Nghiên cứu ứng dụng xử lý amoni trong nước ngầm trên hệ thiết bị sử dụng vật liệu mang vi sinh chuyển động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - TRỊNH XUÂN ĐỨC NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG XỬ LÝ AMONI TRONG NƯỚC NGẦM TRÊN HỆ THIẾT BỊ SỬ DỤNG VẬT LIỆU MANG VI SINH CHUYỂN ĐỘNG LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - TRỊNH XUÂN ĐỨC NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG XỬ LÝ AMONI TRONG NƯỚC NGẦM TRÊN HỆ THIẾT BỊ SỬ DỤNG VẬT LIỆU MANG VI SINH CHUYỂN ĐỘNG Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường Mã số: 52 03 20 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Đức Hạ PGS.TSKH Ngô Quốc Bưu Hà Nội – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu thí nghiệm kết nghiên cứu luận án trung thực, chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận án Trịnh Xuân Đức ii LỜI CẢM ƠN Trước hết, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Trần Đức Hạ, PGS TSKH Ngô Quốc Bưu ln theo sát, tận tình hướng dẫn, đóng góp ý kiến quý báu, định hướng nghiên cứu hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Học viện Khoa học Công nghệ, Viện Công nghệ Môi trường, trường Đại học Xây dựng thầy cô giáo hội đồng chấm luận án giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian học tập, nghiên cứu thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn bạn Nguyễn Thị Thanh Hòa, Nguyễn Văn Hồng tập thể kỹ sư Viện khoa học Kỹ thuật hạ tầng Môi trường (SIIEE) giúp đỡ trình thu thập số liệu trạng, vận hành mơ hình phòng thí nghiệm pilot trường Chân thành cảm ơn bạn Nguyễn Thị Việt Hà, Trần Đức Khánh nhiệt tình cộng tác q trình hồn thiện báo cáo luận án Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo đồng nghiệp Công ty Cổ phần Xây dựng Môi trường Việt Nam (Vinse) tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình nghiên cứu học tập để hồn thành luận án Đặc biệt, tơi xin dành tất yêu thương lời cảm ơn tới gia đình ln bên cạnh động viên tinh thần hết lòng giúp đỡ tơi hồn thành nghiên cứu Cuối cùng, với tinh thần cầu thị mong nhận đóng góp ý kiến từ thầy bạn đồng nghiệp để tiếp tục hồn thiện ứng dụng công nghệ MBBR vào thực tiễn xử lý amoni nước ngầm Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả Trịnh Xuân Đức MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 SỰ CẦN THIẾT NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2.2 Nội dung nghiên cứu 3 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN .4 3.1 Phạm vi 3.2 Đối tượng 4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1 Phương pháp phân tích tài liệu thứ cấp 4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 4.3 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 4.4 Phương pháp phân tích 4.5 Phương pháp tính toán xử lý số liệu 5 CÁC ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN ÁN 5.1 Tính luận án 5.2 Tính thực tiễn luận án 5.3 Đóng góp khoa học luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ AMONI TRONG NƯỚC NGẦM SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ MÀNG VI SINH CHUYỂN ĐỘNG 1.1 Tổng quan trạng sử dụng nước ngầm ô nhiễm amoni vùng Hà Nội 1.1.1 Địa chất thủy văn khu vực Hà Nội 1.1.2 Nguồn gốc amoni nước ngầm 1.1.3 Tác hại amoni nước sinh hoạt 1.1.4 Hiện trạng sử dụng nước ngầm thành phố Hà Nội 10 1.1.5 Đặc trưng chất lượng nước ngầm trạng ô nhiễm amoni nước ngầm khu vực Hà Nội 13 1.2 Các phương pháp xử lý amoni 15 1.2.1 Xử lý amoni chất oxy hoá 15 1.2.2 Xử lý amoni kiềm hoá làm thoáng 17 1.2.3 Xử lý amoni trao đổi ion 18 1.2.4 Xử lý amoni thực vật 18 1.2.5 Quá trình ANAMMOX (Anaerobic Ammonium Oxidation) .19 1.2.6 Quá trình SHARON (Single reactor High activity Ammonium Removal Over Nitrite) 20 1.2.7 Xử lý amoni phương pháp sinh học truyền thống .20 1.3 Kỹ thuật màng vi sinh 33 1.3.1 Màng vi sinh 33 1.3.2 Các loại bể sinh học sử dụng kỹ thuật màng vi sinh 37 1.4 Tình hình nghiên cứu Việt Nam Quốc tế 43 1.4.1 Tình hình nghiên cứu Viêt Nam 43 1.4.2 Tình hình nghiên cứu Thế giới 45 1.4.3 So sánh hiệu xử lý công nghệ MBBR 47 1.5 Kết luận chương 50 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 51 2.1 Phạm vi đối tượng nghiên cứu 51 2.2 Quan trắc lấy mẫu Phương pháp phân tích 51 2.2.1 Quan trắc lấy mẫu 51 2.2.2 Phương pháp phân tích 52 2.3 Phương pháp phân tích số liệu động học 53 2.3.1 Phương pháp theo mẻ 53 2.3.2 Phương pháp liên tục khuấy trộn 54 2.3.3 Phương pháp hệ nối tiếp liên tục khuấy trộn 55 2.3.4 Xác định thông số động học 57 2.4 Vật liệu mang vi sinh DHY 62 2.4.1 Khối lượng riêng thực, khối lượng riêng biểu kiến, độ xốp thể tích xốp 63 2.4.2 Diện tích bề mặt 64 2.4.3 Nuôi cấy vi sinh lên vật liệu mang 65 2.5 Mơ hình phòng thí nghiệm 66 2.5.1 Nguồn nước cấp cho thí nghiệm 66 2.5.2 Sơ đồ thí nghiệm 67 2.5.3 Các yếu tố cần khảo sát 69 2.6 Mơ hình pilot MBBR thực tế 71 2.6.1 Vị trí lắp đặt Pilot 71 2.6.2 Vận hành pilot lấy mẫu pilot 73 2.7 Kết luận chương 74 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 76 3.1 Vật liệu mang vi sinh 76 3.2 Mơ hình pilot phòng thí nghiệm 79 3.2.1 Tốc độ nitrat hóa 79 3.2.2 Xác định thông số động học 87 3.2.3 Xác định phương trình tốc độ khử nitrat riêng (U) đồng thời hệ bể hiếu khí 93 3.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình nitrat hóa khử nitrat 96 3.3 Mơ hình pilot thực tế 108 3.3.1 Tính tốn thiết kế pilot 108 3.3.2 Kết vận hành Pilot 113 3.4 Bộ cơng thức tính toán hệ thiết bị xử lý amoni nước ngầm sử dụng màng vi sinh chuyển động (MBBR) 118 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124 CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU Đà CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CĨ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 129 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mặt cắt địa chất thủy văn khu vực Hà Nội Hình 1.2 Bản đồ phân bố amoni thành phố Hà Nội 14 Hình 1.3 Tương quan clo dư lượng clo cho vào nước để xử lý amoni 16 Hình 1.4 Tương quan ion amoni khí amoniac giá trị pH nhiệt độ .17 Hình 1.5 Sự phụ thuộc hiệu xử lý Amoni vào tỉ lê nước-khơng khí nhiệt độ nước khác 19 Hình 1.6 Quá trình ANAMMOX 19 Hình 1.7 Quá trình SHARON 20 Hình 1.8 Chu trình hình thành bong tróc màng sinh học 34 Hình 1.9 Quần thể vi sinh dính bám vật liệu mang 34 Hình 1.10 Hệ xử lý màng vi sinh chuyển động 35 Hình 1.11 Sơ đồ chế hoạt động màng sinh học giá thể chuyển động .35 Hình 1.12 Cấu trúc xốp polyuretan xốp 36 Hình 1.13 Vật liệu mang vi sinh BiOChip .37 Hình 1.14 Vật liệu mang vi sinh DHY (do VINSE sản xuất) 37 Hình 1.15 Sơ đồ hệ thống lọc sinh học 38 Hình 1.16 Bộ phận cấu thành đĩa quay sinh học .39 Hình 1.17 Sơ đồ cột lọc tầng tĩnh 40 Hình 1.18 Mơ tả q trình xử lý bể MBBR 41 Hình 1.19 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước ô nhiễm Amoni tác giả Lều Thọ Bách thực 43 Hình 1.20 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ xử lý nước ngầm ô nhiêm Amoni tác giả Nguyễn Văn Khôi, Cao Thế Hà thực 44 Hình 1.21 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý amoni sử dụng giá thể dạng sợi Acrylic 45 Hình 1.22 Mơ hình bể sinh học màng vi sinh chuyển động sử dụng nghiên cứu J.D.Rouse,2005 .46 Hình 1.23a Sơ đồ hệ thống MBBR phòng thí nghiệm sử dụng nghiên cứu Zafarzadeh, 2010 46 Hình 1.23b Các sơ đồ nguyên lý xử lý amoni 48 Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm theo mẻ .67 Hình 2.2 Sơ đồ thí nghiệm liên tục bình phản ứng .69 Hình 2.3 Sơ đồ thí nghiệm bình phản ứng nối tiếp 69 Hình 2.4 Sơ đồ thí nghiệm bình phản ứng nối tiếp 69 Hình 2.5 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước ngầm nhiễm sắt amoni 73 Hình 2.6 Thiết kế chi tiết hệ thiết bị xử lý amoni (MBBR&DHK) 74 Hình 3.1 Ảnh chụp S.E.M vật liệu DHY 76 Hình 3.2a Vật liệu ni cấy thử nghiệm phòng thí nghiệm 77 Hình 3.2b Hình ảnh vật liệu mang vi sinh dính bám vật liệu mang 78 Hình 3.2c Mặt mặt lớp màng vi sinh 79 Hình 3.3 Dây chuyền công nghệ thiết bị xử lý Amoni 109 Hình 3.4 Dây chuyền cơng nghệ trạm xử lý nước Yên Xá 109 Hình 3.5 Mặt bể MBBR .112 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Hiện trạng công suất khai thác nước mặt nước ngầm 10 Bảng 1.2 Chất lượng nước trước sau xử lý NMN ngầm công ty nước Hà Nội quản lý 11 Bảng 1.3 Chất lượng nước trước sau xử lý NMN ngầm công ty nước Hà Đông Sơn Tây quản lý 12 Bảng 1.4 Tổng hợp Amoni nước ngầm Hà Nội theo năm từ 2010-2014 nhà máy 13 Bảng 1.5 Thông số động học đặc trưng vi sinh vật tự dưỡng q trình nitrat hóa 22 Bảng 1.6 Sự phụ thuộc μm vào nhiệt độ theo nhiều kết nghiên cứu 23 Bảng 2.1 Thành phần nguyên liệu sản xuất vật liệu mang DHY .62 Bảng 2.2 Chất lượng nước thô trạm xử lý nước Yên Xá – Thanh trì .72 Bảng 2.3 Chất lượng nước sau bể lọc trạm xử lý nước ngầm Yên Xá 72 Bảng 3.1 Kết thí nghiệm đánh giá vật liệu mang DHY 76 Bảng 3.2 Mật độ vi sinh bình nuôi theo thời gian 78 Bảng 3.3 Ảnh hưởng nồng độ N-NH4+ đầu vào lên tốc độ nitrat hóa .80 Bảng 3.4 Tính tốn tốc độ nitrat hóa theo nồng độ amoni đầu vào 81 Bảng 3.5 Giá trị Chỉ số bán bão hòa (Ks) tốc độ nitrat hóa 84 Bảng 3.5a Giá trị k, n tốc độ nitrat hóa 86 Bảng 3.6 Các tính tốn thông số từ biểu thức 2-27 88 Bảng 3.7 Hằng số Ks k tính tốn thực nghiệm 89 Bảng 3.8 Bảng tính tốn số liệu theo công thức 2-25 91 Bảng 3.9 Kết thực nghiệm thông số Y kp 92 Bảng 3.10 Đánh giá khả khử nitrat đồng thời hệ hiếu khí 94 Bảng 3.11 Giá trị k n từ thực nghiệm 95 Bảng 3.12 Sự suy giảm nồng độ amoni theo thời gian 96 Bảng 3.13 Ảnh hưởng mật độ vật liệu mang tới tốc độ nitrat hóa .98 Bảng 3.14 Diễn biến xử lý amoni điều kiện nồng độ oxy khác 99 Bảng 3.15 Ảnh hưởng số lượng bình phản ứng lên tốc độ oxi hóa amoni .101 Bảng 3.16 Khả khử nitrat đồng thời bể hiếu khí 103 (3-2) - Tính tốn hiệu xuất hình thành sinh khối thực: (3-3) Y Y' 1 k p c ' - Thể tích bể sinh học trình nitrat hóa: V   Y '.S Q c X (3-4) - Tính tốn thời gian lưu thủy lực:  = V/Q (3-5) Trong đó: : Thời gian lưu thủy lực (h) V: Dung tích bể phản ứng MBBR (m3) Q: Lưu lượng thiết kế (m3/h) Tính tốn kiểm tra: - Tính tốn lượng nitơ amoni lại sau xử lý: S  KN (1  kp, N c )  (3-6) - Tính tốn mật độ vi sinh c (YN kN  kp, N ) 1 S) X  c  m (S o  S) k(1  k p c )  Y.(S  (3-7) (1  k p c ). Tính tốn q trình khử nitrat - Lượng nitơ cần khử: N0 - Nnitrat- Nnitrit = Nxl (g NO  N /m3) (3-8) - Lượng chất cần thiết để khử nitrat : SN=2.86 x Nxl (3-9) - Tổng lượng chất cần thiết để khử nitrat : T-SN=2.86 Nxl.Q (kg) - Tính tốn lượng chất có bể sinh học hiếu khí: Tốc độ phân hủy nội sinh: Vp Trong đó:  k p X (mg/L.d) (3-10) X mật độ sinh khối (mg/L) tính theo thể tích bể kp số phân hủy nội sinh (d-1) Lượng chất phân hủy nội sinh: Scc  0, 72.Vp VVL c  Trong đó: SBOD (3-11) 0,72 tỷ lệ chuyển đổi thành BOD trình phân hủy nội sinh [56] V thể tích bể (m3) VVL thể tích vật liệu mang (m3) SBOD hàm lượng chất sẵn có nước ngầm - Tỷ lệ chất từ phân hủy nội sinh so với nhu cầu Hk= T-Sn / Scc.100 (%) (3-12) - Lượng nitơ thực khử Ntxl=Nxl.Hk (mgN/L) (3-13) - Tốc độ khử nitrat riêng với nguồn chất từ phân hủy nội sinh tính theo mơ hình kinh nghiệm: U  0,4. 0,6 (3-14) c - Mặt khác tốc độ khử nitrat riêng tính theo cơng thức: N N U  oX   Ntxl X  ( gN / gSKHH ) (3-15) No, N nồng độ nitơ đầu vào khỏi hệ thống - Từ phương trình 4.12 tính thời gian lưu thủy lực N N   Xo U  Ntxl X U (3-16) Từ kết tính tốn q trình nitrat hóa khử nitrat xác định thời gian lưu thủy lực lớn sử dụng để thiết kế bể sinh học (MBBR) Tính tốn nhu cầu cung cấp Oxy - Oxy cần thiết cho trình nitrat hóa: (kg O2/ngày) (3-17) OCo 4,57.Q.(No  N )  1000 Trong đó: OCo: Lượng oxy cần thiết theo điều kiện tiêu chuẩn phản ứng 20oC Q: Lưu lượng nước cần xử lý, (m3/ngđ); No: Tổng hàm lượng nitơ amoni đầu vào, (g.m3); N: Tổng hàm lượng nitơ amoni đầu ra, (g.m3); 4,57: Hệ số sử dụng oxy oxy hóa NH4+ thành NO3- - Lượng oxy cần thiết điều kiện thực tế:  OC C  S20  (T 20 )  Trong đó: 20 S (3-18)2/n (kgO gày) Cd 1,024 CS20: Nồng độ oxy bão hòa nước 20oC, CS20 = mgO2/L; Cd: Nồng độ oxy cần trì cơng trình xử lý amoni Cd = mgO2/L T: Nhiệt độ nước ngầm 25-27oC - Tính lượng khơng khí cần thiết: Hiệu suất sục khí bể MBBR H = 5% Cơng suất tính tốn máy thổi khí Qkk-tt (m3.kk/h) Qkk tinhtoan (3-19) OCt  1, 3.H %.21% 1,3 tỷ trọng m3 khơng khí 21% tỷ lệ xi khơng khí - Tính tốn kiểm tra Tỉ lệ nước/gió tối thiểu cho bể MBBR R=1: 10 R (3-20) Qkktt q. - Áp lực cần thiết máy thổi khí: Hm=h+h1+H (3-21) h: Tổng tổn thất ma sát h1: Tổn thất qua vòi phun (m) H: Độ sâu ngập nước miệng vòi phun (m) Tổng tổn thất thủy lực ống dẫn khí bao gồm tổn thất theo chiều dài tổn thất cục : hh     l h d Trong đó: thức: c  D   v   2g (m) (3-22) l hiều dài đường kính ống dẫn (m); g: Gia , tốc trọng trường, g=9,8 m/s2 v: Vận tốc chuyển động khơng khí ống D : Tỷ trọng khơng khí, 1,3 kg/m3 : : Hệ số sức thủy lực cục C : Hệ số ma sát thủy lực, ống dẫn kể tính theo cơng   0,0125  0,011 D (3-23) Tốc độ chuyển động khơng khí ống dẫn qua hệ thống phân phối từ 10-15 m/s, tốc độ qua lỗ phân phối 15-20 m/s KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Một nghiên cứu công nghệ MBBR với vật liệu mang vi sinh có độ xốp diện tích bề mặt cao ứng dụng cho xử lý amoni nước ngầm vùng Hà Nội khẳng định q trình nitrat hóa khử nitrat mơi trường hiếu khí đạt hiệu cao xử amoni cho thấy hiệu ứng dụng thực tế để giải vấn đề ô nhiễm amoni nước cấp cho ăn uống sinh hoạt nhân dân thủ đô đảm bảo quy chuẩn cho phép (QCVN01:2009/BYT) Luận án chứng minh trình khử nitrat thực màng vi sinh với chất trình phân hủy nội sinh đảm bảo hiệu suất khử nitrat khoảng 30% mà không cần bổ sung chất từ bên với điều kiện nguồn nước ngầm vùng Hà nội đảm bảo điều kiện sục khí để màng vi sinh chuyển động với tỷ lệ gió/nước tối thiểu lớn 10 Kết chạy thử pilot hệ thiết bị xử lý amoni với công suất thiết kế 5m 3/h thiết kế tích hợp bể MBBR với bể lọc tự rửa DHK sử dụng vật liệu lọc cát thạnh anh cỡ hạt 0,7-1,2 mm, nồng độ amoni đầu vào 20 mgN/L, thời gian lưu thủy lực điều kiện hiếu khí khơng cần bổ sung chất mà đảm bảo việc xử lý amoni tiêu chuẩn cho phép Luận án đưa thơng số tính tốn thiết kế hệ thiết bị xử lý amoni cho việc tách loại amoni nước ngầm Hà Nội công nghệ màng vi sinh chuyển động với giá thể DHY có diện tích bề mặt cao khoảng 6.000- 8.000 m2/m3, trọng lượng khoảng 20-50 kg/m3, mật độ vật liệu mang 20% theo thể tích bể Với thiết kế tích hợp bể MBBR với bể lọc tự rửa DHK làm cho cơng trình xử lý amoni khối cơng trình thay khối cơng trình cơng nghệ truyền thống (bể nitrat hóa, bể khử nitrat, bể sục khí tăng cường bể lọc) KIẾN NGHỊ Giới hạn nghiên cứu luận án xử lý nước ngầm ô nhiễm amoni với nồng độ nhỏ 25mg/L (20 mgN/L) điều kiện khơng bổ sung chất cho q trình khử nitrat Vì cần tiếp tục nghiên cứu bổ sung chất tuần hoàn nước để tăng tốc độ khử nitrat nhằm xử lý nước ô nhiễm amoni với nồng độ cao Tiếp tục nghiên cứu xử lý nước ngầm nhiễm amoni với việc sử dụng quy trình Anammox Sharon để tăng hiệu xử lý tiếp kiệm lượng Tiếp tục nghiên cứu phát triển vật liệu mang dạng xốp để tăng độ bền học tăng khả ngậm nước Kiến nghị sử dụng kết nghiên cứu luận án làm tiền đề cho việc nghiên cứu ứng dụng xử lý ô nhiễm amoni nước ngầm Hà Nội đảm bảo tiêu chuẩn QCVN01:2009/BYT tiêu amoni, nitrit nitrat cấp nước cho nhân dân thủ đô mở rộng cho địa phương khác Việt Nam TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Cục thống kê thành phố Hà Nội (2015), Niêm giám thống kê 2015, NXB Thống kê Nguyễn Văn Đản Trần Minh (1993), Nghiên cứu lún đất khai thác nước đất thành phố Hà Nội, Tạp chí KHKT Địa chất, Hà Nội Phạm Quý Nhân (2004), Đề tài NCKH: Mã số: 01C-04/09-2008-2, Nghiên cứu đánh giá tiềm tài nguyên nước đất khu vực Hà Nội, khả suy thoái trữ lượng chất lượng nước, xây dựng chiến lượng khai thác hợp lý, bảo vệ môi trường phục vụ cho phát triển bền vững thủ đô, Sở KH &CN thành phố Hà Nội Lê Văn Cát (2007), Xử lý nước thải giàu hợp chất nitơ photpho, NXB Khoa học tự nhiên công nghệ Hà Nội Trịnh Lê Hùng (2006), Kỹ thuật xử lý nước thải, NXB Giáo Dục, Hà Nội Vinse (2014), Hồ sơ đề xuất cho phép chuẩn bị đầu tư dự án “Xây dựng nhà máy nước mặt sông Hồng”, Công ty nước Hà Nội Nguyễn Tuấn Anh nnk (2001), “Điều tra thực trạng khai thác nước ngầm, khối lượng, chất lượng nước ngầm đồng sông Hồng đồng sông Cửu Long số vùng trọng điểm có thành phố Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh” Viện khoa học thuỷ lợi, Hà Nội Viwase (2003) “Hồn thiện cơng nghệ xử lý nước để áp dụng cho số trường hợp nguồn nước bị nhiễm arsenic; nguồn nước nhiễm amoni với hàm lượng lớn”Đề tài nghiên cứu RDN 04-01 cấp bộ, Bộ Xây dựng, Hà Nội Trần Đức Hạ (2011), Cơ sở hóa học vi sinh vật học kỹ thuật môi trường, NXB Giáo dục Việt Nam 10 UBND thành phố Hà Nội (2014), Tổng hợp số liệu: Số liệu đánh giá giác chất lượng nước ngầm trước sau xử lý Công ty TNHH MTV nước Hà Nội; Số liệu đánh giá giác chất lượng nước ngầm trước sau xử lý Công ty TNHH MTV nước Hà Đông; Số liệu thống kê Trung tâm nước vệ sinh môi trường Hà Nội; Số liệu quan trắc Viện khoa học kỹ thuật hạ tầng môi trường(SIIEE) 11 Lê Văn Cát, Trịnh Xuân Đức (2015), Hệ thống tổ hợp tương hỗ kỹ thuật xử lý nước thải, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội 12 Nguyễn Việt Anh, Phạm Thúy Nga, Nguyễn Hữu Thắng, Trần Đức Hạ, Trần Hiếu Nhuệ CTV (2004) Mã số: 30-2004/KHXD, Nghiên cứu xử lý nước ngầm nhiễm amoni phương pháp Nitrification kết hợp với Denitrification bể phản ứng sinh học theo nguyên tắc màng vi sinh vật ngập nước với vật liệu mang sợi Acrylic, Trường ĐHXD Hà Nội 13 Lều Thọ Bách (2008), Nghiên cứu mơ hình đề xuất phương án khả thi xử lý sinh học Nitơ – Amoni nước ngầm Hà Nội, Bộ GD & ĐT, Đại học Xây Dựng Hà Nội 14 Vũ Minh Đức (2011), Hóa học nước vi sinh vật học, NXB Xây dựng, Trường đại học Kiến Trúc Hà Nội 15 Cao Thế Hà CTV (2004), Dự án Xử lý amoni nước ngầm quy mô Pilot Nhà máy nước Pháp Vân, Công ty KDNS Hà Nội, Sở GTCC Hà Nội 16 Nguyễn Văn Khôi, Cao Thế Hà (2000), Nghiên cứu xử lý N- amoni nước ngầm Hà Nội, đề tài cấp TP 01C- 09/11-2000-2, tr 1- 116, Sở Giao Thơng Cơng Chính, Cơng Ty kinh doanh nước Hà Nội quy mô pilot nhà máy Pháp Vân 17 Nguyễn Văn Phước (2007), Giáo trình xử lý nươc thải sinh hoạt cơng nghiệp phương pháp sinh học, NXB Xây dựng 18 Trịnh Xn Lai (2003), Tính tốn thiết kế cơng trình hệ thống cấp nước sạch, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 19 Liên đoàn địa chất thủy văn – Địa chất cơng trình miền Bắc (2005), Xây dựng sở liệu nguồn tài nguyên nước địa bàn thành phố Hà Nội phục vụ công tác quản lý, UBND Thành phố Hà Nội 20 Vinse (2014), Mơ hình xử lý amoni trao đổi ion sử dụng vật liệu zeolit, Sở nông nghiệp phát triển nông thôn, Thành phố Hà Nôi Tiếng Anh 21 Metcalf & Eddy, Inc (1991), Watse Water Engineering Treatment, Disposal and Reuse, McGraw-Hill, Inc, New York 22 Henze, M., Harremoës,P., Jansen,J.l.C & Arvin,E (2002), Wastewater treatment Biological and chemical processes 3rd ed Springer, Berlin 23 C.W Randall, J.L Barnard, H.D Stensel (1992), Design and retrofit of wastewater treatment plants for biological nutrient removal, Technomic Publ Lancaster Basel 24 WEF (1998), Biological and bio systems for nutrient removal, Special publication Alexandria USA 25 M Henze, P Harremoes Wastewater treatment (1996), Biological and chemical process ed, Springer, Germany 26 R Crites, G Tchobanoglous(1998), Small and decentralized wastewater management systems, WCB/Mc Graw Hill 27 Rogalla,F., Badard,M., Hansen,F., and Dansholm,P., Upscaling compact nitrogen removal process, Water Science Tech 26 (1992) 1067-1076 28 J.D Rouse, T Fujii, H Sugino, H Tran and K Furukawa (2005), PVAgel beads as a biomass carrier for anaerobic oxidation of ammonium in a packedbed reactor,Kuraray Co., Ltd.; Sojo Univ., Kumamoto, Japan; Kumamoto Univ., Kumamoto, Japan, Sakazu 1621, Kurashiki, Okayama 710-8622, Japan; E-mail: joseph_rouse@kuraray.co.jp 29 A.Zafarzadeh, B.Bina, M.Nikaeen, H.Movahedian Attar, M.Hajian nejad (2010),Performance of moving bed biofilm reactors for biological nitrogen compounds removel from wastewater by partial nitrification-denitrification process, Iran.J.Environ.Health.Sci.Eng., Vol.7, No.4, pp 353-364 30 Richard,Y.R.,(1989), Operation experiences of full-scale biological and ion-exchange denitrification plants in France, J of Institution of Water and Environmental Management, pp 154-167 31 Lauch,R.P., and Guter,G.A.,(1986), Ion exchange for removal of nitrate from well water, J.AWWA, pp 83-93 32 Fletcher, I.J., Woodward,A.J., and Henwood,N.G.,(1991), Design and construction of an ion-exchange denitrification plant in South Staffordshire, J of Institution of water and Environment Management, pp 566-573 33 Niquette, P., Prevost, M., Servais, P., Beaudet, J.F., Coallier, J And Lafrance, P (1998), Shutdown of Bac Filters: Effects on Water Quality, Journal American Water Works Association 90 (12), 53 – 61 34 Bock E, Koops H-P and Harm H, (1986), Cell biology of nitrifying bacteria In: Nitrification, JI Prosser (ed) IRL Press pp 17 – 38 35 Barrett, SE., M.K Davis, and M.J Mc Guire (1985), Blending Chloraminated and Chloraminated Waste, Jour AWWA (1): pp 50 – 61 36 J W Mulder, M C M Hellinga (2001), Full scale application of the SHARON process for treatment of rejection water of digested sludge dewatering, Wa Sci Technol Vol 43, No 11, 127 – 134 37 U Van Dongen, M S M Jotten (2001), The SHARON – Anammox process for treatment of ammonium rich wastewater, Wat Sci Technol, Vol 44, No 1, 145 – 152 38 Ødegaard, H., Rusten, B., Westrum, T., (1994), A new moving bed bofilm reactor—applications and results, Water Sci Technol 29 (10–11), 157– 165 39 Ødegaard, H., Rusten, B., Siljudalen, J., (1999), The development of the moving bed biofilm process—from idea to commercial product, Eur Water Manage (3), 36–43 40 Kenji Furukawa, Pham Khac Lieu, Hiroyuk Tokitoh, Ritsuko Hatozaki, Takao Fujii.,(2005), Anammox and Partial Nitritation as Novel Nitrogen Removal Processes, Furukawa Lab 41 Saunier, B M (1976), Kinetics of Breakpoint Chlorination and Disinfection, Berkeley, CA, University of California, Berkeley Ph.D Dissertation 42 Soil and Water LTD (1992), Environmental Impact Assessment Study of Exploitation of Gas Foxtrot, Cote D’Ivoire Abidjan 43 Soil and Water LTD (2002), Rivised design for ammonia removal, Draft final design report Volume 1, Hanoi Water Supply and Environment Project, Stage 1A, Nam Du Water Treatment Plant 44 Bertino, A (2010) “Study on One-Stage partial Nitritation-Anammox process in Moving Bed Biofilm Reators: a Sustainable Nitrogen Removal” 45 W.Fresenius, Wschneider (1989), Waste water technology,Springer Verl Berlin Heidenbeg 46 Goodal J.B (1979), Oxidation Techniques In Drinking Water Treatment Drinking Water Pilot Project Report IIA Advanced Treatment Technology Karlsruhe, Federal Republic of Germany 47 WEF (2005), Biological nutrient removal (BNR) operation in waste water treatment plant, Special publication Alexandria USA 48 D Zart, R Stuven, E Bock (1999), Nitrification and Denitrification Microbial Fundamentals and Consequences for Application In Vol.11a Environmental Processes I.Wastewater Treatment (ed J Winter) Biotechnology series, Weinheim New York Chichester Brisbane Singapore Toronto 49 P Lydmark, R Almstrand, K Samuelsson, A Mattsson, F Sörensson, P.E Lindgren, M Hermansson (2007), Effects of environmental conditions on the nitrifying population dynamics in a pilot wastewater treatment plant, Environmental Microbiology 9(9), 2220–2233 50 C S Gee, J S Kim (2004), Nitrite accumulation followed by denitrification using sequencing batch reactor, Wat Sci Technol Vol 49, No 6, 65 – 72 51 A E J Botrous, M F Dahab (2004), Nitrification of high – strength ammonium wastewater by a fluidized bed reactor, Wat Sci Technol Vol 49, No - 6, 67 – 72 52 J Zabranska, M Dohanyos (2004), Factors effecting nitrogen removal by nitritation/denitritation, Wat Sci Technol Vol 49, No - 6, 73 - 80 53 D.B Christensen and P.L McCarty (1975), Multi-process biological treatment model, Journal of Water Pollution Control Federation, 67, 2652 54 Mackenzie L Davis (2010), Water and Wastewater Engineering, McGraw-Hill Education 55 US EPA (1993a) Nitrogen control manual, Washington, DC 56 WEF (2010), Biofilm Reactors, Special publication Alexandria USA 57 O Levenspiel (1972) Chemical reaction engineering, John Willey & Sons Inc, New York 58 World Health Organization (1998) Guidelines for Drinking-water Quality 59 Y Cohen (2001), Biofiltration – the treatment of fluids by microorganisms immobilized into filter bedding material: a rewiew Bioresource Technology 60 H Hasar Simultaneous removal of organic matter and nitrogen compounds by combining a membrane bioreactor and a membrane biofilm reactor Bioresource Technology 100 (2009) 2699–2705 CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU Đà CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Trịnh Xuân Đức, Lê Anh Tuấn, Đồn Mạnh Hùng, Trần Việt Dũng Cơng nghệ xử lý nước thải phương pháp màng vi sinh chuyển động - Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR).Tạp chí cấp thoát nước Việt Nam, số (87) T10/2012 Trịnh Xuân Đức, Trần Việt Dũng Xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ xử lý sinh học ngắt qng Tạp chí cấp nước Việt Nam, số (86) T8/2012 Trịnh Xuân Đức, Lê Anh Tuấn, Đoàn Mạnh Hùng, Đào Như Ý, Nguyễn Thị Thanh Hòa, Phan Thị Phương Thảo, Nguyễn Văn Hoàng Xử lý đồng thời chất hữu (BOD5) amoni-nitơ (NH4+-N) nước thải sinh hoạt nghiên cứu cho thành phố Đà Lạt sử dụng cơng nghệ màng vi sinh chuyển động Tạp chí Cấp thoát nước Việt Nam, số 1+2 (99+100), T1+3/2015 D.X Trinh, A.T Le, H.M Doan Manh, H.T.T Nguyen, H D Pham & B.V La (Vietnam), 2014 Study on N-NH4+ removal from Undergroundwater by MBBR case study in Bach Khoa Ward - Hanoi, Vietnam Sustainable water and sanitation services for all in a fast changing world, Construction Publishing House HaNoi, 2014,pp:855 – 860 Trinh Xuan Duc, Tran Duc Ha, Le Anh Tuan, Nguyen Thi Thanh Hoa and Nguyen Thi Viet Ha (VietNam), 2016.Application of the simultaneous process of Nitrification and Denitrification by using Moving Bed Biofilm Reactor for groundwater treatment in Ha Noi The 12th International Symposium on Southeast Asian Water Environment (SEAWE2016) Hanoi, Vietnam, November 28-30, 2016 ... TẠO VI N HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VI T NAM HỌC VI N KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - TRỊNH XUÂN ĐỨC NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG XỬ LÝ AMONI TRONG NƯỚC NGẦM TRÊN HỆ THIẾT BỊ SỬ DỤNG VẬT LIỆU MANG. .. tài Nghiên cứu, ứng dụng xử lý amoni nước ngầm hệ thiết bị sử dụng vật liệu mang vi sinh chuyển động lựa chọn cho luận án tiến sĩ MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 2.1 Mục tiêu nghiên. .. pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu sở lý thuyết trình xử lý amoni phương pháp sinh học - Nghiên cứu sở lý thuyết xử lý sinh học phương pháp màng vi sinh chuyển động (MBBR) với loại vật liệu mang