nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng công nghệ swim bed với giá thể bio fringe quy mô phòng thí nghiệm

Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC HÌNH iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.2.2 Mục đích nghiên cứu 1.2.3 Những nội dung cần nghiên cứu 1.3 PHẠM VI , ĐỐI TƢỢNG – GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 1.3.1 Phạm vi nghiên cứu 1.3.2 Đối tƣợng nghiên cứu 1.3.3 Giới hạn đề tài 1.4 MƠ HÌNH THỰC HIỆN 1.4.1 Mơ hình tổng quan 1.4.2 Kích thƣớc cấu tạo mơ hình 1.5 Ý NGHĨA VÀ TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI 10 1.5.1 Ý nghĩa thực tiễn 10 1.5.2 Tính đề tài 10 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN 11 2.1 SƠ LƢỢC VỀ NƢỚC RỈ RÁC 11 2.1.1 Nguồn gốc nƣớc rỉ rác 11 2.1.2 Thành phần tính chất nƣớc rỉ rác 12 2.1.3 Ảnh hƣởng nƣớc rỉ rác đến ngƣời môi trƣờng 13 2.1.4 Tình hình nghiên cứu xử lý nƣớc rác 14 2.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SWIM-BED 15 2.2.1 Sơ lƣợc công nghệ Swim – bed 15 2.2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 16 2.2.3 Ƣu điểm vật tiếp xúc Bio-fringe công nghệ Swim-bed 16 2.2.4 Một số nghiên cứu nƣớc 16 2.3 TỔNG QUAN VỀ TRẠM ÉP RÁC KÍN TÂN BÌNH 18 2.3.1 Nguồn gốc phát sinh, thành phần tính chất nƣớc thải 18 SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ i Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mô phòng thí nghiệm 2.3.2 Sơ đồ cơng nghệ hệ thống xử lý nƣớc thải trạm ép rác kín 19 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 3.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 20 3.1.1 Nƣớc thải 20 3.1.2 Giá thể 20 3.1.3 Bùn sử dụng nghiên cứu 21 3.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 21 3.3 MƠ HÌNH NGHIÊN CỨU THỰC TẾ 22 3.3.1 Cấu tạo mơ hình 22 3.3.2 Các thiết bị kèm theo 23 3.4 LẤY MẪU PHÂN TÍCH 24 3.4.1 Phƣơng pháp xử lý số liệu 25 3.4.2 Q trình thích nghi vận hành 25 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27 4.1 pH 28 4.2 HIỆU QUẢ XỬ LÝ COD 29 4.3 HIỆU QUẢ XỬ LÝ BOD5 32 4.4 HIỆU QUẢ XỬ LÝ ĐỘ MÀU 34 4.5 HIỆU QUẢ XỬ LÝ TSS 36 4.6 HIỆU QUẢ XỬ LÝ T-N 37 4.7 HIỆU QUẢ XỬ LÝ T-P 39 4.8 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SINH KHỐI TẠO THÀNH 41 4.9 ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC RỈ RÁC BẰNG CÔNG NGHỆ SWIM-BED 42 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45 KẾT LUẬN 45 KIẾN NGHỊ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHẦN PHỤ LỤC 49 Phụ lục A: Số liệu thí nghiệm 50 Phụ lục B: Những hình ảnh trình vận hành 56 SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ ii Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu tạo chi tiết mơ hình Swim-bed 10 Hình 2.1 Mặt cắt sợi sinh học 15 Hình 2.2 Cấu tạo chi tiết vật liệu tiếp xúc Bio-fringe 16 Hình 3.1 Cấu trúc giá thể Bio-fringe 20 Hình 3.2 Mơ hình thực tế nghiên cứu 22 Hình 4.1 Đồ thị biến thiên pH tải trọng hữu .29 Hình 4.2 Đồ thị biến thiên nồng độ COD hiệu suất xử lý COD tải trọng hữu .31 Hình 4.3 Biểu đồ thể chênh lệch nồng độ COD đầu vào đầu ra, hiệu suất xử lý tải trọng .31 Hình 4.4 Đồ thị biến thiên nồng độ BOD5 hiệu suất xử lý BOD5 tải trọng hữu .33 Hình 4.5 Biểu đồ thể chênh lệch nồng độ BOD5 đầu vào đầu ra, hiệu suất xử lý tải trọng 33 Hình 4.6 Đồ thị biến thiên độ màu hiệu suất xử lý độ màu tải trọng hữu 35 Hình 4.7 Biểu đồ thể chênh lệch nồng độ độ màu đầu vào đầu ra, hiệu suất xử lý tải trọng 35 Hình 4.8 Biểu đồ thể chênh lệch TSS đầu vào đầu ra, hiệu suất xử lý tải trọng 36 Hình 4.9 Đồ thị biến thiên nồng độ T-N hiệu suất xử lý T-N tải trọng hữu 38 Hình 4.10 Biểu đồ thể chênh lệch nồng độ T-N đầu vào đầu ra, hiệu suất xử lý tải trọng .38 Hình 4.11 Đồ thị biến thiên T-P hiệu suất xử lý T-P tải trọng hữu .40 Hình 4.12 Biểu đồ thể chênh lệch nồng độ T-P đầu vào đầu ra, hiệu suất xử lý tải trọng 40 Hình 4.13 Sinh khối tạo thành qua tải cuối 40 Hình 4.14 Đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác công nghệ Swim-bed 42 SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ iii Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Kích thƣớc cấu tạo bể Bảng 2.1 Thành phần tính chất nƣớc rỉ rác 12 Bảng 3.1 Thành phần tính chất nƣớc rỉ rác 20 Bảng 3.2 Các thông số kỹ thuật giá thể 21 Bảng 3.3 Các thiết bị kèm theo mơ hình Swim-bed .23 Bảng 3.4 Các phƣơng pháp phân tích tính chất nƣớc thải 24 Bảng 3.5 Bảng vận hành thí nghiệm mơ hình Swim-bed với nƣớc rỉ rác .26 Bảng 4.1 Bảng giá trị thông số chất hữu chất dinh dƣỡng q trình vận hành mơ hình Swim-bed 27 Bảng 4.2 Kết phân tích sinh khối cuối tải trọng 1.0 kgCOD/ m3.ngày, 1.2 kgCOD/ m3.ngày 41 Bảng 4.3 Ƣớc tính sơ hiệu suất xử lý qua cơng trình công nghệ xử lý 43 SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ iv Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học DO Dissolved Oxygen Oxy hòa tan MLSS Mixed Liquid Suspended Solid Cặn lơ lửng hỗn hợp bùn hoạt tính TSS Suspended Solid Chất rắn lơ lửng OLR Organic Loading Rate Tải trọng hữu SD Standard Deviation Độ lệch chuẩn SRT Sludge Retention Time Thời gian lƣu bùn T-N Total Nitrogen Tổng Nitơ MBBR Moving Bed Biofilm Bể xử lý sinh học giá thể BF BioFringe Giá thể bơi VS Volatile Suspended Solid Chất rắn lơ lửng dễ bay UASB Upflow anaerobic slugde blanket Xử lý kỵ khí qua lớp cặn lơ lửng T-P Total phosphorus Tổng phospho BOD5 Biochemical Oxygen Demand days Nhu cầu oxy sinh hóa sau ngày SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ v Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Cùng với phát triển kinh tế- xã hội, tốc độ thị hóa cơng nghiệp hóa, đại hóa, dẫn đến nhu cầu tiêu dùng ngày nhiều làm cho lƣợng rác thải sinh ngày lớn Kèm theo quan tâm đầu tƣ chƣa mức quan nhà nƣớc, xí nghiệp, nhà máy…và ý thức bảo vệ môi trƣờng đại phận ngƣời dân chƣa cao làm sinh nhiều vấn đề môi trƣờng, vấn đề môi trƣờng đƣợc quan tâm Việt Nam việc gia tăng lƣợng chất thải Lƣợng rác sinh hoạt gia tăng dẫn đến lƣợng nƣớc rỉ rác sinh ngày nhiều Nguyên nhân nguồn kinh phí đầu tƣ thấp Rác thải đƣợc xử lý chủ yếu phƣơng pháp chôn lấp, phần đƣợc xử lý phƣơng pháp khác nhƣ tái chế, đốt làm phân vi sinh, nhiên phƣơng pháp cần phải có chi phí cao Phƣơng pháp chơn lấp có ƣu điểm khơng tốn phƣơng pháp xử lý cuối chất thải, đặc biệt phƣơng pháp có lợi cho nơi có diện tích đất rộng, địa hình chơn lấp tốt Chính vậy, tính khả thi phƣơng pháp nƣớc ta cao Tuy nhiên, chơn lấp khơng vệ sinh nƣớc khí rò rỉ bên ngồi nguy hiểm cho môi trƣờng ngƣời Ở Việt Nam, hầu hết bãi chôn lấp không hợp vệ sinh nên chúng ảnh hƣởng gây nhiều vấn đề sống dân cƣ môi trƣờng khu vực xung quanh Bên cạnh vấn đề ô nhiễm nƣớc rác sinh từ bãi chôn lấp, nƣớc rác phát sinh trạm trung chuyển vấn đề đƣợc quan tâm nhiều mức độ gây ô nhiễm cao: COD cao lên đến 75000 mg/l, pH lại thấp dao động khoảng 4.3 – 5.4, SS lên đến 3500 mg/L, hàm lƣợng Nitơ cao dao động từ 1500 – 2300 mg/L Nƣớc có mùi hơi, chua nồng Vì nhiễm nƣớc rác từ lâu vấn đề nan giải, đƣợc quan tâm toàn xã hội Ô nhiễm nƣớc rác vấn đề xúc, cần đƣợc giải bãi chôn lấp trạm trung chuyển Hiện nay, phần lớn nƣớc rác trạm trung truyển thải trực tiếp vào hệ thống thoát nƣớc chung thành phố, gây tác hại trực tiếp đến môi trƣờng sống, ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời, gây ô nhiễm cho nguồn tiếp nhận Tại số trạm trung chuyển khác, nƣớc rác đƣợc chuyên chở đến bãi chôn lấp, với tổng chi phí vận chuyển xử lý cao Trƣớc thực trạng trên, việc nghiên cứu công nghệ Swim-bed xử lý nƣớc rác bãi chôn lấp trạm trung chuyển cần thiết Công nghệ Swim-Bed công nghệ đƣợc ứng dụng xử lý nƣớc thải, trƣớc có nhiều cơng trình nghiên cứu cho xử lý nƣớc thải cao su, nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải chăn nuôi Kenji Furukawa cộng thuộc trƣờng SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm Đại học Tổng hợp Kumamoto nghiên cứu công nghệ xử lý nƣớc thải phƣơng pháp sinh học kết hợp bể phản ứng giá thể cố định bể phản ứng tầng sôi gọi công nghệ Swim-bed Theo nghiên cứu Kenji Furukawa cộng cơng nghệ Swim-bed có hiệu xử lý đạt 80%COD tải trọng thể tích cao đến 12 kg/m3ngày với thời gian lƣu nƣớc ngắn, có tính khả thi áp dụng để xử lý nƣớc rỉ rác Trên giới có nhiều nghiên cứu cơng nghệ Swim-bed sử dụng giá thể Bio-Fringe để xử lý nƣớc rỉ rác điển hình nhƣ cơng trình nghiên cứu Hamidi Abul Aziz cộng sự, 2011 Nghiên cứu cho thấy hiệu suất xử lý COD, BOD5, TKN, nitrit, nitrat, phosphate, colour SS sử dụng công nghệ Swim-bed kết hợp với giá thể Bio-fringe lần lƣợt 82.6, 90.7, 21.8, 53.2, 36.4, 52.4, 86.25, 63.2, 3.5% Tuy nhiên áp dụng số liệu nghiên cứu nƣớc cho nƣớc ta thành phần tính chất nƣớc rỉ rác nƣớc khác Nguyên nhân chủ yếu gây khác biệt nƣớc ta chƣa thực đƣợc hình thức phân loại rác đầu nguồn nhƣ nƣớc phát triển nên thành phần nƣớc rỉ rác phức tạp Trên sở đề tài nghiên cứu thử nghiệm việc xử lý nƣớc rỉ rác theo công nghệ Swim-bed với mơ hình thử nghiệm đặt phòng thí nghiệm bể thiếu khí kết hợp cánh khuấy bể hiếu khí có giá thể nhúng chìm theo kiểu Swimbed 1.2 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu đề tài Đánh giá hiệu xử lý chất hữu dinh dƣỡng thông qua tiêu COD, BOD5, Độ màu, T-N, T-P, TSS nƣớc rỉ rác theo công nghệ Swim-bed với thiết kế bể thiếu khí kết hợp cánh khuấy bể hiếu khí có giá thể nhúng chìm 1.2.2 Mục đích nghiên cứu Áp dụng cơng nghệ Swim-bed xử lý nƣớc rỉ rác thay cho công nghệ hành nâng cao hiệu xử lý 1.2.3 Những nội dung cần nghiên cứu + Lắp đặt mơ hình Swim – bed vận hành thích nghi tải trọng hữu 0.3 kgCOD/m3.ngày + Nghiên cứu đánh giá hiệu xử lý pH, độ màu, COD, BOD5, T-N, T-P, TSS nƣớc rỉ rác công nghệ Swim-bed hiếu khí giá thể Bio-Fringe với tải trọng hữu 0.5, 0.7, 1.0, 1.2 kgCOD/m3.ngày + So sánh kết với QCVN 25:2009/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nƣớc thải bãi chôn lấp chất thải rắn SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm + Đề xuất cơng nghệ xử lý nƣớc rỉ rác áp dụng công nghệ Swim-bed PHẠM VI , ĐỐI TƢỢNG – GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 1.3.1 Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu mơ hình sinh học sử dụng công nghệ Swim – bed quy mơ phòng thí nghiệm xử lý nƣớc rỉ rác - Nghiên cứu đánh giá hiệu xử lý COD, BOD5, T-N, T-P, TSS, Độ màu, nƣớc rỉ rác với tải trọng hữu 0.3, 0.5, 0.7, 1.0 1.2 kgCOD/m3.ngày 1.3.2 Đối tƣợng nghiên cứu - Nƣớc thải sử dụng nghiên cứu nƣớc thải thực đƣợc lấy từ trạm ép rác kín Tân Bình đƣờng Phạm Văn Bạch - Giá thể: Bio-fringe đƣợc sản xuất Nhật - Bùn hoạt tính đƣợc lấy từ bể hiếu khí nhà máy bia Heniken - Mơ hình bể thiếu khí kết hợp cánh khuấy bể hiếu khí có giá thể nhúng chìm theo kiểu Swim-bed, tích 14.6 lít đƣợc thiết kế quy mơ phòng thí nghiệm 1.3.3 Giới hạn đề tài Thành phần tính chất nƣớc rỉ rác vốn đƣợc quan tâm nhiều chúng có chứa nhiều chất hữu dinh dƣỡng đặc biệt kim loại nặng chất độc hại Vì vấn đề kinh phí nên đề tài nhiều giới hạn khơng thể nghiên cứu đƣợc việc xử lý chất kim loại nặng, chất độc hại có tồn nƣớc rỉ rác Và việc nghiên cứu dừng lại việc thử nghiệm hiệu xử lý cơng nghệ Swim-bed Việt Nam mẻ chƣa đƣợc áp dụng rộng rãi 1.4 MƠ HÌNH THỰC HIỆN 1.3 Vì thành phần tính chất nƣớc rỉ rác có hàm lƣợng chất hữu dinh dƣỡng cao nên để loại bỏ hồn tồn chất nhiễm mơ hình nghiên cứu đƣợc đề xuất thiết kế nhƣ sau: 1.4.1 Mơ hình tổng quan MƠ HÌNH SWIM-BED Nƣớc thải đầu vào Ngăn thiếu khí ( kết hợp cánh khuấy) Ngăn hiếu khí ( giá thể bio-fringe) Ngăn lắng Nƣớc sau xử lý Tuần hoàn nƣớc Tuần hoàn bùn SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm Thuyết minh sơ đồ mơ hình nghiên cứu Nƣớc rỉ rác đầu vào đƣợc lấy sau bể lắng điểm trung chuyển rác đem nồng độ chất hữu cao khoảng từ 6200 – 22500 mg/L Nƣớc rỉ rác đƣợc đem pha với nồng độ chất hữu thích hợp khoảng 600-1000 mg/L cho vào thùng chứa nƣớc thải đầu vào mơ hình Sau dùng bơm đƣa nƣớc thải vào ngăn thiếu khí mơ hình Swim-bed, bên có đặt cánh khuấy chìm Cánh khuấy chìm đƣợc chỉnh với tốc độ phù hợp có chức khuấy trộn dòng nƣớc tạo mơi trƣờng thiếu oxy cho hệ sinh vật thiếu khí phát triển Tại diễn q trình khử nitrat hóa photphorit để xử lý N, P Nƣớc thải sau qua bể thiếu khí đến bể hiếu khí có đặt giá thể Bio-Fringe hệ thống sục khí mạnh đƣợc đặt phía dƣới đáy ngăn hiếu khí Vị trí đặt hệ thống sục khí giúp cho bùn xáo trộn điều khắp ngăn hiếu khí mà khơng bị tụ lại chỗ, cung cấp đủ khí oxy cho vi sinh phát triển giá thể bio-fringe đƣợc chuyển động nƣớc làm tăng khả tiếp xúc nƣớc thải với giá thể Tại bể hiếu khí có giá thể bio-fringe làm phân hủy chuyển hóa chất hữu nƣớc thải Do đặc tính nƣớc rỉ rác có chứa nhiều chất dinh dƣỡng chủ yếu thành phần hợp chất nitơ, nên phần nƣớc bể hiếu khí đƣợc tuần hồn bể thiếu khí để xử lý hợp chất nitơ cách tối đa Nƣớc thải sau qua bể hiếu khí chảy qua bể lắng, bùn lắng đƣợc tuần hồn bể thiếu khí để bổ sung lƣợng vi sinh cần thiết cho trình xử lý nƣớc Sau nƣớc sau xử lý đƣợc dẫn vào thùng chứa nƣớc mơ hình nghiên cứu 1.4.2 Kích thƣớc cấu tạo mơ hình Tên Bảng 1.1 Kích thƣớc cấu tạo bể Kích thƣớc Đơn vị Chiều cao bể 418 mm Chiều dài bể 438 mm Chiều rộng bể 140 mm Chiều dài ngăn thiếu khí 100 mm Chiều dài ngăn hiếu khí 208 mm Chiều dài ngăn lắng 110 mm Chiều cao giá thể 305 mm Chiều cao bảo vệ 40 mm SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mô phòng thí nghiệm Hình 1.1 Cấu tạo chi tiết mơ hình Swim-bed 1.5 Ý NGHĨA VÀ TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1 Ý nghĩa thực tiễn Công nghệ Swim-bed kết hợp trình sinh trƣởng lơ lững q trình sinh trƣởng dính bám Điều giúp nâng cao nồng độ hoạt tính sinh khối Từ tăng tốc độ phân hủy chất hữu vi sinh vật, nâng cao hiệu xử lý Với công nghệ Swim-bed thành phần gây ô nhiễm nƣớc rỉ rác đƣợc xử lý tƣơng đối triệt để nâng cao hiệu xử lý đảm bảo nƣớc sau xử lý đạt tiêu chuẩn mặt mơi trƣờng Ngồi ra, cơng nghệ có lƣợng bùn sinh thấp, thể tích cơng trình nhỏ, tiết kiệm diện tích dễ dàng cho việc nâng cấp nâng cao tải trọng xử lý 1.5.2 Tính đề tài Hiện việc xử lý nƣớc rỉ rác bãi chôn lấp nƣớc ép rác trạm trung chuyển chƣa đƣợc thật quan tâm chƣa có hệ thống xử lý có nhiều hạn chế hiệu xử lý không cao Công nghệ Swim-bed với giá thể nhúng chìm cho phép tập trung nồng độ sinh khối cao thích hợp cho việc xử lý nƣớc thải có nồng độ chất hữu dinh dƣỡng cao nhƣ nƣớc rỉ rác Vì việc ứng dụng công nghệ Swim-bed vào hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác cần thiết SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 10 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác cơng nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Kết nghiên cứu cho thấy việc ứng dụng công nghệ Swim-bed vào xử lý nƣớc rỉ rác khả thi cơng nghệ xử lý chất hữu tƣơng đối tốt tải trọng cao Hiệu xử lý COD đạt đƣợc 98% tải trọng 1.2 kgCOD/m3.ngày  Ở tải trọng 0.3 kgCOD/m3 ngày hiệu xử lý đạt 79 - 92%  Ở tải trọng 0.5 kgCOD/m3 ngày hiệu xử lý đạt 84 - 95%  Ở tải trọng 0.7 kgCOD/m3 ngày hiệu xử lý đạt 93 - 97%  Ở tải trọng 1.0 kgCOD/m3 ngày hiệu xử lý đạt 86 - 97%  Ở tải trọng 1.2 kgCOD/m3 ngày hiệu xử lý đạt 87 - 98% Tuy nhiên việc xử lý nitơ hiệu cao, dao động nhiều nhƣng ổn định Hiệu xử lý nitơ đạt đƣợc 92% tải trọng 1.2 kgCOD/m3.ngày  Ở tải trọng 0.3 kgCOD/m3 ngày hiệu xử lý đạt 78 - 89%  Ở tải trọng 0.5 kgCOD/m3 ngày hiệu xử lý đạt 83 - 90%  Ở tải trọng 0.7 kgCOD/m3 ngày hiệu xử lý đạt 86 - 92%  Ở tải trọng 1.0 kgCOD/m3 ngày hiệu xử lý đạt 89 - 90%  Ở tải trọng 1.2 kgCOD/m3 ngày hiệu xử lý đạt 85 - 86% Hiệu xử lý phospho không cao không ổn định tất tải trọng hữu Do muốn ứng dụng công nghệ Swim-bed vào thực tế để xử lý nƣớc thải cần phải cải tiến công nghệ kết hợp với số cơng trình sinh học khác để xử lý triệt để tác nhân gây ô nhiễm SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 45 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm KIẾN NGHỊ Qua việc nghiên cứu đề tài thông qua nghiên nghiên cứu số nghiên cứu sinh nƣớc ngồi, cơng nghệ Swim-bed chứng tỏ khả xử lý chất hữu cho hiệu cao số công nghệ hiên xử dụng Thế nhƣng Việt Nam cơng nghệ Swim-bed mẻ, nghiên cứu cơng nghệ nhiều giới hạn chƣa có quy trình công nghệ xử lý nƣớc thải Việt Nam áp dụng công nghệ Swim-bed để xử lý nƣớc thải Trong trình thực đề tài thời gian không cho phép nên nghiên cứu sâu đề tài Đề xuất vấn đề cần nghiên cứu thêm : - - Cần có nhiều nghiên cứu công nghệ Swim-bed, thử nghiệm với loại nƣớc rỉ rác bãi chôn lấp chất thải rắn > 10 năm xem so sánh hiệu suất xử lý nƣớc rỉ rác Cải tiến mơ hình, kết hợp q trình kỵ khí, thiếu khí, hiếu khí để xử lý nitơ phospho đƣợc tốt hơn, nhằm giải triệt để chất gây ô nhiễm Nghiên cứu ứng dụng Swim-bed vào thực tiễn, so sánh giá thành hiệu suất xử lý so với loại công nghệ sinh học khác Với đề xuất hy vọng có nhiều nghiên cứu công nghệ Swim-bed nhƣ công nghệ xử lý loại nƣớc thải khác nhằm giải triệt để vấn nạn ô nhiễm môi trƣờng vấn đề thiếu nƣớc cho sinh hoạt sản xuất nhƣ SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 46 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu nƣớc: [1] Nguyễn Văn Phƣớc , Dƣơng Thị Thành, Nguyễn Thanh Phƣợng “ Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp” ,NXB đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh,2012 [2] Hồ Bích Liên, “ Đánh giá khả xử lý nước rỉ rác cỏ Vetiver điều kiện bổ sung chế phẩm sinh học EM, Bài báo Khoa học”, Trƣờng Đại học Thủ Dầu Một, 2014 [3] Phạm Khắc Liệu, Hoàng Thị Mỹ Hằng, Trịnh Thị Giao Chi, “ Phát triển bể lọc sinh học hiếu khí có lớp đệm ngập nước với sợi len làm vật liệu bám dính để xủ lý nước rỉ rác, Tạp chí Khoa Học.” trƣờng đại học Khoa học, đại học Huế, 2012 [4] Đặng Hạ, Đào Vĩnh Lộc, “Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ Swim-bed, Bài báo khoa học”, Trƣờng Đại học Yersin Đà Lạt, 2014 [5] Đoàn Thu Hà, “Xử lý Ammoni nước ngầm Hà Nội áp dụng phương pháp sinh học ứng dụng kỹ thuật Swim-bed”, Bài báo khoa học, Khoa học kỹ thuật Thủy lợi Môi trƣờng, 2013 [6] Phạm Hƣơng Quỳnh, “ Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác theo hướng thu hồi nitơ tiết kiệm lượng, Luận án Tiến Sĩ ”, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2016 [7] Nguyễn Lễ, “Sử dụng cơng nghệ Swim-bed để khử COD Nitrate hóa nước thải cao su, Luận văn thạc sĩ khoa học”, Trƣờng Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2010 [8] Nguyễn Lâm Phƣơng, Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến thủy sản công nghệ Swim-bed sử dụng giá thể BioFringe, Luận văn thạc sĩ khoa học, Trƣờng Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2012 Tài liệu nƣớc ngoài: [9] Doan Thu Ha, Ryoichi K, Tohichirou K, Kenji Furukawa Nitrification of Ammonium-Contaminated Hanoi Groundwater using Swim-Bed Technology In: Japanese Journal of Water Treatment Biology Vol.41, 2005, No.3, 141-152 [10] Joseph D Rouse, D Y, Y C, T K, Kenji Furukawa, “Swim bed technology as an Innovative Attached – growth Processing for High-rate Wastewater Treatment”, Japanese Journal of Water Treatment Biology Vol.40, 2004, 115-124 [11] Yingjun Cheng “Advanced wastewater treatment using acyle-resin fiber biomass carrier.” KUMAMOTO UNIVERSITY, JAPAN, 2006,pp.6-9 SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 47 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm [12] Hamidi Abdul “Leachate treatment by swim-bed biofrige technology”, School of Civil Engineering, Universiti Sains Malaysia,2011 Tài liệu Internet: [13] http:///www.net-bio.jp [14] htpp://eapentech.vn/vi/gia-the-vi-sinh-dang-soi-swim-bed-biofringe-net-nhat-ban/ SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 48 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm PHẦN PHỤ LỤC SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 49 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác cơng nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm Phụ lục A: Số liệu thí nghiệm Bảng A1 Kết phân tích giai đoạn thích nghi 0.3 kgCOD/m3.ngày giai đoạn vận hành mơ hình Swim-bed Lorg = 0.3 kgCOD/m3.ngày Độ màu pH COD BOD5 T-N T-P TSS MLSS Ngày Vào Ra Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% - 5.63 8.01 434 103 76 1536 117 92 - - - - - - - - - - - - - 5.35 7.94 394 54 86 691 57.6 92 - - - - - - - - - - - - - 5.68 7.7 631 106 83 816 76.8 91 - - - - - - - - - - - - - 5.66 7.83 465 96 79 1024 116.8 89 - - - - - - - - - - - - - 5.43 7.95 576 87 85 752 62.4 92 - - - - - - - - - - - - - 5.76 7.6 587 104 82 600 104 83 - - - - - - - - - - - - - 5.87 8.02 456 94 79 520 102 80 - - - - - - - - - - - - - 5.43 7.89 357 85 76 800 168 79 - - - - - - - - - - - - - 5.76 7.64 658 102 84 820 114.74 86 - - - - - - - - - - - - - 10 5.59 8.04 460 67 85 950 98.4 90 - - - - - - - - - - - - - 11 5.46 7.68 584 82 86 684 109.4 84 - - - - - - - - - - - - - 12 5.74 7.86 385 64 83 619 72.96 88 - - - - - - - - - - - - - 13 5.99 8.28 238 87 63 695 22 97 - - - - - - 4.76 3.25 31.7 - - - - 14 5.74 8.01 246 74 70 514 55 89 - - - - - - 5.78 1.21 79.1 - - - - SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 50 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm 15 5.49 7.74 584 146 75 1120 128.4 89 - - - 24.77 5.35 78.4 11.13 9.97 10.4 - - - - 16 5.85 7.74 303 87 71 864 96 89 - - - 21.25 2.15 89.9 11.04 9.6 13.0 - - - - 17 5.35 8.12 520 65 88 770 98 87 - - - 14.46 1.52 89.5 9.65 2.03 79.0 - - - - Bảng A2 Kết phân tích giai đoạn vận hành 0.5 kgCOD/m3.ngày Lorg = 0.5 kgCOD/m3.ngày Độ màu pH COD BOD5 T-N T-P TSS MLSS Ngày Vào Ra Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% 4.3 7.9 646 73 89 1026 73 93 - - - - - - - - - - - - - 5.34 7.94 566 82 86 950 53.2 94 - - - - - - - - - - - - - 4.93 8.14 532 75 86 618.64 72.96 88 - - - - - - - - - - - - 5.01 8.05 464 68 85 684 109.4 84 - - - - - - - - - - - - - 4.8 7.4 318 56 82 698.4 31.04 96 - - - - - - - - - - - - - 5.95 7.64 486 64 87 640 40 94 - - - - - - - - - - - - - 5.69 7.74 356 52 85 760 72 91 - - - - - - - - - - - - - 4.56 7.68 248 64 74 600 64 89 - - - - - - - - - - - - - 5.28 7.72 340 58 83 580 36.4 94 - - - - - - - - - - - - - 10 4.86 7.45 548 84 85 540 48 91 - - - - - - - - - - - - - 11 4.97 7.68 460 79 83 840 48 94 - - - - - - - - - - - - - 12 5.62 7.85 352 64 82 760 68 91 - - - - - - - - - - - - - SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 51 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm 13 5.9 7.98 460 53 88 640 35.4 94 - - - - - - - - - - - - - 14 4.67 7.45 258 59 77 880 48 95 - - - - - - - - - - - - - 15 4.95 7.89 524 61 88 830 36 96 - - - - - - - - - - - - - 16 5.87 8.04 632 55 91 784 38.5 95 - - - - - - - - - - - - - 17 5.49 7.97 478 51 89 864 54.6 94 - - - 15.2 2.52 83.421 - - - - - - - 18 5.87 7.94 396 48 88 770 63 92 519 3.65 99.3 19.05 1.88 90.1 - - - 62 98.4 - 19 4.58 7.97 467 56 88 600 58 90 465 7.52 98.38 20.43 2.13 89.5 5.67 2.91 48.7 73 98.6 - 20 4.96 7.63 383 56 85 656 40.6 94 448.6 15.4 96.57 22.35 2.07 90.7 5.62 3.92 30.2 45 95.6 - SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 52 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm Bảng A3 Kết phân tích giai đoạn vận hành 0.7 kgCOD/m3.ngày Lorg = 0.7 kgCOD/m3.ngày Độ màu pH COD BOD5 T-N T-P TSS MLSS Ngày Vào Ra Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% 5.63 7.86 564 56 90 874 38 96 - - - - - 4.92 7.67 440 43 90 509.6 15.68 97 - - - - 5.21 7.54 318 35 89 600 40 93 - - - 5.67 7.97 426 49 88 616 33.6 95 - - 5.32 8.14 524 58 89 520 32 94 - 4.86 8.04 306 49 84 680 24 96 5.64 7.96 542 41 92 760 38 6.02 7.68 396 46 88 740 5.94 7.45 416 54 87 10 4.58 7.58 548 38 11 5.67 7.69 385 12 5.86 7.63 13 4.95 14 15 Vào Ra E% - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 95 - - - - - - - - - - - - - 28 96 - - - - - - - - - - - - - 720 35 95 - - - - - - 5.06 4.13 18.4 - - - - 93 720 16 98 - - - - - - 5.29 3.61 31.8 - - - 1476 52 86 880 48 95 - - - - - - 6.39 3.68 42.4 - - - - 565 39 93 800 39 95 - - - 25.89 1.98 92.3 1.43 76.2 - - - - 7.76 461 48 90 618 36 94 412.5 99.52 25.64 3.56 86.1 6.59 3.48 47.2 50 88 - 5.34 7.54 534 45 92 750 27 96 588 7.25 98.77 24.38 2.78 88.5 8.5 2.95 65.3 51 96.1 - 5.64 7.79 476 37 92 680 41 94 368 6.65 98.19 26.01 2.35 90.9 8.75 2.89 67 45 93.3 - SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 53 Vào Ra E% Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm Bảng A4 Kết phân tích giai đoạn vận hành 1.0 kgCOD/m3.ngày Lorg = 1.0 kgCOD/m3.ngày Độ màu pH COD BOD5 T-N T-P TSS MLSS Ngày Vào Ra Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% 5.02 7.85 457 101 78 1027.2 85.6 92 - - - - - - - - - - - - - 4.96 7.92 486 88 82 800 80 90 - - - - - - - - - - - - - 5.53 7.68 357 98 73 780 69 91 - - - - - - - - - - - - - 4.59 7.92 340 38 89 640 64 90 - - - - - - - - - - - - - 4.46 7.54 354 38 89 600 72 88 - - - - - - - - - - - - - 5.45 7.76 294 32 89 580 16 97 - - - - - - - - - - - - - 5.86 7.85 432 34 92 720 96 87 - - - - - - - - - - - - - 5.64 8.01 349 29 92 514.08 34 93 - - - - - - - - - - - - - 4.89 7.46 524 33 94 562.7 27.4 95 - - - - - - - - - - - - - 10 4.98 7.87 396 39 90 620 46.56 92 - - - - - - - - - 11 5.59 7.52 276 20 93 580 48 92 - - - - - - 5.25 1.81 65.5 - - - - 12 5.01 7.35 264 79 70 780 34 96 - - - - - - 3.85 0.6 84.4 - - - - 13 5.65 7.7 264 69 74 640 32 95 89.6 3.75 1.4 62.7 63 92.1 - 14 5.54 7.54 276 57 79 800 48 94 588 7.25 98.77 23.15 2.38 89.719 7.95 2.76 65.3 48 91.7 - 15 5.76 342 42 88 720 80 89 486 15.2 96.87 22.06 2.22 89.937 6.6 35 94.3 2272 8.1 283.5 17.7 93.77 17.82 1.86 SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 54 1.28 80.6 - Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm Bảng A5 Kết phân tích giai đoạn vận hành 1.2 kgCOD/m3.ngày Lorg = 1.2 kgCOD/m3.ngày Độ màu pH COD BOD5 T-N T-P TSS MLSS Ngày Vào Ra Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% Vào Ra E% 4.93 7.43 338 33 90 560 64 89 - - - - - - - - - - - - - 5.22 7.55 290 71 76 675.36 61.85 91 - - - - - - - - - - - - - 5.68 7.6 225 63 72 800 89.6 89 - - - - - - - - - - - - - 6.25 7.78 380 48 87 640 48 93 - - - - - - - - - - - - - 5.95 7.57 350 54 85 620 49.44 92 - - - - - - - - - - - - - 5.34 7.45 369 47 87 800 16 98 - - - - - - - - - - - - - 6.04 7.14 287 33 89 544 19.2 96 - - - - - - - - - - - - - 4.98 8.01 308 46 85 820 56 93 - - - - - - - - - - - - - 6.11 7.85 226 34 85 720 46 94 - - - - - - - - - - - - - 10 4.74 7.62 268 55 79 618 64 90 - - - - - - - - - - - - - 11 5.76 8.03 354 37 90 680 52 92 - - - - - - - - - - - - - 12 6.02 8.12 402 32 92 520 65 88 - - - - - - - - - - - - - 13 4.98 7.68 357 45 87 780 48 94 564.4 16.4 97.09 22.16 3.15 85.785 - - - 65 90.8 - 14 5.32 7.7 387 38 90 700 34 95 461.3 10.1 97.81 18.75 2.73 85.44 9.3 49 93.9 - 15 5.87 7.67 275 32 88 660 42 94 333.2 99.25 17.56 2.58 85.3 1.63 1.06 58 91.4 2984 2.5 SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 55 4.76 27.3 35 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm Phụ lục B: Những hình ảnh trình vận hành Hình B1: Chuẩn bị mơ hình nghiên cứu SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 56 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm Hình B2: Bùn đƣợc hình thành q trình thực mơ hình nghiên cứu Hình B3: Lƣợng sinh khối bùn tăng lên qua tải trọng SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 57 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm Hình B4: Giá thể đƣợc sấy khô hút ẩm để đo MLSS bể Hình B5: Đo thơng số Nitrat phƣơng pháp so màu SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 58 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim-bed với giá thể Bio-fringe quy mơ phòng thí nghiệm Hình B6: Đo thông số Photpho phƣơng pháp so màu SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ 59 ... Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim- bed với giá thể Bio- fringe quy mơ phòng thí nghiệm + Đề xuất cơng nghệ xử lý nƣớc rỉ rác áp dụng công nghệ Swim- bed PHẠM VI , ĐỐI... đồ công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác công nghệ Swim- bed 42 SVTH: Phạm Thị Thủy Tiên GVHD: ThS Nguyễn Lễ iii Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim- bed với giá thể Bio- fringe quy. .. nghiệp Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác công nghệ Swim- bed với giá thể Bio- fringe quy mơ phòng thí nghiệm 2.2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 2.2.3 Ƣu điểm vật tiếp xúc Bio- fringe công nghệ Swim- bed Ƣu