nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm bằng công nghệ swim bed quy mô phòng thí nghiệm

Đây là sản phẩm của nhiều quá trình phức tạp gồm quá trình đạm hóa, quá trình phân giải đường trong cá thành axit, quá trình phân hủy một phần amino axit dưới tác dụng của vi khuẩn có hạ

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa

COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học

HRT Hydraulic retention time Thời gian lưu nước

MBBR Moving Bed Biofilm Reactor Sinh học với giá thể lơ lửng

MLSS Mixed Liquid Suspended Solid Cặn lơ lửng của hỗn hợp bùn

hoạt tính MLVSS Mixed Liquid Volatile Suspended Cặn lơ lửng bay hơi của hỗn

hợp bùn hoạt tính OLR Organic Loading Rate Tải trọng hữu cơ

SRT Sludge Retention Time Thời gian lưu bùn

SVI Sludge Volume Index Chỉ số bùn lắng

VS Volatile Suspended Solid Chất rắn lơ lửng dễ bay hơi

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Công thức làm nước mắm ở một số nước châu Á 3

Bảng 1.2 Đặc tính nguồn nước thải sản xuất nước mắm 5

Bảng 2.1 Thành phần tính chất nước thải nước mắm đầu vào mô hình thí nghiệm 18

Bảng 2.2 Thông số kĩ thuật sợi giá thể biofringe 18

Bảng 2.3 Kích thước các ngăn của mô hình Swim-bed 21

Bảng 2.4 Thông số kĩ thuật các thiết bị sử dụng trong mô hình thí nghiệm 22

Bảng 2.5 Thành phần nước thải đầu vào mô hình thí nghiệm 24

Bảng 2.6 Các thông số vận hành mô hình thí nghiệm sử dụng công nghệ Swim-bed quy mô phòng thí nghiệm 24

Bảng 2.7 Vị trí và tầng suất lấy mẫu 25

Bảng 2.8 Phương pháp phân thích mẫu 26

Bảng 2.9 Các chỉ tiêu QCVN 11-MT:2015/BTNMT 27

Bảng 3.1 So sánh hiệu quả xử lý COD mô hình MBBR và Swim-bed 32

Bảng 3.2 So sánh hiệu quả xử lý BOD5 mô hình MBBR và Swim-bed 34

Bảng 3.3 So sánh hiệu quả xử lý TN mô hình MBBR và Swim-bed 35

Bảng 3.4 So sánh hiệu quả xử lý TP mô hình MBBR và Swim-bed 37

Bảng 3.5 So sánh hiệu quả xử lý Clorua mô hình MBBR và Swim-bed 38

Bảng 3.6 Kết quả phân tích sinh khối tại cuối tải trọng 1 kgCOD/m3.ngày 38

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Quy trình sản xuất nước mắm của Công ty Cổ Phần Chế Biến Thủy hải sản

Liên Thành 4

Hình 1.2 Mặt cắt của sợi sinh học 15

Hình 2.1 Cấu trúc của giá thể Biofringe 19

Hình 2.2 Sơ đồ nội dung nghiên cứu 20

Hình 2.3 Cấu tạo chi tiết mô hình Swim-bed 21

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí mô hình thí nghiệm 25

Hình 3.1 Biểu đồ biểu diễn sự dao động pH ở tải thích nghi 28

Hình 3.2 Biểu đồ biểu diễn nồng độ COD vào và sau xử lý ở tải thích nghi 28

Hình 3.3 Biểu đồ biểu diễn nồng độ đầu vào, ra của Cl- ở tải thích nghi 29

Hình 3.4 Biểu đồ biểu diễn sự dao động pH ở các tải vận hành 30

Hình 3.5 Nồng độ COD đầu vào, ra và hiệu suất xử lý COD qua các tải trọng 31

Hình 3.6 Biểu đồ biểu diễn BOD5 qua các tải vận hành 33

Hình 3.7 Biểu đồ biểu diễn TN qua các tải trọng 34

Hình 3.8 Biểu đồ biểu diễn TP qua các tải vận hành 36

Hình 3.9 Biểu đồ biểu diễn độ muối qua các tải trọng 37

Hình 3.10 Sinh khối tạo thành sau khi vận hành tải trọng 1 kgCOD/m3.ngày 39

ngày với thời gian lưu nước ngắn, do đó sẽ có tính khả thi khi áp dụng để xử lý nước thải sản xuất nước mắm Trên cơ sở đó đề tài này sẽ nghiên cứu xử

lý nước thải sản xuất nước mắm theo công nghệ swim-bed với mô hình thử nghiệm đặt trong phòng thí nghiệm

2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm bằng công nghệ Swim-bed quy

mô phòng thí nghiệm

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Mô hình bể sinh học hiếu khí với giá thể swim-bed quy mô phòng thí nghiệm Nước thải sử dụng cho nghiên cứu là nước thải thực được lấy từ Công ty Cổ Phần Chế Biến Thủy hải sản Liên Thành-Phân xưởng 5 địa chỉ 84 đường số 36 Khu phố phường Linh Đông, Quận Thủ Đức, TPHCM

Giá thể: bio-fringe được sản xuất tại Nhật

Bùn hoạt tính : Nồng độ bùn hoạt tính ban đầu 3000 mg/L

Nghiên cứu được thực hiện trên quy mô phòng thí nghiệm gồm có 4 tải trọng hữu cơ: 0,3 kgCOD/m3.ngày; 0,6 kgCOD/m3.ngày; 0,8 kgCOD/m3.ngày; 1kgCOD/m3.ngày

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Lắp đặt mô hình Swim-bed và vận hành thích nghi ở các tải trọng hữu cơ 0,3kgCOD/m3.ngày

- Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lí pH, COD, BOD5, TN, TP, Clorua của nước thải sản xuất nước mắm bằng công nghệ Swim-bed với các tải trọng hữu cơ 0,6; 0,8; 1 kgCOD/m3.ngày

- So sánh kết quả với QCVN 11-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia

về nước thải công nghiệp chế biến thủy sản

- Đề xuất tải trọng tối ưu cho quá trình vận hành mô hình xử lý nước thải sản xuất nước mắm

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Tham khảo tổng hợp tài liệu trong và ngoài nước

- Thiết kế và vận hành nghiên cứu mô hình với quy mô phòng thí nghiệm

- Phương pháp lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu

- Phương pháp phân tích, xử lý số liệu, vẽ đồ thị và viết báo cáo

6 Ý NGHĨA CỦA NGHIÊN CỨU

- Có ý nghĩa thực tế sử dụng công nghệ vào xử lý nước thải nước mắm

- Nâng cao hiệu quả xử lý nước thải nước mắm

- Giảm chi phí thiệt hại, sự cố môi trường

- Hạn chế ảnh hưởng gây ô nhiễm môi trường

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT NƯỚC MẮM

1.1.1 Tổng quan về ngành sản xuất nước mắm

Nước mắm là một sản phẩm của thịt cá ngâm dầm trong nước muối mặn, phân giải dần từ protein phức tạp đến protein đơn giản và dừng lại ở giai đoạn tạo thành amino axit nhờ tác dụng của enzim có sẵn trong thịt cá và ruột cá làm cho nước mắm

có mùi và vị đặc trưng

Đây là sản phẩm của nhiều quá trình phức tạp gồm quá trình đạm hóa, quá trình phân giải đường trong cá thành axit, quá trình phân hủy một phần amino axit dưới tác dụng của vi khuẩn có hại, tiếp tục bị phân hủy thành những hợp chất đơn giản như amin, amoniac, cacbonic hydrosunfua…

Nước mắm được sản xuất từ cá và muối không chỉ được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam mà còn được ưa chuộng ở nhiều nước khác trên thế giới Đặc biệt nước mắm được sản xuất ở hầu hết các nước Châu Á Mỗi nước có kiểu sản xuất khác nhau tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan khác nhau

Bảng 1.1 Công thức làm nước mắm ở một số nước châu Á

Nước mắm Điều kiện và thời gian lên men

Nhật Bản Tỷ lệ 5 : 1 = Cá : Muối + gạo lên men

Thời gian lên men: 6 tháng

Hàn Quốc Tỷ lệ 4 : 1 = Cá : Muối ( 6 tháng )

Việt Nam Tỷ lệ 3 : 1 – 3 : 2 = Cá : Muối ( 4-12 tháng )

Thái Lan Tỷ lệ 5 : 1 = Cá : Muối ( 5-12 tháng )

Malaysia Tỷ lệ 5 : 1 – 3 : 1 = Cá : Muối + đường + me ( 3-12

tháng)

Philippin Tỷ lệ 3 : 1 – 3 : 2 = Cá : Muối ( 3-12 tháng )

1.1.2 Quy trình sản xuất nước mắm

Hình 1.1 Quy trình sản xuất nước mắm của Công ty Cổ Phần Chế Biến Thủy hải

sản Liên Thành

Qui trình sản xuất nước mắm được thuyết minh như sau:

Nguyên liệu cá tươi được mua tại Phú Quốc và được đem ướp muối theo tỷ lệ 3

cá 1 muối ở trên tàu và vận chuyển vào Phân xưởng

Cá sau khi ướp sẽ cho ra một hỗn hợp gọi là cá chượp Khi vận chuyển về xưởng sản xuất sẽ tách ra 2 phần, phần nước gọi là nước bổi và phần cá gọi là cá chượp Cá chượp về đến các phân xưởng của Công ty sẽ được đưa vào nhà lều sản xuất và tiến hành các công đoạn sau:

- Gài nén: Cá chượp được đổ vào các thùng, hồ chứa, bổ sung muối cho đủ và đều, khi đầy thùng phủ lên một lớp muối mặt, sau đó lấy lấy vĩ tre gài chắn nhiều lớp

để khối cá không bị nổi lên khi bơm nước bổi vào thùng

Ngâm ủ, tháo đảo

Kéo rút

Pha đấu

Nước mắm thành Phẩm

- Ngâm ủ và tháo đảo: Sau khi gài nén, nước bổi của cá chượp (hoặc mua thêm) được bơm vào cho đầy, để thùng cá ủ qua một thời gian khoảng - 12 tháng, trong thời gian ủ chượp nước bổi được bơm tháo đảo cho đến khi nước đủ ngấu chín

- Kéo rút: nước mắm đã ngấu chín được bơm vào thùng chứa

- Pha đấu: các lô nước mắm đươc rút ra từ thùng cá chượp có độ đạm tự nhiên theo chủng loại cá sẽ được pha đấu lại ra nước mắm thành phẩm với phẩm cấp (độ đạm) theo nhu cầu của thị trường

- Nước mắm thành phẩm được lọc và chiết rót vào can, bồn và bảo quản tại kho chứa thành phẩm

1.1.3 Đặc tính nguồn nước thải sản xuất nước mắm

Nước thải của các phân xưởng sản xuất mắm bắt nguồn từ những hoạt động sơ chế, làm sạch nguồn nguyên liệu, vệ sinh dụng cụ lao động, bể, ang chượp.…Ngoài ra còn có lượng mắm tồn dư trong các bể lên men hoặc trong các nồi nấu bã chượp, nồi

cô Thành phần chủ yếu là các hợp chất vô cơ, hữu cơ dễ phân hủy, cặn lắng của nước mắm Do đó đặc trưng của nguồn thải này là hàm lượng BOD, COD, độ muối cao Nếu không xây dựng hệ thống xử lý nước thải và xả thải trực tiếp ra nguồn tiếp nhận thì đây sẽ là nguyên nhân gây ra nhiều tác động xấu ảnh hưởng đến môi trường như: giảm lượng oxy hòa tan, lan truyền nhiều mầm mống gây bệnh, ô nhiễm môi trường sống của con người và các loài sinh vật khác Để biết rõ độ ô nhiễm của nước thải phát sinh trong các công đoạn sản xuất mắm thì ta cần phải thực hiện các phương pháp phân tích những thông số đầu vào của nước thải VD: BOD; COD; SS; PH;…Từ đó nắm được các đặc điểm chính và nổi bật trong nước thải rồi đưa ra các biện pháp xử lý phù hợp thu được hiệu quả cao tránh gây lãng phí

Bảng 1.2 Đặc tính nguồn nước thải sản xuất nước mắm

STT Thông số Đơn vị Nồng độ

QCVN MT:2015/BTN

1.1.4 Vấn đề ô nhiễm môi trường của nước thải sản xuất mắm

Nước thải từ quá trình ủ lên men: là nước vệ sinh các thiết bị lên men, thùng chứa đường ống, sàn nhà xưởng… Có chứa bã men và các chất hữu cơ

Nước thải từ quá trình chượp: là nước vệ sinh thiết bị chứa bã, hàm lượng chất hữu cơ cao

Nước thải rửa dụng cụ sau quá trình nấu: chủ yếu là nước vệ sinh thùng, chứa

bể chứa, sàn nhà…

Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân:

Trong công nghệ sản xuất nước mắm, nguyên liệu chủ yếu là cá và muối vì vậy nước thải sản xuất có đặc điểm nổi bật là có độ mặn cao Trong nước thải chứa nhiều chất hữu cơ, COD, BOD Các chất hữu cơ trong nước thải dễ bị phân hủy sinh học, khi

xả vào nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước, gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá, giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp

Ngoài ra các hoạt động chế biến nước mắm còn gây ra tiếng ồn và khói bụi lơ lửng do máy nghiền, máy phát điện, máy bơm và bụi than lò nấu song ở mức độ không đáng kể

1.1.4.2 Chất thải rắn

Chất thải rắn chủ yếu là lượng bã chượp sau quá trình ủ chượp.Tuy nhiên hiện nay bã chượp thường được xử lý và bán cho các cơ sở sản xuất phân vi sinh hoặc thức

ăn gia súc, gia cầm

Ngoài bã chượp còn có bao bì, chai lọ vỡ, hỏng và chất thải sinh hoạt của công nhân tuy nhiên với lượng không nhiều

1.1.4.3 Nước thải

Nguồn phát sinh nước thải

Nước mưa chảy tràn:

Vào mùa mưa, nước mưa chảy tràn sẽ kéo theo đất, cát… Nếu lượng nước mưa này không quản lí tốt sẽ gây tác động tiêu cực đến nguồn nước mặt và nước ngầm

Nước thải sinh hoạt:

Nước thải từ nhà vệ sinh, từ khu vực vệ sinh cá nhân của công nhân viên làm việc Nước thải sinh hoạt chứa các cặn bã, các chất rắn lơ lửng (SS), các hợp chất hữu

cơ dễ phân hủy sinh học, các hợp chất dinh dưỡng ( N, P ), vi khuẩn gây bệnh nên có thể gây ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm nếu không được xử lý Ngoài ra, khi tích tụ lâu ngày các chất hữu cơ này sẽ bị phân hủy, gây ra mùi hôi thối

Nước thải sản xuất:

Phát sinh chủ yếu từ quá trình vệ sinh thiết bị sản xuất như thùng, hồ, chai lọ… Nước thải sản xuất có hàm lượng chất dinh dưỡng, chất rắn lơ lửng, BOD, COD, muối cao nên có thể gây ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm nếu không được xử lý

Nước rửa dụng cụ lao động, mặt sàn nhà xưởng, sân (nguồn nước được sử dụng chủ yếu là nước biển): được phát sinh trong các việc vệ sinh dụng cụ lao động như xẻng, dụng cụ khuấy trộn trong bể chượp.…Bên cạnh đó việc rửa các bể trong nhà lọc,

bể chượp, bể lên men, ang, chum sau mỗi lần sản xuất, nước vệ sinh mặt sàn nhà xưởng cũng làm gia tăng nguồn thải

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỦ YẾU XỬ LÍ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT NƯỚC MẮM

1.2.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Thường được áp dụng ở giai đoạn đầu của quy trình xử lý, quá trình được xem như bước đệm để loại bỏ các tạp chất vô cơ và hữu cơ không tan hiện diện trong nước nhằm đảm bảo tính an toàn cho các thiết bị và các quá trình xử lý tiếp theo Tùy thuộc vào kích thước, tính chất hóa lý, hàm lượng cặn lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức

độ làm sạch mà có thể sử dụng một trong các quá trình sau: lọc qua song chắn rác hoặc lưới chắn rác, lắng dưới tác dụng của lực ly tâm, trọng trường, lọc và tuyển nổi

Xử lý cơ học nhằm mục đích

- Tách các chất không hòa tan, những vật chất có kích thước lớn như nhánh cây, gỗ, nhựa, lá cây, giẻ rách, dầu mỡ ra khỏi nước thải

- Loại bỏ cặn nặng như sỏi, thủy tinh, cát

- Điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải

- Nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo

1.2.1.1 Song chắn rác

Song chắn rác gồm các thanh kim loại tiết diện chữ nhật hoặc hình bầu dục Song chắn rác được chia làm 2 loại, loại di động và loại cố định Và được đặt nghiêng một góc 60 – 900

theo hướng dòng chảy Song chắn rác nhằm chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn ở dạng sợi: giấy, rau cỏ, rác

1.2.1.2 Lưới chắn rác

Để khử các chất lơ lửng có kích thứớc nhỏ hoặc các sản phẩm có giá trị, thường sử dụng lưới lọc có kích thước lỗ từ 0,5 – 1mm Khi thanh trống quay thường với vận tốc 0,1 đến 0,5 m/s, nước thải thường lọc qua bề mặt trong hay ngoài, tùy thuộc vào sự bố trí đường ống dẫn nước vào Các vật thải được cào ra khỏi mặt lưới bằng hệ thống cào

1.2.1.2 Bể điều hòa

Do đặc điểm của công nghệ sản xuất một số ngành công nghiệp, lưu lượng và nồng độ nước thải thường không đều theo các giờ trong ngày Sự dao động lớn về lưu lượng này sẽ ảnh hưởng không tốt đến các giai đoạn xử lý tiếp theo Để duy trì dòng thải vào công trình xử lý ổn định, khắc phục được những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải và nâng cao hiệu suất của các quá trình

xử lý sinh học người ta thiết kế bể điều hòa Bể điều hòa được phân loại như sau:

- Bể điều hòa lưu lượng

- Bể điều hòa nồng độ

- Bể điều hòa cả lưu lượng và nồng độ

1.2.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học

Các phương pháp hóa học xử lý nước thải gồm có: trung hòa, oxy hóa và khử Tất cả các phương pháp này đều dùng tác nhân hóa học nên tốn nhiều tiền Người ta sử dụng các phương pháp hóa học để khử các chất hòa tan trong các hệ thống khép kín Đôi khi phương pháp này được dùng để xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học hay công đoạn cuối để thải vào nguồn

1.2.2.1 Phương pháp trung hòa

Nước thải chứa các axit vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH về khoảng 6,5 – 7,5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo

Nguyên tắc chung là thực hiện một phản ứng trung hòa giữa axit và bazơ Tùy vào hoàn cảnh cụ thể có thể dùng các tác nhân phản ứng thích hợp và thực hiện việc trung hòa bằng các cách sau:

Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm

Bổ sung các tác nhân phản ứng

Lọc nước axit đi qua lớp vật liệu có tác dụng trung hòa

Hấp thụ khí axit bằng dung dịch kiềm hoặc hấp thụ khí amoniac bằng axit

1.2.2.2 Phương pháp oxy hóa và khử

 Phương pháp oxy hoá

Oxy hoá là một phương pháp hoá học rất cần thiết để xử lý các hợp chất độc hại, khó phân huỷ Đây là phương pháp có khả năng phân huỷ triệt để những chất hữu

cơ có cấu trúc bền, độc tính cao, chưa bị loại bỏ hoàn toàn bởi quá trình keo tụ và không dễ bị oxy bởi các chất oxy hoá thông thường, cũng như không hoặc ít bị phân huỷ bởi vi sinh vật

Nguyên tắc của phương pháp này là dựa trên hoạt động của gốc tự do OH. Gốc này có độ hoạt động cao, thế oxy hoá 2.80 V, chỉ đứng sau Flo (thế oxy hoá là 3.03 V), phản ứng không chọn lọc, tốc độ phản ứng rất nhanh Một số tác nhân tạo

OH. bao gồm: Ozon – O3, hiđropeoxit – H2O2, tia UV, UV/TiO2, tác nhân Fentơn (H2O2 + Fe2+)…

Cơ chế của phản ứng oxy hoá liên quan đến gốc hyđroxy là tác nhân oxy hoá mạnh, nên hiệu quả và tốc độ xử lý rất cao Hoạt tính cao và độ chọn lọc thấp của phản ứng tạo điều kiện để phương pháp này có thể sử dụng xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao Một ưu điểm khác của phương pháp oxy hoá là tạo ra ít sản phẩm phụ gây độc hại cho môi trường

 Phương pháp khử

Phương pháp làm sạch nước thải bằng quá trình khử được áp dụng trong các trường hợp khi nước thải chứa các chất dễ bị khử Phương pháp này được dùng rộng rãi để tách các hợp chất thủy ngân, crom, asen ra khỏi nước thải

1.2.2.3 Phương pháp hoá lý

Cơ chế của phương pháp hóa lý là đưa vào nước thải một chất phản ứng nào

đó, chất này phản ứng với các tập hợp chất bẩn trong nước thải và có khả năng loại chúng ra khỏi nước thải dưới dạng cặn lắng hoặc dạng hòa tan không độc hại

Các phương pháp hóa lý thường sử dụng để khử nước thải là phương pháp keo tụ, hấp phụ, trích ly, tuyển nổi

Quá trình keo tụ tạo bông

Trong quá trình lắng cơ học chỉ tách được các hạt chất rắn huyền phù có kích thước lớn ≥ 10-2 mm, còn các hạt nhỏ hơn dạng keo không thể lắng được Ta có thể làm tăng kích cỡ các hạt nhờ tác dụng tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết vào các tập hợp hạt để có thể lắng được Muốn vậy trước hết cần trung hòa điện tích của chúng, tiếp đến là liên kết chúng với nhau Quá trình trung hòa điện tích của các hạt được gọi là quá trình đông tụ, còn quá trình tạo thành các bông lớn từ các hạt nhỏ là quá trình keo tụ

Chất keo tụ là chất được dùng để tách các hạt huyền phù kích thước nhỏ có trong nước thải Các hạt mang điện tích có thể được tách khỏi nước bằng cách keo tụ chúng thành bông dễ sa lắng Các chất keo tụ thường được chia làm hai loại chất keo

tụ có nguồn gốc vô cơ và các polime hữu cơ Các chất keo tụ truyền thống thường được dùng là muối nhôm, muối sắt, vôi sống hoặc hỗn hợp của chúng

Quá trình này thường được áp dụng để khử màu, giảm độ đục, cặn lơ lửng và

vi sinh vật Khi cho chất keo tụ vào nước thô chứa cặn lắng chậm (hoặc không lắng được), các hạt mịn kết hợp lại với nhau thành các bông cặn lớn hơn và nặng, các bông cặn này có thể tự tách ra khỏi nước bằng lắng trọng lực Trong quá trình keo tụ người

ta còn sử dụng chất trợ keo tụ để tăng tốc độ keo tụ, tốc độ sa lắng, tốc độ nén ép các bông keo và đặc biệt để giảm lượng chất keo tụ

Các chất keo tụ thường dùng là các muối sắt hoặc muối nhôm hoặc hỗn hợp của chúng Các muối nhôm gồm có: Al2(SO4)3.18H2O, KAl(SO4)2.12H2O,

NH4Al(SO4)2.12H2O, NaAlO2 Trong số này phổ biến nhất là Al2(SO4)3 vì chất này hòa tan tốt vào nước, giá rẻ và hiệu quả keo tụ cao ở pH = 5 – 7,5

Muối sắt thường là Fe2(SO4)3.3H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3 có khoảng pH tối ưu rộng hơn muối nhôm (từ 6 – 10), tác dụng tốt ngay ở nhiệt độ thấp, có thể khử được mùi vị khi có H2S nhưng có tính axit mạnh hơn muối nhôm nên tiêu thụ kiềm nhiều hơn và có tính ăn mòn cao hơn Ngoài ra, chúng có khả năng tạo phức tan có màu qua

phản ứng của cation sắt với một số hợp chất hữu cơ

Poly Aluminium Chloride: ( PAC)

Một trong những chất keo tụ thế hệ mới, tồn tại dưới dạng polime vô cơ là poli nhôm clorua (polime aluminium chloride), thường viết tắt là PAC (hoặc PACl) Hiện nay, ở các nước tiên tiến, người ta đã sản xuất PAC với lượng lớn và sử dụng rộng rãi

để thay thế phèn nhôm sunfat trong xử lý nước sinh hoạt và đặc biệt là xử lí nước thải

Tính chất: PAC có công thức tổng quát là [Al2(OH)nCl6.nxH2O]m ( trong đó m

≤ 10, n ≤ 5) PAC thương mại ở dạng bột thô màu vàng nhạt hoặc vàng đậm, dễ tan trong nước và kèm theo sự tỏa nhiệt, dung dịch trong suốt, có tác dụng khá mạnh về tính hút thấm

Ưu điểm:

Hiệu quả keo tụ và lắng cao gấp 4 – 5 lần so với chất keo tụ khác Tan trong nước tốt và nhanh, ít làm biến động độ pH của nước lên không cần dùng NaOH để xử

lý và do đó ít ăn mòn thiết bị hơn

Không làm đục nước khi dùng thừa hoặc thiếu

Không cần ( hoặc dùng rất ít ) phụ gia trợ keo tụ và trợ lắng

Nồng độ nhôm dư trong nước nhỏ hơn so với khi dùng phèn nhôm sunfat Khả năng loại bỏ các chất hữu cơ tan và không tan cùng các kim loại nặng tốt hơn

Không làm phát sinh hàm lượng SO42- trong nước thải sau khi xử lý là loại có độc tính đối với vi sinh vật

khác nhau:

C – Cationic: Khi tan trong nước phân tử polime tích điện dương A – Anionic: Khi tan trong nước phân tử polime tích điện âm

N – Nionic: khi tan trong nước phân tử polime không tích điện

Việc sử dụng chất trợ keo sẽ làm giảm hàm lượng chất keo tụ, giảm thời gian của quá trình keo tụ và tăng vận tốc lắng của bông keo.Tùy thuộc vào đặc điểm của dòng thải như pH, độ đục, độ kiềm mà chọn chất trợ keo cho phù hợp sao cho đạt hiệu suất xử lý cao nhất

Các chất trợ keo thường dùng là A101, C101, N508… Có tác dụng bổ sung thêm vào nước thải các cation và anion nhằm tăng hiệu quả quá trình keo tụ

1.2.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như H2S, sunfit, amoni, Nito… dựa trên

cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm Vi sinh vật

sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất để làm thức ăn Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể phân thành 2 loại:

- Phương pháp kị khí sử dụng nhóm vi sinh vật kị khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy

- Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hòa tan, chất keo và các chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giai đoạn chính như sau:

- Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng đến bề mặt tế bào vi sinh vật

- Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng

độ bên trong và bên ngoài tế bào

- Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới

Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh

hoá là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng và các yếu tố vi lượng

1.2.3.1 Phương pháp sinh học kỵ khí

Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo

ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian Tuy nhiên phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễu đơn giản như sau:

Chất hữu cơ——————> CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới Một cách tổng quát quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn:

Giai đoạn 1: thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử

Giai đoạn 2: axit hóa

Giai đoạn 3: axetat hóa

Giai doạn 4: metan hóa

Các chất thải hữu cơ chứa nhiều chất hữu cơ cao phân tử như protein, chất béo, cacbohydrat, cellulo, lignin,…trong giai đoạn thủy phân, sẽ được cắt mạch tạo thành những phân tử đơn giản hơn, dễ phân hủy hơn Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa protein thành axit amin, cacbohydrat thành đường đơn, và chất béo thành các axit béo Trong giai đoạn axit hóa, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hóa thành axit axetic, H2 và CO2 Các axit béo dễ bay hơi chủ yếu là axit axetic, axit propionic và axit lactic Bên cạnh đó, CO2 và H2, methanol, các rượu đơn giản khác cũng được hình thành trong quá trình cắt mạch cacbohydrat Vi sinh vật chuyển hóa metan chỉ có thể phân hủy một số loại cơ chất nhất định như CO2 + H2, format, axetat, methanol, methylamin, và CO

Tùy theo trạng thái của bùn, có thể chia quá trình xử lý kỵ khí thành:

Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá trình tiếp xúc kỵ khí (Anaerobic Contact Process), quá trình xử lý bằng lớp bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên

Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình lọc kỵ khí (Anaerobic Filter Process)

Ưu điểm:

Quá trình phân hủy yếm khí dùng CO2 có sẵn như một tác nhân nhận điện tử

vi sinh vật

làm nguồn oxy của nó

Quá trình phân hủy yếm khí tạo ra lượng bùn thấp hơn (từ 3 đến 20 lần so với quá trình hiếu khí), vì năng lượng do vi khuẩn yếm khí tạo ra tương đối thấp Hầu hết năng lượng rút ra từ sự phân hủy chất nền là từ sản phẩm cuối cùng đó là CH4

Quá trình phân hủy yếm khí tạo ra một loại khí có ích đó là metan Chất khí này có chứa 0% năng lượng, có thể dùng để đốt tại chỗ cho các lò phân hủy chất thải, hay dùng để sản xuất điện năng Khoảng 3 - 5% bị thải bỏ dưới hình thức nhiệt Việc tạo ra metan góp phần làm giảm BOD (nhu cầu oxy sinh hóa) trong bùn đã bị phân hủy

Năng lượng cần cho xử lý nước thải cũng giảm

Sự phân hủy yếm khí thích hợp cho chất thải có nồng độ ô nhiễm cao

Nhược điểm:

Quá trình này xảy ra chậm hơn quá trình hiếu khí

Rất nhạy với chất độc

Đòi hỏi một thời gian dài để khởi đầu quá trình này

Vì được coi là phân hủy sinh học các hợp chất qua một quá trình đồng trao đổi chất, quá trình phân hủy yếm khí đòi hỏi nồng độ chất nền ban đầu cao

1.2.3.2 Phương pháp sinh học hiếu khí

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn:

 Oxi hóa các chất hữu cơ

 Tổng hợp tế bào mới

 Phân hủy nội bào

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều Tùy theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành:

Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu được

sử dụng để khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng,

bể phản ứng hoạt động gián đoạn, quá trình lên men phân hủy hiếu khí Trong số các quá trình này, quá trình bùn hoạt tính là quá trình phổ biến nhất

Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa quay sinh học, bể phản ứng nitrat với màng cố định

1.3 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SWIM-BED

1.3.1 Giới thiệu về công nghệ Swim-bed

Hình 1.2 Mặt cắt của sợi sinh học

Công nghệ Swim bed là công nghệ mới có liên quan tới vật liệu mới: sợi acryl mang sinh khối- hay còn gọi là sợi sinh học-BF (biofringe) đã làm tăng hiệu quả xử lý các chất hữu cơ trong nước thải BF cho phép bám dính một lượng lớn sinh khối vào một sợi linh động trên một vị trí cố định Bằng cách tiếp cận này, sự linh động của sợi được gây ra bởi dòng nước thải tạo ra một chuyển động “Swimming” để làm tăng sự vận chuyển chất dinh dưỡng đến sinh vật dính bám (màng sinh học) Vì vậy, công nghệ Swim-bed kết hợp những ưu điểm giữa giá thể cố định và giá thể tầng sôi, không phụ thuộc vào điều kiện thủy lực để tránh đóng cặn hoặc nổi lên của giá thể trung gian

và không yêu cầu màng che hoặc vách ngăn để ngăn ngừa sự ra ngoài của giá thể

Nó loại bỏ sự giảm áp do hiện tượng đóng cặn và hiện tượng chảy rảnh như trong quá trình sinh trưởng dính bám giá thể cố định Hình 1.2 đưa ra một mặt cắt tổng thể của vật liệu sau khi sinh khối đã bám dính Vùng kị khí và vùng hiếu khí tạo thành

bề dày màng, hai vùng này tạo điều kiện cho quá trình nitrat hóa và khử nitrat xảy ra Một số lượng lớn bùn dính bám sẽ làm tăng thời gian lưu bùn và khuyến khích sự xuất hiện của động vật nguyên sinh và động vật đa bào Ngoài hiệu quả cao trong việc loại

bỏ chất ô nhiễm thì việc giảm lượng bùn dư cũng đạt được trong ứng dụng này Đặc tính của vật liệu BF là nhẹ, bền, bể phản ứng được thiết kế với không gian nhỏ và hoạt động không phức tạp với giá thành chấp nhận được Thêm vào đó hiệu quả xử lí và việc giảm lượng bùn dư làm công nghệ Swim-bed trở thành một công nghệ đầy hứa hẹn cho xử lí nước thải

1.3.2 Nguyên lý hoạt động

Bể phản ứng sợi BF được chia thành hai vùng: vùng nước đi lên và vùng nước

đi xuống Cả hai vùng này thông với nhau, có hai khoảng trống tương ứng ở đáy và đỉnh

Dòng vào được đưa xuống sâu trong vùng khí đi lên, nhằm mục đích để khuấy trộn và hòa tan oxy vào trong nước thải

1.3.3 Ưu và nhược điểm của công nghệ Swim-bed

Công nghệ Swim-bed là sự kết hợp giữa quá trình sinh trưởng dính bám giá thể

cố định và quá trình sinh trưởng dính bám tầng sôi Do đó, hiệu quả xử lí chất ô nhiễm của công nghệ hiệu quả Hiệu quả xử lí chất hữu cơ đạt trên 80% với thời gian lưu ngắn

Mặt khác, nồng độ sinh khối trong hệ thống có thể đạt 13.3g/l, hệ thống có thể chống chịu được độc chất , chịu được sự sốc tải trong quá trình xử lý Tuy nhiên, quá trình này cần được kiểm soát tốc độ thổi khí 1-5 L/phút ( vận tốc từ 5-10cm/s) để tránh hiện tượng đóng cặn đáy Thêm nữa, hiện tượng bám dính của vi sinh vật vào đá bọt phân phối khí dẫn đến lưu lượng khí thổi bị giảm xuống

1.3.4 Một số nghiên cứu sử dụng công nghệ Swim-bed trong và ngoài nước

 Trong nước

Đoàn Thu Hà, 2005 đã nghiên cứu công nghệ swim-bed sử dụng giá thể sinh học acryl-fiber(bio-fringe) đã được tiến hành để khảo sát hiệu quả loại bỏ ammonium của nó trong xử lý nước ngầm ở Hà Nội Trong nghiên cứu này sử dụng hai bể phản ứng với số lượng khác nhau của biofringe (sợi đơn và sợi đôi) Hiệu suất loại bỏ ammonium là 95-100% ớ tải trọng thể tích lên tới 0,22 và 0,48 kg/m3ngày tương ứng với thời gian lưu nước (HRT) ngắn là 3h và 1,3h tương ứng cho các bể sợi đơn và sợi đôi

Nguyễn Lễ, 2010 đã nghiên cứu công nghệ Swim-bed để khử COD và Nitrat hóa nước thải cao su Kết quả cho thấy khả năng loại bỏ COD và Nitrat hóa đạt được hiệu quả cao Ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngày ( tương ứng với 0.17 kgTKN/ m3.ngày) thì hiệu quả loại bỏ COD đạt trên 0% và Nitrat hóa đạt trên 56% Tại tải trọng 2kgCOD/m3.ngày ( tương ứng với 0.26 kgTKN/ m3.ngày) thì hiệu quả loại bỏ COD vẫn đạt trên 0% nhưng hiệu quả Nitrat hóa vẫn không thay đổi Nồng độ sinh khối tăng khi tải trọng tăng, nồng độ MLSS đo được 6750mg/L tại tải trọng 2kgCOD/m3.ngày

Nguyễn Lâm Phương, 2012 đã nghiên cứu công nghệ Swim-bed để xử lí nước thải thủy sản ở mức tải trọng từ 0.5-3.0 kgCOD/m3.ngày Thời gian lưu nước khoảng 6h ở tất cả các tải trọng Kết quả nghiên cứu cho thấy, hiệu quả loại bỏ COD cao nhất đạt 94% ở tải trọng 1kgCOD/m3.ngày và tải trọng nito 0.11 kgN/ m3.ngày Ở tải trọng lớn nhất 3.0 kgCOD/m3.ngày ứng với tải trọng nito 0.14 kgN/ m3.ngày thì hiệu quả loại bỏ COD chỉ còn 88% và hiệu suất nitrat hóa cũng giảm chỉ còn 65% Nồng độ sinh khối tăng trong bể Swim-bed khi tải trọng 3kgCOD/m3.ngày, nồng độ sinh khối trong bể đạt 6324 mg/L

 Ngoài nước

Joseph D.Rouse, 2004 đã nghiên cứu công nghệ Swim-bed sử dụng Bio-fringe làm giá thể bám dính Hiệu quả xử lý chất hữu cơ cao với 80% COD được loại bỏ ở tải trọng thể tích cao đến 12 kg/m3ngày với thời gian lưu nước là 3h, khả năng dính bám

là rất tốt với 133g sinh khối/m3giá thể

Taichi Yamamoto, 2006 nghiên cứu về khả năng xử lý nitrat hóa bán phần của

bể phản ứng Swim-bed sử dụng Bio-fringe làm giá thể dính bám vi sinh vật trong quá trình xử lý kỵ khí nước thải chăn nuôi heo Thành phần nitrat hóa bán phần là tương đối ổn định ở mức tải trọng nitơ 1, kg/m3ngày mà không có bất kì hoạt động kiểm soát nào, chỉ có một phần nhỏ nitrat được sinh ra trong toàn bộ thời gian hoạt động và

tỉ lệ ( N-NO2/ (N-NO2+N-NO3) luôn luôn trên 95%

Sen Qiao, Yuki 2008 nghiên cứu về quá trình nitrate hóa bán phần của bể swim-bed có bùn kỵ khí thô (SB) và bể swim-bed và có bùn hoạt tính (SBAS), đồng thời so sánh đặc tính bùn của từng bể Khả năng chuyển đổi ammonium thành nitrate của từng bể tương ứng là 52,3% và 40% đối với tải trọng nitơ là 3kgN/m3ngày, với hiệu quả này chứng minh tiềm năng ứng dụng tốt quá trình annamox để loại bỏ nitơcủa

bể SB Bùn trong bể SB có tính chất tốt hơn so với SBAS

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1.1 Nước thải

Nước thải được lấy sau song chắn rác của hệ thống xử lý công ty Cổ Phần Chế Biến Thủy hải sản Liên Thành-Phân xưởng 5

Bảng 2.1 Thành phần tính chất nước thải nước mắm đầu vào mô hình thí nghiệm

Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị

có trong nước thải

Bảng 2.2 Thông số kĩ thuật sợi giá thể biofringe

 3mm×105mm Trắng

(Nguồn: Công ty Trách nhiệm hữu hạn công nghệ môi trường EAP)

Giá thể BF được làm từ sợi acrylic thấm nước tốt, diện tích bề mặt lớn Các sợi này được dệt thành các sợi nhỏ, sau đó kết lại theo dạng xương cá làm tăng khả năng

co giãn và chịu lực Cấu trúc xương các của BF chia làm 2 loại:

Sợi dọc được làm bằng sợi Polyester

Sợi ngang được làm bằng Acrylic rất ưa nước

Do đó bùn có thể dễ dàng và nhanh chón dính bám vào

Hình 2.1 Cấu trúc của giá thể Biofringe

Chủng loại vi sinh vật trong lớp màng biofringe tương tự như đối bới hệ thống

xử lý bùn hoạt tính lơ lửng Phân tích chủng loại vi sinh vật, lớp màng này còn cơ thể chia thành hai lớp: lớp màng kị khí ở bên trong và lớp màng hiếu khí ở bên ngoài Sụ hình thành hai lớp màng này là do chiều sâu của lớp màng lớn hơn nhiều so với đường kính của khối vi sinh vật, oxy hòa tan trong nước chỉ khuếch tán vào gần bề mặt màng

và làm cho lớp màng phía ngoài trở thành hiếu khí, còn lớp màng bên trong không tiếp xúc được với oxy trở thành lớp màng kị khí

2.1.3 Bùn sử dụng trong mô hình nghiên cứu

Bùn hoạt tính được lấy từ bể Aerotank của Nhà máy bia Heineken Việt Nam có nồng độ SS trong khoảng 3000 mg/L

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Hình 2.2 Sơ đồ nội dung nghiên cứu 2.3 MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU

2.3.1 Cấu tạo mô hình

Hệ thống mô hình nghiên cứu gồm: mô hình (chứa 3 ngăn: ngăn thiếu khí Anoxic, ngăn hiếu khí và ngăn lắng), bơm định lượng ( nước thải dòng vào và tuần hoàn bùn nước), máy thổi khí, các thùng chứa nước thải đầu vào và đầu ra

Lắp đặt mô hình nghiên cứu

Tải 1: Thích nghi

OLR= 0,3kgCOD/m3.nđ

Thời gian vận hành 19 ngày

Tải 2: OLR= 0,6kgCOD/m3.nđ

Thời gian vận hành 20 ngày

Tải 3: OLR= 0,8kgCOD/m3.nđ

Thời gian vận hành 20 ngày

Tải 4: OLR= 1kgCOD/m3.nđ

Thời gian vận hành 21 ngày

Thống kê đánh giá kết quả xử lí

Theo dõi Phân tích pH, COD, BOD5, TN,

TP, CL-, TS, VS

Đề xuất tải trọng tối ưu

Theo dõi Phân tích pH, COD, CL-

Mô hình được thiết kế bằng mica, có 3 ngăn: ngăn thứ nhất ( ngăn có vùng thiếu khí Anoxic) có kích thước 130×100×430mm, ngăn thứ hai ( ngăn phản ứng hiếu khí) có kích thước 130×210×430mm, ngăn thứ ba (ngăn lắng) có kích thước 130×147×430mm Các ngăn liên tiếp được thông với nhau bởi một cửa sổ hình tròn ở phía trên ngang chiều cao cột nước, chiều cao cột nước là 390mm

Bảng 2.3 Kích thước các ngăn của mô hình Swim-bed Ngăn Thể tích – Kích thước

Thông số Đơn vị Kích thước

Ngăn thiếu khí

(1) Ngăn hiếu khí

(2) Ngăn lắng (3)

Thể tích Thể tích Thể tích

Hình 2.3 Cấu tạo chi tiết mô hình Swim-bed

Bảng 2.4 Thông số kĩ thuật các thiết bị sử dụng trong mô hình thí nghiệm

Bơm đầu vào: Bơm định lượng

Pulsatron-LD54S2-VTC1-165

2.3.2 Nguyên lí hoạt động- vận hành mô hình

2.3.2.1 Nguyên lí hoạt động

Nước thải sử dụng cho mô hình nghiên cứu được lấy sau song chắn rác của hệ thống xử lý nước thải của công ty cổ phần chế biến Thủy hải sản Liên Thành- phân xưởng 5 Nước thải sau khi lấy về sẽ được chuyền vào thùng chứa nước thải đầu vào của mô hình và được pha loãng theo tỉ lệ thích hợp để đảm bảo nồng độ đầu vào của

mô hình thí nghiệm

Sau đó nước thải được bơm vào ngăn thiếu khí (Anoxic) Tại ngăn thiếu khí

có đặt một bơm với lưu lượng nhỏ (chạy liên tục) tạo nên xáo trộn nhẹ trong ngăn tạo nên vùng thiếu khí Dòng xáo trộn tạo điệu kiện cho nước thải tiếp xúc với vi sinh vật trên giá thể và xử lí chất ô nhiễm Dòng nước của ngăn thiếu khí đi qua cửa sổ dưới vách mica chung của hai ngăn chảy vào ngăn hiếu khí Thiết bị sục khí được đặt nằm ở đáy ngăn để tạo dòng nước đi lên và hòa tan oxi vào trong nước.Trong quá trình dòng nước đi lên là đi xuống, tạo điều kiện cho nước thảo tiếp xúc với vi sinh vật trên giá thể; tránh tình trạng đóng cặn dưới đáy ngăn; giúp sợi tua giá thể chuyển động trong nước Trong ngăn hiếu khí có đặt một bơm tuần hoàn nước về ngăn thiếu khí để cung cấp quá trình xử lý Nito

Dòng nước ở ngăn hiếu khí đi qua cửa sổ trên vách mica chung của hai ngăn chảy vào ngăn lắng Các bông bùn sẽ lắng xuống đáy nhờ quá trình lắng trọng lực Tại ngăn lắng có đặt một bơm tuần hoàn nước (bùn) dùng để tuần hoàn nước thải từ ngăn lắng về ngăn hiếu khí nhằm tăng hiệu quả xử lí nước thải và tránh tình trạng bùn bị trôi

đi theo đầu ra Dòng nước đầu ra đi qua một ống dẫn nhờ quá trình chảy trọng lực

Chuyển động bơi của giá thể sẽ làm tăng khả năng tiếp xúc giữa các chất ô nhiễm và sinh vật nhằm tăng hiệu quả xử lý

2.3.2.2 Vận hành mô hình

Để thích nghi vi sinh vật với nước thải nước mắm thì cần thử nghiệm khả năng thích ứng với nước thải bằng cách chạy mẻ Lưu lượng nước thải được cấp từ từ vào mô hình cho đến khi chạm mực nước chạm tới ống thoát nước ở bể lắng, kèm theo

đó mô hình được sủi khí liên tục trong vòng 2 ngày rồi tiếp tục rút nước để chạy mẻ khác cho đến khi đủ 1 tuần chạy mẻ Sau 1 tuần, mô hình bắt đầu vô các tải thích nghi

và vận hành sao cho đảm bảo thời gian ứng với tiến độ làm việc