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

Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim-bed quy mô phịng thí nghiệm DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa Bộ tài nguyên môi trường BTNMT BF BioFringe Giá thể bơi COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học DO Dissolved Oxygen Oxy hòa tan 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 hỗn hợp bùn hoạt tính MLVSS Mixed Liquid Volatile Suspended Cặn lơ lửng bay hỗn hợp bùn hoạt tính OLR Organic Loading Rate QCVN Tải trọng hữu Quy chuẩn Việt Nam SD Standard Deviation Độ lệch chuẩn SRT Sludge Retention Time Thời gian lưu bùn SS Suspended Solid Chất rắn lơ lửng SVI Sludge Volume Index Chỉ số bùn lắng TN Total Nitrogen Tổng Nitơ TP Total phosphorus Tổng phốt VS Volatile Suspended Solid Chất rắn lơ lửng dễ bay SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ iii Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm cơng nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Công thức làm nước mắm số nước châu Á 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 mơ hình thí nghiệm .18 Bảng 2.2 Thông số kĩ thuật sợi giá thể biofringe 18 Bảng 2.3 Kích thước ngăn mơ hình Swim-bed 21 Bảng 2.4 Thông số kĩ thuật thiết bị sử dụng mơ hình thí nghiệm 22 Bảng 2.5 Thành phần nước thải đầu vào mơ hình thí nghiệm 24 Bảng 2.6 Các thơng số vận hành mơ hình thí nghiệm sử dụng cơng nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm 24 Bảng 2.7 Vị trí tầng suất lấy mẫu .25 Bảng 2.8 Phương pháp phân thích mẫu 26 Bảng 2.9 Các tiêu QCVN 11-MT:2015/BTNMT 27 Bảng 3.1 So sánh hiệu xử lý COD mơ hình MBBR Swim-bed .32 Bảng 3.2 So sánh hiệu xử lý BOD5 mơ hình MBBR Swim-bed .34 Bảng 3.3 So sánh hiệu xử lý TN mơ hình MBBR Swim-bed 35 Bảng 3.4 So sánh hiệu xử lý TP mơ hình MBBR Swim-bed 37 Bảng 3.5 So sánh hiệu xử lý Clorua mơ hình MBBR Swim-bed 38 Bảng 3.6 Kết phân tích sinh khối cuối tải trọng kgCOD/m3.ngày 38 SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ iv Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm cơng nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Quy trình sản xuất nước mắm Công ty Cổ Phần Chế Biến Thủy hải sản Liên Thành Hình 1.2 Mặt cắt sợi sinh học 15 Hình 2.1 Cấu trúc giá thể Biofringe 19 Hình 2.2 Sơ đồ nội dung nghiên cứu .20 Hình 2.3 Cấu tạo chi tiết mơ hình Swim-bed 21 Hình 2.4 Sơ đồ bố trí mơ hình thí nghiệm .25 Hình 3.1 Biểu đồ biểu diễn dao động pH tải thích nghi 28 Hình 3.2 Biểu đồ biểu diễn nồng độ COD vào sau xử lý tải thích nghi 28 Hình 3.3 Biểu đồ biểu diễn nồng độ đầu vào, Cl- tải thích nghi 29 Hình 3.4 Biểu đồ biểu diễn dao động pH tải vận hành 30 Hình 3.5 Nồng độ COD đầu vào, hiệu suất xử lý COD qua tải trọng 31 Hình 3.6 Biểu đồ biểu diễn BOD5 qua tải vận hành 33 Hình 3.7 Biểu đồ biểu diễn TN qua tải trọng .34 Hình 3.8 Biểu đồ biểu diễn TP qua tải vận hành .36 Hình 3.9 Biểu đồ biểu diễn độ muối qua tải trọng .37 Hình 3.10 Sinh khối tạo thành sau vận hành tải trọng kgCOD/m3.ngày 39 SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ v Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm cơng nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong công công nghiệp hóa đại hóa đất nước, nước ta ngày đổi phát triển Đời sống nhân dân cải thiện nâng cao, qua nhu cầu lương thực thực phẩm ngày tăng Ăn uống nhu cầu tất yếu người, mà nước mắm gia vị khơng thể thiếu bữa ăn Vì ngành sản xuất nước mắm đời phát triển để đáp ứng nhu cầu trên.Với đặc điểm việc sản xuất nước mắm, ngồi nước thải bị nhiễm bẫn nước thải cịn có nồng độ muối khơng xử lí tốt ảnh hưởng nghiêm trọng đến sinh vật, loại thủy sinh sống nước môi trường xả thải Các công nghệ xử lí nước thải truyển thống có nhược điểm tốn diện tích, giá thành xây dựng vận hành cao, khả xử lí loại chất dinh dưỡng (Nito, Photpho) thấp, tải lượng ô nhiễm thấp lượng bùn thải tạo lớn… Để hạn chế nhược điểm trên, nhiều cơng nghệ xử lí nước thải sản xuất nước mắm nghiên cứu ứng dụng giới nói chung Việt Nam nói riêng Kenji Furukawa cộng thuộc trường Đại học Tổng hợp Kumamoto nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học 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 lưu nước ngắn, có tính khả thi áp dụng để xử lý nước thải sản xuất nước mắm Trên sở đề tài nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm theo công nghệ swim-bed với mơ hình thử nghiệm đặt phịng thí nghiệm MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim-bed quy mô phịng thí nghiệm ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Mơ hình bể sinh học hiếu khí với giá thể swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm Nước thải sử dụng cho nghiên cứu nước thải thực lấy từ Công ty Cổ Phần Chế Biến Thủy hải sản Liên Thành-Phân xưởng địa 84 đường số 36 Khu phố phường Linh Đông, Quận Thủ Đức, TPHCM Giá thể: bio-fringe sản xuất Nhật Bùn hoạt tính : Nồng độ bùn hoạt tính ban đầu 3000 mg/L SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim-bed quy mô phịng thí nghiệm Nghiên cứu thực quy mơ phịng thí nghiệm gồm có tải trọng hữu cơ: 0,3 kgCOD/m3.ngày; 0,6 kgCOD/m3.ngày; 0,8 kgCOD/m3.ngày; 1kgCOD/m3.ngày NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Lắp đặt mơ hình Swim-bed vận hành thích nghi tải trọng hữu 0,3kgCOD/m3.ngày - Nghiên cứu đánh giá hiệu xử lí pH, COD, BOD5, TN, TP, Clorua nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim-bed với tải trọng hữu 0,6; 0,8; kgCOD/m3.ngày - So sánh kết với QCVN 11-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia nước thải công nghiệp chế biến thủy sản - Đề xuất tải trọng tối ưu cho trình vận hành mơ hình xử lý nước thải sản xuất nước mắm PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Tham khảo tổng hợp tài liệu nước - Thiết kế vận hành nghiên cứu mơ hình với quy mơ phịng thí nghiệm - Phương pháp lấy mẫu phân tích tiêu - Phương pháp phân tích, xử lý số liệu, vẽ đồ thị viết báo cáo Ý NGHĨA CỦA NGHIÊN CỨU - Có ý nghĩa thực tế sử dụng công nghệ vào xử lý nước thải nước mắm - Nâng cao hiệu xử lý nước thải nước mắm - Giảm chi phí thiệt hại, cố môi trường - Hạn chế ảnh hưởng gây ô nhiễm môi trường SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm cơng nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT NƯỚC MẮM 1.1.1 Tổng quan ngành sản xuất nước mắm Nước mắm sản phẩm thịt cá ngâm dầm nước muối mặn, phân giải dần từ protein phức tạp đến protein đơn giản dừng lại giai đoạn tạo thành amino axit nhờ tác dụng enzim có sẵn thịt cá ruột cá làm cho nước mắm có mùi vị đặc trưng Đây sản phẩm nhiều trình phức tạp gồm q trình đạm hóa, q trình phân giải đường cá thành axit, trình phân hủy phần amino axit tác dụng vi khuẩn có hại, tiếp tục bị phân hủy thành hợp chất đơn giản amin, amoniac, cacbonic hydrosunfua… Nước mắm sản xuất từ cá muối không sử dụng rộng rãi Việt Nam mà ưa chuộng nhiều nước khác giới Đặc biệt nước mắm sản xuất hầu Châu Á Mỗi nước có kiểu sản xuất khác tạo sản phẩm có giá trị dinh dưỡng giá trị cảm quan khác Bảng 1.1 Công thức làm nước mắm số nước châu Á Nước mắm Nhật Bản Điều kiện thời gian lên men Tỷ lệ : = Cá : Muối + gạo lên men Thời gian lên men: tháng Hàn Quốc Tỷ lệ : = Cá : Muối ( tháng ) Việt Nam Tỷ lệ : – : = Cá : Muối ( 4-12 tháng ) Thái Lan Tỷ lệ : = Cá : Muối ( 5-12 tháng ) Malaysia Tỷ lệ : – : = Cá : Muối + đường + me ( 3-12 tháng) Philippin SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ Tỷ lệ : – : = Cá : Muối ( 3-12 tháng ) Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm cơng nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm 1.1.2 Quy trình sản xuất nước mắm Cá muối Chượp chín Cá chượp Nước bổi Nước Gài nén Mùi hôi Ngâm ủ, tháo đảo Mùi hôi Kéo rút Pha đấu Mùi Mùi Nước mắm thành Phẩm Hình 1.1 Quy trình sản xuất nước mắm Cơng ty Cổ Phần Chế Biến Thủy hải sản Liên Thành Qui trình sản xuất nước mắm thuyết minh sau: Nguyên liệu cá tươi mua Phú Quốc đem ướp muối theo tỷ lệ cá muối tàu vận chuyển vào Phân xưởng Cá sau ướp cho hỗn hợp gọi cá chượp Khi vận chuyển xưởng sản xuất tách phần, phần nước gọi nước bổi phần cá gọi cá chượp Cá chượp đến phân xưởng Công ty đưa vào nhà lều sản xuất tiến hành công đoạn sau: - Gài nén: Cá chượp đổ vào thùng, hồ chứa, bổ sung muối cho đủ đều, đầy thùng phủ lên lớp muối mặt, sau lấy lấy vĩ tre gài chắn nhiều lớp để khối cá không bị lên bơm nước bổi vào thùng SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm - Ngâm ủ tháo đảo: Sau gài nén, nước bổi cá chượp (hoặc mua thêm) bơm vào cho đầy, để thùng cá ủ qua thời gian khoảng - 12 tháng, thời gian ủ chượp nước bổi bơm tháo đảo nước đủ ngấu chín - Kéo rút: nước mắm ngấu chín bơm vào thùng chứa - Pha đấu: lô nước mắm đươc rút từ thùng cá chượp có độ đạm tự nhiên theo chủng loại cá pha đấu lại nước mắm thành phẩm với phẩm cấp (độ đạm) theo nhu cầu thị trường - Nước mắm thành phẩm lọc chiết rót vào can, bồn bảo quản kho chứa thành phẩm 1.1.3 Đặc tính nguồn nước thải sản xuất nước mắm Nước thải phân xưởng sản xuất mắm bắt nguồn từ hoạt động sơ chế, làm nguồn nguyên liệu, vệ sinh dụng cụ lao động, bể, ang chượp.…Ngồi cịn có lượng mắm tồn dư bể lên men nồi nấu bã chượp, nồi cô Thành phần chủ yếu hợp chất vô cơ, hữu dễ phân hủy, cặn lắng nước mắm Do đặc trưng nguồn thải hàm lượng BOD, COD, độ muối cao Nếu không xây dựng hệ thống xử lý nước thải xả thải trực tiếp nguồn tiếp nhận nguyên nhân gây 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 người loài sinh vật khác Để biết rõ độ ô nhiễm nước thải phát sinh cơng đoạn sản xuất mắm ta cần phải thực phương pháp phân tích thơng số đầu vào nước thải VD: BOD; COD; SS; PH;…Từ nắm đặc điểm bật nước thải đưa biện pháp xử lý phù hợp thu hiệu 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 11MT:2015/BTN MT, cột B pH mg/l 5,74 5,5 – BOD5 mg/l 2920 50 COD mg/l 7680 150 - Cl mg/l KPH - Tổng N mg/l 1042 60 Tổng P mg/l 26,1 20 SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim-bed quy mô phịng thí nghiệm 1.1.4 Vấn đề nhiễm mơi trường nước thải sản xuất mắm Nước thải từ trình ủ lên men: nước vệ sinh thiết bị lên men, thùng chứa đường ống, sàn nhà xưởng… Có chứa bã men chất hữu Nước thải từ trình chượp: nước vệ sinh thiết bị chứa bã, hàm lượng chất hữu cao Nước thải rửa dụng cụ sau trình nấu: chủ yếu nước vệ sinh thùng, chứa bể chứa, sàn nhà… Nước thải sinh hoạt cán công nhân: Trong công nghệ sản xuất nước mắm, nguyên liệu chủ yếu cá muối nước thải sản xuất có đặc điểm bật có độ mặn cao Trong nước thải chứa nhiều chất hữu cơ, COD, BOD Các chất hữu nước thải dễ bị phân hủy sinh học, xả vào nguồn nước làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan nước, gây ảnh hưởng tới phát triển tôm, cá, giảm khả tự làm nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp 1.1.4.1 Ơ nhiễm khơng khí Khí thải nhà máy sản xuất nước mắm phát từ mùi hôi nguyên liệu thủy sản, từ nấu mắm, ủ… Mơi trường khơng khí sở chế biến nước mắm bị ô nhiễm nặng mùi hôi phế liệu chất thải thủy sản bị thối rữa, chất gây mùi hôi như: H2S, NH3, CH4, mecaptan… Khi ngửi phải mùi làm kích thích đường hơ hấp, gây đau đầu, viêm kết mạc ngủ… Với nồng độ cao chúng làm cản trở vận chuyển oxi, làm hại mơ thần kinh, gây tử vong Ngồi hoạt động chế biến nước mắm gây tiếng ồn khói bụi lơ lửng máy nghiền, máy phát điện, máy bơm bụi than lò nấu song mức độ không đáng kể 1.1.4.2 Chất thải rắn Chất thải rắn chủ yếu lượng bã chượp sau trình ủ chượp.Tuy nhiên bã chượp thường xử lý bán cho sở sản xuất phân vi sinh thức ăn gia súc, gia cầm Ngồi bã chượp cịn có bao bì, chai lọ vỡ, hỏng chất thải sinh hoạt công nhân nhiên với lượng không nhiều SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm cơng nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm 1.1.4.3 Nước thải Nguồn phát sinh nước thải Nước mưa chảy tràn: Vào mùa mưa, nước mưa chảy tràn kéo theo đất, cát… Nếu lượng nước mưa không quản lí tốt gây tác động tiêu cực đến nguồn nước mặt nước ngầm Nước thải sinh hoạt: Nước thải từ nhà vệ sinh, từ khu vực vệ sinh cá nhân công nhân viên làm việc Nước thải sinh hoạt chứa cặn bã, chất rắn lơ lửng (SS), hợp chất hữu dễ phân hủy sinh học, hợp chất dinh dưỡng ( N, P ), vi khuẩn gây bệnh nên gây ô nhiễm nguồn nước mặt nước ngầm không xử lý Ngồi ra, tích tụ lâu ngày chất hữu bị phân hủy, gây mùi hôi thối Nước thải sản xuất: Phát sinh chủ yếu từ trình vệ sinh thiết bị sản xuất thùng, hồ, chai lọ… Nước thải sản xuất có hàm lượng chất dinh dưỡng, chất rắn lơ lửng, BOD, COD, muối cao nên gây nhiễm nguồn nước mặt nước ngầm không xử lý Nước rửa dụng cụ lao động, mặt sàn nhà xưởng, sân (nguồn nước sử dụng chủ yếu nước biển): phát sinh việc vệ sinh dụng cụ lao động xẻng, dụng cụ khuấy trộn bể chượp.…Bên cạnh việc rửa bể nhà lọc, bể chượp, bể lên men, ang, chum sau lần sản xuất, nước vệ sinh mặt sàn nhà xưởng 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 phương pháp học Thường áp dụng giai đoạn đầu quy trình xử lý, trình xem bước đệm để loại bỏ tạp chất vô hữu không tan diện nước nhằm đảm bảo tính an tồn cho thiết bị q trình xử lý Tùy thuộc vào kích thước, tính chất hóa lý, hàm lượng cặn lơ lửng, lưu lượng nước thải mức độ làm mà sử dụng q trình sau: lọc qua song chắn rác lưới chắn rác, lắng tác dụng lực ly tâm, trọng trường, lọc tuyển Xử lý học nhằm mục đích - Tách chất khơng hịa tan, vật chất có kích thước lớn nhánh cây, gỗ, nhựa, cây, giẻ rách, dầu mỡ khỏi nước thải SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim-bed quy mô phịng thí nghiệm 3.2.5 Thơng số TP 25 Đầu Hiệu suất OLR=0,6 kgCOD/m3.ngày OLR=0,8 kgCOD/m3.ngày OLR=1 kgCOD/m3.ngày NỒNG ĐỘ TP (MG/L) QCVN 11-MT:2015 20 80 70 60 50 15 40 10 30 20 HIỆU SUẤT E (%) Đầu vào 10 0 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 THỜI GIAN (NGÀY) Hình 3.8 Biểu đồ biểu diễn TP qua tải vận hành Qua đồ thị hình 3.8 ta thấy hiệu suất xử lý photpho không ổn định qua thời gian mức tải trọng Nồng độ photpho giảm vi sinh vật sử dụng để chuyển hóa thành lượng sống tế bào Tuy nhiên trình làm giảm Ở tải 2, hiệu suất xử lý TP 50,45 ± 6,65%, nguyên nhân hoạt động tải 0,3 kg COD/m3.ngày tăng lên tải với OLR= 0,6 kg COD/m3.ngày làm cho hệ vi sinh hệ thống chưa kịp thích ứng nên bị giảm khả hoạt hóa, từ làm hiệu xử lý hệ thống chưa tốt Tuy nhiên (tải 3) OLR= 0,8 kg COD/m3.ngày hiệu xử lý TP bắt đầu tăng lên dần ổn định 52,45 ± 10,16% điều cho thấy khả thích nghi nhanh hệ vi sinh xử lý TP nước thải Tại OLR= kg COD/m3.ngày hiệu suất xử lý TP dao dộng không nhiều dần ổn định với hiệu suất xử lý trung bình 56,63 ± 5,56% với trung bình đầu khoảng 0,59 – 1,63 mg/L Nhìn vào biểu đồ hình 3.8, ta thấy OLR = kgCOD/m3.ngày có hiệu xử lý cao (56,63 ± 5,56% )nồng độ TP dòng ổn định nhỏ giá trị tối đa cho phép nước thải công nghiệp chế biến thủy sản cột (B) theo QCVN 11MT:2015/BTNMT SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ 36 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim-bed quy mô phịng thí nghiệm Bảng 3.4 So sánh hiệu xử lý TP mơ hình MBBR Swim-bed Tải trọng (kgCOD/m3.ngày) OLR= 0,6 OLR= 0,8 OLR= Nồng độ TP đầu (mg/L) MBBR Swim-bed 1,05 ± 0,31 1,52 ± 0,28 0,99 ± 0,4 0,83 ± 0,42 0,73 ± 0,46 1,03 ± 0,37 Hiệu suất xử lý TP (%) MBBR Swim-bed 66,85 ± 50,45 ± 6,65 39,56 ± 22,02 52,45 ± 10,16 71,03 ± 13,39 56,63 ± 5,56 Dựa vào bảng nhận thấy hiệu suất xử lý TP hai mơ hình có khác biệt lớn Nhìn chung mơ hình MBBR hiệu suất xử lý cao khơng ổn định giảm mạnh tải trọng sang từ 66,85 ± 13,59% xuống 39,56 ± 22,02% tăng cao tải trọng có giá trị 71,03 ± 13,39% cịn mơ hình Swim-bed hiệu suất xử lý ổn định khoảng 50-58% nhìn chung thấp so với mơ hình MBBR 3.2.6 Thông số Clorua NỒNG ĐỘ CL- (G/L) Đầu Hiệu suất OLR=0,6 kgCOD/m3.ngày OLR=0,8 kgCOD/m3.ngày OLR=1 kgCOD/m3.ngày 2 1 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 HIỆU SUẤT E (%) Đầu vào 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 THỜI GIAN (NGÀY) Hình 3.9 Biểu đồ biểu diễn độ muối qua tải trọng Nhìn chung hiệu suất xử lý Clorua thấp có xu hướng tăng dần qua tải Cụ thể tải OLR=0,6 kgCOD/m3.ngày, hiệu xử lý tăng lên đến 7,27 ± 1,99%, trung bình đầu vào 2,07 ± 0,2 g/L đầu 1,92 ± 0,27 g/L Tải hiệu suất xử lý tăng lên thấp 10,24 ± 7,57% 11,62 ± 3,95% SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ 37 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm cơng nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm Mặc dù khơng xử lý hiệu xử lý có xu hướng tăng dần đạt hiệu suất cao 11,62 ± 3,95% tải Bảng 3.5 So sánh hiệu xử lý Clorua mơ hình MBBR Swim-bed Tải trọng (kgCOD/m3.ngày) OLR= 0,3 OLR= 0,6 OLR= 0,8 OLR= Nồng độ Cloua đầu (g/L) MBBR Swim-bed 1,57 ± 0,26 1,58 ± 0,26 1,87 ± 0,21 1,92 ± 0,27 1,81 ± 0,23 1,85 ± 0,19 1,88 ± 0,23 1,89 ± 0,23 Hiệu suất xử lý Clorua (%) MBBR Swim-bed 2,93 ± 1,97 5,43 ± 1.23 6,98 ± 2,23 7,27 ± 1,99 9,03 ± 2,23 10,24 ± 7,57 9,88 ± 2,25 11,62 ± 3,95 Dựa vào bảng ta thấy hai mơ hình không xử lý Clorua ( hiệu suất khoảng 10%) Đây hạn chế mơ hình sinh học hiếu khí Mặc dù hiệu suất xử lý khơng cao tăng dần qua tải, với mơ hình MBBR tăng từ 2,93 ± 1,97 lên 9,88 ± 2,25% mơ hình Swim-bed từ 5,43 ± 1,23% lên 11,62 ± 3,95% 3.2.7 Đánh giá sinh khối tạo thành Công nghệ Swim-bed sử dụng giá thể BF để vi sinh vật dính bám, tua sinh học cho phép dính bám số lượng lớn sinh khối, sợi tua chuyển động với dịng nước thải, tăng khả tiếp xúc chất ô nhiễm sinh khối lại sợi BF Bảng 3.6 Kết phân tích sinh khối cuối tải trọng kgCOD/m3.ngày Tải trọng OLR= kgCOD/m3.ngày Số lần phân tích Trung bình Kết TS (g/L) 3,136 5,904 20,840 9,960 VS (g/L) 3,128 5,698 19,310 9,379 Kết phân tích sinh khối cuối giai đoạn nghiên cứu tải trọng hữu OLR=1 kgCOD/m3.ngày cho thấy nồng độ sinh khối trung bình 9,379 gVSS/L, tương đương 9379 mgVSS/L Giá trị sinh khối cao gấp 2-6 lần q trình bùn hoat tính thơng thường ( 1500- 3500 mgVSS/L) cao gấp 2,34 lần sinh khối MBBR ( 4000- 10000 mgVSS/L) Do cơng nghệ xử lý nước thải tải trọng hữu cao SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ 38 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm cơng nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm Hình 3.10 Sinh khối tạo thành sau vận hành tải trọng kgCOD/m3.ngày SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ 39 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Đề tài thực nghiên cứu đánh giá hiệu xử lý nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim-bed quy mô phịng thí nghiệm Từ kết nghiên cứu, rút số kết luận sau đây: Kết xử lý COD qua tải trọng cao, hiệu suất xử lý ngày tăng không ổn định Hiệu xử lý trung bình cao đạt 0,34 ± 2,63% tải trọng 3, OLR= 0,8 kgCOD/m3.ngày với thời gian lưu nước HRT= 15h giá trị trung bình đầu ,82 ± 11,79mg/L Giá trị trung bình COD nước thải đầu tải trọng đạt QCVN 11-MT:2015/BTNMT - mức B (< 150 mg/L) Kết xử lý BOD5 qua tải trọng có xu hướng tăng dần qua tải đạt hiệu suất xử lý cao 91,5 ± 1,0% OLR= kgCOD/m3.ngày với nồng độ đầu trung bình 23,1±2,7 mg/L đạt yêu cầu so với QCVN 11-MT:2015/BTNMT - mức B (< 50 mg/L) Kết xử lý TN giảm dần qua tải đạt hiệu xuất xử lý cao 82,43 ± 3,58% tải trọng 0,6 kgCOD/m3.ngày với giá trị trung bình đầu 26,03 ± 3,03 mg/L đạt yêu cầu so với QCVN 11-MT:2015/BTNMT - mức B (< 60 mg/L) Kết xử lý TP cao ổn định qua tải trọng với giá trị trung bình hiệu xuất xử lý cao 56,63 ± 5,56% (OLR=1 kgCOD/m3.ngày) trung bình đầu khảng 1,03 ± 0,37 mg/L thấp so với QCVN 11-MT:2015/BTNMT - mức B (< 20 mg/L) Kết xử lí độ muối hồn tồn khơng xử lý hạn chế bể sinh học hiếu khí Tóm lại OLR=1 kgCOD/m3.ngày tải trọng tối ưu mơ hình hiệu suất xử lý COD, BOD5 TP đạt giá trị tương đối so với tải lại, với hiệu suất xử lý 88,37 ± 4,82; 91,5 ± 1,0% 56,63 ± 5,56% KIẾN NGHỊ Dựa vào kết nghiên cứu em đưa số kiến nghị sau : Tiếp tục thực nghiên cứu với tải trọng cao nhằm xác định giới hạn khả xử lý nước thải sản xuất nước mắm mơ hình Swim-bed Khảo sát ảnh hưởng khả bám dính giá thể tải trọng cao Khảo sát ảnh hưởng độ muối tác động đến thông số vận hành SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ 40 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm cơng nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm TÀI LIỆU THAM KHẢO  Trong nước [1] Đặng Hạ, Đào Vĩnh Lộc, “Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ Swim-bed, Bài báo khoa học”, Trường Đại học Yersin Đà Lạt, 2014 [2] 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 trường, 2013 [3] Nguyễn Lâm Phương, 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, Trường Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2012 [4] Nguyễn Lễ, “Sử dụng cơng nghệ Swim-bed để khử COD Nitrate hóa nước thải cao su, Luận văn thạc sĩ khoa học”, Trường Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2010 [5] Nguyễn Hồng Dũng, “ Đồ án cơng nghệ thực phẩm ”,năm 2014,Trườngđại học Nha Trang [6] PGS TS Lương Đức Phẩm, ( 2000 ), Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo Dục, Hà Nội [7] PGS.TS Nguyễn Văn Phước, “Giáo trình xử lý nước thải phương pháp sinh học”, năm 2013 - Viện môi trường tài nguyên – Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh - Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh [8] PGS TS Trịnh Lê Hùng, ( 2006 ), Kỹ thuật xử lý nước thải, NXB Giáo Dục, Hà nội [9] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, ( 2002 ), Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học kỹ thuật  Ngoài nước [10] Adel Al – Kdasl et al, 2004, Treatment of Textile wastewater by advanced oxidation process – a review, Global nest: the Int J Vol 6, No 3, pp 226 -234 [11] 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 SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ 41 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm [12] Sen Qiao, Yuki Kawakubo, Toichiro Koyama and Kenji Furukawa, “Partial Nitritation of Raw Anaerobic Sludge Digester Liquor by Swim-Bed and Swim-Bed Activated Sludge Processes and Comparison of Their Sludge Characteristics”, Graduate School of Science and Technology, Kumamoto University, 2008 [13] Taichi Yamamoto, “Novel partial Nitritation Treatment for Anaerobic Digestion Liquor of Swine Wastewater Using Swim-bed Technology”, Graduate School of Science and Technology, Kumamoto University, 2006 SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ 42 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm PHỤ LỤC A KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU Bảng A1 Kết đo COD Tải trọng Tải OLR=0.3 kgCOD/m3.ngày Tải OLR=0.6 kgCOD/m3.ngày Tải OLR=0.8 kgCOD/m3.ngày SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ Ngày vận hành 10 11 12 15 16 17 18 19 22 23 24 25 26 29 30 31 32 33 36 37 38 39 43 44 45 46 Đầu vào (mg/L) 580,60 372 304 340,48 548,80 776 815,36 432 640 256 372,48 510 548 504,40 582 782 640 496 760 560 736 560 473,20 494 410 440,80 472,20 760 720 628 581,81 580,80 329,73 Đầu (mg/L) 139 92,92 152 162 227 116,40 88 48 56 36 46,56 48 45,22 31,04 32 77,6 156 56 56 88 72 46 40 30,40 40 28 36 56 48,80 47,50 43,63 46,40 28,67 Hiệu suất (%) 76,06 75,02 50 52,42 58,64 85 89,21 88,89 91,25 85,94 87,5 90,59 91,75 93,85 94,5 90,08 75,63 88,71 92,63 84,29 90,22 91,79 91,55 93,85 90,24 93,65 92,38 92,63 93,22 92,44 92,5 92,01 91,31 43 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm cơng nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm Tải OLR=1 kgCOD/m3.ngày 47 50 51 52 53 54 57 58 59 64 65 66 67 68 71 72 73 74 75 78 79 80 391,35 375 561,18 400 336 384 320 384 310,13 320 384 449,15 425,25 736 544 680 449,15 425,92 736 544 680 528 59,07 60 73,84 32,40 31,06 29,54 20,40 22,80 15,20 46,50 47 31 55 67 53,20 48,6 40,08 39,40 68 48 56,40 47,50 84,91 84 86,84 91,9 90,76 92,31 93,63 94,06 95,10 85,47 87,76 93,1 87,07 90,9 90,22 92,85 91,08 90,75 90,76 91,18 91,71 91 Bảng A2 Kết đo BOD 37 Đầu vào (mg/L) 146,50 Đầu (mg/L) 16,05 Hiệu suất (%) 89,04 38 287,50 28,90 89,95 39 274 29,30 89,31 Tải OLR=0,8 kgCOD/m3.ngày 57 268,90 26,90 90 58 285 27,80 90,25 59 153 16,10 89,48 Tải OLR=1 kgCOD/m3.ngày 78 226 22,40 90,09 79 331,50 26,70 91,95 80 267,50 20,10 92,49 Tải trọng Ngày vận hành Tải OLR=0,6 kgCOD/m3.ngày SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ 44 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm cơng nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm Bảng A3 Kết đo TN Tải trọng Tải OLR=0,6 kgCOD/m3.ngày Tải OLR=0,8 kgCOD/m3.ngày Tải OLR=1 kgCOD/m3.ngày Ngày vận hành 26 33 39 47 54 59 68 75 80 Đầu vào (mg/L) 168,12 149,04 135,19 69,71 80,47 97,84 90,22 98,63 78,85 Đầu (mg/L) 29,81 30,93 43,18 30,35 33,29 34,35 70,41 59,02 32,73 Hiệu suất (%) 82,27 79,25 68,06 56,46 58,63 64,89 21,96 40,16 58,49 Bảng A4 Kết đo TP Tải trọng Tải OLR=0,6 kgCOD/m3.ngày Tải OLR=0,8 kgCOD/m3.ngày Tải OLR=1 kgCOD/m3.ngày SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ Ngày vận hành 22 24 26 29 31 33 36 38 43 45 47 50 52 54 57 59 64 66 68 71 Đầu vào (mg/L) 1,88 3,32 3,44 3,98 3,45 3,32 2,22 3,34 1,34 2,44 2,88 1,34 1,05 2,08 1,18 1,23 1,75 1,68 1,73 1,56 Đầu (mg/L) 1,2 1,9 1,6 1,78 1,67 1,52 0,98 1,53 0,88 1,34 1,68 0,53 0,49 0,74 0,47 0,49 0,95 0,64 0,63 0,59 Hiệu suất (%) 36,17 42,77 53,49 55,28 51,59 54,22 55,86 54,19 34,33 45,08 41,67 60,45 53,33 64,42 60,17 60,16 45,71 61,9 63,58 62,18 45 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm 73 75 78 80 3,32 3,45 2,54 2,73 1,43 1,63 1,16 1,2 Đầu vào (g/L) 2,23 2,15 2,09 1,57 1,50 1,66 1,53 1,61 1,32 1,38 1,68 1,47 1,64 1,38 1,83 1,63 2,14 2,12 2,41 2,69 2,25 2,15 2,33 2,10 1,67 1,74 2,01 1,82 Đầu (g/L) 2,12 2,04 1,99 1,47 1,42 1,55 1,47 1,54 1,27 1,31 1,55 1,41 1,52 1,30 1,71 1,48 2,02 2,03 2,26 2,51 2,02 2,02 2,09 1,97 1,56 1,57 1,80 1,71 56,93 52,75 54,33 56,04 Bảng A5 Kết đo Clorua Tải trọng Tải OLR=0.3 kgCOD/m3.ngày Tải OLR=0.6 kgCOD/m3.ngày SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ Ngày vận hành 10 11 12 15 16 17 18 19 22 23 24 25 26 29 30 31 32 33 36 37 38 Hiệu suất (%) 4,93 4,72 6,17 5,38 6,84 3,95 3,91 4,1 5,07 7,65 3,99 7,32 5,58 6,88 9,09 5,34 4,36 6,25 6,7 9,93 5,98 10,3 6,39 6,82 9,52 10,06 6,12 46 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm Tải OLR=0.8 kgCOD/m3.ngày Tải OLR=1 kgCOD/m3.ngày 39 43 44 45 46 47 50 51 52 53 54 57 58 59 64 65 66 67 68 71 72 73 74 75 78 79 80 1,92 2,19 2,20 2,09 1,72 1,65 1,92 2,41 2,17 1,85 2,22 2,16 2,14 2,25 1,85 2,08 2,33 2,46 2,67 2,33 2,13 2,10 2,00 1,94 2,02 1,92 1,96 1,83 2,09 2,08 1,89 1,60 1,52 1,79 1,61 1,73 1,75 2,02 2,00 1,93 2,07 1,58 1,65 2,04 2,26 2,31 2,16 1,83 1,94 1,85 1,81 1,73 1,68 1,73 4,87 4,32 5,59 9,45 7,12 8,16 6,7 32,91 20,28 4,94 8,75 7,27 9,93 7,74 14,48 20,66 12,7 8,19 13,34 6,97 14,28 7,73 7,26 6,66 14,54 12,58 11,65 PHỤ LỤC B HÌNH ẢNH SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ 47 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm cơng nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm Hình Mơ hình Swim-bed Hình Mẫu nước thải trước sau xử lý SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ Hình Mơ hình MBBR Hình Cân phân tích 48 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm Hình Máy chưng chất đạm Hình Tủ nung 550oC SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ Hình Tủ sấy UNE 500 Hình 8.Tủ ủ BOD 20oC 49 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm cơng nghệ Swim-bed quy mơ phịng thí nghiệm Hình Giá thể Swim-bed trước sau vận hành Hình 10 Bình định mức photpho SVTH: Võ Thị Thúy An GVHD: Th.S Nguyễn Lễ Hình 11 Song chắn rác nơi lấy nước thải 50 ... Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm cơng nghệ Swim- bed quy mơ phịng thí nghiệm CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT NƯỚC MẮM 1.1.1 Tổng quan ngành sản xuất nước mắm Nước. .. nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm công nghệ Swim- bed quy mơ phịng thí nghiệm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Đề tài thực nghiên cứu đánh giá hiệu xử lý nước thải sản xuất nước mắm. .. án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất nước mắm cơng nghệ Swim- bed quy mơ phịng thí nghiệm Nguyễn Lâm Phương, 2012 nghiên cứu công nghệ Swim- bed để xử lí nước thải thủy sản mức tải trọng