Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp điện hóa

Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni heo phương pháp điện hóa MỤ Ụ LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii M C L C iii D NH M C H NH v D NH M C BẢNG vii D NH M C CHỮ VI T TẮT viii MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỒNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI VÀ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI 1.1 TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO 1.1.1 Nguồn gốc phát sinh nƣớc thải chăn nuôi heo 1.1.2 Tính chất đặc trƣng nƣớc thải chăn nuôi heo 1.1.3 Một số tiêu đánh giá chất lƣợng nƣớc thải 1.1.4 Tác động chất thải chăn nuôi đến môi trƣờng 1.2 PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI VÀ NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO 1.2.1 Các phƣơng pháp xử lý chất thải chăn nuôi 1.2.2 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải CHƢƠNG GIỚI THIỆU PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN HĨA, CÁCH TI N HÀNH THÍ NGHIỆM 21 2.1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN HÓA 21 2.1.1 Khái niệm 21 2.1.2 Nguyên lý hoạt động điện cực oxy hóa – khử 21 2.2 NGHIÊN CỨU ĐIỆN HÓA TRÊN TH GIỚI 23 2.3 NGHIÊN CỨU ĐIỆN HÓA TẠI VIỆT NAM 27 2.4 CÁCH THỨC TI N HÀNH THÍ NGHIỆM 29 SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ iii Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa 2.4.1 Vật liệu, thiết bị 30 2.4.2 Thí nghiệm 31 CHƢƠNG K T QUẢ THÍ NGHIỆM 36 3.1 PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MẪU 36 3.2 K T QUẢ 38 3.2.1 Ảnh hƣởng thời gian điện hóa đến hiệu suất xử lý COD 38 3.2.2 Ảnh hƣởng thời gian lắng đến hiệu suất xử lý COD 41 3.2.3 Ảnh hƣởng thời gian điện hóa đến pH 45 3.3 NGHIÊN CỨU KHÁC 47 K T LUẬN - KI N NGHỊ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 PH L C 50 SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ iv Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa D NH M C H NH Hình 1.1 Ni heo mơ hình đệm lót sinh học Hình 1.2 Đống ủ phân Compost Hình 1.3 Song chắn rác Hình 1.4 Các trình xử lý BOD hồ sinh học tùy tiện 15 Hình 1.5 Bể Aerotank 16 Hình 2.1 Mơ hình nghiên cứu 24 Hình 2.2 Thiết bị chuyển dịng điện xoay chiều thành chiều 31 Hình 2.3 Mơ hình thí nghiệm 32 Hình 3.1: Hiệu suất xử lý COD ứng với thời gian lắng 30 phút 38 Hình 3.2: Hiệu suất xử lý COD ứng với thời gian lắng 45 phút 39 Hình 3.3: Hiệu suất xử lý COD ứng với thời gian lắng 60 phút 40 Hình 3.4 Biểu đồ thể hiệu suất xử lý COD thời gian lắng khác thời gian điện hóa 10 phút 41 Hình 3.5 Biểu đồ thể hiệu suất xử lý COD thời gian lắng khác thời gian điện hóa 20 phút 41 Hình 3.6 Biểu đồ thể hiệu suất xử lý COD thời gian lắng khác thời gian điện hóa 30 phút 42 Hình 3.7 Biểu đồ thể hiệu suất xử lý COD thời gian lắng khác thời gian điện hóa 40 phút 43 Hình 3.8 Biểu đồ thể hiệu suất xử lý COD thời gian lắng khác thời gian điện hóa 50 phút 43 Hình 3.9 Biểu đồ thể hiệu suất xử lý COD thời gian lắng khác thời gian điện hóa 60 phút 44 Hình 3.10 Biểu đồ thể pH mẫu thời gian điện hóa khác thời gian lắng 30 phút 45 SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ v Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa Hình 3.11 Biểu đồ thể pH mẫu thời gian điện hóa khác thời gian lắng 45 phút 45 Hình 3.12 Biểu đồ thể pH mẫu thời gian điện hóa khác thời gian lắng 60 phút 46 Hình 1: Lấy mẫu tƣờng 52 Hình 2: Điện hóa 52 Hình 3:Lắng 53 Hình 4: Đo pH 53 Hình 5: Phân tích COD mẫu 54 Hình 6: Màu nƣớc mẫu sau chuẩn độ(trái) bỏ ferroin(phải) 54 Hình 7: Màu nƣớc nồng độ nồng độ(C=263,51mg/l)(phải) sau điện hóa 60phút(trái) 55 Hình 8: Bề mặt điện cực sau điện hóa 55 SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ vi Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni heo phương pháp điện hóa N MỤ ẢN Bảng 2.1 Nồng độ chất ô nhiễm có nƣớc thải đầu vào đầu bể keo tụ điện hóa – bể USBF với tổng thời gian lƣu 8h 28 Bảng 2.2 Cách thức thí nghiệm 33 Bảng 1: Nồng độ COD thời gian lắng 30 phút(mg/l) 50 Bảng 2: Nồng độ COD thời gian lắng 45 phút(mg/l) 50 Bảng 3: Nồng độ COD thời gian lắng 60 phút(mg/l) 50 Bảng 4: pH thời gian lắng 30 phút 50 Bảng 5: pH thời gian lắng 45 phút 51 Bảng 6: pH thời gian lắng 60 phút 51 SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ vii Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa N MỤ Ữ Ắ AEROTANK: Bể bùn hoạt tính hiếu khí BOD: Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand) COD: Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) SBR: Bể phản ứng theo mẻ(SequencingBatch Reactor) SS: Chất rắn lơ lửng (Suspended Solid) UASB: Bể xử lý sinh học dòng chảy ngƣợc qua tầng bùn kỵ khí(Upflow anearobic sludge blanket) VSV: Vi sinh vật SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ viii Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni heo phương pháp điện hóa MỞ ĐẦU TÍNH ẤP Ủ ĐỀ TÀI Việt Nam nƣớc nông nghiệp với khoảng 70% số dân sống vùng nơng thơn.Sản xuất nơng nghiệp đóng vai trị quan trọng kinh tế-xã hội nƣớc ta.Những năm qua, ngành chăn nuôi phát triển mạnh số lƣợng lẫn quy mô.Tuy nhiên, việc chăn nuôi nhỏ lẻ nông hộ, thiếu quy hoạch, vùng dân cƣ đông đúc gây ô nhiễm mơi trƣờng ngày trầm trọng Ơ nhiễm mơi trƣờng chăn nuôi gây nên chủ yếu từ nguồn chất thải rắn, chất thải lỏng, bụi, tiếng ồn, xác gia súc, gia cầm chết chôn lấp, tiêu hủy không kỹ thuật Đối với sở chăn nuôi, chất thải gây nhiễm mơi trƣờng có ảnh hƣởng trực tiếp tới sức khỏe ngƣời, làm giảm sức đề kháng vật nuôi, tăng tỷ lệ mắc bệnh, suất bị giảm, tăng chi phí phịng trị bệnh, hiệu kinh tế chăn nuôi không cao.Sức đề kháng gia súc, gia cầm giảm sút nguy gây nên bùng phát dịch bệnh Vì vậy, WHO [2005] khuyến cáo phải có giải pháp tăng cƣờng việc làm môi trƣờng chăn nuôi, kiểm soát, xử lý chất thải, giữ vững đƣợc an toàn sinh học, tăng cƣờng sức khỏe đàn giống Các chất thải chăn nuôi gây ô nhiễm môi trƣờng vi sinh vật (các mầm bệnh truyền nhiễm) đặc biệt nguy hiểm, làm phát sinh loại dịch bệnh nhƣ ỉa chảy, lở mồm long móng, tai xanh… Do điều kiện tự nhiên, đặc điểm địa hình vị trí thuận lợi thơng thƣơng hàng hóa với tỉnh nhƣ Tây Ninh, Long An, Bình Dƣơng nên huyện Củ Chi đƣợc chọn làm trọng điểm chủ lực nông nghiệp huyện tiên phong công tác định hƣớng phát triển nông nghiệp thị thành phố Hồ Chí Minh Trong chăn nuôi chiếm 40% tỷ lệ sản xuất nông nghiệp huyện quận, huyện đƣợc quy hoạch chăn nuôi theo hƣớng tang suất Với thực trạng chăn ni heo nƣớc nói chung huyện Củ Chi nói riêng đa phần tập trung chăn nuôi theo phƣơng thức truyền thống nhỏ lẻ, hộ gia đình Phần lớn hộ chăn ni heo huyện Củ Chi hoạt động rời rạc xen kẽvào khu dân cƣ nên vấn đề ô nhiễm môi trƣờng chăn nuôi heo gây ảnh hƣởng lớn đến sức khỏe sinh hoạt ngƣời dân Từ cƣ sở trên, chọn xử lý nƣớc thải chăn nuôi heo làm đề tài nghiên cứu với tên đề tài là: “Nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni heo phương pháp điện hóa” Ngồi xử lý phƣơng pháp nhƣ sử dụng hầm biogas, ủ phân compost, xử lý nƣớc SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa thải phƣơng pháp oxi hóa, phƣơng pháp sinh học… tơi tiến hành nghiên cứu xử lý nƣớc thải chăn nuôi heo phƣơng pháp điện hóa Việc thực nghiên cứu nhằm tìm kiếm giải pháp xử lý nƣớc thải mới, hiệu quả, góp phần cải thiện chất lƣợng mơi trƣờng cho ngành chăn ni heo huyện Củ Chi nói riêng thành phố Hồ Chí Minh nói chung MỤ ĐÍ NGHIÊN ỨU Thực hiện, đánh giá hiệu xử lý phƣơng pháp xử lý nƣớc thải chăn nuôi heobằng phƣơng pháp điện hóa nhằm tìm kiếm giải pháp xử lý nƣớc thải mới, góp phần cải thiện chất lƣợng mơi trƣờng NỘ DUNG NGHIÊN ỨU Thực thí nghiệm, chạy mơ hình phƣơng pháp điện hóa Tiến hành làm thí nghiệm xác định thơng số nhƣ COD, tổng Nitơ… So sánh, đánh giá hiệu mơ hình P ƢƠN PHÁP Ự ỆN Thu thập, tổng hợp số liệu, tài liệu; làm thí nghiệm thực tế; tổng hợp đánh giá kết đạt đƣợc ĐỐ ƢỢN , P ẠM VI GHIÊN ỨU - Đối tƣợng: nƣớc thải chăn nuôi heo hộ gia định huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh - Phạm vi nghiên cứu: Trong phạm vi nghiêm cứu đề tài, đề tài tập trung nghiên cứu hiệu xử lý phƣơng pháp điện hóa quy mơ phịng thí nghiệm SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa ƢƠN TỒNG QUAN VỀ NƢỚC THẢ 1.1 TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢ À P ƢƠN ĂN NUÔ P ÁP XỬ ÝNƢỚC THẢI EO 1.1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải chăn nuôi heo Nƣớc thải chăn nuôi heo Nƣớc thải tắm rửa heo Nƣớc tiểu, phân heo Thức ăn dƣ thừa 1.1.2 Tính chất đặc trưng nước thải chăn nuôi heo Thành phần nƣớc thải phong phú bao gồm chất rắn dạng lơ lửng, chất hịa tan vơ hay hữu cơ, nhiều hợp chất chứa nitơ photpho Ngồi nƣớc thải chăn ni heo cịn chứa nhiều vi sinh vật, ký sinh trùng gây bệnh, nấm men, mùi hôi vô số mầm bệnh khác a Thành phần hữu Hàm lƣợng chất hữu nƣớc thải chăn nuôi heo chiếm khoảng 70- 80 %, bao gồm: protein, lipid, hydrocacbon dẫn xuất nhƣ cellulose, acid amin b Thành phần vô Hàm lƣợng chất vô chiếm từ 20 -30%, bao gồm đất, cát, bụi muối phosphate, muối nitrat, ion Cl-, SO4 2-, PO4 3-… Hàm lƣợng N, P nƣớc thải tƣơng đối cao khả hấp thụ vật nuôi Lƣợng nitơ đƣợc vật nuôi ăn vào 100% có 30% lƣợng nitơ tạo thành sản phẩm cho thể, 70% tiết Theo thời gian có mặt oxy mà lƣợng nitơ nƣớc tồn dạng khác NH4+, NO2-, NO3- SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni heo phương pháp điện hóa Photpho đƣợc sinh trình tiêu thụ thức ăn vật nuôi, lƣợng P chiếm 0,25 – 1,4 %, nƣớc tiểu, xác chết vật nuôi Trong nƣớc thải chăn nuôi P chiếm tỉ lệ cao, tồn dạng nhƣ: orthophotphate (HPO42-, H2PO4, PO43-), metaphotphate (hay polyphotphate PO43-) photphate hữu c Thành phần sinh học Nƣớc thải từ trình chăn nuôi chứa nhiều vi trùng virus gây bệnh Ngồi nƣớc thải cịn chứa mơt lƣợng lớn trứng giun sáng với loại điển hình nhƣ: Fasciotahepatica, Fasciola, Fasico losis buski, scaris suum, Cesphagostomum sp, Trichocephalus dentatus phát triển giai đoạn lây nhiễm sau – 28 ngày – tháng Các loại vi trùng gây bệnh nhƣ: Salmonella, Ecoli xâm nhập vào mạch nƣớc ngầm Salmonella thấm sâu xuông lớp đất bề mặt 30 – 40 cm nơi thƣờng xuyên tiếp nhận nƣớc thải Trứng giun sáng vi trùng lan truyền xa nhanh bị nhiễm vào nƣớc mặt tạo thành dịch bệnh cho ngƣời vật nuôi 1.1.3 Một số tiêu đánh giá chất lượng nước thải a pH pH biếu thị nồng độ ion H+ có dung dịch, giá trị pH cho biết môi trƣờng dung dịch giá trị quan trọng xác định chất lƣợng môi trƣờng nƣớc pH cao hay thấp ảnh hƣởng đến sinh lý thủy sinh vật, làm thay đổi độ thẩm thấu màng tế bào, làm rối loạn trình trao đổi muối nƣớc thể thủy sinh vật với mơi trƣờng ngồi SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni heo phương pháp điện hóa 3.2.2 Ảnh hưởng thời gian lắng đến hiệu suất xử lý COD iệu suất xử lý O (%) 46 44.91 43.88 44 42 41.38 40 38 35.93 36 35.79 34 C=1071.4(mg/l) 38.32 37.56 36.69 C=438.66(mg/l) C=263.51(mg/l) 33.45 32 30 45 hời gian lắng(phút) 60 Hình 3.4 Biểu đồ thể hiệu suất xử lý COD thời gian lắng khác thời gian điện hóa 10 phút Nhận xét hình 3.4: Ở thời gian điện hóa 10 phút,hiệu suất xử lý COD ba nồng độ tăng dần theo thời gian lắng 30, 45, 60 phút tăng mạnh thời gian lắng 45 phút lên 60 phút; nồng độ (C=1071,4mg/l) tăng từ 35,79% lên 41,38%, nồng độ (C=438,66mg/l) tăng từ 33,45 lên 43,88%, nồng độ (C=263,51mg/l) tăng từ 35,93% lên 44,91% Nồng độ (C=263,51mg/l) chiếm ƣu có hiệu suất xử lý cao tất thời gian lắng iệu suất xử lý O (%) 54 52.52 52 50 50 48 50.72 49.04 48.5 50.22 49.7 C=1071.4(mg/l) C=438.66(mg/l) 47.57 C=263.51(mg/l) 46 44.31 44 42 30 45 hời gian lắng(phút) 60 Hình 3.5 Biểu đồ thể hiệu suất xử lý COD thời gian lắng khác thời gian điện hóa 20 phút SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ 41 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa Nhận xét hình 3.5: Ở thời gian điện hóa 20 phút,hiệu suất xử lý COD ba nồng độ tăng dần theo thời gian lắng 30, 45, 60 phút; nồng độ (C=1071,4mg/l) tăng từ 47,57% lên 50,22%, nồng độ (C=438,66mg/l) tăng từ 50 lên 52,52%, nồng độ (C=263,51mg/l) tăng từ 44,31% lên 49,7% Nồng độ (C=438,66mg/l) chiếm ƣu có hiệu suất xử lý cao tất thời gian lắng Hiệu suất xử lý nồng độ (C=263,51mg/l) tăng nhanh từ thời gian lắng 30 phút lên 45 phút tăng chậm lại từ thời gian lắng 45 phút lên 60 phút Hiệu suất xử lý COD nồng độ (C=1071,4mg/l) tăng chậm tăng thời gian lắng khác với dao động 1-1,5% iệu suất xử lý O (%) 63 61.51 61 59 57.91 57.88 C=1071.4(mg/l) 57 C=438.66(mg/l) 55.4 55 53.29 53 53.29 52.87 C=263.51(mg/l) 50.96 51 50.9 49 30 45 60 hời gian lắng(phút) Hình 3.6 Biểu đồ thể hiệu suất xử lý COD thời gian lắng khác thời gian điện hóa 30 phút Nhận xét hình 3.6: Ở thời gian điện hóa 30 phút,hiệu suất xử lý COD hai nồng độ(C=438,66mg/l) nồng độ(C=1071,4mg/l) tăng dần theo thời gian lắng 30, 45, 60 phút; nồng độ(C=1071,4mg/l) tăng từ 50,96% lên 57,88%, nồng độ (C=438,66mg/l) tăng từ 55,4 lên 61,51%, nồng độ (C=263,51mg/l) tăng từ 50,9% lên 53,29% thời gian lắng 30 lên 45 phút, từ 45 phút lên 60 phút hiệu suất xử lý COD nồng độ (C=263,51mg/l) không tăng giữ nguyên hiệu suất 53,29% Nồng độ (C=438,66mg/l) chiếm ƣu có hiệu suất xử lý cao tất thời gian lắng Hiệu suất xử lý COD nồng độ (C=1071,4mg/l) tăng nhanh thời gian lắng 45 phút lên 60 phút SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ 42 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 iệu suất xử lý O (%) 68.86 64.95 64.75 64.21 63.47 63.31 63.33 63.31 C=1071.4(mg/l) C=438.66(mg/l) C=263.51(mg/l) 61.08 30 45 hời gian lắng(phút) 60 Hình 3.7 Biểu đồ thể hiệu suất xử lý COD thời gian lắng khác thời gian điện hóa 40 phút Nhận xét hình 3.7: Ở thời gian điện hóa 40 phút,hiệu suất xử lý COD ba nồng độ tăng dần theo thời gian lắng 30, 45, 60 phút; nồng độ (C=1071,4mg/l) tăng từ 60,33% lên 64,95%, nồng độ (C=438,66mg/l) tăng từ 63,31 lên 64,75%, nồng độ (C=263,51mg/l) tăng từ 61,08% Nhìn chung, hiệu suất xử lý COD nồng độ (C=1071,4mg/l) nồng độ(C=438,66mg/l) qua thời gian lắng có tăng, nhƣng khơng đáng kể, nhiên nồng độ(C=263,51mg/l), có tăng vọt hiệu suất xửlý COD thời gian lắng 45 phút lên 60 phút 5% 70 iệu suất xử lý O (%) 69.46 69 68 67 66.57 C=438.66(mg/l) 66 65 64 C=1071.4(mg/l) 65 64.74 64.67 64.21 65.47 65.11 64.8 C=263.51(mg/l) 63 30 45 hời gianlắng(phút) 60 Hình 3.8 Biểu đồ thể hiệu suất xử lý COD thời gian lắng khác thời gian điện hóa 50 phút SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ 43 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa Nhận xét hình 3.8: Ở thời gian điện hóa 50 phút,hiệu suất xử lý COD banồng độ(C=263,51mg/l), nồng độ (C=438,66mg/l) nồng độ (C=1071,4mg/l) đầu tăng Nồng độ (C=1071,4mg/l) nồng độ (C=263,51mg/l) có biến động, từ thời gian lắng 30 phút đến 45 phút tăng nhẹ, sau tăng vọt thời gian lắng 60 phút Hiệu suất xử lý COD nồng độ (C=438,66mg/l) tăng nhẹ thời gian lắng, tăng từ 64,74 lên 65,47% iệu suất xử lý O (%) 70 69.46 69 67.99 68 68.04 67.1 66.8 67 C=438.66(mg/l) 66.19 65.87 66 C=1071.4(mg/l) C=263.51(mg/l) 65.1 65 64.51 64 30 45 hời gian lắng(phút) 60 Hình 3.9 Biểu đồ thể hiệu suất xử lý COD thời gian lắng khác thời gian điện hóa 60 phút Nhận xét hình 3.9: Ở thời gian điện hóa 60 phút,hiệu suất xử lý COD ba nồng độ tăng Hiệu suất xử lý nồng độ (C=1071,4mg/l) tăng, nhƣng không ổn định, tăng nhẹ khoảng thời gian lắng từ 30 lên 45 phút, tăng nhiều khoảng thời gian lắng từ 45 lên 60 phút, tăng từ 65,1 lên 68,04% Nhận xét chung hình 3.4-3.9,Tại thời gian điện hóa 10, 20, 30, 40, 50, 60 phút ứng với thời gian lắng 30, 45, 60 phút hiệu suất xử lý COD nồng độ tăng, mức độ dao động từ 0,5-5% Nhƣ thời gian lắng góp phần làm giảm lƣợng COD nƣớc thải K t luận tổng quát qua biểu đồ t 3.1-3.9: - Hiệu suất xử lý mẫu nồng độ (C=438,66mg/l) nồng độ (C=263,51mg/l) cao nồng độ (C=1071,4mg/l), nhƣ pha loãng mẫu giúp cho hiệu suất xử lý COD cao nồng độ không pha loãng SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ 44 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa - - Thời gian điện hóa có ảnh hƣởng đến hiệu suất xử lý COD nƣớc thải, khoảng thời gian điện hóa thích hợp cho mơ hình từ 30 đến 60 phút, nhiên khoảng thời gian từ 40 đến 60 phút, mức độ chênh lệch hiệu suất xử lý không cao, nên thời gian tối ƣu để đạt hiệu suất xử lý cao tiết kiệm lƣợng điện hóa 40 phút Thời gian lắng góp phần làm giảm lƣợng COD nƣớc thải, nhiên mức độ dao động nhỏ 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian điện h a đến pH 9.2 9.1 8.9 8.8 8.7 8.6 8.5 8.4 8.3 8.2 pH 9.1 9.08 9.04 pH=7.804 8.9 8.79 8.31 8.25 8.23 8.42 8.37 8.33 8.38 8.34 8.29 10 20 30 8.51 8.448.45 40 pH=7.83 pH=7.85 8.56 50 60 hời gian điện hóa(phút) Hình 3.10 Biểu đồ thể pH mẫu thời gian điện hóa khác thời gian lắng 30 phút pH 9.2 9.1 8.9 8.8 8.7 8.6 8.5 8.4 8.3 8.2 8.93 8.9 9.15 9.1 9.05 8.73 8.302 8.23 10 8.25 8.41 8.39 8.31 20 8.48 8.47 8.37 30 pH=7.804 8.54 8.528.51 pH=7.83 pH=7.85 40 50 60 hời gian điện hóa(phút) Hình 3.11 Biểu đồ thể pH mẫu thời gian điện hóa khác thời gian lắng 45 phút SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ 45 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni heo phương pháp điện hóa pH 9.2 9.105 8.92 8.904 8.8 8.77 8.6 8.4 8.2 9.105 9.1 8.49 8.34 8.41 8.42 8.35 8.48 8.42 pH=7.804 8.55 8.56 8.53 pH=7.83 pH=7.85 8.29 8.25 10 20 30 40 50 60 hời gian điện hóa(phút) Hình 3.12 Biểu đồ thể pH mẫu thời gian điện hóa khác thời gian lắng 60 phút  Nhận xét hình 3.10, 3.11, 3.12: pH tất nồng độ tăng thời gian điện hố tăng Ở thời gian lắng 30 phút, có khác biệt pH nồng độ, pH có xu hƣớng tăng chậm khoảng thời gian điện hóa từ 10-40 phút, 40-60 phút pH tăng nhanh Ở thời gian lắng 45 60 phút, pH nồng độ pha loãng lần(pH=7,83)và lần gần nhƣ trùng nhau, pH nồng độ khơng pha lỗng thấp ba nồng độ pH mẫu chƣa qua điện hóa 7,8 sau điện hóa, pH mẫu tăng dần theo thời gian điện hóa đạt 9,105 thời gian điện hóa 60 phút lắng 60 phút Khi q trình điện hóa xảy ra, điện cực sắt giải phóng ion Fe3+, kết hợp với OH- nƣớc tạo kết tủa Fe(OH)3 làm tăng độ kiềm nƣớc, pH tăng Nhƣ vậy: thời gian điên hóa tăng pH nƣớc tăng, thời gian điện hóa pH có tỷ lệ thuận với SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ 46 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa 3.3 NGHIÊN CỨU KHÁC Theo nghiên cứu Lê Quang Thắng với đề tài nghiên cứu “ ghi n cứu xử lý nước kênh Nhiêu Lộc phương pháp oxy hóa nâng cao”tiến hành thí nghiệm với thời gian điện hóa 25 phút, thời gian sục khí Ozone lần lƣợt phút, 10 phút, 15 phút, 25 phút,thời gian lắng 15, 30, 45, 60 phút, thời điểm sục khí lấy mẫu nƣớc kiểm tra mẫu Kết thí nghiệm cho thấy, so sánh nồng độ đầu vào thời gian lắng, hiệu suất xử lý thời gian sục Ozone 15 phút cao Điều chứng tỏ rằng, thời gian sục Ozone 15 phút mang lại hiệu tối ƣu nghiên cứu Tại thời gian sục Ozone 15 phút, điện hóa 25 phút, lắng 60 phút hiệu suất xử lý COD đạt tỷ lệ cao 83,82% Tại thời gian sục Ozone 15 phút, hiệu suất xử lý COD đạt cao nhất, nhƣng tăng lên thời gian sục Ozone 20, 25 phút hiệu suất xử lý COD giảm dần Giải thích lý xảy nguyên nhân thời gian phản ứng dài làm cho Ozone dễ bị phân hủy Nƣớc có tính phân cực nên làm cho tốc độ phân hủy diễn nhanh Vì thời gian sục Ozone tăng nhƣng hiệu khơng tăng lên mà cịn có xu hƣớng giảm xuống thời gian sục Ozone nhiều sinh nhiều bọt khí làm tăng tần suất va chạm bọt khí kết hợp lại tạo thành bọt khí lớn làm phá vỡ bơng cặn q trình điện hóa keo tụ hình thành Những bơng cặn bị phá vỡ thành cặn li ti lơ lửng không lắng đƣợc làm cho hiệu xử lý giảm xuống SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ 47 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni heo phương pháp điện hóa K T LUẬN-KI N NGHỊ K T LUẬN Đề tài nghiên cứu “ ghi n cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa” đƣợc thực vận hành quy mơ phịng thí nghiệm Sau q trình thực hiện, nghiên cứu mang lại kết nhƣ: - - - Hiệu suất xử lý mẫu nồng độ(C=438,66mg/l) nồng độ(C=263,51mg/l) cao nồng độ(C=1071,4mg/l), nhƣ pha loãng mẫu giúp cho hiệu suất xử lý COD cao mẫu khơng pha lỗng Thời gian điện hóa có ảnh hƣởng đến hiệu suất xử lý COD nƣớc thải, khoảng thời gian điện hóa thích hợp cho mơ hình từ 30 đến 60 phút, nhiên khoảng thời gian từ 40 đến 60 phút, mức độ chênh lệch hiệu suất xử lý không cao, nên thời gian tối ƣu để đạt hiệu suất xử lý cao tiết kiệm lƣợng điện hóa 40 phút Thời gian lắng góp phần làm giảm lƣợng COD nƣớc thải, nhiên mức độ dao động nhỏ KI N NGHỊ Vì thời gian nghiên cứu có hạn nên nghiên cứu tập trung vào đánh giá hiệu xử lý COD dựa thời gian điện hóa thời gian lắng Vì đề tài cần nghiên cứu thêm với hƣớng nhƣ: - Nghiên cứu thêm thông số khác nhƣ TSS, BOD dựa thời gian điện hóa lắng khác Kết hợp với phƣơng pháp keo tụ để xem xét hiệu xử lý mơ hình sau so sánh hiệu xử lý hai mơ hình xét tính kinh tế nó, từ kết luận mơ hình mang lại hiệu cao có tính kinh tế SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ 48 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Đình Phong, Trung tâm nghiên cứu triển khai SHTPLabs “Báo cáo k t dự án nghiên cứu ch tạo máy lọc nước khử mặn”, 2016 Lê Hoàng Việt, Trƣờng Đại học Cần Thơ “Xử lý nước thải phương pháp eo t điện hóa” Lâm Minh Triết, GS.TS Trần Hiếu Nhuệ (Chủ biên) “Xử lý nước thải” Nhà xuất Xây dựng Thái Phƣơng Vũ cộng sự, Dự án“Xây dựng mơ hình cải ti n “ m xử lý” nước trạm c p nước nông thôn dựa công nghệ oxy hóa sâu Trung tâm Ứng dụng tiến Khoa học Công nghệ Cần Thơ, 2015 C.Sarala “Do estic Wastewater Treat ent by Electrocoagulation with FeFeElectrodes” Centre for Water Resources, IST, Jawaharlal Nehru TechnologicalUniversityHyderabad, Kukatpally, Hyderabad-500085, Andhra Pradesh, India Ville Kuokkanen, Toivo Kuokkanen, Jaakko Rämö, Ulla Lassi “Recent Applications of Electrocoagulation in Treatment of Water and Wastewater— A Review”, 2013 SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ 49 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa P Ụ Ụ TỔNG HỢP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Bảng 1: Nồng đ COD thời gian lắng 30 phút(mg/l) Thời gian lắng 30 phút Điện hóa(phút) 10 20 30 40 50 60 C=1071,4mg/l 687,97 561,74 525,44 392,9 383,43 380,28 C=438,66mg/l 291,91 219,33 195,66 160,95 154,64 148,32 C=263,51mg/l 168,84 146,75 129,39 94,67 93,1 89,94 Bảng 2: Nồng đ COD thời gian lắng 45 phút(mg/l) Thời gian lắng 45 phút Điện hóa(phút) 10 20 30 40 50 60 C=1071,4mg/l 669,03 545,44 504,93 383,43 377,12 373,96 C=438,66mg/l 277,71 216,17 184,62 160,95 153,06 149,9 C=263,51mg/l 162,52 135,70 123,08 96,25 95,67 91,52 Bảng 3: Nồng đ COD thời gian lắng 60 phút(mg/l) Thời gian lắng 45 phút Điện hóa(phút) 10 20 30 40 50 60 C=1071,4mg/l 669,03 545,44 504,93 383,43 377,12 373,96 C=438,66mg/l 277,71 216,17 184,62 160,95 153,06 149,9 C=263,51mg/l 162,52 135,70 123,08 96,25 95,67 91,52 Bảng 4: pH thời gian lắng 30 phút Thời gian lắng 30 phút Điện hóa(phút) 10 20 30 40 50 60 pH=7.804 8.23 8.29 8.33 8.45 8.56 9.04 pH=7.83 8.25 8.34 8.37 8.44 8.79 9.08 pH=7.85 8.31 8.38 8.42 8.51 8.9 9.1 SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ 50 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni heo phương pháp điện hóa Bảng 5: pH thời gian lắng 45 phút Thời gian lắng 45 phút Điện hóa(phút) 10 20 30 40 50 60 pH=7.804 8.25 8.31 8.37 8.51 8.73 9.05 pH=7.83 8.23 8.39 8.47 8.52 8.9 9.1 pH=7.85 8.302 8.41 8.48 8.54 8.93 9.15 Bảng 6: pH thời gian lắng 60 phút Thời gian lắng 60 phút Điện hóa(phút) 10 20 30 40 50 60 pH=7.804 8.25 8.35 8.42 8.53 8.77 9.1 pH=7.83 8.29 8.42 8.48 8.56 8.904 9.105 pH=7.85 8.34 8.41 8.49 8.55 8.92 9.105 SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ 51 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa TỔNG HỢP HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM Hình 1: Lấy mẫu tƣờng Hình 2: Điện hóa SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ 52 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni heo phương pháp điện hóa Hình 3:Lắng Hình 4: Đo p SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ 53 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa Hình 5:Phân t ch O mẫu Hình 6: M u nƣớc mẫu sau chuẩn đ (trái) bỏ ferroin(phải) SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ 54 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni heo phương pháp điện hóa Hình 7: M u nƣớc nồng đ nồng đ (C=263,51mg/l)(phải) v sau hi điện hóa 60phút(trái) Hình 8:Bề mặt điện cực sau điện hóa SVTH: Lê Thị Hồng Mơ GVHD: TS Thái Phương Vũ 55 ... Từ cƣ sở trên, chọn xử lý nƣớc thải chăn nuôi heo làm đề tài nghiên cứu với tên đề tài là: ? ?Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa? ?? Ngồi xử lý phƣơng pháp nhƣ sử dụng hầm... Thái Phương Vũ Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa 1.2 P ƢƠN P ÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI VÀ NƢỚC THẢ ĂN NUÔ EO 1.2.1 Các phương pháp xử lý chất thải chăn nuôi. .. Thái Phương Vũ 44 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo phương pháp điện hóa - - Thời gian điện hóa có ảnh hƣởng đến hiệu suất xử lý COD nƣớc thải, khoảng thời gian điện hóa