Tóm tắt: Đề tài này thực hiện đánh giá khả năng xử lý đồng thời COD, nitơ và phốt pho trong nước thải sản xuất bia với các tải trọng khác nhau: 0,5 kgCODm3.ngày; 0,75 kgCODm3.ngày; 1,0 kgCODm3.ngày và 1,25 kgCODm3.ngày bằng mô hình AnaerobicAnoxic MBR. Sự kết hợp của MBR với một quá trình loại bỏ chất dinh dưỡng sinh học (BNR) được coi là một lựa chọn tốt có thể cải thiện hiệu suất về loại bỏ chất dinh dưỡng. Mô hình AnaerobicAnoxicMBR được chất tạo từ mica với tổng thể tích làm việc 42 lít gồm 3 ngăn: kỵ khí, thiếu khí và hiếu khí với thể tích lần lượt là 9 lít, 9 lít, 24 lít và một module màng MF đặt trong ngăn hiếu khí
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 9 0O0 ĐINH QUANG TRIỀU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA TẢI TRỌNG ĐẾN HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT BIA BẰNG MBR KẾT HỢP AAO Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NẪM 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 9 0O0 ĐINH QUANG TRIỀU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA TẲI TRỌNG ĐẾN HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT BIA BẰNG MBR KẾT HỢP AAO Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NẪM 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS Đặng Viết Hùng Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS Đặng Vũ Bích Hạnh Cán chấm nhận xét 2: TS Trần Minh Chí Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc Gia TP HCM ngày 20 tháng 07 năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS Nguyễn Tấn Phong PGS.TS Đặng Vũ Bích Hạnh TS Trần Minh Chí TS Nguyễn Nhật Huy TS Huỳnh Khánh An Xác nhận Chủ tịch hội đồng đánh giá luận văn Trưởng khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỊNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc '-oOo— —o— NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ •••• Họ tên học viên ĐINH QUANG TRIỀU Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh 30/05/1992 Nơi sinh : Quảng Ngãi Chun ngành Khố Kỹ thuật Mơi trường MSHV : 1570904 2015 I TÊN ĐỀ TÀI : “Đánh giá ảnh hưởng tải trọng đến hiệu xử lỷ nước thải sản xuất bia MBR kết họp AAO” II NHIỆM VỤ LUẬN VĂN - Thiết lập mơ hình AAO kết hợp MBR (Kỵ khí/Thiếu khí/Màng lọc sinh học Anaerobic /Anoxic/MBR) nhằm loại bỏ đồng thời COD, nitơ phot - Vận hành mơ hình với tải trọng COD tăng dần từ 0,5 đến 1,25 kgCOD/m3.ngày - Đánh giá hiệu xử lý COD, nitơ phốt III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 01/2018 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 07/2018 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Đặng Viết Hùng PGS.TS ĐẶNG VIẾT HÙNG TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn nhận nhiều giúp đỡ, quan tâm, bảo thầy cô, gia đình bạn bè Lời tơi xin gửi lời cảm on chân thành sâu sắc đến Thầy PGS TS Đặng Viết Hùng hướng dẫn bảo tận tĩnh suốt trĩnh thực đề tài Thầy tạo điều kiện tốt tài chính, mơ hĩnh nghiên cứu, hóa chất, dụng cụ thực tốt luận văn Xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô Khoa Môi trường - Trường ĐHBK - ĐHQG TP HCM truyền đạt kiến thức quý báu cho suốt trình học tập trường Xin chân thành cảm ơn Phòng thí nghiệm chất lượng nước thuộc Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản II, 116 Nguyễn Đĩnh Chiều, quận 1, TP HCM cung cấp kiến thức, truyền đạt kinh nghiệm hỗ trợ địa điểm phân tích tiêu Xin cảm ơn nhà máy bia Sài Gòn - Nguyễn Chí Thanh cán vận hành hệ thống xử lý nước thải nhà máy hỗ trợ lấy nước thải suốt thời gian vận hành mô hĩnh nghiên cứu Xin gửi lời cảm ơn tới anh Lương Duy Hà, bạn sinh viên Nguyễn Hoàng Duy, Dương Hoàng Hải, Lê Thành Hiếu bạn khóa 2014 trường Đại học Bách khoa hỗ trợ nhiệt tĩnh công tác thực nghiệm phân tích để tơi hồn thành luận văn Chân thành cảm ơn gia đĩnh, bạn bè động viên ủng hộ để vượt qua tất khó khăn ngày hơm Mặc dù cố gắng trình thực luận văn tránh thiếu sót Hi vọng q thầy đóng góp ý kiến sửa chữa để luận văn hoàn thiện TP HCM, ngày 06 thảng 07 năm 2017 Dinh Quang Triều 11 TÓM TẮT LUÂN VĂN Đe tài thực đánh giá khả xử lý đồng thời COD, nitơ phốt nước thải sản xuất bia với tải trọng khác nhau: 0,5 kgCOD/m3.ngày; 0,75 kgCOD/m3.ngày; 1,0 kgCOD/m3.ngày 1,25 kgCOD/m3.ngày mô hình Anaerobic/Anoxic /MBR Sự kết họp MBR với trình loại bỏ chất dinh dưỡng sinh học (BNR) coi lựa chọn tốt cải thiện hiệu suất loại bỏ chất dinh dưỡng Mô hình Anaerobic/Anoxic/MBR chế tạo từ mica với tổng thể tích làm việc 42 lít gồm ngăn: kỵ khí, thiếu khí hiếu khí với thể tích lít, lít, 24 lít module màng MF đặt ngăn hiếu khí Theo kết nghiên cứu hiệu suất xử lý thay đổi theo tải trọng khác Hiệu suất xử lý COD cao 93% trung bĩnh 95 ± 2,4%, hiệu suất xử lý TN cao 78% trung bĩnh 86,3 ± 3,6%, hiệu suất xử lý NH4+-N cao hon 94% trung bĩnh 98 ± 1,7% hiệu suất xử lý TP dao động từ 8,4 - 42,6% tùy theo nồng độ TP đầu vào Chất lượng nước đầu đạt loại A - QCVN 40:2011/BTNMT tiêu COD, TN không đạt tiêu TP Ngoài ss gần loại bỏ hoàn toàn với hiệu suất đạt 98,9% Hiệu suất xử lý mô hĩnh đạt giá trị cao tải trọng hữu 0,75 kgCOD/m3.ngày Theo đó, hiệu suất xử lý COD, TN, NH4+-N TP 96,6%; 87,2%; 98,8% 22,6% Việc sử dụng màng lọc sinh học MBR hệ thống xử lý giúp nâng cao trĩ on định hiệu suất xử lý cao toàn hệ thống, đặc biệt khả xử lý COD NH4+-N Tuy nhiên, chế xử lý ô nhiễm màng lọc không giúp tăng hiệu suất xử lý phốtpho nên coi nhược điểm hệ thống Ill ABSTRACT This study assesses the ability of COD, nitrogen and phosphorus to be treated simultaneously in the effluent of brewing with different loads: 0.5 kgCOD / m3.day; 0.75 kgCOD / m3.day; 1.0 kgCOD / m3.day and 1.25 kgCOD / m3 day with Anaerobic/Anoxic/MBR model Combination of MBR with a Biological nutrient removal process (BNR) is considered a good option that can improve the efficiency of nutrient removal The Anaerobic/Anoxic/MBR model is made from mica with a total working volume of 42 liters consisting of compartments: anaerobic, aerobic and aerobic with volume of liters, liters, 24 liters and one MF membrane module submerged in the aerobic compartment As a result of this study, the processing efficiency varies with different loads COD efficiency was always higher than 93% on average 95 ± 2.4%, TN treatment efficiency was always higher than 78% on average 86.3 ± 3.6%, treatment efficiency of NH4+ -N was always higher 94% average 98 ± 1.7% but the processing efficiency of TP only ranged from 8.4 to 42.6% depending on the influent TP Effluent water quality reached standard A - QCVN 40: 2011 / BTNMT in the criteria of COD, TN but not in TP In addition, the ss was almost completely eliminated with 98.9% efficiency The processing efficiency of the model was highest at 0.75 kgCOD / m3 Accordingly, the processing efficiency of COD, TN, NH4+-N and TP are 96.6%; 87.2%; 98.8% and 22.6% respectively The using of the MBR biological membrane in the treatment system has helped to improve and maintain the high performance of the whole system, especially in the treatment of COD and NH4+-N However, due to treatment mechanism of the membrane does not help increase the efficiency of phosphorus processing, this can be considered a weakness of the system IV LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Đinh Quang Triều học viên cao học ngành Kỹ thuật Mơi truờng khóa 2015, mã số học viên 1570904 Tôi xin cam đoan: Luận văn cao học công trĩnh nghiên cứu khoa học thực thân tôi, đuợc thực duới huớng dẫn PGS.TS Đặng Viết Hùng Kết số liệu luận văn chua đuợc dùng cho luận văn khác Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm nghiên cứu minh TP HCM, ngày 06 tháng 07 năm 2017 Đinh Quang Triều V MUC LUC •• LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN ii ABSTRACT iii LỜI CAM ĐOAN iv MỤC LỤC V DANH MỤC HÌNH viii DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT X CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tuợng phạm vi nghiên cứu 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Phuơng pháp nghiên cứu 1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.7 Tính đề tài CHƯƠNG II: TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan nuớc thải bia 2.1.1 Công nghệ sản xuất bia 2.1.2 Nguồn phát sinh nuớc thải 10 2.1.3 Đặc tính nuớc thải bia 12 2.1.4 Các công nghệ xử lý nuớc thải bia 16 2.1.5 Một số nghiên cứu công nghệ xử lý nuớc thải bia thực tế 21 2.2 Công nghệ AAO 31 2.2.1 Tổng quan công nghệ AAO 31 2.2.2 Q trình nitrat hóa 33 2.2.3 Quá trình khử nitrat 35 2.2.4 Quá trình khử phốt 37 2.2.5 Ưu điểm nhuợc điểm 39 2.2.6 Các nghiên cứu liên quan 40 2.3 Công nghệ sinh học kết họp màng lọc (MBR) 42 VI 2.3.1 Tổng quan 42 2.3.2 ưu điểm nhuợc điểm 47 2.3.3 Các nghiên cứu liên quan 48 2.4 Công nghệ Anaerobic/Anoxic/MBR 56 2.4.1 Tổng quan 56 2.4.2 ưu điểm nhuợc điểm 58 2.4.3 Các nghiên cứu liên quan 58 CHƯƠNG III: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 65 3.1 Sơ đồ nghiên cứu 65 3.2 Vật liệu nghiên cứu 66 3.2.1 Nuớc thải đầu vào 66 3.2.2 Bùn cấy ban đầu 67 3.3 Mơ hình nghiên cứu 67 3.3.1 Thiết kế mô hình 67 3.3.2 Nguyên lý vận hành 71 3.4 Trình tự thí nghiệm 72 3.5 Lấy mẫu phân tích 73 3.5.1 Vị trí tần suất lấy mẫu 73 3.5.2 Phuơng pháp phân tích 74 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 76 4.1 GIAI ĐOẠN THÍCH NGHI 76 4.2 GIAI ĐOẠN TĂNG TẢI 77 4.2.1 Sự biến đổi nồng độ sinh khối theo thời gian 78 4.2.2 Hiệu xử lý COD 80 4.2.3 Hiệu xử lý Nitơ 84 4.2.4 Hiệu xử lý Phốt 88 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92 5.1 KẾT LUẬN 92 5.2 KIẾN NGHỊ 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 PHỤ LỤC A: HÌNH ẢNH 98 PHỤ LỤC B: SỐ LIỆU PHÂN TÍCH 102 57 ❖ Cơ chế hoạt động Nguyên lý hoạt động củã công nghệ kết hợp Anaerobỉc/Anoxỉc/MBR gần tương tự với công nghệ AAO truyền thống Tuy nhiên, bể lắng phía sau ngăn hiếu khí bị loại bỏ Do đỏ, chế tuần hoàn bùn thay đồi Bùn tuần hồn trực tiếp từ ngăn hiếu khí ngăn kỵ khí Nước thải đầu lấy trực tiếp từ dòng nước sau màng lọc cỏ thề xả vào nguồn tiếp nhận mà không cần phải qua biện pháp khử trùng Tuẩn hoàn ni trút 58 2.4.2 ưu đỉễm nhược điểm Bảng 2.13 Ưu điểm nhược điểm công nghệ A3 Các nghiên cửu liên quan Nghiên cứu “Use of submerged anaerobic - anoxic - oxic membrane bioreactor to treat highly toxic coke wastewater wừh complete sludge retention ” [38] - Mục tiêu nghiên cửu: nghiên cứu khả xử lý hữu nỉtơ mơ hình Anaerobic/Anoxic/Qxic - Membrane BỉoReactor quy mơ bench-scale vói khả lưu bùn hồn tồn Trong trình nghiên cứu đồng thời đánh giá tính chất vsv, tính chất sinh khối lơ lửng tượng bẩn màng - Đối tượng xử lý: nước thải nhà máy thép Đắc Kỉnh, Trung Quốc 59 - Mơ hình nghiền cứu: bao gồm bể vỉ sính kỵ khí dính bám, bể thiếu khí bể hiếu khí Trong bể hiếu khí đặt module màng lọc dạng hollow - fiber, cố kích thước lễ màng 0,2 Ịim, tổng diện tích bề mặt màng 0,2 m2 sản xuất Mitsubishi Rayon Trong bể hiếu khí lắp đường tuần hồn nước bể thiếu khí vớí tỷ lệ tuần hồn 300% - Điều kiện vận hành: HRT bể ky khí lúc đầu 8,5 giảm xuống 4,3 sau ngày thứ 90 HRT bể thiếu khí hiếu khí ln trì 8,9 20 SRT bể thiếu khí hiếu khí 100 ngày - Kết nghiên cứu: hoạt động ồn định, mơ hình Anaerobic/Anoxic/Oxic Membrane RioReactor đạt hiệu suất xử lý 87,9 ± 1,6% COD; 99,4 ± 0,3% độ đục 99,7 ± 3,5% N H / N Bể kỵ khí có tác dụng chuyển hóa vật chất phức tạp khó phân hủy sinh học thành chất cố thề phân hủy sinh học Bể thiếu khí giúp khử nitrat xử lý 50% COD nước thải Bể hiếu khí giúp nitrat hỏa phân hủy 33% COD nước thải Quá trình màng giúp giảm 7,1% nồng độ COD gần toàn ss nước, tạo môi trường F/M thấp giảm lượng bùn sản 60 sinh trình xử lý Sự đa dạng vi sinh bể phản ứng giảm theo thời gian, nhiên điều khơng ảnh huởng đến hiệu xử lý hữu hoạt động sinh khối hệ thống Nghiên cứu “Comparative Assessment of a novel MBR and AAO for biological nutrient removal”1371 - Mục tiêu nghiên cứu: nhằm so sánh khả xử lý dinh duỡng mơ hình AAO truyền thống so với mô hĩnh AAO kết hợp MBR đánh giá ảnh huởng HRT kỵ khí lên khả xử lý mô hĩnh - Đối tuợng xử lý: nuớc thải nhân tạo nuớc thải thị đuợc lấy vị trí sau song chắn rác nhà máy xử lý nuớc thải Adelaide thành phố London, Canada - Mơ hĩnh nghiên cứu: • Mơ hình AAO: bao gồm bể kỵ khí, bể thiếu khí, bể hiếu khí bể lắng cuối Tại bể hiếu khí lắp đuờng tuần hồn nuớc bể thiếu khí vói tỷ lệ 350% Tại bể lắng cuối lắp đuờng tuần hoàn bùn bể kỵ khí với tỷ lệ 70% • Mơ hình AAO-MBR: bao gồm bể kỵ khí, bể lắng trung gian, bể thiếu khí bể hiếu khí Màng lọc MBR đuợc đặt bể hiếu khí Tỷ lệ tuần hồn từ bể thiếu khí bể kỵ khí 250% tỷ lệ tuần hồn từ bể hiếu khí bể thiếu khí 350% 61 I.BQ Hình 2.21 Mơ hình nghiên cứu Nakhla et al - Điều kiện vận hành: mơ hình chạy qua giai đoạn Trong giai đoạn sử đụng nước thải nhân tạo giai đoạn 2,3 sử đụng nước thải đô thị Các thơng số khác mơ hình thể bảng sau: Bảng 2.14 Thơng số yận hành mơ hình nghiên cứu Nakhĩa et aĩ Giai đoạn 1, A2O-MBR Giai đoạn A20 A2O-MBR A20 Vkỵkhi (lít) 3,5 5 3,5 HRTkỵkhl (giờ) Vthiếukhỉ (lít) 1,3 4,5 1,8 1,8 1,3 4,5 HRTthiếukhỉ (giờ) Vhiểukhí (lít) HRThiéukhí (giờ) 1,6 14 5,1 1,8 1,8 12 4,4 12 4,4 1,6 14 5,1 Vbểlắng (kt) HRTbểlắng (giờ) 11 16 5,8 11 16 5,8 62 SRT (ngày) 10 10 10 10 - Kết nghiên cứu: Ở giai đoạn 1, mơ hình cho kết COD đầu đạt trung bình mg/1 Đen giai đoạn 3, COD đầu mơ hình dao động khoảng - mg/1 Nguyên nhân suy giảm hiệu xử lý nuớc thải sinh hoạt có nhiều thành phần COD khơng thể phân hủy sinh học nuớc thải nhân tạo Hiệu xử lý nitơ mơ hình AAO AAO- MBR lần luợt 72 - 75% 70 - 76% Đối với hiệu xử lý phốtpho, mơ hình AAO-MBR cho hiệu suất xử lý 91% giai đoạn 70 - 81% giai đoạn hiệu suất mơ hình AAO 71 - 77% giai đoạn Luợng bùn sản sinh mơ hình AAO-MBR thấp 20% so với luợng bùn sản sinh từ mơ hình AAO Hiệu khử nitrat bể thiếu khí mơ hình AAO-MBR đạt 86 - 95% so với 75 - 85% mơ hình AAO Sự đóng góp vSV DPAOs khử nitrat mơ hình AAO-MBR cao 10% so với mơ hình AAO xử lý nuớc thải nhân tạo cao 6% xử lý nuớc thải đô thị giới hạn VFA cho thấy thiếu hụt VFA ảnh huởng nhiều lên vsv PAO vsv khác - Kết luận: • Hiệu suất xử lý phốtpho mơ hình AAO-MBR cao mơ hình AAO bể lắng trung gian mơ hình AAO-MBR giúp tăng cuờng hiệu suất giải phóng phốtpho • Q trình lên men bể kỵ khí bể lắng trung gian mơ hình AAOMBR hiệu q trình lên men mơ hình AAO HRTkỵkhf 63 Nghiên cứu “Performance of sửnultaneous organic and nutrient removal in a pilot scale anaerobic - anoxic - oxic membrane bioreactor system treating municipal wastewater wUh a high nutrient mass ratio”1401 - Mục tiêu nghiên cứu: đánh giá khả xử lý đồng thời hữu dinh dưỡng mơ hình AAO - MBR xử lý nước thải có tỉ lệ COD:TN:TP cao 100:21,4:3,4 có nồng độ nitrat cao - Đối tượng xử lý: nước thải đô thị từ nhà máy xử lý nước thải Shừaz, Iran - Mơ hình nghiên cứu: bao gồm 01 bể chứa nước thải đầu vào, 01 bể kỵ khí, 01 bể thiếu khí, 01 bể hiếu khí, 01 MBR, 01 bể chân không 01 bể chứa nước thải đầu I r«JL2 IrẩliKiTi Pump 3: AwcnriS* Kuciiir I: Ajtf'Slc rcKKY Mnríbiiine líơiẵ í*: VkíUimi Pump l?i>i.lurpt fwmp 8: Air hauk'A 1-Í1 purap y: Solncvd valv-r KI: Prcuur PỈSK' II: VkLUURQ Eipc 12: liltTWcr Jiumn 13: Ireemiil ntiWsJ IIIIUIT revydc IU’’’’?- H I nrrpn.ll niitwl li.ji.ir rcvyrlp jnmip 15: I Inrting clrnir *1 |fi: I I■:«1 u 1 hriỊTrd 13 Fk>w«iKier lij( L Biliủarc íl |||£ UỮ-MDH ụikil ;IJI;I 4IK>UÌII.I cIH£- lilh-iiiil iLiii|:.c LIR'III I rủáv LÍ inìiíiLk dihj num iilififuiiHiIi 411J I\|'JÌ|'II|I III Hình 2.22 Mơ hình nghiên cứu Jashni et al - Điều kiện vận hành: MLSS 2760 mg/1, SRT 60 ngày Các thơng số lại thề hỉện Bảng 64 Bảng 2.15 Thông số vận hành mơ hình nghiên cứu Jashni et Phas Lưu Ngày lượng vận hiếu bể hiếu bể kỵ khí tích bể vào hành khí khí (lít) (lít) thiếu I (lít/giờ) 19,1 0-25 12 230 48 khí (lít) 67 n 19,1 25-38 10 191 48 m 19,1 38-55 153 IV 23 55-81 138 e HRT Thể tích Thể tích (giòr) Thể IMLR EMLR Nhiệt độ (°C) 0 14-28 67 100 100 14-28 48 67 100 100 27-30 57 80 200 200 27-30 IMLR: tỉ lệ tuần hoàn từ bể hiếu khí bể thiếu khí; EMLR: tỉ lệ tuần hồn từ bế hiếu khí bế ky khí - Kết nghiền cứu: HRT giảm nồng độ sinh khối tăng Tỉ lệ F/M ổn định khoảng 0,087 gCOD/gMLSS.ngày SRT giữ không đồi 60 ngày Khỉ HRT bể hiếu khí dao động khoảng từ đến 12 gỉờ, hiệu suất xử lý COD TAN mơ hình đạt 95% 99% Hiệu suất xử lý TN TP cao 86,2% 55,9% HRT 12 IMLR = EMLR = 200% Thông lượng trung bình 5,5 l/m2.h với TMP khoảng 30 kPa trì thơng qua việc sục khí rửa ngược định kỳ mà không cần sử dụng phương phảp rửa ngược hóa học - Nhận xét: mơ hình AAO - MBR có hiệu xử lý nước thải cao ôn định, HRT thay đổi khoảng từ đến 12 65 CHƯƠNG III: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 3.1 Sơ đề nghiên cứu Nước thài bia ““í Mơ hmh Anaeroblc/Anoxic/MBR: Bê AAO (vật liệu mica) chỉã ngăn Ky khí-Thiếu khí- Hỉếu khí với tổng thể tích 42 lít Bê MBR: đặt màng MF bể hiếu khí tích 24 lít J V f Giai đoạn thích nghỉ Giai đoạn tăng tải trọng đâu vào Cấy bùn vào mô hình với nồng độ MLSS khoảng 3000 mgà Vận hành với tải trọng COD tăng dần từ 0,2 đến 0,4 kgCOD/m3/ngày Lấy mẫu đầu vào đầu đo thông số: COD, TSS, N-NHị+, NO2', NO3, m TP rm ; \ - Vận hành với tải ừọng tăng dần - Lấy mẫu đầu vào - đầu bể - Đo thông số: COD TSS, N-NH/, N02', N03', TO, TP Tải ừọng 0.5 kgCOD/n?/ngày Tải trọng 0.75 kgCOD/m3/ngày Tải ưọng kgCOD/m3/ngày Tải trọng 1.25 kgCOD/m3/ngày Hình 3.1 Sơ đề nghiên cứu đề tài 66 3.2 Vật liệu nghiên cứu 3.2.1 Nước thải đầu vào Ở giai đoạn thích nghỉ nước thải ỉấy trị trí sau: thứ từ bể điều hòa (vị trí 1) thứ hai sau xử lý kỵ khí (vị trí 2) hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia Sài Gòn (187 Nguyễn Chí Thanh, phường 12, quận 5, thành phố Hồ Chí Minh) Hai loại nước thải pha trộn vcri chạy thích nghi với tải trọng tăng dần từ 0,2; 0,3; 0,4 kgCOD/m3.ngày Sau khỉ kết thúc giai đoạn thích nghỉ, nguồn nước thải đầu vào mơ hình sử dụng hệ thống nước thải lấy vị trí pha lỗng với nước theo tỷ lệ 1:1 Để tăng tính ổn định tính chất nước thải chạy mơ hình, nước thải lấy vào thời điểm ngày lúc 11 gíờ Bảng 3.1 thể thành phần thông số ô nhiễm nước thải đầu vào mơ hình Bảng 3.1 Thành phần thông số ô nhiễm nước thải đầu vào mơ hình STT Thơng số nướt thải Đom vị Giá trị trung bình(n=21) pH COD mg/1 497,7 + 56 ss mg/1 118,2 + 74 NH/-N mg/1 22,8 + 11,8 TN mg/1 25,6+12,1 TP mg/1 9,6+ 4,2 - 6,9 ±0,7 67 3.2.2 Bùn cấy ban đầu Bùn cấy ban đầu cho mơ hình lấy từ bể SBR thuộc hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia Sài Gòn Bùn có màu nâu đậm đặc trưng, cố khả lắng tốt với số SVI < 96, nồng độ MLSS sau cấy bùn vào mơ hình xáp xỉ 3000mg/l 3.3 Mơ hình nghiên cửu 33.1 Thỉết kế mơ hình • Mơ hình làm từ vật liệu mica(acrylic glass) với tổng thể tích làm việc 42 lít • Thể tích thùng chứa nước đầu vào 120 lít, thùng chứa nước đầu 60 lít • Kích thước bể AAO: L X w X H 700mm X 100mm X 600mm, thể tích làm việc 42 tít Bể AAO gồm ngăn là: kỵ khí, thiếu khí, hiếu khí - Kích thước ngăn kỵ khí: L X w X H 150mm X 100mm X 600mm, v=9 lít - Kích thước ngăn thiếu khí: L X w X H 150mm X lOOmm X 600mm, v=9 lít - Kích thước ngăn hiếu khí: L x w x H 400mm x 100mm X 60Gmm, v=24 lít • Bể MBR: gầm 01 module màng MF đặt ngăn hiếu khí bể AAO Hình 3.2 Mơ hình Anaerobic/Anoxỉc/MBR 68 Trong đó: 1: Thùng chứa nước thải đầu vào 9: Máy thổi khí 2: Ngăn kỵ khí 10: Bơm tuần hồn bùn 3: Ngăn thiếu khí 11: Bơm tuần hồn nitrat 4: Ngăn hiếu khí 12: Bơm đầu 5: Module màng 13: Van tay xả bùn 6: Thùng chứa nước thải đầu 14: Đồng hồ đo áp suất 7: Bơm đầu vào VI - V3: van điện tử dòng 8: Cánh khuấy V2 - V4: van điện tử dòng rửa ngược 69 Hình 33 Mơ hình Anaerobie/Anoxic/MBR thực tế Thông số màng 70 Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật module màng STT Thiết bị Thông số kỷ thuật Nhãn hiệu: BLUE-WHITE, Mỹ Lưu Bơm nước thải đầu vào lượng (Qmax): 11,5 lít/giờ Model: C645P Áp lực: 5,6 Kg/cm2 Công suất: 45W Nhấn hiệu: BLUE-WHITE, Mỹ Lưu Bơm tuần hồn nước lượng (Qmax): 30 lít/giờ Model: C6125P Áp lực: 2,1 Kg/cm2 Công suất: 45W Nhãn hiệu: BLUE-WHITE, Mỹ Lưu Bơm tuần hoàn bùn lượng (Qmax): 30 lít/giờ Model: C645P 71 3.3.2 Nguyên lý vận hành Đầu tiên, nước thải bơm từ thùng chứa nước thải vào ngăn kỵ khí, nước thải khuấy trộn nhờ vào motor khuấy, ngăn ky khí loại bỏ phần cacbon thành acetate q trình vsv tích lũy phốtpho (PAOs) sử dụng lượng sẵn có từ polyphosphat tích lũy, đồng hóa sản phẩm lên men acetate để tích lũy polyhydroxybutyrate (PHB) nội bào đồng thời giải phóng phốtpho dạng orthophotphat (O-PO4) Nước thải tiếp tục chảy qua ngăn thiếu khí khuấy trộn motor khuấy, ngăn thiếu khí xảy đồng thời trình khử nitrat, tích lũy Phốtpho (do vsv DPAOs) loại bò cacbon Khi nước đến ngăn hiếu khí - MBR, nước thải cấp khí từ máy thổi khí thơng qua viên đá phân phối khí nhằm tạo mơi trường hiếu khí cho vsv nitrat hóa nitriíĩers phát triển, giúp trình nitrat hóa diễn hiệu Ngồi ra, ngăn hiếu khí có module màng dạng hollow-fiber có kích thước lỗ 0,4 Ịim đặt nhúng chìm nước Ngồi chức lọc nước, module màng đặt mơ hình giúp lưu giữ bùn hoạt tính khơng bị q trình xử lý, từ thúc đẩy q trình phảt triển vi sinh vật nỉtrìỉĩers, qua đỗ gỉẳm thời gian thích nghỉ cần thiết mơ hình, giúp mơ hình xử lý đạt trạng thái hoạt động ổn định thời gian ngắn Thêm vào đó, vi sinh vật PAOs ngăn hiếu khí - MBR sử dụng ... phân tích trên, đề tài Đánh giá ảnh hưởng tải trọng đến hiệu xử lỷ nước thải sản xuất bia MBR kết họp AAO tiến hành, nhằm mang lại cở sở đánh giá góc nhìn khả xử lý nước thải mơ hình Kỵ khí/Thiếu... MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 9 0O0 ĐINH QUANG TRIỀU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA TẲI TRỌNG ĐẾN HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT BIA BẰNG MBR KẾT HỢP AAO Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường LUẬN VĂN THẠC... nhả máy xử lý nuớc thải sản xuất bia thuờng sử dụng công nghệ sinh học Công nghệ xử lý sinh học xử lý nuớc thải sản xuất bia kỵ khí hiếu khí [12, 20] Cơng nghệ xử lý nuớc thải nhà máy bia thuờng