Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật môi trường: Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến cao su bằng phương pháp hóa lý – sinh học kết hợp

Luận án với mục tiêu nghiên cứu xây dựng công nghệ xử lý nước thải chế biến cao su tự nhiên theo hướng thu hồi các chất dinh dưỡng và năng lượng bằng các phương pháp hóa lý – sinh học kết hợp. Mời các bạn cùng tham khảo luận án để nắm chi tiết nội dubng nghiên cứu.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Dương Văn Nam NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN CAO SU BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ – SINH HỌC KẾT HỢP Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 52 03 20 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG Hà Nội, 2019 Cơng trình hồn thành tại: Học viện Khoa học Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn khoa học 1: TS Phan Đỗ Hùng Người hướng dẫn khoa học 2: PGS TS Nguyễn Hoài Châu Phản biện 1: … Phản biện 2: … Phản biện 3: … Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Học viện, họp Học viện Khoa học Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam vào hồi … ’, ngày … tháng … năm 2020 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học viện Khoa học Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU Tính cấp thiết luận án Việt Nam ba nước dẫn đầu giới khai thác xuất cao su thiên nhiên (CSTN) Mỗi năm ngành chế biến CSTN nước ta phát thải 25 triệu m3 nước thải Đây loại nước thải có mức độ nhiễm cao thành phần hữu cơ, nitơ, photpho tổng chất rắn lơ lửng (TSS) Hiện nay, công nghệ xử lý nước thải (XLNT) áp dụng ngành chế biến CSTN nước ta chủ yếu kết hợp số trình: tách gạn mủ, tuyển nổi, kỵ khí UASB (đệm bùn kỵ khí dịng hướng lên), mương oxy hóa, bể sục khí, hồ tảo, hồ sinh học Các hệ thống xử lý bộc lộ nhiều hạn chế như: hiệu xử lý chưa cao, tiêu COD, BOD, N-amoni, tổng nitơ (TN) TSS nước thải sau xử lý nhiều nhà máy cao quy chuẩn cho phép nhiều lần Mặc dù chế biến CSTN năm ngành công nghiệp điển hình phát sinh nước thải có tải lượng chất bẩn cao (dệt nhuộm, chế biến mủ cao su, sản xuất giấy, sản xuất cồn rượu nước rỉ rác), Việt Nam có nghiên cứu XLNT chế biến CSTN Đến nay, chưa có nghiên cứu theo định hướng xử lý nước thải kết hợp thu hồi đồng thời lượng thành phần dinh dưỡng (N, P) nước thải chế biến CSTN nhằm nâng cao hiệu suất xử lý đồng thời chất hữu cơ, nitơ photpho; thu hồi lượng thành phần hữu ích để giảm chi phí xử lý Từ lý trên, đề tài luận án “Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến cao su phương pháp hóa lý – sinh học kết hợp” thực nhằm nghiên cứu xây dựng công nghệ XLNT chế biến CSTN giải đồng thời vấn đề: (1) Thu hồi lượng (khí biogas chứa CH4) làm nhiên liệu; (2) Thu hồi đồng thời nitơ photpho làm phân bón cho nơng nghiệp; (3) Cải tiến thiết bị kết hợp phương pháp hóa lý – sinh học nhằm nâng cao tải trọng hiệu xử lý đồng thời chất hữu dinh dưỡng N, P nước thải chế biến CSTN Mục tiêu nghiên cứu luận án Nghiên cứu xây dựng công nghệ XLNT chế biến CSTN theo hướng thu hồi chất dinh dưỡng lượng phương pháp hóa lý – sinh học kết hợp Các nội dung nghiên cứu luận án Các nội dung nghiên cứu luận án sau: 1) Tổng quan XLNT chế biến CSTN; 2) Nghiên cứu xử lý chất hữu nước thải chế biến CSTN thu hồi lượng (khí biogas chứa CH4) thiết bị đệm bùn hạt mở rộng (EGSB); 3) Nghiên cứu xử lý thu hồi đồng thời nitơ photpho nước thải chế biến CSTN phương pháp kết tủa Magie Ammoni Photphat (MAP); 4) Nghiên cứu xử lý đồng thời chất hữu nitơ nước thải chế biến CSTN sau xử lý kỵ khí thiết bị phản ứng theo mẻ luân phiên (SBR) cải tiến; 5) Đề xuất công nghệ XLNT chế biến CSTN theo hướng thu hồi chất dinh dưỡng lượng phương pháp hóa lý – sinh học kết hợp CHƯƠNG TỔNG QUAN Chương trình bày nội dung: Tổng quan ngành công nghiệp chế biến CSTN; Đặc trưng nước thải chế biến CSTN; Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải chế biến CSTN nước; Một số phương pháp xử lý nước thải liên quan đến đề tài luận án; Những tồn XLNT chế biến CSTN ViệtNam; Định hướng nghiên cứu đề tài luận án Tổng quan cho thấy, XLNT chế biến CSTN quan tâm nghiên cứu giới, Việt Nam đạt kết tương đối tốt Tuy nhiên, nghiên cứu trước chủ yếu tập trung xử lý chất hữu nước thải mà chưa trọng đến việc xử lý nitơ, thu hồi lượng chất dinh dưỡng CHƯƠNG XỬ LÝ CHẤT HỮU CƠ VÀ THU HỒI NĂNG LƯỢNG BẰNG THIẾT BỊ EGSB 2.1 Vật liệu phương pháp nghiên cứu 1) Vật liệu, hóa chất thiết bị nghiên cứu Nước thải: Nước thải mô (nước thải đánh đông mủ cao su phịng thí nghiệm) dùng cho giai đoạn khởi động thiết bị EGSB; nước thải chế biến CSTN thực tế dùng cho nghiên cứu Bùn giống: Bùn phân tán kỵ khí lấy từ bể UASB Nhà máy Bia Sài Gòn – Mê Linh, thành phố Hà Nội Thiết bị thí nghiệm: Thiết bị EGSB, thể tích phản ứng 13,5 lít chia thành vùng phản ứng (I) vùng lắng (II) Hình 2.3 I 1 Tủ điều khiển Thùng chứa nước thải Bơm cấp nước thải Bơm phá váng Bơm tuần hoàn Thiết bị EGSB Thùng chứa nước sau xử lý Thiết bị đo khí …… … … … … …… … …… … II … … … … … … … Hình 2.3 Hệ thiết bị thí nghiệm EGSB 2) Phương pháp nghiên cứu Qui trình thí nghiệm: Nước thải từ thùng chứa (2) bơm vào đáy thiết bị (6), chảy từ lên qua lớp bùn sinh học Nước thải qua vùng phản ứng (I) chuyển sang vùng lắng (II), sau chảy qua ống dẫn vào thùng chứa (7) Khí biogas sinh qua đường ống dẫn khí đến thiết bị đo khí Chế độ thí nghiệm: Thiết bị EGSB khởi động với nước thải đánh đông mủ cao su (27 ngày) nước thải chế biến CSTN thực tế (60 ngày) với OLR tăng dần Sau đạt trạng thái ổn định, nghiên cứu ảnh hưởng OLR đến hiệu suất xử lý COD, hiệu suất sinh khí biogas tính ổn định thiết bị thực với nước thải chế biến CSTN thực tế 2.2 Kết thảo luận 1) Sự phát triển bùn hạt kỵ khí Q trình khởi động thiết bị EGSB thực 87 ngày để tạo bùn hạt kỵ khí Sau 27 ngày khởi động, bùn hạt xuất hiện, hạt có kích thước 0,5 – 1,0 mm chiếm 38,5% lượng bùn thiết bị Sau 87 ngày, lượng bùn hạt kích thước bùn hạt thiết bị tăng lên đáng kể: phần phía tầng bùn, hạt có kích thước 0,5 – 1,0 mm 1,0 – 2,0 mm chiếm 45,5% 35,4%; phần phía tầng bùn, tỷ lệ 62,6% 18 % Hình ảnh bùn hạt ngày thứ 27 87 thể Hình 2.5 Tại ngày 27 Tại ngày 87 Hình 2.5 Bùn hạt thiết bị EGSB trình khởi động 2) Hiệu xử lý COD giai đoạn vận hành ổn định Hiệu suất xử lý COD thiết bị EGSB giai đoạn vận hành ổn định thể Hình 2.8 COD, mg/L (I) Hiệu suất COD (II) (III) 100 (V) (IV) 8000 80 6000 60 4000 40 2000 20 Hiệu suất xử lý COD, % COD vào 10000 85 95 105 115 125 135 145 155 Thời gian vận hành, ngày Hình 2.8 Hiệu suất xử lý COD thiết bị EGSB giai đoạn vận hành ổn định Ghi chú: OLR (kg COD/m3ngày) chế độ: (I) = 7,7 ± 0,3; (II) = 11,3 ± 0,3; (III) = 17,7 ± 0,8; (IV) = 19,0 ± 0,9; (V) = 10,8 ± 0,6 Kết cho thấy, hiệu suất xử lý COD ổn định chế độ thí nghiệm có xu hướng giảm ngày đầu tăng OLR, sau nhanh chóng ổn định chế độ thí nghiệm (khoảng ngày) Đặc biệt, chuyển từ chế độ (II) sang chế độ (III) với mức tăng OLR lớn (từ 11,3 lên 17,7 kg COD/m3ngày), hiệu suất xử lý COD giảm mạnh, sau tăng dần chậm Nồng độ bùn trong thiết bị giai đoạn chưa cao, nên ảnh hưởng OLR rõ ràng Hiệu suất xử lý COD chế độ (I), (II), (IV) (V) 80%, mức OLR 19 ± 0,9 kg COD/m3ngày đạt 82,5 ± 1,3% Mặc dù hiệu suất xử lý có giảm so với mức OLR 7,7 ± 0,3 10,8 ± 0,6 kg COD/m3ngày, mức tương đối cao 3) Hiệu sinh khí biogas Hình 2.13 cho thấy, OLR tăng, lượng khí biogas sinh tăng ngược lại Lượng khí biogas sinh điều kiện tiêu chuẩn chế độ OLR khác từ (I) đến (V) 33,6 ± 1,2 L/ngày; 44,5 ± 1,7 L/ngày; 63,9 ± 5,2 L/ngày; 76,6 ± 4,3 L/ngày; 44,2 ± 3,6 L/ngày Lượng khí biogas Tải trọng COD, kg COD/(m3ngày) II I IV III 100 IV 20 80 15 60 10 40 20 80 90 100 110 120 130 140 150 Lượng khí biogas sinh đktt L/ngày OLR 25 160 Thời gian vận hành, ngày Hình 2.13 Lượng khí sinh giai đoạn vận hành ổn định thiết bị EGSB Ghi chú: OLR (kg COD/m3ngày) chế độ: (I) = 7,7 ± 0,3; (II) = 11,3 ± 0,3; (III) = 17,7 ± 0,8; (IV) = 19,0 ± 0,9; (V) = 10,8 ± 0,6 Hình 2.15 thể mối quan hệ lượng khí biogas sinh điều kiện tiêu chuẩn lượng COD chuyển hóa Kết cho thấy, lượng khí biogas sinh điều kiện tiêu chuẩn tỉ lệ thuận với lượng COD chuyển hóa Hệ số chuyển hóa khí (tỉ lệ lượng khí sinh lượng COD chuyển hóa) trung bình điều kiện tiêu chuẩn cho tất chế độ nghiên cứu 0,37 L/kg COD chuyển hóa Lượng biogas sinh đktc, L/ngày 100 80 60 40 y = 0.371x R² = 0.9174 20 50 100 150 200 Lượng COD chuyển hóa, g COD/ngày 250 Hình 2.15 Quan hệ lượng khí sinh lượng COD chuyển hóa thiết bị EGSB CHƯƠNG XỬ LÝ THU HỒI CHẤT DINH DƯỠNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA MAP 3.1 Vật liệu phương pháp nghiên cứu 1) Vật liệu, hóa chất thiết bị nghiên cứu Nước thải: Nước thải đầu thiết bị EGSB Hóa chất: Muối MgCl26H2O axit photphoric H3PO4 dùng bổ sung nguồn magie photphat Thiết bị: Máy khuấy Jar-Test điều chỉnh tốc độ khuấy dùng để thực phản ứng kết tủa MAP 2) Phương pháp nghiên cứu Thực nghiệm: Các thí nghiệm thực giá trị pH tỉ lệ mol Mg2+ : N-NH4+ : P-PO43- định trước khác (thay đổi tỉ lệ mol cách bổ sung dung dịch MgCl2 H3PO4), sau để lắng đem lọc kết tủa Phần nước đem phân tích tiêu P-PO43-, N-NH4+ Mg2+ để xác định hiệu suất xử lý Phần kết tủa rửa sạch, sấy khô, đem xác định khối lượng thành phần nguyên tố Mg, N, P kết tủa MAP Phân tích: Kích thước tinh thể MAP xác định qua ảnh SEM, thành phần nguyên tố hóa học MAP xác định thơng qua phân tích phổ EDX 3.2 Kết thảo luận 1) Thu hồi MAP không bổ sung magie Nước thải chế biến CSTN, ngồi amoni photphat, có chứa lượng đáng kể magie Do đó, tăng pH nước thải lên giá trị thích hợp tạo kết tủa MAP theo phản ứng (1.3): Mg2+ + NH4+ + HPO42- + 6H2O  MgNH4PO46H2O↓+ H+(1.3) Kết Bảng 3.2 cho thấy, hiệu suất loại bỏ P–photpho tăng từ 15,6% pH 7,5 đến 44,7% pH 9,5 có xu hướng tăng nhẹ tiếp tục tăng pH đến 11,5 Mặt khác, hiệu loại bỏ N– amoni tăng từ 3,6% pH 7,5 đến giá trị cực đại 13,1% pH 9,5 giảm dần đến 4,1% tiếp tục tăng pH đến 11,5 Do MAP tan môi trường axit, nên mơi trường thích hợp để kết tủa MAP môi trường kiềm Tuy nhiên, môi trường kiềm, Mg2+ phản ứng với PO43- OH- tạo thành kết tủa Mg3(PO4)2 Mg(OH)2 Do vậy, pH cao (pH > 10), kết tủa hình thành nhiều, làm giảm nguồn magie cho phản ứng tạo MAP, dẫn đến hiệu suất loại bỏ N-amoni giảm Đây lý giải thích cho tượng kết tủa MAP xảy tối ưu khoảng giá trị pH tỷ lệ MAP tinh khiết; pH 11, nguyên tố P, Mg O, kết tủa thu cịn có nhiều ngun tố khác C, Na, K Ca Tỷ lệ % khối lượng nguyên tố P, Mg O 7,4%; 6,0% 44,2% 383 µm 328µm 70,6 µm pH 9,5 pH 11 Hình 3.3 Ảnh SEM tinh thể MAP pH 9,5 pH 11 Hình 3.4 Phổ EDX kết tủa thu 2) Thu hồi MAP có bổ sung magie Trong nước thải thí nghiệm, tỷ lệ mol Mg2+ : NH4+ : PO43- 0,46 : 3,5 : 1,0 tỷ lệ MAP 1,0 : 1,0 : 1,0 Do đó, để nâng cao hiệu suất thu hồi P–photphat, cần bổ sung thêm nguồn magie từ bên Kết Bảng 3.5 cho thấy, tỷ lệ mol Mg2+ : PO43- 1,2 : 1,0 hiệu suất loại bỏ P–photphat N-amoni đạt giá trị tốt nhất, tương ứng 93,3% 28,4% 10 Bảng 3.5 Ảnh hưởng tỷ lệ mol Mg2+ : PO43- đến hiệu suất loại bỏ P, N Tỷ lệ mol Mg2+:P– PO430,6 : Nồng độ sau xử lý(mg/L) P– N– Magie photphat amoni 65,3 185 3,2 Hiệu suất loại bỏ (%) P– N– Magie photphat amoni 53,7 16,7 95,1 0,8 : 34,2 173 3,3 75,7 22,1 96,3 1,0 : 15,6 163 2,8 88,9 26,6 97,4 1,2 : 9,4 159 2,5 93,3 28,4 98,1 1,4 : 9,2 161 3,4 93,5 27,5 97,8 1,6 : 9,1 174 3,6 93,5 21,6 97,9 1,8 : 8,6 176 5,8 93,9 20,7 97,0 2,0 : 7,9 180 6,9 94,4 18,9 96,8 3) Thu hồi MAP có bổ sung đồng thời magie photphat Hiệu thu hồi MAP Nhằm tăng hiệu suất loại bỏ N–amoni thu hồi MAP cần thiết bổ sung nguồn magie photphat từ bên Kết Bảng 3.7 cho thấy, hiệu suất loại bỏ N-amoni khối lượng MAP thu cao tỷ lệ mol Mg2+ : NH4+ : PO43- 1,4 : 1,0 : 1,0 Hiệu suất loại bỏ COD tăng từ 27,8% lên 39,6% tăng tỷ lệ mol Mg2+ từ 0,6 lên 2,0 Như vậy, tỷ lệ mol Mg2+ : NH4+ : PO43- tối ưu cho việc loại bỏ đồng thời N–amoni P–photphat 1,4 : 1,0 : 1,0 Đánh giá sản phẩm MAP thu Mẫu MAP thu pH = 9,5; tốc độ khuấy 60 vòng/phút; thời gian phản ứng 60 phút; tỷ lệ mol Mg2+ : NH4+ : PO43- 1,4 : 1,0 : 1,0 đem chụp SEM EDX để đánh giá thành phần chất lượng sản phẩm thu 11 Kết cho thấy, kết tủa dạng tinh thể rõ ràng, có màu trắng xen lẫn nâu sẫm, bề mặt bám nhiều vết bẩn (Hình 3.12), thành phần hữu nước thải kết tủa khác hình thành trình tạo MAP bám vào Thành phần nguyên tố P, Mg, O theo tỷ lệ % khối lượng sau: 13,6%, 11,4%, 59,4% Tỷ lệ gần giống tỷ lệ MAP tinh khiết (12,6%, 9,9% 65,3%) Ngoài ra, kết tủa chứa 11,2% C, lại chất khác Bảng 3.7 Ảnh hưởng tỷ lệ mol Mg2+ : NH4+ : PO43- đến hiệu suất loại bỏ P, N Tỷ lệ mol Nồng độ sau xử lý (mg/L) Hiệu suất loại bỏ (%) Mg2+:N–NH4+: P–PO43– N–NH4+ Mg2+ P–PO43– N–NH4+ Mg2+ P–PO430,6:1,0 : 1,0 214,0 154,3 8,2 56,5 30,5 96,4 0,8 :1,0 : 1,0 117,0 138,6 9,6 76,2 37,6 96,8 1,0 :1,0 : 1,0 36,5 106,5 11,3 92,6 52,0 97,0 1,2 :1,0 : 1,0 27,4 61,2 13,2 94,4 72,4 97,1 1,4 :1,0 : 1,0 19,6 42,4 15,6 96,0 80,9 97,1 1,6 :1,0 : 1,0 15,2 56,4 22,7 96,9 74,6 96,3 1,8 :1,0 : 1,0 14,3 97,1 28,4 97,1 56,3 95,9 2,0 :1,0 : 1,0 13,8 113,5 40,4 97,2 48,9 94,7 (a) (b) Hình 3.12 Kết tủa MAP thu (a) ảnh SEM MAP (b) tỷ lệ Mg2+ : NH4+ : PO43- 1,4 : 1,0 : 1,0 12 CHƯƠNG XỬ LÝ ĐỒNG THỜI CHẤT HỮU CƠ VÀ NITƠ BẰNG THIẾT BỊ SBR CẢI TIẾN 4.1 Vật liệu phương pháp nghiên cứu 1) Vật liệu, hóa chất thiết bị nghiên cứu Nước thải: nước thải đầu thiết bị EGSB Bùn giống: bùn hoạt tính từ bể lọc sinh học thiếu – hiếu khí trạm XLNT Cơng ty Cổ phần nhựa Hà Nội Thiết bị: Thiết bị SBR cải tiến có tổng thể tích hữu ích chiều cao làm việc tương ứng 15 lít 1,34 m (Hình 4.1) Nước thải 10 Nước sau xử lý Khơng khí II Thùng chứa nước thải Bơm cấp nước thải Ống cấp nước thải Thiết bị SBR cải tiến Van xả tự động Thùng chứa nước sau xử lý Máy thổi khí Lưu lượng kế khí Cục phân tán khí 10 Bộ điều khiển I Vùng hiếu khí II Vùng thiếu khí Hình 4.1 Hệ thiết bị SBR cải tiến 2) Phương pháp nghiên cứu Thiết bị SBR cải tiến R1, R2 thiết kế có cấu tạo phương thức vận hành đặc trưng để bao gồm hai vùng hiếu khí thiếu khí thiết bị Sục khí giai đoạn phản ứng thiết bị R2 thực thiện theo phương cách đặc trưng để tạo thành hai giai đoạn phản ứng có nồng độ oxy hòa tan khác mẻ xử lý Các hệ thiết bị SBR cải tiến vận hành theo chu trình gồm ba giai đoạn (cấp tháo nước đồng thời, phản ứng, lắng) nối tiếp Bảng 4.1 13 Bảng 4.1 Chế độ hoạt động thiết bị SBR cải tiến Thời gian phản ứng, phút Thời gian cấp tháo nước đồng thời, phút Thiết bị Thời gian lắng, Sục khí 2,0 phút L/phút Sục khí 0,4 L/phút R1 145 55 90 10 25 R2 4.2 Kết thảo luận 1) Ảnh hưởng tải trọng COD đến hiệu suất xử lý COD COD R1 Hiệu xuất xử lý R1 COD R2 Hiệu xuất xử lý R2 100 2000 80 1500 60 1000 40 500 20 Hiệu suất xử lý COD, % COD, mg/L COD vào 2500 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Thời gian vận hành, ngày Hình 4.4 Hiệu suất xử lý COD chế độ khác thiết bị SBR cải tiến 100 300 90 COD R1 Hiệu suất R1 200 COD R2 Hiệu suất R2 80 100 70 Hiệu suất xử lý COD, % COD sau xử lý, mg/L 400 60 0.5 1.0 1.5 Tải trọng COD, kg-COD/(m3.ngày) 2.0 Hình 4.5 Quan hệ tải trọng hiệu suất xử lý COD thiết bị SBR cải tiến Kết Hình 4.4 cho thấy, hai hệ thiết bị R1 R2 gần đạt trạng thái ổn định sau tuần khởi động Hiệu suất xử lý COD trung bình hai thiết bị tất 14 chế độ ổn định đạt 95% Trong khoảng OLR nghiên cứu, khơng có khác biệt đáng kể hiệu suất xử lý COD hai thiết bị (Hình 4.5) 2) Ảnh hưởng tải trọng N–amoni đến hiệu suất xử lý N– amoni Kết Hình 4.7 Hình 4.8 cho thấy, hiệu suất xử lý amoni hai hệ thiết bị gần đạt giá trị ổn định sau khoảng tuần khởi động Hiệu suất xử lý N–amoni hai thiết bị tương đương, trung bình đạt 99% nồng độ amoni trung bình sau xử lý mg/L N-amoni R1 N-amoni R2 Hiệu xuất xử lý R1 Hiệu xuất xử lý R2 100 300 99 200 98 100 97 0 I 10 15 20 25 II30 II 35 40 45 50 Thời gian vận hành, ngày I 55 60 65 V 70 Hiệu suất xử lý N-NH +, % N-NH +, mg/L N-amoni vào 400 96 75 80 100 99 N-amoni R1 Hiệu suất R1 N-amoni R2 Hiệu suất R2 98 97 96 0.05 0.10 0.15 0.20 Tải trọng N-NH4+, kg N-NH4+/(m3·ngày) 95 0.25 Hiệu suất xử lý N-NH4+, % N-NH4+ sau xử lý, mg/L Hình 4.7 Hiệu suất xử lý N-amoni chế độ khác thiết bị SBR cải tiến Hình 4.8 Quan hệ tải trọng hiệu suất xử lý N–amoni thiết bị SBR cải tiến 15 3) Ảnh hưởng tải trọng TN đến hiệu suất xử lý TN Hình 4.10 cho thấy, thời gian thiết bị R1 R2 đạt hiệu suất xử lý TN ổn định 30 21 ngày Sau ổn định, hiệu suất xử lý TN thiết bị R1 đạt cao, trung bình 88 – 92 % chế độ III ÷ V Thiết bị R2 có khả đạt trạng thái ổn định nhanh hơn, hiệu suất xử lý cao hơn, đạt 97% chế độ III IV, đạt 94% chế độ V T-N R1 Hiệu xuất xử lý R1 T-N R2 Hiệu xuất xử lý R2 100 400 80 300 60 200 I III II IV 40 V 100 20 Hiệu suất xử lý T-N, % TN, mg/L T-N vào 500 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Thời gian vận hành, ngày 100 200 80 150 60 TN R1 Hiệu suất R1 100 TN R2 Hiệu suất R2 40 50 20 Hiệu suất xử lý TN, % TN sau xử lý, mg/L Hình 4.10 Hiệu xử lý TN chế độ khác 250 0.1 0.2 0.3 Tải trọng T-N, kgT-N/(m3.ngày) 0.4 Hình 4.11 Quan hệ tải trọng hiệu suất xử lý TN Hình 4.11 cho thấy, tải trọng nhau, hiệu suất xử lý TN R2 cao R1 Nồng độ TN sau xử lý R2 thấp đáng kể so với R1, nhỏ 25 mg/L ba 16 chế độ thí nghiệm III – V, đó, nồng độ TN sau xử lý R1 dao động khoảng 15 – 50 mg/L 4) Ảnh hưởng tỷ lệ COD/TN đến hiệu suất xử lý COD Kết thu Hình 4.13 cho thấy, hiệu suất xử lý COD R2 ổn định hơn, gần không bị ảnh hưởng giảm tỷ lệ COD/TN, đạt từ 96,8% – 97,9% Trong đó, hiệu suất xử lý COD R1 đạt cao ổn định tương tự R2 khoảng tỷ lệ COD/TN 5/1 – 6/1, ổn định 3000 100 2500 90 2000 80 COD đầu vào COD đầu - R1 COD đầu - R2 Hiệu suất xử lý COD - R1 Hiệu suất xử lý COD - R2 1500 1000 500 70 60 50 40 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 Hiệu suất xử lý COD % COD, mg/L giảm tỷ lệ COD/TN 6.0 Tỉ lệ COD/TN Hình 4.13 Ảnh hưởng tỷ lệ COD/TN đến hiệu suất xử lý COD 600 100 500 99 400 98 N-amoni đầu vào 300 97 N-amoni đầu - R1 N-amoni đầu - R2 200 96 Hiệu suất - R1 100 95 Hiệu suất - R2 94 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 Hiệu suất xử lý N-amoni, % N-amoni, mg/L 5) Ảnh hưởng tỷ lệ COD/TN đến hiệu suất xử lý N–amoni 6.0 Tỉ lệ COD /TN Hình 4.14 Ảnh hưởng tỷ lệ COD/TN đến hiệu suất xử lý N–amoni 17 Hiệu suất xử lý N–amoni chế độ ổn định trung bình đạt 99%, nồng độ amoni đầu mg/L 6) Ảnh hưởng tỷ lệ COD/TN đến hiệu suất xử lý TN Hiệu suất xử lý TN có khác biệt nhiều tỷ lệ COD/TN khác nhau, có khác biệt hai thiết bị R1 R2 Hiệu suất xử lý TN có xu tăng tăng tỷ lệ COD/TN Hiệu suất xử lý TN thấp tỉ lệ COD/TN thấp giải thích thiếu hụt chất hữu cho trình khử nitrit/nitrat tỉ lệ COD/TN thấp (Hình 4.15) Hiệu suất xử lý TN trung bình thiết bị R1 tăng từ 70% lên 92% tăng tỉ lệ COD/TN từ 3,4 lên 6,0 Trong đó, hiệu suất xử lý TN thiết bị R2 tăng từ 80% lên 97% Kết Hình 4.15 rằng, hiệu suất xử lý TN thiết bị R2 cao đáng kể so với thiết bị R1 tất tỉ lệ COD/TN nghiên cứu Hiệu suất xử lý TN, % 100 80 R1 60 R2 40 20 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 Tỷ lệ COD/TN Hình 4.15 Ảnh hưởng tỷ lệ COD/TN đến hiệu suất xử lý TN 18 ... giảm chi phí xử lý Từ lý trên, đề tài luận án ? ?Nghiên cứu xử lý nước thải chế biến cao su phương pháp hóa lý – sinh học kết hợp? ?? thực nhằm nghiên cứu xây dựng công nghệ XLNT chế biến CSTN giải... (3) Cải tiến thiết bị kết hợp phương pháp hóa lý – sinh học nhằm nâng cao tải trọng hiệu xử lý đồng thời chất hữu dinh dưỡng N, P nước thải chế biến CSTN Mục tiêu nghiên cứu luận án Nghiên cứu xây... Đặc trưng nước thải chế biến CSTN; Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải chế biến CSTN nước; Một số phương pháp xử lý nước thải liên quan đến đề tài luận án; Những tồn XLNT chế biến CSTN ViệtNam;