Nghiên cứu xác định hiệu quả xử lý Bod, Cod, tổng Ni tơ của một số loại màng lọc sinh học lơ lửng (MBBR) trong phòng thí nghiệm để xử lý nước thải sinh hoạt

Nghiên cứu xác định hiệu quả xử lý Bod, Cod, tổng Ni tơ của một số loại màng lọc sinh học lơ lửng (MBBR) trong phòng thí nghiệm để xử lý nước thải sinh hoạt.

Kết nghiên cứu KHCN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ XỬ LÝ BOD, COD, TỔNG NI TƠ CỦA MỘT SỐ LOẠI MÀNG LỌC SINH HỌC LƠ LỬNG (MBBR) TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT Nguyễn Thị Mai Viện Khoa học An toàn Vệ sinh lao động TÓM TẮT Nước thải sinh hoạt loại bắt buộc cần phải xử lý trước xả môi trường Nước thải sinh hoạt thường chứa chất ô nhiễm đặc trưng như: COD, BOD, SS, tổng nitơ, vi sinh vật gây bệnh khơng xử lý gây nhiễm nguồn tiếp nhận nói riêng mơi trường nói chung Với phương pháp sinh học xử lý nước thải cơng nghệ dùng màng lọc sinh học lơ lửng (MBBR) cho hiệu xử lý cao với nhiều ưu điểm khác công nghệ đại, phát sinh bùn mùi hôi, thiết bị nhỏ gọn Với loại vật liệu đệm khác như: dạng nhựa Polyetylen hình trụ; Polyurethane hình khối lập phương; ceramic hình thành nên màng sinh học lơ lửng khác Việc đánh giá hiệu xử lý loại màng sinh học lơ lửng phịng thí nghiệm có ý nghĩa quan trọng việc lựa chọn ứng dụng chúng hệ thống xử lý nước thải ĐẶT VẤN ĐỀ àng lọc sinh học lơ lửng (Moving Bed Biofilm Reactor-MBBR) phản ứng sinh học có lớp vi sinh dính bám lớp vật liệu mang di chuyển MBBR kết hợp bể xử lý thiếu khí hay hiếu khí để xử lý tiêu ô nhiễm nước thải [6] Bể sinh học sử dụng màng lọc sinh học lơ lửng MBBR xử lý nước thải dựa công nghệ màng sinh học [8] Nguyên lý vi sinh vật phát triển tạo thành lớp màng giá thể chuyển động bể nhờ hệ thống sục khí (hiếu khí) cánh khuấy (thiếu khí) Bể MBBR thiết kế để loại bỏ BOD, COD nitơ nước thải, lượng bùn sinh phù hợp với xử lý nước thải sinh hoạt số loại nước thải sản xuất mía đường, thủy sản, bia rượu nước giải khát [2], [3], [4], [6] M Nghiên cứu tiến hành nhằm khảo sát đánh giá hiệu xử lý BOD, COD, tổng nitơ bể MBBR để xử lý nước thải sinh hoạt điều kiện phịng thí nghiệm Kết nghiên cứu nhằm đề xuất phương pháp hiệu cao để xử lý nước thải đạt quy chuẩn quốc gia nước thải sinh hoạt Ảnh minh họa, nguồn Internet Taïp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2018 105 Kết nghiên cứu KHCN ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Chuẩn bị thí nghiệm 2.1.1 Địa điểm, thời gian nghiên cứu - Mơ hình MBBR thực quy mơ phịng thí nghiệm số 216 Nguyễn Trãi-Nam Từ Liêm-Hà Nội Trong nghiên cứu này, nước thải sinh hoạt trước tiên xử lý qua bể tự hoại, nước đầu đưa vào bể MBBR để xử lý ghi nhận kết Thời gian nghiên cứu từ tháng 06/2017 đến tháng 09/2017 2.1.2 Đối tượng nghiên cứu Nước thải sinh hoạt thu thập từ cống thải tập trung trụ sở số Viện Khoa học An toàn Vệ sinh lao động Nước thải thu thập cách ngày, trộn đều, tiến hành ngày liên tiếp để xác định thành phần ô nhiễm phục vụ thí nghiệm 2.1.3 Mơ hình nghiên cứu Mơ hình bể MBBR chế tạo gồm ngăn: ngăn thiếu khí (dài x RT=2h 3.2.2 Kết thí nghiệm với giá thể hình lập phương Ngày thí nghiӋm Dịng vào Dịng (mg/l) (mg/l) HiӋu suҩt (%) 148 47 68,24 15 127 35 72,44 21 150 39 74,00 28 125 38 69,60 35 124 43 65,32 42 144 45 68,75 Hiệu xử lý COD (Bảng 7): nồng độ COD nước thải đầu vào cao biến động, nhiên sau xử lý giảm nhiều, trung bình đạt 83,6% với thời gian lưu nước 4h 83,18% với thời gian lưu nước 2h Hiệu xử lý BOD5 (Bảng 8): nồng độ BOD5 nước thải sau xử lý giảm nhiều, trung bình đạt 92,2% với thời Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2018 109 Kết nghiên cứu KHCN Bảng Kết phân tích T-N ĈLӅXNLӋQ TN HRT=4h HRT=2h Ngày thí QJKLӋP Dịng vào (mg/l) Dòng (mg/l) +LӋX VXҩW (%) 74 38 48,65 15 70 33,5 52,14 21 68 35 48,53 28 72 39 45,83 35 65 35 46,15 42 67 41 38,81 gian lưu nước 4h 91,2% với thời gian lưu nước 2h Hiệu xử lý tổng nitơ: (Bảng 9) nồng độ tổng nitơ nước thải đầu vào cao nhiên biến động nhỏ cho trường hợp thí nghiệm, trị số tổng nitơ nước thải sau xử lý giảm nhiều, trung bình đạt 73,39% với thời gian lưu nước 4h 71,57% với thời gian lưu nước 2h Bảng Kết phân tích COD ĈLӅXNLӋQ71 HRT=4h HRT=2h 110 Ngày thí QJKLӋP 65 Dòng vào (mg/l) 6DXEӇWKLӃXNKt (mg/l) Dòng (mg/l) +LӋXVXҩW (%) 288 152 50 82,64 67 385 205 75 80,52 70 305 185 55 81,97 72 451 305 58 87,14 74 352,5 232,5 35 90,07 77 293,6 175 88 70,03 79 356 185 70 80,34 81 327 81 54 83,49 84 381 76 35 90,81 86 325 191 33 89,85 88 396 194 70 82,32 91 365 186 60 83,56 93 404 212 72 82,18 95 266 190 43 83,83 98 298 200 51 82,89 100 327 81 54 83,49 102 344 165 49 85,76 105 393 162 72 81,68 107 405 158 66 83,70 109 324 147 60 81,48 112 364 152 57 84,34 Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2018 Kết nghiên cứu KHCN Bảng Kết phân tích BOD Ngày thí QJKLӋP 72 79 86 93 100 107 ĈLӅXNLӋQ TN HRT=4h HRT=2h TÀI LIỆU THAM KHẢO Dòng vào (mg/l) 158 125 148 128 120 149 Dòng (mg/l) 15 11 12 10 13 +LӋX VXҩW 90,51 93,60 92,57 90,63 91,67 91,28 Bảng Kết phân tích T-N ĈLӅXNLӋQ71 HRT=4h HRT=2h Ngày thí QJKLӋP 72 79 86 93 100 107 Dòng vào (mg/l) 73,5 68 72 73 74 62 Dòng (mg/l) 20 15 22 18 21 20 +LӋX VXҩW 72,79 77,94 69,44 75,34 71,62 67,74 3.2.3 Tổng hợp hiệu xử lý thí nghiệm Bảng 10: Tổng hợp hiệu xử lý loại giá thể thí nghiệm Thӡi gian lѭu nѭӟc HRT=4H HRT=2H Giá thӇ hình trө (loҥi K3) COD BOD T-N 62,05 71,56 49,77 60,79 67,89 43,6 Giá thӇ hình lұp phѭѫng (loҥi MBC-02) COD BOD T-N 83,68 92,2 73,39 83,2 91,2 71,57 3.3 Nhận xét - Kết nghiên cứu thí nghiệm cho thấy với loại giá thể cho hiệu xử lý chất ô nhiễm COD, BOD, tổng nitơ cao - Ở thời gian lưu nước 4h nồng độ chất ô nhiễm thay đổi giảm nhiều thời gian lưu nước 2h, nhiên giá trị thấp khơng nhiều KẾT LUẬN Thí nghiệm xử lý nước thải sinh hoạt dùng bể MBBR thiếu khí hiếu khí mơ hình quy mơ phịng thí nghiệm cho thấy: - Trong loại giá thể dùng làm vật liệu đệm di động loại giá thể hình lập phương MBC-2 cho hiệu xử lý cao giá thể loại K3 tiêu COD, BOD, tổng nitơ - Trong thời gian lưu nước thí nghiệm thời gian lưu 2h thích hợp dựa tiêu chí hiệu suất xử lý mức độ ô nhiễm [1] PGS.TS.Trần Đức Hạ (2002), Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô nhỏ vừa, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [2] Nguyễn Hoàng Như (2012), Luận văn Thạc sỹ “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải sản xuất bia”, Trường ĐH Bách Khoa- ĐH Quốc Gia Hồ Chí Minh [3] Nguyễn Trung Hiếu (2011), Luận văn Thạc sỹ “Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cao ngành công nghiệp thực phẩm, nước giải khát ứng dụng với quy mô nhỏ”, Trường ĐH Xây Dựng [4] Lê Đức Anh, Lê Thị Minh, Đào Vĩnh Lộc (2012), Nghiên cứu ứng dụng công nghệ moving bed biofilm reactor (MBBR) xử lý nước thải sinh hoạt, Trường Đại học Yersin Đà Lạt [5] QCVN 14:2008/BTNMT [6] Metcaly & Eddy (2002) – Waste water Enginneerning Treatment and Reuse, 4th Edittion, Mc Graw Hill [7] Bjorn Rusten, Bjørnar Eikebrokk, Yngve Ulgenes, Eivind Lygren (2005), Design and operations of the Kaldnes moving bed biofilm reactors [8] Ødegaard, H., Rusten, B., Siljudalen, J (1999), The development of the moving bed biofilm process—from idea to commercial product, Eur Water Manage (3), 36–43 Taïp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2018 111 ... thời gian lưu nước 2h Hiệu xử lý tổng nitơ: (Bảng 9) nồng độ tổng nitơ nước thải đầu vào cao nhiên biến động nhỏ cho trường hợp thí nghiệm, trị số tổng nitơ nước thải sau xử lý giảm nhiều, trung... hình lập phương MBC-2 cho hiệu xử lý cao giá thể loại K3 tiêu COD, BOD, tổng nitơ - Trong thời gian lưu nước thí nghiệm thời gian lưu 2h thích hợp dựa tiêu chí hiệu suất xử lý mức độ ô nhiễm [1]... Nguyễn Trãi-Nam Từ Liêm-Hà Nội Trong nghiên cứu này, nước thải sinh hoạt trước tiên xử lý qua bể tự hoại, nước đầu đưa vào bể MBBR để xử lý ghi nhận kết Thời gian nghiên cứu từ tháng 06/2017 đến tháng