Đang tải... (xem toàn văn)
- Kết quả xử lý nước thải sản xuất bún bằng bể lọc kị khí kết hợp đĩa quay sinh học cho hiệu suất xử lý cao đối với các thông số đã nghiên cứu COD, SS và NH4 +. Nước thải sản xuất bún s[r]
(1)NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƢỚC THẢI SẢN XUẤT BÚN BẰNG PHƢƠNG PHÁP LỌC KỊ KHÍ KẾT HỢP ĐĨA QUAY SINH HỌC
ThS Bùi Thị Vụ - Khoa Môi trường, Trường Đại học Dân lập Hải Phòng SV Quan Vũ Mạnh lớp MT1201, Trường Đại học Dân lập Hải Phòng
Abstract:
Nowdays, wastewater of rice vermicelli production polluted the water environment seriously This research was tested by combination of the anearobic trickling filter with the rotating biological contactor to removal the impurities from the wastewater of rice vermicelli production The performance of the anearobic trickling filter process at different flows was evaluated with the optimum flow being 1l/h in 24h time The optimum time of the rotating biological contactor process was 32h At the optimum condition, the observed COD, SS and NH4+ removal efficiency was in 97.48; 91.35 and 92.33%, respectively
1 Tổng quan
Đặc trưng ô nhiễm môi trường làng nghề sản xuất bún nước thải Nước thải sản xuất bún hầu hết làng nghề sở sản xuất tư nhân nước bị ô nhiễm mức độ nghiêm trọng, cụ thể: nước thải sản xuất bún làng nghề Phú Đô, Hà Nội với giá trị COD 3076,3 mg/l (vượt tiêu chuẩn cho phép xấp xỉ 40 lần); BOD5 2152 mg/l (vượt tiêu chuẩn cho phép 40 lần); NH4+
29.89 mg/l (vượt tiêu chuẩn cho phép xấp xỉ lần)
Tuy nhiên, sở sản xuất bún không thực biện pháp xử lý nước thải, nước thải thải trực tiếp môi trường, gây ô nhiễm nặng môi trường, làm giảm chất lượng nước, ảnh hưởng tới sức khỏe người sinh vật Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất bún tiến hành
2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.1 Đối thượng nghiên cứu
Nước thải lấy sở sản xuất bún tư nhân khu vực Lê Lợi - Q Ngô Quyền - TP Hải Phịng 2.2 Mơ hình xử lý nước thải sản xuất bún
Mơ hình bể lọc kị khí
- Vật liệu lọc: xỉ than vật liệu lựa chọn trình nghiên cứu
- Mơ hình bể lọc kị khí: cấu tạo bể lọc kị khí thùng nhựa dung tích V = 50 lít đậy kín, bên chứa vật liệu lọc, bên có đỡ vật liệu lọc Nước thải vào bể lọc kị khí theo đường ống dẫn từ bể cao vị xuống Nước thải sau lọc bể kị khí dẫn sang bể đĩa quay sinh học theo đường ống dẫn phía đáy bể kị khí
Mơ hình thiết bị đĩa quay sinh học NT trƣớc XL
(2 ) (1 )
Chú giải:
(1): Thùng cao vị
(2): Bể lọc kị khí (3): Bể đĩa quay sinh học
(3 )
Tấm lưới đỡ vật
liệu
Van xả khí
(3)
(2)- Các đĩa quay sinh học: diện tích bề mặt lớn độ nhám để vi sinh vật bám dính trình phân hủy chất hữu
- Trục quay: đĩa lắp trục quay
- Bể xử lý: làm tôn sơn chống gỉ, với dung tích 60lít
- Hệ thống động cơ: động sử dụng mơ hình động giảm tốc Hệ thống bánh đai truyền động sử dụng để giảm giảm tốc độ xuống khoảng vòng/phút (tỉ lệ khoảng 1:5)
2.3 Phương pháp phân tích
- Xác định amoni (NH4+) phương pháp trắc quang - Xác định COD phương pháp Kalibicromat - Xác định SS phương pháp trọng lượng
2.4 Khảo sát thông số ảnh hưởng đến trình xử lý
- Quá trình xử lý lọc sinh học kị khí: Ảnh hưởng tốc độ dịng vào bể lọc kị khí
- Q trình xử lý RBC: ảnh hưởng thời gian xử lý bể RBC; ảnh hưởng tải lượng nước bề mặt đĩa quay sinh học đến hiệu suất xử lý
3 Kết thảo luận
3.1 Kết đặc tính nước thải sản xuất bún
Nước thải sản xuất bún lấy từ miệng cống thải chung sau tiến hành đo thơng số đầu vào COD, SS, NH4+ nghiên cứu xử lý
Bảng Kết đặc tính nƣớc thải sản xuất bún sở tƣ nhân
Thời gian COD (mg/l) NH4
+
(mg/l) SS (mg/l) pH
Ngày 27/10/2012 5291.59 32.47 280 4.6
Ngày 02/11/2012 5145.40 35.24 304 4.91
Ngày 05/11/2012 5236.80 30.46 295 4.2
Ngày 10/11/2012 5184.64 31.65 315 4.3
Trung bình 5214.61 32.46 298.50 4.5
QCVN 40-2011 (Loại B)
150 10 100 5.5 -
Sau phân tích thơng số đầu vào COD, SS, NH4+
nước thải sản xuất bún sở sản xuất bún tư nhân ta hấy, khoảng thời gian lấy mẫu nghiên cứu, thông số COD vượt tiêu chuẩn cho phép khoảng 25 lần, nồng độ NH4+
vượt tiêu chuẩn cho phép lần, hàm lượng chất rắn lơ lửng vượt tiêu chuẩn cho phép khoảng lần, tiêu pH thấp tiêu chuẩn cho phép đặc tính nước thải sản xuất bún mang tính axit trình ngâm gạo thời gian dài tạo độ chua nước thải
3.2 Kết xử lý nước thải sản xuất bún lọc sinh học kị khí a Kết xử lý tốc độ dịng vào bể lọc kị khí 1lít/h
Bảng Ảnh hƣởng thời gian đến nồng độ chất ô nhiễm sau xử lý lọc kị khí, với v1= lít/h
Thời gian xử lý (h)
COD NH4
+
SS COD
(mg/l)
Hiệu suất (%)
[NH4 +
] (mg/l)
Hiệu suất (%)
SS (mg/l)
Hiệu suất (%)
0 5291.59 0.00 32.47 0.00 280
2 4326.89 18.23 23.33 28.15 269 3.93
4 3733.22 29.45 17.88 44.93 244 12.86
6 3213.77 39.27 15.11 53.46 197 29.64
8 3065.35 42.07 14.69 54.76 173.2 38.14
16 1952.23 63.11 13.52 58.36 158.4 43.43
(3)b Kết xử lý tốc độ dịng vào bể lọc kị khí 1.5lít/h
Bảng Ảnh hƣởng thời gian đến nồng độ chất ô nhiễm sau xử lý lọc kị khí, với v2 = 1.5 lít/h
Thời gian xử lý (h)
COD NH4
+ SS COD (mg/l) Hiệu suất (%) [NH4 + ] (mg/l) Hiệu suất (%) SS
(mg/l) Hiệu suất (%)
0 5145.4 0.00 35.24 0.00 304
2 4712.7 8.41 30.73 12.81 297 2.43
4 4424.0 14.02 26.30 25.38 276 9.14
6 3918.7 23.84 23.19 34.19 222 27.07
8 3197.4 37.86 17.25 51.06 211 30.50
16 2547.5 50.49 15.57 55.81 181 40.36
24 1970.7 61.70 15.21 56.85 163 46.36
c Kết xử lý tốc độ dòng vào bể lọc kị khí 3lít/h
Bảng Ảnh hƣởng thời gian đến nồng độ chất nhiễm sau xử lý lọc kị khí, với v = lít/h
Thời gian xử lý (h)
COD NH4
+ SS COD (mg/l) Hiệu suất (%) [NH4 + ] (mg/l) Hiệu suất (%) SS
(mg/l) Hiệu suất (%)
0 5236.8 0.00 30.46 0.00 295
2 4943.0 5.61 27.26 10.50 292 1.07
4 4649.2 11.22 23.55 22.67 274 7.14
6 4061.7 22.44 20.70 32.03 258 12.50
8 3621.2 30.85 17.41 42.84 252 14.57
16 3180.3 39.27 14.38 52.79 193 34.57
24 2519.4 51.89 13.43 55.90 170 42.50
Với tốc độ dịng vào bể lọc kị khí nghiên cứu trên, nhận thấy tốc độ dịng vào tăng hiệu suất xử lý chất hữu cơ, hàm lượng amoni chất rắn lơ lửng nước thải sản xuất bún giảm dần Điều hồn tồn phù hợp với lý thuyết, tốc độ dòng vào tăng tức lưu lượng xử lý bể lọc kị khí lớn, nồng độ chất nhiễm đầu vào khơng thay đổi nhiều Do đó, đề tài lựa chọn tốc độ dịng vào bể lọc kị khí 1.0 lít/h cho nghiên cứu để xử lý chất hữu nước thải sản xuất bún
3.3 Kết nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình xử lý nước thải sản xuất bún RBC a Ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất xử lý RBC
Bảng Ảnh hƣởng thời gian đến hiệu suất xử COD RBC Thời gian
xử lý (h)
COD NH4
+ SS COD (mg/l) Hiệu suất (%) NH4 + (mg/l) Hiệu suất (%) SS (mg/l) Hiệu suất (%)
0 1289 12.6 135
2 1135.9 11.88 12.1 3.97 125 7.41
4 839.11 34.90 10.92 13.33 112.6 16.59
(4)8 468.07 63.69 7.65 39.29 60.2 55.41
16 223.19 82.69 5.64 55.24 44.6 66.96
24 175.4 86.39 3.88 69.21 32.6 75.85
32 133 89.68 2.49 80.24 24.2 82.07
Khi thời gian xử lý kéo dài trình phân hủy chất hữu vi sinh vật diễn mạnh giá trị COD giảm dần theo thời gian xử lý bể RBC Ở thời gian đầu, nồng độ amoni giảm nhanh lúc vi sinh vật thiếu chất dinh dưỡng nên vi sinh vật sử dụng amoni làm chất dinh dưỡng Sau giảm amoni chậm dần màng vi sinh bắt đầu bong (vi sinh vật bị chết) nên trình xử lý diễn chậm
b Ảnh hưởng tải trọng chất ô nhiễm
Bảng Ảnh hƣởng tải trọng đến hiệu suất xử thông số nƣớc thải sản xuất bún bể hiếu khí RBC
COD NH4
+
SS Tải trọng
(g/m2.ngày)
Hiệu suất (%)
Tải trọng (g/m2.ngày)
Hiệu suất (%)
Tải trọng (g/m2.ngày)
Hiệu suất (%)
10.22 89.68 0.11 80.24 1.13 82.07
13.63 86.39 0.15 69.21 1.50 75.85
20.45 82.69 0.22 55.24 2.25 66.96
40.89 63.69 0.44 39.29 4.50 55.41
54.52 52.17 0.58 24.68 33.19
81.78 34.9 0.87 13.33 16.59
163.57 11.88 1.74 3.97 18 7.41
Khi tăng tải trọng chất hữu cần xử lý hiệu suất xử lý COD giảm ngược lại Hiệu suất xử lý COD đạt cao tải trọng hữu 10.22g/m2.ngày Khi tăng tải trọng hữu hiệu suất xử lý chất hữu giảm, điều hoàn toàn phù hợp với lí thuyết khả phân hủy chất hữu vi sinh vật có giới hạn định Khi tải trọng amoni tăng diện tích màng sinh học tính lưu lượng xử lý giảm, tức hiệu suất xử lý NH4+
giảm Bởi diện tích màng sinh học nhỏ số lượng vi sinh vật tham gia vào trình nitrat nitrit nên hàm lượng NH4+
xử lý giảm dần 4 Kết luận
- Nước thải sản xuất bún sở nghiên cứu bị ô nhiễm nặng nề tiêu COD, NH4+ SS
- Kết xử lý nước thải sản xuất bún bể lọc kị khí kết hợp đĩa quay sinh học cho hiệu suất xử lý cao thông số nghiên cứu COD, SS NH4+ Sau 24h xử lý bể lọc kị khí với tốc độ dịng tối ưu 32h bể hiếu khí RBC, hiệu suất xử lý đạt lớn thông số COD, SS NH4+
97.48; 91.35 92.33% Nước thải sản xuất bún sau xử lý giai đoạn kết hợp tiêu SS NH4+ đạt tiêu chuẩn nước thải công nghiệp loại A, tiêu COD đạt tiêu chuẩn nước thải công nghiệp loại B theo QCVN 40/2011-BTNMT
Tài liệu tham khảo
1 Lê Văn Cát (1999), “Cơ sở hóa hóa kỹ thuật xử lý nước”, NXB Thanh Niên, Hà Nội
2 Đặng Kim Chi (2004), “Hướng dẫn giải pháp cải thiện môi trường cho làng nghề chế biến nông sản thực phẩm”, Viện Khoa học Công nghệ Môi trường - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
(5)4 Lương Đức Phẩm (2002), “Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học”, NXB Giáo Dục, Hà Nội