Nghiên cứu công nghệ MBR ứng dụng trong xử lý nước rác

Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU………………………………………………………………………… 1 Đặt vấn đề Mục đích đề tài Đối tƣợng nghiên cứu Ý nghĩa đề tài CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC RỈ RÁC …… … 1.1 Sự hình thành nƣớc rỉ rác bãi chôn lấp chất thải rắn .3 1.1.1 Khái quát chung…………………………………………………………… 1.1.2 Quá trình phân huỷ sinh học diễn bãi chôn lấp…………… … 1.2 Đặc tính nƣớc rỉ rác Thế giới Việt Nam .6 1.2.1 Thành phần, tính chất nƣớc rỉ rác giới…………………………… 1.2.1.1 Thành phần, tính chất nƣớc rỉ rác Đức…………………………… 1.2.1.2 Thành phần, tính chất nƣớc rỉ rác số nƣớc châu Á Hoa Kỳ …………………………………………………………………………………………… 10 1.2.2 Thành phần, tính chất nƣớc rỉ rác Việt Nam………………………… 12 1.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến thành phần, tính chất nƣớc rỉ rác 15 1.4 Các công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác .17 1.4.1 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc rỉ rác…………………………………….… 17 Lớp KTMT 2012B Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Luận văn thạc sĩ Nguyễn Tiến Đức 1.4.2 Công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác giới………………………………….18 1.4.3 Công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác Việt Nam ……………………………….22 1.5 Công nghệ MBR xử lý nƣớc.….………………………………………26 1.5.1 Tổng quan công nghệ MBR ……………………………………… 26 1.5.2 Màng sử dụng cho MBR……………………………………………… 29 1.5.3 Hệ thống MBR với màng đặt ngập (iMBR) 29 1.5.4 Sự phát triển công nghệ MBR 33 1.5.4.1 Sự phát triển công nghệ MBR giới…………………… 33 1.5.4.2 Sự phát triển công nghệ MBR Việt Nam…………………… 34 1.5.5 Tắc màng 35 1.5.6 Ƣu điểm hạn chế công nghệ MBR .36 1.5.6.1 Ƣu điểm……………………………………………………………….…36 1.5.6.2 Hạn chế……………………………………………………………… …38 CHƢƠNG 2: NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH XỬ LÝ NƢỚC RỈ RÁC BẰNG CÔNG NGHỆ MBR……………………………………………………………………… 39 2.1 Phƣơng pháp nghiên cứu 39 2.2 Nội dung cách tiến hành 39 2.2.1 Mơ hình xử lý nƣớc rác phịng thí nghiệm ……………………….39 2.2.2 Q trình xử lý hóa - lý nƣớc rác ………………………………………… 40 2.2.3 Xử lý sinh học……………………………………………………………… 41 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN………………………………………44 3.1 Hiệu xử lý COD……………………………………………………… …44 3.2 Hiệu xử lý NH4+………………………………………………………… 46 3.3 Hiệu xử lý TP…………………………………………………………… 48 3.4 Hiệu xử lý nitrat, nitrit……………………………………………………50 3.4.1 Q trình ơxy hóa khử nitrat nitrit……………………………… 50 3.4.2 Hiệu xử lý nitrat, nitrit……………………………………………… 51 3.5 Đánh giá khả tắc màng qua lƣu lƣợng lọc……………………… 54 Lớp KTMT 2012B Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Luận văn thạc sĩ Nguyễn Tiến Đức 3.6 So sánh xử lý nƣớc rác Nam Sơn Kiêu Kỵ MBR…………………55 3.7 Thực nghiệm xử lý nƣớc rác MBR…………………………………….57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………………………… 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………….61 PHỤ LỤC………………………………………………………………………… 63 Lớp KTMT 2012B Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Luận văn thạc sĩ Nguyễn Tiến Đức LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Học viên Nguyễn Tiến Đức Lớp KTMT 2012B Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, cố gắng nỗ lực thân, em nhận đƣợc ủng hộ, giúp đỡ hƣớng dẫn thầy giáo, giáo, gia đình bạn bè Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy PGS.TS Đặng Xuân Hiển - ngƣời tận tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi mặt để em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Trong khoảng thời gian qua, thầy ngƣời truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm vận hành hệ thống ngƣời theo sát trình thực nghiệm Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Viện Khoa Học Công Nghệ Mơi Trƣờng, cán hƣớng dẫn thí nghiệm giúp đỡ nhiệt tình thời gian vừa qua Xin cảm ơn bạn nhóm nghiên cứu nƣớc rỉ rác nhƣ bạn lớp Kỹ thuật Môi Trƣờng đồng hành thời gian thí nghiệm nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, 03/2015 Học viên Nguyễn Tiến Đức Lớp KTMT 2012B Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BCL Bãi chôn lấp BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh học COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học CTR Chất thải rắn HRT Hydraulic Retention Time Thời gian lƣu nƣớc thải MBR Membrane Bioreactor Lọc sinh học màng MLSS Mix Liquor Suspended Solid Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng hỗn hợp lỏng SBR Phản ứng sinh học mẻ Sequencing Batch Reactor liên tục SS Suspended Solid Chất rắn lơ lửng SVI Slugde Volume Index Chỉ số lắng bùn TDS Total Dissolved Solids Tổng chất rắn hòa tan TN Total Nitrogen Nitơ tổng TP Total Phosphase Phốt tổng TSS Total Suspended Solid Tổng chất rắn lơ lửng UASB Upflow Anaerobic Slugde Blanket Thiết bị kỵ khí dịng chảy từ dƣới lên qua lớp bùn VFA Volatile Fatty Acids QCVN Lớp KTMT 2012B Axit béo dễ bay Quy chuẩn Việt Nam Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Luận văn thạc sĩ Nguyễn Tiến Đức DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần nƣớc rỉ rác từ bãi chôn lấp chất thải rắn đô thị Đức… Bảng 1.2 Thành phần nƣớc rỉ rác số quốc gia châu Á Hoa Kỳ……….11 Bảng 1.3 Thành phần nƣớc rác bãi chôn lấp Đông Thạnh (2002)…………… ….12 Bảng 1.4 Thành phần nƣớc rác bãi chôn lấp Đông Thạnh sau đóng bãi …… 13 Bảng 1.5 Thành phần nƣớc rác bãi chôn lấp Nam Sơn – Hà Nội…………… 14 Bảng 1.6 So sánh hai cấu hình sMBR iMBR……………………….……….…28 Bảng 1.7 Hiệu suất xử lý chất lƣợng nƣớc sau xử lý hệ thống MBR… …33 Bảng 1.8 Ứng dụng MBR xử lý nƣớc thải số nƣớc giới……… …34 Bảng 2.1 Kết thành phần nƣớc rác trƣớc sau xử lý hóa lý………….…41 Lớp KTMT 2012B Viện Khoa học Cơng nghệ Môi trường Luận văn thạc sĩ Nguyễn Tiến Đức DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Các thành phần cân nƣớc ô chôn lấp Hình 1.2 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nƣớc rác Hàn Quốc………………………….21 Hình 1.3 Sơ đồ xử lý nƣớc rác Việt Nam …………………………………… 22 Hình 1.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nƣớc rác Cơng ty VerMeer……23 Hình 1.5 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ xử lý nƣớc rác CENTEMA bãi chôn lấp Gị Cát………………………………………………………… …………… 24 Hình 1.6 Sơ đồ dây truyền công nghệ xử lý nƣớc rác CENTEMA bãi chơn lấp Phƣớc Hiệp…………………………………………………………………… 25 Hình 1.7 Cấu hình : a – iMBR b – sMBR…………………………………… 27 Hình 1.8 Sơ đồ hệ thống MBR…………………… …………………………… 30 Hình 2.1 Sơ đồ mơ hình xử lý nƣớc rác phịng thí nghiệm…………… ….39 Hình 2.2 Bùn hoạt tính đƣợc ni xơ………………………………… 42 Hình 2.3 Bùn sau hoạt hóa nƣớc rác……………………………… … 42 Hình 2.4 Mơ hình MBR màng sinh học phịng thí nghiệm……… ……42 Hình 2.5 Nƣớc rác chƣa xử lý, nƣớc rác qua xử lý hóa lý nƣớc rác qua hệ thống MBR…………………………………………………………………………….….43 Hình 3.1 Biến thiên nồng độ COD……………………………………………… 44 Hình 3.2 Hiệu suất xử lý COD…………………………………………………….45 Hình 3.3 Biến thiên nồng độ Amoni………………………………………… ….46 Hình 3.4 Hiệu suất xử lý Amoni………………………………………………… 47 Hình 3.5 Biến thiên nồng độ TP………………………………………………… 49 Hình 3.6 Hiệu suất xử lý TP……………………………………………………….49 Hình 3.7 – 3.10 Biến thiên nồng độ Nitrat, Nitrit lần thí nghiệm……… 51 - 53 Hình 3.11 Biến thiên lƣu lƣợng lọc trình màng……………………… 54 Hình 3.12 So sánh hiệu suất xử lý COD nƣớc rác Nam Sơn Kiêu Kỵ…….55 Hình 3.13 So sánh hiệu suất xử lý amoni nƣớc rác Nam Sơn Kiêu Kỵ… 56 Lớp KTMT 2012B Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Luận văn thạc sĩ Nguyễn Tiến Đức Hình 3.14 So sánh hiệu suất xử lý TP nƣớc rác Nam Sơn Kiêu Kỵ……….56 Hình 3.15 Thực nghiệm xử lý COD……………………………………………….58 Hình 3.16 Thực nghiệm xử lý Amoni…………………………………………… 58 Lớp KTMT 2012B Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Nƣớc rỉ rác sản phẩm không mong muốn sinh đáy chơn lấp có tiềm gây nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng Việc thu gom triệt để xử lý nƣớc rỉ rác yêu cầu bắt buộc bãi chôn lấp hợp vệ sinh Tuy nhiên xử lý nƣớc rỉ rác phức tạp, tốn Việt Nam chƣa có sở khoa học để xử lý hiệu loại nƣớc thải Bên cạnh phát triển thị lƣợng lớn rác phát sinh đƣợc chôn bãi chôn lấp rác kéo theo tạo lƣợng lớn không nhỏ nƣớc rỉ rác đƣợc hình thành phân hủy chất nhờ vi sinh vật q trình chơn lấp, làm nảy sinh nhiều vấn đề xúc ô nhiễm môi trƣờng nƣớc rỉ rác từ sở không qua xử lý xử lý không cách đƣợc xả vào sông hồ tiếp nhận gây nhiễm nguồn nƣớc trầm trọng Vì việc lựa chọn đƣợc giải pháp công nghệ chế độ công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác phù hợp để ứng dụng cho bãi chôn lấp chất thải đô thị nƣớc ta cần thiết có ý nghĩa, đặc biệt bối cảnh dân số Việt Nam tăng ngày nhanh, tốc độ thị hóa cao gấp rút thực theo chiến lƣợc quản lý chất thải rắn tới năm 2025 Công nghệ xử lý sinh học truyền thống ngày đƣợc quan tâm ứng dụng Ngoài ra, để đạt hiệu áp dụng tốt cơng nghệ xử lý cần phải có nghiên cứu thực tế cụ thể Do đó, đề tài “Nghiên cứu công nghệ MBR ứng dụng xử lý nước rác “ đƣợc thực với mơ hình phịng thí nghiệm để đánh giá phù hợp công nghệ MBR ứng dụng xử lý nƣớc rỉ rác Phƣơng pháp màng lọc sinh học với giá thành đầu tƣ không cao, phƣơng pháp sử dụng đơn giản, đặc biệt diện tích mặt cần cho khu xử lý khiêm tốn phƣơng pháp xử lý đƣợc quan tâm giới, cho xử lý nƣớc thải thành phố lớn, khu chật hẹp thiếu diện tích Lớp KTMT 2012B Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ Thí nghiệm 50 Nitrit 45.3 45 Nitrat Nồng độ (mg/l) 40 36.6 35 30 25 22.6 21 20 18.9 15.8 15 14 10 9.2 6.8 12.5 11.6 5.7 4.8 0 10 15 20 25 Thời gian(h) Hình 3.10 Biến thiên nồng độ Nitrat, Nitrit thí nghiệm lần Trong thí nghiệm nồng độ nitrat nitrit giảm dần theo thời gian, mốc thời gian 15h đến 24h nitrat nitrit giảm chậm tiến tới khơng cịn khả giảm nồng độ Ngồi nồng độ sau xử lý nitrat thấp nitrit lần lƣợt 5,3 mg/l; 4,1 mg/l; 3,3 mg/l; 4,8 mg/l so với 12,1 mg/l; 10,4 mg/l; 12,4 mg/l; 11,6 mg/l Hiệu suất xử lý nitrat thí nghiệm lần lƣợt 74,3%, 82,6%, 85,7% 77,1% Hiệu suất xử lý nitrit thí nghiệm lần lƣợt 71,2%, 73%, 66% 74,4%  Khả xử lý nitrat tốt xử lý nitrit Theo nhƣ hình, nhận thấy tốc độ khử nitrit nhanh tốc độ khử nitrat điều kiện thí nghiệm Tốc độ khử nitrat nitrit chậm dần nồng độ giảm dần Lớp KTMT 2012B 53 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ 3.5 Đánh giá khả tắc màng qua lƣu lƣợng lọc Tiến hành thí nghiệm xử lý nƣớc rác với ống đong 1lít: Thí nghiệm 1: Nƣớc rác khơng keo tụ Thí nghiệm 2: Nƣớc rác keo tụ Thí nghiệm 3: Nƣớc rác qua hệ thống xử lý MBR với HRT = 24h Kết thể hình 3.11: Lƣu lƣợng lọc (ml/phút) 250 200 200 190 190 180 170 150 150 170 155 150 140 130 120 Keo tụ 105 100 Không keo tụ 95 Xử lý MBR 80 50 50 40 35 0 Thời gian (phút) Hình 3.11 Biến thiên lƣu lƣợng lọc trình màng Dựa vào hình 3.11 nhận thấy, với nƣớc rác khơng keo tụ lƣu lƣợng lọc giảm nhanh, màng bị tắc dần chạy đƣợc tầm phút, sau phút lƣu lƣợng lọc đƣợc khơng đáng kể gần nhƣ tắc hồn tồn Đối với nƣớc rác có keo tụ có hiệu nhƣng lƣu lƣợng lọc giảm nhanh Nƣớc rác có qua hệ thống MBR đạt hiệu nhất, sau phút lƣu lƣợng lọc vấn cao Lớp KTMT 2012B 54 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ Hiệu suất lọc nƣớc rác không keo tụ đạt 23,3%, nƣớc rác keo tụ đạt 50% hệ thống MBR đạt 70% so với ban đầu 3.6 So sánh xử lý nƣớc rác Nam Sơn Kiêu Kỵ MBR Nƣớc rác Kiêu Kỵ trƣớc xử lý trải qua cơng đoạn xử lý hóa lý cho thích nghi với bùn hoạt tính giống nhƣ nƣớc rác Nam Sơn Ta tiến hành chạy hệ thống xử lý nƣớc rác Kiêu Kỵ với điều kiện giống Nam Sơn: Thời gian, pH, MLSS Nƣớc vào hệ thống Kiêu Kỵ có thơng số nhƣ sau: COD = 1355 mg/l; NH4+ = 221 mg/l; TP = 40,8 mg/l Chọn nƣớc rác Nam Sơn thí nghiệm thí nghiệm có hiệu suất xử lý COD NH4+ tốt TP thí nghiệm để so sánh với nƣớc rác Kiêu Kỵ Kết so sánh hiệu suất xử lý thể hình 3.12; 3.13; 3.14 nhƣ sau: COD 95% 90% 84% Hiệu suất xử lý (%) 85% 78.7% 80% 75% 86.4% 87.7% 85.2% 84.5% 88.5% 86.8% 77.4% Kiêu Kỵ 69% 70% Nam Sơn 70.4% 65% 62.5% 66.6% 60% 58.1% 55% 50% 10 15 20 25 Thời gian (h) Hình 3.12 So sánh hiệu suất xử lý COD nƣớc rác Nam Sơn Kiêu Kỵ Lớp KTMT 2012B 55 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ Amoni 100% 90% Hiệu suất xử lý (%) 80% 73.1% 76.2% 86% 83.8% 79.2% 66% 70% 80.1% 73.3% 60% 55% 62% 50% Kiêu Kỵ 52.5% 38.3% 40% Nam Sơn 42.5% 30% 20% 19.5% 10% 0% 10 15 20 25 Thời gian (h) Hình 3.13 So sánh hiệu suất xử lý amoni nƣớc rác Nam Sơn Kiêu Kỵ TP 100% 90% 82.3% Hiệu suất xử lý (%) 80% 74% 70% 65% 60% 69.6% 86.3% 80% 74.4% 57.4% 50% Kiêu Kỵ 39.2% 40% 28.4% 30% 17.9% 20% 10% Nam Sơn 38% 24.3% 11.4% 0% 10 15 20 25 Thời gian (h) Hình 3.14 So sánh hiệu suất xử lý TP nƣớc rác Nam Sơn Kiêu Kỵ Lớp KTMT 2012B 56 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ Từ hình nhận thấy hiệu suất xử lý nƣớc rác Kiêu Kỵ tốt Nam Sơn nhƣng không cao nhiều Cụ thể với mốc thời gian xử lý 24h hiệu suất xử lý COD, NH4+, TP nƣớc rác Kiêu Kỵ cao Nam Sơn tƣơng ứng 1,7%; 2,2%; 6,3% Nguyên nhân thành phần nƣớc rác Kiêu Kỵ tạp chất, chất lơ lửng, kim loại nặng …so với Nam Sơn, cịn ảnh hƣởng thời tiết, nƣớc mƣa ngấm vào bãi chôn lấp làm cho nồng độ thành phần thấp Tỷ lệ COD/N ảnh hƣởng đến khả xử lý nƣớc rác Với Kiêu Kỵ tỷ lệ 6:1 Nam Sơn 4:1 Khi tỷ lệ COD/N cao tốc độ hiệu xử lý COD tăng hiệu xử lý NH4+ giảm rõ rệt, điều đƣợc thể hình 3.12.và 3.13 Đến mốc 24h khả xử lý loại nƣớc rác đến giới hạn, tốc độ xử lý chậm hẳn, chứng tỏ nƣớc rác gần hết lƣợng chất hữu phân hủy, cịn chất khó phân hủy khơng có khả phân hủy sinh học 3.7 Thực nghiệm xử lý nƣớc rác MBR Thơng qua thí nghiệm chọn mốc thời gian 18h để thực nghiệm Tại mốc 18h hiệu suất xử lý COD đạt 80%, xử lý NH4+ đạt 70% tốc độ xử lý tăng chậm, xử lý tiếp hiệu khơng cao cịn tốn thêm chi phí vận hành, tốn thêm chất để xử lý tiếp Do xử lý 18h đảm bảo lợi ích kinh tế lẫn kỹ thuật Tiến hành chạy thực nghiệm với 18h khoảng thời gian dài để kiểm chứng thơng số đo đƣợc thí nghiệm Lớp KTMT 2012B 57 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ COD 2500 19/6/14 2000 16/7/14 29/6/14 10/12/14 14/10/14 29/10/14 30/7/14 17/11/14 21/10/14 18/8/14 mg/l 1500 Đầu vào 1000 Đầu 500 0 10 11 Lần thực nghiệm Hình 3.15 Thực nghiệm xử lý COD Amoni 600 16/7/14 500 19/6/14 14/10/14 29/6/14 18/8/14 400 mg/l 10/12/14 21/10/14 30/7/14 17/11/14 29/10/14 300 Đầu vào Đầu 200 100 0 10 11 Lần thực nghiệm Hình 3.16 Thực nghiệm xử lý Amoni Lớp KTMT 2012B 58 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ Với nồng độ đầu vào thay đổi theo lần đo, khoảng thời gian tháng, từ hình 3.15.và 3.16 cho thấy nồng độ COD, amoni sau xử lý không chênh nhiều đạt đến giới hạn giảm đƣợc Nồng độ COD đầu dao động khoảng 266 – 365 mg/l, Nồng độ amoni đầu dao động khoảng 63 – 92 mg/l Theo nhƣ hình nhận thấy, nồng độ đầu COD amoni có xu hƣớng tăng dần, nguyên nhân chạy thực nghiệm hệ thống khoảng thời gian dài, nồng độ MLSS thay đổi tuần hoàn, thải bùn ngồi, bùn hoạt tính sinh trƣởng… dẫn đến nồng độ MLSS không ổn định, kèm với nƣớc rác đầu vào nồng độ cao, xử lý không triệt để, theo thời gian dẫn đến tích lũy nồng độ chất ô nhiễm tăng dần Kết thực nghiệm cho thấy khả xử lý chất ô nhiễm nhƣ COD, amoni, TP cao, nƣớc thải đầu sau xử lý đáp ứng đƣợc yêu cầu QCVN 25:2009/BTNMT cột B1, trừ amoni chƣa đạt tiêu chuẩn Lớp KTMT 2012B 59 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Hệ thống xử lý nƣớc rác hầu hết BCL chất thải rắn nƣớc ta chƣa đƣợc xây dựng phù hợp kiểm sốt khơng hiệu Lƣợng nƣớc rác chƣa qua xử lý hay xử lý chƣa đạt tiêu chuẩn thải môi trƣờng lớn, làm ô nhiễm nguồn nƣớc mặt Công nghệ MBR công nghệ hoạt động dựa trình sinh học nhằm mang lại hiệu xử lý cao nhờ ƣu điểm mà công nghệ MBR mang lại so với công nghệ sinh học khác Kết nghiên cứu cho thấy: Nƣớc rác bãi rác Nam Sơn có nồng độ chất ô nhiễm COD = 3368 mg/l, NH4+ = 983 mg/l, sau xử lý hóa lý COD = 1800 – 2500 mg/L, NH4+ = 400  500 mg/l Và sau xử lý sinh học công nghệ MBR cho thấy nƣớc thải sau xử lý ổn định với hàm lƣợng COD, NH4+ thấp, COD = 266 – 287 mg/l, NH4+ = 69 - 92 mg/l Với kết thực nghiệm, chọn đƣợc HRT tối ƣu 18h, cho thấy khả xử lý chất ô nhiễm nhƣ COD, amoni, TP cao, nƣớc thải đầu sau xử lý đáp ứng đƣợc yêu cầu QCVN 25:2009/BTNMT cột B1, trừ amoni chƣa đạt tiêu chuẩn Để nâng cao khả xử lý, cần phải nghiên cứu tối ƣu hóa hệ thống áp dụng biện pháp xử lý nhƣ oxy hóa nâng cao, bãi lọc trồng v.v Bởi chất nhiễm nƣớc rác thuộc loại khó xử lý Công nghệ MBR đạt đƣợc kết đáng ghi nhận việc xử lý nồng độ chất nhiễm có nƣớc rác Cần tiếp tục nghiên cứu để áp dụng vào thực tế bảo vệ môi trƣờng Lớp KTMT 2012B 60 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Amr M Abdel_Kader (2007), A Review Of Membrane Bioreactor (MBR) Technology And Their Applications In The Wastewater Treatment Systems, Eleventh International Water Technology Conference, IWTC11 2007 Sharm El-Sheikh, Egypt, pp 277 – 278 [2] Boonchai Wichitsathian (2004), “Application Of Membrane Bioreactor Systems For Landfill Leachate Treatment”, Asian Institute of Technology, School of Environment, Resources and Development,Thailand, pp 10 [3] Bui Xuan Thanh, Nguyen Phuoc Dan, Chettiyappan Visvanathan (2013), “Low flux submerged membrane bioreactor treating high strength leachate from a solid waste transfer station”, http://www.elsevier.com [4] http://luanvan.net.vn/luan-van/chuyen-de-nghien-cuu-ap-dung-mbr-xu-ly-nuocmat-trong-nuoc-cap-45022/ [5] http://luanvan.net.vn/luan-van/de-tai-cong-nghe-xu-ly-nuoc-ri-rac-45162/ [6] http://doc.edu.vn/tai-lieu/khoa-luan-nghien-cuu-xu-ly-nuoc-ri-rac-cua-bai-chonlap-phuoc-hiep-bang-phuong-phap-keo-tu-11624/ [7] http://vietbao.vn/Khoa-hoc/Xu-ly-nuoc-thai-bang-mang-MBR/62205272/188/ [8] Jelena Radjenovíc, MarinMatosíc, IvanMijatovíc, MiraPetrovíc,Damià Barceló (2007), “Membrane Bioreactor (MBR) as an AdvancedWastewater Treatment Technology”, http://www.springer.com, pp 41 – 42 [9] Lê Văn Cát (2007), Xử lý nước thải giàu hợp chất Nitơ Phốtpho, NXB Khoa học Tự nhiên Công nghệ [10] Lƣơng Đức Phẩm (2002), Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, Nhà xuất giáo dục Lớp KTMT 2012B 61 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ [11] Mukesh Kumar Choudhary (2005), “Landfill Leachate Treatment Using A Thermophilic Membrane Bioreactor”, Asian Institute of Technology School of Environment, Resources and Development, Thailand, pp 12 – 13 [12] R Stegmann, K.-U Heyer, R COSSU (2005), Leachate Treatment, Tenth International Waste Management and Landfill Symposium, Sardinia, pp – [13] Stephen Chapman, Greg Leslie (2001), Membrane Bioreactors (MBR) for Municipal Wastewater Treatment – An Australian Perspective, CH2M HILL Australia Pty Ltd [14] T.Melin, B Jefferson, D.Bixio, C.Thoeye, W De Wilde, J De Koning, J van der Graaf, T Wintgens (2006), “Membrane bioreactor technology for wastewater treatment and reuse”, http://www.elsevier.com, pp 273 [15] TCVN 6491: 1999, Chất lƣợng nƣớc – xác định nhu cầu ơxy hóa học [16] TCVN 6268- 1997, Chất lƣợng nƣớc – xác định nitrat, nitrit [17] TCVN 6202: 2008, Chất lƣợng nƣớc – xác định phosphor [18] TCVN 4563: 1988, Chất lƣợng nƣớc – xác định hàm lƣợng ammoniac [19] Tổng quan công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác giới Việt Nam, Đề tài nghiên cứu khoa học 08/05/2012 [20] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2009), Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Lớp KTMT 2012B 62 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ PHỤ LỤC Phụ lục 1: Kết xử lý COD với khoảng thời gian khác COD (mg/l) Thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm Đầu vào 1911 2094 2200 1893 4h(MBR) 784 838 841 792 8h 650 673 770 631 12h 520 531 631 560 15h 433 446 476 428 18h 297 317 392 294 21h 288 297 312 280 24h 276 285 287 266 Phụ lục 2: Hiệu suất xử lý COD với khoảng thời gian khác Hiệu suất xử lý(%) Thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm 4h(MBR) 59 60 61,7 58,1 8h 66 67,8 65 66,6 12h 72,8 74,6 71,3 70,4 15h 77,3 78,7 78,4 77,4 18h 84,4 84,8 82,2 84,5 21h 85 85,8 85,8 85,2 24h 85,5 86,4 87 86,8 Lớp KTMT 2012B 63 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ Phụ lục 3: Kết xử lý NH4+ với khoảng thời gian khác NH4+ (mg/l) Thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm Đầu vào 406 435 498 483 4h(MBR) 248 261 280 298 8h 209 208 223 217 12h 167 161 177 164 15h 124 138 149 130 18h 93 104 116 115 21h 79 91 100 96 24h 69 85 92 78 Phụ lục 4: Hiệu suất xử lý NH4+ với khoảng thời gian khác Hiệu suất xử lý(%) Thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm 4h(MBR) 38,9 40 43,7 38,3 8h 48,5 52,2 55,2 55 12h 58,8 63 64,4 66 15h 69,4 68,3 70,1 73,1 18h 77,1 76,1 76,7 76,2 21h 80,5 79,1 80 80,1 24h 83 80,4 81,5 83,8 Lớp KTMT 2012B 64 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ Phụ lục 5: Kết hiệu suất xử lý TP với khoảng thời gian khác TP (mg/l) Thí nghiệm Hiệu suất (%) Thí nghiệm Hiệu suất (%) Đầu vào 49.6 4h(MBR) 41 17.34 42.6 11.40 8h 37.6 24.20 36.4 24.30 12h 31.8 35.90 29.8 38 15h 24.3 51 20.5 57.40 18h 20.2 59.30 14.6 69.60 21h 15.9 67.90 12.3 74.40 24h 11.8 76.20 9.6 80 48.1 Phụ lục 6: Kết xử lý nitrat với khoảng thời gian khác NO3- (mg/l) Thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm Đầu vào 0 0 4h(MBR) 20,63 23,6 23,1 21 8h 15,1 17,62 15,6 15,8 12h 9,6 9,2 15h 8,2 7,4 6,5 18h 7,2 6,6 5,8 6,8 21h 5,1 4,9 5,7 24h 5,3 4,1 3,3 4,8 Lớp KTMT 2012B 65 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ Phụ lục 7: Kết xử lý nitrit với khoảng thời gian khác NO2- (mg/l) Thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm Thí nghiệm Đầu vào 0 0 4h(MBR) 42,1 38,6 36,5 45,3 8h 35,2 33,3 31,7 36,6 12h 18,36 18,92 17,45 22,6 15h 16,4 14 15 18,9 18h 14,3 12,7 13,9 14 21h 12,8 11,6 12,9 12,5 24h 12,1 10,4 12,4 11,6 Phụ lục 8: Kết lƣu lƣợng lọc với loại nƣớc rác Lƣu lƣợng lọc (ml/phút) Thời gian (phút) Nƣớc rác không keo tụ Nƣớc rác keo tụ Nƣớc rác qua xử lý MBR 150 190 200 120 170 190 80 150 180 50 130 170 40 105 155 35 95 140 Lớp KTMT 2012B 66 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ Phụ lục 9: Kết hiệu suất xử lý nƣớc rác Kiêu Kỵ COD Hiệu suất NH4+ Hiệu suất TP Hiệu suất (mg/l) (%) (mg/l) (%) (mg/l) (%) Đầu vào 1355 4h(MBR) 508 62.50 178 19.50 33.5 17.90 8h 419 69 127 42.50 29.2 28.40 12h 288 78.70 105 52.50 24.8 39.20 15h 216 84 84 62 14.3 65 18h 184 86.40 59 73.30 10.6 74 21h 167 87.70 46 79.20 7.2 82.30 24h 156 88.50 31 86 5.6 86.30 221 40.8 Phụ lục 10: Kết thực nghiệm COD amoni Ngày đo 19/06/2014 29/06/2014 16/07/2014 30/07/2014 18/08/2014 14/10/2014 21/10/2014 29/10/2014 17/11/2014 10/12/2014 Lớp KTMT 2012B NH4+ (mg/l) COD (mg/l) Đầu vào Đầu Đầu vào Đầu 1911 297 406 69 2094 317 435 85 2200 392 498 92 1893 294 483 78 1862 270 474 80 2095 266 531 63 1875 312 491 65 1831 340 416 75 2019 358 445 81 2160 365 501 89 67 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường ... cụ thể Do đó, đề tài ? ?Nghiên cứu công nghệ MBR ứng dụng xử lý nước rác “ đƣợc thực với mơ hình phịng thí nghiệm để đánh giá phù hợp công nghệ MBR ứng dụng xử lý nƣớc rỉ rác Phƣơng pháp màng lọc... học Công nghệ Môi trường Nguyễn Tiến Đức Luận văn thạc sĩ Mục đích đề tài - Tổng quan công nghệ MBR ứng dụng để xử lý nƣớc rỉ rác giới Việt Nam - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ MBR để xử lý nƣớc... 1.4.2 Công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác giới………………………………….18 1.4.3 Công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác Việt Nam ……………………………….22 1.5 Công nghệ MBR xử lý nƣớc.….………………………………………26 1.5.1 Tổng quan công nghệ MBR