Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dòng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thủy sản

ðẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ THỊ THỊ CẨM CHI NGHIÊN CỨU CỨU ỨNG DỤNG BỂ PHẢN ỨNG KỴ KHÍ DỊNG CHẢY CHẢY NGƯ NGƯỢC VỚI CHẤT MANG HẠT PVA - GEL XỬ XỬ LÝ NƯ NƯỚC THẢI THUỶ SẢN Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ NGHỆ MÔI TRƯ TRƯỜNG LUẬN LUẬN VĂN THẠC SĨ TP Hồ Hồ Chí Minh, tháng 07 07 năm 201 2011 CƠNG TRÌNH ðƯỢC ðƯỢC HOÀN HOÀN THÀNH TẠI TẠI TRƯỜNG TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA ðẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS TS LÊ HOÀNG NGHIÊM TS TS NGUYỄ NGUYỄN NHƯ SANG Cán chấm nhận xét 1: TS BÙI BÙI XUÂN THÀNH THÀNH Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ ñược bảo vệ Trường ðại học Bách Khoa, ðHQG TP HCM 10 08 ngày… tháng… năm 2011 Thành phần Hội ñồng ñánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS NGUYỄ NGUYỄN VĂN PHƯỚ PHƯỚC ƯỚC TS HÀ DƯƠNG XUÂN BẢO BẢO TS NGUYỄ NGUYỄN NHƯ SANG TS BÙI BÙI XUÂN THÀNH THÀNH TS LÊ HOÀNG HOÀNG NGHIÊM Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn Bộ mơn quản lý chuyên ngành sau luận văn ñã ñược sửa chữa (nếu có) Chủ Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn Bộ môn quản lý chuyên chuyên ngành TRƯỜNG TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ðÀO TẠO TẠO SðH CỘNG HOÀ HOÀ Xà HỘI HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ðộc lập lập – Tự Tự – Hạnh Hạnh phúc Tp HCM, ngày 12 tháng 07 năm 2011 NHIỆM NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: LÊ THỊ THỊ CẨM CHI Phái: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 1982 Nơi sinh: Hậu Giang Chuyên ngành: Công nghệ nghệ Môi trư trường MSHV: 09250496 I – TÊN ðỀ ðỀ TÀI: TÀI: Nghiên Nghiên cứu cứu ứng dụng mô hình hình bể bể phản ứng dịng dịng chảy chảy ngư ngược với chất chất mang hạt PVA gel xử lý nư nước thải thuỷ sản II – NHIỆM NHIỆM VỤ VÀ VÀ NỘI NỘI DUNG: DUNG - Nghiên cứu khả xử lý COD nước thải chế biển thuỷ sản ứng dụng mơ hình bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với giá thể hạt PVA-gel theo tải trọng khác nhau: 1; 3; 5; 7; 12; 15; 20 kgCOD/m3.ngày - ðánh giá sinh khối dính bám hạt PVA gel III – NGÀY GIAO NHIỆM NHIỆM VỤ: VỤ 09/2010 IV – NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM NHIỆM VỤ: VỤ 07/2011 V – CÁN BỘ BỘ HƯ HƯỚNG DẪN: DẪN TS LÊ HOÀNG NGHIÊM CÁN BỘ BỘ HƯ HƯỚNG DẪN CHỦ CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN QUẢN LÝ CHUYÊN CHUYÊN NGÀNH KHOA QL CHUYÊN NGÀNH LỜI CẢM ƠN Trong q trình thực hồn thành luận văn, tơi ln nhận giúp đỡ động viên gia đình, thầy bạn bè Trước hết tơi xin chân thành cảm ơn thầy Lê Hồng Nghiêm tận tình hướng dẫn truyền đạt kinh nghiệm cho tơi q trình nghiên cứu Xin cảm ơn thầy khoa Mơi trường trang bị cho tơi kiến thức q báu bổ ích thời gian học tập trường Bên cạnh đó, cảm ơn thầy cô bạn bè phịng thí nghiệm Mơi trường giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, người thân, bạn bè – người ln động viên giúp đỡ tơi suốt q trình học tập nghiên cứu TP Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 07 năm 2011 Học Học viên thực thực Lê Thị Thị Cẩm Chi Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dòng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản NHẬN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN VIÊN HƯỚNG HƯỚNG DẪN TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2011 Giáo viên hướng hướng dẫn Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản NHẬN NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ BỘ PHẢN BIỆN TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2011 Cán bộ phản biện Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản NHẬN NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ BỘ PHẢN BIỆN TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2011 Cán bộ phản biện Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản TÓM TẮT TẮT LUẬN VĂN Trong bể phân huỷ kỵ khí tải trọng cao FBBR (fluidized bed biological reactor) có ưu ñiểm nước thải ñầu ñạt chất lượng cao, thường cao q trình kỵ khí tải trọng cao khác Hạt PVA gel chất mang có lỗ rỗng thích hợp cho vi sinh sống dính bám khả thích nghi nhanh hình thành lớp màng vi sinh Chính nghiên cứu ứng dụng mơ hình bể FBBR sử dụng chất mang hạt PVA gel (đã có lớp biomass mỏng dính bám) xử lý nước thải chế biến thuỷ sản ñược tiến hành ñể ñánh giá hiệu suất loại bỏ COD nước thải chế biến thuỷ sản ñánh giá sinh khối dính bám lên hạt PVA gel Bể FBBR kỵ khí khởi động tải trọng hữu kgCOD/m3.ngày ứng với HRT 12.9 giờ; tăng lên 3; 5; kgCOD/m3.ngày ứng với HRT 10.2 giờ; 12 kgCOD/m3.ngày ứng với HRT 6.1 giờ; 15; 20 kgCOD/m3.ngày ứng với HRT 4.9 giờ, ñạt hiệu suất loại bỏ COD trung bình 10 ngày cuối tải trọng khoảng 88 ÷ 91% Hơn 129 ngày vận hành, tải trọng hữu 20 kgCOD/m3.ngày hiệu suất loại bỏ COD 91.8 ± 2.1% Giá trị pH, ñộ kiềm ñầu tăng so với ñầu vào Lưu lượng bơm tuần hồn dao động khoảng 210 ÷ 960 L/giờ tuỳ theo tải trọng khác Hạt PVA gel có cấu trúc có lỗ rỗng, vận tốc lắng trung bình 200 m/giờ chất mang có hiệu bể phân huỷ kỵ khí FBBR xử lý COD nước thải chế biến thuỷ sản Ở cuối tải trọng 20 kgCOD/m3.ngày, hàm lượng sinh khối dính bám hạt PVA gel 1.57 mgVS/hạt PVA gel, 1.79 mgTS/hạt PVA gel tỉ lệ VS/TS sinh khối dính bám 0.87 chứng tỏ hạt PVA gel giá thể thích hợp cho vi sinh kỵ khí phát triển tồn độc lập lớn; tỉ lệ F/M 2.06 gCOD/gTS.ngày tốc ñộ sử dụng chất U 1.86 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản ABSTRACT FBBR (fluidized bed biological reactor) – one of high rate anaerobic processes – has one of advantages is high-quality effluent achievable, often better than other high-rate processes PVA gel beads are biocarriers with a porous microstructure that is well suited for retention of bacteria Thus, PVA gel beads (had thin attached biomass) were used in this study as a biocarrier in a lab-scale anaerobic fluidized bed biological reactor treating aqua product wastewater with the aim of evaluating COD removal efficiencies and attached biomass of PVA gel beads The reactor was started with an organic loading rate (OLR) kgCOD/m3.day and an HRT 12.9 h Then the OLR was increased to 3; 5; kgCOD/m3.day (HRT 10.2 h); 12 kgCOD/m3.day (HRT 6.1 h) and 15; 20 kgCOD/m3.day (HRT 4.9 h) with COD removal efficiencies 88 ÷ 91 % Over 129 days of operation, the OLR was increased to 20 kgCOD/m3.day with an influent COD of about g/L at an HRT of 4.9 h with COD removal efficiencies of about 91.8% ± 2.1% The volume of PVA gel beads in the FBBR are about 20% of the total volume FBBR Alkalinity, pH of effluent wastewater was higher than influent wastewater Flow rate of recirculation (range 210 – 900 L/h) depended on other organic loading rates PVA gel beads had porous microstructure and an average settling velocity 200 m/h that was well suited to be biocarrier in FBBR for aqua product wastewater treatment By the end of OLR 20 kgCOD/m3.day, attached biomass of PVA gel was about 1.57 mgVS/PVA gel bead, 1.79 mgTS/ PVA gel bead and VS/TS of attached biomass 0.87; F/M ratio was 2.06 gCOD/gTS.day and substrate utiliztion rate U 1.86 It showed that PVA gel beads are suitable for retention bacteria Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT TẮT LUẬN VĂN MỤC LỤC i DANH MỤC MỤC HÌNH HÌNH ẢNH ẢNH iii DANH MỤC MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TẮT vii ðẶT VẤN ðỀ ðỀ 1 TÍNH CẦN THIẾT CỦA ðỀ TÀI MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .2 Ý NGHĨA VÀ TÍNH MỚI CỦA ðỀ TÀI .2 PHẠM VI – GIỚI HẠN CỦA ðỀ TÀI CHƯƠNG I: GIỚI GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nước thải chế biến thuỷ sản 1.2 Tổng quan q trình phân huỷ kỵ khí .6 1.2.1 Quá trình phân huỷ kỵ khí 1.2.2 Các yếu tố cần quan tâm q trình phân hủy kỵ khí 12 1.3 Tổng quan q trình kỵ khí tải trọng cao 22 1.3.1 Bể tiếp xúc kỵ khí (AC) .23 1.3.2 Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) .24 1.3.3 Bể lọc kỵ khí (AF) .26 1.3.4 Bể UASB lọc kỵ khí lai hợp 27 1.3.5 Bể có lớp màng cố định tĩnh có dịng chảy từ xuống 28 1.3.6 Bể kỵ khí đệm giãn nỡ .28 1.4 Tình hình nghiên cứu hạt poly vinyl alcohol (PVA-gel) xử lý nước thải .31 i Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản c ðánh giá khả khả trì trì sinh khối khối dính dính bám bám lên hạt hạt PVA gel trình nghiên cứu cứu Tỉ lệ F/M (food to microorganism ratio) tỉ lệ thức ăn (cơ chất) vi khuẩn ñược dùng để kiểm sốt lượng chất cung cấp cho q trình phân huỷ kỵ khí nước thải chế biến thuỷ sản Từ bảng 3.6 cho ta thấy tỉ lệ F/M mơ hình nghiên cứu dao động khoảng 1.76 – 3.65 gCOD/gTS.ngày tốc ñộ sử dụng chất riêng (U) dao ñộng khoảng 1.56 – 3.20 Tỉ lệ F/M U nghiên cứu tải trọng 12 kgCOD/m3.ngày 2.21 gCOD/gTS.ngày; 1.95 cao nghiên cứu xử lý nước thải cao su có F/M U tải trọng 12 kgCOD/m3.ngày 0.332 0.239 (Lê Thị Thuý Phượng, 2010) Như PVA gel chất mang phù hợp dùng ñể loại bỏ COD nước thải chế biến thuỷ sản Bảng 3.6 Kết phân tích lớp màng vi sinh bám giá thể PVA gel OLR HRT S0 E (*) F TS** F/M -1 U (kgCOD/m ngày) (giờ) (giờ) (mg/L) (%) (mg/L.ngày) (mg/L) 12.9 634 78.0 1180 538 2.19 1.71 10.2 1291 89.1 3038 929 3.27 2.91 10.2 2047 87.8 4816 1321 3.65 3.20 10.2 3076 88.9 7238 4125 1.76 1.56 12 6.1 3162 88.2 12441 5625 2.21 1.95 15 4.9 3163 90.1 15492 8266 1.87 1.69 20 4.9 4414 90.4 21620 10516 2.06 1.86 (*) (ngày ) : hiệu suất loại bỏ COD trung bình tất ngày phân tích tải trọng (**): sinh khối dính bám tính theo TS 82 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản KẾT LUẬN VÀ VÀ KIẾN KIẾN NGHỊ KẾT LU LUẬN Sau 129 ngày vận hành cột phân huỷ kỵ khí FBBR xử lý nước thải chế biến thuỷ sản với tải trọng khác nhau: kgCOD/m3.ngày ứng với HRT 12.9 giờ; 3; 5; kgCOD/m3.ngày ứng với HRT 10.2 giờ; 12 kgCOD/m3.ngày ứng với HRT 6.1 giờ; 15; 20 kgCOD/m3.ngày ứng với HRT 4.9 ñạt, hiệu suất loại bỏ COD trung bình 10 ngày cuối tải trọng khoảng 90% Ở tải trọng hữu 20 kgCOD/m3.ngày hiệu suất loại bỏ COD 10 ngày cuối 91.8 ± 2.1% Các vi sinh dính bám có khả thích nghi nhanh với thay đổi lớn hàm lượng COD ñầu vào Thời gian lưu nước mơ hình giữ mức thấp tải trọng 15 20 kgCOD/m3.ngày hiệu suất loại bỏ COD cao ðiều cho thấy vi sinh thích nghi với nước thải thời gian lưu nước (nằm khoảng 4.9 ÷ 12.9 giờ) khơng ảnh hưởng ñến hiệu suất loại bỏ COD Ở tải trọng thích nghi (1 kgCOD/m3.ngày), thời gian thích nghi vi sinh dính bám lên hạt PVA gel (đã có vi sinh dính bám lớp mỏng nghiên cứu trước) nhanh (chỉ sau 14 ngày) Quá trình phân huỷ kỵ khí cột FBBR với chất mang hạt PVA gel xảy tốt Lưu lượng bơm tuần hồn dao động khoảng 210 ÷ 960 L/giờ tốc độ dịng nước lên dao động khoảng 9.2 ÷ 42.0 m/giờ tuỳ theo tải trọng hữu khác Các hạt PVA gel ñược nâng giãn nỡ đến chiều cao khoảng 70 cm tính từ đáy hình trụ cột mơ hình Thể tích hạt PVA gel chiếm 20 % thể tích cột phân huỷ kỵ khí thích hợp nên hiệu suất xử lý COD cao Lớp màng vi sinh dính bám bề mặt hạt PVA gel ngày dày thêm Ở cuối tải trọng kgCOD/m3.ngày, hàm lượng sinh khối dính bám hạt PVA gel 0.07 mgVS/hạt PVA gel, 0.09 mgTS/hạt PVA gel tỉ lệ VS/TS sinh khối dính bám 0.73 Ở cuối tải trọng 20 kgCOD/m3.ngày, hàm lượng sinh khối dính bám hạt PVA gel 1.57 mgVS/hạt PVA gel, 1.79 mgTS/hạt PVA gel 83 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản tỉ lệ VS/TS sinh khối dính bám 0.87 Qua cho thấy hàm lượng sinh khối dính bám lên hạt PVA gel tăng cao tỉ lệ VS/TS sinh khối dính bám cao chứng tỏ hạt PVA gel giá thể thích hợp cho vi sinh kỵ khí phát triển Hàm lượng bùn lơ lửng phân tán bên cột phân huỷ kỵ khí dao động khoảng 200 – 467 mg/L Hàm lượng SS ñầu vào ñầu dao ñộng khoảng 333 – 2000 mg/L; 40 – 376 mg/L q trình kỵ khí nên lượng bùn sinh Trong q trình nghiên cứu xác định ñược tỉ lệ F/M dao ñộng khoảng 1.76 ÷ 3.65 gCOD/gTS.ngày tốc ñộ sử dụng chất U dao động khoảng 1.56 ÷ 3.20 Ở tải trọng 20 kgCOD/m3.ngày, tỉ lệ F/M 2.06 gCOD/gTS.ngày tốc ñộ sử dụng chất U 1.86 Qua ñó ta thấy q trình phân huỷ kỵ khí tải trọng cao KIẾN KIẾN NGHỊ Do hạn chế mặt thời gian trang thiết bị phân tích nên việc nghiên cứu đề tài cịn số hạn chế ðề tài ñánh giá ñược hiệu suất xử lý COD, pH, ñộ kiềm, hàm lượng ammonia hàm lượng sinh khối dính bám lên hạt PVA gel, chưa ño ñược ñộ dày quan sát loài vi sinh vật sống dính bám lên hạt PVA gel ðề tài sử dụng nước thải chế biến thuỷ sản nên có khả sinh khí NH3, H2S chưa xác định thành phần khí sinh (CH4, CO2, NH3, H2S…) Qua trình nghiên cứu nhận thấy số mặt cịn thiếu sót sau: - Cần xác định hàm lượng muối có nước thải chế biến thuỷ sản ñể ñánh giá ảnh hưởng hàm lượng muối ñến hiệu suất loại bỏ COD q trình phân huỷ kỵ khí nước thải chế biến thuỷ sản - Trong trình nghiên cứu, khảo sát chiều cao mà hạt PVA gel ñược nâng lên cột phân huỷ kỵ khí đạt khoảng 70 cm tính từ đáy cột mơ hình tức chiếm khoảng 35% thể tích cột Tuy nhiên việc theo dõi khơng xác cao lớp bùn đen bám thành cột mơ hình nên khó quan sát - Nghiên cứu thêm việc xác ñịnh ñến giai ñoạn (có thể vào hàm lượng sinh khối dính bám lên hạt PVA gel tính theo VS, TS) cần lấy hạt PVA 84 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản gel mơ hình để loại bỏ bớt sinh khối dính bám hạt PVA gel nhằm đảm bảo tỉ lệ F/M phù hợp cho trình phân huỷ kỵ khí từ đạt hiệu suất xử lý COD cao - Hàm lượng TP, TKN nước thải đầu cịn cao nên cần có nghiên cứu q trình xử lý hiếu khí để xử lý TP TKN nước thải ñầu từ bể phân huỷ kỵ khí FBBR với chất mang hạt PVA gel nhằm ñạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp chế biến thuỷ sản (QCVN 11:2008/BTNMT) - Hiệu suất nước thải ñầu tải trọng 20 kgCOD/m3.ngày ñạt mức cao nên cần có nghiên cứu tải trọng cao (có thể lên ñến 50 kgCOD/m3.ngày) 85 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản TÀI LIỆU LIỆU THAM KHẢO [1] Corne L 2009 “UASB granulation enhancemant by mcrobial inoculum selection and process induction”” Department of Food Science Faculty of AgriSciences Stellenbosch University Private Bag X1, 7602 Matieland, South Africa, 6-33 [2] El-Naas, M H., Al-Muhtaseb, S A., Makhlouf, S 2009 Biodegradation of phenol by Pseudomonas putida immobilized in polyvinyl alcohol (PVA) gel Journal of Hazardous Materials 164 720 – 725 [3] Ghangrekar, M M., Asolekar, S R., Joshi, S G 2005 Characteristics of sludge developed under different loading conditions during UASB reactor start up and granulation Water Research 39 1123 – 1133 [4] Leslie Grady, C P JR and et al 1999 Biological wastewater treatment ISBN: 0-8247-8919-9 Marcel Dekker, Inc [5] Lettingas 1997 Department of Water pollution control Agricultural university, Instruction manual for the understanding and use of anaerobic wastewater treatment methods The Neitherlands [6] Li-sheng, Z., Wei-zhong, W., Jian-long, W 2007 Immobilization of activated sludge using improved polyvinyl alcohol (PVA) gel Journal of Environmental Sciences 19 1293-1297 [7] Metcalf and Eddy, 2003 Wastewater engineering treatment and reuse ISBN 7-302-05857-1/X 42 Mc Graw Hill Companies, Inc [8] Spellman, F.R 1999 Spellman’s Standard Handbook for Wastewater Operation, Vol.1, Technomic Publ., Lancaster, PA [9] Wenjie, Z and et al 2008 PVA-gel beads enhance granule formation in a UASB reactor Bioresource Technology 99 8400-8405 [10] Wenjie, Z 2008 “Application of PVA-gel beasd as biomass carrier for aerobic wastewater treatment”, 20-22 86 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản [11] Wenjie, Z and et al 2009 Treatment of high-strength corn steep liquor using cultivated Polyvinyl alcohol gel beads in anaerobic fluidized bed reactor Journal of Bioscience and Bioengineering VOL, 107 No.1, 40 – 53 [12] Ye Chen, Jay J Cheng, Kurt S Creamer 2007 “Inhibition of anaerobic digestion process: A review” Bioresource Technology 99 (2008) 4044– 4064, 2-13 [13] Trịnh Xuân Lai 2000 Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải Nhà xuất Xây Dựng Hà Nội [14] Nguyễn Trọng Lực 2008 Nghiên cứu q trình nitrat hố bùn hạt hiếu khí Luận văn thạc sĩ ngành Công nghệ môi trường ðại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, Trường ðại học Bách Khoa [15] Nguyễn Văn Phước 2007 Giáo trình Xử lý nước thải sinh hoạt công nghiệp phương pháp sinh học NXB Xây Dựng [16] Lê Thị Thuý Phượng 2010 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí với chất mang hạt PVA-gel xử lý nước thải sản xuất cao su Luận văn cao học Khoa Môi trường - Trường ðại học Bách Khoa – ðại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh 87 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản PHỤ PHỤ LỤC A Quy chuẩn chuẩn kỹ thuật quốc gia nư nước thải công nghiệp chế thuỷ sản Bảng Giá trị thông số ô nhiễm làm sở tính tốn giá trị tối đa cho phép nước thải công nghiệp chế biến thuỷ sản Giá trị trị C TT Thông số số ðơn vị vị A B 6–9 5.5 – pH BOD5 200C mg/L 30 50 COD mg/L 50 80 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/L 50 100 Ammonia (tính theo N) mg/L 10 20 Tổng nitơ mg/L 30 60 Tổng dầu, mỡ ñộng thực vật mg/L 10 20 Clo dư mg/L Tổng Coliforms MPN/100ml 3000 5000 Nguồn: QCVN 11:2008/BTNMT - Cột A quy định giá trị C thơng số nhiễm làm sở tính tốn giá trị tối ña cho phép nước thải công nghiệp chế biến thuỷ sản thải vào nguồn nước ñược dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt - Cột B quy định giá trị C thơng số làm sở tính tốn giá trị tối đa cho phép nước thải công nghiệp chế biến thuỷ sản thải vào nguồn nước khơng dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt - Ngồi thơng số quy ñịnh bảng 1, tuỳ theo yêu cầu mục đích kiểm sốt nhiễm, giá trị C thơng số nhiễm khác áp dụng theo quy định cột A B bảng Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5945:2005 – Chất lượng nước – Nước thải công nghiệp – Tiêu chuẩn thải 88 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản B Kết phân phân tích thơng số số COD, pH, ñộ ñộ kiềm, SS Thời Thời gian (ngày (ngày) gày) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 COD (mg/L) Vào 658 670 713 561 435 565 794 757 646 649 645 640 450 607 591 535 742 758 1133 1136 1297 914 951 1472 1492 973 1408 1714 789 1484 1796 1462 1544 1167 1472 Ra 347 320 292 190 118 167 136 94 128 162 50 90 73 58 74 58 73 63 273 258.9 208 111 120 125 81 58 125 112 86 73 91 86 67 83 224 Hiệu suất ất loại su bỏ COD (%) pH Vào 47.3 52.2 59.0 66.1 72.9 70.4 82.9 87.6 80.2 75.0 92.2 85.9 83.8 90.4 87.5 89.2 90.2 91.7 75.9 77.2 84.0 87.9 87.4 91.5 94.6 94.0 91.1 93.5 89.1 95.1 94.9 94.1 95.7 92.9 84.8 8.11 7.01 7.1 7.36 7.2 7.15 7.1 7.01 6.99 7.02 7.23 7.41 7.1 6.93 7.01 7.05 7.42 89 ðộ kiềm (mgCaCO3/L) Ra 8.32 7.1 7.2 7.14 6.68 7.1 7.33 7.32 6.87 6.88 7.13 7.4 7.29 7.44 7.13 7.26 7.31 Vào 910 846 406 260 330 314 290 200 246 240 170 308 304 242 250 258 500 Ra 752 725 388 220 190 230 250 166 196 168 132 262 226 200 206 188 482 SS (mg/L) Vào Ra 760 40 480 40 600 400 40 40 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản Thời Thời gian (ngày (ngày) gày) 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 COD (mg/L) Vào 1030 1894 1683 1792 1968 1883 1759 1969 1826 1800 1355 2820 2491 2266 1770 2366 2383 1991 2560 2453 1920 3245 2520 3475 2886 2517 2676 2460 2740 3889 3321 2670 3270 2489 3060 3051 2907 Ra 200 229 220 243 215 249 232 179 347 138 265 330 292 322 265 193 192 196 341 280 172 757 378 395 342 269 390 336 354 382 290 264 421 320 216 298 243 Hiệu suất suất loại bỏ COD (%) 80.6 87.9 86.9 86.4 89.1 86.8 86.8 90.9 81.0 92.3 80.4 88.3 88.3 85.8 85.0 91.8 91.9 90.2 86.7 88.6 91.0 76.7 85.0 88.6 88.1 89.3 85.4 86.3 87.1 90.2 91.3 90.1 87.1 87.1 92.9 90.2 91.6 pH Vào 7.36 6.84 7.63 7.53 7.5 7.47 7.29 7.1 6.89 7.52 7.88 7.63 7.75 6.9 7.56 7.76 7.76 6.9 7.12 7.64 7.27 7.07 7.5 7.36 7.51 7.66 7.36 7.56 7.12 6.95 7.06 7.02 7.31 7.35 8.08 7.16 7.2 90 ðộ kiềm (mgCaCO3/L) Ra 7.31 6.85 7.27 7.63 7.62 7.26 7.48 7.17 7.53 7.1 8.2 7.95 7.91 7.76 7.85 7.94 7.95 7.92 7.84 7.93 7.31 7.21 7.88 8.06 7.65 7.54 8.04 7.55 7.63 7.82 7.49 7.3 7.33 7.82 7.62 7.96 7.46 Vào 496 444 560 588 564 446 470 396 372 434 422 558 408 366 380 456 334 354 406 440 260 594 560 514 530 422 656 510 470 460 330 256 540 488 668 560 596 Ra 520 430 540 622 508 440 364 312 350 380 452 518 418 430 376 394 312 436 440 402 344 688 376 460 516 466 726 582 600 540 328 264 610 490 640 640 660 SS (mg/L) Vào Ra 480 40 360 40 680 1240 40 376 800 120 1460 986 1175 1110 1015 329 175 71 154 104 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản Thời Thời gian (ngày (ngày) gày) 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 COD (mg/L) Vào 2469 3854 4056 3965 3123 3017 3146 2681 2681 3687 4086 3200 2648 3776 3840 3520 2477 1623 3202 3131 3634 3291 3771 2704 3256 3153 3364 3168 3270 3482 3250 3136 3221 2954 3117 3127 2909 Ra 240 270 264 265 460 154 291 463 636 547 467 448 265 448 346 256 372 406 149 417 336 240 240 203 500 420 400 340 320 350 310 275 291 382 143 298 320 Hiệu suất suất loại bỏ COD (%) 90.3 93.0 93.5 93.3 85.3 94.9 90.8 82.7 76.3 85.2 88.6 86.0 90.0 88.1 91.0 92.7 85.0 75.0 95.3 86.7 90.8 92.7 93.6 92.5 84.6 86.7 88.1 89.3 90.2 89.9 90.5 91.2 91.0 87.1 95.4 90.5 89.0 pH Vào 7.55 7.69 7.55 7.1 7.29 7.57 7.53 7.1 7.32 6.97 7.16 7.34 7.7 7.24 7.43 7.48 7.06 6.9 7.83 7.35 7.5 7.18 7.39 6.72 7.36 6.99 7.14 7.2 7.3 7.1 7.37 7.55 7.26 6.87 7.36 7.41 7.15 91 ðộ kiềm (mgCaCO3/L) Ra 7.69 7.95 7.54 7.4 7.62 7.36 7.51 7.25 7.7 7.63 7.21 7.55 7.35 7.37 7.43 7.26 7.73 8.02 7.64 7.43 7.93 7.27 7.24 8.02 7.86 7.5 7.4 7.6 7.78 7.4 7.64 7.41 7.32 7.41 7.4 7.13 7.24 Vào 504 558 660 394 460 430 476 630 754 584 612 546 716 564 606 541 628 710 902 668 690 608 646 648 588 690 820 650 649 740 630 660 620 780 846 528 580 SS (mg/L) Ra Vào 492 1172 472 1860 680 2000 430 458 350 542 578 784 784 588 560 672 748 333.33 660 530 756 826 830 750 748 1500 632 610 690 518 822 890 800 750 768 710 728 700 756 880 942 944 1200 692 550 Ra 77 122 97 200 100 100 40 300 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dòng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản Thờ Thời gian (ngày (ngày) gày) COD (mg/L) Vào 3243 2800 3654 3641 3948 3722 4274 3906 3745 3975 4056 3557 6857 6417 6041 4011 4882 4314 4640 3810 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 Ra 259 128 557 410 429 509 230 543 477 306 379 185 575 560 715 210 490 427 294 285 Hiệu suất suất loại bỏ COD (%) 92.0 95.4 84.8 88.7 89.1 86.3 94.6 86.1 87.3 92.3 90.7 94.8 91.6 91.3 88.2 94.8 90.0 90.1 93.7 92.5 pH Vào 6.99 7.25 7.3 7.33 7.24 7.35 7.33 7.39 7.25 7.33 7.03 6.77 6.96 7.55 7.54 7.58 6.85 7.32 7.22 7.11 ðộ kiềm (mgCaCO3/L) Ra 7.1 7.71 7.51 7.54 7.79 7.52 7.32 7.4 7.33 7.33 7.3 7.53 7.59 7.03 7.59 7.26 7.1 7.44 7.38 7.06 Vào 800 736 930 904 804 810 524 640 750 760 1220 816 1200 1034 800 940 780 1170 590 548 Ra 996 780 1130 1066 866 850 560 756 830 776 1251 1006 1260 1004 860 942 1008 1340 704 584 SS (mg/L) Vào 1260 900 600 Ra 80 40 40 1620 120 960 80 880 80 C Kết Kết phân tích thơng số số NN-NH3, TP, TKN Thời Thời gian (ngày) 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Ammonia (mg/L) Vào 106.40 41.44 37.52 29.12 25.76 35.28 24.64 31.92 35.84 32.48 34.16 Ra 123.20 39.20 38.64 30.24 27.44 33.60 27.44 31.36 35.84 32.48 36.40 TP (mg/L) Vào 15.90 10.70 10.08 6.60 6.55 9.75 6.35 6.30 8.28 6.83 7.05 92 Ra 14.15 8.53 7.75 4.78 5.25 6.60 4.78 4.58 4.90 5.28 4.60 TKN (mg/L) Vào 171.36 62.16 62.72 49.28 52.08 56.00 45.92 51.52 53.20 56.00 57.12 Ra 130.48 43.68 47.04 34.72 34.72 41.44 34.72 36.96 42.00 38.64 44.24 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản Thời Thời gian (ngày) 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 Ammonia (mg/L) Vào Ra 41.44 41.44 40.32 38.08 43.12 42.56 47.04 47.60 46.48 46.48 144.48 68.88 92.96 77.84 71.68 69.44 104.16 105.28 160.72 132.16 108.08 124.88 100.80 112.00 94.64 86.80 70.56 73.92 61.60 75.04 78.40 84.56 82.88 95.20 119.28 130.48 93.52 106.40 73.36 100.80 76.16 84.56 86.24 86.24 77.28 81.20 108.08 114.80 148.40 151.20 136.08 141.68 52.08 70.00 173.60 185.92 114.80 110.88 142.80 147.28 148.96 169.12 141.68 156.80 94.64 145.60 134.96 142.80 118.72 148.40 122.64 138.32 81.76 105.28 56.56 82.88 145.04 170.24 TP (mg/L) Vào Ra 6.13 4.35 7.43 5.93 6.03 3.80 7.15 4.88 4.40 4.10 33.40 31.45 15.80 13.10 23.10 16.60 17.25 13.85 23.80 19.40 18.50 16.00 16.60 15.00 20.10 16.15 12.80 12.50 19.55 15.15 17.35 14.25 19.00 17.25 24.55 20.50 18.75 16.45 14.95 12.80 15.40 14.10 19.50 15.20 21.30 17.30 17.85 17.20 18.55 17.00 17.05 16.00 11.80 9.65 25.85 28.60 18.10 14.95 22.45 20.55 25.00 23.50 20.05 19.00 18.35 18.00 21.90 18.30 24.85 20.05 25.10 20.55 19.75 15.55 13.30 11.55 20.55 19.20 93 TKN (mg/L) Vào Ra 61.60 47.04 68.88 43.12 72.80 51.52 74.48 50.40 71.12 49.28 101.92 83.44 112.56 81.76 98.00 73.92 159.04 112.95 189.28 148.40 146.00 112.00 163.52 124.32 172.48 112.00 101.36 77.84 110.32 86.80 135.52 99.68 133.28 109.20 194.88 145.60 140.00 117.04 155.68 117.60 106.96 94.64 127.68 96.32 198.80 112.78 161.28 134.40 208.88 168.00 199.92 148.96 109.20 84.00 273.28 217.84 238.00 125.44 244.16 180.88 213.92 184.24 218.96 174.72 201.60 157.36 206.64 157.92 210.56 176.40 216.16 166.88 146.16 118.16 125.44 91.84 215.26 179.76 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản Thời Thời gian (ngày) 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 Ammonia (mg/L) Vào Ra 119.28 134.40 162.40 162.40 140.00 168.00 146.72 163.52 130.00 134.96 123.20 122.64 152.32 180.32 115.36 128.80 87.92 104.72 79.52 85.12 105.84 109.20 212.00 211.00 184.00 182.00 173.60 180.32 141.12 145.60 123.20 126.00 113.40 127.40 100.80 120.40 126.00 119.00 94.27 104.53 128.80 137.20 126.00 119.00 182.00 190.00 156.80 180.60 154.00 168.56 134.40 147.00 133.00 142.80 153.07 149.33 117.04 117.04 168.00 177.33 130.00 168.00 152.00 164.00 149.00 162.00 160.00 169.00 102.00 130.00 141.87 153.07 105.00 134.40 182.00 189.00 156.80 177.80 TP (mg/L) Vào Ra 19.00 17.50 26.35 18.95 24.10 19.05 22.85 19.30 17.75 16.50 20.90 16.25 25.45 18.35 22.90 18.60 18.95 21.65 20.40 15.60 20.10 19.45 19.40 19.08 21.84 22.10 29.15 25.60 23.05 16.45 18.20 18.15 20.65 18.35 19.70 18.10 20.45 19.30 16.65 15.00 17.60 17.40 15.65 15.50 24.35 15.45 19.95 19.75 24.60 18.70 26.55 20.10 22.25 18.35 23.20 18.65 24.90 22.90 26.00 20.35 25.00 21.00 24.00 20.05 19.00 16.00 21.95 19.00 25.60 20.40 20.65 20.10 20.95 18.05 25.40 21.05 25.80 15.50 94 TKN (mg/L) Vào Ra 176.96 152.88 261.52 174.72 244.72 183.12 218.40 179.20 215.04 148.40 217.28 141.68 221.20 190.40 145.60 116.00 172.48 117.60 168.05 115.12 151.20 134.40 263.20 171.36 218.40 193.20 240.80 201.60 217.84 169.68 187.60 153.07 210.93 139.07 168.00 126.00 169.87 136.27 179.20 117.60 197.31 154.00 299.60 204.40 344.40 238.00 243.60 141.40 260.40 215.60 224.00 175.00 224.00 158.20 200.67 177.33 204.40 148.96 194.13 181.07 242.00 167.00 186.00 154.00 174.00 146.00 216.60 168.00 176.96 140.00 219.33 172.67 207.20 156.80 222.60 191.80 229.60 190.00 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dòng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản Thời Thời gian (ngày) 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 Ammonia (mg/L) Vào Ra 102.67 112.00 149.33 158.67 126.00 166.13 74.67 102.67 210.00 220.27 195.07 205.33 152.13 158.67 130.67 140.00 93.33 93.80 121.33 135.33 163.33 172.67 168.00 172.67 162.40 186.67 107.33 154.00 107.33 156.80 100.80 150.27 134.40 161.47 102.67 121.33 154.00 191.33 199.73 259.47 84.00 140.00 85.87 118.53 TP (mg/L) Vào Ra 15.85 11.80 20.00 17.00 25.60 22.50 20.60 18.70 23.95 23.90 24.60 23.65 18.90 16.05 16.90 13.70 15.00 12.60 13.25 11.70 18.90 18.25 20.10 19.20 20.80 18.15 20.95 19.10 25.70 22.40 23.55 19.65 24.80 15.65 24.15 15.95 23.65 19.15 32.30 30.25 25.15 23.90 22.60 15.20 TKN (mg/L) Vào Ra 163.33 130.67 224.00 168.00 237.07 165.50 196.00 126.00 294.00 252.00 256.67 224.00 228.67 182.00 217.47 162.40 170.80 121.33 186.90 146.64 251.07 194.13 236.00 196.00 255.73 204.40 214.67 168.00 253.87 181.07 257.60 174.53 287.47 182.93 233.33 144.67 308.00 238.00 392.00 289.33 225.87 155.87 218.40 135.33 D Một số hình hình ảnh trình trình nghiên cứu cứu Hình ình Mẫu nước ñầu vào, nước lấy van 1, van 2, van ñầu tải trọng 15 kgCOD/m3.ngày (tính từ trái qua phải) 95 Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản LÝ LỊCH LỊCH TRÍCH NGANG Họ và tên: tên LÊ THỊ THỊ CẨM CHI Năm sinh: sinh 1982 Nơi sinh: sinh Hậu Giang ðịa liên liên lạc lạc: ạc 18 Ung Văn Khiêm, P ðông Xuyên, TP Long Xuyên, An Giang – Trường ðại học An Giang, Khoa Kỹ Thuật – Công nghệ - Môi trường, Bộ môn Môi Trường & Phát triển bền vững ðịa mail: mail ltcchi@agu.edu.vn QUÁ TRÌNH ðÀO TẠO: TẠO: - Từ năm 2000 – 2005: học Trường ðại học Cần Thơ - Từ năm 2009 – nay: học Trường ðại học Bách Khoa, ðại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Q TRÌNH CƠNG TÁC: Từ 09/2005 đến nay: công tác Trường ðại học An Giang 96 ... với chất mang hạt PVAPVA -gel xử xử lý nư nước thải chế biến thuỷ sản sản.” thực nhằm góp phần tìm Nghiên cứu ứng dụng bể phân huỷ kỵ khí dòng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải. .. khí nước thải chế biến thuỷ sản, khả áp dụng bể phản ứng kỵ Nghiên cứu ứng dụng bể phân huỷ kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải chế biến thuỷ sản khí có chất mang hạt. .. hình nghiên cứu hạt poly vinyl alcohol (PVA- gel) xử lý nước thải .31 i Nghiên cứu ứng dụng bể phản ứng kỵ khí dịng chảy ngược với chất mang hạt PVA gel xử lý nước thải thuỷ sản CHƯƠNG