Nghiên cứu công nghệ xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng nhằm phục vụ cho cấp nước sinh hoạt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM - NGUYỄN THỊ THU VÂN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT Ô NHIỄM HỮU CƠ VÀ DINH DƯỠNG NHẰM PHỤC VỤ CHO CẤP NƯỚC SINH HOẠT LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật Môi trường Mã số ngành: 60520320 TP HỒ CHÍ MINH, tháng 03 năm 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM - NGUYỄN THỊ THU VÂN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT Ô NHIỄM HỮU CƠ VÀ DINH DƯỠNG NHẰM PHỤC VỤ CHO CẤP NƯỚC SINH HOẠT LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật Môi trường Mã số ngành: 60520320 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN THỊ THANH PHƯỢNG TP HỒ CHÍ MINH, tháng 03 năm 2017 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS NGUYỄN THỊ THANH PHƯỢNG Luận văn Thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Công nghệ TP HCM ngày 21 tháng năm 2017 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: TT Họ tên GS.TS Hoàng Hưng PGS.TS Huỳnh Phú PGS.TS Phạm Hồng Nhật TS Nguyễn Xuân Trường TS Nguyễn Thị Phương Chức danh Hội đồng Chủ tịch Phản biện Phản biện Ủy viên Ủy viên, Thư ký Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau Luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP HCM PHÒNG QLKH – ĐTSĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc TP HCM, ngày 30 tháng năm 2016 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN THỊ THU VÂN Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 16/04/1990 Nơi sinh: An Cư, Tuy An, Phú Yên Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường MSHV: 1541810024 I- Tên đề tài: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT Ô NHIỄM HỮU CƠ VÀ CHẤT DINH DƯỠNG NHẰM PHỤC VỤ CHO CẤP NƯỚC SINH HOẠT II- Nhiệm vụ nội dung: Khảo sát thu thập thông tin, liệu lưu vực sơng Sài Gịn Khảo sát chọn địa điểm lấy mẫu nghiên cứu Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị cho nghiên cứu tiến hành lấy mẫu trường lưu trữ để phục vụ cho để tài nghiên cứu Tiến hành mơ hình thí nghiêm nghiên cứu đối tượng mẫu nước sơng Sài Gòn với phương pháp: - Keo tụ loại hóa chất khác nhau: phèn sắt, phèn nhơm, PACl Chọn loại hóa chất keo tụ thích hợp - Thí nghiệm xử lý nước sau keo tụ cơng nghệ than hoạt tính dạng bột (PAC) Chọn thông số phù hợp pH, liều lượng, thời gian hấp phụ - Thí nghiệm xử lý nước sau hấp phụ qua lọc màng vi lọc (MF) Chọn thông số phù hợp thông lượng vận hành, điểm dừng rửa màng - Thí nghiệm xử lý nước sau màng lọc Oxy hóa bậc cao với hệ Ozon đơn hệ Catazon (Ozon xúc tác Fe2+) Chọn thông số phù hợp pH, liều O3, lượng chất xúc tác Thực thí nghiệm xử lý nước mặt ô nhiễm hữu dinh dưỡng với dây chuyền công nghệ keo tụ, hấp phụ than hoạt, lọc màng vi lọc Oxy hóa bậc cao với hệ Ozon đơn hệ Catazon (Ozon xúc tác Fe2+) thơng số vận hành tốt Từ đó, đề xuất cơng nghệ phù hợp với tình hình III- Ngày giao nhiệm vụ: Ngày 30 tháng năm 2016 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Ngày 07 tháng 03 năm 2017 V- Cán hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN THỊ THANH PHƯỢNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc Học viên thực luận văn Nguyễn Thị Thu Vân ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn đến ban Lãnh đạo, Phòng Quản lý Khoa học – Đào tạo sau đại học Khoa CNSH – TP – Môi trường Trường Đại học Công nghệ HCM, quý thầy cô tham gia giảng dạy chương trình Cao học Khóa 2015 – 2017 (đợt 1) – Chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường, người truyền đạt cho tơi kiến thức hữu ích sở thực luận văn Tơi xin kính gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Thị Thanh Phượng tạo điều kiện cho thực nghiên cứu đề tài luận văn Phịng Thí nghiệm Viện Mơi trường Tài nguyên, đồng thời người tận tình hướng dẫn cho suốt thời gian thực luận văn, nhờ mà tơi hồn thành nội dung luận văn theo thời gian quy định Chân thành cảm ơn anh (chị), em Phịng Thí nghiệm Viện Mơi trường Tài ngun góp phần giúp đỡ hướng dẫn cho tơi q trình làm thí nghiệm nghiên cứu đề tài đơn vị Và xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè giúp đỡ, động viên cho tơi nhiều suốt q trình học tập thực luận văn Do thời gian kinh nghiệm cịn hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tơi mong nhận đóng góp q báu từ thầy độc giả quan tâm Học viên thực luận văn Nguyễn Thị Thu Vân iii TÓM TẮT Sơng Sài Gịn biết đến nguồn cung cấp nước thô cho nhà máy xử lý nước cấp sinh hoạt cho thành phố Hồ Chí Minh bị ô nhiễm hữu cơ, vi sinh chất dinh dưỡng cao Các công nghệ xử lý nước cấp truyền thống khơng cịn phù hợp với chất lượng nước sơng ngày nhiễm, bên cạnh đó, nước sau khử trùng Clo phát sinh sản phẩm phụ trihalomethanes gây tác hại cho người sử dụng thời gian dài Do đó, đề tài tập trung nghiên cứu phương pháp keo tụ, hấp phụ, lọc màng Oxy hóa bậc cao có tham gia Ozon để xử lý nước sông Sài Gịn phạm vi phịng thí nghiệm Nguồn nước lựa chọn để xử lý nước sơng Sài Gịn cửa lấy nước trạm bơm Hòa Phú – Nhà máy nước Tân Hiệp thực nghiên cứu xử lý mơ hình thí nghiệm với kết nghiên cứu sau: Thí nghiệm 1: Keo tụ ba loại phèn (Al2(SO4)3, FeCl3, PACl): Xác định PACl hóa chất keo tụ thích hợp, liều lượng nhỏ 10mg/L, pH=6,5 đạt hiệu suất xử lý cao COD 49,62%, UV254 49,76% Thí nghiệm 2: Hấp phụ than hoạt tính dạng bột (PAC) xử lý nước sau keo tụ: Kết nghiên cứu với pH = 7, thời điểm 30 phút hàm lượng 20 mg/L đạt hiệu suất xử lý cao độ đục 53,33%, COD 51,51%, UV254 31,02% Đồng thời chứng minh PAC có tác dụng chất tiền xử lý làm giãm tắt nghẽn màng Thí nghiệm 3: Lọc màng vi lọc (MF) xử lý nước sau hấp phụ: Thơng lượng vận hành thích hợp 72 L/m2h đạt độ đục 100%, COD 68%, Fe 65%, Coliforms 93% Điểm dừng rửa màng lựa chọn áp suất vào màng tăng đến giá trị khoảng 6-8psi Thí nghiệm 4: Oxy hóa bậc cao xử lý nước sau keo tụ, hệ O3/Fe2+ có hiệu xử lý cao hệ O3 với COD 89,01%; TOC 88,7% pH=9, liều xúc tác Fe2+ 2% 0,5mL, lưu lượng khí sục 1,5L/phút, thời gian sục 30 phút (13,5mgO3) Đối iv với, vận hành mơ hình thí nghiệm xử lý nước sau lọc qua màng với lưu lượng khí sục 1L/phút, thời gian sục 30 phút (9mgO3), liều xúc tác Fe2+ 2% 0,3mL Thí nghiệm 5: Vận hành công nghệ với thông số tốt Kết nguồn nước sau xử lý đạt quy chuẩn cấp nước QCVN 02:2009/BYT, với hiệu xử lý TOC dây chuyền cơng nghệ có tham gia hệ O3/Fe2+ lên đến 95,05% Dây chuyền công nghệ áp dụng xử lý nguồn nước mặt có nồng độ nhiễm cao làm giảm đáng kể lượng chất hữu khó phân hủy Bên cạnh đó, sử dụng phương pháp Oxy hóa bậc cao với hệ O3 O3/Fe2+ thay cho phương pháp khử trùng Clo cần thiết cho tình hình nước sông bị ô nhiễm cao v ABSTRACT The Saigon River is known as a raw water source for water treatment plants in Binh Duong province and Ho Chi Minh City But is currently contaminated by organic matter, microorganisms and high nutrients The traditional water treatment technology was no longer suitable for polluted river water quality Besides that, The water source has passed the sterilization phase by chlorine to produce byproducts such as trihalomethanes cause cancer risk for users for a long time Research topics on the methods such as Coagulation, adsorption, membrane filtration, highlevel oxidation with participation of ozone The topic is researched within laboratory and water are selected for for the research project is the Saigon River at Hoa Phu Pump Station - Tan Hiep Water Plant Experimental models and the results are as follows: Experiment 1: Coagulation by three types of alum (Al2(SO4)3, FeCl3, PACl): determine PACl is suitable coagulation chemicals, only a small dose is 10mg/L, pH = 6.5, but effective treatment high with 49.62% COD, 49.76% UV254 Experiment 2: Adsorption by activated charcoal powder (PAC) postcoagulation water treatment Results research with pH = 7, the time of 30 minutes and concentration of 20 mg/L, effective treatment with 53.33% turbidity, 51.51% COD, 31.02% UV254 PAC is a pre-treatment that reduces the congestion of the membrane Experiment 3: Microfiltration membrane (MF) water treatment after adsorption Results research with The appropriate throughput is 72/m2h, effective treatment with 100% turbidity, 68% COD, 65% Fe, 93% Coliforms Wash membrane point selected When the pressure in the membrane increases to about – 8psi Experiment 4: Highly oxidized post-coagulation water treatment Results research with O3/ Fe2+ system has higher efficiency than O3 system with 89.01% COD; 88.7% TOC at pH = 9, Fe2+ catalyst dosage 2% 0.5 ml, the flow of air into 154 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: CÁC QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA QCVN 08-MT:2015/BTNMT QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT National technical regulation on surface water quality QUY ĐỊNH CHUNG 1.1 Phạm vi áp dụng 1.1.1 Quy chuẩn quy định giá trị giới hạn thông số chất lượng nước mặt 1.1.2 Quy chuẩn áp dụng: - Đánh giá quản lý chất lượng nguồn nước mặt, làm cho việc bảo vệ sử dụng nước cách phù hợp - Làm để lập, phê duyệt quy hoạch sử dụng nước theo mục đích sử dụng xác định - Đánh giá phù hợp chất lượng nước mặt quy hoạch sử dụng nước phê duyệt - Làm để kiểm soát nguồn thải vào nguồn tiếp nhận, đảm bảo nguồn nước mặt ln phù hợp với mục đích sử dụng - Làm để thực biện pháp cải thiện, phục hồi chất lượng nước 1.2 Giải thích từ ngữ Nước mặt nước chảy qua đọng lại mặt đất, sông, suối, kênh, mương, khe, rạch, hồ, ao, đầm QUY ĐỊNH KỸ THUẬT Giá trị giới hạn thông số chất lượng nước mặt quy định Bảng Bảng 1: Giá trị giới hạn thông số chất lượng nước mặt Giá trị giới hạn TT Thông số pH BOD5 (20°C) Đơn vị mg/l A A1 6-8,5 B A2 6-8,5 B1 5,5-9 15 B2 5,5-9 25 155 COD Ơxy hịa tan (DO) Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) Amoni (NH4+ tính theo N) Clorua (Cl-) Florua (F-) Nitrit (NO-2 tính theo N) 10 Nitrat (NO-3 tính theo N) 11 Phosphat (PO43- tính theo P) 12 Xyanua (CN-) 13 Asen (As) 14 Cadimi (Cd) 15 Chì (Pb) 16 Crom VI (Cr6+) 17 Tổng Crom 18 Đồng (Cu) 19 Kẽm (Zn) 20 Niken (Ni) 21 Mangan (Mn) 22 Thủy ngân (Hg) 23 Sắt (Fe) 24 Chất hoạt động bề mặt 25 Aldrin Benzene hexachloride 26 (BHC) 27 Dieldrin Tổng Dichloro diphenyl 28 trichloroethane (DDTS) Heptachlor & 29 Heptachlorepoxide 30 Tổng Phenol Tổng dầu, mỡ (oils & 31 grease) Tổng bon hữu 32 (Total Organic Carbon, TOC) 33 Tổng hoạt độ phóng xạ α 34 Tổng hoạt độ phóng xạ β 35 Coliform mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l µg/l 10 ≥6 20 0,3 250 0,05 0,1 0,05 0,01 0,005 0,02 0,01 0,05 0,1 0,5 0,1 0,1 0,001 0,5 0,1 0,1 15 ≥5 30 0,3 350 1,5 0,05 0,2 0,05 0,02 0,005 0,02 0,02 0,1 0,2 1,0 0,1 0,2 0,001 0,2 0,1 30 ≥4 50 0,9 350 1,5 0,05 10 0,3 0,05 0,05 0,01 0,05 0,04 0,5 0,5 1,5 0,1 0,5 0,001 1,5 0,4 0,1 50 ≥2 100 0,9 0,05 15 0,5 0,05 0,1 0,01 0,05 0,05 1 0,1 0,002 0,5 0,1 µg/l 0,02 0,02 0,02 0,02 µg/l 0,1 0,1 0,1 0,1 µg/l 1,0 1,0 1,0 1,0 µg/l 0,2 0,2 0,2 0,2 mg/l 0,005 0,005 0,01 0,02 mg/l 0,3 0,5 1 mg/l - - - Bq/I Bq/I MPN CFU /100 ml 0,1 1,0 0,1 1,0 0,1 1,0 0,1 1,0 2500 5000 7500 10000 156 36 E.coli MPN CFU /100 ml 20 50 100 200 Ghi chú: Việc phân hạng A1, A2, B1, B2 nguồn nước mặt nhằm đánh giá kiểm sốt chất lượng nước, phục vụ cho mục đích sử dụng nước khác nhau, xếp theo mức chất lượng giảm dần A1 - Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (sau áp dụng xử lý thông thường), bảo tồn động thực vật thủy sinh mục đích khác loại A2, B1 B2 A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp mục đích sử dụng loại B1 B2 B1 - Dùng cho mục đích tưới tiêu, thủy lợi mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự mục đích sử dụng loại B2 B2 - Giao thơng thủy mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp 157 QCVN 02: 2009/BYT QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SINH HOẠT (National technical regulation on domestic water quality) PHẦN I QUY ĐỊNH CHUNG I Phạm vi điều chỉnh Quy chuẩn quy định mức giới hạn tiêu chất lượng nước sử dụng cho mục đích sinh hoạt thông thường không sử dụng để ăn uống trực tiếp dùng cho chế biến thực phẩm sở chế biến thực phẩm (sau gọi tắt nước sinh hoạt) II Đối tượng áp dụng Quy chuẩn áp dụng đối với: Các quan, tổ chức, cá nhân hộ gia đình khai thác, kinh doanh nước sinh hoạt, bao gồm sở cấp nước tập trung dùng cho mục đích sinh hoạt có cơng suất 1.000 m3/ngày đêm (sau gọi tắt sở cung cấp nước) Cá nhân hộ gia đình tự khai thác nước để sử dụng cho mục đích sinh hoạt III Giải thích từ ngữ Trong quy chuẩn từ ngữ hiểu sau: Chỉ tiêu cảm quan yếu tố màu sắc, mùi vị cảm nhận giác quan người SMEWW chữ viết tắt cụm từ tiếng Anh Standard Methods for the Examination of Water and Waste Water có nghĩa Các phương pháp chuẩn xét nghiệm nước nước thải US EPA chữ viết tắt cụm từ tiếng Anh United States Environmental Protection Agency có nghĩa Cơ quan bảo vệ mơi trường Hoa Kỳ 158 TCU chữ viết tắt cụm từ tiếng Anh True Color Unit có nghĩa đơn vị đo màu sắc NTU chữ viết tắt cụm từ tiếng Anh Nephelometric Turbidity Unit có nghĩa đơn vị đo độ đục PHẦN II QUY ĐỊNH KỸ THUẬT Bảng giới hạn tiêu chất lượng TT Tên tiêu Đơn vị tính Màu sắc(*) TCU Mùi vị(*) - Khơng có mùi vị lạ Độ đục(*) NTU Clo dư mg/l pH(*) - Trong khoảng 0,3-0,5 Trong khoảng 6,0 - 8,5 Hàm lượng Amoni( *) Hàm lượng Sắt tổng số (Fe2+ + Fe3+)(* ) mg/l Trong khoảng 6,0 8,5 mg/l 0,5 0,5 Giới hạn tối đa cho phép I II 15 15 Khơng có mùi vị lạ - Phương pháp thử Mức độ giám sát TCVN 6185 - 1996 (ISO 7887 - 1985) SMEWW 2120 Cảm quan, SMEWW 2150 B 2160 B TCVN 6184 - 1996 (ISO 7027 - 1990) SMEWW 2130 B SMEWW 4500Cl US EPA 300.1 A TCVN 6492:1999 SMEWW 4500 H+ A SMEWW 4500 - NH3 C SMEWW 4500 - NH3 D TCVN 6177 - 1996 (ISO 6332 - 1988) SMEWW 3500 Fe A A A A B 159 10 11 12 13 14 Chỉ số Pecman ganat Độ cứng tính theo CaCO3( *) Hàm lượng Clorua( *) Hàm lượng Florua mg/l 4 mg/l 350 - mg/l 300 - mg/l 1.5 - Hàm lượng Asen tổng số Colifor m tổng số mg/l 0,01 0,05 Vi khuẩn/ 100ml 50 150 E coli Vi khuẩn/ Colifor 100ml m chịu nhiệt Ghi chú: 20 TCVN 6186:1996 ISO 8467:1993 (E) TCVN 6224 - 1996 SMEWW 2340 C A TCVN6194 - 1996 (ISO 9297 - 1989) SMEWW 4500 Cl- D TCVN 6195 - 1996 (ISO10359 - - 1992) SMEWW 4500 FTCVN 6626:2000 SMEWW 3500 As B A TCVN 6187 1,2:1996 (ISO 9308 - 1,2 1990) SMEWW 9222 TCVN6187 - 1,2:1996 (ISO 9308 - 1,2 1990) SMEWW 9222 A B B B A - (*) Là tiêu cảm quan - Giới hạn tối đa cho phép I: Áp dụng sở cung cấp nước - Giới hạn tối đa cho phép II: Áp dụng hình thức khai thác nước cá nhân, hộ gia đình (các hình thức cấp nước đường ống qua xử lý đơn giản giếng khoan, giếng đào, bể mưa, máng lần, đường ống tự chảy) 160 PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ CHI TIẾT CÁC NGHIÊN CỨU Bảng P 2.1 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến trình keo tụ pH Phèn Al2(SO4)3 Độ dục Hiệu suất % COD Hiệu suất % UV254 Hiệu suất % Phèn FeCl3 Độ dục Hiệu suất % COD Hiệu suất % UV254 Hiệu suất % Phèn APCl Độ dục Hiệu suất % COD Hiệu suất % UV254 Hiệu suất % - 5,5 6,5 7,5 - 0,49 0,37 0,19 0,22 0,30 0,36 93,5 95,17 97,37 97,1 95,93 95,25 10,93 10,48 9,40 9,98 11,20 11,78 16,52 19,97 28,24 23,83 14,5 10,07 0,34 0,31 0,28 0,29 0,35 0,37 19,71 25,08 5,5 32,14 29,35 6,5 16,3 12,56 7,5 0,47 0,24 0,22 0,25 0,44 0,49 0,52 0,89 93,84 96,83 97,11 96,71 94,22 93,55 93,17 88,32 9,40 10,03 9,20 9,99 11,48 12,01 12,65 13,1 28,24 23,45 29,77 23,67 12,34 8,33 3,42 0,29 0,34 0,36 0,24 0,26 0,25 0,30 0,34 31,51 0,209 97,25 8,97 31,52 0,29 31,51 19,9 0,332 95,63 10,61 19 0,34 19,9 13,54 5,5 0,304 96 11,38 13,1 0,36 13,54 41,67 0,199 97,37 7,64 41,68 0,24 41,67 36,51 6,5 0,197 97,41 8,51 35 0,26 36,51 41,47 0,22 97,1 7,56 42,32 0,25 41,47 28 7,5 0,304 96 9,35 28,61 0,30 28 19,9 0,797 89,51 10,48 20 0,34 19,9 Bảng P 2.2 Kết khảo sát ảnh hưởng liều lượng phèn đến trình keo tụ Liều lượng mg/L Phèn Al2(SO4)3 Độ dục Hiệu suất % COD Hiệu suất % UV254 Hiệu suất % Phèn FeCl3 Độ dục Hiệu suất % 10 20 30 40 50 4,11 0,89 0,19 0,15 0,10 0,23 45,89 73,56 88,2 97,37 98,05 98,68 97 12,51 10,41 9,48 9,55 8,98 8,20 10,02 4,5 20,5 27,63 27,1 31,43 37,4 23,5 0,40 0,32 0,29 0,28 0,27 0,26 0,31 4,5 23,31 29,57 10 32 20 34,89 30 37,62 40 25,95 50 4,16 3,79 1,99 0,24 0,15 0,23 0,29 45,31 50,12 73,85 96,87 98,03 97 96,1 161 COD Hiệu suất % UV254 Hiệu suất % Phèn APCl Độ dục Hiệu suất % COD Hiệu suất % UV254 Hiệu suất % 12,97 12,51 10,98 9,18 8,69 10,48 10,96 4,5 16,2 29,92 33,59 19,97 16,3 0,42 0,39 0,33 0,29 0,27 0,32 0,35 3,54 53,4 12,20 6,8 0,38 0,80 89,4 8,58 34,5 0,27 34,58 21,34 10 0,12 98,42 6,59 49,62 0,21 49,76 30,1 20 0,21 97,15 7,85 40,05 0,25 40,07 34,52 30 0,31 95,92 8,39 35,96 0,26 37,14 23,41 - 14,95 - Bảng P 2.3 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ pH Độ dục Hiệu suất % COD Hiệu suất % UV254 Hiệu suất % 1,1 8,6 6,49 1,74 0,2 0,71 0,99 16,72 5,98 9,37 0,197 6,23 0,88 26,83 5,44 17,56 0,185 12,24 0,8 33,51 4,65 29,5 0,17 19,52 6,5 0,75 37,35 4,28 35,08 0,15 28,5 0,7 41,67 3,5 46,97 0,145 31,28 7,5 0,96 20,08 4,78 27,58 0,151 28,31 1,2 5,54 16,07 0,169 19,89 Bảng P 2.4 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ PAC mg/L Thời gian hấp phụ (phút) 15 30 45 60 90 Độ đục COD UV254 Độ đục COD UV254 Độ đục COD UV254 Độ đục COD UV254 Độ đục COD UV254 10 20 30 40 50 1,36 7,6 0,265 0,66 6,25 0,245 1,1 7,25 0,261 1,2 7,15 0,247 1,5 8,03 0,2475 6,5 0,247 1,86 6,1 0,235 0,6 5,5 0,239 6,55 0,244 1,3 7,7 0,2474 1,47 6,8 0,2475 0,55 5,1 0,248 0,78 5,6 0,243 1,5 6,83 0,2493 1,1 6,94 0,25 1,9 7,15 0,251 0,69 6,43 0,264 1,2 7,5 0,265 7,47 0,267 7,69 0,269 2,7 7,4 0,266 1,3 7,63 0,276 1,65 7,7 0,262 2,8 7,85 0,267 3,16 7,95 0,269 7,6 0,268 1,55 7,8 0,245 1,8 0,268 8,15 0,267 8,6 0,273 162 Bảng P 2.5 Kết khảo sát ảnh hưởng liều PAC đến trình hấp phụ PAC mg/L Độ đục COD UV254 10 20 30 40 50 0,58 5,35 0,243 0,57 5,05 0,245 0,56 4,65 0,215 0,575 5,4 0,248 1,3 6,45 0,264 1,5 6,85 0,276 Bảng P 2.6 Kết khảo sát thơng lượng thích hợp Thơng lượng Độ đục L/m2h 0,0056 60 0,00056 72 0,0056 84 0,0056 90 Hiệu suất % Độ màu Hiệu suất % COD Hiệu suất % 99 99,9 99 99 54 46 52 50 85,44 87,6 85,98 86,52 1,3 1,2 1,35 1,4 60,6 63,63 59,09 57,57 Bảng P 2.7 Sự thay đổi áp suất thể tích nước lọc theo thời gian thông lượng Thời gian (s) 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 780 840 900 960 1020 1080 1140 1200 60 1,1 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 2,2 2,3 2,4 2,7 2,9 3,3 3,6 3,9 4,3 4,7 5,2 5,6 Áp suất (psi) 72 84 90 1,6 2,6 3,3 1,8 3,7 4,3 2,4 5,7 2,7 5,8 6,6 6,6 7,6 3,3 7,2 8,4 3,5 8,2 9,3 9,6 10,2 4,4 10,5 11,4 4,8 11,8 13 5,3 13,2 15,2 15 17 6,5 17 19 19,4 21,22 7,8 22 23 8,6 25 27 9,8 27,9 31,7 10,8 31 35 12,2 33,2 150 4,5 5,8 7,5 11,5 15 20 23 35 60 10 20 28 39 52 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Thể tích nước lọc (L) 72 84 90 150 11 20 32 50 60 70 81 95 108 119 130 142 155 167 178 190 202 215 230 240 13 27 42 57 70 85 100 110 125 138 150 169 185 195 210 223 238 252 268 287 14 29 45 60 75 90 105 120 135 150 167 180 190 210 225 240 255 270 285 20 40 65 80 100 120 140 165 185 163 1260 1320 1380 1440 1500 1560 1620 1680 1740 1800 1860 1920 1980 2040 2100 2160 2220 2280 2340 2400 2460 2520 2580 2640 6,1 7,7 8,3 9,1 10,2 11,2 12,3 14,2 16 17,2 19,2 21,8 23,2 25,2 26,8 28,1 29,2 30,2 31,9 32,1 33 33,3 35 13,8 16 17,5 20 22,6 25,7 28,3 30,6 33,2 35 35 213 221 230 242 250 262 273 283 293 302 312 324 332 342 353 362 372 383 394 403 412 425 435 447 252 265 275 285 300 313 325 335 350 365 300 Bảng P 2.8 Khảo sát điểm dừng rửa màng vi lọc Thể tích nước lọc (L) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Áp suất vào màng (psi) Chu kỳ 1,4 1,4 1,8 2,2 2,5 2,7 3,2 3,5 3,7 4,5 4,9 Chu kỳ 1,6 1,7 2,1 2,4 2,6 2,5 2,9 3,3 3,5 3,5 4,2 4,7 Chu kỳ 1,5 1,6 1,9 2,3 2,4 2,7 2,8 3,2 3,3 3,4 3,6 4,2 4,6 Chu kỳ 1,7 1,6 2,2 2,4 2,6 3,1 3,1 3,2 3,3 3,6 4,2 4,3 4,8 5,1 Chu kỳ 1,5 1,6 2,3 2,5 2,8 3,3 3,5 3,8 4,2 4,5 4,9 5,2 164 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 5,2 5,5 5,8 6.5 7,2 8,5 9,5 10,3 11 12,2 13,5 15 16,5 18,2 20 22,2 24,5 27 28,8 30,5 32 33,5 34 35 5,5 5,7 7,5 8,5 10 11 12,3 13,5 15 16,7 18,5 21,3 23 25 27,5 29,7 31 32,5 33,5 35 5,5 5,6 7,4 8,4 10 10,8 12 13,2 14,7 16,7 18,2 21 22,6 24,3 27 29,2 30 32 33 35 5,7 7,5 9,1 9,4 10,7 11,5 13 14 16 17 19 20,5 23,5 26 28 30,5 32 33,5 35 5,8 6,5 7,2 7,8 8,6 9,5 10,5 11,4 12,5 14 15,5 17 19 21 23,5 25,5 28 30 32 33 35 Bảng P 2.9 Khảo sát thay đổi áp suất theo thời gian qua chu kỳ lọc liên tiếp với màng rửa hóa chất sau chu kỳ Thời Áp Thời Áp Thời Áp Thời Áp Thời Áp Thời Áp gian suất gian suất gian suất gian suất gian suất gian suất Phút psi Phút psi Phút psi Phút psi Phút psi Phút psi 24 48 72 96 119 27 51 75 99 121 6 30 54 78 101 124 8,5 9 33 10 57 10,5 81 11 104 11 127 11,5 12 13 36 13 60 14 84 14 107 14 130 15,5 15 17 39 17 63 18 87 19 110 19 133 19,5 18 23 42 23 66 24 90 24,5 113 25 136 25 21 30 45 30 69 30 93 31 116 31 139 31 24 35 48 35 72 35 96 35 119 35 141 35 165 Bảng P 2.10 Khảo sát thay đổi áp suất vào màng ban đầu thể tích nước lọc chu kỳ trình vận hành màng ảnh hưởng trình rửa hóa chất Chu kỳ lọc Áp suất vào màng ban đầu (psi) 1 1,1 1,2 1,4 1,5 1,6 1,8 Thể tích nước lọc (mL) Chu kỳ lọc 420 418 410 405 390 385 380 370 350 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Áp suất vào màng ban đầu (psi) 1,1 1,3 1,4 1,4 1,6 1,7 1,8 1,9 2,6 2,6 Thể tích nước lọc (mL) Chu kỳ lọc 400 395 387 382 380 372 367 362 335 328 323 320 22 23 24 25 26 27 28 28 30 31 Áp suất vào màng ban đầu (psi) 1,3 1,4 1,5 1,6 1,6 1,8 1,9 2 Thể tích nước lọc (mL) 410 397 385 380 375 373 365 361 355 350 Bảng P 2.11 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến trình Oxy hóa bậc cao pH Độ màu Hiệu suất % COD Hiệu suất % TOC Hiệu suất % 8,61 52,13 8,03 15,45 3,05 7,5 Độ màu Hiệu suất % COD Hiệu suất % TOC 5,89 67,3 7,12 25,1 2,65 Hệ O3 7,02 6,1 60,98 66,08 7,53 6,29 20,75 33,81 2,84 2,37 13,96 28,09 Hệ O3/Fe2+ 5,22 3,5 71,01 80,51 6,23 4,9 34,45 48,33 2,78 1,83 10 4,81 73,25 4,85 48,95 39,1 3,58 80,12 2,91 69,31 1,16 64,83 4,39 75,61 3,99 58 1,54 53,17 2,84 84,22 3,98 58,15 1,55 1,26 93 2,35 75,21 0,84 1,34 92,52 2,61 72,52 0,99 166 Hiệu suất % 19,76 31,03 44,57 53,13 74,59 70,01 Bảng P 2.12 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian sục khí đến q trình Oxy hóa bậc cao Thời gian sục khí (phút) 10 Độ màu Hiệu suất % COD Hiệu suất % TOC Hiệu suất % 5,67 68,5 4,25 55,21 1,64 50,2 Độ màu Hiệu suất % COD Hiệu suất % TOC Hiệu suất % 3,6 79,99 3,97 58,17 1,57 51,9 20 30 Hệ O3 4,63 3,42 74,26 81 3,75 2,85 60,5 70 1,38 1,15 58,3 65,07 Hệ O3/Fe2+ 2,31 1,12 87,17 93,78 3,3 2,29 65,3 75,92 1,3 0,83 60,34 75 40 60 90 4,06 77,43 3,41 64,05 1,26 61,87 5,25 70,83 3,87 59,24 1,51 54,24 6,3 65 4,58 51,84 1,75 46,84 1,42 92,09 2,37 75,04 0,85 74,15 1,89 89,52 2,60 72,62 0,99 70,02 2,53 85,93 3,01 68,32 1,08 67,25 Bảng P 2.13 Kết khảo sát ảnh hưởng liều chất xúc tác đến q trình Oxy hóa bậc cao hệ O3/Fe2+ Liều chất xúc tác mL/L Độ màu Hiệu suất % COD Hiệu suất % TOC Hiệu suất % 0,5 1,5 0,83 95,39 1,45 84,76 0,59 82,17 1,44 92 2,27 76,13 0,96 71 2,68 85,13 2,99 68,54 1,11 66,34 4,3 76,11 4,01 57,75 1,5 54,25 Bảng P 2.14 Kết khảo sát ảnh hưởng liều Ozon đến q trình Oxy hóa bậc cao Liều O3 30 phút Độ màu 13,5 Hệ O3 3,93 2,28 18 22,5 2,96 4,3 167 Hiệu suất % COD Hiệu suất % TOC Hiệu suất % Độ màu Hiệu suất % COD Hiệu suất % TOC Hiệu suất % 78,17 87,36 2,46 1,66 74,13 82,5 1,04 0,63 68,55 80,92 Hệ O3/Fe2+ 1,07 0,36 94,03 98 1,41 1,04 85,12 89,01 0,535 0,373 83,79 88,7 83,53 2,38 75 0,89 73,1 76,07 3,02 68,21 1,14 65,47 0,63 96,5 1,24 87 0,442 86,61 0,98 94,52 1,53 83,92 0,58 82,42 ... Fe2+) xử lý nguồn nước mặt ô nhiễm hữu dinh dưỡng nhằm phục vụ cho cấp nước sinh hoạt) ; Nghiên cứu xác định thơng số vận hành phù hợp cho q trình xử lý nước mặt ô nhiễm hữu dinh dưỡng; Nghiên cứu. .. bảo nước sau xử lý đạt quy chuẩn cấp nước cho sinh hoạt Mục tiêu đề tài - Mục tiêu chung: Xác định công nghệ phù hợp xử lý nước mặt ô nhiễm hữu dinh dưỡng nhằm phục vụ cho cấp nước sinh hoạt. .. GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM - NGUYỄN THỊ THU VÂN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT Ô NHIỄM HỮU CƠ VÀ DINH DƯỠNG NHẰM PHỤC VỤ CHO CẤP NƯỚC SINH HOẠT LUẬN