Nghiên cứu sử dụng thân lục bình làm giá thể dính bám kết hợp quá trình bùn hoạt tính trong xử lý nước thải nhà máy giấy AFC huyện bình chánh TpHCM

Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Mơi trường sống ngày suy thối kéo theo loạt hệ lụy cho người hệ sinh thái hành tinh Như trình tất yếu, phát triển kinh tế xem nguyên nhân gây nên tượng nhiễm, suy thối cạn kiệt tài nguyên, đe dọa sống Ngày nhiều ngành công nghiệp đời mang nhiều sản phẩm phục vụ nhu cầu cộng đồng độ thỏa dụng họ gia tăng sức chịu tải mơi trường giảm rõ rệt Nhiều dịng sơng xem dịng sơng chết, nhiều khu dân cư xem làng ung thư…Đó hệ việc xem nhẹ phát triển công nghiệp mà không quan tâm đến quản lý dòng thải Và ngành giấy vấn đề quan tâm Với đặc tính dòng thải giàu chất hữu nguy hại, vấn đề xử lý trước thải nguồn tiếp nhận quan tâm đặc biệt mà giai đoạn nay, giải pháp quản lý (ISO 14001, Sản xuất hơn…) chưa thể áp dụng nhuần nhuyễn mang hiệu tối ưu giải pháp kỹ thuật nước ta Vì vậy, nhiều giải pháp thực tiễn mang lại hiệu việc giảm nhẹ tác động dòng thải ngành sản xuất Cơng nghệ sinh học hiếu khí làm điều Cũng với chất xử lý hiếu khí, xử lý nước thải q trình sinh trưởng lơ lửng mang theo lượng đáng kể vi sinh vật nước thải qua xử lý Do vậy, biện pháp mang lại hiệu xử lý nước thải phương pháp sinh học nâng cao mật độ vi sinh vật hệ thống Và sinh trưởng dính bám góp phần đảm bảo điều Là trình xử lý sinh học sinh khối tồn phát triển môi trường xử lý dạng màng bám vào giá thể - đạt hiệu cao có nhiều lợi điểm công nghệ xử lý nước thải phần lớn vi sinh vật bám vào giá thể nên khơng bị ngồi Nhận thức điều đó, tìm kiếm hội để kết hợp hai trình: tăng trưởng lơ lửng tăng trưởng dính bám cần thiết việc tìm kiếm vật liệu làm giá thể vừa rẻ, vừa khả thi quan trọng Thân lục bình (được phơi khơ) - loại vật phẩm phổ biến đời sống nông thơn đáp ứng u cầu Từ nhận thức khoa học thực tiễn đó, đề tài “Nghiên cứu sử dụng thân lục bình làm giá thể dính bám kết hợp cơng nghệ bùn hoạt tính xử lý nước thải công ty TNHH SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn giấy AFC - xã Vĩnh Lộc B - huyện Bình Chánh - TP.HCM” mở hướng nghiên cứu mới, góp phần nâng cao hiệu xử lý nước thải ngành giấy nói riêng, cho xí nghiệp, nhà máy nói chung…để giảm thiểu vấn đề nhiễm 1.2 MỤC ĐÍCH - Đánh giá khả sử dụng thân lục bình làm giá thể xử lý nước thải ngành sản xuất bột giấy giấy - Đánh giá khả xử lý nước thải ngành sản xuất bột giấy giấy công nghệ bùn hoạt tính - Xác định hiệu xử lý COD, SS, pH nước thải sản xuất bột giấy giấy 1.3 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU - Giá thể: thân lục bình phơi khơ - Nước thải: việc ứng dụng cơng nghệ xử lý chung cho ngành cơng nghiệp khó khăn, nhà máy có đặc trưng riêng cơng nghệ, ngun vật liệu sản xuất, … nên thành phần tính chất nước thải thường khác Do đó, nước thải sử dụng nghiên cứu nước thải lấy từ hố thu nước thải Công ty TNHH giấy AFC đặt xã Vĩnh Lộc B, huyện Bình Chánh, TP.HCM 1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Tiến hành phân tích tiêu đầu vào nước thải sản xuất giấy sau lấy từ Công Ty TNHH Giấy AFC – Xã Vĩnh Lộc B – Huyện Bình Chánh – TP.HCM - Tiến hành chạy mơ hình thí nghiệm phân tích tiêu đầu với chế độ tải trọng khác để tìm khoảng nồng độ xử lý tối ưu giá thể nghiên cứu - Đưa số liệu mà thân lục bình có khả xử lý loại nước thải ngành sản xuất giấy bột giấy 1.5 PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN - Phương pháp xây dựng mơ hình mơ bể phản ứng với kích thước nhỏ - Phương pháp phân tích tiêu - Phương pháp thu thập xử lý thông tin, số liệu - Phương pháp đánh giá, kiểm tra 1.6 PHẠM VI NGHIÊN CỨU SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang Đồ Án Tốt Nghiệp - Mơ hình phịng thí nghiệm - Ứng dụng với bể sinh học hiếu khí - Áp dụng cho nước thải giấy SVTH: Mã Thị Kim Phượng GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn Trang Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn Công nghiệp giấy bột giấy có từ hàng nghìn năm trước giấy cịn làm từ cói coi phương tiện riêng dùng việc truyền tải thông điệp thủ lĩnh Và kỷ 20 xem giai đoạn cải tiến tinh vi cho công nghiệp phát triển công nghệ sản xuất bột nghiền, công nghệ nấu bột liên tục, tẩy bột liên tục nhiều giai đoạn, tráng giấy máy xeo, máy xeo lưới đôi… Ngày giấy sử dụng rộng rãi với số lượng lớn làm nguyên liệu đóng gói, cho mục đích vệ sinh phương tiện thơng tin khơng thể thiếu hoạt động xã hội Lượng sử dụng giấy dao động từ 300 kg/người.năm vùng công nghiệp phát triển cao đến 10 kg/người.năm vùng phát triển giới Giấy đặt móng cho q trình phát triển, có ý nghĩa định khả đọc viết quan trọng việc tăng cường trao đổi văn hố kinh doanh Nghành cơng nghiệp giấy bột giấy nước ta phát triển mạnh mẽ, đứng thứ kinh tế xếp thứ tốc độ phát triển kinh tế Xét riêng địa bàn thành phố Hồ Chí Minh nghành cơng nghiệp giấy chia thành hai hình thức hoạt động sản xuất: - Các hợp tác xã tổ hợp sản xuất : nguyên liệu chủ yếu sở sản xuất giấy thải loại chất phụ gia khác tinh bột, nhựa thông, nhựa PE, phèn… Các sở gây nhiễm đến mơi trường quy trình sản xuất giấy tái sinh không thải dịch đen loại nước thải sau nấu giấy - Các nhà máy, công ty sản xuất giấy có quy mơ điển hình như: + Cơng ty TNHH SX&TM Thuận Tiến gồm phân xưởng, toạ lạc lô đường KCN Tân Tạo, điện thoại: 7540194, 7540192, 8558744 Công ty chuyên kinh doanh bao bì loại, sản phẩm giấy gói, giấy vệ sinh, giấy photo,… Nguồn nguyên liệu chính: Lồ ô, tre, bột giấy nhập nguyên liệu phụ gia, hố chất tẩy trắng… + DNTN Thương mại Minh Kim Long, thuộc KCN Tân Tạo địa lô đường B, điện thoại: 7505592, 7505594 Doanh nghiệp chuyên kinh doanh mặt hàng bao bì, sản phẩm sản xuất giấy cuộn, giấy vệ sinh giấy bao bì Nguyên liệu: Bột giấy, giấy vụn loại số nguyên liệu phụ trợ SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn + Công ty TNHH Bao bì Tấn Thành toạ lạt lơ III 24 cụm 4, đường 19/5A Nhóm CN III KCN Tân Bình, điện thoại: 8155314, 8155369 Công ty chuyên kinh doanh bao bì loại, sản phẩm bao bì nhựa, giấy hộp giấy Nguyên liệu: nhựa, giấy vụn, thùng làm từ bìa lượn sóng cũ ngun liệu phụ gia, hố chất… + Cơng ty TNHH Bao bì Giấy Vạn Hưng, địa chỉ: lô đường 2, KCN Tân Tạo, điện thoại: 7508232, 7505250 Công ty chuyên sản xuất kinh doanh mặt hàng bao bì, sản phẩm thùng carton, bao bì hộp Ngun liệu sản xuất: Giấy vụn loại số nguyên liệu phụ trợ… + Công ty TNHH SX-TM Hồng Trung Phát, địa chỉ: M3 KCN Lê Minh Xuân, số điện thoại: 7660586 Công ty chuyên sản xuất kinh doanh mặt hàng giấy bao bì, sản phẩm chủ yếu giấy duplex, giấy cuộn, bao bì carton Nguyên liệu: Bột giấy, giấy vụn, thùng làm từ bìa lượn sóng cũ nguyên liệu phụ gia, hố chất… + Nhà máy giấy Xuân Đức gồm ba phân xưởng toạ lạc quận Thủ Đức, có diện tích mặt tổng cộng 27069 m2 Sản phẩm nhà máy sản xuất bột giấy, giấy carton, giấy duplex + Nguyên liệu: Lồ ô, tre, dăm đủa, loại giấy vụn nguyên liệu phụ trợ sản xuất giấy… + Nhà máy giấy Mai Lan – 129 Aâu Cơ – quận Tân Bình, tổng diện tích mặt bằng: 11700 m2 Nhà máy chuyên sản xuất sản phẩm: Giấy vệ sinh cuộn, băng giấy vệ sinh, khăn giấy, khăn thơm… Nguyên liệu: Lồ ô, phế, bột giấy, giấy vụn… Qua sơ lược công ty, nhà máy, sở sản xuất giấy Tp Hồ Chí Minh, ta nhận thấy cơng ty sản xuất bột giấy từ nguyên liệu gỗ, có sản xuất dạng giấy trắng dùng photo đa phần nhập nguyên liệu bột giấy từ nơi khác Điều phần cơng đoạn sản xuất bột giấy, tẩy trắng bột địi hỏi quy mơ nơi sản xuất phải lớn, quy trình, thiết bị tiên tiến giá thành cao Phần khác nước thải từ công đoạn nấu tạo dịch đen nước thải sau nấu cơng đoạn tẩy trắng khó xử lý dễ gây ô nhiễm môi trường Hiện hầu hết nhà máy sản xuất giấy thành phố chưa xây dựng hệ thống xử lý nước thải đạt hiệu quả, nhiều công ty sản xuất giấy xây dựng hệ thống xử lý nước SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn thải không hướng đến bảo vệ môi trường nhằm mục đích đối phó với quan quản lý mơi trường đến kiểm tra 2.1 Quy trình công nghệ nhà máy sản xuất giấy 2.1.1 Các hệ thống nghiền bột giấy tẩy giấy: Sợi lấy từ gỗ, thực vật gỗ (tre, nứa, bã mía, rơm rạ), vải giấy dùng (các sợi tái sinh), hình thành cho tất loại giấy bìa giấy Trong tất nguyên liệu dạng sợi này, sợi gắn kết với độ chắn nhiều, khác nhau, để sản xuất giấy trước hết cần phải phân loại loại sợ riêng theo loại Sau đó, cần phải xử lý sợi để có thuộc tính mong muốn, độ sáng phải làm để loại bỏ tạp chất chất dư thừa Các hoạt động thường thực qua trình phân loại sợi, rửa tẩy nhiệt độ cao SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn Sợi nguyên liệu Xữ lý sợ nguyên liệu Chất thải rắn Hoá chất Năng lượng Nghiền bột (thu hồi) Chất khí nước Rửa Chất hoà tan, hoá chất dư thừa Sàng lọc Chất thải rắn Tẩy Chất hoà tan nước Năng lượng Hoá chất Năng lượng Hoá chất dư thừa Năng lượng Phơi sấy Năng lượng Nước, hoá chất Xeo giấy Chất thải rắn Chất hoà tan Hoá chất dư thừa Hình 2.1 Q trình xeo giấy Trong trình phân loại sợi, lignin gắn kết sợi với nhau, gỗ, thảo mộc hịa tan hóa học, phân huỷ học Mức độ hòa tan tuỳ thuộc vào nguyên liệu cường độ xử lý Sau phân loại sợi, bột giấy rửa để loại bỏ chất hòa SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn tan (và để thu gom chất hịa tan dạng đặc tốt), trước tạp chất rắn loại bỏ việc sàng lọc Trong nghiền bột hóa học, dung dịch nước có chất hịa tan cần phải tiếp tục cô đặc sau rửa sạch, sau đem đốt lị đốt, nồi hơi, để thu hồi nhiệt chất bột giấy Sau vận hành nghiền bột, bột giấy, giấy thường có màu tối thân màu nguyên liệu, bột giấy đổi màu trình nghiền bột Đối với nhiều ứng dụng sản xuất, cần thiết phải khử màu cách tẩy trắng Tuỳ theo loại bột giấy, tẩy trắng cách thuỷ phân, hịa tan chất có màu (chủ yếu lignin tồn lưu), cách cải biến chất liệu Cách tẩy thứ dùng chlorine, hypochlorine, chlorine dioxide oxygen Cách tẩy thứ chủ yếu ứng dụng cho bột giấy học, bột giấy tái chế có thề dùng peroxides, giảm bớt tác nhân tẩy, dithionites Các dòng thải có chứa nhiều chất dinh dưỡng, dạng muối vô gốc nitrogen photphorite, từ nguyên liệu sợi hóa chất quy trình cơng nghệ Ngồi ra, có nồng độ ion kim loại thấp (gốc từ nguyên liệu sợi, từ hóa chất sử dụng thiết bị) chất tồn lưu hóa chất hữu cơ, sử dụng quy trình công nghệ, bao gồm tác nhân chống bọt, slimicides tác nhân kiểm sốt hắc ín 2.1.1.1 Nghiền bột giấy sợi tái chế: Trong nhiều năm qua, việc sử dụng sợi tái chế để sản xuất bột giấy xeo giấy trở nên phổ biến, việc sử dụng loại vật liệu thời gian gần tăng lên đáng kể Bột giấy để sản xuất vật liệu làm hộp giấy gói, làm từ loại sợi thứ cấp mà không cần phân loại nhiều Máy nghiền học sử dụng để nghiền giấy trộn nước chuyển hóa thành hỗn hợp đồng nhất, bơm nước Các chất nhiễm bẩn nặng cát, sỏi, loại bỏ chảy lơ lửng hệ thống máng, chất nặng lắng xuống lấy khỏi hệ thống theo định kỳ Để sản xuất bột làm giấy in ấn, cần phải bổ sung công đoạn hệ thống nghiền bột Lựa chọn chất thải nguồn có ý nghĩa quan trọng để tránh phân loại tốn nhiều cơng nhà máy Các chủng loại giấy nâu giấy màu khơng tẩy, khơng thích hợp u cầu SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn tẩy trắng cao Giấy in trắng giấy báo cũ thường sẵn phải tẩy mực để sản xuất loại giấy in công nghệ tẩy mực, cần phải bổ sung tác nhân kiềm, hóa chất tẩy cơng đoạn nghiền bột 2.1.1.2 Nghiền học ứng suất vật liệu cao: Trong nghiền bột học, sợi chủ yếu bị tách rời lực học máy nghiền thiết bị tinh chế Quy trình cơng nghệ ngun thuỷ gia cơng gỗ trịn đá, gỗ ép đá nghiền quay trịn Cơng nghệ địi hỏi có gỗ, cách xử lý, bột giấy làm có độ dai tương đối thấp Có thể tẩy loại bột giấy học có ứng suất vật liệu cao, máy tinh chế, hệ thống tẩy riêng Trước công đoạn tẩy, bột giấy xử lý để khử bỏ kim loại nặng, chất gây xúc tác phân huỷ tác nhân tẩy; việc xử lý thường thực với tác nhân tạo phức 2.1.1.3 Nghiền bột giấy hóa học bán hóa học: Nguyên liệu sợi đựơc xử lý với hóa chất nhiệt độ áp lực cao Mục đích cách xử lý nhằm hịa tan làm mềm thành phần chất lignin liên kết sợi nguyên liệu với nhau, đồng thời gây nên phá huỷ tốt thành phần xenlulo sợi Cách xử lý tiến hành nồi áp suất, hoạt động theo chế độ liên tục mẻ 2.1.2 Tẩy bột giấy hóa học: Mục đích việc tẩy bột giấy hóa học khử làm sáng màu lignin màu tồn dư, tồn đọng bột giấy sau nấu để tẩy mà không gây tổn hao mức đến độ dai hay hiệu bột giấy 2.1.3 Quá trình xeo giấy: Tác động gây nhiễm quy trình cơng nghệ xeo giấy thải vào thuỷ vực lượng nước lớn Các chất lơ lửng dịng thải tạo lớp phủ đáy sông giết chết hệ động, thực vật tự nhiên Nhu cầu oxy hóa dịng thải, BOD COD, làm SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn cạn kiệt mức oxy hịa tan nước sơng, làm cho cá đời sống loại thuỷ sinh khác bị tổn thương Khối lượng dòng thải nhà máy giấy hàm lượng chất rắn lơ lửng dòng thải này, chủ yếu liên quan đến vận hành hệ thống xeo giấy Tuy nhiên, chất hữu hòa tan, đặc trưng số lượng BOD COD dòng thải, liên quan trực tiếp tới nguồn cấp sợi hoạt động trình nghiền bột, trước vận hành hệ thống nhà máy giấy Việc bổ sung hóa chất (chủ yếu dạng tinh bột) hệ thống xeo giấy, ảnh hưởng tới số lượng BOD/COD, tác động thường không đáng kể Các chất hữu thải qua công đoạn nhà máy giấy phát sinh từ vận hành nghiền bột hóa học tổng hợp, tạo từ quy trình giấy loại, thâm nhập trực tiếp vào hệ thống nhà máy giấy theo dòng thải nhà máy giấy Trong nhà máy giấy nhà máy tổng hợp, trình tái nghiền bột nguyên liệu sợi dạng bột cục khô, bổ sung BOD/COD vào hệ thống nhà máy giấy, lượng bổ sung tùy thuộc vào lượng chất bột giấy 2.2 Hiện trạng môi trƣờng ngành công nghiệp giấy Công nghiệp giấy bột giấy ngành công nghiệp phức, tăng cường tiêu thụ lượng nước cao Các vấn đề mơi trường ngành cơng nghiệp gặp phải dịng thải nhiễm bẩn khí có mùi thối Hầu dây chuyền công nghệ xả thành dịng thải, tải theo hóa chất dư thừa từ dây chuyền cơng nghệ cơng nghệ sợi hịa tan Trong q trình nghiền bột giấy phương pháp hóa học, nhà máy có hệ thống thu hồi hiệu quả, thu hồi đạt tới 100% hóa chất từ khâu tẩy, thải nhiên, quy trình cơng nghệ làm bột giấy học quy trình cơng nghệ sợi tải chế, hóa chất dùng, bị thải 2.2.1 Phát tán khí thải: 2.2.1.1 Phát tán khí thải nhà máy giấy dùng nguyên liệu rừng: Mùi hôi vấn đề nhiễm khơng khí chủ yếu thường gặp nhà máy giấy Kraft Quá trình tạo hydro sulphide nặng mùi, mercaptan methyl,dymetyi sulphide SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 10 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn 4.4.1.3 Ớ mức tải trọng 2.4 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 6h) Bảng 4.29 Hiệu suất xử lý COD mơ hình tải trọng 2.4 kgCOD/ngày Ngày Thời gian Tải trọng (h) (kgCOD/ngày) COD (mg/l) Hiệu suất (%) MH bùn MH kết MH bùn MH kết hoạt tính hợp hoạt tính hợp 2.4 330 360 -10,00 -20,00 2.4 330 345 -10,00 -15,00 2.4 340 320 -13,33 -6,67 2.4 310 305 -3,33 -1,67 2.4 270 232 10,00 22,67 2.4 240 240 20,00 20,00 2.4 180 160 40,00 46,67 2.4 92 77 69,33 74,33 Hình 4.33 Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình với tải trọng 2.4kgCOD/ngày  Nhận xét: Tương tự trên, diễn biến hiệu suất xử lý mức tải trọng 2.4kgCOD/ngày mô hình kết hợp theo chiều hướng tăng dần sau ngày thứ hiệu suất xử lý tăng cao mức tải trọng 0.6 & 1.2kgCOD/ngày(74.3%) cao mơ hình bùn hoạt SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 81 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn tính đơn giản (69.3%) Và mơ hình bùn hoạt tính có dấu hiệu q tải hiệu suất xử lý thấp so với hiệu suất xử lý mức tải trọng 1.2kgCOD/ngày 4.4.1.4 Ớ mức tải trọng 3.6 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 4h) Bảng 4.30 Hiệu suất xử lý COD mơ hình tải trọng 3.6 kgCOD/ngày Ngày Thời gian Tải trọng (h) (kgCOD/ngày) COD (mg/l) Hiệu suất (%) MH bùn MH kết MH bùn MH kết hoạt tính hợp hoạt tính hợp 3.6 310 385 -3,33 -28,33 3.6 330 370 -10,00 -23,33 3.6 320 316 -6,67 -5,33 3.6 300 300 0,00 0,00 3.6 310 265 -3,33 11,67 3.6 290 248 3,33 17,33 3.6 270 220 10,00 26,67 3.6 250 198 16,67 34,00 3.6 220 168 26,67 44,00 3.6 170 120 43,33 60,00 3.6 95 95 68,33 68,33 3.6 90 83 70,00 72,33 SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 82 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn Hình 4.34 Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình với tải trọng 3.6kgCOD/ngày  Nhận xét: Ở mức tải trọng ta thấy hiệu xử lý mơ hình kết hợp cao rõ rệt so với mơ hình bùn hoạt tính mơ hình bùn hoạt tính bị tải (hiệu xử lý qua ngày thấp nhiều so với mức tải trọng thấp hơn) Tuy nhiên, hiệu xử lý mơ hình kết hợp mức tải trọng (72.33%) có dấu hiệu giảm so vơi mức tải trọng 2.4kgCOD/ngày (74.33%) 4.4.1.5 Ớ mức tải trọng 7.2 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 2h) Bảng 4.31 Hiệu suất xử lý COD mơ hình tải trọng 7.2 kgCOD/ngày Ngày Thời Tải trọng gian (h) (kgCOD/ngày) COD (mg/l) Hiệu suất (%) MH bùn MH kết MH bùn MH kết hoạt tính hợp hoạt tính hợp 7.2 300 320 0,00 -6,67 7.2 310 335 -3,33 -11,67 7.2 320 340 -6,67 -13,33 7.2 320 340 -6,67 -13,33 7.2 350 370 -16,67 -23,33 7.2 300 330 0,00 -10,00 7.2 300 305 0,00 -1,67 SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 83 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn 7.2 280 280 6,67 6,67 7.2 250 235 16,67 21,67 7.2 255 235 15,00 21,67 7.2 240 210 20,00 30,00 7.2 220 195 26,67 35,00 7.2 180 180 40,00 40,00 7.2 160 150 46,67 50,00 7.2 120 120 60,00 60,00 7.2 102 78 66,00 74,00 Hình 4.35 Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý COD mơ hình với tải trọng 7.2kgCOD/ngày  Nhận xét: mức tải trọng nồng độ COD đầu cao so với tải trọng thấp khác, điều cho thấy mơ hình có dấu hiệu tải Hiệu xử lý COD qua ngày mơ hình giảm rõ rệt so với tải trọng thấp Trong đó, mơ hình bùn hoạt tính truyền thống đạt 66% mơ hình kết hợp đạt 74% SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 84 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn 4.4.1.6 So sánh hiệu suất xử lý hai mơ hình theo mức tải trọng Bảng 4.32 Hiệu suất xử lý COD qua mức tải trọng mơ hình Hiệu suất xử lý COD (%) Tải trọng (kgCOD/ngày) Mơ hình bùn hoạt tính Mơ hình kết hợp 0,6 70 71,7 1,2 72 72,7 2,4 69,3 74,3 3,6 70 72,3 7,2 64,7 70,7 Hình 4.36 So sánh hiệu xử lý COD qua mức tải trọng mơ hình  Nhận xét: Qua biểu đồ trên, nhận thấy qua mức tải trọng hiệu suất xử lý COD mơ hình Kết Hợp ln cáo so với mơ hình Bùn Hoạt Tính Ở mức tải trọng 0.2 1.2 kgCOD/ngày hiệu xử lý mơ hình chênh lệch khơng nhiều, mơ hình bùn hoạt tính mức tải trọng 1.2kgCOD/ngày mức tải trọng tối ưu (khi tăng lên mức tải 2.4kgCOD/ngày có biểu q tải, hiệu suất xử lý giảm) Tuy nhiên mức tải trọng 2.4kgCOD/ngày lại mức tải trọng tối ưu mơ hình kết hợp SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 85 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn mơ hình hình thành lớp màng vi sinh nên khả chịu tải mơ hình kết hợp cao mơ hình bùn hoạt tính truyền thống 4.4.2 So sánh biến thiên nồng độ SS mơ hình 4.4.2.1 Ớ mức tải trọng 0.6 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 24h) Bảng 4.33 Nồng độ SS mô hình tải trọng 0.6kgCOD/ngày Tải trọng Thời gian (kgCOD/ngày) (h) MH bùn hoạt tính MH kết hợp 0.6 24 1570 1680 0.6 24 1300 1205 0.6 24 2020 1538 0.6 24 2105 1780 Ngày SS (mg/l) Hình 4.37 Biến thiên nồng độ SS mơ hình với tải 0.6kgCOD/ngày  Nhận xét: Ở mức tải trọng 0.6kgCOD/ngày sau ngày nồng độ SS hai mơ hình có chiều hướng giảm, lúc vi sinh vật chưa thích nghi kịp với nước thải Nhưng sau ngày thứ nồng độ hai mơ hình có chiều hướng tăng lên Trong đó, nồng độ mơ hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể có SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 86 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn nồng độ SS thấp so với mơ hình bùn hoạt tính truyền thống phần vi sinh vật dính bám giá thể 4.4.2.2 Ớ mức tải trọng 1.2 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 12h) Bảng 4.34 Nồng độ SS mơ hình tải trọng 1.2kgCOD/ngày Ngày Tải trọng Thời gian (kgCOD/ngày) (h) MH bùn hoạt tính MH kết hợp 1.2 12 1850 1930 1.2 12 1700 1840 1.2 12 1650 1487 1.2 12 1500 1403 1.2 12 2050 1560 1.2 12 2010 1780 1.2 12 2250 1845 1.2 12 2200 1985 SS (mg/l) Hình 4.38 Biến thiên nồng độ SS mơ hình với tải 1.2kgCOD/ngày SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 87 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn  Nhận xét: Đối với mức tải trọng 1.2kgCOD/ngày biến thiên nồng độ SS mơ hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể có phần ổn định so với mơ hình bùn hoạt tính truyền thống Nồng độ SS mơ hình bùn hoạt tính có xu hướng giảm ngày đầu tăng dần không ngày thứ thứ Cịn với mơ hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể nồng độ SS tăng sau ngày thứ tương tự với tải trọng 0.6kgCOD/ngày nồng độ SS mơ hình kết hợp ln thấp so với mơ hình bùn hoạt tính truyền thống 4.4.2.3 Ớ mức tải trọng 2.4 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 6h) Bảng 4.35 Nồng độ SS mơ hình tải trọng 2.4kgCOD/ngày Ngày Tải trọng Thời gian (kgCOD/ngày) (h) MH bùn hoạt tính MH kết hợp 2.4 1650 1690 2.4 1550 1490 2.4 1660 1470 2.4 1530 1410 2.4 1980 1538 2.4 1950 1805 2.4 1900 1810 2.4 2015 1802 SVTH: Mã Thị Kim Phượng SS (mg/l) Trang 88 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn Hình 4.39 Biến thiên nồng độ SS mơ hình với tải 2.4kgCOD/ngày  Nhận xét: Cũng tương tự trên, mức tải trọng biến thiên nồng độ SS hai mơ hình có xu hướng giảm ngày tăng dần sau ngày thứ nồng độ SS mơ hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể thấp so với mô hình bùn hoạt tính dao động khoảng 1400 - 1800 mg/l 4.4.2.4 Ớ mức tải trọng 3.6 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 4h) Bảng 4.36 Nồng độ SS mơ hình tải trọng 3.6kgCOD/ngày Ngày Tải trọng Thời gian (kgCOD/ngày) (h) MH bùn hoạt tính MH kết hợp 3.6 1550 1580 3.6 1450 1530 3.6 1600 1405 3.6 1750 1650 3.6 1480 1180 3.6 1322 1387 3.6 1650 1465 3.6 1760 1537 3.6 1800 1768 SVTH: Mã Thị Kim Phượng SS (mg/l) Trang 89 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn 3.6 1950 1785 3.6 1700 1585 3.6 1950 1760 Hình 4.40 Biến thiên nồng độ SS mơ hình với tải 3.6kgCOD/ngày  Nhận xét: Qua đồ thị cho thấy biến thiên nồng độ SS hai mơ hình tương tự tải trọng thấp nồng độ SS tăng dần qua ngày xử lý nồng độ SS mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể thấp mo hình bùn hoạt tính Tuy nhiên, tải trọng nồng độ SS mơ hình kết hợp dao động khoảng 1500mg/l thấp so với tải trọng 0.6 - 1.2 - 2.4 kgCOD/ngày 4.4.2.5 Ớ mức tải trọng 7.2 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 2h) Bảng 4.37 Nồng độ SS mơ hình tải trọng 7.2kgCOD/ngày Ngày Tải trọng Thời gian (kgCOD/ngày) (h) MH bùn hoạt tính MH kết hợp 7.2 1670 1648 7.2 1600 1630 7.2 1540 1610 SVTH: Mã Thị Kim Phượng SS (mg/l) Trang 90 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn 7.2 1680 1530 7.2 1720 1643 7.2 1780 1590 7.2 1760 1680 7.2 1850 1705 7.2 1564 1590 7.2 1650 1487 7.2 1570 1430 7.2 1740 1695 7.2 1890 1760 7.2 1960 1805 7.2 1945 1670 7.2 1950 1845 Hình 4.41 Biến thiên nồng độ SS mơ hình với tải 7.2kgCOD/ngày  Nhận xét: Nhìn chung, tiêu SS qua đồ thị nhận thấy nồng độ SS mơ hình kết hợp ln thấp so với mơ hình bùn hoạt tính truyền thống Vì ngun SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 91 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn lý mơ hình bùn hoạt tính sản sinh sinh khối nên nồng độ SS ln tăng cao, cịn đồi với mơ hình kết hợp có bổ sung giá thể dính bám nên phần vi sinh vật dính bám bề mặt giá thể nên nồng độ SS ln thấp nồng độ SS mơ hình bùn hoạt tính 4.4.3 Kết xác định thơng số động học hai mơ hình Bảng 4.38 Thơng số động học hai mơ hình Thơng số Mơ Hình Bùn hoạt tính Mơ hình Kết hợp Kd (ngày-1) 0.3172 0.3626 Y (mgbùn/mgCOD) 2.138 3.014 K (ngày-1) 1.18 1.33 Ks (mg/l) 58.65 55.29  Ý nghĩa thông số động học - Hệ số tốc độ sử dụng chất riêng - K; giả sử K = a (ngày-1), nghĩa (g) bùn tiêu thụ a (g) COD ngày - Hằng số bán tốc độ - Ks; giả sử Ks = b (mg/l), nghĩa thời điểm tốc độ tăng trưởng ½ tốc độ cực đại nồng độ chất (nồng độ COD) b (mg/l) - Hệ số suất sử dụng chất cực đại - Y; giả sử Y = c (mgbùn/mgCOD), nghĩa tiêu thụ (g) COD sinh c (g) bùn - Hệ số tốc độ phân huỷ nội bào - Kd; giả sử Kd = d (ngày-1), nghĩa ngày, (g) sinh khối tạo d (g) bị để trì tế bào hay bị chết hay bị tiêu thụ VSV bậc dinh dưỡng cao (như Protozoa) Qua ý nghĩa thông số động trên, rút nhận xét chung thông số động học mơ hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể cho hiệu xử lý COD cao so với mơ hình bùn hoạt tính truyền thống SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 92 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn 5.1 Kết luận Như vậy, thân lục bình có khả làm giá thể kết hợp cho bể bùn hoạt tính xử lý nước thải ngành sản xuất giấy bột giấy Sau trình nghiên cứu hai mơ hình : mơ hình bùn hoạt tính đối chứng mơ hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể, thu số kết sau:  Đối với mơ hình bùn hoạt tính đối chứng: - Hiệu xử lý COD đạt cao 72% ứng với thời gian lưu nước 12h tải trọng 1.2kgCOD/ngày - Về tiêu SS, mơ hình bùn hoạt tính truyền thống nồng độ SS khơng giảm mà tăng cao, dao động khoảng 1200 - 2200 mg/l  Đối với mơ hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể: - Hiệu xử lý COD đạt cao 74,33% ứng với thời gian lưu nước 6h tải trọng 2.4kgCOD/ngày - Về tiêu SS, mơ hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể nồng độ SS khơng giảm suốt trình nghiên cứu cho thấy nồng độ SS ln thấp mơ hình bùn hoạt tính truyền thống dao động khoảng 1100 - 2000 mg/l  Riêng tiêu pH cho kết trung tính suốt trình nghiên cứu cho hai mơ hình  Về kết tính tốn thơng số động học cho thấy thơng số động học mơ hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể mơ hình bùn hoạt tính truyền thống khơng chênh lệch nhiều 5.2 Kiến nghị - Nên nghiên cứu loại giá thể với số loại nước thải khác nước thải ngành sản xuất giấy bột giấy - Do thời gian có hạn nên đề tài nghiên cứu với lượng giá thể 1/3 thể tích bể bùn hoạt tính Vì vậy, cần nghiên cứu thêm với lượng thân lục bình khác so với đề tài - Tiến hành nghiên cứu giá thể với phương pháp sinh học kị khí SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 93 Đồ Án Tốt Nghiệp - GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn Thay đổi hàm lượng COD đầu vào cho mơ hình, khơng giới hạn đầu vào cố định 300 mg/l nghiên cứu đề tài SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 94 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Hiếu Nhuệ, 1990, Xử lý nước thải phương pháp sinh học, Trường Đại Học Xây Dựng Hà Nội PGS.TS Hoàng Huệ, 1996, Xử lý nước thải, NXB Xây Dựng Hà Nội Đỗ Hồng Lan Chi – Lâm Minh Triết, 2003, Vi sinh vật Mơi Trường, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh PGS TS Hoang huệ, 2002, Thoát nước tập 2: xử lý nước thải, NXB Khoa học kĩ thuật, Hà Nội Nguyễn Xuân Nguyên, Phạm Hoàng Hải, 2003, Lý thuyết mơ hình hố q trình xử lý nước thải phương pháp sinh học, NXB Khoa học kĩ thuật, Hà Nội PGS.TS Hồng Văn Huệ, 2004, Công nghệ Môi Trường – Tập 1: Xử lý nước thải, NXB Xây Dựng, Hà Nội Nguyễn Văn Phước, 2004, Xử lý nước thải bùn hoạt tính – Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP.HCM PGS.TS Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo Dục Th.S Lâm Vĩnh Sơn, 2008, Bài giảng Thực hành xử lý nước thải, Trường ĐH Kĩ Thuật Công Nghệ TP.HCM SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 95 ... giá khả sử dụng thân lục bình làm giá thể xử lý nước thải ngành sản xuất bột giấy giấy - Đánh giá khả xử lý nước thải ngành sản xuất bột giấy giấy cơng nghệ bùn hoạt tính - Xác định hiệu xử lý. .. dụng giá thể dính bám thân lục bình - Xây dựng mơ hình: + Mơ hình bùn hoạt tính truyền thống + Mơ hình bùn hoạt tính kết hợp sử dụng giá thể thân lục bình 3.4 Mơ hình nghiên cứu - Số lượng: bể... phần tính chất nước thải thường khác Do đó, nước thải sử dụng nghiên cứu nước thải lấy từ hố thu nước thải Công ty TNHH giấy AFC đặt xã Vĩnh Lộc B, huyện Bình Chánh, TP.HCM 1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU