Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ dung polymer sinh học

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CƠNG NGHỆ SINH HỌC ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỨ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ DÙNG POLYMER SINH HỌC Người hướng dẫn: TS.ĐẶNG ĐỨC LONG Sinh viên thực hiện: LÊ THỊ QUỲNH ANH Số thẻ sinh viên: 107120240 Lớp: 12SH Đà Nẵng, 5/2017 i ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: LÊ THỊ QUỲNH ANH Lớp:12SH Khoa: HÓA Số thẻ sinh viên: 107120240 Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Tên đề tài đồ án: Nghiên cứu khả xử lý nước thải phương pháp keo tụ dung polymer sinh học Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Tóm tắt Lời cảm ơn - Mục lục - Danh mục hình vẽ - Danh mục bảng biểu - Tóm tắt luận văn - Lời mở đầu - Chương 1: Tổng quan tài liệu - Chương 2: Vật liệu phương pháp - Chương 3: Kết thảo luận - Chương 4: Kết luận kiến nghị - Tài liệu tham khảo - Phụ lục Họ tên người hướng dẫn: TS Đặng Đức Long Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 17/2/2017 Ngày hồn thành đồ án: 25./5/2017 Trưởng Bộ mơn …………………… Đà Nẵng, ngày tháng năm 2017 Người hướng dẫn ii TÓM TẮT Nghiên cứu nhằm ứng dụng trình keo tụ dùng số loại polymer sinh học để thu hổi protein từ nước thải thủy sản Sau thử nghiệm điều kiện dung dịch chuẩn với loại protein, quy trình đưa mở rộng ứng dụng mẫu nước thải trạm xử lý nước thải Sơn Trà- Đà Nẵng có chứa đa dạng loại protein khác Việc nghiên cứu tập trung vào sử dụng loại polymer sinh học chitosan kết hợp với chất hỗ trợ vô bentonite bổ sung vào nước thải nhằm thu hồi protein làm giảm ô nhiễm nước thải Hiệu suất xử lý nước thải đánh giá thông qua thông số như: độ đục, COD (chemical oxygen demand), TSS (turbidity & suspendid solids) Kết nghiên cứu tìm tỷ lệ chitosan: bentonite phù hợp để keo tụ protein giảm số COD lên tới 88%, hàm lượng protein thu hồi lên tới 95% Từ kết cho thấy tính ứng dụng nghiên cứu cao ASBTRACT This research aims to apply the coagulation process using biopolymers to extract protein from fish processing wastewater After testing with a pure protein solution in a buffer, the procedure has been extended to real wastewater samples of Son Tra wastewater treatment plant, which contains a variety of proteins The research focused on the use of chitosan in combination with an inorganic addition (bentonite) to recover proteins and decrease the pollution of the wastewater The efficiency of the treatment process is measured through several parameters such as turbidity, chemical oxygen demand (COD), TSS (turbidity & suspendid solids) The results has helped to determine an approapriate chitosan: bentonite ratio, at which the COD reduction is up to 88% and the recovery of protein is up to more than 95% Results show a great potential of the method in fish processing wastewater treatment in larger scale i LỜI CÁM ƠN Sau năm học trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng em tích lũy nhiều kinh nghiệm, kiến thức quý giá đặc biệt giúp em hoàn thiện nhân cách sống tốt Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giúp đỡ tất thầy cô công tác trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng, thầy cô khoa Hóa, đặc biệt thầy mơn Cơng Nghệ Sinh Học tích cực, nhiệt tình giúp đỡ, dạy dỗ em suốt thời gian ngồi ghế giảng đường Trong suốt thời gian làm đề tài tốt nghiệp em xin chân thành cảm ơn thầy TS Đặng Đức Long hướng dẫn tận tình giúp em có cách làm việc khoa học, cho em lời khuyên lúc em gặp khó khăn để giúp em hồn thành tốt đề tài Em xin cảm ơn chân thành tới anh chị phụ trách phịng thí nghiệm mơn Cơng Nghệ Sinh Học, trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng thầy Võ Công Tuấn cô Phạm Thị Kim Thảo tạo điều kiện thuận lợi nhất, cố gắng muộn để giúp em hồn thành thí nghiệm Con xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ba mẹ tất anh chị em gia đình ln ln động viên an ủi, nguồn động lưc giúp vượt qua khó khăn q trình học tập để hồn thành tốt cơng việc giao Đồng thời xin cảm ơn tất bạn thành viên lớp 12SH nói chung, người bạn thân bạn làm đề tài phịng thí nghiệm nói riêng ln bên cạnh lúc khó khăn nhất, nhiệt tình giúp đỡ suốt thời gian học tập làm thí nghiệm Cuối em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Cán phản biện thầy cô Hội đồng bảo vệ dành thời gian để xem xét đánh giá góp ý cho đồ án em Đà Nẵng, ngày 26 tháng 05 năm 2017 Lê Thị Quỳnh Anh ii CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu tính tốn đồ án tốt nghiệp trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ cho việc thực đồ án cảm ơn thơng tin trích dẫn đồ án rõ nguồn gốc rõ ràng phép công bố Đà Nẵng, ngày … tháng… năm 2017 Sinh viên thực Lê Thị Quỳnh Anh iii MỤC LỤC Nhiệm vụ đồ án Tóm tắt Lời nói đầu Lời cam đoan liêm học thuật i ii Mục lục Danh sách bảng biểu Danh sách hình vẽ Danh sách cụm từ viết tắt iii v vi vii Trang LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan ngành chế biến thủy sản Việt Nam 1.2 Tổng quan nước thải thủy sản 1.3 Tổng quan protein cá 1.3.1 Protein cấu trúc 1.3.2 Protein chất 1.3.3 Protein liên kết (khung mạng) 1.4 Tổng quan polymer sinh học xử lý nước thải 1.4.1 Tổng quan chitosan 1.4.2 Tổng quan bentonite 14 1.5 Tổng quan phương pháp keo tụ 16 1.5.1 Khái niệm 16 1.5.2 Cơ chế 16 1.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình keo tụ 19 1.6 Tổng quan tình hình nghiên cứu nước 20 1.6.1 Tình hình nghiên cứu nước 20 1.6.2 Tình hình nghiên cứu nước 22 CHƯƠNG NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 23 iv 2.1 Nguyên vật liệu 23 2.1.1 Nguồn nước thải 23 2.1.2 Dụng cụ, hóa chất thiết bị sử dụng 23 2.2 Phương pháp nghiên cứu 24 2.2.1 Sơ đồ tiến trình nghiên cứu 24 2.2.2 Thuyết minh tiến trình nghiên cứu 24 2.3 Phương pháp phân tích 27 2.3.1 Phương pháp xác định COD 27 2.3.2 Phương pháp xác định TSS (Total Supended Solids) 28 2.3.3 Xác định hàm lượng protein phương pháp Bradford [13] 29 2.3.4 Xác định nitơ tổng số phương pháp Kejldahl [14] 30 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Kết hoạt hóa bentonite 32 3.2 Đặc trưng nước thải thủy sản 33 3.3 Khảo sát hiệu suất thu hồi protein hiệu suất xử lý COD 34 3.3.1 Xây dựng đường albumin chuẩn 34 3.3.2 Kết khảo sát hiệu suất thu hồi protein hiệu suất xử lý COD 35 3.3 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến khả keo tụ protein 38 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41 4.1 Kết luận 41 4.2 Kiến nghị 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 Phụ lục Dụng cụ, thiết bị dùng cho trình nghiên cứu 46 Phụ lục Hóa chất dung cho q trình nghiên cứu 46 Phụ lục Chuẩn bị hóa chất 46 v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.2 Việc thải hàng năm protein chất béo từ nước thải ngành chế biến thủy sản Ba Lan Bảng 1.4 Bảng số liệu hàm lượng protein thành phần hóa học số lồi thủy sản Bảng 1.5 Tỉ lệ % protein tổng số protein cá, mực ống thịt Bảng 2.1 Thể tích chitosan khối lượng bentonite bổ sung cho thí nghiệm .27 Bảng 2.2 Bảng dựng đường chuẩn phương pháp Bradford 29 Bảng 3.1 Kết phân tích bentonite chưa hoạt hóa hoạt hóa 33 Bảng 3.2 Đặc trưng nước thải thủy sản 33 Bảng 3.3 Bảng số liệu sau xử lý nước thải thủy sản 36 Bảng 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến hiệu suất xử lý nước thải 39 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Chế biến thủy sản đơng lạnh truyền thống Hình 1.2 Ơ nhiễm nguồn nước kênh Phú Lộc, Đà Nẵng Hình 1.3 Cơng thức hóa học chitosan Hình 1.4 Sản phẩm chitosan thương mại 10 Hình 1.5 Màng bọc thực phẩm từ chitosan 12 Hình 1.6 Hình ảnh bentonite 14 Hình 1.7 Đơn vị montmorillonit 14 Hình 1.9 Cơ chế phương pháp keo tụ 17 Hình 1.9 Quy trình thu hồi protein nước thải thủy sản phèn nhôm 21 Hình 1.10 Quy trình tách protein phức hợp chitosan – alginate 22 Hình 2.1 Sơ đồ tiến trình nghiên cứu 24 Hình 2.4 Quy trình thu hồi protein từ nước thải thủy sản 26 Hình 2.5 Hệ thống chưng cất đạm: a/ Bộ phận phá mẫu; b/ Bộ phận chưng cất 30 Hình 3.1 Đồ thị phân tích độ rỗng lỗ xốp bentonite chưa hoạt hóa 32 Hình 3.2 Đồ thị phân tích độ rỗng lỗ xốp bentonite hoạt hóa 32 a mẫu bentonite chưa hoạt hóa b mẫu bentonite hoạt hóa 33 Hình 3.3 Mẫu dựng đường chuẩn nồng độ khác 34 Hình 3.4 Đồ thị đường chuẩn albumin 34 Hình 3.5 Hình ảnh nước thải thủy sản ban đầu chưa xử lý 35 Hình 3.6 Một số mẫu nước thải sau xử lý 35 Hình 3.7 Biểu đồ hiệu suất xử lý nước thải qua số COD hàm lượng protein 37 Hình 3.8 Biểu đồ kết hiệu suất xử lý nước thải pH khác 39 vii DANH SÁCH CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT COD: Chemical Oxygen Demand BOD: Biochemical Oxygen Demand TSS: Total Suspendid Solids NOCC: N - O carboxymethy DMA: Ordimethylactamine MMT: montmorillonit ZETA: điện ξ ĐDSH: Đa dạng sinh học USA: Đô la Mỹ STT: số thứ tự TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam viii Đề tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học Bảng 3.1 Kết phân tích bentonite chưa hoạt hóa hoạt hóa a mẫu bentonite chưa hoạt hóa b mẫu bentonite hoạt hóa Từ đồ thị bảng ta thấy, bentonite sau làm hoạt hóa có kích thước lỗ xốp lớn hơn, lượng chất hấp phụ vào lỗ xốp lớn Vì vậy, khả hấp phụ chất có nước thải cao bentonite chưa hoạt hóa 3.2 Đặc trưng nước thải thủy sản Khảo sát đặc trưng nước thải thủy sản để biết mức độ ô nhiễm nguy hại nguồ nước thải đồng thời đáp ứng vấn đề nghiên cứu đề tài biết hiệu suất xử lý COD, hiệu suất thu hồi protein Kết phân tích nước thải lấy từ nhà máy chế biến thủy sản surimi trình bày bảng 3.1 Bảng 3.2 Đặc trưng nước thải thủy sản STT Thông số Đơn vị Giá trị pH - 6,33 – 6,78 T0 oC 28 - 30 COD mg/l 6000 - 8000 BOD5 mg/l - Nitơ tổng mg/l 700 - 750 TSS mg/l 7000 - 8000 Nguồn nước thải thủy sản có giá trị COD Nitơ tổng số cao, nguyên nhân làm cho nồng độ chất ô nhiễm nước thải hệ thống SVTH: Lê Thị Quỳnh Anh – 12SH GVHD: Đặng Đức Long 33 Đề tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học xử lý nước thải chung nhà máy tăng cao Nguồn nước thải thủy sản nhà máy xử lý nước thủy sản surimi có COD cao so với số nguồn nước nhà máy khác (theo số tài liệu tham khảo), nhà máy nơi tập trung nước thải hầu hết nhà máy chế biến thủy sản khu vực Ngoài ra, giá trị COD biến động khoảng lớn tùy vào thời điểm lấy mẫu 3.3 Khảo sát hiệu suất thu hồi protein hiệu suất xử lý COD 3.3.1 Xây dựng đường albumin chuẩn Dựa vào phương pháp Bradford để xây dựng đường chuẩn với chất chuẩn albumin nhiều nồng độ khác Hình 3.3 Mẫu dựng đường chuẩn nồng độ khác 0.45 0.4 y = 0.0081x + 0.0079 R² = 0.9958 độ hấp thụ (A) 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 10 20 30 40 50 60 nồng độ albumin (µg/ml) Hình 3.4 Đồ thị đường chuẩn albumin SVTH: Lê Thị Quỳnh Anh – 12SH GVHD: Đặng Đức Long 34 Đề tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học 3.3.2 Kết khảo sát hiệu suất thu hồi protein hiệu suất xử lý COD Chuẩn bị bình tam giác 250ml sạch, sau thêm 100ml mẫu nước thải cần xử lý vào bình Thêm dung dịch chitosan 1% theo thể tích đưa bảng 2.1 lắc vòng phút Sau thêm bentonite vào lắc vịng 25 phút Để lắng 30 phút, sau thu dịch để đo OD bước sóng 595nm tính hiệu suất xử lý COD qua phương pháp Kalipemanganat Từ đường chuẩn, ta tính hàm lượng protein cịn lại dịch sau q trình kết tụ Từ đó, tính hiệu suất thu hồi protein chitosan bentonite Từ thể tích KMnO4 tiêu tốn cho chuẩn độ, tính hiệu suất xử lý COD Hình 3.5 Hình ảnh nước thải thủy sản ban đầu chưa xử lý Hình 3.6 Một số mẫu nước thải sau xử lý SVTH: Lê Thị Quỳnh Anh – 12SH GVHD: Đặng Đức Long 35 Đề tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học Dung dịch chitosan 1% dung dịch có độ nhớt cao, bên cạnh bentonite hợp chất có khả hấp phụ bề mặt tăng khả làm nước thải Bởi vì, chitosan có dư gốc –NH+ gắn với –COO – protein, làm cho protein đủ lớn để kết tụ Cũng số báo chứng minh chitosan có khả kết tụ protein hiệu suất không cao, nghiên cứu trường Đại học Thủy Sản Nha Trang có hiệu suất thu hồi thấp có 60% Kết hợp hai yếu tố này, số nghiên cứu tiến hành sử dụng chitosan bentonite cách riêng rẻ để xử lý nước thải hiệu suất thu hồi protein khơng cao Vì vậy, tối kết hợp chất để xem khả thu hồi protein hỗn hợp có cao khơng Mà hai chất làm tăng hiệu suất xử lý COD tất nhiên làm tăng hiệu suất thu hồi protein Bảng 3.3 Bảng số liệu sau xử lý nước thải thủy sản mẫu gốc 10 11 12 13 14 15 COD 6866.667 2928 2340 1568 772 1568 2268 3108 3908 2460 2524 4452 3168 2704 3676 3956 SVTH: Lê Thị Quỳnh Anh – 12SH OD_595 0,293 0,079 0,064 0,082 0,014 0,088 0,099 0,088 0,12 0,193 0,115 0,14 0,071 0,219 0,201 0,186 hiệu suất xủ lý COD hiệu suất thu hồi protein 57,359 65,922 77,165 88,757 77,165 66,971 54,738 43,087 64,175 63,243 35,165 53,864 60,621 46,466 42,388 73,038 78,157 72,014 95,222 69,966 66,212 69,966 59,044 34,130 60,751 52,218 75,768 25,256 31,399 36,519 GVHD: Đặng Đức Long 36 Đề tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học Hiệu suất xử lý nước thải qua số COD hàm lượng protein 120.000 tỷ lệ % 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0.000 10 11 12 13 14 15 16 số thí nghiệm hiệu suất xủ lý COD hiệu suất thu hồi protein Hình 3.7 Biểu đồ hiệu suất xử lý nước thải qua số COD hàm lượng protein Dựa vào bảng tổng kết đồ thị ta thấy thay đổi giá trị thể tích chitosan khối lượng bentonite hiệu suất thu hồi protein thay đổi Cụ thể qua biểu đồ ta thấy với 100ml mẫu nước thải, bổ sung 4ml chitosan 1% + 2g bentonite cho hiệu suất thu hồi protein cao nhất, đạt 95,2% Sau tìm thể tích chitosan khối lượng bentonite bổ sung vào mẫu đạt hiệu cao tiếp tục khảo sát ảnh hưởng pH đến hiệu suất thu hồi protein Do chitosan polymer sinh học có điện tích nên pH yếu tố ảnh hưởng đến khả kết tụ protein Hiệu suất xử lý COD nước thải thủy sản yếu tố ảnh hưởng lớn đến khả giảm ô nhiễm nguồn nước, tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng nước thải trước sau xử lý Tương tự khảo sát hiệu suất thu hồi protein, khảo sát hiệu suất xử lý COD mẫu làm thí nghiệm để tìm thí nghiệm đạt kết cao thí nghiệm thực theo bảng 2.1 Cũng tương tự hiệu suất thu hồi protein, thay đổi thông số chitosan bentonite ta thu kết khác hiệu suất xử lý COD Qua 15 thí nghiệm tơi tìm thí nghiệm đạt kết tối ưu thí nghiệm thứ 4, với 100ml mẫu nước thải thủy sản bổ sung thêm 4ml chitosan 1% 2g bentinite SVTH: Lê Thị Quỳnh Anh – 12SH GVHD: Đặng Đức Long 37 Đề tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học Có kết trên, tơi tiếp tục khảo sát ảnh hưởng pH khả keo tụ protein 3.3 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến khả keo tụ protein Trong xử lý nước thải phương pháp keo tụ phương pháp hóa lý nhằm xử lý màu nước, loại bỏ chất rắn dạng lơ lửng, chất hịa tan…bằng chất keo tụ (phèn nhơm phèn sắt) chất trợ keo tụ polymer, PAC…tạo nên bơng cặn có kích thước lớn lắng xuống đáy Quá trình keo tụ: Phản ứng 1: Hấp phụ ban đầu liều lượng polymer tối ưu Phân tử polymer dính vào hạt keo – Phản ứng 2: Hình thành bơng cặn Đi polymer hấp phụ duỗi gắn kết với vị trí trống bề mặt hạt keo khác —> hình thành bơng cặn – Phản ứng 3: Hấp phụ lần hai polymer Nếu đoạn cuối duỗi không tiếp xúc với vị trí trống hạt khác gấp lại —> tiếp xúc với mặt khác hạt —> ổn định lại – Phản ứng 4: liều lượng polymer dư Nếu polymer thêm vào dư nhiều, bề mặt hạt bão hịa đoạn polymer —> khơng có vị trí trống để hình thành cầu nối —> hạt keo ổn định trở lại – Phản ứng 5: Vỡ cặn, vỡ vụn cặn xáo trộn nhiều Trong tồn q trình (5 phản ứng ), chế là: Hấp phụ tạo cầu nối Cơ chế phụ là: Trung hịa điện tích Như trình bày trên, chitosan polymer phân tử có nhóm –NH2 liên kết với nhóm –COOH phân tử protein hình thành phản ứng keo tụ protein, pH yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất keo tụ protein Từ kết khảo sát mục 3.2 ta thu kết thêm 4ml chitosan 1% với 2g bentonite vào 100ml mẫu nước thải hiệu suất đạt cao nhất, tiếp ta khảo sát ảnh hưởng pH việc keo tụ protein Chỉnh pH nước thải giá trị khác nhau, cụ thể giá trị: 5; 5,5; Sau tiến hành làm thí nghiệm thí nghiệm khảo sát hiệu suất thu hồi protein SVTH: Lê Thị Quỳnh Anh – 12SH GVHD: Đặng Đức Long 38 Đề tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học - Chuẩn bị bình tam giác 250ml, thêm 100ml mẫu nước thải chỉnh pH, thêm 4ml chitosan 1% 2g bentonite - Cho vào máy lắc vòng 30 phút, để lắng, thu dịch đo số Qua q trình làm thí nghiệm thu kết thể bảng biểu đồ đây: Bảng 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến hiệu suất xử lý nước thải Mẫu OD_595 COD Hiệu suất xử lý Hiệu suất thu COD hồi protein 0,293 6866,667 pH = 0,008 552 91,961 97,270 pH = 5,5 0,012 680 90,097 95,904 pH = 0,017 792 88,466 94,198 tỷ lệ % Gốc 100.000 98.000 96.000 94.000 92.000 90.000 88.000 86.000 84.000 82.000 97.270 95.904 94.198 91.961 90.097 88.466 pH = pH = 5,5 pH = thí nghiệm hiệu suất thu hồi protein hiệu suất xử lý COD Hình 3.8 Biểu đồ kết hiệu suất xử lý nước thải pH khác Qua bảng biểu đồ kết ta thấy thay đổi pH giá trị độ đục COD thay đổi Tại pH = 6, hiệu suất thu hồi protein đạt kết cao lên tới 97% so với thí nghiệm chưa điều chỉnh pH 95%, hiệu suất tăng ko đáng kể qua thấy ảnh hưởng pH đến trình keo tụ protein Vì hiệu suất thu hồi protein tăng lên kéo theo hiệu suất xử lý COD tăng lên SVTH: Lê Thị Quỳnh Anh – 12SH GVHD: Đặng Đức Long 39 Đề tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học Tại thí nghiệm chưa điều chỉnh pH hiệu suất xử lý COD đạt 88% sau mẫu điều chỉnh pH hiệu suất xử lý tăng lên 91% SVTH: Lê Thị Quỳnh Anh – 12SH GVHD: Đặng Đức Long 40 Đề tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Qua trình thực đề tài: “Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dùng polymer sinh học”, em khảo sát hỗn hợp chitosan bentonite có khả thu hồi protein, xác định số đặc trưng nước thải nhà máy chế biến thủy sản surimi thử nghiệm thực nghiệm với nước thải Dựa vào kết thu em rút số kết luận sau: Hỗn hợp chitosan bentonite có khả xử lý nước thải thủy sản với hiệu suất thu hồi protein hiệu suất xử lý COD cao Quá trình nghiên cứu khả xử lý nước thải dựa vào yếu tố: thể tích chitosan 1%, khối lượng bentonite pH nước thải Do đó, cần chọn giá trị yếu tố ảnh hưởng thích hợp đạt hiệu suất cao Qua trình thực nghiệm thu kết trình bày chương 3, với 100ml nước thải thủy sản điều chỉnh pH = 5,5; bổ sung thêm 4ml chitosan 1% 2g bentonite đạt hiệu suất thu hồi protein cao 97%, đồng thời hiệu suất xử lý COD đạt hiệu suất cao 91% Qua kết khảo sát kết trình bày trên, với 100ml nước thải có số ban đầu là: COD ban đầu khoảng từ 6000-8000mg/l, nồng độ Nito cao 712 mg/l, pH khoảng 6.33 - 6.78, TSS 7100 mg/l Sau bổ sung chitosan: bentonite số giảm đáng kể 4.2 Kiến nghị Vì thời gian làm thí nghiệm có hạn nên em xin kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp sau: Có thể tự sản xuất chitosan từ vỏ tơm, cua từ phế liệu công nghiệp sản xuất thủy sản, tiết kiệm chi phí mua chitosan công nghiệp Khảo sát kỹ thành phần nước thải hàm lượng ion kim loại đó, chitosan có khả hấp thụ ion kim loại tốt, làm giảm khả hấp phụ protein nước thải Khảo sát lại yếu tố ảnh hưởng đến khả thu hồi protein chitosan SVTH: Lê Thị Quỳnh Anh – 12SH GVHD: Đặng Đức Long 41 Đề tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học natri alginate Khảo sát sản phẩm thu ứng dụng sản phẩm thu làm thức ăn cho gia súc làm phân bón cho nơng nghiệp Mặc dù hiệu xử lý nước thải phương pháp cao chưa xử lý triệt để, nồng độ COD cao chưa đáp ứng tiêu chuẩn nước thải đầu ra, nên cần nghiên cứu thêm để xử lý triệt để SVTH: Lê Thị Quỳnh Anh – 12SH GVHD: Đặng Đức Long 42 Đề tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: Báo cáo tình hình sản xuất tháng đầu năm 2012, Trung tâm Thơng tin Thủy sản Trần Văn Chính, Giáo trình Thỗ nhưỡng học, NXB Nông Nghiệp năm 2006 SVTH: Dương Gia Đức, lớp 08MTLT Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản (surimi) mơ hình kị khí (UASB) hiếu khí (SBR) Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ Đại học Đà Nẵng năm 2010 Khoa Môi trường Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, GVHD: TS Trần Văn Quang SVTH: Hồng Tú Loan Đồ án cơng nghệ: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản công suất 5000 m3/ngày Phạm Ngọc Lân Vật liệu polymer phân hủy sinh học Lê Cộng Hịa, Tống Đình Q Nhà xuất Bách Khoa – Hà Nội Phan Thị Ngọc Ánh, Trần Thị Tuyết Anh Nghiên cứu công nghệ thu hồi máu cá nước thải chế biến thuỷ sản công ty TNHH XNK Thuỷ sản An Phát-Tiền Giang Khoa Công nghệ Sinh học môi trường, trường Đại học Lạc Hồng Đồ án: Tìm hiểu protein cá thủy sản, GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt, trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Tài liệu kỹ thuật: Hướng dẫn đánh giá phù hợp công nghệ xử lý nước thải giới thiệu số công nghệ xử lý nước thải ngành chế biến thủy sản, dệt may, giấy bột giấy Tổng Cục Môi Trường, Hà Nội, 2011 Tiểu luận an tồn thực phẩm: Phân tích mối nguy từ quy trình sản xuất surimi GVHD: TS Phan Ngọc Hịa, mơn cơng nghệ thực phẩm, Khoa Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh 10 GVHD: Nguyễn Thị Thanh Bình Tiểu luận surrimi - surimi seafood Bộ môn công nghệ Chế biến Thủy sản – Xúc sản, Viện công nghệ Sinh học – Thực phẩm, Trường đại học Công nghiệp TP Hồ Chí Minh, Bộ Cơng Thương 11 Tiêu chuẩn Việt Nam, nhóm I, TCVN 4565 – 88, có hiệu lực 1/7/1989 SVTH: Lê Thị Quỳnh Anh – 12SH GVHD: Đặng Đức Long 43 Đề tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học 12 TCVN 6625:2000 (ISO 11923:1997) Chất lượng nước - Xác định chất rắn lơ lửng cách lọc qua lọc sợi thủy tinh 13 Lâm Vĩnh Sơn, Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải, Đại học Kỹ thuật Công Nghệ 14 Bùi Xuân Đông, Giáo trình Thí nghiệm Hóa sinh II, Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng Tài liệu tiếng Anh: 15 Dennis J McHugh Produced by: Fisheries and Aquaculture Department, Production and utilization of products from commercial seaweeds FAO CORPORATE DOCUMENT REPOSITORY, Department of Chemistry, University College University of New South Wales Australian Defence Force AcademyCampbell, ACT 2600, Australia 16 K Mędrzycka and R Tomczak-Wandzel Gdańsk The laboratory experiments on reduction of organic pollutants load in wastewater generated in fish processing industry University of Technology, Chemical Faculty,ul Narutowicza 11/12, 81-952 Gdańsk 17 Liping Xiao, Master thesis of EMQAL project: Evaluation of Extraction Methods for Recovery of Fatty Acids from Marine Products Supervisor: Svein Are Mjøs, Nofima Ingredients, Bjørn Grung, University of Bergen, February 2010 18 Pradip Kumar Dutta+ and V S Tripathi+ Chitin and chitosan: Chemistry, properties and applications Department of Chemistry, Motilal Nahru National Institute of Technology, Allahabad 211 004 Journal of Scientific & Industrial Research Vol 63, January 2004, pp 20 – 31 19 Singgih Wibowo Surimi wash water treatment by chitosan – alginate complexes: Effect of molecular weight and degree of deacetylation of chitosan and nutrional evaluation of solids recovered by the treatment A dissertation submitted to Oregon State University in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy Presented November, 2003 Commencement June 2004 SVTH: Lê Thị Quỳnh Anh – 12SH GVHD: Đặng Đức Long 44 Đề tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học Tài liệu internet: 20 https://tongcucthuysan.gov.vn/portals/0/bao%20cao%20thang%203_2016final-dang-web.pdf 21 http://vasep.com.vn/1192/OneContent/tong-quan-nganh.htm 22 https://tongcucthuysan.gov.vn/vi-vn/gi%E1%BB%9Bi-thi%E1%BB%87u/qu%C3%A1-tr%C3%ACnh-ph%C3%A1t-tri%E1%BB%83n 23 http://luanvan.net.vn/luan-van/de-tai-thuc-trang-va-giai-phap-day-manh-xuatkhau-thuy-san-cua-viet-nam-trong-thoi-ky-hoi-nhap-53779/ 24 http://xulymoitruong.com/xu-ly-nuoc-thai-che-bien-thuy-hai-san-4889/ 25 https://vi.wikipedia.org/wiki/Chitosan 26 https://moitruongviet.edu.vn/giai-phap-xu-ly-bun-thai-tai-cac-nha-may-chebien-thuy-san/ 27 https://www.google.com.vn/search?q=c%E1%BA%A5u+tr%C3%BAc+2+l% E1%BB%9Bp+c%E1%BB%A7a+mmt&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved =0ahUKEwjUspb7q4bUAhXGqo8KHeQwCYAQ_AUIBigB&biw=1366&bih =663#tbm=isch&q=nanoclay&imgrc=_H7RKL2BmEEJlM: SVTH: Lê Thị Quỳnh Anh – 12SH GVHD: Đặng Đức Long 45 Đề tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học PHỤ LỤC Phụ lục Dụng cụ, thiết bị dùng cho trình nghiên cứu - Bình penicillin: 20 lọ - Chậu, rổ nhựa: - Túi nilon, dây buộc - Cốc đong 50, 100, 250, 500ml: loại - Máy ly tâm nhỏ, máy ly tâm lạnh, máy đo pH - Cân kỹ thuật, cân phân tích - Đũa thủy tinh, pipet loại, phễu - Bình tam giác: 15 bình - Máy lắc - Máy đo OD - Buret 25ml: - Găng tay cao su, trang y tế, giấy vệ sinh Phụ lục Hóa chất dung cho q trình nghiên cứu - Cồn 700, cồn tuyệt đối - Acid: CH3COOH 1%, H2C2O4 0.01N, H2SO4 2:1, H3PO4 85% - KMnO4 0.01N - Chitosan 1%, bentonite - Dung dịch Braford reagent 5X – Đức - Bovine Serum Albumin (BSA) – Đức Phụ lục Chuẩn bị hóa chất - Chitosan 1%: cân 1g chitosan hòa tan 100ml acid acetic 1% - Dung dịch Bradford 5X: cân 0,05g Coomassie Brilliant Blue hòa 5,9ml ethanol tuyệt đối, khấy tan sau thêm 5ml H3PO4, thêm nước cất 100ml - CH3COOH 1%: hút 1ml dung dịch CH3COOH 100%, thêm nước cất đến 100ml, - Các dung dịch cịn lại có sẵn phịng thí nghiệm SVTH: Lê Thị Quỳnh Anh – 12SH GVHD: Đặng Đức Long 46 Đề tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học Phụ lục Hình ảnh thiết bị q trình nghiên cứu Hình 4.1 Cân điên tử Hình 4.3 Máy đo độ hấp thụ quang Hình 4.2 Cân phân tích Hình 4.4 Máy lắc khơ Hình 4.5 Máy đo pH SVTH: Lê Thị Quỳnh Anh – 12SH GVHD: Đặng Đức Long 47 ... Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học - Hiệu suất xử lý COD nước thải thủy sản: Chọn phương pháp thu hồi protein từ nước thải thủy sản phương pháp keo. .. tài: Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học trúc mềm mại (như sò, ốc, hến…) 1.4 Tổng quan polymer sinh học xử lý nước thải Polymer sinh học (polymer có... Nghiên cứu khả xử lý nước thải thủy sản phương pháp keo tụ dung polymer sinh học Có kết trên, tơi tiếp tục khảo sát ảnh hưởng pH khả keo tụ protein 3.3 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến khả keo tụ