Ứng dụng SBR quy mô pilot cho quá trình nitrit hóa bán phần xử lý nước rỉ rác cũ công suất 1m3 ngày

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  NGUYỄN VĂN TUẤN ỨNG DỤNG SBR QUY MƠ PILOT CHO Q TRÌNH NITRIT HĨA BÁN PHẦN XỬ LÝ NƢỚC RỈ RÁC CŨ CÔNG SUẤT M3 / NGÀY APPLICATION SBR OF PARTIAL NITRITATION FOR THE OLD LANDFILL LEACHATE TREATMENT WITH PILOT SCALE CAPACITY M3 / DAY Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trƣờng Mã số: 60520320 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2018 CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG-HCM Cán hƣớng dẫn khoa học : PGS.TS Nguyễn Phƣớc Dân Cán chấm nhận xét : TS Trần Minh Chí Cán chấm nhận xét : TS Nguyễn Nhƣ Sang Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 30 tháng 01 năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS Nguyễn Tấn Phong TS Trần Minh Chí TS Nguyễn Nhƣ Sang TS Đặng Vũ Bích Hạnh TS Huỳnh Khánh An Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trƣởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn đƣợc sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN PGS.TS Nguyễn Tấn Phong i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Văn Tuấn MSHV: 1570906 Ngày, tháng, năm sinh: 10/10/1990 Nơi sinh: Long An Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trƣờng Mã số: 60520320 I TÊN ĐỀ TÀI: Ứng dụng SBR quy mô pilot cho q trình nitrit hóa bán phần xử lý nƣớc rỉ rác cũ công suất m3/ngày II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Làm giàu bùn nitrit hóa bán phần (AOB) - Khảo sát hiệu chuyển hóa ammonium AOB nồng độ khác nhau: 626 ± 29 mg/L, 1024 ± 21 mg/L, 2079 ± 59 mg/L 3656 ± 95 mg/L - Xác định hoạt tính tối đa AOB NOB - Xác định chi phí vận hành thực tế - Giải pháp khắc phục cố qui mô pilot III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 16/01/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15/01/2018 V CÁN BỘ HƢỚNG DẪN : PGS.TS Nguyễn Phƣớc Dân Tp.HCM, ngày tháng năm 2018 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) PGS.TS Nguyễn Phƣớc Dân PGS.TS Nguyễn Tấn Phong TRƢỞNG KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN (Họ tên chữ ký) ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn nhận đƣợc nhiều giúp đỡ, quan tâm, bảo Thầy Cơ, Gia đình Bạn bè Lời đầu tiên, cho đƣợc gửi lời biết ơn chân thành sâu sắc đến Thầy PGS.TS Nguyễn Phƣớc Dân tận tình hƣớng dẫn, bảo chia sẻ kinh nghiệm quý suốt trình thực đề tài Xin gửi lời cảm ơn đến Quý Thầy Cô Khoa Môi trƣờng Tài nguyên, Trƣờng Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TPHCM truyền đạt kiến thức quý báu suốt thời gian học tập trƣờng Xin cảm ơn Đề tài có mã số B2016-20-06 thuộc Đại học Quốc gia TPHCM tài trợ kinh phí để thực luận văn Xin cảm ơn NCS Phan Thế Nhật tạo điều kiện tốt mơ hình, dụng cụ, hóa chất thí nghiệm chia sẻ kinh nghiệm nghiên cứu thời gian thực đề tài Xin cảm ơn Ban quản lý Khu xử lý chất thải rắn Gò Cát tạo điều kiện thuận lợi việc lấy nƣớc rỉ rác suốt thời gian nghiên cứu Các bạn sinh viên Nguyễn Văn Năm – MSSV 1412395, Lê Ngọc Yến – MSSV 1414834, Nguyễn Minh Tân – MSSV 1413456 hỗ trợ nhiệt tình thời gian lắp đặt vận hành mơ hình Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình ngƣời thân động viên, ủng hộ tạo điều kiện tốt để an tâm học tập, rèn luyện suốt thời gian qua hoàn thành luận văn tốt nghiệp Mặc dù cố gắng suốt trình thực nhƣng luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận đƣợc góp ý Q Thầy Cơ Bạn bè Tp.HCM, ngày 15 tháng 01 năm 2018 Nguyễn Văn Tuấn iii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài thực nghiên cứu ứng dụng SBR quy mơ pilot cho q trình nitrit hóa bán phần xử lý nƣớc rỉ rác cũ công suất m3/ngày Thời gian khởi động pilot PN-SBR kéo dài 12 ngày thổi khí liên tục khơng rút nƣớc, ammonium đầu vào 583 mg/L, pH 7,5 - 8,5, DO > mg/L, HRT 15 ngày thời gian làm giàu bùn AOB đƣợc thực 18 ngày vận hành với ammonium đầu vào 583 ± 19 mg/L, pH 7,5 - 8,5, DO 0,1 - mg/L, HRT 1,3 ngày Pilot PN-SBR đƣợc vận hành thời gian 118 ngày với nồng độ ammonium đầu vào khác tỷ lệ NO2 N : NH4+-N đầu đạt ổn định 1,0 - 1,4 sau thời gian làm giàu bùn AOB Không cần điều chỉnh pH độ kiềm vận hành với nồng độ ammonium 626 ± 29 mg/L ; 1024 ± 21 mg/L; 2079 ± 59 mg/L tƣơng ứng với NLR 0,62 ± 0,03 kgN/m3.ngày; 0,69 ± 0,01 kgN/m3.ngày 0,86 ± 0,03 kgN/m3.ngày Với nồng độ ammonium 3656 ± 95 mg/L (nƣớc rỉ rác đậm đặc) cần điều chỉnh pH độ kiềm để kiểm sốt FA q trình phản ứng, NLR tƣơng ứng 0,9 ± 0,03 kgN/m3.ngày Nồng độ ammonium đầu vào cao dẫn đến ức chế lên NOB mạnh, tỷ lệ nitrat đầu thấp ≤ 3,1 % suốt trình vận hành Ammonium đầu vào cao dẫn đến FA sinh cao, FA 856 mg/L ức chế hồn tồn hoạt tính AOB Độ kiềm tiêu thụ 7,4 ± 0,6 mg CaCO3 mg NH4+-N chuyển hóa pH độ kiềm liên quan với chặt, pH cho biết tỷ lệ NO2 N : NH4+-N đầu DO cho biết cho trạng thái hoạt động AOB, điều kiện thổi khí DO bể thấp tốc độ chuyển hóa ammonium cao ngƣợc lại Hoạt tính thực tế AOB 10 – 18 % hoạt tính tối đa AOB Nồng độ muối (TDS) 13,2 g/L không gây ức chế AOB, hàm lƣợng muối tăng số SVI bùn giảm Hiệu loại bỏ COD PN-SBR (14 ± 2%), phần loại bỏ đƣợc chủ yếu chất hữu có khả phân hủy sinh học (bCOD) iv ABSTRACT This study application SBR of partial nitritation for the old landfill leachate treatment with pilot scale capacity m3/day PN-SBR pilot start-up is 12 consecutive aeration days without drainage, influent ammonium concentration 583 mg/L, pH 7,5 – 8,5, DO > mg/L, HRT 15 days and AOB sludge enrichment time was carried out for 18 consecutive days with influent concentration ammonium 583 ± 19 mg/L, pH 7,5 – 8,5, DO 0,1 - mg/L, HRT 1,3 days PN-SBR pilot was operated for 118 days with different influent ammonium concentrations and NO2-N : NH4+-N ratio reached a stable 1,0 – 1,4 after slurry enrichment AOB No need to adjust pH and alkalinity when operating with ammonium concentrations of 626 ± 29 mg/L; 1024 ± 21 mg/L; 2079 ± 59 mg/L, corresponding to NLR, was 0,62 ± 0,03 kgN/m3.d; 0,69 ± 0.01 kgN/m3.d and 0,86 ± 0,03 kgN/m3.d With an ammonium concentration of 3656 ± 95 mg/L (concentrated leachate), pH and alkalinity should be adjusted to control the FA during the reaction The NLR, respectively, is 0,9 ± 0,03 kgN/m3.d High concentrations of ammonium lead to strong NOB inhibition, low nitrate effluent and constant ≤ 3.1% during operation Higher influent ammonium leads to higher FA production, FA 856 mg/L completely inhibits AOB activity Alkalinity consumption 7,4 ± 0,6 mg CaCO3 per mg NH4+-N metabolized pH and alkalinity are very closely related, pH can indicate NO2- N : NH4 + N ratio DO can also indicate the AOB activity status, under the same blowing conditions if the DO in the tank is low, and the high ammonium conversion rate and vice versa Actual AOB activity is 10 – 18 % of maximum AOB activity Salt concentration (TDS) 13,2 g/L did not inhibit AOB, as salinity increased, the SVI of sludge decreased The removal efficiency of PN-SBR 14 ± 2%, mainly eliminated biodegradable organic substances (bCOD) v CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Họ tên: Nguyễn Văn Tuấn MSHV: 1570906 Ngày, tháng, năm sinh: 10/10/1990 Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trƣờng Đề tài: Ứng dụng SBR quy mô pilot cho q trình nitrit hóa bán phần xử lý nƣớc rỉ rác cũ công suất m3/ngày Ngày bắt đầu: 16/01/2017 Ngày hoàn thành: 15/01/2018 Cán hƣớng dẫn: PGS.TS Nguyễn Phƣớc Dân Tôi xin cam đoan: (i) Luận văn sản phẩm nghiên cứu tôi, (ii) Số liệu luận văn đƣợc điều tra trung thực, (iii) Tôi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Học viên Nguyễn Văn Tuấn vi MỤC LỤC Chƣơng I MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.6 Tính đề tài Chƣơng II TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan nitơ .3 2.1.1 Quá trình cố định nitơ .3 2.1.2 Q trình amon hóa 2.1.3 Quá trình nitrat hóa .5 2.1.4 Quá trình phản nitrat hóa 2.1.5 Quá trình Anammox 10 2.2 Các phƣơng pháp xử lý nitơ 11 2.2.1 Công nghệ xử lý truyền thống 13 2.2.2 Công nghệ SHARON .14 2.2.3 Công nghệ dựa trình ANAMMOX 15 2.3 Thành phần, tính chất nƣớc rỉ rác 17 2.3.1 Nƣớc rỉ rác 18 2.3.2 Nƣớc rỉ rác cũ 19 2.4 Quá trình nitrit hóa bán phần 20 2.4.1 Cơ sở lý thuyết 20 2.4.2 Tình hình nghiên cứu trình nitrit hóa bán phần 25 Chƣơng III PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 3.1 Nội dung thí nghiệm 30 3.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát hiệu chuyển hóa ammonium AOB 31 3.2.1 Mơ hình 31 3.2.2 Nguyên vật liệu .32 3.2.3 Điều kiện vận hành 33 vii 3.3 Thí nghiệm 2: Xác định hoạt tính tối đa AOB NOB 34 3.3.1 Mơ hình 34 3.3.2 Nguyên vật liệu .35 3.3.3 Điều kiện thí nghiệm 35 3.4 Chi phí vận hành .36 3.4.1 Chi phí lý thuyết 36 3.4.2 Chi phí thực tế 36 3.5 Giải pháp khắc phục cố 36 3.6 Các phƣơng pháp phân tích tính tốn .37 3.6.1 Phƣơng pháp phân tích .37 3.6.2 Phƣơng pháp tính tốn 37 Chƣơng IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41 4.1 Hiệu chuyển hóa ammonium AOB 41 4.1.1 Giai đoạn làm giàu bùn AOB 41 4.1.2 Giai đoạn vận hành với nồng độ ammonium đầu vào khác 46 4.2 Hoạt tính tối đa AOB NOB 60 4.3 Chi phí vận hành thực tế 62 Chương V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 5.1 Kết luận 64 5.2 Kiến nghị 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC SỐ LIỆU 74 PHỤ LỤC HÌNH ẢNH .80 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 82 viii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Một số đặc trƣng vận hành hệ thống xử lý sinh học (Cát, 2007) 13 Bảng 2.2 So sánh trình khử nitơ (Jetten cộng sự, 2002) .17 Bảng 2.3.Thành phần nƣớc rỉ rác điển hình .19 Bảng 2.4.Thành phần tính chất nƣớc rỉ rác bãi rác Gị Cát (Biếc cộng sự, 2013) 20 Bảng 3.1 Thành phần tính chất nƣớc rỉ rác bãi rác Gị Cát (n=10) 33 Bảng 3.2 Điều kiện vận hành giai đoạn I giai đoạn II .34 Bảng 3.3 Thành phần nƣớc rửa bùn (Liang cộng sự, 2010) 35 Bảng 3.4 Thành phần vi lƣợng (Liang cộng sự, 2010) 35 Bảng 3.5 Các thông số đo đạc phƣơng pháp phân tích 37 Bảng 4.1.Tóm tắt kết vận hành giai đoạn I với NH4+-N 583 ± 19 mg/L 44 Bảng 4.2 Các thông số bùn trƣớc sau làm giàu 45 Bảng 4.3 So sánh NLR với nghiên cứu khác 52 Bảng 4.4 Tốc độ chuyển hóa ammonium nồng độ khác 57 Bảng 4.5 Bảng so sánh hoạt tính tối đa hoạt tính thực tế giai đoạn II 62 Bảng 4.6 Chi phí điện hóa chất sử dụng 62 Bảng 4.7 Các cố cách khắc phục trình vận hành pilot PN-SBR .63 ix Ganigue, H.Lo´pez, M.D Balaguer, J Colprim (2007), Partial ammonium oxidation to nitrite of high ammonium content urban landfill leachates, Water research 41 (2007) 3317– 3326 Ganigue, Helio Lopez, Mael Ruscalleda, M Dolors Balaguer1 and Jesus Colprim, Operational strategy for a partial nitritation–sequencing batch reactor treating urban landfill leachate to achieve a stable influent for an anammox reactor, Chem Technol Biotechnol 83 : 365–371 (2008) Ganig, Jordi Gabarró, Alexandre Sànchez-Melsió, Mặl Ruscalleda, Helio López, Xavier Vila, Jesús Colprim, M Dolors Balaguer (2009), Long-term operation of a partial nitritation pilot plant treating leachate with extremely high ammonium concentration prior to an anammox process, Bioresource Technology 100 (2009) 5624–5632 Garrido J.M., vanBenthum W.A.J., vanLoosdrecht M.C.M., Heijnen J.J (1997), Influence of dissolved oxygen concentration on nitrite accumulation in a biofilm airlift suspension reactor, Biotechnol Bioeng, 53,168–78 González-Martíneza, C Pesciaroli, M.V Martínez-Toledob, E Hontoriaa, J González-Lópezb, F Osorio (2014), Study of nitrifying microbial communities in a partial-nitritation bioreactorEcological Engineering 64 (2014) 443–450 Hà Nhƣ Biếc (2013), Nghiên cứu q trình nitrit hóa bán phần sử dụng cơng nghệ SBR để xử lý nƣớc rỉ rác cũ, Luận văn Thạc sĩ, ĐH Bách khoa TPHCM Hellinga C, Schellen A.A.J.C., Mulder J.W., van Loosdrecht M.C.M., Jeijnen J.J., (1998), The SHARON process: an innovative method for nitrogen removal from ammonium-rich wastewater, Water Sci Technol, 37(9), 135-142 Hồ Thanh Hiền (2013), Đánh giá hiệu xử lý nitơ hàm lƣợng cao nƣớc thải mơ hình SNAP với giá thể Biofix, Luận văn Thạc sĩ, ĐH Bách khoa TPHCM Hoang Viet Yen (2009), Optimization of partial nitrification and denitrification processes in landfill treatment using sequencing batch reactor technique Thesis (PhD), University of Liege, France Huosheng Li, Shaoqi Zhou, Guotao Huang, Bin Xu (2013), Partial nitritation of landfill leachate with varying influent composition under intermittent aeration conditions, Process Safety and Environmental Protection 91 (2013) 285–294 68 Huosheng Li, Shaoqi Zhou, Guotao Huang, Bin Xu (2013), Achieving stable partial nitritation using endpoint pH control in an SBR treating landfill leachate, Process Safety and Environmental Protection x x x (2013) xxx–xxx Ingo Schmidt, Olav Sliekers, Markus Schmid, Eberhard Bock, John Fuerst, J.Gijs Kuenen, Mike S.M Jetten, Marc Strous (2003), New concepts of microbial treatment processes for the nitrogen removal in wastewater, FEMS Microbiology Reviews 27 (2003) 481-492 Jetten M.S.M, Markus Schmid (2002), Improved nitrogen removal by application of new nitrogen-cycle bacteria, Environmental Science & Bio/Technology 51–63 Jetten M.S.M., Strous M., Van de Pas-Schoonen K.T., Schalk J., Van Dongen U.G.J.M.,Van de Graaf A.A., Logemann S., Muyzer G, Van Loosdrecht M.C.M., Kuenen J.G (1999), The anaerobic oxidation of ammonium, FEMS Microbiology Reviews, 22,421-437 Juacya Carbonelli Campos, Denise Moura (2013), Evaluation of pH, alkalinity and temperature during air stripping process for ammonia removal from landfill leachate, Journal of Environmental Science and Health, Volume 48, 2013 Lai E., Senkpiel S., Solley D and Keller J (2004), Nitrogen removal of high strength wastewater via nitritation/denitritation using a sequencing batch reactor, Water Science Technology, 50 (10), 27-33 Lâm Minh Triết (2013), Xử lý nƣớc thải đô thị công nghiệp – tính tốn thiết kế cơng trình, NXB Đại học Quốc gia TPHCM Lê Văn Cát (2007), Xử lý nƣớc thải giàu nitơ phốtpho, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam LIANG Zhu, LIU Jun-xin (2006), Control factors of partial nitritation for landfill leachate treatment, Journal of Environmental Sciences 19 (2007) 523–529 Lieu Pham Khac, Chung Duong Thanh, Lab-scale application of combined partial nitritation-Anammox process for nitrogen removal from landfill leachate, Tạp chí khoa học cơng nghệ, Đại học Đà Nẵng - Số 4(45) 2011 Li-ke Wang, Guang-ming Zeng, Zhao-hui Yang, Luan-ling Luo, Hai-yin Xu, Jing Huang (2014), Operation of partial nitrification to nitrite of landfill leachate and its performance with respect to different oxygen conditions, Biochemical Engineering Journal 87 (2014) 62–68 69 Miot, Alexandre; Pagilla, Krishna R (2010), Control of Partial Nitritation of Centrate in a Sequencing Batch Reactor, Water Environment Research, Volume 82, Number 9, September 2010, pp 819-829 (11) Moussa M.S., Sumanasekera D.U., Ibrahim S.H., Lubberding H.J., Hooijmans C.M., Gijzen H.J., Van Loosdrecht, M.C.M (2006), Long term effects of salt on activity, population structure and floc characteristics in enriched bacterial cultures of nitrifiers, Water Res, 40 (7), 1377-1388 Mulder, A.A van de Graaf, L.A Robertson, J.G Kuenen (1995), Anaerobic ammonium oxidation discovered in a denitrifying fluidized bed reactor, FEMS Microbiology Ecology 16 (1995) 177-184 Nguyễn Văn Phƣớc (2010), Giáo trình xử lý nƣớc thải sinh hoạt công nghiệp phƣơng pháp sinh học, Nhà xuất Xây Dựng Paredes D., Kuschk P., Mbwette T.S.A., Stange F., Muller R.A., Kose H (2007), New aspects of microbial nitrogen transformations in the context of wastewater treatmenta review, Eng Life Sci, 7(1), 13-25 Peng Y.Z., Zhu G.B (2006), Biological nitrogen removal with nitrification and denitrification via nitrite pathway, Appl Microbiol Biotechnol,73, 15–26 Phan The Nhat, Ha Nhu Biec, Nguyen Thi Tuyet Mai, Bui Xuan Thanh, Nguyen Phuoc Dan (2014), Application of a partial nitritation and anammox system for the old landfill leachate treatment, International Biodeterioration & Biodegradation xxx (2014) 1-7 Phan The Nhat, Ha Nhu Biec, Truong Thi Thanh Van, Doan Van Tuan, Nguyen Le Hoang Trung, Vo Thuy Khanh Nghi, Nguyen Phuoc Dan, Stability of partial nitritation in a sequencing batch reactor fed with high ammonium strength old urban landfill leachate, International Biodeterioration & Biodegradation xxx (2017) 1-6 Quinlan A.V (1984), Prediction of the optimum pH for ammonium oxidation by Nitrosomonas europaea in well-aerated natural and domestic-waste water, Water Research, 18(5), 561-566 Scaglione, M Ruscalleda, E Ficara, M.D Balaguer, J Colprim (2012), Response to high nitrite concentrations of anammox biomass from two SBR fed on synthetic wastewater and landfill leachate, Chemical Engineering Journal 209 (2012) 62–68 70 Skinner F.,Walker N (1961), Growth of Nitrosomonas in batch and continuous culture, Arch Mikrobiol, Vol, 38– 339 Sri Shalini, Kurian Joseph (2012), Nitrogen management in landfill leachate: Application of SHARON, ANAMMOX and combined SHARON–ANAMMOX process, Waste Management 32 (2012) 2385–2400 Stijn W.H Van Hulle, Helge J.P Vandeweyer, Boudewijn D Meesschaert, Peter A Vanrolleghem, Pascal Dejans, Ann Dumoulin (2010), Engineering aspects and practical application of autotrophic nitrogen removal from nitrogen rich streams, Chemical Engineering Journal162 (2010) 1–20 Sukru Aslan, Erdal Simsek (2012), Influence of salinity on partial nitrification in a submerged biofilter, Bioresource Technology 118 (2012) 24–29 Susanne Lackner, Eva M Gilbert, Siegfried E Vlaeminck, Adriano Joss, Harald Horn, Mark C.M van Loosdrech (2014), Full-scale partial nitritation/anammox experiences-An application survey, Water research 55 (2014) 292-303 Teske A, Alm E, Regan JM, Toze S, Rittman BE, Stahl DA (1994), Evolutionary relationship among ammonia oxidizing and nitrite oxidizing bacteria, Journal of Bacteriology 176(21), pp.6623 – 6630 Vadivelu V.M., Keller J., Yuan Z (2006), Effect of free ammonia and free nitrous acidconcentration on the anabolic and catabolic processes of an enriched nitrosomonas culture, Biotechnol Bioeng, 95 (5), 830–839 Van der Star W.R.L., Miclea A.I., van Dongen U.G.J.M., Muyzer G.,Picioreanu C., van Loosdrecht M.C.M (2008), The membrane bioreactor: a novel tool to grow Anammox bacteria as free cells, Biotechnol Bioeng, 101(2), 286–294 Van Dongen L.G.J.M., Jetten M.S.M., van Loosdrecht M.C.M (2001a), The combined Sharon/Anammox process, Water and wastewater practitioner series: STOWA report, IWA Stowa, Delf Van Hulle S.W.H., Vandeweyer H.J.P., Meesschaert B.D., Vanrolleghem P.A.,Dejans P., Dumoulin A (2010), Engineering aspects and practical application of autotrophic nitrogen removal from nitrogen rich streams, Chem Eng J, 162, 1–20 Van Hulle, Eveline IP Volcke, Josefa Lopez Teruel, Brecht Donckels, Mark CM van Loosdrecht and Peter A Vanrolleghem (2007), Influence of temperature and pH on 71 the kinetics of the Sharon nitritation process, J Chem Technol Biotechnol 82:471– 480 (2007) Van Kempen, J.W Mulder, C.A Uijterlinde and M.C.M Loosdrecht (2001), Overview: full scale experience of the SHARON® process for treatment of rejection water of digested sludge dewatering, Water Science and Technology: Vol 44 No1 pp 145-152 Villaverde, P A Garcia-encina and F FDZ-Polanco (1997), Influence of pH over nitrifying biofilm activity in submerged biofilters, War res vol 31, no 5, pp 11801186 Vredenbregt, L.H.J., Nielsen, K., Potma, A.A., Kristensen, G.H (1997), Fluid bed biological nitrification and denitrifacation in high salinity wastewater, Water Sci Technol, 36(1), 93–100 Wang Jianlong, Yang Ning, Partial nitrification under limited dissolved oxygen conditions, Process Biochemistry 39 (2004) 1223–1229 Watson S.W., Valos F.W., and Waterbury J.B (1981), The family nitrobacteraceae., In the prokaryotes, Springer- Verlag, Berlin Wen-De Tiana, Kyoung-Jin And, Cong Mab and Xiang-kui Hana, Partial nitritation for subsequent Anammox to treat high-ammonium leachate, Environmental Technology, 2013 Vol 34, No 8, 1063–1068 Wiesmann U (1994), Biological nitrogen removal from wastewater, Adv Biochem.Eng /Biotechnol, 51, 113–154 Wong-Chong GM., Loehr R.C (1978), Kinetics of microbial nitrification: nitrite-nitrogen oxidation, Water Research, 12(8), 605-609 WU Lina, PENG Chengyao, ZHANG Shujun, PENG Yongzhen (2009), Nitrogen removal via nitrite from municipal landfill leachate, Journal of Environmental Sciences 21(2009) 1480–1485 Yamamoto T., Takaki K (2008), Long-term stability of partial nitritation of swine wastewater digester liquor and its subsequent treatment by Anammox, Bioresour Technol, 99 (14), 6419–6425 Yang, Yongzhen Peng, Xiuhong Liu, Wei Zeng, Takashi Mino, And Hiroyasu Satoh (2007), Nitrogen Removal via Nitrite from Municipal Wastewater at Low Temperatures using Real-Time Control to Optimize Nitrifying Communities, Environ Sci Technol 2007, 41, 8159–8164 72 Zhiwei Liang, Zhiying Han, Shangyuan Yang, Xinqiang Liang, Ping Du, Guofang Liu, Yue Yan (2010), A control strategy of partial nitritation in a fixed bed bioflim reactor, Bioresource Technology 102 (2011) 710–715 73 PHỤ LỤC SỐ LIỆU Số liệu ammonium, nitrit, nitrat, tỷ lệ NO2 N: NH4+-N NLR Ngày vận hành NH4+-N inf (mg/L) NH4+-N eff (mg/L) NO2 N in (mg/L) NO2 N eff (mg/L) NO3 N inf (mg/L) NO3-N eff (mg/L) NO2- : NH4+ eff NLR (kgN/m3.d) 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 36 37 38 550,5 570,4 580,5 565 572 565,3 565,3 565,3 565,3 565,3 565,3 565,3 570 575 630,6 590,2 601,4 605 597,2 600 604 630 606,5 606,5 580,7 580 577,1 580 580 580 684 640,1 640,1 640,1 640,1 591,4 582,7 673 526,4 520 530,1 510,9 527 506,8 493,9 483,8 451,9 445,8 331,5 174,2 188,2 199,4 194,9 199,1 197,7 202,2 152,6 183,7 208,3 181,4 254,8 254,8 290,1 402,1 402,1 434,3 434,3 434,3 296,8 255 255 255 255 250 261,2 358,4 0,2 0,2 0,1 0,2 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,1 0,2 0,2 0,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,1 0,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 5,2 5,5 5,5 5,3 5,2 5,6 5,6 5,4 7,3 26,5 130,4 297,1 335,4 291,5 351,7 317,7 330 298,2 254,3 273,5 310,7 288 204 204 104 79,8 87,4 132 132 132 303,7 351,8 351,8 351,8 351,8 301 315,7 282,5 0,8 0,7 0,8 0,9 0,8 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8 0,8 0,7 0,9 0,8 0,8 0,8 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8 0,7 0,7 0,7 0,6 0,8 0,8 0,8 0,8 0,7 0,7 0,8 0,9 0,9 0,8 0,9 1,1 0,9 0,4 0,9 3,8 26,3 17,7 17,2 24,2 18,6 17,5 23,7 16,3 16,9 1,6 9,8 8,9 8,9 16,6 18,1 17,5 9,7 9,7 9,7 13,5 35,7 35,7 35,7 35,7 14,4 16 31,5 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,06 0,39 1,71 1,78 1,46 1,80 1,60 1,67 1,47 1,67 1,49 1,49 1,59 0,80 0,80 0,36 0,20 0,22 0,30 0,30 0,30 1,02 1,38 1,38 1,38 1,38 1,20 1,21 0,79 0,44 0,46 0,46 0,45 0,46 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,46 0,46 0,50 0,47 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,50 0,49 0,49 0,46 0,46 0,46 0,46 0,46 0,46 0,67 0,63 0,63 0,63 0,63 0,58 0,57 0,66 74 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 68 70 71 73 74 76 77 79 80 83 85 88 90 92 98 108 112 115 649,6 626,1 618,2 638,7 612,6 636,8 627,2 630 640 579,6 621,6 624,1 626 603 647,9 671,4 597 630,8 614,9 630 520,7 633,1 633,9 635 637,8 594,2 1019,2 1025,5 1038,1 968,8 1016,4 1048,6 1033,2 1038,8 1029 1026,9 1974 2139,2 2063,8 2088,8 2128 3609,2 3609,2 3533,6 3799,6 3731 255,6 225 236,3 252 252,5 254,8 250 285 272,2 281,4 281,4 278,3 275,5 296,8 308 319,2 259,6 267,4 271 294 265,7 257,3 283 254 285 262,9 401 427 467,6 409,6 411,6 447,4 449,1 448,6 449,4 462 821,1 938 872,2 823,9 912,1 2326,8 1562 1318 1545,6 1510 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 295,9 276,6 325 348 337 347 345,5 330,5 330,8 321,8 313,3 314,2 313,3 310,1 310 321,2 338,9 342,7 328,4 302,9 324,1 348,8 325 341 320,3 332,2 474 529,6 492,9 495,8 554,1 551,1 476,1 506,3 499,3 476,1 906,7 1024,2 1109,1 1209,2 1090,5 467,1 1939,1 1754 2024 1994 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 1,1 0,6 0,7 0,8 0,7 0,7 0,8 0,8 0,9 0,7 0,7 0,5 0,7 0,7 0,8 0,8 0,8 0,9 1,2 1,2 1,2 1 1,1 1,2 1,2 1,1 1,1 2,6 2,6 2,4 2,7 2,6 5,5 5,7 5,4 6,1 5,9 25,3 10 22,7 12,3 23,1 13,4 14 20,6 14,6 21,1 20,4 21,8 12,9 15,6 20,1 8,4 16,6 14,7 13,6 12,4 19,1 9,4 16 14,5 20,5 13,1 40,3 38,4 29,6 25,7 25,5 26,5 22,2 44 23,9 37,9 30,2 36,9 27,2 61,2 33,5 40 43,8 41,3 47,1 42,5 1,16 1,23 1,38 1,38 1,33 1,36 1,38 1,16 1,22 1,14 1,11 1,13 1,14 1,04 1,01 1,01 1,31 1,28 1,21 1,03 1,22 1,36 1,15 1,34 1,12 1,26 1,18 1,24 1,05 1,21 1,35 1,23 1,06 1,13 1,11 1,03 1,10 1,09 1,27 1,47 1,20 0,20 1,24 1,33 1,31 1,32 0,64 0,62 0,61 0,63 0,60 0,63 0,62 0,62 0,63 0,57 0,61 0,61 0,62 0,59 0,64 0,66 0,59 0,62 0,61 0,62 0,51 0,62 0,62 0,63 0,63 0,59 0,69 0,69 0,70 0,65 0,68 0,71 0,70 0,70 0,69 0,69 0,82 0,88 0,85 0,78 0,88 0,48 0,48 0,86 0,93 0,91 75 Số liệu pH độ kiềm, COD TKN Ngày vận hành pH inf pH eff 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 36 37 38 39 40 41 42 8,3 8,2 8,3 8,2 8,3 8,1 8,1 8,1 8,1 8,1 8,1 8,1 8,3 8,3 8,2 8,2 8,3 8,3 8,3 8,3 8,3 8,3 8,3 8,3 8,3 8,3 8,1 8,1 8,1 8,1 8,1 8,1 8,1 8,1 8,1 8,2 8,2 8,2 8,1 8,2 8,5 8,6 8,6 8,6 8,4 8,6 8,6 8,2 8,4 8,4 7,6 6,1 6,3 6,7 6,1 6,1 6,2 6,1 6,4 6,7 6,2 6,5 7,2 7,2 7,5 7,5 7,4 7,5 7,5 7,5 6,7 7 7 6,7 6,9 7,6 6,2 6 6,1 Alk inf mgCaCO3/L Alk eff mgCaCO3/L 2630 2470 2510 2360 2510 2440 2440 2440 2440 2440 2440 2440 2400 2520 2240 2566 2600 2590 2602 2643 2590 2620 2650 2650 2558 2560 2528 2530 2530 2530 2940 2850 2850 2850 2850 2612 2592 2980 2936 2720 2696 2780 2560 2350 2130 1927 1530 1640 1288 960 914 750 1122 82 120 138 120 100 100 78 96 154 84 156 586 586 1820 1690 1812 1800 1800 1800 500 300 300 300 300 290 300 800 121 100 90 186 COD inf (mg/L) COD eff (mg/L) TKN inf (mg/L) TKN eff (mg/L) 439 435 564 546 445 401 602 461 464 352,5 576,8 180,3 463,7 395,1 633 220,5 484,1 427,7 446,9 484,3 SS eff (mg/L) 60 83 51 75 395 440 492 SS inf (mg/L) 643 193,2 627,2 260 49 43 725 317 39 42 52 30 433 380 417 628 270,4 686,6 240,8 76 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 68 70 71 73 74 76 77 79 80 83 85 88 90 92 98 108 112 115 8,3 8,3 8,4 8,5 8,3 8,3 8,4 8,3 8,3 8,4 8,4 8,4 8,4 8,4 8,4 8,2 8,2 8,2 8,3 8,2 8,3 8,3 8,2 8,2 8,2 8,4 8,3 8,2 8,2 8,2 8,3 8,2 8,1 8,1 8,2 8,1 8,1 8,1 8,1 8,1 8,1 6,1 6,2 6,2 7,3 7,4 7,3 7,4 7,3 7,4 7,5 7,5 7,5 7,2 7,1 7,3 7,6 7,1 6,8 7,3 7,2 7,3 7,1 7,1 7,3 7,5 6,9 7,1 7,5 7,4 7,4 7,5 7,6 7,7 7,4 6,8 7,4 9,3 7,1 7,2 7,1 7,2 2632 2780 2726 2756 2790 2618 2798 2752 2750 2534 2936 2980 2760 2812 2764 2803 2820 2776 2840 2850 2820 2630 4420 4360 4440 4150 4500 4480 4460 4460 4430 4600 8760 9060 8780 9180 9210 14890 14890 15420 16500 16200 156 108 144 452 434 460 500 460 466 640 660 670 400 384 403 632 340 260 500 430 495 360 492 643 846 480 400 500 700 666 702 822 1317 1460 987 624 1274 9170 1086 1208 1368 1010 504,4 436,3 501 443,2 45 37 720,2 313,6 17 15 522 444 680 300 14 25 724 615 1135 421 21 25 695,2 618,5 1115 427 19 20 752 1440 652 1225 1121 480 27 46 30 33 945 930 46 28 1490 1236 2181 2230 1728 1428 2298 1152 48 30 2777 2885 2891 2458 2510 2515 3830 4105 4030 1590 1710 1678 84 90 80 54 47 50 77 Số liệu TDS, MLSS, MLVSS, SV30, SVI, hoạt tính tối đa AOB v NOB Ngày vận hành 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 36 37 38 39 TDS (mg/L) 2220 MLSS (mg/L) 2210 2380 MLVSS (mg/L) 1050 1050 2310 2070 4640 2560 5340 2070 5180 2180 2220 2120 4750 4500 2740 2290 2240 4740 2510 4590 2460 2110 SV30 5 5 6 6 7 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 12 12 12 12 12 12 12 14 14 12 12 12 12 12 12 12 12 SVI (ml/g) 47,6 47,6 Hoạt tính tối đa AOB (mgNH4+-N /gVSS.h) Hoạt tính tối đa NOB (mgNO3 N /gVSS.h) 3,4 2,1 3,7 2,4 21 1,7 20,2 1,5 35 1,0 30 1,0 23,4 36,2 34,4 27,4 52,4 47,8 48,8 78 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 68 70 71 73 74 76 77 79 80 83 85 88 90 92 98 108 112 115 6870 10940 9790 13290 4690 5650 12,5 12,5 12,5 12 11 11 11 11 12,5 13 11,5 11,5 11 11 11,5 11,5 11 11 11 11 11 11 11 11 11 12 13 13 13 13 13 14 14 14 15,5 15,5 17 15 14,5 14,5 15 13360 18690 8760 19 21,7 12540 14220 6400 17 26,6 1990 4210 2210 2200 3760 1730 2180 4400 2330 3810 4540 2410 3680 5260 2640 3830 6240 3720 6050 8030 7830 3250 2940 49,8 33 1,3 34,6 0,9 43,75 0,8 20,2 1,0 63,6 47,2 49,8 49,2 41,7 52,3 51,0 30,9 26,5 79 PHỤ LỤC HÌNH ẢNH A B Hình Pilot PN-SBR IC-Anammox thực tế (A) Bể PN-SBR (B) A B Hình Giếng nước rỉ rác bãi chơn lấp (A) Xe chở nước rỉ rác pilot A B Hình Nước trước sau PN, ammonium 626 mg/L (A) Ammonium 1024 mg/L (B) 80 A B Hình Nước trước sau PN, ammonium 1024 mg/L (A) Ammonium 3656 mg/L (B) C A B Hình Đo SV30 (A), Bùn AOB (B) (C) Chế phẩm sinh học Bio Jet Ammonia Away Hình Free swimming ciliates 81 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Nguyễn Văn Tuấn Ngày, tháng, năm sinh: 10 10 1990 Nơi sinh: Long An Quê quán: Cần Đƣớc – Long An Email: nguyenvantuan.62vn@gmail.com ĐTDĐ: 0917 539 508 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO (Bắt đầu từ Đại học đến nay) Đại học Chế độ học: Chính quy Thời gian học: Từ 9/2009 đến 9/2013 Nơi học: Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh Chuyên ngành: Công nghệ Môi trƣờng Cao học Thời gian học: Từ 11/2015 đến Nơi học: Trƣờng Đại học Bách khoa TP.HCM Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi Trƣờng 82 ... vận hành quy mô lớn với kết nghiên cứu Biếc (2013), đề tài nghiên cứu: ? ?Ứng dụng SBR quy mô pilot cho q trình nitrit hóa bán phần xử lý nước rỉ rác cũ công suất m3 /ngày? ?? đƣợc thực để ứng dụng PN... 10/10/1990 Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trƣờng Đề tài: Ứng dụng SBR quy mô pilot cho trình nitrit hóa bán phần xử lý nƣớc rỉ rác cũ công suất m3 /ngày Ngày bắt đầu: 16/01/2017 Ngày hoàn thành: 15/01/2018... SĨ Đề tài thực nghiên cứu ứng dụng SBR quy mô pilot cho q trình nitrit hóa bán phần xử lý nƣớc rỉ rác cũ công suất m3 /ngày Thời gian khởi động pilot PN -SBR kéo dài 12 ngày thổi khí liên tục không