Luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng dụng công nghệ lọc sinh học xử lý tuần hoàn nước thải trong ương nuôi cá biển

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Nguyễn Thị Thu Hiền NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ LỌC SINH HỌC XỬ LÝ TUẦN HỒN NƯỚC THẢI TRONG ƯƠNG NI CÁ BIỂN Chun ngành: Cơng nghệ Môi trường nước Nước thải Mã số: 62.85.06.01 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Trần Văn Nhân TS Nguyễn Đức Cự Hà Nội – 2012 i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS TS Trần Văn Nhân TS Nguyễn Đức Cự tận tình quan tâm, hướng dẫn, giúp đỡ suốt trình thực luận án Để hoàn thành luận án, tác giả xin bày tỏ biết ơn quan tâm giúp đỡ Ban Lãnh đạo Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản I; Viện Tài Nguyên Môi trường Biển; Trại Giống Ngọc Hải, Đồ Sơn, Hải Phịng giúp đỡ góp ý, tạo điều kiện thời gian, hỗ trợ trang thiết bị, hóa chất, vật liệu, suốt thời gian thực luận án Tác giả xin xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Viện, Thầy, Cô giáo, anh chị bạn Viện Khoa học Công nghệ Môi trường hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian học tập làm việc Trường Lời cuối cùng, tác giả xin bày tỏ biết ơn tới gia đình, bạn bè khuyến khích, động viên, chia sẻ suốt thời gian qua ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, tất số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác Tác giả Nguyễn Thị Thu Hiền iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH, ẢNH DANH MỤC CÁC BẢNG VI VII IX MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục đích nghiên cứu 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nội dung nghiên cứu Các đóng góp luận án CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Công nghệ lọc sinh học ngập nước hệ thống RAS ương nuôi cá biển 1.2 Cơ sở lý thuyết thực nghiệm ứng dụng bể lọc SBF hệ thống RAS xử lý tuần hồn nước ni giống cá biển 1.2.1 Lý thuyết chung 1.2.2 Quá trình chuyển hóa nitơ phốt hệ thống lọc sinh học SBF 12 1.2.2.1 Q trình chuyển hóa nitơ bể lọc SBF 12 1.2.2.2 Quá trình chuyển hóa phốt bể lọc SBF 17 1.3 Cơng nghệ bể lọc SBF hệ thống RAS Việt Nam 19 1.4 Định hướng nghiên cứu ứng dụng công nghệ bể lọc SBF hệ thống RAS Việt Nam 21 1.4.1 Cơ sở lựa chọn vật liệu đệm lọc 21 1.4.2 Một số thông số tiêu chuẩn bể lọc SBF hệ thống RAS ứng dụng sản xuất 27 1.4.3 Cách tiếp cận hướng nghiên cứu luận văn 28 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Vật liệu nghiên cứu 30 iv 2.1.1 Phương pháp lựa chọn xử lý vật liệu đệm lọc đá san hô 30 2.1.2 Phương pháp chế tạo, xử lý vật liệu lọc sét zeolit 31 2.2 Phương pháp nghiên cứu quy mơ thí nghiệm 32 2.2.1 Sơ đồ hệ thống, thiết bị, vật liệu nghiên cứu 32 2.2.2 Phương pháp tiến hành 33 2.3 Phương pháp nghiên cứu quy mô thử nghiệm (pilot) 34 2.3.1 Sơ đồ hệ thống, thiết bị, vật liệu nghiên cứu 34 2.3.2 Phương pháp tiến hành 35 2.4 Nghiên cứu ứng dụng quy mô sản xuất 35 2.4.1 Sơ đồ hệ thống, thiết bị, vật liệu nghiên cứu 35 2.4.2 Phương pháp tiến hành 38 2.5 Phương pháp phân tích mẫu 39 2.6 Phương pháp đánh giá mơ hình lọc sinh học ngập nước SBF 40 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42 3.1 Kết nghiên cứu quy mơ thí nghiệm 42 3.1.1 Thời gian cố định màng sinh học bể lọc SBF 42 3.1.2 Q trình nitrat hóa bể lọc SBF quy mơ thí nghiệm 43 3.1.3 Nghiên cứu hiệu suất chuyển hóa ortho - phốt phát 46 3.2 Kết nghiên cứu quy mô thử nghiệm (pilot) 46 3.2.1 Thời gian cố định màng sinh học 46 3.2.2 Nghiên cứu q trình nitrat hóa bể lọc SBF 48 3.2.2.1 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến q trình nitrat hóa bể lọc SBF 48 3.2.2.2 Động học q trình nitrat hóa bể lọc SBF 54 3.2.2.3 Mơ hình cơng nghệ bể lọc SBF 54 3.2.3 Nghiên cứu hiệu suất chuyển hóa ortho – phốt phát 3.3 Mơ hình cơng nghệ bể lọc SBF hệ thống RAS quy mô ứng dụng sản xuất 57 59 3.3.1 Thời gian ổn định màng sinh học bể lọc SBF 59 3.3.2 Quá trình nitrat hóa bể lọc SBF 60 v 3.3.2.1 Thơng số bể lọc SBF 60 3.3.2.2 Mơ hình động học q trình nitrat hóa bể lọc SBF 63 3.3.2.3 Đánh giá q trình nitrat hóa thơng qua tốc độ chuyển hóa thể tích nitrit (VNR) 64 3.3 Q trình chuyển hóa ortho - phốt phát bể lọc SBF 64 3.4 Kết vận hành bể lọc SBF hệ thống RAS ứng dụng sản xuất 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 82 PHỤ LỤC 83 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT BOD5 Nhu cầu ơxy sinh hóa C Các bon COD Nhu cầu ơxy hóa học ctv Cộng tác viên LRs Lượng chất dinh dưỡng N Nitơ N – NH4+ Nitơ dạng amoni N – NO3- Nitơ dạng nitrat N – NO2- Nitơ dạng nitrit N/P N/PO43- P Phốt P – PO43- Phốt dạng Phốt phát RAS Tuần hồn nước ni trồng thủy sản (Recirculation Aquaculture System) SBF Lọc sinh học ngập nước (Submerged Biofilter) SNR Tốc độ chuyển hóa riêng phần bề mặt vật liệu VNR Tốc độ chuyền hóa nitrit riêng phần vật liệu lọc (Volume Nitrite Rate) VTR Tốc độ chuyển hóa riêng phần với vật liệu lọc TAN (Volume TAN Rate) VNRA Tốc độ chuyển hóa nitrit riêng phần vật liệu lọc thực tế TAN Tổng nitơ dạng amoni (Total Nitrogen Ammonia) vii DANH MỤC CÁC HÌNH, ẢNH Hình 1.1 (a) Mặt cắt ngang bể lọc sinh học SBF đơn nguyên; .7 (b) Mặt cắt ngang bể lọc sinh học đơn nguyên Hình 1.2 (a) Mặt cắt đứng hệ thống lọc ngập nước; (b) Mặt cắt đứng hệ thống lọc kiểu ngập nước, cấp khí đáy bể Hình 1.3 Cấu tạo màng sinh học dính bám vật liệu lọc 10 Hình 1.4 Cấu trúc phân bố màng sinh học bên bể lọc sinh học .11 Hình 1.5 Q trình chuyển hóa nitơ bể lọc sinh học ngập nước 13 Hình 1.6 Hệ thống lọc sinh học nhập ngoại Trạm Cửa Lò 19 Hình 1.7 Hệ thống lọc sinh học số sở nuôi cá cảnh biển Việt Nam 20 Hình 1.8 (a) Vật liệu lọc ngẫu nhiên định hình khác .22 (b) Vật liệu lọc cố định dạng .22 Hình 2.1 Đá san hơ cỡ lớn, trung bình nhỏ 30 Hình 2.2 Sét Zeolit đóng rắn cỡ lớn, trung bình nhỏ 31 Hình 2.3 (a) Sơ đồ hệ thống RAS quy mơ thí nghiệm: 32 Hình 2.4 (a) Sơ đồ hệ thống RAS quy mơ thử nghiệm 34 (b): Ảnh bể lọc (SBF), bể nuôi cá quy mô thử nghiệm 34 Hình 2.5 Sơ đồ hệ thống RAS ứng dụng công nghệ bể lọc SBF quy mô sản xuất 36 Hình 2.6 (a): Sơ đồ mặt cắt ngang hệ thống bể lọc SBF, (b): Sơ đồ mặt cắt đứng hệ thống bể lọc; (c) Hệ thống cấp khí bể lọc sinh học SBF; (d) Lớp lọc .37 Hình 3.1 Thời gian cố định màng vật liệu đệm bể lọc SBF, quy mơ thí nghiệm 42 Hình 3.2 Ảnh hưởng độ muối đến hiệu suất chuyển hóa TAN (%) bể lọc SBF 43 Hình 3.3 Ảnh hưởng độ muối đến tốc độ chuyển hóa TAN (VTR) 44 Hình 3.4 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất chuyển hóa TAN bể lọc SBF .45 Hình 3.5 Ảnh hưởng độ muối đến hiệu suất chuyển hóa O- phốt phát; 46 Hình 3.6 Thời gian cố định màng sinh học bể lọc SBF quy mơ thử nghiệm .47 Hình 3.7 Ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ chuyển hóa TAN (VTR) 48 Hình 3.8 Nồng độ TAN tốc độ chuyển hóa riêng phần vật liệu lọc quy mô thử nghiệm .51 Hình 3.9 Tốc độ chuyển hóa riêng phần vật liệu lọc hệ số BOD5/N quy mô thử nghiệm .52 Hình 3.10 Ảnh hưởng hệ số C/N đến VTR (g/m3.ngày) .53 Hình 3.11 Hiệu suất chuyển hóa phốt phát hệ số N/P 58 Hình 3.12 Thời gian ổn định màng sinh học vật liệu đệm bể lọc SBF 59 viii Hình 3.13 (a) Nồng độ TAN tốc độ chuyển hóa riêng phần vật liệu lọc quy mơ thử nghiệm sản xuất 61 Hình 3.13 (b) Tốc độ chuyển hóa riêng phần vật liệu lọc hệ số BOD5/N 61 quy mô thử nghiệm Sản xuất 61 Hình 3.13 (c) Ảnh hưởng hệ số C/N đến tốc độ chuyển hóa thể tích VTR (g/m3.ngày) quy mơ sản xuất quy mô thử nghiệm .62 Hình 3.14 Tốc độ chuyển hóa riêng phần vật liệu lọc quy mô sản xuất .63 Hình 3.15 Hiệu suất chuyển hóa phốt phát hệ số N/P 65 Ảnh 3.1 Quá trình phát triển màng sinh học vật liệu đệm quy mô thử nghiệm .47 Ảnh 3.2 Quá trình phát triển màng sinh học vật liệu đệm quy mô sản xuất 60 ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 0.1 Nhu cầu sử dụng nước nuôi trồng thuỷ sản số quốc gia (Nguồn: [106]) Bảng 1.1 Các dạng tồn phốt nước thải [111] .17 Bảng 1.2 Một số tiêu chí vật liệu lọc đá san hô zeolite .25 Bảng 1.3 So sánh đánh giá số đặc điểm quan trọng vật liệu lọc sinh học chế tạo vật liệu lọc sinh học khác giới 26 Bảng 2.1 Một số thông số hệ thống SBF ni giống cá giị quy mơ sản xuất 38 Bảng 2.2 Các phương pháp sử dụng phân tích chất lượng nước .39 Bảng 3.1 Kết tính tốn nồng độ ơxy hịa tan (mg/l) cần thiết cho q trình nitrat hóa quy mô thực nghiệm 50 Bảng 3.2 Giá trị thơng số phương trình động học quy mô thử nghiệm (pilot) .54 Bảng 3.3 Các thông số hệ thống lọc sinh học SBF xử lý tuần hồn nước ni giống cá biển quy mơ thử nghiệm .55 Bảng 3.4 Hệ số tương quan VTR thông số bể lọc SBF quy mô thử nghiệm (Pilot) 56 Bảng 3.6 Khoảng tối ưu thông số ảnh hưởng đến q trình nitrat hóa .60 Bảng 3.7 So sánh phương trình ảnh hưởng yếu tố đến q trình nitrat hóa .61 Bảng 3.8 Giá trị thơng số phương trình động học quy mô sản xuất quy mô thử nghiệm 63 Bảng 3.9 Giá trị VTR VNR bể lọc SBF quy mô sản xuất 64 Bảng 3.10 Giá trị hệ số N/P quy mô thử nghiệm quy mơ thực nghiệm hiệu suất chuyển hóa Phốt phát (PE) 65 Bảng 3.11 Các thông số bể lọc SBF hệ thống RAS nuôi giống cá biển 66 Bảng 3.12 Thông số chất lượng nước sau xử lý bể lọc SBF hệ thống RAS ni cá giị (giai đoạn cá giống) 67 87 26 27 28 29 30 0,126 0,113 0,118 0,113 0,110 0,34 0,29 0,26 0,233 0,19 0,78 0,82 0,83 0,843 0,86 88 Bảng phụ lục 1.3 (a) Giá trị thông số chất lượng nước vào khỏi bể lọc SBF quy mô thử nghiệm TT 10 11 12 13 Obs quan trắc 18 h 01/01/09 6h ngày 2/1/09 18h ngày 2/1/09 6h ngày 3/1/09 18h ngày 3/1/09 6h ngày 4/1/09 18h ngày 4/1/09 18h ngày 5/1/09 18h ngày 6/1/09 18h ngày 7/1/09 18h ngày 8/1/09 18h ngày 9/1/09 18h ngày 10/1/09 Thời gian 0h 12 h 24 h 36 h 48 h 60 h 72 h 96 h 120 h 144 h 168 h 192 h 216 h TAN (µg/l) Nitrit (µg/l) vào Vào 23,58 11,32 4,64 3,33 16,04 5,09 3,93 11,55 20,75 7,92 11,55 5,95 18,87 4,09 9,29 14,88 86,79 23,58 14,64 8,57 333,02 137,74 14,52 19,64 449,06 196,23 19,29 22,74 515,09 185,85 22,5 16,55 776,42 577,36 31,43 32,74 805,66 179,25 30,83 35,71 62,5 255,66 55,66 38,81 114,15 55,66 48,81 199,76 230,19 181,13 150,71 238,1 Nitrat (µg/l) vào 858,52 1377,9 1447,6 1863,5 1686,2 2520,3 2071,7 2777,1 2608,5 3589,4 2929,5 3168,3 3340,4 4526,8 4164 5675,5 5538,5 6070,2 5879,9 7570,1 7151,5 8625,6 8583,4 8736,3 9560,3 10681 Phốt phát (µg/l) vào 123,13 193,13 190,63 220,63 215,63 246,25 231,25 265,63 253,75 288,13 278,75 268,75 268,75 306,88 307,5 346,25 338,75 382,5 370,63 420,63 345,63 450 448,75 502,5 486,25 607,5 89 Bảng phụ lục 1.3 (b) Giá trị thông số chất lượng nước vào khỏi bể lọc SBF quy mô thử nghiệm pH vào DO (mg/l) vào ∆D O S%0 8,427 8,39 6,04 4,6 8,23 8,28 5,707 4,06 8,36 8,24 6,16 3,86 8,26 8,22 6,12 4,81 8,34 8,13 6,35 4,5 8,29 8,2 6,33 4,81 8,28 8,16 6,3 4,72 8,22 8,2 6,35 4,97 8,33 8,18 6,45 4,52 8,27 8,22 6,38 5,21 8,24 8,22 6,3 5,41 1,4 1,6 47 2,3 1,3 1,8 1,5 1,5 1,3 1,9 1,1 0,8 BOD5 (mg/l) COD (mg/l) vào 0,65 vào 5,45 30 2,27 3,07 30 1,84 4,51 30 2,57 0,25 30 1,49 30 TOC N-NH4+ (mg/l) vào 2,0515 0,48 0,21 3,89 1,69549 0,91 0,24 4,71 3,48 1,77068 0,88 0,37 0,38 3,89 2,65 1,46241 0,64 0,14 3,04 0,31 6,55 2,65 2,46241 1,96 30 1,72 0,63 5,25 2,45 1,97368 0,87 30 1,79 0,33 3,33 2,04 1,25188 0,62 0,28 0,36 0,15 30 1,2 0,39 2,99 1,84 1,12406 0,62 0,13 30 2,15 0,54 3,54 1,84 1,33083 1,13 0,19 30 1,7 0,45 3,6 2,63 1,35338 0,7 0,26 29 1,16 0,43 2,72 2,22 1,02256 1,55 0,66 N-NO2(mg/l) vào 0,000 95 0,002 36 0,001 0,001 76 0,005 92 0,001 77 0,001 63 0,001 73 0,003 31 0,001 55 0,003 14 N-NO3-(mg/l) vào 3,33 0,09775 243,83 4,05 0,78857 3,45 Total Nitơ P-PO43-(mg/l) vào 0,579 0,110 0,114 437,12 1,701 0,261 0,251 0,11502 152,52 0,997 0,113 0,239 5,24 0,74202 388,92 1,384 0,244 0,111 4,88 0,36952 348,94 2,335 0,116 0,203 5,12 0,78627 48,45 1,658 0,238 0,114 3,1 0,33361 38,29 0,955 0,116 0,208 1,9 0,66774 192,38 1,289 0,209 0,121 3,69 0,1797 307,37 1,313 0,096 0,209 1,55 0,43677 413,06 1,138 0,193 0,112 0,12 0,04876 501,18 1,602 0,104 0,139 90 Bảng phụ lục 1.4 (a) Thơng số quan trắc phân tích mẫu nước vào khỏi bể lọc SBF quy mô sản xuất N - NH4+ (µg/l) Ngày 19/5/2009 20/5/2009 21/5/2009 22/5/2009 23/5/2009 24/5/2009 25/5/2009 26/5/2009 27/5/2009 28/5/2009 5/6/2009 6/6/2009 N - NO2- (µg/l) N - NO3- (µg /l) P - PO43- (µg/l) Tổng dạng N BOD5 (mg/l) COD (mgO2/l) Obs vào vào vào vào sáng 81,14 37,59 16,81 49,00 1802,15 3748,53 95,32 103,63 0,11 0,95 0,77 1,84 2,65 chiều 192,10 160,76 24,36 25,87 3923,57 4418,56 136,36 157,37 0,23 0,99 1,26 2,86 2,65 sáng 199,48 202,26 31,22 33,08 5052,83 2291,33 119,26 157,37 0,24 1,07 1,14 1,22 3,06 chiều 190,87 145,40 40,63 42,96 3640,12 2738,47 147,11 186,68 0,25 1,08 1,07 3,47 3,27 sáng 274,84 274,84 27,50 48,54 2491,99 2901,62 109,98 171,05 0,32 1,19 1,53 2,24 3,27 chiều 196,73 215,43 54,93 62,83 2887,89 2359,19 162,25 176,42 0,26 1,28 1,22 3,06 3,06 sáng 347,36 234,13 52,02 48,54 3088,81 3325,31 133,43 158,83 0,41 0,60 1,40 2,24 2,98 chiều 359,18 147,85 47,14 82,36 2335,87 2747,80 159,81 201,83 0,42 1,35 1,80 3,88 2,98 sáng 238,53 179,81 78,41 70,73 3318,27 3426,96 144,18 185,22 0,33 1,26 1,29 3,47 2,98 chiều 225,88 339,08 87,59 78,06 1926,46 3026,22 156,39 200,36 0,33 1,34 1,24 3,06 3,02 sáng 60,05 195,08 93,75 89,91 4399,42 4059,61 166,65 167,14 0,17 1,54 0,54 2,24 2,77 chiều 289,69 72,47 84,22 89,68 3844,63 4159,82 168,60 199,38 0,41 1,59 1,43 2,86 2,77 sáng 125,12 79,16 78,29 67,95 4814,96 4081,57 167,14 203,78 0,20 1,60 1,65 2,04 2,55 chiều 168,13 114,06 67,02 74,92 4355,49 4893,39 174,47 195,48 0,24 1,82 2,02 3,27 2,77 sáng 72,47 101,15 59,11 47,49 5075,87 5601,22 180,33 210,13 0,13 1,91 1,78 2,65 2,55 chiều 130,03 128,80 60,04 68,76 6732,09 4320,85 180,82 216,00 1,98 1,86 3,27 3,19 sáng 103,61 33,17 50,98 36,33 5542,04 5019,22 181,31 210,62 1,86 1,79 2,45 2,77 chiều 70,59 122,66 45,28 55,16 6013,09 3250,14 184,73 192,06 0,12 2,08 1,97 3,47 3,19 sáng 79,76 88,02 33,31 26,34 5979,56 4881,06 165,18 167,14 0,12 1,88 1,75 2,86 3,19 5h30' 83,55 0,25 1,42 20h10' 505,49 353,43 309,16 204,56 525,51 652,05 108,42 105,49 0,82 1,21 3,63 2,06 1,70 1,28 5h30' 420,55 272,77 297,54 332,40 1138,70 776,14 110,86 108,90 0,72 1,38 1,72 3,87 1,70 1,70 11h45' 291,56 158,07 785,68 vào 386,27 424,97 105,97 79,62 vào 1,08 3,92 vào 2,13 91 7/6/2009 8/6/2009 9/6/2009 10/6/2009 14h30' 531,10 367,27 1269,49 118,18 21h10' 273,82 217,97 390,52 541,61 5h30' 222,16 99,31 506,74 1204,09 12h00' 387,95 541,61 1897,23 109,39 0,93 2,57 3,40 15h00' 473,80 576,48 1937,56 128,92 1,06 4,97 3,19 20h00' 331,86 58,29 762,44 878,66 1952,12 1993,43 107,93 74,73 1,10 2,93 4,76 0,43 2,55 2,13 5h30' 154,61 122,66 1018,13 843,79 1771,62 2816,16 110,86 99,63 1,18 3,78 3,80 4,83 2,55 2,13 12h00' 215,56 1076,24 2365,21 98,65 1,30 1,17 2,13 15h00' 210,53 1099,49 2479,82 100,12 1,32 0,38 3,19 20h30' 185,34 130,03 1157,60 1273,83 2321,45 2672,62 97,68 124,52 1,35 4,08 0,69 2,68 2,98 2,55 5h30' 90,18 34,25 1471,41 1401,67 2859,86 2998,39 131,36 125,99 1,57 4,43 2,20 3,09 2,34 2,34 12h30' 179,81 1424,92 3019,14 122,57 1,61 1,69 3,19 15h00' 76,32 2470,94 1409,15 105,49 2,55 3,88 3,19 19h45' 291,56 66,40 1599,26 1343,56 3107,99 4011,48 147,47 117,69 1,90 5,42 2,80 2,47 2,98 2,77 5h30' 91,99 49,60 1599,26 1761,97 3743,84 6231,19 117,20 99,63 1,70 8,04 3,19 1,71 3,40 2,77 12h30' 214,36 1378,43 4275,04 173,83 1,60 1,85 3,40 15h00' 118,36 1703,86 4379,35 171,39 1,83 0,52 3,40 1346,50 1654,26 1368,14 1071,14 0,90 82,06 99,14 103,05 88,89 3,72 2,34 0,67 2,41 1,42 5,29 2,55 1,70 0,73 2,37 3,60 2,37 1,91 2,13 20h00' 122,05 106,68 1494,65 1738,73 4875,05 4810,03 169,43 173,34 1,62 6,66 1,87 1,00 3,40 2,34 11/6/2009 5h30' 29,41 40,93 1424,92 1494,65 6114,63 5662,90 166,02 174,31 1,46 7,20 1,56 2,17 3,19 2,77 16/7/2009 chiều 3,37 2,86 0,23 0,43 12,96 7,51 1,39 1,22 16,57 0,02 12,97 4,76 2,87 3,96 17/7/2009 sáng 2,33 1,69 1,00 0,72 13,39 11,67 1,74 1,70 16,71 8,43 6,92 3,52 3,71 chiều 2,95 2,95 0,59 0,70 12,02 14,02 2,23 2,17 15,57 12,32 7,78 3,47 3,56 sáng 1,14 1,69 1,19 0,91 14,90 14,90 2,58 2,38 17,23 8,00 8,65 1,88 0,84 chiều 2,58 3,10 0,74 1,07 10,92 16,95 2,82 2,72 14,25 15,78 10,81 4,15 0,81 sáng 2,55 2,21 1,41 1,91 10,82 21,21 2,87 2,83 14,78 11,24 11,89 3,84 2,25 chiều 2,53 2,52 1,03 0,76 15,59 10,71 1,60 1,59 19,15 11,03 8,65 4,95 1,98 sáng 1,98 1,97 1,79 1,44 13,12 12,66 1,88 1,89 16,89 11,89 11,24 2,01 3,36 chiều 3,52 3,38 1,58 1,74 12,71 14,79 2,35 2,15 17,80 12,61 9,35 6,03 2,75 18/7/2009 19/7/2009 20/7/2009 92 21/7/2009 22/7/2009 23/7/2009 sáng 0,84 0,70 0,61 0,21 15,31 9,12 1,79 1,45 16,76 6,96 6,30 1,27 1,59 chiều 4,48 5,04 0,51 0,58 12,53 7,44 1,86 1,86 17,52 14,13 7,17 3,21 5,85 sáng 3,04 3,48 0,92 0,89 13,95 13,22 2,18 2,17 17,91 8,26 8,26 1,45 7,82 chiều 4,53 3,55 0,60 0,50 12,51 10,21 2,09 1,82 17,64 5,87 7,97 5,45 6,77 sáng 4,86 3,90 0,91 0,89 13,51 13,48 2,58 2,61 19,27 9,13 6,96 5,83 4,40 chiều 4,99 4,58 0,56 0,39 32,80 11,49 2,25 2,23 38,35 6,52 5,87 7,20 3,91 93 Bảng phụ lục 1.4 (b) Thông số quan trắc phân tích mẫu nước vào khỏi bể lọc SBF quy mô sản xuất Tuổi cá 10 11 12 13 Ngày thu mẫu Giờ thu mẫu 18/5/2009 19/5/2009 5h30' 21h20' 20/5/2009 5h200' 22h10' 21/5/2009 5h15' 22h10' 22/5/2009 5h15' 22h5' 23/5/2009 6h10' 21h00' 24/5/2009 5h15' 21h00' 25/5/2009 5h30' 20h00' 26/5/2009 5h30' 20h30' 27/5/2009 5h30' 20h00' 28/5/2009 5h30' S (ppt) Vào 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 S (ppt) Ra 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 25 DO (mg/l) Vào 6,00 5,70 5,70 5,87 5,73 6,06 5,96 6,02 5,82 5,94 5,68 5,93 5,66 5,88 5,67 5,89 5,26 5,58 5,11 5,22 DO (mg/l) Ra 5,71 5,74 5,84 5,98 5,70 5,72 5,74 5,59 5,50 5,44 5,63 5,48 5,55 5,46 5,58 5,16 5,37 5,16 5,01 4,90 ∆ DO 0,29 -0,04 -0,14 -0,11 0,03 0,34 0,22 0,43 0,32 0,50 0,05 0,45 0,11 0,42 0,09 0,73 -0,11 0,42 0,10 0,32 Tuổi cá 4 10 11 12 13 T (oC) Vào 29,0 29,0 29,1 29,8 30,1 29,7 29,6 29,4 29,9 29,4 29,8 29,3 29,7 29,3 29,4 29,3 30,5 30,4 30,8 29,8 T (oC) Ra 29,0 29,1 29,8 30,1 29,7 29,6 29,4 29,9 29,4 29,8 29,3 29,7 29,3 29,4 29,3 30,5 30,4 30,8 29,8 30,9 94 22 23 25 26 5/6/2009 6/6/2009 5h30' 7/6/2009 5h30' 10/6/2009 5h30' 20h00' 63 17/7/2009 6h00' 64 65 18/7/2009 6h00' 18h00' 19/7/2009 6h00' 66 20/7/2009 6h00' 68 21/7/2009 20h15' 22/7/2009 6h00' 69 23/7/2009 6h00' 25 25 25 25 25 25 25 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 25 25 25 25 25 25 25 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 5,49 5,69 5,15 5,18 5,18 4,99 5,02 6,80 6,79 6,85 4,08 7,25 4,90 6,10 7,27 5,50 5,05 6,60 5,75 6,94 6,25 5,18 5,04 5,15 4,97 4,61 4,42 4,74 0,87 1,52 2,55 3,13 0,70 3,25 0,67 1,30 2,10 1,10 2,64 2,30 2,60 2,61 0,31 0,65 0,00 0,21 0,57 0,57 0,28 5,93 5,27 4,30 0,95 6,55 1,65 5,43 5,97 3,40 3,95 3,96 3,45 4,34 3,64 22 23 25 26 63 64 65 66 68 69 30,9 30,4 30,3 29,7 29,5 29,4 29,9 32,4 32,6 32,4 33,0 32,8 33,4 33,1 33,5 32,6 32,5 32,0 32,3 31,7 31,1 30,4 30,3 29,7 29,4 29,7 29,4 29,7 32,7 32,4 32,6 32,4 33,0 32,8 33,4 33,1 33,5 32,6 32,5 32,0 32,3 31,7 95 Bảng phụ lục 2.1 Giá trị yếu tố ảnh hưởng đến q trình Nitrat hóa quy mơ sản xuất thử nghiệm TAN (mg/l) 0,70 0,91 0,88 1,12 0,31 1,01 0,62 0,62 1,13 0,70 1,20 2,15 0,14 0,15 0,15 1,67 0,08 2,15 0,14 0,15 0,15 1,67 0,08 PE VTR VTR_ C/N C/N BOD/P (%)_Th PE (%) PE (%) Thử TAN Sản Thử _Sản _Thử B/P_Sả _Sản B/P_Sả _Sản B/P_Sả PE (%) nghiệm (g/l) xuất nghiệm xuất nghiệm nghiệm n xuấtxuất n xuất xuất n xuất_Sản xuất 24,80 0,70 6,40 0,29 6,50 18,44 -36,50 9,99 -3,40 10,78 -5,40 19,22 -7,40 42,90 2,36 30,30 0,19 9,10 15,95 -15,74 7,23 -7,00 10,29 -5,00 9,32 1,20 35,40 1,54 16,00 0,34 1,14 9,97 -14,20 8,36 -9,90 11,24 -3,97 9,32 4,00 34,50 0,83 6,00 0,37 6,50 10,81 -14,87 9,00 -3,50 10,77 -5,70 4,84 2,24 15,80 0,38 4,70 0,42 2,44 9,97 -13,55 7,37 -4,80 11,36 -6,80 5,52 5,30 43,30 0,14 4,60 0,22 7,00 5,67 18,40 8,10 -6,00 0,25 -5,50 5,22 -2,00 20,60 0,41 4,00 0,21 21,30 5,54 23,02 10,87 -9,40 15,70 -3,90 3,10 9,80 22,00 0,46 2,44 0,13 81,30 3,18 8,28 7,92 -4,60 7,98 0,00 5,60 3,47 50,90 0,58 4,70 0,19 21,30 1,36 37,27 9,11 -5,70 15,35 -8,00 4,41 5,60 28,50 0,51 6,57 0,18 10,00 4,80 13,49 4,50 -6,10 28,38 -13,70 3,92 1,53 51,40 0,42 6,39 0,86 3,60 4,87 16,96 8,48 -6,80 22,06 -14,20 6,91 3,00 70,00 0,22 5,31 0,30 4,80 4,15 10,31 6,67 -6,40 18,58 -4,40 4,99 -3,10 10,20 1,08 9,20 0,54 2,10 4,21 32,65 8,75 -4,60 22,57 -8,60 6,31 -0,52 14,80 0,18 10,30 0,26 13,50 7,06 8,21 8,56 -6,40 21,18 -11,00 5,36 8,00 12,00 0,68 6,90 0,13 11,30 7,23 14,89 7,44 -5,30 23,03 -7,10 5,78 4,49 51,40 0,45 3,70 0,16 12,90 7,25 11,26 9,24 -5,60 28,62 -12,00 3,88 8,00 10,50 3,37 46,40 0,07 55,20 6,76 2,33 9,42 -5,00 26,53 -13,20 7,62 2,00 70,00 3,76 41,50 0,08 33,47 6,99 19,72 9,33 -6,40 17,82 -8,00 5,78 7,50 10,20 2,58 35,50 0,07 100,44 20,60 -13,60 9,56 -5,30 20,20 -11,70 3,79 0,45 14,80 3,27 46,00 0,10 40,91 26,10 -47,20 10,45 -2,80 19,08 -9,00 2,80 7,50 12,00 4,48 60,00 0,09 120,00 22,48 -18,77 10,02 -3,30 28,62 -18,70 3,31 2,00 52,40 4,06 59,40 0,05 88,28 21,93 -36,60 10,59 -6,80 20,09 -7,10 3,54 6,60 10,50 0,90 49,70 0,07 63,38 22,57 -45,40 10,97 -6,60 23,75 -14,70 2,90 11,00 96 Bảng phụ lục 2.2 Bảng thiết lập phương trình động học quy mô Thử nghiệm 97 Bảng phụ lục 2.2 Bảng thiết lập phương trình động học quy mơ Sản xuất 98 QCVN 10:2008/BTNMT 99 100 PHỤ LỤC: MỘT SỐ HÌNH ẢNH Ảnh: Nuôi cá hồng mỹ quy mô thử nghiệm hệ thống RAS với bể lọc SBF Ảnh: Bể lọc sinh học SBF hệ thống RAS quy mô ứng dụng sản xuất 101 Ảnh: Kết vận hành bể lọc SBF ni cá giị quy mơ sản xuất Cá 69 ngày tuổi, đạt kích cỡ 10 – 12cm Mật độ nuôi khoảng 1200 – 1400con (7,7kg cá/m3 nước) Ảnh: Phịng thí nghiệm phân tích mẫu – RIA Ảnh: Màng sinh học dính bám vật liệu đệm lọc ... Đề án phát triển nuôi trồng thủy sản đến năm 2020 mục tiêu cụ thể phát triển nuôi cá biển đạt 200.000 Luận án ? ?Nghiên cứu ứng dụng công nghệ lọc sinh học xử lý tuần hồn nước thải ương ni cá biển? ??... nhiễm nước [81] Quan trọng mô hình công nghệ RAS diện thiết bị lọc sinh học xử lý nước Đối với nuôi trồng thủy sản chủ yếu ứng dụng công nghệ lọc sinh học [82] Công nghệ lọc sinh học (chủ yếu bể lọc. .. RAS ứng dụng công nghệ bể lọc sinh học ngập nước ương nuôi cá biển hệ thống thiết bị tự động bán tự động Nước thải từ bể nuôi vào bể lọc chuyển hóa vi sinh vật màng sinh học Nước sau xử lý tái