Đánh giá hiệu quả xử lý nito trong xử lý nước thải chứ nito nồng độ cao bằng mô hình snap sử dụng giá thể acrylic fiber

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM KHOA MÔI TRƢỜNG TRẦN HỒNG DUY MSHV: 12250602 KHĨA: 2012 CHUN NGÀNH: CƠNG NGHỆ MÔI TRƢỜNG ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITƠ TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHỨA NITƠ NỒNG ĐỘ CAO BẰNG MƠ HÌNH SNAP SỬ DỤNG GIÁ THỂ ACRYLIC FIBER LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HCM, tháng 7, năm 2013 CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hƣớng dẫn khoa học: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn đƣợc sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Trần Hoàng Duy MSHV: 09250505 Ngày, tháng, năm sinh: 16/02/1986 Nơi sinh: Phú Yên Chuyên ngành: Công nghệ môi trƣờng Mã số: 12250602 I TÊN ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITƠ TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHỨA NITƠ NỒNG ĐỘ CAO BẰNG MƠ HÌNH SNAP SỬ DỤNG GIÁ THỂ ACRYLIC FIBER II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nghiên cứu khả xử lý nitơ amoni nƣớc thải nhân tạo công nghệ SNAP (Single-stage Nitrogen removal using Anammox and Partial nitritation) Thiết kế mơ hình SNAP quy mơ phịng thí nghiệm (lab-scale) Kiểm sốt thơng số oxy hịa tan (DO), pH, thời gian lƣu nƣớc (HRT) tăng tải trọng nitơ (NLR) để đánh giá hiệu xử lý nitơ mô hình III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21/01/2013 IV NGÀY HỒN THÀNH NHIỆM VỤ: 21/06/2016 V CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN TẤN PHONG Tp HCM, ngày tháng năm 2012 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN TRƢỞNG KHOA MÔI TRƢỜNG ii Luận văn thạc sĩ Trần Hoàng Duy LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đƣợc luân văn tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Tấn Phong ngƣời tận tình hƣớng dẫn tài trợ kinh phí suốt q trình nghiên cứu Tác giả xin gửi lời cảm ơn thầy cô khoa Môi Trƣờng, Trƣờng Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh; truyền đạt nhũng kiến thức quý báu, kiến thức quý báu tảng vững cho thực luận văn Tác giả xin cảm ơn thầy, cơ, anh, chị phịng Thí nghiệm Khoa Môi Trƣờng tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thực đề tài mơ hình thí nghiệm đƣợc hoạt động Cuối tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cha, mẹ em ngƣời động viên, tạo động lực đồng hành suốt trình thực luân văn Chân thành cảm ơn! TP HCM, Tháng 7, năm 2013 Trần Hoàng Duy iii Luận văn thạc sĩ Trần Hồng Duy TĨM TẮT Xử lý nitơ nƣớc thải công nghệ sinh học truyền thống kết hợp q trình nitrat hóa khử nitrat cho thấy có nhiều nhƣợc điểm nhƣ hiệu khơng ổn định, tiêu tốn nhiều lƣợng, phải bổ sung nguồn cacbon Chính lẽ việc nghiên cứu cơng nghệ xử lý nitơ khắc phục đƣợc nhƣợc điểm đƣợc quan tâm Trong nghiên cứu tác giả lựa chon công nghệ SNAP SNAP từ viết tắc Single–stage Nitrogen removal using Anammox and Partial nitritation Đây kết hợp hai q trình nitrit hóa bán phần q trình Anammox bể phản ứng với giá thể bám dính, để xử lý nƣớc thải chứa nitơ nồng độ cao nồng độ cacbon hữu thấp Đề tài nghiên cứu đƣợc thực nhằm đánh giá khả xử lý nitơ nƣớc nƣớc thải nhân tạo đƣợc đặt phịng thí nghiêm khoa mơi trƣờng trƣờng đại học bách khoa TP, HCM Mơ hình đƣợc thiết kế với dung tích Lít, nƣớc đầu vào nƣớc thải nhân tạo có nồng độ amoni thay đổi theo thời gian vận hành, lƣợng bùn hoạt tính, bùn Anammox giá thể (giá thể acrylic fiber cơng ty NET Nhật Bản sản xuất) đƣợc tích hợp ban đầu cho q trình có khối lƣợng tƣơng ứng: 22g (SS), 18g (SS) 48,18 gam HRT, DO, pH đƣợc kiểm soát nhƣ sau: 12h, – 4mg-O/L, 7.5 – 7.8, nhiệt độ lấy theo nhiệt độ ngồi trời có biên độ giao động khoảng (27 – 38oC), pH đƣợc kiểm sốt đầu dị tự động, độ kiềm đƣợc châm vào nhằm ổn định nồng độ pH khoảng thiết lập ban đầu Sau thời gian 283 ngày hoạt động mơ hình nghiên cứu thƣc đƣợc giai đoạn tƣơng ứng với tải trọng: 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6 kg-N/m3.ngày hay tƣơng ứng với nồng độ ammoni đầu vào khoảng100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 800 mg-NH4+/l, hiệu suất chuyển hóa amoni tối đa lên đến 98% hiệu suất lọai bỏ nitơ đạt cao 92% Lƣợng bùn bám giá thể đạt đƣợc 3,19 gVSS/g-giá thể, bùn lơ lửng có khối lƣợng khoảng 104,22 g-SS tƣơng đƣơng với nồng độ khoảng 20,80g-SS/L iv Luận văn thạc sĩ Trần Hoàng Duy ABSTRACT The traditional biotechnology (nitrification and denitrification) had been using for removal nitrogen in many years ago However, they have some disadvantage such as: unstable efficiency, high cost for energy, organic matter input… SNAP was choosen for removal nitrogen in wastewater in my study SNAP (Single– stage Nitrogen removal using Anammox and Partial nitritation) This is process, which was combined partial nitritation and anammox process with biomass carrier in single treatment reactor and used for nitrogen removal in wastewaters have high nitrogen and low organics concentration SNAP process had been investigated in laboratory – scale plant with acrylic fiber fabrics material (NET Co., Japan) were used as biomass carrier It was fixed in reactor with volume liters and the synthetic wastewater was fed to reactor The rate nitrifying activated sludge and anammox sludge, weight of material carrier was used for start-up phase: 22g (MLSS) and 18g (MLSS), 48.18 gram HRT, DO, pH is: 12h, – 4mg-O/L, 7.5 – 7.8, respectively, the temperature were varied with ambient air (27 -38oC), pH was controlled by pH sensor, and alkalinity (HCO3-) was an additional measured parameter suitable for process control and monitoring With 283 days used for research, we have finished with eight nitrogen loading rate about: 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6 kg-N/m3.day or,ammonium concentration: 200, 300, 400, 500, 600, 700 800 mg-NH4+/L, respectively The results show that total the highest performance nitrogen removal efficiency in wastewater is 92% and the ammonium conversion efficiency is 98% The concentrate sludge attach on biomass carrier is 3,19g-VSS/g-biomass carier and concentrate suspended sludge is 20,80g-SS/L, respectively v Luận văn thạc sĩ Trần Hồng Duy DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 2.1: Chu trình nitơ tự nhiên Hình 2.2: Hệ thống xử lý nitơ truyền thống: nitrat hóa khử nitrat hóa 19 Hình 2.3: Sơ đồ dây chuyên xử lý Nitơ nƣớc thải – Kênh oxi hóa tuần hồn 19 Hình 2.4: Một số giá thể đƣợc sử dụng 29 Hình 3.1: Cấu trúc mơ hình thí nghiệm 30 Hình 3.2: Giá thể Acrylic Fiber 33 Hình 3.3: Khung giá thể giá thể 33 Hình 3.4: Bể phản ứng 34 Hình 3.5: Bùn nitrit hóa bán phần bùn Anammox 35 Hình 4.1: Mơ hình trƣớc sau cấy bùn 45 Hình 4.2: Giá trị DO, NO2 N NO3- -N theo thời gian vận hành 48 Hình 4.3: Sự biến đổi pH, FA NH4+-N đầu theo thời gian vận hành 52 Hình 4.4: Tƣơng quan FA trung bình hiệu suất chuyển hóa trung bình (ACE TB) bể SNAP qua tải trọng nghiên cứu 53 Hình 4.5: Hiệu suất chuyển hóa NH4+-Nvà hiệu suất loại bỏ tổng nitơ 55 Hình 4.6: Hiệu suất chuyển hóa NH4+-Nqua tải trọng nghiên cứu 59 Hình 4.7: Hiệu suất loại bỏ Nitơ tải trọng nghiên cứu 63 Hình 4.8: Mối tƣơng quan hiệu suất chuyển hóa hiệu loại bỏ nitơ 65 Hình 4.9: Phần trăm Nitrit (NO2 N), Nitrat (NO3 N), Amoni (NH4+-N) nitơ sinh khối tế bào (N-sinh khối) dòng 67 Hình 4.10: Nồng độ NO2 N đầu qua tải trọng 69 Hình 4.11: Nồng độ nitrat đầu hiệu suất loại bỏ nitơ 71 vi Luận văn thạc sĩ Trần Hoàng Duy Hình 4.12: Tải trọng nitơ đầu vào, tải trọng nitơ bị khử hiệu suất khử nitơ 75 Hình 4.13: Sự thay đổi màu sắc bùn qua giai đoạn vận hành 77 Hình 4.14: Mơ hình đƣợc chụp gần lớp giá thể 78 Hình 4.15: Những hạt bùn có kích thƣớc vài cm 79 Hình 4.16: Mẫu bùn quan sát dƣới kính hiển vi 79 Hình 4.17: Bùn bám giá thể 80 vii Luận văn thạc sĩ Trần Hoàng Duy DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Trạng thái hóa trị nguyên tố nitơ hợp chất hóa học Bảng 2.2: Các phƣơng pháp xử lý nitơ nƣớc thải 13 Bảng 2.3: Một số ứng dụng mơ mơ hình SHARON 23 Bảng 2.4: So sánh trình sinh học xử lý nitơ 25 Bảng 2.5: Các thơng số vận hành q trình nitrit hóa bán phần anammox 27 Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật thiết bị mơ hình nghiên cứu 31 Bảng 3.2: Các thông số kỹ thuật giá thể Acrylic Pile Fabrics 32 Bảng 3.3: Tính chất nƣớc thải nhân tạo 35 Bảng 3.4: Các phƣơng pháp phân tích 37 Bảng 3.5: Các thơng số vận hành thí nghiệm 43 Bảng 4.1: Giá trị pH, DO theo giai đoạn 56 Bảng 4.2: Giá trị pH, FA FNA 51 Bảng 4.3: Hiệu suất chuyển hóa NH4+-N tải trọng nghiên cứu 58 Bảng 4.4: Hiệu suất loại bỏ tổng nitơ tải trọng nghiên cứu 62 Bảng 4.5: Hiệu suất chuyển hóa NH4+-N hiệu suất loại bỏ tổng nitơ trung bình giai đoạn ổn định tải trọng nghiên cứu 64 Bảng 4.6: Nồng độ hợp chất đầu giai đoạn ổn định 68 Bảng 4.7: Giá trị NH4+-N bị chuyển hóa, NO3 N tạo thành tỉ lệ NO3 N tạo thành với NH4+-N bị chuyển hóa (NO3 N/ NH4+-N) qua giai đoạn ổn định 72 Bảng 4.8: Giá trị trung bình NLR NRR qua giai đoạn vận hành ổn định 75 Bảng 4.9: Kết mơ hình SNAP nghiên cứu với kết nghiên cứu SNAP khác 75 viii Luận văn thạc sĩ Trần Hoàng Duy Bảng 4.10: Sự thay đổi thể tích nƣớc hiệu dụng bể theo thời gian vận hành 81 Bảng 4.11: Kết phân tích nồng độ bùn mơ hình sau 283 ngày vận hành 82 ix Luận văn thạc sĩ Trần Hồng Duy tải trọng cuối lƣợng bùn sinh nhiều nên bề mặt giá thể khơng cịn chổ cho các vi sinh vật tiếp tục bám dính lúc khối bùn trở nên to dễ dàng bị bong có tác động mạnh Mặt khác tăng DO tốc độ xáo trộn dòng chảy tăng lên bơng bùn lớn có liên kết yếu bị bứt nhƣng kích thƣớc q lớn chúng khơng thể trơi ngồi theo ống nƣớc đầu (ống nƣớc đầu có đƣờng kính 10mm), chúng tiếp tục lơ lửng bị kẹt lại vùng hẹp bề mặt giá thể mặt bể phản ứng, khối bùn sau đạt kích thƣớc từ đến cm (hình 4.15) Hình 4.15: Những hạt bùn có kích thƣớc vài cm Quan sat dƣới kính hiển vi Hình 4.16: Mẫu bùn quan sát dƣới kính hiển vi Khi quan sát dƣới kính hiển vi ta thấy rỏ hai màu khác bùn, dự đoán màu đỏ đƣợc khoanh trịn trên( hình 4.16) màu bùn anammox màu nâu xung quanh màu bùn vi khuẩn nitrit hóa bán phần 79 Luận văn thạc sĩ Trần Hồng Duy Cịn phần bùn bám giá thể chúng bám dày bề mặt màu đỏ đƣợc thấy rỏ lấy giá thể khỏi bể phản ứng, dƣờng nhƣ không khoảng trống lớp giá thể ( hình 4.17 a), nhiên cắt lớp bề mặt lớp giá thể quan sát thấy bên lớp giá thể có nhiều bùn màu đèn dự đoán lớp bùn bị chết lớp bề mặt bùn dày nên chất dinh dƣỡng oxy đến đƣợc với vi khuẩn sống bên chúng bị chết có màu đen (hình 4.17b) Bùn màu đen bên lớp giá thể a b Hình 4.17: Bùn bám giá thể 4.2.5.2 Mật độ sinh khối Khi tiến hành đo thể tích nƣớc hiệu dụng bể theo thời gian vận hành nhận thấy thể tích nƣớc bể giảm dần qua giai đoạn vận hành, phát triển vi sinh vật chiếm chổ Chính lẽ mơ hình thƣờng xun điều chỉnh lại lƣu lƣợng cho thời gian lƣu đảm bảo 12h tải trọng phù hợp với tải trọng nghiên cứu Hình 4.18 bảng 4.10 cho thấy đƣợc thay đổi thể tích qua giai đoạn vận hành 80 Luận văn thạc sĩ Trần Hoàng Duy Bảng 4.10: Sự thay đổi thể tích nƣớc hiệu dụng bể theo thời gian vận hành Ngày Ngày đầu 115 188 230 262 284 5,5 4,6 4,1 3,9 0,5 0,46 0,42 0,38 0,34 0,33 Thể tích nƣớc hiệu dụng (Lít) Lƣu lƣợng (L/h) Từ kết bảng 4.10 ta thấy với thời gian 283 vận hành mô hình bơm lƣu lƣợng đầu vào đƣợc điều chỉnh lần Ở tải trọng mật độ vi sinh chƣa phát triển nhiều thời gian lần điều chỉnh lƣu lƣợng thƣờng dài khoảng 2-3 tháng lần, nhiên sau mà vi sinh vật mơ hình ổn định trung bình khoảng tháng điều chỉnh lƣu lƣợng lần cho phù hợp Nhƣ giải thích phần bùn lơ lửng mơ hình sinh chủ yếu tốc độ sinh trƣởng vi sinh vật cao dẫn đến bề mặt giá thể không đủ chúng bám dính nên chúng bị bong tróc dạng lơ lửng, bùn lơ lửng đƣợc xáo trộn hồn tồn nên bơng bùn có kích thƣớc nhỏ bị trơi ngồi cịn hạt có kích thƣớc lớn chúng dạng lơ lửng thƣờng bị kẹt lại khe hẹp lớp giá thể lớp bề mặt phía bể phản ứng, nên thời gian vận hành chúng thƣờng cản trở dịng chảy phải tiến hành rút bùn Trong tất giai đoạn vận hành bùn đƣợc lấy tải trọng 1,0 (ngày 191) 1,6 (ngày 262) tổng lƣợng bùn lấy tƣơng ứng 32.31gam-SS 58.44gam-SS Sau 283 ngày hoạt động giai đoạn cuối nghiên cứu tiến hành phân tích nồng độ bùn mơ hình tiêu phân tích gồm SS,VSS, bùn đƣợc lấy phân tích gồm bùn lơ lửng bùn bám giá thể kết phân tích thể bảng 4.11 81 Luận văn thạc sĩ Trần Hoàng Duy Bảng 4.11: Kết phân tích nồng độ bùn mơ hình sau 283 ngày vận hành Chỉ tiêu Giai đoạn VI Giai đoạn cuối Tổng giai VIII (ngày 283) đoạn Bùn lơ SS (g) 90,85 13,17 104,02 lửng VSS (g) 73.59 10,04 83,63 VSS/SS 0,81 0,79 0,8 SS (g) - 153,69 153,69 VSS (g) - 133,71 133,71 g-SS/g-giá thể 3,19 3,19 g-VSS/g-giá thể 2,78 2,78 0,87 0,87 Bùn bám giá thể VSS/SS - Từ kết phân tích bảng 4.11 tổng lƣợng bùn bể phản ứng tƣơng đƣơng khoảng 257,71 gam-SS, bùn lơ lửng có khối lƣợng 104,02 gam tƣơng ứng với nồng độ khoảng 20,80gSS/L (nếu lấy theo thể thể tích nƣớc hiệu dụng trung bình lít), bùn lơ lửng tồn dạng hạt với kích thƣớc lớn lẽ mà nồng độ cao Có thê nhận thấy lƣợng bùn lơ lửng có nồng độ cao chúng cán trở trình xáo trộn lƣu chất mơ hình nên bùn đƣợc rút bớt với tầng suất lần tổng số thời gian vận hành Đối với bùn giá thể có khối lƣợng 153,69 gam-SS tƣơng đƣơng với khoảng 3,19g-SS/g-giá thể Bùn giá thể cao 0,50 g-SS/g-giá thể với 285 ngày nghiên cứu cho giá thể biofix [38], 0,52g-SS/g giá thể với 189 ngày nghiên cứu giá thể biofix [35] 1,64g-SS/g-giá thể với 285 ngày nghiên cứu giá thể acrylic piber [37] kết cho thấy khả sinh trƣởng bám dính trên bề mặt sợi acrylic tốt hƣớng nghiên cứu xây dụng mơ hình 82 Luận văn thạc sĩ Trần Hoàng Duy Tuy nhiên thiết lập tỉ lệ VSS/SS bùn giá thể bùn lơ lửng nhận thấy tỉ lệ không cao đạt khoảng 0,8 - 0,87, kết cho thấy hỗn hợp bùn không bùn hữu mà cịn có thành phần chất rắn khác phần chất vô từ trình pha nƣớc thải có hình thành kết tủa, chất rắn đầu vào nguồn nƣớc 83 Luận văn thạc sĩ Trần Hoàng Duy CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Mơ hình nghiên cứu xử lý nƣớc thải có nitơ nồng độ cao kết hợp q trình nitrit hóa bán phần anammox bể phản ứng có tên gọi SNAP sử dụng giá thể acrylic Fiper tƣơng đối thành công với nƣớc thải nhân tạo Thiết kế mô hình hợp lý, tạo đƣợc q trình xáo trộn hồn toàn bể phản ứng, tránh tƣợng bùn lắng đáy Mơ hình có khả tạo hạt bùn có kích thƣớc lớn Q trình SNAP cho hiệu xử lý cao ổn định với hiệu suất chuyển hóa amoni 90% hiệu loại bỏ nitơ lớn 80% đạt tải trọng nghiên cứu đạt đƣợc 1,6 kg-N/m3.ngày tƣơng ứng với nồng độ 800mg-N/L với thời gian nghiên cứu 283 ngày Nồng độ nitrat đầu thấp so với nồng độ nitrat lý thuyết đốn có q trình khử nitrat xãy tải trọng nghiên cứu cuối Nồng độ FA FNA đƣợc khống chế đạt nồng độ thấp nên chúng không gây ảnh hƣởng đến q trình phát triển nhóm vi khuẩn AOB mơ hình pH trì hoạt động nghiên cứu từ 7,5 – 7,8 suốt trình nghiên cứu DO tăng từ 1,0 đến 4,0 mg-O/L giá trị DO tƣơng đối cao (nghiên cứu Phạm Khắc liệu DO hoạt động từ 2-3 với tải trọng nghiên cứu 0,86 kgN/m3.ngày với nồng độ 500mg/L) Có thể nồng độ nitơ nghiên cử Phạm Khắc Liệu thấp nên DO hoạt động chƣa cao, xét lại thời gian mơ hình nghiên cứu nồng độ 500mg/L DO hoạt động củng dừng lại 3mg/L Nhƣ DO hoạt động mức 4mgO/L chƣa cao Mặt khác, đặc tính giá thể đƣợc thiết kế dày nên tăng DO lên 4mg-O/L nhƣng hiệu suất chuyển hóa amoni hiệu suất xử lý nitơ ổn định đạt giá trị cao Lƣợng bùn bám giá thể nhiều lƣợng bùn dƣ gây cản trở trình dóng chảy nên tiến hành tháo bùn dƣ hai lần tổng chu trình vận hành Quan sát bùn mơ hình thấy có hình thành hạt bùn có kích thƣớc lớn chắn màu sắc bùn đỏ màu đặc trƣng annammox Vì 84 Luận văn thạc sĩ Trần Hồng Duy nghiên cứu khơng đủ điều kiện để tiến hành phân tích ADN nên khơng dám 100% bùn anammox Tuy nhiên, bùn cấy vào nghiên cứu ban đầu bùn anammox coa nguồn gốc rõ ràng nên khẳng định phần màu đỏ bùn bám giá thể màu bùn anammox Bùn bám sợi acylic hỗn hợp bùn anammox bùn nitrit hóa bán phần quang sát kỹ dƣới kính hiển vi nhận thấy bao bọc bên ngồi lớp bùn màu đỏ lớp bùn màu nâu nhạt, dự đốn có thê bùn AOB AOB vi khuẩn hiếu khí nên sống điều kiện hiếu khí chúng phát triển lớp bên ngồi cịn vi khuẩn anammox vi khuẩn kỵ khí bị ức chế phát triển chúng không đƣợc bao bọc nhóm vi khuẩn AOB chúng sống điều kiện DO cao nhƣ Giá thể acrylic fiber có mật độ sợi dày giúp cho q trình bắt giữ bám bùn tốt Tuy nhiên lớp giá thể dày nên hoạt động lâu dài xãy tƣợng bùn bên bị chết khơng tiếp cận đƣợc với chất Có nói q trình SNAP có vài ƣu điểm nhƣ vận hành DO không cao, tiêu thụ độ kiềm thấp hệ số bùn thấp Một yếu điểm mơ hình nghiên cứu khơng đủ kinh phí để thực phân tích ADN vi khuẩn hệ thống để đảm bảo chắn có diện vi khuẩn anammox Tuy nhiên, khẳng định đƣợc mơ hình nghiên cứu cơng nghệ SNAP chủng vi khuẩn anammox có nguồn gốc rõ ràng nƣớc thải sử dụng cho nghiên cứu có nồng độ cacbon hữu thấp, nên khó diễn q trình khử nitrat xảy hồn tồn 5.2 Kiến Nghị Do thời gian có hạn nên nghiên cứu tạm thời dừng lại tải trọng nghiên cứu 1,6 kg-N/m3.ngày tƣơng ứng với nồng độ 800mg/L hiệu suất chuyển hóa amoni hiệu suất loại bỏ nitơ cao ổn định Cần có thêm thời gian nghiên cứu cho tải trọng cao Giá thể nên thiết kế lớp bề mặt sợi thƣa 85 Luận văn thạc sĩ Trần Hoàng Duy Hạn chế nghiên cứu nghiên cứu nƣớc thải nhân tạo, hy vọng nghiên cứu sau tiến hành nghiên cứu lọai nƣớc thải có nồng độ nitơ cao nhƣ nƣớc rỉ rác lâu năm hay nƣớc thải chăn ni, từ đánh giá đƣớc u tố ảnh hƣởng nhƣ BOD, COD, nhƣ độc chất khác 86 Luận văn thạc sĩ Trần Hoàng Duy TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Cát, Xử lý nƣớc thải giàu hợp chất nitơ phốt pho, NXB Khoa Học Tự Nhiên Công Nghệ, Hà Nội (2007) [2] Phạm Khắc Liệu, Dƣơng Thành Chung, Ứng dụng q trình kết hợp nitrit hóa bán phần anammox xử lý loại nitơ nƣớc rỉ rác quy mơ phịng thí nghiệm, Tạp chí khoa học công nghệ, Đại học Đà Nẵng, (45):99-101 (2011) [3] Nguyễn Văn Phƣớc, Giáo trình xử lý nƣớc thải sinh hoạt công nghiệp phƣơng pháp sinh học, NXB Xây Dựng, Hà Nội (2010) [4] Ahn Young-Ho., Sustainable nitrogen elimination biotechnologies: A review, Process Biochemistry, 41 (8):1709-1721 (2006) [5] Anthonisen A., R.C.Loehr, T.B.S.Prakasam and E.G.Srinath, Inhibition of nitrification by ammonia and nitrous acid, J Water Pollut Control Fed., 48 (5):835-849 (1976) [6] APHA AWWA, WEF., Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, American Public Health Association, Washington DC, USA (1999) [7] Beier M and Schneider Y., Final report development of balance models for deammonification and nitritation processes to illustrate full and half technical scale installations, Leibniz University Hannover, Hannover (2008) [8] Bertino A., Study on one-stage partial nitritation-anammox process in moving bed biofilm reactors: a sustainable nitrogen removal, Master Thesis of Water Systems Technology, Royal Institute of Technology (KTH), Stockholm, Sweden (2010) [9] Broda E., Two kinds of lithotrophs missing in nature, Zeitschrift fur Allgemeine Mikrobiologie, 17 (6):491-493 (1977) [10] C E Boyd, C S Turner, Pond aquaculture water quality management, Kluver Academic Press (1998) 87 Luận văn thạc sĩ Trần Hoàng Duy [11] Cho S., Fujii N., Lee T., and Okabe S., Development of a simultaneous partial nitrification and anaerobic ammonia oxidation process in a single reactor Bioresour Technol., 102 (2):652-659 (2011) [12] Egli K., Fanger U., Alvarez P.J., Siegrist H., Van der Meer J R and Zehnder A J., Enrichment and characterization of an anammox bacterium from a rotating biological contactor treating ammonium-rich leachate, Arch Microbiol, 175 (3):198-207 (2001) [13] Yoshinobu Yamagiwa and Kenji Furukawa, Single-Stage nitrogen removal using anmmox and partial nitritation (SNAP) with acrylic pile fabrics as biomass carries, The First International Anammox Symposium, Kumamoto Univ., Japan, pp.217-24 (2011) [14] Furukawa K., Lieu P K., Tokitoh H., and Fujii T., Development of singlestage nitrogen removal using anammox and partial nitritation (SNAP) and its treatment performances, Wat Sci Technol., 53 (6):83-90 (2006) [15] Fux C., Marchesi V., Brunner I., Siegrist H., Anaerobic ammonium oxidation of ammonium-rich waste streams in fixed-bed reactors, Wat Sci Technol., 49 (11-12):77-82 (2004) [16] Garrido J.M., van Benthum, W.A.J., van Loosdrecht, M.C.M, and Heijnen J.J., Influence of dissolved oxygen concentration on nitrtite accumulation in a biofilm airlift suspension reactor, Biotechnol Bioeng., 53 (2):168-178 (1997) [17] Gerardi M.H., Nitrification and denitrification in the activated sludge process, John Wiley and Sons Inc., New York (2002) [18] Van Hulle Stijn W H., Vandeweyer Helge J P., Meesschaert Boudewijn D., Vanrolleghem Peter A., Dejans Pascal, and Dumoulin Ann., Engineering aspects and practical application of autotrophic nitrogen removal from nitrogen rich streams, Chemical Engineering Journal, 162 (1):1-20 (2010) [19] Van Dongen U., Jetten M S., and Van Loosdrecht M C., The SHARONAnammox process for treatment of ammonium rich wastewater, Wat Sci Technol., 44 (1):153-60 (2001) 88 Luận văn thạc sĩ Trần Hoàng Duy [20] http://vi.wikipedia.org/wiki/ [21] Hellinga C., Schellen A A J C., Mulder J W., van Loosdrecht M C M., and Heijnen J J., The sharon process: An innovative method for nitrogen removal from ammonium-rich waste water, Wat Sci Technol., 37(9):135-142 (1998) [22] Notenboom G.J., Jacobs J.C., Van Kempen R., Van Loosdrecht M.C.M., High rate treatment with SHARON process of waste water from solid waste digestion, The 3rd International Symposium Anaerobic Digestion of Solid Wastes Munich/Garching, Germany, IWA Publishing (2002) [23] Khin T and Annachhatre A P., Novel microbial nitrogen removal processes, Biotechnol Adv., 22 (7):519-32 (2004) [24] Wiesmann U., Biological nitrogen removal from wastewater Adv Biochem Eng Biotechnol, 51:113-54 (1994) [25] Wyffels S, van Hulle, S.W.H, Boeckx P., Volcke, E.I.P, van Cleemput O., Vanrolleghem P.A., and Verstraete W., Modeling and simulation of oxygenlimited partial nitritation in a membrane-assisted bioreactor (MBR), Biotechnol Bioeng., 86 (5):531-42 (2004) [26] Jetten M.S.M., Strous M., van de Pas-Schoonen T., Schalk J., van Dongen U.G.J.M., van de Graaf A.A., Logemann M.C.M., Kuenen J.G., S., Muyzer G., van Loosdrecht The anaerobic oxidation of ammonium, FEMS Microbiology Reviews, 22 (5):421-37 (1998) [27] Mulder A., van de Graaf A.A., Robertson L.A., Kuenen J.G., Anaerobic ammonium oxidation discovered in a denitrifying fluidized bed reactor, FEMS Microbiology Ecology, 16 (3):177-84 (1995) [28] Strous M., Heijnen J.J., Kuenen J.G., Jetten M.S.M., The sequencing batch reactor as a powerful tool for the study of slowly growing anaerobic ammoniumoxidizing microorganisms, Applied Microbiology and Biotechnology, 50 (5):58996 (1998) 89 Luận văn thạc sĩ Trần Hoàng Duy [29] Pham Khac Lieu, Ritsuko Hatozaki, Hayato Homan, and Kenji Furukawa, 2005, Single-Stage nitrogen removal using anammox and partial nitritation (SNAP) for treatment of synthetic landfill leachate, Japanese Journal of Water Treatment Biology, Vol.42, No.2, pp 103 – 112 [30] Irene M.C.Lo (1996), Characteristics and treatment of leachates from domestic landfills, Environment International, 22 (4):433-442 [31] Kenji Furukawa, Application of novel acrylic resin biomass carrier for partial nitritation-anammox processes, Department of Environmental Science Graduate School of Science and Technology KUMAMOTO UNIVERSITY, JAPAN, 2007 [32] Jetten M.S.M., Wagner M., Fuerst J., van Loosdrecht M., Kuenen G., Strous M., Microbiology and application of the anaerobic ammonium oxidation (“anammox”) process, Current Opinion in Biotechnology, 12 (3):283-288 (2001) [33]Anthonisen A., R.C.Loehr, T.B.S.Prakasam and E.G.Srinath, Inhibition of nitrification by ammonia and nitrous acid, J Water Pollut Control Fed., 48 (5):835-849 (1976) [34] Lâm Minh Triết – Lê Hoàng Việt, vi sinh vật nƣớc nƣớc thải, NXB Xây Dựng Hà Nội, (2009) [35] Phạm Khắc Liệu, Kenji Fukawa, phát triển trình xử lý sinh học loại bỏ nitơ nƣớc thải sở phản ứng anammox, Tạp chí khoa học đại học Huế, (48), 2008 [36] J.W Mulder*, J.O.J Duin, J Goverde, W.G Poiesz, H.M van Veldhuizen, R van Kempen, P Roeleveld, full-scale experience with the Sharon process through the eyes of the operation, WEFTEC.06, 2006 [37] Phạm Văn Sung, nghiên cứu xử lý nitơ nƣớc rỉ rác mơ hình SNAP với giá thể Acrylic Pille Fabaric, luận văn thạc sĩ ĐHBK TP HCM, (2011) [38] Đào Vĩnh Lộc, nghiên cứu xử lý nitơ nƣớc rỉ rác mơ hình SNAP với giá thể Biofix, luận văn thạc sĩ ĐHBK TP HCM,( 2011) 90 Luận văn thạc sĩ Trần Hoàng Duy [39] G Cema, E Płaza, J Trela and J Surmacz-Górska, 2011, Dissolved oxygen as a factor influencing nitrogen removal rates in a one-stage system with partial nitritation and Anammox process, Water Science & Technology, 64.5, 1009 [40] Pynaert K., Wyffels S., Sprengers R, Boeckx P., Van Cleemput O., Verstraete W., 2002, Oxygen-limited nitrogen removal in a lab-scale rotating biological contactor treating an ammonium-rich wastewater, W Sci Technol, Vol 45, 357-363, 2002 [41] Albert Magrí, Lis Corominas, Heleio López, A model for the simulation of the Sharon process: pH as a key factor,Campus Montilivi s/n, E-17071 Girona, Spain [42] Jose Va´zquez-Padı´n, Anuska Mosquera-Corral, Jose Luis Campos, Ramo´n Me´ndez, Niels Peter Revsbech, Microbial community distribution and activity dynamics of granular biomass in a CANON reactor, water research 44, 4359-4370 ( 2010) [43] L.W Jaroszynski , N Cicek , R Sparling , J.A Oleszkiewicz, Impact of free ammonia on anammox rates (anoxic ammonium oxidation) in a moving bed biofilm reactor, chemosphere, 88, 188-195, (2012) [44] Fernández a,*, J Dosta b, C Fajardo a, J.L Campos a, A Mosquera-Corral a, R Méndez, Short- and long-term effects of ammonium and nitrite on the Anammox process, Journal of Environmental Management, 95, S170-S174, (2012) [45] Hui-Ping Chuang, Takashi Yamaguchi, Hideki Harada and Akiyoshi Ohashi1,anoxic ammonium oxidation by application of a down –flow hanging sponge (DHS) reactor J Environ Eng Manage, 18(16), 409-417, (2008) 91 Luận văn thạc sĩ Trần Hồng Duy LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Trần Hoàng Duy Ngày/ tháng/ năm sinh: 16/02/1986 Giới tính: Nam Nơi Sinh: Phú yên Hộ thƣờng trú: 135, thôn Quảng Đạt, xã Đạo Nghĩa, huyện ĐăkRlấp, tỉnh ĐăkNông Địa liên lạc: duymtk30@gmail.com ĐTDĐ: 01696 479 749 Q TRÌNH ĐÀO TẠO Đại học Hình thức học Thời gian học Trƣờng đào tạo Ngành Cao học Chính quy Chính quy năm (2006-2010) năm (2012-2013) Đại học Đà Lạt Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh Công nghệ môi trƣờng Công nghệ môi trƣờng 92 Luận văn thạc sĩ Trần Hồng Duy DANH MỤC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU 93 ... NITƠ TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG MƠ HÌNH SNAP SỬ DỤNG GIÁ THỂ ACRYLIC FIBER ” 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá hiệu xử lý nitơ nồng độ cao nƣớc thải mơ hình SNAP sử dụng giá thể bám dính Acrylic Fiber. .. TÀI: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITƠ TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHỨA NITƠ NỒNG ĐỘ CAO BẰNG MƠ HÌNH SNAP SỬ DỤNG GIÁ THỂ ACRYLIC FIBER II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nghiên cứu khả xử lý nitơ amoni nƣớc thải. .. việc đánh giá hiệu loại giá thể chƣa đƣợc quan tâm mức Chính thế, nhằm tìm hiểu đánh giá hiệu xử lý cơng nghệ SNAP để xử lý nƣớc thải có hàm lƣợng amoni cao, thực đề tài “ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ