Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất cồn bằng công nghệ expanded granular sludge bed (EGSB)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THỊ NHƯ NGỌC NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT CỒN BẰNG CÔNG NGHỆ EXPANDED GRANULAR SLUDGE BED (EGSB) Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG Mã số: 60.85.06 LUẬN VĂN THẠC SỸ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 09 năm 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THỊ NHƯ NGỌC NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT CỒN BẰNG CÔNG NGHỆ EXPANDED GRANULAR SLUDGE BED (EGSB) Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG Mã số: 60.85.06 LUẬN VĂN THẠC SỸ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 09 năm 2013 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Tấn Phong Cán chấm nhận xét 1: TS Lê Thị Kim Phụng Cán chấm nhận xét 2: TS Đặng Vũ Bích Hạnh Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 29 tháng 08 năm 2013 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: GS.TS Lâm Minh Triết (Chủ tịch) TS Trần Tiến Khôi (Thư ký) PGS.TS Nguyễn Tấn Phong (Ủy viên) TS Lê Thị Kim Phụng (Phản biện 1) TS Đặng Vũ Bích Hạnh (Phản biện 2) Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TP HCM, ngày 09 tháng 09 năm 2013 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Thị Như Ngọc Ngày, tháng, năm sinh: 01/10/1988 Chuyên ngành: Phái: Nữ Nơi sinh: Quảng Ngãi Công nghệ Môi trường MSHV: 11250521 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT CỒN BẰNG CÔNG NGHỆ EXPANDED GRANULAR SLUDGE BED (EGSB) II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Đánh giá khả xử lý nước thải sản xuất cồn từ mật rỉ đường công nghệ EGSB với bùn hạt kỵ khí có khơng có giá thể mang PVA Đánh giá vai trò giá thể mang PVA việc tăng cường hình thành bùn hạt III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 07/2012 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 06/2013 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS NGUYỄN TẤN PHONG Tp HCM, ngày … tháng … năm … CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO PGS TS Nguyễn Tấn Phong TRƯỞNG KHOA LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận văn Thạc sỹ này, lời xin gửi lời biết ơn chân thành sâu sắc đến PGS TS Nguyễn Tấn Phong hỗ trợ kinh phí thực đề tài ln quan tâm, tận tình hướng dẫn tơi chun mơn suốt q trình thực đề tài Tôi xin cảm ơn tất Thầy Cô giáo Khoa Môi trường, trường Đại học Bách khoa nhiệt tình truyền đạt kiến thức thời gian theo học trường Xin cảm ơn Anh, Chị Phịng Thí Nghiệm Khoa Mơi trường tạo điều kiện thuận lợi hướng dẫn nhiệt tình làm việc Xin chân thành cảm ơn Chú Trịnh Thành Quy, Giám Đốc Công ty TNHH SXTM-DV Tường Trung tạo điều kiện cho lấy mẫu nước thải hoàn thành đề tài Xin gởi lời cảm ơn đặc biệt đến anh, chị, bạn làm việc phịng thí nghiệm em sinh viên khoa Môi trường, trường Đại học Bách khoa đồng hành, giúp đỡ, chia sẻ an ủi tơi lúc khó khăn Lời cuối tơi xin gởi tình cảm sâu sắc đến ba mẹ gia đình tơi, nguồn động viên tinh thần lớn Xin cảm ơn ba mẹ nuôi dạy trưởng thành, yêu thương ủng hộ suốt thời gian qua Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2013 Nguyễn Thị Như Ngọc i TÓM TẮT Hai bể phản ứng Expanded Granular Sludge Bed (EGSB) quy mơ phịng thí nghiệm, bể phản ứng sử dụng Polyvinyl Alcohol (PVA) để làm hạt nhân tăng cường bắt giữ vi khuẩn, bể phản ứng cịn lại khơng có giá thể, sử dụng để xử lý nước thải sản xuất cồn từ mật rỉ đường Dịng tuần hồn trì vận tốc dòng nước bể 2,95 m/giờ Bùn kỵ khí cấy vào chiếm khoảng 30% tổng thể tích mơ hình với nồng độ 9,6 gVSS/L Giá thể PVA có cấu trúc lỗ rỗng, khối lượng phân tử 1,04 g/cm3, đường kính 2-3 mm, chiếm khoảng 20% thể tích mơ hình Khảo sát mơ hình tải trọng từ 5-20,1 kgCOD/m3.ngày cách thay đổi nồng độ COD đầu vào từ 5000-20100 mg/L thời gian lưu nước 24 Nghiên cứu thực điều kiện nhiệt độ Việt Nam Trong suốt q trình vận hành mơ hình, kết cho thấy việc sử dụng PVA cho hiệu xử lý chất hữu tốt rút ngắn thời gian khởi động mơ hình Bể phản ứng EGSB với giá thể mang PVA có hiệu loại bỏ BOD5 cao, đạt 90% bể EGSB khơng có giá thể đạt hiệu loại bỏ BOD5 trung bình 79,5% trình khởi động Hiệu loại bỏ COD hai bể EGSB tương tự nước thải sản xuất cồn khó phân hủy sinh học, đạt giá trị cao khoảng 70% tải trọng 13,0-17,0 kgCOD/m3.ngày Tốc độ loại bỏ COD tải trọng COD hai bể EGSB có quan hệ tuyến tính với hệ số 0,98 Khí sinh từ bể phản ứng EGSB với giá thể PVA ln cao so với bể EGSB khơng có giá thể, nhiên khác biệt không đáng kể Hệ thống hoạt động ổn định độ kiềm độ acid ii ABSTRACT Two bench-scale Expanded Granular Sludge Bed (EGSB) reactors, one using Polyvinyl Alcohol (PVA) as a growth nucleus to enhance the retention of bacteria, the other not using PVA, were applied to the treatment of wastewater from molasses-based alcohol distilleries A liquid upflow velocity of 2.95 m/h was maintained by applying effluent recirculation The seed sludge volume was about 30% of the total reactor and about 9.6 g VSS/L of the reactor PVA carrier, characterized by porous beehive structure, molecular weight 1.04g/cm3 and bead diameter 2-3 mm, is about 20% of the total volume Experimental studies were conducted at wide-range of organic loading rate increased from – 20.1 kgCOD.m3.day by varying influent wastewater COD concentration from 5000 – 20100 mg/L at a constant hydraulic retention times 24 h The study was operated at Vietnam ambient temperature Over the study period, the results of this study showed that by using PVA-gel breads good treatment performance could be achieved and shorten startup time The reactor with PVA had good performance in BOD5 removal, over 90% all the time; while the other had only 79.5% on the average in the startup stage The COD removal efficiency of two EGSB reactors were the same because of non-biodegradation contents in distillery wastewater, reaching the highest of 70% from OLR 13.0 to 17.0 kgCOD/m3.day There was a linear relationship between the COD removal rate and the COD loading rate of two EGSB with the regression coefficient of 0.98 The biogas produced from the EGSB reactor with PVA is always higher than that from the EGSB reactor without PVA, but it isn’t significant difference The systems exhibited the good stability in terms of alkalinity and acidity iii Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự – Hạnh phúc oOo LỜI CAM ĐOAN Họ tên học viên: Nguyễn Thị Như Ngọc MSHV: 11250521 Sinh ngày: 01/10/1988 Nơi sinh: Quảng Ngãi Chuyên ngành: Công nghệ Môi trường MS: 60 85 06 Tên đề tài: “Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất cồn công nghệ Expanded Granular Sludge Bed (EGSB)” Ngày bắt đầu: 07/2012 Ngày hoàn thành: 06/2013 Cán hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tấn Phong Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Những kết số liệu luận văn chưa cơng bơ hình thức Tơi hồn thành chịu trách nhiệm trước Nhà trường cam đoan TP HCM, ngày 09 tháng 09 năm 2013 Nguyễn Thị Như Ngọc iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Mơ hình bể UASB 15 Hình 2.2 Sơ đồ cấu tạo bể EGSB 16 Hình 2.3 Cấu trúc PVA 28 Hình 2.4 PVA dạng hạt 28 Hình 3.1 Sơ đồ cấu tạo mơ hình thí nghiệm EGSB 32 Hình 3.2 Mơ hình EGSB thực tế 32 Hình 3.3 Cấu trúc lỗ rỗng hạt PVA 33 Hình 3.4 Hạt PVA trước sử dụng 33 Hình 3.5 Bùn hạt kỵ khí cấy vào mơ hình 34 Hình 4.1 Hiệu loại bỏ COD mơ hình EGSB1 q trình vận hành 41 Hình 4.2 Tốc độ loại bỏ COD tải trọng 42 Hình 4.3 Hiệu loại bỏ BOD5 mơ hình EGSB1 trình vận hành 45 Hình 4.4 Hiệu loại bỏ độ màu mơ hình EGSB1 46 Hình 4.5 Sự thay đổi pH EGSB1 suốt thời gian vận hành mơ hình 48 Hình 4.6 Sự thay đổi độ kiềm EGSB1 suốt thời gian vận hành mơ hình 49 Hình 4.7 Mối quan hệ tốc độ sinh khí với a) Tải trọng b) Tốc độ loại bỏ COD mơ hình EGSB1 51 Hình 4.8 Hiệu loại bỏ COD mơ hình EGSB2 so sánh với EGSB1 52 Hình 4.9 Tốc độ loại bỏ COD theo tải trọng mơ hình EGSB2 53 Hình 4.10 Hiệu loại bỏ BOD5 mơ hình EGSB2 so sánh với EGSB1 55 Hình 4.11 Hiệu loại bỏ độ màu mơ hình EGSB2 so sánh với EGSB1 56 Hình 4.12 Sự thay đổi pH EGSB2 so sánh với EGSB1 thời gian vận hành 57 Hình 4.13 Sự thay đổi độ kiềm EGSB2 so với EGSB1 thời gian vận hành 58 v Hình 4.14 Mối quan hện tốc độ sinh khí với a) Tải trọng b) Tốc độ loại bỏ COD mơ hình EGSB2 60 Hình 4.17 Sự biến đổi màu sắc PVA thời gian thí nghiệm 61 Hình 4.18 Hạt PVA cuối nghiên cứu 61 Hình 4.15 Hạt PVA chưa sử dụng 61 Hình 4.16 Hạt PVA sau vận hành tải kgCOD/m3.ngày 61 vi Tài liệu tham khảo [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] M T Kato, J A Field, and G Lettinga, "The anaerobic treatment of low strength wastewaters in UASB and EGSB reactors," Water science and Technology, vol 36, pp 375-382, 1997 G Lettinga, "Anaerobic digestion and wastewater treatment systems," Antonie van leeuwenhoek, vol 67, pp 3-28, 1995 J E Schmidt and B K Ahring, "Granular sludge formation in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors," Biotechnology and Bioengineering, vol 49, pp 229-246, 1996 K C Lin and Z Yang, "Technical review on the UASB process," International journal of environmental studies, vol 39, pp 203-222, 1991 S Connaughton, G Collins, and V O’Flaherty, "Development of microbial community structure and actvity in a high-rate anaerobic bioreactor at 18 C," Water research, vol 40, pp 1009-1017, 2006 R Frankin, "Full-scale experiences with anaerobic treatment of industrial wastewater," Water Science & Technology, vol 44, pp 1-6, 2001 S Rebac, J B Van Lier, M G Janssen, F Dekkers, K T M Swinkels, and G Lettinga, "High‐Rate Anaerobic Treatment of Malting Waste Water in a Pilot‐ Scale EGSB System Under Psychrophilic Conditions," Journal of Chemical Technology and Biotechnology, vol 68, pp 135-146, 1997 S McHugh, C O'Reilly, T Mahony, E Colleran, and V O'Flaherty, "Anaerobic granular sludge bioreactor technology," Reviews in Environmental Science and Biotechnology, vol 2, pp 225-245, 2003 G R Zoutberg and P de Been, "The Biobed® EGSB (Expanded Granular Sludge Bed) system covers shortcomings of the upflow anaerobic sludge blanket reactor in the chemical industry," Water Science and Technology, vol 35, pp 183-187, 1997 J Mata-Alvarez, Biomethanization of the organic fraction of municipal solid wastes: IWA publishing, 2003 R Moletta, "Winery and distillery wastewater treatment by anaerobic digestion," Water Science & Technology, vol 51, pp 137-144, 2005 J Garcia-Heras, "Reactor sizing, process kinetics and modelling of anaerobic digestion of complex wastes," Biomethanization of the organic fraction of municipal solid wastes, pp 31-43, 2003 H Fang, "Microbial distribution in UASB granules and its resulting effects," Water Science & Technology, vol 42, pp 201-208, 2000 72 HVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc Tài liệu tham khảo [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] D J Batstone, J Keller, I Angelidaki, S Kalyuzhnyi, S Pavlostathis, A Rozzi, et al., "The IWA Anaerobic Digestion Model No 1(ADM 1)," Water Science & Technology, vol 45, pp 65-73, 2002 L Romero, D Sales, and E Ossa, "Comparison of three practical processes for purifying wine distillery wastewaters," Process Biochemistry, vol 25, pp 9396, 1990 T McLachlan, "Integration of a combined UASB-ozonation treatment system for cellar effluent degradation," Stellenbosch: Stellenbosch University, 2004 C Segretain and R Moletta, "Potentialities of a methanogenic microbial ecosystem adapted to wine distillery wastewaters to degrade volatile fatty acids," Biological wastes, vol 20, pp 261-271, 1987 N Buyukkamaci and A Filibeli, "Volatile fatty acid formation in an anaerobic hybrid reactor," Process Biochemistry, vol 39, pp 1491-1494, 2004 R L Droste, Theory and practice of water and wastewater treatment: Wiley New York etc, 1997 M H Gerardi, The microbiology of anaerobic digesters: Wiley com, 2003 V Blonskaja, A Menert, and R Vilu, "Use of two-stage anaerobic treatment for distillery waste," Advances in Environmental Research, vol 7, pp 671-678, 2003 G Lettinga, J Field, J Van Lier, G Zeeman, and L Huishoff Pol, "Advanced anaerobic wastewater treatment in the near future," Water Science and Technology, vol 35, pp 5-12, 1997 J Sharma and R Singh, "Effect of nutrients supplementation on anaerobic sludge development and activity for treating distillery effluent," Bioresource technology, vol 79, pp 203-206, 2001 L Nunez and B Martinez, "Anaerobic treatment of slaughterhouse wastewater in an expanded granular sludge bed (EGSB) reactor," Water Science and Technology, vol 40, pp 99-106, 1999 E Razo-Flores, P Smulders, F Prenafeta-Boldú, G Lettinga, and J A Field, "Treatment of anthranilic acid in an anaerobic expanded granular sludge bed reactor at low concentrations," Water science and technology, vol 40, pp 187194, 1999 R Petruy and G Lettinga, "Digestion of a milk-fat emulsion," Bioresource technology, vol 61, pp 141-149, 1997 73 HVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc Tài liệu tham khảo [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] W Jianlong and K Jing, "The characteristics of anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX) by granular sludge from an EGSB reactor," Process Biochemistry, vol 40, pp 1973-1978, 2005 L.-B Chu, F.-L Yang, and X.-W Zhang, "Anaerobic treatment of domestic wastewater in a membrane-coupled expended granular sludge bed (EGSB) reactor under moderate to low temperature," Process biochemistry, vol 40, pp 1063-1070, 2005 A Dos Santos, F Cervantes, R Yaya-Beas, and J Van Lier, "Effect of redox mediator, AQDS, on the decolourisation of a reactive azo dye containing triazine group in a thermophilic anaerobic EGSB reactor," Enzyme and Microbial Technology, vol 33, pp 942-951, 2003 G Gonzalez-Gil, R Kleerebezem, A Van Aelst, G Zoutberg, A Versprille, and G Lettinga, "Toxicity effects of formaldehyde on methanol degrading sludge and its anaerobic conversion in biobed® expanded granular sludge bed (EGSB) reactors," Water science and technology, vol 40, pp 195-202, 1999 G Collins, A Woods, S McHugh, M W Carton, and V O'Flaherty, "Microbial community structure and methanogenic activity during start‐up of psychrophilic anaerobic digesters treating synthetic industrial wastewaters," FEMS microbiology ecology, vol 46, pp 159-170, 2003 S Connaughton, G Collins, and V O’Flaherty, "Psychrophilic and mesophilic anaerobic digestion of brewery effluent: a comparative study," Water research, vol 40, pp 2503-2510, 2006 A.-M Enright, S McHugh, G Collins, and V O’Flaherty, "Low-temperature anaerobic biological treatment of solvent-containing pharmaceutical wastewater," Water research, vol 39, pp 4587-4596, 2005 G Lettinga, S Rebac, and G Zeeman, "Challenge of psychrophilic anaerobic wastewater treatment," TRENDS in Biotechnology, vol 19, pp 363-370, 2001 J C Young, "Factors affecting the design and performance of upflow anaerobic filters," Water Science & Technology, vol 24, pp 133-155, 1991 P McCarty, "The development of anaerobic treatment and its future," Water Science & Technology, vol 44, pp 149-156, 2001 Y Sekiguchi, Y Kamagata, K Syutsubo, A Ohashi, H Harada, and K Nakamura, "Phylogenetic diversity of mesophilic and thermophilic granular sludges determined by 16S rRNA gene analysis," Microbiology, vol 144, pp 2655-2665, 1998 74 HVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc Tài liệu tham khảo [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] Y Liu and J.-H Tay, "State of the art of biogranulation technology for wastewater treatment," Biotechnology Advances, vol 22, pp 533-563, 2004 J Grotenhuis, M Smit, C Plugge, Y Xu, A Van Lammeren, A Stams, et al., "Bacteriological composition and structure of granular sludge adapted to different substrates," Applied and environmental microbiology, vol 57, pp 1942-1949, 1991 H Harmsen, A Akkermans, A Stams, and W De Vos, "Population dynamics of propionate-oxidizing bacteria under methanogenic and sulfidogenic conditions in anaerobic granular sludge," Applied and environmental microbiology, vol 62, pp 2163-2168, 1996 F MacLeod, S Guiot, and J Costerton, "Layered structure of bacterial aggregates produced in an upflow anaerobic sludge bed and filter reactor," Applied and Environmental Microbiology, vol 56, pp 1598-1607, 1990 A J Stams, "Metabolic interactions between anaerobic bacteria in methanogenic environments," Antonie van Leeuwenhoek, vol 66, pp 271-294, 1994 S Guiot, Y Arcand, and C Chavarie, "Advantages of fluidization on granule size and activity development in upflow anaerobic sludge bed reactors," Water Science & Technology, vol 26, pp 897-906, 1992 P N Lens, D De Beer, C C Cronenberg, F P Houwen, S P Ottengraf, and W H Verstraete, "Heterogeneous distribution of microbial activity in methanogenic aggregates: pH and glucose microprofiles," Applied and environmental microbiology, vol 59, pp 3803-3815, 1993 F A Visser, J B van Lier, A J Macario, and E C de Macario, "Diversity and population dynamics of methanogenic bacteria in a granular consortium," Applied and environmental microbiology, vol 57, pp 1728-1734, 1991 V O'Flaherty and P Lens, "Biofilms in wastewater treatment systems," 2003 L Hulshoff Pol, K Heijnekamp, and G Lettinga, "The selection pressure as a driving force behind the granulation of anaerobic sludge," 1988 H Yu, H Fang, and J Tay, "Enhanced sludge granulation in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors by aluminum chloride," Chemosphere, vol 44, pp 31-36, 2001 J W Costerton, K Cheng, G G Geesey, T I Ladd, J C Nickel, M Dasgupta, et al., "Bacterial biofilms in nature and disease," Annual Reviews in Microbiology, vol 41, pp 435-464, 1987 75 HVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc Tài liệu tham khảo [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] J Pereboom and T Vereijken, "Methanogenic granule development in full scale internal circulation reactors," Water Science and Technology, vol 30, pp 9-21, 1994 H Dubourguier, G Prensier, and G Albagnac, "Structure and microbial activities of granular anaerobic sludge," Granular anaerobic sludge: microbiology and technology Pudoc, Wageningen, The Netherlands, pp 18-33, 1988 P Sam-Soon, R Loewenthal, P Dold, and G v R Marais, "Hypothesis for pelletisation in the upflow anaerobic sludge bed reactor," Water Sa, vol 13, pp 69-80, 1987 W Wiegant, "The “spaghetti theory” on anaerobic sludge formation, or the inevitability of granulation," in Granular Anaerobic Sludge Microbiology and Technology: Proceedings of the GASMAT Workshop Lunteren, The Netherlands, 1987, pp 146-152 Y H Ahn, "Physicochemical and microbial aspects of anaerobic granular biopellets," Journal of Environmental Science & Health Part A, vol 35, pp 1617-1635, 2000 J Thaveesri, D Daffonchio, B Liessens, P Vandermeren, and W Verstraete, "Granulation and sludge bed stability in upflow anaerobic sludge bed reactors in relation to surface thermodynamics," Applied and environmental microbiology, vol 61, pp 3681-3686, 1995 J.-H Tay, H.-L Xu, and K.-C Teo, "Molecular mechanism of granulation I: H+ translocation-dehydration theory," Journal of Environmental Engineering, vol 126, pp 403-410, 2000 J W Wimpenny and R Colasanti, "A unifying hypothesis for the structure of microbial biofilms based on cellular automaton models," FEMS Microbiology Ecology, vol 22, pp 1-16, 1997 D G Davies, M R Parsek, J P Pearson, B H Iglewski, J Costerton, and E Greenberg, "The involvement of cell-to-cell signals in the development of a bacterial biofilm," Science, vol 280, pp 295-298, 1998 P Brodelius and E Vandamme, "Immobilized cell systems," Biotechnology, vol 7, pp 405-464, 1987 T Imai, M Ukita, J Liu, M Sekine, H Nakanishi, and M Fukagawa, "Advanced start up of UASB reactors by adding of water absorbing polymer," Water Science and Technology, vol 36, pp 399-406, 1997 76 HVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc Tài liệu tham khảo [110] K.-C Teo, H.-L Xu, and J.-H Tay, "Molecular mechanism of granulation II: Proton translocating activity," Journal of Environmental Engineering, vol 126, pp 411-418, 2000 [111] R El-Mamouni, R Leduc, and S Guiot, "Influence of synthetic and natural polymers on the anaerobic granulation process," Water Science and Technology, vol 38, pp 341-347, 1998 [112] M K Tiwari, S Guha, C Harendranath, and S Tripathi, "Enhanced granulation by natural ionic polymer additives in UASB reactor treating low-strength wastewater," Water research, vol 39, pp 3801-3810, 2005 [113] P Bhunia and M Ghangrekar, "Required minimum granule size in UASB reactor and characteristics variation with size," Bioresource technology, vol 98, pp 994-999, 2007 [114] H Yu, J Tay, and H H Fang, "Effects of added powdered and granular activated carbons on start-up performance of UASB reactors," Environmental technology, vol 20, pp 1095-1101, 1999 [115] R F Hickey, W Wu, M Veiga, and R Jones, "Start-up, operation, monitoring and control of high-rate anaerobic treatment systems," Water Science & Technology, vol 24, pp 207-255, 1991 [116] E Andras, K Kennedy, and D Richardson, "Test for characterizing settleability of anaerobic sludge," Environmental Technology, vol 10, pp 463-470, 1989 [117] S Fukuzaki, N Nishio, and S Nagai, "The use of polyurethane foam for microbial retention in methanogenic fermentation of propionate," Applied microbiology and biotechnology, vol 34, pp 408-413, 1990 [118] Z Zhang, Z Lei, X He, Z Zhang, Y Yang, and N Sugiura, "Nitrate removal by< i> Thiobacillus denitrificans immobilized on poly (vinyl alcohol) carriers," Journal of hazardous materials, vol 163, pp 1090-1095, 2009 [119] W Zhang, Q Xie, J D Rouse, S Qiao, and K Furukawa, "Treatment of highstrength corn steep liquor using cultivated Polyvinyl alcohol gel beads in an anaerobic fluidized-bed reactor," Journal of bioscience and bioengineering, vol 107, pp 49-53, 2009 [120] J Liu, J Zhong, Y Wang, Q Liu, G Qian, L Zhong, et al., "Effective biotreatment of fresh leachate from pretreated municipal solid waste in an expanded granular sludge bed bioreactor," Bioresource technology, vol 101, pp 1447-1452, 2010 [121] G Tchobanoglous and F L Burton, "Wastewater engineering," MANAGEMENT, vol 7, pp 1-4, 2003 77 HVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc Tài liệu tham khảo [122] S B Kim, F Hayase, and H Kato, "Decolorization and degradation products of melanoidins on ozonolysis," Agricultural and Biological Chemistry, vol 49, pp 785-792, 1985 [123] V Yaylayan and E Kaminsky, "Isolation and structural analysis of Maillard polymers: caramel and melanoidin formation in glycine/glucose model system," Food chemistry, vol 63, pp 25-31, 1998 [124] C Guimarães, L S M Bento, and M Mota, "Biodegradation of colorants in refinery effluents: potential use of the fungus Phanerochaete chrysosporium," 1999 [125] A Laguna, A Ouattara, R Gonzalez, O Baron, G Fama, R El Mamouni, et al., "A simple and low cost technique for determining the granulometry of upflow anaerobic sludge blanket reactor sludge," Water Science and Technology, vol 40, pp 1-8, 1999 78 HVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc Danh mục cơng trình khoa học DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC Nguyễn Thị Như Ngọc, Nguyễn Tấn Phong “Treatment of wastewater from molassesbased alcohol distilleries using Expanded Granular Sludge Bed (EGSB) reactor with polyninyl alcohol (PVA) as a biocarrier” - Journal of Science and Technology 49, Number (2012) 1-12 Nguyễn Thị Như Ngọc, Nguyễn Tấn Phong “Application of PVA-gel Beads as biocarrier in EGSB reactor treating wastewater from molasses-based alcohol distilleries” The 5th AUN/SEED-Net Regional Conference on Biotechnology, January 23rd-24th, 2013 79 HVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc PHỤ LỤC Kết phân tích tiêu Ngày vận hành 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Độ kiềm (mgCaCO3/L) pH Nồng độ COD (mg/L) OLR Vào 5.0 7,0 6.89 6.50 6.20 6.50 6.67 6.60 6.65 6.70 6.60 6.80 6.40 6.20 6.45 6.50 6.60 6.65 6.63 6.68 6.80 6.25 Ra EGSB1 6.90 6.98 6.97 7.23 7.35 7.34 7.21 7.37 7.45 7.20 7.30 7.25 7.23 7.35 7.40 7.33 7.37 7.45 6.97 6.88 Ra EGSB2 6.98 7.15 7.10 7.30 7.47 7.30 7.43 7.27 7.40 7.10 7.15 7.10 7.30 7.47 7.30 7.43 7.27 7.40 7.13 7.04 Vào 2300 2885 3000 3200 3300 3420 3390 3450 3400 2700 2900 3500 3750 3690 3906 3800 3990 4050 2500 2700 Ra EGSB1 2900 3000 3200 3423 3600 3600 3860 3700 4115 2950 3300 3625 3895 3820 4200 4580 4475 4600 2700 2800 Ra EGSB2 3000 3110 3300 3500 3650 3755 4000 3900 4135 3000 3350 3650 4000 3955 4386 4700 4600 4900 2780 2885 5312 Ra EGSB1 2350 Ra EGSB2 2305 4900 2130 4800 Vào Vào Ra EGSB1 Ra EGSB2 EGSB1 EGSB2 0.60 0.70 2050 0.75 0.68 2070 1980 0.70 0.81 5200 2112 2032 0.70 0.81 5130 2048 2017 0.70 0.81 4965 2000 1980 0.70 0.83 5200 2260 2180 0.63 0.77 5200 2200 2095 0.76 0.81 5045 2078 1956 0.73 0.79 7045 3150 2940 80 HVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc Sản lượng khí sinh (L/L.ngày) Nồng độ BOD5 (mg/L) 1370 250 85 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 9.2 6.32 6.50 6.60 6.90 6.30 6.32 6.40 6.60 6.50 6.45 6.45 6.50 6.80 6.30 6.40 6.50 6.60 6.67 6.70 6.20 6.50 6.47 6.60 6.55 6.65 6.68 6.59 6.67 6.90 7.06 7.15 7.40 7.10 7.15 7.06 7.20 7.40 7.33 7.40 7.45 7.52 7.20 7.30 7.28 7.15 7.40 7.35 6.96 7.00 7.15 7.13 7.37 7.19 7.30 7.27 7.37 7.40 7.20 7.12 7.30 7.30 7.13 7.04 7.12 7.30 7.30 7.30 7.30 7.45 7.24 7.13 7.04 7.12 7.30 7.30 6.98 7.10 7.20 7.23 7.19 7.27 7.45 7.33 7.42 7.45 7.30 2800 2969 3000 2856 2983 3200 3250 3186 3430 3568 3500 3530 2700 2900 3500 3750 3690 3906 1800 1900 3085 2976 3300 3450 3430 3568 3500 3530 2300 2945 3110 3200 3340 3200 3250 3480 3545 3825 3957 4000 4100 3000 3300 3625 3895 3820 4200 1979 2087 3379 3100 3400 3586 3825 3957 4000 4100 2900 3000 3200 3367 3400 3250 3400 3600 3780 3900 4067 4200 4220 3000 3350 3650 4000 3955 4386 2050 2200 3408 3500 3855 3632 3900 4067 4200 4220 2620 6870 2765 2646 0.76 0.77 6700 2660 2490 0.64 0.91 7180 3015 2760 0.85 0.87 7088 3192 2604 0.80 0.97 7435 2982 2684 0.69 0.90 6960 2730 2625 0.81 0.95 6890 3360 2800 0.88 1.00 7315 3164 2884 0.74 0.87 7084 3108 2674 0.73 0.77 9150 4357 4200 9037 3950 3780 8996 3800 3360 9356 4150 3800 9475 4300 3720 9656 4160 3834 0.88 0.79 1.05 0.83 0.84 0.74 0.74 0.78 0.92 0.81 0.81 1.09 1.15 1.15 1.15 0.83 1.12 1.12 1.01 1.11 1.11 0.99 81 HVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc 2070 2060 420 370 200 175 2910 800 275 3020 780 270 3020 680 250 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 11,1 13.0 6.30 6.40 6.46 6.54 6.70 6.90 6.35 6.25 6.70 6.90 6.23 6.65 6.79 6.75 6.80 6.30 6.40 6.50 6.60 6.67 6.90 6.30 6.40 6.46 6.54 6.70 6.60 6.80 6.23 7.30 7.15 7.33 7.50 7.45 7.30 7.46 7.45 7.55 7.00 7.23 7.34 7.24 7.40 7.20 7.30 7.28 7.15 7.40 7.35 7.20 7.30 7.15 7.33 7.50 7.45 7.43 6.95 7.13 7.33 7.30 7.20 7.55 7.40 7.45 7.40 7.50 7.60 7.08 7.12 7.40 7.40 7.32 7.13 7.04 7.12 7.30 7.30 7.40 7.35 7.30 7.33 7.40 7.60 7.55 7.50 7.13 7.23 2885 3000 3200 3300 3420 3906 3800 3990 4050 2700 2900 3500 3750 3690 3200 3300 3420 3390 3450 3400 2700 2900 3500 3750 3690 3906 3800 1800 1900 3000 3200 3423 3600 3600 4200 4580 4475 4600 2950 3300 3625 3895 3820 3423 3600 3600 3860 3700 4115 2950 3300 3625 3895 3820 4200 4580 1979 2087 3110 3300 3500 3650 3755 4386 4700 4600 4900 3000 3350 3650 4000 3955 3500 3650 3755 4000 3900 4135 3000 3350 3650 4000 3955 4386 4700 2050 2200 9120 3900 3650 8994 3800 3560 9200 4040 3540 9500 3920 3650 10960 5015 4580 10873 4860 4500 11268 4857 4531 11070 4782 4568 11660 5096 4547 11211 4764 4351 11075 4767 4120 11232 4682 4100 11157 4673 4097 12990 5781 5456 82 HVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc 3020 530 50 3925 200 125 4025 210 100 4025 150 125 4025 145 50 0.74 0.63 1.05 0.84 0.98 0.98 0.98 0.98 0.79 0.58 0.58 0.77 1.04 0.89 1.04 0.85 1.14 0.97 0.97 0.90 1.21 0.99 1.07 1.07 1.07 1.07 1.15 0.74 1.04 1.09 1.27 1.02 1.28 1.09 1.20 1.16 1.11 0.96 1.13 1.08 0.98 1.05 1.27 1.15 1.32 1.31 1.20 1.31 1.54 1.58 1.75 1.79 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 15.1 6.30 6.45 6.70 6.80 6.25 6.32 6.50 6.60 6.90 6.30 6.40 6.46 6.54 6.70 6.60 6.60 6.80 6.65 6.78 6.70 6.90 6.30 6.43 6.40 6.50 6.46 6.55 6.60 6.72 7.25 7.33 7.21 6.97 6.88 7.06 7.15 7.40 7.20 7.30 7.15 7.33 7.50 7.45 7.43 7.33 7.42 7.45 7.50 7.40 6.97 7.10 7.20 7.33 7.25 7.30 7.35 7.26 7.36 7.30 7.25 7.35 7.13 7.04 7.12 7.30 7.30 7.33 7.40 7.24 7.45 7.50 7.55 7.50 7.45 7.40 7.32 7.43 7.20 7.15 7.26 7.30 7.34 7.27 7.30 7.28 7.40 3085 2976 3300 2300 2885 3000 3200 3300 2500 2700 2800 2969 3000 2856 2983 3200 1900 3085 3200 3300 2300 2885 3000 3200 3300 3420 3390 3450 3400 3379 3100 3400 2900 3000 3200 3423 3600 2800 2900 3200 3500 3440 3500 3650 3900 4100 4300 4200 4100 2900 3000 3200 3423 3600 3600 3860 3700 4115 3408 3500 3855 2620 3110 3300 3500 3650 2885 3000 3500 3760 3550 3690 3700 4000 4200 4500 4350 4400 2620 3110 3300 3500 3650 3755 4000 3900 4135 12984 5713 5297 5135 300 95 12987 5623 5130 13048 5480 5089 5150 465 205 13036 5345 4849 13100 5109 4847 5200 260 165 13040 4760 4694 13121 4461 4330 5100 210 155 13125 4331 4069 13171 4215 4004 5200 155 105 13110 4195 3933 5235 155 95 14986 7058 6594 14988 6969 6370 14970 6737 6183 15100 6493 6040 15040 6016 5715 83 HVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc 5640 400 225 5700 300 170 1.63 1.56 1.67 1.70 1.85 1.75 1.63 1.75 1.69 1.62 1.74 1.70 1.75 1.69 1.63 1.73 1.71 1.76 1.79 1.91 2.07 1.91 1.86 1.73 1.96 1.86 1.98 1.91 1.98 1.91 1.94 1.84 1.93 1.97 1.87 1.89 1.92 1.93 2.05 2.04 2.10 2.11 2.16 2.15 2.09 2.04 2.16 2.21 2.19 2.21 2.22 2.24 2.23 2.21 2.25 2.23 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 17.0 6.90 6.30 6.40 6.46 6.70 6.90 6.35 6.25 6.30 6.40 6.46 6.54 6.60 6.56 6.50 6.86 6.21 6.35 6.40 6.43 6.35 6.55 6.53 6.60 6.50 6.63 6.68 6.90 6.30 7.20 7.30 7.15 7.33 7.45 7.30 7.46 7.45 7.30 7.15 7.33 7.50 7.40 7.56 7.50 6.90 7.15 7.30 7.20 7.25 7.33 7.39 7.28 7.35 7.30 7.46 7.53 7.20 7.30 7.30 7.30 7.40 7.45 7.50 7.40 7.55 7.40 7.40 7.30 7.45 7.50 7.45 7.60 7.50 7.00 7.14 7.23 7.30 7.25 7.33 7.28 7.35 7.40 7.38 7.42 7.45 7.20 7.35 1900 3085 2976 3300 3450 2500 2700 2800 2969 3000 2856 2983 3200 3250 3186 2500 2700 2800 2969 3000 2856 2983 3200 3250 3186 3240 3300 2300 2885 3000 3379 3100 3400 4200 3400 3200 3900 4140 4200 4300 4500 4400 4550 4600 2700 2800 2945 3110 3200 3340 3200 3250 3480 3545 3600 3700 3000 3200 3000 3408 3500 3855 4200 3500 3650 4000 4200 4500 4470 4600 4650 4500 4700 2780 2885 3000 3200 3367 3400 3250 3400 3600 3780 3800 3900 3000 3300 15023 5709 5258 15005 5402 4997 15135 5297 4843 15131 5145 4691 15131 4918 4721 15123 4839 4688 15440 4833 4524 16985 7813 7439 16970 7806 7382 16996 7648 7308 17060 7387 7097 17072 7170 6658 17052 6991 6480 17130 6698 6167 84 HVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc 5750 290 155 5700 200 100 5710 170 115 6460 645 325 6545 545 265 6465 455 195 2.10 2.17 2.09 2.15 2.15 2.12 2.16 2.15 2.12 2.11 2.19 2.15 2.16 2.15 2.20 2.27 2.23 2.28 2.26 2.24 2.28 2.31 2.26 2.27 2.29 2.27 2.27 2.28 2.67 2.68 2.70 2.74 2.68 2.68 2.76 2.79 2.75 2.73 2.71 2.78 2.80 2.75 2.92 2.91 2.97 2.94 2.93 2.97 2.94 2.93 2.96 2.94 2.96 2.98 2.99 2.94 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 20.1 6.40 6.46 6.54 6.70 6.60 6.90 6.30 6.40 6.46 6.54 6.90 6.25 6.20 6.45 6.50 6.48 6.60 6.65 6.50 6.60 6.86 6.21 6.35 6.40 6.43 6.35 6.55 6.53 6.60 7.15 7.33 7.50 7.45 7.43 7.20 7.30 7.15 7.33 7.50 6.95 7.00 7.10 7.24 7.15 7.33 7.30 7.20 7.30 7.34 6.90 7.15 7.30 7.20 7.25 7.33 7.39 7.28 7.35 7.20 7.45 7.55 7.40 7.45 7.30 7.33 7.40 7.46 7.50 6.98 7.05 7.15 7.20 7.18 7.23 7.19 7.30 7.25 7.20 7.00 7.14 7.23 7.30 7.25 7.33 7.28 7.35 7.40 3000 3200 3300 3420 3390 2500 2700 2800 2969 3000 2300 2885 3000 3200 3300 3420 3390 3450 3400 3500 1800 1900 3085 2976 3300 3450 3430 3568 3500 3450 3500 3670 3700 4000 3000 3300 3460 4100 4200 2900 3000 3200 3423 3600 3600 3860 3700 4115 4100 2700 3200 3379 3100 3400 3586 3825 3957 4000 3500 3670 3700 3800 4000 3000 3400 3600 3750 4000 2620 3110 3300 3500 3650 3755 4000 3900 4135 4200 2700 3100 3408 3500 3855 3632 3900 4067 4200 17112 6503 5733 17085 6151 5638 17076 5977 5686 17005 5986 5782 17142 5965 5657 19152 9576 9576 19635 9818 9621 19129 9373 9182 19877 9799 9640 19954 9578 9378 20796 9837 9566 20776 9765 9474 20674 9510 9303 20655 9543 9377 20731 9536 9391 85 HVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc 6510 260 155 6535 275 130 7800 554 225 7890 245 210 7840 225 210 7820 265 235 7835 235 195 2.81 2.85 2.87 2.79 2.85 2.90 2.87 2.88 2.84 2.95 2.97 2.96 2.97 2.95 2.98 2.98 2.97 2.97 3.38 3.45 3.46 3.49 3.50 3.51 3.56 3.46 3.50 3.54 3.56 3.51 3.48 3.54 3.50 3.49 3.51 3.51 3.51 3.54 3.55 3.50 3.52 3.51 3.61 3.61 3.51 3.53 3.61 3.54 3.55 3.57 3.54 3.55 3.55 3.62 3.51 3.54 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Nguyễn Thị Như Ngọc Ngày, tháng, năm sinh: 01/10/1988 Nơi sinh: Quảng Ngãi Địa liên lạc: Đội – An Thường – Phổ Hòa – Đức Phổ - Quảng Ngãi QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Đại học: 2006 – 2010 Chuyên ngành Quản lý Môi trường, Khoa Môi trường, trường Đại học Khoa học tự nhiên TP HCM Cao học: 2011 – 2013 Chuyên ngành Công nghệ Môi trường, Khoa Môi trường, trường Đại học Bách khoa TP HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC Từ 2010 đến nay: Nghiên cứu viên, Khoa Môi trường, trường Đại học Khoa học tự nhiên TP HCM 86 HVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc ... NGÀNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT CỒN 2.1.1 Công nghệ sản xuất cồn 2.1.2 Đặc tính nước thải cồn 2.1.3 Công nghệ xử lý nước thải sản xuất cồn [25] 2.1.3.1 Một số nghiên cứu xử lý. .. thiệu xử lý nước thải nói chung nghiên cứu nước thải sản xuất cồn Ý nghĩa thực tiễn Kết nghiên cứu đề tài ứng dụng xử lý nước thải ngành sản xuất cồn, cung cấp thêm lựa chọn công nghệ xử lý kỵ... Công nghệ Môi trường MSHV: 11250521 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT CỒN BẰNG CÔNG NGHỆ EXPANDED GRANULAR SLUDGE BED (EGSB) II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Đánh giá khả xử lý nước thải