Nghiên cứu sử dụng vật liệu ECO BIO BLOCK (EBB) cải tiến xử lý nước thải bệnh viện

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA MÔI TRƯỜNG -  - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VÂT LIÊU ECO-BIOBLOCK (EBB) CẢI TIẾN XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN Người thực : NGUYỄN THỊ PHƯỢNG Lớp : MTC Khóa : 57 Chun ngành : KHOA HỌC MƠI TRƯỜNG Giáo viên hướng dẫn : ThS HỒ THỊ THÚY HẰNG HÀ NỘI – 2016 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA MÔI TRƯỜNG -  - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VÂT LIÊU ECO-BIOBLOCK (EBB) CẢI TIẾN XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN Người thực : NGUYỄN THỊ PHƯỢNG Lớp : MTC Khóa : 57 Chuyên ngành : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Giáo viên hướng dẫn : ThS HỒ THỊ THÚY HẰNG Địa điểm thực tập : VIỆN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI – 2016 LỜI CẢM ƠN Trong q trình hồn thành khóa luận tốt nghiệp em nhận giúp đỡ, bảo tận tình thầy giáo, gia đình bạn bè Nhân dịp này, em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới giáo hướng dẫn Th.S Hồ Thị Thúy Hằng thầy cô môn Công nghệ Môi trường- Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam, người giành nhiều thời gian, tạo nhiều điều kiện thuận lợi, tận tâm, tận tình hướng dẫn truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho tơi q trình học tập nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn, bảo giúp đỡ tận tình Th.S Hồng Lương cô, chú, anh , chị cán nhân viên Viện Công nghệ Môi trường- Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam suốt thời gian thực khóa luận Cuối em xin cảm ơn gia đình bạn bè ln quan tâm, động viên khích lệ em suốt thời gian qua Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2016 Người thực Nguyễn Thị Phượng i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU Các tiêu hữu nước thải y tế (BOD5, COD) Các chất dinh dưỡng nước thải y tế (các tiêu nitơ phospho) Chất khử trùng một số chất độc hại khác Các vi sinh vật gây bệnh nước thải y tế 1.2 Các phương pháp xư lý số mơ hình xử lý nước thải bệnh viện 1.2.1 Các phương pháp xử lý nước thải bệnh viện Hình 1.1: Song chắn rác .9 Hình 1.2: Bể hiếu khí truyền thống 12 Bể hiếu khí hoạt đợng gián đoạn theo mẻ 12 Bể hiếu khí thổi khí kéo dài 12 Hình 1.3: Bể hiếu khí thổi khí kéo dài 13 Bể lọc sinh học 14 Bể lọc sinh học ngập nước .14 Hình 1.4: Giá thể vi sinh vật bể lọc sinh học ngập nước 15 Bể lọc sinh học nhỏ giọt 15 Hình 1.5: Sơ đồ cấu tạo bể lọc sinh học .16 Đĩa quay sinh học .16 Hình 1.6 Cấu tạo đĩa quay sinh học 17 Xử lý nước thải bệnh viện bùn hoạt tính bể hiếu khí (Aerotank) 17 Nguyên lý xử lý nước thải hệ thống 17 Hình 1.7: Sơ đồ xử lý nước thải bệnh viện bùn hoạt tính bể hiếu khí .17 Hình 1.8: Sơ đồ xử lý nước thải bệnh viện theo công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt .19 Hình 1.9 EBB ứng dụng xử lý nước sông Melaka Malaysia 23 23 Hình 1.10 Ứng dụng EBB làm bể cá cảnh 23 Hình 1.11 Hình ảnh viên EBB nguyên mẫu Nhật Bản 23 Hình 1.12 Sản phẩm EBB chế tạo Viện Công nghệ môi trường 25 Hình 2.1: Hình dạng mẫu vật liệu EBB cải tiến 27 ii Hình 2.2 Dụng cụ cấy VSV vào vào EBB cải tiến .28 Hình 3.2 : Hiệu xử lý nước thải mơ ngày EBB cải tiến, mức lưu lượng 40 Hình 3.4 Viên EBB cải tiến bể hiếu khí cấp khí 1l/phút 3l/phút 43 Hình 3.7: Ảnh hưởng chế đợ cấp khí tới hiệu xử lý nước thải thử nghiệm vật liệu EBB cải tiến 47 Hỉnh 3.8 Nước thải bệnh viện E sau xử lý 49 iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BOD BTNMT COD DO EBB N-NH4+ N-NO-3 T-P QCVN TSS VSV Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemistry Oxygen Demand) Bộ Tài nguyên Môi trường Nhu cầu oxy hóa học (Chemistry Oxygen Demand) Oxy hịa tan Eco-bio-block Nitơ Amoni Nitơ Nitrat Phốt tổng số Quy chuẩn Việt Nam Tổng chất rắn lơ lửng Vi sinh vật iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần nước thải bệnh viện Bảng 1.2 Các cơng trình xử lý học Bảng 1.3 Áp dụng q trình hố học xử lý nước thải 10 Bảng 1.4: So sánh ưu nhược điểm số mơ hình cơng nghệ xử lý nước thải bệnh viện 20 Bảng 1.5 Hiệu suất xử lý công nghệ EBB Mayur Vihar, Ấn Độ 21 Bảng 3.1 Thành phần chất ô nhiễm nước thải bệnh viên E- Hà Nội 32 Bảng 3.2 Nền mẫu mô nước thải .33 Bảng 3.3 Kết phân tích nước thải mơ 33 Bảng 3.4 Số lượng vi khuẩn hiếu khí kỵ khí tổng số (CFU/g) .34 Bảng 3.6 Hiệu xử lý nước thải bệnh viện E vật liệu EBB cải tiến .47 v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Song chắn rác Hình 1.2: Bể hiếu khí truyền thống 12 Hình 1.3: Bể hiếu khí thổi khí kéo dài 13 Hình 1.4: Giá thể vi sinh vật bể lọc sinh học ngập nước 15 Hình 1.5: Sơ đồ cấu tạo bể lọc sinh học 16 Hình 1.6 Cấu tạo đĩa quay sinh học 17 Hình 1.7: Sơ đồ xử lý nước thải bệnh viện bùn hoạt tính bể hiếu khí 17 Hình 1.8: Sơ đồ xử lý nước thải bệnh viện theo công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt 19 Hình 1.9 EBB ứng dụng xử lý nước sông Melaka Malaysia 23 .23 Hình 1.10 Ứng dụng EBB làm bể cá cảnh .23 Hình 1.11 Hình ảnh viên EBB nguyên mẫu Nhật Bản 23 Hình 1.12 Sản phẩm EBB chế tạo Viện Công nghệ mơi trường .25 Hình 2.1: Hình dạng mẫu vật liệu EBB cải tiến 27 Hình 2.2 Dụng cụ cấy VSV vào vào EBB cải tiến 28 Hình 3.2 : Hiệu xử lý nước thải mơ ngày EBB cải tiến, mức lưu lượng 40 Hình 3.4 Viên EBB cải tiến bể hiếu khí cấp khí 1l/phút 3l/phút 43 Hình 3.7: Ảnh hưởng chế độ cấp khí tới hiệu xử lý nước thải thử nghiệm vật liệu EBB cải tiến 47 Hỉnh 3.8 Nước thải bệnh viện E sau xử lý .49 vi Hình 1.2: Bể hiếu khí truyền thống Bể hiếu khí hoạt đợng gián đoạn theo mẻ Bể hiếu khí hoạt động gián đoạn theo mẻ (Sequencing Batch Reactor – Sau viết tắt SBR) kết hợp q trình xử lý thiếu khí, xử lý hiếu khí lắng bùn hoạt tính, dùng để xử lý BOD nitơ nước thải bệnh viện Số bể SBR tối thiểu Trong bể SBR, liều lượng bùn hoạt tính dao động từ 0,5g/L đến g/l Thời gian cấp nước thải diễn trình thiếu khí từ 1,0 đến 1,5 giờ; thời gian sục khí từ 1,5 đến 5,0 giờ; thời gian lắng, xả nước thải bùn từ 1,5 đến 2,5 Tổng thời gian chu kỳ bể SBR từ đến Lượng bùn giữ lại sau chu kỳ bể SBR thường chiếm 20 đến 30% thể tích bể Bể hiếu khí thổi khí kéo dài Bể Hiếu khí thổi khí kéo dài thường dùng để xử lý BOD, nitơ amoni ổn định hiếu khí phần bùn Thời gian thổi khí bể hiếu khí ơxy hóa hồn tồn t (h) phải lớn Các cơng trình phía sau bể hiếu khí thổi khí kéo dài để oxy sinh hóa hồn tồn chất hữu thiết kế theo thông số sau: - Thời gian nước lưu lại vùng lắng bể lắng đợt hai với lưu lượng lớn không 1,5giờ - Lượng bùn hoạt tính dư chọn 0,35 kg trên5 kg BOD Việc xả bùn hoạt tính dư cho phép thực bể lắng bể hiếu khí liều lượng bùn đạt tới 5g/L - g/L Độ ẩm bùn xả từ bể lắng 98% từ hiếu khí 99,4% 12 Hình 1.3: Bể hiếu khí thổi khí kéo dài Q trình sinh trưởng bám dính : Màng sinh học tập hợp lồi VSV khác nhau, có hoạt tính oxi hóa chất hữu nước tiếp xúc với màng Màng dày từ 1-3 mm nữa, màu màng thay đổi theo thành phần của nước thải từ màu xám đến màu nâu tối Trong trình xử lý nước thải chảy chảy qua fin lọc sinh hoc theo hạt màng với kích thước từ 15-30µm có màu sáng vàng nâu.Màng sinh học tạo thành từ hàng triệu đến hàng tỷ tế bào vi khuẩn, VSV khác có nguyên sinh động vật Khác với quần thể VSV bùn hoạt tính ,, thành phần số lượng loài màng sinh học tương đối đồng Mỗi màng lọc có quần thể cho riêng Sự khác khơng số lượng mà chất lượng Khi nước chảy qua màng lọc sinh học, hoạt động sống quần thể VSV thay đổi thành phần nhiễm bẩn chất hữu có nước Các chất hữu dễ phân giải VSV sử dụng trước với vận tốc nhanh, đồng thời số lượng quần thể tương ứng phát triển nhanh Các chất hữu khó phân hủy sử dụng sau với tốc độ chậm quần thể VSV đồng hóa chúng phát triển muộn Màng sinh học tạo thành chủ yếu vi kh̉n hiếu khí Ngồi màng cịn có vi khauanr tùy tiện kỵ khí Ở ngồi lớp màng lớp hiếu khí, dễ thấy loại trực khuẩn Bacillus Lớp trung gian vi khuẩn tùy tiện, Pseudomonas, Alcaignes, Flavobacterium, Micrococus Bacillus Lớp sâu bên màng vi khuẩn kị khí khử lưu huỳnh nitrat Desulfovibrio 13 Các thiết bị xử lý theo kiểu sinh trưởng : thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt, đĩa quay sinh học, thiết bị lọc sinh học hiếu khí, kỵ khí… Vật liệu đệm vật liệu có độ xốp cao, khối lượng riêng nhỏ bề mặt riêng phần lớn sỏi đá, ống nhựa, sợi nhựa, sơ dừa,… Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu xử lý thiết bị lọc sinh học là: chất chất hữu nhiễm, vận tốc oxy hóa, cường độ thơng khí, tiết diện màng sinh học, thành phần vi sinh, diện tích chiều cao thiết bị, đặc tính vật liệu đệm (kích thước, độ xốp bề mặt riêng phân), tính chất vật lý nước thải, nhiệt độ trình, tải trọng thủy lực, cường độ tuần hoàn, phân phối nước thải Bể lọc sinh học Bể lọc sinh học dùng để xử lý nước thải phương pháp sinh học hiếu khí mức độ hồn tồn khơng hồn tồn Bể hoạt động theo nguyên tắc vi sinh vật dính bám vật liệu lọc rắn hình thành màng lọc sinh học Áp dụng Việt Nam có hai dạng bể lọc sinh học bao gồm: - Bể lọc sinh học ngập nước - Bể lọc sinh học nhỏ giọt Bể lọc sinh học ngập nước Bể lọc sinh học ngập nước loại cơng trình có giá thể thay cho vật liệu lọc, đặt ngập nước để vi sinh vật dính bám Vi sinh vật phát triển thành lớp màng để hấp thụ chất hữu chất dinh dưỡng dòng nước thải chuyển động qua bề mặt lớp đệm Bể hoạt động điều kiện nước thải khơng có ơxy (bể kỵ khí) sục khí để bão hịa ơxy (bể hiếu khí) Giá thể vi sinh vật kỵ khí nhựa hình sóng dính kết với thành khối loại đá cuội, antraxit, gạch vỡ, đường kính tương đương từ 40mm đến 70 mm xếp thành đống bể Khối đệm có độ rỗng từ 40% (giá thể vật rắn dạng cục đường kính 40-50mm) đến 98% (giá thể khối nhựa mỏng hình sóng) Nước thải dẫn vào bể lọc sinh học kỵ khí phải tạo thành dịng lan tỏa khe hở hai bề mặt giá thể Thời gian nước lưu lại bể không nhỏ 1,5 Hiệu suất xử lý nước 14 thải đạt tới 50% theo BOD (Dự án hỗ trợ xử lý chất thải bệnh viện, 2014) Giá thể vi sinh vật hiếu khí nhựa hình sóng vật liệu PVC, HIPS ABS, dày từ 0,25 đến 0,35 mm, gắn với thành khối linh kiện nhựa hình dạng kích thước khác xếp thành khối bể Giá thể vi sinh vật hiếu khí ngập nước cát, antraxit, sỏi cuội vật liệu xốp khác Cấp khơng khí cho bể máy thổi khí, máy sục khí dạng jet quạt gió cưỡng hoạt động liên tục Oxy phân tán vào nước nhờ thiết bị khuếch tán khí, aerolif ejectơ Trong bể, nước thải bão hịa ơxy tạo thành dòng động liên tục qua lớp đệm vi sinh Thời gian nước lưu lại bể Hiệu suất xử lý theo BOD5 bể từ 70 đến 90%.(Dự án hỗ trợ xử lý chất thải bệnh viện, 2014) Hình 1.4: Giá thể vi sinh vật bể lọc sinh học ngập nước Để kết hợp xử lý nitơ nước thải, bể xử lý kỵ khí bố trí trước bể hiếu khí Trong bể xử lý hiếu khí, thời gian thổi khí tính toán kéo dài để đảm bảo cho q trình nitrat hóa diễn Sau phần hỗn hợp nước thải bùn thứ cấp từ bể hiếu khí đưa bể kỵ khí tạo điều kiện cho trình khử nitrat diễn Lượng hỗn hợp nước thải bùn tuần hoàn từ 0,15 đến 0,25% lưu lượng nước thải vào bể Tải trọng amoni tính tốn 0,3 - 2kg N-NH4+/ m3 vật liệu đệm/ngày (Dự án hỗ trợ xử lý chất thải bệnh viện, 2014) Bể lọc sinh học nhỏ giọt Dạng bể lọc sinh học nhỏ giọt cấp gió tự nhiên cấp gió nhân tạo Thơng gió tự nhiên thực qua cửa cấp gió bố trí khắp bề mặt 15 thành bể Tổng diện tích lỗ cấp gió phạm vi sàn bể sàn lọc 1-5% diện tích bể lọc Thành bể kín để thơng gió nhân tạo Dùng quạt gió thổi khơng khí vào khoảng không gian sàn lọc sàn đáy bể với áp lực 100mm cột nước (ở chỗ cửa vào) Số đơn nguyên bể lọc không không 8, tất hoạt động Tính tốn máng phân phối tháo nước bể lọc sinh học theo lưu lượng lớn Có thiết bị để xả cặn để rửa đáy bể lọc sinh học cần thiết Hàm lượng BOD5 nước thải đưa vào bể lọc sinh học không lớn 200mg/L Nếu nước thải có BOD lớn 200 mg/L phải tuần hồn nước Vật liệu lọc bể lọc sinh học nhỏ giọt chủ yếu dạng hạt đá dăm, cuội, sỏi, xỉ đá keramzit, chất dẻo (có khả chịu nhiệt độ 300C mà không độ bền) Vật liệu lọc cần có chiều cao giống nhau, cỡ hạt đồng theo chiều cao bể (Dự án hỗ trợ xử lý chất thải bệnh viện, 2014) Nước thải phân phối bề mặt vật liệu lọc theo chu kỳ nhiều cách khác Khi phân phối nước loại vòi phun với áp lực tự do, áp lực vòi phun cuối khơng 0,5m cột áp Hình 1.5: Sơ đồ cấu tạo bể lọc sinh học Đĩa quay sinh học Đĩa quay sinh học sử dụng để xử lý nước thải công đoạn xử lý sinh học Hệ thống thiết kế dạng đĩa với vi sinh vật bám dính đĩa Hệ chuyển động gắn vào trục làm cho đĩa chuyển động quay tròn Hệ thống giúp cho oxy vào sâu bên giá thể sinh học Đường kính đĩa thường từ 1-4 m, khoảng cách đĩa 10 - 20 mm Để đảm bảo hoạt động ổn định hệ thống, khoảng 40% đĩa đặt chìm nước 16 thải vận tốc quay đĩa đạt từ - 1,6 vịng/ phút Hình 1.6 Cấu tạo đĩa quay sinh học 1.2.2 Một số quy trình cơng nghệ xử lý nước thải bệnh viện áp dụng Việt Nam • Xử lý nước thải bệnh viện bùn hoạt tính bể hiếu khí (Aerotank) Nguyên lý xử lý nước thải hệ thống Hình 1.7: Sơ đồ xử lý nước thải bệnh viện bùn hoạt tính bể hiếu khí 17 Nước thải từ bể phốt, khu vệ sinh khoa, phòng, buồng bệnh thu gom qua hệ thống cống thu đến bể điều hồ có lắp thiết bị song chắn rác nhằm loại bỏ vật có kích thước lớn bơm tiêm, mảnh thuỷ tinh vỡ, gạc, đồ vải, để đảm bảo cho máy móc, thiết bị cơng trình phía sau hoạt động có hiệu Bể điều hoà làm nhiệm vụ điều hoà lưu lượng nồng độ chất bẩn nước thải Tại đây, nước thải khuấy trộn làm thoáng sơ nhờ hệ thống sục khí, sau bơm lên bể lắng đợt (bể lắng sơ cấp) Các cặn bẩn, chất rắn có khả lắng lắng xuống đáy đưa đến bể thu bùn Nước phần đến bể hiếu khí, bể hàm lượng bùn hoạt tính trì lơ lửng để oxy hoá chất bẩn, hợp chất hữu thành chất ổn định tạo cặn dễ lắng Mơi trường hiếu khí bể đạt nhờ sử dụng hệ thống sục khí nhằm trì hỗn hợp lỏng thiết bị chế độ khuấy trộn hồn tồn với khơng khí Sau thời gian lưu định, hỗn hợp sinh khối đưa sang bể lắng đợt (lắng thứ cấp) Tại bể lắng đợt 2, bùn lắng xuống tách khỏi nước xử lý phần bùn lắng tuần hoàn trở lại bể hiếu khí để trì nồng độ bùn hoạt tính bể Phần nước sau lắng bể lắng đợt qua bể khử trùng với dung dịch Clo định lượng bơm vào, qua bể sục ôzôn Nước thải sau xử lý xả môi trường Phần bùn tạo từ bể lắng đợt 1, bể lắng đợt xả định kỳ nhờ áp lực thuỷ tĩnh, bùn tháo xuống bể nén bùn Tại bể nén, bùn giảm thể tích tự phân huỷ, diệt trừ vi sinh gây bệnh Bùn nén giảm thể tích chuyển đến bể chứa bùn định kỳ đem chơn bãi chơn lấp 18 • Xử lý nước thải bệnh viện theo công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt (Biophil) Nguyên lý xử lý nước thải hệ thống Bể thu gom Nước thải Ra ao, hồ Song chắn rác Bể khử trùng Bể lắng Bể điều hòa lắng Bể sinh học nhỏ giọt Bể nén bùn Hình 1.8: Sơ đồ xử lý nước thải bệnh viện theo công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt Nước thải bệnh viện thu gom từ hệ thống cống thốt, qua song chắn rác thơ nhằm cản vật lớn như: quần áo, bơm tiêm, chai lọ, gạc có khả làm tắc nghẽn đường ống hỏng bơm Nước từ ngăn thu bơm tới bể điều hòa xử lý sơ bộ, nhằm điều hòa chất bẩn lưu lượng nước thải đồng thời thực xử lý sơ bộ, vi sinh vật có sẵn nước thải ơxy hóa phần hợp chất hữu thành chất ổn định cặn dễ lắng, đồng thời khử phần COD, BOD Tiếp nước thải chảy tràn bơm tới bể lọc sinh học nhỏ giọt tùy thuộc cách bố trí hệ thống ngầm hay Tại dựa vào khả vi sinh vật sử dụng chất hữu có nước thải làm nguồn dinh dưỡng để sống biến đổi chất, giải phóng chất vơ vô hại Trong bể lọc sinh học nước thải tưới xuống lớp vật liệu lọc loại đá cục, cuội có kích thước nhỏ 30 mm, với chiều cao vật liệu lọc từ 1,5 2m Các hạt vật liệu lọc bao bọc lớp màng vi sinh vật Nước khỏi bể lọc sinh học bơm lên bể lắng thứ cấp, phần bùn lắng xuống đáy đưa đến bể nén bùn, phần nước dẫn đến bể khử trùng để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh Nước sau xử lý thải hệ thống cống thành phố ao hồ Trong số mơ hình giới thiệu, mơ hình có số ưu điểm nhược điểm định Một mơ hình cơng nghệ phù hợp phải tính tốn, chọn lựa cho phù hợp với điều kiện thực tế sở y tế hoạt động, có tính đến phát triển tương lai 19 Bảng 1.4: So sánh ưu nhược điểm của số mơ hình cơng nghệ xử lý nước thải bệnh viện TT Mô hình cơng nghệ Xử lý NTBV theo cơng nghệ lọc sinh học nhỏ giọt Ưu điểm Nhược điểm - Xử lý tương đối hiệu nước thải bệnh viện có mức độ ô nhiễm vừa phải; - Kết cấu đơn giản, lắp đặt đơn giản, thuận tiện, chi phí đầu tư khơng cao; - Có thể khơng cần cấp khí cưỡng bức; - Vận hành bảo dưỡng đơn giản, chi phí vận hành khơng cao tiêu thụ điện năng, khơng địi hỏi nhân viên vận hành có trình độ cao; - Chiếm diện tích cơng nghệ bùn hoạt tính; - Khơng gây tiếng ồn Xử lý - Xử lý hiệu nước NTBV thải có thành phần hữu bùn (BOD, COD) hoạt tính amoni cao; bể -Kết cấu thiết bị đơn hiếu khí giản phí đầu tư thấp; - Thiết bị hoạt động tự động không tốn nhiều nhân cơng vận hành 20 - Chi phí đầu tư cho hệ thống khoảng 15 - 18 triệu/m nước thải; - Khơng phù hợp với loại nước thải có mức độ ô nhiễm hữu nitơ cao; - Cần có bể điều hịa để ổn định nước thải cần có bể lắng thứ cấp hở cồng kềnh; - Không vận hành điện; - Cần có trạm bơm nước thải sau bể lắng 1; - Có thể gây mùi vận hành khơng - Chi phí đầu tư cho hệ thống khoảng từ 15 - 18 triệu đồng/m3 nước thải; - Dễ xảy tượng bùn khó lắng làm giảm hiệu xử lý nước thải Để khắc phục tình trạng địi hỏi nhân viên vận hành có kiến thức trình độ tốt; - Tiêu hao nhiều điện để cung cấp khơng khí cưỡng bức, chi phí vận hành cao; khơng thể vận hành điện; - Có thể phát tán tiếng ồn, mùi hôi vi sinh vật gây bệnh môi trường không vận hành cách; - Cần thời gian lâu để hệ bùn hoạt tính hoạt động lại bình thường sau cố 1.3 Giới thiệu về vật liệu EBB Eco-bio-block (EBB) khối rắn sản xuất thông qua trình pha trộn vật liệu đá núi lửa kết hợp gắn hệ vi sinh vật thân thiện với môi trường ứng dụng xử lý môi trường Cơ chế hoạt động EBB thực thơng qua vai trị vi sinh vật gắn khối với mật độ cao độ rỗng diện tích bề mặt tiếp xúc lớn vật liệu Trên giới có cơng trình cơng bố nghiên cứu sử dụng EBB việc loại bỏ COD Nitơ, Amoni nước thải sinh hoạt Thông thường EBB đảm nhận vai trị loại bỏ chất nhiễm cách trì cân tự nhiên loại bỏ liên tục vi sinh vật có hại nguồn nước bị ô nhiễm Các dự án lớn ứng dụng EBB xử lý nước thải sơng Melaka Malaysia (hình 1.9), đặc biệt lĩnh vực làm bể cá cảnh cơng nghệ EBB thể vai trị rõ rệt nhiều quốc gia Nhật Bản, Ấn độ, Malaysia, Singaopre Ví dụ minh họa hình 1.10 Trong đó, nghiên cứu quy pilot điểm xả thải Mayur Vihar, Ấn Độ, tiến hành từ tháng 12 năm 2006 đến tháng năm 2007 cho thấy hiệu suất xử lý chất ô nhiễm giảm xấp xỉ 50% (trình bày bảng 1.4) Bảng 1.5 Hiệu suất xử lý của công nghệ EBB Mayur Vihar, Ấn Độ STT Thông số Màu (Hazen Unit) TDS (mg/l) COD (mg/l) BOD (mg/l) Coliform tổng số (10 5) Feacal Coliform (10 5) Feacal streptococci (105) Trước xử lý Sau xử lý Hiệu suất, % 144 292 387 167 3913.3 744.7 66.5 115 72 193 81 2084 477 47.1 20.1 74.4 50.1 50.9 54.0 41.4 37.8 (Nguồn: Đề tài Nghiên cứu chế tạo vât liệu EBB cải tiến áp dụng cải thiện chất lượng nước hồ Hà Nội, Viện Công nghệ Môi trường, 2015) Tại Nhật có nghiên cứu Hitoshi khảo sát vai trò EBB việc loại bỏ ký sinh trùng, ấu trùng muỗi nước thải khả lọc nước thải để loại bỏ chất ô nhiễm Qua nghiên cứu này, 21 tác giả thu số liệu có giá trị hữu hiệu mặt khoa học việc làm rõ khả tăng hiệu suất loại bỏ chất ô nhiễm sản sinh chất pyriproxyfen, pyridine có vai trị tiêu diệt ấu trùng động vật thân đốt vi khuẩn Bacillus subtilis natto cố định khối EBB làm tăng hiệu xử lý Tại malaisya, nghiên cứu Mohd lại đề cập đến vai trò EBB việc đánh giá chất lượng nước sông Sungai Kenawar Segamat Malaysia, thơng số nhóm tác giả tiến hành khảo sát để đánh giá như: hàm lượng ôxy hòa tan (DO), TDS, BOD, COD, hợp chất nitơ NH 3N, NO3- NO2- Qua nghiên cứu này, tác giả kết luận việc ứng dụng EBB cho xử lý nước thải ô nhiễm lạch, mương, sông nhỏ phù hợp, mang lại hiệu cao, khơng sử dụng hóa chất hay tốn chi phí lượng cho q trình xử lý EBB cịn nghiên cứu tỉ mỉ chi tiết nhiều khía cạnh việc ứng dụng để xử lý nước thải ao hồ, sông nhỏ mương dẫn khu dân cư luận văn tốt nghiệp tác giả Ridzuan, 2006 trường Đại học Công nghệ Malaysia Tác giả đưa thông số hữu cơ, nitơ thích hợp để ứng dụng EBB xử lý nước thải sinh hoạt Kết cuối Ridzuan cho EBB phù hợp cho xử lý theo mơ hình mương xy hóa cho đối tượng nước thải sinh hoạt khu dân cư với mật độ không cao Được phát minh Nhật Bản ngày ứng dựng rộng rãi nhiều quốc gia, EBB chứng minh tính ưu việt khơng sử dụng hóa chất, khơng tốn chi phí lượng thân thiện với mơi trường 22 Hình 1.9 EBB ứng dụng xử lý nước sơng Melaka Malaysia Hình 1.10 Ứng dụng EBB làm bể cá cảnh Tải FULL (69 trang): https://bit.ly/2TLpnv7 Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net Hình 1.11 Hình ảnh viên EBB nguyên mẫu Nhật Bản Ở Việt Nam, Viện Công nghệ môi trường thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam bước đầu tiếp cận với EBB nguyên mẫu từ Nhật Bản Tại nhà nghiên cứu tìm cơng thức chế tạo EBB cải tiến vật liệu sẵn có nước Cụ thể vật liệu sỏi nhẹ keramzite phối trộn với cát, xi măng than hoạt tính, nhóm nghiên cứu phối trộn thành cơng khối EBB có tính chất lý giống với EBB nguyên mẫu từ Nhật Bản Các sản phẩm EBB trình bày Hình 1.12 Việc ứng dụng vật liệu sỏi nhẹ làm giá thể cho vi sinh vật thực nghiên cứu trước Đỗ Văn Mạnh cộng sự, 2007 23 EBB cải tiến hình thành chế tạo thơng qua loại vật liệu cát, sỏi nhẹ kazemzit, xi măng, than cacbon hóa chế phẩm vi sinh Sagi - bio Chế phẩm phòng Vi sinh vật môi trường, Viện Công nghệ môi trường sản xuất ứng dụng rộng rãi việc xử lý ô nhiễm môi trường cho nhiều đối tượng khác Chế phẩm Sagi - bio gồm chủng Bacillus, Lactobacillus and Saccharomycete với mật độ VSV hữu ích lên đến 108 CFU/ml bổ sung vào khối chất rắn EBB cải tiến nhằm tăng hiệu xử lý ô nhiễm môi trường giảm thời gian vận hành hệ thống Công dụng chế phẩm Sagi - bio có tác dụng phân huỷ thải hữu cơ, khử mùi ức chế phát triển nhóm vi khuẩn Coliform nước thải Việc thực nghiệm quy mơ pilot tiến hành phịng thí nghiệm cho đối tượng nước Kết bước đầu cho thấy EBB thực có tiềm to lớn để áp dụng thực tế qua số liệu thu thí nghiệm loại bỏ COD 60%, NH 85% khoảng thời gian lưu nước 24 (Hoàng Lương cộng sự, 2014) EBB công nghệ sinh học thân thiện với môi trường Công thức chế tạo EBB cải tiến vật liệu sẵn có nước Quá trình sản xuất EBB thơng qua quy trình theo dõi nghiêm ngặt chế độ pha trộn tỉ lệ sỏi nhẹ kezamzite phối trộn với cát, xi măng than hoạt tính, vi sinh vật thân thiện với môi trường để đạt tiêu kỹ thuật kinh tế phù hợp Các vi sinh vật khối EBB xử lý nước cách trì cân tự nhiên loại bỏ liên tục vi sinh vật có hại có nguồn nước bị nhiễm 24 Tải FULL (69 trang): https://bit.ly/2TLpnv7 Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Hình 1.12 Sản phẩm EBB chế tạo Viện Cơng nghệ mơi trường Như thấy với việc chế tạo thành công vật liệu EBB tạo thêm nguồn nguyên liệu làm giá thể sinh hoc với nhiều ưu điểm : thân thiện môi trường, chi phí đầu tư thấp hiệu cao, xử lý hiệu chất hữu chất gây nhiễm nguồn nước.Ức chế vi kh̉n có hại giảm mùi hôi, gọn, nhẹ, dễ vận chuyển, đồng thời mở loạt hướng nghiên cứu ứng dụng vật liệu xử lý nước thải Hiện nay, Viên tiếp tục bước thử nghiệm khả ứng dụng vật liệu với loại đối tượng nước thải khác Nếu nghiên cứu thành công tạo loại vật liệu thân thiện với môi trường xử lý nước thải, Nghiên cứu thực nằm hướng phát triển nghiên cứu EBB cải tiến 25 Chương ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu -Vật liệu EBB cải tiến -Nươc thải bệnh viện E - Hà Nội 2.2 Phạm vi nghiên cứu -Phạm vi không gian: Nghiên cứu thực quy mơ phịng thí nghiệm Viện Cơng nghệ Môi trường-Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam -Phạm vi thời gian: Nghiên cứu tiến hành từ tháng 1/2016 đến tháng 5/2016 2.3 Nội dung nghiên cứu 2.3.1 Đánh giá đặc tính nước thải thử nghiệm hiệu tạo màng vi sinh vật vật liệu EBB cải tiến 2.3.2 Đánh giá ảnh hưởng lưu lượng đến hiệu xử lý nước thải bệnh viện vật liệu EBB cải tiến 2.3.3 Đánh giá ảnh hưởng điều kiện cấp khí đến hiệu xử lý nước thải bệnh viện vật liệu EBB cải tiến 2.3.4 Đánh giá khả ứng dụng EBB cải tiến xư lý nước thải bệnh viện EHà Nội điệu kiện tối ưu 2.4 Phương pháp nghiên cứu Vật liệu nghiên cứu -Vật liệu EBB cải tiến nghiên cứu chế tạo Viện Công nghệ môi trường EBB cải tiến khối rắn sản xuất thơng qua q trình pha trộn vật liệu : cát, sỏi nhẹ Kazemzit, xi măng, than cacbon hóa chế phẩm vi sinh Sagi-bio Bản chất vật liệu giá thể cho vi sinh vật bám dính để xử lý chất nhiễm Thông số kỹ thuật vật liệu EBB cải tiến thể hình 2.1 4217561 26 ... nghiệm vật liệu EBB cải tiến xử lý nước thải bệnh viện 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Thử nghiệm sử dụng vật liệu EBB cải tiến xử lý nước thải bệnh viện đánh giá hiệu Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1... sinh vật) Viện Cơng nghệ mơi trường có nghiên cứu việc sử dụng EBB cải tiến để xử lý nước thải sinh hoạt nước hồ ao cho thấy hiệu xử lý EBB cải tiến với loại nước thải cao.Cần có nghiên cứu xử lý. .. xử lý nước thải bệnh viện vật liệu EBB cải tiến 2.3.4 Đánh giá khả ứng dụng EBB cải tiến xư lý nước thải bệnh viện EHà Nội điệu kiện tối ưu 2.4 Phương pháp nghiên cứu Vật liệu nghiên cứu -Vật