Đề tài “ Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản bằng công nghệ MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)” nhằm tìm phương án để giảm thiểu hàm lượng ô nhiễm trong nước thải thủy sản trước khi thải ra môi trường.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC & KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN BẰNG CÔNG NGHỆ MBBR Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản cơng nghệ MBBR Để hồn thành tốt đồ án này, chúng em xin gởi lời biết ơn sâu sắc đến Thạc sĩ Thái Vân Anh - người tận tình truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, hướng dẫn hô trợ mặt để chúng em hồn thành tốt nghiên cứu tốt nghiệp làm nghiên cứu phòng thí nghiệm khoa Kỹ thuật mơi trường Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy bạn làm nghiên cứu phịng thí nghiệm khoa Mơi trường - Trường Đại Học Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp HCM, nơi chúng em đặt mô hình nghiên cứu Mặc dù quan tâm, giúp đỡ nhiều người, với lượng kiến thức hạn chế nên chắn không tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận ý kiến đóng góp chân thành q Thầy Cơ báo cáo tốt Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn! Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR LỜI CAM ĐOAN Chúng em xin cam đoan: - Đồ án tốt nghiệp thành từ nghiên cứu hoàn toàn thực tế sở số liệu - thực tế thực theo hướng dẫn giáo viên hướng dẫn Các số liệu có nguồn gốc rõ ràng, tuân thủ nguyên tắc kết trình bày đồ án - thu thập trình nghiên cứu trung thực chưa cơng bố trước Đồ án thực hồn tồn mới, khơng chép đồ án tương tự Mọi tham khảo sử dụng đồ án trích dẫn nguồn tài liệu báo cáo - danh mục tài liệu tham khảo Mọi chép không hợp lệ, vi phạm vi chế nhà trường, chúng em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Tp.HCM, ngày …tháng…năm Sinh viên thực hiện: Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tp HCM, ngày…tháng…năm… Xác nhận giáo viên hướng dẫn Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản cơng nghệ MBBR CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Tp HCM, ngày…tháng…năm… Xác nhận giáo viên phản biện Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR DANH MỤC HÌNH Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR DANH MỤC BIỂU ĐỒ DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT - BOD (Biological Oxygen Denmand): Nhu cầu oxy sinh hóa BTNMT: Bộ Tài Nguyên Môi Trường COD (Chemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy hóa học DO (Dissolved Oxygen): Lượng oxy hịa tan F/M (Food/ Micro Organism): Tỷ lệ thức ăn vi sinh vật HDPE (Hight Density Poly Etylen): Vật liệu làm giá thể HRT (Hydraulic Retention Time): Thời gian lưu nước MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor): Bể sinh học giá thể lơ lửng MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids): Hàm lượng chất rắn lơ lửng bùn lỏng - MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solids): Chất rắn lơ lửng dễ bay - hôn hợp bùn MPN (Most Probable Number): Đơn vị tính tế bào OLR (Organic Loading Rate): Tải trọng chất hữu QCVN: Quy chuẩn Việt Nam RBC (Rotating Biological Contactor): Đĩa quay sinh học SBR (Sequence Batch Reactor): Bể phản ứng dạng mẻ SRT (Slugde Retention Time): Thời gian lưu bùn SVI (Sludge Volume Index): Chỉ số thể tích bùn TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TKN (Total Kjeldahl Nitrogen): Tổng Nitơ Kjeldahl TN (Total Nitrogen): Tổng Nitơ TSS (Total Suspended Solids): Tổng chất rắn lơ lửng Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐÊ 1.1 Lí chọn đề tài Tình hình kinh tế xã hội nước ta thời gian qua, đặc biệt từ thực sách đổi mới, có bước phát triển đáng khích lệ, tốc độ tăng trưởng GDP cao, cấu kinh tế chuyển đổi theo hướng cơng nghiệp hóa, đại hóa Chính phát triển làm nảy sinh nhiều vấn đề nghiêm trọng tạo lượng lớn nước thải làm cho mơi trường đất, nước, khơng khí bị ô nhiễm nghiêm trọng Trong đó, ngành thủy sản Việt Nam đóng vai trị quan trọng phát triển kinh tế đất nước Rất nhiều công ty chế biến thủy sản đời để đáp ứng nhu cầu nước ngồi nước, bên cạnh q trình hoạt động sản xuất, cơng ty tạo lượng lớn nước thải chưa xử lý triệt để trước thải môi trường, gây ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường xung quanh người Công nghệ xử lý sinh học hiếu khí truyền thống dựa hoạt động vi sinh vật lơ lửng (q trình bùn hoạt tính) có hiệu chất hữu dinh dưỡng số vấn đề kèm khả lắng bùn, tiêu tốn lượng dòng tuần hồn… Trong q trình sinh học hiếu khí với giá thể lơ lửng (MBBR) phát triển Na Uy từ thập niên 80 Công nghệ MBBR công nghệ cải tiến công nghệ Areotank truyền thống, có hiệu xử lý sinh học cao, dựa kết hợp trình bùn hoạt tính màng sinh học Vì thế, ứng dụng cơng nghệ MBBR xử lý nước thải thủy sản giải pháp phù hợp Đề tài “ Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)” nhằm tìm phương án để giảm thiểu hàm lượng ô nhiễm nước thải thủy sản trước thải môi trường 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá hiệu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR tải trọng 1kgCOD/m3.ngđ; 1,5kgCOD/m3.ngđ; 2kgCOD/m3.ngđ 10 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR Bảng 3: Hệ số Kq ứng với dung tích của nguồn tiếp nhận nước thải Dung tích nguồn tiếp nhận nước thải (V) Hệ sớ Kq Đơn vị tính: mét khối (m ) V ≤ 10 x 106 0,6 10 x 106< V ≤ 100 x 106 0,8 V > 100 x 106 1,0 V tính theo giá trị trung bình dung tích hồ, ao, đầm tiếp nhận nước thải 03 tháng khô kiệt 03 năm liên tiếp (số liệu quan Khí tượng Thuỷ văn) 2.3.3 Khi nguồn tiếp nhận nước thải khơng có số liệu lưu lượng dịng chảy sơng, suối, khe, rạch, kênh, mương áp dụng giá trị hệ số Kq = 0,9; nguồn tiếp nhận nước thải hồ, ao, đầm khơng có số liệu dung tích áp dụng giá trị hệ số Kq = 0,6 2.3.4 Hệ số Kq nguồn tiếp nhận nước thải vùng nước biển ven bờ, đầm phá nước mặn nước lợ ven biển Vùng nước biển ven bờ dùng cho mục đích bảo vệ thuỷ sinh, thể thao giải trí nước, đầm phá nước mặn nước lợ ven biển áp dụng giá trị hệ số Kq = Vùng nước biển ven bờ không dùng cho mục đích bảo vệ thuỷ sinh, thể thao giải trí nước áp dụng giá trị hệ số Kq = 1,3 2.4 Hệ số lưu lượng nguồn thải Kf Hệ số lưu lượng nguồn thải Kf quy định Bảng đây: Bảng 4: Hệ số lưu lượng nguồn thải Kf Lưu lượng nguồn thải (F) Đơn vị tính: mét khối/ngày đêm (m3/24h) Hệ sớ Kf F ≤ 50 1,2 50 < F ≤ 500 1,1 87 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR 500< F ≤ 5.000 1,0 F > 5.000 0,9 Lưu lượng nguồn thải F tính theo lưu lượng thải lớn nêu Báo cáo đánh giá tác động môi trường, Cam kết bảo vệ môi trường, Đề án bảo vệ môi trường, Kế hoạch bảo vệ mơi trường, Giấy xác nhận việc hồn thành cơng trình, biện pháp bảo vệ mơi trường quan có thẩm quyền phê duyệt Khi lưu lượng nguồn thải F thay đổi, khơng cịn phù hợp với giá trị hệ số K f áp dụng, sở sản xuất chế biến thủy sản phải báo cáo với quan có thẩm quyền để điều chỉnh hệ số Kf PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐINH 3.1 Phương pháp lấy mẫu và xác định giá trị thông số nước thải công nghiệp chế biến thủy sản thực hiện theo tiêu chuẩn sau đây: TT Thông số Phương pháp phân tích, số hiệu tiêu chuẩn - TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1:2006) – Chất lượng nước – Phần 1: Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu kỹ thuật lấy mẫu; - TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3: 2003) - Chất Lấy mẫu lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn bảo quản xử lý mẫu; - TCVN 5999:1995 (ISO 5667-10: 1992) - Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn lấy mẫu nước thải pH BOD5 (20oC) - TCVN 6492:2011 (ISO 10523:2008) Chất lượng nước - Xác định pH - TCVN 6001-1:2008 (ISO 5815-1:2003), Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy sinh hóa sau n 88 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR ngày (BODn) – Phần 1: Phương pháp pha lỗng cấy có bổ sung allylthiourea; - TCVN 6001-2:2008 (ISO 5815-2:2003), Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy sinh hóa sau n ngày (BODn) – Phần 2: Phương pháp dùng cho mẫu khơng pha lỗng; - SMEWW 5210 B – Phương pháp chuẩn phân tích nước nước thải – Xác định BOD - TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989) Chất lượng COD nước - Xác định nhu cầu oxy hoá học (COD); - SMEWW 5220 - Phương pháp chuẩn phân tích nước nước thải – Xác định COD - TCVN 6625:2000 (ISO 11923:1997) Chất lượng Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) nước - Xác định chất rắn lơ lửng cách lọc qua lọc sợi thuỷ tinh; - SMEWW 2540 - Phương pháp chuẩn phân tích nước nước thải – Xác định chất rắn lơ lửng - TCVN 6638:2000 Chất lượng nước - Xác định nitơ - Vơ hóa xúc tác sau khử hợp kim Tổng nitơ (TN) Devarda; - SMEWW 4500-N.C - Phương pháp chuẩn phân tích nước nước thải – Xác định nitơ Amoni (NH4+) - TCVN 6179-2: 1996(ISO 7150-2: 1986) Chất lượng nước – Xác định amoni Phần 2: Phương pháp trắc phổ tự động - TCVN 6179-1: 1996(ISO 7150-1: 1986) Chất lượng nước – Xác định ammonia Phần 2: Phương pháp trắc phổ thao tác tay - TCVN 5988 : 1995 (ISO 5664 : 1984) Chất lượng nước – Xác định ammonia Phương pháp chưng cất chuẩn độ 89 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR - SMEWW 4500- NH3- Phương pháp chuẩn phân tích nước nước thải – Xác định ammonia - TCVN 6202:2008 – Chất lượng nước – Xác định Tổng Phospho (TP) phốt – Phương pháp đo phổ dùng ammonia molipdat - SMEWW 4500-P.B&D - Phương pháp chuẩn phân tích nước nước thải – Xác định phospho - TCVN 6225-3:2011 (ISO 7393-3:1990), Chất Clo lượng nước - Xác định clo tự clo tổng số Phần – Phương pháp chuẩn độ iot xác định clo tổng số - TCVN 7875;2008 Nước – Xác định dầu mỡ - 10 Tổng dầu, mỡ Phương pháp chiếu hồng ngoại - SMEWW 5520 C - Phương pháp chuẩn phân tích nước nước thải – Xác định dầu mỡ - TCVN 6187-1:2009 Chất lượng nước – Phát đếm Escherichia coli vi khuẩn coliform Phần 1: Phương pháp lọc màng; 11 Tổng Coliforms - TCVN 6187-2:1996 Chất lượng nước – Phát đếm Escherichia coli vi khuẩn Coliform Phần 2: Phương pháp nhiều ống (có xác suất cao nhất; - SMEWW 9222B:2012 3.2 Chấp nhận phương pháp phân tích hướng dẫn tiêu chuẩn quốc gia quốc tế khác có độ xác tương đương cao tiêu chuẩn viện dẫn mục 3.1 TỔ CHỨC THỰC HIỆN 4.1 Quy chuẩn áp dụng thay QCVN 11:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp chế biến thủy sản ban hành kèm theo Quyết 90 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR định số 16/2008/QĐ-BTNMT ngày 31 tháng 12 năm 2008 Bộ trưởng Bộ Tài nguyên Môi trường 4.2 Cơ quan quản lý nhà nước mơi trường có trách nhiệm hướng dẫn, kiểm tra, giám sát việc thực Quy chuẩn 4.3 Trường hợp tiêu chuẩn phương pháp phân tích viện dẫn quy chuẩn sửa đổi, bổ sung thay áp dụng theo tiêu chuẩn 91 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR PHỤ LỤC IV: MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU Hình IV.1: Giấy lọc NewStar Hình IV.2: Micropipet hiệu Scilogex 92 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản cơng nghệ MBBR Hình IV.3: Tủ sấy Hình IV.4: Cân sớ 93 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản cơng nghệ MBBR Hình IV.5: Máy đo DO Hình IV.6: Máy đo pH 94 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR Hình IV.7: Máy đo quang Hình IV.8: Máy đun COD 95 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản cơng nghệ MBBR Hình IV.9: Mẫu nước thải ở tải trọng 1,5KgCOD/m3.ngđ Hình IV.10: Mẫu đo COD 96 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR Hình IV.11: Mẫu đo N-NH4+ Hình IV.12: Mẫu đo N-NO3- 97 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản cơng nghệ MBBR Hình IV.13: Mẫu đo N-NO2- Hình IV.14: Mẫu đo Phospho 98 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR PHỤ LỤC V: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH TN VÀ TỔNG COLIFORM 99 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR 100 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR 101 ... công nghệ MBBR xử lý nước thải thủy sản 12 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản công nghệ MBBR CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1Cơ sở lý thuyết 2.1.1 Tổng quan nước thải thủy sản Công... công nghệ MBBR thành ammonia cho tổng hợp tế bào thay ammonia có sẵn (2,9 – 3gCaCO3/mg bị khử) 2.1.4 Tổng quan về công nghệ MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) 2.1.4.1 Công nghệ MBBR MBBR (Moving... trọng thể tích bể MBBR cao gấp vài lần 30 Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản cơng nghệ MBBR q trình xử lý bùn hoạt tính nên sinh khối sinh bể MBBR cao nhiều Mật độ giá thể bể MBBR nhỏ 70% so với