Nghiên cứu sử dụng công nghệ màng sinh học MBR kết hợp giá thể di động được thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm để đánh giá khả năng xử lý chất hữu cơ và nito của hệ thống. Với thời gian lưu bùn và lưu nước lần lượt là 30 ngày và 2 ngày, tải trọng hữu cơ 1 ± 0.2 kgCOD/m3 ngày và thông lượng màng được duy trì ở 3.75 L/m2 h, màng sợi rỗng đã được sử dụng để đánh giá hiệu quả của hệ thống.
Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.000191 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI THUỘC DA BẰNG CÔNG NGHỆ MBR KẾT HỢP GIÁ THỂ DI ĐỘNG Ngô Thị Trà My1,2*, Trương Minh Nhựt1, Lê Thị Hiếu1, Phạm Thị Tốt1, Bùi Xuân Thành1 Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM, Đại học Quốc gia Việt Nam Trường Đại học Nagasaki, Nagasaki 852-8521, Nhật Bản * Email: tramyngo1310@gmail.com TÓM TẮT Ngày nay, vấn đề ô nhiễm nước thải từ ngành thuộc da trở thành mối lo ngại lớn mà phủ nhiều doanh nghiệp phải đối mặt Với hàm lượng cao chất ô nhiễm chất hữu cơ, muối, sulfua, crom, kim loại nặng, việc xử lý nước thải cơng nghệ sinh học trở nên khó khăn Nghiên cứu sử dụng công nghệ màng sinh học MBR kết hợp giá thể di động thực quy mơ phịng thí nghiệm để đánh giá khả xử lý chất hữu nito hệ thống Với thời gian lưu bùn lưu nước 30 ngày ngày, tải trọng hữu ± 0.2 kgCOD/m3ngày thơng lượng màng trì 3.75 L/m2h, màng sợi rỗng sử dụng để đánh giá hiệu hệ thống Kết nghiên cứu cho thấy khả loại bỏ COD, amonia, TP khoảng 82%, 56% 84% Hơn nữa, nhờ chuyển động sponge va chạm lên bề mặt màng làm giảm bẩn màng cách đáng kể Từ khóa: MBR, giá thể di động, nước thải thuộc da GIỚI THIỆU Ngành công nghiệp thuộc da ngành gây ô nhiễm việc góp phần tạo khối lượng lớn chất thải độc hại đặc trưng chất hữu nồng độ muối cao (sulfua crom) Với nhu cầu tăng ngành thuộc da, công ty thuộc da đối mặt với nhiều khó khăn thách thức Vì vậy, có nhiều phương pháp xử lý nước thải thuộc da nghiên cứu ứng dụng, phương pháp gặp phải nhiều nhược điểm Chẳng hạn, cơng nghệ oxy hóa điện hóa, nhu cầu tiêu thụ lượng cao hệ thống khả ăn mòn nước thải, điện cực hệ thống bị tác động làm giảm hiệu tuổi thọ hệ thống Đối với phương pháp keo tụ-tạo bông, mang lại hiệu xử lý cao công nghệ lại tiêu tốn nhiều chi phí lượng, hóa chất đặc biệt, hệ thống tạo lượng lớn bùn nguy hạn, làm phát sinh thêm chi phí xử lý thải bỏ bùn Do đó, việc ứng dụng công nghệ màng MBR xử lý nước thải thuộc da dần quan tâm Tuy nhiên, công nghệ gặp phải số nhược điểm Một vấn đề điển hình việc ứng dụng công nghệ màng vào xử lý nước thải bẩn màng (Lofrano cộng sự, 2013) Để khắc phục vấn đề trên, giá thể sponge thêm vào bể phản ứng sinh học, điều vừa giúp hạn chế khả hình thành lớp bánh bùn bám bề mặt lỗ màng, vừa giúp tăng hiệu xử lý Nitơ Photpho hệ thống Bên cạnh đó, nước thải thuộc da có độ mặn cao gây khó khăn cho q trình xử lý phương pháp sinh học truyền thống Vì vậy, việc kết hợp sử dụng giá thể di động xáo trộn hoàn toàn màng sinh học đặt ngập bể phản ứng hướng nghiên cứu quan tâm để xử lý nước thải thuộc da độc hại 2.VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 2.1 Nƣớc thải thuộc da Nước thải thuộc da bùn hoạt tính lấy từ bể điều hịa cơng ty Đặng Tư Ký Tp.HCM Thành phần tính chất nước thải thể Bảng Bùn hoạt tính với nồng độ MLSS khoảng 2000 mg/L thích nghi thời gian khoảng 80 ngày trước vận hành 508 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 Bảng Thành phần, tính chất nước thải thuộc da Thơng số Đơn vị Giá trị 7.5-8.5 pH ppm 12870 TDS mg/L 2961±570 Độ kiềm mg/L 3403±1143 COD mg/L 320±113 TKN mg/L 235±70 NH4+-N — mg/L 0.065±0 019 NO2 N /L 2.262±0.818 NO3—N mg/L 526±1.005 Hình Hệ thống MBR quy mơ phịng thí nghiệm TP-P mg/L 158±74 Sulfate Hệ thống MBR kết hợp sử dụng giá thể di động (gọi tắt SMBR) nghiên cứu sử dụng màng dạng sợi rỗng (Hình 2) đặt ngập bể phản ứng màng sinh học Hệ thống bao gồm bể chứa nước đầu bể phản ứng sinh học màng MBR Nước thải từ bể chứa bơm vào bể phản ứng MBR dựa vào tín hiệu từ phao điều khiển Bể MBR cấp khí liên tục máy thổi khí nhằm cung cấp oxi cho vi sinh vật sinh trưởng phát triển Tại bể MBR này, vi sinh vật phân hủy chất hữu dễ phân hủy tạo thành sinh khối Đồng thời, bơm màng vận hành theo chu kỳ phút lọc/2 phút nghỉ Thơng lượng dịng thấm cố định 3.75 L/m2.h, áp suất qua màng TMP ghi nhận nhờ đồng hồ đo áp suất Nước sau xử lý sử dụng để phân tích đánh giá tiêu COD, TKN, amonia, nitrite, nitrate, TP 2.2 Màng Màng sử dụng để nghiên cứu màng vi lọc dạng sợi rỗng (Hình 2) làm từ vật liệu PVDF Các thông số màng thể bảng Bảng Thông số màng Thông số Đơn vị Giá trị Màng sợi rỗng Loại PVDF Vật liệu µm 0,4 Kích thước lỗ mm 2,8 Đường kính cm 24 Chiều dài Diện tích bề m 0,05 mặt 24 Số sợi Hình Module màng nghiên cứu 2.3 Giá thể sponge Các thông số giá thể thể bảng 2.4 Phƣơng pháp phân tích xử lý số liệu Phương pháp phân tích tiêu chất lượng nước theo “Standard Methods for the Examination Water and Wastewater 21st”, APHA, 2005 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Hiệu xử lý hệ thống SMBR Hiệu suất xử lý COD, amonia, TP hệ thống Sponge MBR đạt 82%, 56% 84%, cho thấy hệ thống có khả xử lý chất nhiễm có nước thải thuộc da Tuy nhiên, hiệu xử lý amonia giảm đáng kể độ mặn nước thải cao (lớn 10g/l) Với nước thải chứa đồng thời phenol, nitrosomonas, nitrobacter nitrospira, độ mặn - 5g/l NaCl, hệ thống khơng có khả xử lý hiệu ammonia (Munz cộng sự, 2008) 509 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” Bảng Thông số giá thể sponge Thông số Đơn vị Giá trị Polyurethan Vật liệu 98% Độ rỗng Kích thước mm 8×8×8 (LxWxH) m2/ m3 00 Diện tích bề mặt Phần trăm thể tích % 20 bể Hình Giá thể nghiên cứu 3.2 Đánh giá bẩn màng Việc đánh giá khả bẩn màng hệ thống thể qua đồng hồ áp suất TMP Mức độ bẩn màng ngày tang thể giá trị TMP lưu lượng dòng thấm Khi TMP đạt ngưỡng -60 kPa, việc rửa màng hóa chất NaOCl thực Kết nghiên cứu cho thấy tỷ lệ bẩn màng hệ thống SMBR quan sát thấp so với MBR thông thường Điều giải thích suốt trình hoạt động, giá thể sponge chuyển động liên tục bể tác động lên bề mặt màng giúp giảm thiểu bẩn màng KẾT LUẬN Nghiên cứu thực nhằm đánh giá khả xử lý nước thải thuộc da công nghệ màng sinh học kết hợp giá thể di động quy mô phịng thí nghiệm Kết đạt cho thấy điều kiện vận hành OLR = ± 0.2 kgCOD/m3ngày, SRT 30 ngày HRT ngày, hiệu xử lý COD, amonia, TP 82%, 56% 84% Bằng việc bổ sung giá thể sponge, hệ thống MBR cho thấy khả xử lý amonia hiệu so với hệ thống MBR thơng thường Ngồi ra, sau gần 40 ngày vận hành, màng đạt áp suất -60 kPa, tỷ lệ bẩn màng SMBR quan sát thấp kho so sánh với MBR thông thường TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] APHA, AWWA, WPCF Standard Methods for the Examination Water and Wastewater, 21st Edition, Washington DC: APHA., 2005 [2] Lofrano, G., Meriỗ, S., Zengin, G E., Orhon, D., (2013) Chemical and biological treatment technologies for leather tannery chemicals and wastewaters: A review, Sci Total Environ., 461, 265-281 [3] Munz, G., Gori, R., Cammilli, L., Lubello, C., (2008) Characterization of tannery wastewater and biomass in a membrane bioreactor using respirometric analysis, Bioresour Technol., 99, 8612-8618 510 ... thiểu bẩn màng KẾT LUẬN Nghiên cứu thực nhằm đánh giá khả xử lý nước thải thuộc da công nghệ màng sinh học kết hợp giá thể di động quy mơ phịng thí nghiệm Kết đạt cho thấy điều kiện vận hành OLR =... 2005 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Hiệu xử lý hệ thống SMBR Hiệu suất xử lý COD, amonia, TP hệ thống Sponge MBR đạt 82%, 56% 84%, cho thấy hệ thống có khả xử lý chất ô nhiễm có nước thải thuộc da Tuy... kgCOD/m3ngày, SRT 30 ngày HRT ngày, hiệu xử lý COD, amonia, TP 82%, 56% 84% Bằng việc bổ sung giá thể sponge, hệ thống MBR cho thấy khả xử lý amonia hiệu so với hệ thống MBR thông thường Ngoài ra, sau