Phân tích một số các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng nước: Amoni, Nitrit, Nitrat, Nitơ tổng.
Phân tích amoni:
Xác định bằng phương pháp Phenat theo Standrad Method 1995, so màu trên máy UV-2540 (Shimazu, Nhật Bản) tại bước sóng 630nm.
Phân tích nitrit:
Xác định bằng phương pháp đo quang với hệ thuốc thử Giss theo Standrad Method 1995, so màu trên máy UV-2540 (Shimazu, Nhật Bản) tại bước sóng 520nm.
Phân tích nitrat:
Xác định bằng phương pháp so màu với Natri Salixylat theo TCVN 4562-88, so màu trên máy UV-2540 (Shimazu, Nhật Bản) tại bước sóng 410nm.
2.4. Phƣơng pháp thực nghiệm
Thí nghiệm xử lý nitơ trong nước thải với quá trình sinh trưởng bám dính được thực hiện trên hệ thống thiết bị thí nghiệm sử dụng vật liệu mang nhựa gấp nếp như hình 2.1
Hệ thống được khởi động bằng phương pháp cấp nước thải liên tục cho hệ thống. Nguồn vi sinh vật dùng để cấy vào hệ là bùn từ hệ thiết bị thí nghiệm xử lý nitơ trong phòng thí nghiệm.
Hình 2.1: Hệ thống thiết bị thí nghiệm
Sơ đồ hệ thống thí nghiệm gồm :
Ngăn điều hòa với thể tích làm việc 16 lít
Ngăn yếm khí với thể tích làm việc 12 lít
Ngăn thiếu khí và hiếu khí kết hợp với thể tích làm việc 22 lít
Ngăn lắng thể tích 3,6 lít
-Nguyên lý hoạt động của thiết bị
Nước thải được chứa trong thùng chứa V=120 lít. Nước thải được cấp vào ngăn điều hòa và yếm khí bằng một bơm định lượng, sau khi nước được cấp đầy ngăn yếm khí (ngăn yếm khí hiệu xuất xử lý COD, N khoảng 10% và xử lý P) nước thải sẽ chảy tràn sang ngăn thiếu khí và hiếu khí kết hợp và ngăn lắng. Ở ngăn hiếu khí dưới đáy có bộ phận cấp khí làm tăng lượng oxy trong nước thải và tạo dòng tuần hoàn sang ngăn thiếu đồng thời kéo và tuần hoàn bùn ở ngăn lắng. Nước thải sau khi qua ngăn lắng sẽ chảy tràn ra ngoài vào thiết bị chứa. Bùn trong ngăn lắng khi sục khí sẽ tự động được kéo ngược trở lại sang ngăn hiếu khí rồi sang ngăn thiếu khí.
- Điều kiện thí nghiệm
Chế độ 1 ( CĐ1): Q=1,5L/h; DO=7mg/L; T>=25⁰C Chế độ 2 ( CĐ2): Q=1,5L/h; DO=5,5mg/L; T>=25⁰C Chế độ 3 ( CĐ3): Q=1,5L/h; DO=4,0mg/L; T>=25⁰C Chế độ 4 ( CĐ4): Q=1,0L/h; DO=4,0mg/L; T>=25⁰C Chế độ 5 ( CĐ5): Q=1,0L/h; DO=4,0mg/L; T<=12 - 16⁰C
CHƢƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đặc trƣng của nƣớc thải sinh hoạt trong nghiên cứu
Nước thải sinh hoạt được lấy từ (Nước thải làm thí nghiệm được lấy từ cống xả Nhà 1H Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam).
Đặc trưng của nước thải trong nghiên cứu được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 3.1. Đặc trƣng của nƣớc thải trong nghiên cứu
STT Thông số Đơn vị Hàm lượng
1 pH - 7 – 7,5 2 COD mg/l 200 – 350 3 N-NH4 + mg/l 29 – 64 4 N-NO3 - mg/l 0 5 Tổng N mg/l 35 – 70 6 Tổng P mg/l 0 – 1 7 SS mg/l 300– 550
3.2. Ảnh hƣởng của tải lƣợng NH4+ vào đến hiệu suất xử lý NH4+
tổng
Hình 3.1: Ảnh hƣởng của tải lƣợng NH4+ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
vào đến hiệu suất xử lý NH4+
Kết quả trên hình 3.1 cho thấy khi ở CĐ3 tải lượng NH4 +
vào dao động trong khoảng 0,060-0,233 kg/m3/ngày, hiệu suất xử lý NH4+ tổng đạt từ 62-76%. Sang CĐ4, tải lượng NH4+ giảm khoảng 0,044- 0,164kg/m3/ngày, hiệu suất xử lý tăng trong khoảng 71-80%. Như vậy khi tải lượng giảm hiệu suất xử lý NH4
+
3.3. Ảnh hƣởng của DO đến hiệu quả xử lý N
3.3.1. Ảnh hưởng của DO đến hiệu suất xử lý NH4+
Hình 3.2: Mối quan hệ giữa DO và hiệu suất xử lý NH4+
Qua hình 3.2 cho thấy ở CĐ1 DO=7,0mg/L. Hiệu suất xử lý NH4 +
tương đối cao khoảng 91-99%. Ở CĐ2 DO=5,5mg/L. Hiệu suất xử lý NH4+ giảm chỉ khoảng 72-97%. Ở CĐ3 DO=4,0mg/L. Hiệu suất xử lý NH4
+ tiếp tục giảm chỉ khoảng 62-87%. Khi DO giảm hiệu suất xử lý giảm. Điều này hoàn toàn phù hợp vì quá trình xử lý NH4+
là quá trình oxi hóa NH4
+
thành NO3 -
cho nên khi hàm lượng oxi giảm quá trình oxi hóa giảm.
3.3.2. Ảnh hưởng của DO đến hiệu suất xử lý tổng N 0 0 10 20 30 40 50 60 70 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 0 10 20 30 40 50 60 70 80 HS XL t ổ ng N (% ) N H4 v ào , r a (m g/L ) Thời gian (ngày)
Nồng độ NH4+ ra, NO2- ra, NO3- ra và hiệu suất xử lý tổng N
NH4+ ra NO2- ra NO3- ra HSXL tổng N
CĐ1 CĐ2 CĐ3 CĐ4 CĐ5 CĐ6
Hình 3.3: Ảnh hƣởng của DO đến hiệu suất xử lý tổng N
Qua hình 3.3 cho thấy ở CĐ1 DO=7,0mg/L. Hiệu suất xử lý tổng N khoảng 27-49%. Ở CĐ2 DO=5,5mg/L. Hiệu suất xử lý tổng N tăng dần khoảng 33-52%. Ở CĐ3 DO=4.0mg/L. Hiệu suất xử lý tổng N tiếp tục tăng khoảng 41-67%. Khi DO giảm hiệu suất xử lý tổng N tăng. Điều này hoàn toàn phù hợp vì quá trình xử lý NH4
+
là quá trình oxi hóa NH4 +
thành NO3- sau đó được khử thành NO2- rồi thành N2 bay lên ở ngăn thiếu khí. Như vậy khi DO giảm quá trình oxi hóa NH4+ giảm nhưng quá
đệm. Cho nên trong các nghiên cứu tiếp theo chọn khoảng DO=3,5- 4,0mg/L.
3.4. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hiệu quả xử lý N
Hình 3.1 cho thấy ở CĐ4 (T≥25o
C) hiệu suất xử lý NH4+ trong khoảng 70-80%. CĐ5 (T=12-16o
C) hiệu suất xử lý NH4
+giảm mạnh chỉ còn trong khoảng 45-57%. CĐ4 (T≥25oC) hiệu suất xử lý tổng Ntrong khoảng 52-66%. CĐ5 (T=12-16o
C) hiệu suất xử lý tổng N giảm mạnh chỉ còn trong khoảng 22-50%. Như vậy khi nhiệt độ giảm hiệu suất xử lý NH4 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+, tổng N giảm rất mạnh. Điều này được giải thích là nhiệt độ giảm vi sinh vật hoạt động trong quá trình xử lý N hoạt động giảm dẫn đến hiệu suất xử lý N giảm.
Hình 3.2 cho thấy ở CĐ6 (DO=3,5mg/L; T≥13-17oC) hiệu suất xử lý NH4
+
(33-57%) thấp hơn so với CĐ5 (45-57%). Nhưng hiệu quả xử lý tổng N ở CĐ6 (25-53%) cao hơn so với CĐ5 (22-50%).
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận
Quá trình nghiên cứu thu được kết quả sau:
Chế tạo được thiết bị AAO cải tiến giảm chi phí đầu tư vì không cần bơm tuần hoàn nước, bơm bùn tuần hoàn và giảm chi phí vận hành vì chỉ dùng một bơm sục khí vừa tạo dòng tuần hoàn vừa kéo bùn và tuần hoàn bùn ở ngăn lắng.
Kết quả thí nghiệm cho thấy:
Khi tải lượng NH4 +
giảm hiệu suất xử lý NH4 +
của hệ nghiên cứu tăng. CĐ3 (Q=1,5L/h) sang CĐ4 (Q=1,0L/h) hiệu suất xử lý NH4
+
tăng từ 62-76% lên 73-80%.
Ở cùng nhiệt độ khi DO giảm hiệu suất xử lý NH4+
giảm rõ rệt, nhưng hiệu suất xử lý tổng N lại tăng. CĐ1 (DO=7,0mg/L); CĐ2 (DO=5,50mg/L); CĐ3 (DO=4,0mg/L). Hiệu suất xử lý NH4
+
giảm lần lượt là: 91-99%; 72-97%; 62-87%. Hiệu suất xử lý tổng N lại tăng lần lượt là: 27-49%; 33-52%; 41-67%.
Cùng tải lượng, cùng DO. Khi nhiệt độ giảm hiệu suất xử lý NH4
+
tổng N giảm. Ở CĐ4 (T≥25oC) hiệu suất xử lý NH4 +
trong khoảng 70-80%. CĐ5 (T=12-16oC) hiệu suất xử lý NH4
+
giảm mạnh chỉ còn trong khoảng 45-57%. CĐ4 (T≥25oC) hiệu suất xử lý tổng N trong khoảng 52-66%.
khí để tăng hiệu suất khử N đồng thời tiết kiệm năng lượng.
Kiến nghị
Do thời gian và điều kiện nghiên cứu có hạn, cho nên đề tài mới chỉ dừng lại ở những đánh giá ban đầu. Chính vì vậy, cần có những nghiên cứu tiếp theo về lĩnh vực này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Báo cáo tổng hợp công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt của công ty cổ phần kỹ thuật môi trường Việt năm 2006.
2. Cục Tài Nguyên – Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, Báo cáo năm 2006.
TS. Trịnh Văn Tuyên: “Nhiệm vụ bảo vệ môi trường của bộ tài nguyên và môi trường’’. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3. Nguyễn Đăng, Thực trạng ô nhiễm môi tường đô thị và công nghiệp Viêt Nam. Tạp trí Khoa học và Đời sống Vol 20, 2013.
4. PGS.TS Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Nhà xuất bản Giáo dục, 2009.
Tiếng Anh
5. Grady, C.P.L, Jr., and H.C Lim, 1980. Biological Waste Water
Treatment. Marcel Dekker, NY.
6. Gujer W, and Jenkins, D (1974) The contact Stabilization Process-Oxygen and nitrogen Mass Balances. Report No, 74-2, Saint, Eng Res, Lab.,Univ. Calif., Berkeley.
7. Gayle, B.P., et al.(1989), Biological Denitrification of Water, J. Environ. Eng, 115, 930.
8. Turk, O., vµ Mavinic, D.S. (1986), “Preliminary Assessment of a Shortcut in Nitrogen Removal from Wastewater”, Can. J. Civ. Eng., 13, 600.
PHỤ LỤC
Bảng 3.2. Kết quả thí nghiệm phân tích
Ngày lấy mẫu Đầu vào NH4+(mg/l) Đầu ra Hiệu suất xử lý NH4+(%) Hiệu suất xử lý N toàn hệ (%) Tải lƣợng NH4+ vào (kg/m3/ngày) NH4+ (mg/l) NO2- (mg/l) NO3- (mg/l) Chế độ 1: Qvào = 1,5 lít/giờ; DO = 7mg/l; T≥ 25°C 19/08/2013 72,500 1,020 2,500 49,200 98,593 27,283 0,119 20/08/2013 40,200 0,680 2,100 19,700 98,308 44,080 0,066 22/08/2013 71,541 1,560 2,256 35,880 97,819 44,513 0,117 23/08/2013 54,700 2,050 0,425 25,600 96,252 48,675 0,090 26/08/2013 150,600 12,400 3,576 75,800 91.766 39,060 0,246 27/08/2013 135,075 12,606 0,838 55,700 90,667 48,811 0,221 28/08/2013 136,325 1,858 0,899 90,779 98,637 31,387 0,223 29/08/2013 126,250 5,000 1,100 83,500 96,040 29,030 0,207 30/08/2013 99,575 0,388 0,370 65,900 99,610 33,057 0,163 03/09/2013 135,375 5,870 0,151 77,300 95,664 38,452 0,222 Chế độ 2: Qvào = 1,5 lít/giờ; DO = 5,5mg/l; T≥ 25°C 04/09/2013 94,950 2,105 2,613 44,360 97,783 48,312 0,155 05/09/2013 85,000 11,100 5,300 31,700 86,941 43,412 0,139 09/09/2013 154,775 11,825 6,800 56,870 92,360 51,223 0,253 10/09/2013 141,400 24,295 6,500 41,300 82,818 49,013 0,231 11/09/2013 90,125 23,751 0,144 56,200 73,647 45,000 0,147 12/09/2013 87,500 22,900 0,560 35,340 73,829 32,800 0,143 13/09/2013 104,87 14,783 0,000 51,400 85,903 36,890 0,172 16/09/2013 66,000 12,653 0,000 26,465 80,829 40,730 0,108 19/09/2013 66,795 18,374 0,104 14,320 72,492 50,898 0,109
20/09/2013 90,860 25,352 0,235 17,876 72,098 52,165 0,149 Chế độ 3: Qvào = 1,5 lít/giờ; DO = 4,0mg/l; T≥ 25°C 23/09/2013 76,095 16,302 0,000 16,800 78,577 56,499 0,125 24/09/2014 140,600 18,640 0,000 28,305 86,743 66,611 0,230 25/09/2013 95,574 28,560 0,000 27,960 70,117 40,863 0,156 26/09/2013 141,050 40,740 1,916 24,196 71,117 52,604 0,231 27/09/2013 72,39 17,000 0,000 10,340 76,516 62,232 0,118 30/09/2013 60,500 7,300 0,162 12,334 87,934 67,279 0,099 01/10/2013 129,92 45,736 0,000 12,968 64,797 54,815 0,213 02/10/2013 142,534 45,782 0,500 8,500 67,880 61,566 0,233 03/10/2013 137,000 51,620 0,000 2,790 62,321 60,285 0,224 04/10/2013 73,950 18,500 0,000 20,833 74,983 46,811 0,121 Chế độ 4: Qvào = 1,0lít/giờ; DO = 4,0mg/l; T≥ 25°C 07/10/2013 98,548 35,880 0,000 6,250 63,591 57,249 0,161 08/10/2013 75,864 25,7 0,056 12,862 66,124 49,096 0,124 09/10/2013 85,963 27,985 0,000 19,723 67,445 44,502 0.141 10/10/2013 36,445 12,869 0,000 12,500 64,689 30,391 0,060 11/10/2013 42,150 15,42 0,000 13,800 63,416 30,676 0,079 14/10/2013 56,055 23,548 0,037 14,950 57,991 31,255 0,044 15/10/2013 109,72 38,236 0,018 21,610 65,151 45,439 0,078 24/10/2013 96,565 53,034 0,399 23,512 45,079 20,318 0,060 29/10/2013 62,190 29,548 0,087 12,600 52,488 32,087 0,164 31/10/2013 130,285 47,562 0,412 33,059 63,494 37,803 0,147 Chế độ 5: Qvào = 1,0 lít/giờ; DO = 4,0mg/l; T≤12 - 16°C 05/11/2013 68,990 36,210 0,197 17,842 47,514 21,367 0,149
14/11/2013 97,929 43,700 0,000 24,592 55,376 30,264 0,169 15/11/2013 80,987 39,542 0,000 23,676 51,175 21,941 0.154 18/11/2013 67,285 30,800 0,000 20,100 54,225 24,352 0,098 19/11/2013 52,065 28,700 0,000 11,200 44,877 23,365 0,095 Chế độ 6: Qvào = 1,0 lít/giờ; DO = 3,5mg/l; T≤13 - 17°C 21/11/2013 65,800 31,600 0,000 14,780 51,976 29,514 0,114 28/11/2013 42,354 19,326 0,000 8,500 54,370 34,301 0,072 20/12/2013 76,975 40,945 0,000 15,300 46,807 26,931 0,073 25/12/2013 69,320 32,564 0,000 2,160 53,024 49,908 0,099 27/12/2013 45,768 19,780 0,000 1,720 56,782 53,024 0,083 30/12/2013 30,790 13,200 0,000 10,050 57,129 24,488 0,153 03/01/2014 30,190 15,873 0,000 6,630 47,423 25,462 0,104 06/01/2014 34,194 14,930 0,000 4,500 56,337 43,177 0,154 07/01/2014 41,700 20,800 0,000 3,530 50.120 41,655 0,079 08/01/2014 43,860 19,890 0,100 1,700 54,651 50,547 0,060