4.2.1. Thí nghiệm D, thí nghiệm thực hiện với mẫu không pha loãng
Bảng 4.5: Hiệu quả xử lý COD khi thay đổi lượng phèn sắt FeCl3 Mô hình pH Lượng phèn (g) Giá trị COD Hiệu suất xử lý ĐC-D 6 - 2496 13% D1 6 1,5 2112 27% D2 6 2 1760 39% D3 6 2,5 1536 47% D4 6 3 1568 46% D5 6 3,5 1600 44% 2496 2112 1760 1536 1568 1600 0 500 1000 1500 2000 2500 Giá trị COD ĐC 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 Liều lượng phèn (g) Kết quả xử lý COD Kết quả xử lý COD
Hình 4.4: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý COD trong nước rỉ rác bằng phèn
sắt FeCl3 khi thay đổi liều lượng phèn với mẫu không pha loãng.
Nhận xét:
- Nồng độ COD của tất cả các nghiệm thức đều giảm thấp hơn so với nồng độ COD ban đầu, hiệu suất xử lý COD khá tốt, từ 27% - 47%. Mẫu đối chứng (không dùng phèn) có khả năng tự xử lý đạt hiệu suất là 13%.
- Trong quá trình thí nghiệm, nước thải có hiện tượng chuyển màu từ nâu
- Riêng ở nghiệm thức D3 với lượng phèn 2,5g/l, hiệu quả xử lý COD là tốt nhất, đạt hiệu suất 47%; nước có màu vàng nhạt hơn so với các nghiệm thức còn lại đồng thời các bông keo cũng to hơn và lắng tốt hơn.
- Khi tăng dần liều lượng phèn như ở các nghiệm thức D4 (3g/l), D5 (3,5g/l), hiệu quả xử lý chỉ tương đương với nghiệm thức D3, hiệu suất xử lý
ổn định ở nồng độ này.
Như vậy, lượng phèn tối ưu cho việc xử lý COD trong nước rỉ rác BCL Bình Đức là 2,5g/l.
4.2.2. Thí nghiệm E, thí nghiệm thực hiện với mẫu pha loãng tỷ lệ (3:1)
Hiệu quả xử lý COD được thể hiện qua bảng và biểu đồ sau:
Bảng 4.6: Hiệu quả xử lý COD khi thay đổi lượng phèn sắt FeCl3
Nghiệm thức pH Lượng phèn (g) Giá trị COD sau xử lý Hiệu suất xử lý so với COD đầu vào tỉ lệ 3:1 (2464 mg/l) Hiệu suất xử lý so với COD đầu vào (2.880 mg/l) ĐC-E 6 - 2080 16% 28% E1 6 1,5 1888 23% 34% E2 6 2 1152 53% 60% E3 6 2,5 1216 51% 58% E4 6 3 1344 45% 53% E5 6 3,5 1504 39% 48%
2080 1888 1152 1261 1344 1504 0 500 1000 1500 2000 2500 Giá trị COD ĐC 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 Liều lượng phèn (g) Kết quả xử lý COD Kết quả xử lý COD
Hình: 4.5: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý COD trong nước rỉ rác bằng phèn
sắt FeCl3 khi thay đổi liều lượng phèn với mẫu pha loãng theo tỉ lệ (3:1)
Nhận xét:
- Hiệu quả xử lý COD cao nhất ở nghiệm thức E2 với lượng phèn 2 g/l, thấp hơn so với lượng phèn tối ưu 2,5 g/l ở thí nghiệm D. Lý do là nồng độ
COD đã giảm thấp hơn trong mẫu nước pha loãng so với nồng độ COD trong mẫu ban đầu.
- Tương tự thí nghiệm D, kết quả phân tích trong thí nghiệm E cho thấy, nồng độ COD ở các nghiệm thức đều giảm so với nồng độ COD ban đầu và so với nồng độ COD trong mẫu pha loãng, đạt hiệu suất xử lý lần lượt là từ 34% - 60% và từ 23% - 53%.
- Trong thí nghiệm này các hiện tượng xảy ra cũng tương tự như ở thí nghiệm D, nước thải chuyển từ màu nâu đen sang vàng nhạt, lắng rất tốt, các bông keo lớn hơn.
- Khi tăng dần lượng phèn như ở các nghiệm thức E3, B4, E5,hiệu quả xử lý cũng chỉ tương đương với nghiệm thức E2, giá trị ổn định ở hiệu suất này.
4.2.3. Thí nghiệm F, thí nghiệm thực hiện với mẫu pha loãng tỷ lệ (1:1)
Hiệu quả xử lý COD được thể hiện qua bảng và biểu đồ sau:
Bảng 4.7: Hiệu quả xử lý COD khi thay đổi lượng phèn sắt FeCl3
Nghiệm thức pH Lượng phèn (g) Giá trị COD sau xử lý Hiệu suất xử lý so với nồng độ COD đầu vào tỷ lệ 1:1 (1856mg/l) Hiệu suất xử lý so với nồng độ COD đầu vào (2880mg/l) ĐC-F 6 - 1408 24% 50% F1 6 1,5 704 62% 76% F2 6 2 768 59% 73% F3 6 2,5 864 53% 70% F4 6 3 896 52% 69% F5 6 3,5 956 48% 67% 1408 704 768 864 896 956 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Giá trị COD ĐC 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 Liều lượng phèn (g) Kết quả xử lý COD Kết quả xử lý COD
Hình 4.6: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý COD trong nước rỉ rác bằng phèn
sắt FeCl3 khi thay đổi liều lượng phèn với mẫu pha loãng theo tỉ lệ (1:1)
Nhận xét:
- Hiệu quả xử lý COD cao nhất ở nghiệm thức F1 với lượng phèn 1,5 g/l, thấp hơn so với lượng phèn tối ưu 2,5 g/l ở thí nghiệm D. Lý do là nồng độ
COD đã giảm thấp hơn trong mẫu nước pha loãng so với nồng độ COD trong mẫu ban đầu.
- Trong thí nghiệm F, hiệu suất xử lý COD ở các nghiệm thức giảm dần từ giá trị tối ưu ở nghiệm thức F1 (lượng phèn 1,5 g/l), dù lượng phèn tăng dần.
- Trong thí nghiệm này, các hiện tượng xảy ra cũng tương tự như ở thí nghiệm D, nước thải chuyển từ màu nâu đen sang vàng nhạt, lắng rất tốt, các bông keo lớn hơn.
4.3. So sánh hiệu quả xử lý COD trong nước rỉ rác BCL Bình Đức của phèn nhôm Al2(SO4)3 và phèn sắt FeCl3 với mẫu không pha loãng. phèn nhôm Al2(SO4)3 và phèn sắt FeCl3 với mẫu không pha loãng.
Hiệu quả xử lý COD được thể hiện qua bảng và biểu đồ sau:
Kết quả xử lý COD 1472 1408 1344 1600 1984 2432 1600 1568 1536 1760 2112 2496 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 ĐC 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 Liều lượng phèn (g) Kết quả xử lý COD của phèn nhôm Al2(SO4)3 Kết quả xử lý COD của phèn sắt FeCl3
Hình 4.7: Biểu đồ so sánh hiệu quả xử lý COD trong nước rỉ rác BCL Bình
Đức của phèn nhôm Al2(SO4)3 và phèn sắt FeCl3 mẫu không pha loãng
Nhận xét:
- Hiệu quả xử lý COD trong nước rỉ rác của phèn nhôm Al2(SO4)3 và phèn sắt FeCl3 khá tốt, nồng độ COD ở hầu hết các thí nghiệm đều giảm so với nồng độ COD ban đầu.
- Cả hai loại phèn này đều đạt hiệu quả xử lý COD tốt nhất ở lượng phèn 2,5 g/l trong nghiệm thức A3 (phèn nhôm) và D3 (phèn sắt) cho mẫu nước rỉ
rác ban đầu của BCL Bình Đức (COD ban đầu là 2.880 mg/l).
- Hiệu quả xử lý COD của phèn nhôm tốt hơn so với phèn sắt: hiệu suất xử lý của phèn nhôm đạt 53%, trong khi hiệu suất xử lý của phèn sắt chỉ đạt 47% trong điều kiện tương tự.
- Ở các thí nghiệm tiếp theo với mẫu nước được pha loãng với hai tỷ lệ
3:1 và 1:1 cho thấy, khi nồng độ COD trong mẫu nước càng thấp (mẫu pha loãng càng nhiều), lượng phèn tối ưu càng giảm và hiệu suất xử lý cũng tăng cao tương ứng đến giá trị tối ưu.
- Sau khi đạt đến lượng phèn tối ưu, hiệu suất xử lý sẽ giảm dần vì lúc này hệ keo trong nước thải trở về trạng thái ổn định, bền vững, khả năng keo tụ của phèn sẽ giảm đi, không còn tác dụng (Phạm Thị Mai Thảo, 2007).
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1. Kết luận
Sau khi hoàn thành đề tài” Nghiên cứu xử lý COD nước rỉ rác bằng phương pháp keo tụ” với phèn nhôm Al2(SO4)3 và phèn sắt FeCl3 có thểđưa ra một số kết luận sau:
- Đối với nước rỉ rác từ BCL Bình Đức, nồng độ COD đầu vào có giá trị
là từ 2.784 mg/l – 2.972 mg/l; giá trị trung bình là 2.880 mg/l.
Các thí nghiệm xử lý COD nước rỉ rác được tiến hành ở cùng chung điều kiện thí nghiệm: nhiệt độ phòng, cùng tốc độ khuấy trộn và thời gian lắng, chọn pH = 6.
- Hiệu quả xử lý COD trong nước rỉ rác của phèn nhôm Al2(SO4)3 và phèn sắt FeCl3 khá tốt, nồng độ COD ở hầu hết các thí nghiệm đều giảm so với nồng độ COD ban đầu. Hiệu suất xử lý từ 31% - 53% với phèn nhôm và từ
27% - 47% với phèn sắt.
- Cả hai loại phèn này đều đạt hiệu quả xử lý COD tốt nhất ở lượng phèn 2,5 g/l trong nghiệm thức A3 (phèn nhôm) và D3 (phèn sắt) cho mẫu nước rỉ
rác ban đầu của BCL Bình Đức.
- Hiệu quả xử lý COD của phèn nhôm tốt hơn so với phèn sắt: hiệu suất xử lý của phèn nhôm cao nhất đạt 53%, trong khi hiệu suất xử lý của phèn sắt cao nhất đạt 47% trong điều kiện tương tự.
- Ở các thí nghiệm tiếp theo với mẫu nước được pha loãng với hai tỷ lệ
3:1 và 1:1 cho thấy, khi nồng độ COD trong mẫu nước càng thấp (mẫu pha loãng càng nhiều), lượng phèn tối ưu càng giảm và hiệu suất xử lý cũng tăng cao tương ứng đến giá trị tối ưu.
- Với các BCL khác có nồng độ COD khác với nước rỉ rác của BCL Bình
Đức, lượng phèn tối ưu sẽ có giá trị khác nhau. Phèn nhôm sẽ có hiệu suất xử
lý cao hơn phèn sắt.
- Hiệu suất xử lý ở tất cả các thí nghiệm đã thực hiện đều cho kết quả
tương đối. Cần phải có sự kết hợp với các biện pháp xử lý tiếp theo để đảm bảo tiêu chuẩn nước thải ra môi trường.
5.2. Kiến nghị
Do điều kiện thời gian và kinh phí thực hiện đề tài còn hạn chế nên không thể nghiên cứu được hết các vấn đề liên quan đến hiệu quả xử lý COD của phèn nhôm và phèn sắt, cũng như những khả năng xử lý một số chỉ tiêu khác trong nước rỉ rác. Trong thời gian tới, có thể tiếp tục nghiên cứu theo một số hướng sau:
- Nghiên cứu sự chuyển đổi của các dạng sắt trong hệ Fenton nhằm tối
ưu hóa quá trình keo tụ.
- Nghiên cứu hiệu quả xử lý COD nước rỉ rác bằng một số chất keo tụ
khác.
- Chi phí xử lý sơ bộ bằng phương pháp keo tụ (phèn nhôm hoặc phèn sắt) là tương đối thấp, phù hợp với điều kiện thực tế các BCL ở An Giang nói riêng và ở Việt Nam nói chung, cần đưa vào áp dụng trong các thiết kế xử lý nước rỉ rác.
- Nghiên cứu kết hợp các quá trình xử lý nước rỉ rác từ BCL bằng các phương pháp cơ học - hóa lý - sinh học để tối ứu hóa hiệu quả xử lý nhằm đạt tiêu chuẩn qui định khi thải ra môi trường.
Phụ lục
QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA
VỀ NƯỚC THẢI CỦA BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN (QCVN 25: 2009/BTNMT)
1. QUY ĐỊNH CHUNG 1.1. Phạm vi điều chỉnh
Quy chuẩn này quy định nồng độ tối đa cho phép của các thông số
ô nhiễm trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn khi xả vào nguồn tiếp nhận.
1.2. Đối tượng áp dụng
Quy chuẩn này áp dụng đối với các tổ chức, cá nhân nhân liên quan đến hoạt động chôn lấp chất thải rắn.
1.3. Giải thích thuật ngữ
Trong Quy chuẩn này, các thuật ngữ dưới đây được hiểu như sau: 1.3.1. Bãi chôn lấp chất thải rắn là địa điểm thực hiện xử lý chất thải rắn bằng phương pháp chôn lấp.
1.3.2. Nước thải của các bãi chôn lấp chất thải rắn là dung dịch thải từ
các bãi chôn lấp thải vào nguồn tiếp nhận.
1.3.3. Nguồn tiếp nhận nước thải là nguồn nước mặt hoặc vùng nước biển ven bờ, có mục đích sử dụng xác định, nơi mà nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn được xả vào.
2. QUY ĐỊNH KỸ THUẬT
2.1. Nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn khi xả vào nguồn tiếp nhận được quy định trong Bảng 1 dưới đây:
Bảng 1: Nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn
Nồng độ tối đa cho phép (mg/l) TT Thông số A B1 B2 BOD5 (20 oC) 30 100 50 COD 50 400 300 Tổng nitơ 15 60 60 Amoni, tính theo N 5 25 25 Trong đó:
- Cột A quy định nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn khi xả vào các nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt;
- Cột B1 quy định nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn hoạt động trước ngày 01 tháng 01 năm 2010 khi xả vào các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt;
- Cột B2 quy định nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn xây dựng mới kể từ ngày 01 tháng 01 năm 2010 khi xả vào các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt.
2.2. Ngoài 04 thông số quy định tại Bảng 1, tùy theo yêu cầu và mục
đích kiểm soát ô nhiễm, giá trị của các thông số ô nhiễm khác áp dụng theo quy định của QCVN 24: 2009/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp nhưng không áp dụng hệ số lưu lượng/dung tích nguồn tiếp nhận nước thải (Kq) và hệ số theo lưu lượng nguồn thải (Kf) để tính giá trị tối
đa các thông số ô nhiễm trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn (Áp dụng Cmax = C).
3. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
3.1. Phương pháp xác định nồng độ các thông số ô nhiễm trong nước thải bãi chôn lấp chất thải rắn quy định trong Quy chuẩn này thực hiện theo các tiêu chuẩn quốc gia dưới đây:
- TCVN 6001-1:2008 Chất lượng nước - Xác định nhu cầu oxy hoá sau n ngày (BODn) – Phần 1: Phương pháp pha loãng và cấy có bổ sung allylthiourea;
- TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989) Chất lượng nước − Xác định nhu cầu oxy hóa học (COD);
- TCVN 6179−1:1996 (ISO 7150−1:1984) Chất lượng nước − Xác định amoni - Phần 1: Phương pháp trắc phổ tựđộng;
- TCVN 5988:1995 (ISO 5664-1984) Chất lượng nước - Xác định amoni - Phương pháp chưng cất và chuẩn độ;
- TCVN 6638:2000 Chất lượng nước - Xác định nitơ - Vô cơ hóa xúc tác sau khi khử bằng hợp kim Devarda;
3.2. Khi chưa có các tiêu chuẩn quốc gia để xác định giá trị của các thông số ô nhiễm trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn quy định trong quy chuẩn này thì áp dụng tiêu chuẩn quốc tế có độ chính xác tương đương hoặc cao hơn.
4. TỔ CHỨC THỰC HIỆN
4.1. Quy chuẩn này quy định riêng cho nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn và thay thế việc áp dụng Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945:2005 về
Nước thải công nghiệp - Tiêu chuẩn thải được ban hành kèm theo Quyết định số 22/2006/QĐ-BTNMT ngày 18 tháng 12 năm 2006 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc bắt áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường.
4.2. Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường có trách nhiệm hướng dẫn, kiểm tra, giám sát việc thực hiện Quy chuẩn này.
4.3. Trường hợp các tiêu chuẩn quốc gia về phương pháp xác định viện dẫn trong Mục 3.1 của Quy chuẩn này sửa đổi, bổ sung hoặc thay thế thì áp dụng theo tiêu chuẩn mới.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Lâm Vĩnh Sơn. 2004. Bài giảng xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý. Trường Đại học kỹ thuật công nghệ Sài Gòn.
Lê Minh Thành. 2007. Luận văn Thạc sĩ – Nghiên cứu xử lý nước rác bằng công nghệ lọc kỵ khí bám dính mật độ cao.
Lương Đức Phẩm. 2002. Công nghệ xử lý nước thải bằng các phương pháp sinh học. NXB Giáo dục.
Ngô Hoàng Văn. 2009. Xử lý nước rỉ rác bằng phương pháp sinh học. NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh.
Nguyễn Đức Lượng. 2003. Công nghệ sinh học môi trường – Tập 1. NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh.