Nhận xét: Từ đồ thị trên ta có thể thấy quá trình khử COD của bình
30g/l diễn ra rất nhanh cụ thể là trong 18 giờ đầu nồng độ COD giảm rất mạnh (hiệu suất đạt 89,1%)và hầu nhƣ không giảm trong thời gian còn lại. Do trong thời gian đầu các vi sinh vật bám dính trên vật liệu lọc đã sử dụng phần lớn chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học trong nƣớc thải làm cho COD giảm rất nhanh. Vì vậy, trong nƣớc còn lại các chất hữu có khó phân hủy sinh học nên hiệu quả xử lý hầu nhƣ không tăng. Sau 72 giờ thì hiệu suất xử lý COD cao nhất của bình 30 g/l đạt 89,1%. Từ đó ta sẽ chọn thời gian lƣu nƣớc thích hợp cho mô hình lọc sinh học hiếu khí với gia thể bã mía là 18 giờ.
4.3. Xác định nồng độ COD thích hợp cho mô hình lọc sinh học hiếu khí với giá thể bã mía với giá thể bã mía
- Sau khi chạy mô hình tĩnh nhằm tạo điều kiện cho các vi sinh dính bám
phát triển trên các giá thể và qua đó ta cũng xác định lƣợng bã mía tối ƣu, thời gian lƣu nƣớc cho mô hình lọc sinh học hiếu khí với giá thể bã mía. Và để xác định nồng độ COD thích hợp cho mô hình lọc sinh học hiếu khí ta tiếp tục chạy bình 30g/l trên 3 nồng độ COD khác nhau.
sau 72 giờ 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 Thời gian (h) Hiệu suất %
SVTH: Lê Quốc Ân 40
- Để xác định nồng độ COD thích hợp ta bố trí tƣơng tự nhu thí nghiệm trên: mô hình gồm 1 bình lọc có lƣợng bã mía là 30g/l và có thể tích 15 lít. Chạy mô hình này trong 18 giờ và thu mẫu 2h/lần. Thí nghiệm này đƣợc tiến hành trên 3 nồng độ COD khác nhau: 100% nƣớc thải (không pha loãng tƣơng ứng với nồng độ COD khoảng 3000 mg/l), 75% nƣớc thải (tỷ lệ pha loãng của nƣớc thải với nƣớc cất là 3:1 tƣơng ứng với nồng độ COD khoảng 2250 mg/l) và 50% nƣớc thải (tỷ lệ pha loãng của nƣớc thải với nƣớc cất là 1:1 tƣơng ứng với nồng độ COD khoảng 1500 mg/l).
Bảng 4.7: Kết quả của mô hình lọc sinh học với nồng độ COD không pha loãng (tương đương 3000mg/l)
Bảng 4.8: Kết quả của mô hình lọc sinh học với nồng độ COD pha loãng theo tỷ lệ 3:1 (tương đương 2250mg/l) Thời gian (h) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Nồng độ COD (mg/l) 2880 2112 1472 1216 1024 832 576 768 640 512 Hiệu suất (%) 0 26,7 48,9 57,8 64,4 71,1 82,1 73,3 77,8 82,2 Thời gian (h) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Nồng độ COD (mg/l) 2176 1088 896 768 576 448 448 384 384 320 Hiệu suất (%) 0 50 58,8 64,7 73,5 79,4 79,4 82,4 82,4 85,3
SVTH: Lê Quốc Ân 41
Bảng 4.9: Kết quả của mô hình lọc sinh học với nồng độ COD pha loãng theo tỷ lệ 1:1 (tương đương 1500mg/l)
Hình 4.3: Đồ thị thể hiện hiệu quả xư lý COD của mô hình lọc sinh học hiếu khí với giá thể bã mía trên các nồn độ khác nhau
Nhận xét: Qua hình 4.3 ta thấy sau 18 giờ chạy mô hình lọc sinh học hiếu khí trên các nồng độ COD khác nhau hiệu quả xử lý đạt trên 80%. Đối
Thời gian (h) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Nồng độ COD (mg/l) 1472 1088 704 384 48 768 320 256 256 640 Hiệu suất (%) 0 24,4 51,1 73,3 68,9 46,7 77,8 82,2 82,2 55,6
Đồ thị thể hiện sự thay đổi tải trọng xử lý kgCOD/m3ngđ theo thời gian
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 5 10 15 20 Thời gian (h) T ỉ tr ọn g (k gC O D /m 3n gđ )
SVTH: Lê Quốc Ân 42
với mô hình chạy với nồng độ COD nguyên thủy (2880 mg/l) thì hiệu quả xử lý khá ổn định tăng liên tục trong 12 giờ đầu và hầu nhƣ không tăng trong 6 giờ kế tiếp, hiệu suát của mô hình này là 82,2%. Nếu pha loãng nƣớc thải với nƣớc cất theo tỷ lệ 3:1 (2176 mg/l) thì hiệu suất khử COD rất ổn định và có hiệu suất xử lý cao hơn so với 2 mô hình còn lại (85,3%). Pha loãng nồng độ COD theo tỷ lệ 1:1 (1472 mg/l) thì hiệu quả xử lý mô hình cũng chỉ bằng mô hình không pha loãng COD nhƣng lại thiếu ổn định hơn so với 2 mô hình trên. Từ những kết quả này ta thấy hiệu quả xử lý của mô hình chạy trên nồng độ COD nguyên thủy và nồng độ COD pha loãng theo tỷ lệ 3:1 là tƣơng đƣơng nhau. Tôi xin chọn nồng độ COD nguyên thủy là nồng độ thích hợp cho mô hình này vì các lý do sau: khong cần pha loãng nƣớc thải, đạt hiệu suất xử lý COD khá cao (82,2%).
4.4. Xác định tải trọng xử lý của mô hình lọc sinh học hiếu khí với giá thể bã mía
Sau khi xác định đƣợc nồng độ COD thích hợp ta tiếp tục bố trí nhƣ thí nghiệm trên để xác định tải trọng xử lý tính theo kgCOD/m3 ngày.đêm và tải trọng xử lý tính theo kgCOD/kg bã mía ngày.đêm cho mô hình lọc sinh học hiếu khí với giá thể bã mía.
Bảng 4.10: Kết quả xác định hiệu suất tải trọng xử lý của mô hình lọc sinh học hiếu khí với giá thể bã mía
Thời gian (h) Nồng độ COD (mg/l) Hiệu suất (%) Tải trọng xử lý* (kgCOD/m3ng.đ) Tải trọng xử lý** (kgCOD/kgbãmía ng.đ) 0 2752 0 0 0 2 2240 18,6 0,683 0,023 4 1536 44,2 1,621 0,054 6 1152 58,1 2,133 0,071 8 960 65,1 2,389 0,080 10 768 72,1 2,645 0,088
SVTH: Lê Quốc Ân 43 Ghi chú:
* Tính bằng công thức sau: (COD vào – COD ra)*24/18 ** Tính bằng công thức sau: lấy kết quả của (*)/30
Hình 4.4: Đồ thị thể hiện sự thay đổi tải trọng xử lý (kgCOD/m3ngđ) của mô hình lọc sinh học hiếu khí theo thời gian
12 512 81,4 2,987 0,100
14 384 86,0 3,157 0,105
16 448 83,7 3,072 0,102
18 320 88,4 3,243 0,108
Đồ thị thể hiện sự thay đổi tải trọng xử lý kgCOD/m3ngđ theo thời gian
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 5 10 15 20 Thời gian (h) Tỉ trọn g (kgCOD/m3n gđ)
SVTH: Lê Quốc Ân 44
Hình 4.5: Đồ thị thể hiện sự thay đổi tải trọng xử lý (kgCOD/kg bã mía ngđ) của mô hình lọc sinh học hiếu khí theo thời gian
Nhận xét: Từ 2 đồ thị trên ta có thể thấy tải trọng xử lý chất hữu cơ của
mô hình sau khi chạy 18 giờ là khá cao đạt 3,243 kgCOD/m3ngđ và 0,108 kgCOD/kg bã mía.ngđ. Trong 6 giờ đầu thì tải trọng xử lý của mô hình lọc sinh học hiếu khí với giá thể bã mía tăng rất nhanh (tăng lên 2,133 kgCOD/m3ngđ và 0,071 kgCOD/kg bã mía.ngđ) còn 12 giờ kế tiếp tải trọng tăng nhƣng không mạnh (tăng thêm 1,11 kgCOD/m3
ngđ và 0,037 kgCOD/kg bã mía.ngđ). Nhƣ vậy với nồng độ COD không pha loãng (2752 mg/l) thì hiệu suất xử lý COD (88,4%), tải trọng xử lý chất hữu cơ (3,243 kgCOD/ m3ngđ) của mô hình sau 18 giờ so với các nghiên cứu trƣớc là khá phù hợp và thậm chí cao hơn so với các công trình xử lý nƣớc thải thủy sản bằng phƣơng pháp sinh học nhƣ hiện nay.
Đồ thị thể hiện sự thay đổi tải trọng xử lý kgCOD/kg bã mía ngđ theo thời gian
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0 5 10 15 20 Thời gian (h) T ỉ t rọ ng ( kg C O D /k g bã m ía n gđ )
SVTH: Lê Quốc Ân 45
4.5. Đánh giá khả năng xử lý nƣớc thải thủy sản của mô hình lọc sinh học hiếu khí với giá thể bã mía
- Sau thời gian chạy thích nghi ta thấy lƣợng bùn dính bám trên bã mía với mật độ rất dày và phát triển rất tốt, độ bền giá thể bã mía sau khi tiếp xúc với nƣớc thải và bùn trong thời gian khoảng 1 tháng vẫn còn tốt.
Hình 4.6 và 4.7: bùn dính bám và phát triển trên giá thể bã mía sau 1 tháng
- So với bể Aeroten trong hệ thống xử lý nƣớc thải thủy sản của công ty Thuận An thì hiệu suất khử COD của mô hình lọc sinh học hiếu khí với giá thể bã mía cao hơn (88,4% so với 76,7% với nồng độ COD đầu vào bằng 2752 mg/l). Ngoài khả năng có hiệu suất xử lý cao hơn thì những ƣu điểm của mô hình này so với bể Aeroten nhƣ đã nêu ở chƣơng 2 là tránh đƣợc hiện tƣợng nổi bùn do bùn hoạt tính phát triển quá mức và xử lý cặn lơ lững triệt để hơn do chúng bị giữ lại ở lớp vật liệu lọc.
SVTH: Lê Quốc Ân 46
Hình 4.8: Mẫu nước sau khi qua mô hình có màu trong và ít cặn lơ lửng hơn so với mẫu nước ở cuối bể Aeroten của Thuận An
SVTH: Lê Quốc Ân 47
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết Luận
Sau khi tiến hành nghiên cứu mô hình lọc sinh hiếu khí trên giá thể bã mía tĩnh và động đối với nƣớc thải thủy sản của công ty Thuận An, ta thu đƣợc một số kết quả bƣớc đầu nhƣ sau:
- Lƣợng bã mía thích hợp cho mô hình lọc sinh học hiếu khí để xử lý nƣớc thải thủy sản của công ty Thuận An là 30 gam/lít nƣớc thải.
- Thời gian lƣu nƣớc thích hợp cho mô hình lọc sinh học hiếu khí với giá thể bã mía là 18 giờ.
- Với lƣợng bã mía là 30g/l, thời gian lƣu là 18h và nồng độ COD trong khoảng từ 2000 – 3000 mg/l thì hiệu suất xử lý COD của mô hình lọc sinh hiếu khí đối với nƣớc thải thủy sản đạt khoảng 85%, tải trọng xử lý hữu cơ của mô hình đạt 3.243 kgCOD/m3
ngđ. Nƣớc thải sau xử lý có thành phần chủ yếu là các chất hữu cơ khó phân hủy.
- Tải trọng xử lý hữu cơ trên giá thể bã mía là khá cao đạt 0,108 kgCOD/kg bã mía .ngđ, nhờ vào khả năng dính bám và phát triển tốt của vi sinh vật.
Nƣớc thải thủy sản của công ty Thuận An sau khi qua mô hình lọc sinh học hiếu khí với giá thể bã mía có màu trong hơn và không còn mùi hôi.
Mô hình lọc sinh học hiếu khí với giá thể bã mía có thể áp dụng cho các công trình xử lý nƣớc thải thủy sản và hoàn toàn có khả năng thay thế cho bể bùn hoạt tính (Aeroten) truyền thống nhƣ hiện nay. Với các ƣu điểm nổi bật của mô hình nhƣ hiệu quả xử lý cao và có tính ổn định.
5.2. Kiến nghị
Cũng từ quá trình thực hiện đề tài, tôi nhận thấy còn có một số vấn đề cần phải tiếp tục nghiên cứu sâu thêm để có thể đánh giá toàn diện về quá trình lọc sinh học hiếu khí trên giá thể bã mía nhằm mục đích đƣa công nghệ này vào áp dụng thành công trong thực tế:
- Nghiên cứu thêm về sự ảnh hƣởng của NH4+, PO43-,… đến khả năng xử lý của mô hình lọc sinh học hiếu khí với giá thể bã mía.
SVTH: Lê Quốc Ân 48
- Đánh giá khả năng xử lý của mô hình lọc sinh học hiếu khí với cách bố trí bã mía khác hay thay đổi chiều cao vật liệu lọc và đối với vật liệu lọc khác. - Nghiên cứu thêm về tuổi đời của bã mía và khả năng xử lý của mô hình lọc sinh học hiếu khí với giá thể bã mía đối với các loại nƣớc thải khác.
- Mô hình lọc sinh học hiếu khí với giá thể bã mía có hiệu suất xử lý cao hơn so với bể Aeroten trong hệ thống xử lý nƣớc thải thủy sản nhƣ hiện nay, tôi xin đề nghị có thể ứng dụng mô hình vào thực tế để thay thế bể Aeroten để xử lý nƣớc thải thủy sản.
SVTH: Lê Quốc Ân 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Hoàng Kim Cơ, Trần Hữu Uyển, Lương Đức Phẩm, Lý Kim Bảng và Dương Đức Hồng, Kỹ Thuật Môi Trường, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật, 2001. Võ Thị Lan, Luận Văn Tốt Nghiệp: Nghiên cứu sử dụng dòng vi khuẩn Bacillus SP để xử lý nước thải từ máu cá của công ty cổ phần Việt An, 5/2009. Nguyễn Đức Lượng và Nguyễn Thị Thuỳ Dương, Công Nghệ Xử Lý Nước Thải, NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM, 2003.
Hoàng Minh Nguyệt, 2009, Bộ Tài Nguyên & Môi Trƣờng (Ministry of Natural
Resources and Environment), mục tin tức và sự kiện – môi trƣờng
http://www.monre.gov.vn/v35/default.aspx?tabid=428&cateID=24&id=72494&code
=UXHVZ72494, 12/01/2011.
Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2006.
Bùi Thị Minh Nhựt, 2009, Báo điện tử Đại Học An Giang, Sinh viên với câu lạc bộ môi trường: nước thải nhà máy chế biến thuỷ sản An Giang vấn đề cần được quan tâm, http://enews.agu.edu.vn/?act=VIEW&a=7607, 28/12/2010. Lê Minh Thành, Luận Văn Thạc Sỹ: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng công nghệ lọc kỵ khí bám dính mật độ cao, 2007.
Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng và Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, NXB Đại học Quốc gia TP. HCM, 2006.
Trung tâm đào tạo ngành nước và môi trường, Sổ tay xử lý nước, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 1999.
Nguyễn Văn Vinh, 2007, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Bến Tre, Biện pháp giảm thiểu và xử lý nước thải chế biến thuỷ sản, http://www.dost- bentre.gov.vn/index.php?option=com_content&task=view&id=246,
28/12/2010.
Viện Công Nghệ Môi Trường và Dự Án WEP – JICA Nhật Bản, Sổ Tay Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Công Nghiệp, 3/2009.
SVTH: Lê Quốc Ân 50
PHỤ LỤC
Bảng 1: Kết quả phân tích COD đợt 1 bằng thể tích dung dịch FAS
Bình Thể tích dd FAS1 Thể tích dd FAS1 Thể tích dd FAS1
10g/l 13,1 11,7 12,4
20g/l 12,1 12,4 12,1
30g/l 12 12,7 12,1
40g/l 11,6 11,6 12,3
* Nồng độ COD đầu vào: 2240 mg/l; VFAS của mẫu trắng không đun bằng 14,9 và VFAS của mẫu trắng đun bằng 14,4
Bảng 2: Kết quả phân tích COD đợt 2 bằng thể tích dung dịch FAS
Bình Thể tích dd FAS1 Thể tích dd FAS1 Thể tích dd FAS1
10g/l 13,8 13,5 13,5
20g/l 14,1 13,1 13,4
30g/l 13 13 13
40g/l 12,4 11,9 12,3
* Nồng độ COD đầu vào: 2048 mg/l; VFAS của mẫu trắng không đun bằng 14,9 và VFAS của mẫu trắng đun bằng 15,2
Bảng 3: Kết quả phân tích COD đợt 3 bằng thể tích dung dịch FAS
Bình Thể tích dd FAS1 Thể tích dd FAS1 Thể tích dd FAS1
10g/l 13,8 13,6 14,2
SVTH: Lê Quốc Ân 51
30g/l 14,2 13,7 13,8
40g/l 13,5 12,9 13,4
* Nồng độ COD đầu vào: 2176 mg/l; VFAS của mẫu trắng không đun bằng 14,9 và VFAS của mẫu trắng đun bằng 15,2
Bảng 4: Kết quả phân tích COD đợt 4 bằng thể tích dung dịch FAS
Bình Thể tích dd FAS1 Thể tích dd FAS1 Thể tích dd FAS1
10g/l 14,5 14,5 14,4
20g/l 14,2 14,4 14,6
30g/l 14,5 14,5 14,8
40g/l 13,8 13,7 13,7
* Nồng độ COD đầu vào: 2229 mg/l; VFAS của mẫu trắng không đun bằng 14,9 và VFAS của mẫu trắng đun bằng 15,2
Bảng 5: Kết quả phân tích COD của mô hình so với bể Aeroten của nhà máy Thuận An bằng thể tích dung dịch FAS
Bình Thể tích dd FAS1 Thể tích dd FAS1 Thể tích dd FAS1
Mô hình 14, 14,2 14,1
Nhà máy 13,6 13,5 13,6
* Nồng độ COD đầu vào: 2752 mg/l; VFAS của mẫu trắng không đun bằng 14,9 và VFAS của mẫu trắng đun bằng 14,6
SVTH: Lê Quốc Ân 52
Một số hình ảnh thí nghiệm và thu mẫu
Hình 1và 2: Thu mẫu ở cuối dòng của bể tuyển nổi trong hệ thống xử lý nước thải công ty Thuận An
SVTH: Lê Quốc Ân 53
Hình 5: Thay nước thải cho các bình lọc sinh học