3.3.1. Ảnh hưởng của dòng tuần hoàn đến hiệu suất xử lý NH4+ bể thiếu khí
Kết quả hình 10 cho thấy:
- Khi Q3 = 0,75 l/h, n = 2, hiệu suất xử lý NH4+ là 25-35%, NH4+ ra trong khoảng 11-18 mg/l, NH4+ vào trong khoảng 16-25 mg/l.
- Khi Q4 = 0,75l/h, n = 3, hiệu suất xử lý NH4+ từ 33-36%, NH4+ ra trong khoảng 10-16 mg/l, NH4+ vào trong khoảng 18-24 mg/l.
- Khi Q5 = 0,75L/h, n = 4, hiệu suất xử lý NH4+ tăng từ 31-41 %, NH4+
ra trong khoảng 11-15,5 mg/l, NH4+ vào trong khoảng 18,5-25 mg/l.
Ta thấy ở chế độ tuần hoàn, lưu lượng NH4+ tăng thì hiệu suất xử lý NH4+ ở bể thiếu khí tăng nhưng không đáng kể.
3.3.2. Ảnh hưởng của dòng tuần hoàn đến hiệu suất xử lý NH4+ bể kỵ khí
Kết quả hình 11 cho thấy:
- Khi Q3 = 0,75 l/h, n = 2, hiệu suất xử lý NH4+ từ 20-29%, NH4+ ra trong khoảng 8-14mg/l, NH4+ vào trong khoảng 11-18mg/l.
- Khi Q4 = 0,75l/h, n = 3, hiệu suất xử lý NH4+ tăng từ 38-45%, NH4+
ra trong khoảng 5,5-9 mg/l, NH4+ vào trong khoảng 10-16mg/l.
- Khi Q5 = 0,75l/h, n = 4, hiệu suất xử lý NH4+ từ 30-42%, NH4+ ra trong khoảng 7-9mg/l, NH4+ vào trong khoảng 11-15,5mg/l.
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
Ta thấy ở chế độ tuần hoàn, lưu lượng NH4+ tăng thì hiệu suất xử lý NH4+ ở bể thiếu khí tăng.
3.3.3. Ảnh hưởng của dòng tuần hoàn đến hiệu suất xử lý NH4+ bể hiếu khí
Kết quả hình 12 cho thấy:
- Khi Q3 = 0,75 l/h, n = 2, hiệu suất xử lý NH4+ từ 67-83%, NH4+ ra trong khoảng 1-4mg/l, NH4+ vào trong khoảng 8-14mg/l.
- Khi Q4 = 0,75l/h, n = 3, hiệu suất xử lý NH4+ từ 89-92%, NH4+ ra trong khoảng 0,5-1mg/l, NH4+ vào trong khoảng 5,5-9mg/l.
- Khi Q5 = 0,75L/h, n = 4, hiệu suất xử lý NH4+ từ 84-89%, NH4+ ra trong khoảng 0,5-1,5mg/l, NH4+ vào trong khoảng 7-9mg/l.
Ta thấy ở chế độ tuần hoàn, lưu lượng NH4+ tăng thì hiệu suất xử lý NH4+ ở bể hiếu khí tăng nhanh.
3.3.4. Ảnh hưởng của dòng tuần hoàn đến hiệu suất xử lý NH4+ tổng
Kết quả hình 13 cho thấy:
- Khi Q3 = 0,75 L/h, n = 2, hiệu suất xử lý NH4+ tăng mạnh lên 82 - 91%.
- Khi Q4 = 0,75L/h, n = 3, hiệu suất xử lý NH4+ từ 95 - 97%. - Khi Q5 = 0,75L/h, n = 4, hiệu suất xử lý NH4+ từ 93-96%.
Khi có dòng tuần hoàn hiệu suất xử lý tổng nitơ tăng lên cao trên 90%. Nhưng không phải tuần hoàn nhiều lần thì hiệu suất xử lý càng cao. Trong khoảng thí nghiệm cho thấy chế độ Q4=0,75 l/h, n=3 thì hiệu suất xử lý của hệ thí nghiệm là tốt nhất.
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
3.4 Ảnh hưởng của tải lượng T-N đến hiệu suất xử lý T-N
3.4.1 Ảnh hưởng của nồng độ T-N đến hiệu suất xử lý T-N ở bể thiếu khí
Ảnh hưởng của nồng độ T-N đến hiệu suất xử lý T-N ở bể thiếu khí được thể hiện ở hình 16.
Hình 16: Ảnh hưởng nồng độ T-N vào, ra đến hiệu suất xử lý T-N ở bể thiếu khí
Kết quả hình 16 cho thấy ở các chế độ khác nhau thì hiệu suất xử lý T- N cũng khác nhau. Ở chế độ 1 (Q=1l/h): Hiệu suất xử lý T-N từ 17-22%, T-N ra trong khoảng 14-23 mg/l, T-N vào trong khoảng 18-28 mg/l. Ta thấy khi lưu lượng T-N tăng thì hiệu suất xử lý T-N giảm. Ở chế độ 2 (Q=0,75l/h,): Hiệu suất xử lý dao động trong khoảng 25-30%, với nồng độ T-N đầu vào là 15-25 mg/l thì đầu ra trong khoảng 11-19 mg/l.
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
3.4.2 Ảnh hưởng của nồng độ T-N đến hiệu suất xử lý T-N ở bể kỵ khí
Ảnh hưởng của nồng độT-N đến hiệu suất xử lý T-N ở bể kỵ khí được thể hiện ở hình 17.
Hình 17: Ảnh hưởng của nồng độ T-N vào, ra đến hiệu suất xử lý T-N ở bể kỵ khí
Kết quả hình 17 cho thấy ở các chế độ khác nhau thì hiệu suất xử lý T- N cũng khác nhau. Ở chế độ 1 (Q=1l/h): Hiệu suất xử lý T-N từ 15-23%, T-N ra trong khoảng 12-17 mg/l, T-N vào trong khoảng 14-23 mg/l. Ta thấy khi lưu lượng T-N tăng thì hiệu suất xử lý T-N giảm. Ở chế độ 2 (Q=0,75l/h): Hiệu suất xử lý dao động trong khoảng 20-30%, với nồng độ T-N đầu vào là 11-19 mg/l thì đầu ra trong khoảng 8-15 mg/l. Ta thấy khi lưu lượng T-N tăng thì hiệu suất xử lý T-N giảm.
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
3.4.3 Ảnh hưởng của nồng độ T-N đến hiệu suất xử lý T-N ở bể hiếu khí
Ảnh hưởng của nồng độ T-N đến hiệu suất xử lý T-N ở bể hiếu khí được thể hiện ở hình 18.
Hình 18: Ảnh hưởng nồng độ T-N vào, ra đến hiệu suất xử lý T-N ở bể hiếu khí
Kết quả hình 18 cho thấy ở các chế độ khác nhau thì hiệu suất xử lý T- N cũng khác nhau. Ở chế độ 1 (Q=1l/h): Hiệu suất xử lý T-N 35-46%, T-N ra trong khoảng 6-10 mg/l, T-N vào trong khoảng 12-17 mg/l. Ta thấy khi lưu lượng T-N tăng thì hiệu suất xử lý T-N giảm. Ở chế độ 2 (Q=0,75l/h,): Hiệu suất xử lý dao động trong khoảng 50-65%, với nồng độ T-N đầu vào 8-15mg/l thì đầu ra trong khoảng 3-8mg/l. Ta thấy khi lưu lượng T-N tăng thì hiệu suất xử lý T-N giảm.
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
3.4.4 Ảnh hưởng của nồng độ và tải lượng T-N đến hiệu suất xử lý T-N tổng tổng
Ảnh hưởng của nồng độ T-N đến hiệu suất xử lý T-N tổng được thể hiện ở hình 19.
Hình 19:Ảnh hưởng của nồng độ T-N vào, ra đến hiệu suất xử lý T-N tổng
Kết quả hình 19 cho thấy ở các chế độ khác nhau thì hiệu suất xử lý T- N cũng khác nhau. Ở chế độ 1 (Q=1l/h): Hiệu suất xử lý T-N từ 55-65%, T-N vào trong khoảng 18-28 mg/l, T-N ra dao động trong khoảng 3-10mg/l. Ta thấy khi lưu lượng T-N tăng thì hiệu suất xử lý T-N giảm. Ở chế độ 2 (Q=0,75l/h): Hiệu suất xử lý dao động trong khoảng 70-80%, với nồng độ T- N đầu vào là 15-25mg/l, T-N ra trong khoảng 3-8mg/l. Ta thấy khi lưu lượng T-N tăng thì hiệu suất xử lý T-N giảm.
Ảnh hưởng của nồng độ T-N đến hiệu suất xử lý T-N của toàn hệ được thể hiện ở hình 20.
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
Hình 20:Ảnh hưởng T-N vào, ra đến hiệu suất xử lý T-N của toàn hệ
Kết quả hình 14 cho thấy hiệu suất xử lý của các bể ở các chế độ khác nhau là khác nhau. Lưu lượng NH4+ vào giảm thì hiệu suất xử lý của các bể đều tăng. Hiệu suất xử lý ở bể hiếu khí tăng nhiều nhất.
Ảnh hưởng của tải lượng T-N vào đến hiệu suất xử lý T-N tổng được thể hiện ở hình 21.
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
Hình 21:Ảnh hưởng tải lượng T-N vào đến hiệu suất xử lý T-N tổng
Kết quả hình 21 cho thấy ở chế độ Q1: Hiệu suất xử lý T-N 60-65%, tải lượng T-N vào nằm trong khoảng 0,018-0,027 kg/m3/ngày. Ta thấy khi tải lượng T-N vào tăng thì hiệu suất xử lý T-N giảm. Ở chế độ Q2: Hiệu suất xử lý T-N tăng nằm trong khoảng 70 - 80%, tải lượng T-N vào nằm trong khoảng 0,011-0,020 kg/m3/ngày. Ta thấy khi tải lượng T-N vào tăng thì hiệu suất xử lý T-N giảm.
3.5. Ảnh hưởng của dòng tuần hoàn đến hiệu suất xử lý T-N
3.5.1. Ảnh hưởng của dòng tuần hoàn đến hiệu suất xử lý T-N bể thiếu khí
Kết quả hình 16 cho thấy:
- Khi Q3 = 0,75 l/h, n = 2, hiệu suất xử lý T-N là 20-30%, T-N ra trong khoảng 14-22mg/l, T-N vào trong khoảng 17-27mg/l.
- Khi Q4 = 0,75l/h, n = 3, hiệu suất xử lý T-N từ 25-35%, T-N ra trong khoảng 10-14mg/l, T-N vào trong khoảng 18-21 mg/l.
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
- Khi Q5 = 0,75l/h, n = 4, hiệu suất xử lý T-N tăng từ 25-30 %, T-N ra trong khoảng 12-15,5 mg/l, T-N vào trong khoảng 18,5-21 mg/l.
Ta thấy ở chế độ tuần hoàn lưu lượng T-N tăng thì hiệu suất xử lý T-N ở bể thiếu khí tăng nhưng không đáng kể.
3.5.2. Ảnh hưởng của dòng tuần hoàn đến hiệu suất xử lý T-N bể kỵ khí
Kết quả hình 17 cho thấy:
- Khi Q3 = 0,75 l/h, n = 2, hiệu suất xử lý T-N từ 20-29%, T-N ra trong khoảng 11-17mg/l, T-N vào trong khoảng 14-22mg/l.
- Khi Q4 = 0,75l/h, n = 3, hiệu suất xử lý T-N từ 30-40% , T-N ra trong khoảng 7-9 mg/l, T-N vào trong khoảng 11-14mg/l.
- Khi Q5 = 0,75l/h, n = 4, hiệu suất xử lý T-N từ 25-30% , T-N ra trong khoảng 9-11mg/l, T-N vào trong khoảng 12-15mg/l.
Ta thấy ở chế độ tuần hoàn lưu lượng T-N tăng thì hiệu suất xử lý T-N ở bể kỵ khí tăng.
3.5.3. Ảnh hưởng của dòng tuần hoàn đến hiệu suất xử lý T-N bể hiếu khí
Kết quả hình 18 cho thấy:
- Khi Q3 = 0,75 l/h, n = 2, hiệu suất xử lý T-N từ 65-70%, T-N ra trong khoảng 2-5mg/l, T-N vào trong khoảng 11-17mg/l.
- Khi Q4 = 0,75l/h, n = 3, hiệu suất xử lý T-N từ 87-90%, T-N ra trong khoảng 0,5-1mg/l, T-N vào trong khoảng 7-9mg/l.
- Khi Q5 = 0,75l/h, n = 4, hiệu suất xử lý T-N từ 75-85%, T-N ra trong khoảng 1-2mg/l, T-N vào trong khoảng 9-11mg/l.
Ta thấy ở chế độ tuần hoàn lưu lượng T-N tăng thì hiệu suất xử lý T-N ở bể hiếu khí tăng nhanh.
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
3.5.4. Ảnh hưởng của dòng tuần hoàn đến hiệu suất xử lý T-N tổng
Kết quả hình 19 cho thấy:
- Khi Q3 = 0,75 l/h, n = 2, hiệu suất xử lý T-N tăng mạnh lên 82 - 88%.
- Khi Q4 = 0,75l/h, n = 3, hiệu suất xử lý T-N từ 95 - 97%. - Khi Q5 = 0,75l/h, n = 4, hiệu suất xử lý T-N từ 85 - 90%.
Khi có dòng tuần hoàn hiệu suất xử lý tổng nitơ tăng lên cao trên 90%. Nhưng không phải tuần hoàn nhiều lần thì hiệu suất xử lý càng cao. Trong khoảng thí nghiệm cho thấy chế độ Q4=0,75 l/h, n=3 thì hiệu suất xử lý của hệ thí nghiệm là tốt nhất.
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
KẾT LUẬN
Quá trình thực nghiệm với thiết bị kết hợp các bể thiếu khí, kỵ khí, hiếu khí ở các chế độ khác nhau, thu được các kết quả sau:
- Khi tải lượng NH4+ vào giảm thì hiệu suất xử lý NH4+ tăng. Hiệu suất xử lý NH4+ tăng từ 55-65% ở chế độ Q1 (với tải lượng NH4+ vào nằm trong khoảng 0,012-0,014 kg/m3/ngày) tăng lên 75 - 85%, ở chế độ Q2 (với tải lượng NH4+ vào nằm trong khoảng 0,01-0,017 kg/m3/ngày).
- Khi tải lượng tổng nitơ vào giảm thì hiệu suất xử lý tổng nitơ tăng. Hiệu suất xử lý tổng nitơ tăng từ 55-65% ở chế độ Q1 (với tải lượng tổng nitơ vào nằm trong khoảng 0,018-0,027) tăng lên 75 - 85%, ở chế độ Q2 (với tải lượng tổng nitơ vào nằm trong khoảng 0,011-0,020 kg/m3/ngày).
- Khi có dòng tuần hoàn (n = 2, n = 3 và n = 4) thì hiệu suất xử lý NH4+ và tổng nitơ tăng ở chế độ Q3, Q4.
Hiệu suất xử lý NH4+ tăng từ 75 - 85% (ở chế độ Q2 = 0,75L/h) lên 82 - 91% (ở chế độ Q3 = 0,75L/h, n = 2); 95 - 97% (ở chế độ Q4 = 0,75L/h, n = 3); và khoảng 93-96% (ở chế độ Q5 = 0,75L/h, n = 4).
Hiệu suất xử lý tổng nitơ tăng từ 75 - 85% (ở chế độ Q2 = 0,75 L/h) lên 82 - 88% (ở chế độ Q3 = 0,75 L/h, n = 2); 95 - 97% (ở chế độ Q4 = 0.75L/h, n = 3); và khoảng 85 - 90% (ở chế độ Q5 = 0,75L/h, n = 4).
Kết quả thí nghiệm cho thấy dòng tuần hoàn là cần thiết để xử lý nitơ trong nước thải. Trong khoảng thí nghiệm thấy chế độ Q4 = 0,75L/h với n = 3 hiệu suất xử lý của hệ thí nghiệm cao và chi phí năng lượng thấp.
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
PHỤ LỤC 1. Kết quả thí nghiệm phân tích COD.
Ngày lấy mẫu COD Đầu vào mg/l Đầu ra bể thiếu khí mg/l Đầu ra bể kỵ khí mg/l Đầu ra bể hiếu khí mg/l Hiệu suất xử lý sau bể thiếu khí % Hiệu suất xử lý sau bể kỵ khí % Hiệu suất xử lý sau bể hiếu khí % Tải lượng COD kg/m3 /ngày Hiệu suất xử lý toàn hệ % Chế độ 1: Q1 = 1L/h 11/3/2013 257.2 161.2 86.24 40.04 37.33 46.50 53.57 0.25 84.43 12/3/2013 250.32 156.26 80.6 35.88 37.58 48.42 55.48 0.24 85.67 13/03/2013 259.8 160.65 85.32 40.05 38.16 46.89 53.06 0.25 84.58 14/03/2013 244 155.52 84.5 35.38 36.26 45.67 58.13 0.23 85.50 15/03/2013 258.6 158.52 88.67 39.4 38.70 44.06 55.57 0.25 84.76 18/03/2013 278.36 164 85.5 40.71 41.08 47.87 52.39 0.27 85.38 19/03/2013 305.8 179.97 97.3 45.6 41.15 45.94 53.13 0.29 85.09 Chế độ 2: Q2 = 0.75L/h 20/03/2013 353.12 201.36 83.52 30.48 42.98 58.52 63.51 0.25 91.37 21/03/2013 286.24 152.35 78.38 29.52 46.78 48.55 62.34 0.21 89.69 28/03/2013 256.32 140.7 66.48 25.12 45.11 52.75 62.21 0.18 90.20 4/4/2013 274.35 155.16 69.76 25.7 43.44 55.04 63.16 0.20 90.63 5/4/2013 254.08 136.45 64.12 25.96 46.30 53.01 59.51 0.18 89.78 9/4/2013 269.26 145.78 73.08 29.62 45.86 49.87 59.47 0.19 89.00 10/042013 270.4 151.12 69.4 25.66 44.11 54.08 63.03 0.19 90.51 11/4/2013 259.76 153.64 64.88 25.08 40.85 57.77 61.34 0.19 90.34 12/4/2013 244.64 137.84 65.08 25.8 43.66 52.79 60.36 0.18 89.45 15/04/2013 256.32 145.2 73.6 26.8 43.35 49.31 63.59 0.18 89.54 16/04/2013 239.72 135.52 69.64 25.76 43.47 48.61 63.01 0.17 89.25 17/04/2013 274 160 70.35 25.07 41.61 56.03 64.36 0.20 90.85 18/04/2013 317 173.2 75.6 25.75 45.36 56.35 65.94 0.23 91.88 Chế độ 3: Q3 = 0.75L/h, Qth = 1.5L/h, n = 2 22/04/2013 329.16 150.08 59.96 15.84 54.41 60.05 73.58 0.24 95.19
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 23/04/2013 282.2 131.4 52.9 15.3 53.44 59.74 71.08 0.20 94.58 24/04/2013 311.5 134.62 50.38 12.75 56.78 62.58 74.69 0.22 95.91 Chế độ 4: Q4 = 0.75L/h, Qth = 2.25L/h, n = 3 25/04/2013 325.7 129.75 50.2 14.08 60.16 61.31 71.95 0.23 95.68 26/04/2013 388.3 148.8 55.7 15.42 61.68 62.57 72.32 0.28 96.03 6/5/2013 382 150.2 50.52 12.04 60.68 66.36 76.17 0.28 96.85 Chế độ 5: Q5 = 0.75L/h, Qth = 2.25L/h, n = 3 7/5/2013 410 156.35 55.04 15.2 61.87 64.80 72.38 0.30 96.29 8/5/2013 356 140.2 50.3 14 60.62 64.12 72.17 0.26 96.07 9/5/2013 370.25 143.45 52 14.25 61.26 63.75 72.60 0.27 96.15
Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
2. Kết quả nghiên cứu xử lý amoni
Ngày lấy mẫu NH4+ Đầu vào mg/l Đầu ra bể thiếu khí mg/l Đầu ra bể kỵ khí