5. Tính khoa học và thực tiễn
2.2. Mơ hình nghiên cứu và tiến trình thí nghiệm
2.2.1. Mơ hình nghiên cứu
Mơ hình thí nghiệm bao gồm:
1. Thùng nhựa 53 lít dùng để chứa nước thải vào.
2. Bể thiếu khí (Anoxic) có kích thước (chiều dài x chiều rộng x chiều cao) là 20 cm x 20 cm x 20 cm, thể tích V = 8 lít, và thể tích nước cơng tác là 7 lít.
3. Bể bùn hoạt tính hiếu khí tăng trưởng dính bám cố định có kích thước (chiều dài x chiều rộng x chiều cao) là 25 cm x 20 cm x 58 cm, thể tích V=29 lít và thể tích nước cơng tác V = 25 lít;
4. Bể lắng có kích thước (chiều dài x chiều rộng x chiều cao) là 20 cm x 12 cm x 20 cm, thể tích V=4,8 lít và thể tích nước cơng tác là 4,2 lít để lắng nước sau xử lý bằng q trình bùn hoạt tính hiếu khí tăng trưởng dính bám ở bể thứ hai.
33
Ngồi ra, để thực hiện nghiên cứu cịn có một số thiết bị, máy móc sau:
- Một máy bơm thổi khí Resun lưu lượng 0 - 38 lít/phút, cơng suất 18W, áp suất 0,020Mpa, trọng lượng 1kg, nhằm duy trì nồng độ oxy hịa tan (DO) theo yêu cầu nghiên cứu;
- Máy bơm định lượng Blue White C-660P, lưu lượng lớn nhất 11 lít/giờ; áp suất cao nhất 5,6 kg/cm2, khoảng điều chỉnh lưu lượng rộng từ 4 – 100%;
- Máy bơm cỡ nhỏ công suất 20W, độ cao cột nước 0,75m dùng làm khuấy trộn trong bể Anoxic.
Nước thải được lấy từ hố thu tại trạm xử lý nước thải chợ Bình Điền, sau đó cho nước thải vào thùng nhựa, nước thải từ thùng nhựa tự chảy vào bể Anoxic và nước thải tuần hoàn từ bể bùn hoạt tính hiếu khí tăng trưởng dính bám cố định sẽ được bơm định lượng Anoxic, nước thải sau khi qua bể Anoxic sẽ tự chảy sang bể bùn hoạt tính hiếu khí tăng trưởng dính bám cố định. Tại đây, điều kiện hiếu khí ln được duy trì liên tục bằng máy thổi khí cùng với hệ thống đường ống mềm và đá bọt để tạo bọt khí mịn tăng khả năng hịa tan oxy hịa tan (DO) vào nước thải để oxy hóa các hợp chất hữu cơ và chuyển hóa ammonia thành nitrate. Sau thời gian tiếp xúc giữa nước thải và vi sinh vật trong điều kiện hiếu khí, nước thải tự chảy sang bể lắng.
2.2.2. Vật liệu tiếp xúc
Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật vật liệu dính bám
Thơng số Đơn vị Giá trị
Vật liệu - Polyethylene/ polyvinylclorua
Đường kính mm 100
Thể tích chiếm chỗ ml/quả cẩu 23 - 33
Diện tích bề mặt m2/m3 150 - 180
34
Hình 2.4 Vật liệu dính bám dạng cầu.
2.2.3. Vi sinh vật
Nguồn vi sinh vật đưa vào mơ hình được lấy từ bùn của trạm xử lý nước thải chợ đầu mối nơng sản thực phẩm Bình Điền.
Bảng 2.3 Thông số nguồn vi sinh vật
Thông số Giá trị
Độ ẩm 92 – 95%
35
2.3. Tiến trình thí nghiệm
Bảng 2.4 Tiến trình thí nghiệm
STT Thí nghiệm Chế độ vận hành Thơng số theo dõi
1 Chạy khởi động mơ hình
Chạy dạng liên tục để bùn dính vào vật liệu
- Đầu vào: pH, kiềm, COD và N- NH4+.
- Đầu ra: pH, kiềm, COD, N-NO3- và N-NH4+.
2
Nghiên cứu ảnh hưởng của tải trọng thể tích đến hiệu quả xử lý ammonia
- Chạy mơ hình dạng mẻ xác định thời gian lưu nước tối ưu.
- Sau đó chuyển sang chạy dạng liên tục để kiểm chứng hiệu quả xử lý của mơ hình.
- Đầu vào: pH, kiềm, COD và N- NH4+.
- Đầu ra: pH, kiềm, COD, N-NO3- và N-NH4+.
3
Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng kiềm đến hiệu quả xử lý ammonia
Bổ sung lượng kiềm khác nhau vào mơ hình, chạy mơ hình dạng mẻ xác định lượng kiềm tối ưu.
- Đầu vào: pH, kiềm và N-NH4+. - Đầu ra: pH, kiềm và N-NH4+.
4
Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ oxy hòa tan đến hiệu quả xử lý ammonia
Chạy mơ hình dạng liên tục xác định lượng DO tối ưu.
- Đầu vào: pH, kiềm và N-NH4+. - Đầu ra: pH, kiềm, N-NO3- và N- NH4+.
2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của tải trọng thể tích đến hiệu quả xử lý ammonia
Mẫu nước thải được lấy từ hố thu đầu vào tại trạm xử lý nước của chợ Bình Điền được đựng trong can 30 lít đem về phịng thí nghiệm đại học Văn Lang.
36
Bảng 2.5 Thành phần nước thải tại hố thu gom nước thải đầu vào
Stt Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị
1 pH ở 250C - 6,45 – 6,82 2 SS mg/L 110 – 270 3 Độ kiềm mgCaCO3/L 440 – 680 4 COD mg/L 560 – 1200 5 N-NH4+ mg/L 92 - 157 6 N-org mg/L 13,3 – 21,8 7 N-NO3- mg/L 0.5 - 1 8 TDS mg/L 3600 - 4210 9 Cl- mg/L 2000 – 2200