Từ hình trên ta thấy, dùng phƣơng pháp sinh học hiếu khí để loại bỏ amoni ra khỏi nƣớc đạt hiệu quả cao. Sau 480 phút nồng độ amoni đã đạt tiêu chuẩn Việt Nam về nƣớc thải loại B.
3.6. Thảo luận
- Luận văn nghiên cứu việc xử lý một số chất ô nhiễm trong nƣớc sông Kim Ngƣu bằng phƣơng pháp keo tụ hóa học với các chất keo tụ là phèn nhôm và PAC, nồng độ
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 100 200 300 400 500 600 nồ ng độ a m oni (m g/L ) thời gian (phút)
các chất keo tụ là nhƣ nhau và tăng dần: 64; 128; 256;320 và 384mg/L. Sau khi xử lý bằng phƣơng pháp keo tụ hóa học thì các chỉ tiêu TSS, độ đục, nitrat, nitrit và photphat đã đạt quy chuẩn kỹ thuật về chất lƣợng nƣớc mặt theo QCVN08-2008BTNMT, cột B2; còn các chỉ tiêu COD, amoni tuy đã giảm nhƣng chƣa đạt quy chuẩn kỹ thuật về
chất lƣợng nƣớc mặt theo QCVN08-2008BTNMT, cột B2. Đặc biệt là Colifrom, việc xử lý đạt hiệu xuất cao (phèn nhôm – 88,17%, PAC – 95,69% ) nhƣng vẫn vƣợt quá đạt quy chuẩn kỹ thuật về chất lƣợng nƣớc mặt theo QCVN08-2008BTNMT, cột B2. Điều này đƣợc giải thích là do lƣợng Coliform trong nƣớc sơng Kim Ngƣu rất cao.
- Từ các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng, quá trình keo tụ hóa học bằng phèn nhơm và PAC đã không xử lý đƣợc amoni trong nƣớc sơng Kim Ngƣu. Nhƣ đã đề cập trƣớc đó, chất keo tụ có tác dụng trung hịa điện tích hạt keo, sau khi trung hịa điện tích các hạt keo có điều kiện tiếp cận gần nhau để tạo ra tập hợp lớn hơn. Khi sử dụng chất keo tụ là phèn nhơm và PAC thì các chất keo tụ mang điện tích dƣơng (Al3+), trong khi đó amoni (NH4+) cũng mang điện tích dƣơng; chúng cùng mang điện dƣơng nên chúng khơng hút nhau (tiếp cận gần nhau) để tạo thành tập hợp lớn hơn và bị lắng xuống. Do đó mà phƣơng pháp keo tụ hóa học khơng loại bỏ đƣợc amoni. Và việc tìm phƣơng pháp khác xử lý amoni trong nƣớc sông Kim Ngƣu để đạt quy chuẩn kỹ thuật về chất lƣợng nƣớc mặt theo QCVN08-2008BTNMT, cột B2 là cần thiết.
- Khi xử lý nƣớc bằng phƣơng pháp keo tụ hóa học với chất keo tụ là phèn nhôm và PAC, kết quả chứng minh rằng PAC xử lý hiệu quả hơn so với phèn nhôm. Sở dĩ nhƣ vậy là do hàm lƣợng Al2O3 trong PAC (30 – 36%) cao hơn phèn nhôm (15%); do khơng phải trải qua bƣớc hình thành polymer (bƣớc rất chậm) nên tốc độ keo tụ lớn và bƣớc tạo kết tủa Al(OH)3 vơ định hình cũng rất thuận lợi, nhất là trong điều kiện nhiệt độ khơng cao; do trong cấu trúc phân tử polymer có chứa sẵn anion SO42-
, Cl- với mật độ khá lớn nên khi phân ky mạng polymer có mật độ điện tích dƣơng cao, khả năng hấp phụ (do mạch dài, tƣơng tác hóa học lớn) và trung hòa các hạt huyền phù mang điện tích âm rất tốt.
Bảng 3. 10. pH của nƣớc sau khi xử lý keo tụ bằng phèn nhôm và PAC
Nồng độ chất kết tủa (mg/L)
pH của mẫu nƣớc
Sau khi xử lý bằng phèn nhôm Sau khi xử lý bằng PAC
64 7,51 7,60
128 7,43 7,55
256 7,30 7,42
320 7,18 7,29
384 6,94 7,03
Từ kết quả trong bảng cho ta thấy pH của nƣớc thải sau khi xử lý bằng phèn nhôm thấp hơn so với xử lý bằng PAC, điều này tƣơng quan tốt với tốc độ và mức độ thủy phân của phèn và PAC. PAC là một sản phẩm có sự thủy phân trƣớc đó và nó thủy phân chậm hơn khi ta cho vào nƣớc. Ngƣợc lại, khi cho phèn nhơm vào nƣớc nó bị thủy phân nhanh chóng và khơng kiểm sốt đƣợc cho đến khi pH đạt đến một giá trị nhất định. Nhìn chung, pH của nƣớc sau khi xử lý có pH thấp hơn so với trƣớc khi xử lý (pH = 7,53), điều này là phù hợp vì khi phèn và PAC thủy phân làm tăng nồng độ H+ trong nƣớc nên pH giảm.
- Các kết quả nghiên cứu cho thấy, lƣợng bùn sinh ra khi keo tụ hóa học bằng phèn nhôm lớn hơn lƣợng bùn sinh ra khi keo tụ hóa học bằng PAC. Điều này đƣợc giải thích là do: ngồi việc trung hịa chất keo tụ tạo thành tập hợp lớn hơn và lắng xuống thì do phèn nhơm thủy phân nhanh hơn PAC nên sau khi keo tụ lƣợng Al(III) tồn dƣ lớn hơn và lắng xuống cùng với bùn làm cho lƣợng bùn nhiều hơn.
- Khi xử lý bằng keo tụ thì hàm lƣợng COD, amoni trong nƣớc cao hơn so với tiêu chuẩn Việt Nam QCVN08-2008/BTNMT, cột B2. Vì vậy luận văn đã nghiên cứu việc
loại bỏ COD và amoni bằng phƣơng pháp sinh học hiếu khí. Nƣớc thơ sau khi xử lý bằng phèn nhôm và PAC với nồng độ tối ƣu là 256mg/L thu đƣợc nƣớc trong suốt, tiếp tục xử lý bằng phƣơng pháp sinh học thấy hàm lƣợng COD và amoni giảm đáng
kể. Sau 480 phút xử lý, các chỉ số COD, amoni thấp hơn so với tiêu chuẩn Việt Nam QCVN08-2008/BTNMT, cột B2 đối với nƣớc mặt.
Vi sinh vật giống nhƣ tất cả các sinh vật sống khác, chúng cần thức ăn cho sự sinh trƣởng. Chúng sử dụng chất nền cacbon hyđrat nhƣ nguồn năng lƣợng để sinh trƣởng và phát triển tạo thành các tập hợp lớn các vi sinh vật nên đƣợc gọi là quá trình sinh khối. Các vi sinh vật có khả năng oxi hóa các hợp chất hữu cơ thành các sản phẩm đơn giản, sinh khối đƣợc bổ sung và kết quả là sau khi xử lý sinh học hiếu khí hàm lƣợng COD giảm đáng kể.
Xử lý sinh học hiếu khí loại bỏ đƣợc lƣợng lớn amoni đƣợc giải thích rằng trong sinh khối sử dụng để xử lý nƣớc bằng phƣơng pháp hiếu khí có chứa vi khuẩn có khả năng oxi hóa amoni. Trong thí nghiệm này, ion amoni trong mẫu nƣớc đƣợc chuyển đổi (oxy hóa) thành nitrat và nitrit nhờ vi sinh vật Nitrosomonas và Nitrobacteria. Quá trình oxi hóa của amoni thành nitrat và nitrit đƣợc thể hiện trong các phƣơng trình sau:
2NH4+ + 3O2 → 2NO2- + 4H+ + 2H2O 2NO2- + O2 → 2NO3-
3.7. Đề xuất quy trình cơng nghệ xử lý nƣớc sơng Kim Ngƣu
Song chắn rắc
Máy thổi khí
Máy khuấy Phèn nhơm, PAC
Máy sục khí
Nguồn tiếp nhận