Lần thực nghiệm BODvào (mgO2/l) BODra(mgO2/l) Hiệu suất xử lý(%)
Lần 1 1207 215 82,19 Lần 2 1238 176 85,78 Lần 3 1350 183 86,44 Lần 4 1213 149 87,72 Lần 5 1150 197 82,87 Lần 6 1165 168 85,58 Lần 7 1246 172 86,2 Lần 8 1257 176 86,00 Lần 9 1360 183 86,54 Lần 10 1170 172 85,30 Lần 11 1216 157 87,09 Lần 12 1264 164 87,03 TB 1236 176 85,73
94
Hình 3.17. Hiệu quả xử lý BOD5
Kết quả cho thấy các lần phân tích hiệu suất xử lý BOD đều cao hơn 80%. Hiệu quả xử lý đạt được như vậy có thể giải thích do vai trị của ngăn thiếu khí và việc kết hợp các q trình loại bỏ chất hữu cơ với các quá trình khác. Phần lớn chất hữu cơ được tiêu thụ ở ngăn hiếu khí và thiếu khí. Phần cịn lại tiếp tục được xử lý
trong ngăn USBF. Các quá trình loại bỏ các bon diễn ra liên tục làm cho hiệu quả
xử lý tăng lên đáng kể so với mơ hình truyền thống.
Hiệu quả xử lý dao động từ 82,19% đến 87,72 %, trung bình các lần phân tích cho hiệu quả xử lý đạt 85,73%. BOD giảm cao nhất là 1.064 mgO2/l.
3.4.4. Hiệu quả xử lý TN, TP
Kết quả phân tích lại hiệu quả xử lý TN và TP của hệ thống được trình bày trong bảng 3.10 và hình 3.18.
95 Bảng 3.10. Hiệu quả xử lý TN và TP Lần thực nghiệm Nồng độ TN vào (mgN/l) Nồng độ TN ra (mgN/l) Hiệu xuất xử lý TN (%) Nồng độ TP vào (mgP/l) Nồng độ TP ra (mgP/l) Hiệu suất xử lý TP (%) Lần 1 238,25 147,2 38,22 58,27 44,62 23,43 Lần 2 243,31 167,6 31,12 60,57 43,41 28,33 Lần 3 247,61 128,9 47,94 62,18 38,63 37,87 Lần 4 245,74 132,3 46,16 57,34 35,21 38,59 Lần 5 228,92 137,6 39,89 57,86 34,55 40,29 Lần 6 255,26 172,4 32,46 59,32 33,89 42,87 Lần 7 244,57 143,5 41,33 57,89 34,67 40,11 Lần 8 246,72 146,7 40,54 61,03 33,56 45,01 Lần 9 234,63 138,5 40,97 62,18 37,2 40,17 Lần 10 229,87 134,6 41,45 60,24 36,08 40,11 Lần 11 236,72 137,7 41,83 57,68 37,54 34,92 Lần 12 255,16 173,5 32,00 56,23 38,6 31,35 TB 242,23 146,71 39,49 59,23 37,33 36,92 Hình 3.18. Hiệu suất xử lý TN, TP
Kết quả phân tích cho thấy hiệu suất xử lý TN cao nhất đạt 47,94% và thấp nhất là 31,12%, trung bình đạt 39,49%. Hiệu suất xử lý TP cao nhất đạt 45,01% và thấp nhất đạt 23,43% trung bình đạt 36,92%. Các kết quả nghiên cứu cho thấy công
96
nghệ USBF đã thể hiện khá nhiều ưu điểm trong xử lý nước rỉ rác. Đặc biệt với đối
tượng là nước rỉ rác, công nghệ đã cho thấy nhiều điểm vượt trội trong xử lý N, P và
COD.
Với sự kết hợp 3 ngăn thiếu khí, hiếu khí và lắng lọc dòng ngược từ tầng bùn
USBF trong cùng đơn vị xử lý đã tạo nên nhiều lợi thế trong việc nâng cao tốc độ
và hiệu quả xử lý vì vậy tiết kiệm được diện tích sử dụng, giảm năng lượng tiêu thụ.
Tuy nhiên, do nước rác là một loại nước thải rất phức tạp về thành phần cũng như
chất độc vô cơ, hữu cơ, các chất ức chế vì vậy gây ức chế hoặc vơ hoạt hệ enzyme của vi sinh vật làm giảm hiệu quả xử lý của hệ thống. Mặc dù vậy, hệ thống cũng đã làm giảm thành phần các chất ô nhiễm khá lớn trong quá trình xử lý.
97
KẾTLUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
KẾT LUẬN
Kết quả nghiên cứu ứng dụng công nghệ USBF để xử lý nước rỉ rác được thực hiện trong quy mơ phịng thí nghiệm bước đầu đạt được một số kết quả sau:
Kết quả khảo sát dải tải trọng chất hữu cơ và tải trọng nitơ chọn ra được khoảng tải trọng phù hợp tương ứng là: 4,17 – 4,39 kgCOD/m3/ngày và 0,31 -0,36 kgN/m3/ngày.
Kết quả nghiên cứu sự thích nghi của bùn hoạt tính trong hệ thống là khá ổn
định. Bùn thích nghi và duy trì được hàm lượng sinh khối trong khoảng 3.500 –
4000 mg/l và SVI khoảng 83-105 ml/g trong suốt q trình thí nghiệm.
Kết quả nghiên cứu lựa chọn thông số công nghệ của hệ thống phù hợp để xử
lý nước rỉ rác đã chọn ra được HRT = 8h và tỷ lệ tuần hoàn là 4,8 l/h tương ứng với
tỷ số tuần hoàn α = 0,87. Với các thông số công nghệ này hiệu quả xử lý COD đạt
86,7%, TN đạt 42,91%, TP đạt 41,19%, NH4+ đạt 39,89% và BOD5 đạt 87,72%.
Điều này cho thấy việc ứng dụng công nghệ AO - USBF để xử lý nước rỉ rác là
hoàn toàn khả thi.
ĐỀ NGHỊ
Do thời gian nghiên cứu hạn chế và các điều kiện khách quan khác nên đề tài
chưa khảo sát hết được các thông số khác trong hệ thống cũng như các chất ô nhiễm
khác, vì vậy đề tài chỉ dừng lại ở 2 thông số công nghệ và một số chất ô nhiễm đặc
trưng. Để có thể ứng dụng công nghệ vào thực tiễn cần tiếp tục nghiên cứu hoàn
98
TÀI LIỆU THAM KHẢO Trong nước:
1. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2012), Báo cáo hiện trạng môi trường quốc
gia năm 2011
2. Trương Thanh Cảnh (2010), “Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi bằng
cơng nghệ sinh học kết hợp lọc dịng bùn ngược”, tạp chí phát triển Khoa học và cơng nghệ, Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh.
3. Trương Thanh Cảnh, Trần Công Tấn, Nguyễn Quỳnh Nga, Nguyễn Khoa
Việt Trường (2006), “Nghiên cứu xử lý nước thải đô thị bằng công nghệ sinh học kết hợp lọc dịng ngược USBF”, tạp chí phát triển Khoa học và công nghệ, Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh.
4. Lê Văn Cát (2007), Xử lý nước thải giàu hợp chất nitơ và phốtpho, NXB
Khoa học tự nhiên và công nghệ, Hà Nội
5. Trần Minh Chí, Nguyễn Tất Thắng, Ngơ Văn Thanh Huy (2003), “Nghiên cứu áp dụng cơng nghệ sinh học kỵ khí dạng UASB, AF và FB kết hợp với FBR xử lý nước rỉ rác”, tuyển tập các báo cáo khoa học, Hội nghị Cơng nghệ sinh học tồn quốc, Hà Nội.
6. Nguyễn Phước Dân và cộng sự (2006), “Nghiên cứu ảnh hưởng của độc tính COD khơng phân hủy sinh học và nitơ của một số nước thải công nghiệp và
nước rỉ rác”.
7. Nguyễn Phạm Khương Duy (2005), Nghiên cứu xử lý nước ép rác tại trạm
trung chuyển, Luận văn tốt nghiệp đại học, Đại học Bách khoa TP Hồ Chí
Minh.
8. Cù Huy Đấu (2010), “ Công nghệ xử lý nước rác phù hợp với điều kiện Việt
99
9. Lê Quang Huy, Nguyễn Phước Dân, Nguyễn Thanh Phong (2009), “Ứng dụng q trình thiếu khí từng mẻ để xử lý oxit nitơ nồng độ cao trong nước
rác cũ”, Tạp chí phát triển Khoa học và Cơng nghệ, Đại học Bách khoa, Đại
học Quốc gia TP Hồ Chí Minh.
10. Phạm Khắc Liệu, Hoàng Thị Mỹ Hằng, Trịnh Giao Chi (2012), “Phát triển bể lọc sinh học hiếu khí có lớp đệm ngập nước với sợi len làm vật liệu bám
để xử lý nước rỉ rác”, Tạp chí Khoa học, Đại học Huế.
11. Phạm Hồng Nhật (2001), “Nghiên cứu tốc độ phân hủy rác sinh hoạt ở TP Hồ Chí Minh và một số vấn đề liên quan đến môi trường của bãi rác”. 12. Nguyễn Thanh Phong, Lê Đức Trung, Nguyễn Văn Phước (2012), “Nghiên
cứu cải tạo quy trình cơng nghệ xử lí nước rỉ rác tại khu liên hợp xử lý chất thải Nam Bình Dương”, Tạp chí Khoa học và cơng nghệ.
13. Nguyễn Đức Tồn, Nguyễn Tiến Sỹ, Cao Thế Hà, Nguyễn Thị Vân Anh (2013), “Kết quả nghiên cứu công nghệ xử lý nước rác cho các bãi chôn lấp quy mô thị trấn, thị tứ”, Tạp chí Mơi trường 06/2013, Hà Nội.
14. Trương Quý Tùng, Lê Văn Tuấn, Nguyễn Thị Khánh Tuyền, Phạm Khắc
Liệu (2009), “Xử lý nước rỉ rác bằng tác nhân UV-Fenton trong thiết bị gián
đoạn”, Tạp chí Khoa học, Đại học Huế.
15. VPEG (2013), Cẩm nang về xử lý nước thải cho thanh tra môi trường, Bộ
Tài nguyên và Mơi trường.
16. Ngồi nước:
17. APPA, AWWA, WEF (1995), Standard Methods for the Examination of
Water and Wastewater, 20th Edition, USA, 1999
18. J.Bremmer (2004), Báo cáo khả thi dự án thu gas và xử lý nước rỉ rác-khu
100
19. L.A.,.P.B.M.,. Calace N.(2001) "Characteristics of different molecular weight fraction of organic matter in landfill leachate and their role in soil sorption of heavy metals,," 2001.
20. Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering Treatment and Reuse, McGraw – Hill, 2003.
21. L. K. Wang, N. K. Shammas and Y. T. Hung (2009), “Advanced Biological treatment processes”, Vol 9, A product of Humana Press, Copyrighted Material.
22. Syed R. Qasim & Walter Chiang, Sanitary Landfill Leachate, Technomic Publishing Co., Inc, Pennsylvania, 1994.
101
PHỤ LỤC
1. Hiệu quả xử lý COD của hệ thống USBF theo tải trọng chất hữu cơ Lần thực nghiệm CODvào (mg/l) Tải trọng (kgCOD/m3/ngày) CODra (mg/l) Hiệu suất xử lý (%) 1 2034 2,75 142 93,02 2 2138 2,89 143 93,31 3 2246 3,04 147 93,46 4 2351 3,18 158 93,28 5 2462 3,33 150 93,91 6 2587 3,50 187 92,77 7 2673 3,61 174 93,49 8 2715 3,67 196 92,78 9 2807 3,79 197 92,98 10 2963 4,00 280 90,56 11 3086 4,17 286 90,75 12 3122 4,22 294 90,60 13 3252 4,39 411 87,36 14 3389 4,58 499 85,28 15 3410 4,61 576 83,11 16 3570 4,82 688 80,74 17 3620 4,89 889 75,44 18 3743 5,06 900 75,95 19 3827 5,17 968 74,70 20 3925 5,30 971 75,27 21 4003 5,41 988 75,32
102 2. Kết quả xử lý TN theo tải trọng N Lần thực nghiệm (mg/l) TNvào Tải trọng N (kgN/m3/ngày) TNra (mg/l) Hiệu suất xử lý (%) 1 120,07 0,16 57,83 51,84 2 130,29 0,18 65,31 49,87 3 149,91 0,20 72,44 51,68 4 175,70 0,24 78,52 55,31 5 187,03 0,25 95,24 49,08 6 205,16 0,28 105,41 48,62 7 228,53 0,31 119,82 47,57 8 237,26 0,32 123,55 47,93 9 243,47 0,33 129,67 46,74 10 245,72 0,33 127,21 48,23 11 255,33 0,35 130,53 48,88 12 258,54 0,35 146,82 43,21 13 260,96 0,35 149,54 42,70 14 265,78 0,36 153,46 42,26 15 278,59 0,38 168,57 39,49 16 300,08 0,41 185,28 38,26 17 305,11 0,41 186,39 38,91 18 317,25 0,43 197,73 37,67 19 326,32 0,44 205,64 36,98 20 348,46 0,47 246,25 29,33 21 350,05 0,47 260,26 25,65
103
3. Phương pháp phân tích
Các mẫu nước thải trước và sau khi chạy mơ hình xử lý được phân tích các chỉ tiêu: pH, BOD, COD, TN, TP, NH4+ theo phương pháp của Standard Methods for the examination of water and waste water.
3.1. pH
Dùng máy pH kế để xác định pH, dựa vào sự chênh lệch thế giữa điện cực chuẩn Calomen và điện cực H+ (điện cực thủy tinh) cho kết quả chính xác cao. Hiện nay các loại máy hiện đại chỉ dùng một điện cực hỗn hợp. Kết quả hiện trên
máy, đọc kết quả khi tín hiệu ổn định 30 giây.
3.2. COD (Chemical Oxygen Demand)
COD được phân tích theo phương pháp đun hồn lưu kín. Cho mẫu vào ống
nghiệm, thêm dung dịch K2Cr2O7 0,0167 M vào, cẩn thận thêm H2SO4 reagent vào bằng cách cho chảy từ từ dọc theo thành ống nghiệm. Đậy nút ống nghiệm ngay, lắc kỹ nhiều lần (cẩn thận vì phản ứng sinh nhiệt), đặt ống nghiệm trên giá inox và cho vào tủ sấy ở nhiệt độ 150oC trong 2 giờ. Để nguội đến nhiệt độ phòng,
đổ dung dịch trong ống nghiệm ra bình tam giác 100 ml thêm 2-3 giọt ferroin và định phân bằng FAS 0,1 M. Dứt điểm khi mẫu chuyển từ màu xanh lá cây sang màu đỏ. Làm lại mẫu trắng với nước cất (mẫu O và mẫu B).
Kết quả COD
COD (mg O2/l) = (A-B)x M x 8000/V
A: thể tích FAS dung định phân mẫu trắng B, ml B: thể tích FAS dùng định phân mẫu cần xác định, ml M: nồng độ Mole của FAS
104
3.3. BOD (Biochemical Oxygen Demand)
- Chuẩn bị nước pha loãng bằng cách thêm mỗi 1 ml các dung dịch đệm phosphat, MgSO4, CaCl2, FeCl3 cho mỗi lít nước cất bão hòa oxy.
- Mẫu được pha lỗng tùy theo tính chất của từng loại nước thải.
- Chiết nước pha loãng vào hai chai BOD, cho mẫu vào chai bằng cách nhúng pipet xuống đáy chai, thả từ từ vào chai đến khi đạt thể tích cần sử dụng, lấy
nhanh pipet ra, đậy nút chai lại (trong chai không được có bọt khí).
Một chai đậy kín để ủ trong 5 ngày (DO5) và một chai được định phân tức thì (DO0). Chai ủ trong tủ 20oC đậy kỹ, niêm bằng lớp nước mỏng trên chỗ loe của miêng chai (không để lớp nước này cạn trong suốt quá trình ủ)
- Định phân DO: Mở nút chai, lần lượt thêm vào bên dưới mặt thoáng của mẫu 2 ml MnSO4; 2ml iodide – azide kiềm
Đậy nút chai, đảo ngược chai lên xuống trong vài phút. Để yên cho kết tủa lắng hoàn toàn, cẩn thận mở nút chai, thêm 2 ml H2SO4 đậm đặc. Đậy nút, rửa chai
dưới vòi nước, đảo ngược để tan hồn tồn kết tủa. Rót bỏ 97 ml dung dịch, định phân lượng mẫu còn lại bằng dung dịch Na2S2O3 0,025 M cho đến khi có màu vàng rơm nhạt, thêm vài giọt chỉ thị hồ tinh bột, tiếp tục định phân đến khi mất màu xanh. 1 ml Na2S2O3 0,025 được dùng = 1 mg O2/lít
Kết quả BOD
BOD5 (mg O2/lít) = (DO0 –DO5) x f
DO0: hàm lượng oxy hòa tan đo được ở ngày đầu
DO5: hàm lượng oxy hòa tan đo được sau 5 ngày ủ
105
4. Một số hình ảnh thực nghiệm Hình ảnh trong q trình hoạt hóa bùn
106 Hình ảnh trong q trình chạy thích nghi
108
5. Trích QCVN 25:2009/BTNMT
QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA
VỀ NƯỚC THẢI CỦA BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN
National Technical Regulation on Wastewater of the Solid Waste Landfill Sites
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
109
Bảng 1: Nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn
Thông số Nồng độ tối đa cho phép (mg/l)
A B1 B2 1 BOD5 (20 oC) 30 100 50 2 COD 50 400 300 3 Tổng nitơ 15 60 60 4 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 khơng dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt.
2.2. Ngồi 04 thơng số quy định tại Bảng 1, tùy theo yêu cầu và mục đích kiểm sốt
ơ nhiễm, giá trị của các thơng 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 thơng số ô nhiễm trong