khí với chế độ sục khí kéo dài và xả nước theo đợt (SBR) tại nhà máy bằng mơ hình quy mơ phịng thí nghiệm.
Nơi dung thực nghiệm: Tiến hành với 1 bể phản ứng có dung tích hữu ích 7L. Bùn hoạt
tính cho vào bể có nồng độ bùn (MLVSS) khoảng 7,5 ÷ 8g/l và nạp vào 1,5L nước thải sau bể UASB ứng với tải trọng khối lượng khoảng 0,1 (gCOD/gMLVSS.ngđ) với chu kỳ vận hành 8 giờ.
a) Sự thay đổi về điều kiện mơi trường
Kết quả phân tích sự thay đổi về điều kiện môi trường pH, độ kiềm được thể hiện tại hình 3.25 và 3.26.
Hình 3. 25: pH đầu vào và ra của mơ hình hình
Hình 3. 26: Độ kiềm đầu vào và ra của mô hình
Nhận xét: Dựa vào kết quả cho thấy pH đầu vào khoảng 8,3 ÷ 8,6 và đầu ra khoảng 5,6
÷ 6,3. Độ kiềm đầu vào khoảng 1.520 ÷ 1.600mgCaCO3/L và đầu ra khoảng 160 ÷ 208 mgCaCO3/L.
Chất lượng nước đầu vào và đầu ra trong quá trình vận hành được thể hiện tại các hình 3.27 đến hình 3.31.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
Hình 3. 28: Giá trị BOD5 đầu vào và ra của mơ hình của mơ hình
Hình 3. 29: Giá trị COD đầu vào và ra của mơ hình của mơ hình
Hình 3. 30: Giá trị N-NH4+ đầu vào và
ra của mơ hình
Hình 3. 31: Giá trị P-PO43- đầu vào và ra
của mơ hình Nhận xét: Dựa vào kết quả cho thấy:
- Đối với nồng độ chất rắng lơ lửng TSS đầu vào là 615 ÷ 856mg/L (TB 749,8), đầu ra cịn lại 62 ÷ 104mg/L (TB 75,3) và hiệu suất xử lý TSS đạt 88 ÷ 91%.
- Đối với nồng độ chất hữu cơ theo (BOD5, COD) đầu vào lần lượt là 762 ÷ 926mg/L (TB 855,1) và 1.060 ÷ 1.380mg/L (TB 1.253), đầu ra cịn lại 70 ÷ 101mg/L (TB 82,6) và 138 ÷ 208mg/L (TB 167,1), hiệu suất xử lý 88 ÷ 91% và 84 ÷ 88%.
- Đối với nồng độ chất dinh dưỡng theo (N-NH4+, P-PO43-) đầu vào lần lượt là 233 ÷ 305mg/L (TB 277,8) và 14,9 ÷ 17,5mg/L (TB 16,4), đầu ra cịn lại 42 ÷ 62mg/L (TB 50) và 5,9 ÷ 7,3mg/L (TB 6,7), hiệu suất xử lý 81 ÷ 84% và 56 ÷ 63%.
Hiệu suất xử lý theo tải trọng khối lượng
Hiệu suất xử lý theo tải trọng khối lượng các chất ơ nhiễm của mơ hình được thể hiện tại hình 3.32 và hình 3.33.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
Hình 3. 32: Hiệu suất xử lý COD theo tải trọng khối lượng trọng khối lượng
Hình 3. 33: Hiệu suất xử lý N-NH4+ theo
tải trọng khối lượng
Nhận xét: Đối với chất hữu cơ theo COD khi vận hành với tải trọng khối lượng khoảng
0,06 ÷ 0,13 (gCOD/gMLVSS.ngđ) thì hiệu suất xử lý chất hữu cơ (COD) đạt được 84 ÷ 88%.
Đối với chất dinh dưỡng theo N-NH4+ khi vận hành với tải trọng khối lượng khoảng 0,021 ÷ 0,025 (gN-NH4+/gMLVSS.ngđ) thì hiệu suất xử lý chất dinh dưỡng (N-NH4+) đạt được 80 ÷ 84%.
Kết luận: Dựa vào các số liệu mơ phỏng q trình vận hành hiện tại của nhà máy bằng
mơ hình quy mơ phịng thí nghiệm cho thấy vận hành tải trọng xử lý thấp, tải trọng khối lượng theo COD khoảng 0,06 ÷ 0,13gCOD/gMLVSS.ngđ và hiệu suất xử lý đạt được 84 ÷ 88%. Như vậy, nhà máy Bắc Đẩu cần tăng tải trọng xử lý chất hữu cơ bằng cách giảm nồng độ bùn và tăng lượng nước cấp vào bể để giảm thiểu tải lượng chất bẩn thải ra ngồi mơi trường.
Các số liệu phân tích thực nghiệm 1 được thể hiện ở phụ lục C.
3.2.2. Kết quả thực nghiệm 2: Xác định các thơng số vận hành q trình sinh hóa hiếu khí bằng mơ hình quy mơ phịng thí nghiệm.
Nội dung thực nghiệm: Tiến hành với 03 bể phản ứng có dung tích hữu ích 7L. Bùn hoạt
tính cho vào 03 bể có nồng độ bùn (MLVSS) khoảng 3 ÷ 3,5g/l. Lượng nước thải sau bể UASB được nạp vào các bể lần lượt là 1,75L, 3,5L và 5,25L tương ứng với tải trọng khối lượng khoảng 0,3; 0,6 và 0,9 gCOD/gMLVSS.ngđ với chu kỳ vận hành 8 giờ.
a) Sự thay đổi về điều kiện môi trường
Kết quả phân tích sự thay đổi về điều kiện môi trường pH của 03 bể được thể hiện tại hình 3.34.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
Hình 3. 34: Giá trị pH đầu vào và ra của 3 bể
Nhận xét: Dựa vào kết quả cho thấy giá trị pH đầu vào 3 bể giống nhau, dao động trong
khoảng 8,3 ÷ 8,6 nhưng đầu ra thì có sự khác nhau tuy thuộc vào từng tải trọng khối lượng. Bể 1 với tải trọng khối lượng 0,24 ÷ 0,33 gCOD/gMLVSS.ngđ thì đầu ra khoảng 6,6 ÷ 6,8. Bể 2 với tải trọng khối lượng 0,46 ÷ 0,65 gCOD/gMLVSS.ngđ thì đầu ra khoảng 7,1 ÷ 7,7. Bể 3 với tải trọng khối lượng 0,72 ÷ 0,94 gCOD/gMLVSS.ngđ khoảng 7,6 ÷ 8.
Từ kết quả phân tích chất lượng nước, ta có giá trị độ kiềm đầu vào, đầu ra của 03 bể được thể hiện ở hình 3.35.
Hình 3. 35: Độ kiềm vào và ra của 3 bể
Nhận xét: Dựa vào kết quả cho thấy độ kiềm đầu vào 3 bể giống nhau, dao động trong
khoảng 1.520 ÷ 1.642mgCaCO3/L nhưng đầu ra thì có sự khác nhau tùy thuộc vào từng tải trọng khối lượng. Bể 1 với tải trọng khối lượng 0,24 ÷ 0,33 gCOD/gMLVSS.ngđ thì đầu ra khoảng 128 ÷ 190mgCaCO3/L. Bể 2 với tải trọng khối lượng 0,46 ÷ 0,65 gCOD/gMLVSS.ngđ thì đầu ra khoảng 1.134 ÷ 1.180mgCaCO3/l. Bể 3 với tải trọng khối lượng 0,72 ÷ 0,94 gCOD/gMLVSS.ngđ khoảng 1.242 ÷ 1.330 mgCaCO3/L. Tuy nhiên, độ kiềm bể 1, 2 giảm nhiều so với bể 3 do bể 1, 2 đang vận hành với tải trọng thấp hơn bể 3 thì nồng độ chất hữu cơ trong bể 1, 2 được xử lý hết và chuyển sang q trình nitrat hóa làm cho độ kiềm giảm.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
Từ kết quả phân tích chất lượng nước, ta có giá trị TSS đầu vào, đầu ra của 3 bể được thể hiện ở hình 3.36.
Hình 3. 36: Giá trị TSS vào và ra của 3 bể
Nhận xét: Dựa vào kết quả cho thấy giá trị tổng chất rắn lơ lửng đầu vào 3 bể giống
nhau, dao động trong khoảng 615 ÷ 856 mg/L nhưng đầu ra và hiệu suất xử lý thì có sự khác nhau tuy thuộc vào từng tải trọng khối lượng. Bể 1 với tải trọng khối lượng 0,24 ÷ 0,33 gCOD/gMLVSS.ngđ thì đầu ra khoảng 86 ÷ 98mg/L với hiệu suất 85 ÷ 90%. Bể 2 với tải trọng khối lượng 0,46 ÷ 0,65 gCOD/gMLVSS.ngđ thì đầu ra khoảng 158 ÷ 202mg/L với hiệu suất 73 ÷ 79%. Bể 3 với tải trọng khối lượng 0,72 ÷ 0,94 gCOD/gMLVSS.ngđ khoảng 215 ÷ 287mg/L với hiệu suất 65 ÷ 68%.
Từ kết quả phân tích chất lượng nước, ta có giá trị BOD5 đầu vào, đầu ra của 03 bể được thể hiện ở hình 3.37.
Hình 3. 37: Giá trị BOD5 đầu vào và ra của 3 bể
Nhận xét: Dựa vào kết quả ta thấy giá trị chất hữu cơ theo BOD5 đầu vào 3 bể giống
nhau, dao động trong khoảng 762 ÷ 926 mg/L nhưng đầu ra và hiệu suất xử lý thì có sự khác nhau tuy thuộc vào từng tải trọng khối lượng. Bể 1 với tải trọng khối lượng 0,24 ÷ 0,33 gCOD/gMLVSS.ngđ thì đầu ra khoảng 166 ÷ 178mg/L với hiệu suất 78 ÷ 82%. Bể
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
2 với tải trọng khối lượng 0,46 ÷ 0,65 gCOD/gMLVSS.ngđ thì đầu ra khoảng 278 ÷ 354mg/L với hiệu suất 58 ÷ 69%. Bể 3 với tải trọng khối lượng 0,72 ÷ 0,94 gCOD/gMLVSS.ngđ khoảng 411 ÷ 482mg/L với hiệu suất 43 ÷ 50%.
Từ kết quả phân tích chất lượng nước, ta có giá trị COD đầu vào, đầu ra của 03 bể được thể hiện ở hình 3.38.
Hình 3. 38: Giá trị COD đầu vào và ra của 3 bể
Nhận xét: Dựa vào kết quả ta thấy giá trị chất hữu cơ theo COD đầu vào 3 bể giống
nhau, dao động trong khoảng 1.060 ÷ 1.380 mg/L nhưng đầu ra và hiệu suất xử lý thì có sự khác nhau tuy thuộc vào từng tải trọng khối lượng. Bể 1 với tải trọng khối lượng 0,24 ÷ 0,33 gCOD/gMLVSS.ngđ thì đầu ra khoảng 269 ÷ 297mg/L với hiệu suất 74 ÷ 79%. Bể 2 với tải trọng khối lượng 0,46 ÷ 0,65 gCOD/gMLVSS.ngđ thì đầu ra khoảng 404 ÷ 542mg/L với hiệu suất 61 ÷ 64%. Bể 3 với tải trọng khối lượng 0,72 ÷ 0,94 gCOD/gMLVSS.ngđ khoảng 617 ÷ 759mg/L với hiệu suất 41 ÷ 48%.
Từ kết quả phân tích chất lượng nước, ta có giá trị N-NH4+ đầu vào, đầu ra của 3 bể được thể hiện ở hình 3.39.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
Nhận xét: Dựa vào kết quả ta thấy giá trị chất dinh dưỡng theo N-NH4+ đầu vào 3 bể
giống nhau, dao động trong khoảng 233 ÷ 305 mg/L nhưng đầu ra và hiệu suất xử lý thì có sự khác nhau tuy thuộc vào từng tải trọng khối lượng. Bể 1 với tải trọng khối lượng 0,24 ÷ 0,33 gCOD/gMLVSS.ngđ thì đầu ra khoảng 84 ÷ 113 mg/L với hiệu suất 63 ÷ 69%. Bể 2 với tải trọng khối lượng 0,46 ÷ 0,65 gCOD/gMLVSS.ngđ thì đầu ra khoảng 138 ÷ 199mg/L với hiệu suất 35 ÷ 45%. Bể 3 với tải trọng khối lượng 0,72 ÷ 0,94 gCOD/gMLVSS.ngđ khoảng 211 ÷ 279mg/L với hiệu suất 8 ÷ 13%.
Từ kết quả phân tích chất lượng nước, ta có giá trị P-PO43- đầu vào, đầu ra của 3 bể được thể hiện ở hình 3.40.
Hình 3. 40: Giá trị P-PO43- đầu vào và ra của 3 bể
Nhận xét: Dựa vào kết quả ta thấy giá trị chất dinh dưỡng theo P-PO43- đầu vào 3 bể
giống nhau, dao động trong khoảng 15 ÷ 18 mg/L nhưng đầu ra và hiệu suất xử lý thì có sự khác nhau tuy thuộc vào từng tải trọng khối lượng. Bể 1 với tải trọng khối lượng 0,24 ÷ 0,33 gCOD/gMLVSS.ngđ thì đầu ra khoảng 9 ÷11 mg/L với hiệu suất 40 ÷ 44%. Bể 2 với tải trọng khối lượng 0,46 ÷ 0,65 gCOD/gMLVSS.ngđ thì đầu ra khoảng 12 ÷ 14mg/L với hiệu suất 21 ÷ 26%. Bể 3 với tải trọng khối lượng 0,72 ÷ 0,94 gCOD/gMLVSS.ngđ khoảng 14 ÷ 16mg/L với hiệu suất 5 ÷ 7%.
Hiệu suất xử lý theo tải trọng khối lượng
Hiệu suất xử lý theo tải trọng khối lượng các chất ô nhiễm của 3 bể được thể hiện tại hình 3.41 và hình 3.42.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
Hình 3. 41: Hiệu suất xử lý COD theo tải trọng khối lượng tải trọng khối lượng
Hình 3. 42: Hiệu suất xử lý N-NH4+ theo
tải trọng khối lượng Nhận xét:
- Hiệu suất xử lý chất hữu cơ theo COD khác nhau khi vận hành với tải trọng khối lượng thay đổi. Bể 1 với tải trọng khối lượng 0,24 ÷ 0,33 gCOD/gMLVSS.ngđ thì hiệu suất xử lý đạt được 74 ÷ 79% và tải lượng theo COD có khả năng xử lý khoảng 548 ÷ 819kg/ngày. Bể 2 với tải trọng khối lượng 0,46 ÷ 0,65 gCOD/gMLVSS.ngđ thì hiệu suất xử lý đạt được 61 ÷ 64% và tải lượng theo COD có khả năng xử lý khoảng 1.087 ÷ 1.631kg/ngày. Bể 3 với tải trọng khối lượng 0,72 ÷ 0,94 gCOD/gMLVSS.ngđ thì hiệu suất xử lý đạt được 41 ÷ 48% tải lượng theo COD có khả năng xử lý khoảng 1.631 ÷ 2.447 kg/ngày.
- Hiệu suất xử lý chất dinh dưỡng theo N-NH4+ khác nhau khi vận hành với tải trọng khối lượng thay đổi. Bể 1 với tải trọng khối lượng 0,053 ÷ 0,074 gN-NH4+/gMLVSS.ngđ thì hiệu suất xử lý đạt được 63 ÷ 69%. Bể 2 với tải trọng khối lượng 0,1 ÷ 0,15 gN- NH4+/gMLVSS.ngđ thì hiệu suất xử lý đạt được 35 ÷ 45%. Bể 3 với tải trọng khối lượng 0,16 ÷ 0,22 gN-NH4+/gMLVSS.ngđ thì hiệu suất xử lý đạt được 8 ÷ 13%.
Kết luận:
Từ các kết quả khảo sát và thực nghiệm cho thấy:
Hiện tại nhà máy đang vận hành tải trọng rất thấp, tải trọng khối lượng theo COD khoảng 0,06 ÷ 0,11 gCOD/gMLVSS.ngđ, nồng độ bùn MLVSS khoảng 5,8 ÷ 9,4g/L và hiệu suất xử lý khoảng 78 ÷ 84%, lưu lượng vào bể SBR 270 ÷ 405 m3/ngđ như vậy tải lượng theo COD có khả năng xử lý 338 ÷ 506kg/ngày chỉ đáp ứng được khoảng 23 ÷ 34% tải lượng theo COD so với công suất của nhà máy.
Khi tăng tải trong khối lượng lên khoảng 0,24 ÷ 0,33 gCOD/gMLVSS.ngđ, nồng độ bùn MLVSS khoảng 3 ÷ 3,5g/L thì hiệu suất xử lý chất hữu cơ theo COD đạt được 74 ÷ 79% và lưu lượng vào bể SBR là 438 ÷ 655 m3/ngđ, tải lượng theo COD có khả năng xử lý khoảng 548 ÷ 819kg/ngđ như vậy đáp ứng được khoảng 37 ÷ 55% so với cơng
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
suất của nhà máy giúp giảm tải lượng ô nhiễm khi nhà máy xả thải vào cống thu gom của khu cơng nghiệp và tiết kiệm được chi phí xả thải cho nhà máy.
Các số liệu phân tích thực nghiệm 2 được thể hiện ở phụ lục D.
3.4. Đề xuất các biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý chất hữu cơ cho nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu biến thủy sản Bắc Đẩu
3.4.1. Đề xuất quy trình vận hành cơng trình sinh hóa hiếu khí nâng cao hiệu quả xử lý chất hữu cơ. lý chất hữu cơ.
Qua các kết quả đánh giá cho thấy chế độ vận hành thực tế của nhà máy với tải trọng khối lượng thấp 0,06 ÷ 0,11 gCOD/gMLVSS.ngđ, nồng độ bùn MLVSS khoảng 5,8 ÷ 9,4g/L và hiệu suất xử lý chất hữu cơ (COD) đạt được 78 ÷ 84%. Tuy nhiên, chất lượng nước đầu ra đối với nồng độ chất hữu cơ theo COD cao vượt mức khuyến cáo của ban quản lý KCN do nước thải đầu ra SBR được hoà trộn một phần nước thải đầu ra UASB. Từ các thực nghiệm được thực hiện trong phịng thí nghiệm bằng mơ hình cho thấy khi thay đổi chế độ vận hành với tải trọng khối lượng 0,24 ÷ 0,33 gCOD/gMLVSS.ngđ, nồng độ bùn MLVSS khoảng 3 ÷ 3,5g/L thì hiệu suất xử lý chất hữu cơ (COD) đạt được 74 ÷ 79%. Như vậy, bể SBR có thể đáp ứng được lại lượng ô nhiễm chất hữu cơ theo COD và giảm tải lượng chất bẩn (chất hữu cơ theo COD) ra ngồi mơi trường và tiết kiệm chi phí xả thải. Phương án đề xuất quy trình vận hành cơng trình sinh hóa hiếu khí nâng cao hiệu quả xử lý chất hữu cơ thay đổi các thông số như sau:
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
Hình 3. 43: Phương án đề xuất quy trình vận hành
Thay đổi chế độ vận hành gồm:
+ Tải trọng Lo= 0,24 ÷ 0,33gCOD/gMLVSS.ngđ + Nồng độ bùn MLVSS: 3 ÷ 3,5g/L
+ Tăng tải lượng ơ nhiễm vào bể
Tự chảy Khơng khí Bể chứa bùn tuyển nôi Bể chứa bùn Máy ép bùn băng tải Đóng bao, vận chuyển Đóng bao và vận chuyển Polymer Anion PAC 30% Bồn Keo Tụ Bơm Bể Điều Hòa 1 Tự chảy Bể SBR 1 Tự chảy
Nước thải từ nhà máy
Ngăn tách mỡ cá
Tự chảy
Cống thu gom nước thải khu công nghiệp
Hố gom
Bơm
Bồn Tạo bông
Tuyển nổi DAF
Bể điều hòa 2 Bể UASB 2 Bể SBR 3 Bể chứa nước sau xử lý Bùn dư Bơm Tự chảy Bể UASB 1 Tự chảy Tự chảy
Bơm thu nước
Hố ga Tự chảy Thiết bị tách vãy cá Tự chảy Vãy cá Cấp khí GHI CHÚ
Đường nước thải Đường khí Đường hóa chất Đường bùn
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
Nhận xét: Hiện tại nhà máy đang vận hành tải trọng khoảng 0,06 ÷ 0,11
gCOD/gMLVSS.ngđ, nồng độ bùn MLVSS khoảng 5,8÷9,4g/L. Sau khi điều chỉnh tăng