CHƯƠNG II : ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.2. Nội dung nghiên cứu
2.2.1. Đánh giá hiệu quả xử lý và chế độ vận hành cơng trình SBR tại hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu nước thải nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu
a) Thu thập thông tin và các tài liệu liên quan
Các thông tin, tài liệu về hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu thu thập bao gồm:
Các số liệu về lưu lượng, nồng độ chất hữu cơ theo COD xả thải và chế độ vận hành hệ thống xử lý của nhà máy.
Bản vẽ mặt bằng, mặt cắt của hệ thống xử lý nước thải và các tài liệu liên quan khác.
b) Khảo sát, đánh giá đặc điểm nước thải của quá trình chế biến thuỷ sản
Xác định vị trí lấy mẫu, quy trình lấy mẫu, bảo quản mẫu và kế hoạch phân tích các thơng số chất lượng nước.
Mẫu bao gồm mẫu nước thải từ quá trình sơ chế, mẫu nước thải từ quá trình sản xuất surimi. Mẫu được lấy tại vị trí B1-Hố gom đầu vào.
Sơ đồ vị trí lấy mẫu được trình bày tại hình 2.1.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
Chú thích: 1. Mẫu nước dịng vào hố gom B1
- Mẫu sau khi lấy được bảo quản và phân tích theo các phương pháp tiêu chuẩn. Các thơng số phân tích bao gồm: pH, độ kiềm, TSS, BOD5, COD, N-NH4+, tổng nitơ, tổng phốtpho.
Xử lý số liệu và đánh giá kết quả.
Mẫu được lấy trong 5 đợt trong khoảng thời gian từ 11/2021 đến 12/2021 vào các ngày 21/11/2021, 22/11/2021, 23/11/2021, 27/11/2021 và 08/12/2021.
Một số hình ảnh lấy mẫu và phân tích thơng số chất lượng nước được thể hiện tại hình 2.2.
Hình 2. 2: Lấy mẫu nước thải: (a) dịng sơ chế và (b) dòng surimi c) Khảo sát, đánh giá q trình sinh hố hiếu khí xử lý chất hữu cơ. c) Khảo sát, đánh giá quá trình sinh hố hiếu khí xử lý chất hữu cơ.
Khảo sát, đánh giá và xác định các thông số chất lượng nước.
Xác định vị trí lấy mẫu, lựa chọn quy trình và phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu, phân tích các thơng số chất lượng nước và tính tốn các thơng số của q trình sinh hố hiếu khí xử lý chất hữu cơ.
Lấy mẫu tại 03 vị trí: B2-Đầu vào trước bể SBR, B3- Mẫu bùn bể SBR, B4- đầu ra sau xử lý được thể hiện ở hình 2.3.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
Sơ đồ vị trí lấy mẫu
Hình 2. 3: Vị trí lấy mẫu khảo sát q trình sinh hóa hiếu khí
Chú thích: 1. Mẫu nước đầu vào bể SBR B2; 2. Mẫu bùn bể SBR 1&2,3 B3; 3.Mẫu nước đầu ra B4
Quan trắc và phân tích các thơng số đánh giá q trình sinh hố hiếu khí xử lý chất hữu cơ và chất dinh dưỡng, các thông số bao gồm:
Quan trắc trực tiếp tại hiện trường các thơng số điều kiện cho q trình sinh hố hiếu khí pH, DO.
Mẫu được lấy bảo quản và phân tích theo các phương pháp tiêu chuẩn hiện hành. Các thơng số phân tích bao gồm: độ kiềm, TSS, MLSS, MLVSS, BOD5, COD, N-NH4+, N-NO3-, P-PO43-.
Xử lý số liệu và đánh giá các thơng số vận hành q trình sinh hố.
Thời gian tiến hành khảo sát lấy mẫu liên tục trong 04 chu kỳ hoạt động của 03 bể SBR.
Mốt số hình ảnh lấy mẫu và phân tích thơng số chất lượng nước được thể hiện tại hình 2.4.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
2.2.2. Xác định các thơng số vận hành q trình sinh hóa hiếu khí chuyển hóa chất hữu cơ bằng mơ hình quy mơ phịng thí nghiệm hữu cơ bằng mơ hình quy mơ phịng thí nghiệm
2.2.2.1. Thiết lập mơ hình
- Thiết lập mơ hình tại phịng thí nghiệm.
Mơ hình thực nghiệm quy mơ phịng thí nghiệm, mơ hình gồm: Bể phản ứng có dung tích hữu ích 7L, hệ thống cấp khí gồm thiết bị cấp khí và đá bọt khí để cấp khí cho q trình vận hành, nhằm duy trì đảm bảo lượng oxy hịa tan (DO) trong giai đoạn sục khí của bể phản ứng ln ln lớn hơn 2mg/L, bộ đồng hồ hẹn giờ.
Hình ảnh thực tế của mơ hình thực nghiệm được trình bày trong hình 2.5.
Hình 2. 5: (a) Thiết lập bình phản ứng; (b) Sơ đồ ngun lý của mơ hình
Ngun lý hoạt động: mơ hình hoạt động theo ngun lý của bể sinh hố hiếu khí hoạt động theo mẻ SBR với các giai đoạn chính bao gồm: pha nạp nước thải vào bể phản ứng (5÷10 phút) sau đó sang pha sục khí (6 giờ) được cài đặt bằng đồng hồ hẹn giờ, khi kết thúc thời gian đã cài đặt phản ứng thì máy cấp khí sẽ ngừng hoạt động chuyển sang pha lắng (1 giờ) và pha xả nước sau xử lý (5÷10 phút).
Bùn hoạt tính được lấy từ bể SBR của hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy Bắc Đẩu, được đưa về phịng thí nghiệm, sau đó tiến hành sàng lọc để loại bỏ các tạp chất có trong bùn hoạt tính trước khi thích nghi bùn. Tiến hành thích nghi và ni dưỡng bùn với nước thải từ quá trình chế biến thuỷ sản sau bể UASB, vận hành thích nghi với thời gian sục khí (6 giờ) và lắng (1 giờ) tại phịng thí nghiệm Khoa Mơi Trường, trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng.
2.2.2.2. Vận hành mơ hình thực nghiệm
Vận hành mơ hình bao gồm các thực nghiệm:
Thực nghiệm 1: Mơ phỏng q trình vận hành cơng trình sinh hóa hiếu khí với chế độ
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
nghiệm.
- Lấy mẫu và vận chuyển nước thải về phịng thí nghiệm, tiến hành phân tích các thơng số đầu vào, bảo quản mẫu và lưu mẫu tại phịng thí nghiệm theo tiêu chuẩn TCVN 6663-3:2008.
- Khởi động q trình cơng nghệ để xác định các thơng số cơ bản của q trình sinh hố hiếu khí: Thực nghiệm mơ phỏng q trình vận hành bể SBR với các thông số tương đương với nhà máy. 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 nước thải sau bể UASB có nồng độ chất hữu cơ theo COD khoảng 1.060 ÷ 1.380mg/l. Nạp vào 1,5L nước thải sau bể UASB ứng với tải trọng khối lượng khoảng 0,1 (gCOD/gbùn.ngđ); với chu kỳ vận hành 8 giờ.
- Vận hành liên tục 6 mẻ phản ứng và xác định các thông số vận hành là nồng độ bùn (MLSS, MLVSS), tải trọng khối lượng và hiệu suất xử lý. Phân tích các thơng số chất lượng nước bao gồm: pH, độ kiềm, chất rắn lơ lửng (TSS), chất hữu cơ (COD, BOD5) và chất dinh dưỡng (N-NH4+, P-PO43-).
- Tổng hợp và xử lý số liệu phân tích để đánh giá kết quả.
- Một số hình ảnh thực hiện thực nghiệm được thể hiện tại hình 2.6.
Hình 2. 6: (a) Mơ hình thực nghiệm 1; (b) Mẫu nước sau xử lý;(c) Mẫu bùn trước 30 phút; (d) Mẫu bùn sau 30 phút.
Thực nghiệm 2: Xác định các thơng số vận hành q trình sinh hóa hiếu khí bằng mơ
hình quy mơ phịng thí nghiệm.
- Trên cơ sở các số liệu, kết quả và đánh giá từ thực nghiệm 1 thì xác định được các thông số cần điều chỉnh trong thực nghiệm 2.
- Lấy mẫu và vận chuyển nước thải về phịng thí nghiệm, tiến hành phân tích các thơng số đầu vào, bảo quản mẫu và lưu mẫu tại phịng thí nghiệm theo tiêu chuẩn TCVN 6663-3:2008.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Lưu hành nội bộ
khí: 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 và nước thải sau bể UASB có nồng độ chất hữu cơ theo COD khoảng 1.060 ÷ 1.380mg/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/gbùn.ngđ với chu kỳ vận hành 8 giờ.
- Vận hành liên tục 6 mẻ phản ứng và xác định các thông số vận hành là nồng độ bùn (MLSS, MLVSS), tải trọng khối lượng và hiệu suất xử lý. Phân tích các thơng số chất lượng nước bao gồm: pH, độ kiềm, chất rắn lơ lửng (TSS), chất hữu cơ (COD, BOD5) và chất dinh dưỡng (N-NH4+, P-PO43-).
- Tổng hợp và xử lý số liệu phân tích để đánh giá kết quả.
- Một số hình ảnh thực hiện thực nghiệm được thể hiện tại hình 2.7.
Hình 2. 7: (a) Chuẩn bị bùn hoạt tính; (b) Mơ hình thực nghiệm 2
2.2.3. Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý chất hữu cơ cho nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu thủy sản Bắc Đẩu
Để nâng cao hiệu quả xử lý chất hữu cơ cho nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu các biện pháp đề xuất bao gồm:
- Đề xuất quy trình vận hành cơng trình sinh hóa hiếu khí nâng cao hiệu quả xử lý chất
hữu cơ.
- Tính tốn cải tạo cơng trình sinh học đề xuất cho nhà máy chế biến thủy sản Bắc Đẩu.
- Đề xuất biện pháp quản lý.