CHƯƠNG 3 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.3. Phương pháp nghiên cứu
3.3.2.2. Xử lý nước thải hủ tiếu bằng B.amyloliquefaciens NBRC 14141 tự do
Mục đích: xác định khả năng xử lý nước thải hủ tiếu của B. amyloliquefaciens NBRC 14141 thông qua việc so sánh giá trị COD đầu vào và COD sau khi xử lý.
Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung vi khuẩn (5 - 10 - 15 % v/v) đối với sự biến đổi COD theo thời gian (từ 12 - 48 giờ) đối với các giá trị COD đầu vào là 600 - 750 - 900 mg/l.
Các mẫu thử nghiệm được lắc liên tục trên máy lắc và định kỳ 12 giờ rút mẫu xác định hiệu quả xử lý bằng cách xác định giá trị COD sau khi đã để lắng 1,5 giờ (Trương Thị Mỹ Khanh và cộng sự, 2012).
¾ Thí nghiệm 1: CODđầu vào= 600 mg/l
Thông số cố định:
x Giá trị pH = 7.
x Thể tích xử lý: V = 0,5 lít;
x Chế độ máy lắc: 150 vịng/phút.
Thơng số khảo sát: Tỷ lệ canh trường huấn luyện thích nghi (% v/v) được thay đổi lần lượt là: 0% - 5% - 10% - 15% so với thể tích nước thải xử lý. Hàm mục tiêu: giá trị pH, COD.
¾ Thí nghiệm 2: CODđầu vào= 750 mg/l
Thông số cố định:
x Giá trị pH = 7.
x Thể tích xử lý: V = 0,5 lít;
x Chế độ máy lắc: 150 vịng/phút.
Thơng số khảo sát: Tỷ lệ canh trường huấn luyện thích nghi (% v/v) được thay đổi lần lượt là: 0% - 5% - 10% - 15% so với thể tích nước thải xử lý. Hàm mục tiêu: giá trị pH, COD.
¾ Thí nghiệm 3: CODđầu vào= 900 mg/l
Thông số cố định:
x Giá trị pH = 7.
x Thể tích xử lý: V = 0,5 lít;
x Chế độ máy lắc: 150 vịng/phút.
Thơng số khảo sát: Tỷ lệ canh trường huấn luyện thích nghi (% v/v) được thay đổi lần lượt là: 0% - 5% - 10% - 15% so với thể tích nước thải xử lý.
Hàm mục tiêu: giá trị pH, COD.
3.3.2.3. Xử lý nước thải hủ tiếu bằng B. amyloliquefaciens NBRC 14141 cố định trong tháp lọc sinh học
¾ Xây dựng mơ hình tháp lọc sinh học:
Sử dụng ống thủy tinh cao 1 m, đường kính 0,1 m; Cho đệm lọc (tre) vào trong lòng ống thủy tinh;
o Chiều cao chứa đệm lọc: 0,83 m
o Dưới đáy ống thủy tinh có lưới chặn để ngăn đệm lọc rơi ra ngồi.
Máy thổi khí gắn với ưu lượng kế để đo lưu lượng khí; ống dẫn khí nối với phần phễu bên dưới ống thủy tinh, trong lịng phễu có tấm chắn đục nhiều lỗ để phân tán khí vào trong tháp lọc.
o Bên ngồi phễu có gắn 4 ống để lấy khơng khí tự nhiên. Khi thí nghiệm dùng máy thổi khí, 4 ống này được bịt kín lại.
Dùng máy bơm nước trong thùng chứa từ dưới lên và dùng pét phun để điều chỉnh lượng nước chảy vào tháp lọc ở dạng tia nước nhỏ; phân phối nước từ trên xuống.
¾ Cố định vi khuẩn lên đệm lọc (Giai đoạn thích nghi):
Cho nước thải hủ tiếu pha loãng (COD = 150 mg/l, pH = 7) có bổ sung 10% (v/v) mơi trường hoạt hóa chứa B. amyloliquefaciens NBRC 14141 chảy nhẹ từ đỉnh tháp lọc qua vật liệu đệm trong 2 tuần (Sumathi K. M. Saminathan, 2013).
Thơng khí tự nhiên.
¾ Giai đoạn tiền xử lý:
Sau 2 tuần, tăng nồng độ COD trong nước thải pha loãng (COD = 600 mg/l, pH = 7) và bơm qua tháp lọc với lưu lượng 2,8 l/giờ.
Thơng khí tự nhiên.
Theo dõi COD đầu ra mỗi ngày, khi COD đầu ra ổn định giữa 3 lần lấy mẫu liên tiếp (Nguyễn Thanh Trúc và cộng sự, 2013) thì tiến hành các thí nghiệm khảo sát.
¾ Giai đoạn xử lý:
Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ thổi khí đối với hiệu quả xử lý nước thải ứng với các tốc độ bơm nước thải vào tháp lọc.
Thực hiện lọc 01 lần và xử lý theo từng mẻ.
Thí nghiệm 4: Thông số cố định:
x pH nước thải: được trung hòa đến pH = 7.
x COD đầu vào: 600 mg/l.
x Lưu lượng nước: 2,8 l/giờ
Thơng số khảo sát: Lưu lượng khí được thay đổi lần lượt là: 0-50-100-150 l/phút.
Hàm mục tiêu: giá trị pH, COD.
Thí nghiệm 5: Thông số cố định:
x pH nước thải: được trung hòa đến pH = 7.
x COD đầu vào: 600 mg/l.
x Lưu lượng nước: 3,2 l/giờ
Thơng số khảo sát: Lưu lượng khí được thay đổi lần lượt là: 0-50-100-150 l/phút.
Hàm mục tiêu: giá trị pH, COD.
Thí nghiệm 6: Thơng số cố định:
x pH nước thải: được trung hòa đến pH = 7.
x COD đầu vào: 600 mg/l.
x Lưu lượng nước: 3,6 l/giờ
Thông số khảo sát: Lưu lượng khí được thay đổi lần lượt là: 0-50-100-150 l/phút.
¾ So sánh hiệu quả xử lý với tháp lọc sinh học không bổ sung vi khuẩn B. amyloliquefaciens NBRC 14141.
Các giá thể tre trong tháp lọc được thay mới.
Cho nước thải hủ tiếu pha lỗng - khơng bổ sung B. amyloliquefaciens NBRC 14141chảy nhẹ qua giá thể.
Thực hiện các giai đoạn thích nghi và tiền xử lý với các điều kiện và thời gian giống như thí nghiệm có bổ sung B. amyloliquefaciens NBRC 14141. Giai đoạn xử lý:
Thí nghiệm 7:
9 Thông số cố định:
x pH nước thải: được trung hòa đến pH = 7.
x COD đầu vào: 600 mg/l.
x Lưu lượng nước: được chọn từ các thí nghiệm trên.
x Lưu lượng khí: được chọn từ các thí nghiệm trên.
9 Hàm mục tiêu: giá trị pH, COD; so sánh với hiệu quả của tháp lọc có bổ sung B. amyloliquefaciens NBRC 14141.