Hình 3.5. Hiệu quả xử lý COD khi thay đổi tỷ lệ COD/TN
Hiệu quả xử lý COD ở 3 thí nghiệm về tỷ lệ COD/TN khác nhau đều có kết quả cao từ 85%-96%. Kết quả thí nghiệm cho thấy tỷ lệ COD/TN ở 3 mức nghiên cứu không làm ảnh hưởng tới hiệu quả loại bỏ COD của thiết bị, điều này có thể được giải thích do hàm lượng N, P đầy đủ cho quá trình sống của vi sinh vật.
3.2.2. Kết quả loại bỏ TN
Hình 3.6. Hiệu quả xử lý TN khi thay đổi tỷ lệ COD/TN
Kết quả thí nghiệm cho thấy hiệu quả xử lý TN thay đổi rất lớn ở 3 tỷ lệ tải trọng COD/TN khác nhau. Hiệu quả xử lý tương ứng ở 3 tải trọng COD/TN: 3/1;
4/1 và 5/1 tương ứng là 43%; 61% và 79%. Nguyên nhân là do ảnh hưởng của hàm lượng chất hữu cơ làm thúc đẩy quá trình khử nitrat theo phản ứng sau:
NO3- + Cacbon hữu cơ CO2 + N2 + H2O + OH-
Ở tỷ lệ COD/TN: 3/1 cho hiệu quả xử lý kém nhất đạt 43% là do nước thải có thành phần dinh dưỡng mất cân đối ảnh hưởng xấu tới quá trình sinh trưởng của vi sinh vật làm giảm hiệu quả xử lý. Hiệu quả xử lý tăng dần khi tỷ lệ COD/TN tăng lên tương ứng với 4/1 và 5/1 là hiệu suất 61% và 79%.
Hiệu quả xử lý cũng tương đối ổn định ở cả 3 tỷ lệ cho thấy thiết bị xử lý hoạt động tương đối ổn định.
3.2.3. Chỉ số MLSS
Hình 3.7. Chỉ số MLSS ở các tỷ lệ COD/TN khác nhau
Thí nghiệm cho thấy hàm lượng MLSS giảm mạnh trong giai đoạn đầu (giảm trung bình khoảng 20%) ở cả bể thiếu khí và bể hiếu khí. Sau đó dần ổn định và tăng dần theo mức độ tăng tỷ lệ COD/TN. Cả 2 bể đều có biến thiên chỉ số MLSS tượng tự nhau. Mức độ thay đổi này có thể giải thích là do hàm lượng bùn hoạt tính cân bằng với hàm lượng chất dinh dưỡng cấp vào cho thiết bị.
Hàm lượng MLSS trong bể hiếu khí thường thấp hơn so với bể thiếu khí với trung bình ở 3 tỷ lệ lần lượt là: 4890 mg/l – 5184 mg/l; 4481 mg/l – 4534 mg/l và 4913 mg/l – 5077 mg/l. Tuy nhiên theo quan sát thì hàm lượng MLSS trên giá thể vi sinh bể hiếu khí lại cao hơn khá nhiều so với bể thiếu khí.
3.2.4. Sự chuyển hóa N-NO2 + N-NO3
Từ hàm lượng TN và N-NH3 sau xử lý có kết quả sự chuyển hóa N-NO2 + N-NO3 trong thiết bị như sau.
Hình 3.8. Sự chuyển hóa N-NO2 + N-NO3 ở các tỷ lệ COD/TN khác nhau Từ đồ thị cho thấy hàm lượng N-NO2 + N-NO3 có sự suy giảm khi tăng tỷ lệ COD/TN. Tuy nhiên sự suy giảm không đáng kể và hàm lượng trung bình lần lượt ứng với việc tăng tỷ lệ COD/TN là: 15 mg/l; 14,85 mg/l và 11,7 mg/l.
Sự suy giảm này có thể do sự mất cân bằng dinh dưỡng COD:TN:TP làm ảnh hưởng tới hiệu quả chuyển hóa lượng N-NO2 + N-NO3 của vi sinh vật trong thiết bị thí nghiệm.
Sự suy giảm đáng kể hàm lượng N-NO2 + N-NO3ở dòng ra cũng phần nào cho thấy sự gia tăng hiệu quả xử lý TN khi tăng tỷ lệ COD/TN như đã đánh giá ở trên.
3.2.5. Hiệu suất xử lý COD, tổng N và NH3
Ảnh hưởng của tỷ lệ COD/TN đến quá trình xử lý COD, tổng N và NH3 cho thấy kết quả hiệu suất xử lý trong thiết bị như sau:
Hình 3.9. Hiệu xuất xử lý COD, TN và NH3 khi thay đổi tỷ lệ COD/TN Từ đồ thị cho thấy hiệu suất xử lý COD tương ứng ở 3 tải trọng COD/TN:
3/1; 4/1 và 5/1 là tương đối ổn định đạt hiệu suất từ 85% - 96% nhưng với 3 tải trọng COD/TN: 3/1; 4/1 và 5/1 thì hiệu xuất xử lý TN và NH3 thay đổi rõ rệt. Với tải trọng COD/TN: 3/1 thì hiệu suất xử lý TN và NH3 chỉ đạt 58% nhưng khi tăng tải trọng COD/TN: 4/1 thì hiệu suất xử lý TN và NH3 đạt cao nhất 75% à với COD/TN: 5/1 thì hiệu suất xử lý TN và NH3 là cao nhất đạt trung bình từ 76% - 89%.
Từ đồ thị cho thấy hàm lượng N-NO2 + N-NO3 có sự suy giảm khi tăng tỷ lệ COD/TN. Tuy nhiên sự suy giảm không đáng kể và hàm lượng trung bình lần lượt ứng với việc tăng tỷ lệ COD/TN là: 15 mg/l; 14,85 mg/l và 11,7 mg/l.
Sự suy giảm hiệu xuất xử lý COD trong thiết bị gần như không đáng kể ở cả 3 tỷ lệ COD/TN cho thấy thiết bị vẫn có thể xử lý với tải lượng chất hữu cơ lớn hơn.
Do vậy việc suy giảm khả năng sinh trưởng của vi sinh vật chưa tác động rõ rệt vào hiệu suất xử lý COD. Bên cạnh đó, do tải lượng xử lý của thiết bị nhỏ hơn tải lượng đầu vào nên hiệu suất xử lý TN giảm rõ rệt ở 3 tỷ lệ COD/TN.