CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIÀU
2.3. Nội dung thực nghiệm
Nội dung thực nghiệm được trình bày trong sơ đồ dưới đây
Hình 2.9. Các nội dung nghiên cứu thực hiện Giai đoạn thích nghi
Ở giai đoạn này của thí nghiệm sẽ tiến hành tạo màng biofilm cho giá thể và ổn định hệ vi sinh trong điều kiện nghiên cứu. Ở giai đoạn này sẽ tiến hành chạy ở 3 tải lượng COD khác nhau lần lượt là 0,5 kg COD/m3.ngày, 0,75 kg COD/m3.ngày và 1 kg COD/m3.ngày với thời gian tương ứng là 9 ngày, 11 ngày và 10 ngày. Trong quá trình này thực hiện tuần hoàn nước từ bể hiếu khí và bể lắng về bể thiếu khí với lưu lượng bằng lưu lượng dòng vào.
Thí nghiệm thích nghi được tiến hành qua các bước:
Bước 1: Cho giá thể vi sinh K3 vào bể thiếu khí và hiếu khí với thể tích bằng 20% thể tích của mỗi bể. Bùn hoạt tính cho vào bể thiếu khí và hiếu khí đảm bảo hàm lượng MLSS trong mỗi bể khoảng 5000 mg/l (bùn hoạt tính lấy tại phòng thí nghiệm Môi Trường, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội). Sục khí liên tục 1
NỘI DUNG NGHIÊN
CỨU
Giai đoạn thích nghi
Giai đoạn nghiên
cứu
GD 1
GD 2
GD 3
Tải trọng 0.1 kgN/m3/ngày; 0.5 kgCOD/m3/ngày; Thời gian 9 ngày
Tải trọng 0.15 kgN/m3/ngày; 0.75 kgCOD/m3/ngày; Thời gian 11 ngày
Tải trọng 0.2 kgN/m3/ngày; 1.0 kgCOD/m3/ngày; Thời gian 10 ngày
TN 1 Ảnh hưởng của tỷ lệ COD/TN TN 2
TN 3
Ảnh hưởng tải OLR và NLR Đánh giá tính ổn định của thiết bị
ngày để vi sinh vật phục hồi sau đó tiến hành thí nghiệm thích nghi.
Bước 2: Quá trình tiến hành thí nghiệm thích nghi sử dung nước thải nhân tạo được pha như Bảng 3.1. Bơm cấp đầu vào lưu lượng 0.5; 0.75 và1 lít/giờ tương ứng với 3 giai đoạn thí nghiệm thích nghi. DO duy trì tại bể thiếu khí khoảng 0.5 mg/l, tại bể hiếu khí khoảng 2.5 mg/l.
Bước 3: Thực hiện thí nghiệm thích nghi với tải lượng chất hữu cơ tăng dần lần lượt 0,5; 0,75 và 1,0 kgCOD/m3/ngày và tải lượng nito tăng dần lần lượt 0,1; 0,15 và 0,2 kgN/m3/ngày tương ứng 3 giai đoạn với thời gian 9; 11 và 10 ngày.
Các chỉ tiêu theo dõi: pH, DO, COD, MLSS. Chế độ vận hành của thí nghiệm thích nghi được liệt kê chi tiết ở bảng sau.
Bảng 2.4. Thông số vận hành thí nghiệm thích nghi
Chế độ và thời gian vận hành Gia đoạn 1 Gian đoạn 2 Gian đoạn 3
Thời gian, ngày 9 11 10
Tải trọng COD, kgCOD/m3/ngày
0,50 0,75 1,00
Tải trọng N, kgN/m3/ngày 0,10 0,15 0,20
Lưu lượng vào (l/h) 0,5 0,75 1
Lưu lượng nước – bùn tuần hoàn (l/h)
0,5 0,75 1
Lưu lượng bùn tuần hoàn (l/h) 0,5 0,75 1
Giai đoạn nghiên cứu
Sau giai đoạn thích nghi tiến hành nghiên cứu hiệu quả xử lý COD và nito ở các điều kiện khác nhau của tính chất nước đầu vào và nghiên cứu tính ổn định của thiết bị xử lý. Các thí nghiệm nghiên cứu được tiến hành như sau:
Thí nghiệm 1: ảnh hưởng của tỷ lệ COD/TN
+ Ta bắt đầu tiến hành thí nghiệm với tải trọng 0,6 kgCOD/m3/ngày và 0,2 kgN/m3/ngày (tỷ lệ COD/TN = 3/1). Mẫu nước đầu vào được pha theo bảng 3.1.
Theo dõi hằng ngày vào các buổi sáng các chỉ tiêu: pH, DO, MLSS ở trong bể xử lý và COD, TN, NH4+ trong nước trước và sau xử lý.
Bảng 2.5.Thông số thí nghiệm 1 ở tỷ lệ COD/TN = 3/1
STT Thông số Chỉ số Đợn vị
1 Thời gian 7 ngày
2 Tải trọng COD 0,6 kg/m3/ngày
3 Tải trọng TN 0,2 kg/m3/ngày
4 Lưu lượng vào 0,6 l/h
5 Lưu lượng nước – bùn tuần hoàn
0,6 l/h
6 Lưu lượng bùn tuần hoàn 0,6 l/h
7 Thời gian lưu bể thiếu khí 6,6 giờ (h)
8 Thời gian lưu bể hiếu khí 12,7 giờ (h)
+ Sau 7 ngày thí nghiệm ở tỷ lệ COD/TN = 3/1 ta tiếp tục thay đổi thông số đầu vào với tỷ lệ COD/TN = 4/1 và COD/TN = 5/1. Mẫu nước đầu vào được pha theo bảng 2.6. Theo dõi hằng ngày vào các buổi sáng các chỉ tiêu: pH, DO, MLSS ở trong xử lý và COD, TN, NH4+
trong nước trước và sau xử lý.
Bảng 2.6.Thông số thí nghiệm 1 ở tỷ lệ COD/TN = 4/1
STT Thông số Chỉ số Đợn vị
1 Thời gian 7 ngày
2 Tải trọng COD 0,8 kg/m3/ngày
3 Tải trọng TN 0,2 kg/m3/ngày
4 Lưu lượng vào 0,8 l/h
5 Lưu lượng nước – bùn
tuần hoàn 0,8 l/h
6 Lưu lượng bùn tuần hoàn 0,8 l/h
7 Thời gian lưu bể thiếu khí 5,0 giờ (h)
8 Thời gian lưu bể hiếu khí 9,58 giờ (h)
Bảng 2.7.Thông số thí nghiệm 1 ở tỷ lệ COD/TN = 5/1
STT Thông số Chỉ số Đợn vị
1 Thời gian 7 ngày
2 Tải trọng COD 1.0 kg/m3/ngày
3 Tải trọng TN 0.2 kg/m3/ngày
4 Lưu lượng vào 1 l/h
5 Lưu lượng nước – bùn
tuần hoàn 1 l/h
6 Lưu lượng bùn tuần hoàn 1 l/h
7 Thời gian lưu bể thiếu khí 4 giờ (h)
8 Thời gian lưu bể hiếu khí 7,6 giờ (h)
Thí nghiệm 2: ảnh hưởng của tải trọng COD và TN
+ Sau kết thúc thí nghiệm 1 tiến hành thí nghiệm ở các tải trọng COD và TN khác nhau. Mẫu nước đầu vào được pha theo bảng 2.8. Theo dõi hằng ngày vào các buổi sáng các chỉ tiêu: pH, DO, MLSS ở trong xử lý và COD, TN, NH4+ trong nước sau xử lý.
Bảng 2.8. Thông số thí nghiệm 2
STT Thí nghiệm Thông số Chỉ
số
Đợn vị
1 Thí nghiệm 2-1
Thời gian/1 thí nghiệm 7 ngày Tải trọng COD 1 kg/m3/ngày
Tải trọng TN 0,2 kg/m3/ngày
Lưu lượng vào 1 l/h
Lưu lượng nước – bùn tuần hoàn
1 l/h
Lưu lượng bùn tuần hoàn 1 l/h Thời gian lưu bể thiếu khí 4 giờ (h)
Thời gian lưu bể hiếu khí 7,66 giờ (h)
2 Thí nghiệm 2-2
Thời gian/1 thí nghiệm 7 ngày Tải trọng COD 1,25 kg/m3/ngày
Tải trọng TN 0,25 kg/m3/ngày
Lưu lượng vào 1,25 l/h
Lưu lượng nước – bùn tuần hoàn
1,25 l/h
Lưu lượng bùn tuần hoàn 1,25 l/h Thời gian lưu bể thiếu khí 3,2 giờ (h)
Thời gian lưu bể hiếu khí 6,13 giờ (h)
3 Thí nghiệm 2-3
Thời gian/1 thí nghiệm 7 ngày Tải trọng COD 1,5 kg/m3/ngày
Tải trọng TN 0,3 kg/m3/ngày
Lưu lượng vào 1,5 l/h
Lưu lượng nước – bùn tuần hoàn
1,5 l/h
Lưu lượng bùn tuần hoàn 1,5 l/h Thời gian lưu bể thiếu khí 2,66 giờ (h)
Thời gian lưu bể hiếu khí 5,1 giờ (h)
Thí nghiệm 3: Tính ổn định của thiết bị
+ Sau kết thúc thí nghiệm 2 tiến hành thí nghiệm đánh giá tính ổn định của thiết bị ở tải trọng 1,25 kg COD/m3/ngày và 0,25 kg TN/m3/ngày. Mẫu nước đầu vào được pha theo bảng 2.12. Theo dõi hằng ngày vào các buổi sáng các chỉ tiêu:
pH, DO, MLSS ở trong xử lý và COD, TN, NH4+ trong nước trước và sau xử lý.
Bảng 2.9.Thông số thí nghiệm 3
STT Thông số Chỉ số Đợn vị
1 Thời gian 21 ngày
2 Tải trọng COD 1,25 kg/m3/ngày
3 Tải trọng TN 0,25 kg/m3/ngày
4 Lưu lượng vào 1 l/h
5 Lưu lượng nước – bùn tuần hoàn
1 l/h
6 Lưu lượng bùn tuần hoàn 1 l/h
7 Thời gian lưu bể thiếu khí 4 giờ (h)
8 Thời gian lưu bể hiếu khí 7,66 giờ (h)