ii 1.5. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGHÀNH CHĂN NUÔI
1.6. CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
Công nghệ truyền thống kết hợp giá thể di động MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) trong mô hình MB - SBR (Moving Bed - Sequencing Batch Reactor) đuọc nghiên cứu xử lý nước thải tập trung Khu Công Nghiệp. Có 2 mô hình có cùng thể tích như nhau.
Một bể có giá thể Mutag BioChip™ và một bể không cho giá thể. Các mô hình được vận hành 41ít/mẻ với nước thải tập trung khu công nghiệp ở các tải trọng hữu cơ 0,64; 0,96 và 1,28 kgCOD/m3/ngày ứng với các thời gian chu kỳ là 12, 8 và 6 giờ. Các kết quả thu được
29
cho thấy cùng một tải ttọng mô hình MB - SBR kết hợp luôn cho hiệu quả xử lý cao hơn mô hình SBR truyền thống ở các chỉ tiêu ô nhiễm như COD, N NH4+, TN, và TP. Ở tải trọng 0,64 kgCOD/m3/ngày và 0,96 kgCOD/m3/ngày, nước thải sau khi xử lý của bể MB - SBR kết hợp có giá trị COD, N_NH4+,TN, TP đều nằm trong giới hạn cột A của QCVN 40:2011/BTNMT với hiệu suất xử lý tương ứng là 91% và 88%; 91% và 89%; 91% và 81%; 62% và 61%. Ở tải trọng 1,28 kgCOD/m3/ngày, nước thải sau khi xử lý của bể MB - SBR kết hợp có giá trị COD, TN, TP nằm trong giới hạn cột B nhưng giá trị N_NH4+
nằm ngoài giới hạn cột B. Khả năng xử lý độ màu của bề MB - SBR kết hợp là rất tốt, nước thải sau khi xử lý trong vắt với hiệu suất đạt được từ 95% đến 96% ở cả 3 tải trọng (Đặng Viết Hùng, 2014).
Kết hợp giá thể biofringe của công nghệ swim-bed vào công nghệ truyền thống SBR trong mô hình SB - SBR (Swim Bed - Sequencing Batch Reactor) để có được độ lỉnh hoạt và ổn định cao cùng với tiềm năng nâng cao được cả tải frọng và hiệu quả xử lý. Trong nghiên cứu này có 2 mô hình được làm bằng mica với cùng thể tích làm việc là 7,5 lít. Một bề cho giá thể biofimge vào và được xem là mô hình SB - SBR kiểm chứng. Một bể không cho giá thể vào và được xem là mô hình SBR đối chứng. Cả 2 mô hình được vận hành 4 lít/mẻ với nước thải tập trung khu công nghiệp ở các tải trọng hữu cơ 0,64; 0,96 và 1,28 kgCOD/m3/ngày ứng với các thời gian chu kỳ là 12, 8 và 6 giờ. Các kết quả thu được cho thấy cùng một tải trọng mô hình SB - SBR luôn cho hiệu quả xử lý cao hơn mô hình SBR truyền thống ở các chỉ tiêu ô nhiễm như COD, NHị+-N, TN, TP. Ở cả 2 tải trọng 0,64 và 0,96 kgCOD/m3/ngày, nước thải sau khi xử lý cùa bể SB - SBR có giá trị COD, NỈỈ4+-N, TN, TP đều nằm trong giới hạn cột A của QCVN 40:2011ZBTNMT. Ở tải trọng 0,64 kgCOD/m3/ngày, hiệu suất xử lý tương ứng là 92, 88, 88, 60 %. Ở tải trọng 0,96 kgCOD/m3/ngày, hiệu suất xử lý tương ứng là 88, 85,70, 57 %. Ở tải trọng 1,28 kgCOD/m3/ngày, nước thải sau khi xử lý của SB - SBR có giá trị COD, NH4+-N, TN, TP vẫn nằm trong giới hạn cột B. Ở giai đoạn cuối của từng chu kỳ, tổng nồng độ sinh khối trung bình là 3752, 3839, 3963 mg/1 trong đó sinh khối ở dạng dính bám là 2860, 2925, 3018 mg/1 tương ứng với 3 tải trọng 0,64; 0,96; 1,28 kgCOD/m3/ngày. Khả năng duy trì nồng độ và hoạt tính sinh khối cao chính là ưu điểm của giá thể biofringe với chuyển động
“bơi” rất đặc trưng (Đặng Viết Hùng, 2014).
Chen et al. (2001) sử dụng hệ thống ICEAS xử lý nước thải nhân tạo mô phỏng
30
nước thải sinh hoạt với chu kỳ 8h. Hệ thống này có hiệu quả xử lý COD cao (93.6 - 97.2%), tuy nhiên đầu ra có nồng độ nitrate cao (22.3 - 23.6 mg/1) và pH bị giảm (từ 7.0 xuống 5.6). Trong pha phản ứng, khi DO bị giảm từ 3.6 ~ 5.0 mg/1 xuống còn 0.5 - 1.2 mg/1, nitơ ở đầu vào đã bị nitrate hóa bán phần chuyển hóa thành nitrite. Nghiên cứu cho thấy với nồng độ DO thấp (0.3 ~ 1.0 mg/1) và MLSS cao (3200 mg/1 với mực nước là nửa bể) thì tỉ lệ chuyển hóa từ ammonia sang nitrite (1.44 - 3.55 mgN.g MLSS^.tí1) cao hơn tỉ lệ chuyển hóa từ nitrite sang nitrate (0.00 - 1.22 mgN.g MLSS^.tí1). Ngoài ra, NOx-N có thể bị loại bỏ đến 94.9% khi MLSS đạt mức 3200mg/l (với mực nước là nửa bể) trong DO thấp. Thí nghiệm trên chứng tỏ khả năng loại bỏ N trong nước thải sinh hoạt cũng như hiệu quả kinh tế của hệ thống ICEAS thông qua việc giảm lượng oxy cung cấp và không cần kiểm soát pH hay bổ sung nguồn carbon hữu cơ.
Zeinaddine et al. (2013) nghiên cứu về hiệu quả xử lý nitơ, photpho trong nước thải một trung tâm phân phối thủy sản bằng hệ thống ICEAS với thể tích 80L. Với các lưu lượng khác nhau (1.5 L/h; 3 L/h; 4.5 L/h; 6 L/h), thì hiệu quả xử lý BOD là (89,2% - 93.7%); COD từ (83.7% - 90.5%); NO2- từ (77.05% - 84.02%); NO3- từ (41.71% - 56.67%). Đặc biệt, hiệu quả xử lý PŨ43' của hệ thống từ (51.4% ~ 71.0%) trong khi các hệ thống bùn hoạt tính thông thường là 10 - 20% (Bitton, 1999), và dù cho với điều kiện hoạt động kém nhất thì khả năng loại bỏ p vẫn cao hơn gấp ba hệ thống thông thường.
Lee et al. (2001) nghiên cứu về khả năng xử lý chất dinh dưỡng trong nước thải sinh hoạt bằng mô hình full scale SBR dòng vào liên tục. Nghiên cứu được thực hiện trên 2 bể SBR song song, trong đó có một bể được bo sung methanol. Ket quả cho thấy không có sự khác biệt giữa khả năng khử nitrate hóa giữa 2 bể (-92%) nhưng khi bổ sung methanol thì thời gian thực hiện phản ứng khử nitrate hóa giảm đáng kể. Ngoài ra, khả năng xử lý photpho trong bể được bo sung methanol cũng cao hơn hẳn bể còn lại (P đầu ra là 0.86- 3.61 mgP/Lso với 1.74-4.13 mgP/L). Thí nghiệm cũng cho thấy lượng vss tăng lên theo tỉ lệ 0.18 - 0.29 gVSS/gCH3OH bổ sung, và methanol cũng góp phần tăng khả năng lắng của bùn.
Farham Karakani và Amir Hossein Mahvi (2005) nghiên cứu khả năng xử lý photpho trong nước thải sinh hoạt bằng ICEAS. Thí nghiệm tiến hành với 3 HRT khác nhau (12.4 h; 14h và 16h) thì khả năng xử lý Photpho đạt tương ứng là (55.9%; 52.1% và 38.5%). Thí nghiệm cũng chỉ ra khả năng xử lý Photpho của ICEAS cao hơn mức độ xử lý
31
Photpho của bùn hoạt tính thông thường là 10 - 20% (Bitton, 1999).
Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Wafandian (Trưng Quốc) được Li HongJing et al.
(2008) nghiên cứu trong 3 năm (2004 - 2007). Hệ thống này hoạt động với lưu lượng 0.694 m3/s, MLSS ~ 4000 mg/L, SRT = 28 ngày. Hiệu quả xử lý là COD 82%, BOD 87%, NH4- N 78%, TN 46%, ss 93%, TP 76% và đầu ra là COD 26 ~ 52mg/L (trung bình 40 mg/L), BOD 6 ~ 17 mg/L (trung bình 11 mg/L), NH4- N 0.68 ~ 7.79 mg/L (trung bình 3.87 mg/L), TN 11.61 ~ 19.44 mg/L (trung bình 15.58 mg/L), ss 2 ~ 19 mg/L (trung bình 11 mg/L), TP 0.5 ~ 1.02 mg/L.