CHƯƠNG 2 ĐÓI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u
2.1. Đối tượng nghiên CÚ 01
Nước rỉ rác tự ủ và nước rỉ rác ở bãi rác Nam Sơn (Sóc Son - Hà Nội) đã qua quá trình xử lý thiếu - hiếu khí kết hợp sử dụng vật liệu EBB.
2.2. Phưo’ng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
Đây là phương pháp nghiên CÚOI các tài liệu, sách báo, tạp chí, các báo cáo, tham luận ngành... để tìm kiếm, thu thập thông tin có lien quan đến đề tài mình đang quan tâm. Qua nhưng thông tin này ta cá thể có được những nhận định, đánh giá chính xác mang tính logic và thuyết phục cao. Sau khi áp dụng phương pháp tài liệu đã thu thập sẽ xác định được phần tổng quan cho đề tài như:
- Đặc điểm của nước rỉ rác (sự hình thành nước rỉ rác, phân loại nước rác, thành phần và tính chất nước rác, các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần tính chất nước rác).
- Các phương pháp xử lý nước rỉ rác.
- Phương pháp xử lý Amoni có trong nước rỉ rác.
- Tổng quan công nghệ và ứng dụng của EBB.
2.2.2. Phương pháp phân tích
Amoni được xác định bằng phương pháp Natri nitroprusiat, đo quang tại bước sóng 655nm trên thiết bị u v - VIS spectrophotom eter 2450 (Shimazu - Nhật Bản),
a) Hóa chất
• Mau nước rỉ rác cần phân tích
• Thuốc thử màu (thuốc thử 1)
Hòa tan 130g ± lg natrisalixylat (C7H603Na) và 130g ± lg trinatrixytrat ngậm 2
Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
phân tử nước (C6H50 7Na3.2H2 0) trong bình định mức 1000 ml. Thêm một lượng nước đủ để cho tổng thể tích chất lỏng bằng khoảng 950 ml và sau đó thêm 0,97g ± 0,005g natrinitrosopentaxyano sắt (III) ngậm 2 phân tửnước (natri nitroprusiat: ỊFe(CN)5N 0 }N a2.2H 20) vào dung dịch. Hòa tan chất rắn trong dung dịch, sau đố pha loãng bằng nước tới vạch. Bảo quản trong lọ thủy tinh màu hổ phách, thuốc thử bền ít nhất trong 2 tuần.
• Thuốc thử dung dịch natridiclorosoxyanurat (thuốc thử 2)
Hòa tan 32g ± 0 ,lg natri hydroxit trong 500 ml±50 ml. Làm nguội dung dịch đến nhiệt độ trong phòng và thêm 2g ± 0,02g natridiclorosoxyanurat ngậm 2 phân tử nước (C2N303Cl2Na.2H2 0) vào dung dịch. Hòa tan chất rắn và chuyển toàn bộ dung dịch sang bình định mức dung tích 1000 ml thêm nước tới vạch. Bảo quản trong lọ thủy tinh màu hổ phách, thuốc thử này ổn định ít nhất trong 2 tuần.
b) Dụng cụ
• Nước cất 2 lần
• Bình định mức 25ml
• Pipet 20ml, 2ml c) Tiến hành phân tích
• Bước 1: Lấy 20ml dung dịch mẫu cho vào bình định mức 25 ml.
• Bước 2: Cho 2ml thuốc thử 1.
• Bước 3: Cho 2ml thuốc thử 2
• Bước 4: Định mức tới 25ml. Đậy lọ bằng nút nhám, lắc đều. Đe cho màu phát triển ở nhiệt độ phòng (22 - 27°C) trong ánh sáng ít nhất 45 phút.
• Bước 5: Mau trắng: Thay mẫu nước cân phân tích bằng nước cất và tiến hành tương tự như các bước ở trên.
• Bước 6: Đo màu ở bước sóng 655nm trên thiết bị u v - VIS.
d) Tính toán kết quả
•Tính hiệu suất xử lý Amoni:
H = (Cvào - c ra) X 100/Cvào
•Tính thời gian lưu:
T = V/Qvào
•Tính tải lượng Amoni:
L = Cvào (mg/L) X Qvào (L/ngày)/(V X 1000) Trong đó:
T : Thời gian lưu nước rỉ rác (giờ)
V: Thể tích nước trong bể phản ứng (lít) Ọ: Lưu lượng (L/giờ)
H: Hiệu suất xử lý (%)
Cvào: Nồng độ Amoni đầu vào (mg/L) c ra: Nồng độ Amoni đầu ra (mg/L) L: tải lượng Amoni (kg/m3.ngày)
2.4.4. Phương pháp thực nghiệm Mô tả th í nghiệm
O u tp u t
A ir pum p
Hình 2.1: Mô hình xử lý nước rỉ rác
M o d ified EBB
Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Nước rỉ rác được lấy từ quá trình phân hủy rác thải sinh hoạt. Rác thải hộ gia đình được đưa vào bể ủ, bao gồm các thành phần chủ yếu với trọng lượng tương ứng với Bảng 2.1.
Bảng 2.1: Các thành phần phần chủ yếu trong rác thải sinh hoạt (đơn vị:
kg) Chât
hữu cơ
Giấy Vải Plastic Cao
su Da Gỗ Tóc Lông Kim
loại
Thủy tinh
Chất trơ 10.000 0.193 0.193 3.177 0.037 0.037 0.037 0.037 0.037 1.222 1.466 3.747
--- '--- --- ZI--- --- --- --- --- T"--- --- Nguôn: Vietnam Environment Monitor 2004 - Solid Waste
Hình 2.2 : Nước rỉ rác tự ủ
Hình 2.3 : Pha loãng nước rỉ rác tự ủ để chạy hệ thống xử lý
Sau 5 ngày lại tưới vào trong bể ủ 3 lít nước để giữ độ ẩm cần thiết. Sau 3 tháng ủ, nước rỉ rác được rút ra từ từ và pha với nước để chạy qua hệ thí nghiệm.
Nồng độ COD được khống chế từ 700 đến 1600 mg/L và NH4+từ 20 mg/L đến 50mg/L.Nước rỉ rác được đưa vào thùng chứa (1), tại đây nhờ một bơm định lượng (2), nước thải được đưa sang cột xử lý thiếu khí (3).
Trong điều kiện thiếu khí hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển để xử lý N và p thông qua quá trình Nitrat hóa và Photphoril. Từ cột (3) nước thải tự chảy tràn sang cột hiếu khí (4), tại đây các vi sinh vật hiếu khí tồn tại và phát triển trên vật liệu EBB cải tiến. Quá trình oxy hóa và phân hủy chất hữu cơ, quá trình tổng hợp tế bào mới và quá trình phân hủy nội sinh được duy trì trong cột (4).
Chế phẩm Sagi - Bio được cấy trục tiếp vào vật liệu EBB cải tiến, mật độ vi sinh vật thiếu khí đạt 1.6 X 105 CFU/gr và vi sinh vật hiếu khí đạt 3.7 X 107 CFƯ/gr sau 10 ngày [6]. Các thông số COD và NH4+ được xác định hàng ngày ở 2 cột thiếu - hiếu khí và dưới nhũng tốc độ dòng khác nhau từ 0.5 L/giờ đến 1 L/giờ.
Hình 2.4 : Hệ thống x ử lý nước rỉ rác
Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Điểu kiện thực nghiệm pH thay đổi từ 5 - 10.
Nhiệt độ từ 20 - 25°c.
Hệ được khởi động từ 28/10/2014 đến 20/03/2015.
SỐ lượng viên EBB cải tiến trong hệ là 8 viên/cột.
Hằng ngày lấy mẫu đầu vào và đầu ra để xác định hiệu quả xử lý Amoni của hệ.
Tiến hành chạy hệ theo từng giai đoạn 0,25L/giờ, 0,5 L/giờ, 1 L/giờ.
Phương pháp lấy mẫu
Việc lấy mẫu đòi hỏi tính chính xác cao, thời gian lấy mẫu, lượng mẫu phải được lặp đi lặp lại nhiều lần sao cho các kết quả phân tích đáng tin cậy phục vụ cho báo cáo cuối cùng của đề tài.
Cách lấy mẫu:
Lấy mẫu nước đầu vào, đầu ra hiếu khí và đầu ra thiếu khí.
Đe nước chấy tự do tối thiểu 5 phút hoặc lâu hơn để xả hết nước cũ trong đường ống lấy mẫu trước khi lấy mẫu vào chai.
Tráng chai 3 lần với chính nguồn nước cần lấy mẫu. Cho nước chảy đầy chai và đậy nắp lại.
Mang lên phòng thí nghiệm phân tích. Một ngày lấy mẫu 2 lần.
Tiến hành theo dõi hằng ngày và ghi lại các số liệu trong quá trình làm việc:
Lấy mẫu nước rỉ rác đầu ra và đầu vào của hệ đang chạy.
Ghi lại các thông số tại thiết bị như pH, DO, nhiệt độ phòng.
Đo và điều chỉnh bơm đầu vào.
Thường xuyên quan sát và ghi lại nhũng biến đổi diễn ra trên hệ thiết bị thí nghiệm qua nhật kí thí nghiệm.
Số liệu phân tích được xử lý bằng phần mềm Excel sau đó chuyến ra các biếu đồ, đồ thị minh họa.