Với khả năng kết hợp linh hoạt giữa các quá trình thiếu khí, hiếu khí và lọc sinh học, USBF không chỉ cải thiện hiệu suất xử lý mà còn giúp giảm thiểu lượng bùn thải, đồng thời giảm phát
Tổng quan về công nghệ USBF
Nước thải là gì ?
Nước thải là nước đã qua sử dụng, bị ảnh hưởng bởi hoạt động sinh hoạt, sản xuất, công nghiệp hay nông nghiệp, cần xử lý trước khi thải ra môi trường Nó chứa nhiều chất gây ô nhiễm (hữu cơ, vô cơ, vi sinh vật, hóa chất) có hại cho sức khỏe và hệ sinh thái nếu không được xử lý đúng cách.
Một số loại nước thải và quy chuẩn hiện hành
- QCVN 14 : 2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt
- QCVN 28 : 2010/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải y tế
- QCVN 40 : 2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp
- QCVN 12 – MT : 2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp giấy và bột giấy
- QCVN 13 – MT : 2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp dệt nhuộm
- QCVN 01 – MT : 2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sơ chế cao su thiên nhiên
- QCVN 60-MT:2015/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sản xuất cồn nhiên liệu
- QCVN 62 – MT : 2016/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi
- QCVN 29:2010/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải của kho và cửa hàng xăng dầu
- QCVN 11-MT:2015/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chế biến thủy sản
- QCVN 35:2010/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước khai thác thải từ các công trình dầu khí trên biển
- QCVN 25: 2009/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn
Công nghệ USBF chỉ hiệu quả với một số loại nước thải nhất định do thành phần ô nhiễm của nước thải rất đa dạng.
- Nước thải sinh hoạt : Chứa nhiều chất hữu cơ, hợp chất nitơ và phốt pho, và các chất rắn lơ lửng
+ Nước thải từ ngành chế biến thực phẩm: Thường chứa hàm lượng lớn các hợp chất hữu cơ, dầu mỡ, nitơ và phốt pho
+ Nước thải từ nhà máy sản xuất giấy: Có nhiều hợp chất hữu cơ, xenlulo và lignin
+ Nước thải từ nhà máy hóa chất: chứa nhiều hợp chất hữu cơ phức tạp cần xử lý triệt để
- Nước thải Ngành Thuỷ Sản : chứa nhiều chất hữu cơ từ các sản phẩm động vật, đặc biệt là protein, mỡ và dầu
- Nước thải từ trang trại chăn nuôi : Chứa nhiều chất hữu cơ, nitơ, phốt pho và các hợp chất có mùi
- Nước thải từ nhà máy sản xuất bia và rượu : Chứa hàm lượng cao chất hữu cơ và các hợp chất dễ phân hủy sinh học.
Cấu tạo mô hình & mô hình bể USBF
Mô hình xử lý nước thải 100 lít gồm 3 module: ngăn thiếu khí, ngăn hiếu khí và ngăn lắng lọc bùn sinh học dòng ngược (USBF) Nước thải được sục khí trước khi bơm định lượng vào ngăn thiếu khí bằng bơm P1 (có van điều chỉnh lưu lượng VI và lưu lượng kế Q1).
Mô hình sử dụng nguyên lý bình thông nhau, với khí từ ngăn T2 tự chảy sang ngăn hiếu khí T3, được sục khí bằng hệ thống diffuser và máy thổi P3 (điều chỉnh bởi Q3, V4) Nước thải chảy qua ngăn lắng T4, bùn lắng được bơm tuần hoàn (P2, điều chỉnh bởi V2, Q2), phần thừa thải qua V3 Hệ thống bao gồm máy bơm nước thải, máy bơm bùn, máy thổi khí, lưu lượng kế, van điều chỉnh và hệ thống phân phối khí.
Hình 1 Cấu tạo mô hình USBF
V3 Van xã bùn V4, V5: Các van khí nén Q1 Lưu lượng kế nước thải Q2 Lưu lượng kế bùn tuần hoàn Q3.Lưu lượng kế khí nén
K Thanh phân phối khí S1,S2,S3,S4,S5 : Các vị trí lấy mẫu
Nguyên tắc hoạt động của mô hình
Mô hình xử lý nước thải tích hợp quá trình khử C, nitrat hóa/khử nitrat và loại bỏ dinh dưỡng (N, P) Nước thải đã được tiền xử lý (loại bỏ chất rắn) được bơm vào ngăn thiếu khí (Anoxic selector) để chọn lọc vi sinh vật tạo bông, tăng hoạt tính bông bùn và ức chế vi sinh vật gây nở bùn Quá trình khử C, khử nitrat và loại bỏ P diễn ra trong ngăn thiếu khí, sau đó nước thải chảy vào ngăn hiếu khí (USBF) có sục khí USBF kết hợp lọc và xử lý sinh học, nước sạch chảy tràn ra ngoài, bùn tuần hoàn về ngăn thiếu khí.
Các quá trình diễn ra trong hệ thống
Mô hình USBF tích hợp quá trình khử C quan trọng trong xử lý nước thải, ảnh hưởng đến các giai đoạn khác Vi sinh vật sử dụng nguồn C từ chất hữu cơ trong nước thải để sinh trưởng, phát triển và sinh sản Quá trình này diễn ra ở cả 3 ngăn: thiếu khí, hiếu khí và ngăn USBF.
- Quá trình nitrat hóa (Nitrification) và khử nitrat hóa (Detrinification)
Kết hợp nitrat hóa và khử nitrat là phương pháp loại bỏ nitơ hiệu quả, ổn định và tiết kiệm chi phí nhờ hệ thống đơn giản, nhỏ gọn Mô hình nghiên cứu này tích hợp hai quá trình này trong hai ngăn riêng biệt: hiếu khí (nitrat hóa) và thiếu khí (khử nitrat).
Nitrat hóa là quá trình tự dưỡng, xảy ra trong điều kiện hiếu khí, nơi vi khuẩn oxy hóa amoniac (NH4+) và các hợp chất nitơ khác trong nước để lấy năng lượng, sinh trưởng và sinh sản.
Quá trình diễn ra qua hai giai đoạn nối tiếp nhau: giai đoạn nitrit hóa và giai đoạn nitrat hóa
+ Giai đoạn nitrit hóa: NH4+ sẽ được oxy hóa thành nitrit nhờ vi khuẩn nitrit hóa (Nitrosomonas và Nitrosospira) theo phương trình phản ứng sau :
+ Giai đoạn nitrat hóa: NO2- sẽ được chuyển thành NO3- nhờ vi khuẩn nitrat hóa (Nitrobacteria) theo phương trình phản ứng sau:
Quá trình khử nitrat diễn ra chủ yếu trong ngăn thiếu khí, là quá trình khử nitrat tạo ra sản phẩm cuối cùng là nitơ phân tử
Dòng tuần hoàn bùn giữa ngăn hiếu khí và thiếu khí cung cấp nguyên liệu (bao gồm NO3- từ quá trình nitrat hóa) và vi sinh vật cho quá trình xử lý, tối ưu hiệu quả hệ thống nhờ liên kết các module chức năng.
Nước thải chứa phospho ở cả dạng vô cơ và hữu cơ Vi sinh vật cần orthophosphate và polyphosphate để sinh trưởng, vận chuyển năng lượng và duy trì hoạt động sống.
Mô hình USBF tích hợp ba module thiếu khí, hiếu khí và lọc sinh học, cùng dòng tuần hoàn bùn hoạt tính tạo dòng liên tục, kết hợp khử P với khử C, nitrat hóa và khử nitrat Quá trình này tối ưu nhờ sự luân phiên hoạt động của các module và vi sinh vật.
10 trong các điều kiện thiếu khí và yếm khí, từ đó thúc đẩy các quá trình xử lý diễn ra vượt trội hơn mức bình thường
Nước thải được xử lý trong ngăn thiếu khí, nơi vi khuẩn phân giải hợp chất chứa photpho, giải phóng chất dinh dưỡng này.
P Dòng P hòa tan (Soluble phosphorus) từ ngăn thiếu khí theo dòng nước qua ngăn hiếu khí được các vi khuẩn ưa P hấp phụ và tích lũy Các vi khuẩn này hấp phụ P cao hơn mức bình thường vì ngoài việc phục vụ cho việc tổng hợp và duy trì tế bào, vận chuyển năng lượng, chúng còn tích lũy một lượng dư vào trong tế bào để sử dụng cho giai đoạn hoạt động sau Trong ngăn USBF, nhờ quá trình lắng của bùn hoạt tính nên P sẽ được loại bỏ Ngoài ra, nhờ dòng bùn hoạt tính tuần hoàn trở lại nên một số vi khuẩn ưa P sẽ được tuần hoàn trở lại ngăn thiếu khí sẽ tiếp tục phát triển và hấp phụ các Phòa tan có trong ngăn hiểu khí
- Qúa trình lọc sinh học và lắng trong ngăn USBF
USBF là module then chốt của hệ thống, tối ưu hóa quá trình lọc ngược lắng Thiết kế hình trụ chóp ngũ giác úp ngược của USBF thuận tiện cho việc thu hồi và tuần hoàn bùn Ba vùng chính của USBF gồm: vùng nước trong, vùng bùn lơ lững (vùng lọc sinh học), và vùng nén bùn ở đáy Dòng nước thải chảy từ dưới lên giúp bùn hoạt tính lắng chậm và hiệu quả hơn trong vùng bùn lơ lững.
Thiết kế USBF với hình dạng ngăn tăng thể tích từ dưới lên tạo gradient vận tốc dòng chảy, giảm dần từ đáy lên trên.
Bông bùn, hình thành từ các hạt bùn kết dính, tạo lớp cản giảm tốc độ dòng chảy và hoạt động như bộ lọc Bông bùn lắng xuống đáy do trọng lực, tạo gradient vận tốc dòng chảy bùn ngược chiều dòng nước.
Sự tuần hoàn bùn hoạt tính đáy ngăn USBF tạo gradient vận tốc hướng xuống, nâng cao hiệu suất lọc và xử lý sinh học so với bể lọc truyền thống.
Hình 2 Quy trình xử lí cuûa moâ hình USBF
Các yếu tố ảnh hưởng tới hoạt động của hệ thống
Hiệu suất xử lý hệ thống phụ thuộc nhiều yếu tố, trong đó điều kiện phát triển vi sinh vật đóng vai trò quan trọng quyết định khả năng xử lý.
Chế độ thủy động tối ưu trong xử lý nước thải đảm bảo tiếp xúc hiệu quả giữa bùn hoạt tính và nước thải, duy trì trạng thái lơ lững đồng đều Dòng chảy phải đáp ứng thiết kế để hệ thống vận hành hiệu quả và đạt hiệu suất xử lý cao.
Hàm lượng oxy hòa tan (DO) là thông số quan trọng trong xử lý nước thải, quyết định nhu cầu sục khí Ngăn thiếu khí cần DO khoảng 0,2mg/l, không cần sục khí; ngăn hiếu khí cần 2-4mg/l và phải sục khí mịn để tăng khả năng hòa tan.
Nhiệt độ hệ thống ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động vi sinh vật và hòa tan oxy, nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều giảm hiệu suất xử lý nước thải Nhiệt độ tối ưu dao động 20-35°C, phù hợp điều kiện phòng thí nghiệm.
pH ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme vi sinh vật, quá trình lắng, tạo bông bùn và hiệu quả xử lý nước thải Khoảng pH tối ưu cho xử lý sinh học là 6,5 - 8,5, phù hợp với pH của nước thải đô thị.
Chất dinh dưỡng (C, N, P ) là yếu tố thiết yếu cho sinh trưởng vi sinh vật trong hệ thống xử lý nước thải Mô hình USBF không cần bổ sung chất dinh dưỡng do thiết kế đảm bảo điều kiện dinh dưỡng hỗ trợ lẫn nhau giữa các công đoạn và nước thải thường chứa đủ chất dinh dưỡng cần thiết.
Hiệu xuất xử lí của USBF
Các vi sinh vật trong ngăn thiếu khí và hiếu khí sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các hợp chất đơn giản
, NO₃⁻ ) 70-90% Nitơ được loại bỏ thông qua quá trình nitrification và denitrification
3 Phốt pho 50-85% Loại bỏ thông qua quá trình sinh học và quá trình kết tủa
Các hạt chất rắn lơ lửng được giữ lại trong lớp bùn, sau đó bị phân hủy hoặc tách ra khỏi nước thông qua quá trình lắng và lọc
5 Dầu mỡ 50-70% Dầu mỡ bị hấp thụ bởi các lớp bùn hoạt tính hoặc bị tách ra trong quá trình lắng và lọc
Kim loại nặng tích tụ trong bùn và kết tủa, đòi hỏi kết hợp các phương pháp xử lý chuyên biệt để loại bỏ hiệu quả.
Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ USBF
- Chi phí vận hành và bảo trì thấp
- Hiệu suất xử lý cao
- Lượng bùn thải sản sinh ít
- Hạn chế tối đa mùi
- Có thể thay đổi thể tích một cách linh động nhất
- Tiết kiệm mặt bằng sử dụng
- Chi phí đâu tư ban đầu cao
- Yêu cầu quản và vận hành kỹ thuật cao
- Bảo trì, bảo dưỡng khó khăn
Ứng Dụng Công Nghệ
Công nghệ Upflow Sludge Blanket Filtration (USBF) đã được áp dụng
2.1.1 Nguyên vật liệu và phương pháp
Tất cả các hóa chất được sử dụng bao gồm NH4 +, NO3-, NO2-, HgCl2, KI, NaOH, KNaC4H4O6.4H2O, H2SO4, NH4Cl, KNO3, NaNO2, CH3COOH,
NaOH, Phenol, α - naphtylamin, EDTA là nhóm PA do Merck, Đức sản xuất Để xác định COD, sử dụng thuốc thử nhanh HACH (USA)
Vi sinh vật hiếu khí được lấy từ bùn thải bể xử lý sinh học hiếu khí, ly tâm lạnh (4°C, 8500 vòng/phút, 15 phút) rồi nuôi cấy làm giàu trong 800ml môi trường ATCC 1490 với 200g bùn khử nước trong bình DURAN-Flaschen® 1L, sục khí liên tục.
Vi sinh vật được nuôi cấy liên tục trong 20 ngày ở 25-30°C với sục khí Ln/L/phút Sau 2-3 ngày, bổ sung dinh dưỡng bằng cách lắng, gạn bỏ nước trong rồi tiếp tục sục khí.
Vi sinh vật kỵ khí được phân lập từ bùn sinh học bể xử lý kỵ khí, ly tâm lạnh (4°C, 8500 vòng/phút, 15 phút) rồi nuôi cấy làm giàu trong môi trường dinh dưỡng [7] (200g bùn/800ml dung dịch) trong bình 1L, khử oxy bằng N2, khuấy 50 vòng/phút ở nhiệt độ phòng (25-30°C) trong 20 ngày, bổ sung dinh dưỡng 2-3 ngày/lần.
Trước khi vận hành hệ thống USBF, cần đưa nuôi cấy làm giàu vào các ngăn yếm khí và hiếu khí, trộn đều để vi sinh vật thích nghi và phát triển tối ưu trong môi trường tương ứng.
Bùn hoạt tính được pha loãng bằng nước thải sinh hoạt đến nồng độ MLSS 2500-4000 mg/L rồi nuôi cấy thích nghi trong môi trường yếm khí và hiếu khí của hệ thống xử lý theo từng giai đoạn.
Giai đoạn 1: nước thải sinh hoạt được pha loãng 3 lần sau đó liên tục bổ sung vào hệ thống với HRT 24 giờ trong 18 ngày
Giai đoạn 2: nước thải sinh hoạt được pha loãng 3 lần để chảy liên tục vào hệ thống với HRT là 24 giờ trong 18 ngày tiếp theo
Giai đoạn 3: Bơm nước thải sinh hoạt vào hệ thống liên tục với HRT 24 giờ, vận hành hệ thống trong 17 ngày tiếp theo
2.1.2 Đặc điểm của nước thải sinh hoạt
Mẫu nước thải sinh hoạt nghiên cứu được lấy từ điểm xả sông Tô Lịch (khu vực cầu Hoàng Quốc Việt), có chỉ số pH (5.5-8.0), COD (110-225 mg/L), TSS (125-158 mg/L), NH4+-N (55-70 mg/L) và PO43 P (7-9 mg/L).
Hệ thống xử lý nước thải bằng thép không gỉ (L60 x W30 x H40 cm) có công suất 140L/ngày, gồm 3 ngăn: kỵ khí (HRT 2.2h), hiếu khí (HRT 6h) và USBF (HRT 1.8h) Hai máy khuấy (8x1.5cm, 60 vòng/phút) được lắp đặt trong ngăn kỵ khí và hiếu khí Hệ thống sục khí sử dụng 3 thanh silicon (20cm, cách nhau 10cm) với lưu lượng 13 m³/h.
Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt gồm các giai đoạn: kỵ khí (Q = 5,9 L/h), hiếu khí, và cuối cùng là USBF Nước sau xử lý được thu gom trên bề mặt, xả qua van một chiều và chứa trong bể nhựa.
Hệ thống USBF tự động tuần hoàn bùn trở lại buồng thiếu oxy, với chu kỳ 2 giờ/lần và tần suất 15 phút/lần.
Hệ thống được vận hành liên tục trong 1 tháng trong tháng 8 và tháng
9/2022 với tổng thời gian hoạt động là 10 giờ cho toàn hệ thống
Hình 3 : Sơ đồ hệ thống USBF
2.1.4 Phương pháp lấy mẫu và phân tích
Nghiên cứu đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt bằng cách phân tích hàng ngày các thông số TSS, COD, BOD5, PO₄³⁻-P, và NH₄⁺-N tại đầu vào và đầu ra Đồng thời, hàm lượng MLSS và SVI được đo ở cả ngăn kỵ khí và hiếu khí (độ sâu 20cm) để đánh giá hoạt động của vi sinh vật trong quá trình làm giàu nuôi cấy Các phân tích được thực hiện theo phương pháp tiêu chuẩn.
2.1.5.1 Sự phát triển của vi khuẩn trong giai đoạn nuôi cấy vi sinh vật thích nghi
Vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí, sau khi được phân lập, nuôi cấy và làm giàu, được pha loãng rồi đưa vào các ngăn hiếu khí và kỵ khí để thích nghi từng bước với nước thải sinh hoạt có hàm lượng chất ô nhiễm khác nhau qua 3 giai đoạn (Hình 4).
Hình 4: Sự phát triển của vi khuẩn (giá trị MLSS) trong 3 giai đoạn
Ban đầu, MLSS tăng đều (2500-6210 mg/L hiếu khí; 4000-6740 mg/L thiếu khí), phản ánh sự phát triển của vi sinh vật Giai đoạn sau, MLSS ổn định (6790-7210 mg/L hiếu khí; 7420-8140 mg/L thiếu khí), duy trì mật độ vi sinh vật cao, sẵn sàng cho quá trình xử lý tiếp theo.
2.1.5.2 Nuôi cấy vi sinh vật thích nghi trong hệ thống USBF Trong các hệ thống sinh học để xử lý nước thải sinh hoạt, hiệu quả của việc loại bỏ các chất ô nhiễm phụ thuộc vào nuôi cấy vi sinh vật Hàm lượng MLSS
18 trong các ngăn hiếu khí và kỵ khí của hệ thống USBF trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt được thể hiện trong hình 5
Hàm lượng MLSS trong cả ngăn kỵ khí và hiếu khí của hệ thống USBF giảm đáng kể trong 7 ngày đầu (từ 7030 xuống 5152 mg/L và từ 6020 xuống 4165 mg/L), nguyên nhân là do HRT giảm 2,4 lần so với giai đoạn trước Sau 17 ngày, hàm lượng MLSS ổn định ở mức thấp hơn, dù pH, nhiệt độ, chất dinh dưỡng và tốc độ tăng trưởng vi sinh vật tương đối ổn định Việc tăng tốc độ dòng nước dẫn đến pha loãng vi sinh vật.
Nồng độ MLSS giảm mạnh ban đầu, sau đó giảm chậm dần đều từ ngày 8 đến 17, xuống còn 3741 mg/L (kỵ khí) và 2847 mg/L (hiếu khí) Từ ngày 18 đến 31, MLSS ổn định ở mức 3400-3700 mg/L (kỵ khí) và 2500-2700 mg/L (hiếu khí), đủ để xử lý chất ô nhiễm hiệu quả.
Hình 5: Sự thay đổi hàm lượng MLSS trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt trong hệ thống USBF
Upflow Sludge Blanket Filtration (USBF): an Innovative Technology in
Nghiên cứu được thực hiện tại Khoa Kỹ thuật Sức khỏe Môi trường, Trường Y tế Công cộng và Trung tâm Nghiên cứu Môi trường, Đại học Khoa học Y tế Tehran, Iran, cùng với sự hợp tác của Viện Nghiên cứu Y tế Quốc gia, Bộ Y tế, Tehran, Iran.
- Thời gian chấp nhận : Ngày 14 tháng 4 năm 2010
2.3.1 Tổng quan về bài báo
Công nghệ xử lý nước thải sinh học mới, Lọc chăn bùn dòng chảy (USBF), sử dụng hệ thống hiếu khí với chăn bùn trong bể lắng để tách flocs sinh học và chất rắn lơ lửng Hiệu quả của quy trình USBF một giai đoạn đã được chứng minh qua nghiên cứu quy mô phòng thí nghiệm trong xử lý nước thải sinh hoạt.
Hệ thống xử lý nước thải thí điểm USBF sử dụng sợi thủy tinh và tích hợp máy nén khí, thiết bị trộn, hai máy bơm thu hồi bùn và phun nước thải Nước thải thí nghiệm được tổng hợp mô phỏng nước thải sinh hoạt điển hình (COD 277 mg/l, BOD5 250 mg/l, TSS 1 mg/l).
+ Kết quả: Trung bình, hệ thống xử lý có khả năng loại bỏ 82,2% BOD5 và
Hiệu suất loại bỏ COD đạt 85,7% với thời gian lưu thủy lực (HRT) 6 giờ Giảm đáng kể xuống 50% (BOD) và 46,5% (COD) khi HRT giảm xuống 2 giờ Tăng nồng độ chất ô nhiễm lên 50% không cải thiện đáng kể hiệu suất loại bỏ ở HRT 6 giờ.
2.3.2 Nguyên vật liệu và phương pháp
Hệ thống xử lý nước thải USBF một giai đoạn sử dụng lò phản ứng bốn ngăn (trầm tích sơ cấp, khử nitrat, sục khí, phân tách) làm từ sợi thủy tinh 4mm, dung tích 4L Năm bước xử lý được thực hiện trong lò phản ứng này.
Giai đoạn đầu tiên xử lý nước thải, người ảnh hưởng được đưa vào hệ thống lắng sơ cấp, dự kiến giảm tối thiểu 60% nồng độ TSS.
Giai đoạn hai xử lý nước thải tập trung loại bỏ carbon hữu cơ, có thể tích hợp quá trình nitrat hóa Thời gian lưu thủy lực dao động từ 2 đến 8 giờ.
Giai đoạn thứ ba xử lý nước thải tập trung vào khử nitrat sau quá trình sục khí và nitrat hóa, chuyển đổi nitrat thành khí nitơ (N2).
- Giai đoạn thứ tư: Trong giai đoạn này, nước thải được truyền từ các thiết bị phân tách và được lọc từ chăn bùn
Giai đoạn cuối cùng, nước thải lắng được dẫn qua hệ thống phân tách rồi thải ra ngoài.
Hình 19 : Bố trí thí nghiệm được sử dụng trong nghiên cứu này
Hệ thống xử lý nước thải bao gồm các giai đoạn lắng, khử nitrat và sục khí Nước sau lắng và khử nitrat sơ cấp được dẫn qua bể lắng, rồi bơm trở lại quá trình khử nitrat (tỷ lệ 3-5 lần lượng nước vào thiết bị sục khí) Hai máy bơm và hai bộ khuếch tán oxy đảm bảo nồng độ oxy hòa tan luôn duy trì ở 2-3 mg/l.
Khối lượng sinh học thích ứng với nước thải tổng hợp trong khoảng hai tuần sau khi gieo hạt Kết thúc giai đoạn này, bùn trong thiết bị tách trầm tích ổn định, nhỏ gọn với mật độ 1,03 kg/l Nước thải tổng hợp đầu vào thí nghiệm USBF có các thông số kỹ thuật cụ thể.
Thí nghiệm sử dụng hợp chất duy nhất tạo nước thải khô sữa giống nước máy Hệ thống USBF được vận hành ở 3 thời gian lưu khác nhau (HRT 6, 4, và 2 giờ) với BOD5 tăng 1,5 lần, giữ tuổi bùn khoảng 20 ngày và nồng độ MLSS, MLVSS ổn định.
Nghiên cứu đánh giá hiệu quả của thí điểm USBF đối với nước thải có nồng độ BOD5, COD và TSS ban đầu 6000 và 8000 mg/l, sử dụng phương pháp phân tích theo tiêu chuẩn APHA, AWWA, WEF (1998) Việc lấy mẫu và thử nghiệm được tiến hành sau giai đoạn thích ứng.
Bảng 3 : Kết quả xử lí nước
Các kết quả thu được trong bốn giai đoạn đều được trình bày trong Hình 20,
Kết quả thí nghiệm (Hình 20, Bảng 3.1) cho thấy BOD nước thải đạt mức thấp 20 mg/l ở một số thời gian lưu thủy lực (HRT), với hiệu suất loại bỏ lên đến 82%.
Hệ thống xử lý nước thải đạt hiệu suất loại bỏ COD lên đến 85%, với nồng độ COD cuối cùng thấp tới 23 mg/l ở các thời gian lưu khác nhau (HRT) Nồng độ TSS trong nước thải hầu hết dưới 1 mg/l, chủ yếu do hiện tượng tạo bùn nén cục máu đông trong thiết bị phân tách trầm tích, hạn chế khả năng tạo cặn thoát hệ thống Dữ liệu chi tiết về BOD, COD, TSS và độ đục ở các giai đoạn xử lý được trình bày trong Bảng 3.1.
Hình 20 : Nồng độ nước thải BOD5 và hiệu quả loại bỏ ở các HRT khác nhau
Hình 21 : Nồng độ nước thải COD và hiệu quả loại bỏ ở các HRT khác nhau
2.3.4 Nhận Xét về công nghệ USBF trong thực tế
Cho đến nay, dữ liệu hạn chế có sẵn về hoạt động của USBF Mosquera -
Corral et al (Mosquera-Corral A, Sánchez M, Campos JL, Méndez R, Lema JM
