1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

treatment of landfille leachate using MB

121 7 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Treatment Of Landfill Leachate Using MB
Trường học Trường Đại Học
Thể loại luận văn
Định dạng
Số trang 121
Dung lượng 4,06 MB

Cấu trúc

  • Chương 1: MỞ ĐẦU (5)
    • 1.1. Đặt vấn đề (5)
    • 1.2. Mục tiêu luận văn (6)
    • 1.3. Phạm vi nghiên cứu (6)
    • 1.4. Nội dung nghiên cứu (6)
  • Chửụng 2 TOÅNG QUAN (8)
    • 2.1. Giới thiệu bãi rác Gò Cát (0)
    • 2.2. Tổng quan về nitrat hoá và khử nitrat hoá (0)
      • 2.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nitrat hoá. 7 2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử nitrat hoá (0)
    • 2.3. Toồng quan veà coõng ngheọ MBR ( Membrane bioreactor ).12 1. Giới thiệu (0)
      • 2.3.2. Những thuận lợi, hạn chế và nguyên nhân gây nghẹt màng (0)
      • 2.3.3. Một số công trình ứng dụng của MBR vào xử lý nước thải (0)
      • 2.3.4. Ứng dụng Membrane Bioreactor (MBR) trong xử lý nitơ (0)
    • 2.4. Toồng quan veà Anammox ( Anaerobic Ammonia Oxidation )18 1. Mô tả cơ chế (0)
      • 2.4.2. Mô tả quá trình xử lý (0)
      • 2.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình Anammox.26 2.5. Tổng hợp về các nghiên cứu , các công nghệ xử lý (0)
      • 2.5.1. Caùc nghieân c#ùu ở n#ôùc ngoài (0)
      • 2.5.2. Cauức nghieaõn c#uứu trong n#oõuức (0)
  • Chương 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU (75)
    • 3.1. Mô hình và nguyên vật lieọu (76)
      • 3.1.1. Nước thải đầu vào (76)
      • 3.1.2. Bùn hoạt tính dùng để nghiên cứu (77)
      • 3.1.3. Mô hình nghiên cứu (77)
    • 3.2. Phương pháp nghiên cứu (79)
    • 3.3. Phương pháp phân tích (0)
  • Chương 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN (84)
    • 4.1. Quá trình nitrat hoá bán phần trong mô hình AMBR (84)
      • 4.1.1. Xác định thời gian lưu nước cần thiết để có tỉ lệ N-NH 4 + : N-NO 2 - caàn (84)
      • 4.1.2. Độ kiềm (92)
      • 4.1.3. pH (93)
      • 4.1.4. Sinh khoái (93)
      • 4.1.5. COD (94)
      • 4.1.6. DO – Heọ soỏ truyeàn khoỏi K L a (0)
      • 4.1.7. Nhiệt độ (97)
      • 4.1.8. Chất độc hại (98)
      • 4.1.9. Ammonia – nitrit (98)
      • 4.1.10. Thời gian lưu bùn (SRT) – Thời gian lưu nước (HRT)58 4.1.11. Hiệu quả xử lý nitơ (99)
    • 4.2. Moâ hình Anoxic (0)
      • 4.2.1. Xác định hiệu quả xử lý theo DO và tỉ lệ N-NH 4 + : N-NO 2 (101)
      • 4.2.2. DO (104)
      • 4.2.3. Nhiệt độ (104)
      • 4.2.4. pH (104)
      • 4.2.5. Chất dinh dưỡng – COD (104)
      • 4.2.6. Sinh khoái (104)
  • Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ (106)
    • 5.1. Kết luận (106)
    • 5.2. Hướng phát triển và mở rộng (106)
    • 5.3. Kieán nghò (0)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (120)
    • Bàng 2.7 So sánh một số hệ thống xử lý nitơ bằng sinh học (65)
    • Bàng 3.2: Thông số vận hành mô hình Anoxic (82)
    • Bàng 4.3: Kết quả vận hành mẻ 6 (86)
    • Bàng 4.4: Kết quả vận hành mẻ 7 (87)
    • Bàng 4.5: Kết quả vận hành mẻ 8 (88)
    • Bàng 4.6: Kết quả vận hành mẻ 9 (88)
    • Bàng 4.7: Kết quả vận hành mẻ 10 (89)
    • Bàng 4.8: Kết quả vận hành mẻ 11 (89)
    • Bàng 4.9: Kết quả vận hành mẻ 12 lần 1 (90)
    • Bàng 4.10: Kết quả vận hành mẻ 12 lần 2 (90)
    • Bàng 4.11: Kết quả về thời gian lưu nước cần thiết (91)
    • Bàng 4.12: Kết quả độ kiềm đo đạc được (92)
    • Bàng 4.13: Sự tăng trưởng của sinh khối trong mô hình MBR (93)
    • Bàng 4.14: Thống số sinh học của quá trình nitrat hoá (94)
      • 3.1.3.3 Mô hình đối chứng SBR nitrat hoá bằng nước thải nhân tạo (78)

Nội dung

TOÅNG QUAN

Toồng quan veà Anammox ( Anaerobic Ammonia Oxidation )18 1 Mô tả cơ chế

Sơ đồ bố trí thí nghiệm:

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Mô hình và nguyên vật lieọu

Nước thải đầu vào được thu thập từ vị trí sau bể UASB của trạm xử lý nước rỉ rác tại bãi rác Gò Cát, xã Bình Hưng Hòa, huyện Bình Chánh, TP HCM.

Bảng 3.1 : Tính chất nước thải đầu vào

Chổ tieõu ẹụn vũ tính Giá trị

SBR nitrate hoá bán phaàn MBR ntrate hoá toàn phaàn Anoxic khử nitrite

SBR nitrate hoá bán phaàn

SBR nitrate hoá bán phaàn

MBR nitrate hoá toàn phần

MLSS HRT N-NH 4 + : N-NO 2 pH COD

MLSS HRT N-NH 4 + : N-NO 2 pH

1900 N-NH3 mg/l 900 – 1300 N-NO2 mg/l 0,2 – 0,3 N-NO3 mg/l 0.5-1.00

BOD5 mg/L 1500-8500 Độ kieàm mg/L 10000-14000 Độ cứng mg/L

Nguồn: PTN Khoa Môi trường – ĐHBK, 2006

3.1.2 Bùn hoạt tính dùng để nghiên cứu

Bùn hoạt tính được sử dụng trong nghiên cứu mô hình SBR và MBR được lấy từ bể aerotank của hệ thống xử lý nước rỉ rác tại bãi rác Gò Cát.

Bùn hoạt tính dùng cho nghiên cứu mơ hình Anoxic lấy từ bể UASB của hệ thống xử lý nước rỉ rác hiện hữu của bãi rác Gò Cát.

3.1.3.1 Mõ hình SBR nitrat hoá bán phần hoạt động theo mẻ

 Mô hình SBR nitrate hóa toàn phần được làm bằng mica có kích thước 0,1m×0,1m×1m, thể tích 10L, thể tích làm việc 05L

 Mô hình được làm thoáng bằng cách sục khí bằng đá bọt đặt ở đáy thiết bị.

 Nước sau phản ứng được rút ra sau khi để lắng trên 1 giờ

3.1.3.2 Mô hình MBR nitrat hoá bán phần hoạt động theo mẻ

 Mô hình MBR nitrate hóa được làm bằng mica có kích thước 0,1m×0,1m×1m, thể tích 10L, thể tích làm việc 05L

Mô hình phản ứng sử dụng module màng dạng sợi của Mitsubishi Rayon Co.Ltd, cụ thể là vật liệu Sterapore, model STNM424, với kích thước lỗ rỗng 0,1 µm và diện tích bề mặt 0,42 m², được lắp đặt cố định chìm ở phần trên của thiết bị.

 Mô hình được làm thoáng bằng cách sục khí bằng đá bọt đặt ở đáy thiết bị.

 Nước sau phản ứng được rút qua màng nhờ bơm định lượng (H=6,5Bar, Qmaxc L/h) có thể điều chỉnh lưu lượng.

Hình 3.1: Mô hình MBR nitrat hoá bán phần 3.1.3.3 Mô hình đối chứng SBR nitrat hoá bằng nước thải nhân tạo

 Mô hình SBR nitrate hóa được làm bằng mica có kích thước 0,1m×0,1m×1m, thể tích 10L, thể tích làm việc 05L

 Mô hình được làm thoáng bằng cách sục khí bằng đá bọt đặt ở đáy thiết bị.

 Nước sau phản ứng được rút ra sau khi để lắng trên 1 giờ

Mô hình anoxic có thể tích 05L, được làm từ mica với hình dạng trụ tròn, sử dụng máy khuấy từ để khuấy trộn, cho phép điều chỉnh tốc độ khuấy linh hoạt.

Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Khởi động mô hình SBR nitrat hóa bán phần

 Nuôi cấy hệ bùn hoạt tính trong bể SBR với nồng độ MLSS ban đầu 8 g/l.

 Nước thải vào là nước thải sau bể UASB.

 Thay đổi và xác định HRT thích hợp cho quá trình nitrate hóa bán phần diễn ra tốt nhất thơng qua viêc theo dõi tỉ lệ N-

 Ngừng quá trình khởi động khi SBR hoạt động ổn định với tỷ lệ N-NH4 + : N-NO2 - ≈ 1:1

 Các thông số giám sát cho quá trình bao gồm: pH, nhiệt độ , MLSS, HRT, N-NH4 +, N-NO2 -, N-NO3- …

3.2.2 Khởi động mơ hình MBR nitrat hĩa toàn phần

 Nuôi tiếp tục hệ bùn hoạt tính trong bể SBR với nồng độ MLSS đạt 14 g/l.

 Nước thải vào là nước thải sau bể UASB.

 Thay đổi và xác định HRT thích hợp cho quá trình nitrate hóa toàn phần diễn ra tốt nhất thơng qua viêc theo dõi N-NH4 +

 Ngừng quá trình khởi động khi MBR hoạt động ổn định với nồng độ N-NH4 + đạt giá trị nhỏ nhất có thể.

 Các thông số giám sát cho quá trình bao gồm: pH, nhiệt độ , MLSS, HRT, N-NH4 +, N-NO2 -, N-NO3- …

3.2.3 Khởi động mô hình đối chứng – nitrat hoá bằng nước thải nhân tạo

 Nuôi cấy hệ bùn hoạt tính trong bể SBR với nồng độ MLSS ban đầu 8 g/l.

 Nước cho vào mô hình là nước cấp được được bổ sung:

 Thay đổi và xác định HRT thích hợp cho quá trình nitrate hóa diễn ra tốt nhất thơng qua viêc theo dõi tỉ lệ N-NH4 + : NO2 -

 Ngừng quá trình khởi động khi SBR hoạt động ổn định với tỷ lệ N-NH4 + : N-NO2 - ≈ 1:1

 Các thông số giám sát cho quá trình bao gồm: pH, nhiệt độ , MLSS, HRT, N-NH4 +, N-NO2 -, N-NO3- …

Tiếp tục mô hình đối chứng SBR nhưng không bổ sung glucôzơ mà ta bổ sung NaHCO3

3.2.4 Khởi động mơ hình Anoxic

 Nuụi cấy heọ buứn kũ khớ nồng độ 8 g/L trong nước đầu ra của bể SBR

 Chạy mô hình theo mẻ cho đến khi ổn định

 Các thông số giám sát cho quá trình bao gồm: pH, nhiệt độ , MLSS, HRT, N-NH4 +, N-NO2 -, N-NO3 - …

3.3 Các thông số vận hành

3.3.1 Mô hình SBR nitrate hóa bán phần và MBR nitrat hoá toàn phần

Xác định thời gian lưu nước thủy lực cho quá trình nitrate hóa ghi nhận tỷ lệ N-Amonia : N-Nitrite

Bảng 3.1: Thông số vận hành mô hình SBR, MBR ẹieàu kieọn vận hành Giá trị

(mg/L) 1400 – 1900 (nước thải nguyeân thuûy)

SRT (ngày) Không rút bùn

3.3.2 Mô hìnhđối chứng SBR xác định thời gian lưu nước thuỷ lực cho quá trình nitrat hoá bằng cách ghi nhận tiû lệ N-NH4 + : N-NO2.

Bảng 3.1: Thông số vận hành mô hình SBR ẹieàu kieọn vận hành Giá trị

SRT (ngày) Không ruựt buứn

Xác định hiệu quả khử nitrit thông qua HRT,MLSS, DO, SRT và chất dinh dưỡng bổ sung vào mô hình.

Bàng 3.2: Thông số vận hành mô hình Anoxic Điều kiện vận hành Giá trị

( glucozơ và mật rỉ đường)

SRT (ngày) Không ruựt buứn

Mẫu nước sau xử lý được lọc để sau đĩ đem đi phân tích các chỉ tiêu dựa theo cuốn “Standard Methods for the Exammination of Water and Wastewater".

• pH được đo bằng máy đo pH hay pH kế.

• DO được đo bằng máy đo DO

Nhu cầu oxy hóa học (COD) được xác định thông qua phương pháp oxy hóa với potassium K2Cr2O7 trong môi trường acid mạnh, cụ thể là acid sulfuric đậm đặc, kết hợp với quá trình đun nóng.

150 0 C trong thời gian 2 giờ Sau đó đem định phân bằng ferrous ammonium sulfate (FAS) Fe(NH)4(SO4)2.6H2O 0,25M với chổ thũ Feroin.

• Hàm lượng cặn lơ lửng trong hỗn hợp lỏng MLSS , được xác định bằng phương pháp sấy ở 103 - 105 0 C đến trọng lượng không đổi

N- NH3 được xác định thông qua phương pháp chưng cất Kjeldahl trong môi trường có pH 9,5 Hơi ammonia sẽ được hấp thụ vào dung dịch acid boric H3BO3, sử dụng chỉ thị H3BO3 - methyl red - methylenblue Sau đó, quá trình định phân được thực hiện bằng dung dịch acid sulfuric H2SO4 0,02N.

N hữu cơ được xác định thông qua phương pháp phân hủy và chưng cất Kjeldahl Quá trình này bắt đầu bằng việc phân hủy mẫu nước bằng potassium sulfate (K2SO4) và copper sulfate (CuSO4) trong môi trường acid mạnh (H2SO4) Sau đó, mẫu được chưng cất để xác định hàm lượng ammonia.

• N-NO 3 - được xác định bằng phương pháp Salycilate và đo độ hấp thu trên máy spectrophotometer.

• N-NO 2 - được xác định bằng tác nhân Sulfanilamide, dung dịch N-(1-naphthyl) - ethylenediamine dehydrocloride và đo độ hấp thu trên máy spectrophotometer.

Phương pháp phân tích

4.1 Quá trình nitrat hoá bán phần trong mô hình SBR

4.1.1 Xác định thời gian lưu nước cần thiết để có tỉ lệ N-NH 4 + : N-NO 2 - cần : Đối với mô hình SBR chúng ta sẽ vận hành mô hình đi từ giai đoạn thích nghi ban đầu đến giai đoạn hoạt động ổn định Sự thay đổi này sẽ giúp cho chúng ta khảo sát được tỉ lệ N-NH3 : N-NO2 - biến thiên theo thời gian lưu nước

Trong suốt quá trình thông số DO được cố định và theo dõi sự thay đổi của pH, MLSS, COD,N-NH4 +, N-NO2 -, N-NO3 - theo HRT

Thời gian thích nghi kéo dài 20 ngày, bao gồm các mẻ 1 đến 5 Sau mẻ 6, mô hình bắt đầu hoạt động ổn định.

Trong giai đoạn thích nghi, quá trình chuyển hóa diễn ra chậm chạp ở giai đoạn đầu, nhưng sau đó trở nên rõ ràng hơn Điều này một phần là do thời gian lưu nước dài và một phần là do sự thích nghi dần dần của sinh khối trong mô hình Đặc biệt, ở mẻ 1, quá trình này hầu như diễn ra rất chậm.

Bảng 4.2: Kết quả vận hành mẻ 1 (DO = 0,11 mg/L)

24 1690 690 0.17 5.9 3269 8.16 30.1 Ở trạng mẻ 2 quá trình diễn ra có chiều hướng rõ ràng hơn vì thời gian lưu nước lớn hơn rất nhiều Điều này thể hiện như sau :

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Quá trình nitrat hoá bán phần trong mô hình AMBR

4.1.1 Xác định thời gian lưu nước cần thiết để có tỉ lệ N-NH 4 + : N-NO 2 - cần : Đối với mô hình SBR chúng ta sẽ vận hành mô hình đi từ giai đoạn thích nghi ban đầu đến giai đoạn hoạt động ổn định Sự thay đổi này sẽ giúp cho chúng ta khảo sát được tỉ lệ N-NH3 : N-NO2 - biến thiên theo thời gian lưu nước

Trong suốt quá trình thông số DO được cố định và theo dõi sự thay đổi của pH, MLSS, COD,N-NH4 +, N-NO2 -, N-NO3 - theo HRT

Thời gian thích nghi kéo dài 20 ngày, bao gồm các mẻ 1 đến 5 Từ mẻ 6 trở đi, mô hình bắt đầu hoạt động ổn định.

Trong giai đoạn thích nghi, quá trình chuyển hoá diễn ra chậm ở giai đoạn đầu nhưng dần trở nên rõ ràng hơn Điều này một phần là do thời gian lưu nước dài, và một phần khác là do sự thích nghi dần dần của sinh khối trong mô hình Ở mẻ 1, quá trình này hầu như diễn ra rất chậm.

Bảng 4.2: Kết quả vận hành mẻ 1 (DO = 0,11 mg/L)

24 1690 690 0.17 5.9 3269 8.16 30.1 Ở trạng mẻ 2 quá trình diễn ra có chiều hướng rõ ràng hơn vì thời gian lưu nước lớn hơn rất nhiều Điều này thể hiện như sau :

Hình 4.2: Sự biến thiên TKN , N-NH 4 + , N-NO 2 - và N-NO 3 - ở mẻ 2 (DO=0,16 mg/L)

Trong giai đoạn này, mặc dù nồng độ nitrit và nitrat không thay đổi nhiều, nhưng nồng độ ammonia lại giảm dần Nguyên nhân chủ yếu là do quá trình bay hơi kéo dài của khí ammoniac, có mùi rất nồng, diễn ra liên tục Hiện tượng này chủ yếu liên quan đến sự chuyển hóa nitơ hữu cơ thành ammonia.

Từ mẻ 3 trở đi, quá trình chuyển hóa diễn ra rõ ràng, bắt đầu từ nitơ hữu cơ chuyển sang ammonia, sau đó là từ ammonia sang nitrit, và cuối cùng từ nitrit chuyển sang nitrat.

Hình 4.3:Sự biến thiên TKN ,N-NH 4 + ,N-NO 2 - ,N-NO 3 - ở mẻ

Trong giai đoạn này, nồng độ nitrit và nitrat đã tăng đáng kể do lượng DO (oxy hòa tan) cung cấp đã bắt đầu gia tăng Tuy nhiên, tốc độ tăng của nitrit vẫn còn tương đối chậm, với giá trị DO đạt từ 0,19 đến 0,21 mg/L.

Trong suốt quá trình vận hành mẻ 4 và 5, việc theo dõi diễn ra định kỳ, với tần suất 4 giờ một lần trong 48 giờ đầu tiên và 2 giờ một lần sau đó.

Kết quả của mẻ 4 cho thấy nồng độ DO dao động từ 0,25-0,31 mg/L Tại thời điểm này, sự biến thiên của TKN và ammonia có dấu hiệu ổn định hơn, trong khi nitrit tăng nhanh và nitrat tăng vừa phải trong thời gian ngắn, cho thấy ảnh hưởng của DO Quá trình tiếp tục diễn ra nhanh hơn ở mẻ 5.

Hình 4.5: Kết quả của mẻ 5 (DO = 0,57-0,72 mg/L)

Khi kết thúc mẻ 5, lượng nitrit sinh ra thấp hơn so với mẻ 3 và mẻ 4, mặc dù thời gian lưu chỉ còn 24 giờ Đồng thời, sự biến thiên của ammonia vẫn giữ ổn định.

Sau khi hoàn tất giai đoạn thích nghi, quá trình chuyển sang giai đoạn hoạt động ổn định đòi hỏi việc theo dõi trở nên chặt chẽ hơn Lúc này, trọng tâm chủ yếu sẽ là theo dõi tỷ lệ N- để đảm bảo hiệu quả hoạt động.

NH4 + : N-NO2 thay đổi theo từng giờ đồng hồ Mẻ vận hành tiếp theo chính là mẻ 6 (DO = 1,62-2,13 mg/L)

Hình 4.6: Sự biến thiên của ammonia và nitrit ở mẻ 6 (DO = 1,62-2,13 mg/L) Bàng 4.3: Kết quả vận hành mẻ 6

Nhìn chung quá trình vẫn còn mới đi vào giai đoạn ổn định cho nên tỉ lệ NH3:

NO2 vẫn còn dao động lớn, trong khi ammonia có xu hướng giảm nhưng vẫn chưa ổn định và đôi khi tăng nhẹ Nitrit đã tăng đáng kể nhưng không ổn định, kéo theo sự gia tăng của nitrat ở một mức độ nhất định Cần chú ý điều này để điều chỉnh sao cho nitrat không tăng quá cao Dự kiến, tỉ lệ này sẽ đạt khoảng 1:1 khi thời gian lưu nước từ 10 giờ trở lên.

Chúng ta sẽ tiếp tục với mẻ vận hành tiếp theo, nhằm tăng tốc độ chuyển hóa đồng thời theo dõi tỉ lệ NH3: NO2 để có cái nhìn rõ nét hơn về quá trình chuyển hóa Thời gian theo dõi sẽ tập trung vào giai đoạn đầu trong 24 giờ lưu nước.

Hình 4.7: Sự biến thiên của ammonia và nitrit ở mẻ 7 (DO

= 2,22-2,35mg/L) Bàng 4.4: Kết quả vận hành mẻ 7

Tiếp tục tăng thông số DO cho mẻ 8 với thời lưu vẫn là 24 giờ không đổi

Hình 4.8: Sự biến thiên của ammonia và nitrit ở mẻ 8 (DO

Bàng 4.5: Kết quả vận hành mẻ 8

Tỉ lệ NH3: NO2 đang dần ổn định, mặc dù vẫn còn khả năng dao động lớn Sự chuyển biến rõ rệt đã xảy ra khi chúng ta tiếp tục tăng DO trong mẻ thứ 9.

Hình 4.9: Sự biến thiên của ammonia và nitrit ở mẻ 9 (DO

= 2,54-2,77mg/L) Bàng 4.6: Kết quả vận hành mẻ 9

Lần đầu tiên, lượng nitrit đã vượt qua lượng ammonia, cho thấy tỉ lệ giữa hai thành phần này đang tiến gần đến trạng thái ổn định Thời gian lưu nước cần thiết để đạt được tỉ lệ này chắc chắn sẽ nhỏ hơn 24 giờ Tiếp theo, chúng ta sẽ tiếp tục theo dõi giai đoạn sau của thời gian lưu nước là 24 giờ.

Hình 4.10: Sự biến thiên của ammonia và nitrit ở mẻ

10(DO = 2,62-2,87mg/L) Bàng 4.7: Kết quả vận hành mẻ 10

Mặc dù lượng DO cung cấp cho mẻ 9 và 10 gần như tương đương, nhưng sự xáo trộn hiệu quả hơn đã giúp mẻ 10 hoạt động tốt hơn.

Hình 4.11: Sự biến thiên của ammonia và nitrit ở mẻ 11

(DO = 2,92-3,09 mg/L) Bàng 4.8: Kết quả vận hành mẻ 11

Moâ hình Anoxic

4.2.1 Xác định hiệu quả xử lý theo DO và tỉ lệ N-NH 4 + : N-NO 2 :

Mô hình Anoxic hoạt động tương tự như mô hình MBR, nhưng có thời gian thích nghi ngắn hơn, chỉ kéo dài từ mẻ 1 (đến hết ngày 9) đến mẻ 2 (đến hết ngày 13) Trong quá trình này, chúng ta chuyển từ giai đoạn thích nghi sang giai đoạn ổn định với sự điều chỉnh thông số DO trong phạm vi hẹp hơn.

Bảng 4.16: Các mẻ vận hành mô hình Anoxic

Mẻ DO(mg/l) HRT(ngày)

Hình 4.26: Thông số TKN ở giai đoạn thích nghi

Sau khoảng 2 ngày lưu nước, chúng ta tiến hành bổ sung muối NaNO2 để hỗ trợ quá trình thích nghi của sinh khối, đảm bảo tỉ lệ N-NH4+ : N-NO2 đạt 1:1,32.

Bảng 4.17: Kết quả theo dõi của mẻ 1 (DO = 0,16-0,2 mg/L)

Lượng NaNO2 châm thêm được tính toán theo tỉ lệ sau :

• 1000 mg N-NH4 + ứng với 4784 mg (NH4)SO4

• 1,88 g (NH4)SO4 ứng với 2,46 g NaNO2 theo tỉ lệ 1 : 1,32

Từ bảng 4.17, có thể thấy rằng quá trình chuyển hóa nitơ diễn ra chậm do thiếu hụt lượng DO, dẫn đến sự gia tăng nồng độ ammonia Trong khi đó, COD giảm đáng kể sau 24 giờ, đạt khoảng 60%, cho thấy vi khuẩn khử cacbon phát triển nhanh hơn vi khuẩn khử nitơ, điều này thường thấy trong các hệ thống xử lý khác Tuy nhiên, sau đó, hiệu suất khử COD bắt đầu giảm trong trạng thái bão hòa.

Sau khi bổ sung muối NaNO2, nồng độ nitrit tăng đáng kể, nhưng đến ngày thứ 3, nồng độ này giảm mạnh cùng với sự suy giảm của nitrat, cho thấy quá trình khử nitrat đã diễn ra mặc dù lượng chất hữu cơ vẫn cao Đồng thời, pH cũng tăng khoảng 0,5 đơn vị, cho thấy nitrat đã bị sử dụng, làm tăng độ kiềm Đến ngày thứ 7, nồng độ nitrit và nitrat gần như trở lại mức ban đầu, cùng với sự giảm COD, ngoại trừ pH chỉ giảm nhẹ Điều này chứng tỏ quá trình khử nitrat diễn ra không ổn định và bị ảnh hưởng bởi lượng muối NaNO2 bổ sung.

Quá trình khử nitrat diễn ra mạnh mẽ khi có sự kết hợp giữa thời gian lưu nước dài và bổ sung muối nitrit.

Sau 48 giờ lưu nước, chúng ta bổ sung thêm muối nitrit vào mẻ thứ hai, giúp quá trình diễn ra nhanh hơn.

Bảng 4.18: Kết quả theo dõi của mẻ 2 ( DO = 0,26-0.3 mg/L)

Quá trình khử nitrat hoá diễn ra mạnh mẽ hơn khi lượng nitrit bổ sung giảm nhanh, đồng thời có sự tham gia của chất hữu cơ và sự gia tăng pH.

Từ thời điểm hiện tại, mô hình Anoxic đã hoạt động ổn định với nguồn nước đầu vào từ mô hình MBR, với tỉ lệ N-NH4 + : N-NO2 đạt 4,6 : 1.

Bảng 4.19: Kết quả theo dõi mẻ 3 (DO = 0,29-0,33 mg/L) HRT

Quá trình đạt điểm cân bằng giữa N-NH4+ và N-NO2 là 1:1, trong khi lượng nitrit và nitrat không thay đổi nhiều Dường như quá trình khử nitrat không diễn ra, có thể do sự ức chế từ nồng độ DO Để xác minh điều này, chúng ta sẽ tiến hành mẻ hoạt động tiếp theo với thông số DO được tăng lên, đồng thời điều chỉnh tỉ lệ N-NH4+: N-.

Bảng 4.20: Kết quả theo dõi mẻ 4 (DO = 0,92-1,16 mg/L )HRT TKN N-NH 4 + N-NO 2 N-NO 3 COD pH T

(h) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) ( 0 C)

Do ảnh hưởng của DO, quá trình Anoxic trở nên không ổn định và chuyển sang quá trình Oxic, đồng thời bị ức chế bởi lượng nitrit lớn.

4.2.2 DO Ảnh hưởng của DO lên quá trình Anoxic là có thực sự căn cứ vào kết quả vận hành mô hình Anoxic , nhưng với mức độ khống chế thực tế là bao nhiêu thì do thời gian có hạn nên hiện thời luận văn chỉ có thể biết rằng đó là khoảng nhỏ hơn 0,3 mg/L Điều này cần có những phương tiện đo đạc và kiểm tra theo dõi chính xác hơn vì đây là điều kiện nghiêm ngặt đối với chủng vi khuẩn Anammox

Nhiệt độ lý tưởng cho sự phát triển của vi khuẩn nằm trong khoảng 28 – 30,5 độ C, tuy nhiên chưa đạt mức tối ưu cho chủng Anammox Để kiểm soát quá trình hiệu quả, cần thiết phải có một hệ thống đo đạc tự động cho các thông số như DO.

4.2.4 pH pH của quá trình là xấp xỉ 8 dường như vẫn chưa đủ để loại ảnh hưởng của nitrous acid thông qua lượng nitrit đầu vào cao Cần tăng pH lên nữa khi lượng nitrit đầu vào vượt ngưỡng nhưng hiện thời luận văn vẫn chưa xác định được ngưỡng chính xác , khoảng > 200 mg/L

Hiệu suất của quá trình MBR chỉ đạt khoảng 50%, do đó không cần bổ sung thêm chất dinh dưỡng trong mô hình Anoxic Tốc độ chuyển hóa của vi khuẩn khử cacbon bị ảnh hưởng bởi lượng nitrit đầu vào, trong khi tác động của chất dinh dưỡng đối với quá trình Anoxic vẫn chưa rõ ràng Ngoài ra, ngưỡng giới hạn của nitrit là trên 200 mg/L.

Tốc độ phát triển của sinh khối trong mô hình chậm , khá ổn định trong quá trình thích nghi cũng như thời gian hoạt động ổn định

Hình 4.27: Sự phát triển của sinh khối trong mô hình

Ngày đăng: 17/12/2021, 16:31

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Lê Công Nhất Phương và cộng sự, Nghiên cứu làm giàu nhóm vi khuẩn Anammox từ bùn của hệ UASB xử lý nước thải chăn nuôi heo, Kỷ yếu hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và Đô thị tại Vieọt Nam”, TpHCM, 2005, trang 165-174 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Kỷ yếu hội thảo “Các giảipháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và Đô thị tạiVieọt Nam”
2. Lê Công Nhất Phương và cộng sự , Nghiên cứu nhóm vi khuẩn khử ammonium ở nồng độ cao trong điều kiện kỵ khí và ứng dụng công nghệ xử lý nước thải tại Việt Nam , Sở Khoa học và công nghệ Tp.HCM , 2005 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Sở Khoa học và công nghệ Tp.HCM
3. Nguyễn Ngọc Minh Phú , So sánh hiệu quả xử lý kỵ khí bằng UASB & màng lọc kỵ khí cho nước rỉ rác mới , Luận văn Tốt nghiệp Đại học , Đại học Bách Khoa Tp.HCM , 2003 Sách, tạp chí
Tiêu đề: So sánh hiệu quả xử lý kỵ khí bằng UASB & màng lọc kỵkhí cho nước rỉ rác mới
4. Hồ Thanh Sang , Ứng dụng quá trình sinh học nitrate hoá và khử nitrate giảm thiểu Nitơ trong nước rác cũ , Luận văn Tốt nghiệp Đại học , Đại học Bách Khoa Tp.HCM , 2003 .Tài liệu nước ngoài Sách, tạp chí
Tiêu đề: Ứng dụng quá trình sinh học nitrate hoá và khử nitrate giảmthiểu Nitơ trong nước rác cũ
1. ZHANG Shao-hui, Anammox transited from denitrification in upflow biofilm reactor, Journal of Environmental Sciences, Vol.16, No. 6, , 2004 , pp. 1041 — 1045 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Journal of Environmental Sciences
2. CHAIO-FUEI OUYANG, Nitrogen and Phosphorus Removal in a Combined Activated Sludge - RBC Process, Proc. Natl. Sci. Counc. ROC(A), Vol Sách, tạp chí
Tiêu đề: Proc. Natl. Sci. Counc. ROC(A)
3. Ying Wang, Nitrogen and carbon removals from food processing wastewater by an anoxic/aerobic membrane bioreactor, Process Biochemistry 40 (2004) , Elsevier Ltd , 2004 , pp 1733–1739 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Process Biochemistry 40(2004) , Elsevier Ltd
4. X.-D. Hao, A proposed sustainable BNR plant with the emphasis onrecovery of COD and phosphate, Water Science and Technology, Vol48, No1, © IWA Publishing 2003 , pp77–85 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Water Science and Technology
5. T.K. Chen, High-strength nitrogen removal of opto-electronic industrial wastewater in membrane bioreactor – a pilot study, Water Science and Technology, Vol 48, No1, © IWA Publishing 2003 , pp 191–198 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Water Science and Technology
6. SWH Van Hulle, Construction, start-up and operation of a continuously aerated laboratory-scale SHARON reactor in view of coupling with an Anammox reactor, Water SA, Vol. 31, No. 3, July 2005 , pp 327-334 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Water SA
7. Stijn Van Hulle, Modelling, Simulation And Optimization Of Autotrophic Nitrogen Removal Processes , Doctor (Ph.D) thesis, Gent University, Nertherland, 2004-2005 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Modelling, Simulation And Optimization OfAutotrophic Nitrogen Removal Processes
8. Prof. Jurg Keller, Nutrient Removal Processes (Tertiary Treatment), j.keller@awmc.uq.edu.au , 2005 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nutrient Removal Processes
9. Metcaf & Eddy, Wastewater Engineering – Treatment and Reuse, 4 th Edition, Mc-Graw Hill, 2004. trang 794-796 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Wastewater Engineering – Treatment and Reuse
10. Tom Stephenson , Simon Judd , Bruce Jefferson & Keith Brindle , Membrane bioreactors for wastewater treatment , IWA publishing , 2000 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Membrane bioreactors for wastewater treatment
11. Karl Dahm , Denise Hanus & Michael Semmens , Membrane technology : An innovative alternative in wastewater treatment , Water Environment Research Foundation , 2000 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Membrane technology: An innovative alternative in wastewater treatment
12. APHA –AWWA – WPCF , Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater , 18 th edition , Washington DC , 1995 .13. www.anammox.com Sách, tạp chí
Tiêu đề: Standard Methods for the Examination ofWater and Wastewater

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2.1: Quá trình phân hủy sinh học trong bãi chôn lấp - treatment of landfille leachate using MB
Hình 2.1 Quá trình phân hủy sinh học trong bãi chôn lấp (Trang 13)
Hình 2.2: Hệ thống xử lý nước rỉ rác của BCL Gò - treatment of landfille leachate using MB
Hình 2.2 Hệ thống xử lý nước rỉ rác của BCL Gò (Trang 28)
Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý của BCL - treatment of landfille leachate using MB
Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý của BCL (Trang 28)
Hình 2.8: Sơ đồ hệ thống xử lý của bãi chôn lấp 1 (USEPA) - treatment of landfille leachate using MB
Hình 2.8 Sơ đồ hệ thống xử lý của bãi chôn lấp 1 (USEPA) (Trang 34)
Hình 2.9: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý của bãi chôn lấp 2 (USEPA) - treatment of landfille leachate using MB
Hình 2.9 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý của bãi chôn lấp 2 (USEPA) (Trang 35)
Bảng 2.6: Các phản ứng chuyển hóa sinh học của nitơ trong nước (Luiza Gut, 2006) - treatment of landfille leachate using MB
Bảng 2.6 Các phản ứng chuyển hóa sinh học của nitơ trong nước (Luiza Gut, 2006) (Trang 37)
Bảng 2.4: Mối quan hệ giữa nhiệt độ và tốc độ sinh trưởng riêng cực đại - treatment of landfille leachate using MB
Bảng 2.4 Mối quan hệ giữa nhiệt độ và tốc độ sinh trưởng riêng cực đại (Trang 40)
Hình 2.11 : Cơ chế sinh hoá của vi khuẩn Anammox ( Kuenen & - treatment of landfille leachate using MB
Hình 2.11 Cơ chế sinh hoá của vi khuẩn Anammox ( Kuenen & (Trang 49)
Hình 2.14: Sơ dồ công nghệ sử dụng bể nitrat hoá bán - treatment of landfille leachate using MB
Hình 2.14 Sơ dồ công nghệ sử dụng bể nitrat hoá bán (Trang 50)
Hình 2.4: Màng đặt ngập trong bể phản ứng - treatment of landfille leachate using MB
Hình 2.4 Màng đặt ngập trong bể phản ứng (Trang 55)
Hình 2.6: Sơ đồ mô hình nghiên cứu - treatment of landfille leachate using MB
Hình 2.6 Sơ đồ mô hình nghiên cứu (Trang 61)
Hình 2.8 : Sơ đồ công nghệ xử lý nước rỉ rác ứng - treatment of landfille leachate using MB
Hình 2.8 Sơ đồ công nghệ xử lý nước rỉ rác ứng (Trang 62)
Hình 2.16 : Mô hình nghiên cứu và kết quả nghiên - treatment of landfille leachate using MB
Hình 2.16 Mô hình nghiên cứu và kết quả nghiên (Trang 66)
Hình 2.18 : Mô hình bể SHARON - treatment of landfille leachate using MB
Hình 2.18 Mô hình bể SHARON (Trang 68)
Hình 3.1: sơ đồ bố trí thí nghiệm xử lý nitơ bằng  phương pháp sinh học. - treatment of landfille leachate using MB
Hình 3.1 sơ đồ bố trí thí nghiệm xử lý nitơ bằng phương pháp sinh học (Trang 76)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w