Bước đầu ứng dụng phương pháp đông tụ sinh học làm tăng hiệu suất lắng trong xử lí nước thải chế biến thủy sản

TAÏP CHÍ ÑAÏI HOÏC SAØI GOØN Soá 5 - Thaùng 01/2011<br /> <br /> <br /> BƯỚC ĐẦU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐÔNG TỤ SINH HỌC<br /> LÀM TĂNG HIỆU SUẤT LẮNG TRONG XỬ LÍ NƯỚC THẢI<br /> CHẾ BIẾN THỦY SẢN<br /> <br /> DƯƠNG THỊ GIÁNG HƯƠNG (*)<br /> BÙI MẠNH HÀ (**)<br /> HUỲNH NGỌC LOAN (***)<br /> LÂM MINH TRIẾT (****)<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Nội dung chính của bài báo là nghiên cứu quá trình đông tụ sinh học làm tăng hiệu<br /> quả lắng tr ng giai đ n lí c học lí thứ c t đi u iện thu n l i à thích h<br /> ch giai đ n lí sinh học N c thải s dụng tr ng nghiên cứu là n c thải ch i n<br /> thu sản ác u t d ng đ hả sát ảnh h ng đ n quá trình đông tụ sinh học là h i<br /> gian làm th áng à hàm l ng t quả ch th th i gian làm th áng i l u l ng<br /> hí m gi m tr ng h t g l à th i gian lắng gi h t là đi u iện<br /> thích h nh t ch quá trình lí đ t hiệu quả t i u<br /> t quả trên c th th quá trình đông tụ sinh học làm th áng c thêm n họat tính<br /> c hả năng tăng hiệu quả lắng 8 6 % thích h ch hệ th ng lí sinh học ti the<br /> h a uá trình đông tụ sinh học n c thải thủ sản e tụ t ông<br /> <br /> ABSTRACT<br /> This article focuses on the experimental research on Bio-Flocculation-Absorption<br /> Sedimentation process which helps increase sedimentation in mechanical treatment<br /> (secondary treatment), and creat suitable conditions for biological treatment. The object of<br /> study is the wastewater from the processingof fresh water products. The following factors<br /> have some effects on this process: aeration time with air output 0.5m3/hour/m3(20<br /> minutes), MLSS (4g/l), and sedimentation time (one hour and a haft) are favorable<br /> conditions.<br /> As a result, the removal of suspended solids at the settlement tank obtains 84.64%,<br /> suitable for the biological treatment process that follows.<br /> Key Words: Bio-Flocculation; Fishy wastewater; Sedimentation process;<br /> c agulati n<br /> 1. MỞ ĐẦU (*),(**) (***) (****) thải ngành thuỷ sản góp phần không nhỏ, đặc<br /> Ô nhiễm môi trường nước gây ra do trưng của nguồn nước thải này thường là ô<br /> hoạt động của các ngành công nghiệp là nhiễm hữu cơ mà chủ yếu là mảnh vụn thịt,<br /> vấn đề cấp thiết hiện nay, trong đó nước ruột, mỡ và vảy của các loại thuỷ sản, mảnh<br /> vụn này thường dễ lắng và dễ phân huỷ gây<br /> (*),(**)<br /> ThS, Trường Đại học Sài Gòn nên mùi hôi tanh, với hàm lượng cặn lơ lửng<br /> (***)<br /> ThS, Viện Môi Trường và Tài Nguyên cao (250 -1000 mg/l) trong công nghệ xử lí<br /> ĐHQG TP. HCM<br /> (****)<br /> GS.TS, Viện Môi Trường và Tài Nguyên<br /> cơ học hiện nay chỉ có thể giảm khoảng (50 -<br /> ĐHQG TP. HCM 60)%, dẫn đến hệ thống xử lí sinh học phía<br /> <br /> 144<br /> sau hoạt động không hiệu quả. Việc áp ưu, pH tối ưu trong thí nghiệm Jar-test,<br /> dụng các biện pháp đông tụ như: phèn cường độ sục khí tối ưu trong thí nghiệm làm<br /> nhôm, phèn sắt hay Poli Aluminum thoáng (2). Tuy nhiên, trong giới hạn bài báo<br /> Chloride (PAC) cũng đạt được những này chỉ nêu tóm tắt kết quả điều kiện tối ưu,<br /> hiệu quả nhất định tuy nhiên chúng lại các thí nghiệm sau khi được khảo sát độc<br /> tạo ra một lượng chất thải thứ cấp, tăng lập, nối với hệ thống xử lí sinh học hiếu khí<br /> chi phí và gây độc cho hệ thống sinh học từng mẻ phía sau, thiết lập thành các mô<br /> phía sau. Vì vậy, việc tìm kiếm những hình xử lí nhằm đánh giá được hiệu quả xử lí<br /> phương pháp mới nâng cao hiệu quả lắng của hệ thống đông tụ sinh học.<br /> được rất nhiều các nhà khoa học quan 2. MÔ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP<br /> tâm. Một trong những phương pháp có NGHIÊN CỨU<br /> nhiều triển vọng được phát triển gần đây ô hình thí nghiệm của nghiên cứu nà<br /> là phương pháp đông tụ sinh học dùng gồm<br /> chính tác nhân bùn hoạt tính có sẵn trong - ô hình đông tụ sinh học;<br /> hệ thống để tăng hiệu quả lắng (1). - ô hình t h đông tụ sinh học à<br /> Trong công trình này đã tiến hành hi u hí t ng mẻ<br /> nghiên cứu hai yếu tố chính ảnh hưởng - ác mô hình i m chứng<br /> đến quá trình đông tụ sinh học là: Lượng Mẫu nước thải dùng trong thí nghiệm<br /> bùn hoạt tính và thời gian làm thoáng. được lấy từ hệ thống cống xả của Công ti<br /> Đồng thời để tăng tính thực tế của thí hu sản Bình Đông với hàm lượng kim loại<br /> nghiệm tác giả cũng nghiên cứu lại các nặng thấp, tiêu biểu cho nước thải thuỷ sản,<br /> thông số ảnh hưởng chính của các thí thành phần được nêu trong bảng 1.<br /> nghiệm đối chứng như: nồng độ phèn tối<br /> <br /> Bảng 1: Nguồn n c thải đ c d ng tr ng thí nghiệm<br /> <br /> pH Độ màu SS COD Ntổng Ptổng BOD5 Cu Pb Zn Ni Hg<br /> - [Pt –Co] [mg/l] [mgO2/l] [mg/l] [mg/l] [mgO/l] [mgll] [mg/l] [mg/l] [mg/l] [mg/l]<br /> <br /> 6.19 - 40.0 - 1800 -<br /> 692- 872 580- 628 2890 -3225 280 - 424 0.204 < 0.05 0.322 85%, tạo thứ cấp tăng chi phí xử lí<br /> điều kiện thuận lợi cho xử lí sinh học tiếp<br /> .<br /> Hình 6. sánh hiệu su t lí sinh học của quá trình<br /> Hiệu suất xử lý sinh học của ba quá trình (%)<br /> 91.71<br /> 100 93.77<br /> <br /> <br /> 80 68.28 64.19 Tự nhiên<br /> 66.82<br /> 58.09<br /> 60 Đông tụ hóa chất<br /> <br /> 40 Đông tụ sinh học<br /> <br /> <br /> 20<br /> <br /> <br /> 0<br /> COD<br /> BOD5<br /> <br /> Từ hình 6 so sánh hiệu quả xử lí sinh học của mô hình đông tụ sinh học rất cao.<br /> học của 3 mô hình: Lắng tự nhiên (nền), Mặt khác xét về mặt kinh tế mô hình<br /> mô hình đông tụ, mô hình đông tụ bằng đông tụ sinh học có nhiều ưu điểm hơn, nó<br /> phèn nhôm, cho thấy hiệu suất xử lí sinh cũng thể hiện trong kết quả đó là (5):<br /> <br /> 148<br />  - Tính tương thích với mô hình xử lí - Cơ chế của quá trình đông tụ sinh học<br /> bằng sinh học, không tốn hoá chất đông tụ, là quá trình làm thoáng (sục khí) có thêm<br /> không tốn nhiều thời gian để nước thải ổn bùn hoạt tính từ bể lắng b sau Aeroten là<br /> định trước khi vào hệ thống xử lí sinh học. tác nhân đông tụ sinh học để tăng nhanh<br /> - Không tạo ra cặn lắng khó xử lí (chất hiệu quả lắng cặn lơ lửng (hiệu quả đạt 80<br /> thải thứ cấp) như dùng phèn nhôm nên – 90%). Trong suốt quá trình dùng bùn<br /> giảm chi phí xử lí. hoạt tính và sục khí tại bể đông tụ sinh học<br /> - Sử dụng được bùn tuần hoàn thu bùn làm cho hàm lượng oxy hoà tan trong nước<br /> trong hệ thống sinh học dẫn đến giảm chi lớn cũng như sự có mặt của vi sinh vật<br /> phí xử lí (mua chất hoá chất, xử lí bùn...). (bùn hoạt tính) tạo điều kiện thuận lợi cho<br /> 4. KẾT LUẬN bể sinh học hiếu khí tiếp theo.<br /> - Có nhiều phương pháp có khả năng - Phương pháp đông tụ dùng hoá chất:<br /> làm tăng hiệu quả lắng của giai đoạn thứ Dùng phèn nhôm là tác nhân đông tụ đạt kết<br /> cấp trong công nghệ xử lí nước thải, kết quả khá tốt, hiệu quả đạt từ 85-90%, nhưng<br /> quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy lại có những hạn chế cần cân nhắc (4,5).<br /> phương pháp đông tụ sinh học có khả năng + Tốn kém hoá chất và vận hành<br /> hiệu quả lắng đến 84,64 % có nhiều ưu khó khăn;<br /> điểm nổi trội hơn, thuận lợi hơn cho quá + Cặn tươi từ bể lắng keo tụ có khả<br /> trình xử lí sinh học sau đó. năng nhiễm (lắng a) lượng dư thừa hoá<br /> - Nghiên cứu đã xác định được một số chất gây khó khăn cho xử lí bùn (cặn tươi)<br /> các thông số tối ưu cho quá trình đông tụ và khó khăn trong việc bảo đảm an toàn<br /> sinh học và lắng: MLSS (4 g/l), Thời gian các chỉ tiêu đầu vào không gây độc hại cho<br /> làm thoáng (20 phút), Thời gian lắng (1 giờ cho hoạt động của vi sinh vật trong quá<br /> 30 phút). trình xử lí sinh học sau đó.<br /> <br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> <br /> 1. Đỗ Hồng Lan Chi, Lâm Minh Triết, Vi sinh t môi tr ng, Nhà xuất bản Đại học<br /> Quốc gia TP.HCM, (2004).<br /> 2. Trần Đức Hạ, Đỗ Văn Hải, s h á học quá trình lý n cc àn c thải,<br /> Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, (2002).<br /> 3. Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân X lý n c thải đô thị<br /> à công nghiệ , Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh, (2004).<br /> 4. Ei-Gohary, et al., Physicochemical - biological treatment of municipal waste water,<br /> Water Sci. Technol. 24 (7), 285-292 (1991).<br /> 5. Gambrillm, et al., Physiochemical treatment of tropical wastewater: production of<br /> microbiologically safe effluents for unrestricted crop irrigation Water Sci.Technol.<br /> 26 (7/8), 1449-1458 (1992).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 149<br /> 6. W. Zhao, et al., Advanced primary treatment of waste water using a bio-<br /> flocculation- adsorption sedimentation process, Acta. Biotech., 20, 53-64 (2000).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 150<br />