Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sinh khối và hàm lượng COD đầu vào đến hiệu quả xử lý nước thải có chứa tinh bột bằng hệ thống Aeroten

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG SINH KHỐI<br /> VÀ HÀM LƯỢNG COD ĐẦU VÀO ĐẾN HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI<br /> CÓ CHỨA TINH BỘT BẰNG HỆ THỐNG AEROTEN<br /> <br /> Phạm Hương Quỳnh*<br /> Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Nƣớc thải một số ngành chế biến rau củ có hàm lƣợng ô nhiễm không lớn có COD từ 800mg/l2000mg/l. Để có hệ thống xử lý hiệu quả và tiết kiệm năng lƣợng và hƣớng tới phát triển bền<br /> vững, nghiên cứu xử lý nƣớc thải này bằng phƣơng pháp sinh học là phù hợp. Xử lý bằng hệ thống<br /> sinh học hiếu khí Aeroten tối ƣu khi xác định đƣợc tải trọng COD và hàm lƣợng sinh khối trong bể<br /> phản ứng Aeroten.<br /> Tiến hành các thí nghiệm cố định sinh khối từ 1500 – 1700 mg/l, với hàm lƣợng COD dòng vào<br /> thay đổi từ 800 – 1400 mg/l, kết quả cho thấy với COD đầu vào là 900-1000 mg/l hiệu quả xử lý<br /> tối ƣu. Cố định COD đầu vào là 1000 mg/l. Hàm lƣợng sinh khối đầu vào thay đổi từ 1100 – 2000<br /> mg/l. Kết quả thu đƣợc từ các thí nghiệm là: Hàm lƣợng sinh khối 1500 – 1700mg/l cho hiệu quả<br /> xử lý tốt nhất.<br /> Từ khóa: Aeroten, Xử lý nước thải, Xử lý nước thải tinh bột.<br /> <br /> <br /> ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Nƣớc thải có chứa tinh bột nhƣ nƣớc thải nhà<br /> máy tinh bột sắn, nhà máy chế biến bột đao,<br /> các nhà máy chiên sấy hoa củ quả. Nƣớc thải<br /> có chứa hàm lƣợng COD cao, do lƣợng tinh<br /> bột dƣ thừa còn lại trong nƣớc thải. Nƣớc thải<br /> thải ra môi trƣờng sẽ làm ảnh hƣởng nghiêm<br /> trọng tới hệ sinh thái và con ngƣời sống<br /> quanh khu vực ngƣời tiếp nhận.<br /> Xử l‎ý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học<br /> đang là một xu thế để góp phần vào phát<br /> triển bền vững<br /> Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm<br /> lượng sinh khối và hàm lượng COD đầu vào<br /> đến hiệu quả xử lý của nước thải có chứa<br /> tinh bột bằng hệ thống Aeroten. đã đƣợc<br /> thực hiện tại Viện khoa học Công nghệ Môi<br /> trƣờng Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà nội<br /> mục đích là nghiên cứu và tìm ra cơ sở khoa<br /> học để có thể xử l‎‎ý nƣớc thải một cách có<br /> hiệu quả và tiết kiệm năng lƣợng.<br /> <br /> CƠ SỞ NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG COD<br /> VÀ HÀM LƢỢNG SINH KHỐI ĐẾN HIỆU<br /> QUẢ XỬ L Ý NƢỚC THẢI CÓ CHỨA<br /> TINH BỘT<br /> Xử l‎ý nƣớc thải bên cạnh hiệu xuất xử l‎ý‎ cao<br /> vấn để hiệu quả về kinh tế cần phải hợp l‎ý.<br /> Xác định hàm lƣợng bùn hoạt tính trong bể,<br /> và hàm lƣợng COD vào bể phản ứng có vai<br /> trò rất quan trọng để thời gian xử l‎ý‎ tối ƣu và<br /> tốc độ tăng sinh khối trong bể phản ứng phù<br /> hợp và hiệu quả xử l‎‎ý cao.<br /> - Lựa chọn nước thải<br /> Nƣớc thải từ công nghệ chế biến khoai tây<br /> thƣờng có hàm lƣợng BOD5 biến động từ<br /> 500-1200 mg/l có thể xử lý bằng phƣơng<br /> pháp hiếu khí. Theo Bischof, nƣớc thải chế<br /> biến khoai tây với Châu Âu có BOD5 có thể<br /> lên tới 1500-2500mg/l cá biệt có thể lên đến<br /> 5000mg/l và đƣợc xử lý yếm khí [6] nƣớc thải<br /> này có dải ô nhiễm dài nên đƣợc chọn là đối<br /> tƣợng nghiên cứu.<br /> Nƣớc thải sản xuất của Công ty chế biến<br /> khoai tây chiên (Công ty TNHH An Lạc Bắc<br /> <br /> <br /> <br /> Tel:<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> | 92<br /> <br /> Phạm Hƣơng Quỳnh<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> Ninh) có hàm lƣợng BOD5 biến động trong<br /> khoảng 400-600mg/l.<br /> - Tác nhân sinh học<br /> Sinh khối trong bể phản ứng đƣợc phân lập<br /> tại Viện khoa học Công nghệ môi trƣờng,<br /> Trƣờng ĐH Bách khoa Hà Nội. gồm các<br /> chủng vi sinh Các nhóm vi khuẩn hô hấp hiếu<br /> khí: Pseudomonas putida, Pseudomonas<br /> stuzeri,<br /> Aerobacter<br /> aerogenes,Bacillus<br /> subtilis, Nitrosomonas. Các nhóm vi khuẩn<br /> hô hấp tuỳ tiện: Rhodopseudomonas,<br /> Cellulomonas bizotera, NitrobacterMicrothrix<br /> và Thiothrix. Các nhóm nguyên sinh động vật:<br /> Ciliatae (trùng tơ) Flagellatae (trùng roi) [4]<br /> Mô hình thí nghiệm đƣợc lựa chọn là xử lý<br /> hiếu khí bằng hệ thống Aeroten.<br /> <br /> 74(12): 92 - 96<br /> <br /> đƣợc bơm tuần hoàn một phần trở lại bể phản<br /> ứng (3). Cứ 2giờ lấy mẫu một lần để nghiên<br /> cứu ảnh hƣởng.<br /> Đối tƣợng nƣớc thải nghiên cứu: Nƣớc thải<br /> Công ty chế biến khoai tây An Lạc-Bắc Ninh.<br /> KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN<br /> Bảng 1. Đặc trƣng nƣớc thải công ty chế biến<br /> khoai tây An Lạc - Bắc Ninh<br /> pH<br /> <br /> COD<br /> (mg/l)<br /> <br /> BOD5<br /> (mg/l)<br /> <br /> SS<br /> (mg/l)<br /> <br /> Tổng N<br /> (mg/l)<br /> <br /> Tổng P<br /> (mg/l)<br /> <br /> 5,916,33<br /> <br /> 8331.125<br /> <br /> 420660<br /> <br /> 17082245<br /> <br /> 28-55<br /> <br /> 0,980,49<br /> <br /> Nghiên cứu ảnh hưởng của tương tác F/M<br /> Hiệu quả của quá trình oxi hoá đƣợc quyết<br /> định bởi hàm lƣợng bùn hoạt tính trong bể<br /> phản ứng. Vì vậy xác định đƣợc một hàm<br /> lƣợng bùn tối ƣu trong bể là rất cần thiết.<br /> - Nếu F/M >1, dƣ thừa chất dinh dƣỡng, vi<br /> sinh vật sẽ phát triển rất nhanh, sinh khối tăng<br /> mạnh, vi khuẩn không kịp tạo nha bào nên<br /> khả năng kết dính kém làm cho bùn khó<br /> lắng.[3]<br /> <br /> Hình 1. Sơ đồ hệ thống Aeroten thực nghiệm<br /> 3. Bể Aeroten<br /> <br /> 7. Van tuần hoàn bùn<br /> <br /> 4.Khoang Lắng<br /> <br /> 8. Bơm khí<br /> 9. HT phân phối khí<br /> <br /> - Vận hành<br /> Nƣớc thải từ thùng cao vị (1) đƣợc cấp liên<br /> tục vào bể oxy hoá (3). Không khí đƣợc cấp<br /> vào thiết bị nhờ bơm (8) và đƣợc phân phối<br /> đều ở đáy thiết bị. Việc cấp khí có tác dụng<br /> cung cấp O2 cho quá trình oxy hoá và xáo<br /> trộn hỗn hợp nƣớc thải trong bể.<br /> Bùn hoạt tính dạng bông sinh học lơ lửng tạo<br /> độ đồng nhất trong bể. Khoang lắng (4) đƣợc<br /> bố trí liên hợp với khoang oxy hoá. Hỗn hợp<br /> sau khi xử lý chảy sang ngăn lắng. Bùn đƣợc<br /> lắng nhờ lực trọng trƣờng, nƣớc trong thoát ra<br /> qua van chảy tràn (6)( hình 5). Các tấm lắng<br /> (5) sẽ ngăn bùn nổi hoặc cuốn theo nƣớc, bùn<br /> lắng sẽ đƣợc lắng ở đáy khoang lắng (4) và<br /> <br /> - Nếu F/M