intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý nước thải tinh bột mì bằng công nghệ lọc sinh học hiếu khí trên các loại vật liệu lọc khác nhau

Chia sẻ: Nguyen Ngoc Han | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

195
lượt xem
31
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả xử lý nước thải tinh bột bằng công nghệ lọc sinh học hiếu khí trên 4 loại vật liệu lọc khác nhau: xơ dừa, than đá, nhựa PVC và nhựa Bio - Ball BB-15.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý nước thải tinh bột mì bằng công nghệ lọc sinh học hiếu khí trên các loại vật liệu lọc khác nhau

  1. Science & Technology Development, Vol 13, No.M2- 2010 NGHIÊN C U ĐÁNH GIÁ HI U QU X LÝ NƯ C TH I TINH B T MÌ B NG CÔNG NGH L C SINH H C HI U KHÍ TRÊN CÁC LO I V T LI U L C KHÁC NHAU Nguy n Th Thanh Phư ng (2), Nguy n Văn Phư c(1), Thi u C m Anh(1) (1)Vi n Môi trư ng và Tài nguyên, ĐHQG-HCM (2)Trư ng Đ i h c Bách Khoa, ĐHQG-HCM (Bài nh n ngày 11 tháng 08 năm 2010, hoàn ch nh s a ch a ngày 10 tháng 12 năm 2010) TÓM T T: Nghiên c u ñư c th c hi n nh m ñánh giá hi u qu x lý nư c th i tinh b t b ng công ngh l c sinh h c hi u khí trên 4 lo i v t li u l c khác nhau: xơ d a, than ñá, nh a PVC và nh a Bio - Ball BB-15. K t qu nghiên c u trong ñi u ki n phòng thí nghi m ñã ch ng t c 4 mô hình l c sinh h c hi u khí ñ u có kh năng x lý hàm lư ng h u cơ và N v i hi u qu cao. COD, N gi m 90-98%; 61-92 % 3 t i tr ng h u cơ dao ñ ng t 0,5; 1; 1,5 và 2 kgCOD/m .ngày. S li u nghiên c u ñã xác ñ nh xơ d a là giá th l c t t nh t trong 4 lo i v t li u nghiên c u. Trong mô hình l c sinh h c v i giá th xơ d a, hi u qu x lý COD ñ t ñ n 98% và t c ñ phân h y cơ ch t ñ t 0,6 kgCOD/kgVSS.ngày. K t qu nghiên c u m ra m t tri n v ng m i cho vi c áp d ng các lo i v t li u r ti n, s n có trong nư c làm giá th cho x lý nư c th i. T khóa: v t li u l c, x lý ch t dinh dư ng, x lý ch t h u cơ, nư c th i tinh b t mì, l c sinh h c hi u khí. 1. GI I THI U contactor (RBC) k t h p bùn ho t tính. Các Vào th p niên 90, các công ngh x lý công ngh này thư ng k t h p h vi khu n bám nư c th i b ng phương pháp sinh h c hi u khí dính (l c sinh h c) và lơ l ng (bùn ho t tính, thông thư ng như: bùn ho t tính [3] ñã ñư c bentonite) ho c k t h p keo t , l c màng. Đ i nghiên c u và ng d ng r ng rãi. Tuy nhiên, v i l c sinh h c, vi c l a ch n lo i v t li u l c phương pháp trên v n còn m t s như c ñi m thích h p ñóng vai trò quan tr ng nh hư ng như: t i tr ng x lý ch t h u cơ th p (0,5 – 1 ñ n hi u qu x lý, chi phí ñ u tư và khà năng 3 kgCOD/m .ngày), d b s c t i, hàm lư ng sinh tri n khai th c t [4]. kh i dư cao c n chi phí x lý bùn. T 1980, V t li u l c trong các b l c sinh h c khá nhi u nghiên c u ñã b t ñ u t p trung vào các phong phú: t ñá dăm, ñá cu i, ñá ong, vòng công ngh x lý nư c th i m i như Bio - 2 - kim lo i, vòng g m, than ñá, than c c, g sludge, Anaerobic baffler reactor (ABR), m nh, ch t d o t m u n lư n, v.v… Các lo i membrane bioreactor (MBR) và h hybrid l c ñá nên ch n có kích thư c trung bình 60 – 100 sinh h c hi u khí - Rotating biological mm. Chi u cao l p ñá ch n kho ng 0,4 – 2,5 – Trang 54 B n quy n thu c ĐHQG-HCM
  2. T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S M2 - 2010 4m, trung bình là 1,8 – 2,5m. G nên ch n lo i H th ng l c sinh h c ñư c thi t l p ñ u g ñ , và các lo i v t li u nh a lư n sóng ho c tiên t i tr i th c nghi m Lawrence, bang g p n p ñư c x p thành nh ng kh i bó ch t Matsachusét, nư c M năm 1891. Đ n năm ñư c g i là modun v t li u [1]. 1940, t i M ñã có 60% h th ng x lý nư c Trong nh ng năm g n ñây, do k thu t th i áp d ng công ngh l c sinh h c. Năm ch t d o có nhi u ti n b , nh a PVC (polyvinyl 1946, Phương pháp l c sinh h c ñã ñư c tri n cloride), PP (polypropylen), Poly uretan ñư c khai ph bi n t i nhi u qu c gia, ñ c bi t là làm thành t m lư n sóng, g p n p, d ng c u sau khi ra ñ i các v t li u l c polymer. Công khe h , d ng vành hoa (plasdek), d ng vách ngh l c sinh h c ti p t c ñư c phát tri n, ng ngăn v.v… có ñ c ñi m là r t nh và ñáp ng d ng r ng rãi và ngày càng ñư c ưa chu ng các yêu c u k thu t như di n tích b m t riêng trên th gi i [2]. 2 3 l n (80 – 220m /m ) t o ñi u ki n cho quá trình 2. MÔ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP h p th và phát tri n c a vi sinh v t; l c c n NGHIÊN C U không khí th p (gi m m c ñ s t áp và năng 2.1. Mô hình thí nghi m lư ng c n s d ng cho máy bơm); ch s chân Thí nghi m ñư c ti n hành trên các mô không cao ñ tránh l ng ñ ng (thư ng cao hơn hình mica, hình tr có th tích 4 lít v i kích 90%); ñ b n cơ h c l n; ho t tính sinh h c thư c sau: ñư ng kính x chi u cao (DxH) = cao và n ñ nh hóa h c. 0,16m x 0,35m, trong ñó, chi u cao h u ích là V t li u là ch t d o khác nhau v hình 0,3m; chi u cao l p v t li u l c là 0,2 m. Van d ng ñư c xác ñ nh b ng t s gi a di n tích b l y m u b trí cách ñáy 30mm và cách mi ng m t/th tích, tr ng lư ng/th tích, tính x p c a b 80mm. v t li u, b n ch t c a v t li u. Chúng ñư c chia Khí ñư c c p liên t c b ng máy th i khí làm hai lo i chính: v t li u có s p x p và v t (hi u Resun, công su t 36 W) và ñư c phân tán li u ñ r i v i tu i th trung bình vào kho ng vào nư c nh ñá b t. Lưu lư ng c p khí là 8–12 năm [1]. 5L/phút. Xơ d a Nh a Bio- Ball BB 15 Than ñá Nh a PVC Hình 1: Mô hình thí nghi m B n quy n thu c ĐHQG-HCM Trang 55
  3. Science & Technology Development, Vol 13, No.M2- 2010 V t li u l c: 4 lo i v t li u l c ñư c l a Nh a lo i 1 (Nh a Bio - Ball BB 15): ch n bao g m: xơ d a, than ñá, nh a ru t gà Di n tích b m t riêng là 312m2/m3 th tích, Đ (s n xu t t i VN) và nh a t ng h p Bio-ball r ng: 75%, kh i lư ng riêng: 50 – 80kg/m3, BB15 (England). Đư ng kính: 3,2cm. Xơ d a (coir): Có di n tích b m t riêng Nh a lo i 2 ( ng nh a PVC): Di n tích 2 3 l n (>500 m /m th tích), ñ x p cao, ñư ng b m t riêng trong kho ng 102 – 114,4 m2/m3, kính m t s i: 0.435mm, m t ñ xơ d a trong Đ r ng: 85%, kh i lư ng riêng: 30 – 60kg/m3, b : 20 g/L. Kích thư c: dài x ñư ng kính = 2,5 x 1,8cm Than ñá: Di n tích b m t riêng là 45,93 – 69 m2/m3. Xơ d a Nh a Bio- Than ñá Nh a PVC Ball BB 15 Hình 2. Các lo i v t li u l c 2.2. Đi u ki n thí nghi m b ng NaOH ñ t pH trung tính (pH = 7,1 – 7,5). Mô hình ñư c v n hành trong ñi u ki n COD ban ñ u ñư c thay ñ i trong kho ng 500 phòng thí nghi m, nhi t ñ môi trư ng dao – 2000 mg/L (pha loãng t nư c th i nguyên 0 ñ ng t 30 – 32 C. Nư c th i ñư c trung hòa th y ñ n các giá tr yêu c u). B ng 1. Thành ph n, tính ch t nư c th i tinh b t mì COD BOD CN- SS N-NH3 N-T ng P-T ng pH (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) 3.9-4.5 4.800-16.000 2500-11550 2 - 75 350-1000 95-182 145-470 127-432 M m vi sinh cho vào b ph n ng ñư c Hàm lư ng bùn ban ñ u cho vào 4 mô l y t Khu Công Nghi p Tân Bình có TS hình ñư c c ñ nh giá tr 4600mg/L. Th i =15%, ñ m: 85%. VS/TS = 0,52. Bùn l y v , gian lưu nư c ñư c c ñ nh là 24 gi . rây qua lư i l c ñ lo i b cát và s n sau ñó 2.3. Ch ñ v n hành nuôi c y thích nghi trên nư c th i tinh b t mì H th ng ñư c v n hành theo 2 giai ño n: trong vòng 1-2 tu n. Giai ño n thích nghi và giai ño n v n hành tăng t i. Trang 56 B n quy n thu c ĐHQG-HCM
  4. T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S M2 - 2010 Giai ño n thích nghi b t ñ u v i n ng ñ −1  dS V K V 1 COD = 500mg/L, pH ñư c ñi u ch nh giá tr   = = B + (3)  dt  Q(Si − Se ) Umax QSi Umax trung tính (pH = 7). M m vi sinh cho vào các Trong ñó: dS/dt là t c ñ x lý cơ ch t mô hình v i n ng ñ kho ng 4,6gMLVSS/L. (g/L.ngày); Umax h ng s t c ñ tiêu th cơ ch t Giai ño n này k t thúc sau 2 tu n khi hi u qu l n nh t (g/L.ngày); KB là h ng s bão hòa (g/L x lý n ñ nh kho ng 90% và ñã hình thành l p ngày); V là th tích l p v t li u l c. màng vi sinh dính bám trên v t li u l c. Các Phương trình (4) th hi n m i quan h ch tiêu COD và pH ñư c theo dõi trong c giai gi a (dS/dt)-1 theo giá tr ngh ch ñ o c a t i ño n. tr ng ch t h u cơ V/(QSi). Đ th c t tr c tung Giai ño n tăng t i: V n hành các t i t i (0, 1/Umax), ñ d c là KB/Umax và h s tr ng h u cơ 1kgCOD/ngày; 1,5kgCOD/ngày; 2 tương quan R . 2kgCOD/ngày. Phương trình (4) có th ñư c vi t l i là: m i t i tr ng, ti n hành phân tích các ch tiêu COD, pH, N – NH3, N – NO3-, N – y = ax + b NO2-, TNK, T ng Phospho. Trong ñó, ch tiêu V V V iy = ;x= ; t ng Nitơ Kjeldahl ñư c phân tích vào cu i Q ( Si − S e ) QSi m i ñ t t i tr ng. KB 1 V i m i t i tr ng, khi hi u qu x lý ñ t a= ; b= U max U max n ñ nh, ti n hành phân tích các thông s theo Phương trình t ng quát c a mô hình ñ ng th i gian nh m ñánh giá t c ñ phân h y cơ h c b c 2 như sau: ch t và xác ñ nh các thông s ñ ng h c. 2 2.4. Phương pháp xác ñ nh thông s − dS  S  = k 2( S ) X  S   (4) ñ ng h c dt  0  Mô hình Stover – Kincannon và mô hình Tích phân phương trình (4) ta ñư c: b c hai ñư c xem là mô hình phù h p, ñã ñư c S 0θ S0 =θ + (5) áp d ng ph bi n ñ i v i các h th ng l c sinh S0 − S k 2( S ) X h c [6], [7]. Bi u th c th hai c a v ph i ñ ơc xem là Phương trình ñ ng h c c a mô hình h ng s khi ñó ta có: Stover-Kincannon ñư c trình bày như sau: S 0θ dS U max (QS i / V ) = a + bθ (6) = (1) S0 − S dt K B + (QS i / V ) S0 S0 − S dS Q Trong ñó: a= và b=1. Ngoài ra: = ( S i − S e ) (2) k 2( S ) X S0 dt V là hi u qu x lý cơ ch t và ñ ơc kí hi u là E. B n quy n thu c ĐHQG-HCM Trang 57
  5. Science & Technology Development, Vol 13, No.M2- 2010 Do ñó phương trình cu i cùng có th vi t 2.5. Phương pháp phân tích l i như sau: Các ch tiêu ñư c phân tích theo Standard θ Methods for the Exammination of Water and = a + bθ (7) E Wastewater – 2005 [8]. Trong ñó: S, S0 l n lư t là n ng ñ cơ ch t 3. K T QU THÍ NGHI M ñ u ra và ñ u vào (mgCOD/l); X là n ng ñ 3.1. K t qu thí nghi m sinh kh i trung bình trong b ph n ng (mgVSS/l); θ là th i gian lưu nư c (ngày); k2(S) là h ng s t c ñ x lý cơ ch t b c 2 (1/ngày). 3 3 T i tr ng 0,5 kg COD/m .ngày T i tr ng 1 kg COD/m .ngày 9.5 8.8 8.6 9 8.4 8.2 8.5 8 pH pH 7.8 8 7.6 7.5 7.4 7.2 7 7 0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12 Th i gian (ngày) Th i gian (ngày) 3 3 T i tr ng 1,5 kg COD/m .ngày T i tr ng 2 kg COD/m .ngày 8.8 9 8.6 8.8 8.6 8.4 8.4 8.2 8.2 8 pH pH 8 7.8 7.8 7.6 7.6 7.4 7.4 7.2 7.2 7 7 0 2 4 6 8 10 12 0 1 2 3 4 5 6 7 Th i gian (ngày) Th i gian (ngày) Hình 3. Bi u di n s bi n ñ ng c a giá tr pH 4 mô hình Ghi chú: V i pH vào n ñ nh kho ng 7,1 - 7,5, pH sau x lý h u như b ng không, tương ng hi u sau x lý dao ñ ng t 8,22 – 9,06 tăng 0,74 ñ n qu x lý N- NH3 ñ t ñ n 100%. K t qu phân 1,81 so v i pH vào. pH cao và ch ñ s c khí tích s bi n ñ i N trong 4 mô hình ñư c trình phù h p t o ñi u ki n thu n l i cho quá trình bày Hình 4 và Hình 5. Mô hình s d ng than bay hơi t do N – NH3. Chính vì v y, N – NH3 ñá làm v t li u l c có pH sau x lý tăng th p Trang 58 B n quy n thu c ĐHQG-HCM
  6. T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S M2 - 2010 nh t so v i 3 mô hình còn l i (mô hình than ñá hình nghiên c u). cũng phân h y sinh h c kém hơn c trong 4 mô a) b) c) B n quy n thu c ĐHQG-HCM Trang 59
  7. Science & Technology Development, Vol 13, No.M2- 2010 d) Hình 4. K t qu kh o sát bi n thiên NO2- 4 mô hình, v i 4 t i tr ng khác nhau (a) t i tr ng 0,5 kgCOD/m .ngày; (b) t i tr ng 1 kgCOD/m .ngày; (c) t i tr ng 1,5 kgCOD/m3.ngày; (d) t i tr ng 2 3 3 kgCOD/m3.ngày a) b) c) Hình 5. K t qu kh o sát bi n thiên NO3- 4 mô hình, v i 3 t i tr ng (a) t i tr ng 1 kgCOD/m .ngày; (b) t i tr ng 1,5 kgCOD/m3.ngày; (c) t i tr ng 2 kgCOD/m3.ngày 3 Trang 60 B n quy n thu c ĐHQG-HCM
  8. T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S M2 - 2010 Nh n xét: Nhìn chung, quá trình nitrit hóa Nh n xét và nitrat hóa ñã di n ra trong h th ng l c sinh Hi u qu x lý COD ñ t giá tr c c ñ i h c hi u khí, th hi n qua bi n ñ ng hàm lư ng t i tr ng 1 kgCOD/m3.ngày cho t t c các mô N – NO2 và N – NO3 sau x lý cao hơn trư c hình. So sánh 4 mô hình, s p x p theo trình t nhi u l n. Trong 4 mô hình nghiên c u, mô gi m d n thì hi u qu x lý COD ñ t cao nh t hình xơ d a ñ t hi u su t chuy n hóa cao nh t trong mô hình xơ d a v i COD gi m ñ n 98%, v i N – NO2 tăng 0,19 – 1,35 mg/L và N – k ti p là mô hình nh a Bio ball có kh năng NO3 tăng 4,7 – 7,67 mg/L. Còn mô hình than x lý 97,3% COD và cu i cùng là 2 mô hình ñá l i ñ t hi u su t chuy n hóa nitrit và nitrat nh a PE và mô hình than ñá có th x lý 97% th p nh t. COD. Khi tăng t i tr ng lên 1,5 và 2 Vi khu n nitrosomonate và nitrobacter kgCOD/m3.ngày, hi u qu x lý COD gi m hình thành và phát tri n m nh trong ñi u ki n d n nhưng m c ñ chênh l ch không ñáng k . hàm lư ng cơ ch t th p. Do v y, mô hình x lý Bên c nh x lý COD, mô hình xơ d a càng hi u qu , m t ñ vi sinh càng cao, th i cũng x lý hi u qu TKN h u h t các t i gian lưu l p màng vi sinh dài thì kh năng tr ng v i hi u su t kh TKN trên 90%. Trong chuy n hóa N-NH3 thành N-NO2 và N-NO3 khi, 3 mô hình còn l i, hi u qu x lý gi m càng thu n l i. Tuy nhiên, hàm lư ng N vào nhanh và dao ñ ng trong kho ng 60 - 85%. th p d n ñ n kh năng phát sinh nitrit và nitrat Tương t , mô hình xơ d a cũng x lý P hi u không cao. qu hơn khi so sánh v i 3 mô hình còn l i v i S li u N-NO3 và N-NO2 dao ñ ng lên hi u su t ñ t giá tr 60-81,5%; trong khi các xu ng trong th i gian ñ u cho th y có quá trình mô hình còn l i ch x lý 28 – 60% P các t i chuy n hóa N-NH3 thành N-NO2 và N-NO2 tr ng v n hành khác nhau. thành N-NO3 v i t c ñ chuy n hóa các thành Trong mô hình s d ng giá th xơ d a làm ph n khác nhau nên hàm lư ng N-NO2; N-NH3 v t li u l c, các vi sinh v t sinh trư ng lơ l ng và N-NO3 cũng bi n ñ i. Th i gian càng dài, và bám dính phát tri n v i m t ñ dày ñ c, hi u su t chuy n hóa v nitrat càng l n, ch ñư c duy trì thư ng xuyên, chúng phát tri n n riêng mô hình than ñá k t qu không phù h p ñ nh, khó b r a trôi nh kh năng bám dính và như 3 mô hình còn l i. h p ph t t c a xơ d a. Do v y, hi u qu x lý Đánh giá t i tr ng v n hành các ch t ô nhi m h u cơ và dinh dư ng cao. K t qu kh o sát hi u qu x lý COD 4 3.2. K t qu m t ñ màng sinh h c t i tr ng nghiên c u 0,5; 1; 1,5 và 2 kg K t qu kh o sát m t ñ vi sinh v t th 3 COD/m .ngày ñư c trình bày ñ th hình 6, hi n qua các thông s MLSS và MLVSS trình hình 7 và hình 8. bày b ng 2. B n quy n thu c ĐHQG-HCM Trang 61
  9. Science & Technology Development, Vol 13, No.M2- 2010 Hình 6. Đ th so sánh hi u qu x Hình 7. Đ th so sánh hi u qu Hình 8. Đ th so sánh hi u qu x lý lý COD theo t i tr ng x lý TKN theo t i tr ng P - T ng theo t i tr ng Ghi chú: MH1: Mô hình v i v t li u l c xơ d a; MH2: Mô hình v i v t li u l c là nh a Bio - Ball BB15; MH3: Mô hình v i v t li u l c là than ñá; MH4: Mô hình v i v t li u l c là nh a PVC B ng 2. Hàm lư ng MLSS, MLVSS trong 4 mô hình các t i tr ng v n hành khác nhau T i tr ng MLSS (mg/L) MLVSS (mg/L) MLVSS/MLSS (kgCOD/m3 MH MH MH MH MH MH MH .ngày) MH1 MH1 MH2 MH3 MH4 2 3 4 1 2 3 4 0,667 0,554 0,407 0,609 0.5 3576 2765 2564 2721 2387 1534 1045 1658 5 8 6 3 0,584 0,594 0,660 1.0 5634 4012 3034 4027 3876 2345 1805 2659 0,688 5 9 3 0,687 0,683 0,541 0,672 1.5 7793 4925 3964 5591 5360 3367 2145 3761 8 7 1 7 1056 0,698 0,677 2.0 6660 5360 7560 7381 4655 3543 5123 0,699 0,661 0 9 6 12000 8000 7000 10000 6000 8000 M LVSS (m g/l) 5000 MLSS (mg/l) MH1 MH1 MH2 MH2 6000 4000 MH3 MH3 MH4 3000 MH4 4000 2000 2000 1000 0 0 0.5 1 1 2 1.5 3 2 4 0.5 1 1 2 1.5 3 2 4 T i tr ng (kg COD/m3.ngày) T i tr ng (kg COD/m3.ngày) Hình 9. Đ th bi n thiên sinh kh i theo t i tr ng các mô hình Trang 62 B n quy n thu c ĐHQG-HCM
  10. T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S M2 - 2010 K t qu trên ñ th 9 cho th y hàm lư ng hình than ñá t l này th p nh t t 0,4 - 0,66. sinh kh i trong mô hình xơ d a ñ t giá tr cao K t qu này còn ch ng minh kh năng vư t nh t. N ng ñ MLVSS lên t i 7381 mg/L t i tr i c a xơ d a v kh năng bám dính, tính h p tr ng 2 kg COD/m3.ngày và t l ph cũng như kh năng phân h y sinh h c MLVSS/MLSS 4 mô hình cao, ñ c bi t là xơ 3.3. K t qu kh o sát t c ñ tiêu th cơ d a v i t l x p x 0,66 - 0,7, trong khi ñó, mô ch t 3 3 T i tr ng 0.5 kgCOD/m .ngày T i tr ng 1 kgCOD/m .ngày 600 1800 1600 T c ñ tiêu th cơ ch t (gCOD/m 3.h) T c ñ tiêu th cơ ch t (gCOD/m 3.h) 500 1400 400 1200 MH1 MH1 1000 MH2 MH2 300 MH3 800 MH3 MH4 MH4 200 600 400 100 200 0 0 0 2 4 6 8 10 0 2 4 6 8 10 Th i gian (h) Th i gian (h) 3 3 T i tr ng 1.5 kgCOD/m .ngày T i tr ng 2 kgCOD/m .ngày 2000 3000 1800 2500 1600 T c ñ tiêu th cơ ch t T c ñ tiêu th cơ ch t 1400 2000 (gCOD/m .h) (gCOD/m .h) 1200 MH1 MH1 3 3 MH2 MH2 1000 1500 MH3 MH3 800 MH4 MH4 1000 600 400 500 200 0 0 0 2 4 6 8 10 0 2 4 6 8 10 Th i gian (h) Th i gian (h) Hình 10.T c ñ tiêu th cơ ch t các t i tr ng khác nhau Nh n xét: nư c th i khá cao nên vi sinh thích nghi và V i hàm lư ng m m vi sinh ban ñ u cho nhanh chóng s d ng hàm lư ng ch t h u cơ vào 4 mô hình không ñ i, kh năng phân h y này ñ tăng trư ng và phát tri n, ñ n khi hàm cơ ch t ñư c tính d a trên ch s kg lư ng ch t h u cơ gi m thì kh năng s d ng 3 COD/m .h. T c ñ phân h y cơ ch t t i 4 mô cơ ch t c a vi sinh v t cũng ch m d n. K t qu hình gi m d n theo th i gian, ñ t giá tr 0,4 – nghiên c u ñư c trình bày rõ trong ñ thi 6. 3 2,5kg COD/m .h trong gi ñ u tiên r i gi m c 4 t i tr ng, mô hình xơ d a ñ u x lý nhanh trong 2 – 4 gi k ti p, sau ñó gi m hi u qu hàm lư ng ch t h u cơ. Đư ng cong không ñáng k và dao ñ ng lên xu ng các t c ñ phân h y d c, th ng ñ ng, ñ c bi t trong gi còn l i.. 4 gi ñ u. T c ñ phân h y trong gi ñ u tiên Đi u này có th gi i thích do trong các gi có th ñ t giá tr 2,5 kg COD/m3.h. Rõ ràng, ñ u n ng ñ ch t h u cơ trong thành ph n vi c l a ch n lo i v t li u phù h p cho phép B n quy n thu c ĐHQG-HCM Trang 63
  11. Science & Technology Development, Vol 13, No.M2- 2010 gi m th i gian lưu nư c, ñ ng nghĩa v i vi c 3.4.1. ng d ng mô hình Stover- gi m th tích b , ti t ki m chi phí xây d ng và Kincannon gia tăng hi u qu x lý. K t qu áp d ng phương trình Stover – 3.4. Xác ñ nh phương trình ñ ng h c Kincannon ñư c trình bày hình 11. ñ i v i mô hình xơ d a −1  dS  V K V 1   = = B +  dt  Q( S i − S e ) U max QS i U max Hình 11. Đ th xác ñ nh phương trình ñ ng h c mô hình Stover-Kincannon T ñ th , xác ñ nh ñ d c và c t tung ñ 3.4.2. ng d ng mô hình b c 2 t i m t ñi m. H ng s t c ñ tiêu th cơ ch t K t qu áp d ng mô hình ñ ng h c b c hai l n nh t (Umax) và h ng s bão hòa KB ñư c ñư c trình bày hình 12. xác ñ nh d a vào h ng s a = 2,2356 và b = 2 − dS  S  0,012. Suy ra h ng s t c ñ tiêu th cơ ch t = k 2( S ) X  S   dt  0  l n nh t (Umax) là 83,3 g/l ngày và h ng s bão hòa KB là 186,23 g/l ngày. H s tương quan R2 = 0.987. Hình 12.Đ th xác ñ nh phương trình ñ ng h c mô hình b c 2 T ñ th hình 12 ta tìm ñ ơc a=0,1; So sánh 2 h s tương quan c a 2 mô hình b=2,1093 suy ra h ng s k2(S) = 2,535 v i h s ta th y h s tương quan trong mô hình Stover- 2 2 tương quan là R = 0,85. Kincannon cao hơn trong mô hình b c 2 (R =0,987 so sánh v i R2 = 0,85). Do ñó, mô hình Trang 64 B n quy n thu c ĐHQG-HCM
  12. T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S M2 - 2010 Stover-Kincannon ñư c l a ch n ñ tính toán b m t v t li u l c l n, n ng ñ MLVSS lên t i các thông s ñ ng h c cho h thông l c sinh 7381 mg/L t i tr ng 2 kg COD/m3.ngày. h c hi u khí. Ngoài ra sơ d a là nguyên li u s n có trong 4. K T LU N nư c, giá thành r do v y thích h p v i ñi u Mô hình l c sinh h c hi u khí x lý hi u ki n kinh t trong nư c. qu nư c th i tinh b t mì trong ñó: Hi u qu K t qu nghiên c u còn xác ñ nh mô hình x lý COD cao, trên 95% t i tr ng 0,5; 1; stover Kincannon phù h p cho tính toán ñ ng 1,5; 2 kg COD/m3.ngày cho c 4 mô hình; Hi u h c c a h th ng l c sinh h c hi u khí v i h qu x lý N, P dao ñ ng kho ng 60 - 90%. s tương quan R2 = 0,987. Giá tr này cao hơn Riêng N-NH3 có th x lý tri t ñ ñ n 100% và nhi u so v i tính toán theo mô hình b c 2 v i hàm lư ng MLSS tăng theo t i tr ng v n hành. R2 = 0,85. K t qu nghiên c u ñã xác ñ nh xơ d a là K t qu nghiên c u m ra m t tri n v ng v t li u l c phù h p nh t v i nhi u tính năng cho vi c nghiên c u nhi u lo i v t li u m i, vư t tr i so v i các lo i v t li u khác ñi n hình s n có trong nư c. như: hi u qu x lý COD, N, P cao nh t (98%; 90% và 60-82%), t i tr ng v n hành lên ñ n 2kgCOD/m3.ngày; m t ñ VSV bám dính trên RESEARCH AND EVALUATE TREATMENT EFFICIENCY ON TAPIOCA PROCESSING INDUSTRIAL WASTEWATER BY AEROBIC BIOFILTER TECHNOLOGY WITH VARIOUS MATERIALS Nguyen Thi Thanh Phuong (2), Nguyen Van Phuoc (1), Thieu Cam Anh (1) (2) Institute for Environment and Resources, VNU-HCM (1)University of Technology, VNU-HCM ABSTRACT: This study was performed to evaluate the efficiency of tapioca processing wastewater treatment using aerobic biofilter with variety of biofilter media: coir, coal, PVC plastic and Bio - Ball BB15 plastic. Research results in the lab demonstrated all four aerobic biofilter models processed can treated completely N and COD which COD reached 90-98% and N reached 61-92%, respectively, at the organic loading rates in range of 0.5, 1, 1.5 and 2 kgCOD/m3.day. B n quy n thu c ĐHQG-HCM Trang 65
  13. Science & Technology Development, Vol 13, No.M2- 2010 The results identified coir filter was the best in four researched materials with removal COD and specific substract utilization rate can reach 98%, and 0.6 kg COD/kgVSS.day. Research results open the new prospects for the application of the cheap materials, available for wastewater treatment. Keywords: biofilter media, nutrient removal, COD removal, tapioca processing wasewater, aerobic biofilter. TÀI LI U THAM KH O phosphorus removal in a hybrid integrated fixed film activated sludge process, Int. J. [1]. Lương Đ c Ph m, Công ngh x lý nư c Environ. Sci. Tech, pp 149-158, (2009). th i b ng phương pháp sinh h c, Nhà xu t [6]. Nurdan Buyukkamaci, Ayse Filibeli, b n giáo d c Hà N i (2002). Volatile fatty acid formation in an [2]. Markus Schmid, Kerry Walsh, Rick Webb, anaerobic hybrid reactor, Process W.Irene C.Rijpstra, Katinka van de Pas – Biochemistry, pp. 1491-1494, (2004). Schoonen, Mark Jan Verbruggen, Thomas [7]. S.Sandhya, K.Sarayu, K.Swaminathan, Hill, Bruce Moffett, John Fuerst, Stefan Decolorization kinetics of a recombinant Shouten, Jaap S.Sinnighe Damste, James Escherichia coli strain harbouring Harris, Phil Shaw, Marc Strous, Mike azoreductase gene from Bacillus S.M. Jetten, Systematic and applied latrosporous RRK1, Bioresource microbiology, p. 529–538, (2003). Technology, 100(3), pp. 1514, (2008). [3]. Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering, [8]. Washington DC, Standard Methods for the treatment & reuse, McGraw Hill (2003). Exammination of Water and Wastewater, [4]. Nguy n Đ c Lư ng (ch biên) – Nguy n 19th edition (1995). Th Thùy Dương, Công ngh sinh h c môi trư ng – T p 1: Công ngh x lý nư c th i, Nhà xu t b n Đ i h c Qu c gia Tp. H Chí Minh (2003). [5]. N. Mehrdadi, B. Hooshyari, A. Azimi, Kinetic analysis of enhanced biological Trang 66 B n quy n thu c ĐHQG-HCM
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2