Đang tải... (xem toàn văn)
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN BẰNG MÔ HÌNH KỊ KHÍ VÀ HIẾU KHÍ
Báo cáo: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN (SURIMI) BẰNG MÔ HÌNH KỴ KHÍ (UASB), HIẾU KHÍ (SBR) Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 411 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN (SURIMI) BẰNG MÔ HÌNH KỴ KHÍ (UASB), HIẾU KHÍ (SBR) THE STUDY OF FISHERY INDUSTRY WASTEWATER TREATMENT (SURIMI) BY USING ANAEROBIC MODEL (UASB) AND AEROBIC MODEL (SBR) SVTH: Dương Gia Đức Lớp 08MTLT, Trường Đại học Bách khoa GVHD: TS. Trần Văn Quang Khoa Môi Trường, Trường Đại học Bách khoa TÓM TẮT Báo cáo trình bày kết quả nghiên cứu hiệu suất xử lý nước thải ngành công nghiệp chế biến thủy sản (Surimi) bằng mô hình kỵ khí (UASB) và mô hình hiếu khí (SBR) ABSTRACT This report presents the performance of seafood industrial wastewater treament (Surimi) by using anaerobic model (UASB) and aerobic model (SBR). 1. Mở đầu Đà Nẵng được thiên nhiên ưu ái có nguồn thủy sản phong phú, tạo điều kiện cho nghành công nghiệp chế biến thủy sản phát triển, đem lại nhiều lợi ích to lớn trong việc phát triển kinh tế của vùng, đóng góp một phần vào GDP của cả nước. Tuy nhiên chất thải nghành thủy sản sẽ tác động nghiêm trọng đến môi trường, đặc biệt là môi trường đất, nước. Kết quả khảo sát mức độ ô nhiễm môi trường ở khu vực do Sở TN-MT thành phố thực hiện cho thấy, các nhà máy thủy sản Danifood, Thuận Phước, Thọ Quang… công nghệ xử lý nước thải cổ điển (Điều hòa – Aerotank – lắng – khử trùng) chất lượng nước đầu ra không ổn định và vượt tiêu chuẩn 5945-2005 cột B nhiều lần, nước thải bị ô nhiễm hữu cơ nghiêm trọng, nồng độ BOD 5 vượt 12.6 lần, COD vượt 10.48 lần, tổng Nitơ vượt 2.17 lần… Khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Đà Nẵng và âu thuyền Thọ Quang đang là điểm nóng về môi trường. Chính vì những lý do trên, “Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản (Surimi) bằng mô hình kỵ khí (UASB) và hiếu khí (SBR)” là rất thiết thực và cần thiết. 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Mục đích đề tài - Xác định tính chất, thành phần nước thải từ quá trình sản xuất Surimi; - Xác định hiệu xuất xử lý nước thải surimi bằng mô hình kỵ khí UASB, hiếu khí SBR. 2.2. Đối tượng nghiên cứu - Nước thải sản xuất surimi của công ty Danifood - Mô hình kỵ khí (UASB) và mô hình hiếu khí (SBR) Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 412 2.3. Thiết lập mô hình 2.3.1. Mô hình kỵ khí UASB a. Lập mô hình: Cấu tạo bể UASB Chiều cao công tác h=700mm Đường kính d =400mm Thể tích bể V = 80 lít b. Chuẩn bị nước thải và bùn kỵ khí Nước thải surimi đươc lấy tại hố ga thoát nước của công ty Danifood Bùn kỵ khí được lấy tại hồ kỵ khí của bãi rác Khánh Sơn c. Khởi động bể UASB Thời gian khởi động là 7 ngày. Thể tích bùn trong bể UASB là 20 lít chiếm 25.0% d. Vận hành mô hình: từ ngày 13/04/2010 đến 16/05/2010. Trình tự vận hành và thu thập số liệu như sau: Từ 7h00 đến 7h30 là chuẩn bị nước thải Từ 7h30 đến 8h00 cấp nước vào bể UASB 20-25 lít, đồng thời tiến ghi lại các điều kiện môi trường và nhiệt độ trong bể. Từ 8h30 bắt đầu thu mẫu đầu vào, đầu ra để phục vụ cho việc phân tích Thời gian còn lại trong ngày dùng để phân tích mẫu và quan sát khí thoát ra. Trình tự trên được lặp đi lặp lại cho đến hết thời gian vận hành mô hình như đã nêu trên 2.3.2. Mô hình hiếu khí SBR a. Lập mô hình - Bể SBR: là 2 xô nhựa (60 lít) làm 2 mô hình song song để xử lý nước với các tải trọng và nồng độ khác nhau (400 mg/l, 600 mg/l và 800 mg/l) - Hệ thống sục khí: Nối ghép đá bọt, ống nhựa mềm vào máy nén, chia đường dẫn khí làm 4 nhánh con sục khí cho 2 mô hình. Nồng độ Oxy duy trình trong khoảng 4 – 6 mgO 2 /l - Bể lắng: là các ống đong 250 ml - Bùn hoạt tính: Lấy tại bể Aerotank của hệ thống xử lý nước thải công ty Danifood rửa bùn bằng nước máy (đã bay hết Clo), lọc qua rây để loại bỏ các cặn có kích thước lớn, để lắng 30 phút, cấp vào mô hình với tỉ lệ 20%,30% như định hướng ban đầu b. Vận hành mô hình - Cấp nước thải vào mô hình với nồng độ 400 mg/l, 600 mg/l và 800 mg/l Sục khí liên tục trong thời gian thí nghiệm Định kỳ ½ giờ lấy 200 ml mẫu để lắng ½ giờ trong ống đong Lấy phần nước trong phân tích COD bằng phương pháp KMnO 4 . (1 ngày/1lần làm Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 413 COD Cr để xác định hệ số chuyển đổi) Dựa vào nồng độ đầu vào và đầu ra theo thời gian, xác định được thời gian xử lý, hiệu suất của quá trình. 2.4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu: Mô hình vật lý thực nghiệm; Phương pháp phân tích: Theo tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành; Phương pháp xử lý số liệu: Phần mềm ứng dụng Microsoft Excel. 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Mô hình kỵ khí UASB Bảng 2.1: Tính chất nước thải thủy sản Surimi STT THÔNG SỐ ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ 1 pH - 6.2 - 7.3 2 COD Cr mg/l 1800 - 4000 3 BOD 5 mg/l 1400 - 3550 4 NH 4 + mg/l 165 - 238 5 PO 4 3- mg/l 47 - 95 6 SS mg/l 980 - 1300 Bảng 2.2: Các chỉ tiểu của bùn kỵ khí STT THÔNG SỐ ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ 1 pH - 7,8 2 COD Cr mg/l 392 3 Độ kiềm(theo CaCO 3 ) mg/l 5220 4 NH 4 + mg/l 348 5 PO 4 3- mg/l 12,5 6 Độ ẩm % 90,8% 7 Độ tro % 16,5% 8 SS mg/l 14208 Nhận xét: Nước thải Surimi có nồng độ SS, hữu cơ cao, chỉ số BOD5/COD = 0.77 – 0.88 Hình 2.1. Mô hình kỵ khí Hình 2.2. Mô hình hiếu khí Hình 2.3. Mô hình lắng Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 414 thích hợp để xử lý bằng phương pháp sinh học. Bùn kỵ khí chất lượng đảm bảo cho quá trình sinh hóa kỵ khí Thảo luận: Nồng độ COD đầu vào 1800 – 4000 mg/l, phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu cá sản xuất surimi, Nồng độ COD đầu ra tương đối ổn định dao động 500 – 1000 mg/l Hiệu suất xử lý đạt 55 – 86%, tải trọng xử lý 0.4 - 0.9 kg/m 3 .ngđ Thành phần khí CH 4 : 58-69.4% O 2 : 0.3-1%CO 2 : 19.6-28% Khí khác: 2.9-18.3% Hình 2.4. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi COD COD VÀO, RA KỴ KHÍ 0 1000 2000 3000 4000 5000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 NGÀY COD (mg/l) ĐẦU VÀO ĐẦU RA HIỆU SUẤT XỬ LÝ COD MÔ HÌNH UASB 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Hình 2.5. Đồ thị biểu hiệu suất xử lý COD Hình 2.6. Đồ thị biểu diễn tải trọng xử lý COD TẢI TRỌNG XỬ LÝ TRONG UASB 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 NGÀY COD (mg/l) 58 28 1 13 61.4 19.6 0.7 18.3 69.4 27.4 0.3 2.9 0 20 40 60 80 % Ngày 10/05 Ngày 12/05 Ngày 14/05 THÀNH PHẦN KHÍ SINH RA TRONG UASB CH4 CO2 02 Khí khác Hình 2.7. Đồ thị biểu diễn thành phần khí biogas Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 415 3.2. Mô hình hiếu khí SBR Thảo luận: Để đầu ra COD<50 mg/l Đối với mô hình bùn20%:cần 8-9h để COD đầu ra nhỏ hơn 50 mg/l Đối với mô hình bùn30%:cần 5-6h để COD đầu ra nhỏ hơn 50 mg/l Hiệu suất sử lý 85-95% Bùn hoạt tính lắng tốt, chất lượng nước đầu ra trong đạt tiêu chuẩn môi trường 4. Kết luận và kiến nghị 4.1. Kết luận Đối với nước thải Surimi của nghành chế biến thủy sản cần phải có mô hình kỵ khí UASB trong xử lý; Chất lượng nước qua mô hình kỵ khí,hiếu khí ổn định; Lượng khí sinh ra trong UASB tốt có thể thu hồi sử dụng. COD = 400 mg/l, NỒNG ĐỘ BÙN 20% 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 8.5 9 Thời gian(h) COD(mg/l) Mô hình 1 Mô hình 2 COD = 400 mg/l, NỒNG ĐỘ BÙN 30% 0 100 200 300 400 500 600 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 5 5.5 6 Thời gian(h) COD(mg/l) Mô hình 1 Mô hình 2 COD = 800 mg/l,NỒNG ĐỌ BÙN 20% 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0 0.5 1 1.5 2 3 3.5 4 5 6 7 8 9 10 Thời gian(h) COD(mg/l) Mô hình 1 Mô hình 2 COD = 800 mg/l,NỒNG ĐỌ BÙN 30% 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0 0.5 1 1.5 2 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 7 Thời gian(h) COD(mg/l) Mô hình 1 Mô hình 2 COD = 600 mg/l,NỒNG ĐỌ BÙN 20% 0 100 200 300 400 500 600 700 0 0.5 1 1.5 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Thời gian(h) COD(mg/l) Mô hình 1 Mô hình 2 COD = 600 mg/l, NỒNG ĐỌ BÙN 30% 0 100 200 300 400 500 600 700 0 0.5 1 1.5 2 3 3.5 4 4.5 5 6 Thời gian(h) COD(mg/l) Mô hình 1 Mô hình 2 Hình 2.8. Sự thay đổi COD theo thời gian với nồng độ bùn 20% Hình 2.9. Sự thay đổi COD theo thời gian với nồng độ bùn 30% Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 416 4.2. Kiến nghị Cần những nghiên cứu chuyên sâu để xác định thêm các thông số khác; Nghiên cứu tận dụng thu khí biogas làm nhiên liệu đốt. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Quang, Bài giảng Môn xử lý nước thải Khoa Môi trường,Trường đại học Bách khoa Đà Nẵng. [2] Lâm Minh Triết (2002), Xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp. Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội . khí (UASB) và mô hình hiếu khí (SBR) ABSTRACT This report presents the performance of seafood industrial wastewater treament (Surimi) by using anaerobic model (UASB) and aerobic model (SBR) surimi bằng mô hình kỵ khí UASB, hiếu khí SBR. 2.2. Đối tượng nghiên cứu - Nước thải sản xuất surimi của công ty Danifood - Mô hình kỵ khí (UASB) và mô hình hiếu khí (SBR) Tuyển tập Báo cáo. (UASB) , HIẾU KHÍ (SBR) Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 411 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN (SURIMI) BẰNG MÔ HÌNH KỴ KHÍ (UASB) ,