nghiên cứu khả năng xử lý nước thải giết mổ bằng bể phản ứng sinh học giá thể cố định

83 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp
nghiên cứu khả năng xử lý nước thải giết mổ bằng bể phản ứng sinh học giá thể cố định

Đang tải... (xem toàn văn)

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

Thông tin tài liệu

Trang 1

BÀI BÁO CÁO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ BẰNG BỂ PHẢN ỨNG

SINH HỌC GIÁ THỂ CỐ ĐỊNH

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

CHUYÊN NGÀNH NÔNG NGHIỆP - MÔI TRƯỜNG

GVHD: TS Trần Thái Hà SVTH: Mai Thị Thùy Trang MSSV: 1553010214

Khóa : 2015-2019

Bình Dương, tháng 6 năm 2019BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HỒ CHÍ MINH

- -

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

CHUYÊN NGÀNH NÔNG NGHIỆP - MÔI TRƯỜNG

GVHD xác nhận GVHD: TS Trần Thái Hà SVTH: Mai Thị Thùy Trang MSSV: 1553010214

TS Trần Thái Hà Khóa : 2015-2019

Bình Dương, tháng 6 năm 2019

Trang 4

i

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, em xin kính gửi đến tất cả quý Thầy, Cô đang dạy và làm việc tại khoa Công nghệ sinh học trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh lời chúc sức khỏe Để hoàn thành tốt bài khóa luận tốt nghiệp này, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, những lời động viên, chia sẻ quý báu từ quý Thầy, Cô và bạn bè

Hơn hết thảy, em xin có cảm ơn chân thành đến Thầy TS.Trần Thái Hà là người trực tiếp hướng dẫn và tận tình chỉ dạy em trong suốt quá trình thực khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn đến quý Thầy, Cô trong khoa Công nghệ sinh học đã tạo mọi điều kiện, phòng thí nghiệm, thiết bị máy móc để em hoàn thành tốt khóa luận Xin cảm ơn chân thành đến các bạn sinh viên lớp Nông nghiệp 51 khoa Công nghệ sinh học đã trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận và làm đề tài

Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cám ơn đến Ba Mẹ, Anh Chị trong gia đình đã động viên, hỗ trợ và là chỗ dựa vững chắc của tôi trong suốt quá trình học tập

Trong quá trình làm bài báo cáo khóa luận, cũng như là trong quá trình báo cáo, khó tránh các về lỗi trình bày em rất mong các Thầy, Cô bỏ qua cho em Đồng thời do trình độ chuyên môn cũng như kinh nghiệm thực tiễn của em còn hạn chế nên bài báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ Thầy, Cô để em học thêm được nhiều kinh nghiệm, phục vụ cho những mục tiêu tương lai

Bình Dương, ngày 4 tháng 06 năm 2019 Sinh viên

Mai Thị Thùy Trang

Trang 5

Hình 2 2 Mô hình nghiên cứu thực tế 30

Hình 3 1: Bề mặt vật liệu dính bám sau một tuần chạy nước trắng 40

Hình 3 2: Bề mặt vật liệu dính bám sau 3 tuần chạy nước thải 40

Hình 3 3: Bề mặt vật liệu dính bám sau 2 tháng chạy nước thải 41

Hình 3 4 a), (b): Vi sinh vật quan sát dưới kính hiển vi ở giai đoạn thích nghi 42

Hình 3 5 Biểu đồ thể hiện số liệu BOD trong tháng 2 43

Trang 6

iii

Hình 3 6: Biểu đồ thể hiện hiệu suất xử lý BOD trong tháng 2 43

Hình 3 7: Biểu đồ thể hiện số liệu BOD trong tháng 3 44

Hình 3 8: Biểu đồ thể hiện hiệu suất xử lý BOD trong tháng 3 44

Hình 3 9: Biểu đồ thể hiện số liệu BOD trong tháng 4 45

Hình 3 10: Biểu đồ thể hiện hiệu suất xử lý BOD trong tháng 12 45

Hình 3 11: Biểu đồ thông số TSS trong tháng 2 46

Hình 3 12: Biểu đồ hiệu suất xử lý TSS tháng 2 47

Hình 3 13: Biểu đồ thông số TSS trong tháng 3 47

Hình 3 14: Biểu đồ hiệu suất xử lý TSS tháng 3 48

Hình 3 15: Biểu đồ thông số TSS trong tháng 4 48

Hình 3 16: Biểu đồ hiệu suất xử lý TSS tháng 4 49

Hình 3 17: Biểu đồ thông số Amoni trong tháng 2 50

Hình 3 18: Biểu đồ hiệu suất xử lý Amoni tháng 2 50

Hình 3 19: Biểu đồ thông số Amoni trong tháng 3 51

Hình 3 20: Biểu đồ hiệu suất xử lý Amoni tháng 3 51

Hình 3 21: Biểu đồ thông số Amoni trong tháng 4 52

Hình 3 22:Biểu đồ hiệu suất xử lý Amoni tháng 4 52

Hình 3 23: Biểu đồ thông số Nitrat trong tháng 2 54

Hình 3 24: Biểu đồ thông số Nitrat trong tháng 3 55

Hình 3 25: Biểu đồ thông số Nitrat trong tháng 4 55

Hình 3 26: Độ đục đầu vào và đầu ra của nước thải (tính từ phải sang trái) 57

Hình 3 27: Biểu đồ thông số Độ đục trong tháng 2 57

Hình 3 28: Biểu đồ hiệu xuất xử lý độ đục trong tháng 2 58

Hình 3 29: Biểu đồ thông số độ đục trong tháng 3 58

Hình 3 30: Biểu đồ hiệu xuất xử lý độ đục trong tháng 3 59

Hình 3 31: Biểu đồ thông số độ đục trong tháng 4 59

Hình 3 32: Biểu đồ hiệu xuất xử lý độ đục trong tháng 4 60

Trang 7

iv

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Các thông số ô nhiễm có trong nước thải giết mổ [22]

6 Bảng 2: Thông số nước thải giết mổ của cơ sở hộ gia đình Hai Cảnh 27

Trang 8

v

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

NTU Đơn vị độ đục (Nephelometric) QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

Trang 9

1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải 4

1.2 Thành phần nước thải giết mổ 5

2.PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ [4] 8

3.2 Mô tả quá trình hình thành sinh vật trên bề mặt vật liệu rắn 24

PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

1.NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 27

1.1 Đối tượng nghiên cứu 27

1.2 Vật liệu nghiên cứu 28

1.3 Mô hình nghiên cứu 29

2PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 31

2.1 Phương pháp tính BOD5 (Biochemical Oxygen Demand) 31

2.2 Oxi hòa tan ( DO – Dissolved oxigen ) 32

2.3 Tổng chất rắn lơ lửng (Turbidity & Suspendid Solids) 33

Trang 10

vii

2.4 Các chất chứa nitơ 34

2.5 Độ đục 36

3.PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 37

4.PHƯƠNG PHÁP THAM KHẢO TÀI LIỆU 37

PHẦN III:KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38

1.GIAI ĐOẠN THÍCH NGHI – HÌNH THÀNH MÀNG BIOFILM 39

2.HIỆU XUẤT XỬ LÝ BOD 42

3.HIỆU XUẤT XỬ LÝ TSS 46

4.HIỆU SUẤT XỬ LÝ AMONI 49

5.HIỆU SUẤT XỬ LÝ NITRAT 53

Trang 11

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Nước là khởi nguồn của sự sống trên trái đất, đóng một vai trò quan trọng và thiết yếu đến tất cả sinh vật và cả con người Nhưng hiện nay, chúng ta đang phải đối mặt với thách thức lớn về tình trạng ô nhiễm nguồn nước Tại các tỉnh và thành phố lượng nước thải chưa qua xử lý của hàng trăm cơ sở sản xuất công nghiệp, chế biến thực phẩm và một phần nước thải, rác thải sinh hoạt xả thẳng ra môi trường là nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường nguồn nước Ô nhiễm nguồn nước tác động trực tiếp đến sức khỏe con người, gây ra nhiều loại bệnh nguy hiểm nhất là ung thư, nó còn hủy diệt hệ sinh thái nước, tác động xấu đến mỹ quan môi trường

Trong hoạt động giết mổ, nước được sử dụng hầu hết các công đoạn ( giết, cạo lông, mổ,xẻ thịt , vệ sinh, …) với định mức sử dụng nước khoảng 5-15m3/tấn gia súc và lượng nước này toàn bộ chuyển thành nước thải [1] Nước thải giết mổ gia súc là nguồn nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm cao ( chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, chất rắn lơ lửng ), sẽ gây ô nhiễm môi trường nếu không xử lý tốt

Tính đến năm 2017, Bến Tre vẫn chưa hình thành được cơ sở giết mổ vừa và lớn [2]

, các cơ sở giết mổ nhỏ lẻ chưa có cơ sở xử lý nước thải hoặc có nhưng vận hành không hiệu quả Nước thải được xả trực tiếp ra môi trường sẽ làm ô nhiễm đất, nước và sức khỏe người dân trong khu vực xung quanh Do đó việc nghiên cứu để tìm ra một công nghệ xử lý nước thải giết mổ là cần thiết

Nước thải giết mổ được xử lý bằng dây chuyền công nghệ kết hợp quá trình cơ học, hóa-lý, sinh học, Trong đó xử lý sinh học được coi là giai đoạn chính để loại bỏ chất hữu cơ, chất dinh dưỡng gây ô nhiễm môi trường Phương pháp sử dụng các giá thể để các vi sinh vật bám dính lên bề mặt vật liệu là phương pháp sinh học cho phép xử lý các thông số của nước thải giết mổ

Trang 12

2

Xuất phát từ cơ sở đó tôi thực hiện đề tài: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ

NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ BẰNG BỂ PHẢN ỨNG SINH HỌC GIÁ THỂ CỐ ĐỊNH PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN TỈNH BẾN TRE, để đánh giá hệ

thống sau khi xử lí nước thải của các cơ sở giết mổ, khuyến khích các cơ sở xây dựng và đầu tư hệ thống xử lí nước thải tại tỉnh Bến Tre

Mục tiêu của đề tài này là khảo sát khả năng xử lý nước thải giết mổ bằng bể phản ứng sinh học giá thể cố định Trên cơ sở kết quả của đề tài sẽ rút ra các kết luận về các vấn đề đạt được:

• Cơ chế vận hành bể sinh học giá thể cố định • Thời gian hình thành màng biofilm

• Hiệu xuất xử lí nước thải của bể phản ứng sinh học giá thể cố định thông qua các chỉ tiêu: BOD, TSS, amoni, nitrat, độ đục

• Quan trắc các vi sinh vật có trong bể phản ứng sinh học giá thể cố định

Giới hạn và phạm vi đề tài : sử dụng bể phản ứng sinh học giá thể cố định (Biofilter) theo dõi sự hình thành màng biofilm trong bể phản ứng Đối tượng nghiên cứu được sử dụng là nước thải giết mổ của cơ sở giết mổ tại gia Hai Cảnh, huyện Mỏ Cày, tỉnh Bến Tre Đặc tính của nước thải được khảo sát bằng việc xác định các thông số như BOD, TSS, amoni, nitrat, độ đục

Ý nghĩa của đề tài: từ những kết quả của nghiên cứu này có thể tìm cơ chế vận hành bể phản ứng sinh học giá thể cố định ứng dụng trong xử lý nước thải giết mổ, đưa ra công nghệ và ứng dụng triển khai phục vụ xử lý nước thải lò mổ có quy mô vừa và nhỏ phù hợp trên địa bàn tỉnh Bến Tre

Trang 13

3

PHẦN I: TỔNG QUAN

Trang 14

4

1 GIỚI THIỆU

1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải

Hiện nay, Việt Nam nói chung và tỉnh Bến Tre nói riêng đang gặp một vấn đề nan giải về quy hoạch cơ sở giết mổ tập trung Chỉ riêng trên địa bàn huyện bàn huyện Ba Tri vẫn còn 39 cơ sở giết mổ bò, lợn với quy mô sản xuất nhỏ lẻ, hộ gia đình, chưa thực hiện được quy hoạch Các cơ sở giết mổ lợn chủ yếu tiêu thụ tại các chợ trên địa bàn huyện Không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, vệ sinh môi trường và xử lý nước thải sau giết mổ [3]

Việc xả nước thải, chất thải rắn không qua xử lí trực tiếp vào môi trường ao hồ sông suối gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe người dân xung quanh Ngoài ra, lượng chất thải còn có thể gây ra nhiều bệnh dịch, ký sinh trùng bám vào sản phẩm giết mổ, gây ngộ độc cho người tiêu dùng Nước thải của các cơ sở giết mổ động vật gồm có thịt, mỡ, một số phụ phẩm xương (chiếm 30-40%), nội tạng, da, lông của các loại gia súc (trâu, bò, heo, dê), rất giàu các chất hữu cơ ( protein, lipit, các axit amin, N-amon,…) Nguồn N-amin cao, nhưng các nguồn dinh dưỡng khác lại thấp đặc biệt là nguồn phosphat Ngoài ra, nước thải còn từ các phân xưởng giết mổ, chế biến, nước rửa thiết bị, nước vệ sinh, nước làm sạch khí, nước ngưng ở lò hơi

Hình 1 1:Cơ sở đang tiến hành giết mổ lợn

Trang 15

5 Trong nước thải, hợp chất hữu cơ chiếm khoảng 70% – 80% gồm cellulose, protit, axit amin Trong nước thải chứa nhiều loại vi trùng, virut và trứng giun sán gây bệnh như: virus lở mồm long móng, Brucella, Salmonella, Leptospira, Microbacteria tuberculosis,…

Do lượng nước thải sử dụng nhiều nên lượng nước thải thải ra rất lớn, ước tính trung bình mỗi con heo khi giết mổ thải ra gần 0,5 m3 nước thải [13]

Tính chất nước thải là có nồng độ chất rắn cao, BOD, COD khá cao và luôn luôn chứa một lượng lớn các chất hữu cơ bao gồm các hợp chất cacbon, nito, photpho… Các hợp chất hữu cơ này làm tăng độ phì của nước đồng thời dễ bị phân hủy bởi các vi sinh vật, gây mùi hôi thối, làm ô nhiễm nguồn nước Nước thải trong giai đoạn này được quan tâm nhiều vì tính chất đặc thù riêng của ngành giết mổ Nước thải giết mổ thường chứa các thành phần hữu cơ như máu, mỡ, protein, nitơ, phospho, các chất tẩy rửa và các chất bảo quản thực phẩm Lượng huyết rơi vãi trong và sau công đoạn chọc tiết và lượng huyết ứ động trong bụng heo là một trong những nhân tố làm nước thải tại các cơ sở ô nhiễm một cách trầm trọng, là nguyên nhân làm cho thành phần các chất hữu cơ trong nước thải tăng cao

Vì các tính chất trên của nước thải giết mổ nên nếu không được xử lý sẽ cực kỳ nguy hại đến sức khỏe con người nếu xả trực tiếp ra môi trường Ngoài ra việc xử lý nước thải còn là một phần để đánh giá vệ sinh của an toàn thực phẩm và uy tín cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường Nước thải ra môi trường phải đạt QCVN 40:2011/BTNMT Và một trong những biện pháp phù hợp trong xử lý nước thải giết mổ là biện pháp sinh học Trong nghiên cứu này biện pháp sinh học được áp dụng là công nghệ sinh học hiếu khí Nguyên tắc của công nghệ là sử dụng các vi sinh hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải có đầy đủ oxy hòa tan ở nhiệt độ, pH,… thích hợp [14]

1.2 Thành phần nước thải giết mổ

Trang 16

6 Dưới đây là các chất ô nhiễm đều có trong nước thải giết mổ (Bảng 1)

Bảng 1: Các thông số ô nhiễm có trong nước thải giết mổ [22]

- Tính chất vật lí dựa trên chỉ tiêu chất rắn, độ đục, mùi vị, màu sắc, nhiệt độ và lưu lượng Chất thải rắn chủ yếu là lông, huyết ứ, mỡ thừa, phân và mẫu xương vụn có thể phân hủy ở nhiệt độ cao thu được chất rắn vô cơ, xử lý bằng cách chôn lấp Chất rắn lơ lửng thường là cặn trong nước thải có thể xử lý bằng bể lọc đệm với vật liệu xơ Độ đục là một trong những đặc điểm dễ nhận biết của nước thải giết mổ, đó chính là độ

Trang 17

7 trong của nước [14] Độ đục của nước có được do tồn tại chất lơ lưởng trong nước, như tảo, các vi sinh vật, bọt xà phòng, chất tảy rửa, …Phương pháp thường được sử dụng đo độ đục trong xử lý nước thải là phương pháp UV-Vis Độ màu trong nước thải giết mổ dễ nhận biết do tính chất nước thải có máu động vật Màu sắc sẽ thay đổi đáng kể nếu bị nhiễm khuẩn, khi đó nước thải có màu đen tối Lưu lượng nước thải giết mổ khá cao do mọi hoạt động đều sử dụng nước, cứ trung bình 0,5m3/con và lưu lượng luôn thay đổi trong ngày

- Tính chất hóa học như các hợp chất hữu cơ, hợp chất vô cơ, pH, nitơ và photpho Các hợp chất hữu cơ trong thành phần chất rắn của nước thải thì thành phần hữu cơ chiếm 70-80 % gồm các hợp chất hydrocacbon, proxit, axit amin, chất béo và các dẫn xuất của cuả chúng có trong phân và thức ăn thừa Chất vô cơ chiếm 20-30 % gồm cát, đất, muối clorua, SO4… Chất béo có nguồn gốc từ mỡ động vật, chúng là một các chất hữu cơ ổn định nhất và không dễ phân hủy bởi vi sinh vật Điều này ảnh hưởng đến quá trình lọc sinh học tạo thành lớp màng trong hệ thống xử lý và làm gia tăng lượng bọt gây trở ngại cho quá trình bọt hoạt tính Các chất tẩy rửa trong thành phần nước thải thông qua quá trình vệ sinh thiết bị, sàn giết mổ, …Ít tan trong nước và gây hiện tượng nổi bọt trong quá trình sục khí và làm giảm khả năng hòa tan oxy trong các quá trình xử lý sinh học Các hợp chất vô cơ như độ pH, nito, photpho Độ pH của nước thải ổn định ở mức 6,5 – 8,5 phù hợp với xử lý sinh học Hàm lượng N, P trong nước thải tương đối cao do khả năng hấp thụ kém của vật nuôi Theo Jongbloes và Lenis (1992), lượng nitơ được vật nuôi ăn vào 100% có 30% lượng nitơ tạo thành sản phẩm cho cơ thể, 70% bài tiết ra goài Theo thời gian và sự có mặt của oxy mà lượng nitơ trong nước tồn tại ở các dạng khác nhau NH4+, NO2-, NO3- Photpho được sinh ra trong quá trình tiêu thụ thức ăn của vật nuôi, lượng P chiếm 0,25 – 1,4 %, và một ít trong nước tiểu, xác chết của vật nuôi Trong nước thải chăn nuôi P chiếm tỉ lệ cao, tồn tại ở các dạng orthophotphate (HPO42-, H2PO4, PO43-), metaphotphate (hay polyphotphate PO43-) và

Trang 18

8 photphate hữu cơ Photpho còn có nguồn gốc từ nước tẩy rửa có trong hoạt động sản xuất

Tính chất sinh học như động vật nguyên sinh, vi khuẩn, virut,… Nước thải từ quá trình chăn nuôi chứa nhiều vi trùng và virus gây bệnh Theo nghiên cứu của Nanxera vi trùng gây bệnh đóng dấu Erisipelothris insidiosa có thể tồn tại 92 ngày, Brucella 74 – 108 ngày, samonella 6 – 7 tháng, Leptospiư thải còn ra 5 – 6 tháng Ngoài ra trong nước thải còn chứa môt lượng lớn trứng giun sáng với các loại điển hình như Fasciotahepatica, Fasciola, Fasico losis buski, Ascaris suum, Cesphagostomum sp, Trichocephalus dentatus có thể phát triển trong giai đoạn lây nhiễm sau 6 – 28 ngày và 5 – 6 tháng Theo A.Kigigrop (1982) các loại vi trùng gây bệnh như: Salmonella, Ecoli có thể xâm nhập vào mạch nước ngầm Salmonella có thể thấm sâu xuông lớp đất bề mặt 30 – 40 cm ở những nơi thường xuyên tiếp nhận nước thải Trứng giun sáng vi trùng có thể lan truyền đi rất xa và nhanh khi bị nhiễm vào nước mặt tạo thành dịch bệnh cho người và vật nuôi.[15 ]

2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ [4]

2.1 Phương pháp xử lý cơ học

Phương pháp xử cơ học nhằm mục đích tách các chất rắn không hòa tan, những chất rắn có kích thước lớn như lông, da thừa, mỡ, mẫu xương vụn,…; loại bỏ cặn nặng có hể có như sỏi, cát, giẻ lau, trước khi đưa vào xử lý chuyên sâu [5]

Những công trình xử lí cơ học bao gồm:

2.1.1 Song chắn rác (Hình 1.2)

Song chắn rác nhằm giữ lại các da thừa, mỡ, mẫu xương, giẻ lau, rác, …ở trước song chắn Song làm bằng kim loại thường gặp là sắt, có hình tròn hoặc vuông ( Sắt tròn có Ф 8 - 10 mm ), thanh nọ cách thanh kia 1 khoảng 60 – 100 mm để chắn vật thô

Trang 19

9 và 10 – 25 mm để chắn vật có kích thước nhỏ hơn, đặt nghiên theo dòng chảy 1 góc chảy 60 - 750

Trước chắn rác có thể đặt thêm máy nghiền để nghiền các tạp chất Ở nước thải giết mổ điều này không được khuyến khích vì có thể làm tăng cặn ảnh hưởng đến công đoạn xử lý tiếp theo

2.1.3 Bể tách dầu mỡ

Nước thải giết mổ thường có lẫn dầu mỡ, các chất này thường nhẹ hơn nước và nổi lên trên mặt nước Nước thải sau xử lý không có dầu mỡ mới được phép cho chạy vào các thủy vực Hơn nữa nước thải có lẫn dầu mỡ khi vào xử lý sinh học sẽ làm bít các lỗ hổng ở vật liệu lọc, ở phin lọc sinh học và còn làm hỏng cấu trúc bùn hoạt tính

2.1.4 Bể điều hòa

Trang 20

10 Nước thải đi tiếp vào hồ thu nhận để tập trung lại đưa vào bể điều hòa (hình 1.3) Bể điều hòa nhằm khắc phục và ổn định lưu lượng Bể điều hòa dòng thải có thể làm giảm đáng kể dao động thành phần nước thải đi vào các công đoạn phía sau, ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn ở bể sinh ra mùi khó chịu Có 2 loại bể điều hòa: bể điều hòa lưu lượng và bể điều hòa lưu lượng, chất lượng

Hình 1 3: Bể điều hòa

2.1.5 Bể lắng cát (Hình 1.4)

Dựa vào nguyên lí trọng lực, dòng nước thải được cho chảy qua “ bẫy cát ” Bẫy cát là các loại hố, giếng, bể, … cho nước thải chạy vào theo nhiều các khác nhau: theo tiếp tuyến, theo dòng ngang, theo dòng từ trên xuống hoặc tỏa ra xung quanh, v.v…Nước thải chảy qua bể lắng dưới tác dụng của trọng lực, cát sẽ lắng xuống đáy và kéo theo một phần chất đông tụ Các loại bể lắng cát thông dụng là bể lắng cát ngang Thường thiết kế hai ngăn, một ngăn cho nước đi qua, một ngăn cào cát sỏi lắng, hai ngăn này làm việc luân phiên

Dựa vào tính chất nước thải giết mổ nên không cần thiết có bể lắng trong công trình xử lý nước thải

Trang 21

Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng sơ cấp và bể lắng thứ cấp Bể lắng sơ cấp: được đặt trước bể phản ứng sinh học, dùng để tách các chất rắn, chất bẩn lơ lửng không hòa tan Bể lắng thứ cấp: được đặt sau bể phản ứng sinh học, dùng lắng các cặn vi sinh để làm trong nước trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

Dựa vào chiều dòng chảy của nước trong bể, bể lắng được chia thành các loại thường sử dụng: bể lắng ngang, bể lắng đứng và bể lắng li tâm Bể lắng ngang (hình 1.5) là bể có hình chữ nhật, nước thải chuyển động theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể và dẫn tới các giai đoạn xử lí tiếp theo, bể lắng ngang có hố thu cặn ở đầu bể và nước trong được thu vào máng ở cuối bể Bể lắng ngang được ứng dụng khi lưu lượng nước thải lớn hơn 15.000m3/ngày, hiệu quả lắng 60%

Trang 22

12 Hình 1 5: Bản vẽ kĩ thuật bể lắng ngang

Bể lắng đứng (hình 1.6) có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật ở mặt trên, đáy hình nón hoặc chóp cụt, nước thải được dẫn vào ống trung tâm ở giữa và chuyển động từ dưới lên theo phương thẳng đứng, vận tốc nước chuyển động đi lên phải nhỏ hơn vận tốc của vật chất lắng, nước sạch được thu ở phía trên còn cặn lắng xuống đáy và được đưa ra ngoài Hiệu quả lắng thấp hơn bể lắng ngang khoảng 10 - 20%

Hình 1 6: Bản vẽ kĩ thuật bể lắng đứng

Bể lắng li tâm (hình 1.7) có tiết diện hình tròn, đáy dạng nón,có thanh gạt thu bùn, bể có máng phân phối nước ở trung tâm, nước từ ngoài được từ dưới đáy bể qua

Trang 23

13 máng phân phối, dàn quay nước chuyển động từ thành bể vào trung tâm, sau một thời gian cặn lắng rơi xuống đáy bể, sử dụng thanh gạt bùn gạt cặn đưa vào ống tháo cặn thải ra ngoài đồng thời nước trong sau khi lắng được đưa ra ngoài ở phía trên bể Hiệu quả lắng khoảng 60% và có thể tăng hiệu suất bằng cách tăng vận tốc lắng nhờ châm chất keo tụ, đông tụ

Đặc tính quan trọng của lớp hạt lọc là độ xốp và bề mặt riêng Quá trình lọc có thể xảy ra dưới tác dụng của áp suất thùy tĩnh của cột chất lỏng hoặc áp suất cao trước vách vật liệu lọc hoặc chân không sau lớp lọc

Trang 24

14 Các phin lọc làm việc sẽ tách các phẩn tử tạp chất phân tán hoặc lơ lửng khó lắng khỏi nước Sau thời gian sử dụng cần được rửa phin lọc, loại bỏ chất bẩn bám trên màng bằng cách rửa ngược

Các loại thiết bị thường dùng như: lọc nhanh, lọc chậm, lọc kín, lọc hở, lọc ép khung bản, lọc quay chân không, các máy vi lọc hiện đại

Hình 1 8 : Lọc cơ học

Cơ sở của phương pháp hóa học là các phản ứng hóa học, các quá trình hóa lí diễn ra giữa chất bẩn và hóa chất cho thêm vào Các phương pháp hóa học là oxi hóa, trung hòa, đông keo tụ Thông thường các quá trình keo tụ thường đi kèm theo quá trình trung hòa hoặc các hiện tượng vật lý khác

2.2.1 Trung hòa

Nước thải thường có giá trị pH khác nhau Muốn nước thải được xử lý tốt bằng phương pháp sinh học phải tiến hành trung hòa pH về vùng 6,6 – 7,6 Trung hòa còn tránh hiện tượng xâm thực công trình thoát nước và tránh quá trình sinh hóa ở các công

trình xử lý và trong sông hồ không bị phá hoại

Trang 25

15 Trung hòa bằng cách dùng các dung dịch axit hoặc muối axit, các dung dịch kiềm hoặc oxit kiềm để hòa dịch nước thải, với mục đích một số kim loại nặng lắng xuống tách ra khỏi nước thải [6]

Để thực hiện phương pháp này đầu tiên phải cho các hạt keo tụ lại với nhau, bốn cơ chế keo tụ là: tạo liên kết hạt keo, ngậm kết tủa, ép nén lớp điện tích kép và trung hòa điện tích Tạo liên kết hạt keo: khi châm thêm muối Al(III), Fe(III) vào môi trường phân tán, các chất lắng sẽ hình thành là Al(OH)3, Fe(OH)3, sự tương tác giữa các vị trí ngưng tụ của hạt keo và chất lắng đóng vai trò để bắt các hạt keo, sau đó các hạt keo có kích thước lớn sẽ dễ dàng tách khỏi nước Ngậm kết tủa: các đại phân tử polyme tự nhiên có thể đóng vai trò như cầu nối mạng gắn kết các hạt keo với nhau, nhiều phân tử hạt keo gắn kết trên 1 phân tử polyme sẽ làm cho các hệ này dễ tách khỏi nước Ép nén lớp điện tích kép: khi châm thêm nồng độ chất điện phân vào trong môi trường phân tán, nồng độ ion trong lớp kép điện tích sẽ tăng lên, điều này sẽ kéo theo sự giảm điện tích và bán kính điện tích, kết quả hàng rào điện tích giảm và bị triệt tiêu, hàng rào điện tích bị triệt tiêu sẽ là điều kiện cho hạt keo kết dính lại Trung hòa điện tích: điện tích của hạt keo có thể được trung hòa bằng cách châm thêm vào môi trường phân tán các hóa chất có điện tích trái dấu, các điện tích này sẽ tập trung hấp thu lên bề mặt hạt keo, kết quả có sự trung hòa điện tích và keo tụ Trong quá trình keo tụ người ta còn sử dụng chất trợ keo tụ để hình thành các bông cặn lớn tăng tính lắng nhanh Trong

Trang 26

16 phương pháp này, các hóa chất thường dùng là phèn nhôm, phèn sắt và PAC ( Poly Aluminium Chloride) [7]

Hình 1 9: Bể keo tụ

2.2.3 Hấp phụ

Phương pháp này cho phép xử lý nước thải chứa một hoặc nhiều loại chất bẩn khác nhau, kể cả khi nồng độ chất bẩn trong nước rất thấp Vì vậy hấp phụ cho phép xử lý triệt để chất bẩn sau khi đã xử lý bằng các phương pháp khác [16]

Hiện tượng tăng nồng độ tăng nồng độ chất tan trên bề mặt phân chia giửa hai pha gọi là hiện tượng hấp phụ Hấp phụ có thể xảy ra giữa biên giới pha lỏng và pha khí, hoặc pha lỏng và pha rắn Trong công nghệ xử lý nước thải nếu chọn công nghệ hấp phụ có nghĩa là quá trình hấp phụ chất bẩn hòa tan trên bề mặt giữa pha lỏng và pha rắn Có hai loại hấp phụ là hấp phụ hóa học và hấp phụ lí học [8]

Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen, keo nhôm, một số chất tổng hợp hay chất thải trong sản xuất như xỉ tro, xỉ mạt sắt,… Trong số này than hoạt tính được xử dụng phổ biến nhất

2.2.4 Tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi dựa trên nguyên tắc: các nguyên tử phân tán trong nước có khả năng tự kém, nhưng có khả năng kết dính vào các bọt khí nổi lên trên bề mặt

Trang 27

17 nước Sau đó tách các bọt khí cùng các phần tử dính ra khỏi nước Thực chất đây là quá trình tách bọt và làm đặc bọt Trong một số trường hợp, quá trình này còn được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt

Hiện nay có hai phương pháp tuyển nổi sử dụng nhiều xử lý trong xử lý nước thải: tuyển nổi bọt để thu hồi các chất lơ lửng không tan, một số chất keo và tuyển nổi ion chủ yếu thu hồi các chất keo và chất tan trong nước thải

2.2.5 Trao đổi ion (hình 1.10)

Là quá trình trao đổi ion dựa trên sự tương tác hóa học giữa ion trong pha lỏng và ion trong pha rắn, trao đổi ion là một quá trình gồm các phản ứng hóa học đổi chỗ (phản ứng thế) giữa các ion trong pha lỏng và các ion trong pha rắn ( nhựa trao đổi) Sự ưu tiên hấp thu của nhựa trao đổi dành cho các ion trong pha lỏng nhờ đó các ion trong pha lỏng dễ dàng thế chỗ các ion có trên khung mang của nhựa trao đổi, quá trình này phụ thuộc vào từng loại nhựa và các loại ion khác nhau Có hai phương pháp sử dụng trao đổi ion là trao đổi ion với lớp nhựa chuyển động, vận hành và tái sinh liên tục và trao đổi ion với lớp nhựa đứng yên, vận hành và tái sinh gián đoạn Trong đó trao đổi ion với lớp nhựa đứng yên được sử dụng phổ biến

Hình 1 10: Trao dổi ion

2.2.6 Khử khuẩn (hình 1.11)

Trang 28

18 Dùng các hóa chất có tính độc đối với vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh, giun sán, … để làm sạch nước đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh để đổ ra nguồn tiếp nhận Khử khuẩn có thể dùng hóa chất như Clo, nước Javen, vôi clorua, … hoặc các tác như vật lí như ozon, tia tử ngoại,…

Hóa chất sử dụng phải đảm bảo có tính độc với vi sinh vật trong một thời gian nhất định, sau đó phải được phân hủy hoặc bay hơi, không còn dư lượng gây độc cho người sử dụng hoặc các mục đích sử dụng khác

Công đoạn khử khuẩn thường là công đoạn cuối cùng trước khi đổ ra nguồn tiếp nhận Và ở nước thải giết mổ công đoạn này là cần thiết

Hình 1 11: Bể khử trùng bằng Clo

2.3 Phương pháp sinh học

Các loại nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị, nước thải một số nghành công nghiệp (thực phẩm, thủy sản, chế biến nông sản, chăn nuôi, lò mổ, … và có thể là cả công nghiệp giấy) có chứa nhiều chất hữu cơ hòa tan gồm hidratcacbon, protein và các hợp chất chứa nito phân tử protein , các dạng chất béo,… cùng các chất vô cơ H2S, các sulfit, amonic và các hợp chất nito khác v.v… có thể đưa vào xử lý sinh học.[9]

Trang 29

19 Phương pháp xử lý sinh học nước thải dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn nước Do vậy, điều kiện đầu tiên và vô cùng quan trọng là nước thải phải là môi trường sống của quần thể vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải [10]

Các phương pháp xử lý sinh học

Thiếu khí (Anoxic)

Kị khí (Anaerobic) Hiếu khí

(Aerobic)

Trang 30

20 nhằm đảm bảo cung cấp lượng oxy đầy đủ liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng, vi sinh không dính bám lên thành bể Sau một thời gian cung cấp đủ lượng chất dinh dưỡng và nồng độ oxy hòa tan thì sinh khối vi sinh ngày càng gia tăng và nồng độ ô nhiễm của nước thải giảm dần Nước sạch sẽ tiếp tục đi qua bể lắng, một ít lượng bùn hoạt tính sẽ theo nước sạch đi qua và lắng xuống đáy bể lắng, phải lấy bùn ra khỏi bể lắng, có thể hồi lưu lại bể Aerotank để không làm thất thoát lượng bùn hoặc lấy bùn đưa tới nơi xử lí bùn[11]

Hình 1 12: Bể Aerotank

Bể lọc sinh học nhỏ giọt (Hình 1.13): là loại bể lọc sinh học có lớp vật liệu không ngập nước Bể bao gồm vật liệu lọc, hệ thống phân phối nước, sàn đỡ và thu nước Nước thải trước khi vào bể lọc sinh học nhỏ giọt cần phải xử lí sơ bộ để tránh tắc nghẽn các khe vật liệu Các vật liệu lọc có độ rỗng và diện tích tiếp xúc lớn nhất có thể, nước từ hệ thống phân phối nước theo kiểu nhỏ giọt hoặc phun tia đến vật liệu lọc chia thành các dòng chảy thành lớp mỏng qua khe hở của lớp vật liệu, đồng thời tiếp xúc với màng phân hủy sinh học ở trên bề mặt của lớp vật liệu và nước thải được làm sạch do các vi sinh vật của màng phân hủy hiếu khí và kị khí các chất hữu cơ có trong nước thải Các chất hữu cơ phân hủy hiếu khí sinh ra CO2 và nước, phân hủy kị khí thì sinh ra CH4 và CO2 làm tróc màng ra khỏi vật mang, bị nước cuốn theo Trên mặt giá mang

Trang 31

21 là vật liệu lọc lại được hình thành màng mới Hiện tượng này được lặp đi lặp lại nhiều lần sẽ làm cho hàm lượng BOD của nước thải giảm xuống và nước thải được làm sạch vì có vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng Nước sau khi xử lí ở bể lọc sinh học nhỏ giọt thường chứa nhiều chất lơ lửng do các mảnh vỡ của màng sinh học cuốn theo, vì vậy cần đưa đến bể lắng để lắng cặn Bể lọc sinh học nhỏ giọt được chia ra thành các loại như: bể lọc vận tốc chậm, bể lọc vận tốc trung bình và nhanh, bể lọc cao tốc, bể lọc thô ( xử lí nước thải sơ bộ trước giai đoạn xử lí thứ cấp), bể lọc hai

pha

Hình 1 13: Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Bể lọc sinh học từng mẻ (SBR – Squencing Biological Reactor) (Hình 1.14): quy trình xử lí nước thải trong bể tuần hoàn với chu kì thời gian sinh trưởng gián đoạn mà khả năng thích ứng với một sự đa dạng của quá trình bùn hoạt tính Bể SBR hoạt động theo một chu kì tuần hoàn với 5 pha bao gồm: pha làm đầy, pha sục khí, pha lắng, pha rút nước và pha nghỉ (chờ) Chu kì hoạt động của bể được tiến hành như sau:

• Pha làm đầy (Filling): nước thải được bơm vào bể và các chất có trong nước thải sẽ mang theo một lượng thức ăn cho các vi sinh vật sử dụng trong bùn hoạt tính, tạo một môi trường cho phản ứng sinh hóa xảy ra

Trang 32

22 • Pha sục khí (Reaction): tiến hành sục khí cho bể để tạo phản ứng sinh hóa, sinh khối tổng hợp BOD, Ammonia, Nitơ hữu cơ

• Pha lắng (Settling): sau khi oxy hóa sinh hóa, bùn được lắng và nước nổi lên bề mặt tạo lớp màng phân các bùn nước đặc trưng

• Pha rút nước (Discharge): nước đã nổi trên bề mặt sau thời gian lắng được đưa ra ngoài

• Pha nghỉ (chờ): chờ để nạp nước thải mới, thời gian chờ phụ thuộc vào thời gian vận hành

Hình 1 14: Bể SBR

2.3.2 Công nghệ kị khí

Bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) (Hình 1.15): là bể xử lí sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kị khí UASB là quá trình xử lí sinh học kị khí, nước thải sẽ được phân phối từ dưới lên và được điều chỉnh vận tốc phù hợp Cấu tạo của bể UASB thường gồm: hệ thống phân phối nước đáy bể, tầng xử lí và hệ thống tách pha Nước thải được phân phối từ dưới lên, qua lớp bùn kị khí, ở đây sẽ diễn ra quá trình phân hủy chất hữu cơ bởi các vi sinh vật, hiệu quả xử lí nước thải sẽ được các vi sinh vật ở tầng này quyết định Hệ thống tách pha phía trên bể làm nhiệm vụ tách các pha

Trang 33

23 rắn – lỏng và khí, các chất khí sẽ được bay lên và thu hồi, bùn sẽ rơi xuống đáy bể và nước sau xử lí sẽ theo máng lắng chảy qua các giai đoạn xử lí tiếp theo.[17]

Hình 1 15: Bể UASB

2.3.3 Công nghệ thiếu khí

Bể Anoxic trong công nghệ xử lý nước thải hay còn gọi là bể lên men, bể anoxic được sử dụng kết hợp với các công nghệ hiếu khí hay kỵ khí để xử lý nước chứa nồng độ Amoni (NH4), NO2 (Nitrit), NO3 (Nitrat), Nitơ vô cơ, Phosphat (PO4), Poly-phosphat

Trong bể anoxit đồng thời diễn ra các quá trình như: lên men các chất trong nước thải, cắt các mạch Poly-photphas thành Photphas, quá trình Khử nitrat (NO3) thành nitơ (N2) ở điều kiện thiếu khí

Qúa trình xử lý Nitơ và Photpho của bể Anoxit thường sẽ được thiết kế kết hợp trước các công nghệ sinh học hiếu khí và sau công nghệ sinh học kỵ khí

Khi thiết kế bể anoxit phải đảm bảo nước thải được khuấy trộn đều nhờ thiết bị khuấy trộn đặt dưới bể và nồng độ oxy từ 0.5-1mgO2/l Thời gian lưu bể anoxit từ 4-6 tiếng.[23]

Trang 34

Vật liệu lọc cũng phát triển theo từng thời kỳ và vô cùng phong phú Từ đá găm, đá cuội đá ong, vòng kim loại, vòng gốm, than đá, gỗ mảnh,… tới những thập niên gần đây, nhờ kỹ thuật chất dẻo phát triển mạnh, nhựa PVC, PP được dùng làm những tấm lượn sóng, gấp nếp, dạng cầu có khe hở,… trở thành vật liệu lọc nhiều tiện ích

Hệ thống lọc sinh học sử dụng vi sinh dính bám được thiết lập lần đầu tiên tại trại thực nghiệm Lawrence, bang Matsachusét, nước Mĩ năm 1891 Đến năm 1940 ở nước này đã có 60% hệ thống xử lý nước thải áp dụng công nghệ lọc sinh học Năm 1946 Hội đồng nghiên cứu của liên bang về vấn đề lọc nước đã khuyến cáo dùng toán học để thiết kế các hệ thống lọc sinh học Sự phát triển các chất polime đã tạo điều kiện cho biện pháp công nghệ xử lí nước thải bằng lọc sinh học được sử dụng rộng rãi

Hiện nay ở Việt Nam rất nhiều công trình xử lý nước thải lớn đã áp dụng nghệ lọc sinh học vì lợi ích mà nó mang lại như: xử lý nước thải bệnh viện Quân dân y tỉnh Đồng Tháp,hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Đa khoa Tuyên Quang, Gang thép Thái Nguyên,… [24]

3.2 Mô tả quá trình hình thành sinh vật trên bề mặt vật liệu rắn

Phần lớn vi sinh vật có khả năng sinh sống phát triển trên bề mặt vật rắn, khi có đủ độ ẩm và thức ăn là các chất hữu cơ, muối khoáng và oxy.[12]

Trang 35

25 Do có nhiều ưu điểm vượt trội về hiệu quả xử lý cũng như giảm chi phí đầu tư và vận hành nên hiện nay, việc áp dụng công nghệ sinh học tăng trưởng dính bám đang được ứng dụng khá rộng rãi

Quá trình dính bám hiếu khí – màng sinh học ( biofilm) là một lớp nhờn sinh vật, phát triển trên bề mặt trơ Màng sinh học có thể phát triển trên tất cả bề mặt vật liệu

Quá trình dính bám hiếu khí:

- Pha thứ nhất: sự dính bám (attachment), các đại phân tử dính bám lên bề mặt rắn.Chúng dính bám trên bề mặt vật rắn bằng chất gelatin do chính vi khuẩn tiết ra.[13]- Pha thứ hai: sự định cư ( colonization), tế bào vi sinh vật dính bám trên bề mặt đã hình thành trong pha thứ nhất, vi sinh vật sản xuất ra các chất polyme ngoại bào (extracellular polymeric substances – EPS) Những phân tử EPS này là tối cần thiết trong sự hình thành khung cấu trúc màng sinh học

- Pha thứ ba: sự phát triển, Biofilm chứa các vi sinh vật và EPS, dộ dày của màng phụ thuộc vào tốc độ phát triển, sự ổn định của biofilm, sự xáo trộn cắt xén của dòng nước tiếp xúc

Chất hữu cơ sẽ bị phân huỷ bởi quần thể vi sinh vật dính kết trên lớp vật liệu lọc Các chất hữu cơ có trong nước thải sẽ bị hấp phụ vào màng vi sinh vật dày 0,1 – 0,2 mm và bị phân huỷ bởi vi sinh vật hiếu khí

Trang 36

26

PHẦN II:

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Trang 37

27

1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Mẫu nước thải chăn nuôi được lấy tại lò giết mổ heo hộ gia đình Hai Cảnh, huyện Mỏ Cày, tỉnh Bến Tre Nước thải lấy ở mương từ khu giết mổ thoát ra cống, tại thời điểm từ 9 – 10 giờ sáng, ngay sau khi giết mổ heo khoảng 15 – 30 phút Nước thải là hỗn hợp bao gồm một phần máu, nước rửa nội tạng, lông, … Mỗi lần lấy 40 lít trong 2 bình nhựa 20 lít, đủ số lượng cho cả đợt chạy mô hình thí nghiệm Mẫu nước thải được bảo quản trong điều kiện lạnh 40C trong tủ lạnh ở phòng Thí nghiệm Hóa-Môi trường, Trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh, Cơ sở 3 Bình Dương

Bảng 2: Thông số nước thải giết mổ của cơ sở hộ gia đình Hai Cảnh

Trong nghiên cứu này, BOD, TSS ở dòng vào có thay đổi thông số trong từng đợt lấy NH4 và NO3 giữ ở mức ổn định

Trang 38

28 Cũng qua kết quả trên ta nhận thấy nước thải giết mổ gia súc có thành phần dinh dưỡng hữu cơ, TSS, nitơ, cao phù hợp với công nghệ hiếu khí dựa trên cơ sở dính bám sinh học (biofilm) Tỷ lệ các chất dinh dưỡng COD:N:P (hoặc BOD:N:P) đảm bảo nên không cần bổ sung thêm dinh dưỡng Trong mẫu nước thải lấy được chứa nhiều lông, mỡ, mẫu da vụn và huyết ứ, cần lọc sơ trước khi cho vào bể chứa bắt đầu chạy mô hình

Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu này là đất nung viên, có kích thước 10 - 20mm, trọng lượng nhẹ phù hợp với bể (Hình 2.1) Bề mặt vật liệu có vô số lổ hổng thích hợp để vi sinh dánh bám và phát triển Đất nung được sản xuất ở nhiệt độ cao nên sản phẩm sẽ không có những vi sinh không mong muốn khác Hạt nung giữ ẩm 30% vừa đủ để ngậm các chất hữu ẩm, cho vi sinh vật sử dụng Các khoảng cách giữa các hạt vật liệu tạo đủ khoảng không để vi sinh vật lấy ôxi [25]

Hình 2 1: Vật liệu dính bám đất nung

Trang 39

29

1.3 Mô hình nghiên cứu

1.3.1 Mô hình nghiên cứu

Sơ đồ vận hành mô hành thí nghiệm:

Dòng vào

Dòng ra

Bể phản ứng giá thể cố định

Công đoạn xử lý sau Thùng chứa

nước thải

Giá thể

Trang 40

30 Hình 2 2 : Mô hình nghiên cứu thực tế

Cấu tạo của mô hình: Mô hình thí nghiệm được làm từ vật liệu là bình nhựa đựng nước 20 L tái chế cắt bỏ 1/3 phần đầu bình (Hình 1), giữ lại phần bình có đường kính 24 cm, chiều cao 20 cm , phần vật liệu chiếm 2/3 bể Thể tích nước thải có thể chứa trong bể khi đã chứa lớp vật liệu là 5 L Bên dưới đáy bể có van xả cặn sau khi bể hoạt động lâu ngày và xuất hiện lượng dưới đáy nhiều Bình đựng nước đầu vào có thể tích 8 L có gắn ống dẫn nước, có van điều chỉnh lưu lượng Ống dẫn được nối với ống nhựa được đục lỗ để nước thải được trải đều xuống mặt vật liệu Ống dẫn nước thải ở đầu ra bể có van khóa và bể có thiết bị sục khí thổi khí liên tục

1.3.2 Nguyên tắc vận hành mô hình

Mô hình được thiết kế nhằm hy vọng kết hợp các quá trình xử lý BOD, quá trình nitrate hoá/khử nitrate và loại bỏ TSS Nước thải giết mổ được loại bỏ chất rắn, sau đó, được đổ đầy vào bình đựng mở van chỉnh lưu lượng để nước thải chảy vào bể phản ứng giá thể cố định Bể phản ứng giá thể cố định lưu nước trong vòng 8 tiếng và đưa nước ra công đoạn xử lý sau Vì mô hình bể đơn giản và kinh phí thấp nên chưa thể rửa ngược một cách tự động Nên sau một khoảng thời gian chạy hệ thống cần rửa bể vì các cặn đọng lại dưới bể gây ngẽn đầu ra và có thể khiến nước thải sau xử lý có hàm

Ngày đăng: 10/05/2024, 07:19

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan