VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN -*** - ĐỀ CƯƠNG ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITƠ TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC PILE FABRICS Bộ môn: Phương pháp nghiên cứu khoa học GVGD: TS Lê Xuân Hải Học viên: Lê Thị Diệu Linh Mã số: 201320031 Năm 2013 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS MỤC LỤC MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề .2 1.2 Mục tiêu nghiên cứu .3 1.3 Đối tượng nghiên cứu .3 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn .4 1.7 Tính đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC QUÁ TRÌNH LOẠI BỎ NITƠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC 2.1 Quá trình nitrat hóa khử nitrat 2.2 Quá trình sinh học loại bỏ nitơ .8 2.3 Một số nghiên cứu liên quan đến trình SNAP 15 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 1.1 Mô hình nghiên cứu .17 1.2 Giá thể sinh học 18 1.3 Sinh khối SNAP 18 1.4 Nước thải nhân tạo .19 1.5 Điều kiện hoạt động .20 1.6 Phương pháp phân tích 21 KẾT QUẢ VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU .22 2.1 Giai đoạn thích nghi (start-up) .22 2.2 Giai đoạn nitrit hóa bán phần anammox (SNAP) 22 2.3 Thời gian nghiên cứu 22 CÁC CHƯƠNG MỤC DỰ KIẾN CỦA LUẬN VĂN 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Trong khoảng thời gian trước đây, hầu hết công trình xử lý nước thải Việt Nam tập trung chủ yếu đến việc xử lý tiêu SS, BOD, COD, Coliforms Hiện nay, nhà quản lý Môi trường ngày quan tâm đến chất lượng nguồn nước xả thải môi trường đặc biệt kiểm soát trình phú dưỡng hóa nguồn tiếp nhận nước thải, thêm hai tiêu người quan tâm xử lý nhiều nồng độ N, P nước thải Thực tến nay, chất lượng nước đầu công trình xử lý nước thải không ổn định đặc biệt hàm lượng nitơ Công nghệ cho việc xử lý nitơ dựa trình nitrat hóa – khử nitrat truyền thống, công nghệ bọc lộ rõ nhược điểm hiệu không ổn định chi phí vận hành cao (cần bổ sung chất cho trình tiêu thụ nhiều lượng) Chính việc nghiên cứu công nghệ xử lý có hiệu cao, chi phí thấp để xử lý hàm lượng nitơ nước thải yêu cầu cấp thiết Năm 1995, nhà khoa học khám phá trình sinh học với chuyển hóa nitơ chưa biết đến trước lý thuyết lẫn thực nghiệm, phản ứng oxy hóa kỵ khí Ammonium (Anaerobic ammonium oxidation, viết tắt Anammox) (Mulder cộng sự, 1995) Trong phản ứng Ammonium oxy hóa nitrit điều kiện kỵ khí, không cần cung cấp chất hữu để tạo thành nitơ phân tử Sự phát triển trình Anammox mở hướng phát triển kỹ thuật xử lý nitơ mới, đặc biệt có ý nghĩa nước thải có hàm lượng nitơ cao chất hữu thấp Trong vòng hai thập niên vừa qua bùng nổ nghiên cứu có liên quan đến trình Anammox ứng dụng Trên thực tế, nghiên cứu ứng dụng trình Anammox xử lý nước thải giàu Ammonium tiến hành cách mạnh mẽ từ năm 2004 đến Còn giai đoạn từ 1994 đến 2004, phần lớn tập trung vào nghiên cứu nhằm định hướng cho triển khai ứng dụng (Jetten cộng sự, 2004) Quá trình Anammox ứng dụng thành công nước thải sinh hoạt lẫn nước thải công nghiệp thuộc da Hà Lan, Đức, Áo (Gut, 2006), (Szatkowska, 2007) Tuy nhiên, Việt Nam có ứng dụng trình Anammox để xử lý nitơ với nồng độ cao nước thải Các trình ứng dụng khử nitơ nghiên cứu trước SHARON – Anammox (Single reactor system for High activity Ammonia Removal Over Nitrite Anaerobic ammonium oxidation); CANON (Completely Autotrophic N-removal Over Nitrite) (Strous, 2000); OLAND (Oxygen Limitted Autotrophic Nitrification – Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS Denitrification) Và giai đoạn gần đây, trình xử lý nitơ nghiên cứu SNAP (Single-stage Nitrogen removal using Anammox and Partial nitritation) Việc nghiên cứu ứng dụng trình SNAP xử lý nước thải có nồng độ amonium cao có tính khả thi đề tài nghiên cứu: “Đánh giá hiệu xử lý nitơ nước rỉ rác mô hình SNAP với giá thể Acylic Pile Fabrics” mang lại ý nghĩa thiết thực 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Phát triển trình sinh trưởng bám dính dựa vào kết hợp phản ứng nitrit hóa bán phần phản ứng anammox bể phản ứng (SNAP - Single-stage Nitrogen removal using Anammox and Partial nitritation) để loại bỏ nitơ từ nước thải tổng hợp mô nước rỉ rác qua xử lý hữu với hàm lượng amonium cao sử dụng loại vật liệu mang Acylic Pile Fabrics 1.3 Đối tượng nghiên cứu Trong điều kiện phòng thí nghiệm, nên đối tượng nghiên cứu tập trung chủ yếu vào: - Nguyên tắc trình SNAP phương pháp vận hành - Nước thải tổng hợp mô nước rỉ rác qua xử lý hữu (BOD 5, COD) với hàm lượng N-NH4+ cao - Làm giàu sinh khối vật liệu mang Acylic Pile Fabrics 1.4 Nội dung nghiên cứu - Thiết kế lắp đặt mô hình thí nghiệm SNAP - Tạo điều kiện thích hợp để làm giàu sinh khối nitrit hóa (AOB), Anammox giúp trình SNAP diễn hiệu - Xác định hiệu xử lý trình SNAP - Xác định ảnh hưởng tải trọng Nitơ đến hiệu xử lý trình SNAP 1.5 Phương pháp nghiên cứu - Tổng quan tài liệu nghiên cứu nước công nghệ xử lý nitơ loại nước thải, thiết bị xử lý yếu tố ảnh hưởng đến trình xử lý nitơ ammonium nhóm vi khuẩn Nitrit hóa Anammox - Phương pháp thực nghiệm mô hình, nghiên cứu mô hình - Phương pháp lấy mẫu phân tích mẫu - Phương pháp tính toán xử lý số liệu Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS 1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Về mặt khoa học, kết nghiên cứu mô hình sở lý thuyết để đánh giá khả thích nghi, sinh trưởng phát triển nhóm vi khuẩn Nitrit hóa Anammox môi trường nước thải nhân tạo, tạo sở cho nghiên cứu sâu yếu tố, thành phần ảnh hưởng đến hiệu xử lý nitơ nhằm tạo tiền đề cho việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ SNAP để loại bỏ nitơ loại nước thải khác - Kết đề tài sở để triển khai ứng dụng rộng rãi xử lý nước thải có nồng độ Amonium cao từ số lĩnh vực chăn nuôi, công nghiệp như: Nước thải từ lò mổ, nước thải từ chế biến nước tương, nước rỉ rác, xí nghiệp chế biến thủy sản, chăn nuôi heo, nhà máy chế biến tinh bột sắn, thực phẩm số ngành nghề khác,… 1.7 Tính đề tài Nghiên cứu trình SNAP để xử lý nước thải nhân tạo chứa nitơ amonium có nồng độ cao thực nhiều giới Tuy nhiên, việc nghiên cứu Việt Nam chưa nhiều hạn chế Do vậy, đề tài góp phần tạo thêm sở cho nghiên cứu Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC QUÁ TRÌNH LOẠI BỎ NITƠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC Trong hệ thống xử lý nước thải đô thị (thường hệ thống bùn hoạt tính), việc loại bỏ nitơ thực suốt trình loại bỏ thành phần hữu Tuy nhiên, hệ thống đặc biệt cần đạt hiệu loại bỏ nitơ từ nguồn nước thải giàu ammonium Công nghệ nitrat hóa – khử nitrat truyền thống áp dụng khoảng thời gian dài trước công nghệ bọc lộ rõ nhược điểm hiệu không ổn định chi phí vận hành cao (cần bổ sung chất cho trình tiêu thụ nhiều lượng) Trong năm gần đây, có nhiều nghiên cứu công nghệ có hiệu cao, chi phí thấp dựa kết hợp trình nitrit hóa bán phần Anammox để xử lý hàm lượng nitơ nước thải 2.1 Quá trình nitrat hóa khử nitrat 2.1.1 Quá trình nitrat hóa Quá trình Nitrate hóa thực nhóm vi khuẩn Nitrosomonas (N.europasa, N.oligocar bogenes, Nitrosopira, Nitrosococcus, Nitrosolobus) oxy hóa ammonium thành nitrit thông qua hydroxylamin NH 2OH với xúc tác enzym AMO theo phương trình phản ứng (2-1) oxy hóa tạo thành nitrit enzym HAO phản ứng (2-2) Đầu tiên Ammonium thủy phân thành Hydroxylamine enzyme AMO (Ammonium Mono - Oxygenase) Sau Hydroxylamine oxy hóa thành Nitrite nhờ enzyme HAO (Hydroxylamine Oxidoreductase) Quá trình sinh lượng vi khuẩn sử dụng để đồng hoá CO cho hoạt động sống chúng 2NH4+ + O2 = 2NH2OH + 2H+ (2-1) NH4+ + 1,5O2 = NO2- + H2O + 2H+ + 275KJ Hoặc 2NH3 + 3O2 Nitrosom onas Học viên: Lê Thị Diệu Linh (2-2) 2HNO2 + 2H2O Page ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS Hình 2.1 Cơ chế chuyển hóa ammonium vi khuẩn Nitrosomonas europaea - AMO: Enzym chuyển hóa ammonium thành hydroxylamin - HAO: Enzym chuyển hóa hydroxylamin thành nitrit 2.1.2 Quá trình khử nitrat hóa Quá trình khử Nitrate thường trải qua số sản phẩm trung gian: NO3- NO2 NO NO2- + 0,5O2 N 2O NO3- N2 Nitrobac ter Hình 2.2 Cơ chế chuyển hóa vi khuẩn khử nitrate 2.1.3 Hệ thống kết hợp trình nitrat hóa – khử nitrat hóa Quá trình loại Nitơ thông thường thực hai chủng vi khuẩn Nitrosomonas Nitrobacter để sản xuất lượng Năng lượng thu từ hai phản ứng từ phản ứng tổng hợp thấp: 57kcal/mol cho phản ứng hình Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS thành Nitrite 19kcal/mol cho phản ứng hình thành Nitrate, thấp nhiều so với phản ứng oxy hóa vi khuẩn hiếu khí dị dưỡng thực hiện: lượng thu từ phản ứng oxy hóa axit Axetic 207kcal/mol Đó lý dẫn tới hiệu suất sinh khối sinh vật tự dưỡng thấp tốc độ phát triển chúng chậm Nitrosomonas Nitrobacter thuộc loại vi sinh vật tự dưỡng, chúng sử dụng nguồn Carbon vô (chủ yếu HCO3+, CO2) chất dinh dưỡng (N, P, vi lượng, ) để xây dựng tế bào Thành phần Nitơ ưa chuộng để xây dựng tế bào Ammonium Thành phần oxy tế bào (C5H7O2N) lấy từ HCO3- CO2 Oxy hóa Ammonium gồm hai phản ứng nên tốc độ oxy hóa trình bị khống chế giai đoạn có tốc độ chậm Từ kết nghiên cứu cho thấy tốc độ phát triển Nitrosomonas chậm so với Nitrobacter nồng độ Nitrite thường thấp giai đoạn ổn định, chứng tỏ giai đoạn oxy hóa Ammonium thành Nitrite bước định tốc độ phản ứng oxy hóa hệ xử lý hoạt động bình thường Mặc dù phát triển từ lâu ứng dụng rộng rãi, hệ nitrat hóa – khử nitrat (N/DN) bộc lộ nhiều hạn chế, việc xử lý nước thải có hàm lượng nitơ cao carbon thấp nước rỉ rác, nước lắng bể phân hủy bùn, nước sau bể biogas, hai giai đoạn nitrat hóa khử nitrat xảy hai điều kiện ngược nhau: hiếu khí – thiếu khí, tự dưỡng – dị dưỡng Do vậy, hai giai đoạn phải tiến hành bể phản ứng riêng biệt, vận hành kiểm soát trình hoạt động hệ xử lý nitơ truyền thống trở nên phức tạp Trong giai đoạn nitrate hóa cần trì DO tối thiểu mg/lít giai đoạn khử nitrat phải khống chế DO tới mức 0,5 mg/lít Điều kiện DO > 0,6 mg/l, hoạt động oxy hoá Ammonium vi khuẩn Nitrosomonas diễn bình thường Ngoài ra, trình Nitrite hoá có tham gia vi khuẩn oxy hoá Ammonium khác như: Nitrosopira, Nitrosococcus, Nitrosolobus Để trình Nitrite hoá diễn hiệu cần tạo môi trường sống thích hợp cho vi sinh vật oxy hoá Ammonium thành Nitrite như: pH, nhiệt độ, nồng độ oxy hoà tan, nồng độ Ammonium, tỉ số COD/TNK, hợp chất ức chế khác (kim loại nặng, Phenol, dầu mỡ, ) Một phần Amoni bị đồng hóa thành sinh khối tế bào Phản ứng tổng hợp sinh khối sau: 4CO2 + HCO3- + NH4+ + H2O  C5H7O2N + 5O2 Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS 2.2 Quá trình sinh học loại bỏ nitơ 2.2.1 Quá trình Anammox a Giới thiệu Đối với nhiều loại nước thải có hàm lượng chất dinh dưỡng (nitơ photpho) trung bình cao việc xử lý để loại bỏ chúng trước xả vào môi trường nhu cầu thiết Nguy tác động lớn xả nước thải giàu nitơ, photpho vào thủy vực gây nên tượng phú dưỡng Hậu phú dưỡng kích thích phát triển mạnh loài tảo, làm phá vỡ chuỗi thức ăn ổn định hệ sinh thái thủy vực, gây ô nhiễm nước làm bồi cạn thủy vực Các hệ thống xử lý nước thải bậc thông thường thiết kế để loại chất hữu (đánh giá qua thông số BOD 5, COD), thường loại phần nitơ Do vậy, việc loại nitơ phải tiến hành giai đoạn sau, xử lý bậc cao Công nghệ sinh học truyền thống để xử lý nitơ lâu dựa vào kết hợp trình: Nitrat hóa khử nitrat Do công nghệ xử lý truyền thống có hạn chế định nên việc cải tiến công nghệ xử lý nitơ quan tâm vào thập niên cuối kỷ 20 Năm 1995, phản ứng chuyển hóa nitơ phát (Van de Graaf cộng sự, 1995) phản ứng oxy hóa ammonium điều kiện kỵ khí, Ammonium oxy hóa nitrit thành khí N 2, không cần cung cấp cacbon hữu Sự phát mở hướng phát triển kỹ thuật để xử lý nitơ nước thải, đặc biệt loại nước thải có hàm lượng nitơ cao Trong vòng thập niên qua, bùng nổ nghiên cứu liên quan đến Anammox ứng dụng Trên bình diện lý thuyết, chu trình nitơ tự nhiên bổ sung thêm mắt xích mới, bình diện công nghệ, có nhà máy xử lý nitơ trình Anammox xây dựng vận hành Hà Lan, Đức, Áo (Gut, 2006), (Szatkowska, 2007) b Sự phát phản ứng Anammox Thật ra, phản ứng Anammox dự báo từ trước phát Trên sở tính toán nhiệt động học (Broda, 1977), (Van de Graaf cộng sự, 1995) dự báo tồn vi khuẩn tự dưỡng có khả oxy hóa ammonium nitrat, nitrit: NH4+ + NO2- → N2 + NO3- + 2H2O ∆G0 = - 357kj/mol (2-3) 5NH4+ + 3NO3- → 4N2 + 2H2O + 2H+ ∆G0 = - 297kj/mol (2-4) 5NH4+ + 1,5O2 → NO2- + 2H+ + 2H2O ∆G0 = - 297kj/mol (2-5) Mãi 17 năm sau minh chứng phản ứng Anammox phát bể lắng sau bể khử nitrat hệ thống xử lý bể phân hủy bùn Gistbrocades (Delft, Hà Lan) Qua theo dõi cân nitơ, tác giả phát thấy giảm đồng thời nồng độ Ammonium nồng độ nitrat, nitrit tạo thành nitơ Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS 0,5mol 5mol 1mol ammomium (NH3/N SNA P Nammomium (NH4++) P 0,85 mol O2 0,5 mol Nitrite Anam -(NO0,5mol ) khí mox 0,5mol khí Nitơ Nitơ ++ 44 H ) (N (N22)) Hình 2.3Mô tả trình SNAP Nitrit hóa bán phần: 1NH4+ + 0,75O2  0,5NH4+ + 0,5NO2- + 0,5H2O + H+ Anamamox: NH4 + 1,32 NO2- + 0,066 HCO3 + 0,13 H+ → 1,02 N2 + 0,26 NO3- + 0,066 CH2O0,5N0,15 + 2,03 H2O Phương trình tổng hợp mô tả trình sinh học mô hình SNAP (Furukawa cộng sự, 2000), (Schimid cộng sự, 2000) SNAP: 1NH4+ + 0,85NO2- + 0,028HCO3-  0,44N2 + 0,11NO3- + 0,028CH2O0,5N0,15 + 1,43H2O + 1,14H+ Các giá thể mô hình SNAP có diện tích bề mặt lớn để vi khuẩn có môi trường sinh trưởng phát triển Chúng tạo lớp màng sinh học lớp vật liệu, trình nitrit hóa vi khuẩn oxy hóa Ammonia phát triển lớp màng phía bên trình oxy hóa hiếu khí vi khuẩn Anammox xảy lớp màng phía bên NNH H N O + + - O N N 2 ↑ ↑ N H N +O N H O + - Vi khuẩn oxy hóa Ammonium (Ammonium Oxidizing Bacteria - AOB) Vi khuẩn Anammox Hình 2.4 Cấu trúc bùn lớp vật liệu trình SNAP Ngoài ra, giá thể (vật liệu bám dính) có tính linh hoạt cao, có cấu tạo từ nguyên liệu có tính ưu nước để có khả lưu giữ lượng lớn tốt sinh khối vi khuẩn lên bề mặt Một số loại giá thể hay sử dụng nghiên cứu liên quan swim-bed Biofringe, stick-bed Biofix, Arcylic fiber, nonwoven,… Việc Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page 14 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS lựa chọn phù hợp giá thể tùy vào mục đích nghiên cứu ứng dụng xử lý loại nước thải khác 2.3 Một số nghiên cứu liên quan đến trình SNAP Mô hình SNAP xử lý nước rỉ rác nhân tạo Phạm Khắc Liệu cộng sự, năm 2005 (Hình 4) Nghiên cứu phát triển trình loại nitơ ứng dụng trình nitrat hóa bán phần Anammox thiết bị phản ứng (SNAP) với giá thể sợi arcylic đạt hiệu xử lý cao Với nguồn nước thải tổng hợp mô nước rỉ rác chứa Ammonium với nồng độ 240 mg/l trọng 0,6 kg N/m 3/ngày, cho thấy vận hành ổn định với hiệu suất chuyển hóa Ammonium 85 – 90% hiệu suất loại nitơ 75 – 85% Hình 2.5 Cấu trúc mô hình SNAP (Nguồn: Phạm Khắc Liệu cộng sự, 2005 ) Kết tương tự đạt với bể phản ứng khác với nồng độ Ammonium với nồng độ 500 mg/l trọng lên đến kg N/m 3/ngày cho hiệu suất loại nitơ 80% Bên cạnh đó, nghiên cứu chứng minh với mô hình SNAP, lượng bùn hình thành (0,045 mg VSS/mg N bị loại), chi phí thấp (vận hành với DO thấp, tiêu thụ độ kiềm thấp) Mô hình SNAP sử dụng vật liệu sợi tổng hợp acrylic làm vật liệu bám cho vi khuẩn AOB Anammox Kết nghiên cứu phòng thí nghiệm với bể phản ứng lít với nước thải tổng hợp cho thấy SNAP đạt hiệu suất loại nitơ 80% với tải trọng 1kg N – NH4/m3/ngày Với vật liệu bám nhẹ, bề mặt riêng lớn (146,5m2/m3) khả bám cao (0,5 - 0,6 g SS/g-vật liệu Kết phân tích 16S rDNA cho thấy bùn SNAP chứa vi khuẩn AOB có mức độ tương đồng cao với Nitrosomonas europaea, vi khuẩn Anammox gần với dòng KU-2 vi khuẩn NOB tương tự Nitrospira sp (Dapena- Mora A cộng sự, 2006) Mô hình SNAP sử dụng vật liệu Biofix làm giá thể cho trình Anammox (Hình 5) Mô hình vận hành nhiệt độ 250C (nhiệt độ cao vào mùa hè 31,5 0C) Trong suốt 340 ngày vận hành với nước thải nhân tạo, với tải trọng tăng dần lên đến 3,6 kgHọc viên: Lê Thị Diệu Linh Page 15 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS N/m3/ngày mô hình đạt hiệu xử lý tổng nitơ 81,3% Khi mô hình tiếp nhận xử lý nguồn nước thải qua xử lý phân hủy kỵ khí, hiệu xử lý trung bình đạt 72% cao 81,6% với tải trọng 2,2 kg-N/m3/ngày Hình 2.6 Cấu trúc mô hình SNAP (Nguồn: Sen Qiao cộng sự, 2008) Kết phân tích thành phần bùn mô hình nghiên cứu số nhóm vi khuẩn thường thấy điều kiện oxy nồng độ dinh dưỡng cao, có nhóm Anammox KSU-1 thích hợp với điều kiện dinh dưỡng thấp nhóm Anammox KU2 phát triển tốt điều kiện dinh dưỡng cao (Sen Qiao cộng sự, (2008)) Tại Việt Nam, gần có số nghiên cứu Anammox, “Nghiên cứu ứng dụng nhóm vi khuẩn Anammox xử lý nước thải nuôi heo” (Lê Công Nhất Phương, 2009), nghiên cứu phân lập vi khuẩn Anamox từ bùn kỵ khí bể UASB hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi, gọi Ho Chi Minh anammox reactor số thông số liên quan đến nuôi cấy hiệu xử lý dạng vi khuẩn Tuy nhiên, nghiên cứu chưa đề cập đến công nghệ kết hợp Nitrit hóa - Anammox mô hình thiết bị Trong tạp chí khoa học, Đại học Huế, số 48, năm 2008 có giới thiệu mô hình SNAP TS Phạm Khắc Liệu, xu hướng cho xử lý chất dinh dưỡng, đặc biệt nguồn nước có hàm lượng nitơ cao Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page 16 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Mô hình nghiên cứu Mô hình nghiên cứu thể Error: Reference source not found Hình 3.7 Sơ đồ mô hình thí nghiệm Chú thích: Bể chứa nước thải đầu vào Bể chứa dung dịch NaHCO3 Bơm định lượng nước thải đầu vào Bơm định lượng NaHCO3 pH controller Máy thổi khí Van điều chỉnh lưu lượng khí Bể phản ứng SNAP Mô tả cấu tạo mô hình: Một số thông số bể phản ứng: Đường kính x Chiều cao: 10,5 cm x 48 cm Thể tích nước hữu dụng: 3,5 lít Vật liệu cấu tạo bể: Nhựa arcylic Thùng chứa nước nhân tạo V = 50 lít Bể chứa dung dịch NaHCO3 V = 2,5 lít Bơm định lượng nước thải đầu vào với lưu lượng Q = 0,5 l/h - l/h Bơm định lượng hóa chất NaHCO3 với lưu lượng Q = 0,5 l/h - l/h Hệ thống sử dùng bình thổi khí để trì DO nước thải tổng hợp đầu vào trình SNAP (duy trì DO từ 0,5 – 2,5 mg/l) Vật liệu dính bám bể sợi acrylic (acrylic-resin fiber) tích chiếm khoảng 30% - 35% thể tích bể Nước thải nhân tạo bơm định lượng bơm liên tục vào bể theo ống dẫn nước nhúng chìm bể Cột xử lý đặt phòng thí nghiệm Khoa Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh điều kiện tối Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page 17 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS 1.2 Giá thể sinh học Mô hình SNAP sử dụng giá thể sinh học Arcylic fiber Hình 3.2 Cấu trúc giá thể sinh học Arcylic fiber Vật liệu dạng sợi acrylic với thể tích chiếm khoảng 30% - 35% so với thể tích toàn bể SNAP Kích thước giá thể Acylic Pile Fabrics: dài x rộng = 37cm x 10cm, tổng khối lượng 21g Đặc tính vật liệu làm giá thể dính bám cho nhóm vi khuẩn SNAP trình bày bảng 3.1 Bảng 3.1 Các thông số kỹ thuật giá thể dính bám Acylic Pile Fabrics S Thông số kỹ thuật Giá trị Vật liệu acrylic Tổng chiều dài sợi tơ 23,324 m/m3 Đường kính sợi tơ mm Chiều dài sợi tơ 30 mm Số lượng sợi đặc biệt 36 sợi/cm3 Diện tích bề mặt 146,5 m2/m3 Khối lượng riêng 0,98 g/cm3 TT 1.3 Sinh khối SNAP Bùn nitrat hóa lấy từ phòng thí nghiệm trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Bùn Anammox: Chủng vi khuẩn có tên khoa học Unculture planctommeycetes – (AB057453) lấy từ phòng thí nghiệm GS Kenji Furukawa trường Đại học Kumamoto - Nhật Bản Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page 18 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS Hai loại bùn trộn chung thành hỗn hợp bùn SNAP có hàm lượng g/l (tính theo MLSS) với tỉ lệ 1/5 tương ứng với 0,5 g/l bùn Anammox 2,5 g/l bùn nitrat hóa [6] 1.4 Nước thải nhân tạo Sử dụng nước thải nhân tạo mô theo tính chất nước rỉ rác qua xử lý, hàm lượng chất hữu (BOD5, COD) thấp nồng độ ammonium cao (Bảng 3.2) Bảng 3.2 Tính chất nước thải nhân tạo [6] Thành phần Giá trị NH4Cl 240 mg-N/l KH2PO4 43,4 mg/l NaHCO3 530 mg/l KHCO3 630 mg/l MgSO4.7H2O (1) 328 mg/l CaCl2.2H2O (1) 235,2 mg/l FeSO4.7H2O (1) 16 mg/l Na2.EDTA (1) 16 mg/l (1) Các nguyên tố vi lượng Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page 19 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS 1.5 Điều kiện hoạt động Mô hình thí nghiệm đặt điều kiện tối để tránh ánh sáng Bùn dính bám vào toàn bề mặt vật liệu Acylic Pile Fabrics trước khởi động mô hình cách sục khí nitơ để tạo khuấy trộn DO kiểm tra thiết bị đo cầm tay Kiểm soát DO khoảng 0,5 – 2,5 mg/l [6] Nếu DO tăng hay giảm so với mức cho phép nghiên cứu điều chỉnh van phân phối khí Giá trị pH kiểm soát hệ thống đo pH online, có dấu hiệu pH giảm xuống pH nghiên cứu (pH = 7,8 [6]), hệ thống bơm tự kích hoạt châm NaHCO3 vào bể phản ứng SNAP đến đạt giá trị pH nghiên cứu Nhiệt độ bể chịu ảnh hưởng nhiệt độ không khí không kiểm soát Dự kiến nhiệt độ bể phản ứng giao động khoảng 29 0C – 320C theo điều kiện khí hậu Tp.Hồ Chí Minh Thời gian vận hành thí nghiệm giai đoạn thích nghi khoảng 60 ngày với lưu lượng 8,4 l/ngày tương ứng với thời gian lưu nước HRT = 10h, pH = 7,8, DO = 0,5 – 2,5 mg/l Sau giai đoạn thích, thí nghiệm tiếp tục tiến hành 195 ngày để kiểm tra ảnh hưởng tải trọng nitơ đối vơi hiệu trình SNAP theo bảng 3.3 với thông số vận hành Bảng 3.1 Tải trọng Nitơ dự kiến theo thời gian Ngày 60 – 74 75 – 89 90 – 104 105 – 119 120 – 134 135 – 149 150 – 164 165 – 179 180 – 194 195 – 209 210 – 224 225 – 239 240 – 254 Học viên: Lê Thị Diệu Linh Tải trọng Nitơ (kg N/m3/d) 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,4 2,8 3,2 Page 20 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS 1.6 Phương pháp phân tích Các thông số phân tích: Nitrat (NO 3-N), Nitrite (NO2-N), Ammonium (NH4-N), Nitơ tổng (T-N), độ kiềm, pH, DO Các mẫu lấy suốt trình vận hành đựng bình PE, định kỳ lấy mẫu lần/tuần vào buổi sáng để phân tích tiêu nêu Nitrat xác định phương pháp so màu, dựa vào nguyên lý chất Brucine có khả phản ứng với nitrat môi trường acid mạnh nhiệt độ cao tạo thành phức chất có màu vàng Nitrit xác định phương pháp so màu, dựa vào nguyên lý pH = - 2,5, nitrit tác dụng với acid sulnanilic naphthylamine tạo thành acid azobenjol naphthylamine sulfonic có màu đỏ tía Ammonium xác định phương pháp chưng cất Nitơ tổng xác định giống phương pháp xác định nitrat, khác chỗ dùng chất ôxy hóa mạnh K2S2O8 để oxy hóa dạng nitơ nitrat môi trường kiềm nhiệt độ từ 100 - 1100C Độ kiềm xác định dựa phương pháp định phân thể tích với thị phenolphtalein hỗn hợp bromoresol lục + methyl đỏ pH: Kiểm soát thiết bị đo online kết nối với bơm NaHCO DO: Dùng thiết bị đo DO cầm tay Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page 21 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS KẾT QUẢ VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 2.1 Giai đoạn thích nghi (start-up) 2.1.1 Sự biến động pH, DO, độ kiềm Số liệu biểu diễn đồ thị Nhận xét 2.1.2 Sự biến động N-NH4+ dòng vào dòng Số liệu biểu diễn đồ thị Nhận xét 2.1.3 Sự biến động N- NO2- N- NO3- dòng Số liệu biểu diễn đồ thị Nhận xét 2.1.4 Sự biến động nitơ tổng Số liệu biểu diễn đồ thị Nhận xét 2.2 Giai đoạn nitrit hóa bán phần anammox (SNAP) 2.2.1 Sự biến động pH, DO, độ kiềm Số liệu biểu diễn đồ thị Nhận xét 2.2.2 Sự biến động N-NH4+ dòng vào dòng Số liệu biểu diễn đồ thị Nhận xét 2.2.3 Sự biến động N- NO2- N- NO3- dòng Số liệu biểu diễn đồ thị Nhận xét 2.2.4 Sự biến động nitơ tổng Số liệu biểu diễn đồ thị Nhận xét 2.3 Thời gian nghiên cứu Thời gian dự kiến tiến hành thí nghiệm trình bày theo bảng 4.1 Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page 22 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS Tổng thời gian thực đề tài dự kiến 285 ngày, 30 ngày nuôi cấy bùn bám dính vào giá thể, khoảng 60 ngày thực giai đoạn thích nghi (start-up) 195 ngày đánh giá ảnh hưởng tải trọng nitơ hiệu trình SNAP Bảng 4.2 Thời gian dự kiến chạy mô hình nghiên cứu đề tài STT Các bước thí nghiệm Thời gian (ngày) 01 Giai đoạn nuôi cấy bùn 30 02 Giai đoạn thích nghi (start-up), làm giàu sinh khối SNAP nước thải nhân tạo 60 03 Khảo sát hiệu xử lý nước thải nhân tạo tải trọng nitơ khác 195 Tổng Học viên: Lê Thị Diệu Linh 285 Page 23 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS CÁC CHƯƠNG MỤC DỰ KIẾN CỦA LUẬN VĂN MỤC LỤC DANH SÁCH BẢNG DANH SÁCH HÌNH CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.7 Tính đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 Thành phần, tính chất phương pháp xử lý nước rỉ rác 2.1.1 Thành phần tính chất nước rỉ rác 2.1.2 Các phương pháp xử lý nước rỉ rác 2.1.3 Các phương pháp loại bỏ nitơ nước rỉ rác 2.2 Quá trình sinh học loại bỏ nitơ nước thải 2.2.1 Quá trình nitrat hóa khử nitrat 2.2.2 Quá trình sinh học loại bỏ nitơ 2.2.3 Một số nghiên cứu liên quan đến trình SNAP CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Mô hình nghiên cứu 3.2 Giá thể sinh học 3.3 Sinh khối SNAP 3.4 Nước thải nhân tạo 3.5 Điều kiện hoạt động 3.6 Phương pháp phân tích CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Giai đoạn thích nghi (start-up) 4.1.1 Sự biến động pH, DO, độ kiềm 4.1.2 Sự biến động N-NH4 dòng vào dòng Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page 24 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS 4.1.3 Sự biến động N-NO2- N-NO3- dòng 4.1.4 Sự biến động nitơ tổng 4.2 Giai đoạn nitrit hóa bán phần anammox (SNAP) 4.2.1 Sự biến động pH, DO, độ kiềm 4.2.2 Sự biến động N-NH4 dòng vào dòng 4.2.3 Sự biến động N-NO2- N-NO3- dòng 4.2.4 Sự biến động nitơ tổng CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page 25 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS TÀI LIỆU THAM KHẢO Chamchoi N., Nitisoravut S., Schimidt J.E., ‘Anammox acclomatization in SBR and preliminary study od COD and sludge concentration affecting in the Anammox reaction’, S.I.I.T., Thammasat University, ThaiLand Dapena- Mora A., Campos J.L., Mosquera C.A., Jetten M.S.M., Mendez R (2006), ‘Evaluation of activity and inhibition effects on annamox process by batch tests based on nitrogen gas production’, E And M.T., Vol.40 (40), 859- 865 Egli K.R (2003), ‘On the use of Anammox in treating ammonium- rich wastewater’, A dissertaion submitted to the Swiss Federal Institute of technology Zurich for the degree of Doctor of natural sciences Furukawa K., Hohman H., Kashihara Y., Lieu P.K (2007), ‘Studies on nitrogen removal performance for single stage nitrigen removal using anmmox and partial nitritation (SNAP) process’, Đa Nang, V.N., 387- 394 Gut L (2006), ‘Assessment of A partial nitritation/Anammox system for nitrogen removal’, KTH land and Water Re Engineering, Royal Insritute of Technology, Stokholm, TRITA-LWR.LIC Licentiate thesis 2034 Pham Khac Lieu, Ritsuko Hatozaki, Hayato Homan, and Kenji Furukawa, 2005, ‘Single-Stage nitrogen removal using anammox and partial nitritation (SNAP) for treatment of synthetic landfill leachate’, Japanese Journal of Water Treatment Biology, Vol.42, No.2, 103 – 112 Pham Khac Lieu, Hayato Homan, Atsuhiro Kurogi, Yasunori Kawagoshi, Takao Fujii, and Kenji Furukawa, 2006, ‘Characterization of Sludge from SingleStage Nitrogen Removal Using Anammox and Partial Nitritation (SNAP)’, Japanese Journal of Water Treatment Biology, Vol.42, No.2, 53–64 Sen Qiao, Yuki Kawakubo, Yingjin Cheng, Takashi Nishiyama, Takao Fujii, Kenji Furukawa, 2009, ‘Identification of bacteria coexisting with anammox bacteria in a upflow column type reactor’, Biodegradation, 20:117-124 Taichi Yamamota, Keita Takaki, Toichiro Koyama, Kenji Furukawa, 2008, ‘Long-term stability of partial nitritation of swine wastewater digester liquor and its subsequent treatment by Anammox’, Bioresource Technology, 99, 6419-6425 10 Ramon Ganiqué, Jordi Gabarró, Alexandre Sanfchez-Melsió, Maël Ruscalleda, Helio López, Xavier Vila, Jesús Colprim, M Dolors Balaguer, 2009, ‘Long-term operation of a partial nitritaiton pilot plant treating leachate with extremely high ammonium concentration prior to an anammox process’, Bioresource Technology, 100, 5624-5632 11 Huihui Chen, Sitong Liu, Fenglin Yan, Yuan Xue, Tao Wang, 2009, The development of simultaneous partial nitrification, anammox and denitrification Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page 26 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS (SNAD) process in a single reactor for nitrogen removal, Bioresource Technology, 100, 1548-1554 12 Zhiwei Liang, Zhiying Han, Shangyuan Yang, Xinqiang Liang, Ping Du, Guofang Liu, Yue Yang, 2010, ‘A control strategy of partial nitritation in a fixed bed biofilm reactor’, Bioresource Technology 13 Jose Vaszszzsquez-Padín, Isaac Fernádez, Mónica Figueroa, Anuska Mosquera-Corral, Jose-Luis Campos, Ramón Méndez, 2009, ‘Applications of anammox based processes to treat anaerobic digester supernatant at room temperature’, Bioresource Technology, 100, 2988-2994 14 Nutchanat Chamchoi, Suwanchai Nitisoravut, 2007, ‘Anammox enrichment from different conventional sludges’, Chemosphere, 66, 2225-2232 15 L Gut, E Plaza, B Hultman, 2007, ‘Assessment of a two-step partial nitritation/anammox system with implementation of multivariate data analysis’, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 86, 26-34 16 Wei Zeng, Yue Zhang, Lei Li, Yong-zhen Peng, Shu-ying Wang, 2009, ‘Control and optimization of nitrifying communities for nitritation from domestic wastewater at room temperatures’, Enzyme and Microbial Technology, 45, 226-232 17 Li Zhang, Jiachun Yang, and Kenji Furukawa, 2010, ‘Stable and high-rate nitrogen removal from reject water by partial nitrification and subsequent anammox’, Journal of Bioscience and Bioengineering, Vol.110, No.4, 441-448 18 Christian Flux, Marc Boehler, Philipp Huber, Irene Brunner, Hansruedi Siegrist, 2002, ‘Biological treatment of ammonium-rich wastewater by partial nitritation and subsequent anaerobic ammonium oxidation (anammox) in a pilot plant’, Journal of Biotechnology, 99, 295-306 19 Chih-Cheng Wang, Po-Heng Lee, Mathava Kumar, Yu-Tzu Huang, Shihwu Sung, Jih-Gaw Lin, 2010, ‘Simultaneous partial nitrification, anaerobic ammonium oxidation and denitrification (SNAD) in a full-scale landfill-leachate treatment plant’, Journal of Hazardous Materials, 175, 622-628 20 Seongjun Park, Wookeun Bae, 2009, ‘Modeling kinetics of ammonium oxidation and nitrite oxidation under simultaneous inhibition by free ammonia and free nitrous acid’ Process Biochemistry, 44, 631-640 21 M.S de Graaff, G Zeeman, H Temmink, M.C.M van Loosdrecht, C.J.N Buisman, 2010, ‘Long term partial nitritation of anaerobically treated black water and the emission of nitrous oxide’, Water Reasearch, 44, 2171-2178 22 Van Dongen, U., Jetten, M S M and van Loosdrecht, M C M., 2001, ‘The SHARON – Anammox process for treatment of ammonium rich wastewater’, Water Science and Technology, 44 (1), 153 – 160 Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page 27 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS 23 Kuai, L and Verstraete, W., 1998, ‘Ammonium removal by the oxygenlimited autotrophic nitrifiication-denitrification system’, Applied and end Environmental Microbiology, 64 (11), 4500-4506 24 Sliekers, A O., Third, K A., Abma, W., Kuenen, J G., and Jetten, M S M., 2003, ‘CANON and anammox in a gas-lift reactor’, FEMS Microbiology Letters, 218, 339-344 25 APHA, AWWA, WPCF: Standard methods for examination of water and wastewater, 20th edition, American public Health Association, Washington, D.C (1995) Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page 28 [...]... Page 15 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS N/m3/ngày mô hình đã đạt hiệu quả xử lý tổng nitơ là 81,3% Khi mô hình tiếp nhận xử lý nguồn nước thải đã qua xử lý bằng phân hủy kỵ khí, hiệu quả xử lý trung bình đạt 72% và cao nhất là 81,6% với tải trọng 2,2 kg-N/m3/ngày Hình 2.6 Cấu trúc mô hình SNAP (Nguồn: Sen Qiao và cộng sự, 2008) Kết quả phân tích... viên: Lê Thị Diệu Linh Page 17 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS 1.2 Giá thể sinh học Mô hình SNAP sử dụng giá thể sinh học Arcylic fiber Hình 3.2 Cấu trúc giá thể sinh học Arcylic fiber Vật liệu dạng sợi acrylic với thể tích chiếm khoảng 30% - 35% so với thể tích toàn bể SNAP Kích thước giá thể Acylic Pile Fabrics: dài x rộng = 37cm x 10cm,... cho xử lý chất dinh dưỡng, đặc biệt đối với nguồn nước có hàm lượng nitơ cao Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page 16 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Mô hình nghiên cứu Mô hình nghiên cứu được thể hiện trong Error: Reference source not found Hình 3.7 Sơ đồ mô hình thí nghiệm Chú thích: 1 Bể chứa nước. .. để có thể nghiên cứu sâu hơn và ứng dụng vào từng nguồn nước thải giàu ammonium một cách hợp lý, để có hiệu quả xử lý tốt hơn d Ưu nhược điểm trong ứng dụng quá trình Anammox Ưu điểm - Có thể ứng dụng tốt trong xử lý các loại nước thải có nồng độ N-NH4 cao Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page 11 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS - Nhu cầu mặt bằng. .. Linh Page 22 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS Tổng thời gian thực hiện đề tài dự kiến 285 ngày, trong đó 30 ngày nuôi cấy bùn bám dính vào giá thể, khoảng 60 ngày thực hiện giai đoạn thích nghi (start-up) và 195 ngày đánh giá ảnh hưởng của tải trọng nitơ đối với hiệu quả của quá trình SNAP Bảng 4.2 Thời gian dự kiến chạy mô hình nghiên cứu của... thích nghi (start-up), làm giàu sinh khối SNAP bằng nước thải nhân tạo 60 03 Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải nhân tạo ở các tải trọng nitơ khác nhau 195 Tổng Học viên: Lê Thị Diệu Linh 285 Page 23 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS 3 CÁC CHƯƠNG MỤC DỰ KIẾN CỦA LUẬN VĂN MỤC LỤC DANH SÁCH BẢNG DANH SÁCH HÌNH CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2... Diệu Linh Page 18 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS Hai loại bùn này được trộn chung thành một hỗn hợp bùn SNAP có hàm lượng 3 g/l (tính theo MLSS) với tỉ lệ 1/5 tương ứng với 0,5 g/l bùn Anammox và 2,5 g/l bùn nitrat hóa [6] 1.4 Nước thải nhân tạo Sử dụng nước thải nhân tạo mô phỏng theo tính chất của nước rỉ rác đã qua xử lý, hàm lượng chất hữu... khuẩn lên trên bề mặt Một số loại giá thể hay được sử dụng trong các nghiên cứu liên quan như swim-bed Biofringe, stick-bed Biofix, Arcylic fiber, nonwoven,… Việc Học viên: Lê Thị Diệu Linh Page 14 ĐÁNG GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH SNAP GIÁ THỂ ACYLIC FILE FABRICS lựa chọn phù hợp giá thể tùy vào các mục đích nghiên cứu hoặc ứng dụng xử lý các loại nước thải khác nhau 2.3 Một số... pháp xử lý nước rỉ rác 2.1.1 Thành phần và tính chất nước rỉ rác 2.1.2 Các phương pháp xử lý nước rỉ rác 2.1.3 Các phương pháp loại bỏ nitơ trong nước rỉ rác 2.2 Quá trình sinh học loại bỏ nitơ trong nước thải 2.2.1 Quá trình nitrat hóa và khử nitrat 2.2.2 Quá trình sinh học mới loại bỏ nitơ 2.2.3 Một số nghiên cứu liên quan đến quá trình SNAP CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Mô hình. .. Một số nghiên cứu liên quan đến quá trình SNAP Mô hình SNAP xử lý nước rỉ rác nhân tạo của Phạm Khắc Liệu và cộng sự, năm 2005 (Hình 4) Nghiên cứu phát triển quá trình loại nitơ ứng dụng quá trình nitrat hóa bán phần và Anammox trong một thiết bị phản ứng (SNAP) với giá thể là sợi arcylic đã đạt hiệu quả xử lý cao Với nguồn nước thải tổng hợp mô phỏng nước rỉ rác chứa Ammonium với nồng độ 240 mg/l ở