BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI ===o0o=== KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU XỬ LÝ COD TRONG NƢỚC RỈ RÁC BẰNG PHƢƠNG PHÁP LỌC SINH HỌC Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thùy Linh Ngành học: Sƣ phạm Hóa học Hà Nội - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI ===o0o=== KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU XỬ LÝ COD TRONG NƢỚC RỈ RÁC BẰNG PHƢƠNG PHÁP LỌC SINH HỌC Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thùy Linh Ngành học: Sƣ phạm Hóa học Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS LÊ THANH SƠN Hà Nội - 2018 LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Hóa học trường Đại học Sư phạm Hà Nội trang bị cho em nhiều kiến thức chuyên sâu lĩnh vực hóa học, đặc biệt Hóa học Mơi trường tạo điều kiện giúp em trình học tập hồn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn đến TS Lê Thanh Sơn người trực tiếp hướng dẫn em hồn thành khóa luận kịp tiến độ Trong thời gian làm việc với thầy, em tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà học tập tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu Em xin cảm ơn anh chị Phòng Cơng nghệ Hố lý Mơi trường thuộc Viện Cơng Nghệ Môi Trường - Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam số 18 Hoàng Quốc Việt, Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình làm khóa luận tốt nghiệp vừa qua để sẵn sàng kiến thức hồn thành khóa luận tốt nghiệp Cuối em xin bày tỏ lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, đặc biệt người bạn làm nghiên cứu thời gian này, trao đổi kiến thức giúp đỡ lẫn suốt thời gian thực đề tài Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 01 tháng 05 năm 2018 Sinh viên Nguyễn Thùy Linh DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT BCL Bãi chơn lấp BTNMT Bộ tài nguyên môi trường BOD Nhu cầu oxi sinh hóa COD Nhu cầu oxi hóa học DO Lượng oxi hòa tan nước KLN Kim loại nặng NRR Nước rỉ rác TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TOC Tổng cacbon hữu TSS Chỉ tiêu chất rắn lơ lửng VSV Vi sinh vật SS Chất rắn lơ lửng MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nƣớc rỉ rác 1.1.1 Khái niệm, nguồn gốc phát sinh nước rỉ rác 1.1.2 Phân loại nước rỉ rác 1.1.3 Thành phần, tính chất nước rỉ rác 1.1.4 Bãi rác Nam Sơn 1.1.5 Các cơng trình nghiên cứu xử lý nước rỉ rác 1.2 Tổng quan phƣơng pháp lọc sinh học 1.2.1 Phân loại phương pháp lọc sinh học 1.2.2 Phương pháp lọc sinh học với lớp vật liệu ngập nước 12 1.3 Tổng quan COD 15 1.3.1 Yếu tố ảnh hưởng đến thành phần hữu NRR 15 1.3.2 Ảnh hưởng thành phần hữu nước rỉ rác tới môi trường sức khỏe người 16 1.3.3 Các cơng trình xử lý thành phần hữu nước rỉ rác Việt Nam giới 17 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 19 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu mục tiêu nghiên cứu 19 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 19 2.1.2 Mục tiêu nghiên cứu 19 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 19 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu 19 2.2.2 Phương pháp phân tích 20 2.2.3 Phương pháp thực nghiệm 20 2.3 Nội dung nghiên cứu 23 2.3.1 Ảnh hưởng chế độ sục/dừng sục khí đến hiệu suất xử lý 23 2.3.2 Ảnh hưởng tải lượng đầu vào 23 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24 3.1 Đánh giá khả xử lý chất hữu có nƣớc rỉ rác theo chế độ sục khí 24 3.2 Đánh giá khả xử lý chất hữu có nƣớc rỉ rác theo tải lƣợng đầu vào 26 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 PHỤ LỤC 36 DANH MỤC BẢNG Bảng Thành phần nước rỉ rác số BCL quốc gia giới Bảng Thành phần nước rỉ rác số BCL Việt Nam Bảng Nồng độ chất ô nhiễm nước rỉ rác hồ kỵ khí Bảng Đặc điểm nước rỉ rác hồ làm thoáng Bảng Thành phần hữu giai đoạn đầu giai đoạn sau phân hủy sinh học chất thải rắn sinh hoạt 15 Bảng Đặc tính nước rỉ rác qua tiền xử lý keo tụ điện hóa 19 Bảng Các thơng số bể lọc sinh học giá thể bám dinh ngập nước 21 Bảng Thành phần hóa chất ni bùn vi sinh pha 15 lít nước 22 Bảng Ảnh hưởng chế độ sục khí theo thời gian 24 Bảng 10 Ảnh hưởng tải lượng đầu vào đến hiệu suất xử lý COD 27 DANH MỤC HÌNH Hình Đĩa quay sinh học RBC 10 Hình Cấu tạo bể lọc nhỏ giọt 11 Hình Sơ đồ hệ lọc sinh học ngập nước 13 Hình Bể lọc sinh học ngập nước 21 Hình Giá thể bám dính 22 Hình Biểu đồ thể ảnh hưởng chế độ sục khí đến hiệu xử lý COD 25 Hình Biểu đồ thể ảnh hưởng tải lượng đầu vào đến hiệu suất xử lý COD 28 MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, với phát triển kinh tế, khu vực đô thị ngày mở rộng, dân số đô thị ngày tăng nhanh với mức sống ngày nâng cao kéo theo chất thải rắn vào môi trường gia tăng nhanh Hiện nay, phương pháp chôn lấp giải pháp phổ biến xử lý chất rắn đô thị Việt Nam kỹ thuật đơn giản chi phí xử lý thấp Tuy nhiên, phương pháp đặt thách thức lớn lượng nước rỉ rác nhiều khó xử lý Các bãi chơn lấp chất Việt Nam sinh lượng nước rỉ rác lớn độ ẩm tự nhiên, nước mưa q trình sinh hóa, chứa loại thành phần hữu độc hại cao khó phân hủy sinh học như: kim loại nặng (chì, kẽm, sắt,…), ion (NH4+, SO42-,…), tiêu COD, BOD lớn; VSV gây bệnh… Nếu không xử lý tốt, nước rỉ rác ngấm vào nước mặt, nước ngầm gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Đặc biệt hàm lượng COD cao khó khăn xử lý nước rỉ rác, để lâu ngày hình thành hợp chất hữu cao phân tử chứa halogen chất độc nhiễm vào nguồn nước, đất Chính vậy, cần phải tập trung nghiên cứu, đánh giá xử lý cách có hiệu Trên thực tế, có nhiều nghiên cứu phương pháp xử lý công trình xử lý nước rỉ rác việc ứng dụng vào thực tế có nhiều hạn chế Xuất phát từ lí trên, đề tài lựa chọn phương pháp xử lý NRR lọc sinh học Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu xử lý COD nước rỉ rác phương pháp lọc sinh học” thực nhằm mục tiêu xử lý hàm lượng COD NRR đạt hiệu cao nhất, với nội dung nghiên cứu sau: Nội dung đề tài: - Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ sục khí tải lượng tới hiệu xử lý COD nước rỉ rác phương pháp lọc sinh học - Lựa chọn điều kiện tối ưu cho trình lọc sinh học để đề xuất cách xử lý nước rỉ rác thực tế CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nƣớc rỉ rác 1.1.1 Khái niệm, nguồn gốc phát sinh nước rỉ rác Nước rỉ rác loại chất lỏng sinh từ trình phân hủy vi sinh chất hữu có rác, thấm qua lớp rác ô chôn lấp kéo theo chất bẩn dạng lơ lửng, keo tan từ chất thải rắn Nguồn gốc phát sinh: Nước rỉ rác hình thành nước thấm vào ô chôn lấp theo cách sau: - Nước sẵn có tự hình thành phân hủy rác hữu bãi chôn lấp - Mực nước ngầm dâng lên vào chơn lấp - Nước rỉ vào qua cạnh ô chôn lấp - Nước từ khu vực khác chảy qua thấm vào chơn lấp - Nước mưa rơi xuống khu vực chôn lấp trước phủ đất sau chơn lấp đóng lại - Nước phía bãi chơn lấp, độ ẩm rác, nước từ vật liệu phủ, nước từ bùn việc chơn bùn cho phép Điều kiện khí tượng, thủy văn, địa hình, địa chất bãi rác, khí hậu, lượng mưa ảnh hưởng đáng kể đến lượng nước rò rỉ sinh Tốc độ phát sinh nước rác dao động lớn theo giai đoạn hoạt động khác bãi rác Trong suốt năm đầu tiên, phần lớn lượng nước mưa thâm nhập vào hấp thụ tích trữ khe hở lỗ hổng chất thải chôn lấp Lưu lượng nước rò rỉ tăng lên dần suốt thời gian hoạt động giảm dần sau đóng cửa bãi chôn lấp lớp phủ cuối lớp thực vật trồng lên bề mặt giữ nước làm giảm độ ẩm thấm vào 1.1.2 Phân loại nước rỉ rác Theo đặc điểm tính chất, nước rỉ rác phân làm loại: - Nước rỉ rác tươi, nước rác khơng có mưa - Nước rỉ rác có mưa: mưa thấm qua bãi rác hòa lẫn vào nước rỉ rác Theo đặc điểm hoạt động bãi chôn lấp: Trong khoảng thời gian lấy mẫu nhiên lại có thay đổi hiệu suất xử lý, thời gian sục khí nhiều khả xử lý chất hữu phương pháp tốt Hiện tượng giải thích thời gian sục khí tỷ lê thuận với lượng DO cung cấp cho vi sinh vật bể lọc sinh học Mà, COD nước thải đầu đạt chuẩn đầu vi sinh vật hiếu khí có khả loại bỏ tốt thành phần hữu Vì vậy, tiến hành thí nghiệm chế độ sục/dừng sục 45/75 30/90 đồng nghĩa với lượng DO cung cấp cho hệ thấp, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật thiếu khí phát triển đồng thời ức chế trình sinh trưởng vi sinh vật hiếu khí làm cho khả xử lý COD hệ bị giảm Ngược lại, thời gian sục tăng lên 60 phút dừng sục 60 phút tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí phát triển, thời gian hoạt động vi sinh vật thiếu khí bị giảm xuống, hiệu xuất xử lý COD hệ tăng lên 94,1% Nhận thấy, nồng độ đầu COD chế độ thấp QCVN 25: 2009 / BTNMT cột B1 Vì vậy, ta lựa chọn chế độ sục khí cho hiệu suất xử lý COD đạt kết cao Kết luận, chế độ sục/dừng sục: 60/60 phút lựa chọn cho nghiên cứu 3.2 Đánh giá khả xử lý chất hữu có nƣớc rỉ rác theo tải lƣợng đầu vào Thí nghiệm thực sau lựa chọn chế độ sục/dừng sục tối ưu 60: 60, giữ chế độ sục không đổi tiến hành thay đổi tải lượng COD đầu vào bể cách tăng thể tích nước rỉ rác vào bể lọc sinh học Tải lượng đầu vào tính theo cơng thức: L: tải lượng COD (kg/m3/ngày) Cv: thông số COD ban đầu (mg/l) Qv: lưu lượng đầu vào (lít /ngày) V: thể tích thiết bị (Vhiệu dụng= Vtối thiểu+ Vcho vào) Thể tích hiệu dụng bể V tối thiểu = 25 lít 26 Tiến hành thực thay đổi tải lượng đầu vào lần thí nghiệm, tải lượng thực ngày liên tiếp Ảnh hưởng tải lượng COD tới hiệu suất xử lý COD thể bảng 10: Bảng Ảnh hƣởng tải lƣợng đầu vào đến hiệu suất xử lý COD Lƣu lƣợng (lít/ngày) Thời điểm Nồng độ COD Nồng độ Tải lƣợng COD đầu (kg/m3/ngày) Hiệu suất lấy mẫu đầu vào (ngày thứ) (mg/l) (mg/l) Ngày 1159,42 46,38 0,09 96,00 Ngày 1205,80 64,93 0,10 94,62 Ngày 1576,81 50,77 0,13 96,78 Ngày 1338,46 50,77 0,11 96,21 Ngày 1142,86 64,00 0,09 91,40 Ngày 1325,71 59,43 0,11 95,52 Ngày 914,29 73,14 0,07 92,00 Ngày 1200,00 92,31 0,14 92,31 Ngày 1292,31 91,87 0,16 92,89 Ngày 1469,86 68,90 0,18 95,31 Ngày 1319,43 95,55 0,16 92,76 Ngày 1364,93 118,29 0,16 91,33 Ngày 1494,34 95,09 0,18 93,64 Ngày 1449,06 108,68 0,17 92,50 Ngày 1404,88 107,71 0,22 92,33 Ngày 1311,22 107,71 0,21 91,79 Ngày 1153,85 110,77 0,18 90,40 Ngày 1200,00 92,31 0,19 92,31 Ngày 1246,15 124,62 0,20 90,00 Ngày 1484,06 153,04 0,24 89,69 Ngày 1391,30 157,68 0,22 88,67 Ngày 1484,06 133,85 0,30 90,98 27 (%) Ngày 1338,46 161,54 0,27 87,93 Ngày 1531,43 155,43 0,31 89,85 Ngày 1508,57 173,71 0,30 88,48 Ngày 1371,43 137,14 0,27 90,00 Ngày 1403,77 149,43 0,28 89,35 Ngày 1494,34 158,49 0,30 89,39 Ngày 1539,62 312,45 0,37 79,71 Ngày 1494,34 267,17 0,36 82,12 Ngày 1622,54 301,97 0,39 81,39 Ngày 1577,46 320,00 0,38 79,71 Ngày 1480,37 296,07 0,36 80,00 Ngày 1525,23 264,67 0,37 82,65 Ngày 1480,37 318,56 0,36 78,48 Từ bảng 10, rút ảnh hưởng tải lượng đến hiệu suất xử lý COD 0.80 100 0.70 90 80 0.60 70 lít/ngày 0.50 lít/ngày lít/ngày lít/ngày lít/ngày 60 0.40 50 0.30 40 30 0.20 20 0.10 10 0.00 0 14 Tải lượng COD đầu vào 21 Hiệu suất xử lý Hiệu suất xử lý (%) Tải lƣợng COD đầu vào (kg/m3/ngày) thể hình đây: 28 35 Thời gian (ngày) Hình Biểu đồ thể ảnh hƣởng tải lƣợng đầu khác vào đến hiệu suất xử lý COD 28 Từ bảng 10 biểu đồ hình ta thấy hiệu xử lý COD chế độ tải lượng đầu khác vào sau: Với lượng NRR đầu vào (lít/ngày) tương đương với tải lượng COD đầu vào 0,07 kg/m3/ngày đến 0,13 kg/m3/ngày hiệu suất đạt xử lý COD đạt từ 91.40% đến 96,78% Với lượng NRR đầu vào (lít/ngày) tương đương với tải lượng COD đầu vào 0,14 kg/m3/ngày đến 0,18 kg/m3/ngày hiệu suất đạt xử lý COD đạt từ 91,33% đến 95,31% Với lượng NRR đầu vào (lít/ngày) tương đương với tải lượng COD đầu vào 0,18 kg/m3/ngày đến 0,24 kg/m3/ngày hiệu suất đạt xử lý COD đạt từ 88,67% đến 90,33% Với lượng NRR đầu vào (lít/ngày) tương đương với tải lượng COD đầu vào 0,27 kg/m3/ngày đến 0,31 kg/m3/ngày hiệu suất đạt xử lý COD đạt từ 87,93% đến 90,98% Với lượng NRR đầu vào (lít/ngày) tương đương với tải lượng COD đầu vào 0,36 kg/m3/ngày đến 0,39 kg/m3/ngày hiệu suất đạt xử lý COD đạt từ 78,48% đến 82,65% Như vậy, thấy tải lượng cao hiệu suất xử lý COD giảm ngược lại Nguyên nhân lượng vi sinh vật hệ lọc không đổi, khả xử lý chất ô nhiễm hệ vi sinh bị giới hạn khoảng định Khi tải lượng chất ô nhiễm tăng vượt khả xử lý khiến cho nồng độ chất ô nhiễm đầu cao không đạt tiêu chuẩn xả thải QCVN 25:2009/BTNMT Vì vậy, chọn tải lượng COD đầu vào là 0,27 kg/m3/ngày đến 0,31 kg/m3/ngày tương ứng với lưu lượng NRR đầu vào lít/ngày để đảm bảo hiệu suất kinh tế lẫn tiêu chuẩn xả thải BTNMT Theo phương pháp lọc sinh học ngập nước hiếu khí xử lý NRR với giá thể sợi len Phạm Khắc Liệu [7], tải lượng khảo sát hiệu xử lý bể tải lượng hữu tăng dần với đầu vào môi trường tổng hợp, hệ thống đạt khả xử lý COD khoảng 82% tải lượng 1,8 kg/m3/ngày, cao so với phương 29 pháp lọc sinh học nghiên cứu Nguyên nhân giá thể bể khác nên khả xử lý bể khác nhau, với giá thể sợi len tốc độ thơng khí tốt so với giá thể gấp nếp nhựa PPE Ngồi nghiên cứu có tiến hành đan xen giai đoạn thiếu khí với giai đoạn hiếu khí để tăng hiệu xử lý thông số khác NRR (NH4+, NO3-…) nên hiệu suất xử lý COD có khác biệt Theo Đặng Thị Hồng Phương nghiên cứu chế độ sục khí đến hiệu xử lý COD trình lọc sinh học ngập nước xử lý nước thải chăn nuôi [1] đưa kết luận tải lượng COD đầu vào khoảng 0,27 – 0.31 kg/m3/ngày không ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý bể Nên thấy với phương pháp xử lý đối tượng xử lý khác nhau, hiệu xử lý khác 30 KẾT LUẬN Kết luận: Sau hoàn thành đề tài “Nghiên cứu xử lý COD nước rỉ rác phương pháp lọc sinh học” đưa số kết luận sau: - Hệ lọc sinh học ngập nước xử lý thành phần hữu nước rỉ rác - Chế độ sục khí có ảnh hưởng nhiều đến hiệu xử lý COD Tại chế độ sục/dừng: 60/60 phút, hiệu suất xử lý COD đạt từ 94,1% đến 95,7% Tại chế độ sục/dừng: 45/75 phút, hiệu suất xử lý COD đạt từ 87,9% đến 88,5% Còn chế độ sục/dừng: 30/60 phút hiệu suất xử lý COD đạt từ 79,4% đến 81,5% Hiệu suất xử lý COD đạt cao chế độ sục khí / dừng sục khí 60 phút/60 phút - Các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng tải lượng đầu vào COD cho thấy, tải lượng COD ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất xử lý COD nước rỉ rác Với lưu lượng NRR đầu vào lít/ngày đạt hiệu suất tốt (92% đến 96,78%) Mặc dù xem xét hiệu kinh tế lựa chọn lưu lượng NRR đầu vào lít/ngày (ứng với hiệu suất xử lý đạt từ 87,93% đến 90,98%) để tiết kiệm chi phí thời gian vận hành Vậy lọc sinh học ngập nước với chế độ sục/dừng 60:60 phút, lưu lượng NRR đầu vào lít/ngày lựa chọn tối ưu cho hệ xử lý NRR sau keo tụ điện hóa phương pháp lọc sinh học Kiến nghị: Do hạn chế thời gian nên khóa luận dừng lại việc đánh giá ảnh hưởng chế độ sục, tải lượng COD đầu vào đến hiệu xuất xử lý COD Trong thời gian tới tiến hành nghiên cứu thêm yếu tố thời gian, đồng thời tiến hành nghiên cứu thêm ảnh hưởng giá thể, thay đổi giá thể nhựa nếp gấp loại vật liệu khác để tìm điểm tối ưu nhất, hiệu để áp dụng vào thực tế với quy mô công nghiệp với chi phí phù hợp với khả xử lý nước ta Đầu tư công nghệ xử lý nước rỉ rác tốt so với việc khắc phục hậu môi trường mà nước rỉ rác gây 31 Cũng hạn chế thiết bị máy móc, hóa chất, kiến thức chưa thực đầy đủ nên mục đích khóa luận đề chưa mong muốn, thơng số tính tốn kết chưa thực đánh giá ưu, nhược điểm mô hình Mơ hình thử nghiệm cho thấy khả khử COD bể lọc sinh học chưa đạt đến mức triệt để nên thực nghiệm với quy mơ phòng thí nghiệm tiếp tục thực 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT [1] Đặng Thị Hồng Phương (2012) “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ sục khí đến q trình xử lý nước thải chăn nuôi lợn phương pháp Sequencing batchreator” Tạp chí Khoa học cơng nghệ 95(07), tr 21 – 26 [2] Lương Đức Phẩm (2002) “Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học” Nhà xuất Giáo dục Hà Nội [3] Nguyễn Hồng Khánh, Tạ Đăng Tồn (2008) “Quản lý chất thải rắn thị, vấn đề giải pháp nhằm tiến tới quản lý chất thải rắn bền vững Việt Nam” Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, tập 46, số 6A, tr 209-217 [4] Nguyễn Văn Phước, Võ Chí Cường (2007) “Nghiên cứu nâng cao hiệu xử lý COD khó phân hủy sinh học nước rác phản ứng Fenton” Tạp chí phát triển Khoa học cơng nghệ, 10(1), tr 71 - 78 [5] Phạm Khắc Liệu, Hoàng Thị Mỹ Hằng, Trịnh Thị Giao Chi (2012) “Phát triển bể lọc sinh học hiếu khí có lớp đệm ngập nước với sợi len làm vật liệu bám để xử lý nước rỉ rác” Tạp chí Khoa học, Đại học Huế, tập 73, số [6] Thanh Vân (2016) “Thiết kế thi công xử lý nước thải - Xử lý nước thải” Trang chủ Công ty TNHH công nghệ mơi trường Hòa Bình xanh [7] Tơ Thị Hải Yến, Trịnh Văn Tuyên (2010) “Thúc đẩy nhanh trình phân hủy vi sinh rác nước rò rỉ thay đổi chế độ vận hành mơi trường hóa học bãi chôn lấp” Kỷ yếu Hội nghị môi trường toàn quốc (lần thứ III), Hà Nội, tr 245-251 [8] Trần Hiếu Nhuệ, Ứng Quốc Dũng, Nguyễn Thị Kim Thái (2001).“Quản lý chất thải rắn” Nhà xuất xây dựng Hà Nội [9] Trần Mạnh Trí (2007) Báo cáo kết thực đề tài “Áp dụng trình oxi hóa nâng cao (AOPs) để xử lý nước rỉ rác qua xử lý sinh học nhà máy xử lý Gò Cát, thực hệ pilot 15-20 m3/ngày” Trung tâm cơng nghệ Hóa học Mơi trường 33 [10] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2001), “Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải” Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [11] Văn Hữu Tập (2015) “Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác chôn lấp phương pháp Ozon hóa” Luận án Tiến sĩ Cơng nghệ Môi trường, Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam, Hà Nội [12] Văn Hữu Tập cộng (2012) “Nghiên cứu tiền xử lý làm giảm COD màu nước rỉ rác bãi chôn lấp rác q trình keo tụ” Tạp chí Khoa học Công nghệ, 50(2B), tr 169 – 175 TÀI LIỆU TIẾNG ANH [13] Abdulhussain A Abbas et al (2009) “Review on landWll leachate treatments” Journal of Applied Sciences Research, 5(5), pp 534 - 545 [14] Ana – Maria Schiopu, Maria gavrilescu (2010) “Optoins for the Treatment and Management of Municipal Landfill Leachate: Common and Specific Issues” Clean – soil, air, Water, 38(12), pp.1101 – 1110 [15] Butler E, Hung Y.T, Yeh R.Y.L, Ahmad M.S.A (2011) “Electrocoagulation in Wastewater Treatment” Water, pp 495-525 [16] Fatma A, El-Gohary, G Kamel (2016) “Characterization and biological treatment of pre-treated landfill leachate” Ecological Engineering, 94, pp – 274 [17] Renou S, Givaudan J.G, Poulain S, Dirassouyan F, and Moulin P (2008) “Landfill leachate treatment: Review and opportunity” Journal of Hazardous Materials, 150(3), pp 468 – 493 [18] Safaa M Raghab et al (2013) “Treatment of leachate from municipal solid waste landfill” HBRC Journal, 9, pp.187 – 192 [19] Singh S.K, Moody C.M and Townsend T.G (2014) “Ozonation pretreatment for stabilized landfill leachate high- pressure membrane treatment” Desalination, 344, pp 163 – 170 [20] Torres – Social E.D, el al (2015) “Detailed treatment line for a specific landfill leachate remediation”, Chemical Engineering Journal” 261, pp 60 – 66 34 [21] Tizaoui C, Bouselmi L, Mansouri L, Ghrabi A (2007) “Landfill leachate treatment with ozone and ozone/hydrogen peroxide systems” Journal of Hazardous Materials, 140,pp 316-324 [22] Un U.T, Koparal A.S Ogutveren U.B (2013) “Fluoride removal from water and wastewater with a bach cylindrical electrocoagulation” Chemical Engineering Journal, 223, pp 110 - 115 35 PHỤ LỤC Phân tích COD phƣơng pháp bicromat (K2Cr2O7)  Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định nhu cầu oxy hoá học COD nước, áp dụng cho loại nước có giá trị COD từ 30 mg/l đến 700 mg/l Hàm lượng clorua không vượt 1000 mg/l Mẫu nước phù hợp với điều kiện sử dụng trực tiếp cho phân tích Nếu giá trị COD vượt 700 mg/l mẫu nước cần pha lỗng Giá trị COD nằm khoảng 300 mg/l đến 600 mg/l đạt độ xác cao Trong điều kiện phản ứng cho, hợp chất hữu bị oxy hoá triệt để, ngoại trừ chất có nguyên tố với cấu trúc định (ví dụ nhân pyridine, hợp chất nitơ bậc 4) Một số chất kỵ nước bay khỏi oxy hố Các chất vơ bị oxy hố điều kiện phản ứng như: - Các ion brôm, ion iốt - Một số hợp chất lưu huỳnh định - Các ion nitrit - Một số hợp chất kim loại Mặt khác số chất định tham gia phản ứng tác nhân oxy hoá Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng kết phép thử, cần lưu ý tình Các chất cản trở đáng ý clorua  Tiêu chuẩn trích dẫn Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6491:1999 (ISO 6060: 1989)  Nguyên tắc phương pháp Đun hồi lưu mẫu thử với lượng kali đicromat biết trước có mặt thuỷ ngân (II) sunfat xúc tác bạc axit sunfuric đặc khoảng thời gian định, trình phần đicromat bị khử có mặt chất có khả bị oxy hố Chuẩn độ lượng đicromat lại với sắt (II) amoni sunfat Tính tốn giá trị COD từ lượng đicromat bị khử, mol đicromat (Cr2 36 ) tương đương với 1,5 mol oxy (O2) Nếu phần mẫu thử có chứa clorua lớn 1000 mg/l cần phải áp dụng quy trình khác  Hóa chất - Axit sunfuric, nồng độ (H2SO4) = mol/l: Thêm từ từ cẩn thận 220 ml axit sunfuric (d = 1,84 g/ml) vào khoảng 500 ml nước cất Để nguội pha thành 1000 ml - Bạc sunfat - axit sunfuric: Cho 10 g bạc sunfat (Ag2SO4) 35 ml nước Cho từ từ 965 ml axit sunfuric đặc (d = 1,84 g/ml) Để ngày cho tan hết Khuấy dung dịch để tăng thêm nhanh hoà tan - Kali dicromat: Dung dịch chuẩn có nồng độ 0,04 mol/l, chứa muối thuỷ ngân Hoà tan 80 g thuỷ ngân (II) sunfat (HgSO4) 800 ml nước Thêm vào cách cẩn thận 100 ml axit sunfuric (d = 1,84 g/ml) Để nguội hồ tan 11,768 g kali đicromat sấy khơ 1050C vào dung dịch Chuyển toàn dung dịch vào bình định mức định mức đến 1000 ml Dung dịch bền tháng - Sắt (II) amoni sunfat, dung dịch chuẩn có nồng độ [(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O] = 0,12 mol/l Hoà tan 47,0 g sắt (II) amoni sunfat ngậm phân tử nước vào nước Thêm 20 ml axit sunfuric đặc (d = 1,84 g/ml) Làm nguội pha loãng nước thành 1000 ml Dung dịch phải chuẩn lại hàng ngày theo cách sau: Pha loãng 10,0 ml dung dịch kali đicromat đến khoảng 100 ml với axit sunfuric Chuẩn độ dung dịch dung dịch sắt (II) amoni sunfat nói sử dụng giọt thị feroin - Kali hiđro phtalat, dung dịch chuẩn, (KC8H5O4) = 2,0824 mmol/l: Hoà tan 0,4251 g kali hiđro phtalat sấy khô 1050C vào nước định mức đến 1000 ml Dung dịch có giá trị COD lý thuyết 500 mg/l Dung dịch bền tuần bảo quản điều kiện xấp xỉ 40C - Feroin, dung dịch thị: Hoà tan 0,7 g sắt (II) sunfat ngậm phân tử nước (FeSO4 7H2O) g sắt (II) amoni sunfat ngậm phân tử nước [(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O] nước Thêm 1,50 g 1,1 - phenantrolin ngậm phân 37 tử nước (C12H8N2 H2O) lắc tan hết Pha loãng thành 100 ml Dung dịch bền vài tháng bảo quản bóng tối Có bán sẵn dung dịch thị trường ⁕ Những điều cần lƣu ý: Cảnh báo: phương pháp liên quan đến việc xử lý đun sôi dung dịch axit sunfuric đặc đicromat Cần phải sử dụng quần áo bảo hộ, găng tay mặt nạ Khi xảy rơi rớt, nhanh chóng rửa nhiều lần nước cách làm hiệu đơn giản - Khi thêm axit sunfuric đặc vào nước cần phải luôn tiến hành cẩn thận lắc nhẹ bình chứa - Cần phải cẩn thận chuẩn bị xử lý dung dịch chứa bạc sunfat, thuỷ ngân sunfat chất độc - Các thuốc thử qua sử dụng chứa muối thuỷ ngân, bạc cromat thải cần phải xử lý theo quy định quốc gia địa phương - Khi phân tích, sử dụng thuốc thử có độ tinh khiết phân tích thừa nhận nước cất nước có độ tinh khiết tương đương - Chất lượng nước yếu tố quan trọng độ xác kết Kiểm tra chất lượng nước cách thực mẫu trắng tiến hành song song mẫu thử khơng đun nóng giữ ngun điều kiện khác Lưu ý tiêu tốn dung dịch sắt (II) amoni sunfat hai trường hợp Sự khác lớn 0,5 ml chứng tỏ chất lượng nước Để xác định giá trị COD 100 mg/l khác biệt không vượt qua 0,2ml Chất lượng nước cất thường cải thiện cách cất lại từ dung dịch kali đicromat dung dịch kali pemanganat, dùng thiết bị chưng cất thuỷ tinh tồn  Dụng cụ thiết bị thí nghiệm - Ống COD: Trước dùng phải làm cách súc với nước cất sau lần chuẩn độ Không sử dụng chất tẩy rửa 38 - Bếp đun có khả đun sơi mẫu vòng 10 phút Phải bảo đảm dụng cụ làm việc khơng gây q nóng cục cho dung dịch đun - Buret xác, dung tích 10 ml, có vạch chia 0,02 ml phù hợp với TCVN 1609: 1988 (hoặc ISO 385 - 1) - Bình nón, pipet, bóp Lưu ý chuẩn bị dụng cụ thuỷ tinh: Các dụng cụ thuỷ tinh cần rửa cẩn thận giữ không để bị bám bụi để dùng riêng cho phép thử COD  Lấy mẫu bảo quản mẫu Mẫu phòng thí nghiệm phải ưu tiên lấy vào lọ thuỷ tinh Phân tích mẫu sớm tốt không để ngày sau lấy mẫu Nếu mẫu cần phải bảo quản trước phân tích, thêm 10 ml axit sunfuric cho lít mẫu Giữ mẫu 00C đến 50C Lắc lọ mẫu bảo quản phải đảm bảo chắn mẫu lọ đồng lấy phần mẫu đem phân tích  Các bước phân tích COD Chuẩn bị ống đun có tráng lại nước cất lần, để khơ cho hóa chất sau: Bƣớc 1: Cho 1ml K2Cr2O7, ml mẫu nước phân tích, 3ml Ag2SO4, lắc đậy lắp đem đun 150oC Bƣớc 2: Sau đun lấy để nguội chuyển sang bình tam giác 100 ml Nhỏ thêm giọt Feroin, lắc chuẩn độ muối Morth đến màu dung dịch chuyển từ màu vàng chuyển sang màu đỏ dừng chuẩn độ Ghi lại thể tích muối Morth tiêu tốn 39 Mẫu trắng: Thay mẫu nước cần phân tích nước cất tiến hành tương tự bước phân tích Vì muối Morth có nồng độ thay đổi ngày nên lần xác định độ oxi hóa cần kiểm tra nồng độ muối Morth Bằng cách: Hút 1ml K2CrO7 ml H2SO4 (4M) vào bình tam giác 100 ml, nhỏ giọt Feroin lắc chuẩn độ dung dịch muối Morth chuyển từ màu vàng sang màu đỏ dừng chuẩn độ  Cách tính kết Trong đó: VT: thể tích muối Morh tiêu tốn chuẩn độ mẫu trắng (ml) VM: thể tích muối Morh tiêu tốn chuẩn độ mẫu môi trường (ml) V: thể tích mẫu mơi trường (V=2ml) CNM: nồng độ đương lượng muối Morh (N) 8: khối lượng mol ½ phân tử oxi 1000: đơn vị đổi từ lít sang mililit Chú ý: Khi cho Ag2SO4 vào mà thấy màu vàng COD nằm khoảng chuẩn độ được, cho Ag2SO4 vào mà chuyển sang màu xanh lượng K2Cr2O7 thiếu → nồng độ COD cao nên phải pha lỗng mẫu trước phân tích 40 ... học 2.1.2 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu xử lý COD nước rỉ rác phương pháp lọc sinh học 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu Phương pháp nghiên cứu tham khảo tài liệu,... chọn phương pháp xử lý NRR lọc sinh học Vì vậy, đề tài Nghiên cứu xử lý COD nước rỉ rác phương pháp lọc sinh học thực nhằm mục tiêu xử lý hàm lượng COD NRR đạt hiệu cao nhất, với nội dung nghiên. .. nước rỉ rác, phân loại nước rỉ rác, thành phần tính chất nước rác, yếu tố ảnh hưởng đến thành phần tính chất nước rác) - Các phương pháp xử lý nước rỉ rác 19 - Phương pháp xử lý COD có nước rỉ