NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI BẰNG HỆ YẾM KHÍ ĐẢO CHIỀU

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA MÔI TRƯỜNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
Cán Bộ Hướng Dẫn: PGS.TS. Cao Thế Hà
TS. Lê Văn Chiều
Sinh viên thực hiện: Đặng Thị Hoa
1

www.trungtamtinhoc.edu.vn
Nội dung trình bày
4. Kết luận và kiến nghị
2. Đối tượng, nội dung và phương
pháp nghiên cứu
3. Kết quả và thảo luận
Nội dung
1. Mở đầu
2

1. Mở đầu
• Trong các công nghệ xử lý yếm khí đã biết, IC là công nghệ tiên tiến, hiệu
quả và có khả năng chấp nhận tải đầu vào cao nhất hiện nay. Tuy nhiên
đã công nghệ cao thì sẽ có độ phức tạp nhất định và không phải người sử
dụng nào cũng thích điều này.
• Công nghệ IC được thiết kế với chiều cao cột phản ứng rất lớn. Thực tế,
hệ IC được xây dựng ở Trung Quốc và Ireland có chiều cao cột phản ứng
lên tới 22 mét, nên gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình xây dựng.
3

1. Mở đầu
• Nhằm giải quyết những khó khăn trong dựng và vận hành hệ IC, chúng
em tiến hành cải tiến hệ IC bằng cách chia nhỏ thành nhiều cột phản ứng
để giảm bớt chiều cao của hệ nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả xử lý.
 Từ những lý do trên chúng em thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng xử
lý nước thải chăn nuôi bằng hệ yếm khí đảo chiều (ABR)” với mục đích
giảm COD xuống mức thích hợp để áp dụng công nghệ xử lý tiếp theo.
4

2. Đối tượng, nội dung và phương pháp
nghiên cứu
 Đối tượng nghiên cứu
 Nước thải chăn nuôi lấy từ các hộ chăn nuôi ở Đông Mỹ-Thanh Trì- Hà Nội
 Hệ yếm khí ABR (Anaerobic Baffled Reactor)
 Nội dung nghiên cứu
1. Xác định thành phần đặc trưng của nước thải đầu vào hệ ABR
Thực hiện khảo sát hệ ABR chạy bằng nước thải chăn nuôi qua các thời gian lưu
thay đổi 15 giờ, 10 giờ, 8 giờ, 6 giờ với tốc độ dâng 0,9 m/h
2. Đánh giá khả năng xử lý COD trong các thời gian lưu khảo sát
3. Ảnh hưởng của thời gian lưu đến hiệu suất xử lý COD
4. Đánh giá khả năng xử lý TSS của hệ
5. Đánh giá năng suất xử lý COD theo tải lượng đầu vào
6. Ảnh hưởng của giai đoạn tiền lọc đến độ ổn định của hệ
5

 Nguyên lý hoạt động hệ ABR
 Phương pháp nghiên cứu
6

 Các phương pháp phân tích
Các vị trí lấy mẫu và các chỉ tiêu phân tích
• Lấy mẫu nước thải bồn đầu vào, sau cột 2, sau cột 3 và đầu ra của hệ,lấy
mẫu bùn để xác định mật độ bùn trong hệ.
Các mẫu nước thải sau khi lấy được đem
đi phân tích các chỉ tiêu: pH, CODt, CODht,
TSS.
» pH : Sử dụng máy đo pH hãng Hanna
» CODt và CODht xác định bằng phương
pháp đo quang ở bước sóng 600nm, với
chất oxy hóa là K2Cr2O7
» TSS xác định bằng phương pháp cân giấy
lọc
7
Đầu
vào Sau
Cột 2 Sau
cột 3
Đầu ra

1) Thành phần và đặc trưng nước thải đầu vào hệ ABR
8
Mẫu nước
thải
Khoảng giá trị
To
C pH CODT CODht TSS T-N T-P Độ kiềm
Đơn vị 0
C mgO2/l mgO2/l mg/l mg/l mg/l mgHCO3/
l
Nước thải
vào
22-
32
7,1-
7,5
3000-
6500
1500-
3000
1180-
4580
300-
550
20-60 2800-
3300
QCVN
40:2011/
BTNMT(B)
40 5,5-9 - 150 100 40 6 -
 Các chỉ tiêu COD, TSS, T-N, T-P trong nước thải đều vượt quy chuẩn nhiều lần,
đáng quan tâm nhất là COD vượt từ 10-20 lần so với nước thải công nghiệp
loại B QCVN 40:2011/BTNMT, TSS vượt quy chuẩn từ 12 – 46 lần, T-N vượt
7,5-14 lần và T-P vượt 3,3-10 lần

Khảo sát với tốc độ dâng 0,9 m/h, Qvào= 83,52 l/ngày, mật độ bùn 10g/l
 Diễn biến COD (HRT=15h)
9
Hình 2A. Diễn biến COD đầu vào và đầu ra Hình 2B. Diễn biến COD qua các cột xử lý
2) Đánh giá khả năng xử lý COD của hệ
trong thời gian lưu 15 giờ

10
 Hiệu suất xử lý COD (HRT=15h)
 HS CODt dao động từ 52-80% (TB 69%), CODht dao động từ 50-78% ( TB
67%)
 HS của hệ tương đối cao và ổn định do vi sinh hoạt động tốt, kiểm soát COD
đầu vào trong khoảng phù hợp. Đây là thời gian lưu đủ dài để vi khuẩn phân
hủy lượng chất hữu cơ đầu vào.

11
 Mối quan hệ giữa tải lượng và năng suất xử lý COD (HRT=15h)
 TL CODt vào 7,5-9,5 kg/m3/ngày, NSXL:3,8-7,5 kg/m3/ngày, HS: 60-80%
 TL CODht vào: 3-5,5 kg/m3/ngày, NSXL: 1,5-4,2 kg/m3/ngày, tập chung
chủ yếu trong khoảng từ 2-3 kg/m3/ngày với HS xử lý ổn định từ 60-
80%.

Khảo sát với tốc độ dâng 0,9 m/h, Qvào= 125,3 l/ngày, mật độ bùn 11,3 g/l
12

13
 HS xử lý CODt dao động từ 40-70% (TB 59%), CODht 42-70% ( TB 59% )
 So với chế độ 15 giờ hiệu suất xử CODt, CODht trung bình đều thấp hơn,
nên ở chế độ này, hệ hoạt động kém hơn chế độ 15 giờ

14
4) Đánh giá khả năng xử lý của hệ trong
thời gian lưu 6 giờ

15
 HS xử lý CODt từ 30-75% (TB 56%) , CODht 38-78% (TB 54%)
 So với chế độ 15 giờ và 10 giờ hiệu suất xử CODt, CODht trung bình đều
thấp hơn, nên ở chế độ này hệ xử lý kém hơn.

16
5) Đánh giá khả năng xử lý TSS (HRT=15h, 10h, 6h)
 TSS vào ở các chế độ dao động: 1.000-2.000 mg/l, Chế độ HRT=10h, 6h có lúc
lên tới hơn 4.000 mg/l, TSS ra giảm chỉ còn ở khoảng dưới 1.000mg/l.
 HS: 40-80%, Ở HRT=6h đạt cao có khi lên tới 90%. Do lớp bùn vi sinh trog hệ
có khả năng lưu giữ cặn tốt, bùn lắng tốt, không bị trào bùn theo nước đầu ra

Sau quá trình khảo sát 3 chế độ thời gian lưu trên, hiệu suất xử lý
COD của hệ thường không ổn định, nguyên nhân chủ yếu là do :
• Thành phần TSS trong nước đầu vào cao và không ổn định
• Nước thải đầu vào nhiều cặn: gây tắc bơm đầu vào, tắc dây dẫn
nước thải , phải thường xuyên chỉnh bơm, vệ sinh dây dẫn, thay
dây và xả bùn dư trong hệ…
 Từ những vấn đề trên, chúng em đã nghiên cứu và đề xuất
tiến hành chạy hệ ABR ở chế độ thời gian lưu 8 giờ, tốc độ dâng
0,9 m/h trong điều kiện tiền xử lý cặn cho nước thải vào bằng vật
liệu mang PU.
17
Nhận xét
( sau chế độ 15 giờ, 10 giờ, 6 giờ)

 Mô tả quá trình lọc cặn nước đầu vào
18
Lưới giữ
vật liệu
Lớp vật liệu
mang PU
Nước thải đi vào
bồn lọc cặn
Nước chảy
tràn sang bồn
đầu vào
Bồn chứa
nước thải thô
Bồn lọc
cặn
Bồn chứa
nước đầu
vào hệ ABR

19

20
 HS xử lý CODt : 50-70% (TB 61%), CODht : 63-70% (TB 67%)
 HS ổn định nhưng không đạt cao là do thời gian đầu chuyển chế độ vi sinh
trong hệ hệ chưa hoạt động ổn định, thời gian lưu ngắn, tải đầu vào cao.

21
 Diễn biến thành phần TSS (HRT=8h)
Số lần lấy mẫu TSS vào (mg/l) TSS ra (mg/l) Hiệu suất (%)
1 210 115 45
2 357 121 66
3 400 172 57
4 243 119 51
5 230 109 53
 TSS đầu vào giảm so với nước thải không lọc cặn từ 9-18 lần , TSS
trong nước đầu vào và ra đều dao động ở mức ổn định. Hiệu quả xử lý
TSS dao động quanh 50%

22
7) Đánh giá mối quan hệ giữa tải lượng và năng suất xử lý COD
qua các chế độ khảo sát
Mối quan hệ giữa TL và NSXL CODt qua các chế độ thời gian lưu
 Mối quan hệ giữa TL và NSXL COD tổng

23
7) Đánh giá mối quan hệ giữa tải lượng và năng suất xử lý COD
qua các chế độ khảo sát
 Mối quan hệ giữa TL và NSXL COD hòa tan

24
8) Ảnh hưởng của giai đoạn tiền lọc đến
độ ổn định của hệ
 Chế độ có lọc cặn TSS giảm so với không lọc từ 9-18 lần.
 TLCODt vào và TLCODht vào có độ chênh lệch ít hơn so với các chế độ khác,
chứng tỏ sau lọc cặn, nước đầu vào ổn định hơn, hiệu suất xử lý CODht dao
động ổn định từ 60-78%.
 trong quá trình vận hành thấy: hệ hoạt động tốt, không xảy ra hiện tượng trào
bùn, tắc bơm đầu vào, tắc dây dẫn nước thải, lượng cặn trong nước đầu vào thấp
hơn nên không phải thường xuyên xả bùn dư trong hệ.
Các chế độ chạy 15 giờ 10 giờ 6 giờ
8 giờ
Qua tiền xử lý
cặn
TSS vào (mg/l) 1.300-2.300 2.100-4.500 1.180-4.580 210-400
TLCODt vào
(kg/m3
/ngày)
7,5-9,5 9,5-15 11-32 6-7,5
TLCODht vào
(kg/m3
/ngày)
3-5,5 6-8 6-10 4,5-6,2
Hiệu suất, %
(Tính theo
NSXL)
CODt 60-80 45-70 30-78 55-70
CODht
60-80 40-70 40-80 60-87

9) So sánh hiệu quả xử lý của IC và ABR
25
Thời
gian
lưu
10h
Hệ IC Hệ ABR
TLCODt vào 9-15 9-15
TLCODht vào 6-8 6-8
NSXLCODt 4,5-11 5-9,5
NSXLCODht 1,8-4,2 2-5
Hiệu suất (%)
(tính theo NSXL)
CODt 45-74 45-70
CODht 50-70 40-70
Hiệu suất xử lý TSS (%) 79-94 45-83
Thời
gian
lưu
6h
TLCODt vào 10-32 10-32
TLCODht vào 7-12 7-12
NSXLCODt 0-16 3,5-24
NSXLCODht 3-11 2,5-6
Hiệu suất (%)
(tính theo NSXL)
CODt 1-80 30-78
CODht 50-65 40-80
Hiệu suất xử lý TSS(%) TSSra > TSSvào 42-93

 Kết luận
 Nước thải chăn nuôi lợn có thành phần ô nhiễm cao : COD vượt từ 10-20 lần
so với nước thải công nghiệp loại B QCVN40:2011/BTNMT, TSS vượt quy
chuẩn từ 12 – 46 lần, T-N vượt 7,5-14 lần và T-P vượt 3,3-10 lần.
 Trong điều kiện không lọc cặn nước đầu vào, đã khảo sát với hệ ABR trong
thời gian lưu : 15 giờ, 10 giờ, 6 giờ, kết quả thu được:
 Chế độ 15 giờ HSXL CODt trung bình 69%, CODht trung bình 67% hiệu
suất xử lý của hệ ổn định và cao hơn các chế độ khác.
 Tải lượng vào: CODt: 7,5-9,5 kg/m3/ngày, CODht: 3-5,5 kg/m3/ngày ,
NSXL đạt cao và ổn định nhất với hiệu suất (tính theo NSXL) đạt 60-80% .
Vậy ở chế độ 15 giờ hệ hoạt động tốt nhất.
 Trong điều kiện có lọc cặn nước đầu vào, thời gian lưu 8 giờ, Vd=0,9 m/h do
giảm được ảnh hưởng của TSS trong nước thải đầu vào đến quá trình xử lý
nên hệ hoạt động ổn định hơn, vận hành tốt hơn.
26

 Kiến nghị
o Ở điều kiện có lọc cặn nước đầu vào, hệ mới chỉ khảo sát được
ở thời gian lưu 8 giờ, vì vậy cần khảo sát thêm ở các chế độ
khác để tìm được chế độ hoạt động tối ưu nhất của hệ.
o Hệ yếm khí ABR rất phù hợp cho công đoạn giảm tải lượng hữu
cơ đầu vào trong dây truyền xử lý nước thải tuy nhiên sau khi
xử lý qua hệ yếm khí nước thải cần xử lý tiếp qua các hệ bùn
hoạt tính hiếu khí, ao hồ hiếu khí...
27

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI BẰNG HỆ YẾM KHÍ ĐẢO CHIỀU

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (19)

Similar to NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI BẰNG HỆ YẾM KHÍ ĐẢO CHIỀU

Similar to NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI BẰNG HỆ YẾM KHÍ ĐẢO CHIỀU (20)

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI BẰNG HỆ YẾM KHÍ ĐẢO CHIỀU

Editor's Notes