Đề tài Nghiên cứu và đánh giá xử lí lọc sinh học bằng giá thể xơ dừa và day cước nhựa trong xử lý nước thải sinh hoạt

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑAÏI HOÏC DLKTCN TP.HCM COÄNG HOAØ XAÕ HOÄI CHUÛ NGHÓA VIEÄT NAM ÑOÄC LAÄP – TÖÏ DO – HAÏNH PHUÙC ------------------- KHOA: Moâi tröôøng & Coâng ngheä sinh hoïc BOÄ MOÂN: Coâng ngheä sinh hoïc NHIEÄM VUÏ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP HOÏ VAØ TEÂN: Voõ Minh Maãn MSSV: 105111041 NGAØNH: Coâng ngheä sinh hoïc LÔÙP: 05DSH Ñaàu ñeà Luaän vaên toát nghieäp: - Nghieân cöùu vaø ñaùnh giaù xöû lí loïc sinh hoïc baèng giaù theå xô döøa vaø day cöôùc nhöïa trong xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït Nhieäm vuï (yeâu caàu veà noäi dung vaø soá lieäu ban ñaàu): a. Toång quan veà nöôùc thaûi sinh hoaït b. Nghieân cöùu chaïy moâ hình vaø keát quaû nghieân cöùu c. So saùnh keát quaû vaø keát luaän Ngaøy giao Luaän vaên toát nghieäp: 01/04/2009 Ngaøy hoaøn thaønh nhieäm vuï: 30/06/2009 Hoï vaø teân ngöôøi höôùng daãn: Phaàn höôùng daãn: 1/ Th.s Laâm Vónh Sôn 100% 2/ Noäi dung vaø yeâu caàu Luaän vaên toát nghieäp ñaõ ñöôïc thoâng qua Boä moân Ngaøy 25 thaùng 6 naêm 2009 Ngöôøi höôùng daãn chính (kyù vaø ghi roõ hoï teân) CHUÛ NHIEÄM BOÄ MOÂN (Kyù vaø ghi roõ hoï teân) NGÖÔØI HÖÔÙNG DAÃN CHÍNH (Kyù vaø ghi roõ hoï teân) PHAÀN DAØNH CHO KHOA, BOÄ MOÂN Ngöôøi duyeät (chaám sô boä): Ñôn vò: Ngaøy baûo veä: Ñieåm toång keát: Nôi löu tröõ Luaän vaên toát nghieäp: LÔØI CAÛM ÔN Ñeå hoaøn thaønh ñöôïc ñoà aùn toát nghieäp naøy, em ñaõ nhaän ñöôïc söï giuùp ñôõ taän tình cuûa taát caû caùc thaày, coâ trong khoa moâi tröôøng-coâng ngheä sinh hoïc. Thaày, coâ ñaõ truyeàn ñaït cho em nhöõng kieán thöùc quyù baùu trong nhöõng naêm hoïc tröôùc ñeå em coù theâm kieán thöùc thöïc hieän ñoà aùn naøy. Em xin chaân thaønh caûm ôn caùc anh chò taïi thí nghieäm ñaõ taïo ñieàu kieän cho em laøm thí nghieäm taïi ñaây. Ñaëc bieät, em xin chaân thaønh caûm ôn thaày Laâm Vónh Sôn ñaõ taän tình höôùng daãn, giaûng daïy, giuùp ñôõ, ñoäng vieân em trong quaù trình laøm ñoà aùn naøy. Cuoái cuøng, em xin ñöôïc baøy toû loøng bieát ôn ñeán gia ñình, nhöõng ngöôøi luoân ñoäng vieân, taïo ñieàu kieän cho em hoïc taäp vaø thöïc hieän ñoà aùn cuûa mình. Vì thôøi gian laøm ñoà aùn toát nghieäp coù giôùi haïn neân trong ñoà aùn naøy vaãn coøn nhieàu thieáu soùt, raát mong söï ñoùng goùp cuûa quyù thaày coâ vaø caùc baïn. Sinh vieân thöïc hieän Voõ Minh Maãn MUÏC LUÏC Lôøi caûm ôn Danh muïc caùc baûng Danh muïc caùc hình Chöông 1: MÔÛ ÑAÀU 1.1. Ñaët vaán ñeà 1 1.2. Ñoái töôïng nghieân cöùu cuûa ñeà taøi 1 1.3. Muïc ñích yeâu caàu cuûa ñeà taøi 2 1.4. Noäi dung nghieân cöùu 2 1.5. Phöông phaùp nghieân cöùu 2 1.6. Phaïm vi nghieân cöùu 2 Chương 2: TOÅNG QUAN VEÀ NÖÔÙC THAÛI SINH HOAÏT 2.1. Toång quan veå nöôùc thaûi sinh hoaït 3 2.1.1. Khaùi quaùt veà hieän traïng nöôùc thaûi sinh hoaït 3 2.1.2. Nhöõng aûnh höôûng cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït ñeán ñôøi soáng cuûa con ngöôøi 2.1.2.1. Ñeán moâi tröôøng töï nhieân 4 2.1.2.2. Ñeán moâi tröôøng nhaân taïo 5 2.1.3. Ñaëc tính cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït 5 2.1.3.1. Thaønh phaàn vaät lí 5 2.1.3.2. Thaønh phaàn hoùa hoïc 6 2.2. Toång quan veà caùc phöông phaùp xöû lí nöôùc thaûi sinh hoaït 6 2.2.1. Phöông phaùp cô hoïc 6 2.2.2. Phöông phaùp hoùa lí 7 2.2.3. Phöông phaùp keát tuûa – taïo boâng 8 2.2.4. Phöông phaùp trung hoøa 8 2.2.5. Phöông phaùp haáp thuï 9 2.2.6. Phöông phaùp oxi hoùa khöû 9 2.2.7. Phöông phaùp oxy hoùa ñieän hoùa 9 2.2.8. Phöông phaùp sinh hoïc 11 2.2.8.1. Xöû lí hieáu khí 11 a. Heä thoáng buøn hoaït tính 11 b. Hoà suïc khí 14 c. Suïc khí 15 d. Phin loïc nhoû gioït 19 e. Toå hôïp ñóa quay sinh hoïc 21 f. Löïa choïn phöông phaùp xöû lí hieáu khí 22 2.2.9. Phöông phaùp khöû truøng 25 2.3. Caùc vi sinh vaät tham gia vaøo quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi 26 2.3.1. Vi khuaån (Bacteria) 27 2,3.2. Virus vaø thöïc khuaån theå 32 2.3.3. Vi naám(Fungi) 32 2.3.4 Naám men 33 2.3.5. Naám moác 34 2.3.6. Taûo (Algae) 34 2.3.7. Nguyeân sinh ñoäng vaät (Protozoa) 35 2.4. Lòch söû nghieân cöùu vaø öùng duïng phöông phaùp sinh tröôûng gaén keát trong xöû lyù nöôùc thaûi 36 2.4.1 Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hieáu khí vôùi sinh tröôûng gaén keát 36 2.4.2 Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp kò khí vôùi sinh tröôûng gaén keát 38 2.4.3 Vaät lieäu laøm giaù theå 40 Chöông 3: PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU VAØ KEÁT QUAÛ NGHIEÂN CÖÙU 3. Phöông phaùp nghieân cöùu 45 3.1. Phöông phaùp luaän 45 3.1.1. Cô sôû lyù thuyeát cuûa quaù trình sinh hoïc 45 3.1.2. Cô sôû lyù thuyeát veà khaû naêng dính baùm 47 3.1.3. Giaù theå vaø moâ hình nghieân cöùu 48 3.1.3.1. Giaù theå 48 3.1.3.2. Moâ hình 48 3.1.3.3. Caùc thieát bò phuï trôï 49 a. Maùy bôm khí 49 b. Thieát bò phaân phoái khí 49 3.2. Vaän haønh 49 3.3. Keát quaû nghieân cöùu 51 3.3.1. Giaù theå söû duïng laø xô döøa 51 3.3.1.1. Tieán haønh chaïy thích nghi 51 3.3.1.2.Thöïc hieän quaù trình taêng taûi troïng ( chaïy moâ hình tónh) 52 3.3.1.3. Quaù trình taêng taûi troïng ( giai ñoaïn chaïy moâ hình ñoäng) 59 3.3.2. Giaù theå cöôùc nhöïa 64 3.3.2.1. Keát quaû giai ñoaïn thích nghi 64 3.3.2.2.Thöïc hieän quaù trình taêng taûi troïng ( chaïy moâ hình tónh) 65 3.3.2.3. Quaù trình taêng taûi troïng ( giai ñoaïn chaïy moâ hình ñoäng) 73 CHÖÔNG 4: SO SAÙNH VAØ KEÁT LUAÄN 4.1. So saùnh 78 4.1.1. So saùnh keát quaû quaù trình chaïy thích nghi giaù theå 78 4.1.2. So saùnh giai ñoaïn taêng taûi troïng (chaïy moâ hình tónh) 79 4.1.2.1. Vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 24h 79 4.1.2.2. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 12h 82 4.1.2.3. öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 6h 85 4.1.2.4. Öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 4h 88 4.1.2.5. Öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 2h 92 4.1.3. So saùnh giai ñoaïn taêng taûi troïng (chaïy moâ hình ñoäng) 95 4.1.3.1. Uùng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 24h 95 4.1.3.2. Uùng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 12h 98 4.1.3.3. Öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 6h 102 4.2. Keát luaän 105 4.3. Kieán nghò 105 4.4. Ñeà xuaát quy trình coâng ngheä 106 Taøi lieäu tham khaûo Phuï luïc DANH MUÏC BAÛNG Baûng 2.1: Taûi troïng chaát baån theo ñaàu ngöôøi 4 Baûng 22.: ÖÙùng duïng caùc coâng trình cô hoïc trong xöû lí nöôùc thaûi 7 Baûng 2.3: ÖÙùng duïng caùc quaù trình hoùa lí trong xöû lí nöôùc thaûi 10 Baûng 2.4: Caùc quaù trình sinh hoïc duøng trong xöû lí nöôùc thaûi 22 Baûng 2.5. Tính chaát vaät lí cuûa moät soá vaät lieäu duøng cho loïc nhoû gioït 41 DANH MUÏC HÌNH Hình 2.1. Sô ñoà heä thoáng buøn hoaït tính ñôn giaûn 11 Hình 2.2. Sô ñoà heä thoáng buøn hoaït tính thoâng thöôøng 12 Hình 2.3. Caáu taïo hoà hieáu khí (treân) vaø hoà phöùc taïp (döôùi) 14 Hình 2.4. Khueách taùn boït khí nhoû vaø trung bình 16 Hình 2.5. Khueách taùn boït khí lôùn, thoâ 16 Hình 2.6. Phaùc hoïa heä thoáng suïc khí tónh 17 Hình 2.7. Heä thoáng suïc khí baèng tuabin 17 Hình 2.8. Sô ñoà suïc khí beà maët noåi 18 Hình 2.9. Phaùc hoïa suïc khí beà maët baèng choåi quay 18 Hình 2.10. Maët caét cuûa maøng sinh khoái sinh tröôûng lieân keát 19 Hình 2.11. Vaät lieäu ñôõ ñieån hình cuûa phin loïc nhoû gioït 20 Hình 2.12. Phaùc hoïa phin loïc nhoû gioït 20 Hình 2.13. Sô ñoà toå hôïp ñóa quay sinh hoïc 21 Chöông 1 MÔÛ ÑAÀU 1.1. Ñaët vaán ñeà Ngaøy nay, vaán ñeà moâi tröôøng ñang raát ñöôïc quan taâm, ñaëc bieät laø vaán ñeà nöôùc thaûi trong caùc quaù trình saûn xuaát coâng nghieäp, trong quaù trình sinh hoaït. Haàu heát nöôùc thaûi töø caùc khu daân cö, nhaø maùy, xí nghieäp cheá bieán, saûn xuaát khi xaû thaûi vaøo moâi tröôøng ñeàu chöa ñaït tieâu chuaån cho pheùp (TCCP), ñaõ daãn ñeán chaát löôïng moâi tröôøng ngaøy caøng bò suy thoaùi nghieâm troïng, ñaëc bieät laø chaát löôïng moâi tröôøng nöôùc. 1.2. Ñoái töôïng nghieân cöùu cuûa ñeà taøi Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc laø moät phöông phaùp ñang raát ñöôïc öa duøng vì chi phí cho coâng ngheä naøy reû hôn so vôùi nhöõng coâng ngheä khaùc vaø ít gaây taùc haïi phuï ñeán chaát löôïng nöôùc sau khi xöû lyù. Trong ñoù, vieäc söû duïng nhöõng giaù theå dính baùm ñeå vi sinh vaät phaùt trieån daãn ñeán taêng khaû naêng taêng hieäu quaû xöû lyù. Xô döøa vaø cöôùc nhöïa laø vaät lieäu coù theå tìm thaáy hoaëc ñöôïc mua moät caùch deã daøng treân ñaát nöôùc chuùng ta. Chuùng ta coù theå taän duïng xô trong lôùp voû quaû döøa ñeå taïo thaønh moät loaïi vaät lieäu coù khaû naêng xöû lyù nöôùc thaûi, trong ñoù loaïi nöôùc thaûi chuùng ta quan taâm laø nöôùc thaûi sinh hoaït. Vôùi ñaëc tính tôi xoáp, xô döøa coù khaû naêng laøm giaù theå cho vi sinh vaät dính baùm trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït baèng phöông phaùp sinh hoïc hieáu khí. Vieäc öùng duïng naøy cuõng chæ môùi ñöôïc nghieân cöùu gaàn ñaây nhöng noù ñaõ môû ra cho chuùng ta moät höôùng ñi môùi trong coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi. Tuy nhieân ñeå söû duïng loaïi xô döøa vaø cöôùc nhöïa laøm giaù theå dính baùm ñaït hieäu quaû toát nhaát thì vieäc nghieân cöùu so saùnh hieäu quaû söû duïng xô döøa vaø cöôùc nhöïa laøm giaù theå trong xöû lyù sinh hoïc hieáu khí laø raát caàn thieát. Töø ñoù ta coù theå tìm ra loaïi giaù theå thích hôïp nhaát trong vieäc laøm giaù theå dính baùm cuûa coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït ñeå chaát löôïng nöôùc thaûi naøy ñaït tieâu chuaån cho pheùp. 1.3. Muïc ñích yeâu caàu cuûa ñeà taøi Ñaùnh giaù so saùnh khaû naêng xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït baèng phöông phaùp sinh hoïc baùm dính hieáu khí vôùi giaù theå laø xô döøa vaø daây cöôùc nhöïa ñöôïc boù laïi coù ñöôøng kính d = 2,5 mm, chieàu cao h = 15 mm. 1.4. Noäi dung nghieân cöùu Tieán haønh phaân tích caùc chæ tieâu ñaàu vaøo cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït sau khi laáy töø chung cö Ngoâ Taát Toá, phöôøng 25, quaän Bình Thaïnh. Tieán haønh chaïy moâ hình thí nghieäm vaø phaân tích caùc chæ tieâu ñaàu ra vôùi nhieàu cheá ñoä thuûy löïc khaùc nhau ñeå tìm ra khoaûng noàng ñoä xöû lyù toái öu nhaát ñoái vôùi töøng loaïi giaù theå nghieân cöùu. Ñöa ra caùc soá lieäu maø giaù theå coù khaû naêng xöû lyù ñoái vôùi loaïi nöôùc thaûi sinh hoaït. 1.5. Phöông phaùp nghieân cöùu Xaây döïng moâ hình moâ phoûng beå xöû lyù vôùi kích thöôùc nhoû ñaët trong phoøng thí nghieäm. Vaän haønh moâ hình moâ phoûng vôùi giaù theå laø xô döøa vaø cöôùc nhöïa theo caùc cheá ñoä taûi troïng khaùc nhau. Kieåm nghieäm caùc ñaëc tính oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi tröôùc vaø sau xöû lyù ñeå ñaùnh giaù hieäu quaû xöû lyù. Caùc chæ tieâu caàn kieåm tra thöôøng xuyeân laø COD, pH, SS 1.6. Phaïm vi nghieân cöùu Moâ hình trong phoøng thí nghieäm. ÖÙùng duïng ñoái vôùi beå sinh hoïc hieáu khí. Aùp duïng cho loaïi nöôùc thaûi sinh hoaït. Chương 2 TOÅNG QUAN VEÀ NÖÔÙC THAÛI SINH HOAÏT 2.1. Toång quan veå nöôùc thaûi sinh hoaït 2.1.1. Khaùi quaùt veà hieän traïng nöôùc thaûi sinh hoaït Nöôùc thaûi sinh hoaït laø nöôùc ñöôïc thaûi boû sau khi söû duïng cho caùc muïc ñích sinh hoaït cuûa coäng ñoàng: taém, giaët giuõ, taåy röûa, veä sinh caùc nhaân…chuùng thöôøng ñöôïc thaûi ra töø caùc caên hoä, cô quan, tröôøng hoïc, beänh vieän, chôï, vaø caùc coâng trình coâng coäng khaùc. Löôïng nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa moat khu daân cö phuï thuoäc vaøo daân soâ, vaøo tieâu chuan caáp nöôùc vaø ñaëc ñieåm cuûa heä thoáng thoaùt nöôùc. Tieâu tieâu chuan nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa caùc khu daân cö ñoâ thò thöôøng laø 100 ñeán 250 l/ngöôøi.ngaøy ñeâm ( ñoái vôùi caùc nöôùc ñang phaùt trieån) vaø töø 150 ñeán 500 l/ ngöôøi.ngaøy ñeâm ( ñoái vôùi caùc nöôùc phaùt trieån). Ôû nöôùc ta hieän nay, tieâu chuan caáp nöôùc dao ñoäng töø 120 ñeán 180 l/ ngöôøi.ngaøy ñeâm. Ñoái vôùi khu vöïc noâng thoân, tieâu chuan caáp nöôùc dao ñoäng töø 50 ñeán 100 l/ngöôøi.ngaøy ñeâm. Thoâng thöôøng tieâu chuan nöôùc thaûi sinh hoaït laáy baèng 80 ñeán 100% tieâu chuan nöôùc caáp. Nöôùc thaûi sinh hoaït töø caùc trung taâm thöôøng ñöôïc thoaùt baèng heä thoáng thoaùt nöôùc daãn ra caùc soâng raïch, coøn caùc vuøng ngoaïi thaønh vaø noâng thoân do khoâng coù heä thoáng thoaùt nöôùc neân nöôùc thaûi thöôøng ñöôïc thoaùt töï nhieân vaøo caùc ao hoà hoaëc thoaùt baèng caùc bieän phaùp töï thaám. Ngoaøi ra, löôïng nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa khu daân cö coøn phuï thuoäc vaøo ñieàu kieän trang thieát bò veä sinh nhaø ôû, ñaëc ñieåm khí haäu thôøi tieát vaø taäp quaùn sinh hoaït cuûa ngöôøi daân. Baûng 2.1: Taûi troïng chaát baån theo ñaàu ngöôøi Chæ tieâu chaát oâ nhieãm Heä soá phaùt thaûi Caùc quoác gia gaàn guõi vôùi Vieät Nam Theo tieâu chuaån Vieät Nam (TCXD-51-84) Chaát raén lô löûng (SS) 70 -145 50 - 55 BOD5 ñaõ laéng 45 - 54 25 - 30 BOD20 ñaõ laéng - 30 - 35 COD 72 - 102 - N-NH4+ 2.4 - 4.8 7 Phospho toång soá 0.8 - 4.0 1.7 Daàu môõ 10 - 30 - 2.1.2. Nhöõng aûnh höôûng cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït ñeán ñôøi soáng cuûa con ngöôøi 2.1.2.1. Ñeán moâi tröôøng töï nhieân Nöôùc thaûi sinh hoaït gay ra söï oâ nhieãm moâi tröôøng töï nhieân do caùc thaønh phaàn oâ nhieãm: - COD, BOD: söï khoaùng hoùa, oån ñònh chaát höõu cô tieâu thuï moat löôïng lôùn vaø gay thieáu huït oxy cuûa nguoàn tieáp nhaän daãn ñeán aûnh höôûng cuûa heä sinh thaùi moâi tröôøng nöôùc. neáu oâ nhieãm quaù möùc ñieàu kieän yeám khí coù theå hình thaønh. Trong quaù trình phaân huûy yeám khí sinh ra caùc saûn phaåm nhö H2S, NH3, CH4…laøm cho nöôùc coù muøi hoâi thoái vaø laøm giaûm pH cuûa moâi tröôøng nöôùc nôi tieáp nhaän. - SS: laéng ñoäng ôû nguoàn tieáp nhaän gay ñieàu kieän yeám khí - Nhieät ñoä: nhieät ñoä nöôùc thaûi sinh hoaït thöôøng khoâng gay aûnh höôûng ñeán ñôøi soáng cuûa thuûy sinh vaät. - Vi khuaån gaây beänh: gay ra caùc beänh lan truyeàn baèng ñöôøng nöôùc tieåu nhö: tieâu chaûy, ngoä ñoäc thöùc aên, vaøng da… - N, P: nay laø nhöõng nguyeân toá dinh döôõng ña löôïng. Neáu noàng ñoä trong nöôùc quaù cao daãn tôùi hieän töôïng phuù döôõng hoùa, ñoù laø söï phaùt trieån buøng phaùt cuûa caùc loaïi taûo, laøm cho caùc noàng ñoä oxi trong nöôùc raát thaáp vaøo ban ñeâm gay ngaït thôû vaø gay chaát caùc thuûy sinh vaät, trong khi ñoù ban ngaøy noàng ñoä oxi raát cao do quaù trình hoâ haáp cuûa taûo thaûi ra. - Maøu: maøu ñuïc hoaëc ñen, gay maát myõ quan - Daàu môõ: gaây muøi, ngaên caûn khueách taùn oxi 2.1.2.2. Ñeán moâi tröôøng nhaân taïo Beân caïnh söï oâ nhieãm moâi tröôøng töï nhieân, thì nöôùc thaûi noùi chung, nöôùc thaûi sinh hoaït noùi rieâng khi chöa qua xöû lí maø ñöôïc xaû tröïc tieáp ra moâi tröôøng seõ gay maát mó quan khu vöïc. Ñoù laø chöa keå ñeán vieäc phaùt sinh caùc loaïi dòch beänh laï, aûnh höôûng ñeán söùc khoûe cuûa ngöôøi daân. Veà maët xaõ hoäi thì noù seõ gaây ra söï baát an vaø thieáu tin töôûng vaøo caùc cô quan quaûn lí, töø ñoù seõ keùo theo nhieàu heä luïy tieâu cöïc. 2.1.3. Ñaëc tính cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït Thaønh phaàn nöôùc thaûi ñöôïc chia thaønh 2 nhoùm chính: 2.1.3.1. Thaønh phaàn vaät lí: Theo traïng thaùi lí hoïc: caùc chaát baån trong nöôùc thaûi ñöôïc chia thaønh 3 nhoùm: + Nhoùm 1: goàm caùc chaát khoâng tan ôû daïng lô löûng kích thöôùc lôùn ( nhöõng haït coù ñöôøng kính > 10-1 mm) vaø ôû daïng huyeàn phuø, nhuõ töông, boït ( nhöõng haït coù ñöôøng kính töø 10-1 ñeán 10-4mm) + Nhoùm 2: goàm caùc chaát ôû daïng keo ( nhöõng haït coù kích thöôùc töø 10-4 ñeán 10-6 mm) + Nhoùm 3: goàm caùc chaát hoøa tan ôû daïng phaân töû. Nhöõng haït naøy coù ñöôøng kính < 10-6 mm. chuùng khoâng taïo thaønh pha rieâng bieät maø trôû thaønh heä moät pha hay coøn goïi laø dung dòch thaät. 2.1.3.2. Thaønh phaàn hoùa hoïc: Thaønh phaàn hoùa hoïc: bieåu thò daïng caùc chaát baån trong nöôùc thaûi coù caùc tính chaát hoùa hoïc khaùc nhau, ñöôïc chia thaønh 3 nhoùm: Thaønh phaàn voâ cô: caùt, seùt, xæ. Acid voâ cô, caùc ion cuûa muoái phaân li…( khoaûng 42% ñoái vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït) Thaønh phaàn höõu cô: caùc chaát coù nguoàn goác töø ñoäng vaät, thöïc vaät, caën baû baøi tieát…( chieám khoaûng 58%) + Caùc chaát chöùa Nito: ure, protein, amin, acid amin + Caùc hôïp chaát hidrocacbon: môõ, xaø phoøng, cellulose… + Caùc hôïp chaát coù chöùa phosphor, löu huyønh Thaønh phaàn sinh hoïc: naám men, naám moác, taûo, vi khuaån… Hình 3.1 sô ñoà minh hoïa veà thaønh phaàn vaät lí vaø hoùa hoïc nöôùc thaûi sinh hoaït 2.2. Toång quan veà caùc phöông phaùp xöû lí nöôùc thaûi sinh hoaït: Caùc loaïi nöôùc thaûi ñeàu chöùa taïp chaát gay oâ nhieãm raát khaùc nhau: töø caùc loaïi chaát raén khoâng tan, ñeán nhöõng loaïi chaát khoù tan hoaëc tan ñöôïc trong nöôùc, xöû lí nöôùc thaûi laø loaïi boû caùc taïp chaát ñoù, laøm saïch laïi nöôùc hoaëc thaûi vaøo nguoàn hay taùi söû duïng. Ñeå ñaït ñöôïc nhöõng muïc ñích ñoù chuùng ta thöôøng döïa vaøo ñaëc ñieåm cuûa töøng loaïi taïp chaát ñeå löïa choïn phöông phaùp xöû lí thích hôïp. Thoâng thöôøng coù caùc phöông phaùp xöû lí sau: + Xöû lí baèng phöông phaùp cô hoïc + Xöû lí baèng phöông phaùp hoùa lí + Xöû lí baèng phöông phaùp sinh hoïc + Phöông phaùp khöû truøng 2.2.1. Phöông phaùp cô hoïc: Xöû lí nöôùc thaûi baèng phöông phaùp cô hoïc thöïc chaát laø aùp duïng caùc löïc vaät lí ñeå loaïi boû caùc taïp chaát cô hoïc khoâng tan ra khoûi nöôùc thaûi baèng caùch gaïn loïc, loïc, laéng. Caùc coâng trình xöû lí trong phöông phaùp cô hoïc goàm coù: song chaén raùc, beå laéng caùt, beå vôùt daàu, môõ, beå laéng, beå loïc,… vaø moãi coâng trình ñôn vò naøy ñeàu coù nhieäm vuï khaùc nhau vaø hoã trôï nhau ñeå loaïi boû caùc taïp chaát cô hoïc töông öùng trong nöôùc thaûi. Baûng 2.2: ÖÙùng duïng caùc coâng trình cô hoïc trong xöû lí nöôùc thaûi Caùc coâng trình Öùng duïng Löôùi chaén raùc Taùch caùc chaát raén thoâ vaø coù theå laéng Nghieàn raùc Nghieàn caùc chaát raén thoâ ñeán kích thöôùc nhoû hôn ñoàng nhaát Beå ñieàu hoøa Ñieàu hoøa löu löôïng vaø taûi troïng BOD vaø SS Laéng Taùch caùc caën laéng vaø neùn buøn Loïc Taùch caùc haït caën lô löûng coøn laïi sau xöû lí sinh hoïc hoaëc hoùa hoïc Maøng loïc Töông töï nhö quaù trình loïc,taùch taûo töø nöôùc thaûi sau hoà oån ñònh Vaän chuyeån khí Boå sung vaø taùch khí Bay hôi vaø bay khí Bay hôi caùc hôïp chaát höõu cô bay hôi töø nöôùc thaûi Nguoàn: PGS. PTS Hoaøng Hueä - 1996 - Xöû lí nöôùc thaûi – Nhaø xuaát baûn xaây döïng 2.2.2. Phöông phaùp hoùa lí: Thöïc chaát cuûa phöông phaùp hoùa lí laø ñöa vaøo nöôùc thaûi chaát phaûn öùng naøo ñoù ñeå gay taùc ñoäng tôùi caùc chaát baån, bieán ñoåi hoùa hoïc, taïo thaønh caùc chaát khaùc döôùi daïng caën hoaëc chaát hoøa tan nhöng khoâng ñoäc haïi hay gaây oâ nhieãm moâi tröôøng. Caùc phöông phaùp hoùa lí thöôøng öùng duïng ñeå xöû lí nöôùc thaûi keo tuï, haáp thu, trích li, bay hôi, tuyeån noåi… Caên cöù vaøo ñieàu kieän ñòa phöông vaø yeâu caàu veä sinh maø phöông phaùp hoùa lí laø giaûi phaùp cuoái cuøng hoaëc laø giai ñoaïn xöû lí sô boä cho caùc giai ñoaïn xöû lí tieáp theo. 2.2.3. Phöông phaùp keát tuûa – taïo boâng: Quaù trình keo tuï taïo boâng ñöôïc öùng duïng ñeå loaïi boû caùc chaát raén lô löûng vaø caùc haït keo coù kích thöôùc raát nhoû ( 10-7 – 10-8 cm ). Caùc chaát naøy toàn taïi ôû daïng khueách taùn vaø khoâng theå loaïi boû baèng quaù trình laéng vì raát toán raát nhieàu thôøi gian. Ñeå taêng hieäu quaû laéng, giaûm bôùt thôøi gian laéng cuûa chuùng thì ta neân theâm vaøo nöôùc thaûi moät soá hoùa chaát nhö pheøn nhoâm, pheøn saét, polymer… caùc chaát naøy coù taùc duïng keát dính caùc chaát kheách taùn trong dung dòch thaønh caùc haït coù kích côõ vaø tyû troïng lôùn hôn neân seõ laéng nhanh hôn. Caùc chaát keo tuï duøng laø pheøn nhoâm: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)3Cl, KAl(SO4).12H2O, NH4Al(SO4).12H2O ; pheøn saét: Fe2(SO4)3.2H2O,FeSO4.7H2O, FeCl3 hay chaát keo tuï khoâng phaân li, daïng cao phaân töû coù nguoàn goác thieân nhieân hay toång hôïp. Trong khi tieán haønh quaù trình keo tuï, taïo boâng can chuù yù: - pH cuûa nöôùc thaûi - Baûn chaát cuûa heä keo - Söï coù maët cuûa caùc ion trong nöôùc - Thaønh phaàn cuûa caùc chaát höõu cô trong nöôùc - Nhieät ñoä 2.2.4. Phöông phaùp trung hoøa: Nöôùc thaûi thöôøng coù nhöõng giaù trò pH khaùc nhau. Muoán nöôùc thaûi ñöôïc xöû lí toát baèng phöông phaùp sinh hoïc phaûi tieán haønh trung hoøa vaø ñieàu chænh pH veà vuøng 6,6 – 7,6. Trung hoøa baèng caùch duøng caùc dung dòch acid hoaëc muoái acid, caùc dung dòch kieàm hoaëc acid kieàm ñeå trung hoøa dòch nöôùc thaûi. Trung hoøa baèng troän laãn chaát thaûi Trung hoøa baèng boå sung caùc taùc nhaân hoùa hoïc Trung hoøa nöôùc thaûi baèng acid baèng caùch loïc qua vaät lieäu coù taùc duïng trung hoøa. 2.2.5. Phöông phaùp haáp thuï: Phöông phaùp haáp thuï ñöôïc duøng ñeå loaïi heát caùc chaát baån hoøa tan vaøo nöôùc maø phöông phaùp xöû lí sinh hoïc cuøng caùc phöông phaùp khaùc khoâng loaïi boû ñöôïc vôùi haøm löôïng raát nhoû. Thoâng thöôøng nay laø caùc hôïp chaát hoøa tan coù ñoäc tính cao hoaëc caùc chaát coù muøi, vò vaø maøu raát khoù chòu. Caùc chaát haáp phuï thöôøng duøng laø: than hoaït tính, ñaát seùt hoaït tính, silicagen, keo nhoâm, moät soá chaát toång hôïp hoaëc chaát thaûi trong saûn xuaát, nhö xæ tro, xæ maït saét… trong soá naøy than hoaït tính ñöôïc duøng phoå bieán nhaát. Than hoaït tính coù hai loaïi daïng: boat vaø daïng haït ñeàu ñöôïc duøng ñeå haáp phuï. 2.2.6. Phöông phaùp oxi hoùa khöû: Ñeå laøm saïch nöôùc thaûi ngöôøi ta coù theå söû duïng caùc chaát oxi hoùa nhö clo ôû daïng khí vaø hoùa loûng, dioxit clo, clorat canxi, hypoclorit canxi va natri, kali permanganate, kali bicromat, peoxythyro, oxy cuûa khoâng khí, ozon… Trong quaù trình oxy hoùa, caùc chaát ñoäc haïi trong nöôùc thaûi ñöôïc chuyeån thaønh caùc chaát ít ñoäc hôn vaø taùch ra khoûi nöôùc. quaù trình naøy tieâu toán moät löôïng lôùn caùc taùc nhaân hoùa hoïc, do ñoù quaù trình oxy hoùa hoùa hoïc chæ ñöôïc duøng trong nhöõng tröôøng hôïp khi caùc taïp chaát gay nhieãm baån trong nöôùc thaûi khoâng theå taùch baèng nhöõng phöông phaùp khaùc. 2.2.7. Phöông phaùp oxy hoùa ñieän hoùa: Phöông phaùp oxy hoùa ñieän hoùa ñöôïc duøng ñeå xöû lí nöôùc thaûi sinh hoaït, vôùi muïc ñích khöû caùc chaát coù trong nöôùc thaûi ñeå thu hoài caën quyù (kim loaïi) treân caùc ñieän cöïc anot. Phöông phaùp naøy duøng xöû lí nöôùc thaûi xi maï Niken, maï baïc hay caùc nhaø maùy taåy gæ kim loaïi, nhö ñieän phaân dung dòch chöùa saét sunfat vaø acid sunfuric töï do baèng maøng trao ñoåi ion seõ phuïc hoài 80 – 90% acid sunfuric vaø thu hoài boat saét vôùi khoái löôïng laø 20 – 25kg/m3 dung dòch. Neáu xöû lí baèng phöông phaùp ñieän phaân thì nöôùc thaûi coù theå duøng laïi ñöôïc, vaø dung dòch acid sunfuric coù theå duøng laïi cho quaù trình ñieän phaân sau. Baûng 2.3: ÖÙùng duïng caùc quaù trình hoùa lí trong xöû lí nöôùc thaûi Quaù trình Öùng duïng Khuaáy troän Khuaáy troän hoùa chaát vaø chaát khí vôùi nöôùc thaûi vaø giöõ caën ôû traïng thaùi lô löûng Taïo boâng Giuùp cho vieäc taäp hôïp caùc haït caën nhoû vaø caùc haït caën lôùn hôn ñeå coù theå taùch ra baèng laéng trong löïc Tuyeån noåi Taùch haït caën lô löûng nhoû vaø caùc haït coù tyû troïng xaáp xæ tæ troïng cuûa nöôùc, hoaëc söû duïng ñeå neùn buøn sinh hoïc Haáp thuï Taùch caùc chaát höõu cô khoâng ñöôïc xöû lí baèng caùc phöông phaùp hoùa hoïc thoâng thöôøng hoaëc baèng phöông phaùp sinh hoïc. Noù cuõng ñöôïc duøng ñeå taùch kim loaïi naëng khöû chlorine cuûa nöôùc thaûi tröôùc khi xaû vaøo nguoàn Khöû truøng: - Baèng Clo - Baèng ClO2 - Baèng BrCl2 - Baèng Ozon - Baèng tia UV Phaù huûy choïn loïc caùc vi sinh vaät gaây beänh Khöû Chlorine Taùch Clo coøn laïi sau quaù trình clo hoùa 2.2.8. Phöông phaùp sinh hoïc: 2.2.8.1. Xöû lí hieáu khí Trong quaù trình hieáu khí, toùm taét phaûn öùng xaûy ra nhö sau: Taïp chaát höõu cô + oâxy = teá baøo môùi + CO2 + H2O Nöôùc thaûi cheá bieán thuûy saûn raát ít khi caàn phaûi boå sung caùc chaát dinh döôõng (nhö nitô, phoâtpho), nhöng vieäc cung caáp ñaày ñuû oxy laø raát quan troïng ñeå heä thoáng hoaït ñoäng coù hieäu quaû. Caùc quaù trình hieáu khí cô baûn bao goàm: heä thoáng buøn hoaït tính, hoà nöôùc, boä loïc nhoû gioït, vaø toå hôïp ñóa quay sinh hoïc. Caùc quaù trình hieáu khí naøy ñöôïc moâ taû cuøng vôùi caùc phöông tieän duøng ñeå suïc khí. a. Heä thoáng buøn hoaït tính Xuaát hieän ôû Anh töø ñaàu theá kyû 20 vaø ñöôïc mang teân naøy vì buøn (khoái caùc vi sinh vaät) ñöôïc taïo ra, seõ phaân huûy hieáu khí vaø oån ñònh löôïng taïp chaát raén trong nöôùc thaûi. Hình 2.1 laø sô ñoà heä thoáng buøn hoaït tính ñieån hình. Ñoái vôùi caùc heä thoáng lôùn, ñaëc bieät laø khi döï kieán löôïng nöôùc thaûi thay ñoåi nhieàu, neân thieát keá heä thoáng vôùi nhieàu beå laéng vaø beå suïc khí. Soá löôïng beå phuï thuoäc vaøo löôïng nöôùc thaûi. Hình 2.1. Sô ñoà heä thoáng buøn hoaït tính ñôn giaûn Löôïng taïp chaát höõu cô coøn laïi sau quaù trình xöû lyù sô boä do laéng, loïc vaø tuyeån noåi chaûy vaøo beå phaûn öùng trong ñoù coù chöùa caùc vi sinh vaät (buøn hoaït tính) vaø ñöôïc suïc khí lieân tuïc. Sau ñoù hoãn hôïp chaûy sang beå laéng thöù caáp, taïi ñaây, caùc sinh khoái laéng xuoáng. Nöôùc thaûi ñaõ qua xöû lyù ñöôïc xaû ra sau khi khöû truøng coøn moät phaàn sinh khoái ñöôïc löu chuyeån ngöôïc trôû laïi beå suïc khí. Phaûi löu chuyeån sinh khoái ñeå ñaûm baûo ñuû löôïng vi sinh vaät phaân huûy taïp chaát höõu cô caøng nhanh caøng toát. Löôïng sinh khoái tuaàn hoaøn phuï thuoäc vaøo nhu caàu phaân huûy nhanh vaø söï caàn thieát ñeå vi khuaån keát tuï ñaït yeâu caàu sao cho quaù trình laéng thöù caáp coù theå phaân taùch heát sinh khoái. Neáu sinh khoái ñöôïc giöõ laâu trong heä thoáng, khaû naêng keát tuï cuûa chuùng cao leân vì chuùng baét ñaàu taïo ra buøn cellulo taïo ñieàu kieän thuaän lôïi ñeå keát tuï. Caùc heä thoáng buøn hoaït tính thoâng duïng nhaát laø: beå khuaáy troän löu chuyeån thoâng thöôøng vaø beå khuaáy troän löu chuyeån lieân tuïc, trong ñoù nöôùc thaûi ñöôïc troän moät caùch trieät ñeå (hình 2.1). Trong quaù trình löu chuyeån thoâng thöôøng, nöôùc thaûi löu chuyeån doïc theo beå suïc khí, vôùi doøng chaûy “dích daéc” nhôø caùc taám chaén höôùng doøng (hình 2.2). Nhu caàu oxy khi duøng phöông phaùp naøy cao nhaát ôû ñaàu vaøo vì ôû ñaây coù nhieàu taïp chaát höõu cô nhaát. Hình 2.2. Sô ñoà heä thoáng buøn hoaït tính thoâng thöôøng Trong quaù trình troän trieät ñeå, caùc doøng vaøo ñöôïc daãn töø caùc ñieåm khaùc nhau ñeå taïo tính ñoàng nhaát cho hoãn hôïp; neáu troän ñeàu, nöôùc thaûi coù ñaëc tính ñoàng nhaát trong toaøn boä beå phaûn öùng vaø seõ oån ñònh hôn khi ñaûo troän (do caùc doøng vaøo ñaõ ñöôïc hoøa troän trong beå). Ñoái vôùi nöôùc thaûi cheá bieán thuûy saûn, phaûi ñaûo troän khi maät ñoä taïp chaát höõu cô hoaëc khi löu löôïng nöôùc thaûi ñaït cao nhaát. Coù theå laøm giaûm löu löôïng toái ña baèng caùch ngaên giöõ nöôùc thaûi laïi trong caùc beå xöû lyù sô boä. Xöû lyù baèng buøn hoaït tính thoâng thöôøng caàn theå tích cuûa beå phaûn öùng nhoû hôn neáu vaãn ñaûm baûo ñeå doøng chaûy “ dích daéc” laø doøng chaûy eâm aû thaønh lôùp maø ñieàu naøy thöôøng khoâng xaûy ra. Trong taát caû caùc heä thoáng buøn hoaït tính, vieäc taùch sinh khoái khoûi chaát loûng vaø ñöa trôû laïi moät phaàn vaøo heä thoáng sao cho maät ñoä vi sinh vaät töông ñoái cao ñeå coù theå phaân huûy taïp chaát höõu cô trong thôøi gian ngaén. Vì vaäy coù 2 thôøi gian löu giöõ khaùc nhau: thôøi gian löu giöõ nöôùc () laø tyû soá giöõa theå tích beå phaûn öùng (V) vaø löu löôïng nöôùc thaûi (Q): = V/Q vaø thôøi gian löu giöõa sinh khoái () laø tyû soá giöõa sinh khoái coù trong beå phaûn öùng vaø khoái löôïng sinh khoái thaûi ra trong 1 ngaøy. thöôøng khoaûng 3-6 giôø trong khi khoaûng 3-15 ngaøy. Thôøi gian löu giöõ khaùc nhau vì taát caû nöôùc thaûi ñaõ loïc ñeàu ñöôïc xaû nhöng chæ moät phaàn nhoû buøn ñöôïc thaûi ra. Coù theå xaû thaúng buøn töø beå laéng hoaëc xaû bôùt moät phaàn nöôùc ra töø beå phaûn öùng tröôùc khi vaøo beå laéng. Caùc heä thoáng buøn hoaït tính thöôøng loaïi boû ñöôïc 85-95% löôïng taïp chaát höõu cô. Yeáu toá chính ñeå heä thoáng hoaït ñoäng thaønh coâng laø vaän haønh toát vaø caàn phaûi ñaøo taïo ngöôøi vaän haønh. Thieát bò naøy phuø hôïp vôùi caùc xí nghieäp cheá bieán qui moâ lôùn, vaän haønh quanh naêm nhöng khoâng phuø hôïp vôùi caùc xí nghieäp cheá bieán qui moâ nhoû, vaän haønh theo muøa vì thieát bò naøy phaûi hoaït ñoäng lieân tuïc ñeå duy trì heä vi sinh vaät. b. Hoà suïc khí Hoà suïc khí thöôøng laø ao ñaøo vaø hoaït ñoäng khoâng coù quaù trình löu chuyeån taïp chaát raén trong heä thoáng, ñaây laø ñieåm khaùc cô baûn so vôùi heä thoáng buøn hoaït tính. Coù 2 loaïi hoà phoå bieán: hoà pha troän toaøn boä (lô löûng hoaøn toaøn) trong ñoù noàng ñoä taïp chaát raén vaø oxy hoøa tan khaù ñoàng ñeàu, caû chaát raén vaø khoái vi sinh vaät ñeàu khoâng laéng; hoà troän phöùc hôïp (hieáu khí-kî khí hoaëc coøn goïi laø lô löûng moät phaàn). Trong hoà phöùc hôïp, coâng suaát cuûa caùc maùy khuaáy thaáp laøm chaát raén tích tuï ôû döôùi ñaùy vaø seõ bò phaân huûy kî khí, trong khi phaàn chaát raén lô löûng phía treân ñöôïc phaân huûy hieáu khí (hình 2.3). Coâng suaát ñieän cuûa caùc maùy khuaáy duøng trong hai hoà naøy khaùc nhau, hoà hieáu khí 2,5-6W/m3; hoà troän phöùc hôïp 0,8-1W/m3. Vì ôû ngoaøi trôøi neân veà muøa ñoâng nhieät ñoä nöôùc trong hoà xuoáng thaáp laøm cho maät ñoä vi sinh hoaït ñoäng yeáu, thaäm chí bò ñoùng baêng. Tuy nhieân cuõng coù theå khaéc phuïc moät phaàn nhöôïc ñieåm naøy baèng caùch ñaøo hoà saâu. Caùc hoà saâu naøy caàn coù nôi phaân laéng thöù caáp, coù theå ôû daïng ao noâng hoaëc beå laéng thoâng thöôøng. Hình 2. 3. Caáu taïo hoà hieáu khí (treân) vaø hoà phöùc taïp (döôùi) Neáu söû duïng beå laéng ñaøo döôùi ñaát, caàn coù ñuû thôøi gian ñeå chaát raén laéng vaø cuõng phaûi coù ñuû ñieàu kieän ñeå tích tuï buøn. Coù nhieàu khaû naêng seõ gaây muøi khoù chòu do buøn laéng phaân huûy vaø taûo coù theå phaùt trieån leân beà maët laøm cho haøm löôïng chaát raén lô löûng trong nöôùc thaûi taêng. Coù theå xöû lyù muøi baèng caùch ñaøo beå saâu toái thieåu 2m, löu giöõ chaát loûng khoâng quaù 12 ngaøy ñeå haïn cheá söï phaùt trieån cuûa taûo. Trong heä thoáng hoà phöùc hôïp, chaát raén tích tuï doïc theo thaønh vaø ôû caùc goùc beå hieáu khí, coøn trong hoà pha troän toaøn boä, caùc chaát naøy taäp trung giöõa caùc thieát bò suïc khí. Taïp chaát raén tích tuï seõ phaân huûy ôû döôùi ñaùy nhöng do moät phaàn khoâng coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc neân luoân hình thaønh caën, vì vaäy caàn ñònh kyø loaïi boû löôïng chaát raén tích tuï naøy. c. Suïc khí Heä thoáng laøm thoaùng nhö ôû treân caàn coù oxy ñeå hoaït ñoäng. Tuøy theo ñaëc ñieåm cuûa quaù trình, coù theå duøng caùc thieát keá khaùc nhau. Coù theå cung caáp oxy tôùi heä thoáng buøn hoaït tính baèng suïc khí khueách taùn, khuaáy troän baèng tuabin, thieát bò suïc khí tónh hoaëc thieát bò khueách taùn boït khí thoâ treân beà maët. Hai loaïi cuoái cuøng ñöôïc söû duïng trong hoà suïc khí. Heä thoáng suïc khí khueách taùn (hình 2.4) ñöôïc chia thaønh khueách taùn boït khí kích thöôùc nhoû, trung bình vaø thoâ hoaëc lôùn. Thieát bò khueách taùn boït khí nhoû ñöôïc laøm töø caùc nguyeân lieäu xoáp (haït oâxít silic hoaëc oâxit nhoâm lieân keát baèng coâng ngheä goám hoaëc nhöïa) taïo ra nhöõng boït khí raát nhoû ôû beà maët roäng giuùp chuyeån oxy töø khoâng khí tôùi nöôùc thaûi. Thieát bò khueách taùn boït khí côõ trung bình coù daïng oáng coù ñuïc loã hoaëc oáng ñöôïc boïc baèng nhöïa hoaëc baèng sôïi ñan. Khueách taùn boït khí thoâ laø nhöõng thieát bò coù loã roãng vôùi nhieàu daïng khaùc nhau ñeå choáng bò taéc (hình 2.5). Hình 2.4. Khueách taùn boït khí nhoû vaø trung bình Hình 2.5. Khueách taùn boït khí lôùn, thoâ Khi söû duïng thieát bò khueách taùn boït khí nhoû hoaëc mòn, phaûi duøng khoâng khí ñaõ loïc saïch buïi ñeå traùnh bò taéc. Maëc duø thöïc hieän quaù trình trao ñoåi oxy coù phaàn ít hieäu quaû hôn nhöng thieát bò khueách taùn boït khí thoâ vaãn ñöôïc öa duøng hôn vì khoâng sôï buïi laøm taéc, giaù thaønh vaø yeâu caàu baûo döôõng thaáp. Chuùng thöôøng ñöôïc ñaët doïc theo caùc khoang chöùa khí, gaàn ñaùy beå suïc khí. Thieát bò suïc khí tónh (hình 2.6) laø caùc oáng thaúng ñöùng coù lôùp maøng boïc ngoaøi vaø ñaët ôû ñaùy beå suïc khí. Khoâng khí neùn doàn töø ñaùy caùc oáng leân laøm hoãn hôïp khí vaø nöôùc thoaùt ra khoûi maøng boïc, thöïc hieän quaù trình trao ñoåi oxy. Thieát bò naøy ñöôïc söû duïng chuû yeáu trong caùc hoà suïc khí. Hình 2.6. Phaùc hoïa heä thoáng suïc khí tónh Suïc khí baèng tuabin laø moät trong nhöõng thieát bò thoâng duïng vaø ñôn giaûn nhaát. Thieát bò naøy coù heä thoáng caùnh quaït tuabin daãn ñoäng baèng ñoäng cô ñieän quay vôùi toác ñoä cao phía treân caùc oáng hoaëc voøng, töø ñoù khí neùn ñöôïc xaû ra (hình 2.7). Boït khí töø caùc oáng phaân taùn theo voøng quay cuûa tuabin. Tuøy theo ñoä saâu cuûa beå suïc khí, moät truïc coù theå coù nhieàu caùnh quaït. Tuabin coù chöùc naêng duy trì lôùp vi sinh vaät ôû traùng thaùi lô löûng, phaân taùch vaø phaân taùn boït khí, trong ñoù phaân taùn boït khí toán naêng löôïng nhaát. Hình 2.7. Heä thoáng suïc khí baèng tuabin Caùc thieát bò suïc khí beà maët thoâng duïng nhaát ñöôïc ñaët treân moät giaøn noåi (hình 2.8) vaø goàm moät caùnh quaït ñaët trong oáng naâng, caùnh quaït ñöôïc daãn ñoäng töø moät ñoäng cô khoâng bò nhuùng trong nöôùc. Caùnh quaït huùt chaát loûng töø döôùi phun leân beà maët beå. Quaù trình trao ñoåi oxy dieãn ra töø khoâng khí qua phaàn nöôùc ñöôïc phun leân vaø tôùi beà maët nöôùc bò xaùo troän quanh thieát bò. Hình 2.8. Sô ñoà suïc khí beà maët noåi Moät loaïi thieát bò suïc khí beà maët khaùc coù teân goïi laø thieát bò suïc khí ”choåi quay” bao goàm caùc caùnh quaït ñaët treân caùnh quay (hình 2.9). Thoâng thöôøng nhöõng thieát bò naøy phaûi coù caùc taám höôùng doøng chaûy vaø baûo ñaûm vaän toác doøng xoaùy. Tyû leä trao ñoåi oxy baèng caùc thieát bò suïc khí khaùc nhau dao ñoäng töø 0,7-1,4 kg oxy/kwh khi duøng trong nöôùc thaûi thöïc teá. Haàu heát caùc catalogue ñöa ra coâng suaát lôùn hôn raát nhieàu, vì nhöõng trò soá naøy döïa treân caùc thí nghieäm ôû ñieàu kieän chuaån (duøng nöôùc maùy saïch ôû 200C vaø khoâng coù oxy hoøa tan ôû thôøi ñieåm baét ñaàu thí nghieäm). Khi choïn thieát bò suïc khí, caàn phaûi hieåu ñuùng caùc trò soá ñoù vaø phaûi yeâu caàu cung caáp heä thoáng chuyeån ñoåi sang cho nöôùc thaûi thöïc teá ñeå ñaùnh giaù ñuùng tyû leä trao ñoåi. Hình 2.9. Phaùc hoïa suïc khí beà maët baèng choåi quay d. Phin loïc nhoû gioït Phin loïc nhoû gioït laø moät trong caùc quaù trình sinh tröôûng lieân keát phoå bieán nhaát. Trong heä thoáng naøy, sinh khoái khoâng lô löûng nhö trong quaù trình xöû lyù baèng buøn hoaït tính hoaëc hoà suïc khí maø haàu heát caùc vi sinh vaät ñeàu lieân keát vôùi vaät lieäu ñôõ ñeå phaùt trieån (hình 2.10). Hình 2.10. Maët caét cuûa maøng sinh khoái sinh tröôûng lieân keát Vi sinh vaät baùm treân thaønh haáp thuï caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi töø maøng nöôùc xung quanh vaø phaân huûy chuùng. Oxy töø khoâng khí khueách taùn qua maøng nöôùc vaø xaâm nhaäp vaøo sinh khoái. Vì vaät theå höõu cô taêng tröôûng lôùp sinh khoái daøy hôn vaø lôùp beân trong cuûa sinh khoái khoâng ñuû oxy cuõng nhö chaát dinh döôõng seõ taùch khoûi vaät lieäu ñôõ, treân vaät lieäu ñôõ moät lôùp môùi baét ñaàu phaùt trieån. Thöôøng vi sinh vaät taùch ra ôû daïng moät cuïc lôùn vaø laéng ñoïng töông ñoái nhanh so vôùi caùc sinh khoái lô löûng. Khoâng khí löu chuyeån giöõa caùc khe cuûa vaät lieäu ñôõ. Coù theå duøng ñaù soûi xeáp tuøy tieän ñeå laøm vaät lieäu ñôõ (kích thöôùc töø 5 – 10cm). Caùc caáu kieän laøm töø nhöïa deûo (hình 2.11) gaàn ñaây trôû neân thoâng duïng hôn do troïng löôïng nheï, phaân phoái doøng chaûy ñeàu hôn, khoaûng troáng vaø dieän tích tieáp xuùc rieâng lôùn hôn. Hình 2.11. Vaät lieäu ñôõ ñieån hình cuûa phin loïc nhoû gioït Phin loïc nhoû gioït laø beå löu chuyeån xeáp ñaày caùc vaät lieäu ñôõ saâu töø 1-2,5m hoaëc 10m neáu duøng vaät lieäu ñôõ toång hôïp. Ñaùy beå phaûi ñuû khoûe ñeå chòu ñöôïc vaät lieäu ñôõ vaø ñöôïc thieát keá ñeå thu nhaän nöôùc thaûi ñaõ xöû lyù. Nöôùc thaûi sau xöû lyù hoaëc ñöôïc phun baèng caùc voøi phun ñaët caùch ñeàu nhau hoaëc phoå bieán hôn laø baèng tay ñoøn phaân phoái quay (hình 2.12). Nöôùc thaûi thaám qua lôùp vaät lieäu ñôõ, haáp thuï taïp chaát höõu cô vaø phaân huûy sinh khoái trong khi nöôùc chaûy xuoáng ñaùy vaø ñöôïc thu gom ñi. Hình 2.12. Phaùc hoïa phin loïc nhoû gioït Ñoái vôùi vaät lieäu ñôõ treân ñoù coù sinh khoái phaùt trieån, tyû leä khoaûng troáng vaø dieän tích beà maët laø caùc ñaëc tính quan troïng; thoâng soá thöù nhaát caàn ñeå ñaûm baûo khoâng khí löu chuyeån toát, thoâng soá thöù hai caàn ñeå taïo ñieàu kieän cho sinh khoái baùm vaøo caøng nhieàu caøng toát ñeå phaân huûy caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi. Maëc duø chi phí ban ñaàu cao hôn nhöng vaät lieäu ñôõ toång hôïp nheï coù nhieàu khoaûng troáng vaø dieän tích beà maët lôùn hôn. Thoâng thöôøng, khoâng khí löu chuyeån töï nhieân, nhöng ñoái vôùi nöôùc thaûi bò oâ nhieãm naëng phaûi söû duïng phöông phaùp thoâng gioù cöôõng böùc coù hoaëc khoâng tuaàn hoaøn nöôùc thaûi sau beå laéng. Söï caàn thieát phaûi tuaàn hoaøn phuï thuoäc vaøo möùc ñoä baån cuûa nöôùc thaûi vaø löôïng oxy ñeán sinh khoái. Phaûi thöïc hieän tuaàn hoaøn khi BOD5 cuûa nöôùc thaûi caàn xöû lyù vöôït quaù möùc 500mg/l. Gioáng nhö caùc heä thoáng xöû lyù sinh hoïc khaùc, nhieät ñoä thaáp laøm giaûm khaû naêng phaân huûy sinh hoïc cuûa phin loïc nhoû gioït. Ôû nhöõng vuøng laïnh coù theå phaûi che phuû kín caùc phin naøy. Hieäu quaû khöû BOD5 phuï thuoäc nhieàu vaøo löôïng taïp chaát höõu cô nhöng thöôøng ñaït khoaûng 45-70% cho phin loïc moät laàn vaø coù theå tôùi 90% neáu loïc hai laàn. e. Toå hôïp ñóa quay sinh hoïc Toå hôïp ñóa quay sinh hoïc (RBC) laø moät daïng khaùc cuûa quaù trình sinh tröôûng lieân keát, trong ñoù sinh khoái baùm vaøo ñóa (ñöôøng kính 3,5m) quay vôùi vaän toác 1-3voøng/phuùt khi ngaäp chìm tôùi 40% trong nöôùc thaûi (hình 2.13). Caùc ñóa ñöôïc laøm töø vaät lieäu deûo, nheï, coù theå gaäp laïi ñöôïc. Hình 2.13. Sô ñoà toå hôïp ñóa quay sinh hoïc Khi tieáp xuùc vôùi khoâng khí, sinh khoái lieân keát haáp thuï khoâng khí; khi ngaäp trong nöôùc, chuùng haáp thuï chaát höõu cô. Moät sinh khoái coù kích thöôùc 1-4mm phaùt trieån treân beà maët phaàn thöøa bò taùch khoûi ñóa baèng löïc caét vaø taùch khoûi chaát loûng ôû traïng thaùi lô löûng cuõng coù chuùt ít khaû naêng khöû taïp chaát höõu cô. Toác ñoä quay treân 3voøng/phuùt hieám khi ñöôïc aùp duïng do toán naêng löôïng vaø khoâng laøm taêng quaù trình trao ñoåi oxy. Tyû leä giöõa beà maët ñóa vaø löôïng chaát loûng thöôøng laø 5 l/m2. Ñoái vôùi nöôùc thaûi oâ nhieãm naëng, söû duïng nhieàu heä thoáng ñóa quay (xöû lyù nhieàu laàn). Ôû nhieät ñoä moâi tröôøng thaáp phaûi duøng hoäp baûo veä ñóa. Caùc heä thoáng naøy hoaït ñoäng bình thöôøng khi khoâng coù löu chuyeån nöôùc thaûi. Ñieän naêng tieâu thuï khoaûng 2kW/1000m3/ngaøy. RBC ñöôïc duøng ñeå naâng caáp caùc heä thoáng duøng buøn hoaït tính, thay theá ñóa duøng trong caùc beå suïc khí. f. Löïa choïn phöông phaùp xöû lí hieáu khí Coù moät soá yeáu toá (ngoaøi caùc yeáu toá kinh teá) aûnh höôûng ñeán vieäc löïa choïn heä thoáng xöû lyù hieáu khí. Khoâng coù moät quyeát ñònh hoaëc giaûi phaùp chung nhaát naøo ñeå löïa choïn heä thoáng caàn söû duïng (hoaëc thaäm chí coù duøng heä thoáng suïc khí hay khoâng). Döôùi ñaây laø moät soá yeáu toá chuû yeáu: dieän tích ñaát duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi (ñoâi khi ñoù laø yeáu toá quyeát ñònh); khaû naêng vaän haønh khoâng lieân tuïc laø raát quan troïng ñoái vôùi caùc xí nghieäp cheá bieán thuûy saûn khoâng hoaït ñoäng lieân tuïc hoaëc chæ hoaït ñoäng theo muøa vuï; xem xeùt kyõ naêng caàn thieát ñeå vaän haønh moät phöông phaùp xöû lyù vaø chi phí (caû chi phí vaän haønh vaø ñaàu tö) ñoâi khi cuõng laø yeáu toá quyeát ñònh Baûng 2.4: Caùc quaù trình sinh hoïc duøng trong xöû lí nöôùc thaûi Loaïi Teân chung Aùp duïng Quaù trình hieáu khí Sinh tröôûng lô löûng Quaù trình buøn hoaït tính Thoâng thöôøng(doøng taåy) Xaùo troän hoaøn toaøn Laøm thoaùng theo baäc Oxi nguyeân chaát Beå phaûn öùng hoaït ñoäng Giaùn ñoaïn OÅn ñònh chaát tieáp xuùc Laøm thoaùng keùo daøi Keânh oxi hoùa Beå saâu Beå saâu – saâu Nitrat hoùa sinh tröôûng lôû löûng Hoà laøm thoaùng Phaân huûy hieáu khí Khoâng khí thoâng thöôøng Oxi nguyeân chaát Khöû BOD chöùa Cacbon(nitrat hoùa) Nitrat hoùa Khöû BOD – chöùa Cacbon(nitrat hoùa) oån ñònh, khöû BOD – chöùa Cacbon Sinh tröôûng gaén keát Beå loïc sinh hoïc Thaùp taûi – nhoû gioït Cao taûi Loïc treân beà maët xuø xì Ñóa tieáp xuùc sinh hoïc quay. Beå phaûn öùng vôùi khoái vaät lieäu Quaù trình loïc sinh hoïc hoaït tính Khöû BOD chöùa cacbon-nitrat hoùa Khöû BOD chöùa cacbon Khöû BOD chöùa cacbon-nitrat hoùa Khöû BOD chöùa cacbon-nitrat hoùa Keát hôïp quaù trình sinh tröôûng lô löûng vaø gaén keát Loïc nhoû gioït – vaät lieäu raén tieáp xuùc Quaù trình buøn hoaït tính – loïc sinh hoïc Quaù trình loïc sinh hoïc – buøn hoaït tính noái tieáp nhieàu baäc Quaù trình trung gian Anoxic Sinh tröôûng lô löûng Sinh tröôûng gaén keát Sinh tröôûng lô löûng khöû nitrat hoùa. Maøng coá ñònh khöû nitrat hoùa Khöû nitrat hoùa Quaù trình kò khí Sinh tröôûng lô löûng Sinh tröôûng gaén keát Leân men phaân huûy kò khí Taùc ñoäng tieâu chuan moät baäc Cao taûi moät baäc Hai baäc Quaù trình tieáp xuùc kò khí Lôùp buøn lô löûng kò khí höôùng leân (UASB) Quaù trình loïc kò khí OÅån ñònh, khöû BOD chöùa cacbon Khöû BOD chöùa cacbon Khöû BOD chöùa cacbon OÅn ñònh chaát thaûi vaø khöû nitrat hoùa OÂån ñònh chaát thaûi-khöû nitrat hoùa Quaù trình keáp hôïp hieáu khí – trung gian Anoxic – kò khí Sinh tröôûng lô löûng Keát hôïp sinh tröôûng lô löûng, sinh tröôûng gaén keát Quùa trình moät baäc hoaëc nhieàu baäc, caùc quaù trình coù tính chaát khaùc nhau Quaù trình 1 baäc hoaëc nhieàu baäc Khöû BOD chöùa cacbon-nitrat hoùa, Khöû nitrat hoùa, khöû phosphor Khöû BOD chöùa cacbon-nitrat hoùa, khöû nitrat hoùa, khöû phosphor Quaù trình ôû hoà Hoà hieáu khí Hoà baäc ba Hoà tuøy tieän Hoà kò khí Khöû BOD chöùa cacbon Khöû BOD chöùa cacbon-nitrat hoùa Khöû BOD chöùa cacbon Khöû BOD chöùa cacbon (oån ñònh chaát thaûi-buøn) Nguoàn: PGS.TS Löông Ñöùc Phaåm -2003- Coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi baèng bieän phaùp sinh hoïc – Nhaø Xuaát Baûn Giaùo Duïc 2.2.9. Phöông phaùp khöû truøng Nöôùc thaûi sau khi xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc coøn chöùa khoaûng 105-106 vi khuaån trong 1 ml. haàu heát caùc loaïi vi khuaån coù trong nöôùc thaûi khoâng phaûi laø vi truøng gaây beänh, nhöng khoâng loaïi tröø khaû naêng toàn taïi moät vaøi loaïi vi khuaån gaây beänh naøo trong nöôùc thaûi ra nguoàn caáp nöôùc, hoà bôi, hoà nuoâi caù thì khaû naêng lan truyeàn beänh seõ raát cao, do ñoù phaûi coù bieän phaùp tieät truøng nöôùc thaûi tröôùc khi xaû ra nguoàn tieáp nhaän. Caùc bieän phaùp tieät truøng nöôùc thaûi phoå bieán hieän nay laø: - Duøng Clo hôi bay qua thieát bò ñònh löôïng Clo - Duøng hypoclorit – canxi daïng boät – Ca(ClO)2 – hoøa tan trong thuøng dung dòch 3-5% roài ñònh löôïng vaøo beå tieáp xuùc. - Duøng hydrochloric – natri – nöôùc Javel NaClO - Duøng Ozon, Ozon ñöôïc saûn xuaát töø khoâng khí do maùy taïo Ozon ñaët trong nhaø maùy xöû lí nöôùc thaûi. Ozon saûn xuaát ra ñöôïc daãn ngay vaøo beå hoøa tan vaø beå tieáp xuùc. - Duøng tia cöïc tím UV do ñeøn thuûy ngaân aùp löïc thaáp saûn ra. Ñeøn phaùt tia cöïc tím ñaët ngaäp trong möông coù nöôùc thaûi chaûy qua. - Töø tröôùc ñeán nay, khi tieät truøng nöôùc thaûi hay duøng Clo hôi vaø caùc hôïp chaát cuûa Clo vì Clo laø hoùa chaát ñöôïc caùc ngaønh coâng nghieäp duøng nhieàu, coù saün treân thò tröôøng, giaù thaønh chaáp nhaän ñöôïc, hieäu quaû tieät truøng cao. Nhöng nhöõng name gaàn nay caùc nhaø khoa hoïc ñöa ra khuyeán caùo haïn cheá duøng Clo ñeå tieät truøng nöôùc thaûi vì: + Löôïng Clo dö 0,5mg/l trong nöôùc thaûi ñeå ñaûm baûo söï an toaøn vaø oån ñònh cho quaù trình tieät truøng seõ gay haïi ñeán caù vaø caùc sinh vaät nöôùc coù ích khaùc. + Clo keát hôïp vôùi Hydrocacbon thaønh hôïp chaát coù haïi cho moâi tröôøng soáng. - Trong quaù trình xöû lí nöôùc thaûi, coâng ñoaïn khöû khuaån thöôøng ñöôïc ñaët ôû cuoái quaù trình, tröôùc khi laøm saïch nöôùc trieät ñeå vaø chuan bò ñoå vaøo nguoàn. 2.3. Caùc vi sinh vaät tham gia vaøo quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi Ôû moãi loaïi nöôùc thaûi thöôøng coù nhöõng vi sinh vaät ñaëc tröng rieâng, phuï thuoäc chuû yeáu vaøo thaønh phaàn vaät chaát coù trong nöôùc thaûi. Phaàn lôùn vi sinh ñoùng vai troø raát quan troïng trong quaù trình chuyeån hoùa, chuùng coù taùc duïng laøm giaûm chaát höõu cô trong nöôùc thaûi, ñoàng thôøi giuùp oån ñònh noàng ñoä chaát höõu cô trong caùc doøng chaûy. Trong nöôùc thaûi soá löôïng vaø chuûng loaïi vi sinh vaät phuï thuoäc nhieàu vaøo nhieàu yeáu toá nhaát laø caùc chaát höõu cô hoøa tan trong nöôùc, caùc chaát ñoäc, pH cuûa moâi tröôøng, nhöõng yeáu toá quyeát ñònh ñeán sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa vi sinh vaät nhö caùc chaát dinh döôõng ña löôïng vaø vi löôïng cuûa chuùng. Do ñoù, ñeâ taêng cöôøng vai troø heä vi sinh vaät hoaït ñoäng trong xöû lyù nöôùc thaûi thì can phaûi thieát keá ñieàu kieän moâi tröôøng phuø hôïp. Nöôùc caøng baån, caøng chöùa nhieàu chaát höõu cô, neáu thích nghi vaø sinh tröôûng ñöôïc thì söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät caøng nhanh. Tuy nhieân, khoâng phaûi taát caû caùc vi sinh vaät ñeàu coù lôïi cho caùc quaù trình chuyeån hoùa trong xöû lí nöôùc thaûi. Neáu nhö ñieàu kieän moâi tröôøng khoâng coøn thích hôïp cho hoaït ñoäng cuûa caùc loaøi vi sinh vaät, hoaëc soá löôïng caùc vi sinh vaät trong heä thoáng xöû lyù taêng ñoät bieán, ñieàu naøy seõ gaây caûn trôû cho quaù trình chuyeån hoùa vaø laøm giaûm hieäu suaát xöû lyù nöôùc thaûi. Trong nöôùc thaûi coù raát nhieàu loaïi vi sinh vaät khaùc nhau: vi khuaån, naám men, naám moác, xoaén theå, xaï khuaån, virus, thöïc khuaån theå…nhöng chuû yeáu laø vi khuaån. Ñaëc bieät nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa caùc xí nghieäp cheá bieán thöïc phaåm, raát giaøu caùc chaát höõu cô, vì vaäy soá löôïng vi sinh vaät trong nöôùc laø raát lôùn. Trong soá naøy chuû yeáu laø vi khuaån, chuùng ñoùng vai troø phaân huûy caùc chaát höõu cô, cuøng vôùi caùc khoaùng chaát khaùc duøng laøm vaät lieäu xaây döïng teá baøo ñoàng thôøi laøm saïch nöôùc thaûi. 2.3.1. Vi khuaån (Bacteria) Vi khuaån ñoùng vai troø quan troïng haøng ñaâu trong caùc beå xöû lyù vì noù chòu traùch nhieäm phaân huûy caùc thaønh phaàn höõu cô trong nöôùc thaûi. Trong caùc beå phaân huûy baèng vi sinh trong ñieàu kieän hieáu khí, moät phaàn chaát thaûi höõu cô seõ ñöôïc caùc vi khuaån hieáu khí vaø hieáu khí khoâng baét buoäc söû duïng ñeå laáy naêng löôïng ñeå toång hôïp caùc chaát höõu cô, coøn laïi thaønh teá baøo vi khuaån môùi. Theo quan ñieåm hieän ñaïi (NCBI – Nation Center for Biotechology Information, 2005) thì vi khuaån bao goàm caùc ngaønh sau nay: Aquificae, thermotogae, defferribacteres, cyanobacteria, proteobacteria, firmicutes, actinobacteria, planetomycetes, chlamydiae/Nhoùm verrucomicrobia, spirochaetes, fibrobacteres/Nhoùm axitobacteria. Bacteroidetes/Nhoùm chlorobia, fusobacteria,dictyoglomy. Vieäc phaân ngaønh döïa treân caùc ñaëc ñieåm hình thaùi, sinh lyù, sinh hoùa, sinh thaùi. Hình 2.14: Aquificae Hình 2.15: Thermotogae Vi khuaån laø sinh vaät ñôn baøo, coù kích thöôùc nhoû töø 0,3-1μm, cô theå chöùa khoaûng 85% laø nöôùc vaø 15% laø caùc khoaøn chaát hay chaát nguyeân sinh. Chaát nguyeân sinh phaàn lôùn laø S, K, Na, Cl vaø moät löôïng nhoû Fe, Si vaø Mg. chuùng ñöùng rieâng reõ hoaëc xeáp thaønh ñoâi, thaønh 4 teá baøo hoaëc hình thaønh khoái vôùi 8 teá baøo, xeáp thaønh chuoãi hoaëc thaønh chuøm. Vi khuaån sinh saûn baèng caùch chia ñoâi teá baøo. Trong ñieàu kieän chaát dinh döôõng, oxi, pH vaø nhieät ñoä moâi tröôøng thích hôïp thì thôøi gian theá heä laø 15-30 phuùt. Caùc vi khuaån trong nöôùc thaûi coù theå chia laøm 4 nhoùm lôùn: nhoùm hình caàu (Cocci) coù ñöôøng kính khoaûng 1-3 mm; nhoùm hình que (Bacillus) coù chieàu roäng khoaûng 0,3-1,5 mm chieàu daøi khoaûng 1-10 mm (ñieån hình cho nhoùm naøy laø vi khuaån E. coli coù chieàu roäng 0,5 mm chieàu daøi 2 mm); nhoùm vi khuaån hình que cong vaø xoaén oác (Spirilla), vi khuaån hình que cong coù chieàu roäng khoaûng 0,6-1,0 mm vaø chieàu daøi khoaûng 2-6 mm; trong khi vi khuaån hình xoaén oác coù chieàu daøi coù theå leân ñeán 50 mm; nhoùm vi khuaån hình sôïi coù chieàu daøi khoaûng 100 mm hoaëc daøi hôn. Caùc vi khuaån ñoùng vai troø quan troïng baäc nhaát trong quaù trình phaân huûy caùc hôïp chaát höõu cô trong töï nhieân cuõng nhö trong caùc beå xöû lyù, bieán chaát höõu cô thaønh chaát oån ñònh taïo thaønh boâng caën deã laéng, laøm saïch nöôùc thaûi trong voøng tuaàn hoaøn vaät chaát Vi khuaån ñöôïc chia thaønh 2 nhoùm chính: Vi khuaån kyù sinh (Paracitic Bacteria) laø vi khuaån soáng baùm vaøo vaät chuû, thöùc aên cuûa noù laø thöùc aên ñaõ ñöôïc vaät chuû ñoàng hoùa, chuùng thöôøng soáng trong ñöôøng ruoät cuûa ngöôøi vaø ñoäng vaät, ñi vaøo nöôùc thaûi theo phaân vaø nöôùc tieåu. Hình 2.15: Paracitic Bacteria Vi khuaån hoaïi sinh (Saprophytic Bacteria) duøng chaát höõu cô khoâng hoaït ñoäng laøm thöùc aên, noù phaân huûy caën höõu cô laøm chaát dinh döôõng ñeå soáng vaø sinh saûn, vaø thaûi ra caùc chaát goàm caën höõu cô coù caáu taïo ñôn giaûn vaø caën voâ cô. Baèng quaù trình hoaït ñoäng nhö vaäy, vi khuaån hoaïi sinh ñoùng vai troø cöïc kì quan troïng trong vieäc laøm saïch nöôùc thaûi. Neáu khoâng coù hoaït ñoäng soáng vaø sinh saûn cuûa vi khuaån, quaù trình phaân huûy seõ khoâng xaûy ra. Coù raát nhieàu loaøi vi khuaån hoaïi sinh, moãi loaøi ñoùng vai troø raát ñaëc bieät trong moãi coâng ñoaïn cuûa quaù trình phaân huûy hoaøn toaøn caën höõu cô coù trong nöôùc thaûi vaø moãi loaøi seõ töï cheát khi hoaøn thaønh quy trình soáng vaø sinh saûn ôû giai ñoaïn ñoù. Hình 2.16: Saprophytic Bacteria Taát caû caùc loaøi vi khuaån kyù sinh vaø hoaïi sinh can coù thöùc aên vaø oxi ñeå ñoàng hoùa. Moät soá loaøi trong soá vi khuaån naøy chæ coù theå hoâ haáp baèng oxi hoøa tan trong nöôùc goïi laø vi khuaån hieáu khí, coøn quaù trình phaân huûy chaát höõu cô cuûa chuùng goïi laø quaù trình hieáu khí hay quaù trình oxi hoùa. Moät soá loaøi khaùc trong soá caùc vi khuaån naøy khoâng theå toàn taïi ñöôïc khi coù oxi hoøa tan trong nöôùc, nhöõng vi khuaån naøy goïi laø vi khuaån kò khí vaø quaù trình phaân huûy goïi laø quaù trình kò khí, quaù trình naøy taïo ra caùc muøi khoù chòu. Coøn moät soá loaøi vi khuaån hieáu khí trong quaù trình phaân huûy chaát höõu cô, neáu thieáu hoaøn toaøn oxi hoøa tan, chuùng coù theå töï ñieàu chænh ñeå thích nghi vôùi moâi tröôøng goïi laø vi khuaån hieáu khí tuøy nghi. Ngöôïc laïi cuõng toàn taïi moät loaøi vi khuaån kò khí, khi coù oxi hoøa tan trong nöôùc chuùng khoâng bò cheát maø laïi laøm quen ñöôïc vôùi moâi tröôøng hieáu khí goïi laø vi khuaån kò khí tuøy nghi. Söï töï ñieàu chænh ñeå thích nghi vôùi moâi tröôøng coù söï thay ñoåi cuûa oxi hoøa tan cuûa vi khuaån hoaïi sinh laø raát quan trong trong quy trình phaân huûy chaát höõu cô cuûa nöôùc thaûi trong caùc coâng trình xöû lyù. Nhieät ñoä cuûa nöôùc thaûi coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán quaù trình hoaït ñoäng vaø sinh saûn cuûa vi khuaån, phaàn löôùn vi khuaån hoaïi sinh hoaït ñoäng coù hieäu quaû cao vaø phaùt trieån maïnh meõ ôû nhieät ñoä töø 20-400C. Moät soá loaøi vi khuaån trong xöû lyù caën phaùt trieån maïnh meõ ôû nhieät ñoä 50-600C. Khi duy trì caùc ñieàu kieän moâi tröôøng: thöùc aên, nhieät ñoä, pH, oxy, ñoä aåm thích hôïp ñeå vi khuaån phaùt trieån thì hieäu quaû xöû lyù sinh hoïc trong coâng trình seõ ñaït hieäu quaû cao nhaát. Tuy nhieân khoâng phaûi taát caû caùc loaøi vi khuaån ñeàu coù lôïi cho quaù trình sinh hoùa, moät vaøi trong soá chuùng laø loaøi gaây haïi, trong ñoù coù hai loaøi vi khuaån tieâu bieåu coù haïi cho heä thoáng. Moät laø caùc daïng vi khuaån daïng sôïi (Filamentous) laø caùc daïng phaân töû trung gian, thöôøng keát vôùi nhau thaønh lôùp löôùi nheï noåi leân maët nöôùc vaø gaây caûn trôû cho quaù trình laéng, laøm cho lôùp buøn ñaùy khoâng coù hieäu quaû, sinh khoái seõ khoâng gaén keát laïi vaø theo caùc doøng chaûy saïch ñaõ qua xöû lyù ra ngoaøi. Moät daïng vi khuaån coù haïi khaùc toàn taïi trong löôïng boït dö thöøa trong caùc beå phaån öùng sinh hoùa, phaùt sinh töø caùc heä thoáng thoâng gioù ñeå tuaàn hoaøn oxi trong heä thoáng. Theo phöông thöùc dinh döôõng, vi khuaån ñöôïc chia laøm 2 loaïi nhö sau: - Vi khuaån dò döôõng (Heterotroph): söû duïng caùc chaát höõu cô laøm nguoàn cacbon dinh döôõng vaø nguoàn naêng löôïng ñeå hoaït ñoäng soáng, xaây döïng vaø phaùt trieån teá baøo. Hình 2.17: Heterotroph - Vi khuaån töï döôõng (Autotroph): coù khaû naêng oxi hoùa chaát voâ cô ñeå thu naêng löôïng vaø söû duïng CO2 laøm nguoàn cacbon cho quaù trình sinh toång hôïp. Trong nhoùm naøy coù vi khuaån nitrate hoùa, vi khuaån saét, vi khuaån löu huyønh… 2,3.2. Virus vaø thöïc khuaån theå: Virus laø nhöõng sinh vaät cöïc nhoû (kích thöôùc khoaûng 20-100nm). Chuùng khoâng coù caáu taïo teá baøo, thaønh phaàn hoùa hoïc raát ñôn giaûn, chæ bao goàm protein vaø acid nucleic, virus chæ chöa AND hoaëc ARÛN, khoâng theå soáng ñoäc laäp maø phaûi soáng kí sinh vaøo teá baøo chuû. Moãi virus coù moät loaïi teá baøo chuû töông öùng, virus baùm vaøo teá baøo chuû roài xaâm nhaäp vaøo noäi baøo, phaàn acid nucleic ñöôïc giaûi phoùng ra khoûi voû boïc. Virus coù nhieàu daïng: virus cuûa ñoäng vaät coù hình quaû caàu, hình tröùng (virus ñaäu gaø), hình hoäp vuoâng hay hình chöõ nhaät (ñaäu boø), hay hình gaäy…virus thöïc vaät coù hình quaû caàu hay hình que daøi( virus ñoám laù, thuoác lao). Söï hieän dieän cuûa virus trong nöôùc thaûi seõ aûnh höôûng khoâng toát cho quaù trình xöû lyù. Thöïc khuaån theå laø virus cuûa vi khuaån, coù khaû naêng laøm tan caùc teá baøo vi khuaån raát nhaïnh. Thöïc khuaån coù hình daùng gioáng quaû chuøy, phaàn ñuoâi caùn coù sôïi moùc ñeå baùm vaøo voû cuûa teá baøo vi khuaån, roài laøm tan moät loã nhoû treân voû teá baøo, phaàn acid nucleic beân trong cuûa virus seõ nhanh choùng xaâm nhaäp vaøo noäi baøo. Trong nöôùc thaûi thöôøng coù nhöõng vi khuaån gaây beänh cho ngöôøi vaø ñoäng vaät, keøm theo coù caû nhöõng thöïc khuaån theå töông öùng vôùi töøng loaïi vi khuaån ñoù. Do ñoù khi thaáy coù thöïc khuaån theå trong nöôùc thaûi ngöôøi ta coù theå keát luaän ñöôïc söï coù maët cuûa vi khuaån töông öùng. 2.3.3. Vi naám (Fungi) Naám coù caáu taïo cô theå ña baøo, hieáu khí, vaø thöôøng thuoäc loaïi cô theå sinh vaät dò döôõng. Chuùng laáy döôõng chaát töø caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi. Cuøng vôùi vi khuaån, naám chòu traùch nhieäm phaân huûy caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Veà maët sinh thaùi hoïc naám coù hai öu ñieåm so vôùi vi khuaån: naám coù theå phaùt trieån trong ñieàu kieän aåm ñoä vaø pH thaáp. Khoâng coù söï hieän dieän cuûa naám, chu trình cacbon seõ chaäm laïi vaø caùc chaát thaûi höõu cô seõ tích tuï trong moâi tröôøng. Caùc gioáng naám thöôøng gaëp trong nöôùc thaûi laø Saplogeria vaø Leptomus Hình 2.17: Fungi 2.3.4. Naám men Naám men thuoäc cô theå ñôn baøo, chuùng coù hình daïng khoâng oån ñònh, thöôøng laø hình caàu, hình elip, hình baàu duïc vaø caû hình daøi. Teá baøo naám men thöôøng coù kích thöôùc lôùn gaáp 5-10 laàn teá baøo vi khuaån, kích thöôùc trung bình cuûa naám men laø 9-10 µm vaø roäng 2-7 µm. Naám men phaân huûy caùc chaát höõu cô haïn cheá hôn nhöng chuùng coù theå leân men ñöôïc moät soá ñöôøng thaønh röôïu, acid höõu cô, glycerin trong ñieàu kieän kò khí vaø phaùt trieån taêng sinh khoái trong ñieàu kieän kò khí. Hình 2.18: Naám men 2.3.5. Naám moác Naám moác ñöôïc phaân boá roäng raõi trong töï nhieân, chuùng khoâng phaûi laø thöïc vaät cuõng khoâng phaûi laø ñoäng vaät neân chuùng hoaøn toaøn khaùc vôùi vi khuaån vaø naám men. Naám moác coù khaû naêng phaân huûy ñöôïc caùc chaát höõu cô khoù phaân huûy nhö xenlulozo, hemixenlulozo vaø lignin. Noùi chung vi sinh daïng naám coù kích thöôùc lôùn hôn vi khuaån vaø khoâng coù vai troø trong giai ñoaïn phaân huûy ban ñaàu caùc chaát höõu cô trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi. Maëc duø naám coù theå söû duïng caùc vaät chaát höõu cô tan trong moái quan heä caïnh tranh vôùi caùc vi khuaån, nhöng chuùng döôøng nhö khoâng caïnh tranh toát trong quaù trình sinh tröôûng lô löûng hay ôû ñieàu kieän baùm dính, trong moâi tröôøng bình thöôøng, vì vaäy khoâng taïo thaønh söï can ñoái trong heä thoáng vi truøng hoïc. Noùi caùch khaùc khi khoâng cung caáp ñuû oxi vaø nito hoaëc khi pH quaù thaáp, naám coù theå sinh saûn nhanh, gay ra caùc vaán ñeà aûnh höôûng töông töï nhö caùc vi khuaån daïng sôïi. Hình 2.19: Naám moác 2.3.6. Taûo (Algae) Taûo laø nhoùm vi sinh vaät töï döôõng quang hôïp, coù dieäp luïc vaø coù khaû naêng söû duïng CO2 hoaëc bicacbonat laøm nguoàn cacbon vaø nguoàn nito, phosphor voâ cô ñeå caáu taïo teá baøo döôùi taùc duïng cuûa aùnh saùng maët trôøi. Trong nöôùc giaøu nguoàn N vaø P, ñaëc bieät laø P seõ laø ñieàu kieän raát toát cho taûo phaùt trieån. Nguoàn CO2 coù theå do vi sinh vaät hoaït ñoäng trong nöôùc, phaân huûy caùc chaát höõu cô taïo thaønh cung caáp cho taûo hoaëc töø khoâng khí. Maëc duø taûo khoâng phaûi laø sinh vaät gaây haïi, nhöng chuùng coù theå gaây ra moät soá vaán ñeà trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi. Taûo phaùt trieån laøm cho nöôùc coù maøu saéc, thöïc chaát laø maøu saéc cuûa taûo. Taûo xanh Aphanizomenon blosaquae, Anabaena microistic…laøm cho nöôùc coù maøu xanh lam. Taûo Oscilatoria rubecens laøm cho nöôùc ngaõ maøu hoàng Khueâ taûo ( Melosira, Navicula) laøm cho nöôùc coù maøu naâu. Chrisophit laøm cho nöôùc coù maøu vaøng nhaït. Taûo phaùt trieån coøn laøm cho nöôùc coù nhieàu muøi khoù chòu nhö muøi coû, muøi thoái… Hình 2.20: Algae 2.3.7. Nguyeân sinh ñoäng vaät (Protozoa) Beân caïnh nhoùm vi khuaån thì nhoùm nguyeân sinh ñoäng vaät cuõng goùp phaàn quan troïng trong caùc quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi. Chuùng thuoäc vaøo nhoùm ñoäng vaät soáng troâi noåi trong nöôùc, coù caáu taïo cô theå ña baøo, haàu heát soáng hieáu khí hoaëc yeám khí khoâng baét buoäc chæ coù moät soá loaïi soáng yeám khí. Caùc nguyeân sinh ñoäng vaät quan troïng trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi bao goàm caùc cho Amoeba, Flagellate vaø Ciliate. Caùc nguyeân sinh ñoäng vaät naøy coù theå ñöôïc coi nhö laø caùc chaát chæ thò cuûa nöôùc thaûi , vì söï coù maët cuûa chuùng coù nghóa laø buøn hoaït tính thích hôïp vôùi cô chaát coù trong nöôùc thaûi. Caùc nguyeân sinh ñoäng vaät coøn aên caùc vi khuaån vaø caùc vi sinh vaät khaùc. Do ñoù noù ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc can baèng heä vi sinh vaät trong caùc heä thoáng xöû lyù sinh hoïc vaø tieâu dieät caùc vi khuaån gaây beänh trong nöôùc thaûi. 2.4. Lòch söû nghieân cöùu vaø öùng duïng phöông phaùp sinh tröôûng gaén keát trong xöû lyù nöôùc thaûi 2.4.1 Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hieáu khí vôùi sinh tröôûng gaén keát Naêm 1865, taïi Berlin- Ñöùc, baùc só Alexander Mueller ñaõ chöùng minh ñöôïc raèng nöôùc thaûi coù theå ñöôïc loïc saïch bôûi nhöõng sinh vaät soáng coù trong moät coät loïc. Naêm 1868, oâng Edward Frankland, moät thaønh vieân cuûa Hoäi ñoàng Anh ñaõ nghieân cöùu phöông thöùc loïc ñoái vôùi nöôùc thaûi ôû London vôùi moät coät beân trong coù chöùa vaät lieäu daïng taám laøm töø soûi thoâ vaø ñaát coù than buøn. Naêm 1882, Warrington ñaõ chöùng minh raèng coù theå laøm giaûm chaát oâ nhieãm trong nöôùc baèng soûi saïch. Loïc sinh hoïc ñöôïc aùp duïng ñaàu tieân ôû Myõ naêm 1891 vaø ôû Anh naêm 1893. Heä thoáng loïc sinh hoïc ñaàu tieân ñöôïc thieát laäp taïi traïi thöïc nghieäm Lawrence, bang Matsachuseùt, nöôùc Myõ naêm 1891. Naêm 1901, heä thoáng loïc sinh hoïc ñaàu tieân ñöôïc giôùi thieäu aùp duïng taïi Madison, Wisconsin. Ñeán naêm 1940 ôû nöôùc naøy ñaõ coù 60% heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi aùp duïng coâng ngheä loïc sinh hoïc. Naêm 1960, ñóa quay sinh hoïc ñaàu tieân ñöôïc aùp duïng ôû CHLB Ñöùc, sau ñoù ôû Myõ. ÔÛ Myõ vaø Canada, 70% heä thoáng ñóa quay sinh hoïc ñöôïc söû duïng ñeå loaïi boû BOD, 25% ñeå loaïi boû BOD vaø Nitrate, 5% ñeå loaïi boû Nitrate. Nhöõng naêm 1970, loïc sinh hoïc trôû neân phoå bieán ôû nöôùc Ñöùc. Nhöõng naêm 1980, loïc sinh hoïc ñöôïc aùp duïng ñeå xöû lyù söï phaùt thaûi ñoäc chaát vaø söï phaùt taùn chaát oâ nhieãm höõu cô trong coâng nghieäp. Ñeán nhöõng naêm 1990, coù hôn 500 heä thoáng xöû lyù söû duïng bieän phaùp loïc sinh hoïc trong xöû lyù nöôùc ôû Ñöùc vaø Haø Lan. Naêm 1995, Guitonas vaø Alexious ñaõ tieán haønh thí nghieäm söû duïng moät beå loïc sinh hoïc hai giai ñoaïn, hieáu khí vaø kò khí, vôùi giaù theå baèngc haát deûo. Hieäu quaû xöû lyù Nitô ñaït ñöôïc khaù cao vôùi nöôùc thaûi ñoâ thò ôû nhieät ñoä cao. Naêm 1996, taïi nhaø maùy xöû lyù nöôùc thaûi KCN Vieät Nam- Singapore ñaõ aùp duïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc hieáu khí vôùi giaù theå gaén keát, söû duïng taám PVC nhaùm laøm giaù theå dính baùm cho vi sinh vaät, hieäu quaû xöû lyù BOD ñaït treân 70%. Môùi ñaây, naêm 2004, Vieän Hoùa hoïc Coâng ngheä (Boä Coâng nghieäp) ñaõ phoái hôïp vôùi Trung taâm Coâng ngheä moâi tröôøng quoác teá Nhaät Baûn (ICETT) chuyeån giao coâng ngheä xöû lyù baèng vi sinh vaät. Coâng ngheä naøy ñaõ ñöôïc söû aùp duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi soâng Toâ Lòch cöïc kì oâ nhieãm, ngöôøi ta chæ vieäc bôm cho nöôùc chaûy qua heä thoáng loïc. Vaät lieäu loïc laø nhöõng thöù coù saün, deã tìm kieám vaø raát reõ tieàn nhö ñaù voâi, chaát pheá thaûi xaây döïng coù ñoä xoáp cao, chai nhöïa pheá thaûi, than cuûi, caùc loaïi voû ñoäng vaät coù chöùa nhieàu canxi nhö soø, oác, heán. Ngoaøi ra chæ caàn theâm moät soá caønh caây khoâ, goã muïc ñeå laøm moâi tröôøng cho caùc vi sinh vaät phaùt trieån laø coù theå thöïc hieän qui trình loïc. Nöôùc qua heä thoáng loïc seõ trong vaét maø khoâng caàn söû duïng hoùa chaát. Moâ hình thöïc nghieäm ñöôïc ñaët taïi Caàu Dieãn- Haø Noäi, vôùi coâng suaát 50m3/ngaøy, vaø keát quaû thu ñöôïc laø: + Hieäu xuaát xöû lyù COD ñaït 65 – 70% + Hieäu xuaát xöû lyù BOD ñaït 85 – 90% + Hieäu xuaát xöû lyù SS ñaït >90% + Hieäu xuaát xöû lyù Coliform ñaït >99% + Thoâng soá DO > 6,5% + Thoâng soá pH >7,5 (Coâng nghieäp Vieät Nam, soá 15, ngaøy 14/4/2004, trang 9) 2.4.2 Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp kò khí vôùi sinh tröôûng gaén keát Ñaây laø phöông phaùp xöû lyù kò khí nöôùc thaûi döïa treân cô sôû sinh tröôûng dính baùm vôùi vi khuaån kò khí treân caùc giaù mang. Hai quaù trình phoå bieán cuûa phöông phaùp naøy laø loïc kò khí vaø loïc vôùi vaät lieäu tröông nôû, ñöôïc duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi chöùa caùc chaát carbon höõu cô. Quaù trình xöû lyù vôùi sinh tröôûng gaén keát cuõng ñöôïc duøng ñeå khöû nitrate. Beå loïc yeám khí do coâng ty Caáp thoaùt nöôùc soá 2 nghieân cöùu thieát keá ñaõ ñöa vaøo vaän haønh coù keát quaû laø coät loïc duøng vaät lieäu loïc noåi polyspirence, ñöôøng kính haït 3-5mm, chieàu daøy 2m. Nöôùc thaûi ñi vaøo beå ñöôïc phaân phoái ñeàu theo dieän tích ñaùy beå. Doøng nöôùc ñi töø döôùi leân tieáp xuùc vôùi khoái buøn lô löûng ôû döôùi lôùp loïc roài tieáp xuùc vôùi khoái haït loïc coù vi khuaån yeám khí dính baùm. Chaát höõu cô hoøa tan trong nöôùc thaûi ñöôïc haáp thuï vaø phaân huûy, buøn caën ñöôïc giöõ laïi trong khe roãng cuûa lôùp loïc. Sau 2-3 thaùng xaû buøn dö 1 laàn. Nöôùc ñi qua lôùp loïc ñöôïc taùch khí roài chaûy vaøo maùng thu theo oáng daãn ñöa sang xöû lyù hieáu khí. (Trònh Xuaân Lai– 2000) Loïc kò khí vôùi sinh tröôûng gaén keát treân giaù mang höõu cô: trong phöông phaùp naøy lôùp vi sinh vaät phaùt trieån thaønh maøng moûng treân vaät lieäu laøm giaù mang baèng chaát deûo, coù doøng nöôùc ñaåy chaûy qua. Vaät lieäu coù theå laø chaát deûo ôû daïng taám saép xeáp hay baèng vaät lieäu rôøi hoaëc haït, nhö haït polyspiren. Nöôùc thaûi ñi töø döôùi leân phía treân ñöôïc tieáp xuùc vôùi vaät lieäu coù vi sinh vaät kò khí vaø tuøy nghi phaùt trieån dính baùm thaønh maøng moûng. (Löông Ñöùc Phaåm, 2002) Loïc kò khí vôùi vaät lieäu giaû loûng tröông nôû: vi sinh vaät ñöôïc coá ñònh treân lôùp vaät lieäu haït ñöôïc giaõn nôû bôûi doøng nöôùc daân leân sao cho söï tieáp xuùc cuûa maøng sinh hoïc vôùi caùc chaát höõu cô trong 1 ñôn vò theå tích laø lôùn nhaát. Haõng Degremont ñaõ cheá taïo ra moät loaïi vaät lieäu haït Biolite ñaëc bieät, coù kích thöôùc nhoû hôn 0,5mm coù caáu taïo loã neân dieän tích rieâng laø khaù lôùn, khoái löôïng rieâng nhoû, chòu ñöôïc va ñaäp. (Löông Ñöùc Phaåm, 2002) Naêm 1990, Warnakula vaø coâng söï, thuoäc Vieän Nghieân cöùu caây cao su cuûa Sri Lanka ñaõ baét ñaàu nghieân cöùu veà vieäc söû duïng xô döøa laøm giaù theå trong xöû lyù nöôùc thaûi cao su baèng phöông phaùp sinh hoïc hieáu khí vaø kò khí. Nghieân cöùu naøy cho thaáy, vaät lieäu môùi naøy taïo ra nhieàu khoaûng troáng cho vinh sinh vaät phaùt trieån. Vaø keát quaû cuûa nghieân cöùu naøy ñaõ ñöôïc coâng boá trong hoäi nghò quoác teá veà coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi trong caùc nhaø maùy cheá bieán cao su töø ngaøy 8 ñeán ngaøy 13 thaùng 3 naêm 1999. Nguyeãn Ngoïc Bích, Laâm Minh Trieát, Leâ Huy Baù (2002) ñaõ xaây döïng moät moâ hình thöû nghieäm beå phaân huûy kî khí ôû quy moâ 5m3/ngaøy ñaõ ñöôïc thieát laäp vaø vaän haønh trong hai naêm ñeå xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán cao su coù caùc haøm löôïng COD vaø BOD töông öùng khoaûng 9500 mg/l vaø 6500 mg/l. Xô döøa thoâ ñöôïc söû duïng laø giaù theå cho vi sinh vaät keát baùm trong beå. Keát quaû vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 2 ngaøy, hieäu quaû xöû lyù COD laø 90% vaø BOD laø 90%. 2.4.3 Vaät lieäu laøm giaù theå Vaät lieäu duøng laøm giaù theå trong xöû lyù nöôùc thaûi baèng quaù trình sinh hoïc dính baùm khaù phong phuù: töø ñaù giaêm, ñaù cuoäi, ñaù ong, voøng kim loaïi, voøng goám, than ñaù, than coác, goã maûnh, chaát deûo taám uoán löôïn v.v…. Caùc loaïi ñaù thöôøng ñöôïc choïn coù kích thöôùc trung bình 60 –100 mm. Chieàu cao lôùp ñaù choïn khoaûng 0,4 – 2,5 –4m, trung bình laø 1,8 –2,5 m. Neáu kích thöôùc haït, cuïc vaät lieäu nhoû seõ laøm giaûm ñoä hôû giöõa caùc cuïc vaät lieäu, gaây taéc ngheõn cuïc boä, neáu kích thöôùc quaù lôùn thì dieän tích tieáp xuùc bò giaûm nhieàu daãn ñeán giaûm hieäu suaát xöû lyù. Beå vôùi vaät lieäu laø ñaù giaêm thöôøng coù daïng hình troøn. Caùc thanh goã, ñaëc bieät laø loaïi goã ñoû ôû Mó, vaø caùc taám chaát deûo (plastic) löôïn soùng hoaëc gaáp neáp ñöôïc saép xeáp thaønh nhöõng khoái boù chaët ñöôïc goïi laø modun vaät lieäu. Caùc modun naøy ñöôïc xeáp leân giaù ñôõ, khoái löôïng toaøn boä cuûa vaät lieäu giaûm ñi nhieàu vaø laøm cho chieàu cao cuûa lôùp loïc taêng leân ñaùng keå. Nhöõng thaäp neân gaàn ñaây, do kó thuaät chaát deûo coù nhieàu tieán boä, nhöïa PVC (polyvinyl clorit), PP (Polypropylen) ñöôïc laøm thaønh taám löôïng soùng, gaáp neáp, daïng caàu khe hôû, daïng vaønh hoa (plasdek), daïng vaùch ngaên v.v… coù ñaëc ñieåm laø raát nheï. Phaàn lôùn, caùc vaät lieäu hieän coù treân thò tröôøng ñeàu ñaùp öùng ñöôïc caùc yeâu caàu sau: - Dieän tích rieâng lôùn, thay ñoåi töø 80 – 220 m2/m3. - Chæ soá chaân khoâng cao ñeå traùnh laéng ñoäng (thöôøng cao hôn 90%). - Nheï. Coù theå söû duïng ôû ñoä cao lôùn (töø 4 ñeán 10m, coù theå cao hôn). - Coù ñoä beàn cô hoïc ñuû lôùn. Khi laøm vieäc, vaät lieäu dính maøng sinh hoïc vaø ngaäm nöôùc naëng tôùi 300 –350 kg/m3. - Quaùn tính sinh hoïc cao. - OÅn ñònh hoùa hoïc Vaät lieäu laø chaát deûo khaùc nhau veà hình daïng, ñöôïc xaùc ñònh baèng tæ soá giöõa dieän tích beà maët/ theå tích; troïng löôïng/ theå tích; tính xoáp cuûa vaät lieäu. Caùc ñaëc tính vaät lí cuûa moät soá loaïi vaät lieäu duøng laøm giaù theå ñöôïc giôùi thieäu ôû baûng 6 Baûng 2.5. Tính chaát vaät lí cuûa moät soá vaät lieäu duøng cho loïc nhoû gioït Vaät lieäu Kích thöôùc (in) Khoái löôïng/ theå tích (Ib/ ft3) Dieän tích beà maët (ft2/ft=3) Ñoä thoâng thoaùng (%) Ñaù cuoäi: -Nhoû -Lôùn 1 – 2,5 4 – 5 78 – 90 50 – 62 17 – 21 12 – 50 40 – 50 50 – 60 Xæ loø cao: -Nhoû -Lôùn 2 – 3 3 – 5 55 – 75 50 – 62 17 – 21 14 – 18 40 – 50 50 – 60 Chaát deûo (taám): Thoâng thöôøng Beà maët rieâng cao 24 x 24 x 48 24 x 24 x 48 2 – 6 2 – 6 24 – 30 30 – 60 94 –97 94 –97 Goã ñoû 48 x 48 x20 9 – 11 12 – 15 70 – 80 Quaû caàu chaát deûo 1 – 3,5 3 – 6 38 – 85 90 - 95 Ghi chuù: Kích thöôùc cuûa taám chaát deûo vaø goã ñoû laø kích thöôùc cuûa modun. Ñôn vò tính: 1 in = 25,4mm 1b/ft3 x 16,0185 = 1g/m3 ft2/ft3 x 3,2808 = 1m2/m3 Vaät lieäu baèng chaát deûo coù theå chia laøm hai loaïi chính: - Vaät lieäu coù saép xeáp - Vaät lieäu ñeå roái Tuoåi thoï trung bình cuûa vaät lieäu chaát deûo vaøo khoaûng vaøi chuïc naêm. Vieäc thay chuùng do nhieàu nguyeân nhaân: do quaù baån, bò vôõ, giaù ñôõ bò hoûng… Tröôùc ñaây vaät lieäu thöôøng ñöôïc duøng laø ñaù giaêm, ñaù cuoäi coù kích thöôùc 25 x 100mm vôùi beå loïc cao khoaûng 1 – 2,5m, ñeán nay, nhôø coù plastic laøm vaät lieäu loïc, beå loïc coù theå cao tôùi 9 – 10m. Vôùi quaàn theå vi sinh vaät baùm vaøo vaät lieäu loïc nhö ñaù granit, voøng goám, nhöïa plastic… quaù trình oxi hoùa dieãn ra raát nhanh. Do vaäy heä thoáng naøy coù nhöõng öu ñieåm: - Ruùt ngaén ñöôïc thôøi gian xöû lyù. - Ñoàng thôøi coù theå xöû lyù hieäu quaû nöôùc caàn coù quaù trình khöû nitrat hoaëc phaûn nitrat hoùa. Qua thöïc teá, beå loïc sinh hoïc nhoû gioït hay phun tia vôùi vaät lieäu truyeàn thoáng, nhö ñaù, soûi, than cuïc,… coù moät soá öu ñieåm so vôùi buøn hoaït tính nhö sau: - Giaûm vieäc troâng coi. - Tieát kieäm naêng löôïng, khoâng khí caáp trong haàu heát thôøi gian loïc laøm vieäc baèng caùch thoâng töï nhieân töø cöûa thoâng gioù ñi vaøo qua lôùp vaät lieäu Nhöng cuõng coù moät soá nhöôïc ñieåm sau: - Hieäu suaát laøm saïch nhoû hôn vôùi cuøng moät taûi löôïng khoái. - Deã bò taéc ngheõn. - Raát nhaïy caûm vôùi nhieät ñoä. - Khoâng khoáng cheá ñöôïc quaù trình thoâng khí, deã boác muøi. - Chieàu cao haïn cheá. - Buøn dö khoâng oån ñònh. - Vì khoái löôïng vaät lieäu töông ñoái naëng, neân keùo theo giaù thaønh xaây döïng cao. Vôùi vaät lieäu laø chaát deûo ñaõ khaéc phuïc ñöôïc nhöõng nhöôïc ñieåm treân, nhö giaûm hieän töôïng taéc ngheõn, chieàu cao lôùn, khoâng khí toát hôn cho pheùp loïc laøm vieäc vôùi taûi troïng theå tích cao hôn. Ngoaøi loïc sinh hoïc nhoû gioït coøn coù bieän phaùp loïc sinh hoïc vôùi lôùp vaät lieäu ngaäp trong nöôùc. Loïc sinh hoïc vôùi vaät lieäu noåi, ít bò troùc maøng sinh hoïc baùm quanh caùc haït vaät lieäu, maëc duø toác ñoä thoâng gioù lôùn, haøm löôïng caën lô löûng coù ôû trong nöôùc ra khoûi loïc ñeàu nhoû hôn 20 mg/l. Do ñoù khoâng caàn boá trí beå laéng hai trong heä thoáng xöû lyù. Kó thuaät naøy döïa treân hoaït ñoäng cuûa quaàn theå vi sinh vaät taäp trung ôû maøng sinh hoïc coù hoaït tính maïnh hôn ôû buøn hoaït tính. Do vaäy noù coù theå coù nhöõng öu ñieåm sau: - Chieám ít dieän tích vì khoâng caàn beå laéng trong (beå laéng 2). Ñôn giaûn, deã laøm cho vieäc bao, che coâng trình, khöû ñoäc haïi (ít muøi vaø ít oàn), ñaûm baûo myõ quan. - Khoâng caàn röûa loïc, vì quaàn theå vi sinh vaät ñöôïc coá ñònh treân giaù ñôõ cho pheùp choáng laïi söï thay ñoåi taûi löôïng cuûa nöôùc thaûi. - Ñeã daøng phuø hôïp vôùi nöôùc thaûi pha loaõng. - Ñöa vaøo hoaït ñoäng raát nhanh, ngay caû sau moät thôøi gian döøng hoaït ñoäng haøng thaùng. - Coù caáu truùc modun vaø deã daøng töï ñoäng hoùa. Tuy nhieân phöông phaùp naøy cuõng laøm keùo theo moät soá hieän töôïng nhö taéc ngheõn khí do vieäc nöôùc chaûy xuoáng, khí ñi leân ñaõ ñöa ñeán söï dính keát caùc boït khí vôùi nhau vaø taïo neân caùc tuùi khí trong khoái vaät lieäu. Ñoàng thôøi cuõng keùo theo moät soá nhöôïc ñieåm sau: - Laøm taêng toån thaát taûi löôïng, giaûm löôïng nöôùc thu hoài. - Toån thaát khí caáp cho quaù trình, vì taêng löu löôïng khí khoâng chæ ñaùp öùng cho nhu caàu caàu cuûa vi sinh vaät maø coøn nhu caàu cô thuûy löïc. - Phun khí maïnh taïo neân doøng chuyeån ñoäng xoaùy laøm giaûm khaû naêng giöõ huyeàn phuø. Chöông 3 PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU VAØ KEÁT QUAÛ NGHIEÂN CÖÙU 3. Phöông phaùp nghieân cöùu 3.1. Phöông phaùp luaän 3.1.1. Cô sôû lyù thuyeát cuûa quaù trình sinh hoïc Phaàn lôùn vi khuaån coù khaû naêng sinh soáng vaø phaùt trieån treân beà maët vaät raén, khi coù ñuû ñoä aåm vaø thöùc aên laø caùc chaát höõu cô, muoái khoaùng vaø oxy. Chuùng dính baùm treân beà maët vaät raén baèng chaát gelatin do chính vi khuaån tieát ra vaø chuùng coù theå deã daøng di chuyeån trong lôùp gelatin dính baùm naøy. Ñaàu tieân vi khuaån cö truù hình thaønh taäp trung ôû moät khu vöïc, sau ñoù maøng vi sinh khoâng ngöøng phaùt trieån, phuû kín toaøn boä beà maët vaät raén baèng moät lôùp ñôn baøo. Chaát dinh döôõng (hôïp chaát höõu cô, muoái khoaùng) vaø oxy coù trong nöôùc thaûi caàn xöû lyù khuyeách taùn qua maøng biofilm vaøo taän lôùp xenlulo ñaõ tích luõy ôû saâu nhaát maø ôû lôùp ñoù aûnh höôûng cuûa oxy vaø chaát dinh döôõng khoâng coøn taùc duïng. Sau moät thôøi gian, söï phaân lôùp hoaøn thaønh: lôùp ngoaøi cuøng laø lôùp hieáu khí, ñöôïc oxy khuyeách taùn thaâm nhaäp, lôùp trong laø lôùp yeám khí khoâng coù oxy. Beà daøy cuûa 2 lôùp naøy phuï thuoäc vaøo loaïi vaät lieäu ñôõ, cöôøng ñoä gioù vaø nöôùc qua lôùp loïc. Beà daøy lôùp hoaït tính hieáu khí thöôøng khoaûng 300 – 400 µm. Veà nguyeân lyù cuûa phöông phaùp sinh hoïc naøy laø döïa treân quaù trình hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät ôû maøng sinh hoïc, oxy hoùa caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Caùc maøng sinh hoïc, laø taäp theå caùc sinh vaät hieáu khí, kò khí, tuøy nghi. Caùc vi khuaån hieáu khí ñöôïc taäp trung ôû lôùp ngoaøi cuûa maøng sinh hoïc. Ôû ñaây chuùng phaùt trieån vaø gaén vôùi giaù mang laø caùc vaät lieäu loïc (ñöôïc goïi laø sinh tröôûng gaén keát hay sinh tröôûng dính baùm). Chaát höõu cô + O2 H2O + CO2 + NH3 + …. ÔÛ ñieàu kieän hieáu khí (haøm löôïng oâxy hoøa tan toái thieåu 1.5 – 2.0 mg/l), NH4+ cuõng bò loaïi nhôø quaù trình nitrat hoùa cuûa vi sinh vaät töï döôõng. NH4+ + 2O2 NO3- + 2H+ + H2O + Naêng löôïng Cô cheá cuûa quaù trình phaân huûy caùc chaát trong teá baøo Cô cheá cuûa quaù trình phaân huûy caùc chaát trong teá baøo coù theå toùm taét nhö sau: - Caùc haát höõu cô ñaàu tieân bò oâxy hoùa laø hydrat cacbon vaø moät soá caùc chaát höõu cô khaùc. Men cuûa vi sinh vaät seõ taùch hydro khoûi moùc xích vaø ñem phoái hôïp vôùi oxy khoâng khí ñeå taïo thaønh nöôùc. Nhôø coù hydro khoûi moùc xích vaø oxy trong nöôùc, caùc phaûn öùng oxy hoùa khöû giöõa caùc nguyeân töû cacbon môùi dieãn ra ñöôïc. - Ñöôøng, ruôïu vaø caùc axit höõu cô khaùc laø caùc saûn phaåm ñaëc tröng nhaát cuûa quaù trình oxy hoùa bôûi vi sinh vaät hieáu khí. Caùc chaát ñoù khi phaân huûy hoaøn toaøn seõ taïo thaønh CO2 vaø H2O. - Thöïc ra khoâng phaûi taát caû caùc chaát ñaõ bò giöõ laïi ôû teá baøo khuaån (chæ moät phaàn) bò oxy hoùa hoaøn toaøn thaønh CO2 vaø H2O. Phaàn coøn laïi seõ bò ñoàng hoùa vaø ñöôïc söû duïng ñeå toång hôïp caùc chaát môùi cuûa teá baøo, töùc laø ñeå sinh khoái cuûa vi sinh vaät taêng leân. Ñoàng thôøi song song vôùi quaù trình ñoàng hoùa, trong teá baøo vi sinh vaät coøn dieãn ra quaù trình dò hoùa, phaân huûy caùc chaát coù trong thaønh phaàn teá baøo. Nhö vaäy moät phaàn trong caùc chaát soáng ñaõ ñöôïc toång hôïp laïi bò oxy hoùa. Söï sinh tröôûng cuûa vi sinh vaät laø söï taêng sinh khoái cuûa noù do haáp thuï, ñoàng hoùa caùc chaát dinh döôõng. Theo nghóa roäng, sinh tröôûng hay söï taêng sinh khoái laø taêng troïng löôïng, kích thöôùc hoaëc soá löôïng teá baøo. Nhö vaäy hieäu quaû cuûa söï dinh döôõng (cuõng ñoàng thôøi laø söï giaûm BOD) laø quaù trình toång hôïp caùc boä phaän cuûa cô theå – teá baøo vaø söï taêng sinh khoái – söùc sinh tröôûng. Caùc quùa trình dieãn ra khoâng ñoàng ñeàu theo thôøi gian vaø khoâng gian trong teá baøo vi sinh vaät. 3.1.2. Cô sôû lyù thuyeát veà khaû naêng dính baùm Phaàn lôùn vi khuaån coù khaû naêng sinh soáng vaø phaùt trieån treân beà maët vaät raén, khi coù ñuû ñoä aåm vaø thöùc aên laø caùc hôïp chaát höõu cô, muoái khoaùng vaø oxy. Chuùng dính baùm vaøo beà maët vaät raén baèng chaát gelatin do chính vi khuaån tieát ra vaø chuùng coù theå deã daøng di chuyeån trong lôùp gelatin dính baùm naøy. Ñaàu tieân vi khuaån cö truù hình thaønh taäp trung ôû moät khu vöïc, sau ñoù maøng vi sinh khoâng ngöøng phaùt trieån, phuû kín toaøn boä beà maët vaät raén baèng moät lôùp ñôn baøo. Chaát dinh döôõng (hôïp chaát höõu cô, muoái khoaùng) vaø oxy coù trong nöôùc thaûi caàn xöû lyù khueách taùn qua maøng biofilm vaøo taän lôùp xenlulo ñaõ tích luyõ ôû saâu nhaát maø ôû lôùp ñoù aûnh höôûng cuûa oxy vaø chaát dinh döôõng khoâng coøn taùc duïng. Sau moät thôøi gian, söï phaân lôùp hoaøn thaønh: lôùp ngoaøi cuøng laø lôùp hieáu khí, ñöôïc oxy khueách taùn xaâm nhaäp, lôùp trong laø lôùp yeám khí khoâng coù oxy. Beà daøy cuûa lôùp naøy phuï thuoäc vaøo loaïi vaät lieäu ñôõ (vaät lieäu loïc), cöôøng ñoä gioù vaø nöôùc qua lôùp loïc. 3.1.3. Giaù theå vaø moâ hình nghieân cöùu Xaây döïng moâ hình moâ phoûng vôùi qui moâ nhoû nhaèm phaân tích caùc chæ tieâu oâ nhieãm moâi tröôøng coù trong nöôùc thaûi sinh hoaït baèng phöông phaùp sinh hoïc hieáu khí söû duïng giaù theå xô döøa vaø cöôùc nhöïa. 3.1.3.1. Giaù theå Xô döøa ñöôïc mua töø nhöõng cöûa haøng baùn caây caûnh, coøn nguyeân sôïi. Thaønh phaàn chuû yeáu cuûa xô döøa laø cenllulose (khoaûng 80%) vaø lignin (khoaûng 18%) neân raát khoù bò vi sinh vaät phaân huûy. Xô döøa laø moät vaät lieäu reû tieàn vaø saün coù ôû nhieàu vuøng trong nöôùc ta. Cöôùc nhöïa ñöôïc söû duïng ôû daïng löôùi ñöôïc mua ôû chô Kim Bieân. Caùc sôïi xô döøa vaø cöôùc nhöïa ñöôïc keát vôùi nhau thaønh chuoãi tieát dieän troøn. Sau ñoù, caùc chuoãi naøy ñöôïc buoäc song song vôùi nhau, caùch ñeàu nhau moät khoaûng 2cm treân moät khung hình khoái chöõ nhaät. Giaù theå chieám töø 25-30% theå tích beå. 3.1.3.2. Moâ hình Soá löôïng: 2 beå. Kích thöôùc moãi beå (D x R x C): 40 x 35 x 30 cm. Theå tích moãi beå: 24 lít. Vaät lieäu laøm beå: thuyû tinh, daøy 3 mm. Van ñieàu chænh löu löôïng: 2 van. Van xaû caën: 1 van 3.1.3.3. Caùc thieát bò phuï trôï a. Maùy bôm khí Thoâng soá cuûa maùy: 220V- 240V- 50Hz- 4.5W Nöôùc saûn xuaát: Trung Quoác b. Thieát bò phaân phoái khí Thieát bò phaân phoái khí daïng hình caàu ñöôïc ñaët döôùi ñaùy beå: moãi beå goàm 4 quaû caàu thoåi khí ñöôïc saép xeáp vôùi caùc khoaûng caùch ñeàu nhau. 3.2. Vaän haønh Böôùc 1: Giai ñoaïn chuaån bò - Xaây döïng moâ hình beå xöû lyù vôùi caùc thoâng soá vaø vaät lieäu nhö treân. - Döôùi ñaùy beå ñaët heä thoáng suïc khí baèng ñaù boït, daïng hình caàu - Cho giaù theå vaøo moâ hình sao cho giaù theå chieám khoaûng 25-30% theå tích beå. Böôùc 2: Thí nghieäm xaùc ñònh caùc thoâng soá buøn: Laáy coác 250 ml ñem say khoâ ôû 1050C trong 2h, sau ñoù ñem can ñöôïc khoái löôïng: m0 = 94,470 g Laáy theå tích V1=10ml buøn, say ôû 1050C trong 2h, sau ñoù ñem can ñöôïc khoái löông m1= 94,775 g Noàng ñoä buøn xaùc ñònh laø: Cb= ( )= = 30500 (mg/l) Böôùc 3: Giai ñoaïn chaïy thích nghi - Buøn nuoâi caáy ban ñaàu ñöôïc laáy töø coâng trình xöû lyù hieáu khí ñang hoaït ñoäng (Khu Coâng Nghieäp Taân Bình) ñeå ruùt ngaén thôøi gian thích nghi (hoaëc laáy buøn töø keâng raïch vaø tieán haønh chaïy thích nghi). Buøn cho vaøo moâ hình vôùi MLSS khoaûng 2500 – 3000 mg/l. - Giai ñoaïn thích nghi baét ñaàu hoaït ñoäng ôû taûi trong 0.32 kgCOD/m3.ngaøy öùng vôùi COD ñaàu vaøo khoaûng 320mg/l vaø thôøi gian löu nöôùc töông öùng 24 h. Giai ñoaïn thích nghi ñöôïc thöïc hieän theo caùc böôùc sau: + Cho 24 lít nöôùc thaûi vôùi COD ñaàu vaøo khoaûng 320 mg/l cuøng vôùi buøn taïo thaønh hoãn hôïp coù MLSS khoaûng 2000 – 3000mg/l. + Theå tích beå chöùa laø V= 24 lít. Muoán haøm löôïng buøn trong nöôùc thaûi laø 2500mg/l(C) thì theå tích buøn can laáy laø: Vb= == 1,96 (lít) + Choïn thôøi gian chaïy laø 24h. + Chaïy moâ hình vaø haøng ngaøy thöôøng xuyeân kieåm tra caùc thoâng soá COD, pHä, SS. Giai ñoaïn thích nghi keát thuùc khi lôùp maøng vi sinh vaät baùm treân giaù theå vaø hieäu quaû khöû COD töông ñoái oån ñònh (COD khoâng giaûm). Böôùc 4: Giai ñoaïn taêng taûi troïng (chaïy moâ hình tónh) - Taêng taûi troïng daàn leân vôùi thôøi gian löu töông öùng 2, 4, 6, 8, 10, 12h. Khi taûi trong naøo oån ñònh ta môùi taêng taûi trong tieáp theo. ÔÛû moãi taûi troïng ta cuõng tieán haønh kieåm tra caùc chæ tieâu nhö trenâ. - Quaù trình taêng taûi troïng keát thuùc khi hieäu quaû khöû COD giaûm vì hieän töôïng quaù taûi. Böôùc 5: Giai ñoaïn taêng taûi troïng ( chaïy moâ hình ñoäng) - Taêng taûi troïng daàn leân töông öùng vôùi thôøi gian löu laø 6,12,24h. khi taûi troïng naøo oån ñònh ta môùi taêng taûi troïng tieáp theo. Ôû moãi taûi troïng ta cuõng tieán haønh kieåm tra töông tö.ï 3.3. Keát quaû nghieân cöùu 3.3.1. Giaù theå söû duïng laø xô döøa 3.3.1.1. Tieán haønh chaïy thích nghi Ngaøy Taûi troïng (kgCOD/m3.ng.ñ) Thôøi gian löu(HTR) CODvaøo (mg/l) CODra (mg/l) Hieäu suaát MLSS (mg/l) pH 1 0.32 24 320 320 0 2218 6.6 2 0.32 24 320 192 40 2846 6.33 3 0.32 24 320 118.4 63 2536 6.57 4 0.32 24 320 67.7 78.83 2984 7.1 5 0.32 24 320 70.24 78.05 2294 7.0 COD (mg/l) Hieäu suaát (%) Hình 3.1: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu suaát xöû lyù Nhaän xeùt: Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 320 mg/l, sau 3 ngaøy xöû lyù coøn 67,7 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 78,83%. Thôøi gian ñeå giaù theå thích nghi laø 4 ngaøy. 3.3.1.2.Thöïc hieän quaù trình taêng taûi troïng ( chaïy moâ hình tónh) a. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 24h Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) COD(sau xöû lí) Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 24 0.3 300 300 0 160 160 0 6.4 2 24 0.3 300 109 63.6 160 172 -7.5 7.22 3 24 0.3 300 70 76.6 160 156 2.5 7.61 4 24 0.3 300 77.4 74.2 160 132 17.5 7.32 COD (mg/l) Hieäu suaát (%) Hình 3.2: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu suaát xöû lyù Nhaän xeùt: - Hieäu suaát xöû lyù taêng nhanh vaø maïnh trong 3 ngaøy ñaàu tieân xöû lyù, nhöng ñeán ngaøy thöù 4 hieäu suaát khoâng nhöõng khoâng taêng maø coøn giaûm laïi ( chæ coøn 74,2%) - Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 300mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát sau 3 ngaøy xöû lyù coøn 70 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 76,6%. Hieäu suaát (%) SS mg/l Hình 3.3: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SS vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Ñoái vôùi chaát raén lô löûng, hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 17,5% khi böôùc sang ngaøy thöù 4 xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 132 mg/l. - Ñaëc bieät sau 1 ngaøy xöû lyù thì hieäu quaû -7,5%. b. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 12h Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) CODsau xöû lí Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 12 0.68 340 340 0 210 210 0 6.8 12 0.68 340 257 24.4 210 187 10.9 2 12 0.68 340 193.8 43 210 144 31.4 7.1 12 0.68 340 155.7 54.2 210 139 33.8 3 12 0.68 340 135 60.2 210 120 42.8 7.0 12 0.68 340 96 71.7 210 114 45.7 COD (mg/l) Hieäu suaát (%) Hình 3.4: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Hieäu suaát xöû lyù taêng nhanh trong suoát quaù trình xöû lyù (3 ngaøy) - Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 340mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát sau 3 ngaøy xöû lyù coøn 96 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 71,7%. Hieäu suaát (%) SS mg/l Hình 3.5: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SS vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 45,7% khi böôùc sang ngaøy thöù 3 xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 114 mg/l. c. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 6h Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) COD(sau xöû lí) Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 6 1.16 290 290 0 148 148 0 6.33 6 1.16 290 229 21 148 140 5.4 2 6 1.16 290 133.6 53.9 148 116 21.6 6.92 6 1.16 290 127 56.2 148 110 25.6 3 6 1.16 290 65.4 77.4 148 119 19.5 7.4 6 1.16 290 58.3 79.8 148 125 15.5 Hieäu suaát (%) COD (mg/l) Hình 3.6: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 290mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát sau 3 ngaøy xöû lyù coøn 82 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 79,8%. Hieäu suaát (%) SS mg/l Hình 3.7: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SS vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 25,6% khi böôùc sang ngaøy thöù 3 xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 110 mg/l. d. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 4h Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) COD(sau xöû lí) Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 4 2.22 370 370 0 198 198 0 6.5 4 2.22 370 305.2 17.5 198 180 9.09 4 2.22 370 282.6 23.6 198 176 11.1 2 4 2.22 370 159 57 198 165 16.6 6.76 4 2.22 370 154 58.3 198 161 18.6 4 2.22 370 151.2 59.1 198 156 21.2 3 4 2.22 370 107.6 70.9 198 143 27.7 6.4 4 2.22 370 97 73.7 198 144 27.2 4 2.22 370 90 75.6 198 148 25.2 Hieäu suaát (%) COD (mg/l) Hình 3.8: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Hieäu suaát xöû lyù taêng nhanh trong 2 ngaøy ñaàu tieân, sang ngaøy thöù 3 thì chaäm laïi - Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 370mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát sau 3 ngaøy xöû lyù coøn 90 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 75,6%. Hieäu suaát (%) SS mg/l Hình 3.9: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SS vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 27,7% khi böôùc sang ngaøy thöù 2,5 xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 143 mg/l. e. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 2h Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) COD(sau xöû lí) Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 2 3.84 320 320 0 170 170 0 6.8 2 3.84 320 298.2 6.8 170 168 1.17 2 3.84 320 280 12.5 170 164 3.5 2 2 3.84 320 174.3 45.5 170 144 15.2 6.45 2 3.84 320 159 50.3 170 141 17 2 3.84 320 143 55.3 170 134 21.1 3 2 3.84 320 127.3 60.2 170 120 29.4 6.7 2 3.84 320 124 61.25 170 116 31.7 2 3.84 320 120.6 62.3 170 124 27 Hieäu suaát (%) COD (mg/l) Hình 3.10: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Hieäu quaû xöû lyù taêng nhanh ôû ngaøy ñaàu tieân, sau ñoù cuõng taêng nhöng vôùi toác ñoä chaäm laïi - Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 320mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát sau 3 ngaøy xöû lyù coøn 120,6 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 62,3% Bieåu ñoà Hieäu suaát (%) SS mg/l Hình 3.11: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SS vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt - Ñoái vôùi chaát raén lô löûng, hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 31,7% khi böôùc sang ngaøy thöù 2,5 xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 116 mg/l. 3.3.1.3. Quaù trình taêng taûi troïng ( giai ñoaïn chaïy moâ hình ñoäng) a. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 24h: Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) COD(sau xöû lí) Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 24 0.31 310 310 0 140 140 0 6.6 2 24 0.31 310 146.0 52.9 140 132 5.7 6.9 3 24 0.31 310 96.0 69.0 140 126 10 7.1 4 24 0.31 310 82.0 73.5 140 118 15.7 6.8 Hieäu suaát (%) COD (mg/l) Hình 3.12: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Giaù trò COD giaûm raát maïnh sau ngaøy ñaàu tieân xöû lyù, ñaït hieäu suaát laø 52,9%. Sau ñoù hieäu suaát cuõng taêng nhöng chaäm laïi daàn. - Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 310mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát sau 4 ngaøy xöû lyù coøn 82 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 73,5%. SS mg/l Hieäu suaát (%) Hình 3.13: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SS vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Ñoái vôùi chaát raén lô löûng, hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 15,7% khi böôùc sang ngaøy thöù 4 xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 118 mg/l. b. ÖÙng vôùi thôøi gian löu laø 12h Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) COD(sau xöû lí) Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 12 0.768 384 384 0 125 125 0 7.1 12 0.768 384 304.0 20.8 125 120 4 2 12 0.768 384 240 37.5 125 118 5.6 7.0 12 0.768 384 208.0 45.8 125 112 10.4 3 12 0.768 384 176.0 54.1 125 115 8 6.7 12 0.768 384 118.0 69.0 125 109 12.8 4 12 0.768 384 88.0 77.0 125 98 21.6 7.2 12 0.768 384 94.0 75.2 125 105 15.2 Hieäu suaát (%) COD (mg/l) Hình 3.14: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Hieäu suaát xöû lyù taêng khaù nhanh sau 2 ngaøy xöû lyù, nhöng khoâng ñaït ñöôïc keát quaû toát hôn so vôùi thôøi gian löu laø 24h. - Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 384 mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát khi böôùc vaøo ñaàu cuûa ngaøy thöù 4 coøn 88 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 77%. SS mg/l Hieäu suaát (%) Hình 3.14: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SS hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Ñoái vôùi chaát raén lô löûng, hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 21,6% khi böôùc sang ñaàu ngaøy thöù 4 xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 98 mg/l. - Sau ñoù taêng nheï trôû laïi. c. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 6h Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) COD(sau xöû lí) Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 6 1.472 368 368 0 110 110 0 6.2 6 1.472 368 304.0 16.0 110 104 5.4 2 6 1.472 368 192.0 47.8 110 92 16.3 6.6 6 1.472 368 176.0 52.1 110 88 10.4 3 6 1.472 368 112 69.5 110 81 13.8 6.9 6 1.472 368 96.0 73.9 110 79 28.1 4 6 1.472 368 80 78.2 110 85 11.9 7.2 6 1.472 368 96.0 73.9 110 83 12.8 COD (mg/l) Hieäu suaát (%) Hình 3.15: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu suaát xöû lyù Nhaän xeùt: - Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 368 mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát khi böôùc sang ñaàu ngaøy thöù 4 coøn 80 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 78.2%. Hieäu suaát (%) SS mg/l Hình 3.16: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SS vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Ñoái vôùi chaát raén lô löûng, hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 28,1% vaøo cuoái ngaøy thöù 3 xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 79 mg/l. Sau ñoù taêng trôû laïi. 3.3.2. Giaù theå cöôùc nhöïa 3.3.2.1. Keát quaû giai ñoaïn thích nghi Ngaøy Taûi troïng (kgCOD/m3.ng.ñ) Thôøi gian löu(HTR) CODvaøo (mg/l) CODra (mg/l) Hieäu suaát MLSS (mg/l) pH 1 0.32 24 320 320 0 2018 6.25 2 0.32 24 320 240 25 2246 6.38 3 0.32 24 320 214.3 33.03 2556 6.67 4 0.32 24 320 150.3 53.03 2384 7.16 5 0.32 24 320 101.3 68.34 2094 7.08 6 0.32 24 320 101.8 68.16 2240 7.2 Hieäu suaát (%) COD (mg/l) Hình 3.17: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Vôùi gaùi trò COD ban ñaàu laø 320 mg/l, sau 5 ngaøy xöû lyù coøn 101,3 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 68,34%. - Thôøi gian thích nghi giaù theå laø 5 ngaøy. 3.3.2.2.Thöïc hieän quaù trình taêng taûi troïng ( chaïy moâ hình tónh) a. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 24h Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) COD(sau xöû lí) Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 24 0.3 300 300 0 160 160 0 6.44 2 24 0.3 300 169 43.6 160 152 5 6.9 3 24 0.3 300 130 56.6 160 146 8.75 7.43 4 24 0.3 300 107.4 64.2 160 132 17.5 7.6 Hieäu suaát (%) COD (mg/l) Hình 3.18: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 300mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát sau 4 ngaøy xöû lyù coøn 107,4 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 64,2%. SS mg/l Hieäu suaát (%) Hình 3.19: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SS vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt - Ñoái vôùi chaát raén lô löûng, hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 17,5% khi böôùc sang ngaøy thöù 4 xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 132 mg/l. b. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 12h Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) COD(sau xöû lí) Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 12 0.68 340 340 0 210 210 0 6.55 12 0.68 340 282 17 210 200 4.7 2 12 0.68 340 231 32 210 195 7.1 6.7 12 0.68 340 190 44.1 210 170 19 3 12 0.68 340 161.5 52.5 210 145 30.9 6.5 12 0.68 340 132 61.1 210 139 33.8 Hieäu suaát (%) COD (mg/l) Hình 3.20: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu quaû xöû lí Nhaän xeùt: - Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 340mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát sau 3 ngaøy xöû lyù coøn 132 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 61,1%. Hieäu suaát (%) SS mg/l Hình 3.21: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SS vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt - Ñoái vôùi chaát raén lô löûng, hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 33,8% khi böôùc sang ngaøy thöù 3 xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 139 mg/l. c. Öùng vôùi thôøi gian löu 6h Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) COD(sau xöû lí) Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 6 1.16 290 290 0 148 148 0 6.8 6 1.16 290 245.8 15.2 148 142 4.05 2 6 1.16 290 160 44.8 148 125 15.5 7.0 6 1.16 290 149 48.6 148 118 20.2 3 6 1.16 290 122.8 57.6 148 122 17.5 7.3 6 1.16 290 86 70.3 148 129 12.8 Hieäu suaát (%) COD (mg/l) Hình 3.22: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Giaù trò COD giaûm nhanh sau ngaøy ñaàu tieân xöû lyù, sau ñoù chaäm laïi ôû caùc ngaøy tieáp theo. - Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 290mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát sau 3 ngaøy xöû lyù coøn 86 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 70,3%. SS mg/l Hieäu suaát (%) Hình 3.23: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SS vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt - Hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 20,2% khi böôùc sang ngaøy thöù 2 xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 118 mg/l. d. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 4h Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) COD(sau xöû lí) Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 4 2.22 370 370 0 198 198 0 6.6 4 2.22 370 327.6 11.4 198 175 11.6 4 2.22 370 298 19.4 198 166 16 2 4 2.22 370 195.8 47 198 155 21.7 6..45 4 2.22 370 154 58.3 198 151 23.7 4 2.22 370 143.6 61.1 198 143 27.7 3 4 2.22 370 118.8 67.8 198 137 30.8 6.9 4 2.22 370 110 70.2 198 139 29.7 4 2.22 370 108 70.8 198 137 30.8 COD (mg/l) Hieäu suaát (%) Hình 3.23: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 310mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát sau 3 ngaøy xöû lyù coøn 108 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 70,8%. SS mg/l Hieäu suaát (%) Hình 3.24: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SS vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt - Hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 30,8% khi böôùc sang ngaøy thöù 3 xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 137 mg/l. e. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 2h Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) COD(sau xöû lí) Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 2 3.84 320 320 0 170 170 0 7.1 2 3.84 320 306 4.7 170 169 0.58 2 3.84 320 292 8.7 170 162 4.7 2 2 3.84 320 188 41.2 170 154 9.4 6.8 2 3.84 320 171 46.6 170 151 11.1 2 3.84 320 154 51.8 170 144 15.2 3 2 3.84 320 140 56.5 170 130 23.5 6.95 2 3.84 320 133 58.4 170 126 25.8 2 3.84 320 130 59.3 170 134 21.1 COD (mg/l) Hieäu suaát (%) Hình 3.25: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 320 mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát sau 3 ngaøy xöû lyù coøn 120,4 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 62,3%. SS mg/l Hieäu suaát (%) Hình 3.26: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SS vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt - Ñoái vôùi chaát raén lô löûng, hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 25,8% sau 2,5 ngaøy xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 126 mg/l. 3.3.2.3. Quaù trình taêng taûi troïng ( giai ñoaïn chaïy moâ hình ñoäng) a. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 24h: Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) COD(sau xöû lí) Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 24 0.31 310 310 0 140 140 0 6.6 2 24 0.31 310 192 38.0 140 130 7.1 7.12 3 24 0.31 310 106.0 65.8 140 125 10.7 7.16 4 24 0.31 310 98.0 68.3 140 114 18.5 6.6 COD (mg/l) Hieäu suaát (%) Hình 3.27: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Hieäu suaát xöû lyù taêng nhanh trong 2 ngaøy ñaàu tieân, sau ñoù chaäm laïi. - Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 310mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát sau 4 ngaøy xöû lyù coøn 98 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 68.3%. SS mg/l Hieäu suaát (%) Hình 3.28: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SS vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Ñoái vôùi chaát raén lô löûng, hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 18,5% sau 4 ngaøy xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 114 mg/l. b. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 12h Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) COD(sau xöû lí) Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 12 0.768 384 384 0 125 125 0 7.1 12 0.768 384 336.0 12.5 125 120 4 2 12 0.768 384 240.0 37.5 125 117 6.4 6.9 12 0.768 384 224.0 41.6 125 111 11.2 3 12 0.768 384 208.0 45.8 125 116 7.2 6.6 12 0.768 384 145.0 62.2 125 106 15.2 4 12 0.768 384 97.0 74.7 125 101 19.2 7.2 12 0.768 384 106.0 72.3 125 106 16 COD (mg/l) Hieäu suaát (%) Hình 3.29: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 384 mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát khi böôùc sang ñaàu ngaøy thöù 4 coøn 97 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 74,7%. SS mg/l Hieäu suaát (%) Hình 3.30: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SS vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Ñoái vôùi chaát raén lô löûng, hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 19,2% khi böôùc sang ngaøy thöù 4 xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 101 mg/l. c. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 6h Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng (kgCOD/m3ngñ) CODtröôùc xöû lí) COD(sau xöû lí) Hieäu suaát (%) SSvaøo SSra Hieäu suaát (%) pH 1 6 1.472 368 368 0 110 110 0 6.2 6 1.472 368 320 13.0 110 106 3.6 2 6 1.472 368 224 39.1 110 94 14.5 6.7 6 1.472 368 197.6 46.3 110 100 9 3 6 1.472 368 128.0 65.2 110 98 10.9 6.9 6 1.472 368 114.0 69.0 110 82 25.4 4 6 1.472 368 106.0 71.1 110 96 12.7 7.1 6 1.472 368 102.0 72.2 110 99 10 COD (mg/l) Hieäu suaát (%) Hình 3.31: Bieåu ñoà bieán thieân COD vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt - Vôùi giaù trò COD ban ñaàu laø 368 mg/l, ñaït hieäu suaát cao nhaát vaøo cuoái ngaøy thöù 4ù coøn 102 mg/l, ñaït hieäu quaû xöû lyù laø 72,2%. Hieäu suaát (%) SS mg/l Hình 3.32: Bieåu ñoà bieán thieân haøm löôïng SSCOD (mg/l) vaø hieäu quaû xöû lyù Nhaän xeùt: - Ñoái vôùi chaát raén lô löûng, hieäu quaû xöû lyù ñaït cao nhaát laø 25,4% sau 3 ngaøy xöû lyù. Luùc naøy haøm löôïng chaát raén lô löûng chæ coøn 82 mg/l. SS(mg/l) CHÖÔNG 4 SO SAÙNH VAØ KEÁT LUAÄN 4.1. So saùnh 4.1.1. So saùnh keát quaû quaù trình chaïy thích nghi giaù theå a. Baûng so saùnh COD vaø hieäu suaát xöû lyù Ngaøy Thôøi gian löu Taûi troïng CODtröôùc xöû lí CODsau xöû lí (Cöôùc nhöïa) Hieäu suaát(%) CODsau xöû lí (Xô Döøa) Hieäu suaát(%) 1 24 0.32 320 320 0 320 0 2 24 0.32 320 240 25 192 40 3 24 0.32 320 214.3 33.03 118.4 63 4 24 0.32 320 150.3 53.03 67.7