1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Môi trường sống ngày càng suy thoái kéo theo một loạt các hệ lụy cho con người và các
hệ sinh thái trên hành tinh của chúng ta. Như một quá trình tất yếu, phát triển kinh tế được xem
là một trong những nguyên nhân gây nên hiện tượng ô nhiễm, suy thoái và cạn kiệt tài nguyên,
đe dọa sự sống.
Ngày càng nhiều ngành công nghiệp ra đời mang nhiều sản phẩm phục vụ nhu cầu cộng
đồng và độ thỏa dụng của họ càng gia tăng thì sức chịu tải của môi trường càng giảm rõ rệt.
Nhiều dòng sông được xem là dòng sông chết, nhiều khu dân cư được xem là làng ung thư Đó
chính là hệ quả của việc xem nhẹ phát triển công nghiệp mà không quan tâm đến quản lý dòng
thải. Và ngành giấy cũng là một vấn đề được quan tâm như vậy.
Với đặc tính của một dòng thải giàu chất hữu cơ và khá nguy hại, thì vấn đề xử lý trước
khi thải ra nguồn tiếp nhận được quan tâm đặc biệt khi mà trong giai đoạn hiện nay, các giải
pháp quản lý (ISO 14001, Sản xuất sạch hơn ) chưa thể áp dụng nhuần nhuyễn và mang hiệu
quả tối ưu bằng các giải pháp kỹ thuật ở nước ta. Vì vậy, nhiều giải pháp thực tiễn đã mang lại
hiệu quả trong việc giảm nhẹ tác động của dòng thải ngành sản xuất. Công nghệ sinh học hiếu
khí làm được điều đó.
Cũng với bản chất là xử lý hiếu khí, nhưng xử lý nước thải bằng quá trình sinh trưởng lơ
lửng sẽ mang theo một lượng đáng kể vi sinh vật ra ngoài khi nước thải đã qua xử lý. Do vậy,
một trong những biện pháp mang lại hiệu quả xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là
nâng cao mật độ vi sinh vật trong hệ thống. Và sinh trưởng dính bám sẽ góp phần đảm bảo điều
này. Là quá trình xử lý sinh học trong đó sinh khối tồn tại và phát triển trong môi trường xử lý
dưới dạng màng bám vào giá thể - đạt hiệu quả cao và có nhiều lợi điểm trong công nghệ xử lý
nước thải do phần lớn vi sinh vật bám vào giá thể nên không bị cuốn ra ngoài.
Nhận thức điều đó, tìm kiếm một cơ hội để kết hợp hai quá trình: tăng trưởng lơ lửng và
tăng trưởng dính bám là cần thiết và việc tìm kiếm vật liệu làm giá thể vừa rẻ, vừa khả thi cũng
hết sức quan trọng. Thân lục bình (được phơi khô) - một loại vật phẩm rất phổ biến trong đời
sống nông thôn có thể đáp ứng được yêu cầu trên.
Từ những nhận thức khoa học và thực tiễn đó, đề tài “Nghiên cứu sử dụng thân lục bình
làm giá thể dính bám kết hợp công nghệ bùn hoạt tính trong xử lý nước thải công ty TNHH
giấy AFC - xã Vĩnh Lộc B - huyện Bình Chánh - TP.HCM” sẽ mở ra một hướng nghiên cứu mới, góp phần nâng cao hiệu quả xử lý nước thải ngành giấy nói riêng, cho các xí nghiệp, các
nhà máy nói chung để giảm thiểu vấn đề ô nhiễm.
1.2 MỤC ĐÍCH
Đánh giá khả năng sử dụng thân lục bình làm giá thể trong xử lý nước thải ngành sản xuất
bột giấy và giấy.
Đánh giá khả năng xử lý nước thải ngành sản xuất bột giấy và giấy bằng công nghệ bùn
hoạt tính.
Xác định hiệu quả xử lý COD, SS, pH trong nước thải của sản xuất bột giấy và giấy.
1.3 ĐỐI TưỢNG NGHIÊN CỨU
Giá thể: thân lục bình phơi khô.
Nước thải: vì việc ứng dụng công nghệ xử lý chung cho một ngành công nghiệp rất khó
khăn, do mỗi nhà máy có đặc trưng riêng về công nghệ, nguyên vật liệu sản xuất, nên
thành phần và tính chất nước thải thường khác nhau. Do đó, nước thải được sử dụng trong
nghiên cứu là nước thải được lấy từ hố thu nước thải của Công ty TNHH giấy AFC đặt tại
xã Vĩnh Lộc B, huyện Bình Chánh, TP.HCM.
1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Tiến hành phân tích các chỉ tiêu đầu vào của nước thải sản xuất giấy sau khi lấy từ Công
Ty TNHH Giấy AFC – Xã Vĩnh Lộc B – Huyện Bình Chánh – TP.HCM.
Tiến hành chạy mô hình thí nghiệm và phân tích các chỉ tiêu đầu ra với các chế độ tải
trọng khác nhau để tìm ra khoảng nồng độ xử lý tối ưu nhất đối với giá thể nghiên cứu.
Đưa ra các số liệu mà thân lục bình có khả năng xử lý đối với loại nước thải ngành sản
xuất giấy và bột giấy.
1.5 PHưƠNG PHÁP THỰC HIỆN
Phương pháp xây dựng mô hình mô phỏng bể phản ứng với kích thước nhỏ
Phương pháp phân tích chỉ tiêu
Phương pháp thu thập và xử lý thông tin, số liệu
Phương pháp đánh giá, kiểm tra
1.6 PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Mô hình trong phòng thí nghiệm
Ứng dụng với bể sinh học hiếu khí
Áp dụng cho nước thải giấy
95 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2187 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Nghiên cứu sử dụng thân lục bình làm giá thể dính bám kết hợp quá trình bùn hoạt tính trong xử lý nước thải nhà máy giấy AFC, huyện Bình Chánh, Tp Hồ Chí Minh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
l dd NaOH 40% dung dịch chuyển sang màu xanh lá mạ.
- Bình hứng: Cho 20ml dd sulfuric acid 0,1N + 3 giọt tashiro
- Lắp bình cất đạm và bình hứng vào Bộ chưng cất Kjedalh, cất trong khoảng 30 phút. Đem
bình hứng đi chuẩn độ bằng dd NaOH 0,1N
- Lượng Nito trong nước thải tính bằng công thức:
N (mg/l) = 1,42 * ( V1 – V2 ) * 2/ a
Trong đó:
+ V1 = ml H2SO4 cho vào bình hứng
+ V2 = ml NaOH chuẩn độ
+ a = ml mẫu ban đầu = 100ml
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 40
3.6. Vận hành mô hình
Nước thải được lấy tại cống xả của Công Ty TNHH Giấy AFC, xã Vĩnh Lộc B, huyện
Bình Chánh, TP.HCM. Các mẫu nước thải được vận chuyển về phòng thí nghiệm khoa Môi
Trường để xác định một số thông số như COD, SS, pH, Tổng Nitơ. Nhìn chung, nước thải này có
hàm lượng hữu cơ, chất dinh dưỡng khá cao, hoàn toàn phù hợp cho việc xử lý bằng phương
pháp sinh học mà không cần phải bổ sung bất kỳ chất dinh dưỡng nào.
Hình 3.5 Quá trình lấy mẫu nước thải
Bùn hoạt tính dùng cho việc xử lý được lấy tại trạm xử lý nước thải tập trung của Khu
Công Nghiệp Tân Bình - TP.HCM. Bùn được lấy trực tiếp từ các bể sinh học hiếu khí của trạm,
sau đó tiến hành xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS – Suspended Solids), khả năng lắng
của bùn thể hiện qua chỉ số thể tích bùn (SVI - Sludge Volume Index) nhằm kiểm tra chất lượng
bùn.
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 41
Hình 3.6 Bùn hoạt tính
Cả 2 mô hình bùn hoạt tính truyền thống và mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể đều được
tiến hành tương tự nhau. Tuy nhiên, đối với mô hình bùn hoạt tính kết hợp với việc sử dụng thêm
giá thể thì trong mỗi giai đoạn của quá trình chạy mô hình có bổ sung thêm thân lục bình vào bể
sinh học (với thể tích ~ 1/3 thể tích bể).
Xác định thông số của bùn:
- Lấy thể tích V (ml) bùn, sấy ở 105
o
C, xác định MLSS của bùn mss = 0,2134 g
- Nồng độ bùn được xác định :
V
MLSS
Cb
(mg/l) =
)/(21340
10
102134,0 6
lmg
Giai đoạn chuẩn bị nước thải
- Chọn lượng nước thải cần xử lý là 48 lít. Bùn nuôi cấy ban đầu được lấy từ công trình bùn
hoạt tính hiếu khí ở của trạm xử lý nước thải tập trung tại khu công nghiệp Tân bình-
TP.HCM. Pha bùn với nước thải đã pha loãng sao cho hỗn hợp bùn và nước thải có nồng
độ chất rắn lơ lửng (MLSS - Mixed Liquor Suspended Solids) = 2000 – 3500 mg/l (ở đây
chọn MLSS = 2500 mg/l)theo hệ phương trình sau:
buønnöôùchh
hhhhbuønbuønnöôùcnöôùc
VVV
xSSVxSSVxSSV
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 42
Trong đó:
+ Vnước, Vbùn, Vhh: Thể tích của nước thải (lít) đã pha loãng, thể tích bùn, thể tích hỗn
hợp gồm bùn và nước thải.
+ SSnước, SSbùn, SShh: Hàm lượng chất rắn lơ lửng (mg/l) của nước thải, bùn và hỗn
hợp nước thải và bùn.
Sau khi tính toán thì lượng bùn cần cho vào là 4 lít và lượng nước thải cho vào là 44
lít. Ta đánh dấu mức bùn trong bể để thuận tiện cho việc duy trì thể tích bùn đã được xác
định.
- Xác định hệ số pha loãng để nồng độ COD đầu vào của mô hình là 300mg/l: Lượng nước
thải cần cho vào mô hình là 44 lít với nồng độ COD chưa pha loãng là 4800 mg/l. Vậy hệ
số pha loãng để COD đầu vào của mô hình là 300 mg/l là 16, nghĩa là trong 44 lít nước
cần cho vào mô hình thì có 2.75 lít nước thải (chưa pha loãng) và 41.25 lít nước sạch.
Quá trình thích nghi
Ở giai đoạn này tiến hành làm các bước sau:
- Giai đoạn thích nghi bắt đầu ở tải trọng 0,6 kg/m
3
.ngđ tương ứng với COD vào khoảng
300 mg/l và thời gian lưu nước là 24 giờ.
- Cho hỗn hợp bùn và nước thải vào bể sinh học, xác định các thông số COD, pH, MLSS
đầu vào và tiến hành sục khí liên tục trong 24 giờ. Trong quá trình sục khí, cần theo dõi
chỉ số nồng độ oxy hòa tan trong nước thải (DO – Dissolved Oxygen) để kịp thời điều
chỉnh lượng khí cần cung cấp vào bể (DO = 3 – 5 mg/l).
- Sau 24 giờ, lấy nước thải để xác định các thông số: pH, SS, COD.
- Tiếp tục tiến hành việc thích nghi cho đến khi hiệu quả khử COD dần ổn định.
- Giai đoạn thích nghi kết thúc khi COD ổn định theo thời gian lưu nước, khi đó bùn kết
cụm thành dạng bông màu nâu sẫm, dễ lắng.
- Vẽ đồ thị biểu diễn hiệu quả khử COD theo thời gian đối với thí nghiệm thích nghi và
nhận xét.
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 43
Quá trình tăng tải trọng
Cuối giai đoạn thích nghi, xác định các thông số COD, MLSS, pH sau 24 giờ.
Đánh dấu mức bùn lắng sau 30 phút (mức bùn lắng này ứng với SS khoảng 2500 mg/l).
Xác định khả năng lắng của bùn bằng chỉ tiêu SVI.
- Cách xác định SVI:
+ Lấy 1 lít mẫu được lấy từ bình phản ứng (sau khi thích nghi bùn)
+ Khả năng lắng của bùn được đo bằng cách đổ hỗn hợp đến vạch 1 lít, để lắng
trong 30 phút, sau đó được thể tích bị chiếm bởi bùn lắng.
+ SS được xác định bằng cách lọc, sấy khô và cân trọng lượng.
+ SVI là thể tích bằng ml bị chiếm giữ bởi 1 gam bùn hoạt tính sau khi để lắng 30
phút hỗn hợp trong bể phản ứng, được tính:
)/(35,0
2870
100011000
gml
MLSS
V
SVI
-
Tăng tải trọng COD ứng với thời gian lưu nước là 24h, 12h, 6h, 4h,2h.
- Ở mỗi tải trọng xác định COD, pH, SS.
- Khi hiệu quả khử COD ở tải trọng nào đó ổn định trong thời gian tối thiểu 3 ngày,
tiếp tục tăng tải cao hơn. Quá trình tăng tải kết thúc khi hiệu quả COD giảm. Lúc đó
hiện tượng quá tải xảy ra.
- Lập bảng số liệu mô hình tĩnh sắp xếp theo thời gian lưu nước tăng dần và vẽ đồ thị
biểu diễn mô hình tĩnh sắp xếp theo thời gian lưu nước tăng dần và nhận xét.
Chạy mô hình động và xác định các thông số động học
- Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước (24h): lập bảng số liệu, vẽ đồ thị quan
hệ thời gian và hiệu quả khử COD, COD vào và ra.
- Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước (12h): lập bảng số liệu, vẽ đồ thị quan
hệ thời gian và hiệu quả khử COD, COD vào và ra.
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 44
- Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước (6h): lập bảng số liệu, vẽ đồ thị quan
hệ thời gian và hiệu quả khử COD, COD vào và ra.
- Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước (4h): lập bảng số liệu, vẽ đồ thị quan
hệ thời gian và hiệu quả khử COD, COD vào và ra.
- Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước (2h): lập bảng số liệu, vẽ đồ thị quan
hệ thời gian và hiệu quả khử COD, COD vào và ra.
Các hệ số động học của quá trình sinh học hiếu khí bao gồm hằng số bán vận tốc Ks,
tốc độ sử dụng cơ chất tối đa K, tốc độ sinh trưởng vùng tối đa m, hệ số sản lượng tối đa Y
và hệ số phân huỷ nội bào Kd. Các thông số này được xác định theo 2 phương trình sau:
K
1
S
1
*
K
K
)SS(
.X
S
0
d
0
C
K
).X(
)]SS.(Y[1
Trong đó:
+ X : Hàm lượng bùn hoạt tính MLSS, mg/l
+ : Thời gian lưu nước trong bể aerotank, ngày
+ c : Thời gian lưu bùn, ngày
+ S0 : Nồng độ COD đầu vào, mg/l
+ S : Nồng độ COD đầu ra, mg/l
+ S0–S: Lượng COD giảm đi sau xử lý, mg/l
Dựa vào số liệu thí nghiệm, bằng phương pháp hồi quy tuyến tính, xác định mối
quan hệ bậc nhất (y = ax+b) giữa các thông số động học trên qua việc tìm hệ số a và b của
đường thẳng y = ax+b.
Lập bảng chọn lựa như sau:
Cột S:
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 45
+ Lấy từ lúc bắt đầu chạy với t = 1 ngày đến khi COD bắt đầu giảm (chạy động)
+ Lấy tiếp giá trị khi chạy với t = 0,5 ngày ở COD max.
+ Lấy tiếp giá trị ở thời điểm chạy tĩnh (tăng tải trọng) với t = 24(h), t = 12(h), t =
6(h)
Ta được bảng sau:
S0 S n = b X
S
1
)SS(
.X
0
X
)SS(
0
b
1
+ Vẽ đường thẳng hồi quy tuyến tính quan hệ giữa thông số
X
)SS(
0
và
b
1
Từ đó ta có phương trình dạng: y = ax + b
aY
bK
d
+ Vẽ đường thẳng hồi quy tuyến tính quan hệ giữa X./ (S0 – S) và 1/S
Từ đó ta có phương trình dạng: y= ax + b
KaKa
K
K
b
K
K
b
S
S .
11
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 46
4.1. Kết quả xác định thông số đầu vào của nƣớc thải
pH = 6.5
SS = 795 mg/l
COD = 4800 mg/l
BOD5 = 3470 mg/l
Tổng Nitơ = 45.44 mg/l
4.2. Mô hình bùn hoạt tính (mô hình đối chứng)
4.2.1. Giai đoạn thích nghi
Bảng 4.1 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính giai đoạn thích nghi
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
1 24 0.6 300 330 -10,0 1500 6,5
2 24 0.6 300 350 -16,7 1320 5.9
3 24 0.6 300 250 16,7 1630 6.2
4 24 0.6 300 100 66,7 1700 7.0
5 24 0.6 300 120 60,0 1750 7.2
6 24 0.6 300 90 70,0 2050 7.5
7 24 0.6 300 84 72,0 2690 6.9
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 47
Hình 4.1 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn
thích nghi
4.2.2. Giai đoạn tăng tải trọng
Chạy tăng tải trọng tĩnh với thời gian lưu nước 24h
Bảng 4.2 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn tĩnh với thời gian lƣu
nƣớc 24h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
1 24 0.6 300 330 -10,0 1570 6.3
2 24 0.6 300 220 26,7 1300 6.5
3 24 0.6 300 130 56,7 2020 7.2
4 24 0.6 300 90 70,0 2105 7.4
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 48
Hình 4.2 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn
tĩnh với thời gian lưu nước 24h
Chạy tăng tải trọng tĩnh với thời gian lưu nước 12h
Bảng 4.3 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn tĩnh với thời gian lƣu
nƣớc 12h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
1
12 1.2 300 350 -16,7 1850 6.5
12 1.2 300 350 -16,7 1700 6.4
2
12 1.2 300 340 -13,3 1650 6.7
12 1.2 300 310 -3,3 1500 6.8
3
12 1.2 300 270 10,0 2050 7.0
12 1.2 300 210 30,0 2010 7.1
4
12 1.2 300 120 60,0 2250 7.2
12 1.2 300 84 72,0 2200 7.1
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 49
Hình 4.3 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn
tĩnh với thời gian lưu nước 12h
Chạy tăng tải trọng tĩnh với thời gian lưu nước 6h
Bảng 4.4 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn tĩnh với thời gian lƣu
nƣớc 6h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
1
6 2.4 300 330 -10,0 1650 6.3
6 2.4 300 330 -10,0 1550 6.3
2
6 2.4 300 340 -13,3 1660 6.1
6 2.4 300 310 -3,3 1530 6.5
3
6 2.4 300 270 10,0 1980 6.7
6 2.4 300 240 20,0 1950 7.0
4
6 2.4 300 180 40,0 1900 7.0
6 2.4 300 92 69.3 2015 7.1
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 50
Hình 4.4 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn
tĩnh với thời gian lưu nước 6h
Chạy tăng tải trọng tĩnh với thời gian lưu nước 4h
Bảng 4.5 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn tĩnh với thời gian lƣu
nƣớc 4h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
4 3.6 300 310 -3,3 1550 6.4
1 4 3.6 300 330 -10,0 1450 6.4
4 3.6 300 320 -6,7 1600 6.5
4 3.6 300 300 0,0 1750 6.3
2 4 3.6 300 310 -3,3 1480 6.5
4 3.6 300 290 3,3 1322 6.7
3
4 3.6 300 270 10,0 1650 7.0
4 3.6 300 250 16,7 1760 7.0
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 51
4 3.6 300 220 26,7 1800 7.0
4
4 3.6 300 170 43,3 1950 7.1
4 3.6 300 95 68,3 1700 7.0
4 3.6 300 90 70,0 1950 7.3
Hình 4.5 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn
tĩnh với thời gian lưu nước 4h
Chạy tăng tải trọng tĩnh với thời gian lưu nước 2h
Bảng 4.6 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn tĩnh với thời gian lƣu
nƣớc 2h
Ngày
Thời
gian (h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
2 7.2 300 300 0,0 1670 6.5
1 2 7.2 300 310 -3,3 1600 6.4
2 7.2 300 320 -6,7 1540 6.4
2 7.2 300 320 -6,7 1680 6.3
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 52
2 7.2 300 350 -16,7 1720 6.4
2 2 7.2 300 300 0,0 1750 6.5
2 7.2 300 300 0,0 1760 6.7
2 7.2 300 280 6,7 1850 6.7
3
2 7.2 300 250 16,7 1564 6.8
2 7.2 300 255 15,0 1650 7.0
2 7.2 300 240 20,0 1570 7.0
2 7.2 300 220 26,7 1740 7.1
4
2 7.2 300 180 40,0 1890 7.2
2 7.2 300 160 46,7 1960 7.2
2 7.2 300 120 60,0 1945 7.1
2 7.2 300 106 64,7 1950 7.1
Hình 4.6 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn
tĩnh với thời gian lưu nước 2h
Tổng hợp kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn chạy tĩnh
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 53
Bảng 4.7 Số liệu mô hình bùn hoạt tính giai đoạn tĩnh sắp xếp theo thời gian lƣu nƣớc tăng
dần
Thời gian
(giờ)
Tải trọng
(kgCOD/ngày)
COD vào
(mg/l)
COD ra
(mg/l)
Hiệu suất
(%)
MLSS (mg/l)
2 7.2 300 106 64.7 1950
4 3.6 300 90 70.0 1735
6 2.4 300 92 69.3 2015
12 1.2 300 84 72.0 2200
24 0.6 300 90 70.0 2105
Hình 4.7 Biểu đồ biểu diễn hiệu quả xử lý COD theo thời gian lưu nước của mô hình bùn
hoạt tính
Bảng 4.8 Số liệu mô hình bùn hoạt tính giai đoạn tĩnh xếp theo tải trọng tăng dần
Tải trọng
(kgCOD/ngày)
Thời
gian
(giờ)
COD vào
(mg/l)
COD ra
(mg/l)
Hiệu suất
(%)
MLSS (mg/l)
0.6 24 300 90 70 2105
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 54
1.2 12 300 84 72 2200
2.4 6 300 92 69.3 2015
3.6 4 300 90 70 1735
7.2 2 300 106 64.7 1950
Hình 4.8 Biểu đồ biểu diễn hiệu quả xử lý COD theo tải trọng của mô hình bùn hoạt tính
4.2.3. Giai đoạn chạy động và xác định các thông số động học
4.2.3.1. Giai đoạn chạy động
Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước 24h
Bảng 4.9 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn động với thời gian lƣu
nƣớc 24h
Ngày
Thời
gian (h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
1 24 0.6 300 320 -6.7 1750 6.5
2 24 0.6 300 270 10 1530 6.7
3 24 0.6 300 110 63.3 1250 6.9
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 55
4 24 0.6 300 82 72.7 1140 7.2
Hình 4.9 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn
chạy động với thời gian lưu nước 24h
Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước 12h
Bảng 4.10 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn động với thời gian lƣu nƣớc
12h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
1
12 1.2 300 350 -16.7 1650 6.5
12 1.2 300 340 -13.3 1850 6.7
2
12 1.2 300 320 -6.7 1893 6.4
12 1.2 300 350 -16.7 1698 6.6
3
12 1.2 300 260 13.3 1560 6.8
12 1.2 300 210 30.0 1650 7.0
4 12 1.2 300 92 69.3 1895 7.2
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 56
12 1.2 300 85 71.7 1978 7.3
Hình 4.10 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn
chạy động với thời gian lưu nước 12h
Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước 6h
Bảng 4.11 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn động với thời gian lƣu nƣớc
6h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
1
6 2.4 300 320 -6,7 1558 6.3
6 2.4 300 310 -3,3 1502 6.4
2
6 2.4 300 330 -10,0 1450 6.5
6 2.4 300 280 6,7 1340 6.4
3
6 2.4 300 240 20,0 1560 6.7
6 2.4 300 190 36,7 1705 6.9
4
6 2.4 300 145 51,7 1805 7.1
6 2.4 300 84 72,0 1900 7.0
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 57
Hình 4.11 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn
chạy động với thời gian lưu nước 6h
Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước 4h
Bảng 4.12 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn động với thời gian lƣu
nƣớc 4h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
4 3.6 300 320 -6,7 1560 6.4
1 4 3.6 300 320 -6,7 1705 6.3
4 3.6 300 330 -10,0 1805 6.3
4 3.6 300 280 6,7 1698 6.5
2 4 3.6 300 270 10,0 1560 6.4
4 3.6 300 245 18,3 1650 6.6
3
4 3.6 300 210 30,0 1550 6.8
4 3.6 300 185 38,3 1705 6.8
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 58
4 3.6 300 170 43,3 1960 6.9
4
4 3.6 300 110 63,3 1800 7.1
4 3.6 300 94 68,7 1950 7.1
4 3.6 300 82 72,7 1905 7.2
Hình 4.12 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn
chạy động với thời gian lưu nước 4h
Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước 2h
Bảng 4.13 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn động với thời gian lƣu nƣớc
2h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
2 7.2 300 300 0,0 1350 6.2
1 2 7.2 300 320 -6,7 1345 6.2
2 7.2 300 325 -8,3 1460 6.2
2 7.2 300 335 -11,7 1360 6.4
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 59
2 7.2 300 350 -16,7 1340 6.5
2 2 7.2 300 320 -6,7 1378 6.4
2 7.2 300 285 5,0 1505 6.6
2 7.2 300 240 20,0 1603 6.8
3
2 7.2 300 235 21,7 1624 6.9
2 7.2 300 225 25,0 1680 7.1
2 7.2 300 180 40,0 1780 7.0
2 7.2 300 155 48,3 1890 7.0
4
2 7.2 300 130 56,7 1745 6.9
2 7.2 300 110 63,3 1803 7.0
2 7.2 300 95 68,3 1789 6.9
2 7.2 300 78 74,0 1968 7.2
Hình 4.13 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính trong giai đoạn
chạy động với thời gian lưu nước 2h
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 60
4.2.3.2. Xác định các thông số động học
Các hệ số động học của quá trình sinh học hiếu khí bao gồm hằng số bán vận tốc Ks,
tốc độ sử dụng cơ chất tối đa K, tốc độ sinh trưởng vùng tối đa m, hệ số sản lượng tối đa Y
và hệ số phân huỷ nội bào Kd. Các thông số này được xác định theo 2 phương trình sau:
K
1
S
1
*
K
K
)SS(
.X
S
0
d
0
C
K
).X(
)]SS.(Y[1
Trong đó:
+ X : Hàm lượng bùn hoạt tính MLSS, mg/l
+ : Thời gian lưu nước trong bể aerotank, ngày
+ c : Thời gian lưu bùn, ngày
+ S0 : Nồng độ COD đầu vào, mg/l
+ S : Nồng độ COD đầu ra, mg/l
+ S0–S: Lượng COD giảm đi sau xử lý, mg/l
Dựa vào số liệu thí nghiệm, bằng phương pháp hồi quy tuyến tính, xác định mối
quan hệ bậc nhất (y = ax+b) giữa các thông số động học trên qua việc tìm hệ số a và b của
đường thẳng y = ax+b.
Lập bảng chọn lựa như sau:
Cột S:
+ Lấy từ lúc bắt đầu chạy với t = 1 ngày đến khi COD bắt đầu giảm (chạy động)
+ Lấy tiếp giá trị khi chạy với t = 0,5 ngày ở COD max.
+ Lấy tiếp giá trị ở thời điểm chạy tĩnh (tăng tải trọng) với t = 24(h), t = 12(h), t =
6(h).
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 61
Ta được bảng sau:
S0 S n = b X
S
1
)(
.
0 SS
X
X
)SS(
0
b
1
300 110 1 1680 0.0091 8.124 0.152 1
300 82 1 1760 0.0122 8.902 0.191 1
300 92 0.5 2115 0.0109 6.271 0.206 2
300 85 0.5 2138 0.0118 6.817 0.201 2
300 90 1 2105 0.0111 7.136 0.100 1
300 84 0.5 2200 0.0119 7.301 0.196 2
300 92 0.17 2750 0.0108 6.325 0.443 5.9
+ Vẽ đường thẳng hồi quy tuyến tính quan hệ giữa thông số
X
)SS(
0
và
b
1
Hình 4.14 Đường thẳng hồi quy tuyến tính xác định thông số Kd và Y
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 62
Từ đó ta có phương trình dạng: y = 2.138x + 0.3172
)/(138.2
)(3172.0 1
mgCODmgbùnaY
ngàybK d
+ Vẽ đường thẳng hồi quy tuyến tính quan hệ giữa X./ (S0 – S) và 1/S
Hình 4.15 Đường thẳng hồi quy tuyến tính xác định thông số K và Ks
Từ đó ta có phương trình dạng: y= 49.707x + 0.8491
)/(65.5818.1*707.49.
)(18.1
8491.0
111 1
lmgKaKa
K
K
ngày
b
K
K
b
S
S
4.3. Mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể
4.3.1. Giai đoạn thích nghi
Bảng 4.14 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể trong giai đoạn thích nghi
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
1 24 0.6 300 310 -3,3 1750 6,5
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 63
2 24 0.6 300 360 -20,0 1875 6.1
3 24 0.6 300 340 -13,3 1630 6.8
4 24 0.6 300 205 31,7 1780 7.0
5 24 0.6 300 120 60,0 1950 7.2
6 24 0.6 300 105 65,0 2050 7.5
7 24 0.6 300 94 68,7 2025 7.2
Hình 4.16 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể
trong giai đoạn thích nghi
4.3.2. Giai đoạn tăng tải trọng
Chạy tăng tải trọng tĩnh với thời gian lưu nước 24h
Bảng 4.15 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể trong giai đoạn tĩnh với thời
gian lƣu nƣớc 24h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
1 24 0.6 300 345 -15,0 1680 6.5
2 24 0.6 300 305 -1,7 1205 6.2
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 64
3 24 0.6 300 150 50,0 1538 7.1
4 24 0.6 300 85 71,7 1780 7.3
Hình 4.17 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể
trong giai đoạn tĩnh với thời gian lưu nước 24h
Chạy tăng tải trọng tĩnh với thời gian lưu nước 12h
Bảng 4.16 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể trong giai đoạn tĩnh với thời
gian lƣu nƣớc 12h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
1
12 1.2 300 340 -13,3 1930 6.4
12 1.2 300 370 -23,3 1840 6.2
2
12 1.2 300 320 -6,7 1487 6.7
12 1.2 300 270 10,0 1403 6.8
3
12 1.2 300 250 16,7 1560 7.2
12 1.2 300 205 31,7 1780 7.1
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 65
4
12 1.2 300 120 60,0 1845 7.2
12 1.2 300 82 72,7 1945 7.3
Hình 4.18 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể
trong giai đoạn tĩnh với thời gian lưu nước 12h
Chạy tăng tải trọng tĩnh với thời gian lưu nước 6h
Bảng 4.17 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể trong giai đoạn tĩnh với thời
gian lƣu nƣớc 6h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
1
6 2.4 300 360 -20,0 1690 6.4
6 2.4 300 345 -15,0 1490 6.4
2
6 2.4 300 320 -6,7 1470 6.7
6 2.4 300 305 -1,7 1410 6.5
3
6 2.4 300 232 22,7 1538 6.9
6 2.4 300 240 20,0 1805 7.2
4 6 2.4 300 160 46,7 1810 7.0
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 66
6 2.4 300 77 74,3 1802 7.3
Hình 4.19 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể
trong giai đoạn tĩnh với thời gian lưu nước 6h
Nhận xét: Đối với tải trọng 2.4kgCOD/ngày
Chạy tăng tải trọng tĩnh với thời gian lưu nước 4h
Bảng 4.18 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể trong giai đoạn tĩnh với thời
gian lƣu nƣớc 4h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
4 3.6 300 385 -28,3 1580 6.5
1 4 3.6 300 370 -23,3 1530 6.4
4 3.6 300 316 -5,3 1405 6.8
4 3.6 300 300 0,0 1650 6.3
2 4 3.6 300 265 11,7 1180 6.5
4 3.6 300 248 17,3 1387 6.7
3 4 3.6 300 220 26,7 1465 6.9
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 67
4 3.6 300 198 34,0 1537 7.6
4 3.6 300 168 44,0 1768 7.0
4
4 3.6 300 120 60,0 1785 7.1
4 3.6 300 95 68,3 1585 7.5
4 3.6 300 83 72,3 1760 7.4
Hình 4.20 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể
trong giai đoạn tĩnh với thời gian lưu nước 4h
Chạy tăng tải trọng tĩnh với thời gian lưu nước 2h
Bảng 4.19 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể trong giai đoạn tĩnh với thời
gian lƣu nƣớc 2h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
2 7.2 300 320 -6,7 1648 6.5
1 2 7.2 300 335 -11,7 1630 6.4
2 7.2 300 340 -13,3 1610 6.4
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 68
2 7.2 300 340 -13,3 1530 6.3
2 7.2 300 370 -23,3 1643 6.4
2 2 7.2 300 330 -10,0 1590 6.5
2 7.2 300 305 -1,7 1680 6.7
2 7.2 300 280 6,7 1705 6.7
3
2 7.2 300 235 21,7 1590 6.8
2 7.2 300 255 15,0 1487 7.0
2 7.2 300 210 30,0 1430 7.0
2 7.2 300 195 35,0 1695 7.1
4
2 7.2 300 180 40,0 1760 7.2
2 7.2 300 150 50,0 1805 7.2
2 7.2 300 120 60,0 1670 7.1
2 7.2 300 88 70,7 1845 7.1
Hình 4.21 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể
trong giai đoạn tĩnh với thời gian lưu nước 2h
Tổng hợp kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể trong giai đoạn chạy tĩnh
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 69
Bảng 4.20 Số liệu mô hình kết hợp giai đoạn tĩnh xếp theo thời gian lƣu nƣớc tăng
dần
Thời gian
(giờ)
Tải trọng
(kgCOD/ngày)
COD vào
(mg/l)
COD ra
(mg/l)
Hiệu suất
(%)
MLSS (mg/l)
2 7.2 300 88 70,7 1845
4 3.6 300 83 72,3 1760
6 2.4 300 77 74,3 1802
12 1.2 300 82 72,7 1945
24 0.6 300 85 71,7 1780
Hình 4.22 Biểu đồ biểu diến hiệu quả xử lý COD theo thời gian lưu nước của mô hình bùn
hoạt tính kết hợp giá thể
Bảng 4.21 Số liệu mô hình kết hợp giai đoạn chạy tĩnh xếp theo tải trọng tăng dần
Tải trọng
(kgCOD/ngày)
Thời gian
(giờ)
COD vào
(mg/l)
COD ra
(mg/l)
Hiệu suất
(%)
MLSS
(mg/l)
0.6 24 300 85 71,7 1780
1.2 12 300 82 72,7 1945
2.4 6 300 77 74,3 1802
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 70
3.6 4 300 83 72,3 1760
7.2 2 300 88 70,7 1845
Hình 4.23 Biểu đồ biểu diến hiệu quả xử lý COD theo tải trọng của mô hình bùn hoạt tính kết
hợp giá thể
4.3.3. Giai đoạn chạy động và xác định các thông số động học
4.3.3.1. Giai đoạn chạy động
Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước 24h
Bảng 4.22 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể trong giai đoạn động với
thời gian lƣu nƣớc 24h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
1 24 0.6 300 335 -11,7 1720 6.6
2 24 0.6 300 260 13,3 1490 7.0
3 24 0.6 300 120 60,0 1240 6.9
4 24 0.6 300 95 68,3 1205 7.2
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 71
Hình 4.24 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể
trong giai đoạn chạy động với thời gian lưu nước 24h
Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước 12h
Bảng 4.23 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể trong giai đoạn động với
thời gian lƣu nƣớc 12h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
1
12 1.2 300 360 -20,0 1590 6.6
12 1.2 300 375 -25,0 1785 6.7
2
12 1.2 300 310 -3,3 1793 7.0
12 1.2 300 250 16,7 1610 7.2
3
12 1.2 300 210 30,0 1495 7.4
12 1.2 300 120 60,0 1587 7.2
4
12 1.2 300 95 68,3 1808 7.2
12 1.2 300 75 75,0 1845 7.5
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 72
Hình 4.25 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể
trong giai đoạn chạy động với thời gian lưu nước 12h
Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước 6h
Bảng 4.24 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể trong giai đoạn động với
thời gian lƣu nƣớc 6h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử
lý (mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
1
6 2.4 300 360 -20,0 1550 6.3
6 2.4 300 340 -13,3 1482 6.4
2
6 2.4 300 315 -5,0 1403 6.5
6 2.4 300 260 13,3 1305 6.4
3
6 2.4 300 215 28,3 1465 6.7
6 2.4 300 190 36,7 1687 6.9
4
6 2.4 300 135 55,0 1732 7.1
6 2.4 300 69 77,0 1874 7.0
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 73
Hình 4.26 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể
giai đoạn chạy động với thời gian lưu nước 6h
Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước 4h
Bảng 4.25 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể trong giai đoạn động với
thời gian lƣu nƣớc 4h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
4 3.6 300 325 -8,3 1537 6.6
1 4 3.6 300 336 -12,0 1642 6.5
4 3.6 300 375 -25,0 1739 6.5
4 3.6 300 265 11,7 1584 7.0
2 4 3.6 300 290 3,3 1505 7.0
4 3.6 300 225 25,0 1597 7.2
3
4 3.6 300 210 30,0 1495 6.8
4 3.6 300 165 45,0 1630 6.8
4 3.6 300 170 43,3 1825 6.9
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 74
4
4 3.6 300 125 58,3 1792 7.4
4 3.6 300 84 72,0 1846 7.5
4 3.6 300 64 78,7 1876 7.2
Hình 4.27 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể
trong giai đoạn chạy động với thời gian lưu nước 4h
Chạy tải trọng động ứng với thời gian lưu nước 2h
Bảng 4.26 Kết quả chạy mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể trong giai đoạn động với
thời gian lƣu nƣớc 2h
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/m
3
.ngđ)
CODtrƣớc xử lý
(mg/l)
CODsau xử lý
(mg/l)
Hiệu
suất
(%)
MLSS
(mg/l)
pH
2 7.2 300 320 -6,7 1300 6.6
1 2 7.2 300 320 -6,7 1310 6.6
2 7.2 300 335 -11,7 1425 7.0
2 7.2 300 335 -11,7 1317 7.0
2 7.2 300 370 -23,3 1326 6.5
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 75
2 2 7.2 300 360 -20,0 1338 6.4
2 7.2 300 270 10,0 1402 7.0
2 7.2 300 225 25,0 1428 6.8
3
2 7.2 300 198 34,0 1507 6.9
2 7.2 300 205 31,7 1543 7.1
2 7.2 300 180 40,0 1664 7.0
2 7.2 300 155 48,3 1781 6.9
4
2 7.2 300 125 58,3 1705 6.9
2 7.2 300 105 65,0 1769 7.0
2 7.2 300 83 72,3 1790 7.2
2 7.2 300 72 76,0 1950 7.4
Hình 4.28 Biểu đồ biểu diễn hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể
trong giai đoạn chạy động với thời gian lưu nước 2h
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 76
4.3.3.2. Xác định các thông số động học
Các hệ số động học của quá trình sinh học hiếu khí bao gồm hằng số bán vận tốc Ks,
tốc độ sử dụng cơ chất tối đa K, tốc độ sinh trưởng vùng tối đa m, hệ số sản lượng tối đa Y
và hệ số phân huỷ nội bào Kd. Các thông số này được xác định theo 2 phương trình sau:
K
1
S
1
*
K
K
)SS(
.X
S
0
d
0
C
K
).X(
)]SS.(Y[1
Trong đó:
+ X : Hàm lượng bùn hoạt tính MLSS, mg/l
+ : Thời gian lưu nước trong bể aerotank, ngày
+ c : Thời gian lưu bùn, ngày
+ S0 : Nồng độ COD đầu vào, mg/l
+ S : Nồng độ COD đầu ra, mg/l
+ S0–S: Lượng COD giảm đi sau xử lý, mg/l
Dựa vào số liệu thí nghiệm, bằng phương pháp hồi quy tuyến tính, xác định mối
quan hệ bậc nhất (y = ax+b) giữa các thông số động học trên qua việc tìm hệ số a và b của
đường thẳng y = ax+b.
Lập bảng chọn lựa như sau:
Cột S:
+ Lấy từ lúc bắt đầu chạy với t = 1 ngày đến khi COD bắt đầu giảm (chạy động)
+ Lấy tiếp giá trị khi chạy với t = 0,5 ngày ở COD max.
+ Lấy tiếp giá trị ở thời điểm chạy tĩnh (tăng tải trọng) với t = 24(h), t = 12(h), t =
6(h)
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 77
Ta được bảng sau:
S0 S n = b X
S
1
)(
.
0 SS
X
X
)SS(
0
b
1
300 120 1 1650 0.00833 9.2361 0.1936 1
300 93 1 2090 0.01075 10.1310 0.1872 1
300 95 0.5 1895 0.01052 9.2320 0,2009 2
300 75 0.5 1978 0.01333 11.2008 0.1931 2
300 85 1 1780 0.01176 11.6102 0.1724 1
300 82 0.5 1945 0.01087 12.7037 0.1948 2
300 77 0.17 1802 0.01031 13.0021 0.2603 5.88
+ Vẽ đường thẳng hồi quy tuyến tính quan hệ giữa thông số
X
)SS(
0
và
b
1
Hình 4.29 Đường thẳng hồi quy tuyến tính xác định thông số Kd và Y
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 78
Từ đó ta có phương trình dạng: y = 3.014x + 0.3626
)/(014.3
)(3626.0 1
mgCODmgbùnaY
ngàybK d
+ Vẽ đường thẳng hồi quy tuyến tính quan hệ giữa X./ (S0 – S) và 1/S
Hình 4.30 Đường thẳng hồi quy tuyến tính xác định thông số K và Ks
Từ đó ta có phương trình dạng: y = 41.57x + 0.7501
)/(29.5533.1*57.41.
)(33.1
7501.0
111 1
lmgKaKa
K
K
ngày
b
K
K
b
S
S
4.4. Thảo luận kết quả
4.4.1. So sánh hiệu suất xử lý COD giữa 2 mô hình
4.4.1.1. Ớ mức tải trọng 0.6kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 24h)
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 79
Bảng 4.27 Hiệu suất xử lý COD của 2 mô hình ở tải trọng 0.6 kgCOD/ngày
Ngày
Thời
gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/ngày)
COD (mg/l) Hiệu suất (%)
MH bùn
hoạt tính
MH kết
hợp
MH bùn
hoạt tính
MH kết
hợp
1 24 0.6 330 345 -10,00 -15,00
2 24 0.6 220 305 26,67 -1,67
3 24 0.6 130 150 56,67 50,00
4 24 0.6 90 85 70,00 71,67
Hình 4.31 Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý COD của 2 mô hình với tải trọng 0.6kgCOD/ngày
Nhận xét: Nhìn chung, hiệu suất xử lý COD của mô hình bùn hoạt tính có phần ổn định
hơn mô hình kết hợp do thời gian thích nghi của VSV ngắn hơn. Còn đối với mô hình kết
hợp, vì trong mô hình còn có bổ sung giá thể, cần phải có thời gian để hình thành lớp
màng vi sinh trên giá thể nên trong thời gian 1 - 2 ngày đầu thì hiệu quả xử lý COD hầu
như chưa đạt ( -10% và 0%) nhưng khi qua đến ngày thứ 3 - 4 thì hiệu quả xử lý bắt đầu
tăng lên 72% và cao hơn so với mô hình bùn hoạt tính do lớp màng vi sinh đã hình thành.
Tuy nhiên, ơ mức tải trọng này thì hiệu suất xử lý của 2 mô hình chênh lệch không nhiều.
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 80
4.4.1.2. Ớ mức tải trọng 1.2 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 12h)
Bảng 4.28 Hiệu suất xử lý COD của 2 mô hình ở tải trọng 1.2 kgCOD/ngày
Ngày
Thời
gian (h)
Tải trọng
(kgCOD/ngày)
COD (mg/l) Hiệu suất (%)
MH bùn
hoạt tính
MH kết
hợp
MH bùn
hoạt tính
MH kết
hợp
1
12 1.2 350 340 -16,67 -13,33
12 1.2 350 370 -16,67 -23,33
2
12 1.2 340 320 -13,33 -6,67
12 1.2 310 270 -3,33 10,00
3
12 1.2 270 250 10,00 16,67
12 1.2 210 205 30,00 31,67
4
12 1.2 120 120 60,00 60,00
12 1.2 84 82 72,00 72,67
Hình 4.32 Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý COD của 2 mô hình với tải trọng 1.2kgCOD/ngày
Nhận xét: Ở mức tải trọng này thì diễn biến hiệu suất xử lý COD của hai mô hình cũng
như ở mức tải trong 0.6kgCOD/ngày và hiệu suất của 2 mô hình cũng chênh lệch nhau
không nhiều.
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 81
4.4.1.3. Ớ mức tải trọng 2.4 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 6h)
Bảng 4.29 Hiệu suất xử lý COD của 2 mô hình ở tải trọng 2.4 kgCOD/ngày
Ngày
Thời gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/ngày)
COD (mg/l) Hiệu suất (%)
MH bùn
hoạt tính
MH kết
hợp
MH bùn
hoạt tính
MH kết
hợp
1
6 2.4 330 360 -10,00 -20,00
6 2.4 330 345 -10,00 -15,00
2
6 2.4 340 320 -13,33 -6,67
6 2.4 310 305 -3,33 -1,67
3
6 2.4 270 232 10,00 22,67
6 2.4 240 240 20,00 20,00
4
6 2.4 180 160 40,00 46,67
6 2.4 92 77 69,33 74,33
Hình 4.33 Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý COD của 2 mô hình với tải trọng 2.4kgCOD/ngày
Nhận xét: Tương tự như trên, diễn biến hiệu suất xử lý ở mức tải trọng 2.4kgCOD/ngày
của mô hình kết hợp cũng theo chiều hướng tăng dần sau ngày thứ 2 và hiệu suất xử lý đã
tăng cao hơn 2 mức tải trọng 0.6 & 1.2kgCOD/ngày(74.3%) và cao hơn mô hình bùn hoạt
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 82
tính đơn giản (69.3%). Và mô hình bùn hoạt tính có dấu hiệu quá tải vì hiệu suất xử lý đã
thấp hơn so với hiệu suất xử lý ở mức tải trọng 1.2kgCOD/ngày.
4.4.1.4. Ớ mức tải trọng 3.6 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 4h)
Bảng 4.30 Hiệu suất xử lý COD của 2 mô hình ở tải trọng 3.6 kgCOD/ngày
Ngày
Thời gian
(h)
Tải trọng
(kgCOD/ngày)
COD (mg/l) Hiệu suất (%)
MH bùn
hoạt tính
MH kết
hợp
MH bùn
hoạt tính
MH kết
hợp
1
4 3.6 310 385 -3,33 -28,33
4 3.6 330 370 -10,00 -23,33
4 3.6 320 316 -6,67 -5,33
2
4 3.6 300 300 0,00 0,00
4 3.6 310 265 -3,33 11,67
4 3.6 290 248 3,33 17,33
3
4 3.6 270 220 10,00 26,67
4 3.6 250 198 16,67 34,00
4 3.6 220 168 26,67 44,00
4
4 3.6 170 120 43,33 60,00
4 3.6 95 95 68,33 68,33
4 3.6 90 83 70,00 72,33
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 83
Hình 4.34 Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý COD của 2 mô hình với tải trọng 3.6kgCOD/ngày
Nhận xét: Ở mức tải trọng này thì ta thấy hiệu quả xử lý của mô hình kết hợp cao hơn rõ
rệt so với mô hình bùn hoạt tính vì mô hình bùn hoạt tính đã bị quá tải (hiệu quả xử lý qua
các ngày thấp hơn nhiều so với các mức tải trọng thấp hơn). Tuy nhiên, hiệu quả xử lý của
mô hình kết hợp ở mức tải trọng này (72.33%) cũng có dấu hiệu giảm hơn so vơi mức tải
trọng 2.4kgCOD/ngày (74.33%).
4.4.1.5. Ớ mức tải trọng 7.2 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 2h)
Bảng 4.31 Hiệu suất xử lý COD của 2 mô hình ở tải trọng 7.2 kgCOD/ngày
Ngày
Thời
gian (h)
Tải trọng
(kgCOD/ngày)
COD (mg/l) Hiệu suất (%)
MH bùn
hoạt tính
MH kết
hợp
MH bùn
hoạt tính
MH kết
hợp
1
2 7.2 300 320 0,00 -6,67
2 7.2 310 335 -3,33 -11,67
2 7.2 320 340 -6,67 -13,33
2 7.2 320 340 -6,67 -13,33
2
2 7.2 350 370 -16,67 -23,33
2 7.2 300 330 0,00 -10,00
2 7.2 300 305 0,00 -1,67
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 84
2 7.2 280 280 6,67 6,67
3
2 7.2 250 235 16,67 21,67
2 7.2 255 235 15,00 21,67
2 7.2 240 210 20,00 30,00
2 7.2 220 195 26,67 35,00
4
2 7.2 180 180 40,00 40,00
2 7.2 160 150 46,67 50,00
2 7.2 120 120 60,00 60,00
2 7.2 102 78 66,00 74,00
Hình 4.35 Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý COD của 2 mô hình với tải trọng 7.2kgCOD/ngày
Nhận xét: ở mức tải trọng này thì nồng độ COD đầu ra cao hơn so với các tải trọng thấp
hơn khác, điều đó cho thấy cả 2 mô hình đều có dấu hiệu quả tải. Hiệu quả xử lý COD
qua các ngày của 2 mô hình giảm rõ rệt so với các tải trọng thấp hơn. Trong đó, mô hình
bùn hoạt tính truyền thống đạt 66% và mô hình kết hợp đạt 74%.
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 85
4.4.1.6. So sánh hiệu suất xử lý giữa hai mô hình theo các mức tải trọng
Bảng 4.32 Hiệu suất xử lý COD qua các mức tải trọng của 2 mô hình
Tải trọng
(kgCOD/ngày)
Hiệu suất xử lý COD (%)
Mô hình bùn hoạt tính Mô hình kết hợp
0,6 70 71,7
1,2 72 72,7
2,4 69,3 74,3
3,6 70 72,3
7,2 64,7 70,7
Hình 4.36 So sánh hiệu quả xử lý COD qua các mức tải trọng giữa 2 mô hình
Nhận xét: Qua biểu đồ trên, nhận thấy qua các mức tải trọng thì hiệu suất xử lý COD
của mô hình Kết Hợp luôn cáo hơn so với mô hình Bùn Hoạt Tính . Ở 2 mức tải trọng 0.2
và 1.2 kgCOD/ngày thì hiệu quả xử lý của 2 mô hình chênh lệch nhau không nhiều, trong
đó đối với mô hình bùn hoạt tính thì mức tải trọng 1.2kgCOD/ngày là mức tải trọng tối ưu
(khi tăng lên mức tải 2.4kgCOD/ngày thì có biểu hiện quá tải, hiệu suất xử lý giảm). Tuy
nhiên ở mức tải trọng 2.4kgCOD/ngày lại là mức tải trọng tối ưu của mô hình kết hợp vì
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 86
khi đó mô hình đã hình thành lớp màng vi sinh nên khả năng chịu tải của mô hình kết hợp
cao hơn mô hình bùn hoạt tính truyền thống.
4.4.2. So sánh biến thiên nồng độ SS giữa 2 mô hình
4.4.2.1. Ớ mức tải trọng 0.6 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 24h)
Bảng 4.33 Nồng độ SS của 2 mô hình ở tải trọng 0.6kgCOD/ngày
Ngày
Tải trọng
(kgCOD/ngày)
Thời gian
(h)
SS (mg/l)
MH bùn hoạt tính MH kết hợp
1 0.6 24 1570 1680
2 0.6 24 1300 1205
3 0.6 24 2020 1538
4 0.6 24 2105 1780
Hình 4.37 Biến thiên nồng độ SS của 2 mô hình với tải 0.6kgCOD/ngày
Nhận xét: Ở mức tải trọng 0.6kgCOD/ngày thì sau ngày đầu tiên nồng độ SS của cả
hai mô hình đều có chiều hướng giảm, vì do lúc này vi sinh vật chưa thích nghi kịp với
nước thải. Nhưng sau ngày thứ 2 thì nồng độ của cả hai mô hình đều có chiều hướng
tăng lên. Trong đó, nồng độ của mô hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể hầu như có
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 87
nồng độ SS thấp hơn so với mô hình bùn hoạt tính truyền thống vì một phần vi sinh vật
đã dính bám trên giá thể
4.4.2.2. Ớ mức tải trọng 1.2 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 12h)
Bảng 4.34 Nồng độ SS của 2 mô hình ở tải trọng 1.2kgCOD/ngày
Ngày
Tải trọng
(kgCOD/ngày)
Thời gian
(h)
SS (mg/l)
MH bùn hoạt tính MH kết hợp
1
1.2 12 1850 1930
1.2 12 1700 1840
2
1.2 12 1650 1487
1.2 12 1500 1403
3
1.2 12 2050 1560
1.2 12 2010 1780
4
1.2 12 2250 1845
1.2 12 2200 1985
Hình 4.38 Biến thiên nồng độ SS của 2 mô hình với tải 1.2kgCOD/ngày
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 88
Nhận xét: Đối với mức tải trọng 1.2kgCOD/ngày thì biến thiên nồng độ SS của mô hình
bùn hoạt tính có kết hợp giá thể có phần ổn định hơn so với mô hình bùn hoạt tính truyền
thống. Nồng độ SS của mô hình bùn hoạt tính có xu hướng giảm trong ngày đầu nhưng
tăng dần nhưng không đều ở ngày thứ 3 và thứ 4. Còn với mô hình bùn hoạt tính kết hợp
giá thể thì nồng độ SS tăng đều sau ngày thứ 2 và cũng tương tự như với tải trọng
0.6kgCOD/ngày thì nồng độ SS của mô hình kết hợp luôn thấp hơn so với mô hình bùn
hoạt tính truyền thống.
4.4.2.3. Ớ mức tải trọng 2.4 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 6h)
Bảng 4.35 Nồng độ SS của 2 mô hình ở tải trọng 2.4kgCOD/ngày
Ngày
Tải trọng
(kgCOD/ngày)
Thời gian
(h)
SS (mg/l)
MH bùn hoạt tính MH kết hợp
1
2.4 6 1650 1690
2.4 6 1550 1490
2
2.4 6 1660 1470
2.4 6 1530 1410
3
2.4 6 1980 1538
2.4 6 1950 1805
4
2.4 6 1900 1810
2.4 6 2015 1802
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 89
Hình 4.39 Biến thiên nồng độ SS của 2 mô hình với tải 2.4kgCOD/ngày
Nhận xét: Cũng tương tự như trên, ở mức tải trọng này thì biến thiên nồng độ SS của cả
hai mô hình đều có xu hướng giảm trong ngày đầu tiên và tăng dần sau ngày thứ 2 và
nồng độ SS của mô hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể hầu như thấp hơn so với mô hình
bùn hoạt tính và dao động trong khoảng 1400 - 1800 mg/l.
4.4.2.4. Ớ mức tải trọng 3.6 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 4h)
Bảng 4.36 Nồng độ SS của 2 mô hình ở tải trọng 3.6kgCOD/ngày
Ngày
Tải trọng
(kgCOD/ngày)
Thời gian
(h)
SS (mg/l)
MH bùn hoạt tính MH kết hợp
1
3.6 4 1550 1580
3.6 4 1450 1530
3.6 4 1600 1405
2
3.6 4 1750 1650
3.6 4 1480 1180
3.6 4 1322 1387
3
3.6 4 1650 1465
3.6 4 1760 1537
3.6 4 1800 1768
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 90
4
3.6 4 1950 1785
3.6 4 1700 1585
3.6 4 1950 1760
Hình 4.40 Biến thiên nồng độ SS của 2 mô hình với tải 3.6kgCOD/ngày
Nhận xét: Qua đồ thị trên cho thấy biến thiên nồng độ SS của hai mô hình cũng tương tự
như các tải trọng thấp hơn là nồng độ SS tăng dần qua các ngày xử lý và nồng độ SS của
mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể thấp hơn mo hình bùn hoạt tính. Tuy nhiên, ở tải
trọng này thì nồng độ SS của mô hình kết hợp dao động trong khoảng trên dưới 1500mg/l
là thấp hơn so với các tải trọng 0.6 - 1.2 - 2.4 kgCOD/ngày.
4.4.2.5. Ớ mức tải trọng 7.2 kgCOD/ngày (thời gian lưu nước 2h)
Bảng 4.37 Nồng độ SS của 2 mô hình ở tải trọng 7.2kgCOD/ngày
Ngày
Tải trọng
(kgCOD/ngày)
Thời gian
(h)
SS (mg/l)
MH bùn hoạt tính MH kết hợp
1
7.2 2 1670 1648
7.2 2 1600 1630
7.2 2 1540 1610
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 91
7.2 2 1680 1530
2
7.2 2 1720 1643
7.2 2 1780 1590
7.2 2 1760 1680
7.2 2 1850 1705
3
7.2 2 1564 1590
7.2 2 1650 1487
7.2 2 1570 1430
7.2 2 1740 1695
4
7.2 2 1890 1760
7.2 2 1960 1805
7.2 2 1945 1670
7.2 2 1950 1845
Hình 4.41 Biến thiên nồng độ SS của 2 mô hình với tải 7.2kgCOD/ngày
Nhận xét: Nhìn chung, đối với chỉ tiêu SS thì qua các đồ thị nhận thấy rằng nồng độ SS
của mô hình kết hợp luôn thấp hơn so với mô hình bùn hoạt tính truyền thống. Vì nguyên
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 92
lý cơ bản của mô hình bùn hoạt tính là sản sinh ra sinh khối nên nồng độ SS luôn tăng
cao, còn đồi với mô hình kết hợp có bổ sung giá thể dính bám nên một phần vi sinh vật đã
dính bám trên bề mặt giá thể nên nồng độ SS luôn thấp hơn nồng độ SS của mô hình bùn
hoạt tính.
4.4.3. Kết quả xác định các thông số động học của hai mô hình
Bảng 4.38 Thông số động học của hai mô hình
Thông số Mô Hình Bùn hoạt tính Mô hình Kết hợp
Kd (ngày
-1
) 0.3172 0.3626
Y (mgbùn/mgCOD) 2.138 3.014
K (ngày
-1
) 1.18 1.33
Ks (mg/l) 58.65 55.29
Ý nghĩa của từng thông số động học
- Hệ số tốc độ sử dụng cơ chất riêng - K; giả sử K = a (ngày
-1
), nghĩa là 1 (g) bùn sẽ tiêu
thụ a (g) COD trong 1 ngày.
- Hằng số bán tốc độ - Ks; giả sử Ks = b (mg/l), nghĩa là tại thời điểm tốc độ tăng trưởng
bằng ½ tốc độ cực đại thì nồng độ cơ chất (nồng độ COD) bằng b (mg/l).
- Hệ số năng suất sử dụng cơ chất cực đại - Y; giả sử Y = c (mgbùn/mgCOD), nghĩa là
cứ tiêu thụ 1 (g) COD thì sẽ sinh ra c (g) bùn.
- Hệ số tốc độ phân huỷ nội bào - Kd; giả sử Kd = d (ngày
-1
), nghĩa là trong một ngày,
nếu 1 (g) sinh khối được tạo ra thì d (g) bị mất đi để duy trì tế bào hay bị chết đi hay bị
tiêu thụ bởi các VSV ở bậc dinh dưỡng cao hơn (như Protozoa)..
Qua ý nghĩa của từng thông số động như trên, rút ra được nhận xét chung là các thông số
động học của mô hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể cho hiệu quả xử lý COD cao hơn so với
mô hình bùn hoạt tính truyền thống.
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 93
5.1. Kết luận
Như vậy, thân lục bình có khả năng làm giá thể kết hợp cho bể bùn hoạt tính trong xử lý
nước thải ngành sản xuất giấy và bột giấy.
Sau quá trình nghiên cứu trên hai mô hình : mô hình bùn hoạt tính đối chứng và mô hình
bùn hoạt tính có kết hợp giá thể, thu được một số kết quả như sau:
Đối với mô hình bùn hoạt tính đối chứng:
- Hiệu quả xử lý COD đạt cao nhất là 72% ứng với thời gian lưu nước là 12h và tải
trọng là 1.2kgCOD/ngày.
- Về chỉ tiêu SS, đối với mô hình bùn hoạt tính truyền thống thì nồng độ SS hầu như
không giảm mà tăng cao, dao động trong khoảng 1200 - 2200 mg/l.
Đối với mô hình bùn hoạt tính kết hợp giá thể:
- Hiệu quả xử lý COD đạt cao nhất là 74,33% ứng với thời gian lưu nước là 6h và tải
trọng là 2.4kgCOD/ngày.
- Về chỉ tiêu SS, đối với mô hình bùn hoạt tính có kết hợp giá thể thì nồng độ SS cũng
không giảm nhưng trong suốt quá trình nghiên cứu cho thấy nồng độ SS luôn thấp hơn
mô hình bùn hoạt tính truyền thống và dao động trong khoảng 1100 - 2000 mg/l.
Riêng đối với chỉ tiêu pH thì hầu như đều cho kết quả trung tính trong suốt quá trình
nghiên cứu cho cả hai mô hình.
Về kết quả tính toán các thông số động học cho thấy các thông số động học của mô hình
bùn hoạt tính có kết hợp giá thể và mô hình bùn hoạt tính truyền thống không chênh lệch
nhau nhiều.
5.2. Kiến nghị
- Nên nghiên cứu loại giá thể này với một số loại nước thải khác ngoài nước thải ngành sản
xuất giấy và bột giấy.
- Do thời gian có hạn nên đề tài chỉ nghiên cứu với lượng giá thể duy nhất là bằng 1/3 thể
tích bể bùn hoạt tính. Vì vậy, cần nghiên cứu thêm với lượng thân lục bình khác so với đề
tài.
- Tiến hành nghiên cứu giá thể này với phương pháp sinh học kị khí.
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 94
- Thay đổi hàm lượng COD đầu vào cho mô hình, chứ không chỉ giới hạn đầu vào cố định
là 300 mg/l như trong nghiên cứu của đề tài
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trần Hiếu Nhuệ, 1990, Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, Trường Đại Học Xây
Dựng Hà Nội.
2. PGS.TS Hoàng Huệ, 1996, Xử lý nước thải, NXB Xây Dựng Hà Nội.
3. Đỗ Hồng Lan Chi – Lâm Minh Triết, 2003, Vi sinh vật Môi Trường, NXB Đại Học Quốc
Gia TP. Hồ Chí Minh.
4. PGS. TS Hoang huệ, 2002, Thoát nước tập 2: xử lý nước thải, NXB Khoa học và kĩ thuật,
Hà Nội.
5. Nguyễn Xuân Nguyên, Phạm Hoàng Hải, 2003, Lý thuyết và mô hình hoá quá trình xử lý
nước thải bằng phương pháp sinh học, NXB Khoa học và kĩ thuật, Hà Nội.
6. PGS.TS Hồng Văn Huệ, 2004, Công nghệ Môi Trường – Tập 1: Xử lý nước thải, NXB
Xây Dựng, Hà Nội.
7. Nguyễn Văn Phước, 2004, Xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính – Nhà xuất bản Đại Học
Quốc Gia TP.HCM.
8. PGS.TS Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, NXB
Giáo Dục.
9. Th.S Lâm Vĩnh Sơn, 2008, Bài giảng Thực hành xử lý nước thải, Trường ĐH Kĩ Thuật
Công Nghệ TP.HCM.