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

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

pdf95 trang | Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2187 | Lượt tải: 0download
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.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdf3.nội dung.pdf
  • pdf1.nhiem vu do an.pdf
  • pdf2.mục lục.pdf
  • pdf4.PHỤ LỤC.pdf
Tài liệu liên quan