Đồ án Nghiên cứu xác định các thông số động học trong công nghệ sinh học bùn hoạt tính xử lý nước thải công ty TNHH thủy sản Trường Vinh
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU I.1 Đặt vấn đề Môi trường ảnh hưởng rất lớn đến cuộc sống con người và tác động không nhỏ đến môi trường sống xung quanh. Trong lịch sử phát triển loài người, chưa bao giờ Môi Trường và điều kiện sống lại được quan tâm như những năm gần đây. Khi vấn đề Môi Trường đã trở thành sự thách thức đối với quá trình phát triển kinh tế - xã hội nói riêng hay đối với quá trình tiến hoá của nhân loại nói chung thì cũng là lúc người ta khẩn trương tìm kiếm những giải pháp nhằm giải quyết các vấn đề Môi Trường bức bách được đặt ra. Đây là một trong những vấn đề hàng đầu mà hầu hết các nước trên thế giới quan tâm và tập trung giải quyết, nhằm cân bằng hệ sinh thái, bảo vệ Môi Trường sống trong lành cho con người trên toàn thế giới. Do nhu cầu và đòi hỏi của con người ngày càng cao, ngành chế biến thủy sản một lần nữa chuyển sang bước tiến mới. Điều này được thể hiện rất rõ qua việc đầu tư, thành lập các công ty, nhà máy ở Việt Nam, nhất là ở khu vực phía Nam. Một trong những công ty được thành lập là “Công ty TNHH thủy sản TRƯỜNG VINH” ở quận Tân Phú – TP.Hồ Chí Minh. Ngành này đã chiếm được vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đóng góp đáng kể cho ngân sách nhà nước và là nơi giải quyết công ăn, việc làm cho khá nhiều người dân trong khu vực. Phần lớn các thiết bị của ngành chế biến thủy hải sản chưa được hiện đại hóa hoàn toàn. Hiện nay, trong hầu hết các công ty, nhà máy chế biến thủy sản ở nước ta chưa có hệ thống xử lý nước thải hoặc đã có nhưng hoạt động không hiệu quả nên nước thải đều thải trực tiếp ra sông, hồ Nước thải của các công ty, nhà máy chế biến thủy hải sản đều bị ô nhiễm rất nặng. Do đó, khi thải trực tiếp vào nguồn nước thì sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân và gây ra một số bệnh nguy hiểm. Một trong những biện pháp tích cực của bảo vệ Môi Trường, chống ô nhiễm nguồn nước là tổ chức lại hệ thống thoát nước và xử lý nước thải trước khi xả vào nguồn thải. Với đề tài “nghiên cứu xác định các thông số động học trong CNSH bùn hoạt tính XLNT công ty TNHH thủy sản TRƯỜNG VINH” hy vọng sẽ góp phần giảm thiểu ô nhiễm Môi Trường. I.2 Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu xác định các thông số động học trong CNSH bùn hoạt tính XLNT công ty TNHH thủy sản TRƯỜNG VINH nên mục tiêu đặt ra: ã Xem xét khảo sát hiện trạng môi trường taiï khu vực nhà máy. ã Nghiên cứu đặc điểm thành phần tính chất nước thải. ã Xây dựng thành công mô hình bùn hoạt tính tại công ty từ đó làm điểm ứng dụng, đây là mục tiêu chính của đề tài. I.3 Giới hạn phạm vi nghiên cứu ã Thời gian thực hiện đề tài từ 01/04/2009 đến 30/06/2009. ã Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu xác định các thông số động học trong CNSH bùn hoạt tính XLNT công ty TNHH thủy sản TRƯỜNG VINH, nhằm phục vụ tính toán thiết kế công trình xử lý sinh học nước thải cho công ty. ã Bên cạnh xác định hiệu quả xử lý của phương pháp sinh học bùn hoạt tính đối với nước thải thủy sản TRƯỜNG VINH. I.4 Nội dung đề tài Đề tài tập trung vào các vấn đề sau: ã Tổng quan về ngành thuỷ sản ã Tìm hiểu về các phương pháp xử lý nước thải ã Tìm hiểu về công ty TNHH thủy sản TRƯỜNG VINH ã Nghiên cứu mô hình bùn hoạt tính phục vụ XLNT ã Kết luận, kiến nghị I.5 Phương pháp nghiên cứu cụ thể Phương pháp kế thừa biên hội các tài liệu ã Việc thực hiện đề tài bao gồm nhiều yếu tố khác nhau do đó việc thu thập các tài liệu liên quan đến đề tài là vấn đề rất cần thiết. ã Tham khảo các đề tài liên quan đến ngành chế biến thuỷ sản. Nghiên cứu, thu thập các tài liệu liên quan đến đề tài. ã Tài liệu về hiện trạng môi trường công ty. ã Xử lý tổng hợp các tài liệu thu thập theo mục tiêu đề ra. ã Thu thập và phân tích dữ liệu của các nghiên cứu và đề tài trước đây. Phương pháp quan sát mô tả Khảo sát địa hình, thực tế công ty. Đây là phương pháp truyền thống và có tầm quan trọng đối với việc nghiên cứu mô hình bùn hoạt tính xác định các thông số động học phục vụ XLNT. Phương pháp trao đổi ý kiến chuyên gia Trong quá trình thực hiện đề tài được sự hướng dẫn của các chuyên gia nghiên cứu về lĩnh vực này, các cán bộ trực tiếp làm việc thực tế. Phương pháp phân tích chỉ tiêu nước thải Nghiên cứu, tham gia tiến hành lấy mẫu để phân tích các chỉ tiêu nước thải của công ty.
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Nghiên cứu xác định các thông số động học trong công nghệ sinh học bùn hoạt tính xử lý nước thải công ty TNHH thủy sản Trường Vinh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
öùc taïp (protein, cellulose, lignin, lipids) thaønh nhöõng ñôn phaân töû hoøa tan nhö acid amin, glucose, acid beùo vaø glycerol. Nhöõng ñôn phaân töû naøy laø cô chaát cho VK nhoùm 2. Quaù trình thuûy phaân ñöôïc xuùc taùc bôûi caùc enzyme ngoaïi baøo nhö cellulase, protease, lipase. Quaù trình thuûy phaân diễn ra töông ñoái chaäm vaø coù theå giôùi haïn khaû naêng phaân huûy kî khí cuûa moät soá chaát thaûi coù nguoàn goác cellulose, coù chöùa lignin.
Hình IV.15: Vi khuaån The hydrolytic bacteria
● Nhoùm 2: VK leân men acid – Fermentative acidogenic bacteria.
VK ở nhoùm naøy seõ chuyeån ñöôøng, acid amin, acid beùo ñeå taïo thaønh acid höõu cô nhö acetic, propionic, formic, lactic, butyric, susscinic. Caùc alcohol vaø ketons nhö ethanol, methanol, glycerol, acetol, acetat, … Acetic laø saûn phaåm chính cuûa quaù trình leân men carbonhydrate. Caùc saûn phaåm ñöôïc taïo thaønh raát khaùc nhau tuøy theo loaïi vi khuaån vaø caùc ñieàu kieän nuoâi caáy (nhieät ñoä, pH, thế oxy hoùa khöû).
Vi khuẩn: Clostridium spp., Peptococcus anaerobus., Bifidobacterium spp., Desulphovibrio spp., Corynebacterium spp., Lactobacillus, Actonomyces, Staphylococcus vaø Escherichia coli.
Naám: penicillium, Furasium, Mucor…
Protozoa: thaûo truøng vaø trích truøng…
● Nhoùm3: VK acetic – Acetogenic bacteria
Nhoùm naøy goàm caùc VK nhö Syntrobacter wolinii, Syntrophomonas wolfei chuyeån hoùa caùc acid beùo vaø alcohol thaønh acid acetic, H2, CO2, cho nhoùm VK methane söû duïng tieáp theo. Nhoùm naøy ñoøi hoûi theá hydro thaáp ñeå chuyển hoùa caùc acid beùo, do ñoù caàn giaùm saùt noàng ñoä hydro. Döôùi aùp suaát rieâng phaàn cuûa hydro.
● Nhoùm 4: VK metan - Methanogens
VK metan chia thaønh 3 nhoùm phuï.
VK metan hydrogenotrophic: Ngoaøi taïo khí metan, nhoùm naøy coøn giuùp duy trì aùp suaát rieâng phaàn thaáp caàn thieát ñeå chuyeån hoùa acid bay hôi vaø alcol thaønh acid acetic.
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O
VK metan acetotrophic: CH3COOH → CH4 + CO2
Nhoùm naøy coøn ñöôïc goïi laø vi khuẩn phaân giaûi acetat.
Methylotrophic methanogens:
3CH3OH + 6H+ → 3CH4 + 3H2O
4(CH3)3 – N + 6H2O → 9CH4 + 3CO2 + 4NH3
Nhoùm vi khuaån metan raát phong phuù về soá löôïng loaøi, hình daïng (hình caàu, hình que, hình phaåy, …), kieåu sinh saûn, ngoaøi ra moät soá loaøi coøn coù khaû naêng di ñoäng baèng ñuoâi vaø loâng roi cho pheùp chuùng di chuyeån trong moâi tröôøng vì vaäy chuùng deã daøng tieáp xuùc vôùi cô chaát naâng cao hieäu quaû xöû lyù trong beå xöû lyù.
Hình IV.16: Moät soá daïng ñuoâi vaø loâng roi ôû vi khuaån metan
Nhoùm VK metan bao goàm caû gram aâm vaø gram döông, taêng tröôûng chaäm.
Methanobacterium
Methanobacillus
Methanococus
Methanosarcina
Tùuøy theo nhoùm vi khuẩn metan maø chuùng söû duïng nhöõng cô chaát khaùc nhau ñeå taïo thaønh khí metan nhö: Acetate, CO2, CO, HCOOH, H2, CH3OH, CH3NH2…
Baûng IV.2: Moät vaøi VK Metan vaø cô chaát söû duïng cuûa chuùng
Moät vaøi vi khuaån Metan vaø cô chaát söû duïng cuûa chuùng
Loaøi
Cô chaát
Methanobacterium formicium
CO2, HCHO, H2
Methanobacterium thermoantotrophicum
H2, CO2, CO
Methanococcus frisius
H2, CH3OH, methylamine
Methanococcus mazei
CH3OH, methylamine, acetate
Methanococcus bakerii
Acetate, methylamine, CO2, H2, CH3OH
Trong caùc coâng trình xöû lyù kî khí thöôøng gaëp caùc loaøi vi khuaån metan sau:
Methanobacterium formicium
Methanobrevibacter arboriphilus
Methanobacterium thermoantotrophicum
Methanococcus mazei
Methanosarcina bakerii
Methanobacillus
Methanococcus frisius
Hình IV.17: Moät soá loaøi vi khuaån Metan
IV.1.3 AÛnh höôûng cuûa caùc yeáu toá moâi tröôøng
Hai yeáu toá moâi tröôøng quan troïng nhaát ñoái vôùi quaù trình soáng vaø phaùt trieån cuûa vi khuaån chính laø nhieät ñoä vaø ñoä pH. Moät caùch toång quaùt, quaù trình phaùt trieån toái öu cuûa vi khuaån chæ dieãn ra trong moät khoaûng giôùi haïn heïp veà nhieät ñoä vaø pH cho duø chuùng vaãn coù theå soáng ñöôïc khi hai yeáu toá naøy bieán thieân treân moät khoaûng giôùi haïn roäng. Söï thay ñoåi nhieät ñoä naèm beân döôùi khoaûng nhieät ñoä toái öu gaây aûnh höôûng ñaùng keå hôn so vôùi söï thay ñoåi nhieät ñoä naèm beân treân khoaûng toái öu. Ngöôøi ta ñaõ chöùng minh ñöôïc raèng, toác ñoä phaùt trieån cuûa vi khuaån seõ taêng gaáp ñoâi khi nhieät ñoä taêng leân 100 C cho ñeán khi ñaït ñeán khoaûng nhieät ñoä toái öu. Döïa treân khoaûng nhieät ñoä toái öu cuûa töøng loaïi vi khuaån maø ngöôøi ta coù theå phaân chuùng thaønh caùc loaïi: psychrophilic, mesophilic hoaëc thermophilic. Moãi loaïi vi khuaån ñeàu coù khoaûng nhieät ñoä toái öu rieâng. (Baûng IV.3: Nhieät ñoä toái öu rieâng cuûa vi khuaån phaàn phuï luïc).
Ñoä pH cuûa nöôùc thaûi cuõng laø yeáu toá quan troïng ñoái vôùi söï phaùt trieån cuûa vi khuaån. Phaàn lôùn vi khuaån khoâng chòu ñöôïc giaù trò pH treân 9,5 hoaëc döôùi 4. Nhìn chung, giaù trò pH thích hôïp ñeå vi khuaån phaùt trieån toát naèm trong khoaûng 6,5¸ 8,5.
IV.1.4 Caùc daïng trao ñoåi chaát cuûa vi sinh vaät
Ngöôøi ta cuõng coù theå phaân chia vi sinh vaät hoaù naêng dò döôõng döïa theo daïng trao ñoåi chaát vaø nhu caàu oxy hoaù cuûa chuùng. Vi sinh vaät taïo ra naêng löôïng baèng caùch vaän chuyeån electron nhôø enzym trung gian töø chaát cho electron ñeán chaát nhaän electron ôû beân ngoaøi teá baøo ñöôïc goïi laø vi sinh vaät trao ñoåi chaát hoâ haáp ( respiratory metabolism). Ngöôïc laïi, caùc chaát nhaän electron ôû beân ngoaøi teá baøo khoâng tham gia vaøo quaù trình trao ñoåi chaát leân men ( fermentation metabolism ). Do ñoù, söï trao ñoåi chaát leân men khoâng taïo ra nhieàu naêng löôïng baèng trao ñoåi chaát hoâ haáp.
Khi phaân töû oxy ñöôïc söû duïng laøm chaát nhaän electron trong trao ñoåi chaát hoâ haáp thì quaù trình ñöôïc goïi laø hoâ haáp hieáu khí. Caùc vi sinh vaät phuï thuoäc vaøo quaù trình hoâ haáp hieáu khí chæ coù theå soáng ñöôïc khi ta cung caáp oxy cho chuùng neân goïi laø vi sinh vaät hieáu khí baét buoäc ( obligately aerobic ). Ngoaøi ra, caùc hôïp chaát voâ cô bò oxy hoaù nhö nitrat vaø nitrit cuõng coù theå ñöôïc moät soá vi sinh vaät trao ñoåi chaát hoâ haáp duøng laøm chaát nhaän electron khi moâi tröôøng khoâng coù oxy.
Caùc vi sinh vaät taïo ra naêng löôïng nhôø quaù trình leân men chæ soáng ñöôïc trong moâi tröôøng khoâng coù oxy vaø ñöôïc goïi laø vi sinh vaät kî khí baét buoäc ( obligately anaerobic). Caùc vi sinh vaät naøy ñöôïc söû duïng trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc kî khí. Ngoaøi ra cuõng coù caùc vi sinh vaät coù theå thích nghi trong caû hai ñieàu kieän hieáu khí vaø kî khí vaø ñöôïc goïi laø vi sinh vaät kî khí tuyø tieän (facutative anaerobic)
IV.1.5 Söï taêng tröôûng cuûa vi sinh vaät
Vi sinh vaät voù theå naûy nôû theâm nhieàu nhôø sinh saûn phaân ñoâi, sinh saûn giôùi tính vaø naûy maàm nhöng chuû yeáu chuùng phaùt trieån baèng caùch phaân ñoâi. Thôøi gian caàn ñeå phaân ñoâi teá baøo thôøi goïi laø thôøi gian sinh saûn coù theå dao ñoäng khoaûng 20 phuùt ñeán haøng ngaøy. Ví duï: neáu thôøi gian sinh saûn laø 30 phuùt moät vi khuaån coù theå sinh ra 16.777.216 vi khuaån sau thôøi gian 12 giôø. Vi khuaån khoâng theå tieáp tuïc sinh saûn ñeán voâ taän bôûi vì quaù trình sinh saûn phuï thuoäc vaøo moâi tröôøng . Khi thöùc aên caïn kieät, pH vaø nhieät ñoä thay ñoåi ra ngoaøi trò soá toái öu, vieäc sinh saûn seõ ngöøng laïi.
IV.1.5.1 Söï taêng tröôûng cuûa vi khuaån veà soá löôïng
Söï taêng tröôûng cuûa vi khuaån veà soá löôïng coù theå ñöôïc chia thaønh 4 giai ñoaïn nhö sau:
Giai ñoaïn phaùt trieån chaäm: giai ñoaïn phaùt trieån chaäm theå hieän khoaûng thôøi gian caàn thieát ñeå vi khuaån laøm quen vôùi moâi tröôøng môùi vaø baét ñaàu phaân ñoâi.
Giai ñoaïn taêng tröôûng veà soá löôïng theo Logarit: trong suoát thôøi kyø naøy caùc teá baøo phaân chia theo toác ñoä xaùc ñònh bôûi thôøi gian sinh saûn vaø khaû baêng thu nhaän vaø ñoàng hoaù thöùc aên (toác ñoä taêng tröôûng theo phaàn traêm laø khoâng ñoåi).
Giai ñoaïn phaùt trieån oån ñònh: ôû giai ñoaïn naøy soá löôïng vi khuaån trong meû quan saùt ñaït ñeán soá löôïng oån ñònh do:
Vi khuaån ñaõ aên heát chaát neàn vaø chaát dinh döôõng.
Soá vi khuaån môùi sinh ra vöøa ñuû buø cho soá vi khuaån giaø coõi cheát ñi.
Giai ñoaïn vi khuaån töï cheát: trong suoát giai ñoaïn naøy toác ñoä töï cheát cuûa vi khuaån vöôït xa toác ñoä sinh saûn ra teá baøo môùi. Toác ñoä cheát laø haøm soá cuûa soá löôïng teá baøo ñang soáng vaø ñaëc tính cuûa moâi tröôøng, ôû vaøi tröôøng hôïp soá logarit cuûa soá löôïng teá baøo cheát töông ñöông vôùi trò soá logarit cuûa soá löôïng teá baøo sinh ra ôû giai ñoaïn sinh tröôûng nhöng coù daáu ngöôïc laïi.
Döïa vaøo keát quaû thí nghieäm veà söï taêng tröôûng cuûa vi khuaån veà soá löôïng theo thôøi gian , ngöôøi ta ñaõ döïng ñöôïc ñöôøng cong bieåu dieån caùc giai ñoaïn phaùt trieån cuûa vi khuaån veà soá löôïng theo thang Logarit.
Thôøi gian
Giaù
Trò
log cuûa
soá löôïng vi khuaån
Giai ñoaïn phaùt trieån chaäm
Giai ñoaïn taêng tröôûng theo quy luaät logarit
Giai ñoaïn oån ñònh
Giai ñoaïn cheát theo Logarit
Hình IV.18: Ñöôøng cong bieåu dieãn caùc giai ñoaïn phaùt trieån cuûa vi khuaån veà soá löôïng theo thang Logarit.
IV.1.5.2 Söï taêng tröôûng cuûa vi sinh vaät veà khoái löôïng (sinh khoái)
Töông töï nhö söï taêng tröôûng cuûa vi sinh vaät veà soá löôïng, söï taêng tröôûng cuûa vi sinh vaät veà sinh khoái cuõng bao goàm 4 giai ñoaïn nhö sau:
Giai ñoaïn taêng tröôûng chaäm: laø giai ñoaïn vi khuaån caàn thôøi gian ñeå thích nghi vôùi moâi tröôøng dinh döôõng. Giai ñoaïn taêng tröôûng chaäm cuûa sinh khoái khoâng daøi baèng giai ñoaïn phaùt trieån chaäm cuûa soá löôïng vi khuaån bôûi vì sinh khoái baét ñaàu taêng ngay tröôùc khi söï phaân chia teá baøo xaûy ra (teá baøo lôùn leân roài môùi phaân chia)
Giai ñoaïn taêng sinh khoái theo Logarit: ôû giai ñoaïn naøy luoân coù thöøa thöùc aên bao quanh vi khuaån vaø toác ñoä trao ñoåi chaát vaø taêng tröôûng cuûa vi khuaån chæ phuï thuoäc vaøo khaû naêng xöû lyù chaát neàn cuûa vi khuaån.
Giai ñoaïn taêng tröôûng chaäm daàn: toác ñoä taêng sinh khoái giaûm daàn ñi vì söï caïn kieät daàn cuûa chaát dinh döôõng bao quanh.
Giai ñoaïn hoâ haáp noäi baøo: vi khuaån buoäc phaûi thöïc hieän quaù trình trao ñoåi chaát baèng chính caùc nguyeân sinh chaát coù trong teá baøo bôûi vì noàng ñoä caùc chaát dinh döôõng caáp cho teá naøo ñaõ caïn kieät. Trong giai ñoaïn naøy xaûy ra hieän töôïng giaûm daàn sinh khoái khi ñoù caùc chaát dinh döôõng coøn laïi trong caùc teá baøo ñaõ cheát khuyeách taùn ra ngoaøi ñeå caáp cho teá baøo coøn soáng.
Thôøi gian
Giai ñoaïn taêng
sinh
khoái chaäm
Giaù
Trò
log cuûa
soá löôïng vi khuaån
Giai ñoaïn taêng sinh khoái theo quy luaät logarit
Giai ñoaïn taêng chaäm
Giai ñoaïn hoâ haáp noäi baøo
Hình IV.19: Ñöôøng cong bieåu dieãn caùc giai ñoaïn taêng sinh khoái cuûa vi khuaån trong meû nuoâi caáy theo thang Logarit
IV.1.5.3 Söï taêng tröôûng trong moâi tröôøng hoãn hôïp
Phaàn lôùn caùc quaù trình xöû lyù sinh hoaù xaûy ra trong moâi tröôøng hoãn hôïp goàn nhieàu chuûng loaïi vi sinh taùc ñoäng leân moâi tröôøng vaø coù taùc ñoäng töông hoã vôùi nhau. Moãi loaïi vi khuaån coù ñöôøng cong sinh tröôûng vaø phaùt trieån rieâng, vò trí vaø daïng cuûa ñöôøng cong taêng tröôûng theo thôùi gian cuûa moãi loaïi trong heä phuï thuoäc vaøo thöùc aên vaø chaát dinh döôõng coù saún vaø vaøo caùc ñaëc tính moâi tröôøng nhö pH, nhieät ñoä, ñieàu kieän yeám khí hay hieáu khí… coù nhieàu loaïi vi khuaån ñoùng vai troø quan troïng trong quaù trình oån ñònh caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi.
IV.1.5.4 Ñoäng hoïc cuûa quaù trình xöû lyù sinh hoïc
Ñeå ñaûm baûo cho quaù trình xöû lyù sinh hoïc dieãn ra coù hieäu quaû thì phaûi taïo ñöôïc caùc ñieàu kieän moâi tröôøng nhö pH, nhieät ñoä, chaát dinh döôõng, thôøi gian … toát nhaát cho heä vi sinh. Khi caùc ñieàu kieän treân ñöôïc ñaûm baûo, quaù trình dieãn ra nhö sau:
Taêng tröôûng teá baøo: ôû caû hai tröôøng hôïp nuoâi caáy theo töøng meû hay nuoâi caáy trong caùc beå coù doøng chaûy lieân tuïc, nöôùc thaûi trong caùc beå naøy phaûi ñöôïc khuaáy troän moät caùch hoaøn chænh vaø lieân tuïc. Toác ñoä taêng tröôûng cuûa caùc teá baøo vi sinh coù theå bieåu dieãn baèng coâng thöùc sau:
rt = . X (5-1)
Trong ñoù:
rt : Toác ñoä taêng tröôûng cuûa vi khuaån
(khoái löôïng / ñôn vò theå tích trong moät ñôn vò thôøi gian (g/m3.s))
: Toác ñoä taêng tröôûng rieâng, ()
X: Noàng ñoä vi sinh trong beå hay noàng ñoä buøn hoaït tính, (g/m3= mg/l)
Coâng thöùc (5-1) coù theå vieát döôùi daïng:
rt = = X (5-2)
Chaát neàn – Giôùi haïn cuûa taêng tröôûng: Trong tröôøng hôïp nuoâi caáy theo meõ, neáu chaát neàn vaø chaát dinh döôõng caàn thieát cho söï taêng tröôûng chæ coù vôùi soá löôïng haïn cheá thì chaát naøy seõ ñöôïc duøng ñeán caïn kieät vaø quaù trình sinh tröôûng ngöøng laïi. ÔÛ tröôøng hôïp nuoâi caáy trong beå coù doøng caáp chaát neàn vaø chaát dinh döôõng lieân tuïc thì aûnh höôûng cuûa vieäc giaûm bôùt chaát neàn vaø chaát dinh döôõng coù theå bieåu dieãn baèng phöông trình Monod.
rg = (5-3)
Trong ñoù:
: Toác ñoä taêng tröôûng rieâng toái ña, (1/s)
S: Noàng ñoä chaát neàn trong nöôùc thaûi ôû thôøi ñieåm söï taêng tröôûng bò haïn cheá (khoái löôïng/ ñôn vò theå tích).
Ks: Haèng soá baùn toác ñoä, ñaây chính laø noàng ñoä chaát neàn ôû thôøi ñieåm toác ñoä taêng tröôûng baèng moät nöûa toác ñoä cöïc ñaïi (khoái löôïng / ñôn vò theå tích).
Aûnh höôûng cuûa noàng ñoä chaát neàn ñeán toác ñoä taêng tröôûng rieâng ñöôïc theå hieän treân ñoà thò sau:
Noàng ñoä chaát neàn (S)
mm : Toác ñoä cöïc ñaïi
m
Ks
Hình IV.20: Aûnh höôûng cuûa söï haïn cheá noàng ñoä chaát neàn ñeán toác ñoä taêng tröôûng
IV.1.5.5 Quan heä giöõa söï taêng tröôûng cuûa teá baøo vaø toác ñoä tieâu thuï chaát neàn
Ñoái vôùi caû hai tröôøng hôïp nuoâi caáy theo meõ vaø nuoâi caáy trong beå coù doøng chaûy lieân tuïc, moät phaàn chaát neàn ñöôïc chuyeån thaønh caùc teá baøo môùi, moät phaàn ñöôïc oxy hoaù thaønh chaát voâ cô vaø höõu cô oån ñònh (saûn phaåm sau cuøng). Bôûi vì soá teá baøo môùi sinh ra laïi haáp thuï chaát neàn vaø sinh saûn tieáp neân coù theå thieát laäp quan heä giöõa toác ñoä taêng tröôûng vaø löôïng chaát neàn ñöôïc söû duïng theo phöông trình sau:
rg = -Yrsu (5-4)
Trong ñoù:
Y: Heä soá naêng suaát söû duïng chaát neàn cöïc ñaïi (mg/mg). Ñaây laø tyû soá giöõa khoái löôïng teá baøo vaø khoái löôïng chaát neàn ñöôïc tieâu thuï ño trong moät thôøi gian nhaát ñònh ôû giai ñoaïn taêng tröôûng Logarit.
rsu: Toác ñoä söû duïng chaát neàn ( khoái löôïng / ñôn vò theå tích trong 1 ñôn vò thôøi gian )
Ñaët k = , ta suy ra:
rsu = - = - (5-5)
IV.1.5.6 AÛnh höôûng cuûa trao ñoåi chaát (hoâ haáp) noäi sinh
Trong caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi, khoâng phaûi taát caû caùc teá baøo vi sinh vaät ñeàu coù tuoåi nhö nhau vaø ñeàu ôû trong giai ñoaïn sinh tröôûng Logarit maø coù moät soá ñang ôû giai ñoaïn cheát vaø giai ñoaïn sinh tröôûng chaäm. Khi tính toaùn toác ñoä taêng tröôûng cuûa teá baøo, ta phaûi xeùt ñeán toå hôïp cuûa caùc hieän töôïng naøy. Ñeå cho vieäc tính toaùn ñöôïc ñôn giaûn, ta giaû thieát raèng söï giaûm khoái löôïng cuûa caùc teá baøo do cheát vaø taêng tröôûng chaäm tyû leä vôùi noàng ñoä vi sinh vaät coù trong nöôùc thaûi vaø goïi söï giaûm khoái löôïng naøy laø do phaân huyû noäi baøo ( endogenous decay). Quaù trình hoâ haáp noäi baøo coù theå bieåu dieãn ñôn giaûn baèng phaûn öùng vaø coâng thöùc toaùn hoïc sau:
Vi khuaån
C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + 2H2O + NH3 + naêng löôïng (5-6)
rd = - kdX (5-7)
Trong ñoù:
rd: Toác ñoä phaân huyû noäi baøo, (khoái löôïng / ñôn vò theå tích trong 1 ñôn vò thôøi gian )
kd: Heä soá phaân huyû noäi baøo, (1/s)
X: Noàng ñoä teá baøo, (noàng ñoä buøn hoaït tính) (khoái löôïng / ñôn vò theå tích)
Keát hôïp phöông trình (5-7) vôùi (5-3) vaø (5-4) ta coù toác ñoä taêng tröôûng thöïc cuûa teá baøo laø :
r ,g = - kdX = - Yrsu - kdX (5-8)
Khi ñoù, toác ñoä taêng tröôûng rieâng thöïc seõ laø:
m , = mm - kd (5-9)
IV.1.5.7 AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä
Nhieät ñoä cuûa nöôùc coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán toác ñoä cuûa caùc phaûn öùng sinh hoaù trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi. Nhieät ñoä khoâng chæ aûnh höôûng ñeán hoaït ñoäng chuyeån hoaù cuûa vi sinh vaät maø coøn coù taùc ñoäng lôùn ñeán quaù trình haáp thuï khí oxy vaøo nöôùc thaûi vaø quaù trình laéng caùc boâng caën vi sinh ôû beå laéng II. Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán toác ñoä phaûn öùng sinh hoaù trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi ñöôïc bieåu dieãn bôûi coâng thöùc:
rT = r20q(T-20)
Trong ñoù:
rT: Toác ñoä phaûn öùng ôû T0C
r20: Toác ñoä phaûn öùng ôû 200C
q: Heä soá hoaït hoaù do nhieät ñoä
T: Nhieät ñoä cuûa nöôùc ño baèng 0C
Giaù trò q trong quaù trình xöû lyù sinh hoïc dao ñoäng töø 1,02¸1,09. Giaù trò thöôøng söû duïng 1,04.
IV.2 Nghieân cöùu xaùc ñònh caùc thoâng soá ñoäng hoïc trong CNSH buøn hoaït tính XLNT coâng ty TNHH thuyû saûn TRÖÔØNG VINH
IV.2.1 Noäi dung nghieân cöùu
Xaùc ñònh khaû naêng phaân huyû sinh hoïc cuûa buøn hoaït tính hieáu khí
Xaùc ñònh thoâng soá ñoäng hoïc quaù trình buøn hoaït tính hieáu khí.
IV.2.2 Phöông phaùp nghieân cöùu
IV.2.2.1 Ñoäng hoïc sinh tröôûng cuûa vi sinh vaät
Khi teá baøo ñöôïc nuoâi caáy trong moâi tröôøng thích hôïp, söï taêng tröôûng cuûa quaàn theå vi sinh vaät seõ tuaân theo ñöôøng cong sinh tröôûng goàm 4 giai ñoaïn nhö ñaõ trình baøy ôû phaàn treân.
IV.2.2.2 Xaùc ñònh caùc thoâng soá ñoäng hoïc cuûa quaù trình sinh hoïc hieáu khí
Caùc thoâng soá ñoäng hoïc cuûa quaù trình sinh hoïc hieáu khí bao goàm:
Ks: Haèng soá baùn vaän toác, (mg/l)
k : Toác ñoä söû duïng cô chaát toái ña
mm: Toác ñoä vi khuaån sinh tröôûng rieâng toái ña, (1/s)
Y: Heä soá saûn löôïng toái ña
kd : Heä soá phaân huyû noäi baøo, ( ngaøy-1)
Caùc thoâng soá ñöôïc xaùc ñònh theo 2 phöông trình sau (Metcalf & Eddy, 1991):
= +
= Y - kd
Trong ñoù :
X: Haøm löôïng buøn hoaït tính MLSS, (mg/l)
Ø q: Thôøi gian löu nöôùc, (ngaøy)
Ø qb: Thôøi gian löu buøn, (ngaøy)
Ø S0: Haøm löôïng COD ban ñaàu, ( mg/l)
Ø S: Haøm löôïng COD ñaàu ra, ( mg/l)
Döïa vaøo soá lieäu thí nghieäm, baèng phöông phaùp hoài quy tuyeán tính xaùc ñònh moái quan heä baäc nhaát (y = ax + b) giöõa caùc thoâng soá ñoäng hoïc treân.
Töø ñoù xaùc ñònh caùc thoâng soá ñoäng hoïc thoâng qua caùc heä soá a, b cuûa phöông trình: y = ax + b
IV.2.2.3 Caùc thoâng soá hoaït ñoäng thöôøng duøng trong quaù trình buøn hoaït tính
IV.2.2.3.1 Tyû soá F/M
F/M =
Trong ñoù:
F/M: Tyû soá thöùc aên chia vi sinh, ( ngaøy-1)
S0: Noàng ñoä COD ñaàu vaøo, ( mg/l)
Ø q: Thôøi gian löu nöôùc trong beå thoåi khí, ( ngaøy)
X: Noàng ñoä chaát raén lô löûng bay hôi trong beå thoåi khí, ( mg/l)
Thoâng soá naøy chæ taûi löôïng höõu cô trong heä thoáng buøn hoaït tính. Tyû soá F/M ñöôïc kieåm soaùt baèng toác ñoä thaûi boû buøn hoaït tính, toác ñoä thaûi boû buøn caøng cao thì tyû soá F/M caøng cao. Ñoái vôùi beå thoåi khí khuaáy troän hoaøn chænh tyû soá F/M = 0.2 – 0.6
IV.2.2.3.2 Thôøi gian löu nöôùc (q)
Thôøi gian löu nöôùc laø thôøi gian moät doøng nöôùc thaûi phaûi maát trong beå thoåi khí, thôøi gian löu nöôùc trong beå ñöôïc tính nhö sau:
q = (ngaøy)
Trong ñoù:
V: Theå tích beå thoåi khí, (m3)
Q: Löu löôïng nöôùc thaûi, (m3/ ngaøy)
IV.2.2.3.3 Thôøi gian löu buøn (qb)
Thôøi gian löu buøn laø thôøi gian löu truù trung bình cuûa vi sinh vaät trong heä thoáng. Khi thôøi gian löu nöôùc coù theå laø vaøi giôø, thôøi gian löu truù cuûa teá baøo coù theå vaøi ngaøy (3 – 15 ngaøy ñoái vôùi beå thoåi khí khuaáy troän hoaøn chænh). Thôøi gian löu buøn ñöôïc cho bôûi coâng thöùc sau:
qb = (ngaøy)
Trong ñoù:
MLSS: Haøm löôïng chaát raén lô löûng trong buøn loûng, (mg/l)
V: Theå tích beå thoåi khí, ( m3)
SSe: Haøm löôïng chaát raén lô löûng trong nöôùc thaûi ñaàu ra, (mg/l)
Qe: Löu löôïng nöôùc thaûi ra, ( m3/ngaøy)
SSw: Haøm löôïng chaát raén lô löûng trong buøn thaûi, (mg/l)
Qw: Löu löôïng buøn thaûi, (m3/ngaøy)
IV.2.2.3.4 Chæ soá theå tích buøn (SVI)
Chæ soá theå tích buøn laø theå tích do 1g buøn khoâ tính baèng ml sau khi ñeå dung dònh buøn laéng tónh 30 phuùt. Buøn hoaït tính laéng toát khi chæ soá theå tích buøn naèm trong khoaûng 50 -150, SVI ñöôïc tính nhö sau:
SVI = x 1000 (mg/l)
Trong ñoù:
V30’: Theå tích buøn laéng sau 30 phuùt.
MLSS: Noàng ñoä buøn lô löûng trong dung dòch, (mg/l)
IV.2.3 Moâ hình thí nghieäm
Hình IV.21: Moâ hình buøn hoaït tính
IV.2.4 Trình töï tieán haønh
IV.2.4.1 TN 1: Xaùc ñònh caùc thoâng soá buøn.
Lấy cốc 250ml đem sấy khoâ ở 1050C trong 2h, sau đoù caân được khối lượng:
m0 = (g)
Lấy thể tích V1 = 10 ml (buøn), sấy ở 1050C trong 2h, sau đoù caân được khối lượng:
m1 = (g)
Nồng độ buøn xaùc định:
IV.2.4.2 TN 2: Chaïy giai ñoaïn thích nghi
Buøn hoạt tính được lấy tại bể vi sinh hiếu khí của trạm xử lyù nước thải KCN Taân bình.
Buøn nuoâi cấy ban đầu cho vaøo moâ hình với haøm lượng SS vaøo khoảng 2000 – 3000.
Thể tích bể chứa laø V = 24 (lít). Muốn haøm lượng buøn trong nước thải laø 2500 mg/l (C) thì thể tích buøn cần lấy laø:
Đo COD nước thải đầu vào a= (mg/l)
Chọn thời gian chạy 1 ngày suy ra tải lượng COD= a.10-3 (kg/m3.ngaøy)
Chọn thời gian chạy 24h
Giai đoạn thích nghi được kết quả cho vaøo bảng sau (dừng thí nghiệm khi COD tương đối ổn định):
Ngaøy
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvaøo(mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất
(%)
pH
vaøo
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
24
2
24
3
24
4
24
5
24
Đồ thị bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD theo thôøi gian trong giai ñoaïn thích nghi vaø nhaän xeùt.
IV.2.4.3 TN 3: Giai ñoaïn taêng taûi troïng (chaïy tĩnh)
Cuoái giai ñoaïn thích nghi xaùc ñònh caùc thoâng soá COD sau 24h, pH, MLSS. Ñaùnh daáu möùc buøn laéng sau 30 phuùt. Xaùc ñònh khaû naêng laéng cuûa buøn baèng chæ tieâu SVI.
Chaïy taûi troïng tónh öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc (24h): Laäp baûng soá lieäu
Ngaøy
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvaøo (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất
(%)
pH
vaøo
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
24
2
24
3
24
4
24
Đồ thị biểu diễn hieäu quaû khöû COD vôùi thôøi gian löu nöôùc 24h vaø nhaän xeùt.
Chaïy taûi troïng tónh öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc (12h): Lập bảng số liệu
Ngaøy
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvaøo (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất
(%)
pH
vaøo
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
12
12
2
12
12
3
12
12
4
12
12
Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD vôùi thôøi gian löu nöôùc 12h, vaø nhaän xeùt.
Chaïy taûi troïng tónh öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc (6h): Laäp baûng soá lieäu
Ngaøy
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvaøo (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất
(%)
pH
vaøo
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
6
6
2
6
6
3
6
6
4
6
6
Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD vôùi thôøi gian löu nöôùc 6h, vaø nhaän xeùt.
Chaïy taûi troïng tónh öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc (4h): Laäp baûng soá lieäu
Ngaøy
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvaøo (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất
(%)
pH
vaøo
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
4
4
4
2
4
4
4
3
4
4
4
4
4
4
4
Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD vôùi thôøi gian löu nöôùc 4h, vaø nhaän xeùt.
Chaïy taûi troïng tónh öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc (2h): Laäp baûng soá lieäu
Ngaøy
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvaøo (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất
(%)
pH
vaøo
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
4
2
2
2
2
Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD vôùi thôøi gian löu nöôùc 2h, vaø nhaän xeùt.
So saùnh hiệu suất xöû lyù COD, MLSS ôû caùc taûi troïng cuûa giai ñoaïn chaïy tónh
Thôøi gian
Taûi troïng
COD vaøo
COD ra
Hiệu suất
MLSS
2
4
6
12
24
Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD sắp xếp theo thôøi gian löu nöôùc, vaø nhaän xeùt.
Ñoà thò bieåu dieãn moái quan heä giöõa thôøi gian löu vaø MLSS, vaø nhaän xeùt.
Khaûo saùt khaû naêng laéng cuûa buøn trong giai ñoaïn thay ñoåi noàng ñoä
IV.2.4.4 TN 4: Chaïy moâ hình ñoäng vaø xaùc ñònh thoâng soá ñoäng hoïc
Chaïy taûi troïng ñoäng öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc (24h)
Ngaøy
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvào (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất (%)
pH
vào
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
24
2
24
3
24
4
24
Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD vôùi thôøi gian löu nöôùc 24h, vaø nhaän xeùt.
Chaïy taûi troïng ñoäng öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc (12h):
Ngày
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvào (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất (%)
pH
vào
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
12
12
2
12
12
3
12
12
4
12
12
Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD vôùi thôøi gian löu nöôùc 12h, vaø nhaän xeùt.
Chaïy taûi troïng ñoäng öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc (6h):
Ngày
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvào (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất (%)
pH
vào
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
6
6
2
6
6
3
6
6
4
6
6
Đồ thị biểu diễn hiệu quả khử COD với thôøi gian löu nöôùc 6h, vaø nhaän xeùt.
Xaùc ñònh caùc thoâng soá ñoäng hoïc
Caùc hệ số ñộng học của quaù trình sinh học hiếu khí bao gồm hằng số baùn vận tốc Ks, tốc ñộ sử dụng cơ chất tối ña K, tốc ñộ sinh trưởng vuøng tối ña mm, hệ số sản lượng tối ña Y vaø hệ số phaân huỷ nội baøo Kd. Caùc thoâng soá naøy ñöôïc xaùc ñònh theo 2 phương trình sau:
Trong ñoù:
X: Haøm löôïng buøn hoạt tính MLSS, (mg/l)
: Thời gian lưu nước, (ngaøy)
: Thời gian lưu buøn, (ngaøy)
S0: Haøm lượng COD ban ñầu, (mg/l)
S: Haøm lượng COD ở thời gian lưu nước , (mg/l)
Dựa vaøo số liệu thí nghiệm bằng phương phaùp hồi quy tuyến tính, xaùc ñịnh mối quan hệ bậc nhất (y = ax + b) giữa caùc thoâng số ñộng học treân qua việc tìm hệ số a vaø b của ñường thẳng y = ax + b
Lập bảng chọn lựa như sau:
Cột S:
- Lấy từ luùc bắt ñầu chạy với t = 1 ngaøy ñến khi COD bắt ñầu giảm (chạy ñộng)
- Lấy tiếp giaù trị khi chạy với t = 0,5 ngaøy ở COD max (chạy ñộng)
- Lấy tiếp giaù trị khi chạy tĩnh (tăng tải trọng) với t = 24(h), t = 12(h), t = 6(h)
So
S
X
(So -S)/X
1/
1/S
X/(So -S)
Töø caùc soá lieäu treân ta xaây döïng ñöôøng hoài quy tuyeán tính y = ax + b ñeå xaùc ñònh kd, Y nhö sau:
y = a = Y
x = b = - kd
Đường thẳng hồi quy tuyến tính xaùc ñònh thoâng số Y vaø Kd
Töø phương trình treân suy ra:
Töø caùc soá lieäu ta xaây döïng ñöôøng hoài quy tuyeán tính y = ax + b ñeå xaùc ñònh k vaø Ks nhö sau :
y = a =
x = b =
Đường thẳng hồi quy tuyến tính xaùc ñịnh thoâng số K vaø KS
Töø phương trình treân, suy ra:
Dựa vaøo kết quả phaân tích vaø phương trình hồi quy tuyến tính ta suy ra ñược caùc thoâng soá ñoäng học sau:
Ks: Hằng số baùn vận tốc.
K: Tốc ñộ sử dụng cơ chất tối ña.
Y: Hệ số sản lượng tối ña.
Kd: Hệ số phaân huỷ nội baøo.
IV.2.5 Keát quaû thí nghieäm vaø baøn luaän:
IV.2.5.1 TN 1: Xaùc ñònh caùc thoâng soá buøn.
Lấy cốc 250ml đem sấy khoâ ở 1050C trong 2h, sau đoù caân được khối lượng:
m0 = 95.4520(g)
Lấy thể tích V1 = 10 ml (buøn), sấy ở 1050C trong 2h, sau đoù caân được khối lượng :
m1 = 95.6532(g)
Nồng độ buøn xaùc định:
IV.2.5.2 TN 2: Chaïy giai đoạn thích nghi
Buøn hoạt tính được lấy tại bể vi sinh hiếu khí của trạm xử lyù nước thải KCN Taân bình.
Buøn nuoâi cấy ban đầu cho vaøo moâ hình với haøm lượng SS vaøo khoảng 2000 – 3000.
Thể tích bể chứa laø V = 24 (lít). Muốn haøm lượng buøn trong nước thải laø 2500 mg/l (C) thì thể tích buøn cần lấy laø:
Chọn thời gian chạy 24h
Giai đoạn thích nghi được kết quả cho vaøo bảng sau (dừng thí nghiệm khi COD tương đối ổn định):
Ngaøy
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvaøo(mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất
(%)
pH
vaøo
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
24
0.66
660
520
21.21
6.85
6.85
3000
2
24
0.66
660
370
43.94
6.85
7.56
2980
3
24
0.66
660
196
70.30
6.85
7.65
2850
4
24
0.66
660
120
81.82
6.85
7.6
2800
5
24
0.66
660
120
81.82
6.85
7.45
2950
Đồ thị IV.1: Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD theo thôøi gian
trong giai ñoaïn thích nghi
IV.2.5.3 TN 3: Giai ñoaïn taêng taûi troïng (chạy tĩnh)
Chaïy taûi troïng tónh öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc (24h): Laäp baûng soá lieäu
Ngaøy
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvaøo (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất
(%)
pH
vaøo
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
24
0.67
670
670
0
7.16
7.5
3200
2
24
0.67
670
460
31.34
7.16
7.38
3500
3
24
0.67
670
270
59.70
7.16
7.33
3350
4
24
0.67
670
96
85.67
7.16
6.9
3000
Đồ thị IV.2: Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD theo thôøi gian löu nöôùc 24h
trong giai ñoaïn chaïy tónh
Nhaän xeùt: Qua ñoà thò ta thaáy ôû taûi troïng 24h cuûa giai ñoaïn chaïy tónh hieäu quaû xöû lyù COD cao nhaát laø 85.67%
Baûng IV.4: AÛnh höôûng cuûa thôøi gian löu nöôùc 24h leân hieäu suaát xöû lyù COD ôû giai ñoaïn chaïy tónh
Ngay
1
2
3
4
Hieu suat
0.0d
31.34c
59.7b
85.67a
Chuù thích: Nhöõng maãu töï khaùc nhau ( a,b,c …) ñöôïc kí hieäu trong coät hieäu suaát bieåu dieãn söï khaùc bieät ôû möùc yù nghóa α = 0,05. (Söû duïng phöông phaùp so saùnh LSD baèng phaàn meàm Statgraphics Centurion).
Chaïy taûi troïng tónh öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc (12h): Lập bảng số liệu
Ngaøy
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvaøo (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất
(%)
pH
vaøo
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
12
1.28
640
640
0
6.94
6.94
3300
12
1.28
640
500
21.87
6.94
7.72
3100
2
12
1.28
640
360
43.75
6.94
7.78
2800
12
1.28
640
270
57.81
6.94
7.84
3200
3
12
1.28
640
110
82.81
6.94
7.6
3400
12
1.28
640
120
81.25
6.94
7.4
2900
4
12
1.28
640
86
86.56
6.94
7.39
3500
12
1.28
640
86
86.56
6.94
7.32
3500
Đồ thị IV.3: Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD theo thôøi gian löu nöôùc 12h trong giai ñoaïn chaïy tĩnh
Nhaän xeùt: Qua ñoà thò ta thaáy ôû taûi troïng 12h cuûa giai ñoaïn chaïy tónh hieäu quaû xöû lyù COD cao nhaát laø 86.56%
Baûng IV.5: AÛnh höôûng cuûa thôøi gian löu nöôùc 12h leân hieäu suaát xöû lyù COD ôû giai ñoaïn chaïy tónh
Ngay
1
2
3
4
Hieu suat
10.935d
50.78c
82.03b
86.56a
Chuù thích: Nhöõng maãu töï khaùc nhau ( a,b,c …) ñöôïc kí hieäu trong coät hieäu suaát bieåu dieãn söï khaùc bieät ôû möùc yù nghóa α = 0,05. (Söû duïng phöông phaùp so saùnh LSD baèng phaàn meàm Statgraphics Centurion).
Chaïy tải trọng tĩnh ứng với thời gian löu nöôùc (6h): Laäp baûng soá lieäu
Ngaøy
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvaøo (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất
(%)
pH
vaøo
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
6
1.84
460
460
0
6.78
6.78
2870
6
1.84
460
360
21.74
6.78
7.08
2500
2
6
1.84
460
240
47.82
6.78
7.68
2770
6
1.84
460
160
65.21
6.78
7.89
1710
3
6
1.84
460
100
78.26
6.78
7.47
2650
6
1.84
460
130
71.74
6.78
7.36
2900
4
6
1.84
460
80
82.61
6.78
7.12
3420
6
1.84
460
80
82.61
6.78
7.08
3420
Đồ thị IV.4: Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD theo thời gian löu nöôùc 6h trong giai ñoaïn chaïy tónh
Nhaän xeùt: Qua ñoà thò ta thaáy ôû taûi troïng 6h cuûa giai ñoaïn chaïy tónh hieäu quaû xöû lyù COD cao nhaát laø 82.61%
Baûng IV.6: AÛnh höôûng cuûa thôøi gian löu nöôùc 6h leân hieäu suaát xöû lyù COD ôû giai ñoaïn chaïy tónh
Ngay
1
2
3
4
Hieu suat
10.87d
56.515c
75.0b
82.61a
Chuù thích: Nhöõng maãu töï khaùc nhau ( a,b,c …) ñöôïc kí hieäu trong coät hieäu suaát bieåu dieãn söï khaùc bieät ôû möùc yù nghóa α = 0,05. (Söû duïng phöông phaùp so saùnh LSD baèng phaàn meàm Statgraphics Centurion).
Chaïy taûi troïng tónh öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc (4h): Laäp baûng soá lieäu
Ngaøy
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvaøo (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất
(%)
pH
vaøo
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
4
3.59
600
600
0
7.26
7.26
3500
4
3.59
600
460
23.33
7.26
7.5
2570
4
3.59
600
340
43.33
7.26
7.56
2470
2
4
3.59
600
280
53.33
7.26
7.88
3380
4
3.59
600
210
65
7.26
7.9
2930
4
3.59
600
190
68.33
7.26
7.92
3180
3
4
3.59
600
130
78.33
7.26
7.68
2650
4
3.59
600
150
75
7.26
7.55
3100
4
3.59
600
120
80
7.26
7.4
2700
4
4
3.59
600
96
84
7.26
7.2
2550
4
3.59
600
64
89.33
7.26
7.14
2500
4
3.59
600
64
89.33
7.26
6.98
2500
Đồ thị IV.5: Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD theo thôøi gian löu nöôùc 4h trong giai ñoaïn chaïy tónh
Nhaän xeùt: Qua ñoà thò ta thaáy ôû taûi troïng 4h cuûa giai ñoaïn chaïy tónh hieäu quaû xöû lyù COD cao nhaát laø 89.33%
Baûng IV.7: AÛnh höôûng cuûa thôøi gian löu nöôùc 4h leân hieäu suaát xöû lyù COD ôû giai ñoaïn chaïy tónh
Ngay
1
2
3
4
Hieu suat
22.22d
62.22c
77.7767b
89.33a
Chuù thích: Nhöõng maãu töï khaùc nhau ( a,b,c …) ñöôïc kí hieäu trong coät hieäu suaát bieåu dieãn söï khaùc bieät ôû möùc yù nghóa α = 0,05. (Söû duïng phöông phaùp so saùnh LSD baèng phaàn meàm Statgraphics Centurion).
Chaïy taûi troïng tónh öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc (2h): Laäp baûng soá lieäu
Ngaøy
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvaøo (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất
(%)
pH
vaøo
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
2
6.75
560
560
0
6.9
6.9
1700
2
6.75
560
500
10.71
6.9
7.59
3200
2
6.75
560
450
19.64
6.9
7.4
2650
2
6.75
560
380
32.14
6.9
7.46
1800
2
2
6.75
560
290
46.21
6.9
7.34
3300
2
6.75
560
260
53.57
6.9
7.39
3500
2
6.75
560
170
69.64
6.9
7.34
2300
2
6.75
560
140
75
6.9
7.3
3400
3
2
6.75
560
120
78.57
6.9
7.29
3200
2
6.75
560
100
82.14
6.9
7.19
2560
2
6.75
560
130
76.79
6.9
7.12
2590
2
6.75
560
110
80.36
6.9
7.1
2470
4
2
6.75
560
96
82.86
6.9
6.97
2730
2
6.75
560
80
85.71
6.9
6.92
2660
2
6.75
560
76
86.43
6.9
6.8
2380
2
6.75
560
76
86.43
6.9
6.78
2380
Đồ thị IV.6: Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD theo thôøi gian löu nöôùc 2h trong giai ñoaïn chaïy tĩnh
Nhaän xeùt: Qua ñoà thò ta thaáy ôû taûi troïng 2h cuûa giai ñoaïn chaïy tónh hieäu quaû xöû lyù COD cao nhaát laø 86.43%
Baûng IV.8: AÛnh höôûng cuûa thôøi gian löu nöôùc 2h leân hieäu suaát xöû lyù COD ôû giai ñoaïn chaïy tónh
Ngay
1
2
3
4
Hieu suat
15.6225d
61.105c
79.465b
86.43a
Chuù thích: Nhöõng maãu töï khaùc nhau ( a,b,c …) ñöôïc kí hieäu trong coät hieäu suaát bieåu dieãn söï khaùc bieät ôû möùc yù nghóa α = 0,05. (Söû duïng phöông phaùp so saùnh LSD baèng phaàn meàm Statgraphics Centurion).
So saùnh hiệu suất xử lyù COD, MLSS ở caùc tải trọng của giai ñoaïn chạy tĩnh
Baûng IV.9: Hieäu suaát xöû lyù COD, MLSS ôû caùc taûi troïng trong giai ñoaïn chaïy tónh ôû caùc thôøi gian löu nöôùc khaùc nhau
Thôøi gian
Taûi troïng
COD vaøo
COD ra
Hiệu suất
MLSS
2
6.75
560
76
86.43
2380
4
3.59
600
64
89.33
2500
6
1.84
460
80
82.61
3420
12
1.28
640
86
86.56
3500
24
0.67
670
96
85.67
3000
Đồ thị IV.7: Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD saép xeáp theo thôøi gian löu nöôùc ôû caùc taûi troïng trong giai ñoaïn chaïy tónh
Nhận xét: Qua đồ thị trên nhận thấy ở tải trọng 4h sẽ có hiệu quả xử lý cao nhất laø 89.33%
Baûng IV.10: AÛnh höôûng cuûa thôøi gian löu nöôùc leân hieäu suaát xöû lyù COD ôû caùc taûi troïng trong giai ñoaïn chaïy tónh
Thoi gian luu
6
24
2
12
4
Hieu suat
82.61e
85.67d
86.43c
86.56b
89.33a
Chuù thích: Nhöõng maãu töï khaùc nhau ( a,b,c …) ñöôïc kí hieäu trong coät hieäu suaát bieåu dieãn söï khaùc bieät ôû möùc yù nghóa α = 0,05. (Söû duïng phöông phaùp so saùnh LSD baèng phaàn meàm Statgraphics Centurion).
Đồ thị IV.8: Bieåu dieãn moái quan heä giöõa thôøi gian löu vaø MLSS ôû caùc taûi troïng trong giai ñoaïn chaïy tĩnh
Nhaän xeùt: Qua ñồ thị ta thaáy hiệu quả xử lyù MLSS cao nhaát laø 2h. Nhưng khi kết hợp giữa hiệu quaû xử lyù COD vaø MLSS thì ta neân chọn hiệu quả xử lyù 4h laø tối ưu nhất.
Như vậy: ÔÛ taûi troïng 4h cuûa giai ñoaïn chaïy tónh thì hieäu quaû xöû lyù COD vaø MLSS laø toái öu nhaát.
Khaûo saùt khaû naêng laéng cuûa buøn trong giai ñoaïn thay ñoåi noàng ñoä
Tröôùc moãi laàn thay ñoåi noàng ñoä, ta caàn phaûi kieåm tra khaû naêng laéng cuûa buøn qua chæ soá SVI. Sau ñaây laø baûng keát quaû kieåm tra khaû naêng laéng cuûa buøn öùng vôùi naêm noàng ñoä khaùc nhau.
Thôøi gian (phuùt)
Theå tích buøn laéng (ml/l)
COD =
670 ( mg/l)
COD = 640(mg/l)
COD=
460(mg/l)
COD =
600 (mg/l)
COD =
560 (mg/l)
0
1000
1000
1000
1000
1000
5
600
620
610
600
630
10
490
520
500
480
600
15
450
430
460
440
470
20
400
390
380
370
410
25
350
360
320
340
370
30
320
310
300
310
330
Töø keát quaû ta tính ñöôïc giaù trò SVI theo coâng thöùc:
SVI = ´ 1000 (mg/l)
SVI öùng vôùi noàng ñoä COD = 670 mg/l vaø MLSS = 3000
SVI = ´ 1000 = 106,67
SVI öùng vôùi noàng ñoä COD = 640 mg/l vaø MLSS = 3500
SVI = ´ 1000 = 88.57
SVI öùng vôùi noàng ñoä COD = 460 mg/l vaø MLSS = 3420
SVI = ´ 1000 = 87.72
SVI öùng vôùi noàng ñoä COD = 600 mg/l vaø MLSS = 2500
SVI = ´ 1000 = 124
SVI öùng vôùi noàng ñoä COD = 560 mg/l vaø MLSS = 2380
SVI = ´ 1000 = 138.66
Theo keát quaû treân ta thaáy trong 5¸10 phuùt ñaàu buøn hoaït tính laéng raát nhanh, sau ñoù quaù trình laéng chaäm daàn. Nhìn chung ôû caû 5 noàng ñoä khaùc nhau thì giaù trò SVI ñeàu naèm trong giôùi haïn laéng toát (SVI töø 50¸150) ñieàu naøy chöùng toû buøn hoaït tính theå hieän ñöôïc hoaït tính toát vaø chuùng hoaøn toaøn coù theå xöû lyù nöôùc thaûi baèng moâ hình buøn hoaït tính hieáu khí.
IV.2.5.4 TN 4: Chaïy moâ hình ñoäng vaø xaùc ñònh thoâng soá ñoäng học
Chaïy taûi troïng ñoäng öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc (24h): Lập bảng số liệu
Ngaøy
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvào (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất (%)
pH
vào
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
24
0.68
680
680
0
7.32
7.32
3200
2
24
0.68
680
430
36.76
7.32
7.88
3400
3
24
0.68
680
196
71.18
7.32
7.6
2900
4
24
0.68
680
120
82.35
7.32
7.46
2700
Đồ thị IV.9: Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD theo thôøi gian löu nöôùc 24h trong giai ñoaïn chaïy ñoäng
Nhaän xeùt: Qua ñoà thò ta thaáy ôû taûi troïng 24h cuûa giai ñoaïn chaïy ñoäng hieäu quaû xöû lyù COD cao nhaát laø 82.35%
Baûng IV.11: AÛnh höôûng cuûa thôøi gian löu nöôùc 24h leân hieäu suaát xöû lyù COD ôû giai ñoaïn chaïy ñoäng
Ngay
1
2
3
4
Hieu suat
0.0d
36.76c
71.18b
82.35a
Chuù thích: Nhöõng maãu töï khaùc nhau ( a,b,c …) ñöôïc kí hieäu trong coät hieäu suaát bieåu dieãn söï khaùc bieät ôû möùc yù nghóa α = 0,05. (Söû duïng phöông phaùp so saùnh LSD baèng phaàn meàm Statgraphics Centurion).
Chaïy taûi troïng ñoäng öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc (12h): Lập bảng số liệu
Ngày
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvào (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất (%)
pH
vào
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
12
1.3
650
650
0
7.19
7.19
3400
12
1.3
650
480
26.15
7.19
7.6
3600
2
12
1.3
650
270
58.46
7.19
7.58
2900
12
1.3
650
230
64.62
7.19
7.52
3100
3
12
1.3
650
120
81.54
7.19
7.44
3700
12
1.3
650
96
85.23
7.19
7.39
3280
4
12
1.3
650
150
76.92
7.19
7.2
2800
12
1.3
650
120
81.54
7.19
7.07
2100
Đồ thị IV.10: Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD theo thôøi gian löu nöôùc 12h trong giai ñoaïn chaïy ñoäng
Nhaän xeùt: Qua ñoà thò ta thaáy ôû taûi troïng 12h cuûa giai ñoaïn chaïy ñoäng hieäu quaû xöû lyù COD cao nhaát laø 85.23%
Baûng IV.12: AÛnh höôûng cuûa thôøi gian löu nöôùc 12h leân hieäu suaát xöû lyù COD ôû giai ñoaïn chaïy ñoäng
Ngay
1
2
4
3
Hieu suat
13.075d
61.54c
79.23b
83.385a
Chuù thích: Nhöõng maãu töï khaùc nhau ( a,b,c …) ñöôïc kí hieäu trong coät hieäu suaát bieåu dieãn söï khaùc bieät ôû möùc yù nghóa α = 0,05. (Söû duïng phöông phaùp so saùnh LSD baèng phaàn meàm Statgraphics Centurion).
Chaïy taûi troïng ñoäng öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc (6h):
Ngày
Thời gian (h)
Tải trọng (kgCOD/m3.ngđ)
CODvào (mg/l)
CODra (mg/l)
Hiệu suất (%)
pH
vào
pH
ra
MLSS (mg/l)
1
6
2.32
580
580
0
6.84
6.84
3500
6
2.32
580
370
36.21
6.84
7.16
2750
2
6
2.32
580
196
66.21
6.84
7.26
3450
6
2.32
580
150
74.14
6.84
7.38
3100
3
6
2.32
580
94
83.79
6.84
7.2
2780
6
2.32
580
130
77.59
6.84
7.17
3400
4
6
2.32
580
120
79.31
6.84
6.89
3280
6
2.32
580
100
82.76
6.84
6.78
2900
Đồ thị IV.11: Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD theo thôøi gian löu nöôùc 6h trong giai ñoaïn chaïy ñoäng
Nhaän xeùt: Qua ñoà thò ta thaáy ôû taûi troïng 6h cuûa giai ñoaïn chaïy ñoäng hieäu quaû xöû lyù COD cao nhaát laø 83.79%
Baûng IV.13: AÛnh höôûng cuûa thôøi gian löu nöôùc 6h leân hieäu suaát xöû lyù COD ôû giai ñoaïn chaïy ñoäng
Ngay
1
2
4
3
Hieu suat
18.105d
70.175c
80.69b
81.035a
Chuù thích: Nhöõng maãu töï khaùc nhau ( a,b,c …) ñöôïc kí hieäu trong coät hieäu suaát bieåu dieãn söï khaùc bieät ôû möùc yù nghóa α = 0,05. (Söû duïng phöông phaùp so saùnh LSD baèng phaàn meàm Statgraphics Centurion).
So saùnh hiệu suất xử lyù COD, MLSS ở caùc tải trọng của giai ñoaïn chạy ñoäng
Baûng IV.14: Hieäu suaát xöû lyù COD, MLSS ôû caùc taûi troïng trong giai ñoaïn chaïy ñoäng ôû caùc thôøi gian löu nöôùc khaùc nhau
Thôøi gian
Taûi troïng
COD vaøo
COD ra
Hiệu suất
MLSS
6
2.32
580
94
83.79
2780
12
1.3
650
96
85.23
3280
24
0.68
680
120
82.35
2700
Đồ thị IV.12: Bieåu dieãn hieäu quaû khöû COD sắp xếp theo thời gian löu nöôùc ôû caùc taûi troïng trong giai ñoaïn chaïy ñoäng
Nhaän xeùt: Qua ñoà thò treân ta thaáy ôû taûi troïng 12h seõ coù hieäu quaû xöû lyù COD cao nhất laø 85.23%
Baûng IV.15: AÛnh höôûng cuûa thôøi gian löu nöôùc leân hieäu suaát xöû lyù COD ôû caùc taûi troïng trong giai ñoaïn chaïy ñoäng
Thoi gian luu
24
6
12
Hieu suat
82.35c
83.79b
85.23a
Chuù thích: Nhöõng maãu töï khaùc nhau ( a,b,c …) ñöôïc kí hieäu trong coät hieäu suaát bieåu dieãn söï khaùc bieät ôû möùc yù nghóa α = 0,05. (Söû duïng phöông phaùp so saùnh LSD baèng phaàn meàm Statgraphics Centurion).
Đồ thị IV.13: Bieåu dieãn moái quan heä giöõa thôøi gian löu vaø MLSS ôû caùc taûi troïng trong giai ñoaïn chaïy ñoäng
Nhận xeùt: Qua ñồ thị ta thaáy hiệu quả xử lyù MLSS cao nhất laø 24h. Nhưng khi kết hợp giữa hiệu quaû xử lyù COD vaø MLSS thì ta neân chọn hiệu quả xử lyù 12h laø tối ưu nhất.
Xaùc ñònh caùc thoâng soá ñoäng hoïc
Caùc hệ số ñộng học của quaù trình sinh học hiếu khí bao gồm hằng số baùn vận tốc Ks, tốc ñộ sử dụng cơ chất tối ña K, tốc ñộ sinh trưởng vuøng tối ña mm, hệ số sản lượng tối ña Y vaø hệ số phaân huỷ nội baøo Kd. Caùc thoâng soá naøy ñöôïc xaùc ñònh theo 2 phương trình sau:
Trong ñoù:
X: Haøm löôïng buøn hoạt tính MLSS, (mg/l)
: Thời gian lưu nước, (ngaøy)
: Thời gian lưu buøn, (ngaøy)
S0: Haøm lượng COD ban ñầu, (mg/l)
S: Haøm lượng COD ở thời gian lưu nước , (mg/l)
Dựa vaøo số liệu thí nghiệm bằng phương phaùp hồi quy tuyến tính, xaùc ñònh mối quan hệ bậc nhất (y = ax + b) giữa caùc thoâng số ñộng học treân qua việc tìm hệ số a vaø b của ñường thẳng y = ax + b
Lập bảng chọn lựa như sau:
Cột S:
- Lấy từ luùc bắt ñầu chạy với t = 1 ngaøy ñến khi COD bắt ñầu giảm (chạy ñộng)
- Lấy tiếp giaù trị khi chạy với t = 0,5 ngaøy ở COD max (chạy ñộng)
- Lấy tiếp giaù trị khi chạy tĩnh (tăng tải trọng) với t = 24(h), t = 12(h), t = 6(h)
So
S
X
(So -S)/X
1/
1/S
X/(So -S)
680
430
1
1
3400
0.09
1
0.002
2.25
680
196
1
1
2900
0.17
1
0.005
3.46
650
96
0.5
0.5
3280
0.31
2
0.01
4.78
670
96
1
1
3000
0.19
1
0.01
5.23
640
86
0.5
0.5
3500
0.32
2
0.012
5.99
460
80
0.25
0.25
3420
0.49
4
0.013
7.46
Töø caùc soá lieäu treân ta xaây döïng ñöôøng hoài quy tuyeán tính y = ax + b ñeå xaùc ñònh kd, Y nhö sau:
y = a = Y
x = b = - kd
Đường thẳng hồi quy tuyến tính xaùc ñònh thoâng số Y vaø Kd
Ta có phương trình:
y = 7.8473x – 0.2201
Töø caùc soá lieäu ta xaây döïng ñöôøng hoài quy tuyeán tính y = ax + b ñeå xaùc ñònh K vaø Ks nhö sau :
y = a =
x = b =
Đường thẳng hồi quy tuyến tính xaùc ñònh thoâng số K vaø KS
Ta coù phương trình:
y = 415.55x + 1.2603
Dựa vaøo kết quả phaân tích vaø phương trình hồi quy tuyến tính ta suy ra ñược caùc thoâng soá ñoäng học sau:
Ks: Hằng số baùn vận tốc.
K: Tốc ñộ sử dụng cơ chất tối ña.
Y: Hệ số sản lượng tối ña.
Kd: Hệ số phaân huỷ nội baøo.
Keát luaän: Caên cöù vaøo keát quaû thí nghieäm ta thaáy raèng vieäc löïa choïn thôøi gian löu nöôùc ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc xöû lyù nöôùc thaûi ñeå ñaït ñöôïc keát quaû nhö mong muoán . Neáu thôøi gian löu nöôùc trong beå ñöôïc löïa choïn taïi thôøi ñieåm vi khuaån ñaït ñöôïc traïng thaùi oån ñònh trong chu kyø phaùt trieån thì ta khoâng nhöõng ñaït ñöôïc hieäu quaû xöû lyù mong muoán maø coøn giaûm ñöôïc nhu caàu cung caáp khí vaø theå tích beå phaûn öùng do vaäy tieát kieäm ñöôïc chi phí xaây döïng vaø vaän haønh. Töø keát quaû thí nghieäm thu ñöôïc ta thaáy raèng thôøi gian löu nöôùc thích hôïp cho quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi laø töø 4h – 6h. Hieäu quaû xöû lyù toái öu nhaát cuûa moâ hình buøn hoaït tính naèm ôû taûi troïng 4h ñaït hieäu suaát xöû lyù COD laø 89.33%. Töø thaønh coâng trong quaù trình chaïy moâ hình buøn hoaït tính ñeå xaùc ñònh caùc thoâng soá ñoäng hoïc trong xöû lyù nöôùc thaûi coâng ty TNHH thuûy saûn TRÖÔØNG VINH, ta seõ tính toaùn thieát keá coâng trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi cho coâng ty.
IV.2.6 Ñeà xuaát quy trình coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi thuûy saûn TRÖÔØNG VINH Nöôùc thaûi
Song chaén raùc
Hố gom
Beå ñieàu hoøa
Beå keo tuï
Bể lắng 1
Bể aerotank
Bể lắng 2
Bể lọc
Bể khử truøng
Nước sau xöû lyù TCVN 5945:2005
Bể chöùa buøn
Dung dòch Javen
Tuaàn hoaøn buøn
Khí neùn
Nöôùc töø beå chöùa buøn
Pheøn nhoâm Polyme
Dinh döôõng
Hình IV.28 : Quy trình coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi thuûy saûn
Chuù thích: Ñöôøng daãn nöôùc thaûi
Ñöôøng buøn thaûi
Ñöôøng caáp khí
Ñöôøng hoùa chaát
Thuyeát minh quy trình coâng ngheä xöû lyù:
Nước thải phaùt sinh töø caùc hoaït ñoäng röûa sạch vaø sô cheá nguyeân lieäu, caùc giai ñoaïn rửa thiết bị, vệ sinh dụng cụ… vaø nước thải vệ sinh ñược thu gom vaø ñi qua song chaén raùc ñeå loại bỏ caùc tạp chất rắn coù kích thước lớn trước khi vaøo hệ thống xử lyù.
Tại hố gom nước thải đñược bôm leân beå ñieàu hoøa nhờ bơm chìm ñể ổn ñịnh lưu lượng nước thải. Taïi ñaây khi nước thải ñạt mức cần thiết sẽ ñược bơm qua bể keo tụ.
Tại bể keo tụ, hoùa chất keo tụ gồm pheøn nhoâm, polyme vaø dinh dưỡng ñược bơm vaøo thoâng qua hệ thống bơm ñịnh lượng hoùa chất, cặn lắng sau khi keo tụ ñược lắng tại bể lắng 1 ñặt sau bể keo tụ. Buøn lắng tại bể lắng 1 ñịnh kỳ ñược bơm buøn ñặt trong bể bơm vaøo bể chứa buøn.
Nước thải ra khỏi bể lắng naøy ñi qua bể sinh học hiếu khí. Tại ñaây nước thải ñược cấp khí töø beân ngoaøi vaø nhờ hệ vi sinh vật sử dụng oxy khoâng khí ñể oxy hoùa, phaân huûy caùc chaát baån coù trong nước thải.
Sau một thời gian lưu trong bể hiếu khí, nước thải chảy traøn qua bể lắng 2. Tại ñaây, phần buøn tạo ra trong quaù trình oxi hoùa ở bể hieáu khí sẽ lắng xuống ñaùy bể vaø nước sạch ñi ra ngoaøi. Một phần buøn naøy ñöôïc bôm tuaàn hoaøn lại cho bể sinh học hiếu khí. Phaàn buøn dö ñöôïc ñònh kì bôm vaøo beå chöùa buøn.
Nước ra khỏi bể lắng 2 ñược chảy traøn qua bể lọc. Taïi ñaây caùc chất rắn lơ lửng coøn lại sẽ ñöôïc taùch ra khỏi nước thải nhờ hệ thống lớp lọc trong bể.
Nước ra khỏi bể lọc sẽ cuøng hoùa chaát khöû truøng Javen ñi vaøo beå tieáp xuùc khử truøng. Taïi ñaây hoùa chất khử truøng vaø nước thải tiếp xuùc với nhau một thời gian, nhờ ñoù maø caùc vi sinh vật gaây bệnh ñöôïc tieâu diệt. Sau ñoù nước sạch qua hố ga vaø thoaùt ra ngoaøi.
Với coâng ngheä naøy seõ ñaûm baûo nước thải sau xöû lyù ñaït tieâu chuẩn TCVN 5945:2005.
CHÖÔNG V: KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ
V.1 Keát luaän
Nöôùc ta ñang trong quaù trình thöïc hieän CNH-HÑH thì nhieàu nhaø maùy, xí nghieäp vaø KCN ñöôïc hình thaønh. Do ñoù vaán ñeà baûo veä moâi tröôøng ngaøy caøng ñöôïc quan taâm. Vôùi ñeà taøi: “Nghieân cöùu xaùc ñònh caùc thoâng soá ñoäng hoïc trong CNSH buøn hoaït tính xöû lyù nöôùc thaûi coâng ty TNHH thuûy saûn TRÖÔØNG VINH”, nhaèm giaûm thieåu oâ nhieãm moâi tröôøng cuûa nhaø maùy. Trong thôøi gian naøy ñaõ giaûi quyeát ñöôïc moät soá noäi dung sau:
Böôùc ñaàu tìm hieåu hieän traïng moâi tröôøng khu vöïc ñeå thöïc hieän quy hoaïch heä thoáng xöû lyù coù hieäu quaû hôn.
Thoâng qua hieän traïng moâi tröôøng cuûa khu vöïc vaø ñaëc thuø cuûa ngaønh thuûy saûn töø ñoù tính toaùn ñöôïc löu löôïng nöôùc thaûi ñaàu vaøo vaø ñöa ra phöông aùn veà heä thoáng xöû lyù thích hôïp, coù hieäu quaû ñoái vôùi coâng ty naøy.
Đặc tính nước thải chế biến thủy sản của nhaø maùy coù thaønh phaàn chaát oâ nhiễm chất hữu cơ cao. Vì vậy việc lựa chọn phương phaùp xử lyù sinh học laø raát phuø hợp. Lượng nước thải của nhaø maùy hoaøn toaøn coù khả năng xử lyù bằng phương phaùp sinh học coäng với sự kết hôïp một số phương phaùp khaùc nhằm ñảm bảo chất lượng nước ñaàu ra ñaït tieâu chuaån cho pheùp.
V.2 Kieán nghò
Nöôùc thaûi noùi chung vaø nöôùc thaûi coâng nghieäp noùi rieâng coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán moâi tröôøng vaø söùc khoûe cuûa con ngöôøi, vôùi hieän traïng nhö hieän nay thì em coù moät soá kieán nghò sau:
Nghieân cöùu vaø phaân tích caùc chæ tieâu oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi ñoái vôùi taát caû caùc ngaønh coâng nghieäp nhaèm ñöa ra caùc phöông aùn xöû lyù thích hôïp trong töøng ñieàu kieän hieän taïi ñoái vôøi töøng hoaøn caûnh cuï theå.
Phaûi quy hoaïch heä thoáng thu gom vaø xöû lyù nöôùc thaûi ngay ñeå traùnh hieän töôïng nöôùc thaûi sinh hoaït laøm oâ nhieãm nguoàn nöôùc maët vaø nöôùc ngaàm ngaøy caøng traàm troïng hôn.
Xaây dựng hệ thống xử lyù nước thải bằng phương phaùp sinh học.
Cần kiểm soaùt hệ thống thoaùt nước của nhaø maùy, taùch rieâng hệ thống thoaùt nước mưa vaø heä thống thoaùt nước thải sản xuất, sinh hoạt ñeå thuận tiện cho việc xử lyù nước thải.
Tiến haønh nghieân cöùu aùp dụng sản xuất sạch hơn vaøo caùc coâng ñoaïn sản xuất nhằm naâng cao hiệu quả sản xuất, tiết kiệm nguyeân liệu, năng lượng, hoùa chất ñồng thời giảm nhẹ gaùnh nặng về moâi trường, ñaëc bieät laø vaán ñeà nöôùc thaûi.
Cần ñaøo taïo ñoäi nguõ caùn bộ kỹ thuật vaø quản lyù moâi trường coù trình ñoä vaø yù thức traùch nhieäm ñeå quaûn lyù, giaùm saùt vaø xöû lyù chất thải noùi chung vaø nöôùc thaûi noùi rieâng taïi nhaø maùy.
Ñoân ñoác giaùo duïc caùn bộ, nhaân vieân trong cơ sở thực hiện caùc quy ñịnh về an toaøn lao ñoäng, phoøng choáng chaùy noå…
Các file đính kèm theo tài liệu này:
ly thuyet datn.doc- bia.doc
- danh muc cac tu viet tat.doc
- danh sach bang.doc
- danh sach do thi.doc
- danh sach hinh.doc
- LOI CAM ON.doc
- muc luc.doc
- NHIEM VU DO AN.doc
- NX GVHD.doc
- phu luc.doc
- tai lieu tham khao.doc
