Nghiên cứu đánh giá tải trọng xử lý chất hữu cơ của đệm pva-Gel trong xử lý nước thải chế biến thủy sản

54 Trần Văn Quang, Phan Thị Kim Thủy NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TẢI TRỌNG XỬ LÝ CHẤT HỮU CƠ CỦA ĐỆM PVA-Gel TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN RESEARCH ON EVALUATING ORGANIC LOADING RATE OF PVA-Gel BIOCARRIER ON SEAFOOD PROCESSING WASTEWATER TREATMENT Trần Văn Quang, Phan Thị Kim Thủy Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng; tvquang@dut.udn.vn, ptkthuy@dut.udn.vn Tóm tắt - Việc duy trì ổn định chất lượng nước sau xử lý của bể Aeroten trong hệ thống xử lý nước thải của các nhà máy chế biến thủy sản gặp nhiều khó khăn, do nồng độ amôni cao và sự thay đổi thường xuyên về tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm. Các kết quả nghiên cứu thực nghiệm về khả năng tăng tải trọng xử lý chất hữu cơ của nước thải chế biến thủy sản bằng quá trình bùn hoạt tính với đệm polyvinyl alcohol (PVA) gel cho kết quả: tỷ lệ đệm PVA-Gel trong bể Aeroten càng lớn, mức tăng hiệu suất xử lý càng cao. Với tỷ lệ đệm PVA-Gel 20% có thể tăng tải trọng xử lý chất hữu cơ (BOD5) hai lần. Để đảm bảo chất lượng nước sau xử lý ổn định, đáp ứng cột B, QCVN 11-MT:2015/BTNM, các thông số kiến nghị áp dụng: HRT ≥ 12h; nồng độ bùn (MLVSS): 2,0g/l; hệ số tải trọng thể tích (VOLR) ≤ 0,5g BOD5/L.ngđ. Ngoài ra, khi có sự thay đổi về tải trọng cần vận hành với chế độ tăng cường thì tỷ lệ đệm bằng tỷ lệ biến động về tải trọng. Abstract - Maintaining the stable quality of effluent from aeration process of seafood processing wastewater treatment system is very difficult due to the high ammonia concentration and fluctuation of the contaminant load in the influent. In order to increase the organic loading for activated sludge process, the polyvinyl alcohol (PVA) gel media is added and the experimental results show that the higher media ratio inside the aeration tank the higher efficiency could be gained. With a 20% volumetric ratio of PVA-Gel media, the organic loading capacity (BOD5) can increase twice. In order to ensure that the stable quality of effluent meets column B, QCVN 11-MT:2015/BTNM, the following parameters are suggested: Hydraulic Retention Time (HRT) ≥ 12h; Sludge concentration (MLVSS): 2.0 g/l; Volumetric organic loading rate (VOLR) ≤ 0.5gBOD5/L.ngd. In addition, when influent load fluctuates, the operation should change the media ratio according to the variation of organic load. Từ khóa - bể Aeroten; chế biến thủy sản; bùn hoạt tính; PVA-Gel; xử lý nước thải. Key words - Aeration tank; seafood processing; activated sludge; PVA-Gel; wastewater treatment. 1. Đặt vấn đề Nước thải từ các nhà máy chế biến thủy sản (CBTS) có: lưu lượng thay đổi theo nguyên liệu thô và sản phẩm chế biến. Lượng nước thải phát sinh từ quá trình chế biến sản phẩm cá fillet, tôm đông lạnh và thủy sản đông lạnh hỗn hợp, dao động trong khoảng từ 4 – 7 m3/tấn sản phẩm và cho chả cá (surimi) là 20 – 25 m3/tấn sản phẩm. Nồng độ các chất ô nhiễm: các chất lơ lửng (TSS) dao động trong khoảng 150 - 1.200 mg/l, chất hữu cơ (BOD5 và COD): 500 - 2.300 mg/l và 800 - 2.500 mg/l, chất dinh dưỡng (T-N và T-P): 50 – 300 mg/l và 10 – 100 mg/l. Đặc biệt, nước thải từ quá trình chế biến sản phẩm surimi có nồng độ dầu và mỡ đặc biệt cao, dao động trong khoảng từ 250 đến 830 mg/l và T-P của nước thải chế biến tôm đông lạnh có thể trên 120 mg/l [1]. Với thành phần các chất ô nhiễm chủ yếu là các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy (BOD5/COD khoảng từ 0,6 đến 0,9) và giàu dinh dưỡng, công nghệ xử lý nước thải (XLNT) đã và đang được áp dụng tại các nhà máy chế biến thủy sản bao gồm: (i) các nhà máy chế biến sản phẩm hỗn hợp: xử lý bậc I với các quá trình điều hòa kết hợp với phân hủy kỵ khí và bậc II với quá trình Aeroten – lắng; (ii) các nhà máy có chế biến sản phẩm surimi và tôm: xử lý bậc I, keo tụ - lắng hoặc tuyển nổi áp lực/keo tụ - tuyển nổi siêu nông, để tách triệt để các chất khó phân hủy như dầu và mỡ; xử lý bậc II: Aeroten - lắng để xử lý chất hữu cơ hoặc kết hợp với quá trình anoxic để khử nitơ [1, 2]. Kết quả đánh giá hiệu quả xử lý của 15 trạm XLNT có quy mô và công suất khác nhau thuộc Khu Công nghiệp (KCN) dịch vụ thủy sản (DVTS) Đà Nẵng cho thấy: sau xử lý bậc I, công trình xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí ở tất cả các nhà máy đều áp dụng quá trình Aeroten – lắng hoặc sục khí kéo dài và xả nước theo đợt. Mặc dù công nghệ xử lý áp dụng là phù hợp, nhưng chỉ có 03 nhà máy vận hành ổn định, đáp ứng được yêu cầu của ban quản lý KCN với giá trị COD của nước sau xử lý nhỏ hơn 300 mg/l. Các nhà máy còn lại, hiệu suất xử lý không ổn định, chất lượng nước sau xử lý vượt mức quy định nhiều lần, ảnh hưởng đến quản lý vận hành trạm xử lý tập trung của KCN. Nguyên nhân là do trong vài năm gần đây các nhà máy chuyển đổi công nghệ chế biến từ các sản phẩm sơ chế sang các sản phẩm có giá trị gia tăng cao, là nguyên nhân dẫn đến nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải tăng, dẫn đến sự quá tải công trình xử lý sinh học (bể Aeroten) và việc xả thẳng về trạm tập trung đã gây nên hiệu ứng dây chuyền, gây quá tải trạm tập trung [3]. Kết quả nghiên cứu trình diễn của Kanso [3] tại Nhà máy Đồ hộp Hạ Long, KCN DVTS Đà Nẵng về tăng tải cho bể Aeroten bằng cách bổ sung đệm PVA-Gel cho kết quả: với tỷ lệ 20% đệm PVA-Gel, có thể đảm bảo duy trì hiệu suất xử lý chất hữu cơ đến 90%, chất lượng nước sau xử lý có COD luôn nhỏ hơn 300 mg/l. Chi phí đề xuất cải tạo cho trạm XLNT của nhà máy là 3,1 triệu Yên và giá 1m3 đệm PVA-Gel là 400 ngàn Yên Nhật [4]. Từ các kết quả nghiên cứu trong các tài liệu [4, 5, 6] cho thấy, việc sử dụng đệm PVA-Gel, có thể duy trì được sự ổn định và nâng cao hiệu suất xử lý chất hữu cơ cho bể Aeroten. Tuy nhiên việc áp dụng vào thực tiễn cho các trạm XLNT ở KCN vẫn không được triển khai do các thông tin về khả năng tăng tải, thông số vận hành bể Aeroten theo các yêu cầu xả thải, chưa được làm rõ. Với các lý do trên, việc nghiên cứu làm rõ vấn đề, giúp cho người quản lý có được cơ sở lựa chọn là có ý nghĩa thực tiễn cao. ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 3(124).2018 55 2. Vật liệu và phương pháp 2.1. Vật liệu Nước thải sử dụng trong nghiên cứu thực nghiệm xác định khả năng tăng tải là nước thải sau xử lý cơ học (lọc rác) và sinh hóa trong điều kiện kỵ khí, từ quá trình sản xuất của nhà máy chế biến thủy sản xuất khẩu của Công ty Cổ phần Thủy sản Đà Nẵng và có nồng độ chất hữu cơ: BOD5: 250 – 489 mg/l; COD: 416 – 807 mg/l; và dinh dưỡng: N-NH4+: 91 – 179 mg/l; T-P : 14 – 32 mg/l. (a) (b) Hình 1. Vật liệu đệm PVA-Gel và các hình ảnh mô hình các bể phản ứng tại phòng thí nghiệm của Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ Môi trường, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng (EPRC) Đệm PVA-Gel (Bio-Media) là sản phẩm của Công ty Kurraray – Aqua Co., Ltd, Nhật Bản, hạt xốp hình cầu có đường kính 4 mm, tỷ trọng 1,025, cấu trúc dạng lưới với khe hở đơn vị là 20 µm, một hạt có thể chứa 1 tỷ vi khuẩn [4], được sử dụng để nâng cao tải trọng hoặc hiệu suất xử lý cho bể xử lý sinh học (Hình 1a). Theo khuyến cáo của nhà sản xuất, tải trọng vận hành của bể phản ứng sinh học (Aeroten) khi có 10% đệm PVA-Gel trong xử lý nước thải có thể đạt: (i) quá trình sinh hóa hiếu khí là 2,5kgBOD5/m3.ngđ.; (ii) quá trình nitrat hóa 0,3kg/m3.ngđ. [4]. Các bể phản ứng sinh học (bioreactor) sử dụng trong các nghiên cứu thực nghiệm bao gồm 05 bình vật liệu polyetylen có dung tích hữu ích 5 lít (Hình 1b). Bùn hoạt tính sử dụng trong các nghiên cứu được lấy từ bể Aeroten của trạm XLNT Nhà máy Chế biến thủy sản Danifood, được lưu trữ trong điều kiện phòng thí nghiệm. 2.2. Phương pháp Với mục đích đánh giá khả năng tăng tải của bể Aeroten và xác định các thông số vận hành của bể Aeroten với đệm PVA- Gel đáp ứng quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN) về nước thải chế biến thủy sản, các thực nghiệm sau đã được thực hiện: Xác định thời gian nước lưu (HRT),vận hành 05 bể Aeroten theo chế độ sục khí kéo dài và xả nước theo đợt (SBR) với tỷ lệ đệm PVA-Gel lần lượt là 0%, 5%, 10%, 15% và 20% tương ứng với các bể B0, B1, B2, B3 và B4; nồng độ bùn hoạt tính trong các bể là như nhau (2 g/l) và nồng độ BOD5 ban đầu khoảng 220 mg/l. Quan trắc sự thay đổi các thông số chất lượng nước theo thời gian cho đến khi sự thay đổi là không đáng kể và quá trình được lặp lại 03 lần liên tiếp. Đánh giá hiệu suất và khả năng tăng tải của đệm và tải trọng xử lý đáp ứng QCVN, tương tự như thực nghiệm trên, thay đổi lượng nước thải đưa vào các bể phản ứng để có được các tải trọng thể tích ở các tải trọng trung bình và cao (0,5 - 1,0 gBOD5/l.ngđ.). Quan trắc sự chuyển hóa các chất hữu cơ và dinh dưỡng theo thời gian, từ các số liệu quan trắc, đánh giá mức tăng hiệu suất và tải trọng xử lý của bể, tải trọng vận hành để có được chất lượng nước đáp ứng QCVN 11-MT:2015/BTNMT [7]. Các thông số chất lượng nước quan trắc bao gồm nhiệt độ, pH và DO được xác định bằng các thiết bị đo nhanh; độ kiềm, BOD5, COD, N-NH4+, T-N và T-P được lấy mẫu và phân tích tại EPRC theo các phương pháp tiêu chuẩn [8]. Các thông số của quá trình: thời gian nước lưu (HRT), hiệu suất xử lý (E) theo tải trọng thể tích (VORL) được xác định từ các số liệu thực nghiệm. Đánh giá độ tin cậy của kết quả dựa trên cơ sở so sánh với các giá trị tương ứng trong các sổ tay kỹ thuật chuyên ngành [9, 10] và các kết quả nghiên cứu có liên quan [3, 5, 6, 11] và các thông tin của nhà cung cấp đệm PVA-Gel. Khả năng đáp ứng QCVN dựa trên cơ sở so sánh với QCVN tương ứng và các số liệu vận hành các trạm XLNT tại KCN DVTS Đà Nẵng. 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Thời gian nước lưu Các thông số về điều kiện môi trường (độ kiềm) của quá trình sinh hóa hiếu khí và sự chuyển hóa các chất hữu cơ (COD, BOD5) và N-NH4+ trong các bể phản ứng sinh học với tỷ lệ đệm khác nhau theo thời gian được trình bày ở Hình 2. Điều kiện môi trường, trong khoảng thời gian của một chu kỳ (24h), giá trị pH trong tất cả các bể phản ứng có sự thay đổi giảm dần theo thời gian. Ở thời điểm bắt đầu là khoảng 7,8 và khoảng 7,3 ở thời điểm kết thúc. Tương tự với độ kiềm, ở thời điểm bắt đầu dao động trong khoảng 150 đến 180 mgCaCO3/l, sau 12h còn lại khoảng 120 đến 150 mgCaCO3/l và duy trì ổn định sau 24h. Kết quả cho thấy, quá trình sinh hóa hiếu khí trong bể phản ứng đã xảy ra ổn định trong thời gian của một chu kỳ. Sự chuyển hóa các chất hữu cơ theo BOD5 và N-NH4+ ở tất cả các bể giảm nhanh trong 10h đầu, sau đó chậm dần và sau 12h mức giảm là không đáng kể. So sánh giá trị BOD5 còn lại trong các bể không có đệm (B0) và có đệm với tỷ lệ 5%, 10%, 15% và 20% (B1, B2, B3 và B4) cho thấy, tốc độ chuyển hóa trong các bể có đệm nhanh hơn, thể tích đệm trong bể càng nhiều thì tốc độ chuyển hóa càng nhanh và rõ nhất trong khoảng thời gian từ 6 đến 10h và ở các khoảng thời gian còn lại, sự khác biệt là không đáng kể (Hình 2). Sự thay đổi N-NH4+ trong tất cả các bể có quy luật tương tự như độ kiềm và BOD5, đệm trong bể càng nhiều, tốc độ chuyển hóa chất hữu cơ nhanh hơn thì N-NH4+ giảm nhiều hơn. So với các nghiên cứu trước đây ở tài liệu [3, 11], kết quả có được là tương đương, vì song song với quá trình oxy hóa các chất hữu cơ, quá trình nitrat hóa cũngsẽ xảy ra đồng thời. Với cấu trúc xốp và có khe hở nhỏ, lượng vi sinh vật B0 B1 B2 B3 B4 56 Trần Văn Quang, Phan Thị Kim Thủy hiếu khí, vi khuẩn nitrit và nitrat hóa trong bể sẽ tồn tại nhiều hơn do có nơi cư trú thuận lợi trong cấu trúc hạt, nên tốc độ chuyển hóa sẽ nhanh hơn và giá trị HRT trong các bể có đệm sẽ nhỏ hơn. Như vậy, sau khoảng 12h, sự chuyển hóa các chất hữu cơ đã xảy ra gần như hoàn toàn, việc kéo dài thời gian là không có ý nghĩa và việc lựa chọn thời gian nước lưu là 12h làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo là hợp lý và sát với điều kiện thực tiễn. Hình 2. Sự thay đổi giá trị độ kiềm và sự chuyển hóa nồng độ các chất hữu cơ (BOD5, COD) và amôni (N-NH4+) theo thời gian trong các bể với tỷ lệ đệm PVA-Gel khác nhau 3.2. Hiệu suất và tải trọng xử lý chất hữu cơ và N-NH4+ của bể Aeroten với đệm PVA-Gel Hình 3. Hiệu suất xử lý chất hữu cơ BOD5, COD theo tải trọng thể tích Từ các kết quả vận hành các bể phản ứng B0, B1, B2, B3 và B4 với nồng độ bùn hoạt tính khoảng 20%, chế độ SBR với HRT là 12h, với nước thải có: BOD5 thay đổi trong khoảng từ: 260 – 450 mg/l; COD: 350 – 640 mg/l và N-NH4+: 35 – 80 mg/l, tương ứng với tải trọng theo BOD5: 0,49; 0,75; 0,94 và 1,0 gBOD5/l.ngđ.; theo COD: 0,65; 1,1; 1,3 và 1,4 gCOD/l.ngđ. và theo N-NH4+: 48,3; 65,6; 84; và 87,4 mgN-NH4+/l.ngđ.. Tính toán hiệu suất xử lý từ các số liệu quan trắc các thông số BOD5, COD và N-NH4+ trước và sau xử lý ở mỗi chu kỳ, thiết lập mối quan hệ giữa hiệu suất xử lý và tải trọng vận hành của các bể. Kết quả trình bày ở Hình 3 và 4. Hình 4. Hiệu suất xử lý N-NH4+ theo tải trọng thể tích ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 3(124).2018 57 Từ đường hiệu suất xử lý theo tải trọng của bể B0 cho kết quả: ở tải trọng nhỏ hơn 0,5 gBOD5/l.ngđ. (tương ứng với COD nhỏ hơn 0,7 gCOD/g.ngđ.), hiệu suất xử lý BOD5 và COD đều đạt trên 75%, giảm dần khi tải trọng tăng và đạt khoảng 70% ở tải trọng 0,7 gBOD5/l.ngđ. (1,0 gCOD/l.ngđ.), sau đó giảm nhanh và còn lại nhỏ hơn 65% ở tải trọng 0,9 gBOD5/l.ngđ. (1,2 gCOD/l.ngđ.). Khi tải trọng tăng từ 0,94 gBOD5/l.ngđ. (1,3 gCOD/l.ngđ.), hiệu suất xử lý giảm nhanh, chỉ đạt khoảng 50% với BOD5 và COD, nguyên nhân là do lượng chất hữu cơ đã vượt sức tải của lượng bùn hoạt tính trong bể. So với kết quả nghiên cứu về hiệu suất xử lý theo tải trọng thể tích và tải trọng khối lượng của bể Aeroten trong các nghiên cứu [11] cho thấy, hiệu suất xử lý ở cùng một tải trọng là thấp hơn khoảng 10%. Nguyên nhân là do nồng độ N-NH4+ trong nước thải CBTS đầu vào là cao hơn và đã có những ức chế nhất định đến tốc độ và hiệu suất chuyển hóa chất hữu cơ. So sánh hiệu suất xử lý của các bể có đệm (B1, B2, B3 và B4) và không có đệm (B0) cho kết quả, ở cùng một tải trọng, hiệu suất xử lý của các bể có đệm là cao hơn, tỷ lệ đệm trong bể càng lớn, hiệu suất xử lý càng cao. Khi vận hành bể Aeroten ở các tải trọng cao, hiệu suất xử lý khi bổ sung thêm đệm sẽ càng lớn. Ở tải trọng trung bình (0,5gBOD5/l.ngđ. hoặc 0,7 gCOD/l.ngđ.) mức tăng hiệu suất là 0,5% khi bổ sung 1% đệm và ở tải trọng quá tải (0,8gBOD5/g.ngđ. hoặc 1,0 gCOD/l.ngđ.), mức tăng hiệu suất là 1%. Tương tự, khi so sánh đường hiệu suất theo tải trọng của bể B0 và B4 dễ dàng nhận thấy, với hiệu suất xử lý là 75%, nếu là bể Aeroten thì một đơn vị thể tích của bể chỉ có thể chuyển hóa được 0,5 kgBOD5 trong 24h (0,5gBOD5/l.ngđ.), nhưng nếu bổ sung thêm 20% đệm PVA-Gel, có thể vận hành ở tải gần gấp 2 lần (xấp xỉ 1,0gBOD5/l.ngđ.). Tương tự hiệu suất xử lý N-NH4+ trong bể có thêm đệm PVA-Gel đều cao hơn, mức tăng hiệu suất khoảng 0,5% khi lượng đệm bổ sung 1%. So với các kết quả nghiên cứu [11] và số liệu tính toán về nhu cầu nitơ cho quá trình chuyển hóa chất hữu cơ cho thấy, hiệu suất chuyển hóa N-NH4+ là cao hơn khoảng 30 đến 50%. Điều đó chứng tỏ các quá trình nitrat và khử nitrat đã xảy ra đồng thời với quá trình oxy hóa các chất hữu cơ và điều này đã được khẳng định trong các nghiên cứu ở các tài liệu [5, 6] về sự hiện diện của các loại vi khuẩn nitrit và nitrat hóa, khử nitrat trong đệm PVA-Gel. 3.3. Thông số vận hành bể Aeroten với chất lượng nước đáp ứng quy chuẩn Việt Nam Các kết quả quan trắc các thông số chất lượng nước: chất hữu cơ (BOD5, COD) và dinh dưỡng (N-NH4+) theo thời gian khi vận hành các bể B0, B1, B2, B3 và B4 ở tải trọng chất hữu cơ nhỏ hơn 0,49 và 0,75 gBOD5/l.ngđ. được trình bày ở Hình 5 và Hình 6. Xem xét sự chuyển hóa các chất hữu cơ theo thời gian ở Hình 5a và 5b (tải trọng 0,49 gBOD/l.ngđ.) cho thấy, sau 12h giá trị BOD5 ở tất cả các bể đều nhỏ hơn cột B (50mg/l), đạt cột A (10 mg/l) khi có thêm hơn 10% đệm (B3 và B4) và ở tải trọng 0,75 gBOD5/l.ngđ., giá trị BOD5 còn lại đều vượt cột B của QCVN (Hình 6a). Khác với BOD5, ở tải trọng 0,49 gBOD5/l.ngđ. (Hình 5b), giá trị COD ở trong tất cả các bể đều đáp ứng được cột A (75mg/l) và ở tải trọng 0,75 gBOD5/l.ngđ. (Hình 6b), chỉ có bể không có đệm (B0) là không đạt được cột B (150 mg/l). Tương tự với BOD5, giá trị nồng độ N-NH4+ (Hình 5c và 6c) ở tải 0,49 gBOD5/l.ngđ., nồng độ N-NH4+ ở trong tất cả các bể đều đạt cột B (20 mg/l), riêng bể B4 (20% đệm) đạt xấp xỉ cột A (10 mg/l) và đạt cột B ở tải 0,75gBOD5/l.ngđ. a) b) c) Hình 5. Sự thay đổi nồng độ BOD5, COD và N-NH4+ trong các bể phản ứng theo thời gian ở tải trọng 0,49gBOD5/l.ngđ Sự khác biệt trên có thể giải thích là do thành phần chất hữu cơ trong nước thải CBTS có tỷ lệ BOD5/COD lớn (dao động trong khoảng từ 0,67 đến 0,8), sự chuyển hóa chất hữu cơ trong phản ứng sinh hóa chủ yếu là chất hữu cơ theo BOD5, trong khi đó, mức quy định trong QCVN có tỷ lệ BOD5/COD ở cột B là 0,3 và 0,4 ở cột B, nên khả năng đáp ứng được yêu cầu theo COD là dễ dàng hơn. Từ các phân tích trên, kết hợp với các kết quả có được ở mục 3.1 và 3.2, các thông số vận hành bể Aeroten đạt cột B, QCVN 11-MT:2015/BTNMT là: HRT 12h; tải trọng thể tích: 0,5gBOD5/l.ngđ.; và khi bổ sung thêm 20% đệm PVA-Gel, cho phép bể vận hành với tải tăng thêm đến 0,75gBOD5/l.ngđ. Hoặc cho chất lượng nước sau xử lý đáp ứng cột A (thải trực tiếp ra nguồn phục vụ cấp nước cho sinh hoạt), nếu vẫn ở tải trọng là 0,5 gBOD5/l.ngđ. 58 Trần Văn Quang, Phan Thị Kim Thủy (a) (b) (c) Hình 6. Sự thay đổi nồng độ BOD5, COD và N-NH4+ trong các bể phản ứng theo thời gian ở tải trọng 0,75 gBOD5/l.ngđ 4. Kết luận và kiến nghị Nước thải chế biến thủy sản có nồng độ chất hữu cơ cao, chủ yếu là các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học và tỷ lệ amôni (N-NH4+) cao, việc duy trì ổn định quá trình xử lý bằng bể Aeroten gặp nhiều khó khăn do tải trọng chất hữu cơ thay đổi. Đệm PVA-Gel có kích thước bé, cấu trúc mạng lưới có khe hở nhỏ, có khả năng tăng tải trọng xử lý chất hữu cơ và amôni cho quá trình xử lý sinh học trong bể Aeroten. Với nước thải CBTS, ở tải trọng cao, việc thêm 20% đệm PVA-Gel, tải trọng xử lý chất hữu cơ tăng gấp hai lần và tải trọng xử lý amôni là 1,5 lần. Để có được chất lượng nước sau xử lý ổn định, đáp ứng yêu cầu xả thải theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia, kiến nghị các thông số vận hành bể Aeroten là: HRT 12h, tải trọng nhỏ hơn 0,5 gBOD5/l.ngđ.và khi tải trọng tăng do nồng độ chất hữu cơ hoặc lưu lượng nước thải tăng, việc bổ sung thêm một tỷ lệ đệm phù hợp sẽ giúp người vận hành kiểm soát được vấn đề. Nồng độ amôni cao, là nguyên nhân làm giảm hiệu suất xử lý chất hữu cơ, tăng chỉ số bùn và làm giảm sức tải của bể lắng II. Để có thể áp dụng PVA-Gel vào thực tiễn một cách hiệu quả, kiến nghị nghiên cứu xử lý amôni trước khi xử lý chất hữu cơ, xử lý đồng thời cả hai quá trình trong bể Aeroten và nghiên cứu triển khai các biện pháp, cách thức sử dụng đệm PVA-Gel trong thực tiễn là rất cần thiết. Lời cảm ơn: Nghiên cứu được thực hiện với nguồn kinh phí ngân sách từ đề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở mã số T2017-02-98 do Trường Đại học Bách khoa quản lý. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tổng Cục Môi trường, Tài liệu kỹ thuật - Hướng dẫn đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý nước thải và giới thiệu một số công nghệ xử lý nước thải đối với ngành Chế biến thuỷ sản, Dệt may, Giấy và bột giấy, Hà Nội, 2011. [2] Food and Agriculture Organization (FAO) of the United Nations, Fisheries technical paper – 355 Wastewatertreatment in the fishery industry, Rome, 1996. [3] Trần Văn Quang và cộng sự, Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp thành phố Đà Nẵng, Đánh giá các trở ngại và đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả quản lý nước thải cho khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Thọ Quang, Đà Nẵng, 12/2017. [4] The general Environmetal Technos Co., Ltd., Kurray Aqua Co., Ltd, Hiyoshi Corporation, Education institution Osaka Prefecture University, 2015-2016 Asia water environmental improvement model business, “Improvement business of facility operation of water treatment in fish processing factory in Vietnam”, Business Final Report, Danang, 31st March 2016. [5] Gani, K. M., Singh, J., Singh, N. K., Ali, M., Rose, V. & Kazmi, A. A., “Nitrogen and carbon removal efficiency of a polyvinyl alcohol gel based moving bed biofilm reactor system”, Water Sci. Technol, Số 73 (7), 2016, pp. 1511-1519. [6] Singh, N. K., Singh, J., Bhatia, A. & Kazmi, A. A., “A pilot-scale study on PVA gel beads based integrated fixed film activated sludge (IFAS) plant for municipal wastewater treatment”, Water Sci. Technol, Số 73 (1), 2016, pp. 113-123. [7] Bộ Tài nguyên và Môi trường, QCVN 11-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chế biến thủy sản, 2016. [8] Standard Methods for Examination of Water and Wastewater, Seventheenth Edition. Washington, DC, 2004. [9] Metcalf & Eddy, Inc., Wastewater Enigineering: Treatment and Reuse, Fourth Edition, Mac.Graw-Hill, Singapore, pp. 615-616. [10] Robert A. Corbitt, Standrd Hanbook of Environmental Engineering, Mac.Graw-Hill, New York 1990, pp. 6.99-6.105. [11] Trần Văn Quang, Phan Thị Kim Thủy, “Nghiên cứu xác định các thông số quá trình sinh hóa hiếu khí xử lý chất hữu cơ trong nước thải chế biến thủy sản”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 09[118]/ 2017, trang 44-49. (BBT nhận bài: 11/3/2018, hoàn tất thủ tục phản biện: 26/3/2018)