trong bảng 4 chỉ từ 2,2 đến 7,3 và đã bao gồm tất cả các quá trình xảy ra trong hệ). Nguyên nhân rất có thể là do quá trình phân hủy nội sinh, đặc biệt trong trường hợp tỷ lệ CODÀN thấp.
Suy giảm COD là do các nguyên nhân: tạo thành cơ chất của các chủng vi sinh dị dưỡng, oxi hóa thành các hợp chất bền (CO2, H2O) và chất cho điện tử trong quá trình thiếu khí. Quá trình phân hủy nội sinh làm tăng COD tan. Sự suy giảm TN và COD trong hệ là một quá trình liên quan đến nhiều yếu tố và rất khó dự đoán về tổng thể.
Từ số liệu của các bảng 1, 2, 3, 4 cho phép rút ra một vài nhận định sau:
Có xảy ra quá trình khử nitrit với tốc độ nhanh không kém khử nitrat (lưu ý thêm rằng trước khi khử về dạng khí nitrat đã phải chuyển hóa về nitrit).
| COD cần thiết cho giai đoạn khử thấp hơn nhiều so với tỷ lượng của phản ứng (theo tài liệu, để khử tỷ lệ COD/N-NO, nằm trong khoảng từ 3,6 đến 10,2, trong khi đó tỉ lệ này
IV - KẾT LUẬN Đã nghiên cứu quá trình xử lý nitơ trong nước rác với kỹ thuật hiếu khí / thiếu khí theo kiểu gián đoạn với hàm lượng nitơ cao và tỷ lệ CODN khác nhau.
Với các điều kiện oxi hòa tan, kiềm dự cao, trong giai đoạn hiếu khí tỷ lệ nitrit/nitrat luôn lớn hơn 1.
Tốc độ khử nitrit nhanh không kém nitrat.
Nhu cầu COD cho giai đoạn khử thấp hơn khá nhiều so với phản ứng tỷ lượng chứng tỏ
7 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 520 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Sử dụng kĩ thuật gián đoạn trong công nghệ xử lí nước rác - Lê Văn Cát, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
76
T¹p chÝ Hãa häc, T. 42 (1), Tr. 76 - 82, 2004
Sö dông kü thuËt gi¸n ®o¹n trong c«ng nghÖ xö lý
níc r¸c
§Õn Tßa so¹n 19-6-2003
Lª V¨n C¸t, TrÇn H÷u Quang, §ç ThÞ Hång Nhung
ViÖn Hãa häc, ViÖn Khoa häc v& C«ng nghÖ ViÖt Nam
Summary
Landfill leachate with low COD/N ratio was treated by sequence batch technology to
remove nitrogen compounds. In a single reactor the aerobic and anoxic treatments were
carried out in series with different cyclic times, namely aerobic/anoxic = 2 : 1 and 3 : 1 in the
whole reaction time of eight hours. Within the aerobic cycle the DO and alkalinity were
maintained highly, so that neither competition between nitrite and nitrate formation nor
inhibition of nitrite formation were occuring. Exprimental results pointed out, in all case
the nitrite concentration was allways higher than nitrate concentration and the rate of
nitrite- denitrification was not lower than that of the nitrate- denitrification process.
This fact could be utilized as a “short cut process” for saving in oxygen comsumption
and in carbon requirement for denitrification.
I - §Æt vÊn ®Ò
Níc th¶i tõ c¸c bi ch«n lÊp r¸c cã møc ®é
« nhiÔm cao vÒ chÊt h÷u c¬ v# c¸c hîp chÊt
nit¬. Tïy thuéc v#o tuæi cña bi r¸c v# møc ®é
ph©n hñy yÕm khÝ trong c¸c ®èng r¸c, ®iÒu kiÖn
thu gom níc r¸c, nång ®é c¸c chÊt « nhiÔm
dao ®éng rÊt ®¸ng kÓ, cã thÓ chªnh lÖch tíi h¬n
10 lÇn [1].
Do qu¸ tr×nh ph©n hñy yÕm khÝ tríc ®ã v#
ph©n hñy tù nhiªn trong c¸c hå thu gom nªn chØ
sè COD trong níc r¸c thêng kh«ng qu¸ cao
v# chñ yÕu l# c¸c th#nh phÇn h÷u c¬ tr¬ khã
sinh hñy. Còng trong ®iÒu kiÖn t¬ng tù, hîp
chÊt nit¬ gi¶m kh«ng nhiÒu do mét phÇn khi
tham gia v#o cÊu t¹o tÕ b#o vi sinh hoÆc t¶o l¹i
bÞ ph©n hñy th#nh amoni khi tÕ b#o hoÆc t¶o
chÕt. V× vËy ®èi tîng u tiªn cÇn ®îc xö lý
chÝnh l# c¸c hîp chÊt nit¬.
Xö lý hîp chÊt nit¬ b»ng kü thuËt vi sinh
bao gåm hai giai ®o¹n: oxi hãa amoni th#nh
nitrit v# nitrat (nitrat hãa) v# khö nitrat, nitrit vÒ
d¹ng khÝ nit¬, t¬ng øng víi hai qu¸ tr×nh l#
hiÕu khÝ v# thiÕu khÝ.
Qu¸ tr×nh oxi hãa amoni ®îc thùc hiÖn do
chñng lo¹i vi sinh tù dìng díi ®iÒu kiÖn cã
oxi (oxi l# t¸c nh©n nhËn ®iÖn tö) v# v× vËy nã
bÞ c¹nh tranh rÊt m¹nh víi qu¸ tr×nh oxi hãa c¸c
hîp chÊt h÷u c¬ do chñng vi sinh dÞ dìng cã
tèc ®é ph¸t triÓn nhanh h¬n nhiÒu, ®Æc biÖt l#
khi tû lÖ COD/N lín [2]. Ngo#i ®iÒu kiÖn oxi,
v# c¸c yÕu tè vi lîng, chñng vi sinh tù dìng
cßn cÇn cacbon v« c¬ (HCO3
-, CO2) l#m nguån
c¬ chÊt x©y dùng tÕ b#o v# cÇn mét lîng kiÒm
®Ó trung hßa lîng proton sinh ra trong qu¸
tr×nh oxi hãa amoni. Lîng kiÒm cÇn thiÕt cho
ph¶n øng oxi hãa amoni l# 7,4 g / 1 g amoni tÝnh
theo CaCO3 [3].
Khö nitrit, nitrat vÒ khÝ nit¬ do chñng vi
sinh dÞ dìng thùc hiÖn díi ®iÒu kiÖn kh«ng
cã mÆt oxi, nitrit, nitrat ®ãng vai trß chÊt nhËn
®iÖn tö. §iÒu kiÖn kh¸c cÇn cã l# hÖ cÇn ®îc
77
cung cÊp ®ñ nguån cacbon h÷u c¬ tõ ngo#i v#o
hoÆc nguån h÷u c¬ do ph©n hñy néi sinh c¸c tÕ
b#o sinh vËt.
V× c¶ qu¸ tr×nh oxi hãa lÉn qu¸ tr×nh khö
nªu trªn l# c¸c qu¸ tr×nh nèi tiÕp nhau: oxi hãa
amoni th#nh nit¬ hãa trÞ +3 (NO2
-) v# lªn nit¬
hãa trÞ +5 (NO3
-), khö nitrat vÒ nitrit v# vÒ c¸c
d¹ng cã hãa trÞ thÊp h¬n nh NO, N2O tríc
khi vÒ d¹ng hãa trÞ kh«ng [3].
NÕu tËn dông ®îc c¬ chÕ ph¶n øng ®Ó "®i
t¾t", tøc l# chØ oxi hãa tíi tr¹ng th¸i trung gian
(nitrit) v# tiÕn h#nh khö vÒ khÝ nit¬ sÏ tiÕt
kiÖm ®îc lîng oxi cÇn thiÕt cho ph¶n øng
oxi hãa v# tiÕt kiÖm nguån cacbon trong giai
®o¹n khö còng nh rót ng¾n ®îc thêi gian
ph¶n øng [4, 5].
Nh»m ®¸nh gi¸ qu¸ tr×nh oxi hãa amoni ®Õn
nitrit v# khö nitrit trong níc r¸c, thÝ nghiÖm
®îc tiÕn h#nh theo kü thuËt mÎ gi¸n ®o¹n
(sequence batch reactor), tøc l# trong cïng mét
thiÕt bÞ t¹o ra c¸c ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ v# thiÕu
khÝ víi tû lÖ thêi gian gi÷a c¸c chu kú kh¸c
nhau ®Ó theo dâi diÔn biÕn cña qu¸ tr×nh.
II - PhÇn thÝ nghiÖm
Níc r¸c cã tû lÖ COD/N kh¸c nhau ®îc
lÊy tõ nh÷ng vÞ trÝ kh¸c nhau trong c¸c hå chøa
cña bi r¸c Nam S¬n ë Sãc S¬n, H# Néi. Do sù
biÕn ®éng nªn sè lÇn thÝ nghiÖm ®èi víi tõng tû
lÖ COD/N l# tõ 5 ®Õn 8, c¸c sè liÖu nhËn ®îc
v× vËy l# sè trung b×nh cña c¸c lÇn thÝ nghiÖm.
Tû lÖ COD/ N trung b×nh cña ba mÉu níc r¸c
®îc kh¶o s¸t l# 2,5, 3,0 v# 5,6.
ThÝ nghiÖm ®îc bè trÝ trong b×nh cã thÓ
tÝch sö dông l# 4 lÝt, trong tõng b×nh ®îc bè trÝ
sôc khÝ v# khuÊy trén c¬ häc. Chu kú thÝ
nghiÖm kÐo d#i 8 giê gåm hai giai ®o¹n kÕ tiÕp
nhau: hiÕu khÝ / thiÕu khÝ víi thêi gian l# 2 giê /
1 giê v# 3 giê / 1 giê.
Sinh khèi ®îc lÊy tõ bÓ xö lý vi sinh ®ang
ho¹t ®éng t¹i bi r¸c Nam S¬n víi mËt ®é 3 g/l.
Nång ®é oxi ®îc duy tr× tõ 3 mg/l ®Õn 5 mg/l
trong giai ®o¹n hiÕu khÝ v# nhá h¬n 0,3 mg/l
trong giai ®o¹n thiÕu khÝ.
C¸c th«ng sè theo dâi qu¸ tr×nh gåm: pH,
®é kiÒm, amoni, nitrat, nitrit, nit¬ Kjeldahl v#
COD. C¸c chØ tiªu trªn ®îc ph©n tÝch theo tiªu
chuÈn cña APHA [6]. Nång ®é cña amoni, nit¬
Kjeldahl, nitrit, nitrat ®Òu tÝnh theo nit¬ ®Ó tiÖn
theo dâi kÕt qu¶ thÝ nghiÖm.
III - KÕt qu¶ v, th¶o luËn
KÕt qu¶ thÝ nghiÖm theo hai chÕ ®é vÒ thêi
gian sôc khÝ / khuÊy t¬ng øng víi ®iÒu kiÖn
hiÕu khÝ / thiÕu khÝ v# víi c¸c tû lÖ COD/N
kh¸c nhau ®îc ghi l¹i trong c¸c b¶ng 1 v# 2.
Gi¸ trÞ tæng nit¬ (TN) l# tæng nång ®é cña
amoni, nitrit v# nitrat.
B¶ng 1. Sù thay ®æi th#nh phÇn níc r¸c trong ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ / thiÕu khÝ theo thêi gian (2 : 1)
Tû lÖ
COD/N
Thêi
gian
(giê)
pH
KiÒm (mg
CaCO3/l)
N-NH3
(mgN/l)
N-NO2
-
(mgN/l)
N-NO3
-
(mgN/l)
TKN*
(mgN/l)
TN
(mgN/l)
COD
(mgO2/l)
0 8,2 2149 208 0,87 2,43 229 211 523
2 8,5 1988 173 9,95 10,3 - 193 492
3 8,5 1972 171 5,76 6,35 - 183 429
5 8,5 1734 140 15,9 15,1 - 171 413
6 8,5 1728 139 8,58 10,1 - 157 392
COD/ N
= 2,5
8 8,5 1544 112 19,5 17,8 121 149 371
HiÖu suÊt 46% 47% 29% 29%
0 8,3 2432 270 0,55 0,78 297 271 813
2 8,7 2224 223 5,62 4,14 - 233 462
3 8,7 2200 214 3,18 2,51 - 220 444 COD/N =
3,0
5 8,9 2096 191 7,33 4,74 - 203 406
78
6 8,9 2096 187 4,53 3,04 - 195 402
8 8,9 1965 161 9,78 5,11 177 176 377
HiÖu suÊt 40,4% 40,5% 35% 53,6%
0 8,2 2010 192 2,26 1,21 212 196 1073
2 8,4 1840 149 12,1 4,78 - 166 607
3 8,4 1847 144 6,27 2,84 - 153 529
5 8,4 1588 96 28,3 17,3 - 142 506
6 8,4 1593 94 16,9 10,9 - 122 476
COD/N
= 5,6
8 8,3 1220 25 57,2 29,7 32 112 454
HiÖu suÊt 86,9% 84,9% 42,9% 57,7%
B¶ng 2: Sù thay ®æi th#nh phÇn níc r¸c trong ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ / thiÕu khÝ theo thêi gian (3 : 1)
Tû lÖ
OD/N
Thêi
gian
(giê)
pH KiÒm (mg
CaCO3/l)
N-NH3
(mgN/l)
N-NO2
-
(mgN/l)
N-NO3
-
(mgN/l)
TKN*
(mgN/l)
TN
(mgN/l)
COD
(mgO2/l)
0 8,2 2149 208 0,87 2,43 229 211 523
3 8,6 1956 163 12,8 11,4 - 187 479
4 8,5 1996 162 7,5 7,61 - 177 427
7 8,6 1726 121 19,9 16,44 - 157 397
COD/N
= 2,5
8 8,5 1726 120 13,6 11,5 129 145 376
HiÖu suÊt 42,3% 44% 31,3% 28%
0 8,3 2432 270 0,55 0,78 297 271 813
3 8,9 2136 199 5,09 4,96 - 209 402
4 8,8 2184 200 2,89 3,19 - 206 394
7 9,0 2004 175 11,2 4,36 - 191 386
COD/N
= 3,0
8 9,0 1993 179 7,83 2,94 196 190 369
HiÖu suÊt 33,7% 34% 29,9% 54,6%
0 8,2 2010 192 2,26 1,21 212 196 1073
3 8,4 1775 131 16,6 4,35 - 152 477
4 8,5 1783 127 9,12 2,61 - 139 462
7 8,4 1380 56,9 45,1 23,7 - 126 451
COD/N
= 5,6
8 8,4 1335 56,6 29,6 15,8 65 102 439
HiÖu suÊt 70,5% 69,3% 48% 59,1%
* TKN = tæng nit¬ Kjeldahl
Kh¶ n¨ng xö lý COD
Møc ®é suy gi¶m COD theo thêi gian ®îc
thÓ hiÖn trong c¸c b¶ng 1, 2 v# trªn h×nh 1.
H×nh 1 biÓu diÔn kh¶ n¨ng lo¹i COD trong
trêng hîp tû lÖ COD/N = 5,6 víi thêi gian cña
chu kú hiÕu khÝ / thiÕu khÝ l# 2 : 1 v# 3 : 1.
COD gi¶m do hai qu¸ tr×nh: oxi hãa do vi
sinh dÞ dìng trong giai ®o¹n hiÕu khÝ v# tham
gia t¹o c¬ chÊt trong giai ®o¹n thiÕu khÝ. Tèc
®é suy gi¶m COD kh«ng ®Òu nhau, gi¶m
nhanh ë giai ®o¹n ®Çu, sau ®ã chËm dÇn. Tû lÖ
thêi gian sôc khÝ / khuÊy kh¸c nhau (2 : 1, 3 : 1)
Ýt ¶nh hëng ®Õn kÕt qu¶ cuèi cïng (sau thêi
79
gian tæng céng l# 8 giê) do thêi gian sôc khÝ
tæng céng cña c¶ hai ph¬ng ¸n ®Òu nh nhau
(6 giê). Trong giai ®o¹n thiÕu khÝ COD còng
gi¶m nhng víi tèc ®é chËm dÇn ë c¸c chu kú
sau, rÊt cã thÓ do c¸c th#nh phÇn h÷u c¬ c#ng
vÒ sau c#ng khã sinh hñy. HiÖu qu¶ xö lý
COD rÊt phô thuéc v#o tû lÖ COD/N, trong c¶
hai ph¬ng ¸n, khi tû lÖ COD/N = 2,5, 3,0 v#
5,6 th× hiÖu qu¶ xö lý t¬ng øng l# 28%, 54%
v# 58%.
H×nh 1: HiÖu qu¶ xö lý COD phô thuéc v#o tû lÖ thêi gian cña chu kú hiÕu khÝ / thiÕu
khÝ 2 : 1, 3 : 1 víi tû lÖ COD/N = 5,6
H×nh 2: Oxi hãa amoni trong ®iÒu kiÖn tû lÖ thêi gian cña chu kú hiÕu khÝ / thiÕu khÝ 2 : 1,
3 : 1 víi tû lÖ COD / N = 5,6
Do nång ®é oxi ë møc kh¸ cao (3 - 5 mg/l),
ho#n to#n ®¸p øng ®îc cho c¸c lo¹i vi sinh
hiÕu khÝ nªn hiÖu qu¶ xö lý COD t¨ng khi
COD/N t¨ng cã lÏ chñ yÕu do tû lÖ th#nh phÇn
h÷u c¬ dÔ sinh hñy trong c¸c mÉu kh¸c nhau.
Kh¶ n¨ng oxi hãa amoni
Tõ sè liÖu c¸c b¶ng 1, 2 v# ®å thÞ 2 cho thÊy
hiÖu qu¶ qu¸ tr×nh oxi hãa amoni hoÆc TKN
(nit¬ Kjeldahl) phô thuéc chñ yÕu v#o nång
®é ban ®Çu chø Ýt phô thuéc v#o tû lÖ COD/ N.
Tû lÖ thêi gian sôc khÝ / khuÊy 2 : 1 cho hiÖu
qu¶ oxi hãa amoni cao h¬n. Trong thêi gian xö
lý thiÕu khÝ, nång ®é amoni trong níc hÇu nh
kh«ng suy gi¶m. Tèc ®é oxi hãa amoni phô
thuéc v#o nång ®é ban ®Çu rÊt cã thÓ do nguyªn
nh©n l#: do chu kú thÝ nghiÖm ng¾n, lîng oxi
hßa tan ®Çy ®ñ, sù c¹nh tranh ph©n hñy COD v#
amoni do c¸c chñng vi sinh kh¸c nhau kh«ng
m¹nh m# yÕu tè quan träng h¬n l# mËt ®é sinh
sôc:khuÊy = 2:1
sôc:khuÊy = 3:1
sôc:khuÊy = 2:1
sôc:khuÊy = 3:1
chu kú hiÕu khÝ
chu kú thiÕu khÝ
1200
1000
800
600
400
200
0
C
O
D
,m
g
O
2
/l
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Thêi gian, giê
200
150
100
50
0
N
H
4+
,m
g
N
/l
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Thêi gian, giê
chu kú hiÕu khÝ
chu kú thiÕu khÝ
80
khèi cña tõng lo¹i trong ®ã. Khi ®ã tû lÖ gi÷a
nguån thøc ¨n v# vi sinh (tû lÖ F/M, food - micro
organism ratio) ®ãng vai trß quan träng h¬n.
Sù h×nh thnh nitrit, nitrat
Nitrit v# nitrat t¹o th#nh kÕ tiÕp nhau trong
giai ®o¹n hiÕu khÝ, khö nitrit v# nitrat vÒ d¹ng
khÝ x¶y ra trong giai ®o¹n thiÕu khÝ còng theo
kiÓu kÕ tiÕp nhau tõ ho¸ trÞ +5 vÒ hãa trÞ kh«ng.
Theo t#i liÖu [3, 4] trong qu¸ tr×nh hiÕu khÝ,
nång ®é nitrit thêng rÊt thÊp (nhá h¬n 0,5 mg/l)
trõ trêng hîp do bÞ h¹n chÕ vÒ nång ®é oxy
hßa tan. HiÖn tîng trªn thêng ®îc quan s¸t
®èi víi níc th¶i sinh ho¹t cã h#m lîng amoni
kh«ng cao. Còng cã t¸c gi¶ cho r»ng ®é kiÒm
cao trong níc th¶i l# yÕu tè thuËn lîi ®Ó duy
tr× nång ®é nitrit cao [5].
Víi c¸c mÉu níc r¸c khi xö lý hiÕu khÝ víi
nång ®é oxi d thõa (3 - 5 mg/l), ®é kiÒm rÊt
cao (khi kÕt thóc lîng kiÒm d ®Òu cao h¬n
1000 mg/l), nång ®é nitrit lu«n lu«n cao h¬n
nitrat (b¶ng 3).
B¶ng 3: Tû lÖ gi÷a NO3
-/ NO2
- trong giai ®o¹n xö lý hiÕu khÝ
Tû lÖ COD/N
2,5 3,0 5,6 Tû lÖ thêi gian
sôc khÝ / khuÊy
(giê/ giê) NO2
-
sinh
ra
NO3
-
sinh
ra
Tû lÖ
NO3
-/
NO2
-
NO2
-
sinh
ra
NO3
-
sinh
ra
Tû lÖ
NO3
-/
NO2
-
NO2
-
sinh
ra
NO3
-
sinh
ra
Tû lÖ
NO3
-/
NO2
-
0 - 2 giê 9,08 7,87 0,87 5,07 3,36 0,66 9,48 3,57 0,38
3 - 5 giê 10,14 8,75 0,86 4,15 2,23 0,54 22,03 14,5 0,67
2 : 1
6 - 8 giê 10,92 7,70 0,71 5,25 2,07 0,39 40,3 18,8 0,47
0 - 3 giê 11,89 8,97 0,75 4,54 4,18 0,92 13,98 3,14 0,22 3 : 1
4 -7 giê 12,4 8,83 0,71 8,31 1,17 0,14 35,98 21,1 0,59
Víi chu kú hiÕu khÝ l# 2 giê, 3 giê, khi tû lÖ
COD/N = 2,5, 3,0, 5,6 tû lÖ gi÷a NO3
-/ NO2
- kh¸c
nhau: ë c¸c chu kú ®Çu tû lÖ NO3
-/ NO2
- cao v#
gi¶m dÇn ë c¸c chu kú sau, tøc l# c#ng ë giai ®o¹n
sau nång ®é nitrit c#ng cao h¬n so víi nitrat. Tû lÖ
NO3
-/ NO2
- còng phô thuéc v#o thêi gian sôc khÝ
cña chu kú, thêi gian sôc khÝ d#i h¬n (3 giê so víi
2 giê) thêng cho tû lÖ NO3
-/ NO2
- thÊp h¬n.
Trong ®iÒu kiÖn thÝ nghiÖm ® tr×nh b#y, yÕu
tè thóc ®Èy c¶ qu¸ tr×nh t¹o th#nh nitrit (®é kiÒm)
v# t¹o nitrat (oxi hßa tan) ®Òu ®îc tháa mn, tuy
vËy nång ®é nitrit vÉn cao h¬n nitrat v# ë c¸c chu
kú sau nång ®é amoni thÊp h¬n ë c¸c chu kú
tríc, trong khi ®ã tèc ®é oxi hãa amoni hay hiÖu
qu¶ lo¹i tæng nit¬ TN kh«ng x¶y ra hiÖn tîng
®ét biÕn. HiÖn tîng n#y cã thÓ l# do tû lÖ vi sinh
Nitrosomonas (oxi hãa amoni th#nh nitrit) cao
h¬n lo¹i Nitrobacter (oxi hãa nitrit th#nh nitrat)
trong ®iÒu kiÖn cô thÓ cña thÝ nghiÖm.
HiÖu qu¶ xö lý tæng nit¬
Trong tÊt c¶ c¸c ®iÒu kiÖn thÝ nghiÖm, hiÖu
qu¶ lo¹i bá nit¬ (TN) ®¹t tõ 29% ®Õn 48%,
hiÖu qu¶ t¨ng khi tû lÖ COD/N t¨ng. Mèi
t¬ng quan gi÷a hiÖu qu¶ xö lý tæng nit¬ v#
hiÖu qu¶ xö lý COD trong b¶ng 4 (N l# hiÖu
sè cña TN, COD l# hiÖu sè cña COD gi÷a
®Çu v# cuèi cña qu¸ tr×nh xö lý trong 8 giê)
cho thÊy, tû lÖ COD/N t¨ng khi tû lÖ COD/
N t¨ng v# lÖch nhau kh«ng nhiÒu víi cïng tû
lÖ COD/ N.
Sù suy gi¶m TN trong hÖ do ba nguyªn
nh©n: chuyÓn hãa th#nh khÝ nit¬, gi¶i hÊp thô
amoni v# tham gia cÊu t¹o tÕ b#o cña vi sinh
míi t¹o th#nh, trong ®ã nguyªn nh©n ®Çu cã vai
trß quan träng h¬n c¶. Hîp chÊt nit¬ (chñ yÕu l#
amoni) còng h×nh th#nh trong qu¸ tr×nh ph©n
hñy néi sinh (endogenous decay).
81
H×nh 3: HiÖu qu¶ xö lý tæng nit¬ phô thuéc v#o tû lÖ thêi gian cña chu kú
hiÕu khÝ / thiÕu khÝ 2 : 1, 3 : 1 víi tû lÖ COD/N = 5,6
B¶ng 4: Tû lÖ COD/N trong c¸c ®iÒu kiÖn thÝ nghiÖm kh¸c nhau
Tû lÖ Thêi gian chu kú sôc khÝ/ khuÊy
2 : 1 3 : 1COD/ N
N (mg/l) COD (mg/l) COD/N N (mg/l) COD (mg/l) COD/N
2,5 62 152 2,45 66 147 2,22
3,0 95 436 4,45 81 444 5,48
5,6 84 619 7,35 94 634 6,7
Suy gi¶m COD l# do c¸c nguyªn nh©n: t¹o
th#nh c¬ chÊt cña c¸c chñng vi sinh dÞ dìng,
oxi hãa th#nh c¸c hîp chÊt bÒn (CO2, H2O) v#
chÊt cho ®iÖn tö trong qu¸ tr×nh thiÕu khÝ. Qu¸
tr×nh ph©n hñy néi sinh l#m t¨ng COD tan. Sù
suy gi¶m TN v# COD trong hÖ l# mét qu¸ tr×nh
liÖn quan ®Õn nhiÒu yÕu tè v# rÊt khã dù ®o¸n
vÒ tæng thÓ.
Tõ sè liÖu cña c¸c b¶ng 1, 2, 3, 4 cho phÐp
rót ra mét v#i nhËn ®Þnh sau:
Cã x¶y ra qu¸ tr×nh khö nitrit víi tèc ®é
nhanh kh«ng kÐm khö nitrat (lu ý thªm r»ng
tríc khi khö vÒ d¹ng khÝ nitrat ® ph¶i chuyÓn
hãa vÒ nitrit).
COD cÇn thiÕt cho giai ®o¹n khö thÊp h¬n
nhiÒu so víi tû lîng cña ph¶n øng (theo t#i
liÖu, ®Ó khö tû lÖ COD/N-NO3 n»m trong
kho¶ng tõ 3,6 ®Õn 10,2, trong khi ®ã ti lÖ n#y
trong b¶ng 4 chØ tõ 2,2 ®Õn 7,3 v# ® bao gåm
tÊt c¶ c¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong hÖ). Nguyªn
nh©n rÊt cã thÓ l# do qu¸ tr×nh ph©n hñy néi
sinh, ®Æc biÖt trong trêng hîp tû lÖ COD/N
thÊp.
IV - KÕt luËn
§ nghiªn cøu qu¸ tr×nh xö lý nit¬ trong
níc r¸c víi kü thuËt hiÕu khÝ / thiÕu khÝ theo
kiÓu gi¸n ®o¹n víi h#m lîng nit¬ cao v# tû lÖ
COD/N kh¸c nhau.
Víi c¸c ®iÒu kiÖn oxi hßa tan, kiÒm d cao,
trong giai ®o¹n hiÕu khÝ tû lÖ nitrit/nitrat lu«n
lín h¬n 1.
Tèc ®é khö nitrit nhanh kh«ng kÐm nitrat.
Nhu cÇu COD cho giai ®o¹n khö thÊp h¬n
kh¸ nhiÒu so víi ph¶n øng tû lîng chøng tá
0
50
100
150
200
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Thêi gian, giê
T
-N
,m
g
N
/l
sôc:khuÊy = 2:1
sôc:khuÊy = 3:1
chu kú hiÕu khÝ
chu kú thiÕu khÝ
82
qu¸ tr×nh ph©n hñy néi sinh trong giai ®o¹n
thiÕu khÝ ®ãng vai trß cung cÊp COD.
HiÖu øng khö nitrit trªn cã thÓ tËn dông ®Ó
xö lý c¸c lo¹i níc th¶i cã tû lÖ COD/N thÊp
nh»m tiÕt kiÖm n¨ng lîng v# hãa chÊt trong
vËn h#nh hÖ thèng.
T,i liÖu tham kh¶o
1. Lª V¨n C¸t. Sù biÕn ®éng vÒ chÊt lîng níc
r¸c - c¬ së khoa häc ®Ó x©y dùng c«ng nghÖ
xö lý, TuyÓn tËp to#n v¨n B¸o c¸o khoa häc
Héi nghÞ khoa häc liªn ng#nh vÒ "Khoa häc,
C«ng nghÖ, M«i trêng" (2002).
2. METCAF & EDDY. Wastewater Enginee-
ring. Treatment, Disposal and Reuse. Mc-
Graw Hill, Inc. New York (1991).
3. WEF. Biological and Chemical Systems for
Nutrient Removal (special publication).
Alexandria, USA (1998).
4. G. Yaimaz, L. Ozturk. Wat. Sci. Techn. Vol.
43, No. 3, P. 307 -314 (2001).
5. Y. Eum, E. Choi. Wat. Sci. Techn., Vol. 45,
No. 12, P. 89 - 96 (2002).
6. APHA. Standard methods for the examina-
tion of water and wastewater, 19th edition
(1995).
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 444_1534_1_pb_8427_2061829.pdf