Sử dụng kĩ thuật gián đoạn trong công nghệ xử lí nước rác - Lê Văn Cát

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

pdf7 trang | Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 507 | Lượt tải: 0download
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:

  • pdf444_1534_1_pb_8427_2061829.pdf
Tài liệu liên quan