Nghiên cứu cải thiện chất lượng môi trường nước thải chế biến thủy sản bằng
phương pháp keo tụ với chất trợ keo tụ sinh học có một số kết luận như sau:
- Liều lượng của chất PAC ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả cải thiện chất lượng
môi trường nước thải biểu hiệu qua thông số ô nhiễm COD và độ đục của quá trình keo
tụ nước thải chế biến thủy sản. Kết quả chất keo tụ sử dụng tốt nhất cho quá trình keo
tụ nước thải chế biến thủy sản trong phòng thí nghiệm với liều lượng PAC = 500 mg/L.
- Khi sử dụng PAC kết hợp với chất trợ keo tụ polimer cho hiệu suất cải thiện độ
đục cao nhất đạt 96,42%, COD đạt 98%, ni-tơ đạt 88,8%, phốt-pho đạt 79,1% và SS
đạt 82,83%.
- Bên cạnh đó với PAC kết hợp với chất trợ keo tụ gum hạt cho hiệu quả cải thiện
chất lượng môi trường nước thải tốt hơn, hiệu suất cải thiện độ đục cao nhất đạt
97,61%, COD đạt 96%, ni-tơ đạt 82%, phốt-pho đạt 78,67%, SS đạt 80,4%.
- Các thông số đầu ra trong cả hai trường hợp đều đảm bảo điều kiện cho các công
đoạn xử lí sinh học tiếp theo. Có thể ứng dụng chất trợ keo tụ sinh học thân thiện môi
trường thay thế dần các hợp chất hóa học.
13 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 517 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Ứng dụng chất trợ keo tụ sinh học trong cải thiện chất lượng nước thải thủy sản - Đào Minh Trung, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 6(84) năm 2016
_____________________________________________________________________________________________________________
134
ỨNG DỤNG CHẤT TRỢ KEO TỤ SINH HỌC
TRONG CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI THỦY SẢN
ĐÀO MINH TRUNG*, BÙI THỊ THU HƯƠNG**, NGUYỄN VÕ CHÂU NGÂN***
TÓM TẮT
Nghiên cứu sử dụng hợp chất trích li từ gum hạt Muồng Hoàng Yến có nguồn gốc
sinh học trong cải thiện chất lượng môi trường nước thải chế biến thủy sản. Kết quả của
nghiên cứu cho thấy: Khi sử dụng gum hạt kết hợp với chất keo tụ PAC bước đầu cho kết
quả cải thiện chất lượng môi trường nước thải thủy sản tương đối cao, hiệu quả giảm
COD là 96%, SS giảm 80,4%, ni-tơ giảm 82% và phốt-pho giảm 78,67% . Qua đó cho thấy
chất có nguồn gốc sinh học (gum hạt) có thể sử dụng cải thiện chất lượng nước thải chế
biến thủy sản, từ đó từng bước cải thiện chất lượng nguồn nước tiếp nhận.
Từ khóa: chất keo tụ hóa học, chất trợ keo tụ, gum hạt, nước thải chế biến thủy sản.
ABSTRACT
Applying biological flocculants in improving the quality
of fish processing wastewater
The study on replacing chemical compounds is necessary. The Jartest study on fish
processing wastewater treatment showed that Gum was a good compound with COD
treatment efficiency was 96%; nitrogen treatment efficiency was 82%; phosphorus
treatment efficiency was 78,67%; SS treatment efficiency was 80,4%. The results shows
that biological flocculants could be applied as flocculation substances to improve fish
processing wastewater, hence gradually enhance the quality of receiving water source.
Keywords: Biological flocculants, chemical flocculants, fish processing wastewater,
flocculation.
1. Đặt vấn đề
Bên cạnh những lợi ích mang lại thì sự phát triển của ngành chế biến thủy sản
(CBTS) đang gây ô nhiễm môi trường tiếp nhận ngày càng nghiêm trọng [1]. Mức độ ô
nhiễm của nước thải từ quá trình chế biến thủy sản thay đổi rất lớn phụ thuộc vào
nguyên liệu thô (tôm, cá, mực, bạch tuộc, cua, nghêu, sò), sản phẩm, thay đổi theo
mùa vụ và thậm chí ngay trong ngày làm việc [12]. Đặc biệt đối với dây chuyền chế
biến thủy sản có nồng độ các chất ô nhiễm rất cao: pH từ 6,5 - 7,0, SS từ 500 -
1200mg/L, COD từ 800 - 2500 mgO2/L, BOD5 từ 500 - 1500 mgO2/L, tổng N từ 100 -
300 mg/L, tổng P từ 50 - 100 mg/L, dầu và mỡ 250 - 830 mg/L [8]. Qua đó cho thấy,
nước thải chế biến thủy sản ô nhiễm hữu cơ và có khả năng phân hủy sinh học cao thể
* ThS, Trường Đại học Thủ Dầu Một; Email: moitruongviet.trung@gmail.com
** Cử nhân, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG TPHCM
*** PGS TS, Trường Đại học Cần Thơ
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Đào Minh Trung và tgk
_____________________________________________________________________________________________________________
135
hiện qua tỉ lệ BOD/COD, dao động từ 0,6 đến 0,9 [9]. Đặc biệt, đối với nước thải phát
sinh từ chế biến cá da trơn có nồng độ dầu mỡ rất cao từ 250 đến 830 mg/L [7]. Vậy
nước thải sơ chế thủy sản là loại nước thải ô nhiễm chất hữu cơ, độ màu, chất rắn lơ
lửng cao.
Với nồng độ ô nhiễm như trên thường các hệ thống xử lí nước thải chế biến thủy
sản muốn có công đoạn tiền xử lí - keo tụ tạo bông với chất trợ keo tụ Polimer. Tuy
nhiên, dư lượng Polimer sau quá trình xử lí có thể đưa ra nguồn tiếp nhận tiếp tục gây ô
nhiễm thứ cấp. Vì thế việc tìm ra loại chất khác để thay thế là rất quan trong. Ở Việt
Nam có nhiều loài thực vật có khả năng làm chất keo tụ, trong đó hạt cây Muồng
Hoàng Yến đã có một số nghiên cứu trong và ngoài nước chứng minh về khả năng xử lí
một số loại nước thải công nghiệp có hiệu quả cao, đồng thời là chất thân thiện với môi
trường.
Nghiên cứu “Ứng dụng chất keo tụ sinh học trong xử lí nước thải thủy sản” nhằm
khảo sát khả năng ứng dụng chất trợ keo tụ từ gum hạt Muồng Hoàng Yến để giảm
thiểu nồng độ ô nhiễm trong nước thải thủy sản, từ đó có thể tăng hiệu quả xử lí cho
các công trình xử lí phía sau.
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Địa điểm, đối tượng và thời gian thực hiện
Nghiên cứu được thực hiện tại các Phòng Thí nghiệm Bộ môn Kĩ thuật Môi
trường, Khoa Môi trường và Tài nguyên Thiên nhiên, Trường Đại học Cần Thơ trong
khoảng thời gian từ tháng 01 đến tháng 6 năm 2015.
Đối tượng nghiên cứu là nước thải chế biến thủy sản được lấy tại phân xưởng
fillet của Nhà máy chế biến thủy sản Panga Mekong - Ban và Toi Foods Corporation,
Khu công nghiệp Trà Nóc II, quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ.
2.2 Hóa chất thí nghiệm
- Các hợp chất PAC Aln(OH)mCln_m và Polimer (CH2CHCONH2-)n là hóa chất
công nghiệp.
- Gum hạt Muồng Hoàng Yến được li trích bằng bộ Soxhlet. Hóa chất sử dụng là
Ethanol 99 %, acetone 99 %, nước cất, quá trình được tiến hành qua 3 bước (bước 1,
loại màu và béo; bước 2, cô lập gum; bước 3, tinh chế gum) ta thu được gum thành
phẩm [11,13].
2.3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích
Lấy mẫu nước theo TCVN 5999:1995. Bảo quản mẫu theo TCVN 4556:1988.
Tiến hành đo pH theo TCVN 6492: 1999; phân tích COD theo phương pháp
BiCromat (TCVN 6491:1999); phân tích tổng N theo phương pháp Nitơ Kjedahl
(TCVN 5987:1995); phân tích tổng P bằng phương pháp so màu Molipdenblue (TCVN
6202: 2008). Tất cả các thí nghiệm thực hiện ở nhiệt độ môi trường 25 - 32°C, áp suất
1 atm.
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 6(84) năm 2016
_____________________________________________________________________________________________________________
136
Nồng độ các chỉ tiêu ô nhiễm theo dõi trong các thí nghiệm được phân tích theo
những phương pháp theo các quy trình hướng dẫn bởi. [10]
2.4. Phương tiện nghiên cứu
Máy đo pH Mettler Toledo, bếp nung Hach COD Reactor; máy quang phổ UV-
VIS (Lambda 11 Spectrometer); thiết bị Jartest.
Bộ Jartest bao gồm:
- Phần chứa mẫu: 6 cốc thủy tinh có dung tích 2 L/cốc.
- Hệ thống khuấy trộn (motor và cánh khuấy): gồm 6 cánh khuấy có thể điều chỉnh
được vận tốc khuấy từ 10 - 300 vòng/phút và bộ phận định thời gian khuấy.
2.5. Bố trí thí nghiệm
2.5.1. Xác định pH tối ưu cho quá trình keo tụ
Thí nghiệm được tiến hành với giá trị pH biến thiên từ 3 đến 12 [5], chọn liều
lượng cố định PAC 500 mg/L [2]. Tiến hành khuấy trộn nhanh 120 vòng/phút trong 3
phút, sau đó khuấy chậm 20 vòng/phút trong 25 phút.
Theo Trần Hiếu Nhuệ (2001), Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga (2009) thông
thường liều lượng chất trợ keo tụ cần thiết vào khoảng 0,5 ÷ 5 mg/L. Thí nghiệm sử
dụng chất trợ keo tụ là Polimer anion và nồng độ chất trợ keo tụ là 0,5 mg/L. Khoảng
liều lượng chất keo tụ thí nghiệm đối với nước thải có thể chọn trong khoảng 200 -
1000 mg/L, đối với nước cấp 20 - 100 mg/L. Nghiên cứu trên nước thải thủy sản chỉ ra
rằng liều lượng PAC tốt nhất dùng để keo tụ nước thải thủy sản là 500 mg/L.
Sau khi lắng thu mẫu phân tích COD, lấy mẫu nước trong đo độ đục, so sánh hiệu
suất loại bỏ COD và độ đục của mỗi cốc để xác định được cốc có giá trị pH tối ưu.
2.5.2. Xác định liều lượng PAC thích hợp kết hợp với gum
Bước 1. dùng cốc có dung tích 2 L, cho vào mỗi cốc 1,5 L nước thải. Cho vào
mỗi cốc liều lượng PAC khác nhau từ 450 - 600 mg/L kết hợp với gum 0,5 mg/L, giữ
cố định pH ở giá trị tối ưu đã tìm được.
Bước 2. đặt 6 cốc trên bộ Jartest, khuấy nhanh 120 vòng/phút trong 3 phút, khuấy
chậm 20 vòng/phút trong 25 phút.
Bước 3. để lắng, quan sát và nhận xét hiện tượng bùn lắng, lấy mẫu nước trong đo
độ đục, phân tích COD.
2.5.3. Xác định liều lượng gum thích hợp với PAC
Bước 1. dùng 6 cốc có dung tích 2 L, cho vào mỗi cốc 1,5 L nước thải. Trong thí
nghiệm này nghiên cứu được tiến hành khảo sát với nồng độ PAC cố định 500 mg/L,
gum thay đổi từ 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 và mẫu đối chứng, đồng
thời giữ cố định tại pH tối ưu [3].
Bước 2. đặt 6 cốc trên bộ Jartest, khuấy nhanh 120 vòng/phút trong 3 phút, khuấy
chậm 20 vòng/phút trong 25 phút.
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Đào Minh Trung và tgk
_____________________________________________________________________________________________________________
137
Bước 3. để lắng, quan sát và nhận xét hiện tượng bùn lắng, lấy mẫu nước trong đo
độ đục, phân tích COD.
2.5.4. Thí nghiệm đối chứng - Xác định liều lượng Polimer thích hợp PAC
Bước 1. dùng 6 cốc có dung tích 2 L, cho vào mỗi cốc 1,5 L nước thải. Trong thí
nghiệm này nghiên cứu được tiến hành khảo sát với nồng độ PAC cố định 500 mg/L,
polimer thay đổi từ 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0, 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 và mẫu đối chứng, đồng
thời giữ cố định pH ở giá trị tối ưu.
Bước 2. đặt 6 cốc trên bộ Jartest, khuấy nhanh 120 vòng/phút trong 3 phút, khuấy
chậm 20 vòng/phút trong 25 phút.
Bước 3. sau đó để lắng, quan sát và nhận xét hiện tượng bùn lắng, lấy mẫu nước
trong đo độ đục, phân tích COD.
2.6. Xử lí số liệu
Số liệu được xử lí thống kê bằng phần mềm SPSS.
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Kết quả phân tích mẫu nước thải chế biến thủy sản
Kết quả phân tích thành phần một số thông số ô nhiễm được thể hiện ở Bảng 1.
Kết quả cho thấy các thông số COD, ni-tơ, phốt-pho, SS đều vượt QCVN
11:2008/BTNMT - Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp chế biến
thủy sản.
Bảng 1. Kết quả phân tích các thông số đầu vào của mẫu nước thải
STT Thông số Đơn vị tính
Kết quả
phân tích
QCVN
11:2008/BTNMT
A B
1 pH - 7,45 6 - 9 5,5 - 9,0
2 COD mgO2/L 1813,3 50 80
3 Ni-tơ mg/L 116,4 30 60
4 SS mg/L 377 50 100
3.2. Xác định pH tối ưu cho quá trình keo tụ
Từ đồ thị Hình 1 cho thấy nồng độ COD còn lại ở các nghiệm thức đều giảm so
với đầu vào nhưng không đều nhau. Cụ thể ở giá trị pH = 2 hiệu suất xử lí COD thấp
nhất (41,3%), khi tăng pH = 3 hiệu suất loại bỏ COD tăng lên (71,7%). Hiệu suất loại
bỏ COD cao nhất ở pH = 7 đạt 89,1%. Ở các giá trị pH cao hơn, hiệu suất loại bỏ COD
có xu hướng giảm dần.
Đối với khả năng xử lí độ đục, PAC rất hiệu quả hầu như tất cả các giá trị pH từ 2
đến 12. Ở pH = 6 và 7 độ đục còn lại sau xử lí đạt 14,51 và 10,05 NTU tương ứng với
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 6(84) năm 2016
_____________________________________________________________________________________________________________
138
hiệu suất xử lí là 86,9% và 90,9%. Tuy nhiên, ở pH = 12 thì hiệu suất xử lí giảm rõ rệt
(88,8%). Kết quả phân tích thống kê cho thấy không có sự khác biệt trong loại bỏ độ
đục giữa các nhóm nghiệm thức pH = 11, 9, 10, 8; pH = 10, 8, 7; pH = 7, 12, 6. Chọn
giá trị pH = 7 để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo.
3.3. Xác định liều lượng PAC thích hợp kết hợp với gum
Khoảng liều lượng chất keo tụ thí nghiệm đối với nước thải có thể chọn trong
khoảng 200 - 1000 mg/L, đối với nước cấp 20 - 100 mg/L [6]. Vậy chọn khoảng liều
lượng PAC trong thí nghiệm định hướng là 450 - 600 mg/L.
Kết quả phân tích cho thấy khi tăng liều lượng PAC hiệu suất loại bỏ COD tăng,
đến liều lượng 600 mg/L hiệu suất loại bỏ COD đạt cao nhất 88,2%.
Đối với độ đục, khi cố định gum 0,5 mg/L, thay đổi liều lượng PAC khả năng xử
lí ở các liều lượng PAC khác nhau rất ổn định và thấp nhất là 86,65% và cao nhất là
96,57% nước đầu ra trong, ít cặn lơ lửng.
Hình 1. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất loại bỏ COD
Hình 2. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất loại bỏ độ đục
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Đào Minh Trung và tgk
_____________________________________________________________________________________________________________
139
Hình 3. Biểu đồ loại bỏ COD sau keo tụ bằng PAC và cố định 0,5 mg/L gum
Hình 4. Biểu đồ loại bỏ độ đục sau keo tụ bằng PAC và cố định 0,5 mg/L gum
Theo Huỳnh Long Toản (2014), khoảng liều lượng chất keo tụ thí nghiệm đối với
nước thải có thể chọn trong khoảng 200 – 1000 mg/L, đối với nước cấp 20 – 100 mg/L.
Lương Thị Diễm Thúy (2014) chỉ ra rằng liều lượng PAC tốt nhất dùng để keo tụ nước
thải thủy sản là 500 mg/L. Vậy chọn liều lượng PAC trong thí nghiệm định hướng liều
lượng PAC làm chất keo tụ là 500 mg/L.
Theo Trần Hiếu Nhuệ (2001), Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga (2009) thông
thường liều lượng chất trợ keo tụ cần thiết vào khoảng 0,5 ÷ 5 mg/L. Vậy chọn nồng độ
chất trợ keo tụ là 0,5 mg/L.
Kết quả cho thấy ở nồng độ 500 mg/L khi kết hợp với 0,5 mg/L polimer cho hiệu
suất xử lí COD đạt 94%, độ đục 99,21% nhưng đối với PAC kết hợp với gum cho hiệu
suất xử lí COD là 88,2%, độ đục 96,57%. Nồng độ COD và độ đục còn lại giữa các
nghiệm thức có sự khác biệt, tuy nhiên đây chỉ là công đoạn tiền xử lí của một hệ thống
xử lí hoàn chỉnh, đồng thời dù có tăng nồng độ PAC thì mức chênh lệch hiệu quả xử lí
giữa các nghiệm thức không cao và để tiết kiệm chi phí chúng tôi đề xuất không tiếp
tục thí nghiệm với nồng độ PAC tăng nữa và chọn nồng độ chất keo tụ là 500 mg/L làm
cơ sở cho các thí nghiệm tiếp theo.
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 6(84) năm 2016
_____________________________________________________________________________________________________________
140
3.4. Xác định liều lượng gum thích hợp với PAC
Hình 5. Ảnh hưởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gum đến hiệu suất loại bỏ COD
Thông thường liều lượng chất trợ keo tụ cần thiết vào khoảng 1 - 5 mg/L [3]. Vậy
chọn khoảng liều lượng chất trợ keo tụ biến thiên từ 0,5 - 5,0 mg/L.
Khi cố định PAC ở mức 500 mg/L và thay đổi giá trị gum cho thấy hiệu suất xử lí
COD cao nhất ở gum 2,5 mg/L (96%), sau đó là 2 mg/L (95%) và thấp nhất 0,5 mg/L
(75%). Hiệu quả xử lí COD tăng đều từ 1 mg/L và có xu hướng giảm khi tăng liều
lượng gum đến 3,5 mg/L. So với thử nghiệm xử lí nước thải nhà máy chế biến thủy sản
bằng vi sinh vật của [4] có hiệu suất xử lí COD đạt 94,4%. Còn so với nghiên cứu của
[1] thì hiệu suất xử lí COD là 86%.
Hình 6. Ảnh hưởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gum đến hiệu suất loại bỏ độ đục
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Đào Minh Trung và tgk
_____________________________________________________________________________________________________________
141
Khi cố định PAC ở mức 500 mg/L và thay đổi giá trị gum cho thấy hiệu suất xử lí
độ đục cao nhất ở gum 2 mg/L (97,62%). Hiệu quả xử lí độ đục của tất cả các nghiệm
thức đều trên 90%. Hiệu quả xử lí độ đục tăng đều từ 1 mg/L và có xu hướng giảm khi
tăng liều lượng gum 3,5 mg/L.
Hình 7. Ảnh hưởng kết quả keo tụ của PAC
kết hợp gum đến hiệu suất loại bỏ phốt-pho
Khi cố định PAC ở mức 500 mg/L và thay đổi giá trị gum cho hiệu suất xử lí
phốt-pho cao nhất ở gum 2 mg/L (78,67%) và thấp nhất là 5 mg/L (44,98%). Hiệu quả
xử lí phốt-pho tăng giảm liên tục, không ổn định. [4] thử nghiệm xử lí nước thải nhà
máy chế biến thủy sản bằng vi sinh vật có hiệu suất xử lí phốt-pho là 43,2%.
Hình 8. Ảnh hưởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gum đến hiệu suất loại bỏ SS
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 6(84) năm 2016
_____________________________________________________________________________________________________________
142
Khi cố định PAC ở mức 500 mg/L và thay đổi giá trị gum cho thấy hiệu suất xử lí
SS cao nhất ở gum 3 mg/L (80,4%) và thấp nhất là 0,5 mg/L (59,95%). Ở các khoảng
liều lượng còn lại hiệu suất xử lí SS tăng giảm không ổn định, khi gần về liều lượng
gum 3,5 mg/L hiệu suất xử lí giảm dần đều.
Hình 9. Ảnh hưởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gum đến hiệu suất loại bỏ ni-tơ
Khi cố định PAC 500 mg/L và thay đổi giá trị gum cho thấy hiệu suất xử lí ni-tơ
cao nhất ở gum 3 mg/L (82,56%). Tại các liều lượng 2 mg/L và 2,5 mg/L hiệu suất xử
lí ni-tơ đều trên 80% và thấp nhất là 0,5 mg/L (66,67%). Hiệu quả xử lí ni-tơ tăng giảm
liên tục, không ổn định. So với nghiên cứu của [4] thì hiệu suất xử lí ni-tơ là 74,74%.
Qua phân tích cho thấy các nghiệm thức có liều lượng gum 2,5 và 3,0 mg/L không có
sự khác biệt. Các nghiệm thức có liều lượng gum 4,0 và 4,5 mg/L không có sự khác
biệt. Vậy sau quá trình thí nghiệm và kết quả đạt được, chọn liều lượng gum là 2,5 - 3,0
mg/L là khoảng liều lượng tối ưu để thực hiện thí nghiệm.
3.5. Thí nghiệm đối chứng - Xác định liều lượng Polimer thích hợp PAC
Khi cố định PAC ở mức 500 mg/L và thay đổi giá trị polimer cho thấy hiệu suất
xử lí COD cao nhất ở polimer 2 mg/L (98%) và thấp nhất ở polimer 0,5 mg/L
(75,33%). Ở liều lượng polimer từ 1 mg/L trở lên hiệu suất xử lí COD đều đạt trên
90%. Kết quả phân tích thống kê cho thấy các nghiệm thức có sự khác biệt.
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Đào Minh Trung và tgk
_____________________________________________________________________________________________________________
143
Hình 10. Ảnh hưởng kết quả keo tụ của PAC
kết hợp polimer đến hiệu suất loại bỏ COD
Khi cố định PAC = 500 mg/L và thay đổi giá trị polimer cho thấy hiệu suất xử lí
độ đục cao nhất ở polimer 5 mg/L (96,42%) và thấp nhất tại polimer 0,5 mg/L
(85,21%). Ở liều lượng polimer từ 1 mg/L trở lên hiệu suất xử lí độ đục đều đạt trên
90%.
Hình 11. Ảnh hưởng kết quả keo tụ của PAC
kết hợp polimer đến hiệu suất loại bỏ độ đục
Khi cố định PAC = 500 mg/L và thay đổi polimer cho thấy hiệu suất xử lí phốt-
pho cao nhất ở polimer 2 mg/L (79,1%) và thấp nhất tại polimer 0,5 mg/L (61,66 %). Ở
liều lượng polimer từ 1 mg/L trở lên hiệu suất xử lí phốt-pho đều trên 70%. Hiệu quả
xử lí phốt-pho tăng từ polimer 1 mg/L đến 2 mg/L, từ polimer 2,5 mg/L hiệu suất loại
bỏ phốt-pho có xu hướng giảm.
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 6(84) năm 2016
_____________________________________________________________________________________________________________
144
Hình 12. Ảnh hưởng kết quả keo tụ của PAC
kết hợp polimer đến hiệu suất loại bỏ phốt-pho
Khi cố định PAC = 500 mg/L và thay đổi giá trị polimer cho thấy hiệu suất xử lí
ni-tơ cao nhất ở polimer 3,5 mg/L (88,8%) và thấp nhất tại polimer 0,5 mg/L (80,9%).
Tại các liều lượng polimer khác nhau, hiệu suất xử lí ni-tơ đều trên 80%, tuy nhiên dao
động không ổn định.
Hình 13. Ảnh hưởng kết quả keo tụ của PAC
kết hợp polimer đến hiệu suất loại bỏ nitơ
Khi cố định PAC ở 500 mg/L và thay đổi giá trị polimer cho thấy hiệu suất xử lí
SS cao nhất ở polimer 3,5 mg/L (82,83%), thấp nhất ở polimer 0,5 mg/L (64,05%). Bên
cạnh đó kết quả phân tích thống kê cho thấy có khác biệt ở các liều lượng polimer khác
nhau kết hợp với PAC trong hiệu suất xử lí SS. Vậy chọn khoảng liều lượng Polimer là
2,0 - 3,0 mg/L làm liều lượng tối ưu cho quá trình thí nghiệm.
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Đào Minh Trung và tgk
_____________________________________________________________________________________________________________
145
Hình 14. Ảnh hưởng kết quả keo tụ của PAC
kết hợp polimer đến hiệu suất loại bỏ SS
4. Kết luận
Nghiên cứu cải thiện chất lượng môi trường nước thải chế biến thủy sản bằng
phương pháp keo tụ với chất trợ keo tụ sinh học có một số kết luận như sau:
- Liều lượng của chất PAC ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả cải thiện chất lượng
môi trường nước thải biểu hiệu qua thông số ô nhiễm COD và độ đục của quá trình keo
tụ nước thải chế biến thủy sản. Kết quả chất keo tụ sử dụng tốt nhất cho quá trình keo
tụ nước thải chế biến thủy sản trong phòng thí nghiệm với liều lượng PAC = 500 mg/L.
- Khi sử dụng PAC kết hợp với chất trợ keo tụ polimer cho hiệu suất cải thiện độ
đục cao nhất đạt 96,42%, COD đạt 98%, ni-tơ đạt 88,8%, phốt-pho đạt 79,1% và SS
đạt 82,83%.
- Bên cạnh đó với PAC kết hợp với chất trợ keo tụ gum hạt cho hiệu quả cải thiện
chất lượng môi trường nước thải tốt hơn, hiệu suất cải thiện độ đục cao nhất đạt
97,61%, COD đạt 96%, ni-tơ đạt 82%, phốt-pho đạt 78,67%, SS đạt 80,4%.
- Các thông số đầu ra trong cả hai trường hợp đều đảm bảo điều kiện cho các công
đoạn xử lí sinh học tiếp theo. Có thể ứng dụng chất trợ keo tụ sinh học thân thiện môi
trường thay thế dần các hợp chất hóa học.
Ghi chú: Đề tài được hoàn thành nhờ sự giúp đỡ của Thầy/Cô Khoa Môi trường và
Tài nguyên Thiên nhiên – Trường Đại học Cần Thơ và Khoa Hóa học – Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên, ĐHQG TPHCM.
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM Số 6(84) năm 2016
_____________________________________________________________________________________________________________
146
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Dương Gia Đức (2010), Nghiên cứu xử lí nước thải thủy sản (Surimi) bằng mô hình
kị khí (UASB), hiếu khí (SBR), Khoa Môi trường, Trường Đại học Bách Khoa
TPHCM.
2. Hoàng Văn Huệ (2002), Thoát nước 2: Xử lí nước thải, Nxb Khoa học và Kĩ thuật.
3. Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga (2002), Giáo trình công nghệ xử lí nước thải, Nxb
Khoa học và Kĩ thuật.
4. Võ Văn Nhân và Trương Quang Bình (2011), “Thử nghiệm xử lí nước thải nhà máy
chế biến thủy sản bằng vi sinh vật”, Kỉ yếu Hội nghị Khoa học Thủy sản Toàn quốc
lần thứ IV.
5. Nguyễn Thị Lan Phương (2008), Giáo trình cấp thoát nước, Nxb Trường Đại học
Bách khoa Đà Nẵng.
6. Huỳnh Long Toản (2014), Bài giảng môn học thực tập Kĩ thuật xử lí nước cấp và
nước thải, Bộ môn Kĩ thuật Môi trường – Trường Đại học Cần Thơ.
7. Ngô Xuân Trường, Bùi Trần Vượng, Lê Anh Tuấn, Trần Minh Thuận, Trần Văn
Phấn (2008), Khảo sát khai thác và xử lí nước thải sinh hoạt, Nxb Đại học Quốc gia
TP Hồ Chí Minh.
8. Lê Hoàng Việt, Nguyễn Võ Châu Ngân (2014), Giáo trình Kĩ thuật Xử lí nước thải,
Nxb Đại học Cần Thơ.
9. Nguyễn Trung Việt, Trần Thị Mỹ Diệu, Huỳnh Ngọc Phương Mai (2011), Hóa học
kĩ thuật môi trường, Nxb Khoa học Kĩ thuật.
10. APHA, AWWA, WEF (2005), Standard Methods for the Examination of Water and
Wastewater, 21st ed, American Public Health Association, American Water Works
Associations, Water Environment Federation, Washington DC.
11. Bhatnagar, M., Parwani, L., Sharma, V., Ganguli, J., & Bhatnagar, A. (2013),
“Hemostatic, antibacterial biopolimers from Acacia arabica (Lam.) Willd and
Moringa oleifera (Lam.) as potential wound dressing matterials”, Indian Journal of
Experimental Biology, 51, 804-810.
12. Johnson, P. D., Girinathannair, P., Ohlinger, K. N., Ritchie, S., Teuber, L., & Kirby,
J. (2008), Enhanced removal of heavy metals in primary treatment using coagulation
and flocculation, Water Environment Research, Vol. 80 (5).
13. Pal, A., & Singh, R.P. (2014), Nature of gum polisaccharide extracted from Moringa
oleifera Lam. (Sainjna) plant, Advances in Applied Science Research 5(6), 1-3.
(Ngày Tòa soạn nhận được bài: 03-02-2016; ngày phản biện đánh giá: 29-5-2016;
ngày chấp nhận đăng: 13-6-2016)
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 13_3_5216_2089347.pdf