MÔI TRƯỜNG-XỬ LÝ CHẤT THẢI-CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

[chu_bo_doi]

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SBR.
1. GIỚI THIỆU

SBR ( sequencing batch reactor): Bể phản ứng theo mẻ là dạng công trình xử lí nước thải dựa trên phương pháp bùn hoạt tính , nhưng 2 giai đoạn sục khí và lắng diễn ra gián đoạn trong cùng một kết cấu.
Hệ thống SBR là hệ thống dùng đểxử lý nước thải sinh học chứa chất hữu cơ và nitơ cao.
Hệ thống hoạt động liên tục bao gồm quá trình bơm nước thải – phản ứng – lắng – hút nước thải ra; trong đó quá trình phản ứng hay còn gọi là quá trình tạo hạt (bùn hạt hiếu khí), quá trình này phụ thuộc vào khả năng cấp khí, đặc điểm chất nền trong nước thải đầu vào.Nói chung, Công nghệ SBR đã chứng tỏ được là một hệ thống xử lý có hiệu quảdo trong quá trình sử dụng ít tốn năng lượng, dễ dàng kiểm soát các sự cổ xảy ra, xử lý với lưu lượng thấp, ít tốn diện tích rất phù hợp với những trạm có công suất nhỏ, ngoài ra công nghệ SBR có thể xử lý với hàm lượng chất ô nhiễm có nồng độ thấp hơn.
2.CÁC GIAI ĐOẠN XỬ LÝ BẰNG SBR


Qui trình hoạt động: gồm 4 giai đoạn cơ bản:
1. Đưa nước vào bể (Filling): đưa nước vào bể có thể vận hành ở 3 chế độ: làm đầy tĩnh, làm đầy khuấy trộn, làm đầy sục khí (hình a).
2. Giai đoạn phản ứng ( reaction): sục khí để tiến hành quá trình nitrit hóa, nitrat hóa và phân hủy chất hữu cơ. Trong giai đoạn này cần tiến hành thí nghiệm để kiểm soát các thông số đầu vào như: DO, BOD, COD, N, P, cường độ sục khí, nhiệt độ, pH… để có thể tạo bông bùn hoạt tính hiệu quả cho quá trình lắng sau này (hình b).
3. Giai đoan lắng (Settling): Các thiết bị sục khí ngừng họat động, quá trình lắng diễn ra trong môi trường tĩnh hoàn toàn, thời gian lắng thường nhỏ hơn 2 giờ.
4.Giai đoạn xả nước ra (Discharge): Nước đã lắng sẽ được hệ thống thu nước tháo ra đến giai đoạn khử tiếp theo; đồng thời trong quá trình này bùn lắng cũng được tháo ra.
Ngoài 4 giai đoạn trên, còn có thêm pha chờ, thực ra là thời gian chờ nạp mẻ tiếp theo (pha này có thể bỏ qua).
3. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CÔNG NGHỆ SBR
A. ƯU ĐIỂM
• Hệ thống SBR linh động có thểxử lý nhiều loại nước thải khác nhau với nhiều thành phần và tải trọng.
• Dễ dàng bảo trì, bảo dưỡng thiết bị (các thiết bị ít) mà không cần phải tháo nước cạn bể. Chỉ tháo nước khi bảo trì các thiết bị như: cánh khuấy, motor, máy thổi khí, hệ thống thổi khí.
• Hệ thống có thể điều khiển hoàn toàn tự động
• TSS đầu ra thấp, hiệu quả khử photpho, nitrat hóa và khử nitrat hóa cao
• Quá trình kết bông tốt do không có hệ thống gạt bùn cơ khí
• Ít tốn diện tích do không có bể lắng 2 và quá trình tuần hoàn bùn.
• Chi phí đầu tư và vận hành thấp (do hệ thống motor, cánh khuấy… hoạt động gián đoạn)
• Quá trình lắng ở trạng thái tĩnh nên hiệu quả lắng cao.
• Có khả năng nâng cấp hệ thống
B. NHƯỢC ĐIỂM
• Do hệ thống hoạt động theo mẻ, nên cần phải có nhiều thiết bị hoạt động đồng thời với nhau.
• Công suất xử lý thấp (do hoạt động theo mẻ)
• Người vận hành phải có kỹ thuật cao
4. CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC DIỄN RA TRONG BỂ SBR.
Quá trình phân hủy hiếu khí cơ chất đầu vào và nitrat hóa.
Quá trình được thực hiện bởi nhóm vi khuẩn tự dưỡng và dị dưỡng, khi điều kiện cấp khí và chất nền được đảm bảo trong bể sẽ diễn ra các quá trình sau:
• Oxy hóa các chất hữu cơ
CxHyOz + (x+y/4 – z/2) O2 → x CO2 + y/2 H2O
• Tổng hợp sinh khối tế bào
n(CxHyOz) + nNH3+ n(x+y/4 –z/2-5)O2→(C5H7NO2)n + n(x-5)CO2 + n(y-4)/2 H2O
• Tự oxy hóa vật liệu tế bào (phân hủy nội bào)
(C5H7NO2)n + 5nO¬2 → 5n CO2 + 2n H2O + nNH3
• Quá trình nitrit hóa
2NH3 + 3O2 → 2NO2- + 2H+ + 2H2O (vi khuẩn nitrosomonas)
( 2NH4+ + 3O2 → 2NO2- + 4H+ + 2H2O)
2NO2- + O2 → 2NO3- (vi khuẩn nitrobacter)
Tổng phản ứng oxy hóa amoni:
NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + 2H2O
5. ỨNG DỤNG
Dùng cho hệ thống xử lý nước có công suất nhỏ, diện tích giới hạn.

 

[garfield1984]

Copy paste lên đây làm gì vậy bạn, ở đây ai cũng biết đọc chữ...ko cần đọc và show hàng giùm bạn, tưởng có phát kiến hay ý tưởng gì mới...? Toàn chép của ng ta paste lên....! À, hay là đang spam để lên level...!

 

[chu_bo_doi]

http://www.ctu.edu.vn/colleges/tech/bomon/ttktmoitruong/daotao/giao%20trinh%20dien%20tu/xlnt/phan1.htm​

​

SƠ LƯỢC VỀ CÁC QUÁ TRÌNH VI SINH TRONG BỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI​

Như đã nói ở các chương trước quá trình xử lý sinh học thường theo sau quá trình xử lý cơ học để loại bỏ các chất hữu cơ trong nước thải nhờ hoạt động của các vi khuẩn. Tùy theo nhóm vi khuẩn sử dụng là hiếu khí hay yếm khí mà người ta thiết kế các công trình khác nhau. Tùy theo khả năng về tài chính, diện tích đất mà người ta có thể dùng ao hồ có sẵn hoặc xây dựng các bể nhân tạo để xử lý.
Sơ lược về các quá trình vi sinh trong việc xử lý nước thải
Quá trình hiếu khí và hiếu khí không bắt buộc (tùy nghi)
Để thiết kế và vận hành một bể xử lý sinh học có hiệu quả chúng ta phải nắm vững các kiến thức sinh học có liên quan đến quá trình xử lý. Trong các bể xử lý sinh học các vi khuẩn đóng vai trò quan trọng hàng đầu vì nó chịu trách nhiệm phân hủy các thành phần hữu cơ trong nước thải. Trong các bể bùn hoạt tính một phần chất thải hữu cơ sẽ được các vi khuẩn hiếu khí và hiếu khí không bắt buộc sử dụng để lấy năng lượng để tổng hợp các chất hữu cơ còn lại thành tế bào vi khuẩn mới. Vi khuẩn trong bể bùn hoạt tính thuộc các giống Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Flavobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium và hai loại vi khuẩn nitrát hóa là Nitrosomonas và Nitrobacter. Ngoài ra còn có cácloại hình sợi như Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix và Geotrichum. Ngoài các vi khuẩn các vi sinh vật khác cũng đóng vai trò quan trọng trong các bể bùn hoạt tính. Ví dụ như các nguyên sinh động vật và Rotifer ăn các vi khuẩn làm cho nước thải đầu ra sạch hơn về mặt vi sinh.
Khi bể xử lý được xây dựng xong và đưa vào vận hành thì các vi khuẩn có sẵn trong nước thải bắt đầu phát triển theo chu kỳ phát triển của các vi khuẩn trong một mẻ cấy vi khuẩn. Trong thời gian đầu, để sớm đưa hệ thống xử lý vào hoạt động ổn định có thể dùng bùn của các bể xử lý đang hoạt động gần đó cho thêm vào bể mới như là một hình thức cấy thêm vi khuẩn cho bể xử lý. Chu kỳ phát triển của các vi khuẩn trong bể xử lý bao gồm 4 giai đoạn:
Giai đoạn chậm (lag-phase): xảy ra khi bể bắt đầu đưa vào hoạt động và bùn của các bể khác được cấy thêm vào bể. Đây là giai đoạn để các vi khuẩn thích nghi với môi trường mới và bắt đầu quá trình phân bào.
Giai đoạn tăng trưởng (log-growth phase): giai đoạn này các tế bào vi khuẩn tiến hành phân bào và tăng nhanh về số lượng. Tốc độ phân bào phụ thuộc vào thời gian cần thiết cho các lần phân bào và lượng thức ăn trong môi trường.
Giai đoạn cân bằng (stationary phase): lúc này mật độ vi khuẩn được giữ ở một số lượng ổn định. Nguyên nhân của giai đoạn này là (a) các chất dinh dưỡngcần thiết cho quá trình tăng trưởng của vi khuẩn đã bị sử dụng hết, (b) số lượng vi khuẩn sinh ra bằng với số lượng vi khuẩn chết đi.
Giai đoạn chết (log-death phase): trong giai đoạn này số lượng vi khuẩn chết đi nhiều hơn số lượng vi khuẩn được sinh ra, do đó mật độ vi khuẩn trong bể giảm nhanh. Giai đoạn này có thể do các loài có kích thườc khả kiến hoặc là đặc điểm của môi trường.

​

Một đồ thị điển hình về sự tăng trưởng của vi khuẩn trong bể xử lý​

Cũng cần nó thêm rằng đồ thị trên chỉ mô tả sự tăng trưởng của một quần thể vi khuẩn đơn độc. Thực tế trong bể xử lý có nhiều quần thể khác nhau và có đồ thị tăng trưởng giống nhau về dạng nhưng khác nhau về thời gian tăng trưởng cũng như đỉnh của đồ thị. Trong một giai đoạn bất kỳ nào đó sẽ có một loài có số lượng chủ đạo do ở thời điểm đó các điều kiện như pH, oxy, dinh dưỡng, nhiệt độ... phù hợp cho loài đó. Sự biến động về các vi sinh vật chủ đạo trong bể xử lý được biểu diễn trong hình bên dưới. Khi thiết kế và vận hành hệ thống xử lý chúng ta phải để ý tới cả hệ vi sinh vật này, không nên nghĩ rằng đây là một "hộp đen" với những vi sinh vật bí mật.

​

Đồ thị về sự tăng trưởng tương đối của các vi sinh vật trong bể xử lý nước thải​

Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991​

Như đã nói ở trên vi khuẩn đóng vai trò quan trọng hàng đầu trong các bể xử lý nước thải. Do đó trong các bể này chúng ta phải duy trì một mật độ vi khuẩn cao tương thích với lưu lượng các chất ô nhiễm đưa vào bể. Điều này có thể thực hiện thông qua quá trình thiết kế và vận hành. Trong quá trình thiết kế chúng ta phải tính toán chính xác thời gian tồn lưu của vi khuẩn trong bể xử lý và thời gian này phải đủ lớn để các vi khuẩn có thể sinh sản được. Trong quá trình vận hành, các điều kiện cần thiết cho quá trình tăng trưởng của vi khuẩn (pH, chất dinh dưỡng, nhiệt độ, khuấy trộn...) phải được điều chỉnh ở mức thuận lợi nhất cho vi khuẩn.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của các công trình xử lý nước thải hiếu khí​

Loại
Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của công trình
Bùn hoạt tính
Loại bể phản ứng
Thời gian lưu của nước thải trong bể phản ứng
Chế độ nạp nước thải và các chất hữu cơ
Hiệu suất sục khí
Thời gian lưu trữ VSV trong bể phản ứng
Tỉ lệ thức ăn/vi sinh vật (F/M)
Tỉ lệ bùn bơm hoàn lưu về bể phản ứng
Các chất dinh dưỡng
Các yếu tố môi trường (nhiệt độ, pH)
Bể lọc sinh học nhỏ giọt
Loại nguyên liệu làm giá bám và chiều cao của cột nguyên liệu này
Chế độ nạp nước thải và các chất hữu cơ
Hiệu suất thông khí
Tỉ lệ hoàn lưu
Cách sắp xếp các cột lọc
Cách phân phối lưu lượng nước
Đĩa quay sinh học
Số bể, đĩa
Chế độ nạp nước thải và các chất hữu cơ
Bộ phận truyền động
Mật độ của nguyên liệu cấu tạo đĩa
Vận tốc quay
Các trục quay
Độ ngập nước của đĩa
Tỉ lệ hoàn lưu
Loại
Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của công trình
Bùn hoạt tính
Loại bể phản ứng
Thời gian lưu của nước thải trong bể phản ứng
Chế độ nạp nước thải và các chất hữu cơ
Hiệu suất sục khí
Thời gian lưu trữ VSV trong bể phản ứng
Tỉ lệ thức ăn/vi sinh vật (F/M)
Tỉ lệ bùn bơm hoàn lưu về bể phản ứng
Các chất dinh dưỡng
Các yếu tố môi trường (nhiệt độ, pH)
Bể lọc sinh học nhỏ giọt
Loại nguyên liệu làm giá bám và chiều cao của cột nguyên liệu này
Chế độ nạp nước thải và các chất hữu cơ
Hiệu suất thông khí
Tỉ lệ hoàn lưu
Cách sắp xếp các cột lọc
Cách phân phối lưu lượng nước
Đĩa quay sinh học
Số bể, đĩa
Chế độ nạp nước thải và các chất hữu cơ
Bộ phận truyền động
Mật độ của nguyên liệu cấu tạo đĩa
Vận tốc quay
Các trục quay
Độ ngập nước của đĩa
Tỉ lệ hoàn lưu

Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991
Quá trình yếm khí
Các hệ thống yếm khí ứng dụng khả năng phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật trong điều kiện không có oxy. Quá trình phân hủy yếm khí chất hữu cơ rất phức tạp liên hệ đến hàng trăm phản ứng và sản phẩm trung gian. Tuy nhiên người ta thường đơn giản hóa chúng bằng phương trình sau đây:
Chất hữu cơ
[sub]lên men[/sub]
----------->
[sup]yếm khí[/sup]
CH[sub]4[/sub] + CO[sub]2[/sub] + H[sub]2[/sub] + NH[sub]3[/sub] + H[sub]2[/sub]S
Hỗn hợp khí sinh ra thường được gọi là khí sinh học hay biogas. Thành phần của Biogas như sau:

​

Methane (CH[sub]4[/sub])
55 ¸ 65%
Carbon dioxide (CO[sub]2[/sub])
35 ¸ 45%
Nitrogen (N[sub]2[/sub])
0 ¸ 3%
Hydrogen (H[sub]2[/sub])
0 ¸ 1%
Hydrogen Sulphide (H[sub]2[/sub]S)
0 ¸ 1%
​

Methane có nhiệt trị cao (gần 9.000 kcal/m[sup]3[/sup]). Do đó, nhiệt trị của Biogas khoảng 4.500 ¸ 6.000 kcal/m[sup]3[/sup], tùy thuộc vào phần trăm của methane hiện diện trong Biogas.
Quá trình phân hủy yếm khí được chia thành 3 giai đoạn chính như sau:

1. Phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử.
2. Tạo nên các axít.
3. Tạo methane.

Giai đoạn I​

Thủy phân và lên men​

Giai đoạn II​

Tạo axid acetic, H[sub]2[/sub]​

Giai đoạn III​

Sinh CH[sub]4[/sub]​

Ba giai đoạn của quá trình lên men yếm khí (Mc. Cathy, 1981)​

Ba nhóm vi khuẩn chính tham gia vào quá trình là nhóm vi sinh vật thủyphân ch6át hữu cơ, nhóm vi sinh vật tạo acid bao gồm các loài Clostridium spp., Peptococcus anaerobus, Bifidobacterium spp., Desulphovibrio spp., Corynebacterium spp., Lactobacillus, Actonomyces, Staphylococcus và Escherichia coli, và nhóm vi sinh vật sinh methane gồm các loài dạng hình que (Methanobacterium, Methanobacillus), dạng hình cầu (Methanococcus, Methanosarcina).

Bấm chuột vào đây để xem một đoạn phim ngắn về cơ chế hoạt động của các vi khuẩn ​

(thuyết minh bằng tiếng Anh)​

Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình lên men yếm khí
Quá trình lên men yếm khí có thể được khởi động một cách nhanh chóng nếu như chất thải của một hầm ủ đang hoạt động được dùng để làm chất mồi (đưa vi khuẩn đang hoạt động vào mẻ ủ). Hàm lượng chất rắn trong nguyên liệu nạp cho hầm ủ nên được điều chỉnh ở mức 5 ¸ 10%, 90 ¸ 95% còn lại là nước.

Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ và sự biến đổi của nhiệt độ trong ngày và các mùa ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy chất hữu cơ. Thông thường biên độ nhiệt sau đây được chú ý đến trong quá trình xử lý yếm khí:
25 ¸ 40[sup]oC[/sup]: đây là khoảng nhiệt độ thích hợp cho các vi sinh vật ưa ấm.
50 ¸ 65[sup]oC[/sup]: nhiệt độ thích hợp cho các vi sinh vật ưa nhiệt.
Nói chung khi nhiệt độ tăng tốc độ sinh khí tăng nhưng ở nhiệt độ trong khoảng 40 ¸ 45[sup]oC[/sup] thì tốc độ sinh khí giảm vì khoảng nhiệt độ này không thích hợp cho cả hai loại vi khuẩn, nhiệt độ trên 60[sup]oC[/sup] tốc độ sinh khí giảm đột ngột và quá trình sinh khí bị kềm hãm hoàn toàn ở 65[sup]oC[/sup] trở lên.

​

Ảnh hưởng của nhiệt độ lên khả năng sinh khí của hầm ủ​

(Price and Cheremisinoff, 1981, trích dẫn bởi Chongrak, 1989)​

Bấm chuột vào đây để xem ảnh động về ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng sinh khí​

(thuyết minh bằng tiếng Anh)​

Ở các nước vùng ôn đới nhiệt độ môi trường thấp; do đó tốc độ sinh khí chậm và ở nhiệt độ dưới 10[sup]oC[/sup] thể tích khí sản xuất được giảm mạnh. Để cải thiện tốc độ sinh khí người ta có thể dùng Biogas đun nóng nguyên liệu nạp, hoặc đun nước nóng để trao đổi nhiệt qua các ống hình xoắn ốc lắp đặt sẵn trong lòng hầm ủ. Ngoài ra người ta còn dùng các tấm nhựa trong để bao hầm ủ lại, nhiệt độ bên trong tấm nhựa trong sẽ cao hơn nhiệt độ môi trường từ 5 ¸ 10[sup]oC[/sup], hoặc thiết kế cho phần trên hầm ủ chứa nước và lượng nước này được đun nóng lên bằng bức xạ mặt trời, hoặc tạo lớp cách nhiệt với môi trường bằng cách phủ phân compost hoặc lá cây lên hầm ủ.

Ảnh hưởng của pH và độ kiềm (alkalinity)
pH trong hầm ủ nên được điều chỉnh ở mức 6,6 ¸ 7,6 tối ưu trong khoảng 7 ¸ 7,2 vì tuy rằng vi khuẩn tạo acid có thể chịu được pH thấp khoảng 5,5 nhưng vi khuẩn tạo methane bị ức chế ở pH đó. pH của hầm ủ có khi hạ xuống thấp hơn 6,6 do sự tích tụ quá độ các acid béo do hầm ủ bị nạp quá tải hoặc do các độc tố trong nguyên liệu nạp ức chế hoạt động của vi khuẩn methane. Trong trường hợp này người ta lập tức ngưng nạp cho hầm ủ để vi khuẩn sinh methane sử dụng hết các acid thừa, khi hầm ủ đạt được tốc độ sinh khí bình thường trở lại người ta mới nạp lại nguyên liệu cho hầm ủ theo đúng lượng quy định. Ngoài ra người ta có thể dùng vôi để trung hòa pH của hầm ủ.
Alkalinity của hầm ủ nên được giữ ở khoảng 1.000 ¸ 5.000 mg/L để tạo khả năng đệm tốt cho nguyên liệu nạp.

Ảnh hưởng của độ mặn
Thường trên 90% trọng lượng nguyên liệu là nước. TTNLM đã tìm hiểu khả năng sinh Biogas của hầm ủ tùy thuộc nồng độ muối trong nước. Kết quả cho thấy vi khuẩn tham gia trong quá trình sinh khí methane có khả năng dần dần thích nghi với nồng độ của muối ăn NaCl trong nước. Với nồng độ < 0,3% khả năng sinh khí không bị giảm đáng kể. Như vậy việc vận hành các hệ thống xử lý yếm khí tại các vùng nước lợ trong mùa khô không gặp trở ngại nhiều (Lê Hoàng Việt, 1988).

Các chất dinh dưỡng
Để bảo đảm năng suất sinh khí của hầm ủ, nguyên liệu nạp nên phối trộn để đạt được tỉ số C/N từ 25/1 ¸ 30/1 bởi vì các vi khuẩn sử dụng carbon nhanh hơn sử dụng đạm từ 25 ¸ 30 lần. Các nguyên tố khác như P, Na, K và Ca cũng quan trọng đối với quá trình sinh khí tuy nhiên C/N được coi là nhân tố quyết định.

Ảnh hưởng lượng nguyên liệu nạp
Ảnh hưởng của lượng nguyên liệu nạp có thể biểu thị bằng 2 nhân tố sau:
Hàm lượng chất hữu cơ biểu thị bằng kg COD/m[sup]3[/sup]/ngày hay VS/m[sup]3[/sup]/ngày
Thời gian lưu trữ hỗn hợp nạp trong hầm ủ HRT
Lượng chất hữu cơ nạp cao sẽ làm tích tụ các acid béo do các vi khuẩn ở giai đoạn 3 không sử dụng kịp làm giảm pH của hầm ủ gây bất lợi cho các vi khuẩn methane.

Ảnh hưởng của các chất khóang trong nguyên liệu nạp
Các chất khóang trong nguyên liệu nạp có tác động tích cực hoặc tiêu cực đến quá trình sinh khí methane. Ví dụ ở nồng độ thấp Nikel làm tăng quá trình sinh khí.
Các chất khóang này còn gây hiện tượng cộng hưởng hoặc đối kháng. Hiện tượng cộng hưởng là hiện tượng tăng độc tính của một nguyên tố do sự có mặt một nguyên tố khác. Hiện tượng đối kháng là hiện tượng giảm độc tính của một nguyên tố do sự có mặt của một nguyên tố khác.

Hiện tượng cộng hưởng và đối kháng của các cation đối với quá trình lên men yếm khí ​

(EPA, 1979, trích dẫn bởi Chongrak, 1989)​

​

​

Cations gây độc​

Cations cộng hưởng​

Cations đối kháng​

Ammonium - N
Ca, Mg, K
Na
Ca
Ammniu - N, Mg
K, Na
Mg
Ammonium - N, Ca
K, Na
K

K, Na
Na
Ammonium - N, Ca, Mg
K
Khuấy trộn
Khuấy trộn tạo điều kiện cho vi khuẩn tiếp xúc với chất thải làm tăng nhanh quá trình sinh khí. Nó còn làm giảm thiểu sự lắng đọng của các chất rắn xuống đáy hầm và sự tạo bọt và váng trên mặt hầm ủ.

 

[chu_bo_doi]

Góp ý về thông số amoniac trong khi thực hiện TCVN 5945:1995 đối với công nghiệp chế biến cao su thiên nhiên ở Việt Nam​

TS Nguyễn Ngọc Bích ​

Trưởng phòng Nghiên cứu -Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam ​

LTS: Tiêu chuẩn nhà nước về môi trường (TCMT) đang được áp dụng vào các hoạt động kiểm soát và ngăn ngừa ô nhiễm ở nước ta phù hợp với nguyên tắc quản lý môi trường chủ yếu hiện nay là “Mệnh lệnh và Kiểm soát”, theo đó, tiêu chuẩn môi trường được cưỡng chế áp dụng để tuân thủ với qui định các chính sách và mục tiêu quản lý môi trường. Từ khi Luật Bảo vệ Môi trường được ban hành (1994), đến nay đã có hơn 350 TCVN về môi trường đã được Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường (trước đây) nay là Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành và đang là một trong các công cụ áp dụng quan trọng cho công tác quản lý môi trường ở nước ta. Tuy nhiên, sau 10 năm áp dụng thực tế cũng đã cho thấy, một số tiêu chuẩn còn có nội dung bất cập hoặc chưa đáp ứng được đầy đủ cho công tác quản lý môi trường trong giai đoạn công nghiệp hoá, hiện đại hoá hiện nay. Mặt khác, các chính sách quản lý vĩ mô của Nhà nước cũng đã được bổ sung và sửa đổi do kinh tế phát triển nhanh, thành phần sở hữu đa dạng hơn, qui mô của các dự án ngày một lớn hơn. Vì vậy, hiện nay Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng (TCĐLCL) đang tiến hành soát xét, sửa đổi, bổ sung 11 TCMT cho phù hợp vớibối cảnh và những yêu cầu mới.
Bài viết sau đây của TS. Nguyễn Ngọc Bích từ một phần nội dung kết quả của chương trình khảo sát quản lý kỹ thuật trong xử lý nước thải (XLNT) của Tổng Công ty Cao su Việt Nam do Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam phối hợp với Ban Quản lý Kỹ thuật (Tổng Công ty Cao su), nêu lên một số kinh nghiệm khi áp dụng TCVN 5945-1995 và đề xuất phương hướng để chỉnh sửa tiêu chuẩn này.
Xử lý nước thải (XLNT) trong ngành chế biến cao su thiên nhiên hiện nay được tiến hành dựa trên Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945:1995 - Nước thải Công nghiệp - Tiêu chuẩn thải. Từ đầu những năm 1990, Tổng Công ty Cao su Việt Nam đã chú trọng đầu tư vào công tác xử lý nước thải (XLNT) tại các nhà máy chế biến cao su. Cho đến nay, trên tổng số 37 nhà máy chế biến cao su thuộc Tổng Công ty hiện đang hoạt động trên toàn quốc, có 26 nhà máy đã được trang bị hệ thống XLNT, với tổng kinh phí đầu tư ước tính trên 80 tỷ đồng. Tuy nhiên, sản lượng chế biến của các nhà máy thuộc Tổng Công ty Cao su Việt Nam là khoảng 250 ngàn tấn/năm và của các nhà máy ngoài Tổng Công ty là khoảng 120 ngàn tấn/ năm (số liệu cuối năm 2003). Với sản lượng đó, ngành chế biến cao su thiên nhiên Việt Nam hằng năm thải vào môi trường khoảng mười triệu mét khối nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm hữu cơ và chất dinh dưỡng thuộc loại cao. Khối lượng nước thải này đang tăng lên hằng năm và dự kiến sẽ còn tăng trong những năm sắp tới song hành theo sự phát triển của các diện tích trồng cao su ngoài quốc doanh.
1. Đặc tính ô nhiễm của nước thải chế biến cao su
1.1. Phương pháp chế biến cao su và nguồn gốc nước thải
Trong quá trình chế biến cao su khối, mủ cao su tiếp nhận tại nhà máy được khuấy trộn đều trong một bể chứa, rồi được pha loãng và để lắng trong một thời gian. Mủ cao su đã pha loãng sau đó được chuyển sang các mương và được cho thêm axit (axit formic hoặc axit axêtic). Dưới tác dụng của axit, mủ cao su đông lại thành khối, tách khỏi phần dung dịch còn lại (gọi là serum). Các khối cao su sau đó được gia công cơ học bằng máy cán kéo, máy cán crepe, và máy cán băm hoặc máy cán cắt. Qua đó, khối cao su đông tụ giảm dần kích thước để cuối cùng thành các hạt cốm có kích thước khoảng 3-5 mm và được sấy khô, ép thành khối.
Tương tự như các công nghiệp chế biến sản phẩm từ nông nghiệp khác, ngành chế biến cao su tạo ra nước thải chủ yếu là từ khâu rửa nguyên liệu. Trong chế biến cao su rắn, nước thải xuất hiện từ 3 công đoạn: (A) khuấy trộn và pha loãng, (B) đánh đông mủ, và (C) gia công cơ học và được tóm tắt như lưu đồ ở hình 1. Thải ra từ bể khuấy trộn là nước rửa bể và dụng cụ, trong nước rửa này có chứa một ít mủ cao su còn sót lại. Nước thải từ các mương đánh đông, vì nó chứa phần lớn là serum đã được tách ra khỏi mủ cao su trong quá trình đông tụ của mủ. Nước thải từ công đoạn gia công cơ học cũng có bản chất tương tự như nước thải từ mương đánh đông, nhưng loãng hơn. Đây là nước rửa được phun vào khối cao su nhằm loại bỏ serum cũng như các chất bẩn trong quá trình gia công trên các máy.



















Tính trung bình, sản xuất một tấn thành phẩm (quy theo lượng khô) cao su khối hoặc cao su tờ từ mủ nước thải ra khoảng 25 m3 nước thải. Nếu sản xuất cao su khối từ mủ đông tạp thì khối lượng đó là khoảng 35 m3/tấn và sản xuất mủ ly tâm thì khối lượng nước thải là khoảng 18 m3/tấn.
2.2. Đặc tính ô nhiễm của nước thải chế biến cao su
Bảng 1 dưới đây trình bày các giá trị trung bình của các chỉ tiêu đặc trưng cho tính chất gây ô nhiễm của nước thải ngành chế biến cao su thiên nhiên theo chủng loại sản phẩm của nó.
Bảng 1. Đặc tính ô nhiễm của nước thải ngành chế biến cao su
Chỉ tiêu ô nhiễm
Chủng loại sản phẩm
Cao su khối từ mủ nước
Cao su khối từ mủ đông
Cao su tờ
Mủ ly tâm
COD, mg/l
3540
2720
4350
6212
BOD, mg/l
2020
1594
2514
4010
Tổng nitơ , mg/l
95
48
150
565
Amoniac theo N, mg/l
75
40
110
426
Chất rắn lơ lửng, mg/l
114
67
80
122
pH
5.2
5.9
5.1
4.2
Nước thải chế biến cao su thường có pH trong khoảng 4,2-5,2 do việc sử dụng axit để làm đông tụ mủ cao su. Đối với mủ skim, đôi khi nước thải có pH rất thấp (đến pH = 1). Đối với cao su khối được chế biến từ nguyên liệu đông tụ tự nhiên thì nước thải có pH cao hơn (khoảng pH = 6) và tính axit của nó chủ yếu là do các axit béo bay hơi, kết quả của sự phân hủy sinh học các lipid và phospholipid xảy ra trong khi tồn trữ nguyên liệu.
Hơn 90% chất rắn trong nước thải chế biến cao su là chất rắn bay hơi, chứng tỏ bản chất hữu cơ của chúng. Phần lớn chất rắn này là những hạt cao su còn sót lại sau quá trình đông tụ.
Hàm lượng nitơ hữu cơ trong nước thải chế biến cao su thường không cao lắm và có nguồn gốc từ các protein trong mủ cao su. Trong khi đó, hàm lượng nitơ ở dạng amoniac là rất cao, do việc sử dụng amoniac để chống đông tụ mủ cao su trong quá trình thu hoạch, vận chuyển và tồn trữ mủ, đặc biệt là trong chế biến mủ ly tâm.
Tóm lại, nước thải chế biến cao su có tính chất gây ô nhiễm khá nặng, do chất ô nhiễm hữu cơ và chất dinh dưỡng thực vật.
2. Nguồn gốc các chất gây ô nhiễm trong nước thải chế biến cao su
2.1. Chất làm tiêu hao ôxy
Các chất làm tiêu hao ôxy trong nước thải chế biến cao su hầu hết có nguồn gốc từ mủ nước. Trong mủ nước có khoảng 4,3% là các chất hữu cơ không phải là cao su. Các chất hữu cơ này gồm chủ yếu là các protein, các hyđrat cacbon và các chất béo. Ngoài ra, amoniac và các axit hữu cơ hoặc vô cơ thêm vào trong quá trình bảo quản và chế biến mủ cũng góp phần chủ yếu làm tăng khối lượng các chất làm tiêu hao ôxy trong nước thải.
2.2. Chất dinh dưỡng thực vật
Do mủ cao su có chứa protein và do việc sử dụng amoniac NH3 để bảo quản mủ nước trước khi chế biến, chất dinh dưỡng thực vật chủ yếu có mặt trong nước thải chế biến cao su là nitơ. Hai dạng chủ yếu của nitơ trong nước thải là amoniac và nitơ hữu cơ, mà nitơ hữu cơ sau khi bị phân hủy cũng cho ra amoniac.
Bảng 2. Nguồn gốc chất gây ô nhiễm nước trong nước thải chế biến cao su
Thành phần
Trung bình
% w/w nguyên liệu
Nguồn gốc
Các protein
1,8
Nguyên liệu
Các lipid và phospholipid
0,95
Nguyên liệu
Các carbohydrate
0,9
Nguyên liệu
NH[sub]3[/sub]
0,15
Chế biến
Các axit hữu cơ và vô cơ
0,15
Chế biến
Các axit béo và axit amin tự do
0,22
Nguyên liệu
3. Tình hình áp dụng công nghệ xử lý nước thải trong ngành chế biến cao su
Các công nghệ XLNT đang được áp dụng trong ngành chế biến cao su có thể được chia thành 3 nhóm như dưới đây:
(a) Nhóm các công nghệ được nước ngoàithiết kế
Thuộc nhóm này có 2 hệ thống công nghệ do Mardec Engineering Sdn. Bhd. (Malaysia) thiết kế, hệ thống này gồm [Bể gạn mủ - Hồ kỵ khí - Hồ tùy nghi - Hồ lắng] và hệ thống [Bể gạn mủ - Hồ kỵ khí - Hồ sục khí - Hồ lắng]. Các hệ thống công nghệ này đã được nghiên cứu ứng dụng trong XLNT ngành chế biến cao su của Viện Nghiên cứu Cao su Malaysia (RRIM) vào những năm 1970 và đã được RRIM khuyến cáo áp dụng ở Malaysia vào những năm 1980...
Một hệ thống công nghệ khác do DAMIFA Ltd. (Pháp) phát triển, là hệ thống gồm [Bể gạn mủ - Bể tuyển nổi - Bể thổi khí - Bể lắng - Bể lọc sinh học]. Hệ thống này chưa được nghiên cứu ứng dụng trong ngành chế biến cao su.
(b) Nhóm các công nghệ từkết quả nghiên cứu ứng dụng trong nước
Chỉ có một hệ thống công nghệ đã được nghiên cứu trong nước nhằm mục đích ứng dụng vào XLNT ngành chế biến cao su, là hệ thống gồm [Bể gạn mủ - Bể UASB - Hồ sục khí - Hồ Tùy nghi]. Nghiên cứu này đã được thực hiện vào đầu những năm 1990 do Trung tâm Nước và Môi trường (CEFINEA) kết hợp với Viện Nghiên cứu cao su Việt Nam thực hiện.
(c) Nhóm các công nghệ được các đơn vị trong nước thiết kế
Nhóm các công nghệ này được các đơn vị trong nước tự thiết kế và đã áp dụng để XLNT cho một số lĩnh vực công nghiệp khác nhưng chưa được nghiên cứu ứng dụng trong ngành chế biến cao su. Nhóm này chủ yếu là các hệ thống công nghệ sinh học không bao gồm công đoạn xử lý kỵ khí.

 

[chu_bo_doi]

CÁC HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI​

​

Tác giả: Lê Hoàng Việt​

Trong bài này chúng tôi muốn giới thiệu với các bạn các trang web của Đại Học Catolica, Bồ Đào Nha về xử lý nước thải. Các trang web này trình bày tóm tắt các công đoạn xử lý nước thải gia dụng và công nghiệp, đồng thời giới thiệu địa chỉ các trang web của các trường Đại Học khác có chứa thông tin về lĩnh vực này.

Nước thải từ các hoạt động khác nhau của con người (sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp) không còn được thải thẳng ra môi trường mà phải qua xử lý. Việc xử lý bao gồm một chuỗi các quá trình lý học, hóa học và sinh học. Các quá trình này nhằm thúc đẩy việc xử lý, cải thiện chất lượng nước thải sau xử lý để có thể sử dụng lại chúng hoặc thải ra môi trường với các ảnh hưởng nhỏ nhất.

Việc xử lý được tiến hành qua các công đoạn sau:

• Điều lưu và trung hòa
• Keo tụ, tạo bông cặn và kết tủa
• Tuyển nổi
• Xử lý sinh học hiếu khí
• Lắng
• Xử lý cấp 3 (Lọc, hấp phụ, trao đổi ion)

Điều lưu
​

​

​

Điều lưu là quá trình giảm thiểu hoặc kiểm soát các biến động về đặc tính của nước thải nhằm tạo điều kiện tối ưu cho các quá trình xử lý kế tiếp. Quá trình điều lưu được tiến hành bằng cách trữ nước thải lại trong một bể lớn, sau đó bơm định lượng chúng vào các bể xử lý kế tiếp.

Quá trình điều lưu được sử dụng để:

• Điều chỉnh sự biến thiên về lưu lượng của nước thải theo từng giờ trong ngày.
• Tránh sự biến động về hàm lượng chất hữu cơ làm ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn trong các bể xử lý sinh học.
• Kiểm soát pH của nước thải để tạo điều kiện tối ưu cho các quá trình sinh học, hóa học sau đó.

Khả năng chứa của bể điều lưu cũng góp phần giảm thiểu các tác động đến môi trường do lưu lượng thải được duy trì ở một mức độ ổn định.
Bể điều lưu còn là nơi cố định các độc chất đối với quá trình xử lý sinh học làm cho hiệu suất của quá trình này tốt hơn.

Trung hoà​

​

​

Nước thải thường có pH không thích hợp cho các quá trình xử lý sinh học hoặc thải ra môi trường, do đó nó cần phải được trung hòa. Có nhiều cách để tiến hành quá trình trung hòa:

• Trộn lẫn nước thải có pH acid và nước thải có pH bazơ. Bằng cách trộn lẫn hai loại nước thải có pH khác nhau, chúng ta có thể đạt được mục đích trung hòa. Quá trình này đòi hỏi bể điều lưu đủ lớn để chứa nước thải.
• Trung hòa nước thải acid: người ta thường cho nước thải có pH acid chảy qua một lớp đá vôi để trung hoà; hoặc cho dung dịch vôi vào nước thải, sau đó vôi được tách ra bằng quá trình lắng.
• Trung hòa nước thải kiềm: bằng các acid mạnh (lưu ý đến tính kinh tế). CO2 cũng có thể dùng để trung hòa nước thải kiềm, khi sục CO2 vào nước thải, nó tạo thành acid carbonic và trung hòa với nước thải.

KEO TỤ VÀ TẠO BÔNG CẶN​

​

​

Hai quá trình hóa học này kết tụ các chất rắn lơ lửng và các hạt keo để tạo nên những hạt có kích thước lớn hơn. Nước thải có chứa các hạt keo có mang điện tích (thường là điện tích âm). Chính điện tích của nó ngăn cản không cho nó va chạm và kết hợp lại với nhau làm cho dung dịch được giữ ở trạng thái ổn định. Việc cho thêm vào nước thải một số hóa chất (phèn, ferrous chloride...) làm cho dung dịch mất tính ổn định và gia tăng sự kết hợp giữa các hạt để tạo thành những bông cặn đủ lớn để có thể loại bỏ bằng quá trình lọc hay lắng cặn.

Các chất keo tụ thường được sử dụng là muối sắt hay nhôm có hóa trị 3.

Các chất tạo bông cặn thường được sử dụng là các chất hữu cơ cao phân tử như polyacrilamid. Việc kết hợp sử dụng các chất hữu cơ cao phân tử với các muối vô cơ cải thiện đáng kể khả năng tạo bông cặn.

KẾT TỦA​

​

​

Kết tủa là phương pháp thông dụng nhất để loại bỏ các kim loại nặng ra khỏi nước thải. Thường các kim loại nặng được kết tủa dưới dạng hydroxide. Do đó, để hoàn thành quá trình này người ta thường cho thêm các base vào nước thải để cho nước thải đạt đến pH mà các kim loại nặng cần phải loại bỏ có khả năng hòa tan thấp nhất. Thường trước quá trình kết tủa, người ta cần loại bỏ các chất ô nhiễm khác có khả năng làm cản trở quá trình kết tủa. Quá trình kết tủa cũng được dùng để khử phosphate trong nước thải.

TUYỂN NỔI​

​

​

Quá trình này dùng để loại bỏ các chất có khả năng nổi trên mặt nước thải như dầu, mỡ, chất rắn lơ lửng. Trong bể tuyển nổi người ta còn kết hợp để cô đặc và loại bỏ bùn.
Đầu tiên nước thải, hay một phần của nước thải được tạo áp suất với sự hiện diện của một lượng không khí đủ lớn. Khi nước thải này được trả về áp suất tự nhiên của khí quyển, nó sẽ tạo nên những bọt khí. Các hạt dầu, mỡ và các chất rắn lơ lửng sẽ kết dính với các bọt khí và với nhau để nổi lên trên và bị một thanh gạt tách chúng ra khỏi nước thải.

LẮNG​

​

​

Quá trình lắng áp dụng sự khác nhau về tỉ trọng của nước, chất rắn lơ lửng và các chất ô nhiễm khác trong nước thải để loại chúng ra khỏi nước thải. Đây là một phương pháp quan trọng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng.

Bể lắng thường có dạng chữ nhật hoặc hình tròn.

Đối với dạng bể lắng hình chữ nhật ở đáy bể có thiết kế thanh gạt bùn theo chiều ngang của bể, thanh gạt này chuyển động về phía đầu vào của nước thải và gom bùn về một hố nhỏ ở đây, sau đó bùn được thải ra ngoài.

Có hai loại bể lắng hình tròn:

• Loại 1 nước thải được đưa vào bể ở tâm của bể và lấy ra ở thành bể
• Loại 2 nước thải được đưa vào ở thành bể và lấy ra ở tâm bể.

Loại bể lắng hình tròn có hiệu suất cao hơn loại bể lắng hình chử nhật.

Quá trình lắng còn có thể kết hợp với quá trình tạo bông cặn hay đưa thêm vào một số hóa chất để cải thiện rõ nét hiệu suất lắng.

XỬ LÝ SINH HỌC HIẾU KHÍ​

​

​

Phần lớn các chất hữu cơ trong nước thải bị phân hủy bởi quá trình sinh học. Trong quá trình xử lý sinh học các vi sinh vật sẽ sử dụng oxy để phân hủy chất hữu cơ và quá trình sinh trưởng của chúng tăng nhanh. Ngoài chất hữu cơ (hiện diện trong nước thải), oxygen (do ta cung cấp) quá trình sinh học còn bị hạn chế bởi một số chất dinh dưỡng khác. Ngoại trừ nitơ và phospho, các chất khác hiện diện trong chất thải với hàm lượng đủ cho quá trình xử lý sinh học. Nước thải sinh hoạt chứa các chất này với một tỉ lệ thích hợp cho quá trình xử lý sinh học. Một số loại nước thải công nghiệp như nước thải nhà máy giấy có hàm lượng carbon cao nhưng lại thiếu phospho và nitơ, do đó cần bổ sung hai nguồn này để vi khuẩn hoạt động có hiệu quả. Những yếu tố khác ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học là nhiệt độ, pH và các độc tố.

Có nhiều thiết kế khác nhau cho bể xử lý sinh học hiếu khí, nhưng loại thường dùng nhất là bể bùn hoạt tính, nguyên tắc của bể này là vi khuẩn phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải và sau đó tạo thành các bông cặn đủ lớn để tiến hành quá trình lắng dễ dàng. Sau đó các bông cặn được tách ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng cơ học. Như vậy một hệ thống xử lý bùn hoạt tính bao gồm: một bể bùn hoạt tính và một bể lắng.

SỤC KHÍ​

​

​

Quá trình sục khí không những cung cấp oxy cho vi khuẩn hoạt động để phân hủy chất hữu cơ, nó còn giúp cho việc việc khử sắt, magnesium, kích thích quá trình oxy hóa hóa học các chất hữu cơ khó phân hủy bằng con đường sinh học và tạo lượng DO đạt yêu cầu để thải ra môi trường. Có nhiều cách để hoàn thành quá trình sục khí: bằng con đường khuếch tán khí hoặc khuấy đảo.

XỬ LÝ CẤP 3​

Lọc: quá trình lọc nhằm loại bỏ các chất rắn lơ lửng hoặc các bông cặn (từ quá trình keo tụ hoặc tạo bông cặn), bể lọc còn nhằm mục đích khử bớt nước của bùn lấy ra từ các bể lắng. Quá trình lọc dựa trên nguyên tắc chủ yếu là khi nước thải đi qua một lớp vật liệu có lổ rỗng, các chất rắn có kích thước lớn hơn các lổ rỗng sẽ bị giữ lại. Có nhiều loại bể lọc khác nhau nhưng ít có loại nào sử dụng tốt cho quá trình xử lý nước thải. Hai loại thường sử dụng trong quá trình xử lý nước thải là bề lọc cát và trống quay.

Hấp phụ: quá trình hấp phụ thường được dùng để loại bỏ các mảnh hữu cơ nhỏ trong nước thải công nghiệp (loại này rất khó loại bỏ bằng quá trình xử lý sinh học). Nguyên tắc chủ yếu của quá trình là bề mặt của các chất rắn (sử dụng làm chất hấp phụ) khi tiếp xúc với nước thải có khả năng giữ lại các chất hòa tan trong nước thải trên bề mặt của nó do sự khác nhau của sức căng bề mặt. Chất hấp phụ thường được sử dụng là than hoạt tính (dạng hạt). Tùy theo đặc tính của nước thải mà chúng ta chọn loại than hoạt tính tương ứng. Quá trình hấp phụ có hiệu quả trong việc khử COD, màu phenol... Than hoạt tính sau một thời gian sử dụng sẽ bảo hòa và mất khả năng hấp phụ, chúng ta có thể tái sinh chúng lại bằng các biện pháp tách các chất bị hấp phụ ra khỏi than hoạt tính thông qua: nhiệt, hơi nước, acid, base, ly trích bằng dung môi hoặc oxy hóa hóa học.

Trao đổi ion: trao đổi ion là quá trình ứng dụng nguyên tắc trao đổi ion thuận nghịch của chất rắn và chất lỏng mà không làm thay đổi cấu trúc của chất rắn. Quá trình này ứng dụng để loại bỏ các cation và anion trong nước thải. Các cation sẽ trao đổi với ion hydrogen hay sodium, các anion sẽ trao đổi với ion hydroxyl của nhựa trao đổi ion.

​

Hầu hết các loại nhựa trao đổi ion là các hợp chất tổng hợp. Nó là các chất hữu cơ hoặc vô cơ cao phân tử đính kết với các nhóm chức. Các nhựa trao đổi ion dùng trong xử lý nước thải là các hợp chất hữu cơ cao phân tử có cấu trúc không gian 3 chiều và có lổ rỗng. Các nhóm chức được đính vào cấu trúc cao phân tử bằng cách cho hợp chất này phản ứng với các hóa chất chứa nhóm chức thích hợp. Khả năng trao đổi ion được tính bằng số nhóm chức trên một đơn vị trọng lượng nhựa trao đổi ion. Hoạt động và hiệu quả kinh tế của phương pháp này phụ thuộc vào khả năng trao đổi ion và lượng chất tái sinh cần sử dụng. Nước thải được cho chảy qua nhựa trao đổi ion cho tới khi các chất ion cần loại bỏ biến mất. Khi nhựa trao đổi ion đã hết khả năng trao đổi ion, nó sẽ được tái sinh lại bằng các chất tái sinh thích hợp. Sau quá trình tái sinh các chất tái sinh sẽ được rửa đi bằng nước và bây giờ nhựa trao đổi ion đã sẳn sàng để sử dụng cho chu trình kế.

 

[chu_bo_doi]

:
Chăn nuôi ; Xử lý nước thải ; Mô hình

Xây dựng công nghệ thích hợp xử lý nước thải chăn nuôi heo công nghiệp đang là vấn đề được chú ý ở nước ta. Hiện nay các cơ sở chăn nuôi heo thường nằm trong các khu dân cư, tại thành phố Hồ Chí Minh đang có xu thế chuyển ra các khu quy hoạch mới với hệ thống xử lý nước thải hữu hiệu, vốn đầu tư thấp, vận hành đơn giản, và chi phí vừa phải.
Báo cáo này giới thiệu mô hình xử lý nước thải chăn nuôi heo 30 m3/ngày xây dựng tại Xí nghiệp Chăn nuôi Gò Sao, quận 12 thành phố Hồ Chí Minh.
Xí nghiệp đang nuôi 12.000 đầu heo các loại. Lượng nước thải trung bình 935 m3/ ngày.
Hệ thống thiết bị xử lý gồm : Bể chứa nước thải dung tích 22,4 m3, sàng tách chất rắn, bể chứa nước để bơm lên bồn cao vị, bồn cao vị dung tích 5 m3 đặt trên bể phân hủy yếm khí, bể phân hủy yếm khí 30 m3 (2,8 m x 2,8 m x 3,8 m) (dung tích làm việc 28 m3), bể lọc yếm khí dung tích 22 m3 (2,8 m x 3,6 m) (dung tích làm việc 20 m3) và ao thực vật thủy sinh 720 m2.
Vật liệu cố định vi sinh trong bể lọc yếm khí được chế tạo từ các chất vô cơ và làm thành dạng tấm.
Vi sinh vật cố định được lấy từ túi biogas xử lý nước thải phân heo. Thời gian cố định và tạo vi sinh vật thích ứng trong 15 ngày.
Hiệu quả xử lý trong bể phân hủy yếm khí
Kết quả thử nghiệm từ tháng 6 đến đầu tháng 11/2000 cho thấy hệ thống thiết bị chạy khá ổn định.Nước thải ban đầu của xí nghiệp chăn nuôi Gò Sao có hàm lượng COD trung bình 3081 mg/l, BOD = 1845 mg/l, SS = 2266,5 mg/l, N-NH4+ = 447,8 mg/l. Khi nước thải ra khỏi bể phân hủy yếm khí COD còn lại 814,3 mg/l, giảm 68,7%. BOD giảm từ 1845 xuống còn 408 mg/l giảm 71,8%. Riêng hàm lượng khí ammoniac thì đã tăng chút ít 582,1 mg/l so với 447,7 mg/l (tăng 23%). SS giảm rất đáng kể từ 2265 mg/l xuống còn 173 mg/l giảm 92%. pH chuyển về 7,8, lý do pH tăng là do hàm lượng N - NH4 + tăng. Kết quả trên cho thấy phần lớn chất rắn đã được phân hủy trong bể phân hủy yếm khí, pH chuyển về phía kiềm, hiệu quả khử COD và BOD5 tương đối tốt và ổn định chứng tỏ các quá trình thủy giải các phân tử hữu cơ có trọng lượng phân tử lớn xảy ra tốt, quá trình axit hóa và quá trình methane hóa xảy ra uyển chuyển với quá trình thủy giải trước đó. Với lưu lượng 30 m3/ngày thì thời gian lưu nước trong bể phân hủy yếm khí là 22,3 giờ và tải trọng COD là 3,3 kg COD/m3/ngày, tải trọng BOD5 là 1,976 kg/m3/ngày.
Hiệu quả xử lý trong bể lọc yếm khí
Nước thải sau khi xử lý trong bể phân hủy yếm khí được đưa qua bể lọc yếm khí theo phương pháp chảy ngược. Hàm lượng COD của nước vào bể lọc yếm khí là 814,3 mg/l, của nước ra bể yếm khí là 183 mg/l, giảm 76,1%. BOD của nước vào bể lọc yếm khí là 408,8 mg/l, của nước ra bể lọc yếm khí còn 96,5 mg/l giảm 74,9%. Hàm lượng ammoniac gần như không đổi. SS giảm 92,5%. Thời gian lưu nước trong bể lọc yếm khí là 16 giờ. Tải trọng COD là 1,22 kg/m3/ngày. Tải trọng BOD là 0,613 kg/m3/ngày.
Hiệu quả xử lý ở ao thực vật thủy sinh
Từ bể lọc yếm khí nước thải tự chảy vào ao thực vật thủy sinh. Diện tích ao rộng 720 m2, trong ao nuôi chủ yếu là lục bình, kết quả cho thấy hiệu quả xử lý của lục bình khá tốt. Hàm lượng COD của nước vào ao từ 183 mg/l giảm xuống còn 100 mg/l (44,3%). Hàm lượng BOD giảm 51%. Ammonia giảm nhiều nhất từ
465,7 mg/l xuống còn 2,3 mg/l (99,5). SS giảm 49,4%. pH = 6,7.
Như vậy nếu tính theo hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi heo trước khi vào hệ thống xử lý: COD = 3081,5 mg/l; BOD5 = 1894; N-NH4 + = 447,8; và SS = 2.266,5 mg/l với hàm lượng các chất ô nhiễm của nước xả sau xử lý: COD = 100 mg/l, BOD = 46,3 mg/l, N-NH4 + = 2,3 mg/l và SS = 46,8 mg/l, thì hiệu quả xử lý của toàn hệ thống đạt được ở từng chỉ tiêu: COD = 96,7%; BOD5 = 97,4%; N-NH4 + = 99,4% và SS = 97,9%.
Kết luận
Hệ thống xử lý nước thải công suất 30 m3/ngày đã được thiết kế và xây dựng tại Xí nghiệp chăn nuôi Gò Sao. Hiệu quả xử lý đạt như sau COD 96,7%, BOD 97,4%, N-NH4+ 99,4% và SS 97,9%. Nước ra đạt loại B theo TCVN. Trên cơ sở kết quả đạt được hiện nay nhóm tác giả đang nghiên cứu phát triển tiếp tục mô hình này.
Tác giả: Ngô Kế Sương, Nguyễn Hữu Phúc, Phạm Ngọc Liên, Võ Thị Kiều Thanh
Nguồn: Tin địa phương tỉnh Long Định, 16/2/2006

 

[sogea]

chubodoi làm trong lĩnh vực môi trường hả

 

[chu_bo_doi]

Đúng mợ à. mợ cần em tư vấn gì không? rất hân hạnh phục vụ mợ

 

[QUYVIP]

Bây giờ em mới biết CBD làm ngành này, nếu biết sớm chắc em sẽ có việc nhờ bác.

 

[chu_bo_doi]

sau này nhờ cũng được mà. Em còn sống lâu lắm bác ơi.
Hy vọng giúp được cho bác phần nào.