Nghiên cứu và thiết kế xây dựng mô hình hệ thống xử lý nước thải giàu hợp chất Nitơ bằng thiết bị đĩa quay sinh học
23 tháng 11, 2013 bởi
Nghiên cứu và thiết kế xây dựng mô hình hệ thống xử lý nước thải giàu hợp chất Nitơ bằng thiết bị đĩa quay sinh học
Administrator


Đề tài đã phản ánh được tình hình ô nhiễm nguồn nước hiện nay, qua đề tài, nhóm tác giả đã tìm ra được nguyên nhân gây ô nhiễm từ đó đưa ra biện pháp khắc phục bằng đĩa quay sinh học, đã xây dựng thành công mô hình xử lý nước thải nhờ hệ thống đĩa quay.

Chủ nhiệm đề tài: ThS. Bùi Thị Vụ - Khoa Môi trường

Các thành viên: ThS. Nguyễn Mai Linh

ThS. Phạm Mai Vân

ThS. Tô Lan Phương

ThS. Phạm Minh Thúy

1. Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, ô nhiễm môi trường nước đã trở thành vấn đề cấp bách đối với toàn cầu bởi nó đã gây ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng môi trường sống và sức khỏe của con người. Nước thải giàu hợp chất nitơ được phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt và một số ngành công nghiệp như: chế biến lương thực, thực phẩm, sản xuất giấy, dệt nhuộm,.... và các làng nghề tiểu thủ công nghiệp. Đã có rất nhiều nghiên cứu được thực hiện để tối ưu hóa về chi phí và kỹ thuật vận hành nhằm xử lý nước thải và được ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Hầu hết các nhà máy xử lý nước thải giàu hợp chất nitơ sử dụng phương pháp bùn hoạt tính bởi vì hiệu quả xử lý cao và đòi hỏi diện tích mặt bằng nhỏ. Tuy nhiên, phương pháp bùn hoạt tính đòi hỏi tiêu thụ năng lượng lớn và hiệu quả loại bỏ các hợp chất nitơ thấp, …Với mục đích hạn chế được những nhược điểm của các phương pháp trên, phương pháp hiếu khí sử dụng thiết bị đĩa quay sinh học (RBC – Rotating biological contractor) đã được thực hiện nghiên cứu để xử lý nước thải giàu hợp chất nitơ.

2. Mục tiêu nghiên cứu

- Tính toán các thông số cơ bản trong hệ thống đĩa quay sinh học để xử lý nước thải giàu hợp chất hữu cơ và hợp chất nitơ.

- Xây dựng mô hình đĩa quay sinh học dựa trên các thông số cơ bản đã tính toán được.

- Ứng dụng mô hình đĩa quay sinh học để xử lý nước thải sinh hoạt nhằm đánh giá hiệu quả hoạt động của mô hình đã xây dựng được.

3. Các phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp tính toán và xây dựng mô hình đĩa quay sinh học

- Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu nước thải

- Phương pháp phân tích các thông số trong phòng thí nghiệm

- Phương pháp vận hành thử nghiệm mô hình ứng dụng trong xử lý nước thải sinh hoạt.

4. Kết quả nghiên cứu đạt được

- Tính toán các thông số cơ bản trong mô hình đĩa quay sinh học: tính toán tải trọng hữu cơ, diện tích bề mặt đĩa, số lượng đĩa, sức cản của đĩa trong quá trình vận hành, vận tốc quay của đĩa, số vòng quay tính trên 1 phút, mô men quán tính, tỉ lệ giữa các bánh đai truyền động để phù hợp với vận tốc quay cần thiết.

- Dựa trên các thông số đã tính toán đề tài đã xây dựng mô hình thiết bị đĩa quay sinh học với quy mô phòng thí nghiệm.

- Đề tài đã thử nghiệm mô hình thiết bị đĩa quay sinh học được xây dựng để xử lý nước thải với kết quả đạt được như sau:

+ Khi tăng thời gian xử lý từ 2 - 15h thì COD trong các lần vận hành đều giảm lần lượt từ 520 xuống 84mg/l; 545 xuống 102mg/l và 500 xuống 80mg/l.

+ Khi tăng lưu lượng xử lý thì hiệu suất xử lý chất hữu cơ giảm. Hiệu suất xử lý COD trong các lần thử nghiệm đạt cao nhất khi lưu lượng xử lý là 24 lít/m2.ngày, tức là khi lưu lượng nước thải là 91,2 lít/ngày đối với mô hình được thiết kế thì hiệu suất xử lý COD đạt trên 80%.

+ Với thời gian xử lý 6h trong các lần vận hành thử nghiệm mô hình thì nước thải sinh hoạt đã đạt chỉ tiêu amoni loại B đối với nước thải sinh hoạt.

+ Trong 3 lần thử nghiệm mô hình RBC thì hàm lượng SS đều giảm dần khi tăng thời gian xử lý trong khoảng 0 - 15h. Hàm lượng SS trong nước thải sinh hoạt không cao (chỉ đạt trên 100mg/l) nên xử lý sau 8h bằng hệ thống RBC thì nước thải trong cả 3 lần vận hành đều đã đạt tiêu chuẩn cho phép loại B (theo QCVN 14/2008/BTNMT).

+ Hiệu suất xử lý SS giảm dần khi tăng lưu lượng nước thải xử lý trên 1m2 diện tích đĩa. Hiệu suất xử lý SS đạt cao nhất trên 80% trong 3 lần thử nghiệm mô hình RBC, với lưu lượng xử lý là 24 lít/m2.ngày, tương ứng với thời gian xử lý bằng mô hình là 15h.

Phòng Quản lý khoa học & Đào tạo sau đại học