Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất bún bằng phương pháp lọc kị khí kết hợp đĩa quay sinh học
23 tháng 11, 2013 bởi
Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất bún bằng phương pháp lọc kị khí kết hợp đĩa quay sinh học
Administrator


Hiện nay, nước thải sản xuất bún tại các cơ sở tư nhân và làng nghề đã và đang gây ô nhiễm nghiêm trọng đối với môi trường nước. Để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải sản xuất bún đề tài đã tiến hành xử lý bằng phương pháp sinh học lọc kị khí kết hợp đĩa quay sinh học. Kết quả xử lý nước thải sản xuất bún sau 24h tại bể lọc kị khí với tốc độ dòng tối ưu là 1 lít/h và 32h tại bể hiếu khí RBC, hiệu suất xử lý đạt lớn nhất đối với các thông số COD, SS và NH4+ lần lượt là 97.48; 91.35 và 92.33%.

Dưới đây là bài báo khoa học “Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất bún bằng phương pháp lọc kị khí kết hợp đĩa quay sinh học” của ThS. Bùi Thị Vụ - Khoa Môi trường, Trường Đại học Dân lập Hải Phòng

Abstract:

Nowdays, wastewater of rice vermicelli production polluted the water environment seriously. This research was tested by combination of the anearobic trickling filter with the rotating biological contactor to removal the impurities from the wastewater of rice vermicelli production. The performance of the anearobic trickling filter process at different flows was evaluated with the optimum flow being 1l/h in 24h time. The optimum time of the rotating biological contactor process was 32h. At the optimum condition, the observed COD, SS and NH4removal efficiency was in 97.48; 91.35 and 92.33%, respectively.

1. Tổng quan

Đặc trưng ô nhiễm môi trường của các làng nghề sản xuất bún là nước thải. Nước thải sản xuất bún tại hầu hết các làng nghề và cơ sở sản xuất tư nhân trên cả nước đã bị ô nhiễm ở mức độ nghiêm trọng, cụ thể: nước thải sản xuất bún của làng nghề Phú Đô, Hà Nội với giá trị COD là 3076,3 mg/l (vượt tiêu chuẩn cho phép xấp xỉ 40 lần); BOD5 là 2152 mg/l (vượt tiêu chuẩn cho phép hơn 40 lần); NH4+ là 29.89 mg/l (vượt tiêu chuẩn cho phép xấp xỉ 2 lần).

Tuy nhiên, tại các cơ sở sản xuất bún không thực hiện biện pháp xử lý nước thải, nước thải đều được thải trực tiếp ra môi trường, gây ô nhiễm nặng đối với môi trường, làm giảm chất lượng nước, ảnh hưởng tới sức khỏe con người và sinh vật. Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất bún đã được tiến hành.

2. Phương pháp nghiên cứu

2.1. Đối thượng nghiên cứu

Nước thải được lấy tại cơ sở sản xuất bún tư nhân khu vực Lê Lợi - Q. Ngô Quyền - TP Hải Phòng.

2.2. Mô hình xử lý nước thải sản xuất bún

Mô hình bể lọc kị khí

- Vật liệu lọc: xỉ than là vật liệu được lựa chọn trong quá trình nghiên cứu.

- Mô hình bể lọc kị khí: cấu tạo của bể lọc kị khí là thùng nhựa dung tích V = 50 lít được đậy kín, bên trong chứa vật liệu lọc, bên dưới có một tấm đỡ vật liệu lọc. Nước thải được đi vào bể lọc kị khí theo đường ống dẫn từ trên bể cao vị xuống. Nước thải sau khi được lọc tại bể kị khí được dẫn sang bể đĩa quay sinh học theo đường ống dẫn phía dưới đáy của bể kị khí.

Mô hình thiết bị đĩa quay sinh học

- Các đĩa quay sinh học: diện tích bề mặt lớn và độ nhám để vi sinh vật có thể bám dính trong quá trình phân hủy chất hữu cơ.

- Trục quay: các đĩa được lắp trên trục quay.

- Bể xử lý: làm bằng tôn được sơn chống gỉ, với dung tích 60lít.

- Hệ thống động cơ: động cơ được sử dụng trong mô hình là động cơ giảm tốc. Hệ thống bánh đai truyền động được sử dụng để giảm giảm tốc độ xuống khoảng 3 vòng/phút (tỉ lệ khoảng 1:5).

2.3. Phương pháp phân tích

- Xác định amoni (NH4+) bằng phương pháp trắc quang.

- Xác định COD bằng phương pháp Kalibicromat

- Xác định SS bằng phương pháp trọng lượng

2.4. Khảo sát các thông số ảnh hưởng đến quá trình xử lý

- Quá trình xử lý bằng lọc sinh học kị khí: Ảnh hưởng của tốc độ dòng vào trong bể lọc kị khí

- Quá trình xử lý bằng RBC: ảnh hưởng của thời gian xử lý trong bể RBC; ảnh hưởng của tải lượng nước trên bề mặt đĩa quay sinh học đến hiệu suất xử lý.

3. Kết quả và thảo luận

3.1. Kết quả về đặc tính nước thải sản xuất bún

Nước thải sản xuất bún được lấy từ miệng cống thải chung sau đó tiến hành đo các thông số đầu vào COD, SS, NH4+ và nghiên cứu xử lý.

Bảng 1. Kết quả về đặc tính nước thải sản xuất bún tại cơ sở tư nhân

Thời gian

COD (mg/l)

NH4(mg/l)

SS (mg/l)

pH

Ngày 27/10/2012

5291.59

32.47

280

4.6

Ngày 02/11/2012

5145.40

35.24

304

4.91

Ngày 05/11/2012

5236.80

30.46

295

4.2

Ngày 10/11/2012

5184.64

31.65

315

4.3

Trung bình

5214.61

32.46

298.50

4.5

QCVN 40-2011 (Loại B)

150

10

100

5.5 - 9

Sau khi phân tích các thông số đầu vào COD, SS, NH4+ của nước thải sản xuất bún của cơ sở sản xuất bún tư nhân ta hấy, trong khoảng thời gian lấy mẫu và nghiên cứu, thông số COD vượt tiêu chuẩn cho phép khoảng 25 lần, nồng độ NH4+ vượt tiêu chuẩn cho phép hơn 3 lần, hàm lượng chất rắn lơ lửng vượt tiêu chuẩn cho phép khoảng 3 lần, chỉ tiêu pH thấp hơn tiêu chuẩn cho phép bởi vì đặc tính của nước thải sản xuất bún mang tính axit do quá trình ngâm gạo thời gian dài tạo ra độ chua của nước thải.

3.2. Kết quả xử lý nước thải sản xuất bún bằng lọc sinh học kị khí

a. Kết quả xử lý khi tốc độ dòng vào bể lọc kị khí là 1lít/h

Bảng 2. Ảnh hưởng của thời gian đến nồng độ các chất ô nhiễm sau xử lý bằng lọc kị khí,

với v1= 1 lít/h

Thời gianxử lý (h)

COD

NH4+

SS

COD

(mg/l)

Hiệu suất (%)

[NH4+]

(mg/l)

Hiệu suất (%)

SS

(mg/l)

Hiệu suất (%)

0

5291.59

0.00

32.47

0.00

280

0

2

4326.89

18.23

23.33

28.15

269

3.93

4

3733.22

29.45

17.88

44.93

244

12.86

6

3213.77

39.27

15.11

53.46

197

29.64

8

3065.35

42.07

14.69

54.76

173.2

38.14

16

1952.23

63.11

13.52

58.36

158.4

43.43

24

1358.57

74.33

13.10

59.66

140

50

b. Kết quả xử lý khi tốc độ dòng vào bể lọc kị khí là 1.5lít/h

Bảng 3. Ảnh hưởng của thời gian đến nồng độ các chất ô nhiễm sau xử lý bằng lọc kị khí,

với v2 = 1.5 lít/h

Thời gian xử lý (h)

COD

NH4+

SS

COD

(mg/l)

Hiệu suất (%)

[NH4+]

(mg/l)

Hiệu suất (%)

SS

(mg/l)

Hiệu suất (%)

0

5145.4

0.00

35.24

0.00

304

0

2

4712.7

8.41

30.73

12.81

297

2.43

4

4424.0

14.02

26.30

25.38

276

9.14

6

3918.7

23.84

23.19

34.19

222

27.07

8

3197.4

37.86

17.25

51.06

211

30.50

16

2547.5

50.49

15.57

55.81

181

40.36

24

1970.7

61.70

15.21

56.85

163

46.36

c. Kết quả xử lý khi tốc độ dòng vào bể lọc kị khí là 3lít/h

Bảng 4. Ảnh hưởng của thời gian đến nồng độ các chất ô nhiễm sau xử lý bằng lọc kị khí, với v = 3 lít/h

Thời gian xử lý (h)

COD

NH4+

SS

COD

(mg/l)

Hiệu suất (%)

[NH4+]

(mg/l)

Hiệu suất (%)

SS

(mg/l)

Hiệu suất (%)

0

5236.8

0.00

30.46

0.00

295

0

2

4943.0

5.61

27.26

10.50

292

1.07

4

4649.2

11.22

23.55

22.67

274

7.14

6

4061.7

22.44

20.70

32.03

258

12.50

8

3621.2

30.85

17.41