Đang tải... (xem toàn văn)
trình bày kết quả nghiên cứu nhận xét và bàn luận
CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN CHƯƠNG 5 CHƯƠNG 5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN 5.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN MÔ HÌNH TĨNH: 5.1.1. Kết quả chạy thích nghi tốt nhất của mô hình ở các tải: Tải trọng (kgCOD/m 3 .ng.d) COD v (mg/l) COD r (mg/l) E (%) pH v pH r 298 67 61 7,10 7,23 1,20 315 87 72 7,03 7,35 (t=6) 325 57 82 7,06 7,45 300 50 83 7,00 7,46 515 67 76 7,03 7,45 2,00 495 57 88 7,00 7,38 (t=6) 515 50 90 7,04 7,48 500 50 90 7,05 7,45 698 67 91 6,99 7,45 2,80 715 60 92 7,00 7,50 (t=6) 725 57 92 7,02 7,48 700 57 92 6,98 7,59 915 67 92 7,00 7,57 2,70 889 50 95 7,03 7,48 (t=8) 900 56 94 7,04 7,52 915 50 95 6,99 7,55 1100 89 89 7,00 7,54 3,30 1098 70 94 7,02 7,62 (t=8) 1115 78 93 7,04 7,55 1115 67 94 7,00 7,68 1489 345 77 7,00 7,81 3,60 1495 330 78 7,04 7,70 (t=8) 1515 345 77 6,99 7,67 1500 340 77 6,97 7,64 1500 115 92 6,87 7,56 3,00 1489 100 93 6,95 7,76 (t=12) 1489 115 92 6,85 7,63 1495 98 93 6,98 7,57 1990 428 78 7,03 7,78 63 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN 1,95 2000 315 84 7,00 7,60 (t=24) 2015 250 88 7,04 7,56 2015 315 84 7,03 7,62 5.1.2. Đồ thò quan hệ giữa tải trọng và hiệu suất xử lý: Nhận xét: Nhìn vào đồ thò ta thấy, tải trọng COD được xử lý tốt ở : + 2,7 kgCOD/m 3 .ng.đ (nồng độ đầu vào là 900 mgCOD/l) , hiệu xuất xử lý là 93%. + 3,3 kgCOD/m 3 .ng.đ (nồng độ đầu vào là 1100 mgCOD/l), hiệu suất xử lý là 93%. pH đầu ra có tăng so với ban đầu, nhưng vẫn nằm trong tiêu chuẩn thải, nên không cần trung hòa trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Với nước đầu ra của mô hình lọc kỵ khí là 900 mgCOD/l, kết hợp với kết quả thu được ở trên, chọn tải trọng 2,7 kgCOD/m 3 .ng.đ (nồng độ đầu vào là 900 mgCOD/l) để theo dõi hiệu quả xử lý theo thời gian, từ đó tìm phương trình động học. 64 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN 5.1.3. Kết quả chạy thích nghi theo thời gian ở nồng độ 900 mgCOD/l: COD= 900mg/l t (giờ) Lần 1 Lần 2 COD (mg/l) E (%) pH COD (mg/l) E (%) pH 0 900 0 7,03 900 0 7,06 1 540 40 7,33 522 42 7,38 2 315 65 7,45 270 70 7,48 3 180 80 7,58 187 79 7,55 4 144 84 7,61 144 84 7,56 5 117 87 7,63 134 85 7,59 6 99 89 7,65 94 90 7,63 7 100 89 7,58 81 91 7,65 8 90 90 7,58 60 93 7,69 9 60 93 7,65 57 94 7,70 11 67 92 7,63 67 92 7,65 12 67 92 7,64 67 92 7,66 24 27 97 7,63 35 96 7,65 65 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN 66 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN • Nhận xét, và bàn luận: a. COD: Đối với nồng độ 900 mg COD/l, 6 giờ đầu COD giảm mạnh từ 900 xuống 94 mg/l, hiệu quả xử lý đạt khoảng 90%, đạt tiêu chuẩn thải loại B (TCVN-5945-1995). Từ 6-9 giờ COD giảm nhẹ từ 94 xuống 57 mg COD/l, hiệu suất xử lý đạt 94%. Sau 24 giờ, COD = 30mg/l, hiệu suất xử lý đạt 96%, đạt tiêu chuẩn thải loại A (TCVN- 5945-1995). Thời gian lưu tối ưu là 6 giờ. Sau thời gian COD giảm nhanh, COD bắr đầu giảm chậm và có lúc lại tăng giảm khi nồng độ COD thấp dưới 100mg/l. Nguyên nhân: • Khoảng thời gian đầu của quá trình xử lý, giai đoạn phát triển củavi sinh vật đang nằm trong pha logarite, vi sinh vật sử dụng cơ chất dồi dào của môi trường để tổng hợp tế bào, làm nồng độ COD trong nước thải giảm nhanh. Điều này dẫn đến màng vi sinh vật hình thành ngày càng dày trên vật liệu lọc, tỷ số F/M giảm nhanh, vi sinh chuyển dần sang giai đoạn phát triển ổn đònh giai đoạn này diễn ra nhanh với màng vi sinh hiếu khí do vi sinh tích lũy trên lớp vật liệu lọc. • Nếu thức ăn không đủ chúng buộc phải sử dụng cơ chất đã tích lũy trong tế bào để sử dụng cho đến khi chúng chết đi và trở thành nguồn thức ăn cho các vi 67 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN sinh vật khác, nhưng cũng chỉ có khoảng 50-60% lượng chất hữu cơ này được các vi sinh vật khác sử dụng, phần còn lại là các phức chất có độ hoà tan thấp cần phải có thời gian cho vi sinh vật đồng hóa, điều này làm cho COD không giảm mà còn tăng nhẹ, cho đến khi nồng độ cơ chất tăng đủ để vi sinh vật không phân hủy nội bào mà dùng cơ chất trong môi trường để phát triển và làm COD giảm. Như vậy, quá trình này cứ tiếp diễn và COD sẽ tăng giảm luân phiên. b. pH: Đối với pH, trong 6 giờ đầu pH giảm mạnh, pH =7,06 lên pH = 7,63, đỉnh điểm đạt 7,70 sau 9 giờ. Sau giai đoạn tăng nhanh, pH tăng chậm và có lúc tăng giảm nhẹ. Nguyên nhân là:thời gian đầu vi sinh vật sử dụng cơ chất dồi dào trong nước sau giai đoạn kỵ khí để tổng hợp tế bào nên phát triển mạnh, lúc ấy vi sinh vật sử dụng H + trong nước và trong quá trình xử lý hiếu khí các khí CO 2 cũng bò đuổi lên một phần và theo phản ứng bên dưới thì chiều phản ứng sẽ dòch chuyển về phía tạo ra CO 2 nên H + bò giảm: H 2 O + CO 2 H + + HCO 3 - Mặc khác, trong các phản ứng phân hủy các hợp chất hữu cơ của vi sinh vật, có phản ứng amoni hóa tức là phản ứng chuyển hóa nitơ có trong các amoni acid hoặc trong các hợp chất hữu cơ khác thành NH 3 để thuận tiện cho việc tạo vỏ tế bào. NH 3 sinh ra sẽ được các vi khuẩn nitrat hóa sử dụng để oxi hóa thành nitrat (NO 3 - ). Một phần NH 3 tham gia vào quá trình nitrat hóa sẽ được đồng hóa thành vỏ tế bào của vi khuẩn. Nếu lượng NH 3 sinh ra lớn hơn nhu cầu sử dụng của vi khuẩn nitrat hóa thì sẽ tồn tại một lượng NH 3 và ion NH 4 + cùng trong nước ở trạng thái cân bằng động theo nguyên lý Le Chacterlie. Ion này có tính kiềm nên pH của nước thải sẽ tăng lên. Lúc này giai đoạn tăng trưởng và tăng sinh khối theo logarit trong quần thể vi sinh vật là giai đoạn chiếm ưu thế so với giai đoạn sau vì nguồn thức ăn vẫn còn dồi dào ở các thời điểm sau, vi khuẩn chuyển sang giai đoạn phân hủy nội bào do nguồn thức ăn đã bò cạn kiệt. Hàm lượng ion NH 4 + trong nước sẽ không tăng nữa. Lượng ion NH 4 + này sẽ là nguồn dinh dưỡng cho vi khuẩn nitrat hóa trong phản ứng nitrat hóa ( chuyển NH 4 + thành NO 3 - ) như sau: 2NH 3 + 3O 2 2NO 2 - + 2H + +2H 2 O 68 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN 2NO 2 - + O 2 2NO 2 - Chính phản ứng nitrat hóa này sẽ làm cho pH cuả nước sẽ giảm xuống. 5.1.4. Phương trình động học: ng dụng phương trình bậc 2 gần đúng mà ta đã tìm được ở chương 3 để từ đó xác đònh bậc phản ứng trong phương trình: T 1 /T 2 = -0,0017n 2 – 0,1085n + 0,6676 (1) Sau khi tìm được bậc phản ứng n, ta thế vào công thức bên dưới để xác đònh k: n)τm(1 n1 X)11V n1 0 S k − − −− − = (2) Từ đồ thò biểu diễn hiệu quả xử lý COD ở nồng độ 900 mg COD/l, ta xác đònh được T 1 = 1,1; T 2 =2,0. Vậy T 1 /T 2 = 0,55 thế vào phương trình (1), ta giải ra được n= 0,4. Thế n = 0,4 vừa tìm được vào công thức (2), ta tìm được k = 0,43 g -2,3 m -0,85 ngày -1 . 5.1.5. Đồ thò so sánh giữa hiệu quả xử lý thực tế và trên lý thuyết: Từ giá trò k = 0,43 g -2,3 m -0,85 ngày -1 và n = 0,4 tìm được thế vào phương trình: ( ) n n V VnmkTS SS − − +− =⇔ 1 1 0 1 0 1 (*) với các giá trò T khác nhau, ta sẽ tìm được nồng độ COD giảm theo thời gian trên thực tế. 69 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN Bảng 5.1: Biểu diễn sự thay đổi COD, và hiệu suất theo thời gian: Thời gian (h) COD TT (mg/l) COD LT (mg/l) E TT (%) E LT (%) 0 900 0 900 0 1 522 42 797 12 2 270 70 695 23 3 187 79 593 37 4 144 84 493 45 5 134 85 393 56 6 94 90 295 67 7 81 91 198 78 8 60 93 104 89 70 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN Nhận xét: Trên thực tế hiệu quả xử lý COD cao hơn trong lý thuyết. 71 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN 5.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN MÔ HÌNH ĐỘNG CỦA LỌC HIẾU KHÍ: COD v pH v Q llv =24l/h Q llv =36l/h Q llv =48l/h (mg/l) COD r (mg/l) E (%) L pH r COD r (mg/l) E (%) L pH r COD r (mg/l) E (%) L pH r 715 6,85 30 96 1,43 7,27 35 95 2,15 7,24 37 95 2,86 7,23 745 6,82 37 95 1,49 7,32 37 95 2,24 7,15 57 92 2,98 7,16 700 6,75 35 95 1,40 7,18 30 96 2,10 7,23 50 93 2,80 7,29 900 6,72 50 94 1,80 7,25 57 94 2,70 7,18 60 93 3,60 7,35 915 6,84 47 95 1,83 7,19 50 95 2,75 7,24 67 93 3,66 7,27 935 6,89 57 94 1,87 7,36 67 93 2,81 7,13 60 93 3,74 7,25 1120 6,78 57 95 2,24 7,29 67 94 3,36 7,24 115 90 4,48 7,21 1100 6,72 50 95 2,22 7,15 57 95 3,30 7,26 90 92 4,40 7,32 1200 6,81 57 95 2,40 7,20 67 94 3,60 7,22 97 93 4,35 7,25 1515 6,89 90 94 3,03 7,32 221 85 3,88 7,14 313 79 4,86 7,32 1500 6,75 93 94 3,00 7,26 245 84 3,90 7,27 321 79 4,72 7,19 1490 6,73 87 94 2,98 7,18 245 84 3,74 7,13 287 81 4,80 7,13 1515 6,72 90 94 3,03 7,15 230 84 3,88 7,08 288 81 4,80 7,15 72 [...]...CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN 73 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN Trong đó: • L: tải trọng hữu cơ, kg.COD/m3.ngày đêm Nhận xét: + pH : Với nước thải sau giai đoạn xử lý kỵ khí, pH thấp dưới 7,0, nhưng do vẫn nằm trong ngưỡng giới hạn của vi sinh hiếu... hành đối với mô hình tónh và mô hình động cho thấy có thể sử dụng xơ dừa như là một loại vật liệu lọc vừa kinh tế vừa đạt hiệu quả xử lý cao 75 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN 5.4 KIẾN NGHỊ: Tuy nhiên, do thời gian có hạn của luận văn, cần nghiên cứu thêm nhiều phương pháp thu hồi lại dầu trong quá trình sản xuất như thực hiện sản xuất sạch hơn trong nhà máy và trước khi thực hiện xử... ngưỡng giới hạn của vi sinh hiếu khí nên không gây ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh trong mô hình hiếu khí Đầu ra hiếu khí pH >7, đạt tiêu chuẩn thải của môi trường + COD: 74 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN Như vậy đối với: Qllv=24l/h (thời gian lưu 12 giờ) thì bể xử lý hiếu khí xử lý tốt, tải trọng có thể đạt đến 3 kg COD/ m3.ngày, hiệu suất xử lý trên 94%, đạt tiêu chuẩn thải loại... sinh học để xử lý, hiệu quả thu được rất cao Đối với yêu cầu của công ty, đầu ra của hệ thống xử lý cần đạt tiêu chuẩn loại B để đạt được tiêu chuẩn thải vào sông Thò Vải là điều hoàn toàn thực hiện được Phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn phương pháp hóa lý đã được nghiên cứu trước đây, vì ít tốn hóa chất và chi phí thấp Như vậy, công nghệ đưa ra hoàn toàn có thể áp dụng vào xử lý đối với nước chứa... nên có thể nghiên cứu biện pháp xử lý nước thải theo hướng khác, để có thể thu hồi dầu tốt hơn Có thể dùng các thiết bò tách dầu theo cơ chế thẩm thấu, có thể tách riêng biệt dầu và nước ra từng pha (nếu trong nước thải có chứa ít huyền phù) Như vậy công nghệ xử lý nước thải nhiễm dầu DOP, qua nghiên cứu đã chứng minh công nghệ sử dụng phương pháp lọc sinh học đưa ra là hoàn toàn hợp lý và có thể áp... (đầu vào hiếu khí), so sánh giữa mô hình động và mô hình tónh, ta thấy không có sự sai biệt lớn, vẫn ứng với thời gian lưu là 8 giờ thì mô hinh hiếu khí xử lý tốt, đầu ra COD ≈ 70 mg/l đạt tiêu chuẩn thải loại B, hiệu suất xử lý đạt trên 90 % Điều này đáp ứng được yêu cầu của nhà máy khi xả nước thải sau xử lý vào nguồn tiếp nhận là sông Thò Vải 5.3 KẾT LUẬN: Đối với nước thải của công ty LG-Vina dù... hiệu quả xử lý không tốt , chỉ đạt tiêu chuẩn thải loại C, nhưng hiệu suất vẫn đạt trên 80% Qllv=48l/h (thời gian lưu 6 giờ) , hiệu quả xử lý giảm Với COD ≤ 900 mg/l , hệ thống vẫn xử lý tốt, hiệu suất xử lý đạt tiêu chuẩn thải loại B Với COD ≥ 1200 mg/l, hiệu quả xử lý đạt trên 80 %, đạt tiêu chuẩn thải loại C, tải trọng xử lý có thể đạt trên 4 kg COD/ m3.ngày Như vậy với nồng độ COD = 900 mg/l (đầu vào... đầu vào hiếu khí 900 mg COD/l thì đầu ra đạt tiêu chuẩn thải Lọc sinh học được đưa ra đã đáp ứng được yêu cầu xử lý tốt, bên cạnh đó nó cũng đảm bảo được một số ưu điểm như chòu được khả năng biến động lớn về nhiệt độ, tải lượng ô nhiễm, pH Ngoài ra, đối với phương pháp lọc hiếu khí này thì rất dễ trong vận hành, giảm chi phí trong xử lý bùn sinh ra tong quá trình xử lý, ít tiêu tốn năng lượng Kết quả . CHƯ NG 5: K T QUẢ NGHI N CỨU, NH N X T VÀ B N LU N CHƯ NG 5 CHƯ NG 5 K T QUẢ NGHI N CỨU NH N X T VÀ B N LU N K T QUẢ NGHI N CỨU NH N X T VÀ B N LU N 5. 1.. c ng trong n ớc ở tr ng thái c n b ng đ ng theo nguy n lý Le Chacterlie. Ion n y có t nh kiềm n n pH của n ớc thải sẽ t ng l n. Lúc n y giai đo n t ng
