Luận văn tốt nghiệp XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Cần Thơ, Ngày tháng năm 2014 Cán hƣớng dẫn SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836 Đào Tấn Phƣơng – 1110852 i Luận văn tốt nghiệp LỜI CẢM TẠ Sau tháng thực đề tài “ Đánh giá hiệu tiền xử lý nước thải thủy sản phương pháp tuyển điện hóa sử dụng lượng mặt trời” với hƣớng dẫn thầy Lê Hồng Việt, chúng tơi hoàn thành tiến độ học hỏi thêm nhiều kinh nghiệm quý báo Để hoàn thành đề tài cố gắng nhiều kể từ bắt đầu thực đến lúc kết thúc đề tài Bên cạnh cố gắng đó, chúng tơi nhận đƣợc hỗ trợ, động viên nhiều từ gia đình, thầy bạn bè Nhân chúng tơi xin gửi lời cám ơn chân thành đến: Gia đình tạo điều kiện thuận lợi để hỗ trợ, động viên suốt thời gian thực đề tài Thầy Lê Hoàng Việt tận tình bảo, truyền đạt kinh nghiệm quý báo nhƣ tạo điều kiện thuận lợi để chúng tơi hồn thành tốt đề tài Q thầy khoa Mơi trƣờng & Tài ngun Thiên nhiên nói chung, thầy mơn Kỹ thuật Mơi trƣờng nói riêng tận tình giúp đỡ chúng tơi suốt thời gian qua Q thầy khoa Cơng nghệ nói chung, thầy mơn Kỹ thuật điện nói riêng tận tình giúp đỡ thời gian thực đề tài Các bạn lớp Kỹ thuật Môi Trƣờng K37, đặc biệt bạn làm luận văn chia sẽ, hỗ trợ động viên suốt thời gian làm luận văn Trong trình thực đề tài, chúng tơi cố gắn hoàn thành tốt đề tài nhƣng thời gian kiến thức cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi sai sót Kính mong nhận đƣợc đóng góp q thầy bạn để đề tài hồn thiện Sinh viên thực Doãn Thị Ngọc Mai SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836 Đào Tấn Phƣơng – 1110852 Đào Tấn Phƣơng ii Luận văn tốt nghiệp TÓM TẮT ĐỀ TÀI Nƣớc thải chế biến thủy sản có nồng độ chất rắn lơ lửng, dầu mỡ, COD, BOD5 , tổng Ni-tơ phốt-pho với nồng độ cao nên biện pháp xử lý có hiệu xử lý sinh học, cơng đoạn xử lý sơ phải loại bỏ dầu mỡ cao, đầu chất rắn lơ lửng đạt yêu cầu để vào công đoạn xử lý sinh học Một công nghệ đƣợc sử dụng phổ biến để xử lý nƣớc thải thủy sản bể tuyển có hiệu suất cao chiếm diện tích xây dựng, nhiên tiêu tốn lƣợng trình vận hành nên đề tài: “Đánh giá hiệu tiền xử lý nước thải thủy sản phương pháp tuyển điện hóa sử dụng lượng mặt trời” đƣợc tiến hành nhằm xử lý nƣớc thải, bảo vệ môi trƣờng khỏi tác động từ trình chế biến thủy sản Đồng thời góp phần tìm phƣơng pháp xử lý sơ thích hợp, khả thi mặt kỹ thuật – kinh tế cho sở chế biển thủy sản, giải vấn đề tiêu tốn lƣợng trình vận hành bể tuyển việc sử dụng nguồn lƣợng mặt trời Đề tài đƣợc tiến hành với thí nghiệm định hƣớng xác định thơng số cho thí nghiệm thức mơ hình bể tuyển điện phân sử dụng nguồn điện chiều từ pin mặt trời Các thông số ảnh hƣởng đến trình tuyển điện hóa đƣợc lựa chọn dựa tiêu chí hiệu suất loại bỏ chất nhiểm cao lợi ích kinh tế Vận hành thức mơ hình với thơng số góc nghiêng điện cực 45 o , diện tích điên cực S=486cm2, khoảng cách điện cực d=1cm, thời gian lƣu θ=30 phút hiệu điện U=12V, cho kết loại bỏ SS, COD, BOD, TKN, P tổng lần lƣợt 83,2 %; 76,8%; 68,28%; 66,92% 71,36% Sau trình tuyển DO nƣớc tăng lên, sau biên pháp xử lý sinh học hiếu khí giúp giảm chi phí vận hành Trong thí nghiệm thức, điện tiêu thụ đƣợc đo đạt để tính tốn lƣợng điện tiêu thụ cho hệ thống Từ kết thí nghiệm trên, nhận thấy xử lý sơ phƣơng pháp tuyển điện hóa có hiệu cao, nƣớc thải đầu đạt yêu cầu để vào hệ thống xử lý sinh học Ngoài ra, đề tài cho thấy lƣợng mặt trời đƣợc sử dụng thay cho điện lƣới hệ thống xử lý nƣớc thải Từ khóa: Tuyển điện hóa, nước thải thủy sản, lượng mặt trời SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836 Đào Tấn Phƣơng – 1110852 iii Luận văn tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Chúng tơi xin cam đoan luận văn đƣợc hồn thành dựa kết nghiên cứu số liệu, kết nghiên cứu chƣa đƣợc dùng cho luận văn trƣớc Cần Thơ, ngày tháng năm 2014 Sinh viên thực Doãn Thị Ngọc Mai SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836 Đào Tấn Phƣơng – 1110852 Đào Tấn Phƣơng iv Luận văn tốt nghiệp MỤC LỤC XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN i XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ii LỜI CẢM TẠ .iii TÓM TẮT ĐỀ TÀI iv LỜI CAM ĐOAN v MỤC LỤC vi DANH SÁCH BẢNG ix DANH SÁCH HÌNH x DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT xi CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU .1 CHƢƠNG 2: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Thành phần tính chất nƣớc thải thủy sản 2.1.1 Quy trình sản xuất .3 2.1.2 Thành phần tính chất nƣớc thải thủy sản 2.2 Phƣơng pháp tuyển .7 2.2.1 Khái niệm tuyển 2.2.2 Cơ sở lý thuyết trình tuyển 2.3 Các loại bể tuyển ƣu nhƣợc điểm chúng .8 2.3.1 Tuyển theo trọng lƣợng riêng 2.3.2 Tuyển khí 2.4 Tuyển điện phân 10 2.4.1 Khái niêm tuyển điện 10 2.4.2 Cơ chế trình tuyển điện 11 2.4.3 Các thông số kỹ thuật ảnh hƣởng đến trình tuyển điện phân 11 2.4.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình tuyển điện phân 11 2.4.5 Quá trình tuyển điện kết hợp keo tụ điện hóa 12 2.5 Năng lƣợng mặt trời 15 2.5.1 Sơ lƣợc lƣợng mặt trời .15 2.5.2 Bức xạ lƣợng mặt trời .15 2.5.3 Pin mặt trời 15 2.6 Các nghiên cứu ứng dụng q trình keo tụ điện hóa 18 SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836 Đào Tấn Phƣơng – 1110852 v Luận văn tốt nghiệp 2.6.1 Trong nƣớc 18 2.6.2 Ngoài nƣớc 19 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊM CỨU 21 3.1 Phạm vi nghiên cứu 21 3.2 Địa điểm, thời gian phƣơng tiện nghiên cứu 22 3.2.1 Mơ tả mơ hình thí nghiệm 22 3.2.2 Phƣơng tiện thí nghiệm 24 3.3 Phƣơng pháp tiến hành thí nghiệm 25 3.3.1 Bố trí thí nghiệm 25 3.3.2 Phƣơng pháp thực thí nghiệm 27 3.4 Phƣơng pháp phƣơng tiện phân tích tiêu 28 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 4.1 Quy trình chế biến thành phần nƣớc thải công ty cổ phần thủy sản Mekong 31 4.1.1 Quy trình sản xuất công ty cổ phần thủy sản Mekong 31 4.1.2 Thành phần, tính chất nƣớc thải công ty cổ phần thủy sản Mekong 33 4.2 Thí nghiệm định hƣớng xác định thơng số thích hợp cho trình xử lý nƣớc thải thủy sản phƣơng pháp tuyển điện hóa 34 4.2.1 Thí nghiệm xác định góc nghiêng điện cực thích hợp 34 4.2.2 Thí nghiệm xác định diện tích điện cực thích hợp 37 4.2.3 Thí nghiệm xác định khoảng cách điện cực thích hợp 40 4.2.4 Thí nghiệm xác định thời gian lƣu thích hợp 43 4.3 Thí nghiệm đánh giá hiệu tiền xử lý nƣớc thải thủy sản phƣơng pháp tuyển điện hóa sử dụng lƣợng mặt trời 46 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 5.1 Kết luận 50 5.2 Kiến nghị 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC A: THIẾT BỊ ĐO ĐIỆN 54 PHỤ LỤC B: KẾT QUẢ ĐO ĐỘ ĐỤC VÀ COD THÍ NGHIỆM ĐỊNH HƢỚNG CHO QUA TRÌNH TUYỂN NỔI ĐIỆN HÓA 55 PHỤ LỤC C: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU 60 SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836 Đào Tấn Phƣơng – 1110852 vi Luận văn tốt nghiệp PHỤ LỤC D .64 PHỤ LỤC E: KHỐI LƢỢNG NHÔM TRƢỚC VÀ SAU KHI TUYỂN NỔI 68 SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836 Đào Tấn Phƣơng – 1110852 vii Luận văn tốt nghiệp DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Thành phần chất ô nhiễm nƣớc thải chế biến thủy sản Bảng 2.2 Thống kê số ứng dụng tuyển điện phân kết hợp keo tụ điện hóa với số loại nƣớc thải 19 Bảng 3.1 Phƣơng pháp phƣơng tiện phân tích tiêu 29 Bảng 4.1 Thành phần nƣớc thải công ty cổ phần thủy sản Mekong 33 Bảng 4.2 Độ đục nồng độ COD nƣớc thải thủy sản trƣớc sau tuyển với góc nghiêng điện cực khác 35 Bảng 4.3 Độ đục COD nƣớc thải thủy sản trƣớc sau tuyển với diện tích điện cực khác 38 Bảng 4.4 Độ đục COD nƣớc thải thủy sản thí nghiệm tuyển xác định khoảng cách điện cực 41 Bảng 4.5 Độ đục COD nƣớc thải thủy sản trƣớc sau tuyển thí nghiệm xác định thời gian lƣu 43 Bảng 4.6 Nồng độ nƣớc thải thủy sản trƣớc sau tuyển phƣơng pháp tuyển điện hóa 46 SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836 Đào Tấn Phƣơng – 1110852 viii Luận văn tốt nghiệp DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1 Quy trình chế biến tổng qt cá tra fillet đơng lạnh Hình 2.2 Quy trình chế biến tơm đơng lạnh Hình 2.3 Quy trình chế biến surimi .6 Hình 2.4 Bể tuyển điện phân 10 Hình 2.5 Nguyên lý hoạt động pin mặt trời 16 Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nƣớc thải thủy sản áp dụng q trình hóa lý kết hợp sinh học hiếu khí 21 Hình 3.2 Mơ hình bể tuyển điện phân 23 Hình 3.3 Các thành phần mơ hình thí nghiệm 23 Hình 3.4 Điện cực nhơm 24 Hình 3.5 Hố thu gom nƣớc thải tập trung công ty cổ phần thủy sản mekong 24 Hình 3.6 Các bƣớc tiến hành thí nghiệm 26 Hình 4.1 Quy trình sản xuất cá tra, basa đông lạnh Công ty cổ phần thủy sản Mekong 32 Hình 4.2 Bọt khí sinh góc nghiêng điện cực khác 35 Hình 4.3 Độ đục nƣớc thải thủy sản trƣớc sau tuyển với góc nghiêng điện cực khác ngày thí nghiệm 36 Hình 4.4 Nƣớc thải thủy sản trƣớc sau tuyển thay đổi theo góc nghiêng điện cực 36 Hình 4.5 Nồng độ COD nƣớc thải thủy sản trƣớc sau tuyển theo góc nghiêng điện cực 37 Hình 4.6 Độ đục nƣớc thải thủy sản trƣớc sau tuyển với diện tích điện cực khác 38 Hình 4.7 Độ đục nƣớc thải thủy sản trƣớc sau tuyển thí nghiệm xác định diện tích điện cực thích hợp 39 Hình 4.8 Nồng độ COD nƣớc thải thủy sản trƣớc sau tuyển thí nghiệm xác định diện tích điện cực qua 39 Hình 4.9 Bọt khí sinh thí nghiệm định hƣớng xác định khoảng cách điện cực 40 Hình 4.10 Độ đục nƣớc thải thủy sản trƣớc sau tuyển phƣơng pháp tuyển điện phân khoảng cách điện cực khác .41 SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836 Đào Tấn Phƣơng – 1110852 ix Luận văn tốt nghiệp Hình 4.11 Độ đục nƣớc thải thủy sản trƣớc sau tuyên thí nghiệm xác định khoảng cách điện cực 42 Hình 4.12 Nồng độ COD trƣớc sau tuyển thí nghiệm xác định khoảng cách điện cực 42 Hình 4.13 Độ đục nƣớc thải thủy sản trƣớc sau tuyển phƣơng pháp tuyển điện phân thời gian lƣu khác 44 Hình 4.14 Nƣớc thải thủy sản trƣớc sau tuyển với thời gian lƣu khác 44 Hình 4.15 Nồng độ COD nƣớc thải thủy sản trƣớc sau tuyển phƣơng pháp tuyển điện hóa thời gian lƣu khác 45 Hình 4.16 Nƣớc thải thủy sản trƣớc sau q trình tuyển điện hóa 47 Hình 4.17 Nồng độ tiêu nƣớc thải thủy sản trƣớc sau trình tuyển điện hóa 47 SVTH: Doãn Thị Ngọc Mai – 1110836 Đào Tấn Phƣơng – 1110852 x ... điện cực bể tuyển điện phân: Ở anode: 2H2O – 4e- O2 + 4H+ (2.1) Ở cathode: 4H2O + 4e - 2H2 + 4OH (2.2) 2.4.2 Cơ chế trình tuyển điện Trong bể có đặt hệ thống điện cực đáy bể Dòng điện chiều điện. .. tiết 2.4 TUYỂN NỔI ĐIỆN PHÂN 2.4.1 Khái niệm tuyển điện Theo Nguyễn Thị Thu Thủy (2000) tuyển điện phƣơng pháp dựa sở điện ly nƣớc tạo thành dịng khí nhỏ, điện cực sử dụng đƣợc đặt đáy bể Trịnh... CÁC LOẠI TUYỂN NỔI VÀ ƢU NHƢỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG Theo Lê Hoàng Việt & Nguyễn Võ Châu Ngân (2014) bể tuyển đƣợc chia thành nhóm chính: (1) bể tuyển theo lƣợng riêng, (2) bể tuyển khí 2.3.1 Tuyển theo