TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BÔ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG --------- LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG KHẢO SÁT VÀ SO SÁNH HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƢỚC THẢI THỦY SẢN BẰNG CÁC HÓA CHẤT KHÁC NHAU Cán bộ hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện: Ts. Nguyễn Võ Châu Ngân Lƣơng Thị Diễm Thúy MSSV: 1110868 K37 Cần Thơ, 11/2014 Luận văn tốt nghiệp Đại học XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) i Luận văn tốt nghiệp Đại học TÓM TẮT Hiện nay có rất nhiều phƣơng pháp để xử lý nƣớc thải, mỗi phƣơng pháp có những ƣu nhƣợc điểm khác nhau tùy vào từng loại nƣớc thải và thành phần của nó mà lựa chọn phƣơng pháp xử lý thích hợp. Phƣơng pháp keo tụ đƣợc áp dụng phổ biến vì tính hiệu quả loại bỏ các chất rắn lơ lửng, huyền phù trong nƣớc đặc biệt là với các chất khó hoặc không bị thủy phân. Trong đó chất keo tụ lại ảnh hƣởng đến hiệu suất xử lý đáng kể, việc lựa chọn hóa chất keo tụ hiệu quả cũng nhƣ kinh tế luôn đƣợc quan tâm. Đề tài “So sánh hiệu quả xử lý nƣớc thải chế biến thủy sản bằng các hóa chất khác nhau” nhằm tìm ra thông số thích hợp của các chất keo tụ trong quá trình xử lý nƣớc thải chế biến thủy sản. Nghiên cứu đƣợc thực hiện trên bộ thí nghiệm Jartest trong phòng thí nghiệm để xác định loại chất keo tụ và thông số thích hợp cho quá trình keo tụ. Đối tƣợng nghiên cứu trong đề tài là nƣớc thải từ nhà máy chế biến thủy sản thu thập từ nhà máy Chế biến Thủy sản Panga Mekong - Ban và Toi Foods Corporation, khu công nghiệp Trà Nóc II, quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ. Kết quả nghiên cứu của các thí nghiệm đã xác định đƣợc các thông số thích hợp cho quá trình keo tụ là 500 mg/L PAC kết hợp 1,5 mg/L polymer và 500 mg/L PAC kết hợp với 2,5 mg/L gel. Ở pH khoảng 6 - 7 khi kết hợp PAC cho hiệu quả xử lý cao. Các số liệu sau quá trình thí nghiệm đƣợc phân tích SPSS sự khác biệt mức ý nghĩa 5% giữa các mẫu. Kết quả cho thấy sử dụng PAC kết hợp với polymer thì hiệu quả xử lý cao hơn khi sử dụng PAC kết hợp với gel nhƣng giá thành cao hơn, liều lƣợng sử dụng các hóa chất không chênh lệch nhiều. Gel xử lý độ đục khá tốt hiệu suất xử lý cao. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) ii Luận văn tốt nghiệp Đại học LỜI CẢM TẠ Trong suốt quá trình thực hiện đề tài, em luôn nhận đƣợc sự ủng hộ và giúp đỡ nhiệt tình từ ngƣời thân, thầy cô và bạn bè. Nhân đây em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến những ngƣời đã giúp đỡ em tận tình trong quá trình làm luận văn: Lời cảm ơn chân thành đến cha mẹ, những Ngƣời đã sinh ra và nuôi dƣỡng con nên ngƣời, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho con trong quá suốt trình học tập Lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Võ Châu Ngân và thầy Nguyễn Xuân Hoàng, ngƣời Thầy đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ và luôn dành sự động viên, khích lệ tinh thần cho em. Nhân đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến tất cả quý thầy cô thuộc Bộ môn Kỹ thuật Môi trƣờng đã giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến tập thể lãnh đạo và nhân viên của Nhà máy chế biến thủy sản Panga Mê Kông đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn thân thiết đến tất cả bạn bè, những ngƣời đã luôn sát cánh cùng em, sẵn sàng giúp đỡ, động viên em trong quá trình thực hiện luận văn. Cuối lời, con mong cha mẹ mãi là điểm tựa vững chắc cho con. Chúc quý thầy cô luôn dồi dào sức khỏe, thành công trong công việc và cuộc sống. Cần thơ, ngày tháng năm 2014 Sinh viên thực hiện Lƣơng Thị Diễm Thúy SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) iii Luận văn tốt nghiệp Đại học MỤC LỤC XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ............................................................. i TÓM TẮT ĐỀTÀI....................................................................................................... i LỜI CẢM TẠ ............................................................................................................. ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iv DANH SÁCH BẢNG ............................................................................................... vi DANH SÁCH HÌNH ................................................................................................ vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... ix CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU ........................................................................................ 1 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ .............................................................................................. 1 1.2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI ..................................................................................... 2 CHƢƠNG 2. LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU .................................................................... 3 2.1 THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN ..... 3 2.2 TÁC ĐỘNG CỦA NƢỚC THẢI THỦY SẢN ............................................ 5 2.3 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI THỦY SẢN ....................... 6 2.3.1 Phƣơng pháp xử lý cơ học...................................................................... 6 2.3.2 Các phƣơng pháp xử lý hóa học và hóa lý ............................................. 6 2.3.3 Các phƣơng pháp xử lý sinh học ............................................................ 7 2.4 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP KEO TỤ TẠO BÔNG ................................................................................................... ...7 2.4.1 Khái niệm ............................................................................................... 7 2.4.2 Quá trình keo tụ ...................................................................................... 7 2.4.3 Bản chất của các hạt keo trong nƣớc...................................................... 9 2.4.4 Cơ chế của quá trình keo tụ .................................................................. 10 2.4.5 Phƣơng pháp keo tụ .............................................................................. 13 2.4.6 Các chất keo tụ ..................................................................................... 13 2.4.7 Các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất keo tụ ......................................... 16 2.4.8 Trợ keo tụ ............................................................................................. 19 2.4.9 Một số hiệu quả của quá trình keo tụ ................................................... 20 CHƢƠNG 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................................... 22 3.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM THỰC HIỆN ............................................... 22 3.2 ĐỐI TƢỢNG THÍ NGHIỆM...................................................................... 22 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) iv Luận văn tốt nghiệp Đại học 3.3 PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU................................................................ 22 3.3.1 Vật liệu thí nghiệm ............................................................................... 22 3.3.2 Phƣơng tiện thí nghiệm ........................................................................ 22 3.4 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................................. 23 3.4.1 Bố trí thí nghiệm .................................................................................. 23 4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CÁC THÔNG SỐ HÓA LÝ CỦA NƢỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN PANGA MÊKÔNG ....................... 31 4.2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM JARTEST ......................................................... 32 4.2.1 Thí nghiệm 1: định hƣớng xác định liều lƣợng PAC và thời gan lắng 32 4.2.2 Thí nghiệm 2: khảo sát ảnh hƣởng của pH đến hiệu quả xử lý độ đục và COD, qua đó xác định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ .............................. 35 4.2.3 Thí nghiệm 3: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp polymer ... 37 4.2.4 Thí nghiệm 4: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp gel ........... 38 4.2.5 Thí nghiệm 5: Xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC ........ 39 4.2.6 Thí nghiệm 6: xác định liều lƣợng Gel thích hợp với PAC ................. 43 CHƢƠNG V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................... 49 5.1 KẾT LUẬN ................................................................................................. 49 5.2 KIẾN NGHỊ ................................................................................................ 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 50 PHỤ LỤC ................................................................................................................. 55 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) v Luận văn tốt nghiệp Đại học DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Đặc trƣng ô nhiễm nƣớc thải chế biến thủy sản.......................................... 3 Bảng 2.2 Thành phần nƣớc thải chế biến thủy sản ..................................................... 4 Bảng 2.3 Thống kê khả năng có thể đạt đƣợc khi xử lý bằng quá trình keo tụ .......... 8 Bảng 2.4 Ƣu và nhƣợc điểm của các chất đông tụ - keo tụ ...................................... 14 Bảng 2.5 Đặc điểm lý hóa của các chất keo ............................................................ 15 Bảng 2.6 pH thích hợp cho hoạt động của các chất keo tụ ...................................... 20 Bảng 2.7 So sánh hiệu suất loại bỏ chất ô nhiễm có và không sử dụng hóa chất .... 21 Bảng 2.8 Mức độ keo tụ của FeCl3 ở pH = 7,5, liều lƣợng 800 mg/L .................... 21 Bảng 2.9 Mức độ keo tụ của PAC ở pH = 8,5, liều lƣợng 900 mg/L ..................... 21 Bảng 3.1 Phƣơng pháp phân tích các thông số......................................................... 23 Bảng 0.1. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu của nƣớc thải ...................................... 32 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) vi Luận văn tốt nghiệp Đại học DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1 Cấu tạo điện tích của hạt keo ..................................................................... 10 Hình 2.2 Điện tích trên hạt lơ lửng khi giải thích bằng lý thuyết hai lớp ................ 11 Hình 2.3 Thêm các ion trái dấu hóa trị 3 để giảm điện tích thực trên các hạt rắn .. 11 Hình 3.1 Mẫu nƣớc thải đƣợc lấy tại cống ra của phân xƣởng fillet........................ 22 Hình 3.2 Bộ Jartest Lovibond ................................................................................... 23 Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm định hƣớng chọn liều lƣợng chất keo tụ .............. 25 Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm Jartest xác định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ bằng PAC .................................................................................................................. 26 Hình 3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng chất keo tụ thích hợp kết hợp với polymer........................................................................................................ 27 Hình 3.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng chất keo tụ thích hợp kết hợp với gel ................................................................................................................ 28 Hình 3.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng polymer ............................... 29 Hình 3.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng gel ........................................ 30 Hình 4.1 Biểu đồ ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC đến hiệu suất loại bỏ COD .. 33 Hình 4.2 Biểu đồ ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC đến hiệu suất loại bỏ độ đục 34 Hình 4.3 Ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất loại bỏ COD ......................................... 35 Hình 4.4 Ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất loại bỏ độ đục ...................................... 36 Hình 4.5 Hiệu quả loại bỏ COD sau keo tụ bằng PAC và cố định 0,5 mg/L polymer ..................................................................................................................... 37 Hình 4.6 Hiệu quả loại bỏ độ đục sau keo tụ bằng PAC, cố định 0,5 mg/L polymer ..................................................................................................................... 37 Hình 4.7 Biểu đồ loại bỏ COD sau keo tụ bằng PAC và cố định 0,5 mg/L gel ........... .................................................................................................................................. 38 Hình 4.8 Biểu đồ loại bỏ độ đục sau keo tụ bằng PAC và cố định 0,5 mg/L gel ......... .................................................................................................................................. 39 Hình 4.9 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại bỏ COD ..................................................................................................................... 40 Hình 4.10 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại bỏ độ đục .................................................................................................................. 41 Hình 4.11 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại bỏ photpho ................................................................................................................ 42 Hình 4.12 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến Ph................. 43 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) vii Luận văn tốt nghiệp Đại học Hình 4.13 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại bỏ ni-tơ...................................................................................................................... 43 Hình 4.14 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại bỏ SS ......................................................................................................................... 44 Hình 4.15 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ COD .......................................................................................................................... 45 Hình 4.16 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ độ đục ....................................................................................................................... 46 Hình 4.17 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ photpho ..................................................................................................................... 47 Hình 4.18 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ SS .............................................................................................................................. 48 Hình 4.19 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến pH ........................ 48 Hình 4.20 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ nitơ ............................................................................................................................ 49 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) viii Luận văn tốt nghiệp Đại học DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT COD ĐV SS Ntổng nhu cầu oxy hóa học đầu vào chất rắn lơ lửng nitơ tổng Ptổng photpho tổng QCVN quy chuẩn Việt Nam TCVN tiêu chuẩn Việt Nam SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) ix Luận văn tốt nghiệp Đại học CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Với vị trí địa lý thuận lợi, khí hậu nhiệt đới gió mùa pha chút ôn đới, địa hình đa dạng trải dài từ Bắc vào Nam, đƣờng bờ biển dài, sông ngòi chằng chịt… tất cả những điều đó tạo điều kiện cho Việt Nam phát triển ngành nuôi trồng thủy sản. Nuôi trồng, đánh bắt và chế biến thủy sản là một ngành kinh tế quan trọng của Việt Nam, đem lại nguồn lợi không nhỏ vào sự phát triển kinh tế của đất nƣớc. Vị trí của xuất khẩu thủy sản Việt Nam khá vững chắc và hiện nằm trong 10 nƣớc có giá trị thủy sản xuất khẩu hàng đầu thế giới. Theo thống kê của Tổng Cục Hải quan, tổng xuất khẩu thủy sản cả nƣớc năm 2013 đạt 6,7 tỷ USD, tăng 9,6% so với năm 2012. Trong đó đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là một vùng có thế mạnh về chế biến và xuất khẩu thủy sản đem lại lợi nhuận kinh tế đáng kể cho Việt Nam nói chung và của ngƣời dân nuôi trồng thủy sản nói riêng, với 606.000 ha mặt nƣớc nuôi thủy sản cùng giá trị xuất khẩu hàng tỉ USD mỗi năm (Tổng Cục Thủy sản, 2013). Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích mang lại thì sự phát triển của ngành chế biến thủy sản (CBTS) cũng làm cho vấn đề ô nhiễm môi trƣờng ngày càng lớn. Ngành chế biến thủy sản tác động đến môi trƣờng với những đặc trƣng cơ bản nhƣ khí thải gây ô nhiễm môi trƣờng bởi những mùi hôi phát sinh từ nguồn phế thải đƣợc lƣu trữ trong quá trình sản xuất. Chất thải rắn từ các dây chuyền chế biến thủy sản gồm đầu, xƣơng, vây, nội tạng mực và cá… Nƣớc thải trong sản xuất chế biến (chiếm 85 - 90% tổng lƣợng nƣớc thải) từ hoạt động rửa nguyên liệu, chế biến… Trong các nguồn phát sinh ô nhiễm từ dây chuyền chế biến thủy sản thì nƣớc thải là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng nhất vì đổ vào môi trƣờng lƣợng nƣớc thải lớn có nồng độ ô nhiễm cao do tiếp nhận nguồn protein và lipid từ mực, tôm, cá. Theo kết quả điều tra thì các chế biến đông lạnh có lƣợng nƣớc thải lớn hơn các nhà máy chế biến khô, nƣớc mắm, đồ hộp (Tổng Cục Thủy sản, 2014). Trong quá trình chế biến thủy sản, sự khác biệt trong nguyên liệu thô và sản phẩm cuối liên quan đến sự khác nhau trong quá trình sản xuất, dẫn đến tiêu thụ nƣớc khác nhau (cá da trơn 5 - 7 m3/tấn sản phẩm; tôm đông lạnh 4 - 6 m3/tấn sản phẩm; surimi 20 - 25 m3/tấn sản phẩm; thủy sản đông lạnh hỗn hợp 4 - 6 m3/tấn sản phẩm …). Mức độ ô nhiễm của nƣớc thải từ quá trình chế biến thủy sản thay đổi rất lớn phụ thuộc vào nguyên liệu thô (tôm, cá, cá mực, bạch tuộc, cua, nghiêu, sò…), sản phẩm, thay đổi theo mùa vụ, và thậm chí ngay trong ngày làm việc. Đặc biệt đối với dây chuyền chế biến tra thì nồng độ các chất ô nhiễm này rất cao: pH từ 6,5 - 7,0, SS từ 500 - 1.200 mg/L, COD từ 800 - 2.500 mgO2/L, BOD5 từ 500 - 1.500 mgO2/ L, tổng N từ 100 - 300 mg/L, tổng P từ 50 - 100 mg/L, dầu và mỡ 250 - 830 mg/L. Nƣớc thải có khả năng phân hủy sinh học cao thể hiện qua tỉ lệ BOD/COD, tỷ lệ này thƣờng dao động từ 0,6 đến 0,9. Đặc biệt, đối với nƣớc thải phát sinh từ chế biến cá da trơn có nồng độ dầu và mỡ rất cao từ 250 đến 830 mg/L (Tổng Cục Môi trƣờng, 2009). Nƣớc thải sơ chế thủy sản là loại nƣớc thải có hàm lƣợng chất hữu cơ cao có khả năng phân hủy sinh học cao (Lâm Minh Triết et al., 2006). Chính lý do trên, đề tài “Khảo sát và so sánh hiệu quả xử lý nước thải thủy sản bằng các hóa chất khác nhau” đƣợc thực hiện nhằm nghiên cứu công đoạn tiền xử SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 1 Luận văn tốt nghiệp Đại học lý nƣớc thải nhà máy chế biến thủy sản, giảm độ màu và SS để nƣớc thải đầu ra đạt chuẩn xả thải. 1.2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Mục tiêu chung: đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải thủy sản bằng các hóa chất khác nhau. Mục tiêu cụ thể: - Nghiên cứu xác định các thông số vận hành (độ pha loãng, nồng độ chất keo tụ, pH… ). - Giảm hàm lƣợng các chất ô nhiễm trong nƣớc thải phát sinh từ quy trình chế biến nhƣ độ màu, SS và nồng độ COD từ đó làm giảm chi phí cho hệ thống xử lý nƣớc thải, đồng thời mang lại hiệu quả kinh tế cho nhà máy. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 2 Luận văn tốt nghiệp Đại học CHƢƠNG 2. LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN Nƣớc thải sản xuất bẩn có thể chứa các loại tạp chất khác nhau, có loại chứa chất bẩn chủ yếu là vô cơ, có loại chứa chất bẩn chủ yếu là hữu cơ. Đa số các loại nƣớc thải sản xuất đều chứa hỗn hợp các chất bần (Trần Hiếu Nhuệ, 2001). Theo Lâm Minh Triết (2006), công nghiệp chế biến thủy sản là một trong các ngành phát triển khá mạnh ở khu vực phía Nam. Bên cạnh những lợi ích đạt đƣợc về kinh tế - xã hội, ngành công nghiệp này cũng phát sinh nhiều vấn đề môi trƣờng bức xúc. Nƣớc thải thủy sản có thành phần ô nhiễm vƣợt quá tiêu chuẩn thải cho phép nhiều lần, đây là một trong những ngành công nghiệp có tải lƣợng ô nhiễm cao. Với đặc tính dòng thải giàu chất hữu cơ, nitơ, photpho, các phụ phế phẩm phân hủy tạo mùi hôi khó chịu… gây mất cảm quan và mỹ quan cho cộng đồng, ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời, nguy hiểm cho môi trƣờng và sinh thái. Nƣớc thải ngành chế biến thủy sản chứa phần lớn các chất thải hữu cơ có nguồn gốc từ động vật và có thành phần chủ yếu là protein và các chất béo. Trong nƣớc thải chứa các chất nhƣ cacbonhydrat, protein, chất béo… khi xả vào nguồn nƣớc sẽ làm suy giảm nồng độ ô-xy hòa tan trong nƣớc do vi sinh vật (VSV) sử dụng ô-xy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Các chất rắn lơ lửng làm cho nƣớc đục hoặc có màu, làm hạn chế độ sâu tầng nƣớc đƣợc ánh sáng chiếu xuống gây ảnh hƣởng đến quá trình quang hợp của tảo, rong rêu… Các chất dinh dƣỡng (N, P) với nồng độ cao gây ra hiện tƣợng phú dƣỡng nguồn nƣớc, rong tảo phát triển làm suy giảm chất lƣợng nguồn nƣớc. Các VSV đặc biệt vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nƣớc là nguồn ô nhiễm đặc biệt. Con ngƣời trực tiếp sử dụng nguồn nƣớc nhiễm bẩn hay qua các nhân tố lây bệnh sẽ truyền dẫn các bệnh dịch cho con ngƣời nhƣ bệnh lỵ, thƣơng hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đƣờng tiết niệu, tiêu chảy cấp tính… Nồng độ ô nhiễm của nƣớc thải tinh thủy sản thể hiện cụ thể ở bảng sau. Bảng 2.1 Đặc trƣng ô nhiễm nƣớc thải chế biến thủy sản Thông số Khoảng giá trị BOD (mg/L) 300 - 2000 (1000) COD (mg/L) 500 - 3000 (1500) Cặn không tan (mg/L) 200 - 1000 (500) TN (mg/L) 50 - 200 (100) TP (mg/L) 10 - 100 (30) (Nguồn: Lê Văn Cát, 2007) Hầu hết các loại hình công nghệ CBTS đều có nhu cầu sử dụng nƣớc khá lớn cho nhiều công đoạn: chế biến, bảo quản nguyên liệu và sản phẩm. Tất cả những công đoạn này phát sinh một lƣợng lớn nƣớc thải trong quá trình sản xuất. Lƣu lƣợng thải của một cơ sở chế biến thủy sản xấp xỉ 90% lƣợng nƣớc cấp hàng ngày với điều kiện tách triệt để nguồn nƣớc mƣa. Cũng có cùng nhận định về lƣu lƣợng Lâm SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 3 Luận văn tốt nghiệp Đại học Minh Triết (2013) cho rằng “Lƣu lƣợng nƣớc thải đƣợc tính trên một đơn vị khá lớn, thƣờng từ 30 - 80 m3 nƣớc thải cho một tấn thành phẩm”. Tổng lƣợng nƣớc thải công nghiệp CBTS ƣớc tính trong năm 2004 vào khoảng 27,1 triệu m3. Theo quy mô và cơ cấu sản phẩm, lƣợng nƣớc thải từ CBTS đông lạnh lớn hơn rất nhiều so với các nhóm sản phẩm khác, chiếm tới 61,2% tổng lƣợng thải và có đủ thành phần tính chất đặc trƣng cho nƣớc thải của ngành CBTS. Theo Lê Văn Cát (2007), dựa trên các sản phẩm tiêu thụ, chế biến thủy sản có thể phân loại: - Sản xuất hàng đông lạnh - Sản xuất đồ hộp - Sản xuất hàng khô, ƣớp, tẩm gia vị - Sản xuất hàng từ dạng xay nhuyễn - Chế biến thức ăn gia súc Mức độ ô nhiễm dòng nƣớc thải của CBTS biến động rất mạnh phụ thuộc vào sản phẩm chế biến, sản phẩm chế biến thay đổi theo mùa, vụ thậm chí ngay trong ngày làm việc. Theo Chowdhury et al. (2010) chất hữu cơ trong nƣớc thải CBTS thƣờng có nồng độ cao: BOD5 từ 1200 - 6000 mg/L, COD từ 3.000 - 10000 mg/L. Nitơ và photpho có mặt trong nƣớc thải CBTS với thành phần nhỏ nhƣng các chất rắn lơ lửng khá cao từ 2000 - 3000 mg/L. Trong quá trình chế biến thủy sản, sự khác biệt trong nguyên liệu thô và thành phẩm liên quan đến sự khác nhau trong quá trình sản xuất, dẫn đến tiêu thụ nƣớc khác nhau. Do sự phong phú và đa dạng về loại nguyên liệu và sản phẩm nên thành phần và tính chất nƣớc thải công nghiệp chế biến các loại thủy sản cũng hết sức đa dạng và phức tạp. Bảng 2.2 Thành phần nƣớc thải chế biến thủy sản Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ Tôm đông lạnh Cá da trơn (cá tra, cá basa) Thủy sản đông lạnh hỗn hợp pH - 6,5 - 9,0 6,5 - 7,0 5,5 - 9,0 SS mg/L 100 - 300 500 - 1.200 50 - 194 COD mgO2/L 800 - 2.000 800 - 2.500 694 - 2.070 BOD5 mgO2/L 500 - 1.500 500 - 1.500 391 - 1.539 N tổng mg/L 50 - 200 100 - 300 30 - 100 P tổng mg/L 10 – 120 50 - 100 3 - 50 Dầu mỡ mg/L - 250 - 830 2,4 - 100 (Nguồn: Tổng Cục Môi trường, 2009) Dựa vào Bảng 2.2 cho thấy thành phần nƣớc thải phát sinh từ ngành chế biến thủy sản có nồng độ COD, BOD5, chất rắn lơ lửng, tổng nitơ và tổng photpho cao. Nƣớc SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 4 Luận văn tốt nghiệp Đại học thải có khả năng phân thủy sinh học cao thể hiện qua tỉ lệ BOD/COD dao động từ 0,6 đến 0,9. Đặc biệt đối với nƣớc thải phát sinh từ chế biến cá da trơn có nồng độ dầu và mỡ rất cao từ 250 đến 830 mg/L. Nồng độ photpho trong nƣớc thải chế biến tôm rất cao có thể lên đến trên 120 mg/L. 2.2 TÁC ĐỘNG CỦA NƢỚC THẢI THỦY SẢN Nƣớc thải sản xuất trong ngành CBTS chiếm khoảng 85 - 90% tổng lƣợng nƣớc thải và chủ yếu đƣợc tạo ra từ các quá trình sau: - Nƣớc rửa trong công đoạn xử lý, chế biến, hoàn tất sản phẩm - Nƣớc vệ sinh nhà xƣởng, trang thiết bị, dụng cụ - Từ các thiết bị công nghệ nhƣ nƣớc giải nhiệt, nƣớc ngƣng Tùy thuộc vào loại hình và trình độ công nghệ chế biến, đặc tính nguyên liệu và yêu cầu về chất lƣợng sản phẩm mà nƣớc thải từ các nguồn phát sinh có sự khác biệt về thành phần, tính chất, lƣu lƣợng cũng nhƣ chế độ thải nƣớc. Nƣớc thải từ chế biến sản phẩm đông lạnh, sản phẩm ăn liền, đồ hộp và sản xuất agar đƣợc tạo ra gần nhƣ liên tục từ hầu hết các công đoạn sản xuất, trong đó chủ yếu là từ xử lý nguyên liệu và chế biến sản phẩm. Nƣớc thải từ chế biến đồ khô phần lớn tập trung ở khâu xử lý nguyên liệu. Trong chế biến mắm và bột cá, ngoài công đoạn rửa nguyên liệu còn tạo ra nhiều nƣớc thải xả theo đợt từ vệ sinh định kỳ thiết bị máy móc. Riêng đối với sản xuất bột cá, còn phát sinh một lƣợng nƣớc thải có hàm lƣợng hữu cơ rất cao từ công đoạn ép cá. Nƣớc thải sinh hoạt tại các cơ sở chế biến thủy sản thƣờng chiếm từ 10 - 15% tổng lƣợng nƣớc thải, đƣợc phát sinh ra từ quá trình phục vụ cho nhu cầu ăn, uống, tắm, rửa, vệ sinh… của ngƣời lao động. Nƣớc thải CBTS thƣờng chứa nhiều các thành phần hữu cơ tồn tại chủ yếu ở dạng keo, phân tán mịn, tạp chất lơ lửng tạo nên độ màu, độ đục cho dòng thải. Nƣớc thải thƣờng có mùi khó chịu, độc hại do quá trình phân hủy sinh học. Thành phần không tan và dễ lắng chủ yếu là các mảnh vụn xƣơng thịt, vây, vẩy… và còn có các tạp chất vô cơ nhƣ cát, sạn… Để đánh giá hiện trạng nƣớc thải ngành chế biến thủy sản một cách đúng đắn cần tìm hiểu về tính chất nguyên liệu, các thành phần cấu tạo nên nguyên liệu thủy sản. - Nƣớc: chiếm tỷ lệ khá lớn từ 60 - 80% trọng lƣợng cơ thể động vật thủy sản và tồn tại ở hai dạng chủ yếu là nƣớc tự do và nƣớc liên kết. - Protit: là thành phần chính trong tổ chức cơ thịt động vật chiếm 15 - 25% trọng lƣợng phần thịt ăn đƣợc. Quá trình phân giải protit diễn ra rất nhanh dƣới tác dụng xúc tác đặc hiệu của các nhóm enzym. Ở các loại thủy sản quá trình này diễn ra rất nhanh khiến nguyên liệu dễ bị hƣ hỏng, ƣơn thối sau khi đánh bắt. - Lipit: trong cơ thể nguyên liệu thủy sản luôn luôn tỷ lệ nghịch với lƣợng nƣớc và thƣờng dao động trong khoảng 0,7 - 8% phần thịt ăn đƣợc. Lipit không tan trong nƣớc, chứa nhiều axit béo không no, cấu tạo mạch dài, không đông đặc ở nhiệt độ thƣờng và dễ bị ô-xy hóa gây hiện tƣợng ôi hóa tạo ra các mùi khó chịu. - Enzim: ở động vật thủy sản có hoạt tính sinh học mạnh kết hợp với cơ thịt mềm, lỏng lẻo, chứa nhiều nƣớc do đó làm tăng khả năng phân giải gây ra dễ hƣ hỏng, ƣơn thối sản phẩm và phát sinh các mùi độc hại. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 5 Luận văn tốt nghiệp Đại học - Chất khoáng: khá phong phú, trong đó chiếm một lƣợng tƣơng đối lớn là các chất Ca, P, Fe, Na, K, I, Cl. Vitamin chủ yếu là các loại A, D, B trong đó hàm lƣợng vitamin A, D lớn hơn nhiều so với động vật trên cạn. - Nitơ: là một thành phần có trong chất chiết trong tổ chức cơ thịt các loại thủy sản, khi bị phân hủy sẽ tạo ra các sản phẩm có mùi tanh, hôi thối nhƣ Amoniac, Trimetylamin, Ure, Sunfua-hydro. Ảnh hƣởng của ngành chế biến thủy sản đến môi trƣờng có sự khác nhau đáng kể, không chỉ phụ thuộc vào loại hình chế biến, mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhƣ quy mô sản xuất, sản phẩm, nguyên liệu đầu vào, mùa vụ, trình độ công nghệ sản xuất, trình độ tổ chức quản lý sản xuất… trong đó yếu tố kỹ thuật, công nghệ và tổ chức quản lý sản xuất có ảnh hƣởng quyết định đến vấn đề bảo vệ môi trƣờng của từng doanh nghiệp. Một số tác động đặc trƣng của ngành chế biến thủy sản gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng có thể kể đến nhƣ sau: - Ô nhiễm không khí: mùi hôi phát sinh từ việc lƣu trữ các phế thải trong quá trình sản xuất, khí thải từ các máy phát điện dự phòng. Trong các nguồn ô nhiễm không khí, mùi là vấn đề chính đối với các nhà máy chế biến thủy sản. - Chất thải rắn phát sinh chủ yếu từ quá trình chế biến bao gồm các loại đầu vỏ tôm, vỏ nghêu, da/mai mực, nội tạng mực và cá… - Nƣớc thải sản xuất trong chế biến thủy sản chiếm 85 - 90% tổng lƣợng nƣớc thải, chủ yếu từ các công đoạn nhƣ rửa trong xử lý nguyên liệu, chế biến, hoàn tất sản phẩm, vệ sinh nhà xƣởng và dụng cụ, thiết bị, và nƣớc tải sinh hoạt. Trong các nguồn phát sinh ô nhiễm, nƣớc thải là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trƣờng bởi phát sinh thể tích nƣớc thải lớn với nồng độ ô nhiễm cao nếu không đƣợc xử lý thích hợp. 2.3 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI THỦY SẢN 2.3.1 Phƣơng pháp xử lý cơ học Phƣơng pháp này thƣờng là giai đoạn sơ bộ trong quá trình xử lý nƣớc thải sản xuất. Phƣơng pháp này dùng để loại các tạp chất không tan (còn gọi là các tạp chất hữu cơ) trong nƣớc. Các tạp chất này có thể dạng vô cơ hay hữu cơ. Các phƣơng pháp cơ học thƣờng dùng là lọc qua lƣới; lắng; xic-lon thủy lực; lọc qua lớp vật liệu cát và quay ly tâm (Trần Hiếu Nhuệ, 2001). 2.3.2 Các phƣơng pháp xử lý hóa học và hóa lý Phƣơng pháp này đƣợc dùng để thu hồi các chất quý hoặc để khử các chất độc hoặc các chất ảnh hƣởng xấu đối với giai đoạn làm sạch sinh hóa sau này (Trần Hiếu Nhuệ, 2001). Theo Trần Hiếu Nhuệ (2001), phƣơng pháp hóa học - sử dụng các hóa chất cho vào nƣớc thải - tạo phản ứng hóa học giữa hóa chất cho vào với các chất bẩn trong nƣớc thải. Kết quả tạo thành các chất kết tủa hoặc chất tan nhƣng không độc. Điển hình của các phƣơng pháp hóa học là phƣơng pháp trung hòa nƣớc thải chứa kiềm hoặc axit, phƣơng pháp keo tụ và phƣơng pháp oxy hóa - khử. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 6 Luận văn tốt nghiệp Đại học 2.3.3 Các phƣơng pháp xử lý sinh học Phƣơng pháp này thƣờng dùng để loại các chất phân tán nhỏ, keo và hòa tan hữu cơ (đôi khi cả vô cơ) khỏi nƣớc thải. Phƣơng pháp này dựa vào khả năng sống của VSV. Chúng sử dụng các chất hữu cơ có trong nƣớc thải làm nguồn dinh dƣỡng nhƣ cacbon, nitơ, photpho, kali… Trong quá trình dinh dƣỡng các VSV sẽ nhận các chất để xây dựng tế bào và sinh năng lƣợng nên sinh khối của nó tăng lên. Theo Trần Hiếu Nhuệ (2001) ngƣời ta phân biệt hai giai đoạn, chúng diễn ra với tốc độ khác nhau: - Giai đoạn hấp phụ các chất phân tán nhỏ, keo và hòa tan (dạng hữu cơ và vô cơ) lên bề mặt tế bào VSV. - Giai đoạn phân hủy các chất đã hấp phụ và qua màng vào trong tế bào VSV. Đó là các phản ứng sinh hóa (ô-xy hóa và khử). 2.4 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP KEO TỤ TẠO BÔNG 2.4.1 Khái niệm Ngô Xuân Trƣờng et al. (2008) cho rằng keo tụ - kết bông là một trong những hình thức xử lý nƣớc thải làm các chất lơ lửng và các chất keo kết tủa lại thành những hạt cặn có kích thƣớc lớn hơn hoặc kết thành những bông cặn và có thể loại ra khỏi nƣớc bằng cách để lắng hoặc lọc chậm. Nhờ keo tụ nƣớc trở nên trong hơn và các vi trùng gây bệnh bám vào các hạt sẽ bị khử đi. Jarvis (2005) trích dẫn từ Cornwell và Bishop (1983), Gregory et al. (1997) cho rằng đông tụ là quá trình làm thay đổi tính chất của các hạt keo về phƣơng diện hóa học, qua đó giúp chúng có thể tiến đến gần nhau hơn và tạo thành các hạt keo có kích thƣớc lớn hơn. Trong khi đó, keo tụ đƣợc định nghĩa là quá trình liên kết các hạt lơ lửng có kích thƣớc nhỏ thành những hạt có kích thƣớc lớn hơn. Thông thƣờng keo tụ là giai đoạn tiếp theo của quá trình đông tụ nhằm liên kết các hạt keo đã bị phá vỡ trạng thái ổn định để tạo thành các bông cặn có kích thƣớc và khối lƣợng phân tử lớn hơn từ đó có thể tự lắng đƣợc nhờ trọng lực (Tripathy và De, 2006). 2.4.2 Quá trình keo tụ Keo tụ là quá trình nhằm loại bỏ các chất không hòa tan và các hạt keo kim loại nặng tạo thành từ quá trình kết tủa. Các hạt keo kim loại nặng là các hạt keo rất nhỏ mang điện tích do đó chúng tạo lực đẩy lẫn nhau làm cho quá trình tạo bông lắng rất khó xảy ra. Quá trình keo tụ là quá trình làm mất tính ổn định của các hạt keo bằng cách trung hòa điện tích của chúng làm mất lực đẩy lẫn nhau của chúng để chúng có thể kết với nhau thành bông cặn (Nguyễn Văn Phƣớc, 2010). Theo Nguyễn Thị Thu Thủy (2006) bằng cách sử dụng quá trình keo tụ ngƣời ta còn có thể tách đƣợc hoặc làm giảm các thành phần có trong nƣớc nhƣ kim loại nặng, các chất bẩn lơ lửng, các anion PO43-… cải thiện độ đục và màu sắc của nƣớc. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 7 Luận văn tốt nghiệp Đại học Bảng 2.3 Thống kê khả năng có thể đạt đƣợc khi xử lý bằng quá trình keo tụ Các thành phần trong nƣớc Các chất vô cơ: - Độ đục - Chất rắn lơ lửng Khả năng tách tối đa +++ +++ - Photphat (PO43-) Nitrat (NO3-) Amon NH4+ Clorua (Cl-) Sunfat (SO4-) Florua (F-) +++ 0 0 -, 0, + tùy hóa chất ++ - Sắt Mangan Nhôm Đồng Kẽm Coban Niken Vanadi Asen Cadimi Crôm Chì Selen Thủy ngân Bari Xianua (CN-) +++ + +++ +++ ++ 0 0 +++ +++ ++, +++ 0, + +++ +++ ++ + 0 Các chất hữu cơ: - Màu - Mùi - COD (theo O2) - TOC (theo C) - BOD (theo O2) - Phenol (C6H5OH) - Cacbon mạch vòng - Hóa chất bảo vệ thực vật (Parathion, BHC, Dieldrin) +++ 0, + +++ +++ +++ 0 ++ +, ++ Các vi sinh vật: - Vi-rút - Vi trùng - Tảo +++ +++ ++ (Nguồn: Nguyễn Thị Thu Thủy, 2003) SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 8 Luận văn tốt nghiệp Đại học Ghi chú: 0: không giảm +: từ 0 đến 20% ++: từ 20 đến 60% +++: trên 60% Theo Nguyễn Văn Phƣớc (2010) quá trình keo tụ - tạo bông cặn diễn qua 4 bƣớc: - Nếu cần thiết phải cho CaCO3 hay Ca(HCO3)2 vào nƣớc để tăng độ kiềm của nƣớc, điều này tạo điều kiện để cho quá trình keo tụ xảy ra mà không cần tăng pH của nƣớc - Cho chất keo tụ và trợ keo tụ vào - Khuấy trộn nhanh để phân tán đều chất keo tụ trong dug dịch - Thêm chất keo tụ, khuấy chậm để các hạt có thể kết lại với nhau thành bông cặn Theo Nguyễn Thị Thu Thủy (2006) để thực hiện một quá trình keo tụ ngƣời ta phải tiến hành các bƣớc sau đây: - Định lƣợng và hòa trộn chất keo tụ, nhiệm vụ của bƣớc này là đƣa đủ số lƣợng chất keo tụ cần thiết vào trong nƣớc cần xử lý và hòa trộn đồng đều chúng trong hệ thống - Phá vỡ trạng thái ổn định của hệ keo, chất gây đục trong nƣớc - Tạo ra bông keo tụ kích thƣớc nhỏ hơn nhờ gradient vận tốc lớn để cho các chất keo bông nhỏ tạo thành - Tạo ra bông keo tụ lớn nhờ gradient vận tốc nhỏ để tách các hạt cặn ra khỏi nƣớc, có thể cần hoặc không cần chất keo tụ 2.4.3 Bản chất của các hạt keo trong nƣớc Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân (2014), Trịnh Xuân Lai (2011), trong nƣớc và nƣớc thải tồn tại 2 loại keo chính là keo kỵ nƣớc và keo ƣa nƣớc. - Keo ƣa nƣớc (hydrophilic nhƣ tinh bột, protein ở dạng hòa tan…): có khả năng kết hợp với các phân tử nƣớc tạo thành vỏ bọc hydrat, các hạt keo riêng biệt mang điện tích bé và dƣới tác dụng của các chất điện phân không bị keo tụ, do đó keo ƣa nƣớc trở nên bền vững và khó bị loại bỏ hơn. - Keo kỵ nƣớc (hydropholic nhƣ các hạt sét, các hydroxide kim loại…): là hạt không kết hợp với các phân tử nƣớc của môi trƣờng để tạo ra vỏ bọc hydrat, các hạt keo riêng biệt mang điện tích lớn, và khi điện tích này đƣợc trung hòa thì độ bền của hạt keo bị phá vỡ. Quá trình keo tụ hệ keo kỵ nƣớc thƣờng không thuận nghịch, quá trình diễn ra tới khi keo tụ hoàn toàn các hạt keo. Chúng đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nƣớc và nƣớc thải bằng phèn. Tuy nhiên nƣớc cũng có thể tác dụng với các hạt keo kỵ nƣớc ở mức nào đó, một số phân tử nƣớc thƣờng bị hấp phụ vào bề mặt các hạt keo kỵ nƣớc, tuy vậy phản ứng giữa những hạt keo ƣa nƣớc và nƣớc luôn diễn ra ở tốc độ nhanh hơn. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 9 Luận văn tốt nghiệp Đại học Một yếu tố quan trọng tạo nên tính ổn định của các hạt keo là sự hiện diện của điện tích bề mặt. Điện tích bề mặt đƣợc hình thành bởi nhiều cách khác nhau tùy theo thành phần của nƣớc thải và hạt keo. Điện thế Lớp ion đối khuếch tán Mặt trƣợt Hạt keo mang điện tích âm Thế zeta ξ Lớp ion đối cố định Khoảng cách Hình 2.1 Cấu tạo điện tích của hạt keo (Nguồn: Hoàng Văn Huệ, 2002) Theo Hoàng Văn Huệ (2002) khả năng dính kết tạo bông keo tụ tăng lên khi điện tích cả hạt giảm xuống và keo tụ tốt nhất khi điện tích của hạt bằng 0. Chính vì vậy lực tác dụng lẫn nhau giữa các hạt mang điện tích khác nhau giữ vai trò chủ yếu trong keo tụ. Lực hút phân tử tăng nhanh khi giảm khoảng cách giữa các hạt bằng cách tạo nên những chuyển động khác nhau đƣợc tạo ra do quá trình khuấy trộn. 2.4.4 Cơ chế của quá trình keo tụ Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga (2002) cơ chế của quá trình keo tụ có thể giải thích bằng mô hình hai lớp theo Hình 2.2. Những hạt rắn lơ lửng mang điện tích âm trong dung dịch sẽ hút lấy các ion trái dấu. Một số các ion trái dấu bị hút chặt vào hạt rắn đến mức chúng chuyển động cùng hạt rắn, do đó chúng tạo thành một mặt trƣợt. Xung quanh các ion trái dấu bên trong này là lớp ion bên ngoài mà hầu hết là các ion trái dấu, nhƣng chúng bị hút bám vào một cách lỏng lẻo và có thể dễ dàng bị trƣợt ra. Khi các hạt rắn mang điện tích âm chuyển động qua chất lỏng thì điện tích âm đó bị giảm bởi các ion mang điện tích dƣơng ở lớp bên trong. Hiệu số điện năng giữa các lớp cố định và lớp chuyển động gọi là thế zeta (ξ) hay thế điện động. Khác với thế nhiệt động E (là hiệu số điện thế giữa bề mặt hạt và chất lỏng). Thế zeta phụ thuộc vào E và chiều dày hai lớp, giá trị của nó sẽ xác định lực tĩnh điện đẩy của các hạt là lực cản trở lực dính kết giữa các hạt rắn với nhau. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 10 Luận văn tốt nghiệp Đại học Mặt trƣợt Lớp ion trái dấu bên ngoài Lớp ion trái dấu bên trong Hạt mang điện tích âm Hình 2.2 Điện tích trên hạt lơ lửng khi giải thích bằng lý thuyết hai lớp (Nguồn: Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, 2002) Hình 2.3 Thêm các ion trái dấu hóa trị 3 để giảm điện tích thực trên các hạt rắn (Nguồn: Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, 2002) Nếu nhƣ điện tích âm thực là điện tích đẩy và thêm vào đó tất cả các hạt còn có lực hút tĩnh điện - lực Van der Waal - do cấu trúc phân tử của các hạt, tổng hai điện tích này là điện tích đẩy thực hay một hàng rào năng lƣợng cản trở các hạt rắn liên kết lại với nhau. Nhƣ vậy mục tiêu của keo tụ là làm giảm thế zeta tức làm giảm chiều cao hàng rào năng lƣợng này tới mức tới hạn sao cho các hạt rắn không đẩy lẫn nhau bằng cách cho vào thêm các ion có điện tích dƣơng. Nhƣ vậy trong đông tụ diễn ra quá trình phá vỡ ổn định trạng thái keo của các hạt nhờ trung hòa điện tích. Hiệu quả của đông tụ phụ thuộc vào hóa trị của ion, chất đông tụ mang điện tích trái dấu với điện tích của hạt. Hóa trị của ion càng lớn thì hiệu quả đông tụ càng cao. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 11 Luận văn tốt nghiệp Đại học Nguyễn Thị Thu Thủy (2006) và Davis (2010) cho rằng quá trình đông tụ - keo tụ diễn ra theo các cơ chế sau: - Cơ chế nén lớp điện tích kép: hai phần tử keo có điện tích bề mặt giống nhau khi lại gần chúng sẽ đẩy nhau do lực đẩy tĩnh điện. Việc bổ sung các muối kim loại có khả năng thủy phân sẽ tạo ra các ion trái dấu, các ion này sẽ làm tăng mật độ điện tích trong lớp điện tích kép, gây giảm thế điện động zêta và làm giảm lực tĩnh điện. Mặt khác, giữa các phần tử tồn tại một lực hút tĩnh điện, khi mật độ các ion trái dấu trong dung dich tăng lên đến một mức độ nào đó thì lực hút Van der Walls sẽ thắng lực đẩy tĩnh điện, các hạt keo sẽ xích lại gần nhau hơn, kết dính và tạo thành bông keo tụ. Trong quá trình nén lớp điện tích kép, lực ion và điện tích của các ion trái dấu giữ vai trò quan trọng. - Cơ chế hấp phụ và trung hòa điện tích: các hạt keo hấp phụ lên bề mặt các ion dƣơng trái dấu làm thay đổi điện tích bề mặt tạo nên sự trung hòa điện tích, phá vỡ trạng thái bền vững của hệ keo. Các hạt keo hấp phụ ion trái dấu lên bề mặt song song với cơ chế nén lớp điện tích kép nhƣng cơ chế hấp phụ mạnh hơn. - Cơ chế hấp phụ bắc cầu: khi sử dụng các hợp chất cao phân tử (polymer), nhờ cấu trúc mạch dài, các đoạn phân tử polymer hấp phụ lên bề mặt các hạt keo, tạo ra cầu nối các hạt keo lại với nhau, hình thành bông keo tụ có kích thƣớc lớn làm tăng tốc độ lắng của các hạt keo (Hình 2.4). Hình 2.4 Hình thành bông cặn theo cơ chế hấp phụ bắc cầu bởi các polymer (Nguồn: Lê Hoàng Việt, 2003) Cơ chế kết tủa cùng lắng: trong quá trình keo tụ, các ion kim loại hóa trị cao nhƣ Al3+, Fe3+ tạo ra các sản phẩm thủy phân khác nhau nhƣ Fe(OH)2+, Fe(OH)2+, Fe(OH)3, Fe(OH)4-,Fe2(OH)24+, Fe3(OH)45+,Al(OH)2+, Al(OH)2+, Al(OH)3, Al(OH)4, Al(OH)24+, Al(OH)45+,… Ở một giá trị pH thích hợp sẽ hình thành các kết tủa hydroxide của sắt hoặc nhôm. Các kết tủa này sẽ hấp phụ lên bề mặt các hạt keo, cặn bẩn, các chất vô cơ, chất hữu cơ lơ lửng và hòa tan trong nƣớc và kéo các hạt này cùng lắng. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 12 Luận văn tốt nghiệp Đại học 2.4.5 Phƣơng pháp keo tụ Nguyễn Thị Thu Thủy (2006) cho rằng trong công nghệ xử lý nƣớc bằng phƣơng pháp keo tụ ngƣời ta thƣờng sử dụng: - Phƣơng pháp keo tụ dùng các chất điện ly đơn giản: o Bản chất của phƣơng pháp là cho vào nƣớc các chất điện ly ở dạng ion đơn giản ngƣợc dấu. Khi nồng độ các ion ngƣợc dấu tăng lên thì càng có nhiều ion đƣợc chuyển từ lớp khuếch tán vào lớp điện tích kép, dẫn tới việc giảm điện thế zeta, đồng thời lực đẩy tĩnh điện cũng giảm đi. o Nhờ chuyển động Brown, các hạt keo với điện tích nhỏ khi va chạm dễ kết dính bằng lực hút phân tử Van der Walls, tạo nên các bông cặn lớn hơn. Khi kích thƣớc của bông cặn đạt đến 1µm thì chuyển động Brown hết tác dụng. Nếu muốn tăng kích thƣớc bông cặn lên nữa thì cần phải tác động (khuấy trộn) để các cặn xích lại gần nhau hơn. - Phƣơng pháp keo tụ dùng hệ keo ngƣợc dấu: o Trong quá trình này ngƣời ta sử dụng muối nhôm hoặc sắt hóa trị 3, còn gọi là phèn nhôm hoặc sắt làm chất keo tụ, đây là hai loại hóa chất rất thông dụng trong xử lý nƣớc cấp, nhất là xử lý nƣớc sinh hoạt. o Các muối này đƣợc đƣa vào nƣớc dƣới dạng dung dịch hòa tan, trong dung dịch chúng phân ly thành các cation và anion theo phản ứng sau: Al2(SO4)3 → 2Al3+ + 3SO42FeCl3 → Fe3+ + 3Cl- Quan sát quá trình keo tụ dùng phèn nhôm, sắt ta thấy có khả năng tạo ra ba loại bông cặn sau: - Loại thứ nhất là tổ hợp của các hạt keo tự nhiên bị phá vỡ thế điện động zeta, loại này chiếm số ít. - Loại thứ hai gồm các hạt keo mang điện tích trái dấu nên kết hợp với nhau và trung hòa về điện tích. Loại này không có khả năng kết dính và hấp phụ trong quá trình lắng tiếp theo vì vậy số lƣợng không đáng kể. - Loại thứ ba đƣợc hình thành từ các hạt keo do thủy phân chất keo tụ với các anion có trong nƣớc nên bông cặn có hoạt tính bề mặt cao, có khả năng hấp thụ các chất bẩn trong khi lắng, tạo thành các bông cặn lớn hơn. Trong xử lý nƣớc bằng keo tụ, loại bông cặn thứ ba chiếm ƣu thế và có tính quyết định hiệu quả keo tụ nên các điều kiện ảnh hƣởng đến sự hình thành bông cặn loại này đƣợc quan tâm hơn cả. 2.4.6 Các chất keo tụ Theo Nguyễn Văn Phƣớc (2010) và Hoàng Văn Huệ (2002), chất đông tụ dùng trong xử lý nƣớc và nƣớc thải là muối nhôm, muối sắt hoặc hỗn hợp của chúng. Theo Lê Hoàng Việt, Nguyễn Võ Châu Ngân (2014), các chất keo tụ sử dụng trong xử lý nƣớc hay nƣớc thải thƣờng có những đặc điểm sau: SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 13 Luận văn tốt nghiệp Đại học - Là muối kim loại hóa trị 3 hay các polymer đã đƣợc kiểm chứng là chất keo tụ hiệu quả cao. - Không độc hay tạo ảnh hƣởng xấu cho ngƣời - Tạo thành các sản phẩm có độ hòa tan thấp hay không hòa tan ở pH thƣờng gặp của nƣớc thải (bảo đảm để lại ít dƣ lƣợng nhất) Các chất keo tụ thƣờng đƣợc sử dụng là Al2(SO4)3.FeSO4 (kết tinh), Fe2(SO4)3, FeCl3, Ca(OH)2. Bảng 2.4 Ƣu và nhƣợc điểm của các chất đông tụ - keo tụ Hóa chất Ƣu điểm Nhƣợc điểm Aluminum sulfate Al2 (SO4)3.18H2O Dễ bảo quản và sử dụng, sử dụng phổ biến, tạo ít bùn hơn khi sử dụng vôi, hiệu quả nhất ở pH 6,5 ÷ 7,5 Tạo thêm muối hòa tan trong nƣớc, chỉ hiệu quả trong một khoảng pH nhỏ Sodium Aluminate Na2Al2O4 Hiệu quả khi xử lý nƣớc cứng, liều lƣợng sử dụng thấp Sử dụng kết hợp với phèn, giá thành cao, không hiệu quả với nƣớc mềm Polyalumium Chloric Al13(OH)20(SO4)2.Cl15 Trong một vài trƣờng hợp bông cặn tạo thành dày hơn và dễ lắng hơn so với sử dụng phèn nhôm Ít phổ biến Ferric Sulfate Fe2(SO4)3 Hiệu quả ở pH = 4 ÷ 6 và pH = 8,8 ÷ 9,2 Tạo muối hòa tan trong nƣớc, cần thêm alkalinity Ferric Chlorua FeCl3.6H2O Hiệu quả ở pH = 4 ÷ 11 Tạo thêm muối hòa tan trong nƣớc, tiêu thụ lƣợng alkalinity gấp 2 lần phèn nhôm Ferrous Sulfate FeSO4.7H2O Không nhạy cảm với pH nhƣ vôi Tạo thêm muối hòa tan trong nƣớc, cần bổ sung alkalinity và oxy Vôi Ca(OH)2 Đƣợc sử dụng phổ biến và rất hiệu quả; có thể không tạo thêm muối trong nƣớc thải sau xử lý Rất phụ thuộc vào pH, tạo lƣợng bùn lớn, sử dụng quá liều sẽ cho chất lƣợng nƣớc đầu ra thấp (Nguồn: US Army of Engineer, 2001) Bảng 2.5 Đặc điểm lý hóa của các chất keo tụ Tên hóa chất Công thức Trọng lƣợng phân tử Trọng lƣợng riêng, kg/m3 Khô Dung dịch 1249 - 1281 (49%) Aluminum sulfate Al2(SO4)3.18H2O 666,7 961 - 1201 Al2(SO4)3.14H2O 594,3 961 - 1201 FeCl3 162,1 1330 - 1362 (49%) Ferric chloride SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 1346 - 1490 14 Luận văn tốt nghiệp Đại học Ferric sulfate Fe2(SO4)3 Fe2(SO4)3.3H2O Ferrous sulfate FeSO4.7H2o Vôi Ca(OH)2 400 454 1121 - 1153 278,0 993 - 1057 56 theo CaO 561 - 801 (Nguồn: Metcalf & Eddy, 1991) Phèn nhôm khi đƣợc thêm vào nƣớc thải phản ứng xảy ra nhƣ sau: - Hòa tan: Al2(SO4)3 + 12H2O → 2Al(H2O)63+ + 3SO42- - Thủy phân: Al(H2O)63+ + H2O → Al(H2O)5(OH)2+ + H3O+ Al(H2O)5(OH)2+ + H2O → Al(H2O)4(OH)2+ + H3O+ Al(H2O)4(OH)2+ + H2O → Al(H2O)3(OH)3 + H3O+ Al(H2O)3(OH)3 + H3O+ → Al(H2O)4(OH)4- + H3O+ - Polymer hóa: Quá trình đƣa phèn nhôm vào nƣớc thải tạo các phức Al6(OH)153+, Al7(OH)174+, Al8(OH)204+, và Al13(OH)345+. Khi đƣa phèn nhôm vào nƣớc thải nó còn phản ứng với alkalinity của nƣớc thải để tạo thành Al(OH)3. Al2(SO4)3.18H2O + 3Ca(HCO3)2 3CaSO4 + 2Al(OH)3 + 6CO2 + 18H2O Khi đƣa phèn nhôm vào nƣớc thải nó còn phản ứng với alkalinity của nƣớc thải để tạo thành Al(OH)3. Aluminum hydroxide không tan và tạo bông cặn có độ nhớt cao, nó lắng xuống với vận tốc chậm, kết dính với các hạt keo và chất rắn lơ lửng và kéo các hạt này lắng theo nó. Trong phản ứng trên cần thiết phải có 4,5 mg/L alkalinity (tính theo CaCO3) để phản ứng hoàn toàn với 10 mg/L phèn nhôm. Do đó nếu cần thiết phải sử dụng thêm vôi để bổ sung đủ lƣợng alkalinity cho quá trình (Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014). Ferric sulfate đƣa vào nƣớc thải phản ứng xảy ra nhƣ sau: - Hòa tan: Fe2(SO4)3 + 12H2O → Fe(H2O)63+ + 3SO42- - Thủy phân: Fe(H2O)63+ + H2O → Fe(H2O)5(OH)2+ + H3O+ - Polymer hóa: tạo thành Fe2(OH)24+ Ferric sulfate cũng tác dụng với alkalinity trong nƣớc để tạo thành Fe(OH)3 Fe2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 3CaSO4 + 2Fe(OH)3 + 6CO2 + 6CO2 Trong trƣờng hợp không đủ alkalinity có thể thêm vôi vào nƣớc thải và phản ứng xảy ra nhƣ sau: Fe2(SO4)3 + Ca(OH)2 3CaSO4 + 2Fe(OH)3 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 15 Luận văn tốt nghiệp Đại học Ferric chloride đƣa vào nƣớc thải phản ứng xảy ra nhƣ sau: FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+ + 3ClFerric chloride và vôi đƣa vào nƣớc thải phản ứng xảy ra nhƣ sau: FeCl3 + Ca(OH)2 3CaCl2 + 2Fe(OH)3 Vôi khi cho vào nƣớc các phản ứng sau có thể xảy ra: Ca(OH)2 + H2CO3 → CaCO3 + 2H2O Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 → 2CaCO3 + 2H2O Các muối vô cơ cao phân tử: các muối cao phân tử của sắt và nhôm cũng đƣợc sử dụng làm chất keo tụ, trong đó phổ biến là PAC (polyaluminum chloride). Các loại này có thể mua trực tiếp trên thị trƣờng hay tạo ran gay tại các nhà máy xử lý nƣớc bằng cách cho ba-zơ vào để trung hòa dung dịch muối nhôm hay sắt đậm đặc. Quá trình polymer hóa bị ảnh hƣởng bởi nồng độ của dung dịch muối; loại và nồng độ của ba-zơ sử dụng, nhiệt độ. Các chất hữu cơ cao phân tử: các chất hữu cơ cao phân tử đƣợc tổng hợp từ các đơn phân. Các polymer sử dụng trong keo tụ thƣờng chứa các nhóm chức có khả năng ion hóa nhƣ carboxyl, amin hay sulfonic; tùy theo nhóm chức này khi ion hóa cho ra nhóm chức dƣơng hay âm mà ngƣời ta gọi chúng là cationic hay anionic. Các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng keo tụ của các loại polymer hữu cơ là tính chất của các polymer, nhóm chức của các polymer, mật độ điện tích, trọng lƣợng phân tử và kích thƣớc, độ phân nhánh của các các polymer, pH của nƣớc, tính chất của nƣớc thải và nồng độ của các ion Ca2+ và Mg2+ trong nƣớc thải. Có nhiều loại hóa chất có thể sử dụng để keo tụ/tạo bông, mỗi loại có những ƣu và nhƣợc điểm riêng. Do đó khi chọn hóa chất ta phải lƣu ý đến các đặc điểm nhƣ hiệu quả của nó, giá thành, khả năng cung cấp, lƣợng bùn tạo ra, thích hợp với qui trình xử lý, tác động đến môi trƣờng, nhân công, thiết bị cần thiết để dự trữ, nạp hóa chất. 2.4.7 Các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất keo tụ a. pH Theo Chowdhury et al. (2013) pH đóng một vai trò quan trọng trong quá trình đông tụ - keo tụ vì nó quyết định các loại sản phẩm thủy phân. Khi chất đông tụ nhƣ muối nhôm hay muối sắt đƣợc thêm vào nƣớc, các phản ứng thủy phân xảy ra, tạo thành nhiều sản phẩm thủy phân hòa tan. Tùy thuộc vào pH của dung dịch mà các sản phẩm thủy phân này mang điện tích dƣơng hay âm. Khi giá trị pH thấp chúng sẽ mang điện tích dƣơng và mang điện tích âm ở giá trị pH cao hơn. Quá trình loại bỏ các chất hữu cơ bằng muối kim loại ở pH khác nhau theo 2 cơ chế khác nhau. Ở pH thấp, quá trình này diễn ra theo cơ chế hấp phụ trung hòa điện tích; ở pH cao cơ chế kết tủa cùng lắng chiếm ƣu thế hơn (Aygun và Yilmaz, 2010). Với mỗi loại nƣớc thải khác nhau sẽ có một vùng pH tốt nhất cho quá trình keo tụ diễn ra. Vùng pH này phụ thuộc vào loại chất keo tụ, nồng độ chất keo tụ và thành phần của nƣớc thải. Khi sự keo tụ xảy ra ngoài vùng pH tối ƣu, thì chất lƣợng nƣớc đầu ra sẽ thấp hoặc tốn một lƣợng lớn hóa chất đông tụ. Do đó tùy vào pH của nƣớc thải và loại hóa chất sử dụng, trong một số trƣờng hợp cần hiệu chỉnh pH về khoảng SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 16 Luận văn tốt nghiệp Đại học thích hợp nhờ các chất khác nhau nhƣ axit (H2SO4, HCl), vôi hoặc natri hydroxide (NaOH) ( Raymond Desjardins, 2009). b. Alkalinity Nguyễn Trung Việt et al. (2011) cho rằng độ kiềm có ảnh hƣởng đến quá trình keo tụ. Các hóa chất đƣợc sử dụng trong quá trình keo tụ nƣớc và phản ứng với nƣớc thải để tạo thành kết tủa hydroxit không tan. Ion hydro giải phóng ra sẽ phản ứng với độ kiềm của nƣớc. Vì vậy độ kiềm có tác dụng đệm cho nƣớc trong khoảng pH tối ƣu đối với quá trình keo tụ. Độ kiềm phải tồn tại trong nƣớc đủ để trung hòa lƣợng axit đƣợc giải phóng ra từ các chất keo tụ và hoàn thành quá trình keo tụ. Theo Ye et al. (2007) việc tăng độ kiềm của dung dịch giúp tăng hiệu suất keo tụ nhờ quá trình kết tủa cùng lắng. Khi độ kiềm thấp sẽ làm tăng lƣợng hóa chất đông tụ cần thiết để quá trình trung hòa điện tích diễn ra hoàn toàn (trích bởi Muhammad và James, 2009). Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân (2014), trong nƣớc thải luôn chứa một lƣợng alkalinity để phản ứng với chất keo tụ. Khi lƣợng alkalinity không đủ phản ứng thì ta thêm vôi hay soda để bổ sung. c. Nhiệt độ của nước thải Trịnh Xuân Lai (2004) cho rằng nhiệt độ của nƣớc có ảnh hƣởng lớn đến quá trình keo tụ. Khi nhiệt độ của nƣớc tăng thì liều lƣợng phèn cần thiết để keo tụ giảm, thời gian và cƣờng độ khuấy trộn giảm theo. Nhiệt độ thấp làm giảm hiệu quả quá trình đông tụ - keo tụ, khi nhiệt độ nƣớc gần 00C các bông cặn trở nên khó lắng do độ nhớt của nƣớc tăng lên. Ngoài ra ngƣời ta còn nhận thấy rằng vùng pH tối ƣu bị thu hẹp lại. d. Điều kiện khuấy trộn và thời gian khuấy trộn Trong quá trình đông tụ - keo tụ cần thiết phải tiến hành trộn hóa chất. Hiệu quả của quá trình trộn phụ thuộc vào cƣờng độ khuấy trộn (biểu thị bằng đại lƣợng gradient vận tốc G) và thời gian khuấy trộn T. Quá trình trộn thực hiện theo 2 giai đoạn: - Giai đoạn thứ nhất trộn nhanh trong thời gian ngắn với mục đích chính là khuếch tán nhanh hóa chất đông tụ vào toàn bộ thể tích nƣớc cần xử lý. Nếu mức độ khuấy trộn ở giai đoạn này không thích đáng sẽ làm tăng lƣợng chất đông tụ cần thiết. Trịnh Xuân Lai (2011) cho rằng trong giai đoạn này, giá trị gradient vận tốc G thƣờng từ 200 đến 1000 s-1, thời gian khuấy trộn T chọn từ 1 giây đến 2 phút. Thời gian khuấy trộn phụ thuộc rất nhiều vào loại hóa chất cần trộn. Theo Clack và Stephenson (1999) trích dẫn bởi Johnson et al. (2008), tích số GT thích hợp với phèn sắt (III) clorua nằm trong khoảng 20.000 - 50.000. - Ở giai đoạn thứ hai sẽ khuấy trộn chậm với mục đích làm cho các phần tử kết bông, phần tử gây đục, gây màu cho nƣớc có điều kiện tiếp xúc với nhau tốt hơn. Tuy nhiên việc trộn phải đủ mạnh để tạo ra gradient vận tốc trong bể nhƣng không quá lớn. Nếu quá mạnh, các lực trƣợt sẽ tác dụng lên các bông cặn và có nguy cơ làm nó vỡ ra. Thông thƣờng gradient vận tốc trung bình khoảng 30 đến 70 s-1 và thời gian phản ứng từ 15 đến 45 phút (Nguyễn Thị Thu Thủy, 2006). SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 17 Luận văn tốt nghiệp Đại học Khi sử dụng chất điều chỉnh độ kiềm và pH, các chất trợ keo tụ để quá trình tạo bông cặn tốt hơn thì cần cho nƣớc hay nƣớc thải sau khi đã trộn đều với phèn từ 15 giây đến 1 phút và thời gian trộn hóa chất này có thể dài hơn từ 10 giây đến 2 phút (Trịnh Xuân Lai, 2011). Theo nghiên cứu Mohd el al (2009) thì thời gian khuấy trộn có vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển của các hạt keo trong quá trình keo tụ. Nếu thời gian khuấy trộn quá ngắn sẽ không tạo đƣợc sự va chạm của các bông cặn và chất keo tụ nên không hiệu quả trong việc giảm chất rắn lơ lửng trong nƣớc thải. Mặc khác, nếu thời gian khuấy trộn quá dài sẽ làm phá vỡ các bông cặn, giảm tốc độ kết bông, giảm kích thƣớc của các bông cặn, dẫn đến nƣớc sẽ bị đục trở lại. e. Ảnh hưởng độ đục và các muối hòa tan Desjardins (2009) đã chỉ ra rằng khi độ đục tăng, cần phải tăng nồng độ chất đông tụ, nhƣng sự tăng lƣợng chất đông tụ không thay đổi tuyến tính với sự tăng độ đục. Khi độ đục rất cao thì lƣợng chất đông tụ cần thiết tƣơng đối thấp vì khả năng va chạm của các phần tử lớn. Ngƣợc lại khi độ đục bé việc đông tụ - keo tụ sẽ khó khăn hơn. Trong trƣờng hợp này có thể khắc phục bằng cách thêm chất trợ keo tụ hoặc hoàn lƣu lƣợng cặn về cho bể keo tụ. Các muối hòa tan trong nƣớc có các ảnh hƣởng đến sự keo tụ và kết bông nhƣ sau: - Thay đổi vùng pH tối ƣu - Thay đổi thời gian cần thiết cho sự kết bông - Thay đổi lƣợng chất đông tụ, keo tụ yêu cầu - Thay đổi nồng độ chất đông tụ, keo tụ trong nƣớc đầu ra f. Liều lượng chất keo tụ Henderson (2004) cho rằng liều lƣợng các chất đông tụ khác nhau sẽ tạo ra các cơ chế đông tụ - keo tụ khác nhau. Theo đó, ông đã chỉ ra 4 vùng tƣơng ứng với các liều lƣợng hóa chất đông tụ từ thấp đến cao nhƣ sau: (1) Liều lƣợng quá thấp không đủ để phá vỡ trạng thái ổn định của các hạt keo (2) Liều lƣợng đủ để làm mất trạng thái ổn định của các hạt keo (3) Liều lƣợng cao hơn mức cần thiết có thể làm tái ổn định hệ keo (4) Liều lƣợng vƣợt mức bão hòa tạo thành các hydroxide kim loại kết tủa, chúng hấp phụ các hạt keo và lắng xuống theo cơ chế kết tủa cùng lắng (vừa kết tủa vừa lắng diễn ra đồng loạt). Tuy nhiên để đạt đƣợc cơ chế này thì cần một lƣợng lớn chất đông tụ. Tài liệu của Trịnh Xuân Lai (20011) chỉ ra ảnh hƣởng của liều lƣợng chất đông tụ đến hiệu suất của quá trình đông tụ - keo tụ. Khi cho chất đông tụ vào nƣớc sẽ làm giảm thế năng zêta của hạt keo có khi đến 0 do nồng độ ion đối tăng lên, nhiều ion chuyển từ lớp khuếch tán vào lớp điện tích kép nhƣng nếu tăng nồng độ chất đông tụ quá mức cần thiết có thể gây ra quá trình tích điện trở lại đối với các hạt keo làm điện tích của hạt keo đổi dấu và thế năng zêta tăng trở lại, cản trở quá trình đông tụ keo tụ. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 18 Luận văn tốt nghiệp Đại học Vì vậy cần xác định liều lƣợng chất đông tụ thích hợp để quá trình xử lý đạt hiệu quả tốt nhất. Theo Hoàng Văn Huệ (2002), liều lƣợng chất đông tụ phụ thuộc vào nồng độ chất rắn trong nƣớc thải và việc xác định liều lƣợng thích hợp cho quá trình đông tụ - keo tụ thƣờng thực hiện bằng thí nghiệm Jartest trong phòng thí nghiệm. 2.4.8 Trợ keo tụ Theo Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga (2002), để tăng cƣờng quá trình tạo bông keo hydroxyl nhôm và sắt với mục đích tăng tốc độ lắng, ngƣời ta tiến hành quá trình keo tụ bằng cách cho thêm vào nƣớc thải các hợp chất cao phân tử gọi là chất trợ đông tụ. Việc sử dụng các chất trợ đông tụ cho phép hạ thấp liều lƣợng chất đông tụ, giảm thời gian quá trình đông tụ và nâng cao tốc độ lắng của các bông keo. Để xử lý nƣớc thải ngƣời ta dùng các chất keo tụ có nguồn gốc thiên nhiên hoặc tổng hợp. Các chất trợ đông tụ có nguồn gốc thiên nhiên thƣờng dùng là tinh bột, dextrin (C6H10O5)n, các ete, xenlulo và dioxit và dioxit silic hoạt tính (xSiO2.yH2O). Chất trợ đông tụ tổng hợp thƣờng dùng là polyacrylamit (CH2CHCONH2)n. Tùy thuộc vào các nhóm ion khi phân ly mà các chất trợ đông tụ có điện tích âm hoặc dƣơng (các chất trợ đông tụ loại anion hoặc cation): polyacrylic axit (CH 2CHCOO)n hoặc polydiallydimetuyl-amon. Đa số chất bẩn hữu cơ, vô cơ dạng keo trong nƣớc thải có điện tích âm và do đó nếu dùng các chất trợ động tụ cation trƣớc đó sẽ không cần phải đông tụ sơ bộ. Việc lựa chọn hóa chất, liều lƣợng tối ƣu của chúng, trình tự cho vào nƣớc… cũng đều phải đƣợc xác định bằng thực nghiệm. Thông thƣờng liều lƣợng chất trợ đông tụ cho vào trong khoảng 1 - 5 mg/L. Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân (2014) trong quá trình keo tụ đôi khi phải sử dụng các biện pháp để hỗ trợ cho việc keo tụ và tạo bông cặn tốt hơn, có 04 nhóm biện pháp chính đó là: - Thêm alkalinity cho nƣớc thải: theo các phƣơng trình đã trình bày ở trên để các chất keo tụ có thể tạo ra các sản phẩm nhƣ Al(OH)3, Fe(OH)3 tham gia vào quá trình keo tụ và tạo bông, nƣớc thải phải có chứa một hàm lƣợng alkalinity đủ để phản ứng với lƣợng chất keo tụ cho vào. Trong trƣờng hợp hàm lƣợng alkalinity của nƣớc thải thấp, sử dụng vôi hay soda để bổ sung lƣợng alkalinity cho nƣớc thải giúp quá trình keo tụ đạt hiệu quả cao hơn. - Điều chỉnh pH của nƣớc thải: theo bảng 2.6 dƣới đây mỗi loại hóa chất keo tụ có khoảng pH hoạt động thích hợp khác nhau, do đó tùy vào pH của nƣớc thải và loại hóa chất sử dụng mà điều chỉnh pH của nƣớc thải về khoảng thích hợp. Bảng 2.6 pH thích hợp cho hoạt động của các chất keo tụ Hóa chất Al2(SO4)3 FeSO4 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) pH thích hợp 4,0 - 7,0 > 8,5 19 Luận văn tốt nghiệp Đại học 4,0 - 6,5 và > 8,5 FeCl3 3,5 - 7,0 và 9,0 Fe2(SO4)3 (Nguồn: Wang et al., 2005) - Gia tăng mật độ hạt trong nƣớc thải: trong trƣờng hợp nƣớc thải có độ đục thấp, mật độ hạt thấp quá trình keo tụ sẽ có hiệu quả thấp; để cải thiện hiệu quả của quá trình ngƣời ta cho vào nƣớc thải các hạt sét bentonite hoặc silica hoạt tính. - Thêm polymer vào nƣớc thải: hiện nay các loại polymer hữu cơ đƣợc sử dụng để thay thế cho silica hoạt tính, khi sử dụng các polymer chúng ta có thể giảm đƣợc liều lƣợng chất keo tụ cần thiết, tạo nên bông cặn đặc chắc và lắng nhanh hơn. 2.4.9 Một số hiệu quả của quá trình keo tụ Theo Lê Hoàng Việt (2003), hiệu suất lắnng phụ thuộc vào liều lƣợng hóa chất sử dụng và yêu cầu quản lý. Thông thƣờng nếu tính toán tốt quá trình này có thể loại đƣợc 80 - 90% TSS, 40 - 70% BOD5, 30 - 60% COD, 80 - 90% vi khuẩn trong khi các quá trình lắng cơ học thông thƣờng chỉ loại đƣợc từ 50 - 70% TSS, 30 - 40% chất hữu cơ. Bảng 2.7 So sánh hiệu suất loại bỏ chất ô nhiễm có và không sử dụng hóa chất Thông số Hiệu suất của bể lắng sơ cấp Có hóa chất (%) Không có hóa chất (%) TSS 60 – 90 40 - 70 BOD5 40 – 70 25 - 40 COD 30 – 60 20 - 30 TP 70 – 90 5 – 10 Vi khuẩn 80 – 90 50 - 60 (Nguồn: Metcalf & Eddy, 1991) Bảng 2.8 Mức độ keo tụ của FeCl3 ở pH = 7,5, liều lƣợng 800 mg/L Chỉ tiêu Nồng độ ô nhi m ban đầu (mg/L) Hiệu suất loại b (%) COD 3300 30 - 37 Crom 16,8 74 - 99 SS 260 38 - 46 (Nguồn: ong t a , 2004) Nghiên cứu của Lofrano et al. (2006) về quá trình xử lý nƣớc thải thuộc da bằng phƣơng pháp keo tụ sử dụng PAC cho kết quả nhƣ sau SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 20 Luận văn tốt nghiệp Đại học Bảng 2.9 Mức độ keo tụ của PAC ở pH = 8,5, liều lƣợng 900 mg/L Thông số Chỉ tiêu Hiệu suất loại b pH = 8,5, liều lƣợng PAC là 900 mg/L + Ca(OH)2 COD 76% TSS 98% (Nguồn: Lofrano et al., 2006) SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 21 Luận văn tốt nghiệp Đại học CHƢƠNG 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM THỰC HIỆN 3.1 Địa điểm thực hiện: - Các phòng thí nghiệm của Bộ môn Kỹ thuật Môi trƣờng, Khoa Môi trƣờng & Tài nguyên Thiên nhiên, Trƣờng Đại học Cần Thơ. - Nhà máy Chế biến Thủy sản Panga Mekong - Ban và Toi Foods Corporation, khu công nghiệp Trà Nóc II, quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ. Thời gian thực hiện đề tài: tháng 8/2014 đến 11/ 2014. ĐỐI TƢỢNG THÍ NGHIỆM 3.2 Thí nghiệm đƣợc thực hiện trên nƣớc thải lấy tại cống ra tại phân xƣởng fillet của nhà máy chế biến thủy sản Panga Mekong - Ban và Toi Foods Corporation, khu công nghiệp Trà Nóc II, quận Bình Thủy, thành Phố Cần Thơ. Hình 3.1 Mẫu nƣớc thải đƣợc lấy tại cống ra của phân xƣởng fillet PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 3.3 3.3.1 Vật liệu thí nghiệm Trong nghiên cứu này các loại vật liệu thí nghiệm đƣợc sử dụng gồm: - Polymer: sử dụng làm chất trợ keo tụ - PAC: sử dụng làm chất keo tụ - Gel hạt: sử dụng làm trợ keo tụ 3.3.2 Phƣơng tiện thí nghiệm Thí nghiệm keo tụ đƣợc thực hiện trên bộ Jartest (Lovibond - Đức) tại phòng thí nghiệm Xử lý Nƣớc thải, Khoa Môi trƣờng & Tài nguyên Thiên nhiên, Trƣờng Đại học Cần Thơ. Bộ Jartest gồm có: - Phần chứa mẫu: 6 cốc có dung tích 2 L/cốc. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 22 Luận văn tốt nghiệp Đại học - Hệ thống khuấy trộn (motor và cánh khuấy): gồm 6 cánh khuấy có thể điều chỉnh đƣợc vận tốc khuấy từ 0 - 300 vòng/phút. Hình 3.2 Bộ Jartest Lovibond Bảng 3.1 Phƣơng pháp phân tích các thông số STT Thông số Đơn vị Phƣơng pháp và thiết bị Tiêu chuẩn xác định 1 pH - Máy đo HI 8314, HANNA 2 EC µS/cm Máy đo EC (Multiline P4) 3 SS mg/L Phƣơng pháp lọc và đo bằng trọng lƣợng TCVN 6492:2011 4 COD mg/L Phƣơng pháp Kali Permangannate (KMnO4) TCVN 4565:1988 5 TN mg/L Phƣơng pháp Nitơ Kjedahl TCVN 5987:1995 6 TP mg/L Phƣơng pháp so màu Molipdenblue TCVN 6202:2008 7 Độ đục NTU Đo trực tiếp bằng máy đo độ đục Turb 430 IR TCVN 6492:2011 3.4 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.4.1 Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm quá trình keo tụ đƣợc thực hiện trong bộ Jartest Lovibond. Trong quá trình thí nghiệm để kết quả đạt hiệu quả cao và thí nghiệm diễn ra an toàn mỗi cốc có thể chứa từ 1 - 1,5 L mẫu nƣớc thải tùy theo từng thí nghiệm trong quá trình nghiên cứu. Thí nghiệm Jartest đƣợc thực hiện qua ba bƣớc sau: - Bƣớc 1 - keo tụ: chất keo tụ đƣợc cho vào nƣớc khuấy trộn nhanh để đảm bảo cƣờng độ và các chất keo tụ tiếp xúc ngay lập tức với các hạt keo. Qúa trình SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 23 Luận văn tốt nghiệp Đại học khuấy trộn rất quan trọng và ảnh hƣởng trức tiếp đên hiệu quả của quá trình keo tụ/tạo bông. - Bƣớc 2 - tạo bông cặn: sau khi khuấy trộn nhanh, giảm vận tốc khuấy trộn để tạo điều kiện cho các hạt tiếp xúc với nhau để chúng kết hợp lại với nhau tạo thành bông cặn. - Bƣớc 3 - tách hạt keo: tách các hạt keo ra khỏi nƣớc bằng chu trình lắng, khi bông cặn lắng xuống nƣớc sẽ trong hơn. Thời gian lắng sẽ đƣợc xác định ở thí nghiệm định hƣớng, sau đó ghi nhận thể tích bùn lắng và lấy mẫu nƣớc trong đo độ đục, độ dẫn điện (EC) và phân tích SS, COD. Thí nghiệm đƣợc tiến hành nhƣ sau: a. Thí nghiệm định hướng Theo Nguyễn Thị Lan Phƣơng (2008) trong thí nghiệm Jartest thời gian khuấy nhanh là 2 - 3 phút (vận tốc khuấy 100 - 200 vòng/phút), khuấy chậm từ 20 - 30 phút (vận tốc khuấy 20 - 50 vòng/phút). Thời gian lắng từ 30 đến 60 phút. Trong thí nghiệm này cần cố định giai đoạn khuấy trộn nhanh với tốc độ 160 vòng/phút trong khoảng 3 phút, giai đoạn khuấy chậm với tốc độ 20 vòng/phút trong khoảng 25 phút và giai đoạn cuối cùng là lắng. a1. Thí nghiệm định hƣớng 1: định hƣớng liều lƣơng PAC và thời gian lắng Định hƣớng liều lƣợng PAC: - Bƣớc 1: cho nƣớc thải vào 6 cốc mỗi cốc 1,5 L nƣớc thải, đặt trên bộ Jartest. - Bƣớc 2: cho liều lƣợng PAC tăng dần bắt đầu 100 mg/L; tiến hành khuấy nhanh 160 vòng/phút trong vòng 3 phút, khuấy chậm 20 vòng/phút trong vòng 25 phút. Sau đó để yên mẫu lắng 30 phút, quan sát hiện tƣợng bùn lắng, lấy phần nƣớc trong đo độ đục, phân tích SS, COD. Định hƣớng thời gian lắng: - Bƣớc 1: đong 1 L nƣớc thải vào cốc 2 L - Bƣớc 2: đặt cốc vào bộ Jartest, điều chỉnh vận tốc khuấy nhanh 160 vòng/phút trong 1 phút, châm dung dịch PAC vào với liều lƣợng đã tìm đƣợc trong thí nghiệm định hƣớng. Sau đó chuyển sang khuấy chậm với vận tốc 20 vòng/phút trong 25 phút. - Bƣớc 3: ngừng khuấy, để lắng trong 120 phút. Quan sát và ghi nhận thể tích bùn trong cốc ở các thời gian lắng lần lƣợt là 15 phút, 30 phút, 60 phút và 120 phút. Chọn thời gian lắng thích hợp để tiến hành thí nghiệm chính thức. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 24 Luận văn tốt nghiệp Đại học Nƣớc thải PAC 100 mg/L Cốc 1 400 mg/L 300 mg/L 200 mg/L Cốc 2 Cốc 3 500 mg/L Cốc 4 Cốc 5 600 mg/L Cốc 6 Kết quả thí nghiệm Chọn cốc có liều lƣợng PAC thích hợp cho quá trình keo tụ Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm định hƣớng chọn liều lƣợng chất keo tụ a2. Thí nghiệm 2: xác định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ Thí nghiệm đƣợc tiến hành với giá trị pH biến thiên từ 3 đến 12, với lƣợng PAC đã đƣợc xác định ở thí nghiệm định hƣớng số 1, tổng cộng có 10 nghiệm thức. Tiến hành khuấy trộn nhanh 160 vòng/phút trong 3 phút, sau đó khuấy chậm 20 vòng/ phút trong 25 phút, sau đó lắng với thời gian lắng tìm ra ở thí nghiệm định hƣớng. Giá trị pH mong muốn sẽ đƣợc điều chỉnh bằng cách cho NaOH 6N để nâng pH hoặc H2SO41N để hạ pH. Sau khi thí nghiệm thu mẫu phân tích COD, lấy mẫu nƣớc trong đo độ đục, so sánh hiệu xuất loại bỏ COD và độ đục của mỗi cốc để xác định đƣợc cốc có giá trị pH tốt nhất → pH tối ƣu. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 25 Luận văn tốt nghiệp Đại học Nƣớc thải PAC dd NaOH dd H2SO4 Cốc 1 pH 3 Cốc 2 pH 4 Cốc 3 pH 5 Cốc 4 pH 6 Cốc 5 pH 7 Cốc 6 pH 8 Cốc 7 pH 9 Cốc 8 pH 10 Cốc 9 pH 11 Phân tích COD, độ đục Chọn cốc có hiệu quả xử lý tốt nhất Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm Jartest xác định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ bằng PAC SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 26 Cốc 10 pH 12 Luận văn tốt nghiệp Đại học Thí nghiệm 3: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp polymer a3. Sau khi đã xác định lƣợng chất keo tụ để xảy ra quá trình keo tụ, để tăng hiệu quả xử lý nƣớc thải thì thêm polymer thích hợp cho quá trình keo tụ. Thí nghiệm này ta cố định liều lƣợng polymer 0,5 mg/L, chạy xung quanh liều lƣợng PAC đã tìm đƣợc ở thí nghiệm định hƣớng số 1. Để tìm ra liều lƣợng PAC thích hợp nhất tiến hành thí nghiệm chính thức. - Bƣớc 1: dùng cốc có dung tích 2 L, cho vào mỗi cốc 1,5 L nƣớc thải. Cho vào mỗi cốc liều lƣợng PAC xung quanh liều lƣợng PAC đã tìm đƣợc thí nghiệm định hƣớng, cố định liều lƣợng polymer, giữ cố định pH ở giá trị tốt nhất tìm đƣợc trong thí nghiệm định hƣớng số 3 (hiệu chỉnh pH bằng NaOH 6N hoặc H2SO4 1N). - Bƣớc 2: đặt 6 cốc trên bộ Jartest, khuấy nhanh 160 vòng/phút trong vòng 3 phút, khuấy chậm 20 vòng/phút trong vòng 25 phút. - Bƣớc 3: sau đó lắng với thời gian lắng đã xác định ở thí nghiệm định hƣớng, quan sát và nhận xét hiện tƣợng bùn lắng, lấy mẫu nƣớc trong đo độ đục, phân tích COD. Nƣớc thải pH Polymer Chất keo tụ P1 mg/L Cốc 1 P2 mg/L P4 mg/L P3 mg/L Cốc 2 Cốc 3 Cốc 4 P5 mg/L P6 mg/L Cốc 5 Cốc 6 Phân tích COD, SS, đo độ đục Chọn cốc có lƣợng chất keo tụ tốt nhất Hình 3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng chất keo tụ thích hợp kết hợp với polymer SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 27 Luận văn tốt nghiệp Đại học Thí nghiệm 4: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp với gel a4. Sau khi đã xác định lƣợng chất keo tụ tốt nhất cho quá trình keo tụ, để tăng hiệu quả xử lý nƣớc thải thì thêm gel thích hợp cho quá trình keo tụ. Thí nghiệm này ta cố định liều lƣợng gel 0,5 mg/L, chạy xung quanh liều lƣợng PAC đã tìm đƣợc ở thí nghiệm định hƣớng số 1. Để tìm ra liều lƣợng PAC thích hợp nhất tiến hành thí nghiệm chính thức. - Bƣớc 1: dùng cốc có dung tích 2 L, cho vào mỗi cốc 1,5 L nƣớc thải. Cho vào mỗi cốc liều lƣợng PAC xung quanh liều lƣợng PAC đã tìm đƣợc thí nghiệm định hƣớng, cố định liều lƣợng gel, giữ cố định pH ở giá trị tốt nhất tìm đƣợc trong thí nghiệm định hƣớng số 3 (hiệu chỉnh pH bằng NaOH 6N hoặc H 2SO4 1N). - Bƣớc 2: đặt 6 cốc trên bộ Jartest, khuấy nhanh 160 vòng/phút trong vòng 3 phút, khuấy chậm 20 vòng/phút trong vòng 25 phút. - Bƣớc 3: lắng với thời gian lắng tìm ra ở thí nghiệm định hƣớng, quan sát và nhận xét hiện tƣợng bùn lắng, lấy mẫu nƣớc trong đo độ đục, phân tích COD. Nƣớc thải pH Gel P1 mg/L Cốc 1 Chất keo tụ P2 mg/L P4 mg/L P3 mg/L Cốc 2 Cốc 3 Cốc 4 P5 mg/L P6 mg/L Cốc 5 Cốc 6 Phân tích COD,SS,độ đục Chọn cốc có lƣợng chất keo tụ tốt nhất Hình 3.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng chất keo tụ thích hợp kết hợp với gel SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 28 Luận văn tốt nghiệp Đại học b. Thí nghiệm chính thức b1. Thí nghiệm 1: thí nghiệm Jartest xác định liều lƣợng polymer thích hợp với chất keo tụ Sau khi xác định đƣợc liều lƣợng chất keo tụ tốt nhất trong thí nghiệm định hƣớng, tiến hành thí nghiệm xác định liều lƣợng polymer thích hợp. Thí nghiệm này cố định lƣợng PAC đã tìm đƣợc ở thí nghiệm định hƣớng, chạy liều lƣợng polymer từ 1 - 5 m/L nhƣng để tăng độ tin cậy ta bắt đầu từ liều lƣợng polyme 0,5 mg/L - Bƣớc 1: dùng 6 cốc có dung tích 2 L, cho vào mỗi cốc 1,5 L nƣớc thải, thay đổi liều lƣợng polymer, giữ cố định liều lƣợng PAC đã tìm đƣợc ở thí nghiệm định hƣớng, đồng thời giữ cố định pH ở giá trị tốt nhất tìm đƣợc trong thí nghiệm định hƣớng số 2 (hiệu chỉnh pH bằng NaOH 6N hoặc H2SO4 1N). - Bƣớc 2: đặt 6 cốc trên bộ Jartest, khuấy nhanh 160 vòng/phút trong vòng 3 phút, khuấy chậm 20 vòng/phút trong vòng 25 phút. - Bƣớc 3: sau đó lắng với thời gian lắng tìm ra ở thí nghiệm định hƣớng, quan sát và nhận xét hiện tƣợng bùn lắng, lấy mẫu nƣớc trong đo độ đục, phân tích COD. Nƣớc thải Polymer PAC pH a b c d e f Phân tích SS,COD, độ đục Chọn cốc có lƣợng chất keo tụ tốt nhất Hình 3.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng polymer SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 29 Luận văn tốt nghiệp Đại học b2. Thí nghiệm 2: thí nghiệm xác định liều lƣợng gel thích hợp với chất keo tụ Sau khi xác định đƣợc liều lƣợng chất keo tụ tốt nhất trong thí nghiệm định hƣớng, tiến hành thí nghiệm xác định liều lƣợng gel thích hợp. Thí nghiệm này cố định lƣợng PAC đã tìm đƣợc ở thí nghiệm định hƣớng, chạy liều lƣợng gel từ 1 - 5 m/L nhƣng để tăng độ tin cậy ta bắt đầu từ liều lƣợng gel 0,5 mg/L - Bƣớc 1: dùng 6 cốc có dung tích 2 L, cho vào mỗi cốc 1,5 L nƣớc thải, thay đổi liều lƣợng gel, giữ cố định liều lƣợng PAC đã tìm đƣợc ở thí nghiệm định hƣớng, đồng thời giữ cố định pH ở giá trị tốt nhất tìm đƣợc trong thí nghiệm định hƣớng số 2 (hiệu chỉnh pH bằng NaOH 6N hoặc H2SO4 1N). - Bƣớc 2: đặt 6 cốc trên bộ Jartest, khuấy nhanh 160 vòng/phút trong vòng 3 phút, khuấy chậm 20 vòng/phút trong vòng 25 phút. - Bƣớc 3: sau đó lắng với thời gian lắng tìm ra ở thí nghiệm định hƣớng, quan sát và nhận xét hiện tƣợng bùn lắng, lấy mẫu nƣớc trong đo độ đục, phân tích COD. Nƣớc thải pH Gel Chất keo tụ A1 B1 C1 D1 E1 F1 Phân tích SS,COD,độ đục Chọn cốc có lƣợng chất keo tụ tốt nhất Hình 3.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều lƣợng gel SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 30 Luận văn tốt nghiệp Đại học CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CÁC THÔNG SỐ HÓA LÝ CỦA NƢỚC THẢI Nhằm định hƣớng cho các thí nghiệm chính thức đồng thời là cơ sở để đánh giá hiệu suất của quá trình xử lý, nƣớc thải thủy sản lấy từ nhà máy chế biến thủy sản Panga MêKông đƣợc tiến hành thu thập và phân tích một số chỉ tiêu bao gồm pH, COD, độ đục, EC, độ mặn, Ptồng, Ntổng. Thu mẫu nƣớc thải, ghi nhân các đặc điểm cảm quan và phân tích các chỉ tiêu đầu vào theo từng đợt nhƣ sau: Đợt 1: nƣớc thải đƣợc lấy lúc 9h ngày 8/9/2014 - Đặc điểm nƣớc thải: chứa cặn lơ lửng, có màu đỏ và mùi đặc trƣng của nƣớc thải - Mục đích: thí nghiệm Jartest định hƣớng liều lƣợng PAC và thời gian lắng Đợt 2: nƣớc thải đƣợc lấy lúc 9h ngày 11/9/2014 - Đặc điểm nƣớc thải: chứa cặn lơ lửng, có màu đỏ và mùi đặc trƣng của nƣớc thải - Mục đích: xác định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ Đợt 3: nƣớc thải đƣợc lấy lúc 9h ngày 17/9/2014 - Đặc điểm nƣớc thải: chứa cặn lơ lửng, có màu đỏ và mùi đặc trƣng của nƣớc thải, có nhiều mỡ - Mục đích: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp polymer Đợt 4: nƣớc thải đƣợc lấy lúc 9h ngày 22/9/2014 - Đặc điểm nƣớc thải: chứa cặn lơ lửng, có màu đỏ và mùi đặc trƣng của nƣớc thải, có nhiều mỡ - Mục đích: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp với gel Đợt 5: nƣớc thải đƣợc lấy lúc 9h ngày 26/9/2014 - Đặc điểm nƣớc thải: chứa cặn lơ lửng, có màu đỏ và mùi đặc trƣng của nƣớc thải, có nhiều mỡ - Mục đích: thí nghiệm Jartest xác định liều lƣợng polymer thích hợp với chất keo tụ Đợt 6: nƣớc thải đƣợc lấy lúc 9h ngày 28/9/2014 - Đặc điểm nƣớc thải: chứa cặn lơ lửng, có màu đỏ và mùi đặc trƣng của nƣớc thải, có nhiều mỡ - Mục đích: thí nghiệm xác định liều lƣợng gel thích hợp với chất keo tụ SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 31 Luận văn tốt nghiệp Đại học Bảng 0.1. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu của nƣớc thải Chỉ tiêu Đơn vị Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4 Đợt 5 Đợt 6 - 7,2 7,23 7,1 7,45 7,15 7,3 Độ đục NTU 126,67 110,5 147,33 190,3 120 134,5 COD mg/L 1520 1226,7 1333,3 1813,3 1600 1760 Ntổng mg/L 106 90 95,2 116,4 95,2 109,2 Ptổng mg/L 30,1 26 28,3 34 27,56 29,49 SS mg/L 348 312 354 377 343,4 368 Độ mặn ‰ 1,3 1,2 1,7 1,9 1,3 1,2 EC µS 2,45 2,33 3,3 3,56 2,57 2,4 pH SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 32 Luận văn tốt nghiệp Đại học Bảng 0.1 cho thấy các chỉ tiêu COD, độ đục, SS, Ntổng, Ptổng, pH của nƣớc thải giữa các đợt lấy mẫu có thay đổi nhƣng không nhiều. Tùy thuộc vào lƣợng nguyên liệu mà nhà máy sản xuất theo từng đợt sẽ làm thay đổi các thông số. Kết quả phân tích COD, độ đục, SS, Ntổng, Ptổng ở đợt 3 cao nhất, thấp nhất là đợt 2. Nguyên nhân có thể là do trong giai đoạn lấy mẫu đợt 3, công ty sản xuất nhiều nên lƣợng nguyên liệu tăng làm tăng hàm lƣợng các chất ô nhiễm. Kết quả đo pH của từng đợt lấy mẫu có sự khác biệt không quá lớn khoảng 7,1 - 7,45 thích hợp cho quá trình keo tụ 4.2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM JARTEST 4.2.1 Thí nghiệm 1: định hƣớng xác định liều lƣợng PAC và thời gian lắng Các thí nghiệm định hƣớng đƣợc thực hiện nhằm mục đích chọn liều lƣợng FeCl3 và thời gian lắng thích hợp để tiến hành các thí nghiệm chính thức. a. Thí nghiệm định hướng liều lượng PAC Trong thí nghiệm này chủ yếu khảo sát quá trình keo tụ của PAC với các nồng độ khác nhau 100 mg/L, 200 mg/L, 300 mg/L, 400 mg/L, 500 mg/L, 600 mg/L, 700 mg/L, 800 mg/L, 900 mg/L, 1000 mg/L, 1100 mg/L, 1200 mg/L và mẫu nƣớc thải. Kết quả thí nghiệm đƣợc quan sát và xác định độ đục, phân tích COD. Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC đến hiệu suất loại bỏ COD đƣợc trình bày trong Hình 4.1. Và ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC đến hiệu suất loại bỏ độ đục đƣợc trình bày trong Hình 4.2. Hình 4.1 Biểu đồ ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC đến hiệu suất loại bỏ COD Biểu đồ trên cho thấy rõ hơn khả năng loại bỏ COD của PAC tại các liều lƣợng khác nhau. Tại liều lƣợng 100 mg/L khả năng loại bỏ COD là thấp nhất (49,12%). Khi tiếp tục tăng liều lƣợng PAC thì hiệu suất loại bỏ COD tăng lên. Xu hƣớng này hoàn toàn phù hợp với kết luận của Henderson (2004), với các liều lƣợng hóa chất SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 33 Luận văn tốt nghiệp Đại học đông tụ khác nhau sẽ tạo ra các cơ chế đông tụ - keo tụ khác nhau. Khi liều lƣợng hóa chất tăng đến mức đủ để phá vỡ trạng thái ổn định của các hạt keo bằng cơ chế trung hòa điện tích thì hiệu suất xử lý COD đạt cực đại. Mặt khác, theo Trịnh Xuân Lai (2011) nồng độ PAC sử dụng trong quá trình đông tụ - keo tụ có thể làm giảm hoặc tăng thế năng zêta của hạt keo làm ảnh hƣởng trực tiếp đến hiệu quả đông tụ - keo tụ. Nồng độ PAC trong nƣớc tăng sẽ làm giảm thế năng zêta của hạt keo nhƣng nếu tăng quá mức thì điện tích của hạt keo đổi dấu và thế năng zêta của hạt keo tăng lên trở lại, cản trở quá trình keo tụ. Kết quả phân tích thống kê cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa (5%) giữa nhóm nghiệm thức PAC từ 100 - 400 mg/L và nghiệm thức PAC = 500 mg/L. Đồng thời nghiệm thức PAC = 500 mg/L lại không khác biệt có ý nghĩa với nhóm nghiệm thức PAC từ 600 - 1200 mg/L. Hình 4.2 Biểu đồ ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC đến hiệu suất loại bỏ độ đục Nhìn chung hiệu quả xử lý đô đục tăng khi tăng liều lƣợng PAC. Hiệu quả xử lý độ đục thấp nhất khi PAC bằng 100 mg/L (75,84%). Hiệu quả xử lý độ đục cao nhất khi PAC bằng 800 mg/L (98,64%), nhƣng hiệu xử lý độ đục vẫn đạt trên 90% khi PAC ở mức 400 mg/L trở lên. Kết quả thống kê cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa (5%) giữa nhóm nghiệm thức PAC từ 100 - 400 mg/L và nghiệm thức PAC = 500 mg/L. Đồng thời giữa nghiệm thức PAC = 500 mg/L lại không khác biệt có ý nghĩa với nhóm nghiệm thức PAC từ 600 - 1200 mg/L. Nhận xét: kết quả phân tích thống kê cho thấy liều lƣợng PAC thích hợp để tiến hành thí nghiệm tiếp theo là 500 mg/L. Ở liều lƣợng này các hạt bông cặn tạo thành tốt và to hơn, hiệu suất xử lý cao với COD là 82,64% và độ đục là 96,82%. Việc chọn lựa này cũng phù hợp vì giảm đƣợc chi phí sử dụng PAC cho doanh nghiệp. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 34 Luận văn tốt nghiệp Đại học b. Định hướng thời gian lắng Quan sát hiện tƣợng lắng và ghi nhận thể tích bùn trong cốc ở 6 thời gian lắng khác nhau, lần lƣợt là 15 phút, 30 phút, 45 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút nhận thấy: - Sau 15 phút lắng thể tích bùn trong cốc chiếm khoảng 700 mL1, lớp nƣớc trên mặt chứa nhiều cặn lơ lửng - Sau 30 phút lắng thể tích bùn giảm nhanh còn khoảng 300 mL1, lớp nƣớc trên mặt trong, ít cặn lơ lửng - Sau 45 và 60 phút lắng thể tích bùn giảm rất chậm, nƣớc trên mặt trong và ít cặn lửng - Sau 90 và 120 phút thể tích bùn lắng trong cốc hầu nhƣ không có sự khác biệt nhiều so với thể tích bùn lắng ở thời gian 45 phút Từ kết quả này, có thể kết luận thời gian lắng 30 phút là thời gian thích hợp đƣợc chọn để tiến hành các thí nghiệm Jartest tiếp theo. 4.2.2 Thí nghiệm 2: khảo sát ảnh hƣởng của pH đến hiệu quả xử lý độ đục và COD, qua đó xác định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ Trong quá trình keo tụ, pH giữ vai trò rất quan trọng vì quá trình này chỉ xảy ra trong một vùng pH thích hợp. Khoảng ph thích hợp phụ thuộc vào hóa chất keo tụ, thành phần hóa học của nƣớc thải và nồng độ chất keo tụ (Aziz et al., 2007). Theo Lâm Minh Triết (2006) khoảng pH thích hợp cho quá trình keo tụ dao động trong khoảng 4 - 9. Vì thế để khảo sát ảnh hƣởng của pH và chọn ra giá trị tốt nhất, thí nghiệm đƣợc thực hiện với khoảng pH từ 3 đến 12 với liều lƣợng PAC đã xác định trong thí nghiệm định hƣớng. Ở thí nghiệm sẽ chọn liều lƣợng 500mg/L để tiến hành thí nghiệm. 1 Độ chia nhỏ nhất của cốc 2 L sử dụng trong thí nghiệm này là 100 mL nên thể tích bùn đƣợc ghi nhận chỉ mang tính gần đúng SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 35 Luận văn tốt nghiệp Đại học Hình 4.3 Ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất loại bỏ COD Hình 4.4 Ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất loại bỏ độ đục Hình 4.3 và Hình 4.4 thể hiện hàm lƣợng COD và độ đục còn lại sau quá trình keo tụ và lắng ở các giá trị pH khác nhau (từ 2 đến 12) với chất keo tụ là PAC cố định ở liều lƣợng 500 mg/L; đồng thời cho thấy sự ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất xử lý COD và độ đục. Kết quả cho thấy: - Nồng độ COD còn lại ở các nghiệm thức đều giảm so với đầu vào nhƣng không đều nhau. Cụ thể ở giá trị pH = 2 hiệu suất xử lý COD thấp nhất (41,3%), khi tăng pH = 3 hiệu suất loại bỏ COD tăng lên (71,7%). Hiệu suất loại bỏ COD cao nhất ở pH = 7 đạt 89,1%. Ở các giá trị pH cao hơn, hiệu suất loại bỏ COD có xu hƣớng giảm dần. - Đối với khả năng xử lý độ đục, PAC rất hiệu quả hầu nhƣ tất cả các giá trị pH từ 2 đến 12. Ở pH = 6 và 7 độ đục còn lại sau xử lý đạt 14,51 và 10,05 NTU tƣơng ứng vơi hiệu suất xử lý là 86,9% và 90,9%. Tuy nhiên ở pH = 12 thì hiệu suất xử lý giảm rõ rệt (88,8%). - Nguyên nhân làm cho hiệu quả loại bỏ COD và độ đục có xu hƣớng giảm khi pH tăng là do khi nồng độ ion OH – cao chúng sẽ cạnh tranh với các phần tử hữu cơ lên bề mặt hấp phụ (Stephenson et al., 1996; trích dẫn từ Norulaini et al., 2001). Ngoài ra nghiên cứu của Semmen và Field (1980) trích dẫn bởi Lamsal (1997) cũng chỉ ra rằng tại giá trị pH cao, các nhóm chức trong hợp chất hữu cơ bị ion hóa làm tăng hạt keo âm, trong khi ở pH thấp hơn, quá trình ion hóa này không xảy ra. Kết quả phân tích thống kê cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa (5%) trong loại bỏ độ đục giữa các nhóm nghiệm thức pH = 11, 9, 10, 8; pH = 10, 8, 7; pH = 7, 12, 6. Chọn giá trị pH = 7 để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo. Việc chọn lựa này SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 36 Luận văn tốt nghiệp Đại học dựa trên kết quả thống kê, đồng thời dựa trên tính kinh tế khi triển khai kết quả thí nghiệm vào thực tế xử lý nƣớc thải CBTS cho doanh nghiệp. 4.2.3 Thí nghiệm 3: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp polymer Mục đích thí nghiệm 3 là tìm ra liều lƣợng PAC tối ƣu xung quanh liều lƣợng đã tìm đƣợc ở thí nghiệm 1 (500 mg/L) kết hợp với polymer cố định 0,5 mg/L. Thí nghiệm này khảo sát sự thay đổi nồng độ COD và độ đục trong nƣớc thải đầu ra. Kết quả thí nghiệm đƣợc trình bày qua đồ thị 4.5 và 4.6. Hình 4.5 Hiệu quả loại bỏ COD sau keo tụ bằng PAC và cố định 0,5 mg/L polymer SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 37 Luận văn tốt nghiệp Đại học Hình 4.6 Hiệu quả loại bỏ độ đục sau keo tụ bằng PAC, cố định 0,5 mg/L polymer Error! Reference source not found. và Hình 4.6 mô tả sự thay đổi của hiệu suất loại bỏ COD và độ đục ở các liều lƣợng PAC khác nhau từ 450 - 600 mg/L kết hợp với polymer 0,5 mg/L. Kết quả cho thấy khi tăng liều lƣợng PAC hiệu suất loại bỏ COD tăng, đến liều lƣợng 600 mg/L hiệu suất loại bỏ COD đạt cao nhất 94%. Đối với chỉ tiêu độ đục, khi cố định polymer 0,5 mg/L và thay đổi liều lƣợng PAC thì khả năng xử lý ở các liều lƣợng PAC rất ổn định và đều trên 90%, nƣớc đầu ra trong, ít cặn lơ lửng. Kết quả phân tích thống kê cho thấy, nồng độ COD và độ đục còn lại giữa các nghiệm thức PAC 500 mg/L và PAC 600 mg/L có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%. Do đây chỉ là giai đoạn tiền xử lý nƣớc thải, trong thực tế hệ thống xử lý nƣớc thải ở các nhà máy CBTS còn các công đoạn xử lý sinh học phía sau nên để tiết kiệm chi phí hóa chất chọn PAC = 500 mg/L để tiến hành thí nghiệm tiếp theo. 4.2.4 Thí nghiệm 4: xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp gel Mục đích thí nghiệm 3 là tìm ra liều lƣợng PAC tối ƣu xung quanh khoảng liều lƣợng đã tìm đƣợc ở thí nghiệm 1 kết hợp với gel cố định 0,5 mg/L (sử dụng cùng liều lƣợng với polymer). Thí nghiệm này khảo sát sự thay đổi nồng độ COD và độ đục trong nƣớc thải đầu ra. Kết quả thí nghiệm trình bày trong Hình 4.7 và 4.8. Hình 4.7 Biểu đồ loại bỏ COD sau keo tụ bằng PAC và cố định 0,5 mg/L gel SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 38 Luận văn tốt nghiệp Đại học Hình 4.8 Biểu đồ loại bỏ độ đục sau keo tụ bằng PAC và cố định 0,5 mg/L gel Hình 4.7 và Hình 4.8 mô tả sự thay đổi của hiệu suất loại bỏ COD và độ đục ở các liều lƣợng PAC khác nhau từ 450 - 600 mg/L kết hợp với gel 0,5 mg/L. Kết quả cho thấy khi tăng liều lƣợng PAC hiệu suất loại bỏ COD tăng, đến liều lƣợng 600 mg/L hiệu suất loại bỏ COD đạt cao nhất 88,2%. Đối với chỉ tiêu độ đục, khi cố định gel 0,5 mg/L, thay đổi liều lƣợng PAC khả năng xử lý ở các liều lƣợng PAC khác nhau rất ổn định và thấp nhất là 86,65% và cao nhất là 96,57% nƣớc đầu ra trong, ít cặn lơ lửng. Từ kết quả trên cho thấy PAC kết hợp polymer và gel, độ đục giảm mạnh với liều lƣợng chất keo tụ khi không có polymer và gel. Điều này cho thấy khi kết hợp với polymer và gel chất keo tụ cho hiệu suất xử lý các tạp chất trong nƣớc thải rất cao. Kết quả cũng cho thấy khi kết hợp với polymer, PAC cho khả năng xử lý cao hơn gel. Ở nồng độ 500 mg/L khi kết hợp với 0,5 mg/L polymer cho hiệu suất xử lý COD đạt 94%, độ đục 99,21% nhƣng đối với PAC kết hợp với gel cho hiệu suất xử lý COD là 88,2%, độ đục 96,57%. Kết quả phân tích thống kê cho thấy nồng độ COD và độ đục còn lại giữa các nghiệm thức có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%. Tuy nhiên đây chỉ là công đoạn tiền xử lý của một hệ thống xử lý hoàn chỉnh, đồng thời để tiết kiệm chi phí chúng tôi đề xuất nồng độ chất keo tụ là 500 mg/L làm cơ sở cho các thí nghiệm tiếp theo. 4.2.5 Thí nghiệm 5: Xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC Trong thí nghiệm này nghiên cứu đƣợc tiến hành khảo sát với nồng độ PAC cố định 500 mg/L, polymer thay đổi từ 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0, 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 (Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, 2002) và mẫu đối chứng. Mục đích của thí nghiệm nhằm so sánh hiệu quả của các nồng độ polymer khác nhau, tìm ra giá trị liều lƣợng SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 39 Luận văn tốt nghiệp Đại học polymer thích hợp cho quá trình keo tụ xử lý nƣớc thải chế biến thủy sản. Kết quả của quá trình nghiên cứu đƣợc trình bày trong Hình 4.9. Hình 4.9 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại bỏ COD Hình 4.10 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại bỏ độ đục SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 40 Luận văn tốt nghiệp Đại học Khi cố định PAC ở mức 500 mg/L và thay đổi giá trị polymer cho thấy hiệu suất xử lý COD cao nhất ở polymer = 2 mg/L (98%) và thấp nhất ở polymer = 0,5 mg/L (75,33%). Ở liều lƣợng polymer từ 1 mg/L trở lên hiệu suât xử lý COD đều đạt trên 90%. Kết quả phân tích thống kê cho thấy các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa 5%. Khi cố định PAC = 500 mg/L và thay đổi giá trị polymer cho thấy hiệu suất xử lý độ đục cao nhất ở polymer 5 = mg/L (96,42%) và thấp nhất tại polymer = 0,5 mg/L (85,21%). Ở liều lƣợng polymer từ 1 mg/L trở lên hiệu suất xử lý độ đục đều đạt trên 90%. Qua kết quả phân tích thống kê cho thấy các nghiệm thức có polymer 4,0 và 3,5 mg/L không có sự khác biệt có ý nghĩa (5%), các nghiệm thức có polymer 3,5 và 3,0 mg/L không có sự khác biệt; các nghiệm thức có polymer 3,0; 2,5; 2,0 mg/L không có sự khác biệt; các nghiệm thức có polymer 2,5; 2,0; 1,5 mg/L không có sự khác biệt. Các nghiệm thức còn lại có sự khác biệt với nhau và khác biệt với các nghiệm thức trên. Hình 4.11 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại bỏ photpho Khi cố định PAC = 500 mg/L và thay đổi polymer cho thấy hiệu suất xử lý photpho cao nhất ở polymer = 2 mg/L (79,1%) và thấp nhất tại polymer 0,5 mg/L (61,66 %). Ở liều lƣợng polymer từ 1 mg/L trở lên hiệu suất xử lý photpho đều trên 70%. Hiệu quả xử lý photpho tăng từ polymer 1 mg/L đến 2 mg/L, từ polymer 2,5 mg/L hiệu suất loại bỏ photpho có xu hƣớng giảm. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 41 Luận văn tốt nghiệp Đại học Hình 4.12 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến pH Qua biểu đồ cho thấy hàm lƣợng chất keo tụ không ảnh hƣởng nhiều đến pH. pH đầu vào 7,4 qua quá trình keo tụ tại các liều lƣợng chất keo tụ khác nhau pH không dao động nhiều nằm trong khoảng 6,85 - 7,35. Hình 4.13 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại bỏ ni-tơ SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 42 Luận văn tốt nghiệp Đại học Khi cố định PAC = 500 mg/L và thay đổi giá trị polymer cho thấy hiệu suất xử lý ni-tơ cao nhất ở polymer 3,5 mg/L (88,8 %) và thấp nhất tại polymer 0,5 mg/L (80,9%). Tại các liều lƣợng polymer hiệu suất xử lý ni-tơ đều trên 80%, tuy nhiên dao động không ổn định. Kết quả phân tích thống kê cho thấy: - Các nghiệm thức có polymer bằng 3,5; 1,0; 3,0 mg/L không có sự khác biệt - Các nghiệm thức có polymer bằng 1,0; 3,0; 0,5; 5,0 mg/L không có sự khác biệt - Các nghiệm thức có polymer bằng 0,5; 5,0; 2,5 mg/L không có sự khác biệt - Các nghiệm thức có polymer bằng 2,5; 4,5; 2,0; 4,0 mg/L không có sự khác biệt - Nghiệm thức 1,5 mg/L có sự khác biệt với các nghiệm thức còn lại Hình 4.14 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp polymer đến hiệu suất loại bỏ SS Khi cố định PAC ở 500 mg/L và thay đổi giá trị polymer cho thấy hiệu suất xử lý SS cao nhất ở polymer 3,5 mg/L (82,83%), thấp nhất ở polymer 0,5 mg/L (64,05%). Bên cạnh đó kết quả phân tích thống kê cho thấy SS sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5% giữa các liều lƣợng polymer khác nhau kết hợp với PAC. 4.2.6 Thí nghiệm 6: xác định liều lƣợng Gel thích hợp với PAC Trong thí nghiệm này nghiên cứu đƣợc tiến hành khảo sát với nồng độ PAC cố định 500 mg/L, gel thay đổi từ 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 và mẫu đối chứng. Mục đích của thí nghiệm nhằm so sánh hiệu quả của các nồng độ polymer khác nhau, tìm ra giá trị liều lƣợng polymer thích hợp cho quá trình keo tụ xử lý SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 43 Luận văn tốt nghiệp Đại học nƣớc thải chế biến thủy sản. Kết quả của quá trỉnh nghiên cứu đƣợc trình bày trong Hình 4.15. Hình 4.15 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ COD Khi cố định PAC ở mức 500 mg/L và thay đổi giá trị gel cho thấy hiệu suất xử lý COD cao nhất ở gel 2,5 mg/L (96%), sau đó là 2 mg/L (95%) và thấp nhất 0,5 mg/L (75%). Hiệu quả xử lý COD tăng đều từ 1 mg/L và có xu hƣớng giảm khi tăng liều lƣợng gel đến mức 3,5 mg/L. Kết quả phân tích thống kê cho thấy: - Các nghiệm thức có gel bằng 2,5 và 3 mg/L không có sự khác biệt - Các nghiệm thức có gel bằng 1,5 và 2 mg/L không có sự khác biệt - Các nghiệm thức có gel bằng 4 và 4,5 mg/L không có sự khác biệt - Các nghiệm thức còn lại có sự khác biệt với nhau và khác biệt với các nghiệm thức trên. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 44 Luận văn tốt nghiệp Đại học Hình 4.16 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ độ đục Khi cố định PAC ở mức 500 mg/L và thay đổi giá trị gel cho thấy hiệu suất xử lý độ đục cao nhất ở gel 2 mg/L (97,62%). Hiệu quả xử lý độ đục của tất cả các nghiệm thức đều trên 90%. Hiệu quả xử lý độ đục tăng đều từ 1 mg/L và có xu hƣớng giảm khi tăng liều lƣợng gel 3,5 mg/L. Kết quả phân tích thống kê cho thấy: - Các nghiệm thức có gel bằng 2 và 1,5 mg/L không có sự khác biệt - Các nghiệm thức có gel bằng 1,5; 2,5; 3,0; 3,5; 0,5 mg/L không có sự khác biệt - Các nghiệm thức có gel bằng 4 và 1 mg/L không có sự khác biệt - Các nghiệm thức có gel bằng 4,5 và 5 mg/L không có sự khác biệt SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 45 Luận văn tốt nghiệp Đại học Hình 4.17 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ photpho Khi cố định PAC ở mức 500 mg/L và thay đổi giá trị gel cho thấy hiệu suất xử lý photpho cao nhất ở gel 2 mg/L (78,67%) và thấp nhất là 5 mg/L (44,98%). Hiệu quả xử lý photpho tăng giảm liên tục, không ổn định. Kết quả phân tích thống kê hiệu quả xử lý photpho cho thấy: - Các nghiệm thức có gel bằng 2,5; 3,0; 2,0; 1,5 mg/L không có sự khác biệt - Các nghiệm thức có gel bằng 1,0; 3,5; 0,5; 4,0 mg/L không có sự khác biệt - Các nghiệm thức có gel bằng 4,0; 4,5 mg/L không có sự khác biệt SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 46 Luận văn tốt nghiệp Đại học Hình 4.18 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ SS Khi cố định PAC ở mức 500 mg/L và thay đổi giá trị gel cho thấy hiệu suất xử lý SS cao nhất ở gel 3 mg/L (80,4%) và thấp nhất là 0,5 mg/L (59,95%). Ở các khoảng liều lƣợng còn lại hiệu suất xử lý SS tăng giảm không ổn định, khi gần về liều lƣợng gel bằng 3,5 mg/L hiệu suất xử lý giảm dần đều. Qua phân tích thống kê cho thấy các nghiệm thức có liều lƣợng gel 3,0 và 2,5 mg/L không có sự khác biệt có ý nghĩa (5%). Các nghiệm thức có liều lƣợng gel 4,0 và 4,5 mg/L không có sự khác biệt. Hình 4.19 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến pH SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 47 Luận văn tốt nghiệp Đại học Quá trình keo tụ của PAC kết hợp với gel làm thay đổi pH nhƣng không nhiều. pH đầu vào 7,36 và pH đầu ra dao động từ 6,38 - 6,99 tại các khoảng liều lƣợng gel khác nhau khi kết hợp với PAC. Hình 4.20 Ảnh hƣởng kết quả keo tụ của PAC kết hợp gel đến hiệu suất loại bỏ nitơ Khi cố định PAC 500 mg/L và thay đổi giá trị gel cho thấy hiệu suất xử lý nitơ cao nhất ở gel 3 mg/L (82,56%). Tại các liều lƣợng 2 mg/L và 2,5 mg/L hiệu suất xử lý nitơ đều trên 80% và thấp nhất là 0,5 mg/L (66,67%). Hiệu quả xử lý nitơ tăng giảm liên tục, không ổn định. Kết quả phân tích thống kê cho thấy hiệu quả xử lý nitơ: - Các nghiệm thức có gel bằng 3,0; 2,5; 2,0 mg/L không có sự khác biệt - Các nghiệm thức có gel bằng 3,5; 1,0; 4,0 mg/L không có sự khác biệt - Các nghiệm thức có gel bằng 4,0; 4,5; 5,0 mg/L không có sự khác biệt - Nghiệm thức có gel bằng 0,5 mg/L có sự khác biệt với các nghiệm thức còn lại. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 48 Luận văn tốt nghiệp Đại học CHƢƠNG V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Từ kết quả nghiên cứu xử lý nƣớc thải chế biến thủy sản bằng phƣơng pháp keo tụ có một số kết luận nhƣ sau: - Liều lƣợng của chất PAC ảnh hƣởng rất lớn đến hiệu quả xử lý COD và độ đục của quá trình đông tụ - keo tụ nƣớc thải chế biến thủy sản. - Các thông số tốt nhất cho quá trình keo tụ nƣớc thải chế biến thủy sản trong phòng thí nghiệm là liều lƣợng PAC = 500 mg/L. - Sử dụng PAC + polymer: cho hiệu suất xử lý độ đục cao nhất đạt 96,42%, COD đạt 98%, nito đạt 88,8%, photpho đạt 79,1%, SS đạt 82,83% - Sử dụng PAC + gel: cho hiệu suất xử lý độ đục cao nhất đạt 97,61%, COD đạt 96%, nito đạt 82%, photpho đạt 78,67%, SS đạt 80,4% - Polymer cho hiệu suất xử lý cao hơn và có liều lƣợng cần cung cấp cho quá trình xử lý thấp hơn gel, nhƣng so về giá thành thì gel rẻ hơn và hiệu quả lý cũng tƣơng đối cao (không khác biệt đáng kể ở mức 5%). Vì vậy để tiết kiệm chi phí xử lý thì gel có thể là lựa chọn tối ƣu. - Các thông số đầu ra trong cả hai trƣờng hợp đều đảm bảo điều kiện cho các công đoạn xử lý sinh học tiếp theo. 5.2 KIẾN NGHỊ Do thời gian thực hiện đề tài có giới hạn nên chỉ có thể nghiên cứu trên PAC kết hợp với polymer và gel. Vì vậy đề nghị có nhiều nghiên cứu trên nhiều loại hóa chất keo tụ khác nhau để kết quả keo tụ mang tính khách quan hơn. Do giới hạn về kinh phí nên đề tài chỉ tập trung vào đánh giá hiệu quả xử lý ở hai chỉ tiêu COD và độ đục. Do đó trong các nghiên cứu tiếp theo cần đánh giá thêm khả năng xử lý của phƣơng pháp đối với các chỉ tiêu ô nhiễm khác nhƣ kim loại nặng, dầu mỡ. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 49 Luận văn tốt nghiệp Đại học TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Đặng Thị Cẩm Nhung và Nguyễn Thái Việt, 2013. Nghiên cứu tiền xử lý nƣớc thải thuộc da bằng phƣơng pháp keo tụ và oxy hóa bậc cao sử dụng hệ O 3/Fenton. Luận văn tốt nghiệp đại học ngành Kỹ Thuật Môi trƣờng. Đại học Cần Thơ. Đặng Thị Thúy và Nguyễn Thị Mỹ Phƣơng, 2013. Nghiên cứu xử lý nƣớc thải lò giết mổ bằng phƣơng pháp keo tụ tạo bông quy mô phòng thí nghiệm và trên mô hình bể keo tụ tạo bông. Luận văn tốt nghiệp đại học ngành Kỹ Thuật Môi trƣờng. Đại học Cần Thơ. Hoàng Văn Huệ, 2002. Thoát nƣớc 2: Xử lý nƣớc thải. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật. Huỳnh Thạnh Phƣơng và Nguyễn Huy Hùng, 2013. Nghiên cứu quá trình động tụ keo tụ và lắng trong xử lý nƣớc thải sản xuất thuốc bảo vệ thực vật. Luận văn tốt nghiệp đại học ngành Kỹ Thuật Môi trƣờng. Đại học Cần Thơ. Lâm Minh Triết, 2006. Kỹ thuật môi trƣờng. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh. Trang 50-53. Lâm Minh Triết, 2006. Xử lý nƣớc thải công nghiệp và đô thị. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh. Trang 50-53. Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014. Giáo trình Kỹ Thuật Xử Lý Nƣớc Thải Lê Văn Cát, 2007. Xử lý nƣớc thải giàu hợp chất nito và photpho. Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và công nghệ Hà Nội. Ngô Xuân Trƣờng, Bùi Trần Vƣợng, Lê Anh Tuấn, Trần Minh Thuận, Trần Văn Phấn, 2008. Khảo sát khai thác và xử lý nƣớc thải sinh hoạt. Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh. Nguyễn Thị Lan Phƣơng, 2008. Giáo trình cấp thoát nƣớc. NXB Đại học Bách Khoa Đà Nẵng. Nguyễn Thị Thu Thủy, 2006. Xử lý nƣớc cấp sinh hoạt và công nghiệp. Nhà xuất bản Khoa Học Kỹ Thuật Nguyễn Trung Việt, Trần Thị Mỹ Diệu, Huỳnh Ngọc Phƣơng Mai, 2011. Hóa học kỹ thuật môi trƣờng phần I và nƣớc thải. Nhà xuất bản Khoa Học Kỹ Thuật. Nguyễn Văn Phƣớc và Nguyễn Thị Thanh Phƣợng, 2010. Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp. Nhà xuất bản Xây dựng Hà Nội. Nguyễn Văn Phƣớc, 2010. Giáo trình Xử lý nƣớc thải sinh hoạt và công nghiệp bằng phƣơng pháp sinh học. Nhà xuất bản Xây dựng Hà Nội. Raymond Desjardins, 2009. Xử lý nƣớc. Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 50 Luận văn tốt nghiệp Đại học Tổng Cục Môi Trƣờng, 2011. Hƣớng dẫn đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý nƣớc thải và giới thiệu một số công nghệ xử lý nƣớc thải đối với ngành chế biến thủy sản, dệt may, giấy và bột giấy. Tổng cục Môi Trƣờng. Trang 19. Trần Hiếu Nhuệ, 2001. Thoát nƣớc và xử lý nƣớc thải công nghiệp. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội. Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, 2002. Giáo trình công nghệ xử lý nƣớc thải. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ Thuật. Trịnh Xuân Lai, 2004. Xử lý nƣớc cấp cho sinh hoạt và công nghiệp. Nhà xuất bản Xây dựng Hà Nội. Tài liệu tiếng Anh Aygun and T. Yilmaz, 2010. Improvement of Coagulation-Flocculation Process for Treatment of Detergent Wastewaters Using Coagulant Aids. International Journal of Chemical and Environmental Engineering, Vol. 1, No.2. Chowdhury, M.,Mostafa M.G., Biswas, T.K., Saha, A. K., 2013. Treatment of leather industrial effluents by filtration and coagulation processes. Water Resources and Industry 3, 11 – 22. Civit E.M, M.A Parin, H.M Lupin,1982. Recoveryof protein and oil by coagulation from fishery bloodwater:Effect of pH and temperature”.Water Research,Volume 16,Issue 6,Pages 809-814. Hamidi, A. A., Salina, A., Faridah, A. And Mohd, N. A., 2007. The use of Alum, Ferric chloride and Ferrous sulphate as coagulants in removing suspended solids, colour and COD from semi-aerobic landfill leachate at controlled pH. Jarvis, P., Jefferson, B. and Simon A. P., 2005. Measuring floc structural characteristics. Reviews in Enviroment Science and Biotechnology, Vol. 4 (1 – 2), 1- 18. Johnson et al., 2008. Enhanced Removal of Heavy Metals in Primary Treatment Using Coagulationand Flocculation. Water Environment Research, Vol. 80, No.5. Lofrano. G, Belgiorno.V, Gallo.M, Ramio. A, Meric.S, 2006. Toxicity reduction in leather tanning wastewater by improved coagulation flocculation process Global NEST Journal, Vol 8, No 2, PP 151 – 158. Mohd Ariffin Abu Hassan, Tan Pei Li, Zainura Zainon Noor (2009), Coagulation and Flocculation treatment of wastewater in textile industry using chitosan, Journal of Chemical and Natural Resources Engineering, Vol.4(1): 43- 53. Muhammad, R. and Nobelia, I. J., 2009. Influence of Turbidity, pH, Alkalinity, and NOM on Coagulatant Dose in Water Treatment. Nik Norulaini, N. A., Ahmad, Z. A., Muhamad, H. I. and Mohd Omar, A.K., 2001. Chemical coagulation of setileable solid – free Palm Oil Mill Effluent (POME) for organic load reduction. Journal of Industrial Technology 10 (1), 55-72. Tripathy, T. and Bhudeb, R. De., 2006. Flocculation: A New Way to Treat the Waste Water. Journal of Physical Sciences, Vol. 10, 93 – 127. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 51 Luận văn tốt nghiệp Đại học Tài liệu từ Internet Lê Hằng, 2014. Xuất khẩu thủy sản cán đích trên 6,7 tỷ USD. Trích từ trang web http://www.vasep.com.vn/Tin-Tuc/1078_34121/Xuat-khau-thuy-san-can-dich-tren67-ty-USD.htm, truy cập ngày 20/08/2014. Tổng Cục Thủy sản, 2013. Hội nghị giao ban Nuôi trồng thủy sản các tỉnh ven biển vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Trích từ trang web http://www.fistenet.gov.vn/btin-tuc-su-kien/a-tin-van/hoi-nghi-giao-ban-nuoi-trong-thuy-san-cac-tinh-ven-bienvung-111ong-bang-song-cuu-long/, truy cập ngày 20/08/2014. Tổng Cục Thủy sản, 2014. Lợi ích của việc xử lý môi trƣờng trong các hoạt động nuôi trồng, chế biến thủy sản. Trích từ trang web http://www.fistenet.gov.vn/b-tintuc-su-kien/e-khuyen-ngu/loi-ich-cua-viec-xu-ly-moi-truong-trong-cac-hoat111ong-nuoi-trong-che-bien-thuy-san/, truy cập ngày 20/08/2014. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 52 Luận văn tốt nghiệp Đại học PHỤ LỤC SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 53 Luận văn tốt nghiệp Đại học PHỤ LỤC 1 HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH LÀM THÍ NGHIỆM 100 mg/L 200 mg/L 700 mg/L 800 mg/L 900 mg/L 300 mg/L 400 mg/L 1000 mg/L 500 mg/L 600 mg/L 1100 mg/L 1200 mg/L Hình 1 Thí nghiệm định hƣớng xác định liều lƣợng PAC pH=2 pH=7 pH=3 pH=8 pH=4 pH=9 pH=6 pH=5 pH=10 pH=11 pH=12 Hình 2 Ảnh hƣởng của pH đến hiệu quả xử lý độ đục và COD qua đó xác định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ. SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 54 Luận văn tốt nghiệp Đại học 450 mg/L PAC + 0.5 mg/L Polymer 480 mg/L PAC + 0.5 mg/L Polymer 500 mg/L PAC + 0.5 mg/L Polymer 550 mg/L PAC + 0.5 mg/L Polymer 580 mg/L PAC + 600 mg/L PAC + 0.5 mg/L Polymer 0.5 mg/L Polymer Hình 3 Xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp polymer 450 mg/L PAC + 0.5 mg/L Gel 550 mg/L PAC + 0.5 mg/L Gel 480 mg/L PAC + 0.5 mg/L Gel 580 mg/L PAC + 0.5 mg/L Gel 500 mg/L PAC + 0.5 mg/L Gel 600 mg/L PAC + 0.5 mg/L Gel Hình 4 Xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp Gel SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 55 Luận văn tốt nghiệp Đại học 0.5 mg/L Polymer + 500mg/L PAC 3 mg/L Polymer + 500mg/L PAC 1 mg/L Polymer + 500mg/PAC 1.5 mg/L Polymer + 500mg/L PAC 2 mg/L 2.5mg/L Polymer + Polymer + 500mg/L PAC 500mg/L PAC 3.5mg/L 4 mg/L 4.5mg/L Polymer + Polymer + Polymer + 500mg/L PAC 500mg/L PAC 500mg/L PAC 5 mg/L Polymer + 500mg/L PAC Hình 5 Xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC 0.5mg/L Gel + 500mg/L PAC 3 mg/L Gel + 500mg/L PAC 1 mg/L Gel + 500mg/L PAC 3.5mg/L Gel + 500mg/L PAC 1.5mg/L Gel + 500mg/L PAC 2 mg/L Gel + 500mg/L PAC 2.5mg/L Gel + 500mg/L PAC 4 mg/L Gel + 4.5mg/L Gel 500mg/L + 500mg/L PAC PAC 5 mg/L Gel + 500mg/L PAC Hình 6 Xác định liều lƣợng Gel thích hợp với PAC PHỤ LỤC 2. BẢNG KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CÁC THÍ NGHIỆM Bảng 1 Số liệu phân tích thí nghiệm định hƣớng chọn liều lƣợng chất keo tụ PAC (mg/L) 100 COD (mg/L) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 768 776 776 773,33 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 56 Luận văn tốt nghiệp Đại học 200 720 720 720 720 300 582 588 588 586 400 480 480 480 480 500 272 262 271 268,33 600 216 208 216 213,33 700 198,4 200 201,6 200 800 192 191 193 192 900 176 176 176 176 1000 168 168 168 168 1100 160 160 160 160 1200 114 120 127 120,33 Bảng 2 Số liệu phân tích thí nghiệm định hƣớng chọn liều lƣợng chất keo tụ Độ đục (NTU) PAC (mg/L) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 100 30,5 30,7 30,6 30,6 200 19,9 19,7 19,8 19,8 300 15 14,3 14,7 14,67 400 8,95 8,69 7,86 8,5 500 3,99 4,57 3,52 4,03 600 4,19 3,79 2,09 3,36 700 3,43 2,68 2 2,7 800 1,49 1,92 1,75 1,72 900 2,55 5,75 8,85 5,72 1000 4,52 3,44 4,46 4,14 1100 6,64 6,14 1,16 4,65 1200 6,69 1,93 1,22 3,28 Bảng 3 Kết quả phân tích sự ảnh hƣởng của pH đến hiệu quả xử lý COD qua đó xác định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ pH COD (mg/L) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 2 720 720 720 720 3 345 347 347 346,33 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 57 Luận văn tốt nghiệp Đại học 4 296 296 293 295 5 210 216 215 213,6 6 176 176 176 176 7 131 134 134 133 8 189 185 182 185,3 9 268 266 264 266 10 291 293 294 292,6 11 424 427 428 426,33 12 587 587 585 586,33 Bảng 4 Kết quả phân tích sự ảnh hƣởng của pH đến hiệu quả xử lý COD qua đó xác định pH tốt nhất cho quá trình keo tụ Độ đục (NTU) pH Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 2 35 32 35 34 3 26 25 30 27 4 25 31 35 30,33 5 22 27 25 24,67 6 10,4 15,5 17,64 14,51 7 15,4 7,73 7,03 10,05 8 7 7 7 7 9 4 5 3,5 4,17 10 4 3 10 5,67 11 4,14 3,85 4,12 4,04 12 12 10 15 12,33 Bảng 5 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp polymer 0,5 mg/L PAC + 0,5 mg/L polymer COD (mg/L) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 450 320 320 320 320 480 264 271 266 267 500 215 215 213 214,3 550 160 160 160 160 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 58 Luận văn tốt nghiệp Đại học 580 136 133 131 133,3 600 80 80 80 80 Bảng 6 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp polymer 0,5 mg/L Độ đục (NTU) PAC + 0,5 mg/L polymer Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 450 17,6 16,2 15,6 16,47 480 8 10 10 9,33 500 9,37 8,13 6,14 7,88 550 7,95 3,23 3,45 4,88 580 1,48 1,37 1,81 1,55 600 1 1 1,5 1,17 Bảng 7 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp gel 0,5 mg/L PAC + 0,5 mg/L gel COD (mg/L) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 450 640 640 640 640 480 531 535 535 533,3 500 429 422 432 427,7 550 320 320 320 320 580 269 269 266 268 600 217 211 211 213 Bảng 8 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng PAC thích hợp kết hợp gel 0,5 mg/L Độ đục (NTU) PAC + 0,5 mg/L gel Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 450 25,4 25,38 25,42 25,4 480 17,55 17,65 17,6 17,6 500 17 14 15,5 15,5 550 10,5 8,5 11 10 580 8,5 10 10 9,5 600 6,5 6,56 6,53 6,53 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 59 Luận văn tốt nghiệp Đại học Bảng 9 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC Polymer + 500 mg/L PAC COD (mg/L) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 0,5 397 400 387 394,7 1 160 160 160 160 1,5 96 96 96 96 2 32 32 32 32 2,5 55 55 51 53,6 3 74 74 80 76 3,5 45 42 48 45 4 109 106 106 107 4,5 115 122 115 117,3 5 87 80 90 85,7 Bảng 10 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC Polymer + 500 mg/L PAC Độ đục (mg/L) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 0,5 17,5 18 17,75 17,75 1 9 9,2 9,1 9,1 1,5 8 8,8 8,4 8,4 2 8 8,04 8,02 8,02 2,5 7 7.5 8.5 8 3 7 7,5 8 7,5 3,5 7 7,04 7,02 7,02 4 6,5 6,9 6,7 6,7 4,5 5,5 6 6,5 6 5 4 4,2 4,7 4,3 Bảng 11 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC Polymer + 500 mg/L PAC Nitơ (mg/L) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 0,5 28 28 28 28 1 25,2 28 22,4 25,2 1,5 44,8 39,2 42 42 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 60 Luận văn tốt nghiệp Đại học 2 33,6 33,6 33,6 33,6 2,5 30,8 32,2 33,6 32,2 3 25,2 25,2 25,2 25,2 3,5 19,6 19,6 28 22,4 4 33,6 36,4 30,8 33,6 4,5 30,24 36,4 33,32 33,3 5 28 28 28 28 Bảng 12 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC Polymer + 500 mg/L PAC Photpho (mg/L) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 0,5 10,56 10,59 10,58 10,58 1 6,17 6,17 6,16 6,17 1,5 5,85 5,86 5,86 5,86 2 5,75 5,76 5,75 5,75 2,5 6,02 6,01 6,02 6,02 3 6,07 6,07 6,08 6,07 3,5 6,62 6,62 6,61 6,62 4 6,87 6,88 6,87 6,87 4,5 6,68 6,68 6,69 6,68 5 6,44 6,43 6,44 6,44 Bảng 13 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng polymer thích hợp với PAC Polymer + 500 mg/L PAC SS (mg/L) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 0,5 123,45 123,43 123,41 123,43 1 90,87 90,65 90,76 90,76 1,5 85,63 84,51 85,53 85,22 2 65 64,5 64,79 64,76 2,5 57,4 57,3 57,2 57,3 3 70,12 70,2 70,5 70,27 3,5 58,97 58,93 58,91 58,94 4 80,04 80,03 80,01 80,03 4,5 81 81,05 81,04 81,03 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 61 Luận văn tốt nghiệp Đại học 5 81,5 81,9 81,8 81,73 Bảng 14 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng gel thích hợp với PAC Gel + 500 mg/L PAC COD (mg/L) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 0,5 438 438 435 437 1 163 173 176 170,7 1,5 83 90 83 85,33 2 86 90 80 85,3 2,5 64 64 64 64 3 64 64 64 64 3,5 160 160 160 160 4 205 202 202 203 4,5 205 202 202 203 5 304 311 314 309,7 Bảng 15 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng gel thích hợp với PAC Độ đục (mg/L) Gel + 500 mg/L PAC Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 0,5 7 7,14 7,27 7,14 1 5 5,45 5,9 5,45 1,5 4 4,3 4,6 4,3 2 3 3,21 3,41 3,21 2,5 4,5 4,85 5,2 4,85 3 4,55 5 5,44 5 3,5 4,5 5,02 5,53 5,02 4 5,7 6,82 7,94 6,82 4,5 7,4 8,66 9,92 8,66 5 8,3 9,21 10,1 9,2 Bảng 16 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng gel thích hợp với PAC Gel + 500 mg/L PAC Nito (mg/L) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 0,5 34,3 36,6 38,5 36,47 1 27,6 30 31,2 29,6 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 62 Luận văn tốt nghiệp Đại học 1,5 24,7 25,7 25,7 25,36 2 21 21,9 22,68 21,86 2,5 21,2 19,6 19 19,9 3 17 19,1 21,08 19,06 3,5 26 30 28 28 4 29,7 31 31,9 30,8 4,5 32,48 31,5 33,46 32,5 5 31,4 33 35,8 33,4 Bảng 17 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng gel thích hợp với PAC Gel + 500 mg/L PAC Photpho (mg/L) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 0,5 10,51 11 11 10,83 1 10 9,95 9,97 9,97 1,5 6,95 6,5 7,05 6,83 2 5,65 6,08 7,01 6,25 2,5 5,67 5,65 5,65 5,65 3 6,12 6,43 5,41 5,98 3,5 10 9,02 12,5 10,51 4 11,3 11,6 11,6 11,5 4,5 14,2 15,24 16,9 15,45 5 14,6 15,8 17,4 15,9 Bảng 18 Kết quả phân tích xác định liều lƣợng gel thích hợp với PAC Gel + 500 mg/L PAC SS (mg/L) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 0,5 145,67 147,5 149,33 147,5 1 110,34 110,3 110,36 110,33 1,5 85,4 85,45 85,34 85,4 2 80 78,9 78 78,97 2,5 73 73,4 73,02 73,14 3 72,14 72,15 72,24 72,18 3,5 75,6 75,88 77,32 76,26 4 120,43 120,45 120,54 120,48 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 63 Luận văn tốt nghiệp Đại học 4,5 121,3 121,43 121,36 121,4 5 125,67 125,78 130,05 127,2 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 64 Luận văn tốt nghiệp Đại học PHỤ LỤC 3. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THỐNG KÊ CỦA CÁC THÍ NGHIỆM KEO TỤ Kết quả phân tích COD đối với PAC Oneway [DataSet0] ANOVA COD Sum of Squares Between Groups Mean Square F 1837529.711 11 167048.156 257.092 24 10.712 1837786.803 35 Within Groups Total df Sig. 1.559E4 .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets COD Dunc an Subset for alpha = 0.05 N T N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 1.200 3 00 0E2 11 3 00 10 3 00 90 3 0 80 3 0 1.600 0E2 1.680 0E2 1.760 0E2 1.920 0E2 70 3 0 60 3 0 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 2.000 0E2 2.1333 E2 65 Luận văn tốt nghiệp Đại học 50 3 0 2.685 9E2 40 3 0 4.800 0E2 30 3 0 5.866 7E2 20 3 0 7.200 0E2 10 3 0 Si g. 7.733 3E2 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt. Kết quả phân tích độ đục đối với PAC Oneway ANOVA NTU Sum of Squares Between Groups Within Groups Total Df Mean Square 2546.711 11 231.519 61.730 24 2.572 2608.441 35 F Sig. 90.013 .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets NTU Duncan Subset for alpha = 0.05 NT 800 N 1 3 2 3 4 5 6 1.7200 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 66 Luận văn tốt nghiệp Đại học 700 3 2.7033 2.7033 1200 3 3.2800 3.2800 600 3 3.3567 3.3567 500 3 4.0267 4.0267 1000 3 4.1400 4.1400 1100 3 4.6467 4.6467 900 3 400 3 300 3 200 3 100 3 5.7167 8.5000 14.6667 19.8000 30.6000 Sig. .061 .054 1.000 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt. Kết quả phân tích SPSS cho chỉ tiêu COD ở các giá trị pH khác nhau Oneway ANOVA COD Sum of Squares Between Groups Within Groups Total df Mean Square 993100.955 10 99310.096 83.627 22 3.801 993184.582 32 F 2.613E4 Sig. .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 67 Luận văn tốt nghiệp Đại học COD Duncan Subset for alpha = 0.05 pH N 7 6 8 5 9 10 4 3 11 12 2 Si g. 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.3333 E2 1.7600 E2 3 1.8560 E2 3 2.1333 E2 3 2.6613 E2 3 3 2.9280 E2 3 2.9493 E2 3.4667 E2 3 4.2613 E2 3 5.8667 E2 3 7.2000 E2 3 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 .194 1.000 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa. Kết quả phân tích SPSS cho chỉ tiêu COD ở các giá trị pH khác nhau Oneway SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 68 Luận văn tốt nghiệp Đại học ANOVA NTU Sum of Squares Between Groups Within Groups Total df Mean Square 3741.144 10 374.114 196.680 22 8.940 3937.824 32 F Sig. 41.847 .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets NTU Duncan Subset for alpha = 0.05 pH N 1 2 3 4 5 11 3 4.0367 9 3 4.1667 10 3 5.6667 5.6667 8 3 7.0000 7.0000 7 3 12 3 12.3333 6 3 14.5133 5 3 24.6667 3 3 27.0000 4 3 2 3 Sig. 10.0533 6 10.0533 27.0000 30.3333 30.3333 34.0000 .279 .102 .097 .350 .186 .147 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm có sự khác biệt có ý nghĩa. Kết quả phân tích SPSS ảnh hƣởng của liều lƣợng PAC đến hiệu quả xử lý COD qua đó xác định liều lƣợng PAC tốt nhất kết hợp Polymer Oneway SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 69 Luận văn tốt nghiệp Đại học ANOVA COD Sum of Squares Between Groups Mean Square 118102.044 5 23620.409 35.840 12 2.987 118137.884 17 Within Groups Total df F Sig. 7.909E3 .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets COD Duncan Subset for alpha = 0.05 PAC N 1 600 3 580 3 550 3 500 3 480 3 450 3 Sig. 2 3 4 5 6 80.0000 1.3333E2 1.6000E2 2.1387E2 2.6667E2 3.2000E2 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa Kết quả phân tích SPSS ảnh hƣởng của liều lƣợng PAC đến hiệu quả xử lý độ đục qua đó xác định liều lƣợng PAC tốt nhất kết hợp Polymer Oneway ANOVA NTU Sum of Squares Between Groups Within Groups df Mean Square 491.856 5 98.371 24.547 12 2.046 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) F 48.089 Sig. .000 70 Luận văn tốt nghiệp Đại học ANOVA NTU Sum of Squares Between Groups Within Groups Total df Mean Square 491.856 5 98.371 24.547 12 2.046 516.403 17 F Sig. 48.089 .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets NTU Duncan Subset for alpha = 0.05 Polymer N 1 2 3 4 600 3 1.1667 580 3 1.5533 550 3 500 3 7.8800 480 3 9.3333 450 3 4.8767 16.4667 Sig. .746 1.000 .237 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa. Kết quả phân tích SPSS ảnh hƣởng của liều lƣợng PAC đến hiệu quả xử lý COD qua đó xác định liều lƣợng PAC tốt nhất kết hợp Gel Oneway ANOVA COD Sum of Squares Between Groups Within Groups Total df Mean Square 404655.218 5 80931.044 88.747 12 7.396 404743.964 17 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) F 1.094E4 Sig. .000 71 Luận văn tốt nghiệp Đại học Post Hoc Tests Homogeneous Subsets COD Duncan Subset for alpha = 0.05 Gel N 1 600 3 580 3 550 3 500 3 480 3 450 3 Sig. 2 3 4 5 6 2.1333E2 2.6773E2 3.2000E2 4.2773E2 5.3333E2 6.4000E2 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa Kết quả phân tích SPSS ảnh hƣởng của liều lƣợng PAC đến hiệu quả xử lý COD qua đó xác định liều lƣợng PAC tốt nhất kết hợp Polymer Oneway ANOVA NTU Sum of Squares Between Groups Within Groups Total df Mean Square 711.522 5 142.304 9.508 12 .792 721.030 17 F 179.609 Sig. .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 72 Luận văn tốt nghiệp Đại học NTU Duncan Subset for alpha = 0.05 Gel N 1 2 3 600 3 580 3 9.5000 550 3 10.0000 500 3 480 3 450 3 4 5 6.5300 15.5000 17.6000 25.4000 Sig. 1.000 .505 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa. Kết quả phân tích COD với PAC 500 mg/L, thay đổi Polymer Oneway ANOVA COD Sum of Squares Between Groups Within Groups Total df Mean Square 296072.875 9 32896.986 225.280 20 11.264 296298.155 29 F Sig. 2.921E3 .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets COD Duncan Polym er N 2 3 Subset for alpha = 0.05 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 32.000 0 SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 73 Luận văn tốt nghiệp Đại học 3.5 2.5 3 5 1.5 4 4.5 1 0.5 Sig. 44.800 0 3 53.333 3 3 75.733 3 3 85.333 3 3 96.000 0 3 1.0667 E2 3 1.1733 E2 3 1.6000 E2 3 3.9467 E2 3 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm có sự khác biệt có ý nghĩa. Kết quả phân tích độ đục với PAC 500 mg/L, thay đổi Polymer Oneway ANOVA NTU Sum of Squares Between Groups Within Groups Total df Mean Square 348.735 9 38.748 2.307 20 .115 351.041 29 F 335.978 Sig. .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 74 Luận văn tốt nghiệp Đại học NTU Duncan Subset for alpha = 0.05 Polymer N 1 2 3 4 5 6 7 5 3 4.5 3 4 3 6.7000 3.5 3 7.0200 3 3 2.5 3 8.0000 8.0000 2 3 8.0200 8.0200 1.5 3 1 3 0.5 3 Sig. 8 4.3000 6.0000 7.0200 7.5000 7.5000 8.4000 9.1000 17.7500 1.000 1.000 .262 .099 .090 .187 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa Kết quả phân tích Nito với PAC 500 mg/L, thay đổi Polymer Oneway ANOVA Nito Sum of Squares df Mean Square Between Groups 889.150 9 98.794 Within Groups 116.973 20 5.849 1006.123 29 Total F 16.892 Sig. .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 75 Luận văn tốt nghiệp Đại học Nito Duncan Subset for alpha = 0.05 Polymer N 1 2 3 4 5 3.5 3 22.4000 1 3 25.2000 25.2000 3 3 25.2000 25.2000 0.5 3 28.0000 28.0000 5 3 28.0000 28.0000 2.5 3 4.5 3 33.3200 2 3 33.6000 4 3 33.6000 1.5 3 Sig. 32.2000 32.2000 42.0000 .194 .208 .056 .524 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa Kết quả phân tích Photpho với PAC 500 mg/L, thay đổi Polymer Oneway ANOVA Photpho Sum of Squares Between Groups Within Groups Total df Mean Square 53.815 9 5.979 .000 20 .000 53.815 29 F 1.521E6 Sig. .000 Post Hoc Tests SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 76 Luận văn tốt nghiệp Đại học Homogeneous Subsets Photpho Duncan Subset for alpha = 0.05 Polymer N 1 2 3 5.7478 1.5 3 2.5 3 3 3 1 3 5 3 3.5 3 4.5 3 4 3 0.5 3 Sig. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5.8550 6.0158 6.0694 6.1659 6.4392 6.6164 6.6804 6.8748 10.5808 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa Kết quả phân tích SS với PAC 500 mg/L, thay đổi Polymer Oneway ANOVA SS Sum of Squares Between Groups Within Groups Total df Mean Square 9944.263 9 1104.918 1.110 20 .055 9945.373 29 F 1.991E4 Sig. .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 77 Luận văn tốt nghiệp Đại học SS Duncan Subset for alpha = 0.05 Polyme r N 2.5 3.5 2 3 4 4.5 5 1.5 1 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 57.300 0 58.936 7 3 64.763 3 3 3 70.2733 80.026 7 3 81.030 0 3 81.733 3 3 85.223 3 3 90.760 0 3 0.5 1. 2 3 4 3 E 2 3 Sig. 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1. 0 1.000 0 0 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 78 Luận văn tốt nghiệp Đại học Kết quả phân tích COD với PAC 500 mg/L, thay đổi Gel Oneway ANOVA COD Sum of Squares Between Groups Mean Square 387788.800 9 43087.644 232.107 20 11.605 388020.907 29 Within Groups Total Df F Sig. 3.713E3 .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets COD Duncan Subset for alpha = 0.05 Gel N 1 2 3 4 5 2.5 3 64.0000 3 3 64.0000 1.5 3 85.3333 2 3 85.3333 3.5 3 1 3 4 3 2.0267E2 4.5 3 2.0267E2 5 3 0.5 3 Sig. 6 7 1.6000E2 1.7067E2 3.0933E2 4.3733E2 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt Kết quả phân tích NTU với PAC 500 mg/L, thay đổi Gel Oneway SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 79 Luận văn tốt nghiệp Đại học ANOVA NTU Sum of Squares Between Groups Within Groups Total Df Mean Square 100.807 9 11.201 9.199 20 .460 110.006 29 F Sig. 24.352 .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets NTU Duncan Subset for alpha = 0.05 Gel N 1 2 3 4 2 3 3.2050 1.5 3 4.3000 2.5 3 4.8500 3 3 4.9950 3.5 3 5.0150 0.5 3 5.4500 4 3 6.8200 1 3 7.1350 4.5 3 8.6600 5 3 9.2050 Sig. .062 4.3000 .075 .576 .337 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa. Kết quả phân tích Nito với PAC 500 mg/L, thay đổi Gel Oneway SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 80 Luận văn tốt nghiệp Đại học ANOVA Nito Sum of Squares Between Groups Within Groups Total df Mean Square 965.506 9 107.278 50.142 20 2.507 1015.648 29 F Sig. 42.790 .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets Nito Duncan Subset for alpha = 0.05 Gel N 1 2 3 4 5 3 3 19.0400 2.5 3 19.9333 2 3 21.8400 1.5 3 3.5 3 28.0000 1 3 29.4000 4 3 30.8000 4.5 3 32.4800 5 3 33.6000 0.5 3 Sig. 25.2000 30.8000 36.4000 .052 1.000 .052 .052 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa. Kết quả phân tích Photpho với PAC 500 mg/L, thay đổi Gel SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 81 Luận văn tốt nghiệp Đại học Oneway ANOVA Photpho Sum of Squares Between Groups Within Groups Total df Mean Square 381.842 9 42.427 16.852 20 .843 398.694 29 F Sig. 50.353 .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets Photpho Duncan Subset for alpha = 0.05 Gel N 1 2 3 2.5 3 5.6557 3 3 5.9867 2 3 6.2462 1.5 3 6.8373 1 3 9.9186 3.5 3 10.5170 0.5 3 10.9657 4 3 11.5301 4.5 3 15.4771 5 3 15.8953 Sig. .163 .061 .583 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa Kết quả phân tích SS với PAC 500 mg/L, thay đổi Gel Oneway ANOVA SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 82 Luận văn tốt nghiệp Đại học SS Sum of Squares Between Groups Mean Square F 20091.371 9 2232.375 21.385 20 1.069 20112.757 29 Within Groups Total df Sig. 2.088E3 .000 Post Hoc Tests Homogeneous Subsets SS Duncan Subset for alpha = 0.05 Gel N 1 2 3 4 5 6 3 3 72.1767 2.5 3 73.1400 3.5 3 2 3 1.5 3 1 3 4 3 1.2047E2 4.5 3 1.2133E2 5 3 0.5 3 Sig. 7 8 75.8000 78.9667 85.3967 1.1033E2 1.2717E2 1.4750E2 .267 1.000 1.000 1.000 1.000 .321 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sig < 0.05 các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 83 [...]... Chính lý do trên, đề tài Khảo sát và so sánh hiệu quả xử lý nước thải thủy sản bằng các hóa chất khác nhau đƣợc thực hiện nhằm nghiên cứu công đoạn tiền xử SVTH: Lƣơng Thị Diễm Thúy (1110868) 1 Luận văn tốt nghiệp Đại học lý nƣớc thải nhà máy chế biến thủy sản, giảm độ màu và SS để nƣớc thải đầu ra đạt chuẩn xả thải 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Mục tiêu chung: đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải thủy sản bằng các. .. quý hoặc để khử các chất độc hoặc các chất ảnh hƣởng xấu đối với giai đoạn làm sạch sinh hóa sau này (Trần Hiếu Nhuệ, 2001) Theo Trần Hiếu Nhuệ (2001), phƣơng pháp hóa học - sử dụng các hóa chất cho vào nƣớc thải - tạo phản ứng hóa học giữa hóa chất cho vào với các chất bẩn trong nƣớc thải Kết quả tạo thành các chất kết tủa hoặc chất tan nhƣng không độc Điển hình của các phƣơng pháp hóa học là phƣơng... trình xử lý nƣớc thải sản xuất Phƣơng pháp này dùng để loại các tạp chất không tan (còn gọi là các tạp chất hữu cơ) trong nƣớc Các tạp chất này có thể dạng vô cơ hay hữu cơ Các phƣơng pháp cơ học thƣờng dùng là lọc qua lƣới; lắng; xic-lon thủy lực; lọc qua lớp vật liệu cát và quay ly tâm (Trần Hiếu Nhuệ, 2001) 2.3.2 Các phƣơng pháp xử lý hóa học và hóa lý Phƣơng pháp này đƣợc dùng để thu hồi các chất. .. học CHƢƠNG 2 LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN Nƣớc thải sản xuất bẩn có thể chứa các loại tạp chất khác nhau, có loại chứa chất bẩn chủ yếu là vô cơ, có loại chứa chất bẩn chủ yếu là hữu cơ Đa số các loại nƣớc thải sản xuất đều chứa hỗn hợp các chất bần (Trần Hiếu Nhuệ, 2001) Theo Lâm Minh Triết (2006), công nghiệp chế biến thủy sản là một trong các ngành phát triển... hay soda để bổ sung lƣợng alkalinity cho nƣớc thải giúp quá trình keo tụ đạt hiệu quả cao hơn - Điều chỉnh pH của nƣớc thải: theo bảng 2.6 dƣới đây mỗi loại hóa chất keo tụ có khoảng pH hoạt động thích hợp khác nhau, do đó tùy vào pH của nƣớc thải và loại hóa chất sử dụng mà điều chỉnh pH của nƣớc thải về khoảng thích hợp Bảng 2.6 pH thích hợp cho hoạt động của các chất keo tụ Hóa chất Al2 (SO4 )3 FeSO4... nhôm và sắt với mục đích tăng tốc độ lắng, ngƣời ta tiến hành quá trình keo tụ bằng cách cho thêm vào nƣớc thải các hợp chất cao phân tử gọi là chất trợ đông tụ Việc sử dụng các chất trợ đông tụ cho phép hạ thấp liều lƣợng chất đông tụ, giảm thời gian quá trình đông tụ và nâng cao tốc độ lắng của các bông keo Để xử lý nƣớc thải ngƣời ta dùng các chất keo tụ có nguồn gốc thiên nhiên hoặc tổng hợp Các chất. .. và photpho có mặt trong nƣớc thải CBTS với thành phần nhỏ nhƣng các chất rắn lơ lửng khá cao từ 2000 - 3000 mg/L Trong quá trình chế biến thủy sản, sự khác biệt trong nguyên liệu thô và thành phẩm liên quan đến sự khác nhau trong quá trình sản xuất, dẫn đến tiêu thụ nƣớc khác nhau Do sự phong phú và đa dạng về loại nguyên liệu và sản phẩm nên thành phần và tính chất nƣớc thải công nghiệp chế biến các. .. hình và trình độ công nghệ chế biến, đặc tính nguyên liệu và yêu cầu về chất lƣợng sản phẩm mà nƣớc thải từ các nguồn phát sinh có sự khác biệt về thành phần, tính chất, lƣu lƣợng cũng nhƣ chế độ thải nƣớc Nƣớc thải từ chế biến sản phẩm đông lạnh, sản phẩm ăn liền, đồ hộp và sản xuất agar đƣợc tạo ra gần nhƣ liên tục từ hầu hết các công đoạn sản xuất, trong đó chủ yếu là từ xử lý nguyên liệu và chế... lƣu trữ các phế thải trong quá trình sản xuất, khí thải từ các máy phát điện dự phòng Trong các nguồn ô nhiễm không khí, mùi là vấn đề chính đối với các nhà máy chế biến thủy sản - Chất thải rắn phát sinh chủ yếu từ quá trình chế biến bao gồm các loại đầu vỏ tôm, vỏ nghêu, da/mai mực, nội tạng mực và cá… - Nƣớc thải sản xuất trong chế biến thủy sản chiếm 85 - 90% tổng lƣợng nƣớc thải, chủ yếu từ các công... khả năng hấp thụ các chất bẩn trong khi lắng, tạo thành các bông cặn lớn hơn Trong xử lý nƣớc bằng keo tụ, loại bông cặn thứ ba chiếm ƣu thế và có tính quyết định hiệu quả keo tụ nên các điều kiện ảnh hƣởng đến sự hình thành bông cặn loại này đƣợc quan tâm hơn cả 2.4.6 Các chất keo tụ Theo Nguyễn Văn Phƣớc (2010) và Hoàng Văn Huệ (2002), chất đông tụ dùng trong xử lý nƣớc và nƣớc thải là muối nhôm, ... THỦY SẢN 2.2 TÁC ĐỘNG CỦA NƢỚC THẢI THỦY SẢN 2.3 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI THỦY SẢN 2.3.1 Phƣơng pháp xử lý học 2.3.2 Các phƣơng pháp xử lý hóa học hóa lý 2.3.3 Các. .. Nƣớc thải sơ chế thủy sản loại nƣớc thải có hàm lƣợng chất hữu cao có khả phân hủy sinh học cao (Lâm Minh Triết et al., 2006) Chính lý trên, đề tài Khảo sát so sánh hiệu xử lý nước thải thủy sản. .. với chất khó không bị thủy phân Trong chất keo tụ lại ảnh hƣởng đến hiệu suất xử lý đáng kể, việc lựa chọn hóa chất keo tụ hiệu nhƣ kinh tế đƣợc quan tâm Đề tài So sánh hiệu xử lý nƣớc thải