NGHIÊN CỨU SỰ THÍCH NGHI CỦA BÙN HOẠT TÍNH HIẾU KHÍ KHI XỬ LÍ NƯỚC THẢI CHỨA PHENOL BẰNG BỂ PHẢN ỨNG THEO MẺ SBR

67 106 0
  • Loading ...
1/67 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 13/07/2017, 09:26

MỤC LỤCLỜI CAM KẾTLỜI CẢM ƠNMỤC LỤCDANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮTDANH MỤC BẢNGDANH MỤC HÌNHMỞ ĐẦU11.Đặt vấn đề12.Mục tiêu nghiên cứu23.Nội dung nghiên cứu2CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN31.1 Tổng quan về phenol31.2 Độc tính của phenol41.3 Một số phương pháp xử lí phenol trong nước41.4 Một số phương pháp xử lí nước thải chứa phenol trên thế giới61.5 Công nghệ SBR71.5.1Nguyên lý hoạt động71.5.2 Ưu điểm81.5.3 Nhược điểm91.5.4 Các đặc tính nổi bật91.6 Đặc điểm chung của bùn hoạt tính91.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến bể bùn hoạt tính hiếu khí10CHƯƠNG II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU122.1 Mô hình bể SBR122.2 Nguồn dinh dưỡng cung cấp cho sinh khối 122.2.1Nguồn cacbon122.2.2Nguồn nitơ132.2.3Nguồn photpho142.2.4Hàm lượng sunphat142.2.5Hàm lượng các kim loại nặng142.2.6 Nguồn khoáng142.3 Ảnh hưởng của các yếu tố vật lý và hóa học đến sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật trong nước 152.3.1 Hàm lượng oxy hoà tan162.3.2 Nhu cầu oxy sinh hóa BOD162.3.3 Nhu cầu oxy hoá hoá học COD162.3.4 Nhiệt độ172.3.5 Độ pH172.4 Bùn hoạt tính sử dụng trong hệ thống xử lí Phenol172.4.1 Nguồn bùn172.4.2 Đặc tính của bùn182.4.3 Phương pháp sử dụng bùn hoạt tính hiếu khí192.5 Quy trình phân tích các chỉ tiêu đầu vào và đầu ra của hệ thống192.5.1 Xác định DO, nhiệt độ.192.5.2 Quy trình phân tích hàm lượng chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng MLSS202.5.3 Chỉ số thể tích bùn SVI212.5.4 Phân tích Phenol212.5.5 Phân tích NH4+232.5.6 Phân tích tổng Photpho252.5.7 Phân tích NO326CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN283.1 Tính toán thiết kế bể SBR283.1.1.Quy trình vận hành và hướng dẫn sử dụng bể SBR303.1.3 Duy trì sinh khối bùn dự trữ303.2 Kết quả phân tích sự thích nghi của bùn hoạt tính lần 1313.2.1 Kết quả đo DO, nhiệt độ313.2.2 Kết quả phân tích hàm lượng bùn MLSS333.2.3 Kết quả phân tích chỉ số thể tích bùn SVI343.2.4 Đánh giá hiệu quả xử lí Phenol353.3 Kết quả phân tích sự thích nghi của bùn hoạt tính lần 2373.3.1 Kết quả đo DO, nhiệt độ.373.3.2 Kết quả phân tích MLSS lần 2393.3.3 Kết quả phân tích chỉ số bùn SVI403.3.4 Đánh giá hiệu quả xử lý phenol423.3.5 Đánh giá hiệu quả xử lí tổng P453.3.6 Hiệu quả xử lí N46KẾT LUẬN CHUNG50TÀI LIỆU THAM KHẢO51PHỤ LỤC  TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐẶNG THỊ NGỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SỰ THÍCH NGHI CỦA BÙN HOẠT TÍNH HIẾU KHÍ KHI XỬ NƯỚC THẢI CHỨA PHENOL BẰNG BỂ PHẢN ỨNG THEO MẺ SBR HÀ NỘI, 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐẶNG THỊ NGỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SỰ THÍCH NGHI CỦA BÙN HOẠT TÍNH HIẾU KHÍ KHI XỬ NƯỚC THẢI CHỨA PHENOL BẰNG BỂ PHẢN ỨNG THEO MẺ SBR Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Môi trường Mã ngành: 52 51 04 06 NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS LÊ NGỌC THUẤN TS CHU THỊ THU HÀ HÀ NỘI, 2017 LỜI CAM KẾT Chúng xin cam kết tất trình làm đồ án theo hướng dẫn TS.Lê Ngọc Thuấn Mọi kết đồ án trung thực, khách quan phù hợp với thực tiễn Việt Nam Các kết thực chưa công bố nghiên cứu khác Mọi chép trích dẫn có tài liệu đầy đủ, không chép gian lận vi phạm quy chế đào tạo, vi phạm xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trước hội đồng nhà trường LỜI CẢM ƠN Trong bốn năm học tập khoảng thời gian thực đồ án tốt nghiệp, em nhận quan tâm, động viên giúp đỡ nhiệt tình thầy cô, người thân bạn Với kiến thức thầy cô truyền đạt, động viên bạn gia đình giúp đỡ em nhiều để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn tất thầy cô giảng viên Khoa Môi trường trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội tạo điều kiện tốt cho em thực nghiên cứu Xin đặc biệt cảm ơn TS.Lê Ngọc Thuấn giành nhiều thời gian hướng dẫn, tận tình giúp đỡ truyền đạt nhiều kinh nghiệm thực tế cho em trình học tập thực đồ án tốt nghiệp Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn đến tất người thân bên cạnh bạn sinh viên lớp ĐH3CM1 ủng hộ, động viên giúp đỡ để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Cuối cùng, xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến ba mẹ, anh chị, tất người gia đình nguồn động viên, điểm tựa vững chắc, hỗ trợ giúp thân em có đủ nghị lực để vượt qua khó khăn hoàn thành tốt nhiệm vụ Dù cố gắng tránh khỏi nhiều thiếu sót, em mong nhận góp ý sửa chữa thầy cô bạn đồ án tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DO (mg/l) MLSS (mg/l) SBR SVI (ml/g) TSS (mg/l) Lượng oxi hòa tan Hàm lượng chất rắn lơ lửng bùn lỏng Bể phản ứng theo mẻ Chỉ số thể tích bùn Hàm lượng cặn lơ lửng DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Công ty cổ phần chăn nuôi CP Việt Nam Hình 2:Bùn hoạt tính công ty cổ phần chăn nuôi CP-khu công nghiệp Phú Nghĩa Hình 1: Sơ đồ cấu tạo mô hình SBR Hình 2:Sự thay đổi nhiệt độ Hình 3:Sự thay đổi DO Hình 4:Hàm lượng bùn hoạt tính theo thời gian lần Hình 5:Sự thay đổi số thể tích bùn SVI theo thời gian lần Hình 6:Phương trình đường chuẩn phân tích phenol Hình 7:Hiệu suất xửPhenol Hình 8:Sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian lần Hình 9:Sự thay đổi DO theo thời gian lần Hình 10:Hàm lượng bùn hoạt tính theo thời gian lần Hình 11:Sự thay đổi số SVI theo thời gian lần Hình 12:Hiệu suất xửPhenol theo thời gian lần Hình 13:Đường chuẩn Phot Hình 14:Đồ thị liên hệ hiệu xử P ứng với thay đổi nồng độ Phenol Hình 15: Đường chuẩn NH4+ Hình 16: Đường chuẩn NO3Hình 17: Nồng độ NH4+đầu vào – đầu Hình 18: Nồng độ NO3- đầu vào – đầu Hình 19: Đồ thị liên hệ hiệu xử N tổng ứng với thay đổi nồng độ Phenol MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Nước nguồn tài nguyên quý giá có tầm quan trọng thiết yếu với sống toàn nhân loại Hiện nay, với trình phát triển không ngừng kinh tế xã hội Việt Nam, trình sản xuất tạo cải vật chất để lại tác động xấu đến môi trường có ô nhiễm nguồn nước Đặc biệt ô nhiễm hợp chất hữu khó phân huỷ độc có thành phần nước thải số ngành công nghiệp, vấn đề trội đáng quan tâm Phenol chất hoá học chủ yếu người tạo ra, tìm thấy phế liệu động vật hợp chất hữu phân huỷ Trong công nghiệp, phenol đóng vai trò quan trọng, nguyên liệu nguồn nhiều ngành công nghiệp Một ngành công nghiệp mũi nhọn nước ta công nghiệp dầu khí, chế biến sản phẩm từ dầu khí công nghiệp sản xuất keo dán Hàng năm hoạt động sản xuất ngành công nghiệp phát thải lượng lớn chất thải độc hại cụ thể phenol, vào môi trường nói chung môi trường nước nói riêng dẫn đến tình trạng ô nhiễm nguồn nước Để phát triển cách bền vững đôi với trình sản xuất, phải quan tâm đến việc tìm phương pháp tối ưu để bảo vệ môi trường, đặc biệt môi trường nước Công nghệ SBR nghiên cứu từ năm 1920 sử dụng ngày rộng rãi toàn giới Ở Châu Âu Trung Quốc, Hòa Kỳ, họ áp dụng công nghệ để xửnước thải đô thị nước thải công nghiệp, đặc biệt khu vực đặc trưng có lưu lượng nước thải thấp biến động Các khu đô thị, khu nghỉ dưỡng, khu nghỉ mát số ngành công nghiệp sản xuất sữa, bột giấy, thuộc da sử dụng công nghệ SBR để xửnước thải Nhận thức vấn đề cấp thiết đó, đồng thời thấy ưu điểm việc sử dụng biện pháp sinh học công nghệ phản ứng theo mẻ để xửnước thải so với phương pháp khác, từ em chọn đề tài “ Nghiên cứu thích nghi bùn hoạt tính hiếu khí trình xửnước thải chứa phenol bể phản ứng theo mẻ SBR ” để làm đề tài tốt nghiệp Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu chế tạo mô hình bể SBR - Nghiên cứu thích nghi bùn hoạt tính hiếu khí trình xửnước thải chứa phenol bể SBR Nội dung nghiên cứu - Tìm hiểu sở khoa học cấu tạo bể phản ứng theo mẻ ( SBR) , nghiên cứu chế tạo mô hình xửnước thải theo mẻ (SBR) áp dụng nước thải chứa phenol - Thử nghiệm xử nước thải chứa phenol phòng thí nghiệm - Đánh giá hiệu xử Phenol nước thải mô hình 10 Hình 18: Nồng độ NO3- đầu vào – đầu Hình 19: Đồ thị liên hệ hiệu xử N tổng ứng với thay đổi nồng độ Phenol 53 Bảng 13: Kết xác định hiệu suất xử N tổng số Thời gian (ngày) Nồng độ Nồng độ Nồng độ Nồng độ đầu vào đầu đầu vào đầu Tổng N NH4+ NH4+ NO3- NO3- (mg/l) Hiệu suất xử N (%) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) 69.52 62.04 0.03 0.00 62.04 10.81 69.52 28.46 0.03 0.00 28.46 59.08 56.73 22.8 3.57 26.37 53.52 50.67 17.1 2.98 20.08 60.37 10 61.52 15.6 3.74 19.34 68.56 10 61.52 12.72 4.57 17.29 71.90 18 72.37 25.7 2.52 28.22 61.00 18 49.38 15.29 0.09 3.48 18.77 62.06 Bùn hoạt tính hiếu khí có khả xử N nước thải nhiễm phenol Hiệu suất xử N tăng dần theo thời gian bùn hoạt tính hiếu khí thích nghi Trong trình phân tích, mẫu nước đầu vào gần NO 3- mẫu nước đầu nồng độ NO3- cao Kết khảo sát theo thời gian (hình 3.17 3.18) cho thấy amoni giảm nhanh nitrat tăng không đáng kể Việc khử nitrat pha lắng tạo khí nitơ, bám dính với bùn hoạt tính lên bề mặt bể Điều chứng tỏ trình thích nghi bùn hoạt tính hiếu khí, xảy đồng thời nitrat hóa khử Nitrat hóa đồng thời giải thích tượng váng bọt bể trình bùn thích nghi Kết tương đồng với kết thu nghiên cứu Nguyễn Trọng Lực, 2009 [4] 54 KẾT LUẬN CHUNG - Sau thiết kế hệ thống SBR áp dụng nước thải chứa Phenol với công suất 40 l/ngđ, đồ án nghiên cứu thích nghi bùn hoạt tính hiếu khí xửphenol nước thải thực nghiệm làm hai đợt: - Đợt 1: Bùn hoạt tính không thích nghi với độc tính phenol không xửPhenol mẫu nước thải giả định - Đợt 2: Bùn hoạt tính thích nghi với độc tính phenol xửPhenol mẫu nước thải giả định Khả xử Phenol nước thải bùn hoạt tính hiếu khí hệ thống SBR nồng độ Phenol tương đối cao (200 mg/l) (Hiệu suất 99%) - Đánh giá khả xử N P có nước thải nhiễm Phenol đợt bùn hoạt tính hiếu khí hệ thống SBR: hệ thống có khả xử lý N P với hiệu suất tương đối cao KIẾN NGHỊ - Với chế độ vận hành linh hoạt, tự động, thử nghiệm mô hình SBR để xửnước thải sinh hoạt nước thải công nghiệp nhiễm Phenol - Cần tiếp tục nghiên cứu thử nghiệm hiệu bùn hoạt tính hiếu khí khả xử Phenol nồng độ cao 200 mg/l 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Báo cáo chuyên đề công nghệ môi trường (2009) Đỗ Hồng Lan Chi, Lâm Minh Triết (2004), Vi Sinh Kỹ Thuật Môi Trường - Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Lê Gia Hy (2010), Giáo trình công nghệ vi sinh vật xử lý chất thải, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam Lê Trung Việt (2016), Nghiên cứu xửnước thải chứa phenol nước thải trình luyện cốc phương pháp ozon hóa kết hợp với xúc tác Fe-Fe 3O4/Graphen, Viện Công nghệ môi trường – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, Hà Nội Nguyễn Trọng Lực, Nguyễn Phước Dân, Trần Tây Nam ( 2009), Nghiên cứu tạo bùn hạt hiếu khí khử COD Ammonia bể phản ứng khí nâng mẻ luân phiên (Sequencing batch airlift reactor) , Sở Khoa học Công nghệ Phú Yên Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG-HCM Nguyễn Văn Phước, Nguyễn Thị Thanh Phượng, Lê Thị Thu (2009), Xử nước thải tinh bột mì công nghệ HYBRID ( lọc sinh học – Aerotank), Viện Môi trường Tài nguyên, ĐHQG-HCM, Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM Nguyễn Văn Phước (2011), Giáo trình xử nước thải sinh hoạt công nghiệp phương pháp sinh học, Nhà xuất Xây dựng Nguyễn Việt Cường, Nguyễn Thế Vinh (2009), “Nghiên cứu chế tạo xúc tác quang sở vật TiO2 - SiO2 ứng dụng xửnước nhiễm phenol”, Tạp chí phát triển KH&CN, 12(2), tr 11-17 Phan Vũ An (2008), Nghiên cứu xửnước nhiễm phenol màng mỏng TiO2, Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh 10 Tiêu chuẩn Việt Nam - TCVN 6216 : 1996 - (ISO 6439 : 1990) Chất lượng nước – Xác định số Phenol – Phương pháp trắc phổ dùng - aminoantipyrin sau chưng cất 11 Trần Việt Ba (2012), Nghiên cứu nâng cao hiệu xử bể hiếu khí cách điều chỉnh dinh dưỡng thích hợp cho vi khuẩn hệ thống xử nước thải nhà máy giấy Bãi Bằng 56 12 Vũ Thị Thanh, Lê Thị Nhi Công, Nghiêm Ngọc Minh (2013), Nghiên cứu khả phân hủy phenol chủng vi khuẩn DX3 phân lập từ nước thải kho xăng dầu Đỗ Xá, Hà Nội, Viện Công nghệ Sinh học – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, Hà Nội Tiếng Anh 13 E Morgenroth, T Sherden I, M.C.M.Van Loosdrecht (1997), Aerobic granular sludge in a sequencing batch 14 Jung H., Park H., Kim J (2007), “Preparation of biotic and abiotic iron oxide nanoparticles (IOnPs) and their properties and applications in heterogeneous catalytic oxidation” Environmental Science and Technology, 41, pp 4741–4747 15 Vazquez I., Rodriguez J., Maranon E., Castrillon L., Fernandez Y (2006), “Study of the aerobic biodegradation of coke wastewater in a two and three-step activated sludge process”, Journal of Hazardous Materials (137), pp 1681–1688 16 Zhao Wen-tao, Huang Xia, Lee Duuu-Jong (2009), “Enhance treatment of coke plant wastewater using an anaerobic-anoxic-oxic memberane bioreactor system” Separation and purification Technology, 66, pp 279-286 57 PHỤ LỤC HÌNH ẢNH Van xả nước đầu ra- Sơ đồ phân phối khí Bơm nước đầu vào bể SBR : Sơ đồ phân phối khí, phân phối khí ống dẫn khí Hệ thống máy khuấy Ổ cắm hẹn tự động Bể chứa nước thải đầu vào bể chứa nước sau xử Đai chân đế gia công mô hình Mô hình thực tế Mẫu nước đầu bùn hoạt tinh hiếu khí thích nghi lần Bùn thích nghi lần ngày 1-2 Bùn thích nghi lần ngày Bùn thích nghi lần ngày Bùn thích nghi lần ngày Bùn thích nghi lần ngày 5-6 Bùn thích nghi lần ngày thứ Bùn thích nghi lần ngày 1-2 Bùn thích nghi lần ngày Bùn thích nghi lần ngày Bùn thích nghi lần ngày 10 Bùn thích nghi lần ngày 11 Bùn thích nghi lần ngày 18 Bùn thích nghi ngày Bùn thích nghi ngày Bùn thích nghi ngày Bùn thích nghi ngày 10 Xác định thời gian lắng bùn- Lọc mẫu nước xác định MLSS Hiện tượng nước váng bọt – Phân tích Phenol mẫu nước đầu vào-ra Phân tích NO3- ,tổng P mẫu đầu vào-ra Phân tích NH4 + đầu vào đầu ra, đo DO nhiệt độ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NỘI DUNG CHỈNH SỬA ĐỒ ÁN THEO Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG STT Nội dung yêu cầu chỉnh sửa đồ án theo ý kiến Hội đồng Tiếp nhận ý kiến chỉnh sửa sinh viên Cách trích dẫn tài liệu chưa xác Yêu cầu sửa lại tên chương II Nguồn bảng thông số trang 10 chuyển xuống mục tài liệu tham khảo Thêm đơn vị vào bảng kết trang 39 Viết kết luận cho phù hợp với đề tài Đã trích dẫn lại Đã sửa lại tên chương II 12 Đã sửa theo yêu cầu 10 Đã bổ sung đơn vị nồng độ Đã sửa theo yêu cầu 39 50 Hà Nội, ngày 02 tháng 06 năm 2017 Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Chủ tịch Hội đồng (Ký ghi rõ họ tên) Trang chỉnh sửa Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) ... làm đề tài tốt nghi p Mục tiêu nghi n cứu - Nghi n cứu chế tạo mô hình bể SBR - Nghi n cứu thích nghi bùn hoạt tính hiếu khí trình xử lý nước thải chứa phenol bể SBR Nội dung nghi n cứu - Tìm hiểu... nghệ phản ứng theo mẻ để xử lý nước thải so với phương pháp khác, từ em chọn đề tài “ Nghi n cứu thích nghi bùn hoạt tính hiếu khí trình xử lý nước thải chứa phenol bể phản ứng theo mẻ SBR ”... bể phản ứng theo mẻ ( SBR) , nghi n cứu chế tạo mô hình xử lý nước thải theo mẻ (SBR) áp dụng nước thải chứa phenol - Thử nghi m xử lí nước thải chứa phenol phòng thí nghi m - Đánh giá hiệu xử
- Xem thêm -

Xem thêm: NGHIÊN CỨU SỰ THÍCH NGHI CỦA BÙN HOẠT TÍNH HIẾU KHÍ KHI XỬ LÍ NƯỚC THẢI CHỨA PHENOL BẰNG BỂ PHẢN ỨNG THEO MẺ SBR, NGHIÊN CỨU SỰ THÍCH NGHI CỦA BÙN HOẠT TÍNH HIẾU KHÍ KHI XỬ LÍ NƯỚC THẢI CHỨA PHENOL BẰNG BỂ PHẢN ỨNG THEO MẺ SBR, NGHIÊN CỨU SỰ THÍCH NGHI CỦA BÙN HOẠT TÍNH HIẾU KHÍ KHI XỬ LÍ NƯỚC THẢI CHỨA PHENOL BẰNG BỂ PHẢN ỨNG THEO MẺ SBR, Nội dung nghiên cứu, 4 Một số phương pháp xử lí nước thải chứa phenol trên thế giới, Nếu như quá trình lắng bùn xảy ra sự cố thì sẽ dẫn đến bùn bị trôi theo ống đầu ra., CHƯƠNG II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, 2 Nguồn dinh dưỡng cung cấp cho sinh khối [11], CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN, Bảng 3. 13: Kết quả xác định hiệu suất xử lí N tổng số, TÀI LIỆU THAM KHẢO, Bùn thích nghi lần 2 ngày 1-2

Từ khóa liên quan

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay