Luận án tiến sĩ nghiên cứu tối ưu quy trình xử lý nước thải chế biến mủ cao su b

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU TỐI ƢU QUY TRÌNH XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN MỦ CAO SU BẰNG PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC CẢI TIẾN QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG NGÔ MẠNH LINH HÀ NỘI, NĂM 2019 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU TỐI ƢU QUY TRÌNH XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN MỦ CAO SU BẰNG PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC CẢI TIẾN QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM NGÔ MẠNH LINH CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG MÃ SỐ: 8440301 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ NGỌC THUẤN HÀ NỘI, NĂM 2019 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI Cán bộ hướng dẫn chính: TS. LÊ NGỌC THUẤN (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị) Cán bộ chấm phản biện 1:. (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị) Cán bộ chấm phản biện 2:.

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Ngày. năm 2019 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CÁM ƠN Để thực hiện và hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học này, em đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ cũng như là quan tâm, động viên từ nhiều cơ quan, tổ chức và cá nhân. Nghiên cứu khoa học cũng được hoàn thành dựa trên sự tham khảo, học tập kinh nghiệm từ các kết quả nghiên cứu liên quan, các sách, báo chuyên ngành của nhiều tác giả ở các trường Đại học, các tổ chức nghiên cứu, tổ chức chính trị…Đặc biệt hơn nữa là sự hợp tác của các thầy cô, giáo viên các trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Tài nguyên và môi trường Hà Nội… và sự giúp đỡ, tạo điều kiện về vật chất và tinh thần từ phía gia đình, bạn bè và các anh chị trong cơ quan công tác ở Viện Hàn lâm Khoa học và công nghệ Việt Nam. Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Lê Ngọc Thuấn – người trực tiếp hướng dẫn khoa học đã luôn dành nhiều thời gian, công sức hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu và hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học.

Bên cạnh đó, em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Dương Văn Nam, TS. Phan Đỗ Hùng, Ths. Đinh Văn Viện thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và công nghệ Việt Nam đã hỗ trợ, giúp đỡ em hoàn thiện đề tài nghiên cứu khoa học này.

Tôi xin trân trọng cám ơn Ban giám hiệu, Trường Đại học Tài nguyên và môi trường Hà Nội cùng toàn thể các thầy cô giáo công tác trong trường đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Tuy có nhiều cố gắng, nhưng trong đề tài nghiên cứu khoa học này không tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong Quý thầy cô, các chuyên gia, những người quan tâm đến đề tài, đồng nghiệp, gia đình và bạn bè tiếp tục có những ý kiến đóng góp, giúp đỡ để đề tài được hoàn thiện hơn. Một lần nữa em xin chân thành cám ơn! Hà Nội, ngày tháng … năm … Tác giả Ngô Mạnh Linh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU.

SƠ LƢỢC VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỦ CAO SU VÀ NƢỚC THẢI. Công nghệ chế biến mủ cao su. HIỆN TRẠNG CÔNG NGHỆ ĐANG ĐƢỢC ÁP DỤNG VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI. Trong khu vực Đông Nam Á.

Tại Việt Nam. Những vấn đề còn tồn tại. GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY HIẾU KHÍ, THIẾU KHÍ TRONG XỬ LÝ PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC. Cơ chế của quá trình.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy hiếu khí. Các dạng công nghệ sinh học thiếu - hiếu khí. Bể phản ứng theo mẻ luân phiên SBR. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng SBR trong xử lý nước thải.

24 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU. Phạm vi nghiên cứu:. Nghiên cứu được thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Các hệ thiết bị thí nghiệm. Quy trình và chế độ thí nghiệm.

Phương pháp phân tích. 33 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. SỰ THAY ĐỔI DO TRONG HỆ THÍ NGHIỆM. 42 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Ảnh hưởng của tải trọng đến hiệu suất xử lý COD. Ảnh hưởng của tải trọng N-amoni đến hiệu suất xử lý N-amoni. Ảnh hưởng của tải trọng TN đến hiệu suất xử lý TN. ẢNH HƢỞNG CỦA TỶ LỆ COD/TN ĐẾN HIỆU SUẤT XỬ LÝ CỦA COD, N-AMONI VÀ TN.

Ảnh hưởng của tỷ lệ COD/TN đến hiệu suất xử lý COD. Ảnh hưởng của tỷ lệ COD/TN đến hiệu suất xử lý TN. 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 54 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt N Nitrogen Nitơ TN Total nitrogen Tổng nitơ TKN Total Kjeldahl Nitrogen Tổng nitơ kjeldahl P Phospho Phốt pho TP Total Phospho Tổng phốt pho BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học C Carbon Các bon OLR Organic Loading Rate Tải trọng hữu cơ NLR Nitrogen Loading Rate Tải trọng nitơ SS Suspended Solids Cặn lơ lửng TSS Total Suspended Solids Tổng cặn lơ lửng Chất rắn lơ lửng trong hỗn hợp MLSS Mixed Liquor Suspended Solid bùn lỏng SBR Sequencing Batch Reactor Bể phản ứng hoạt động theo mẻ SVI Sludge Volume Index Chỉ số thể tích bùn DO Dissolved Oxygen Oxy hòa tan Anammox Anaerobic Ammonium Oxidation Phản ứng oxy hóa amoni kỵ khí AR Airlift Reactor Thiết bị kiểu khí nâng MBR Membrane Bioreactor Bể phản ứng kiểu màng sinh học QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Hệ thống xử lý nước thải cao su ở khu vực Đông Nam Á .2:Công nghệ xử lý nước thải tại các nhà máy chế biến cao su thuộc Tổng công ty cao su Việt Nam .1: Chế độ hoạt động của các thiết bị.

Đặc tính nước thải và các mức tải trọng giai đoạn khởi động. Tải trọng các chế độ thí nghiệm giai đoạn ổn định .33 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ chế biến mủ cao su. Sơ đồ chung công nghệ của hệ thống xử lý nước thải sản xuất cao su thiên nhiên .3: Chuyển hóa các hợp chất nitơ trong xử lý sinh học .4: Công nghệ thiếu – hiếu khí xử lý đồng thời các chất hữu cơ và nitơ .5: Quá trình hoạt động của bể SBR.1: Hệ thí nghiệm SBR cải tiến. Chu trình làm việc của các hệ thiết bị thí nghiệm.

Sự thay đổi DO trong các thiết bị trong một mẻ xử lý. Hiệu suất xử lý COD ở các chế độ khác nhau. Quan hệ giữa tốc độ xử lý COD và tải trọng COD. Quan hệ giữa tải trọng N-amoni và hiệu suất xử lý N-amoni.

Quan hệ giữa tốc độ xử lý N-amoni và tải trọng N-amoni. Hiệu suất xử lý TN ở các chế độ khác nhau. Quan hệ giữa tải trọng TN và hiệu suất xử lý TN. Quan hệ giữa tải trọng TN và tốc độ xử lý TN.

Ảnh hưởng của tỷ lệ COD : TN đến hiệu suất xử lý COD. Ảnh hưởng của tỷ lệ COD : TN đến hiệu suất xử lý TN. 51 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 1 MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài Nước thải chế biến cao su thiên nhiên (CSTN) được xem là một trong những loại nước thải có mức độ ô nhiễm rất cao bởi các thành phần BOD, COD, tổng nitơ (TN) và tổng chất rắn lơ lửng (TSS) với giá trị tương ứng có thể lên tới 7.220 mg/L [1] Tại Việt Nam, mặc dù phần lớn các công ty, nhà máy chế biến hiện nay đều áp dụng các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến như phương pháp hóa lý hay phương pháp sinh học sử dụng vi sinh xử lý nước thải cao su… Song, bên cạnh đó vẫn có không ít các doanh nghiệp xử lý nước thải chưa thật sự hiệu quả. Điều này đã khiến nguồn nước tại ao/hồ lân cận bị ô nhiễm.

Hình 1: Hoạt độn tại cơ s sơ ch m cao su c a n t T MT Thanh Đ c th n Quản Bình xã hĩa Thắng gây ô nhiễm m i trường ( theo báo môi trường Hà Nội năm 2018) Bằng phương pháp sinh học đã có nhiều công nghệ xử lý nước thải đang được áp dụng, trong đó chủ yếu kết hợp một số trong các quá trình: tách gạn mủ, tuyển nổi, xử lý kị khí UASB, mương oxy hóa, bể sục khí, lọc sinh học hiếu khí, hồ tảo, hồ ổn định. Tuy nhiên, theo điều tra của các tác giả Nguyen Nhu Hien và Luong Thanh Thao (2012)[1], các hệ thống xử lý nước thải ở các nhà máy chế biến CSTN LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2 khu vực Đông Nam Bộ vẫn bộc lộ nhiều hạn chế như hiệu quả xử lý chưa cao; COD, BOD, TN và TSS trong nước thải sau xử lý ở nhiều nhà máy vẫn còn cao hơn quy chuẩn xả thải cho phép. Công nghệ chủ yếu hiện nay được áp dụng để xử lý các thành phần nitơ trong nước thải của các nhà máy chế biến CSTN là mương oxy hóa, hồ tảo hay hồ tự nhiên, tuy nhiên hiệu quả xử lý chưa cao, khó có khả năng xử lý triệt để các thành phần nitơ, hơn nữa cần thời gian xử lý dài và mặt bằng xây dựng lớn. Thiết bị phản ứng theo mẻ SBR (Sequencing Batch Reactor) đã được nghiên cứu và ứng dụng nhiều trong xử lý nước thải do có các ưu điểm: có thể xử lý đồng thời các chất hữu cơ và nitơ; công nghệ linh hoạt, có thể thay đổi chế độ vận hành phù hợp với tính chất khác nhau của nhiều loại nước thải; và không cần bể lắng cuối [3,4].

Tuy nhiên, đối với SBR thông thường, để nâng cao khả năng xử lý đồng thời các chất hữu cơ và nitơ cần phải thực hiện nhiều chu trình phản ứng thiếu - hiếu khí luân phiên, kết hợp với áp dụng chế độ cấp nước thải nhiều lần vào giai đoạn đầu của mỗi chu trình thiếu khí – hiếu khí [3,5,6].