100
Nồng độ amoni, mg/L
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Amoni vào Amoni ra Hiệu suất xử lý Amoni
0 5 10 15 20
Thời gian, ngày
100
Hiệu suất xử lý %
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Hình 3. 26. Hiệu suất xử lý Amoni với lưu lượng 1 L/giờ
Khi tăng lưu lượng 1 L/giờ (Hình 3.26) ứng với thời gian lưu 12 giờ thì hiệu quả xử lý Amoni của hệ thống giảm đi và có giá trị trung bình là 68 %, hiệu quả xử lý Amoni cao nhất là 70% và thấp nhất là 65 %. Amoni đầu ra có giá trị trung bình 14 mg/L. Theo dõi sự ổn định của hệ thống khi thay đổi chế độ lưu lượng dòng vào lên hệ thống cũng được duy trì vận hành trong 20 ngày. Kết quả hình 3.28 cho thấy hệ thống hoạt động tương đối ổn định trong suốt thời gian thí nghiệm.
(ii) Với chế độ 2 L/giờ
100
Amoni, mg/L
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Amoni vào Amoni ra Hiệu suất xử lý Amoni
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Thời gian, ngày
100
Hiệu suất xử lý %
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Hình 3. 27. Hiệu suất xử lý Amoni với lưu lượng 1 L/giờ
Nồng độ NH4+ dòng vào dao động trong khoảng 30 – 50 mg/L. Ở chế độ lưu lượng 2 L/giờ (Hình 3.27) ứng với thời gian lưu 6 giờ thì hiệu quả xử lý Amoni của hệ thống đạt từ 55-70%, giá trị trung bình là 62%. Nồng độ Amoni đầu ra có giá trị
trung bình 15 mg/L. Trong thời than 20 ngày thực nghiệm, các kết quả thu được cho thấy hiệu quả hoạt động của VSV vẫn nằm trong giới hạn ổn định.
(iii) Với chế độ 3 L/giờ
100
90
Amoni, mg/L
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Amoni vào Amoni ra Hiệu suất xử lý Amoni
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Thời gian, ngày
Hình 3. 28. Hiệu suất xử lý Amoni với lưu lượng 3 L/giờ
100
Hiệu suất xử lý %
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Ở chế độ lưu lượng 3 L/giờ (Hình 3.28) ứng với thời gian lưu 4 giờ thì hiệu quả xử lý Amoni của hệ thống có giá trị trung bình là 56 %, hiệu quả xử lý Amoni cao nhất là 65 %, thấp nhất là 53 %. Amoni đầu ra có giá trị trung bình 17 mg/L. Khi chuyển sang chế độ lưu lượng 3 L/giờ hiệu suất xử lý Amoni giảm hẳn, điều này là do thời gian tiếp xúc chưa đạt được thời gian cân bằng nên hiệu suất xử lý Amoni giảm, không đạt được hiệu suất hấp phụ tối ưu.
(iv) Với chế độ 4 L/giờ
Amoni vào Amoni ra Hiệu suất xử lý amoni
90
Nống độ amoni, mg/L
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Thời gian, ngày
100
Hiệu suất xử lý %
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Hình 3. 29. Hiệu suất xử lý Amoni với lưu lượng 4 L/giờ
Ở chế độ lưu lượng 4 L/giờ (Hình 3.29) ứng với thời gian lưu 3 giờ thì hiệu quả xử lý Amoni của hệ thống có giá trị trung bình là 14 %, hiệu quả xử lý Amoni cao nhất là 16 %, thấp nhất là 7 %. Amoni đầu ra có giá trị trung bình khoảng 33 mg/L. Do thời gian tiếp xúc giữa vật liệu EBB cải tiến và Amoni trong nước thải quá ngắn nên hiệu suất xử lý Amoni giảm rõ rệt.
(v) Với chế độ 5 L/giờ
Đầu vào Hiệu suất xử lý Đầu ra
Nồng độ amoni, mg/Lít
0 5 10 15
Thời gian, ngày
100
Hiệu suất xử lý %
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Hình 3. 30. Hiệu suất xử lý Amoni với lưu lượng 5 L/giờ
Ở chế độ lưu lượng 5 L/giờ, thời gian lưu là 2,4 giờ ứng với nồng độ Amoni đầu vào từ 30 – 50 mg/L. Thời gian thực nghiệm được được rút ngắn từ 20 ngày xuống còn 16 ngày.
Kết quả phân tích nông độ Amoni ở chế độ 5 L/giờ (Hình 3.30) cho thấy, vật liệu EBB cải tiến gần như không phát huy hiệu quả, hiệu suất xử lý Amoni gần như bằng không. Nước thải đầu ra của hệ thống thí nghiệm trở nên đen xám, hiện tượng mùi hôi thối xuất hiện liên tục trong suốt 16 ngày thực nghiệm. Điều này chứng tỏ, hiệu quả hấp phụ của vật liệu EBB cải tiến và sự phát triển vi sinh vật đã đạt đến ngưỡng bão hòa.
Các số liệu trong Bảng 3.11 cho thấy, hiệu quả xử lý của vật liệu EBB cải tiến so với các vật liệu khác của các nhà nghiên cứu trong nước là tương đối cao. Đạt hiệu suất xử lý COD và Amoni tương ứng 92% và 90%.
Bảng 3. 11. So sánh hiệu quả xử lý của vật liệu EBB cải tiến với một số kết quả nghiên cứu khác.
Giá thể | Hiệu suất XL (%) | Tham khảo | ||
COD | Amoni | |||
1 | Giá thể nhựa hình bánh xe | 74,56 | 82,5 | Quỳnh, 2013 [89] |
2 | Giá thể nhựa hình trụ tròn | 94,74 | - | Hiền và cộng sự, 2020, [90] |
3 | Polistiren dạng miếng hình vuông | 92,7 | 4,82 | Tùng và cộng sự, 2017 [91] |
4 | Giá thể hình sợi | - | 90 | Hải và cộng sự, 2013 [92] |
5 | Đá thủy tinh | 95,8 | 92,6 | Nga và cộng sự, 2018 [93] |
7 | Vật liệu EBB cải tiến | 92 | 90 |
Có thể bạn quan tâm!
-
Kết Quả Xác Định Ảnh Hưởng Của Ph Đến Hoạt Động Vsv Và Hiệu Suất Xử Lý Cod Trong Vật Liệu Ebb Cải Tiến. -
So Sánh Hiệu Quả Hấp Phụ Giữa Ebb Cải Tiến Và Vật Liệu Khác -
Cây Phát Sinh Thể Hiện Mối Liên Quan Của Các Loài Vsv Có Trong 5 Mẫu Nghiên Cứu A1, A2, A3, A4 Và A5. -
Nghiên cứu chế tạo Eco-Bio-Block EBB cải tiến và đánh giá hiệu quả xử lý các chất hữu cơ và amoni trong một số nguồn nước thải - 16 -
Nghiên cứu chế tạo Eco-Bio-Block EBB cải tiến và đánh giá hiệu quả xử lý các chất hữu cơ và amoni trong một số nguồn nước thải - 17
Xem toàn bộ 143 trang tài liệu này.
3.3. Khả năng xử lý của EBB cải tiến đã chế tạo
3.3.1. Kết quả ứng dụng EEB cải tiến để xử lý nước hồ bị ô nhiễm
A4
A1
A3
A2
Hình 3. 31. Các điểm lấy mẫu hồ Khương Thượng
Ứng dụng vật liệu EBB cải tiến được tiến hành tại hồ Khương Thượng nằm trong khuôn viên đền Khương Thượng số 165 phố Khương Thượng, quận Đống Đa, Hà Nội, có Kinh độ và Vĩ độ tương ứng là 105o49ˊ21ˊˊ1; 21o00ˊ17ˊˊ5. Diện tích mặt nước hồ là 3939 m2, độ sâu trung bình từ 1,5-1,7m. Số hộ dân sống xung quanh hồ lên đến 70 hộ. Mẫu nước hồ được lấy tại bốn vị trí xung quanh hồ Hình 3.31 (A1, A2, A3, A4). Những vị trí này tương đối ổn định về mặt tiếp nhận nguồn nước thải sinh hoạt. Khảo sát được thực hiện trong vòng 30 ngày (từ tháng 9 đến tháng 10 năm 2015) trước khi đưa vật liệu EBB cải xuống hồ. Kết quả được thể hiện tại Bảng 3.12.
Bảng 3. 12. Vị trí lấy mẫu tại hồ Khương Thượng
Chỉ tiêu quan trắc | ||||||||||
pH | DO mg/L | TSS mg/L | COD mg/L | NH + 4 mg/L | NO - 3 mg/L | NO - 2 mg/L | PO 3- 4 mg/L | Coliform MPN/100ml | Chlorophyll.a µg/L | |
A1 | 6,9 | 5,5 | 12,7 | 58 | 1,6 | 8,5 | 0,03 | 0,2 | 10000 | 3,4 |
A2 | 6,8 | 5,7 | 16,8 | 55,3 | 1,4 | 9,1 | - | 0,1 | 10800 | 3,7 |
A3 | 7,5 | 6,4 | 16,3 | 40,1 | 1,1 | 9,7 | - | - | 9000 | 3,2 |
A4 | 7,2 | 4,7 | 14 | 42,6 | 1 | 7,8 | 0,02 | 0,2 | 12000 | 3,4 |
QCVN 08:2008 /BTNMT, B1 | 5,5- 9 | ≥4 | 50 | 30 | 0,5 | 10 | 0,04 | 0,3 | 7500 | - |
Nồng độ COD, Amoni, coliform và chlorophyll-a đầu vào được kiểm soát trong khoảng tương ứng là 40-58 mg/L; 0,5-0,7 mg/L; 9000-11000 MPN/100 ml và 3-3,8
µg/L. Sau khi đánh giá sơ bộ chất lượng nước hồ Khương Thượng một bè nổi có chứa 7000 viên EBB cải tiến được đặt tại vị trí A1. Kết quả phân tích mẫu nước ở điểm A1 cho thấy hiệu suất xử lý của vật liệu EBB cải tiến là tương đối rõ ràng so với các điểm A2, A3 và A4. Sự thay đổi các nồng độ COD, Amoni, coliform và chlorophyll-a trước và sau khi đưa vật liệu EBB cải tiến xuống hồ được thể hiện ở Bảng 3.13.
Xa vị trí đặt vật liệu EBB cải tiến (A2, A3 và A4), hiệu suất xử lý thấp hơn. Hiệu suất trung bình của ba thông số đề cập trên là 38%; 40%; và 31%. Giá trị COD trung bình sau 8 tuần thực nghiệm là 28,3 mg/L; Amoni 0,345 mg/L và coliform 6750 MPN/100ml.
Hàm lượng chlorophyll.a trong nước hồ cũng giảm đáng kể nhờ khả năng làm sạch nước của vật liệu EBB cải tiến. Hiệu suất của quá trình này cao nhất ở vị trí A1
(68,42%) và có tỷ lệ trung bình là 28% ở cả 4 vị trí lấy mẫu trong hồ. Kết quả thu được giúp kiểm soát sự phát triển của tảo, giảm độ đục, màu và hiện tượng phú dưỡng trong hồ.
Bảng 3. 13. Kết quả thực nghiệm nước hồ Khương Thượng
COD (mg/L) | Chlorophyll-a | |||||||||||||
Điểm | Trước | Tuần 2 | Tuần 4 | Tuần 6 | Tuần | 8 | Điểm | Trước | Tuần 2 | Tuần 4 | Tuần 6 | Tuần 8 | ||
A1 | 58 | 41 | 33 | 22 | 20 | A1 | 3,8 | 3 | 2,1 | 1,4 | 1,2 | |||
A2 | 55 | 45 | 36 | 28 | 28 | A2 | 3 | 2,8 | 2,4 | 2,2 | 2,3 | |||
A3 | 40 | 37 | 38 | 33 | 34 | A3 | 3,3 | 3,1 | 2,9 | 2,9 | 3 | |||
A4 | 42 | 36 | 33 | 31 | 31 | A4 | 3,1 | 3,2 | 3 | 2,8 | 2,8 | |||
TB. | 48,75 | 39,75 | 35 | 28,5 | 28,25 | TB. | 3,3 | 3 | 2,6 | 2,3 | 2,3 | |||
+ N-NH4 (mg/L) | Coliform (MPN/100ml) | |||||||||||||
Điểm | Trước | Tuần 2 | Tuần 4 | Tuần 6 | Tuần | 8 | Điểm | Trước | Tuần 2 | Tuần 4 | Tuần 6 | Tuần 8 | ||
A1 | 0,7 | 0,45 | 0,35 | 0,3 | 0,25 | A1 | 10000 | 8500 | 7100 | 6700 | 5000 | |||
A2 | 0,52 | 0,5 | 0,35 | 0,3 | 0,32 | A2 | 10800 | 9800 | 8600 | 7800 | 7000 | |||
A3 | 0,55 | 0,55 | 0,4 | 0,45 | 0,41 | A3 | 9000 | 9500 | 7900 | 8100 | 7300 | |||
A4 | 0,59 | 0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | A4 | 9400 | 10800 | 11000 | 8700 | 7700 | |||
TB. | 0,59 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,345 | TB. | 9800 | 9650 | 8650 | 7825 | 6825 | |||
Các giá trị COD, Amoni, coliform và chlorophyll-a có xu hướng giảm dần theo thời gian và giữ ổn định từ tuần thứ 6. Đặc biệt, sự suy giảm các thông số này thể hiển rõ nhất ở nơi đặt EBB cải tiến (A1). Bảng 3.13, cho thấy hiệu suất xử lý COD, Amoni, coliform và chlorophyll.a trong nước hồ Khương Thượng sau 8 tuần tại vị trí A1 tương ứng là 65,515%; 64,28%; 68,42% và 50%.
3.3.2. Kết quả ứng dụng EEB cải tiến để xử lý nước rỉ rác
+ Kết quả xử lý COD
Kết quả theo dõi quá trình xử lý COD trong nước rỉ rác được thực hiện kéo dài hơn 60 ngày được mô tả trong Hình 3.32. Ở giai đoạn đầu tiên, lưu lượng là 0,25 L/giờ, thời gian lưu giữ: 74,4 giờ và nồng độ COD đầu vào: từ 600 mg/L đến 1400 mg/L. Hiệu xuất xử lý COD tương đối cao (trên 80 %); đôi khi đạt 90%. Trong giai đoạn 2, lưu lượng dòng chảy là 0,5 L/giờ, thời gian lưu là 37,2 L/giờ và nồng độ COD đầu vào vẫn ổn định từ 600 mg/L và 1200 mg/L. Hiệu quả loại bỏ COD trong giai
đoạn này tương đối cao (trung bình 65%).
1600
Nồng độ COD mg/L
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Đầu vào
GĐ 1
Đầu ra
GĐ 2
Hiệu suất
GĐ 3
0 10 20 30 40 50 60
Ngày thực nghiệm
100
HIệu suất xử lý %
80
60
40
20
0
Hình 3. 32. Hiệu suất xử lý COD trong nước rỉ rác bằng vật liệu EBB cải tiến Kết quả ở giai đoạn 3 cho thấy hiệu xuất xử lý COD dao động từ 55% đến 60%
với thời gian lưu là 18,6 giờ. Điều này là cần thiết để tính toán khả năng xử lý tiếp theo của hệ thống sau đó.
+ Kết quả xử lý Amoni
GĐ1
GĐ2
GĐ 3
Đầu vào Đầu ra Hiệu suất
60
Nồng độ amoni mg/L
50
40
30
20
10
100
Hiệu suất xử lý %
80
60
40
20
0 0
0 10 20 30 40 50 60
Ngày thực nghiệm
Hình 3. 33. Hiệu suất xử lý Amoni trong nước rỉ rác bằng vật liệu EBB cải tiến Từ Hình 3.33 có thể thấy hiệu quả xử lý Amoni giảm từ giai đoạn này sang
giai đoạn khác. Trong giai đoạn 1, nồng độ Amoni đầu vào từ 25 đến 45 mg/L, hiệu quả xử lý trung bình đạt 80%. Ở giai đoạn 2 và 3, hiệu quả xử lý Amoni cao hơn mức
trung bình (từ 50% đến 70%). Điều này cho thấy nếu lưu lượng nước thải đầu vào cao, thời gian lưu ít hơn thì khả năng chịu tải theo của hệ thống xử lý trở nên suy giảm đi.
3.3.3. Kết quả ứng dụng EBB cải tiến để xử lý nước thải bệnh viện
Nước thải được lấy từ bệnh viện E Hà Nội có nồng độ COD và Amoni tương ứng là 350 mg/L÷380 mg/L và 32 mg/L÷37 mg/L.
+ Kết quả xử lý COD được thể hiện Hình 3.34.
Nồng độ COD đầu vào có giá trị trung bình trong khoảng 360 mg/L. Nồng độ này cho thấy phù hợp với tính chất đặc trưng của nước thải bệnh viện.
400.00
350.00
300.00
Nồng độ (mg/L)
250.00
200.00
150.00
100.00
50.00
0.00
1l/h 1.5l/h 2l/h
Hiệu suất %
100.00
90.00
80.00
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
COD đầu vào (mg/l)
COD bể tiếp xúc (mg/l)
COD bể hiếu khí (mg/l)
Hiệu suất (%)
Lưu lượng
Hình 3. 34. Ảnh hưởng lưu lượng đến hiệu quả xử lý COD trong nước thải bệnh viện
- Ở chế độ lưu lượng 1 L/giờ thì hiệu quả xử lý COD của toàn hệ có giá trị trung bình là 80%, hiệu quả xử lý COD cao nhất là 82%, thấp nhất là 75%. COD đầu ra có giá trị trung bình khoảng 71,29 mg/L. (đạt QCVN 28:2010/BTNMT, cột B)
- Ở chế độ lưu lượng 1,5 L/giờ thì hiệu quả xử lý COD qua hệ thống có giá trị trung bình là 72%. Hiệu quả xử lý COD cao nhất là 75%, thấp nhất là 66%. COD đầu ra có giá trị trung bình khoảng 100 mg/L (đạt QCVN 28:2010/BTNMT, cột B).