Kết Quả Nghiên Cứu Và Thảo Luận 12652

2.2.2. Các phương pháp nghiên cứu

a. Phương pháp thu thập tài liệu

Đây là phương pháp tìm kiếm, thu thập, và nghiên cứu tài liệu, sách báo, các báo cáo, chuyên đề, … có liên quan tới vấn đề nghiên cứu.

Sau khi áp dụng phương pháp thu thập số liệu đã thu thập được các thông tin có liên quan đến luận văn như sưu tầm và tra cứu các công trình về công nghệ xử lý nước thải bệnh viện, về công nghệ AO và giá thể sinh học EBB trong nước và quốc tế để đưa ra được các nội dung sau:

- Đặc điểm của nước thải y tế (nguồn phát sinh, thành phần, đặc trưng,...).

- Các công nghệ xử lý nước thải y tế

- Thấy được ưu nhược điểm của từng công nghệ

- Phân tích, lựa chọn công nghệ xử lý

b. Phương pháp thực nghiệm

Tiến hành chạy hệ thí nghiệm, thu thập và đánh giá các số liệu phân tích COD, BOD, Amoni để tìm ra được các điều kiện tối ưu nhất trong việc xử lý nước thải các cơ sở y tế.

Cột hiếu khí

Sơ đồ khối hệ thống thực nghiệm thiếu - hiếu khí như hình 2.1.

Cột thiếu khí

Nước thải

Song chắn rác

Nước thải đã xử lý

Khí

Hình 2.1. Sơ đồ khối hệ thống thực nghiệm thiếu - hiếu khí

H=525

Mô hình thực nghiệm hệ thống thiếu - hiếu khí như hình 2.2.

D=100

Hình 2.2. Mô hình thực nghiệm hệ thống thiếu - hiếu khí

- Mô tả hệ thực nghiệm:

Hệ thực nghiệm bao gồm:

(1) Thùng chứa nước thải

(2) Bơm định lượng đề điều chỉnh lưu lượng nước thải

(3) Cột thiếu khí hình trụ tròn có đường kính D=100 mm, chiều cao H = 525 mm

(4) Cột hiếu khí hình trụ tròn có đường kính D=100 mm, chiều cao H = 525 mm

(5) Các đường ống dẫn nước

Chạy hệ thí nghiệm khi đã cấy sẵn các chủng VSV từ chế phẩm Sagi - Bio vào EBB. Nước thải y tế được đưa vào thùng chứa (1), thông qua bơm định lượng (2) nước thải được đưa sang cột thiếu khí (3), tại đây các chủng VSV yếm khí và thiếu khí bám trên vật liệu EBB cải tiến phân hủy một phần các chất ô nhiễm trong nước thải y tế. Nước thải sau quá trình thiếu khí tự chảy tràn sang cột hiếu khí (4). Tại đây các cơ chế như hấp phụ, hấp thụ và VSV, nước thải được xử lý một cách triệt để hơn. Thu thập và đánh giá các số liệu phân tích COD, Amoni và TSS để tìm ra được các điều kiện tối ưu nhất trong việc xử lý nước thải y tế.

- Điều kiện thực nghiệm:

Hệ thống bơm định lượng, sục khí, được điều khiển tự động nhờ bộ điều khiển PLC. Các chỉ tiêu như nhiệt độ, DO, pH đều được đo tự động bằng máy và hiện thông số lên màn hình điều khiển.

Trong tất cả các thí nghiệm duy trì DO từ 4,0 mg/l đến 10mg/l để cung cấp oxy cho quá trình sinh học. pH duy trì trong khoảng 6,5 - 8,5.

Nước thải có nồng độ COD từ khoảng 100 đến 390 mg/L và nồng độ amoni từ 10 đến 40 mg/L, được đưa vào thùng chứa 120 lít, nước thải được đưa vào cột thiếu

- hiếu khí nhờ một bơm định lượng với lưu lượng 0,5 l/h, 1 l/h, 2 l/h đến 3 l/h, trong đó tổng thể tích hữu ích của cả hai cột thiếu khí và hiếu khí là 8 lít tương đương với thời gian lưu T lần lượt là 16 giờ, 8 giờ, 4 giờ và 2,7 giờ.

c. Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu

Lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu COD, Amoni, chất rắn lơ lửng để phục vụ cho đề tài.

Việc lấy mẫu đòi hỏi tính chính xác cao, điểm lấy mẫu, thời gian lấy mẫu, lượng mẫu phải được lặp đi lặp lại nhiều lần sao cho các kết quả phân tích đáng tin cậy, phục vụ tốt cho báo cáo cuối cùng của luận văn. Lấy mẫu theo TCVN 4556:1988.

- Phân tích COD bằng phương pháp chuẩn độ Dicromat kali theo TCVN 6491:1999, sử dụng thiết bị phản ứng Thermoreactor TR 320 (Merck, Đức).

- Phân tích hàm lượng amoni bằng phương pháp chuẩn độ theo TCVN 5988:1995 (ISO 5664:1984).

- Phân tích hàm lượng chất rắn lơ lửng theo TCVN 6625:2000 (ISO 11923:1997) Chất lượng nước - Xác định chất rắn lơ lửng bằng cách lọc qua sợi thuỷ tinh.

d. Phương pháp tính toán, thiết kế

- Tính toán thiết kế định dạng mẫu EBB cải tiến. Kết quả tính toán dựa trên phương pháp tính toán thiết kế.

Viên lọc EBB cải tiến dạng hình trụ tròn: Với thiết kế này, viên lọc EBB cải tiến ngoài tính thẩm mỹ nó còn thể hiện được độ bền chịu tác động lực bên ngoài cao. Bên cạnh đó việc thiết kế một hình trụ tròn bên trong sẽ tăng được diện tích tiếp xúc bề mặt của vật liệu, nâng cao khả năng xử lý triệt để chất ô nhiễm do vi sinh vật bám dính trên EBB.

Kích thước (chiều cao × đường kính ngoài × đường kính trong) 90mm × 80mm × 32mm. Mục đích tạo ra kích thước và hình dáng của EBB cải tiến này ngoài tính chất nhỏ gọn nên dễ vận chuyển, dễ sắp đặt còn phù hợp với từng địa hình, địa điểm và đối tượng xử lý khác nhau.

Hình dạng của vật liệu EBB cải tiến được thể hiện ở hình 2.3.

Hình 2.3. Hình dáng khuôn mẫu vật liệu EBB cải tiến

Với thiết kế như hình 2.3 và viên EBB có độ rỗng 64% thì thể tích mỗi viên EBB cải tiến chiếm chỗ khi được thả vào bể chứa nước là:

VEBB = π.(R1 – R2)2.h.36% = 3,14.(0,4 – 0,16)2.0,9.36% = 0,0586 (dm3)

- Tính hiệu suất xử lý: H = (Cvào – Cra) x 100/Cvào

Trong đó:

H: Hiệu suất xử lý (%)

Cvào : Nồng độ chất ô nhiễm đầu vào (mg/L) Cra: Nồng độ chất ô nhiễm đầu ra (mg/L)

- Tính thời gian lưu: T = V/Q

Trong đó:

T: Thời gian lưu nước thải (giờ)

V: Thể tích nước trong bể phản ứng (lít) Q: Lưu lượng (lít/giờ)

- Tính tải lượng chất ô nhiễm: L = C x Q /(V x 103)

Trong đó:

L: Tải lượng chất ô nhiễm (kg/m3.ngày) C : Nồng độ chất ô nhiễm (mg/l)

Q: Lưu lượng (lít/ngày)

V: Thể tích nước trong bể phản ứng (lít) 103: Hệ số chuyển đổi đơn vị

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Sản xuất vật liệu EBB cải tiến

EBB cải tiến được sản xuất từ các vật liệu chính là sỏi nhẹ keramzite phối trộn với cát, xi măng và than hoạt tính với tỷ lệ phù hợp.

3.1.1. Xác định tỷ lệ phối trộn các vật liệu

Tỷ lệ phối trộn thích hợp được trình bày trong bảng 3.1. Việc xác định tỷ lệ phối trộn này được tiến hành thử nghiệm nhiều lần và đã chọn ra được tỷ lệ thích hợp để tạo khối EBB cải tiến dùng cho nước thải bệnh viện. Bảng xác định độ rỗng và tỷ lệ phối trộn tích hợp được trình bày ở bảng 3.1.

Bảng 3.1. Độ rỗng và tỷ lệ phối trộn của vật liệu EBB cải tiến

Độ rỗng (%)

Vật liệu
Tỷ lệ cát (%)	Tỷ lệ Kazemzit (%)	Tỷ lệ xi măng (%)	Tỷ lệ than (%)	Tỷ lệ Zeolit (%)
64	12	38	11	18	21

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 95 trang tài liệu này.

Với độ rỗng của EBB 64% giúp cho VSV bám dính tốt hơn, bề mặt tiếp xúc lớn hơn nên hiệu quả hấp thụ được nâng cao, thời gian tắc nghẽn cục bộ trong khối rắn sẽ lâu hơn. Bên cạnh đó, tỷ lệ hạt Keramzit lớn sẽ giúp cho khối EBB xốp hơn, bền chắc hơn. Tỷ lệ xi măng thấp sẽ giúp cho khối rắn không bị lấp nhiều lỗ xốp mà vẫn duy trì được tính ổn định và khả năng kết dính cao.

3.1.2. Xác định tỷ lệ phối trộn nước

Lượng nước đưa vào phối trộn được xác định trong bảng 3.2

Bảng 3.2. Tỷ lệ nước để phối trộn

Tỷ lệ 1

Tỷ lệ 2	Tỷ lệ 3
100 ml/viên	120 ml/viên	150 ml/viên

Các tỷ lệ trong bảng 3.2 được xác định là tỷ lệ phối trộn EBB cải tiến. Kết quả chất lượng của viên EBB cải tiến được định tính để chọn ra được tỷ lệ nước phù hợp nhất mà vẫn giữ được tính ổn định của khối EBB.

+ Với tỷ lệ 1, sản phẩm sau khi tháo khuôn ra có những biểu hiện như độ liên kết rất kém. Hình 3.1 thể hiện rõ sau khi đã hình thành sản phẩm.

Tình trạng thiếu nước

Hình 3.1. Lượng nước phối trộn 100ml

Từ hình 3.1 nhận thấy, khi lượng nước không đủ, hiện tượng liên kết các vật liệu kém hiệu quả, dẫn đến hiện tượng vật liệu tự tan rã khi tác động vào một lực rất nhỏ. Chính vì vậy, loại bỏ tỷ lệ phối trộn nước này.

+ Với tỷ lệ 3, lượng nước được tăng thêm 50% so với lượng nước của tỷ lệ 1, thì lúc này xảy ra hiện tượng bề mặt tiếp xúc của sản phẩm EBB cải tiến không đồng đều, lượng xi măng nhão gây ra tắc ứ cục bộ ở phần dưới. Hiện tượng này được mô tả ở hình 3.2.

Tắc ngẽn cục bộ

Hình 3.2. Lượng nước phối trộn 150ml

Với lượng nước 150ml đưa vào để phối trộn các vật liệu, trong quá trình thử nghiệm xảy ra nhiều hiện tượng làm giảm hiệu quả xử lý của EBB cải tiến như các lỗ xốp bị bịt kín, các vật liệu Keramzit, Zeolit, than hoạt tính sẽ giảm tính hấp phụ, hấp thụ. Chính vì vậy, tác giả loại bỏ tỷ lệ phối trộn nước này.

+ Với tỷ lệ 2, với lượng nước đưa vào phối trộn là 120 ml, bề mặt vật liệu đồng đều, độ liên kết các vật liệu rõ ràng và bền chắc. Kết quả này được thể hiện ở hình

3.3. Chính vì vậy, tác giả chọn lượng nước 120 ml để sản xuất và nghiên cứu hiệu quả xử lý của EBB cải tiến dùng cho nước thải bệnh viện.

Hình 3.3. Lượng nước phối trộn 120 ml