trình rửa màng cần thực hiện định kỳ để đảm bảo quá trình vận hành xử lý thực tế được ổn định. Kết quả trên Hình 3.35 cho thấy sau chu kỳ 42 ngày tiến hành rửa màng thì TMP giảm và đạt trạng thái như ban đầu, khi đó sẽ làm tăng hiệu quả của quá trình lọc màng góp phần làm cho hiệu quả xử lý của quá trình xử lý chung tăng lên.
3.2.3. Ứng dụng xử lý nước thải thực bằng quá trình MBR kết hợp EF
Để đánh giá cụ thể ứng dụng quá trình MBR kết hợp EF để xử lý nước thải Công ty TNHH Việt Thắng, luận án áp dụng các điều kiện tối ưu tìm được từ nghiên cứu ở trên cụ thể:
Đối với quá trình EF: điều kiện pH = 3, mật độ dòng 8,333 mA/cm2, d = 1 cm, nồng độ Na2SO4 = 0,05M, nồng độ Fe2+ = 0,1 mM, điện phân trong thời gian 60 phút. Sau khi tiến hành xử lý bằng quá trình EF dung dịch sau xử lý tiếp tục được đưa vào hệ MBR với điều kiện tối ưu MLSS: 7.500 ÷ 9.000 mg/L, chu kỳ S/D: 60/60, HRT = 9h. Nồng độ các thành phần trong nước thải sau tiền xử lý quá trình EF và hệ MBR được phân tích và kết quả được thể hiện trên đồ thị Hình 3.36, Hình 3.37, Hình 3.38, Hình 3.39, Hình 3.40, Hình 3.41, Hình 3.42, Hình 3.43.
Đánh giá khả năng xử lý COD
Kết quả đánh giá hiệu quả xử lý COD trong nước thải công ty TNHH Việt Thắng được thể hiện trên Hình 3.36. Kết quả cho thấy hiệu suất xử lý COD của nước thải được đạt 71,98% sau khi tiền xử lý bằng EF và chuyển qua xử lý của quá trình MBR là 94,23% COD. Khi kết hợp cả hai công nghệ thì hiệu xuất xử lý COD đạt 98,38% nồng độ COD giảm từ 2956,5 mg/L xuống còn 47,8 mg/L. Giá trị COD sau xử lý đạt theo chỉ tiêu tương ứng trong QCVN 40:2011/BTNMT cột A.
2956,5
COD
QCVN 40:2011 BTNMT cét A QCVN 40:2011 BTNMT cét B
Có thể bạn quan tâm!
-
Ảnh Hưởng Của Chế Độ S/d Lên Khả Năng Xử Lý Glyphosate -
Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Thời Gian Lưu Bùn (Srt) -
Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Thời Gian Lưu Thủy Lực Lên Khả Năng Xử Lý Của Quá Trình Mbr -
Hiện Trạng Ô Nhiễm Môi Trường Do Hóa Chất Bảo Vệ Thực Vật Tồn Lưu Thuộc Nhóm Chất Hữu Cơ Khó Phân Hủy Tại Việt Nam, Tổng Cục Môi Trường, 2015, Hà -
H. Lan, Removal Of Glyphosate From Water By Electrochemically Assisted Mno2 Oxidation Process, Sep. Purif. Technol, 2013, 30 – 34. -
C.he, Y.chen, L. Guo, R. Yin, T. Qiu, Catalytic Ozonation Of Nh4+-N In Wastewater Over Composite Metal Oxide Catalyst, Journal Of Rare Earths Available, 2020, 11, 1 – 33.
Xem toàn bộ 229 trang tài liệu này.
828,4
47,8
3000
2500
Nồng độ COD (mg/L)
2000
1500
1000
500
0
Nước thải chưa xử lý
Nước thải qua xử lý EF
Nước thải
qua xö lý MBR
Hình 3.36. Hàm lượng COD của mẫu nước thải sau các quá trình xử lý
Đánh giá khả năng xử lý glyphosate
Kết quả trên hình 3.37 cho thấy hiệu quả xử lý glyphosate bằng EF đã phân hủy đáng kể glyphosate, từ 20,5 mg/L xuống còn 2,67 mg/L, tức hiệu suất xử lý glyphosate đạt 86,98%.
Trên hình 3.37 cho thấy, sau khi xử lý bằng quá trình MBR, nồng độ glyphosate chỉ còn 0,3 mg/L, khi đó hiệu suất xử lý của hệ MBR đạt 88,76%, nếu khi hệ thống kết hợp EF và MBR thì hiệu suất xử lý đạt 98,54%. Như vậy nồng độ glyphosate sau xử lý thấp hơn chỉ tiêu đánh giá hàm lượng chất hữu cơ photpho hữu cơ theo QCVN 40:2011/BTNMT cột B.
Glyphosate
20.5
2.67
0.3
25
20
Nồng độ glyphosate (mg/L)
15
10
5
0
Nước thải chưa qua xử lý
Nước thải sau xử lý EF
Nước thải sau xử lý MBR
Hình 3.37. Hiệu quả xử lý glyphosate bằng quá trình MBR kết hợp EF
Đánh giá khả năng xử lý BOD5
Kết quả đánh giá hiệu quả xử lý với BOD5 được thể hiện trên Hình 3.38 cho thấy sau xử lý bằng quá trình EF hiệu suất đạt 50,80%, sau khi qua xử lý thứ cấp MBR hiệu suất BOD5 là 96,68%. Như vậy tổng cả hai quá trình thì hiệu quả xử lý cao đạt 98,37%. Nồng độ BOD5 sau xử lý là 11,2 mg/L thấp hơn so với chỉ tiêu BOD5 cột A theo QCVN 40:2011/BTNMT.
685,6
Hàm lượng BOD5
QCVN 40:2011 BTNMT cét A
QCVN 40:2011 BTNMT cét B
337,3
11,2
800
700
600
Nồng độ BOD5(mg/L)
500
400
300
200
100
0
Nước thải chưa xử lý
Nước thải qua xử lý EF
Nước thải qua xử lý MBR
Hình 3.38. Hàm lượng BOD5 của mẫu nước thải sau các quá trình xử lý EF và MBR
Đánh giá khả năng xử lý NH4+
Kết quả đánh giá hiệu quả xử lý NH4+ được thể hiện trên Hình 3.39.
NH4+
30.2
QCVN 40:2011 BTNMT cét
QCVN 40:2011 BTNMT cét
26.71
1.09
35 B
A
30
Nồng độ NH4+ (mg/L)
25
20
15
10
5
0
Nước thải chưa qua xử lý
Nước thải qua xử lý EF
Nước thải qua xử lý MBR
Hình 3.39. Hàm lượng amoni của mẫu nước thải sau các quá trình xử lý EF và MBR Hiệu quả xử lý NH4+ sau xử lý bằng quá trình EF cho thấy lượng amoni đã
giảm ít đạt 12,47% tương ứng với nồng độ amoni là 26,71 mg/L. Khi xử lý thứ cấp bằng quá trình MBR hiệu suất xử lý rất cao đạt 95,92% tương ứng nồng độ amoni là 1,09 mg/L. Như vậy khi tích hợp EF và quá trình MBR thì hiệu suất xử lý amoni đạt 96,39%. Chỉ số nồng độ sau xử lý của amoni thấp hơn chỉ số tương ứng về hàm lượng amoni theo QCVN số 40:2011/BTNMT cột A.
Đánh giá khả năng xử lý TN
Kết quả đánh giá hiệu quả xử lý tổng N được thể hiện trên Hình 3.40.
Mặc dù hiệu suất tiền xử lý EF không cao chỉ đạt 4,41% tuy nhiên khi tiến hành xử lý thứ cấp bằng quá trình MBR thì cho thấy hiệu quả xử lý tăng lên đáng kể đạt 84,51%. Chỉ số nồng độ sau xử lý của amoni thấp hơn chỉ số tương ứng về hàm lượng amoni theo QCVN số 40:2011/BTNMT cột A.
TN
QCVN 40:2011 BTNMT cét B
QCVN 40:2011 BTNMT cét B
QCVN 40:2011 BTNMT cét A
10.72
3.24
30
25
Nồng độ TP (mg/L)
20
15
10
5
0
Nước thải chưa qua xử lý
Nước thải qua xử lý EF
Nước thải qua xử lý MBR
Hình 3.41. Hiệu quả xử lý TP nước thải công ty TNHH Việt Thắng của nước thải Công ty TNHH Việt Thắng bằng quá trình MBR kết hợp EF
2.12
2.0
Tổng HCBVTV Photpho hữu cơ
QCVN 40:2011 BTNMT cét B QCVN 40:2011 BTNMT cét A
1.5
1.0
0.5
0.48
0.098
0.0
Nồng độ tổng HCBVTV Photpho hữu cơ (mg/L)
2.5
Nước thải chưa qua xử lý
Nước thải qua xử lý EF
Nước thải qua xử lý MBR
Hình 3.42. Hiệu quả xử lý tổng HCBVTV Phốt pho hữu cơ của nước thải Công ty TNHH Việt Thắng bằng quá trình EF và MBR
0,4 Tổng HCBVTV Clo hữu cơ
Nồng độ tổng HCBVTV Clo hữu cơ (mg/L)
0,36
QCVN 40:2011 BTNMT cét B QCVN 40:2011 BTNMT cét A
0,3
0,2
0,1
0,0
Nước thải chưa qua xử lý
0,058
Nước thải qua xử lý EF
0,021
Nước thải qua xử lý MBR
Hình 3.43. Hiệu quả xử lý tổng Clo hữu cơ của nước thải Công ty TNHH Việt Thắng bằng quá trình EF và MBR
Từ kết quả trên Hình 3.41, Hình 3.42, Hình 3.43 ở trên sau khi xử lý mẫu nước thải tại công ty TNHH Việt Thắng bằng quá trình EF kết hợp thiết bị màng sinh học MBR cho thấy hiệu suất TP là 86,94% (nồng độ sau xử lý đạt 3,24 mg/L), tổng hóa
chất BVTV Phốt pho hữu cơ là 95,38% (nồng độ sau xử lý đạt 0,098 mg/L), tổng hóa chất BVTV clo hữu cơ là 94,17% (nồng độ sau xử lý đạt 0,021 mg/L). Tất cả các mẫu sau xử lý đều đạt tương ứng chỉ tiêu theo QCVN 40:2011/BTNMT cột A.
Như vậy từ nghiên cứu của luận án đã đánh giá hiệu quả xử lý glyphosate nói riêng và hóa chất BVTV nói chung bằng quá trình EF kết hợp thiết bị sinh học – màng MBR có thể áp dụng để xử lý trong điều kiện nước thải thực tế. Quá trình EF có thể bẻ gãy liên kết mạch C dài về các mạch ngắn, CO2 và H2O. Trong khi đó quá trình MBR có thể xử lý tốt sản phẩm thứ cấp từ quá trình EF. Sự kết hợp giữa quá trình EF và MBR trong xử lý hóa chất BVTV thể hiện hiệu quả xử lý tốt vì kết quả nghiên cứu đã đạt mục tiêu là nước thải đầu ra với các chỉ tiêu tương ứng đạt theo QCVN 40:2011/BTNMT cột A. Kết quả nghiên cứu này sẽ mở ra khả năng ứng dụng trong thực tế để xử lý nước thải ô nhiễm hóa chất BVTV của các cơ sở sản xuất, sang chiết, đóng gói bao bì thuốc BVTV.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
Kết quả nghiên cứu đã đạt được mục tiêu của luận án:
1. Bằng quá trình nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng xử lý glyphosate bằng quá trình EF, luận án đã xác định được điều kiện thích hợp cho quá trình EF sử dụng điện cực Catot (vải Cacbon), Anot (Pt) cụ thể tại pH = 3; mật độ dòng điện là 8,333 mA/cm2, thời gian điện phân là 60 phút, d = 1,0 cm; nồng độ chất điện li Na2SO4 0,05M, nồng độ chất xúc tác Fe2+ 0,1 mM; nồng độ glyphosate ban đầu là 0,1 mM, Khi áp dụng tất cả các điều kiện thích hợp trên thì hiệu suất xử lý glyphosate bằng quá trình EF đạt được trên 80%. Bên cạnh đó, đã đánh giá được hằng số tốc độ phản ứng phân hủy glyphosate là 0,063 (phút-1). Động học của quá trình phân hủy glyphosate có dạng giả bậc nhất.
4
2. Qua các nghiên cứu của luận án về điều kiện thích hợp để xử lý glyphosate và sản phẩm trung gian bằng quá trình MBR đã xác định được các điều kiện phù hợp tại chế độ S/D là 60/60; MLSS trong khoảng 7.500 ÷ 9.000 mg/L với SRT từ 15 ÷ 28 ngày, HRT thích hợp là 9h, tải lượng đối với glyphosate trong khoảng 0,007 ÷ 0,008 kg glyphosate/m3 ngày, tải lượng COD trong khoảng 2,133 ÷ 2,667 kg COD/m3 ngày, tải lượng NH4+ trong khoảng 0,067 ÷ 0,093 kg NH4+/m3 ngày; tải lượng TN trong khoảng 0,093 ÷ 0,133 kg TN/m3 ngày; tải lượng TP trong khoảng 0,013 ÷ 0,04 kg TP/m3 ngày. Tại điều kiện thích hợp này, hiệu quả xử lý glyphosate, COD, NH +, TN,
TP đều đạt theo các chỉ tiêu tương ứng trong QCVN 40:2011/BTNMT cột B.
3. Luận án đã đánh giá khả năng xử lý nước thải của Công ty TNHH Việt Thắng bằng quá trình EF kết hợp quá trình MBR. Kết quả nước sau xử lý đạt các chỉ tiêu glyphosate, COD, BOD5, NH4+, tổng N, tổng P, tổng hóa chất BVTV Clo hữu cơ, tổng hóa chất BVTV Photpho hữu cơ theo QCVN 40:2011/BTNMT cột A. Kết quả cho thấy khi kết hợp quá trình EF và quá trình MBR mở ra tính ứng dụng trong môi trường thực tế.
KIẾN NGHỊ
Do quá trình nghiên cứu luận án có hạn, các kết quả của luận án là những nghiên cứu cơ bản áp dụng kết hợp quá trình EF với quá trình MBR. Vì vậy để áp dụng được nghiên cứu này vào điều kiện thực tế cần có nhiều nghiên cứu tiếp theo để
hoàn thiện công nghệ xử lý hóa chất BVTV trong thực tế bằng cách kết hợp quá trình fenton điện hóa và quá trình MBR.
Các kiến nghị được đưa ra như sau:
1. Tiếp tục khảo sát thêm một số yếu tố về ảnh hưởng về điện cực khác đến khả năng xử lý trong nước chứa hóa chất BVTV bằng quá trình EF.
2. Xây dụng và vận hành thử nghiệm trên mô hình pilot để đánh giá hiệu quả kinh tế trong công nghệ kết hợp quá trình EF và quá trình MBR.
Các kiến nghị được đưa ra như sau:
1. Tiếp tục khảo sát thêm một số yếu tố về ảnh hưởng về điện cực khác đến khả năng xử lý trong nước chứa hóa chất BVTV bằng quá trình EF.
2. Xây dụng và vận hành thử nghiệm trên mô hình pilot để đánh giá hiệu quả kinh tế trong công nghệ kết hợp quá trình EF và quá trình MBR.