Lê Văn Cát (2007), Xử Lý Nướ C Thải Già U Hơp

+ Thể tích đệm một bể VĐ = 3 x 3 x 2,0 = 18 m3

+ Thể tích toàn bộ đệm = 18 m3 x 12 bể = 216 m3

Hệ bao gồm 12 bể (modul), chia thành hai cụm làm việc song song, mỗi cụm 6 bể nối tiếp. Nước rỉ rác sau xử lý yếm khí có COD = 420 mg/l

6- Hệ bể lọc hiếu khí.

Hệ bể lọc hiếu khí được chia thành hai cụm làm việc song song. Các bể được thiết kế có tiết diện vuông, sử dụng vật liệu màng vi sinh bám dính, kích thước 0,5 x 0,5 x 1m, diện tích bề mặt S = 300m2/m3. Tải lượng xử lý COD chọn 0,3 kg/m3.ngày.

- Thông số tính toán: Nước rỉ rác vào hệ hiếu khí là nước sau xử lý yếm khí và có COD = 420 mg/l. Nước thải sau xử lý hiếu khí là 100mg/l

+ Tải lượng COD = 0,3 kg/m3.ngày

+ Hiệu suất xử lý: 65%

+ Thể tích hệ bể hiếu khí: V= (CODHK x 65%) Q / 0,3 = (420 x 65% x 500 )/0,3/1000 = 455 m3

Có thể bạn quan tâm!

• Hàm Lượng O3 Trước Và Sau Xử Lý Các Chất Hữu Cơ Trong Nước Rỉ Rác Bằng Perozon/quặng Mangan
• Tổng Hợp Kết Quả Tính Hằng Số Tốc Độ Phản Ứng Giả Bậc Một K* Quá Trình Xử Lý Cod Nước Rỉ Rác Của Các Hệ Perozon
• Đề Xuất Sơ Đồ Dây Chuyền Công Nghệ Xử Lý Nước Rỉ Rác
• Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bãi chôn lấp bằng phương pháp ozon hóa - 20
• Wang F., Smith D.w., El-Din M.g. (2004), Oxidation Of Aged Raw Landfill Leachate With O3 Only And O3/h2O2 And Molecular Size Distribution Analysis, Proceedings Of The 16Th World Congress Of The
• Kết Quả Phân Tích Thành Phần Phần Trăm Các Oxit Kim Loại Trong Quặng Mangan

Xem toàn bộ 224 trang tài liệu này.

+ Chọn kích thước một bể: DxRxC = 3 x 3 x 3 m, VYK = 27 m3

+ Số bể: V/VHK = 455/27 = 16,8 lấy = 16 bể.

+ Chiều cao lưu không: 0,7 m

+ Kích thước tổng: D x R x C = 3 x 3 x 3,7 m.

+Thể tích 1 bể, VHK = 3 x 3 x 3,7 = 33,3 m3

+ Chiều cao đệm HĐ = 2,5m

+ Thể tích đệm một bể VĐ = 3 x 3 x 2,0 = 18 m3

+ Thể tích toàn bộ đệm = 18 m3 x 16 bể = 288 m3

Hệ bao gồm 16 bể (modul), chia thành hai cụm làm việc song song, mỗi cụm 8 bể nối tiếp.

7- Bể lắng bùn hoạt tính.

Được chia thành hai bể, mỗi bể có lưu lượng xử lý 250m3/ngày:

- Bể lắng được thiết kế theo nguyên lý lắng đứng, tải trọng lắng: 14m3/m2/ngày.

+ Tiết diện lắng: F = 25m3/ngày/14m3/m2/ngày = 17,85=18 m2

Mỗi bể được chia thành hai modul, tiết diện lắng mỗi modul: f=18/2 = 9 m2

+ Kích thước bề mặt lắng: D x R = 3 x 3m

+ Chiều cao hữu dụng: Hhd= 3 m

+ Chiều cao lưu không: 0,7 m

+ Kích thước tổng: D x R x C = 3 x 3 x 3,7 m.

+Thể tích tổng Vt= 3 x 3 x 3,7 = 33,3 m3

8- Bể lọc.

Được thiết kế theo tiêu chuẩn bể lọc trọng lực, tác dụng lọc cặn, tốc độ lọc 2,5m/h.

- Tiết diện lọc: F = 500m3/ngày : 24 h/ngày : 2,5 m/h = 8,3 m2 = 9m2

- Chiều cao vật liệu: HL = 1 m

- Kích thước bể lọc: D x R x C = 3 x 3 x 3 m.

- Thể tích tổng Vt= 3 x 3 x 3,7 = 33,3 m3

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

KẾT LUẬN

Kết quả nghiên cứu đã đạt được mục tiêu ban đâu của luận án, cụ thể là:

Kết luận 1: Các chất hữu cơ trong nước rỉ rác đều có thể đươc xử lý tốt bằng Ozon và Perozon. Để quá trình xử lý thuận lợi cần xử lý sơ bộ bằng keo tụ với

1.500 mg PAC/l để loại bỏ chất rắn lơ lửng và một phần COD và độ màu của nước rỉ rác. Để quá trình oxi hóa các chất hữu cơ bằng ozon và perozon có hiệu quả cần thực hiện ở điều kiện tối ưu sau: pH 8 – 9; hàm lượng H2O2 (hệ Perozon) là 2.000 mg/l; thời gian phản ứng đối với hệ Ozon đơn là 100 phút và hệ Perozon là 80 phút. Ở điều kiện này, kết quả thực nghiệm đã cho thấy hiệu suất xử lý độ màu, COD và TOC đạt được trung bình tương ứng 84%, 43% và 30% (hệ Ozon) và 81%, 51% và 31% (hệ Perozon).

Kết luận 2: Quá trình oxi hóa các chất hữu cơ trong nước rỉ rác bằng Ozon đơn và Perozon chưa thực sự mang lại hiệu quả cao. Để nâng cao hiệu quả xử lý cần tăng tương tác của ozon với các chất hữu cơ trong nước rỉ rác bằng đệm sứ có bề mặt riêng lớn. Theo kết quả thực nghiệm, loại đệm sứ có bề mặt riêng là 728 m2/m3 đã nâng cao hiệu suất xử lý các chất hữu cơ trong nước rỉ rác. Hiệu suất xử lý trung bình độ màu, COD, TOC bằng hệ Ozon đơn tương ứng là 70%, 30% và 26% đã được nâng cao lên tương ứng là 77%, 45% và 36% bằng hệ Ozon/đệm sứ có bề mặt riêng 728 m2/m3. Hiệu suất xử lý trung bình độ màu, COD và TOC ở hệ Perozon tương ứng là 71%, 36% và 34% đã được nâng cao lên tương ứng là 79%, 50% và 44% ở hệ Perozon/đệm sứ 728 m2/m3.

Kết luận 3: Hiệu quả oxi hóa các chất hữu cơ trong nước rỉ rác bằng ozon còn được nâng cao hơn khi kết hợp Ozon và Perozon với vật liệu xúc tác có nguồn gốc tự nhiên (quặng mangan). Theo kết quả thực nghiệm, để nâng cao hiệu quả xử lý các chất hữu cơ trong nước rỉ rác khi kết hợp Ozon và Perozon với quặng mangan đạt tối ưu cần tiến hành với mức hàm lượng quặng mangan 500 mg/l.

Kết quả thực nghiệm cho thấy, hiệu suất xử lý trung bình độ màu, COD và TOC đã được nâng cao tương ứng từ 80%, 38% và 24% bằng hệ Ozon đơn lên

tương ứng là 85%, 61% và 39% ở hệ Ozon/quặng mangan 500 mg/l. Hiệu suất xử lý trung bình độ màu, COD và TOC ở hệ Perozon tương ứng là 84%, 50% và 31% và đã tăng lên tương ứng là 89%, 70% và 45% ở hệ Perozon/quặng mangan 500 mg/l. Tỉ lệ BOD5/COD cũng tăng đáng kể từ 0,35 lên 0,45 (hệ Ozon/quặng mangan) và 0,48 (hệ Perozon/quặng mangan).

Kết luận 4: Thông qua thực nghiệm, xác định được lượng O3 xử lý COD nước rỉ rác bằng Ozon/đệm sứ, Perozon/đệm sứ, Ozon/quặng mangan và Perozon/quặng mangan tương ứng 4,813 kg O3/kg COD, 3,440 kgO3/kg COD, 1,421 kg O3/kg COD và 1,009 kg O3/kg COD; lượng H2O2 xử lý COD nước rỉ rác bằng Perozon/đệm sứ và Perozon/quặng mangan tương ứng là 1,791 kg H2O2/kg COD và 0,616 kg H2O2/kg COD

Kết luận 5: Thông qua phân tích động học, xác định được hằng số tốc độ phản ứng giả bậc một k* của các hệ Ozon/đệm sứ (0,5263.10-2 ph-1), Ozon/quặng mangan (0,7397.10-2 ph-1) cao hơn của hệ Ozon đơn (0,3753.10-2 ph-1) tương ứng là 1,4 và 1,7 lần; k* của hệ Perozon/đệm sứ (0,5002.10-2 ph-1), Perozon/quặng mangan (0,9063.10-2 ph-1) đều cao hơn hệ Perozon (0,4064.10-2 ph-1) tương ứng khoảng 1,2 và 2,2 lần.

Kết luận 6: Thông qua phân tích hồi quy và tương quan, xác định được các yếu tố thời gian phản ứng, hàm lượng H2O2, hàm lượng quặng mangan có ảnh hưởng đánh kể đến hiệu suất xử lý các chất hữu cơ trong nước rỉ rác và xác định được phương trình hồi quy như sau:

- Hệ Ozon: Phương trình hồi quy độ màu (y1), COD (y2), TOC (y3)

yˆ1 52,3275  0,3879x1 0,2375x2 0,0063x3 0,0121x4

yˆ221,9609  3,2215x1 0,3216x2 0,0054x3 0,0432x4

yˆ317,4304  2,6975x1 0,2208x2 0,0128x3 0,0225x4

- Hệ Perozon: Phương trình hồi quy độ màu (y1), COD (y2), TOC (y3)

yˆ1 53,5418  0,1106x1 0,2338x2 0,0028x3 0,0030x4 0,0195x5

yˆ219,5097  2,8351x1 0,3387x2 0,0060x3 0,0031x4 0,0508x5

yˆ314,3186 1,6970x1 0,2659x2 0,0041x3 0,0205x4 0,0311x5

KIẾN NGHỊ

Kiến nghị 1: Cần có thêm các nghiên cứu ứng dụng các loại vật liệu khác có tính chất tương tự đệm sứ để đánh giá khả năng ảnh hưởng của bề mặt riêng và loại vật liệu đệm đến khả năng xử lý nước rỉ rác bằng tác nhân Ozon.

Kiến nghị 2: Các nghiên cứu ứng dụng các loại vật liệu xúc tác dị thể có nguồn gốc tự nhiên sẵn có khác ở Việt Nam làm chất xúc tác cho quá trình ozon hóa cần được nghiên cứu để tận dụng các nguồn vật liệu sẵn có, giá thành thấp cho quá trình xử lý nước rỉ rác.

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN

ĐẾN LUẬN ÁN

1. Tap Van Huu, Tuyen Trinh Van (2015), “Ceramic raschig ring – Improving removal of organic compounds from landfill leachate by Perozone (O3/H2O2)”, Ozone: Science & Engineering, Vol. 37, pp. 22-28

2. Van Huu Tap, Trinh Van Tuyen, Nguyen Hoai Chau, Dang Xuan Hien

(2014), “Combination of ozone and ceramic raschig ring to improve efficiency of treatment of landfill leachate”, Asian Journal of Chemistry, Vol. 26 (10), pp. 3105–3108.

3. Van Huu Tap and Trinh Van Tuyen (2013), “Treatment of organic compounds of landfill leachate in Vietnam by combining coagulation and ozonation process”, American Journal of Environmental Science, Vol. 9(6), pp. 518–528.

4. Văn Hữu Tập, Trịnh Văn Tuyên, Nguyễn Hoài Châu (2012), “Nghiên cứu tiền xử lý làm giảm COD và độ màu nước rỉ rác bãi chôn lấp rác bằng quá trình keo tụ”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, tập 50, số 2B, tr.169–175.

5. Đặng Xuân Hiển, Văn Hữu Tập (2013), “Bước đầu nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bãi chôn lấp chất thải rắn bằng tác nhân O3 và UV/O3”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, tập 51, số 3B, tr.224–230.

6. Trinh Van Tuyen, Van Huu Tap (2012), “Application of ozonation process for treatment organic materials of landfill leachate of Tan Cuong, Thai Nguyen city”, The abstracts of the sixth VAST-AIST workshop, pp. 69–70.

Tài liệu Tiếng Việt:

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Lê Văn Cát (2007), Xử lý nướ c thải già u hơp

học Tự nhiên và Công nghê,̣ Hà Nội.

chất nitơ và photpho , NXB Khoa

2. Phạm Hồng Hải, Ngô Kim Chi (2007), Xử lý số liệu và quy hoạch thực nghiệm trong nghiên cứu hóa học, NXB Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Hà Nội.

3. Hoàng Thị Thu Hiền (2012), Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa

nâng cao kết hợp ozon và UV, LuânBách Khoa Hà Nội, Hà Nội.

văn Thac

sĩ Môi trường , Trường Đaị hoc

4. Nguyên

Hồng Khánh , Tạ Đăng Toà n (2008), “Quản lý chất thải rắn đô thi ̣ ,

những vấn đề và gi ải pháp nhằm tiến tới quản lý chất thải rắn bền vững ở Viêt Nam”, Tạp chí khoa học và công nghệ, tập 46, số 6A, tr. 209-217.

5. Nguyên

Hồng Khánh , Lê Văn Cát , Tạ Đăng Toàn , Phạm Tuấn Linh (2009), Môi

trườ ng bãi chôn lấp chất thải và k ỹ thuật xử lý nước rác , NXB Khoa hoc thuâṭ, Hà Nội.

và K ỹ

6. Nguyễn Ngọc Lân (2013), Báo cáo tổng kết đề tài: Nghiên cứu ứng dụng phương pháp oxy hóa tiên tiến (AOP) trong xử lý nước thải chứa các hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học, Đề án phát triển ngành công nghiệp môi trường đến năm 2015 tầm nhìn đến năm 2025, Bộ Công thương.

7. Hoàng Ngọc Minh (2012), Nghiên cứu xử lý nước thải chứa các hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học bằng các phương pháp xử lý nâng cao, Luận án tiến sĩ ,

Trường Đaị hoc

Bách Khoa Hà Nôị , Hà Nội.

8. Nguyên

Văn Phước , Võ Chí Cường (2007), “Nghiên cứ u nâng cao hiêu

quả xư

lý COD khó phân huỷ sinh học trong nước rác bằng phản ứng Fenton” , Tạp chí phát triển Khoa học và Công nghệ, tập 10, số 01, tr. 71-78.

9. Dư Thị Huyền Thanh (2012), Nghiên cứu quá trình xử lý nước rỉ rác bằng kỹ thuật oxi hóa nâng cao kết hợp UV/H2O2/O3, Luận văn thạc sỹ, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.

10. Vũ Đức Toàn (2012), “Đánh giá ảnh hưởng của bãi chôn lấp Xuân Sơn, Hà Nội đến môi trường nước và đề xuất giải pháp”, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi và môi trường, số 39, tr. 28-33.

11. Trần Mạnh Trí (2005), Quá trình oxi hóa nâng cao áp dụng vào xử lý nước và nước thải, Kỷ yếu Hội nghị Xúc tác – hấp phụ toàn quốc lần thứ 3- Hội xúc tác và hấp phụ Việt Nam, Huế.

12. Trần Mạnh Trí, Trần Mạnh Trung (2006), Các quá trình oxy hoá nâng cao trong

xử lý nướ c và nướ c thải - Cơ sở khoa học và ứng dụng. NXB khoa hoc kỹ thuâṭ .

13. Trần Maṇ h Trí (2007), Báo cáo kết quả thực hiện đề tài : Áp dụng các quá trình oxi hóa nâng cao (AOPs) để xử lý nước rỉ rác đã qua xử lý sinh học ở nhà máy xử lý Gò Cát, thực hiện trên hệ pilot 15 - 20 m3/ngày. Trung tâm công nghê ̣Hoá và Môi trường.

14. Trương Quý Tùng, Lê Văn Tuấn, Nguyễn Thị Khánh Tuyền, Phạm Khác Liệu (2009), “Xử lý nước rỉ rác bằng tác nhân UV-fenton trong thiết bị gián đoạn”, Tạp chí khoa học, Đại học Huế, tập 53, tr. 165–175.

15. Tô Thị Hải Yến, Nguyễn Thế Đồng, Trịnh Văn Tuyên, Trần Thị Thu Nga, Phạm Thị Thu Hà, Phan Thế Dương, Kosuke Kawai, Saburo Matsui (2008), “Tuần hoàn nước rác và phân huỷ vi sinh trong môi trường sunphat trong công nghệ

chôn lấp rác thải sinh hoaṭ giúp giảm thiểu ô nhiêm môi trường do nước rỉ rac”́ ,

Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Viện Hàm lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, tập 46, số 6A, tr. 176-183.

16. Tô Thi ̣Hải Yến , Trịnh Văn Tuyên (2010), Thúc đẩy nhanh quá trình phân huỷ

vi sinh rá c và nướ c rỉ rá c bằng thay đổi chế độ vân hà nh và môi trườ ng hoá hoc

trong bãi chôn lấp , Kỷ yếu Hội nghị môi trường toàn quốc (lần thứ III), Hà Nội, tr. 245-251.

Tài liệu Tiếng Anh:

17. Abbas A.A., Jingsong G. Ping L.Z., Ya P.Y., Al-Rekabi W.S. (2009), “Review on landfill leachate treatments”, American Journal of Applied Sciences, Vol. 6(4), pp. 672-684.