ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA MÔI TRƯỜNG
Nguyễn Việt Hoàng
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIÀU CHẤT HỮU CƠ VÀ NITƠ
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỤC KHÍ LUÂN PHIÊN
Khóa luận tốt nghiệp đại học hệ chính quy Ngành Công nghệ Môi trường (Chương trình đào tạo Chuẩn)
PGS. TS Nguyễn Thị Hà TS. Phan Đỗ Hùng |
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiên cứu Xử lý nước thải giàu chất hữu cơ và Nitơ bằng phương pháp sục khí luân phiên - ĐH Quốc gia Hà Nội - 2 -
Ứng Dụng Phương Pháp Sục Khí Luân Phiên Trong Xử Lý Nước Thải -
Phương Pháp Phân Tích, Đánh Giá, Xử Lý Số Liệu Thực Nghiệm -
Kết Quả Đánh Giá Đặc Tính Nước Thải Đầu Vào -
Nghiên cứu Xử lý nước thải giàu chất hữu cơ và Nitơ bằng phương pháp sục khí luân phiên - ĐH Quốc gia Hà Nội - 6 -
Nghiên cứu Xử lý nước thải giàu chất hữu cơ và Nitơ bằng phương pháp sục khí luân phiên - ĐH Quốc gia Hà Nội - 7
Xem toàn bộ 64 trang tài liệu này.
LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thiện được khóa luận tốt nghiệp, ngoài sự nỗ lực không ngừng của bản thân, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới các thầy cô khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã luôn quan tâm và tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt thời gian theo học tại trường.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và tri ân sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Thị Hà và TS. Phan Đỗ Hùng, người đã trực tiếp hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho em trong suốt thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp này.
Trân trọng cảm ơn lãnh đạo Hướng Công nghệ xử lý ô nhiễm, lãnh đạo phòng Công nghệ xử lý nước, thầy cô Bộ môn Công nghệ môi trường, Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN đã tạo điều kiện cũng như luôn giúp đỡ cho em hoàn thành khóa luận này.
Cuối cùng, em xin dành lời cảm ơn chân thành tới toàn thể gia đình, bạn bè, những người vẫn luôn quan tâm, động viên và đồng thời là chỗ dựa tinh thần giúp em hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao trong suốt thời gian học tập và quá trình nghiên cứu thực hiện khóa luận tốt nghiệp vừa qua.
Hà Nội, tháng 5 năm 2014 Sinh viên
Nguyễn Việt Hoàng
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Tiếng Anh | Tiếng Việt | |
BOD | Biochemical Oxygen Demand | Nhu cầu oxy sinh hóa |
COD | Chemical Oxygen Demand | Nhu cầu oxy hóa học |
DO | Dissolved Oxygen | Oxy hòa tan |
MLSS | Mixed Liquoz Suspendid Solids | Nồng độ chất rắn lơ lửng trong hỗn hợp chất lỏng – rắn huyền phù |
SBR | Sequencing Batch Reactor | Bể phản ứng hoạt động theo mẻ kế tiếp |
T – N | Tổng Nitơ | |
TCVN | Tiêu chuẩn Việt Nam | |
TOC | Total Organic Carbon | Tổng cacbon hữu cơ |
ThOD | Theorical Oxygen Demand | Nhu cầu oxy theo lý thuyết |
UASB | Upflow Anaerobic Sludge Blanket | Bể với lớp bùn kỵ khí dòng chảy ngược. |
VSV | Vi sinh vật |
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 3
1.1. Chất hữu cơ và hợp chất chứa Nitơ trong nước thải 3
1.1.1. Các chất hữu cơ 3
1.1.2. Các hợp chất chứa Nitơ 3
1.2. Ảnh hưởng của Nitơ đối với môi trường và sức khỏe con người 4
1.3. Các phương pháp xử lý chất hữu cơ và Nitơ trong nước thải 6
1.3.1. Các phương pháp xử lý chất hữu cơ 6
1.3.2. Các phương pháp xử lý Nitơ 7
1.3.3. Ứng dụng phương pháp sục khí luân phiên trong xử lý nước thải10
1.3.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 12
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18
2.1. Đối tượng nghiên cứu 18
2.1.1. Nước thải tự pha 18
2.1.2. Hệ thiết bị sục khí luân phiên 19
2.2. Phương pháp nghiên cứu 20
2.2.1. Phương pháp tổng quan tài liệu 20
2.2.2. Phương pháp thực nghiệm 21
2.2.3. Phương pháp phân tích, đánh giá, xử lý số liệu thực nghiệm 23
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26
3.1. Kết quả đánh giá đặc tính nước thải đầu vào 26
3.1.1. Kết quả nghiên cứu quá trình chuẩn bị mẫu nước. 26
3.1.2. Kết quả diễn biến các thành phần ô nhiễm trong nước thải 27
3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chu kỳ sục khí – ngừng sục khí đến hiệu suất xử lý chất hữu cơ và Nitơ 29
3.2.1. Hiệu suất xử lý chất hữu cơ 29
3.2.2. Hiệu suất xử lý Nitơ 31
3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tải trọng hữu cơ và Nitơ đến hiệu suất xử lý 34
3.3.1. Ảnh hưởng của tải trọng chất hữu cơ đến hiệu suất xử lý COD .. 34
3.3.2. Ảnh hưởng của tải trọng Nitơ đến hiệu suất xử lý Nitơ 35
3.4. So sánh, đánh giá và xác định chế độ vận hành tối ưu 36
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO 39
PHỤ LỤC 43
Bảng 1. Các chế độ vận hành thí nghiệm 22
Bảng 2. Kết quả thí nghiệm điều chế nước thải 26
Bảng 3. So sánh hiệu quả xử lý COD giữa các nghiên cứu khác nhau 30
Bảng 4. So sánh hiệu quả xử lý T – N với các nghiên cứu khác 33
Bảng 5. So sánh hiệu quả xử lý COD, NH4+ và T – N giữa các chế độ thí nghiệm 36
Hình 1. Chuỗi phân hủy hợp chất chứa Nitơ hữu cơ 4
Hình 2. Một số quy trình công nghệ xử lý Nitơ trong nước thải 9
Hình 3. Sơ đồ hệ thống thiết bị thực nghiệm 19
Hình 4. Diễn biến thành phần COD trong nước thải pha 27
Hình 5. Diễn biến thành phần NH4+ trong nước thải pha 28
Hình 6. Diễn biến giá trị pH của nước thải pha 29
Hình 7. Ảnh hưởng của chu kỳ sục khí – ngừng sục khí đến hiệu suất xử lý COD 30
Hình 8. Nồng độ N – NH4+ đầu vào, đầu ra và hiệu suất xử lý ở các chế độ khác nhau 31
Hình 9. Hiệu quả xử lý T – N ở các chế độ thí nghiệm khác nhau 32
Hình 10. Quá trình chuyển hóa nitrit và nitrat ở các chế độ khác nhau 33
Hình 11. Ảnh hưởng của tải trọng chất hữu cơ đến hiệu suất xử lý COD 34
Hình 12. Ảnh hưởng của tải trọng T – N đến hiếu suất xử lý T – N 35
MỞ ĐẦU
Việt Nam đang bước vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa nền kinh tế, nhằm đạt mục tiêu chiến lược là trở thành một đất nước công nghiệp tiên tiến vào năm 2020. Song song với các hoạt động để có thể đạt được mục tiêu phát triển đó, một trong những nhiệm vụ quan trọng không thể thiếu là bảo vệ môi trường và phát triển nền kinh tế bền vững. Nếu không được sự quan tâm của chính quyền cũng như người dân, môi trường sống sẽ ngày càng giảm sút, đặc biệt là môi trường nước.
Nguyên nhân chính gây ra quá trình ô nhiễm nước thải là do quá trình sử dụng của con người trong các hoạt động sống hay sản xuất, làm thay đổi tính chất và thành phần nước ban đầu. Các chất thải này khi phát thải ra môi trường sẽ gây mùi hôi thối khó chịu, làm chậm quá trình chuyển hóa và hòa tan oxi vào nước, dinh dưỡng hóa nước mặt, làm cản trở quá trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật.
Hiện nay, xử lý nước thải với đặc tính ô nhiễm giàu chất hữu cơ và Nitơ bằng biện pháp sinh học được coi là phương pháp thân thiện với môi trường và được ứng dụng nhiều ở các nước trên thế giới. Đây là công nghệ xử lý nước thải dựa trên hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ, hợp chất chứa Nitơ có trong nước thải mang lại hiệu quả cao, chi phí hợp lý, dễ dàng vận hành. Quá trình phát triển của vi sinh vật xảy ra trong các điều kiện có sự chuyển hóa năng lượng tế bào vi sinh vật nhờ các quá trình sinh học.
Xuất phát từ thực tiễn đó, với mục đích nghiên cứu khả năng ứng dụng phương pháp xử lý sinh học để xử lý chất hữu cơ cũng như các hợp chất chứa Nitơ trong nước thải, đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải giàu chất hữu cơ và Nitơ bằng phương pháp sục khí luân phiên” được chọn làm khóa luận tốt nghiệp, nhằm mục tiêu lựa chọn được phương pháp phù hợp để xử lý nước thải với đặc tính giàu chất hữu cơ và Nitơ, trong đó tập trung nghiên cứu các nội dung chính bao gồm: