Nghiên cứu xử lý nước thải của làng nghề sản xuất miến dong Cự Đà, Thanh Oai, Hà Nội bằng phương pháp lọc sinh học ngập nước

COD _{đầu vào} = 4784 mg/l ; [NH₄⁺] =23.58 mg/l ; [NO₂^-] = 0.693 mg/l

pH = 2.13; [PO₄^3-] = 7.256 mg/l

Mẫu được pha loãng 2 lần và điều chỉnh pH~ 7. bằng NaHCO₃

Xử lý hiếu khí 10h sau khi ngâm ki khí 12h lượng COD đã giảm từ 1230 mg/l xuống còn 80mg/l (hiệu suất xử lý đạt 93.5%).

Nồng độ amoni cũng giảm từ 15.679mg/l xuống 0.626mg/l (hiệu suất xử lý đạt 96%).

Nồng độ COD và amoni sau 10h xử lý đều đạt tiêu chuẩn nước thải công nghiệp theo tiêu chuẩn cho phép của nước thải công nghiệp loại B – TCVN (5945- 2005). Nồng độ nitrit và photphat sau xử lý không đáng kể.

COD_{đầu vào} =3564 mg/l ; [NH₄⁺] = 38.730 mg/l; [NO₂^-] = 0.967 mg/l

pH = 3.05; [PO₄^3-] = 5.350 mg/l

Mẫu được pha loãng 2 lần và điều chỉnh pH ~ 7 bằng NaHCO₃

Xử lý hiếu khí 10h sau khi ngâm ki khí 12h lượng COD đã giảm từ 702mg/l xuống còn 74.4 mg/l (hiệu suất xử lý đạt 89.5%).

Nồng độ amoni cũng giảm từ 60.389mg/l xuống 2.138 mg/l (hiệu suất xử lý đạt 96.5%).

Nồng độ COD và amoni sau 10h xử lý đều đạt tiêu chuẩn nước thải công nghiệp theo tiêu chuẩn cho phép của nước thải công nghiệp loại B – TCVN (5945- 2005). Nồng độ nitri và photphat sau xử lý không đáng kể

COD_{đầu vào} = 2154 mg/l ; [NH₄⁺] = 29.67 mg/l ; [NO₂^-] = 1.257 mg/l ;

pH = 4.02; [PO₄^3-] = 6.212 mg/l

Mẫu được pha loãng 2 lần và điều chỉnh pH ~ 7 bằng NaHCO₃

Xử lý hiếu khí 10h sau khi ngâm ki khí 12h lượng COD đã giảm từ 648.4 mg/l xuống còn 14.4 mg/l (hiệu suất xử lý đạt 97.8 %),

Nồng độ amoni cũng giảm từ 30.225 mg/l xuống 0.947 mg/l (hiệu suất xử lý đạt 96.9%).

Nồng độ COD và amoni sau 10h xử lý đều đạt tiêu chuẩn nước thải công nghiệp loại B – TCVN (5945- 2005). Nồng độ nitri và photphat sau xử lý không đáng kể

Sau 12h ngâm kị khí hàm lượng COD giảm, các hợp chất hữu cơ có chứa nitơ trong phân tử như các protêin bị thủy phân tạo ra các sản phẩm phân hủy trung gian (các peptit, các axit amin) sau tiếp tục thủy phân thành amoni làm nồng độ amoni tăng lên.

Giai đoạn ngâm kị khí pH giảm do ban đầu trong cột kị khí các hidratcacbon bị phân hủy thành axit béo có trọng lượng phân tử thấp, protit thành peptit và axit amin, khi đó pH môi trường giảm, sau đó khi chạy tuần hoàn hiếu khí pH tăng dần do các axit hữu cơ và các hợp chất chứa nitơ tiếp tục bị phân hủy thành các amôn, amin, muối cacbonat, khí CO₂, H₂O… nên pH dần tăng lên.

Từ các kết quả trên, với mong muốn đạt được hiệu quả xử lý nước thải miến cao hơn, sơ đồ công nghệ được đề nghị như sau:

Trong quá trình nghiên cứu xử lý nước thải của làng nghề sản xuất miến dong Cự Đà, Thanh Oai, Hà Nội bằng phương pháp lọc sinh học ngập nước chúng tôi đã thu được một số kết quả sau:

1. Đã tiến hành phân tích một số chỉ tiêu cơ bản của các mẫu nước thải sản xuất miến . Kết quả cho thấy nước thải sản xuất miến có chứa các chất hữu cơ với hàm lượng khá cao: COD = 4000-6000 mg/l, tỉ số BOD₅/COD ~ 0.6, độ đục cao (~ 400  600 NTU), hàm lượng NH₄⁺ ~ 40-80 mg/l, hàm lượng NO₂^-, PO₄^3- không đáng kể. Đây là loại nước thải thuận lợi cho việc xử lý bằng phương pháp sinh học.

2. Đã tiến hành nuôi cấy vi sinh vật hiếu khí và kị khí trên hai cột lọc với chất mang là các hạt vật liệu xốp polystyren. Kết quả chụp SEM cho thấy màng sinh học được tạo thành có độ dày khoảng 125μm.

3. Đã tiến hành xử lý nước thải sản xuất miến bằng phương pháp lọc sinh học ngập nước trên hệ thống thiết bị gồm 2 cột lọc kị khí và hiếu khí theo ba cách khác nhau. Kết quả nước thải sau khi xử lý có giá trị COD, độ đục, NH₄⁺, NO₂^-, PO₄^3- đạt tiêu chuẩn nước thải công nghiệp cho phép thải vào môi trường.

4. Đối với nước thải sản xuất miến nếu xử lý riêng kị khí trước sau đó mới xử lý hiếu khí cho kết quả xử lý tốt hơn so với việc xử lý tuần hoàn qua cả 2 cột kị khí và hiếu khí, hay chỉ chạy tuần hoàn hiếu khí.

5. Đề nghị sơ đồ ứng dụng thực tiễn xử lý nước thải miến.

Tài liệu tham khảo

Tài liệu tiếng Việt
1. Nguyễn Đình Bảng(2004), Giáo trình các phương pháp xử lý nước, nước thải, ĐHKHTN, Hà Nội.

2. Lê Văn Cát (1999), Cơ sở hóa học và kĩ thuật xử lý nước, NXB Thanh Niên, Hà Nội

3. Hoàng Huệ (1996), Xử lý nước thải, NXB Xây Dựng,Hà Nội.

4. Nguyễn Xuân Nguyên, Phạm Hồng Hải.(2003), Lý thuyết và mô hình hóa quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. NXB KHKT

5. Trịnh Lê Hùng(2006), Kỹ thuật xử lý nước thải., NXB Giáo dục, Hà Nội.

6. Trịnh Xuân Lai (2000), Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng, Hà Nội.

7. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2005), Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, NXB KHKT.

8. Lương Đức Phẩm (2002), Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội..

9. Trần Tứ Hiếu, Phạm Hùng Việt, Nguyễn Văn Nội (1999), Hóa học môi trường cơ sở, Khoa Hóa Học ĐHKHTN, Hà Nội..

10. NXB KHKT(1996), Tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam về môi trường.

11. Trung tâm đào tạo ngành nước và môi trường (2005), Sổ tay xử lý nước, NXB Xây dựng, Hà Nội.

Tài liệu tiếng Anh

12. Aoyi Ochieng , John O. Odiyo, Mukayi Mutsago (2003), “Biological treatment of mixed industrial wastewaters in a fluidised bed reactor”, Journal of Hazardous Materials B96, pp 79–90.

13. APHA (1985), “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater”, 16th Ed, American Public Health Association, Washington D.C.

14. AWWA( American Water Works Association) and ASCE ( American Society of Civil Egineers) (1999), “Water Treatment Plant Design”,Mc.Graw- Hill . 3^rd Edition, New York..

15. Berthold Gunder, Ph.D (2001), “The Membrane-Coupled Activated Sludge Prosses in Municipal Wastewater Treatment Institute of Sanitari Egineering Water Quality and Solid Waste Management’’,University of Stuttgart Germany

16. Bruce.E.Rittmann – Perry.L.McCarty (2001), “Environmental Biotechnology Principles and Applications’’, Published by Mc Graw – Hill, an imprint of The Mc Graw – Hill Companies..

17. G. Andreottla et al (2002), “Treatment of Winery”, Water science And Technology, pp 347-354.

18. M.Anis Al-Layla, Shamim Ahmad, E. Joe Middlebrooks (2002) “Handbook of Wastewaster Collection and treatment, Principles and Practice’’, Garland STPM Press/ New York and London.

19..Omar Sánchez, Estrella Aspé, María C Martí and Marlene Roeckel(2005),“Rate of ammonia oxidation in a synthetic saline wastewater by a nitrifying mixed-culture”, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 80, pp 1261-1267.

20. Robert M. Durborow, David M. Crosby and Martin W. Brunson (1997), “Nitrite in Fish Ponds”, SRAC Publication No. 462.

21. Ramanlh, Ruben (1997), “Introduction to Wastewater treatment proceeses’’sette. Copyright

22.Ruth Francis-Floyd, Craig Watson (1990), “Ammonia”, Department of Fisheries and Aquatic Sciences, Florida Cooperative Extension Service, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida, First published, February 2005, pp 4.

23. R.E. McKinney (1967), “Biological treatment systems For Refinery waste”, JwPCF, pp 39, 348- 359.

24.Tunick, M H. A. Friedman and D.G. Bailey (1981), “ Treatment of Tannery Bearnhouse waste with a Bench- cales Anaerobic Reator’’, Proc. 13^th Mid- Athlantic Ind. Waste conf, Ann Arbor science Publishers, Inc.pp 197-207

24.Website: http://edis.ifas.ufl.edu

25. Website:http://www. biofilters.com.