Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chứa Acetaminophen bằng công nghệ sinh học màng (MBR) và Swim-bed

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm khảo sát hiệu quả xử lý nước thải tổng hợp chứa acetaminophen bằng mô hình công nghệ sinh học màng – membrane bioreactor (MBR) và Swim - Bed quy mô phòng thí nghiệm. Mô hình MBR gồm một bể bùn hoạt tính hiếu khí và một module màng, mô hình Swim-bed được làm bằng tấm nhựa acrylic ghép lại với nhau, chia làm 2 ngăn chính gồm ngăn phản ứng (3 khoang riêng biệt có gắn giá thể) và ngăn lắng, được vận hành với 4 tải trọng chất hữu cơ là 0,3 kgCOD/m3 .ngày; 0,6 kgCOD/m3 .ngày; 0,8 kgCOD/m3 .ngày và 1 kgCOD/m3 .ngày.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chứa Acetaminophen bằng công nghệ sinh học màng (MBR) và Swim-bed Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018 NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỨA ACETAMINOPHEN BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÀNG (MBR) VÀ SWIM-BED Lê Hoàng Nghiêm, Lê Thị Ngọc Diễm* Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TP.HCM *Tác giả liên lạc: ltngocdiem@hcmunre.edu.vn (Ngày nhận bài: 03/7/2018; Ngày duyệt đăng: 15/9/2018) TÓM TẮT Nghiên cứu này được thực hiện nhằm khảo sát hiệu quả xử lý nước thải tổng hợp chứa acetaminophen bằng mô hình công nghệ sinh học màng – membrane bioreactor (MBR) và Swim - Bed quy mô phòng thí nghiệm. Mô hình MBR gồm một bể bùn hoạt tính hiếu khí và một module màng, mô hình Swim-bed được làm bằng tấm nhựa acrylic ghép lại với nhau, chia làm 2 ngăn chính gồm ngăn phản ứng (3 khoang riêng biệt có gắn giá thể) và ngăn lắng, được vận hành với 4 tải trọng chất hữu cơ là 0,3 kgCOD/m3.ngày; 0,6 kgCOD/m3.ngày; 0,8 kgCOD/m3.ngày và 1 kgCOD/m3.ngày. Hiệu suất của các mô hình được đánh giá thông qua hiệu quả xử lý COD, BOD và loại bỏ acetaminophen - là chất được sử dụng mô phỏng chất kháng sinh trong nước thải tổng hợp. Kết quả cho thấy lượng acetaminophen trong nước thải được loại bỏ đáng kể sau thời gian vận hành (không phát hiện acetaminophen ở ngày thứ 21 vận hành mô hình). Hiệu quả loại bỏ BOD và COD của hai mô hình rất tốt. Cụ thể, đối với mô hình MBR, hiệu suất loại bỏ BOD đạt hơn 95%, hiệu suất loại bỏ COD đạt hơn 92%. Mô hình Swim - Bed xử lý được hơn 96% lượng BOD và hơn 87% lượng COD trong nước thải. Kết quả cũng đồng thời cho thấy nồng độ acetaminophen và COD ban đầu của nước thải sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước thải của mô hình MBR và Swim-bed. Trong thành phần dòng ra không có nhiều thành phần chất rắn lơ lửng – thể hiện ưu điểm của quá trình sinh học sinh trưởng bám dính màng so với quá trình bùn hoạt tính thông thường. Từ khóa: Nước thải dược phẩm, acetaminophen, quá trình sinh học màng, MBR, Swim - Bed, quá trình sinh học sinh trưởng bám dính, chất kháng sinh. PERFORMANCE OF MEMBRANE BIOREACTOR AND SWIM-BED MODEL TREATING WASTEWATER CONTAINING ACETAMINOPHEN Le Hoang Nghiem, Le Thi Ngoc Diem* Ho Chi Minh City University of Natural Resources and Environment *Corresponding Author: ltngocdiem@hcmunre.edu.vn ABSTRACT This research was conducted to evaluate the performance of membrane bioreactor (MBR) and swim-bed model (lab - scale) treating synthesized wastewater containing acetaminophen. The MBR consisted of an aerobic activated sludge tank and a membrane module while the swim-bed model was set into two main parts: the reaction 45 Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018 chamber (including three separate compartments) and sedimentation. These biological systems were operated with 4 organic loads of 0.3 kgCOD/m3.day; 0.6 kgCOD/m3.day; 0.8 kgCOD/m3.day; and 1 kgCOD/m3.day. The results showed that that the amount of acetaminophen in wastewater was significantly reduced after the operation period (not available at the day 21st of operation time) for two bioreactors. The two models removed the BOD and COD effectively. BOD and COD removal efficiency of the MBR were more than 95%, and 92%. The results of the Swim - Bed model showed that over 96% of BOD and over 87% of COD in wastewater were removed. The results also show that the initial concentrations of acetaminophen and COD in the effluent will affect the wastewater treatment efficiency of the MBR and Swim - Bed models. There are not many suspended solids in the effluent composition - showing the advantages of membrane-bound growth biology compared with the conventional activated sludge process. Keywords: Pharmaceutical wastewater, acetaminophen, membrane biological process, MBR, Swim-Bed, antibiotic, activated sludge, wastewater containing acetaminophen. TỔNG QUAN oxy hóa ở gan, điều này có nghĩa là nếu Hiện nay acetaminophen được sử dụng dùng acetaminophen quá liều, sự sản sinh rộng rãi như một chất kháng sinh cho con N-acetyl parabenzoquinonimin có thể gây người trong điều trị bệnh. Trong quá trình hoại tử gan và ung thư gan. Các nghiên sử dụng, chỉ một lượng nhỏ cứu còn cho thấy rằng acetaminophen có acetaminophen được hấp thụ vào cơ thể, thể gây trở ngại cho sự phát triển bình còn phần còn lại được bài tiết ra môi thường của phôi thai, sinh sản, tăng trường. Acetaminophen trong môi trường trưởng, hành vi, sự tồn tại và chức năng hệ nước và nhiệt độ môi trường bị thủy phân thống nội tiết của sinh vật nước ở nồng độ cho ra p-amin ...