Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ SWIM-BED

Nội dung của bài viết trình bày những ưu điểm nổi bật của công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt Swim-bed và quá trình nghiên cứu, thiết lập mô hình Swim-bed quy mô phòng thí nghiệm để xử lý nước thải sinh hoạt tại Đà Lạt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ SWIM-BED BẢN TIN KHOA HỌC VÀ GIÁO DỤC 2014 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG CÔNG NGHỆ SWIM-BED CN. Đặng Hạ, ThS. Đào Vĩnh Lộc Trường Đại học Yersin Đà Lạt Tóm tắt Công nghệ Swim-bed xử lý nước thải sinh hoạt có nhiều ưu điểm nổi bậc so với các công nghệ trước đây. Nghiên cứu này thiết lập mô hình Swim-bed quy mô phòng thí nghiệm để xử lý nước thải sinh hoạt tại Đà Lạt. Các thông số vận hành như thời gian lưu nước (HRT) là 6,5-10 giờ, pH là 6,5-8 và nồng độ oxy hòa tan (DO) là 2-3 mg/l. Qua 90 3 ngày nghiên cứu với các tải trọng hữu cơ (OLR) là 0,5, 1,0 và 1,5 kg/m .ngày, cho thấy hiệu suất xử lý COD, Nitơ và Photpho tương đối cao. Với COD lần lượt đạt 80,1%, 75,7% và 74,1%, với Nitơ lần lượt là 88,69%, 50,3% và 47,7% và 50,2%, 55,58% và 52,1% là hiệu suất xử lý Photpho qua các OLR. Kết quả này cho thấy công nghệ Swim-bed có tính khả thi cao khi xử lý nước thải sinh hoạt tại Đà Lạt. Absctract Research on treatment domestic wastewater by Swim-bed technology Swim-bed technology using Biofringe as biomass for domestic wastewater treatment, with a lot of positive effects compared to previous technology, is the most researched technology these days. This research set the Swim-bed pilot using similar biomass as Biofringe to treats domestic wastewater in Da Lat. These active parameters such as hydraulic retention time (HRT), pH and dissolved oxygen (DO) were 6.5-10h, 6.5-8 and 2-3 mg/l, respectively. organic loading rate 3 (OLR) was 0.5, 1.0 and 1.5 kg COD/m .day, after 90 operative days, these results show that the high of treatment effect as COD, Nitrogen and Phosphorus. This effect of COD was 80.1%, 75.7% and 74.1% and of Nitrogen was 88.69%, 50.3% và 47.7%, respectively. Besides, 50.2%, 55.58% and 52.1% were the effective treatment of Phosphorus through of mentioned OLR. the results showed that the advantages of this technology outnumber the previous technology to treats domestic wastewater in Da Lat. 1. Giới thiệu Nước thải sinh hoạt là nguồn chất thải gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nếu không được xử lý trước khi xả thải ra ngoài môi trường. Các công nghệ xử lý nước thải truyền thống có các nhược điểm như tốn diện tích, giá thành xây dựng và vận hành cao, khả năng xử lý các loại chất dinh dưỡng (Nitơ, phốt pho) thấp, tải lượng ô nhiễm thấp và lượng bùn thải tạo ra lớn... Để hạn chế các nhược điểm như trên, nhiều công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt mới được nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới nói chung cũng như ở Việt Nam nói riêng. Công nghệ Swim-bed là một công nghệ mới đang được nghiên cứu và ứng dụng trong những năm gần đây trên thế giới, đặc biệt là ở Nhật Bản. Công nghệ này là sự kết hợp -các điều kiện thuận lợi của quá trình bùn hoạt tính truyền thống và bể lọc sinh học. Sử dụng giá thể sinh học là Biofringe (BF), giá thể được thiết kế có bề mặt hiệu dụng lớn để lớp màng biofilm dính bám trên bề mặt của giá thể, tạo điều kiện tối ưu cho hoạt động của vi sinh vật khi những giá thể này lơ lửng trong nước và tiếp xúc với chất dinh dưỡng, từ đó giúp chuyển hóa các chất ô nhiễm có trong nước thải. Giá thể BF được làm từ sợi acrylic thấm nước tốt, diện tích bề mặt lớn. Các sợi này được dệt thành các sợi nhỏ, sau đó kết lại theo dạng xương cá làm tăng khả năng co giãn và chịu lực. Cấu trúc xương cá của BF chia làm 2 loại: Sợi dọc (Warp thread) được làm bằng các sợi Polyester; sợi ngang (Weft thread) làm bằng acrylic rất ưa nước do đó bùn có thể dễ dàng và nhanh chóng được dính bám vào (Hình 1). Hình 1: Cấu trúc của giá thể Biofringe Chủng loại vi sinh vật trong lớp màng biofilm tương tự như đối với hệ thống xử lý bùn hoạt tính lơ lửng. Phân tích theo chủng loại vi sinh vật, lớp màng này còn có thể chia thành hai lớp: Lớp màng kỵ khí ở bên trong và lớp màng hiếu khí ở bên ngoài (Hình 2). Sự hình thành 2 lớp màng này là do chiều sâu của lớp màng lớn hơn nhiều so với đường kính của khối vi sinh vật, oxy hoà tan trong nước chỉ khuếch tán vào gần bề mặt màng và làm cho lớp màng phía ngoài trở thành hiếu khí, còn lớp màng bên trong không tiếp xúc được với oxy trở thành lớp màng kỵ khí. 23 BẢN TIN KHOA HỌC VÀ GIÁO DỤC 2014 Bảng 1: Thông số cấu tạo của bể sinh học và bể lắng Bể lắng Thể tích hữu dụng (lít) Chiều cao (cm) Phần đáy 10 18 65 13 Chiều rộng (cm) Hình 2: Mô tả lớp màng Biofilm Tuy nhiên, đây là loại giá thể được sản xuất tại Nhật Bản, có giá thành cao. Do đó, rất khó triển khai để nghiên cứu và ứng dụng với điều kiện ở Việt Nam. Chính vì thế, chúng tôi thiết kế mô phỏng theo loại giá thể trên với những vật liệu có sẵn ở Việt Nam nhằm đánh giá hiệu quả xử lý cũng giảm chi phí đầu tư cho một hệ thống swim-bed xử lý nước thải sinh hoạt tại Đà Lạt. 2. Phương pháp và vật liệu nghiên cứu 2.1. Mô hình thí nghiệm và nội dung nghiên cứu Mô hình Swim-bed được thiết kế và lắp đặt tại phòng thí nghiệm công nghệ môi trường. Sơ đồ và thông số cấu tạo mô hình thí nghiệm lần lượt được trình bày trong Hì ...