Nghiên cứu xử lý nước thải thuộc da bằng mô hình kỵ khí vách ngăn kết hợp màng

Nghiên cứu được tiến hành nhằm khảo sát hiệu quả xử lý nước thải thuộc da bằng hệ thống kỵ khí vách ngăn kết hợp màng MBR ở tải trọng 3 kgCOD/m3 .ngày. Hiệu quả xử lý COD trung bình của hệ thống đạt được là 89% cho thấy tiềm năng ứng dụng của hệ thống trong xử lý nước thải thuộc da.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xử lý nước thải thuộc da bằng mô hình kỵ khí vách ngăn kết hợp màng Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.000189 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƢỚC THẢI THUỘC DA BẰNG MÔ HÌNH KỴ KHÍ VÁCH NGĂN KẾT HỢP MÀNG Nguyễn Phương Thảo*, Huỳnh Gia Linh, Lê Thị Hân, Lê Minh Ngọc Hiền, Bùi Xuân Thành Khoa Môi trường và Tài nguyên, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Tp. HCM Email: phuongthao.n96@hcmut.edu.vn TÓM TẮT Nghiên cứu được tiến hành nhằm khảo sát hiệu quả xử lý nước thải thuộc da bằng hệ thống kỵ khí vách ngăn kết hợp màng MBR ở tải trọng 3 kgCOD/m3.ngày. Hiệu quả xử lý COD trung bình của hệ thống đạt được là 89% cho thấy tiềm năng ứng dụng của hệ thống trong xử lý nước thải thuộc da. Kết quả cho thấy, Rc là nguyên nhân chính gây ra bẩn màng và chế độ sục khí 3 phút chạy - 7 phút nghỉ giúp làm chậm đi tốc độ bẩn màng. Từ khóa: Nước thải thuộc da, ABMBR, bẩn màng. 1. GIỚI THIỆU Thuộc da là một ngành công nghiệp phổ biến trên toàn thế giới, được biết đến là một trong những ngành công nghiệp trọng điểm ở các nước Địa Trung Hải (Insel và cộng sự, 2009; Mannucci và cộng sự, 2010). Hiện nay, phương pháp thuộc da crom được sử dụng phổ biến do giá thành thấp và tự động hóa trong quá trình sản xuất. Tuy nhiên, khoảng 50 - 70% crom được hấp thụ (Saravanbhavan và cộng sự, 2004), còn lại thải ra ngoài gây ô nhiễm nặng tới môi trường. Do đó, đã có nhiều nghiên cứu về phương pháp xử lý loại nước thải này. Cụ thể, phương pháp keo tụ tạo bông được ứng dụng nhằm loại bỏ kim loại và độ màu trong nước thải, phương pháp sinh học nhằm loại bỏ các thành phần có khả năng phân hủy sinh học. Tuy nhiên, nồng độ của các hợp chất phân hủy sinh học kém như kim loại có thể gây ức chế sự tăng trưởng của vi sinh vật trong hệ thống. Bên cạnh đó, các hiện tượng sốc tải, bùn trôi dễ xảy ra khi vận hành hệ thống phân hủy sinh học. Do đó, nghiên cứu này hướng đến sự kết hợp giữa bể kỵ khí vách ngăn (ABR) và công nghệ MBR, giúp giảm lượng lớn chất ô nhiễm đồng thời nâng cao chất lượng nước đầu ra do màng giữ lại gần như hoàn toàn các cặn bẩn. Đây sẽ là nghiên cứu tiền đề nhằm đánh giá hiệu suất xử lý nước thải thuộc da qua hệ thống ABMBR. 2. PHƢƠNG PHÁP 2.1. Mô hình ABMBR Hệ thống ABMBR bao gồm bể ABR làm bằng mica với kích thước L×R×H = 0,65×0,1×0,3 (m) nối tiếp bởi bể màng MBR được làm bằng kính, kích thước L×R×H = 0,45×0,1×0,55 (m). Nước thải từ thùng chứa đầu vào lần lượt đi qua các ngăn của bể ABR và đi qua bể MBR có sục khí gián đoạn dưới đáy bể trước khi được thải ra ngoài (Hình 1). 2.2. Phƣơng pháp phân tích Phương pháp phân tích các chỉ tiêu được tham khảo trong Standard Methods for Examination of Wastewater. Protein và polysaccarit được đo thông qua phương pháp so màu tại các bước sóng lần lượt là 750 và 490 nm. 2.3. Phƣơng pháp xác định trở lực bẩn màng Trở lực gây bẩn màng được xác định theo công thức (1). Các bước đo trở lực được thể hiện ở Hình 2. Rt = Rc + Rm + Ra + Rp (1) -1 Trong đó: Rt: trở lực tổng, m Rm: trở lực bản thân màng; m-1 Rp: trở lực màng do lớp bám bẩn bên ngoài màng; m-1 501 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường” Rc: trở lực của chất bẩn chui vào lỗ màng, m-1 Ra: trở lực do các chất bẩn màng hấp thụ vào lỗ màng và gây hẹp lỗ màng, m-1 1. Bể chứa nước thải đầu vào; 2. Bể kỵ khí vách ngăn (ABR); 3. Bể phản ứng chứa màng MBR; 4. Bể chứa nước đầu ra; 5. Bơm đầu vào; 6. Tủ điện hệ thống; 7. Đồng hồ đo áp suất; 8. Bơm hút màng; 9. Van đo lưu lượng khí; 10. Máy thổi khí ; .Vị trí lấy mẫu Hình 1. Mô hình hệ thống Anaerobic Baffled Membrane Bioreactor. Rm Rt Rc Rp Ra Trước khi - Sau khi vận - Sau khi rửa sạch - Sau khi rửa - Ra = R - Rm vận hành hành lớp cặn trên bề màng bằng hóa - Còn bám cặn mặt màng (R ) chất (R ) trên bề mặt màng - Rc = Rt - R - Rp = R - R Hình 2. Các bước đo trở lực bẩn màng. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Hiệu quả xử lý của hệ thốngABMBR Hiệu suất xử lý trung bình các chỉ tiêu COD, TN, TP và SO42- của hệ thống lần lượt đạt 89%; 44%; 73% và 67% (Hình 3) do MBR giữ lại sinh khối gần như hoàn toàn và loại bỏ các vi sinh vật sinh trưởng chậm hoặc không hình thành bùn hạt từ các phản ứng sinh học (Yurtsever và cộng sự, 2017). Hiệu suất xử lý TN không ...