Thiết kế mô hình xử lý nước thải bằng hệ thống Aeroten Designing An Aeroten Wastewater Treatment System

Thiết kế mô hình hệ thống aeroten, lập quy trình vận hành và nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình vận hành mô hình, qua đó phục vụ cho công tác thí nghiệm của sinh viên, giáo viên chuyên ngành Môi Trường.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế mô hình xử lý nước thải bằng hệ thống Aeroten Designing An Aeroten Wastewater Treatment System Phạm Hương Quỳnh và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 86(10): 167 - 173 THIẾT KẾ MÔ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG HỆ THỐNG AEROTEN Phạm Hương Quỳnh*, Phạm Thị Thu Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Thiết kế mô hình hệ thống aeroten, lập quy trình vận hành và nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình vận hành mô hình, qua đó phục vụ cho công tác thí nghiệm của sinh viên, giáo viên chuyên ngành Môi Trường. Ngoài ra mô hình cũng có thể được ứng dụng để xác định thông số tối ưu trong việc thiết kế, vận hành hệ thống xử lý nước thải trên thực tế: thời gian lưu, pH, hàm lượng khoáng, muối vv… Thiết kế thành công mô hình xử lý nước thải bằng hệ thống Aeroten, với hiệu xuất xử lý BOD 5 có thể đạt 96,28%, hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải vào hệ thống đạt 500 mg/l. Mô hình được chế tạo bằng vật liệu Meka trong suốt, do đó có thể quan sát các hiện tượng xảy ra trong quá trình tiến hành thí nghiệm. Kết cấu nhỏ gọn, vững chắc. Rất thuận lợi cho việc vận chuyển và sử dụng trong thời gian dài. Từ khóa: Mô hình Aeroten, xử lý nước thải, xử lý hiếu khí.  ĐẶT VẤN ĐỀ Môi trường và những vấn đề liên quan đến môi trường luôn là đề tài được bàn luận một cách sâu sắc trong kế hoạch phát triển bền vững của bất kỳ quốc gia nào. Trong một vài thập niên gần đây, tình trạng ô nhiễm– suy thoái– suy giảm chất lượng môi trường ngày càng trở nên nghiêm trọng, đó là hậu quả của việc phát thải bừa bãi các chất thải có nguy cơ gây ô nhiễm cao chưa qua xử lý vào môi trường. Việt Nam là một đất nước đang trong giai đoạn phát triển, việc chú trọng đến bảo vệ môi trường còn chưa tương xứng với hậu quả mà nó sẽ gây ra. Thể hiện, một số KCN và phần lớn các làng nghề đều phát thải chất thải gây ô nhiễm vào môi trường, nhiều con sông tại các thành phố lớn đều ô nhiễm nặng, từ đó gây ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe của người dân. Vấn đề cấp bách đặt ra trong giai đoạn hiện nay là cần ngăn chặn và xử lý triệt để các nguồn gây ô nhiễm trước khi phát thải vào môi trường, điều đó đồng nghĩa với việc các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp, khu thương mại… có phát sinh chất thải cần phải  Tel: 0916 827728, Email: quynhktmt@gmail.com Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên xử lý triệt để, đối với các làng nghề cần có hệ thống thu gom và xử lý tập trung trước khi thải ra môi trường. Tuy nhiên trên thực tế, việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải thường gặp một số khó khăn như: quá trình lựa chọn thông số thiết kế không tối ưu, hàm lượng chất ô nhiễm luôn biến đổi, sai số trong quá trình thiết kế… qua đó sẽ làm giảm hiệu suất của công trình xử lý. Để góp phần vào việc nâng cao chất lượng trong đào tạo chuyên ngành môi trường và lựa chọn các thông số thiết kế cũng như vận hành hệ thống xử lý nước thải trên thực tế, đề tài “thiết kế mô hình xử lý nước thải bằng hệ thống Aeroten” đã được nhóm nghiên cứu lựa chọn để xây dựng và nghiên cứu. Sự thành công của đề tài sẽ được ứng dụng vào việc nghiên cứu và đề xuất ra các giải pháp tối ưu trong việc xử lý nước thải trên thực tế. TỔNG QUAN Bể aeroten (còn được gọi là bể oxy hóa) được cấp khí cưỡng bức. Trong hệ thống, các vi sinh vật sinh trưởng, phát triển và tồn tại dưới dạng bông sinh học (bùn hoạt tính). Trong quá trình oxy hóa các chất ô nhiễm, sinh khối được tạo thành. 167 http://www.lrc-tnu.edu.vn Phạm Hương Quỳnh và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ Xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí – bùn hoạt tính ngày nay đã trở nên rất phổ biến và quen thuộc. Tổ tiên của phương pháp này là tiến sỹ Angus Smith. Vào thập niên 80 ông đã nghiên cứu việc làm thoáng khí tạo điều kiện ôxi hóa chất hữu cơ làm giảm ô nhiễm trong nước thải[4]. Từ đó đến nay có rất nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này. Năm 1910 Black và Phelps trong công trình nghiên cứu của mình đã thấy rằng có thể làm giảm ô nhiễm nước thải thấy bằng cách sục khí. Nhiều thí nghiệm tiếp theo của Clark và Gage trong suốt 2 năm 1912 và 1913 cho thấy răng Nước thải được làm thoáng cùng với việc nuôi cấy vi sinh trong các hồ sễ làm tăng khả năng làm sạch của nước[4]. Dựa vào kết quả này TS G.J Flower thuộc Đại học Manchester – Anh thực hiện một số thí nghiệm tương tự cùng với việc nghiên cứu của Arden và Lockett tại viên nghiên cứu nước thải Manchester đã đi đến kết luận : Bùn đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý nước thải bằng cách sục khí. Công trình này được công bố vào ngày 3/5/1914. Arden và Lockett đặt tên cho quá trình này là Quá trình bùn hoạt tính[5]. Hiện nay, phương pháp sinh học hiếu khí – bùn hoạt tính ngày càng trở nên phổ biến và quen thuộc, nó đã và đang được áp dụng để xử lý hầu hết các loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao: nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp thực phẩm, nước thải bệnh viện… Hiệu suất của công trình khá cao, trung bình từ 80 – 96%. Hàm lượng chất ô nhiễm có thể xử lý BOD5 < 1200 mg/l. Lưu lượng xử lý của cô ...