Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Đánh giá quá trình khử nitrat đồng thời trong môi trường hiếu khí

Đánh giá quá trình khử nitrat đồng thời trong môi trường hiếu khí

Tải bản đầy đủ - 0trang

Bảng 2.2. Chất lượng nước thô trạm xử lý nước n Xá – Thanh trì

Ngày lấy

mẫu



pH



Độ kiềm



Độ oxy hóa



Amoni



Fe



Mn



mg(CaCO3)/L



(mgO2/L)



(mgN/L)



(mg/L)



(mg/L)



3/02/2017



6,40



312



12



20.20



12,14



0,13



3/3/2017



6,45



309



10



20.76



12,15



0,12



7/4/2017



6,55



314



9



20.55



12,12



0,112



03/5/2017



6,70



308



10



20.48



12,13



0,19



03/6/2017



6,60



308



10,5



20.47



12,17



0,14



Từ các trạm bơm giếng khoan, nước thô được khai thác bơm dẫn về nhà máy

được làm thoáng giàn mưa nhằm đuổi CO 2 và H2S có trong nước ngầm; Làm giàu

oxy trong nước tạo điều kiện để Fe2+ oxy hóa thành Fe3+ thủy phân thành hợp chất ít

tan.

Nước sau lắng được thu gom bằng hệ thống máng răng cưa, mương thu nước

và được dẫn sang bể lọc nhanh trọng lực. Trước khi vào bể chứa nước được châm

clo hoạt tính để khử trùng. Trạm bơm cấp 2 bơm nước vào mạng lưới phân phối

với chất lượng được thể hiện trong bảng 2.3.

Bảng 2.3. Chất lượng nước sau bể lọc tại trạm xử lý nước ngầm Yên Xá

Độ oxy

Ngày lấy

mẫu



pH



Độ kiềm



hóa



mg(CaCO3)/L



Amoni



Fe



Mn



(mgN/L)



(mg/L)



(mg/L)



(mgO2/L)

03/02/2017



7,43



310



8,3



17,51



0,14



0,03



03/03/2017



7,40



315



6,6



18,1



0,15



0,02



07/04/2017



7,40



315



6,5



19,09



0,12



0,012



03/05/2017



7,42



310



7,3



17,28



0,13



0,09



03/06/2017



7,4



315



8,5



17,56



0,17



0,004



Kết quả bảng 2.3 cho thấy sau khi qua dây chuyền xử lý, hàm lượng sắt đã

được xử lý triệt để (đạt đến 98,8%), hàm lượng amoni cũng giảm nhưng chỉ đạt 1020% vẫn nằm ở mức 24 mg/L tương đương với 18,5 mgN/l vượt quá chỉ tiêu cho

phép rất nhiều (theo QCVN 01:2009 của Bộ Y tế), cần phải được xử lý trước khi



bơm vào mạng lưới.

Hệ thiết bị xử lý amoni được đề xuất đưa vào trong dây chuyền xử lý hiện có

như sau:

Cụm xử lý amoni



Cụm xử lý sắt

Giếng khoan, bơm cấp 1



Cơng trình



làm

thống

Mạng lưới

cấp nước



Bể

lắng



Trạm bơm



nước sạch



Bể

lọc



Bể lọc



Bể



cát



MBBR



cát



Clo

Bể chứa nước sạch



Hình 2.5. Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước ngầm nhiễm sắt và amoni

Nước sau khi xử lý sắt về tiêu chuẩn cho phép bằng dây chuyền công nghệ

hiện có. Trước khi được khử trùng nước được dẫn vào hệ thiết bị xử lý amoni. Hệ

thiết bị này được thiết kế tích hợp giữa bể MBBR và bể DHK. Bể MBBR được

thiết kế bao gồm 2 ngăn có chứa vật liệu mang DHY và hoạt động trong điều kiện

hiếu khí hồn tồn. Bể DHK là bể lọc cát trọng lực với hệ thống rửa cát lọc tự động

bằng thủy lực. Các q trình hiếu khí và thiếu khí được thực hiện đồng thời trong

vật liệu mang vi sinh chuyển động DHY xử lý triệt để amoni thông qua q trình

nitrat hóa và khử nitrat. Sinh khối được tạo ra trong quá trình xử lý sinh học sẽ

được lọc sạch thông qua bể lọc tự rửa DHK.

2.6.2. Vận hành pilot và lấy mẫu pilot

Sau khi lắp đặt pilot, kiểm tra các thiết bị cho tiến hành chạy thử pilot trong

điều kiện vận hành liên tục 24/24 giờ, cấp khí đảm bảo sự khuấy trộn hồn tồn

trong ngăn hiếu khí. Điều chỉnh lưu lượng tăng dần từ 1-5 m 3/h trong thời gian 1

tháng, sau đó cho vậy hành liên tục 3 tháng với lưu lượng thiết kế và lấy mẫu sau

xử lý hàng ngày để kiểm tra các chỉ số amoni, nitrit, nitrat, độ kiềm, TSS.



Hình 2.6. Thiết kế chi tiết hệ thiết bị

xử lý amoni (MBBR&DHK)



2.7. Kết luận chương 2

- Mơ hình pilot trong phòng thí nghiệm được thiết kế để chạy thử theo sơ đồ

thì nghiệm theo mẻ và liên tục. Sử dụng kỹ thuật khuấy trộn đều và khí ghép nhiều

bình phản ứng thì tiệm cận tính năng của dòng đẩy lý tưởng. Mơ phỏng tương

đương chất lượng nước ngầm thực tế để chạy thử với hàm lượng nitơ amoni từ 1050 mgN/L, các điều kiện khác đảm bảo cho sự hoạt động và phát triển của vi sinh

vật.

- Mơ hình pilot thực tế được thiết kế tích hợp 2 ngăn bể MBBR và 1 ngăn

lọc tự rửa DHK với công suất 5m3/h tại trạm cấp nước Yên Xá. Sử dụng nguồn



nước trích ra từ sau dây chuyền xử lý nước hiện có và trước hệ thống khử trùng.

- Từ kết quả trong phòng thí nghiệm sử dụng phương trình tổng quát 2-6 và

phương trình Monod 2-7 để xác định tốc độ nitrat hóa. Giải phương trình Monod

để xác định các thơng số động học cho hệ màng vi sinh chuyển động. Kết quả của

mơ hình thực tế kiểm chứng các thơng số động học tìm được và xây dựng bộ thơng

số tính tốn cho hệ thiết bị xử lý amoni.



CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Vật liệu mang vi sinh

Thông số cơ sở của VLM

Với 5 mẫu vật liệu mang dạng xốp DHY được lựa chọn M1, M2, M3, M4,

M5 lần lượt có tỷ lệ chất phụ gia CaCO3 là 0%, 5%, 10%, 15%, 20% và tiến hành

đánh giá về khối lượng riêng biểu kiến, khối lượng riêng thực, độ xốp, diện tích bề

mặt và cấu trúc hình thái (ảnh S.E.M). Kết quả thể hiện trong bảng 3.1 như sau:

Bảng 3.1. Kết quả thí nghiệm đánh giá về vật liệu mang DHY

Giá trị

STT



1

2



Thông số

Khối lượng

riêng biểu

kiến

Khối lượng

riêng thực



Đơn vị



0%

CaCO3



5%

CaCO3



10%

CaCO3



15%

CaCO3



20%

CaCO3



g/ml



0.021



0.023



0.023



0.026



0.027



g/ml



0.203



0.241



0.243



0.268



0.283



92.7



93.0



93.4



93.6



93.8



3



Độ xốp



%



4



Diện tích bề

mặt



m2/m3



5



6000 6000 6000 6000 6000 8000

8000

8000

8000

8000

Hình

Hình

Hình

Hình

Hình

Kích thước

vng,

vng,

vng,

vng,

vng,

hình học

1x1x1cm 1x1x1cm 1x1x1cm 1x1x1cm 1x1x1cm

Hình 3.1 là hình ảnh chụp S.E.M vật liệu DHY với phụ gia CaCO 3 là 0%



hình (a), 20% hình (b). Cho thấy cấu trúc không gian ba chiều, bao gồm các mặt

phẳng, trong từng mặt phẳng có cấu

trúc hình mắt lưới. Phần không gian

tạo thành bởi các mắt lưới tạo ra độ

xốp của vật liệu và có kích thước

(đường kính) nằm trong khoảng từ

0,18 đến 0,85 mm).

So sánh trên hình cũng thấy

rõ sự khác biệt về bề mặt của vật liệu



(a)



(b)



Hình 3.1. Ảnh chụp S.E.M vật liệu DHY



khơng có phụ gia và vật liệu có phụ gia đó là sự nhám bề mặt tăng lên. Điều này nó

khơng chỉ làm tăng tiết diện bề mặt mà còn tạo chỗ bám cho vi sinh vật trong giai

đoạn khởi động hệ thống.

Kết quả từ bảng 3.1 cho thấy khối lượng riêng thực của vật liệu nhỏ hơn

khối lượng riêng của nước, khối lượng riêng thực của vật liệu nằm trong khoảng từ

0,203 – 0,283 g/cm3. Tương tự, khối lượng riêng biểu kiến của vật liệu nằm trong

khoảng từ 0,021 – 0,027 g/cm3 (tương đương 21-27 kg/m3), so sánh với các vật liệu

nhựa hiện có trên thị trường như kaldnes khoảng 90-150 kg/m 3 thì thấy rõ vật liệu

mang DHY nhẹ hơn và nó sẽ di chuyển trong nước hiệu quả hơn.

Trong môi trường nước, vật liệu mang chứa khoảng 92 % nước, chỉ nhỏ hơn

8% do vật liệu mang chiếm chỗ nên hoàn tồn có thể coi nó có khối lượng riêng

trung bình ngang với của nước, và do tính ưa nước khơng cao của vật liệu polyme

cùng với sự dính bám của khí trên chất mang khi vận hành nên vật liệu có xu

hướng nổi lên trên bề mặt nước. Vì vậy việc bổ sung phụ gia CaCO 3 tạo môi

trường thuận lợi cho vi khuẩn phát triển, ngồi ra nó còn làm tăng trong lượng và

tăng khả năng ngập nước của vật liệu.

Diện tích bề mặt của vật liệu được đánh giá qua phương pháp hình học với

diện tích bề mặt vật liệu nằm trong khoảng từ 6000-8000 m 2/m3. Diện tích bề mặt

của chất mang sử dụng vào loại cao, kể cả khi so sánh nó với vật liệu cùng dạng

xốp như BioChip là 3000 m2/m3, sản phẩm mới của Đức [29], hay vật liệu PAV-gel

của Nhật là 2.500-3.000 m2/m3. Thì DHY vẫn có lợi thế của vật liệu có diện tích bề

mặt lớn là tích lũy được mật độ sinh khối cao trong khi vẫn duy trì được chiều dày

thấp của lớp màng vi sinh.



Hình 3.2a. Vật liệu được ni cấy thử nghiệm trong phòng thí nghiệm



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Đánh giá quá trình khử nitrat đồng thời trong môi trường hiếu khí

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×