Luận Văn Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi heo bằng công nghệ swim-bed với giá thể làm từ sợi len

TÓM TẮT

Công nghệ Swim-bed là sự kết hợp giữa bể phản ứng giá thể cố định (fix-bed) và bể phản ứng tầng sôi (fluidized-bed) nhằm đáp ứng các yêu cầu về mặt kỹ thuật, kinh tế và môi trường. Với công nghệ Swim-bed, hiệu quả xử lý chất hữu cơ và dinh dưỡng cao, công trình chiếm diện tích nhỏ, ít sinh ra bùn dư, thời gian lưu bùn lâu tạo điều kiện cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển tốt.
Với mục đích ứng dụng công nghệ swim-bed với giá thể được nội địa hóa, đề tài nghiên cứu ứng dụng công nghệ swim-bed với giá thể làm từ sợi len trong xử lý nước thải chăn nuôi heo được thực hiện.
Các thí nghiệm được thực hiện ở 5 tải trọng hữu cơ: 1,0 kgCOD/m[SUP]3[/SUP]ngày, 1,5 kgCOD/m[SUP]3[/SUP]ngày, 2,0 kgCOD/m[SUP]3[/SUP]ngày, 2,5 kgCOD/m[SUP]3[/SUP]ngày và 3,0 kgCOD/m[SUP]3[/SUP]ngày. Kết quả thu được cho thấy hiệu quả xử lý COD cao ở tất cả các tải trọng với giá trị trung bình tương đối lớn 81,68%. Hiệu quả khử tổng nitơ ở hầu hết các tải trọng là tương đối ổn định. Giá thể làm từ sợi len cho phép dính bám một lượng lớn sinh khối, sau hơn 2 tháng vận hành trung bình có 0,38 g/nhánh. Tải trọng tối ưu là 1,5 kgCOD/m[SUP]3[/SUP]ngày, với hiệu quả xử lý COD là 86,71 ± 1,73 %, hiệu quả xử lý TKN là 46,06 ± 3,5 %.
Công nghệ Swim-bed với giá thể làm từ sợi len có hiệu quả xử lý chất hữu cơ tốt nhưng hiệu quả xử lý Nitơ khi ở tải trọng cao còn hạn chế, cần có những nghiên cứu sâu hơn để xử lý triệt để chất ô nhiễm.

MỤC LỤC

TÓM TẮT i
ABSTRACT ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC HÌNH vii
DANH MỤC BẢNG viii
Chương 1 MỞ ĐẦU 1
1.1. Lý do chọn đề tài 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu. 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài 2
1.3.1. Ý nghĩa khoa học. 2
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn. 2
1.4. Nội dung và phương pháp nghiên cứu. 2
1.4.1. Nội dung nghiên cứu. 2
1.4.2. Phương pháp nghiên cứu. 3
1.5. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu. 3
1.5.1. Đối tượng nghiên cứu. 3
1.5.2. Phạm vi nghiên cứu. 4
1.6. Tính mới của đề tài 4
Chương 2 TỔNG QUAN 5
2.1. Tổng quan về nước thải chăn nuôi heo. 5
2.1.1. Tổng quan về ngành chăn nuôi heo tại Việt Nam 5
2.1.2. Ảnh hưởng của nước thải chăn nuôi tới môi trường. 5
2.1.3. Thành phần tính chất nước thải chăn nuôi heo. 7
2.2. Một số công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo. 9
2.2.1. Phương pháp tự nhiên. 9
2.2.2. Phương pháp nhân tạo. 10
2.2.3. Giới thiệu một số quy trình xử lý nước thải chăn nuôi 13
2.3. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. 16
2.3.1. Định nghĩa và phân loại 16
2.3.2. Xử lý sinh học sinh trưởng lơ lửng. 18
2.3.3. Xử lý sinh học sinh trưởng dính bám 20
2.3.4. Cơ chế loại bỏ Nitơ bằng phương pháp sinh học. 24
2.4. Công nghệ swim-bed trong xử lý nước thải 29
2.4.1. Khái niệm công nghệ Swim-bed. 29
2.4.2. Nguyên lý hoạt động. 30
2.4.3. Ưu nhược điểm của công nghệ. 32
2.4.4. Một số nghiên cứu trong và ngoài ngoài nước. 33
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP. 38
3.1. Đối tượng nghiên cứu. 38
3.1.1. Nước thải chăn nuôi heo. 38
3.1.2. Giá thể làm từ sợi len. 39
3.2. Mô hình nghiên cứu. 41
3.2.1. Cấu tạo mô hình. 41
3.2.2. Nguyên tắc hoạt động. 43
3.3. Trình tự nghiên cứu. 43
3.3.1. Giai đoạn thích nghi 43
3.3.2. Giai đoạn tăng tải trọng. 44
3.4. Phương pháp phân tích. 44
3.4.1. Giai đoạn thích nghi 45
3.4.2. Giai đoạn chạy theo tải trọng. 45
3.5. Tính toán và xử lý số liệu. 46
3.5.1. Tải trọng hữu cơ: 46
3.5.2. Tính hiệu suất xử lý. 46
3.5.3. Hiệu suất quá trình nitrat hóa. 46
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47
4.1. Giai đoạn thích nghi 47
4.2. Đánh giá hiệu quả xử lý chất hữu cơ và SS. 49
4.2.1. Hiệu quả xử lý COD 50
4.2.2. Hiệu quả xử lý chất rắn lơ lửng. 52
4.3. Đánh giá hiệu quả xử lý chất dinh dưỡng. 53
4.3.1. Hiệu quả xử lý nitơ tổng. 54
4.3.2. Hiệu quả xử lý NH4+ và sự chuyển hóa nitrat 55
4.4. Sự thay đổi pH 58
4.5. Đánh giá sinh khối tạo thành. 60
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64
5.1. Kết luận. 64
5.2. Kiến nghị 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO 66
PHỤ LỤC 69