Thạc Sĩ Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải của bể lọc sinh học màng và bước đầu nghiên cứu chống tắc nghẽn

TÓM TẮT

Đề tài tiến hành nghiên cứu khả năng xử lý của hệ thống MBR đối với nước thải tại khu công nghiệp Bình Chiểu để nghiên cứu tính ứng dụng của hệ thống. Kết quả thí nghiệm cho thấy mô hình đạt hiệu quả xử lý cao đối với các chỉ tiêu SS (100%), COD (90%), Coliform (99.98%), độ đục (93%). Chất lượng nước thải đầu ra đáp ứng được tiêu chuẩn xả thải theo QCVN 40:2011/BTNMT. Nồng độ Nitrate, tổng Nitơ, tổng Photpho đầu ra vẫn còn mức cao so với các thông số ô nhiễm khác, với hiệu suất loại bỏ Nitơ trung bình 60%, Photpho 55%. Trong quá trình vận hành hệ thống MBR, vấn đề cần được quan tâm hiện nay là hiện tượng tắc nghẽn màng. Kết quả của đề tài đã cho thấy được ảnh hưởng của nồng độ các vật chất cao phân tử ngoại bào (EPS) đến đặc tính nghẽn màng của màng lọc sinh học. Đề tài đã tiến hành xây dựng mô hình nghiên cứu chống tắc nghẽn sinh học màng ứng dụng kỹ thuật quorum quenching sử dụng acylase I. Kết quả cho thấy ở nồng độ acylase I 16.67 mg/L, mô hình đem lại hiệu quả chống tắc nghẽn cao nhất.

Từ khóa: MBR, tắc nghẽn sinh học, quorum quenching

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i
TÓM TẮT . ii
ABSTRACT . iii
DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT . vii
MỞ ĐẦU 1
Tính cấp thiết của đề tài . 1
Mục tiêu nghiên cứu . 2
Nội dung nghiên cứu 2
Đối tượng nghiên cứu . 2
Phương pháp nghiên cứu 2
Nơi thực hiện đề tài 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN . 4
1.1. Tổng quan về bể lọc sinh học màng (MBR) . 4
1.1.1. Giới thiệu 4
1.1.2. Phân loại màng 6
1.1.3. Nguyên lý hoạt động của công nghệ lọc màng sinh học MBR hiếu khí
dạng đặt ngập 8
1.1.4. Động học của quá trình vận hành hệ thống lọc màng sinh học MBR hiếu
khí dạng đặt ngập 10
1.1.5. Một số ưu và nhược điểm của công nghệ màng lọc . 11
1.2. Hiện tượng nghẽn màng (Fouling) . 14
1.2.1. Nguyên nhân gây nghẽn màng 15
1.2.2. Các biện pháp khắc phục nghẽn màng . 15
1.2.3. Giới thiệu về phương pháp chống tắc nghẽn màng bằng kỹ thuật quorum
quenching . 18
v
1.3. Tình hình nghiên cứu ứng dụng MBR trong và ngoài nước 21
1.3.1.Tình hình nghiên cứu ngoài nước . 21
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 23
1.4. Tổng quan về nước thải trạm xử lý nước thải tập trung KCN Bình Chiểu . 24
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30
2.1. Phương pháp luận 30
2.2. Thiết kế mô hình thực nghiệm 32
2.2.1. Mô hình nghiên cứu khả năng xử lý nước thải 32
2.2.2. Mô hình nghiên cứu khả năng chống tắc nghẽn sinh học (biofouling) của
MBR 34
2.3. Vận hành mô hình 35
2.3.1. Khảo sát thành phần và tính chất của nước thải đầu vào . 35
2.3.2. Giai đoạn thích nghi bùn 35
2.3.3. Giai đoạn vận hành 35
2.3.3. Phương pháp phân tích . 36
2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu . 37
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 38
3.1. Nghiên cứu hiệu suất xử lý nước thải của MBR . 38
3.1.1. Khảo sát thành phần, tính chất nước thải đầu vào . 38
3.1.2. Kết quả thích nghi bùn hiếu khí 39
3.1.3. Hiệu quả xử lý nước thải của MBR 39
3.2. Kết quả nghiên cứu chống tắc nghẽn MBR bằng acylase . 51
3.2.1. Kết quả nghiên cứu độ ổn định hoạt động của mô hình bằng nước thải
sinh hoạt . 51
3.2.2. Hiệu quả chống tắc nghẽn sinh học của acylase . 56
vi
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 62
Kết luận . 62
Kiến nghị . 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 65
Tài liệu tiếng Việt 65
Tài liệu tiếng Anh 65
PHỤ LỤC A a
PHỤ LỤC B b
PHỤ LỤC C e