Luận Văn Nghiên cứu xử lý nước thải ngành công nghiệp sản xuất cồn từ mật rỉ đường

Mục lục

Lời cảm ơn i
Mục lục ii
Danh mục bảng biểu iv
Danh mục hình ảnh vi
Danh mục đồ thị vii
Các ký hiệu viết tắt sử dụng trong bài x
Chương mở đầu 1
Đối tượng nghiên cứu: 1
Phạm vi nghiên cứu: 1
Mục đích nghiên cứu: 1
Chương 1. Tổng quan về ngành công nghiệp sản xuất cồn từ mật rỉ đường 2
1.1. Tổng quan về ngành công nghiệp sản xuất cồn từ mật rỉ đường: 2
1.1.1. Tình hình chung: 2
1.1.2. Nguyên liệu: 4
1.1.3. Giới thiệu chung về công ty TNHH Đoàn Hưng Thịnh: 5
1.1.4. Quy trình sản xuất: 5
1.2. Thành phần và tính chất nước thải: 6
1.2.1. Thành phần và tính chất nước thải 6
1.2.2. Tác động của các thành phần nước thải đến môi trường 8
1.2.3. Lựa chọn sơ bộ công nghệ nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất cồn 9
Chương 2. Tổng quan về các phương pháp xử lý sinh học và hoá học 10
2.1. Phương pháp sinh học 10
2.1.1. Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí: 10
2.1.2. Phương pháp xử lý sinh học kỵ khí: 15
2.2. Phương pháp hoá học 29
Chương 3. Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất cồn từ mật rỉ đường 33
3.1. Mục đích nghiên cứu 33
3.2. Mô hình nghiên cứu 33
3.2.1. Bể acid: 33
3.2.2. Mô hình động: bao gồm UASB, lọc kỵ khí và hiếu khí bùn hoạt tính 34
3.2.3. Hiếu khí bùn hoạt tính (mô hình tĩnh) 37
3.2.4. Keo tụ 38
3.3. Phương pháp tiến hành nghiên cứu 39
3.3.1. Bể acid 39
3.3.2. Mô hình động 40
3.3.3. Mô hình hiếu khí bùn hoạt tính: 41
3.3.4. Keo tụ 42
3.4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 43
3.4.1. Bể acid 43
3.4.2. Mô hình động 53
3.4.3 Mô hình tĩnh hiếu khí bùn hoạt tính 64
3.4.4.Keo tụ 80
Chương 4. Kết luận – Kiến nghị 84
Phụ lục 1
Phụ lục 2
Phụ lục 3
Phụ lục 4
Tài liệu tham khảo

Danh mục các bảng biểu
Bảng 1.1 .Tình hình sử dụng cồn rượu ở một số nước 2
Bảng 1.2. Tổng lượng cồn tiêu thụ trên các châu lục (106 triệu lit) 3
Bảng 1.3 . Tình hình sản xuất cồn của một số doanh nghiệp 3
Bảng 1.4. Nhu cầu về sản lượng cồn rượu và mức tiêu thụ bình quân đầu người
từ năm 2000 đến năm 2005 4
Bảng 1.5. Nhu cầu cồn tinh chế 4
Bảng 1.5. Kết quả phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải sản xuất cồn 7
Bảng 1.6. Tổng kết các chỉ tiêu phân tích nước thải sản xuất cồn 7
Bảng 1.7. Ảnh hưởng của các thành phần ô nhiễm đến nguồn tiếp nhận 8
Bảng 2.1. Hằng số động học của nuôi cấy kỵ khí theo Henzen và Harremoes 21
Bảng 2.2. Các hợp chất gây độc và ức chế quá trình kỵ khí 24
Bảng 3.1. Sự biến thiên pH, COD, VFA theo thời gian ở nồng độ COD = 20,000 mg/l (lần 1) 43
Bảng 3.2. Sự biến thiên pH, COD, VFA theo thời gian ở nồng độ COD = 20,000 mg/l (lần 2) 45
Bảng 3.3. Sự biến thiên pH, COD, VFA theo thời gian của bể acid ở nồng độ COD =40,000 mg/l (lần 1) 47
Bảng 3.4. Sự biến thiên pH, COD, VFA theo thời gian của bể acid ở nồng độ COD =40,000 mg/l (lần 2) 49
Bảng3.5 . Hàm lượng VFA và CODVFA qua các thí nghiệm 51
Bảng 3.6. Sự biến thiên pH và COD của mô hình động 53
Bảng 3.7. Hiệu quả xử lý COD của mô hình động 56
Bảng 3.8. Biến thiên pH, COD theo tải trọng COD 64
Bảng 3.9. Sự biến thiên COD của quá trình keo tụ khi cố định hàm lượng phèn là 750 mg/l 80
Bảng 3.10. Sự biến thiên COD của quá trình keo tụ khi cố định pH=5 81
Bảng 3.11. Sự biến thiên COD của quá trình keo tụ khi cố định hàm lượng phèn là 1500 mg/l 82
Bảng 3.12. Sự biến thiên COD của quá trình keo tụ khi cố định pH=5 83


Danh mục hình ảnh

Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ quy trình sản xuất cồn từ mật rỉ đường 6
Hình 2.1. Pseudomonas sp 12
Hình 2.2. Nitrobacter sp. 12
Hình 2.3. Opercularia sp. 13
Hình 2.4. Entamoeba histolytica 13
Hình 2.5. Lecane sp. (rotifer) 13
Hình 2.6. Các giai đoạn hình thành bông bùn hoạt tính 14
Hình 2.7. Các giai đoạn phân hủy kỵ khí 15
Hình 2.8. Các công nghệ xử lý kỵ khí 26
Hình 2.9. Sơ đồ mô tả sự tạo bùn hạt theo thuyết spaghetti. 27
Hình 2.10. Các giai đoạn hình thành bùn hạt. 28
Hình 3.1. Bể acid 33
Hình 3.2. Mô hình động 34
Hình 3.3 Mô hình UASB 35
Hình 3.4. Mô hình lọc kỵ khí 36
Hình 3.5. Mô hình hiếu khí bùn hoạt tính 37
Hình 3.6. Mô hình hiếu khí bùn hoạt tính (tĩnh) 37
Hình 3.7. Mô hình jartest 38


Danh mục đồ thị

Đồ thị 3.1. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên giá trị pH và VFA theo thời gian của bể acid hoá ở nồng độ COD = 20,000 mg/l (lần 1) 44
Đồ thị 3.2. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên giá trị COD theo thời gian của bể acid hoá ở nồng độ COD = 20,000 mg/l (lần 1) 44
Đồ thị 3.3. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên giá trị pH và VFA theo thời gian của bể acid hoá ở nồng độ COD = 20,000 mg/l (lần 2) 46
Đồ thị 3.4. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên giá trị COD theo thời gian của bể acid hoá ở nồng độ COD = 20,000 mg/l (lần 2) 46
Đồ thị 3.5. Biểu diễn sự biến thiên giá trị pH và VFA theo thời gian của bể acid hoá ở nồng độ COD = 40,000 mg/l (lần1) 48
Đồ thị 3.6. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên giá trị COD theo thời gian của bể acid hoá ở nồng độ COD = 40,000 mg/l (lần 1) 48
Đồ thị 3.7. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên giá trị pH và VFA theo thời gian của bể acid hoá ở nồng độ COD = 40,000 mg/l (lần2) 50
Đồ thị 3.8. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên giá trị COD theo thời gian của bể acid hoá ở nồng độ COD = 40,000 mg/l (lần 2) 50
Đồ thị 3.9. Sự biến thiên nồng độ pH qua các bậc xử lý của mô hình động 57
Đồ thị 3.10. Sự biến thiên nồng độ COD qua các bậc xử lý của mô hình động 58
Đồ thị 3.11. Hiệu quả xử lý COD qua các bậc xử lý của mô hình động 59
Đồ thị 3.12. Nồng độ COD qua mỗi bậc xử lý với COD đầu vào = 5000 mg/l 60
Đồ thị 3.13. Nồng độ COD qua mỗi bậc xử lý với COD đầu vào = 7000 mg/l 60
Đồ thị 3.14. Nồng độ COD qua mỗi bậc xử lý với COD đầu vào = 9000 mg/l 62
Đồ thị 3.15. Nồng độ COD qua mỗi bậc xử lý với COD đầu vào = 11000 mg/l 62
Đồ thị 3.16. Sự biến thiên pH qua từng bậc xử lý 63
Đồ thị 3.17. Hiệu quả xử lý của UASB theo tải trọng COD (kg/m3.ngày) 64
Đồ thị 3.18. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa COD đầu vào và ra trong mô hình hệ thống bùn hoạt tính tĩnh 68
Đồ thị 3.19. Đồ thị thể hiện hiệu quả khử COD trong mô hình hệ thống bùn hoạt tính tĩnh 69
Đồ thị 3.20. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa pH đầu vào và ra trong mô hình hệ thống bùn hoạt tính tĩnh 69
Đồ thị 3.21. Đồ thị thể hiện sự biến thiên pH mô hình bùn hoạt tính ở tải 0.6 kg/m3.ngày 71
Đồ thị 3.22. Đồ thị thể hiện biến thiền nồng độ COD và hiệu quả khử COD của bùn hoạt tính ở tải trọng 0.6 kg/m3.ngày 71
Đồ thị 3.23. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa pH vào và ra ở tải trọng 0.8 kg/m3.ngày 72
Đồ thị 3.24. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa nồng độ COD đầu vào, ra, hiệu quả khử COD ở tải trọng 0.8 kg/m3.ngày 72
Đồ thị 3.25. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa pH vào và ra ở tải trọng 1 kg/m3.ngày 73
Đồ thị 3.26. Mối quan hệ giữa nồng độ COD đầu vào và ra, hiệu quả khử COD ở tải trọng 1.0 kg/m3.ngày 73
Đồ thị 3.27. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa pH vào và ra ở tải trọng 1.5 kg/m3.ngày 74
Đồ thị 3.28. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa nồng độ COD đầu vào và ra, hiệu quả khử COD ở tải trọng 1.5 kg/m3.ngày 74
Đồ thị 3.29. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa pH vào và ra ở tải trọng 2.0 kg/m3.ngày 75
Đồ thị 3.30. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa nồng độ COD đầu vào và ra ở tải trọng 2.0 kg/m3.ngày 75
Đồ thị 3.31. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa pH vào và ra ở tải trọng 2.5 kg/m3.ngày 76
Đồ thị 3.32. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa nồng độ COD đầu vào và ra ở tải trọng 2.5 kg/m3.ngày 76
Đồ thị 3.33. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa pH vào và ra ở tải trọng 3.0 kg/m3.ngày 77
Đồ thị 3.34. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa nồng độ COD đầu vào và ra ở tải trọng 3.0 kg/m3.ngày 77
Đồ thị 3.35. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa pH vào và ra ở tải trọng 3.5 kg/m3.ngày 78
Đồ thị 3.36. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa nồng độ COD đầu vào và ra ở tải trọng 3.5 kg/m3.ngày 78
Đồ thị 3.37. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa pH vào và ra ở tải trọng 4.0 kg/m3.ngày 79
Đồ thị 3.38. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa nồng độ COD đầu vào và ra ở tải trọng 4.0 kg/m3.ngày 79
Đồ thị 3.39. Hiệu quả khử COD theo tải trọng 80
Đồ thị 3.40. Sự biến thiên COD và hiệu quả khử COD khi cố định hàm lượng phèn 750 mg/l 81
Đồ thị 3.41. Sự biến thiên COD và hiệu quả khử COD khi cố định pH = 5 82
Đồ thị 3.42. Sự biến thiên COD và hiệu quả khử COD khi cố định hàm lượng phèn 1500 mg/l 83
Đồ thị 3.43. Sự biến thiên COD và hiệu quả khử COD khi cố định pH = 5 84
Đồ thị 4.1. Hiệu quả khử COD của UASB ứng với các tải trọng 2.5, 3.5, 4.5, 5.5 kgCOD/m3.ngày 85
Đồ thị 4.2. Hiệu quả khử COD theo tải trọng 86

Các ký hiệu viết tắt sử dụng trong bài
BOD: Biological Oxyzen Demand: Nhu cầu oxy hoá sinh học.
COD: Chemical Oxyzen Demand: nhu cầu oxy hoá hóa học.
SS: Suspended Solid: Chất rắn lơ lửng
TOC: Total Organic Compounds: Tổng hợp chất hữu cơ.
VFA: Volatile Fatty Acid: acid béo dễ bay hơi.
SVI: chỉ số nén bùn.
F/M: tỷ số thức ăn và khối lượng vi sinh.