Luận Văn Thử nghiệm công nghệ Swim - bed xử lý nước thải chế biến thủy sản mô hình phòng thí nghiệm

MỤC LỤC269235692"MỤC LỤC i
269235693"DANH MỤC BẢNG iv
269235694"DANH MỤC HÌNH v
269235695"DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT. v
269235696"CHƯƠNG 1: 269235697"MỞ ĐẦU 1
269235698"1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ. 2
269235699"1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 3
269235700"1.3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 3
269235701"1.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 3
269235702"1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3
269235703"1.6. PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG 4
269235704"1.6.1. Phạm vi nghiên cứu. 4
269235705"1.6.2. Đối tượng nghiên cứu. 4
269235706"1.7. Ý NGHĨA KHOA HỌC 4
269235707"1.8. Ý NGHĨA THỰC TIỄN 4
269235708"1.9. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI 5
269235709"CHƯƠNG 2: 269235710"TỔNG QUAN 6
269235711"2.1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN 7
269235712"2.1.1. Thành phần và tính chất nước thải chế biến thủy sản. 7
269235713"2.1.2. Nguồn gốc phát sinh và tác động của nước thải chế biến thủy sản tới môi trường 8
269235714"2.1.3. Tác động của nước thải chế biến thủy sản tới môi trường: 9
269235715"2.2. CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 11
269235716"2.2.1. Sinh học tự nhiên. 13
269235717"2.2.2. Sinh học nhân tạo. 15
269235718"2.2.3. Vi sinh vật tham gia vào quá trình xử lý nước thải 19
269235719"2.2.4. Các quá trình sinh hóa xảy ra trong xử lý nước thải 29
269235720"2.3. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐƯỢC XỬ DỤNG PHỔ BIẾN ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN HIỆN NAY 36
269235721"2.4. CÔNG NGHỆ SWIM-BED 39
269235722"2.4.1. Giới thiệu. 39
269235723"2.4.2. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động. 40
269235724"2.4.3. Một số nghiên cứu trong và ngoài nước. 40
269235725"CHƯƠNG 3: 269235726"VẬT LIỆU 269235727"VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42
269235728"3.1. VẬT LIỆU 43
269235729"3.1.1. Nước thải 43
269235730"3.1.2. Mô hình. 43
269235731"3.1.3. Giá thể. 45
269235732"3.1.4. Bùn. 46
269235733"3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 47
269235734"3.2.1. Xác định các thông số của bùn và của nước thải đầu vào. 47
269235735"3.2.1.1. Xác định các thông số của bùn. 47
269235736"3.2.1.2 Xác định các thông số đầu vào của nước thải 47
269235739"CHƯƠNG 4: 269235740"KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 49
269235741"4.1. GIAI ĐOẠN THÍCH NGHI 50
269235742"4.1.1. Hiệu quả xử lý COD 50
269235743"4.1.2. Hiệu quả xử lý chất dinh dưỡng. 52
269235744"4.2. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ CHẤT HỮU CƠ 53
269235745"4.2.1. Hiệu quả xử lý COD 53
269235746"4.2.2. Hiệu quả xử lý dinh dưỡng. 54
269235747"4.2.2.1. Hiệu quả xử lý Nitơ: 54
269235748"4.2.2.2. Hiệu quả xử lý phospho: 57
269235749"4.3. ĐÁNH GIÁ SINH KHỐI TẠO THÀNH: 58

269235750"CHƯƠNG 5: 269235751"KẾT LUẬN – ĐỀ XUẤT. 59
269235752"5.1. KẾT LUẬN 60
269235753"5.2. ĐỀ XUẤT. 60
269235754"TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

1.1. ĐẶT VẤN ĐỀNước Việt Nam với đường bờ biển kéo dài và nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa khí hậu ôn hòa nên có nguồn thủy sinh rất phong phú. Với điều kiện thuận lợi như thế Việt Nam nhanh chóng phát triển ngành nuôi trồng và chế biến thủy sản. Đặc biệt là trong những năm gần đây với việc gia nhập tổ chức thương mại thế giới WTO thì mặt hàng thủy sản của nước ta đã có mặt trên thị trường nhiều nước trong khu vực và trên thế giới. Ngành chế biến thủy sản đã đem lại một nguồn lợi lớn cho nền kinh tế nước ta. Tuy nhiên việc phát triển ngành chế biến thủy sản lại đặt ra một vấn đề khó khăn và cấp bách là nước thải từ các nhà máy chế biến thủy sản có mức độ ô nhiễm rất cao không những thế còn có mùi hôi rất khó chịu. Hiện nay, nước thải này được xử lý bằng nhiều biện pháp khác nhau tuy nhiên nhìn chung hiệu quả xử lý chưa cao. Vấn đề đặt ra là nghiên cứu tìm ra giải pháp mới có thể nâng cao hiệu quả xử lý nhằm đem lại hiệu quả kinh tế, kỹ thuật đồng thời giải quyết vấn đề về môi trường. Kenji Furukawa và cộng sự thuộc trường Đại học Tổng hợp Kumamoto đã nghiên cứu công nghệ mới xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kết hợp giữa bể phản ứng giá thể cố định và bể phản ứng tầng sôi gọi là công nghệ Swim-bed. Theo nghiên cứu của Kenji Furukawa và cộng sự công nghệ swim-bed có hiệu quả xử lý có thể đạt 80%COD ở tải trọng thể tích cao đến 12 kg/m[SUP]3[/SUP]ngày với thời gian lưu nước ngắn, do đó sẽ có tính khả thi khi áp dụng để xử lý nước thải chế biến thủy sản. Trên cơ sở đó đề tài này sẽ nghiên cứu thử nghiệm việc xử lý nước thải chế biến thủy sản theo công nghệ swim-bed với mô hình thử nghiệm đặt trong phòng thí nghiệm là bể hiếu khí với giá thể nhúng chìm theo kiểu swim-bed.


1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨUĐánh giá hiệu quả xử lý các chất hữu cơ và dinh dưỡng trong nước thải chế biến thủy sản theo công nghệ swim-bed với thiết kế bể hiếu khí và giá thể nhúng chìm.
1.3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨUÁp dụng công nghệ swim-bed xử lý nước thải chế biến thủy sản thay thế cho các công nghệ hiện hành để nâng cao hiệu quả xử lý.
1.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU- Lấy nước thải của nhà máy chế biến thủy sản và phân tích các thông số đặc trưng.
- Thiết kế mô hình xử lý sinh học hiếu khí với giá thể nhúng chìm theo kiểu swim-bed trong phòng thí nghiệm.
- Vận hành mô hình.
- Đánh giá hiệu quả xử lý thông qua các chỉ tiêu:


+ pH
+ Độ kiềm
+ Nhu cầu oxy hóa học (COD)
+ Nito tổng
+ Phospho tổng
+ Amonia
+ Hàm chất rắn lơ lững (SS)
+ Nitrat N-NO3-
+ Nitrit N-NO2-
+ Đánh giá sinh khối tạo thành


1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU- Tham khảo tổng hợp tài liệu trong và ngoài nước.
- Thiết kế và vận hành nghiên cứu mô hình với quy mô phòng thí nghiệm.
- Phương pháp lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu.
- Phương pháp phân tích, xử lý số liệu, vẽ đồ thị và viết báo cáo.
1.6. PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG1.6.1.Phạm vi nghiên cứu- Nghiên cứu được thực hiện với quy mô phòng thí nghiệm.
- Các thông số theo dõi:


+ pH
+ Độ kiềm
+ Nhu cầu oxy hóa học (COD)
+ Nito tổng
+ Phospho tổng
+ Amonia
+ Hàm chất rắn lơ lững (SS)
+ Nitrat N-NO3-
+ Nitrit N-NO2-
+ Đánh giá sinh khối tạo thành


1.6.2. Đối tượng nghiên cứu- Nước thải của nhà máy chế biến thủy sản được lấy sau bể lắng 1 của khu chế biến và kinh doanh thủy hải sản thuộc Trung tâm thương mại Bình Điền.
- Giá thể: bio-fringe được sản xuất tại Nhật
- Bùn hoạt tính được lấy từ bể hiếu khí của khu chế biến và kinh doanh thủy hải sản thuộc Trung tâm thương mại Bình Điền.
- Mô hình sinh học hiếu khí với giá thể nhúng chìm theo kiểu swim-bed, có thể tích 11 lít được thiết kế ở quy mô phòng thí nghiệm.
1.7. Ý NGHĨA KHOA HỌCCông nghệ swim-bed là sự kết hợp quá trình sinh trưởng lơ lững và quá trình sinh trưởng dính bám. Điều này giúp nâng cao nồng độ và hoạt tính của sinh khối. Từ đó tăng tốc độ phân hủy các chất hữu cơ của vi sinh vật, nâng cao hiệu quả xử lý.
1.8. Ý NGHĨA THỰC TIỄNVới công nghệ Swim-bed các thành phần gây ra ô nhiễm trong nước thải chế biến thủy sản được xử lý tương đối triệt để nâng cao hiệu quả xử lý có thể đảm bảo nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn về mặt môi trường. Ngoài ra, công nghệ này có lượng bùn sinh ra thấp, thể tích công trình nhỏ, tiết kiệm diện tích và dễ dàng cho việc nâng cấp và nâng cao tải trọng xử lý.
1.9. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀIHiện nay các công nghệ sử dụng để xử lý nước thải chế biến thủy sản còn nhiều hạn chế, hiệu quả xử lý chưa cao. Công nghệ swim-bed với giá thể nhúng chìm cho phép tập trung nồng độ sinh khối cao do đó sẽ rất thích hợp cho việc xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ và dinh dưỡng cao như nước thải chế biến thủy sản. Vì vậy việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ swim-bed vào xử lý nước thải chế biến thủy sản là một công nghệ mới và cần thiết.
Công nghệ Swim-bed đối với Việt Nam hiện còn khá mới mẻ. Các nghiên cứu về công nghệ Swim-bed vẫn còn nhiều hạn chế và chỉ mới dừng lại ở việc thử nghiệm hiệu quả xử lý.