Thạc Sĩ ứng dụng công nghệ sinh học kết hợp với phản ứng Anammox để xử lý nước thải cho lò giết mổ gia súc,

TÓM TẮT

Nước thải ngành giết mổ gia súc với nồng độ các chất ô nhiễm rất cao, trong đó chủ yếu là chất rắn lơ lững (SS), nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu oxy sinh hóa (BOD), tổng nitơ - chủ yếu dưới dạng N-NH4 +. Công nghệ đã thiết
lập để loại nitơ trong nước thải chủ yếu kết hợp 2 quá trình: nitrat hóa (nitrification) và khử nitrat (denitrification) thường tốn kém nhiều chi phí. Các nghiên cứu xử lý nước thải hàm lượng nitơ cao gần đây chủ yếu tập trung vào phản ứng oxy hóa ammonium kỵ khí (Anammox). Đề tài này ứng dụng công nghệ sinh học kết hợp với phản ứng Anammox để xử lý nước thải cho lò giết mổ gia súc, quy mô pilot (24 m3/ngày đêm).
Các kết quả nghiên cứu của luận văn có thể tóm tắt như sau:
- Khảo sát, lựa chọn địa điểm và lắp đặt mô hình nghiên cứu xử lý nước thải cho lò giết mổ gia súc với quy mô 24 m3/ngày đêm.
- Sau 6 tháng vận hành, hiệu suất loại COD của pilot đạt 95%; hiệu suất loại ammonium đạt 74% với năng lượng tiêu tốn ít hơn so với quá trình nitrat hóa và khử nitrat.
- Hàng ngày cơ sở thu hồi khoảng 10 – 15 m3 khí biogas với thành phần chủ yếu là mêtan để sử dụng lại vào quy trình sản xuất.
- Đề xuất quy trình công nghệ và các thông số thiết kế cơ bản xử lý nước thải ngành giết mổ ứng dụng công nghệ sinh học đã thiết lập với quá trình nitrite hóa – Anammox để xứ lý hiệu quả (COD/BOD và ammonium), đồng thời tiết kiệm chi phí năng lượng.

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU 1
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Mục tiêu của luận văn . 2
1.3. Giới hạn đối tượng nghiên cứu 2
1.4. Nội dung nghiên cứu . 3
1.5. Phương pháp nghiên cứu . 4
1.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn . 4
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU . 6
2.1. Tổng quan ngành giết mổ gia súc 6
2.1.1. Sơ lược tình hình giết mổ gia súc tại Việt Nam . 6
2.1.2. Các vấn đề môi trường phát sinh . 8
2.2. Đặc trưng nước thải ngành giết mổ và phương pháp xử lý hiện nay
.12
2.2.1. Nguồn phát sinh và lưu lượng nước thải 12
2.2.2. Đặc trưng thành phần nước thải . 12
2.2.3. Phương pháp xử lý nước thải ngành GMGS hiện nay . 16
2.3. Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải ngành GMGS . 22
2.3.1. Các quá trình xử lý nitơ trong nước thải 22
2.3.1.1. Quá trình xử lý nitơ truyền thống 22
2.3.1.2. Công nghệ nitrite hóa hóa – khử nitrite . 24
2.3.1.3. Quá trình Anammox . 24
2.3.1.4. Kết hợp quá trình nitrite hóa và Anammox . 28
2.3.2. Ứng dụng công nghệ sinh học kết hợp và Ananmmox để xử lý
nước thải ngành giết mổ . 30
2.3.2.1. Dùng túi phân hủy phân bằng HDPE 30
2.3.2.2. Kết hợp công nghệ kỵ khí và hiếu khí để loại các hợp chất hữu cơ
31
2.3.2.3. Kết hợp quá trình nitrite hóa và anammox để xử lý ammonium .
36
CHƯƠNG 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU . 41
3.1. Khảo sát, lựa chọn địa điểm nghiên cứu . 41
3.1.1. Khảo sát các cơ sở giết mổ gia súc 41
3.1.2. Lựa chọn địa điểm lắp đặt pilot nghiên cứu 43
3.2. Lắp đặt mô hình nghiên cứu 44
3.2.1. Quy trình công nghệ xử lý . 45
3.2.2. Thiết bị và mô hình nghiên cứu . 46
3.3. Vận hành các mô hình thử nghiệm 49
3.3.1. Phương pháp tiến hành . 49
3.3.2. Nguồn bùn vi sinh . 50
3.4. Lấy mẫu và phân tích 50
3.4.1. Lấy mẫu 50
3.4.2. Phân tích .51
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 52
4.1. Đánh giá hiệu quả xử lý 52
4.1.1. Công đoạn phân hủy phân bằng túi HDPE 52
4.1.2. Công đoạn thiết bị kỵ khí lai ghép kết hợp hiếu khí FBR . 54
4.1.3. Công đoạn bể Anammox xử lý nitơ . 57
4.1.4. Công đoạn hồ sinh học . 59
4.1.5. Đánh giá toàn bộ quy trình . 61
4.2. Hiệu quả kinh tế và môi trường . 63
4.2.1. Hiệu quả kinh tế . 63
4.2.2. Hiệu quả về mặt môi trường 64
4.3. Đề xuất quy trình xử lý nước thải cho ngành giết mổ . 65
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 69
5.1. Kết luận . 69
5.2. Kiến nghị . 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 71