Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng công nghệ MBR.

- Xin cảm ơn các bạn cùng nhóm nghiên cứu về nƣớc rỉ rác cũng nhƣ các bạn lớp Kỹ thuật Môi Trƣờng đã cùng đồng hành trong thời gian thí nghiệm nghiên cứu.
- NƢỚC RỈ RÁC.
- Sự hình thành nƣớc rỉ rác trong bãi chôn lấp.
- Đặc điểm chung của nƣớc rỉ rác thô.
- Các phƣơng pháp xử lý nƣớc rỉ rác.
- Xử lý sinh học.
- Các công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác ở Việt Nam.
- Các loại vi sinh vật trong xử lý sinh học.
- Nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật sinh học kết hợp lọc màng (MBR) trong xử lý nƣớc thải.
- Nghiên cứu ứng dụng công nghệ MBR trong xử lý nƣớc rỉ rác.
- Những yếu tố ảnh hƣởng tới hoạt động của MBR trong xử lý nƣớc rỉ rác.
- Xử lý hóa lý trƣớc khi đƣa nƣớc rỉ rác vào hệ thống MBR.
- KẾT QUẢ SAU XỬ LÝ HÓA LÝ NƢỚC RỈ RÁC KIÊU KỴ.
- QUÁ TRÌNH THÍCH NGHI CỦA BÙN HOẠT TÍNH VỚI NƢỚC RỈ RÁC.
- ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ HOẠT ĐỘNG TỚI HIỆU SUẤT XỬ LÝ CỦA HỆ THỐNG MBR.
- Ảnh hƣởng của thời gian lƣu thủy lực (HRT) tới hiệu quả xử lý của hệ thống MBR .
- Ảnh hƣởng của nồng độ bùn (MLSS) tới hiệu quả xử lý của hệ thống MBR.
- Ảnh hƣởng của tỷ lệ tuần hoàn bùn tới hiệu quả xử lý của hệ thống MBR.
- Ảnh hƣởng của nồng độ hữu cơ đầu vào tới hiệu quả xử lý của hệ thống MBR.
- Ảnh hƣởng của nồng độ DO tới hiệu quả xử lý của hệ thống MBR.
- Xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ, nito và photpho dƣới các điều kiện thích hợp đã khảo sát.
- Phân loại và thành phần nƣớc rỉ rác theo tuổi.
- Kết quả một số thông số chính trong nƣớc rỉ rác Kiêu Kỵ thô.
- Hiệu suất xử lý của các công đoạn hóa lý.
- Các thông số của nƣớc rỉ rác Kiêu Kỵ đầu vào và sau xử lý hóa lý.
- Nƣớc rỉ rác qua các bƣớc xử lý hóa lý.
- Sự thay đổi MLSS và hiệu suất xử lý COD qua 22 ngày thích nghi.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý COD dƣới các thời gian lƣu thủy lực khác nhau.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý nito dƣới các thời gian lƣu thủy lực khác nhau.
- 49 Hình 3.10 thể hiện sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý photpho dƣới các thời gian lƣu thủy lực khác nhau.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý photpho dƣới các thời gian lƣu thủy lực khác nhau.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý BOD5 và SS dƣới các thời gian lƣu thủy lực khác nhau.
- Sự thay đổi thông lƣợng dòng thấm qua màng tại các nồng độ bùn khác nhau.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý COD tại các nồng độ bùn khác nhau.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý nito tại các nồng độ bùn khác nhau.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý photpho tại các nồng độ bùn khác nhau.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý BOD5 và SS tại các nồng độ bùn khác nhau.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý COD tại các tỷ lệ tuần hoàn bùn khác nhau.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý nito tại các tỷ lệ tuần hoàn bùn khác nhau.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý photpho tại các tỷ lệ tuần hoàn bùn khác nhau.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý COD tại các nồng độ hữu cơ đầu vàokhác nhau.
- 59 Hình 3.21.Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý nito tại các nồng độ hữu cơ đầu vào khác nhau.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý TP tại các nồng độ hữu cơ đầu vàokhác nhau.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý COD tại các nồng độ DO khác nhau.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý nito tại các nồng độ DO khác nhau.
- Sự thay đổi nồng độ và hiệu suất xử lý TP tại các nồng độ DO khác nhau.
- Nồng độ đầu ra và hiệu suất xử lý các thông số chính tại các điều kiện vận hành đã khảo sát viii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, VIẾT TẮT TT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt 1 COD Chemical oxygen demand Nhu cầu oxy hóa học 2 BOD Biochemical oxygen demand Nhu cầu oxy sinh hóa 3 TP Total phosphorus Tổng photpho 4 TKN Total Kjeldahl nitrogen Tổng nitơ Kendan 5 SS Suspended solid Chất rắn lơ lửng 6 SVI Sludge volume index Chỉ số thể tích lắng của bùn 7 SV Sludge volume Thể tích bùn lắng 8 MLSS Mixed liquor suspended solid Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng trong hỗn hợp lỏng 9 MLVSS Mixed liquor volatile suspended solid Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng bay hơi 10 F/M Food/ microorganism ratio Tỷ lệ thức ăn và vi sinh 11 HRT Hydraulic retention time Thời gian lƣu của nƣớc thải 12 DO Dissolved oxygen Hàm lƣợng oxy hòa tan 13 AOPs Advanced oxidation processes Phƣơng pháp oxy hóa nâng cao 14 UV - Vis Ultraviolet radiation Visible Máy quang phổ tử ngoại khả kiến 15 CAS Conventional activated sludge Bùn hoạt tính thông thƣờng 16 MBR Membrane Bioreactor Bể phản ứng sinh học kết hợp lọc màng 17 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 18 BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trƣờng 19 HDTN Hƣớng dẫn thí nghiệm 1 LỜI MỞ ĐẦU Nƣớc rỉ rác là nƣớc thải phức tạp với những thay đổi đáng chú ý cả về chất và lƣợngtheo tuổi của bãi chôn lấp.
- Nhìn chung, nƣớc rỉ rác thƣờng chứa các chất ô nhiễm hữu cơ cao, đƣợc thể hiện qua các thông số nhu cầu oxy hóa học (COD) và nhu cầu oxy sinh hóa (BOD), và nồng độ nito amoni cao.
- Nƣớc rỉ rác có chứa nồng độ các chất hữu cơ và nito cao gây ra những vấn đề môi trƣờng nghiêm trọng tới khu vực gần bãi chôn lấp.
- Nhiều phƣơng pháp xử lý sinh học đã đƣợc ứng dụng trong xử lý nƣớc rỉ rác.
- Các hệ thống hiếu khí làm thoáng kéo dài, các bể phản ứng sinh học hoạt động theo mẻ và các ao sục khí có thể đóng vai trò nhƣ các phƣơng tiện xử lý nƣớc rỉ rác.
- Những hệ thống này có thể không hiệu quả khi xử lý nƣớc rỉ rác có chứa các chất hữu cơ và amoni nồng độ rất cao.
- Do nồng độ amoni trong nƣớc rỉ rác cao và độc tính của amoni, vì thế các đặc tính của bùn trong các hệ thống xử lý sinh học dễ bị ảnh hƣởng.
- Các quá trình xử lý sinh học riêng lẻ đều không đạt đƣợc hiệu quả xử lý cao.
- Do vậy, xử lý nƣớc rỉ rác cần một số các công nghệ xử lý tiên tiến, đảm bảo nƣớc đầu ra đạt các tiêu chuẩn cần thiết.
- Công nghệ MBR cũng đƣợc sử dụng trong nhiều trƣờng hợp cần chất lƣợng lƣợng nƣớc đầu ra vƣợt quá khả năng xử lý của CAS.
- Ngoài ra, nó cho phép giảm kích thƣớc bể cần thiết và làm tăng hiệu quả của quá trình xử lý sinh học.
- Vì thế, việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng công nghệ MBR” là cần thiết nhằm tìm kiếm công nghệ khả thi để xử lý hiệu quả đƣợc nhiều thành phần phức tạp trong nƣớc rỉ rác Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu xử lý nƣớc rỉ rác già từ bãi chôn lấp chất thải rắn Kiêu Kỵ bằng công nghệ bể phản ứng sinh học kết hợp lọc màng (MBR).
- Nƣớc rỉ rác đã đƣợc tiền xử 2 lý bằng các phƣơng pháp keo tụ, kết tủa thích hợp để đạt đƣợc tiêu chuẩn đầu vào của một hệ thống sinh học.
- Mục tiêu của đề tài  Tổng quan đƣợc công nghệ MBR ứng dụng để xử lý nƣớc rỉ rác và động học của các quá trình sinh học xảy ra trong quá trình xử lý.
- Tiền xử lý hoá lý nƣớc rỉ rác già bằng các phƣơng pháp thích hợp để đạt tới điều kiện đƣa vào hệ thống xử lý sinh học.
- Xác định đƣợc một số thông số chính ảnh hƣởng đến hoạt động xử lý nƣớc rỉ rác trong hệ thống MBR: quá trình thích nghi bùn, thời gian lƣu thủy lực, tải trọng hữu cơ, tỷ lệ tuần hoàn bùn, nồng độ oxy hòa tan.
- Lựa chọn một số thông số công nghệ MBR phù hợp ứng dụng trong xử lý nƣớc rỉ rác.
- Nội dung nghiên cứu  Tiền xử lý nƣớc rỉ rác bằng phƣơng pháp hóa lý thích hợp để đảm bảo chất lƣợng nƣớc đầu vào cho hệ thống MBR.
- Xác định đƣợc các đặc tính của nƣớc rỉ rác thô và nƣớc rỉ rác sau quá trình tiền xử lý.
- Khảo sát ảnh hƣởng của các thông số chính đến hoạt động xử lý nƣớc rỉ rác trong hệ thống MBR: quá trình thích nghi bùn, thời gian lƣu thủy lực, nồng độ hữu cơ đầu vào, tỷ lệ tuần hoàn bùn, nồng độ oxy hòa tan.
- Đánh giá hiệu quả xử lý của các thành phần ô nhiễm (COB, BOD5, NH4+, NO3- NO2-, TKN, TP) và các quá trình diễn ra trong hệ thống.
- Từ đó, phân tích lựa chọn ra một số điều kiện về công nghệ MBR phù hợp để ứng dụng xử lý nƣớc rỉ rác đã qua quá trình tiền xử lý.
- Sự hình thành nƣớc rỉ rác trong bãi chôn lấp Nƣớc rỉ rác (nƣớc rác) là lớp nƣớc thấm qua lớp chất thải rắn mang nhiều chất ô nhiễm hòa tan hoặc các chất lơ lửng, đƣợc hình thành do các quá trình lý, hóa và sinh học diễn ra trong lòng bãi chôn lấp.
- Nƣớc rỉ rác có chứa nhiều hợp chất, phụ thuộc vào loại chất thải đƣợc chôn trong bãi.
- Nƣớc rỉ rác có thể là chất độc đối với sự sống hoặc có thể làm thay đổi hệ sinh thái của một dòng sông nếu nó không đƣợc xử lý.
- Đặc điểm chung của nƣớc rỉ rác thô Các hợp phần chính trong nƣớc rỉ rác là.
- Thành phần của nƣớc rỉ rác chủ yếu phụ thuộc vào những yếu tố chính sau: (a) tuổi bãi chôn lấp, (b) chất và lƣợng của chất thải, (c) các quá trình sinh học và hóa học xảy tra trong bãi chôn lấp và (d) lƣợng nƣớc mƣa [34].
- Thành phần hóa học của nƣớc rỉ rác sẽ thay đổi rất nhiều phụ thuộc vào tuổi của bãi chôn lấp.
- Trong số các thành phần của nƣớc rỉ rác, tỷ lệ BOD/COD thƣờng đƣợc thừa nhận là đặc điểm đặc trƣng cho nƣớc rỉ rác bởi nó liên quan trực tiếp tới khả năng phân hủy sinh học của nƣớc rỉ rác.
- Nƣớc rỉ rác mới thƣờng có nồng độ các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học cao nhƣ các axit béo bay hơi (VFA) và do đó tỷ lệ BOD/COD cao, tỷ lệ BOD/COD > 0,5 khi nƣớc rỉ rác ở giai đoạn mới hình thành.
- Các loại nƣớc rác có tỷ lệ BOD/COD thấp hơn 0,2 cũng có thể đƣợc xử lý nhƣ đối với nƣớc rác cũ.
- Phân loại và thành phần nƣớc rỉ rác theo tuổi [7] Thông số Mới Trung bình Cũ Tuổi (năm.
- 400 Các kim loại nặng Thấp – trung bình Thấp Thấp Khả năng phân hủy sinh học Cao Trung bình Thấp Nƣớc rác đƣợc tách ra khỏi bãi chôn, thƣờng đƣợc gom về các hồ chứa trƣớc khi đƣợc xử lý và thải ra môi trƣờng.
- Sự biến động về nồng độ chất hữu cơ (BOD, COD) và hợp chất nitơ trong nƣớc thải dƣới sự tƣơng tác của vi sinh vật, điều kiện vật 5 lý (gió, mƣa, khô, hanh, nóng, lạnh) và thực vật là đối tƣợng đáng quan tâm khi đánh giá đặc trƣng của nƣớc rác [1].
- Thành phần, tính chất nước rỉ rác ở Việt Nam: Việt Nam vẫn chƣa áp dụng các phƣơng pháp phân loại rác tại nguồn nên thành phần nƣớc rỉ rác rất phức tạp.
- Thành phần nƣớc rỉ rác có thể biến động rất lớn, tùy thuộc vào tuổi của bãi chôn lấp, thời gian lấy mẫu – mùa mƣa hay mùa khô và theo những xu hƣớng khá nhau.
- Một số kết quả phân tích nƣớc rỉ rác từ bãi chôn lấp rác Nam Sơn - Hà Nội (2005), Xuân Sơn - Hà Nội (2012), bãi chôn lấp Thủy Phƣơng - Huế (2009) đã chỉ ra ra rằng: Dựa vào các đặ đƣợ ại: nƣớc rỉ rác mới (2 – 3 năm sau khi bãi chôn lấp đi vào hoạt động) và n ừ năm thứ 4 – 5 trở đi), có thể nhận thấy n ại khác nhau: trong giai đoạn 3 – 6 tháng đầu, n xít, với nồng độ COD, BOD, các kim loại nặng đều từ cao đến rất cao, pH và NH4+ tƣơng đối thấp.
- Giai đoạn tiếp theo, nồng độ các ion tự do giảm nhiều, pH trung tính, NH4+ bắt đầu tăng, nhƣng COD và BOD vẫn còn rất cao [2, 3.
- pH của nƣớc rỉ rác dao động trong khoảng từ Giá trị COD tại ô chôn lấp cao, từ mg/l - Nồng độ nito dao động lớn mg/l - Các đặc trƣng về hàm lƣợng TDS, BOD5, COD, tổng nito cao và dao động rất lớn theo thời gian.
- Nồng độ TDS dao động từ mg/l, BOD5 từ mg/l.
- Nồng độ COD, BOD5 ở bãi chôn lấp Nam Sơn, Hà Nội tƣơng ứng có thể lên tới 22.783 mg/l và 12.320 mg/l.
- Nhìn chung, ở nhiều nƣớc trên thế giới, nhiều bãi chôn lấp đã áp dụng việc phân loại rác tại nguồn và áp dụng các công nghệ thu hồi, tái chế chất thải rắn nên thành phần và tính chất nƣớc rỉ rác ít phức tạp hơn các bãi chôn lấp ở Việt Nam.
- Vì thế, thành phần nƣớc rỉ rác ở Việt Nam không những thay đổi theo thời gian mà còn phức tạp hơn so với một số nƣớc khác.
- Thành phần nƣớc rỉ rác ở nƣớc ta cao và phức tạp cũng do ảnh hƣởng của việc vận hành bãi chôn lấp chƣa đảm bảo một bãi chôn lấp hợp vệ sinh và điều kiện khí hậu 6 ẩm ƣớt, mƣa nhiều.
- Do vậy, việc lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác phù hợp ở nƣớc ta cũng gặp nhiều khó khăn.
- Các phƣơng pháp xử lý nƣớc rỉ rác Các phƣơng pháp xử lý nƣớc rỉ rác thông thƣờng có thể đƣợc phân chia thành 3 nhóm chính: (a) chuyển nƣớc rỉ rác sang dòng thải khác: tuần hoàn và xử lý kết hợp với dòng thải sinh hoạt, (b) các phƣơng pháp hóa học và cơ học: oxy hóa hóa học, hấp phụ, kết tủa hóa học, đông/keo tụ, lắng/tuyển nổi và đuổi khí, (c) phân hủy sinh học: các quá trình hiếu khí và yếm khí.
- Chuyển nước rỉ rác sang dòng thải khác Xử lý kết hợp với dòng thải sinh hoạt Trƣớc đây, biện pháp thƣờng đƣợc sử dụng để sử xử lý nƣớc rỉ rác là hòa trộn nƣớc rỉ rác với nƣớc thải sinh hoạt trong nhà máy xử lý nƣớc thải sinh hoạt.
- Tuy nhiên, sự có mặt của các hợp chất gây ức chế hữu cơ với khả năng phân hủy sinh học thấp và các kim loại nặng có thể làm giảm hiệu quả xử lý và làm tăng nồng nồng độ nƣớc đầu ra.
- Phƣơng pháp xử lý kết hợp sử dụng bể phản ứng sinh học theo mẻ (SBR) bao gồm các giai đoạn dẫn nƣớc vào, thiếu khí, hiếu khí và lắng.
- Khi tỷ lệ nƣớc thải sinh hoạt so với nƣớc rác là 9/1, hiệu quả xử lý BOD và nito đạt đƣợc là 95% và 50% tại thời điểm kết thúc của các chu kỳ ngày.
- N cũng giảm khi tăng tỷ lệ nƣớc rỉ rác/nƣớc thải sinh hoạt.
- Tuần hoàn Tuần hoàn nƣớc rỉ rác trở lại phía trên bãi chôn lấp đƣợc sử dụng khá nhiều trong thập kỷ qua bởi nó là một trong những công cụ hiện hữu tốn ít chi phí nhất.
- Tuần hoàn nƣớc rỉ rác không chỉ tăng cƣờng chất lƣợng nƣớc đầu ra, mà còn 7 rút ngắn thời gian cần thiết để ổn định bãi chôn lấp từ vài thập kỷ xuống 2-3 năm.
- Tuần hoàn nƣớc rỉ rác có thể dẫn tới sự ức chế quá trình metan hóa do nó có thể tạo ra hàm lƣợng các axit hữu cơ cao (pH

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt