- Nghiên cứu “Đánh giá khả năng xử lý nước thải chế biến thủy sản bằng bể lọc sinh học nhỏ giọt với giá thể mụn dừa và giá thể mùn cưa” được tiến hành nhằm đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chế biến thủy sản của mô hình bể lọc sinh học nhỏ giọt với giá thể làm từ các vật liệu địa phương. - Với lưu lượng 180 L/m 2 *ngày -1 , tỉ lệ hoàn lưu là 150%, nước thải sau xử lý của mô hình sử dụng giá thể mụn dừa có các chỉ tiêu pH, N tổng , SS đạt loại A QCVN 11:2008/BTNMT. - nước thải sau xử lý của mô hình giá thể mùn cưa có các chỉ tiêu pH, N tổng , NH 4 + đạt loại A QCVN 11:2008/BTNMT. - Kết quả nghiên cứu cho thấy tận dụng mùn cưa và mụn dừa làm giá thể cho bể lọc sinh học nhỏ giọt để xử lý nước thải tiết kiệm được chi phí đầu tư và mang lại hiệu quả xử lý khá cao.. - Nước thải. - Trước đây những vật liệu dùng làm giá thể thường là vật liệu trơ như cát, sỏi, gốm, xỉ quặng, chất dẻo. - Đối với BLSHNG hiếu khí đã có một số nghiên cứu sử dụng giá thể xơ dừa và dây cước nhựa để xử lý nước thải sinh hoạt (Võ Minh Mẫn, 2009). - Đỗ Khánh Ngân (2012) và Phạm Anh Đào (2012) nghiên cứu xử lý nước thải căn-tin bằng bể lọc sinh học nhỏ giọt với giá thể xơ dừa. - Việc khảo sát khả năng xử lý nước thải chế biến thủy sản bằng BLSHNG với giá thể từ một số loại nguyên liệu địa phương là một hướng nghiên cứu mới nhằm tìm kiếm một công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản, chi phí vận hành và bảo dưỡng chấp nhận được, góp phần hạn chế vấn nạn ô nhiễm môi trường từ nước thải của các nhà máy chế biến thủy sản gây ra.. - Thí nghiệm được tiến hành trên mô hình BLSHNG ở quy mô phòng thí nghiệm với giá thể mụn dừa và mùn cưa. - Mô hình này đã được thiết kế để thực hiện các thí nghiệm với giá thể xơ dừa trước đây của Đỗ Khánh Ngân (2012) và Phạm Anh Đào (2012). - Trong thí nghiệm này, nhóm nghiên cứu sử dụng hai mô hình chạy song song, một cho giá thể mụn dừa và một cho giá thể mùn cưa.. - Phân phối nước đều lên trên bề mặt giá thể.. - 4 Khay chứa giá thể. - Ba khay chứa giá thể đều có kích thước 1 m × 1 m × 0,1 m (dài × rộng × cao). - Chứa mụn dừa hoặc mùn cưa, tạo điều kiện cho giá thể tiếp xúc với nước thải và là nơi hoạt động của vi sinh vật.. - 1 m × 0,25 m (dài × rộng × cao), được đặt cách khay chứa giá thể số 3 là 0,15 m.. - nước thải từ thùng chứa được bơm định lượng đưa lên bộ phận phân phối nước để phân phối đều lên khắp bề mặt giá thể. - 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Giai đoạn chuẩn bị giá thể. - Rửa NaOH: giá thể sau khi ngâm trong NaOH được ngâm và xả lại với nước sạch mỗi ngày nhằm giảm bớt nồng độ NaOH trong giá thể. - Trong thời gian xả tiến hành đo pH mỗi ngày, khi pH dao động từ 6,5 - 8,5 là thích hợp cho hoạt động của VSV (Đỗ Hồng Lan Chi và Lâm Minh Triết, 2005) sẽ bố trí giá thể để vận hành thí nghiệm.. - Khi đó cho giá thể đã được làm sạch vào ngâm, sục khí và thay nước giống như giai đoạn nuôi bùn để tạo điều kiện cho VSV phát triển và tạo màng sinh học lên trên giá thể.. - Theo Đỗ Khánh Ngân (2012) giá thể xơ dừa vận hành với lưu lượng nạp ở giai đoạn tạo màng là 150 L/m 2 *ngày -1 và tỉ lệ hoàn lưu 50%, nồng độ DO sau xử lý là 2,89 mg/L còn khá cao cho thấy độ rỗng giá thể cao và khả năng thông khí tốt. - Khay chứa giá thể. - Ngăn chứa nước sau xử lý. - Khay chứa giá thể Ống phân phối. - khí cho giá thể. - Bể chứa nước thải. - Hình 2: Giá thể mùn cưa trước và sau khi tạo thích nghi. - Hình 3: Giá thể mụn dừa trước và sau khi tạo thích nghi a. - Vận hành cả hai mô hình với lưu lượng nạp 162 L/m 2 *ngày -1 , tỉ lệ hoàn lưu 50% và độ dày giá thể bố trí trên mô hình 3 cm. - Theo dõi quá trình tạo màng trên giá thể khi vận hành với lưu lượng nạp và tỉ lệ hoàn lưu này cho thấy giá thể bị khô nên tăng tỉ lệ hoàn lưu 100%. - Trường hợp 1: khi các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải trong thí nghiệm 1 đạt loại A theo QCVN 11:2008/BTNMT và QCVN 40:2008/BTNMT và nồng độ DO sau xử lý ≥ 2 mg/L, tiếp tục vận hành với lưu lượng lớn hơn kết hợp tăng độ dày giá thể để nâng cao công suất xử lý của mô hình. - DO còn cao chứng tỏ giá thể có độ rỗng cao và khả năng thông khí tốt.. - Trường hợp 2: khi các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải trong thí nghiệm 1 không đạt loại A theo QCVN 11:2008/BTNMT, QCVN 40:2008/BTNMT và DO ≥ 2 mg/L tiến hành bổ sung thêm độ dày giá thể hay điều chỉnh lưu lượng nạp hợp lý cho mô hình. - TN2: Tăng độ dày giá thể (nâng cao công suất xử lý). - TN2: Tăng độ dày giá thể (cải thiện hiệu quả xử lý). - TN3: điều chỉnh lưu lượng hoặc tăng độ dày giá thể Lấy mẫu phân tích. - 0,5 thích hợp cho xử lý sinh học (Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014).. - Nồng độ COD sau xử lý ở 6 ngày liên tục ổn định, dù giá trị COD trước xử lý biến động chứng tỏ quá trình hoạt động của VSV cũng như quá trình tạo màng vi sinh trên giá thể mụn dừa và mùn cưa là ổn định. - Hình 5: Sự biến động COD trong quá trình tạo màng của giá thể 3.3 Kết quả thí nghiệm 1. - Hình 6: Sự biến động COD ở thí nghiệm 1 của các giá thể Tiến hành thu mẫu vào lúc 7 giờ ngày. - Tổng chiều dày của 3 lớp giá thể của hai mô hình BLSHNG lúc thu mẫu là 9 cm, mỗi lớp có bề. - Sau thí nghiệm độ dày của lớp giá thể giảm đáng kể. - Đối với mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mụn dừa: khay 1 có độ dày giá thể là 2 cm, khay 2 có độ dày giá thể là 2,2 cm, khay 3 có độ dày giá thể là 2,5 cm. - Đối với mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mùn cưa: khay 1 có độ dày giá thể là 1,3 cm, khay 2 có độ dày giá thể là 1,7 cm, khay 3 có độ dày giá thể là 2 cm. - Sau xử lý. - pH: thông số pH của nước thải sau xử lý cao hơn trước xử lý - tăng từ 7,61 đến 7,84 đối với mô hình BLSHNG có giá thể là mùn cưa, tăng từ 7,61 đến 7,8 đối với mô hình BLSHNG có giá thể là mụn dừa nhưng vẫn nằm trong khoảng cho phép.. - DO: nồng độ DO trong nước thải sau xử lý cao hơn so với trước xử lý - tăng từ 1,4 mg/L lên 2,62 mg/L đối với mô hình giá thể mùn cưa, tăng từ 1,4 mg/L lên 3,13 mg/L đối với mô hình giá thể. - Trong quá trình thông khí tự nhiên do mô hình được để hở ngoài trời nên có lượng ô-xy trong không khí khuếch tán vào trong giá thể và trong nước thải sau khi đã được phân phối vào trong mô hình bể lọc sinh học nhỏ giọt. - Quá trình thông khí cưỡng bức được tiến hành bằng máy thổi khí, không khí được thổi vào giàn ống phân phối khí có dạng xương cá được lắp vào dưới lớp giá thể nên lượng ô-xy khuếch tán vào trong nước thải và giá thể làm cho DO sau xử lý tăng.. - BOD 5 : nồng độ BOD 5 sau xử lý giảm đáng kể, giảm từ 335 mg/L xuống 38,17 mg/L đối với mô hình BLSHNG có giá thể mùn cưa và từ 335 mg/L xuống 34,5 mg/L đối với mô hình BLSHNG có giá thể mụn dừa, tuy nhiên vẫn chưa đạt mức xả thải. - Đối với mô hình BLSHNG giá thể mùn cưa giảm từ 343,33 mg/L xuống 91,82 mg/L, mô hình BLSHNG có giá thể mụn dừa giảm từ 343,33 mg/L xuống 86,81 mg/L còn cao so với quy định xả thải. - Nguyên nhân là do một phần giá thể mịn và màng sinh học bị bong tróc rơi xuống ngăn thu nước làm hàm lượng SS sau xử lý còn cao.. - Đối với mô hình BLSHNG có giá thể là mùn cưa giảm từ 83,07 mg/L xuống 22,34 mg/L, mô hình BLSHNG có giá thể là mụn dừa giảm từ 83,07 mg/L xuống 20,86 mg/L. - Nguyên nhân do nước thải tiếp xúc với giá thể và trải qua quá trình lọc sinh học bởi màng vi sinh, ở đây VSV sử dụng ni-tơ làm nguồn dưỡng chất để sinh trưởng và phát triển làm giảm lượng ni-tơ trong nước thải. - Đối với mô hình BLSHNG có giá thể mùn cưa giảm từ 2,26 mg/L xuống 0,22 mg/L. - Đối với mô hình BLSHNG có giá thể mụn dừa giảm từ 2,26 mg/L xuống 0,16 mg/L. - Đối với mô hình BLSHNG giá thể mùn cưa giảm từ 33,67 mg/L xuống 15,05 mg/L, mô hình BLSHNG giá thể mụn dừa giảm từ 33,67 mg/L xuống 13,82 mg/L.. - Nguyên nhân này là do độ dày giá thể còn thấp nên thời gian nước thải tiếp xúc với giá thể thấp do đó VSV trong giá thể không có tiếp xúc lâu với nước thải để tiêu thụ lượng NH 4 + dẫn đến làm cho nước thải sau xử lý nồng độ NH 4 + còn cao.. - Đối với mô hình BLSHNG có giá thể là mùn cưa giảm từ 26,54 mg/L xuống 4,97 mg/L, mô hình BLSHNG có giá thể là mụn dừa giảm từ 26,54 mg/L xuống 4,62 mg/L. - Từ kết quả thí nghiệm 1 tiến hành tăng độ dày giá thể và tăng lưu lượng ở thí nghiệm 2 nhằm cải thiện hiệu quả xử lý và nâng cao công suất cho hệ thống đạt hiệu quả kinh tế. - Hình 7: Sự biến động COD ở thí nghiệm 2 của các loại giá thể Từ đó tiến hành lấy mẫu chính thức trong 3. - Tổng chiều dày của 3 lớp giá thể của mô hình BLSHNG với giá thể là mùn cưa lúc thu mẫu là 18 cm, trong đó giá thể mùn cưa ở khay thứ nhất có độ dày trung bình 7 cm, giá thể mùn cưa ở khay thứ hai có độ dày trung bình 6 cm, giá thể mùn cưa ở khay thứ 3 có độ dày trung bình 5 cm. - Tổng chiều dày của 3 lớp giá thể của mô hình BLSHNG với giá thể mụn dừa lúc đầu là 13 cm, trong đó giá thể mụn dừa ở khay thứ nhất có độ. - dày trung bình 5 cm, giá thể mụn dừa ở khay thứ hai có độ dày trung bình 4,5 cm, giá thể mụn dừa ở khay thứ ba có độ dày trung bình 3,5 cm. - Sau thí nghiệm độ dày của giá thể giảm. - Đối với mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mụn dừa: khay 1 có độ dày giá thể là 4,5 cm, khay 2 có độ dày giá thể là 4 cm, khay 3 có độ dày giá thể là 3,5 cm. - Đối với mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mùn cưa: khay 1 có độ dày giá thể là 6 cm, khay 2 có độ dày giá thể là 5 cm, khay 3 có độ dày giá thể là 4,5 cm. - Sau xử lý mụn dừa. - DO: nồng độ DO trong nước thải sau xử lý cao hơn trước xử lý. - Đối với mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mùn cưa nồng độ DO tăng từ 1,33 mg/L lên 2,19 mg/L, mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mụn dừa tăng lên 2,33 mg/L. - pH: giá trị pH của nước thải sau xử lý cao hơn trước xử lý - pH tăng từ 6,97 lên 7,06 đối với mô hình BLSHNG với giá thể mùn cưa và tăng từ 6,97 lên 7,17 đối với mô hình BLSHNG với giá thể mụn dừa.. - Đối với mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mùn cưa giảm từ 528 mg/L xuống còn 43 mg/L, mô hình. - BLSHNG sử dụng giá thể mụn dừa giảm còn 36,67 mg/L. - Đối với mô hình sử dụng giá thể mùn cưa giảm từ 314 mg/L xuống còn 55,33 mg/L đạt yêu cầu, mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mụn dừa giảm từ 314 mg/L xuống còn 49,33 mg/L chưa đạt yêu cầu. - Đối với mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mùn cưa giảm từ 81,7 mg/L xuống còn 11,36 mg/L, mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mụn dừa giảm từ 81,7 mg/L còn 12,46 mg/L. - Nguyên nhân là do độ dày giá thể đã được tăng lên làm cho quá trình lọc cơ học của giá thể tốt hơn và thời gian của nước thải tiếp xúc với vi sinh trong giá thể lâu hơn nên lượng ni-tơ được vi sinh vật và giá thể giữ lại dẫn đến làm giảm lượng ni-tơ tổng của nước thải sau xử lý.. - Đối với mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mùn cưa giảm từ 2,07 mg/L xuống còn 0,33 mg/L, mô hình sử dụng giá thể mụn dừa giảm còn 0,2 mg/L.. - Nguyên nhân là do trong giá thể hình thành những vùng thiếu khí do vậy có khử ni-trát diễn ra làm giảm lượng ni-trát đầu ra.. - nồng độ NH 4 + sau xử lý giảm đáng kể. - Đối với mô hình BLSNHG sử dụng giá thể mùn cưa giảm từ 37,5 mg/L xuống còn 8,91 mg/L đạt quy định xả thải. - Đối với mô hình giá thể mùn dừa giảm từ 37,5 mg/L xuống còn 10,79 mg/L chưa đạt quy định xả thải. - Nguyên nhân làm giảm nồng độ NH 4 + là do VSV trong giá thể sử dụng lượng NH 4 + để phục vụ cho hoạt động sinh trưởng và phát triển của chúng.. - Đối với mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mùn cưa giảm từ 20,27 mg/L xuống còn 2,81 mg/L, mô hình giá thể mụn dừa giảm từ 20,27 mg/L xuống còn 3,73 mg/L. - Kết quả vận hành thí nghiệm xử lý nước thải chế biến thủy sản bằng bể lọc sinh học nhỏ giọt với giá thể mụn dừa và giá thể mùn cưa cho thấy:. - Ở lưu lượng nạp 162 L/m 2 *ngày -1 , tỷ lệ hoàn lưu là 150% và với tổng chiều dày giá thể của cả hai mô hình BLSHNG lúc thu mẫu đều là 9 cm.. - Đối với mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mụn dừa nước thải sau xử lý có các chỉ tiêu pH, BOD 5 , ni-tơ tổng đạt loại A QCVN 11:2008/BTNMT;. - Đối với mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mùn cưa nước thải sau xử lý có các chỉ tiêu pH, ni-tơ tổng đạt loại A QCVN 11:2008/BTNMT;. - Ở lưu lượng 180 L/m 2 *ngày -1 , tỉ lệ hoàn lưu là 150% và tổng chiều dày của giá thể lúc thu mẫu đối với mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mụn dừa là 11 cm, mô hình sử dụng giá thể mùn cưa là 16 cm. - Nước thải sau xử lý của mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mụn dừa có các chỉ tiêu pH, ni-tơ tổng, SS, NH 4 + đạt loại A QCVN 11:2008/BTNMT. - Nước thải sau xử lý của mô hình BLSHNG sử dụng giá thể mùn cưa có các chỉ tiêu pH, ni-tơ tổng, NH 4 + đạt loại A QCVN 11:2008/BTNMT. - Giá thể sau xử lý có chứa nhiều dưỡng chất cần được tiếp tục đánh giá sử dụng làm nguồn phân bón hữu cơ.. - Nồng độ DO đầu ra lớn hơn 2 mg/L chứng tỏ mô hình có thể tăng độ dày giá thể để cải thiện hiệu quả xử lý hay tăng lưu lượng để nâng cao công suất xử lý của mô hình.. - Cần tiến hành vận hành mô hình BLSHNG với nhiều loại nước thải khác nhau để có thể đánh giá được khả năng xử lý của hai loại giá thể.. - Xử lý nước thải căn tin Khoa MT&TNTN bằng bể lọc sinh học nhỏ giọt với giá thể xơ dừa. - Kỹ thuật xử lý nước thải. - Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học. - Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải. - Nghiên cứu và đánh giá xử lý sinh học bằng giá thể xơ dừa và dây cước nhựa trong xử lý nước thải sinh hoạt