Xử lý sơ cấp nước thải chế biến cá tra bằng phương pháp keo tụ

- XỬ LÝ SƠ CẤP NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN CÁ TRA BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ Lê Hoàng Việt 1 , Nguyễn Võ Châu Ngân 1 , Nguyễn Văn Ngâm 1 và Trịnh Dương Sơn Tùng 1.
- Keo tụ, nước thải chế biến cá tra, thí nghiệm Jartest.
- Nghiên cứu “Xử lý sơ cấp nước thải chế biến ca ́ tra bằng phương pháp keo tụ” thực hiện trên bộ thí nghiệm Jartest để lựa chọn loại chất keo tụ, xác định liều lượng chất keo tụ và trợ keo tụ (polymer) thích hợp cho quá trình keo tụ nước thải chế biến cá tra.
- Các kết quả thí nghiệm cho thấy trong 3 chất keo tụ gồm phèn nhôm Al 2 SO 4 .18H 2 O, phèn sắt FeCl 3 .6H 2 O và poly-aluminium chloride Al 2 (OH) 3 .Cl 3 (PAC) thì PAC là chất keo tụ khả thi nhâ ́ t về mặt kỹ thuật.
- Khi kết hợp 500 mg/L PAC với 2 mg/L cationspecfloc C- 1492 HMW [(C 3 H 5 ON) n hiệu suất loại bo ̉ SS va ̀ COD tăng đa ́ ng kể.
- Trong một hệ thống xử lý nước thải, bể lắng sơ cấp thường được sử dụng để loa ̣i bỏ chất rắn lơ lửng và các chất rắn nổi.
- Hiện tại, trên thị trường có nhiều loại chất keo tụ như phèn nhôm Al 2 (SO 4 ) 3 .18H 2 O.
- Hiệu suất của quá trình keo tụ phụ thuộc vào pH, liều lươ ̣ng chất keo tu ̣ (Lê Hoàng Việt &.
- Nghiên cứu “Xử lý sơ cấp nước thải chế biến cá.
- tra bằng phương pháp keo tụ” được tiến hành nhằm xác định loa ̣i và liều lượng chất keo tu ̣ thı́ch hợp cho công đoạn xử lý sơ cấp bằng bể keo tụ tạo bông và lắng, giảm thiểu các chất ô nhiễm hữu cơ đảm bảo nước thải đủ đạt yêu cầu xử lý cho công đoạn sinh học tiếp theo..
- Đối tượng thí nghiệm là nước thải lấy từ hố thu gom của công đoạn chế biến cá tra phi-lê ở Công ty Cổ phần Thủy sản Mekong, Lô 24, Khu Công nghiệp Trà Nóc I, Quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ.
- 2.2 Hóa chất thí nghiệm.
- ta ̣o bông trong các hệ thống xử lý nước thải..
- Hệ thống khuấy trộn (motor và cánh khuấy): gồm 6 cánh khuấy có thể điều chỉnh được vận tốc khuấy từ 10 - 300 vòng/phút và bô ̣ phâ ̣n đi ̣nh thời gian khuấy..
- 2.3.2 Mô hı ̀ nh bể keo tu - lắng.
- Mô hı̀nh được chế ta ̣o bằng kı́nh gồm 3 ngăn khuấy (để keo tu.
- và mô ̣t ngăn lắng.
- Vâ ̣n tốc khuấy trong 3 ngăn giảm dần từ ngăn thứ nhất đến ngăn thứ ba với các vâ ̣n tốc khuấy lần lượt là 150 vòng/phút, 80 vòng/phút và 40 vòng/phút chọn theo ASTM (1995).
- Trong quá trı̀nh tiến hành thı́ nghiê ̣m sẽ điều chı̉nh và cung cấp nước ở mô ̣t lưu lượng ổn đi ̣nh bằng bı̀nh Ma-ri-ốt sao cho thời gian lưu ở 3 ngăn khuấy lần lươ ̣t là 1,5 phút, 13 phút và 13 phút, thời.
- Đây là thí nghiệm Jartest thực hiện cho 3 loại chất keo tụ đã nêu với các liều lượng khác nhau..
- Liều lươ ̣ng chất keo tụ sử du ̣ng trong thı́ nghiê ̣m ở.
- nghiệm thực hiện 3 lần lặp lại, nước thải sau keo tu ̣ đươ ̣c đo đô ̣ đu ̣c và pH để xác đi ̣nh khoảng liều lượng chất keo tụ cho hiê ̣u quả loa ̣i bỏ SS cao (thông qua sự giảm của giá trị đô ̣ đu ̣c) của 3 loại chất keo tụ.
- Hı̀nh 1: Sơ đồ mô hı̀nh bể keo tu ̣ ta ̣o bông kết hợp lắng trong thı́ nghiê ̣m 2.4.2 Thí nghiệm chọn liều lượng chất keo tụ.
- Thí nghiệm này nhằm cho ̣n ra 02 loa ̣i chất keo tu ̣ và liều lượng cho hiê ̣u suất loa ̣i SS cao nhất.
- Các chı̉ tiêu theo dõi của thı́ nghiê ̣m này là SS, COD và pH..
- 2.4.3 Thí nghiệm xác định kha ̉ năng kết hợp chất keo tụ với polymer.
- Tiếp tục tiến hành thí nghiệm Jartest xác định khả năng kết hợp chất keo tụ với polymer để tăng hiê ̣u suất của quá trı̀nh keo tu.
- Liều lượng polymer trong thı́ nghiê ̣m này được cố đi ̣nh ở mức 0,5 mg/L.
- Liều lươ ̣ng chất keo tu ̣ sử du ̣ng xung quanh liều lươ ̣ng 500 mg/L đươ ̣c cho ̣n từ thı́ nghiê ̣m 2.4.2..
- 2.4.4 Thí nghiệm xác định liều lượng polymer thích hợp cho quá trình keo tụ.
- Sau khi xác đi ̣nh được khả năng kết hợp giữa chất keo tu ̣ và polymer và liều lượng chất keo tu ̣ thích hợp để kết hợp với polymer ở thı́ nghiê ̣m 2.4.3.
- tiếp tục tiến hành thí nghiệm Jartest ở liều lươ ̣ng chất keo tu ̣ này kết hợp với liều lượng polymer thay đổi và tăng dần mỗi mức 0,5 mg/L (Viện Công nghệ Sinh học và Môi trường, 2012) để cho ̣n ra liều lươ ̣ng polymer thı́ch hợp..
- nh bể keo tu.
- không sử du ̣ng hóa chất keo tu.
- Khi mô hı̀nh đã.
- hoa ̣t đô ̣ng ổn định cứ sau mô ̣t giờ tiến hành thu mẫu và thu 3 lần trong ngày ở mô ̣t chế đô ̣ vâ ̣n hành.
- Mẫu thu hàng ngày được tổ hợp la ̣i và phân tı́ch các chı̉ tiêu pH, độ đục, SS, BOD, COD, TKN và TP.
- 3.1 Đặc điểm nước thải chế biến cá tra Nước thải được lấy tại hố thu gom sau song chắn rác của hệ thống xử lý nước thải để phân tı́ch các chı̉ tiêu ô nhiễm có ảnh hưởng đến quá trı̀nh keo tu.
- Nước thải lấy về PTN được tiến hành phân tích ngay để đảm bảo tính chính xác của kết quả phân tích..
- Bảng 1: Thành phần, đặc điểm nước thải sản xuất cá tra.
- pH của nước thải là yếu tố quan trọng, ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình keo tụ vì mỗi loại chất keo tụ có khoảng pH hoạt động riêng.
- Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải cao, nếu chı̉ lắng cơ ho ̣c thı̀ hiệu suất loại bỏ SS khoảng 40 - 70% (Metcalf &.
- Eddy, 1991), như vậy hàm lượng SS đầu ra vẫn còn cao chưa đủ điều kiê ̣n để đưa vào các bể xử lý sinh ho ̣c phı́a sau, thêm vào đó nồng đô ̣ BOD và COD cao dẫn đến chi phı́ vâ ̣n hành các bể xử lý sinh ho ̣c (nhất là loa ̣i bể hiếu khı́) cao.
- Vì vậy, cần có giải pháp để làm tăng hiê ̣u suất loa ̣i bỏ SS, BOD 5 , COD, và keo tụ là mô ̣t trong những giải pháp có thể áp du ̣ng..
- Tỷ lệ BOD 5 :N:P thỏa nhu cầu dưỡng chất cho vi sinh vâ ̣t ở các bể xử lý sinh học, nhưng lươ ̣ng N và P còn thừa khá cao so với nhu cầu sẽ cần có các qui trı̀nh loa ̣i bỏ dưỡng chất.
- Biện pháp keo tụ tạo bông giúp tăng hiê ̣u suất loại bỏ N và P giúp giảm chi phí cho giai đoạn xử lý dưỡng chất..
- Độ kiềm tham gia vào quá trình tạo thành Al(OH) 3 và Fe(OH) 3 , từ đó ảnh hưởng đến hiệu quả keo tụ.
- Khi tăng liều lượng chất keo tụ thì độ đục của nước thải giảm và khi tăng quá mức liều lượng thích hợp của từng loại chất keo tụ thì độ đục tăng trở lại do hạt keo trong nước tái ổn định trở lại (Hình 2).
- liều lượng PAC là 500 mg/L.
- Như vậy, liều lượng chất keo tu ̣ được cho ̣n để tiến hành thı́ nghiê ̣m sau sẽ nằm xung quanh các liều lượng trên..
- Hình 2: Độ đục của nước thải sau khi keo tụ với các liều lượng phèn khác nhau Nước thải đầu vào có pH vào dao động ở giá trị.
- 7,01 thích hợp cho quá trình keo tụ của cả 3 loại chất keo tụ, sau khi keo tụ pH giảm là do các ion kim loa ̣i trong phèn ta ̣o thành các hydroxide kết tủa, để la ̣i trong nước các gốc a-xı́t trong phèn..
- Hı̀nh 3 cho thấy khi tăng liều lượng chất keo tu ̣ thı̀.
- pH của nước thải sẽ giảm và đô ̣ su ̣t giảm pH của phèn sắt ma ̣nh hơn của phèn nhôm và PAC.
- Tuy nhiên, ở các liều lượng đã cho ̣n thı̀ pH nước thải vẫn còn ≥ 6,5 vẫn đủ điều kiê ̣n để đưa vào bể xử.
- 3.3 Kết quả thí nghiệm xác đi ̣nh liều lượng chất keo tụ.
- Thí nghiệm này sử dụng liều lượng chất keo tụ xung quanh liều lươ ̣ng cho độ đục thấp nhất ở thí nghiệm trước mg/L đối với phèn nhôm.
- Hình 3: pH của nước thải sau khi keo tụ với các liều lượng phèn khác nhau 05.
- Liều lượng (mg/L).
- Bảng 2: Giá trị các thông số theo dõi trước và sau khi keo tu ̣ ở các liều lượng keo tụ khác nhau.
- Nồng đô ̣ SS còn la ̣i sau khi keo tu ̣ ở.
- liều lươ ̣ng thı́ch hợp của 03 loa ̣i phèn vẫn còn cao hơn mức thı́ch hợp để đưa vào bể bùn hoa ̣t tı́nh (theo Metcalf &.
- Eddy nồng đô ̣ SS đưa vào bể bùn hoa ̣t tı́nh nên <.
- pH của nước thải sau khi keo tu ̣ bằng phèn sắt hay PAC ở liều lượng thı́ch hợp là 500 mg/L đều cao hơn 6,5.
- trong khi đó pH của nước thải sau khi keo tu ̣ bằng phèn nhôm ở liều lượng thı́ch hợp là.
- trong nước thải sau keo tu ̣ cũng thấp nhất ở các liều lươ ̣ng kể trên.
- Tı́nh về hiê ̣u suất loa ̣i bỏ COD, phèn sắt cho hiê ̣u suất cao nhất kế đến là PAC và cuối cùng là phèn nhôm..
- 3.4 Thí nghiệm xác đi ̣nh khả năng kết hợp chất keo tụ với polymer.
- Mu ̣c tiêu của thı́ nghiê ̣m này nhằm xác đi ̣nh viê ̣c sử du ̣ng polymer có làm tăng hiê ̣u suất keo tu ̣ hay không, và khi kết hợp như vâ ̣y có thể là giảm liều lươ ̣ng chất keo tụ để giảm chi phı́ hay không..
- Do đó, thı́ nghiê ̣m này sử du ̣ng polymer ở liều lươ ̣ng cố đi ̣nh là 0,5 mg/L và liều lượng phèn sắt và PAC xung quanh 500 mg/L (liều lượng cho ̣n ra từ thı́ nghiê ̣m trước), trong đó có 01 nghiê ̣m thức đối chứng chı̉ sử du ̣ng phèn sắt và PAC ở liều lươ ̣ng 500 mg/L không bổ sung polymer..
- Hình 4: SS và COD của nước thải sau khi keo tụ với phèn sắt hay PAC có bổ sung polymer Chú ý.
- Liều lượng (mg/L) Phèn sắt PAC.
- Đối với phèn sắt: các liều lượng từ 500 mg/L trở xuống kết hợp với 0,5 mg/L polymer đều cho hiê ̣u suất loa ̣i bỏ SS và COD cao hơn chı̉ sử du ̣ng phèn sắt ở liều lượng 500 mg/L.
- Hiê ̣u suất loa ̣i bỏ SS và COD có khuynh hướng tốt ở liều lượng 450 mg/L phèn sắt kết hợp với 0,5 mg/L polymer, với SS còn la ̣i la mg/L và COD còn la ̣i la mg/L..
- Khi kết hơ ̣p PAC và polymer cũng cho kết quả.
- tương tự nhưng hiê ̣u suất loa ̣i SS và COD có khuynh hướng tốt ở liều lượng 500 mg/L PAC kết hợp với 0,5 mg/L polymer, với SS còn lại là 202 ± 2 mg/L và COD còn lại la mg/L..
- Như vâ ̣y, viê ̣c bổ sung polymer để tăng hiê ̣u suất keo tu ̣ là giải pháp khả thi và khi có bổ sung polymer thı̀ có thể bớt liều lượng phèn sắt 50 mg/L..
- 3.5 Thí nghiệm chọn liều lượng polymer thích hợp.
- Kết quả đo đạc cho thấy khi tăng liều lượng polymer thì pH của nước thải giảm và pH của nước thải sau xử lý ở các mức liều lượng khác nhau đều cao hơn 6,5 nên nước thải vẫn thích hợp cho công đoạn xử lý sinh học tiếp theo..
- Nồng độ SS, COD còn lại trong cả hai trường hợp đều đủ điều kiện để đưa vào bể xử lý sinh học ở công đoạn tiếp theo..
- Hình 5: pH của nước thải sau khi keo tụ bằng phèn sắt hay PAC kết hợp với polymer Chú ý.
- Hình 6: SS của nước thải sau khi keo tụ bằng phèn sắt hay PAC kết hợp với polymer Chú ý.
- Hình 7: COD của nước thải sau khi keo tụ bằng phèn sắt hay PAC kết hợp với polymer Chú ý.
- 3.6 Kết quả thı́ nghiê ̣m trên mô hı̀nh Điều kiê ̣n lắng trong các thı́ nghiê ̣m Jartest là.
- Do đó, thı́ nghiê ̣m được tiến hành trên.
- mô hı̀nh bể keo tu ̣ kết hợp lắng có dòng chảy liên tu ̣c để kiểm chứng la ̣i kết quả và so sánh sự khác biê ̣t của viê ̣c có sử du ̣ng hóa chất (PAC + polymer) và không sử du ̣ng hóa chất..
- Bảng 3: Nồng đô ̣ chất ô nhiễm trước và sau khi keo tu.
- Các kết quả thı́ nghiê ̣m cho thấy viê ̣c sử du ̣ng hóa chất keo tu ̣ đã làm tăng đáng kể hiê ̣u suất của quá trı̀nh lắng.
- Ngoài SS và chất hữu cơ, các chất ô nhiễm khác như ni-tơ và phốt- pho cũng giảm ma ̣nh giúp cho viê ̣c xử lý các chất này đỡ tốn kém hơn nhiều.
- Nước thải sau keo tu ̣ đa ̣t các điều kiê ̣n về pH, SS, tı̉ lê ̣ BOD 5 /COD, tı̉ lê ̣ BOD 5 :N:P để đưa vào bể xử lý sinh ho ̣c..
- Keo tu ̣ nước thải chế biến thủy sản bằng phèn sắt FeCl 3 .6H 2 O và PAC Al 2 (OH) 3 .Cl 3 là biê ̣n pháp khả thi giúp nâng cao hiê ̣u suất loa ̣i bỏ chất ô nhiễm ở giai đoa ̣n xử lý sơ cấp, nước thải sau keo tụ đạt yêu cầu cho công đoạn xử lý sinh học tiếp theo..
- Để đa ̣t hiê ̣u quả về mă ̣t kinh tế và kỹ thuâ ̣t nên cho ̣n PAC làm chất keo tu.
- Nên thực hiện nghiên cứu xử lý nước thải chế biến cá tra bằng phương pháp sinh học với nước thải đầu vào là nước thải đầu ra của bể keo tụ - lắng..
- Nghiên cứu thêm khả năng áp du ̣ng biê ̣n pháp keo tụ - lắng đối với những loại nước thải khác có.
- chứa nhiều chất rắn lơ lửng và có nồng đô ̣ chất hữu cơ cao..
- Xử lý nước thải công nghiệp và đô thị.
- Giáo trình Kỹ thuật xử lý Nước thải.
- Tài liệu kỹ thuật Hướng dẫn đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý nước thải và giới thiệu một số công nghệ xử lý nước thải đối với ngành Chế biến thủy sản - Dệt may - Giấy và bột giấy.
- Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải.
- Đề xuất các giải pháp kỹ thuật xử lý nước thải dệt nhuộm tại công ty Global Dyeing và Samil Vinal thuộc Khu công nghiệp Long Thành tỉnh Đồng Nai