Luận án Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng phương pháp keo tụ điện hóa kết hợp lọc sinh học
Hiện nay cùng với sự phát triển của xã hội đời sống của nhân dân dần được
cải thiện và nhu cầu tiêu dùng ngày càng tăng, dẫn đến lượng rác thải sinh ra ngày
càng nhiều, đặc biệt là rác thải sinh hoạt (RTSH) tính trung bình mỗi năm tăng
khoảng 12% [1]. Lượng RTSH tăng dần theo thời gian dẫn đến lượng nước rỉ rác
(NRR) sinh ra ngày càng tăng. NRR sinh ra từ các bãi chôn lấp cũng như phát sinh
tại trạm trung chuyển có mức độ ô nhiễm cao với chỉ số COD lên đến 70000 mg/l
[2], chất rắn hòa tan tới 50000 mg/l, tổng chất rắn lơ lửng đến 2000 mg/l và hàm
lượng nitơ cao tới hơn 3000 mg/l, . NRR bốc mùi hôi nặng lan tỏa nhiều kilomet,
có thể ngấm xuyên qua mặt đất làm ô nhiễm nguồn nước ngầm và dễ dàng gây ô
nhiễm nguồn nước mặt. Do đó, ô nhiễm môi trường bởi NRR từ lâu đã là vấn đề
nan giải, được sự quan tâm đặc biệt trong công tác bảo vệ môi trường.
Mặc dù theo quy định mỗi bãi chôn lấp rác đều có hệ thống xử lý NRR
nhưng những phương pháp xử lý NRR đã và đang được áp dụng tại hầu hết các bãi
chôn lấp (BCL) ở nước ta vẫn còn bộc lộ rất nhiều nhược điểm như: chất lượng
nước sau xử lý thường không đạt tiêu chuẩn xả thải, đặc biệt là hai chỉ tiêu COD và
nitơ (QCVN25 :2009/BTNMT, cột B), hoặc xử lý được nhưng tiêu tốn nhiều hóa
chất, chi phí xử lý rất cao, khó vận hành hệ thống xử lý, . Nguyên nhân là do NRR
có thành phần rất phức tạp và thay đổi theo thời gian vận hành của BCL. Việc lựa
chọn các công nghệ xử lý chưa phù hợp đã dẫn đến nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn
môi trường thải ra sông, rạch vẫn còn rất hạn chế trong khi lượng NRR tại các bãi
chôn lấp thì tiếp tục tăng lên. Do đó, vấn đề tìm ra công nghệ thích hợp để có thể xử
lý hết lượng NRR phát sinh hàng ngày, cải tạo lại các hệ thống xử lý NRR đang
hoạt động và trang bị cho các bãi chôn lấp mới là nhu cầu hết sức bức thiết
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng phương pháp keo tụ điện hóa kết hợp lọc sinh học
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- LÊ CAO KHẢI NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ ĐIỆN HÓA KẾT HỢP LỌC SINH HỌC LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Hà Nội, 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- LÊ CAO KHẢI NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ ĐIỆN HÓA KẾT HỢP LỌC SINH HỌC Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 9.52.03.20 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. Trịnh Văn Tuyên 2. TS. Lê Thanh Sơn Hà Nội, 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận án “Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng phương pháp keo tụ điện phân kết hợp lọc sinh học” là do tôi thực hiện với sự hướng dẫn của PGS.TS. Trịnh Văn Tuyên và TS. Lê Thanh Sơn. Luận án không trùng lặp và sao chép với bất kỳ công trình khoa học nào khác. Các kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa được tác giả khác công bố. Hà Nội, ngày tháng năm 2019 NGHIÊN CỨU SINH Lê Cao Khải ii LỜI CẢM ƠN Bằng tấm lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Trịnh Văn Tuyên, TS. Lê Thanh Sơn (Viện Công nghệ môi trường – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã tận tình hướng dẫn và định hướng cho tôi những hướng nghiên cứu quan trọng trong suốt quá trình thực hiện luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn các tập thể: Học viện Khoa học và Công nghệ (GUST) – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VAST); Khoa Công nghệ môi trường – GUST; Viện Công nghệ môi trường (IET) – VAST; Hướng Công nghệ xử lý ô nhiễm và Phòng Hóa lý môi trường - IET đã hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Phan Đỗ Hùng đã hỗ trợ về mặt khoa học cho tôi trong quá trình làm nghiên cứu sinh tại Viện Công nghệ môi trường. NGHIÊN CỨU SINH Lê Cao Khải Lê Cao Khải iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................... 4 1.1. Tổng quan về nước rỉ rác .................................................................................. 4 1.1.1. Đặc điểm, thành phần của nước rỉ rác ......................................................... 4 1.1.2. Tác động của nước rỉ rác đến môi trường và con người ............................ 11 1.2. Tổng quan quá trình keo tụ điện hóa ............................................................... 12 1.2.1. Cơ chế của quá trình keo tụ điện hóa ........................................................ 12 1.2.2. Ưu và nhược điểm của phương pháp keo tụ điện hóa trong xử lý nước thải ........................................................................................................................... 15 1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ điện hóa ................................. 17 1.2.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng keo tụ điện hóa trong xử lý môi trường ........................................................................................................................... 24 1.3. Tổng quan về lọc sinh học ................................................................................. 29 1.3.1. Cơ chế của quá trình lọc sinh học ............................................................. 29 1.3.2. Cơ sở lí thuyết của các quá trình sinh học xử lý nitơ trong nước thải ........ 32 1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc sinh học ...................................... 35 1.3.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phương pháp lọc sinh học trong xử lý môi trường ................................................................................................................. 38 1.3.5. Kết hợp keo tụ điện hóa với các quá trình lọc sinh học trong xử lý môi trường ................................................................................................................ 40 1.4. Tổng quan về phương pháp xử lý nước rỉ rác .................................................. 41 1.4.1. Phương pháp keo tụ điện hóa xử lý nước rỉ rác ......................................... 43 1.4.2. Phương pháp sinh học xử lý nước rỉ rác .................................................... 45 1.4.3. Phương pháp oxi hóa nâng cao xử lý nước rỉ rác ...................................... 46 1.4.4. Kết hợp các phương pháp trong xử lý nước rỉ rác ..................................... 48 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..... 50 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 50 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................... 50 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 50 2.2.1. Phương pháp phân tích chất lượng nước thải ............................................ 51 iv 2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 51 2.2.2. Phương pháp thực nghiệm keo tụ điện hóa ............................................... 51 2.2.3. Phương pháp thực nghiệm lọc sinh học .................................................... 58 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................... 63 3.1. Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng keo tụ điện hóa ......................................... 63 3.1.1. Ảnh hưởng của mật độ dòng và thời gian điện phân đến hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu với điện cực sắt .................................................... 63 3.1.2. Ảnh hưởng pH đầu vào của nước rỉ rác đến hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu với điện cực sắt ................................................................................... 76 3.1.3. Ảnh hưởng của khoảng cách điện cực sắt đến hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu ................................................................................................... 83 3.1.4. So sánh hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu khi sử dụng điện cực sắt và nhôm ........................................................................................................ 89 3.2. Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng quá trình lọc sinh học ............................. 108 3.2.1. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu bằng quá trình BF ..................................................................................... 109 3.2.2. Ảnh hưởng của tải lượng đầu vào đến hiệu suất xử lý COD, amoni, nitrat, TSS và độ màu của quá trình lọc sinh học ........................................................ 118 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 127 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ............................................................................................................................ 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 130 PHỤ LỤC............................................................................................................ 148 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Các thành phần cân bằng nước trong bãi chôn lấp .................................... 5 Hình 1.2. Các phản ứng cơ bản trong hệ EC .......................................................... 13 Hình 1.3. Nồng độ của các sản phẩm thủy phân của Fe (II), Fe (III) và Al (III) .... 14 Hình 1.4. Sơ đồ E-pH của sắt và nhôm ở 25 ° C, 1 bar .......................................... 18 Hình 1.5. Đơn cực nối song song ........................................................................... 21 Hình 1.6. Đơn cực nối tiếp..................................................................................... 21 Hình 1.7. Lưỡng cực nối song song ....................................................................... 22 Hình 1.8. Giản đồ ảnh hưởng của pH và nhiệt độ đến cân bằng amoniac – amoni trong dung dịch ..................................................................................................... 43 Hình 2.1. Sơ đồ xử lý NRR bằng phương pháp EC kết hợp BF.............................. 51 Hình 2.2. Sơ đồ hệ EC trong phòng thí nghiệm...................................................... 52 Hình 2.3. Sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ dòng và thời gian điện phân đến hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu trong NRR ................ 55 Hình 2.4. Sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của pH đầu vào đến hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu trong NRR .......................................................... 56 Hình 2.5. Sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu trong NRR ....................................... 58 Hình 2.6. Sơ đồ hệ BF trong phòng thí nghiệm ...................................................... 59 Hình 2.7. Sơ đồ vận hành một chu kỳ trong hệ BF ................................................. 59 Hình 2.8. Sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian sục khí và tải lượng đầu vào đến hiệu suất xử lý COD, amoni, nitrat, TSS và độ màu trong NRR ......... 61 Hình 3.1. Ảnh hưởng của mật độ dòng và thời gian điện phân đến hiệu suất xử lý COD ...................................................................................................................... 66 Hình 3.2. Ảnh hưởng của mật độ dòng và thời gian điện phân đến hiệu suất xử lý amoni .................................................................................................................... 67 Hình 3.3. Ảnh hưởng của mật độ dòng và thời gian điện phân đến hiệu suất xử lý TSS ....................................................................................................................... 69 Hình 3.4. Ảnh hưởng của mật độ dòng và thời gian điện phân đến hiệu suất xử lý độ màu ....................................................................................................................... 71 Hình 3.5. Biểu đồ biến đổi pH của NRR trong quá trình EC theo thời gian ............ 72 vi Hình 3.6. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý COD ......................................... 76 Hình 3.7. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý amoni ........................................ 79 Hình 3.8. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý TSS ........................................... 80 Hình 3.9. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý độ màu ...................................... 81 Hình 3.10. Ảnh hưởng của khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý COD ........... 84 Hình 3.11. Ảnh hưởng của khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý amoni ......... 86 Hình 3.12. Ảnh hưởng của khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý TSS ............ 87 Hình 3.13. Ảnh hưởng của khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý độ màu ....... 88 Hình 3.14. Ảnh hưởng của thời gian điện phân với điện cực nhôm và sắt đến hiệu suất xử lý COD ...................................................................................................... 91 Hình 3.15. Ảnh hưởng của thời gian điện phân với điện cực nhôm và sắt đến hiệu suất xử lý amoni .................................................................................................... 92 Hình 3.16. Ảnh hưởng của thời gian điện phân với điện cực nhôm và sắt đến hiệu suất xử lý TSS ....................................................................................................... 93 Hình 3.17. Ảnh hưởng của thời gian điện phân với điện cực nhôm và sắt đến hiệu suất xử lý độ màu .................................................................................................. 94 Hình 3.18. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý COD với điện cực nhôm và sắt 97 Hình 3.19. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý amoni với điện cực nhôm và sắt .............................................................................................................................. 98 Hình 3.20. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý TSS với điện cực nhôm và sắt . 99 Hình 3.21. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý độ màu với điện cực nhôm và sắt ............................................................................................................................ 100 Hình 3.22. Ảnh hưởng của khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý COD giữa điện cực nhôm và sắt ................................................................................................... 102 Hình 3.23. Ảnh hưởng của khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý amoni với điện cực nhôm và sắt ................................................................................................... 103 Hình 3.24. Ảnh hưởng của khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý TSS với điện cực nhôm và sắt ................................................................................................... 104 Hình 3.25. Ảnh hưởng của khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý độ màu với điện cực nhôm và sắt ........................................................................................... 105 Hình 3.26. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý COD .................... 111 vii Hình 3.27. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý amoni .................. 112 Hình 3.28. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến nồng độ nitrat đầu ra .................... 115 Hình 3.29. Ảnh hưởng chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý TSS ............................ 116 Hình 3.30. Ảnh hưởng chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý độ màu ....................... 117 Hình 3.31. Ảnh hưởng của tải lượng đến hiệu suất xử lý COD ............................ 119 Hình 3.32. Ảnh hưởng của tải lượng đầu vào đến hiệu suất xử lý amoni .............. 120 Hình 3.33. Ảnh hưởng của tải lượng đến hiệu suất xử lý nitrat ............................ 121 Hình 3.34. Ảnh hưởng của tải lượng đến hiệu suất xử lý TSS .............................. 122 Hình 3.35. Ảnh hưởng của tải lượng đến hiệu suất xử lý độ màu ......................... 123 Hình 3.36. Hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu trong NRR bằng phương pháp EC kết hợp với BF ...................................................................................... 125 viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Đặc trưng của NRR theo độ tuổi bãi chôn lấp .......................................... 7 Bảng 1.2. Thành phần NRR ở các nước Châu Âu và Châu Mỹ ................................ 8 Bảng 1.3. Thành phần NRR ở các nước Châu Á ...................................................... 9 Bảng 1.4. Thành phần NRR Việt Nam ...... ... . 828.69 0.2072 219.50 73.51 10. 810.13 0.2025 203.80 74.84 11. 836.50 0.2091 201.27 75.94 12. 815.09 0.2038 189.86 76.71 13. 765.85 0.1915 175.43 77.09 14. 768.00 0.1920 172.89 77.49 15. 861.37 0.2153 216.34 74.88 16. 784.00 0.1960 190.73 75.67 17. 798.42 0.1996 197.36 75.28 18. 814.09 0.2035 193.75 76.20 19. 781.25 0.1953 196.75 74.82 20. 812.50 0.2031 191.00 76.49 21. 796.81 0.1992 185.86 76.67 22. 827.59 0.2069 207.34 74.95 23. 841.27 0.2103 215.08 74.43 24. 793.65 0.1984 182.59 76.99 25. 773.69 0.1934 180.96 76.61 Trung bình 807.91 0.2020 197.86 75.51 Sai số 19.15 0.0048 9.93 0.86 Cao nhất 861.37 0.2153 219.50 77.49 Thấp nhất 765.85 0.1915 170.52 73.51 176 Bảng 2.22B Kết quả thí nghiệm xử lý amoni, nitrat chế độ 6 (S/D = 15/105 phút; 5lít/ngày) Thời gian (ngày) Amoni vào (mg/l) Tải lượng amoni vào kg/m3/ngày Amoni ra (mg/l) HSXL amoni (%) Nitrat vào (mg/l) Nitrat ra (mg/l) Ghi chú 1. 451.09 0.1128 4.57 98.99 < 1.00 47.86 2. 443.27 0.1108 4.27 99.04 48.02 3. 423.65 0.1059 4.50 98.94 46.97 4. 467.21 0.1168 4.52 99.03 47.08 5. 436.54 0.1091 4.31 99.01 45.37 6. 445.97 0.1115 4.41 99.01 47.97 7. 437.52 0.1094 4.61 98.95 47.23 8. 451.23 0.1128 4.37 99.03 46.51 9. 459.53 0.1149 4.29 99.07 46.06 10. 448.19 0.1120 4.35 99.03 47.90 11. 426.49 0.1066 4.27 99.00 46.39 12. 455.94 0.1140 4.52 99.01 46.74 13. 459.32 0.1148 4.49 99.02 47.38 14. 455.65 0.1139 4.32 99.05 46.84 15. 455.35 0.1138 4.28 99.06 48.04 16. 465.21 0.1163 4.65 99.00 46.32 17. 438.91 0.1097 4.42 98.99 47.58 18. 452.83 0.1132 4.24 99.06 46.78 19. 436.71 0.1092 4.35 99.00 46.07 20. 450.11 0.1125 4.65 98.97 47.73 21. 439.43 0.1099 4.51 98.97 46.63 22. 453.58 0.1134 4.33 99.05 46.47 23. 438.02 0.1095 4.48 98.98 45.48 24. 440.22 0.1101 4.21 99.04 47.25 25. 447.28 0.1118 4.36 99.03 46.36 Trung bình 447.17 0.1118 4.40 99.01 46.92 Sai số 8.97 0.0022 0.11 0.03 0.63 Cao nhất 467.21 0.1168 4.65 99.07 48.02 Thấp nhất 423.65 0.1059 4.27 98.94 45.37 177 Bảng 2.23B Kết quả thí nghiệm xử lý TSS chế độ 6 (S/D = 15/105 phút; 5lít/ngày) Thời gian (ngày) TSS vào mg/l Tải lượng TSS vào kg/m3/ngày TSS ra (mg/l) HSXL TSS (%) Ghi chú 1. 501.25 0.1253 69.23 86.19 2. 505.28 0.1263 71.45 85.86 3. 516.90 0.1292 72.67 85.94 4. 511.32 0.1278 71.84 85.95 5. 548.20 0.1371 68.39 87.52 6. 516.87 0.1292 69.23 86.61 7. 515.91 0.1290 67.96 86.83 8. 512.75 0.1282 69.58 86.43 9. 508.21 0.1271 67.83 86.65 10. 515.33 0.1288 68.12 86.78 11. 520.98 0.1302 66.28 87.28 12. 517.35 0.1293 67.53 86.95 13. 518.72 0.1297 72.81 85.96 14. 519.23 0.1298 68.25 86.86 15. 529.71 0.1324 66.76 87.40 16. 518.96 0.1297 67.58 86.98 17. 498.32 0.1246 69.43 86.07 18. 521.79 0.1304 71.66 86.27 19. 512.73 0.1282 67.54 86.83 20. 487.26 0.1218 69.72 85.69 21. 471.42 0.1179 68.25 85.52 22. 526.71 0.1317 71.37 86.45 23. 515.68 0.1289 72.56 85.93 24. 541.23 0.1353 71.64 86.76 25. 509.72 0.1274 72.67 85.74 Trung bình 514.47 0.1286 69.61 86.46 Sai số 10.12 0.0025 1.78 0.48 Cao nhất 548.20 0.1371 72.81 87.52 Thấp nhất 471.42 0.1179 66.28 85.52 178 Bảng 2.24B Kết quả thí nghiệm xử lý độ màu chế độ 6 (S/D = 15/105 phút; 5lít/ngày) Thời gian (ngày) Độ màu vào (Pt-Co) Độ màu ra (Pt-Co) HSXL Độ màu (%) Ghi chú 1. 375.36 270.65 27.90 2. 371.42 268.52 27.70 3. 368.54 263.75 28.43 4. 370.51 267.45 27.82 5. 367.42 262.90 28.45 6. 369.75 266.98 27.79 7. 357.43 255.38 28.55 8. 368.11 262.09 28.80 9. 348.52 240.89 30.88 10. 371.16 265.54 28.46 11. 368.26 265.43 27.92 12. 361.13 259.95 28.02 13. 370.69 265.75 28.31 14. 371.23 265.48 28.49 15. 361.54 257.45 28.79 16. 378.92 277.18 26.85 17. 365.71 257.63 29.55 18. 375.43 265.86 29.19 19. 380.27 277.36 27.06 20. 377.54 269.96 28.49 21. 374.28 270.85 27.63 22. 357.39 252.92 29.23 23. 376.52 271.05 28.01 24. 371.29 270.08 27.26 25. 369.63 265.04 28.30 Trung bình 369.12 264.65 28.32 Sai số 5.37 5.51 0.60 Cao nhất 380.27 277.36 30.88 Thấp nhất 348.52 240.89 26.85 179 Bảng 2.25B Kết quả thí nghiệm xử lý COD chế độ 7 (S/D = 15/105 phút; 6lít/ngày) Thời gian (ngày) COD vào mg/l Tải lượng COD vào kg/m3/ngày COD ra (mg/l) HSXL COD (%) Ghi chú 1. 823.67 0.2471 221.13 73.15 2. 821.98 0.2466 221.86 73.01 3. 815.65 0.2447 200.71 75.39 4. 817.32 0.2452 201.92 75.29 5. 821.35 0.2464 220.02 73.21 6. 801.27 0.2404 200.74 74.95 7. 782.44 0.2347 197.06 74.81 8. 820.05 0.2460 209.37 74.47 9. 828.69 0.2486 202.45 75.57 10. 812.31 0.2437 203.80 74.91 11. 835.28 0.2506 216.58 74.07 12. 815.09 0.2445 201.34 75.30 13. 754.28 0.2263 179.52 76.20 14. 783.25 0.2350 197.43 74.79 15. 837.18 0.2512 230.15 72.51 16. 803.78 0.2411 201.54 74.93 17. 798.42 0.2395 195.27 75.54 18. 814.09 0.2442 207.34 74.53 19. 782.85 0.2349 193.55 75.28 20. 811.84 0.2436 202.74 75.03 21. 796.81 0.2390 206.38 74.10 22. 795.25 0.2386 197.64 75.15 23. 850.86 0.2553 227.95 73.21 24. 787.36 0.2362 199.76 74.63 25. 775.26 0.2326 192.35 75.19 Trung bình 807.45 0.2422 205.14 74.61 Sai số 17.68 0.0053 9.16 0.74 Cao nhất 850.86 0.2553 230.15 76.20 Thấp nhất 754.28 0.2263 179.52 72.51 180 Bảng 2.26B Kết quả thí nghiệm xử lý amoni, nitrat chế độ 7 (S/D = 15/105 phút; 6lít/ngày) Thời gian (ngày) Amoni vào (mg/l) Tải lượng amoni vào kg/m3/ngày Amoni ra (mg/l) HSXL amoni (%) Nitrat vào (mg/l) Nitrat ra (mg/l) Ghi chú 1. 457.32 0.1372 4.91 98.93 < 1.00 47.76 2. 451.28 0.1354 4.87 98.92 49.05 3. 445.76 0.1337 4.74 98.94 47.51 4. 454.36 0.1363 4.92 98.92 48.65 5. 447.36 0.1342 4.58 98.98 48.95 6. 473.25 0.1420 4.95 98.95 47.95 7. 455.83 0.1367 4.88 98.93 48.53 8. 443.75 0.1331 4.87 98.90 48.01 9. 449.24 0.1348 4.65 98.96 47.98 10. 453.71 0.1361 4.81 98.94 48.71 11. 450.35 0.1351 4.83 98.93 47.05 12. 448.37 0.1345 4.82 98.92 48.67 13. 446.53 0.1340 4.82 98.92 48.51 14. 451.22 0.1354 4.78 98.94 49.04 15. 465.39 0.1396 4.76 98.98 47.89 16. 471.05 0.1413 4.82 98.98 48.09 17. 446.81 0.1340 4.67 98.95 46.97 18. 471.35 0.1414 4.93 98.95 47.99 19. 447.13 0.1341 4.79 98.93 48.35 20. 445.11 0.1335 4.71 98.94 48.10 21. 448.53 0.1346 4.81 98.93 47.91 22. 450.71 0.1352 4.85 98.92 48.36 23. 458.35 0.1375 4.90 98.93 48.78 24. 443.79 0.1331 4.79 98.92 47.82 25. 446.42 0.1339 4.82 98.92 47.53 Trung bình 452.92 0.1359 4.81 98.94 48.17 Sai số 6.75 0.0022 0.07 0.02 0.46 Cao nhất 473.25 0.1420 4.95 98.98 49.05 Thấp nhất 443.75 0.1331 4.58 98.90 46.97 181 Bảng 2.27B Kết quả thí nghiệm xử lý TSS chế độ 7 (S/D = 15/105 phút; 6lít/ngày) Thời gian (ngày) TSS vào mg/l Tải lượng TSS vào kg/m3/ngày TSS ra (mg/l) HSXL TSS (%) Ghi chú 1. 501.43 0.1504 75.23 85.00 2. 496.15 0.1488 74.87 84.91 3. 504.28 0.1513 70.31 86.06 4. 508.12 0.1524 76.53 84.94 5. 527.11 0.1581 77.49 85.30 6. 507.37 0.1522 78.25 84.58 7. 505.18 0.1516 73.69 85.41 8. 504.35 0.1513 79.02 84.33 9. 507.88 0.1524 76.51 84.94 10. 515.34 0.1546 77.48 84.97 11. 517.36 0.1552 78.62 84.80 12. 535.79 0.1607 76.34 85.75 13. 511.65 0.1535 74.07 85.52 14. 503.19 0.1510 78.54 84.39 15. 525.75 0.1577 73.97 85.93 16. 515.72 0.1547 83.97 83.72 17. 507.43 0.1522 76.52 84.92 18. 535.26 0.1606 78.21 85.39 19. 551.32 0.1654 79.56 85.57 20. 480.34 0.1441 69.73 85.48 21. 501.87 0.1506 78.15 84.43 22. 508.16 0.1524 74.86 85.27 23. 510.86 0.1533 76.37 85.05 24. 496.25 0.1489 76.54 84.58 25. 500.63 0.1502 79.93 84.03 Trung bình 511.15 0.1533 76.59 85.01 Sai số 10.79 0.0032 2.14 0.45 Cao nhất 551.32 0.1654 83.97 86.06 Thấp nhất 480.34 0.1441 69.73 83.72 182 Bảng 2.28B Kết quả thí nghiệm xử lý độ màu chế độ 7 (S/D = 15/105 phút; 6lít/ngày) Thời gian (ngày) Độ màu vào (Pt-Co) Độ màu ra (Pt-Co) HSXL Độ màu (%) Ghi chú 1. 375.26 285.76 23.85 2. 367.83 277.85 24.46 3. 369.72 281.95 23.74 4. 365.81 276.32 24.46 5. 378.52 287.93 23.93 6. 377.85 289.89 23.28 7. 359.62 270.08 24.90 8. 371.27 284.35 23.41 9. 367.83 280.11 23.85 10. 356.78 272.58 23.60 11. 349.53 265.54 24.03 12. 375.68 283.07 24.65 13. 358.94 272.31 24.13 14. 371.23 282.76 23.83 15. 359.76 273.97 23.85 16. 364.84 277.34 23.98 17. 357.62 271.48 24.09 18. 353.17 267.36 24.30 19. 367.58 282.64 23.11 20. 368.94 283.81 23.07 21. 372.86 283.98 23.84 22. 381.69 288.73 24.35 23. 365.86 271.26 25.86 24. 362.73 277.45 23.51 25. 369.27 278.62 24.55 Trung bình 366.81 278.69 24.03 Sai số 6.42 5.66 0.44 Cao nhất 381.69 288.73 25.86 Thấp nhất 349.53 265.54 23.07 183 Bảng 2.29B Kết quả thí nghiệm xử lý COD chế độ 8 (S/D = 15/105 phút; 7lít/ngày) Thời gian (ngày) COD vào mg/l Tải lượng COD vào kg/m3/ngày COD ra (mg/l) HSXL COD (%) Ghi chú 1. 805.37 0.2819 209.45 73.99 2. 739.65 0.2589 182.90 75.27 3. 785.27 0.2748 204.72 73.93 4. 817.32 0.2861 225.76 72.38 5. 810.38 0.2836 224.85 72.25 6. 811.73 0.2841 212.35 73.84 7. 790.26 0.2766 216.34 72.62 8. 809.54 0.2833 208.57 74.24 9. 795.36 0.2784 203.71 74.39 10. 812.39 0.2843 212.74 73.81 11. 789.18 0.2762 201.98 74.41 12. 820.71 0.2872 214.94 73.81 13. 782.45 0.2739 209.75 73.19 14. 769.35 0.2693 199.56 74.06 15. 837.19 0.2930 218.52 73.90 16. 785.28 0.2748 211.07 73.12 17. 799.42 0.2798 201.26 74.82 18. 815.74 0.2855 208.97 74.38 19. 776.86 0.2719 198.34 74.47 20. 808.57 0.2830 211.78 73.81 21. 796.81 0.2789 205.89 74.16 22. 827.59 0.2897 217.54 73.71 23. 856.78 0.2999 245.17 71.38 24. 798.64 0.2795 212.85 73.35 25. 789.73 0.2764 198.73 74.84 Trung bình 801.26 0.2804 210.31 73.77 Sai số 17.45 0.0061 8.02 0.65 Cao nhất 856.78 0.2999 245.17 74.84 Thấp nhất 739.65 0.2589 182.90 71.38 184 Bảng 2.30B Kết quả thí nghiệm xử lý amoni, nitrat chế độ 8 (S/D = 15/105 phút; 7lít/ngày) Thời gian (ngày) Amoni vào (mg/l) Tải lượng amoni vào kg/m3/ngày Amoni ra (mg/l) HSXL amoni (%) Nitrat vào (mg/l) Nitrat ra (mg/l) Ghi chú 1. 448.86 0.1571 4.98 98.89 < 1.00 49.43 2. 446.84 0.1564 5.02 98.88 50.07 3. 465.23 0.1628 5.15 98.89 48.93 4. 447.73 0.1567 4.79 98.93 49.57 5. 445.87 0.1561 4.95 98.89 50.18 6. 447.32 0.1566 4.97 98.89 51.23 7. 452.71 0.1584 5.11 98.87 49.38 8. 447.91 0.1568 5.09 98.86 51.05 9. 448.32 0.1569 4.99 98.89 49.96 10. 436.72 0.1529 4.87 98.88 48.79 11. 447.95 0.1568 5.02 98.88 49.53 12. 444.81 0.1557 4.96 98.88 50.08 13. 447.21 0.1565 5.07 98.87 49.67 14. 449.17 0.1572 4.96 98.90 48.55 15. 446.38 0.1562 5.04 98.87 47.96 16. 448.93 0.1571 4.99 98.89 48.91 17. 441.95 0.1547 4.86 98.90 49.50 18. 450.14 0.1575 4.90 98.91 50.13 19. 443.27 0.1551 4.98 98.88 49.11 20. 442.18 0.1548 5.02 98.86 47.32 21. 444.53 0.1556 5.06 98.86 48.53 22. 446.67 0.1563 5.02 98.88 49.90 23. 453.76 0.1588 4.97 98.90 50.26 24. 445.75 0.1560 5.06 98.86 49.73 25. 451.38 0.1580 5.04 98.88 51.08 Trung bình 447.66 0.1567 4.99 98.88 49.55 Sai số 3.21 0.0011 0.06 0.01 0.70 Cao nhất 465.23 0.1628 5.15 98.93 51.23 Thấp nhất 436.72 0.1529 4.79 98.86 47.32 185 Bảng 2.31B Kết quả thí nghiệm xử lý TSS chế độ 8 (S/D = 15/105 phút; 7lít/ngày) Thời gian (ngày) TSS vào mg/l Tải lượng TSS vào kg/m3/ngày TSS ra (mg/l) HSXL TSS (%) Ghi chú 1. 505.11 0.1768 83.78 83.41 2. 501.34 0.1755 85.13 83.02 3. 508.24 0.1779 82.74 83.72 4. 535.47 0.1874 88.35 83.50 5. 528.13 0.1848 87.96 83.35 6. 508.61 0.1780 88.56 82.59 7. 507.38 0.1776 84.32 83.38 8. 505.03 0.1768 82.91 83.58 9. 508.91 0.1781 81.73 83.94 10. 512.70 0.1794 79.82 84.43 11. 517.48 0.1811 76.14 85.29 12. 506.73 0.1774 88.36 82.56 13. 512.49 0.1794 87.54 82.92 14. 502.77 0.1760 84.69 83.16 15. 525.65 0.1840 85.11 83.81 16. 514.93 0.1802 84.32 83.62 17. 505.28 0.1768 87.45 82.69 18. 508.67 0.1780 86.77 82.94 19. 507.43 0.1776 83.91 83.46 20. 557.22 0.1950 89.75 83.89 21. 512.86 0.1795 82.37 83.94 22. 516.64 0.1808 88.92 82.79 23. 497.58 0.1742 85.36 82.84 24. 482.91 0.1690 86.89 82.01 25. 502.45 0.1759 87.63 82.56 Trung bình 511.68 0.1791 85.22 83.34 Sai số 9.34 0.0033 2.47 0.53 Cao nhất 557.22 0.1950 89.75 85.29 Thấp nhất 480.34 0.1690 76.14 82.01 186 Bảng 2.32B Kết quả thí nghiệm xử lý độ màu chế độ 8 (S/D = 15/105 phút; 7lít/ngày) Thời gian (ngày) Độ màu vào (Pt-Co) Độ màu ra (Pt-Co) HSXL Độ màu (%) Ghi chú 1. 368.54 305.07 17.22 2. 356.74 297.05 16.73 3. 359.86 297.65 17.29 4. 370.84 309.81 16.46 5. 369.69 308.25 16.62 6. 379.57 313.06 17.52 7. 368.95 307.48 16.66 8. 371.53 311.83 16.07 9. 371.65 309.26 16.79 10. 365.38 312.41 14.50 11. 367.32 301.84 17.83 12. 356.83 295.04 17.32 13. 376.42 317.26 15.72 14. 369.69 311.20 15.82 15. 372.64 316.45 15.08 16. 361.57 294.56 18.53 17. 368.19 304.63 17.26 18. 359.63 296.57 17.53 19. 372.51 315.16 15.40 20. 379.85 317.35 16.45 21. 375.86 314.23 16.40 22. 351.27 285.71 18.66 23. 362.35 300.68 17.02 24. 365.79 305.11 16.59 25. 358.94 301.53 15.99 Trung bình 367.26 305.97 16.70 Sai số 5.94 6.89 0.75 Cao nhất 379.85 317.35 18.66 Thấp nhất 351.27 285.71 14.50 187 Phụ lục 3. Các hình ảnh thiết bị và quá trình thí nghiệm a. Bể EC b. Nguồn điện một chiều c. Bản điện cực bằng sắt d. Bản điện cực bằng nhôm Hình 3.1B. Hình ảnh một số thiết bị dùng trong nghiên cứu EC 188 a. Hệ BF + Đệm sinh học trước thí nghiệm b. Hệ BF + Đệm sinh học sau khi thí nghiệm được 3 tháng c. Hệ BF khi đang hoạt động d. Hệ thống điều khiển hệ BF Hình 3.2B. Hình ảnh một số thiết bị và quá trình thí nghiệm nghiên cứu BF 189 a. Trước thí nghiệm b. Sau 10 phút thí nghiệm c. Sau 20 phút thí nghiệm d. Sau 40 phút thí nghiệm e. Sau 60 phút thí nghiệm Hình 3.3B. Hình ảnh thí nghiệm quá trình EC với điện cực sắt 190 a. Trước thí nghiệm b. Sau 10 phút thí nghiệm c. Sau 20 phút thí nghiệm d. Sau 40 phút thí nghiệm e. Sau 60 phút thí nghiệm Hình 3.4B. Hình ảnh thí nghiệm quá trình EC với điện cực nhôm 191 a. Trước thí nghiệm b. Sau 10 phút thí nghiệm c. Sau 20 phút thí nghiệm d. Sau 40 phút thí nghiệm e. Sau 60 phút thí nghiệm Hình 3.5B. Hình ảnh thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý của quá trình EC với điện cực nhôm 192 a. Trước thí nghiệm b. Sau 10 phút thí nghiệm c. Sau 20 phút thí nghiệm Hình 3.6B. Hình ảnh thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý của quá trình EC với điện cực sắt Hình 3.7B. Hình ảnh nước rỉ rác sau thí nghiệm EC với thời gian điện phân 10, 20, 30, 40, 60 phút (đã để lắng 60 phút) 193 Hình 3.8B. Hình ảnh phân tích mẫu thí nghiệm
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_xu_ly_nuoc_ri_rac_bang_phuong_phap_keo_tu.pdf