hoaxuongrong_1198
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Đường ống dẫn khí
Đường ống dẫn nước thải
Sơ đồ 2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phương án 2
Mô tả quy trình xử lý:
Nước thải được tập trung vào bể tập trung sau được đưa qua túi nhựa PE và hầm ủ kỵ khí. Tại đây quá trình methane hoá xẩy ra song song với quá trình khử COD và BOD. Nước thải sau khi qua bể kỵ khí được tiếp tục đưa qua bể lắng. Tại đây một phần cặn sẽ được giữ lại. Nước thải tiếp tục đi qua tháp lọc kỵ khí với các giá thể là các hạt mose. Lượng cặn còn lại trong nước thải sẽ được giữ lại hầu hết trong tháp lọc này. Sau đó nước thải lại tiếp tục được đưa qua hồ thuỷ sinh vật với các loài thuỷ sinh vật như : lục bình, rong đuôi chó, sen, rau muống. Hiệu quả xử lý trong hồ thuỷ sinh vật là khá cao, nước thải sau khi qua hồ thuỷ sinh đạt tiêu chuẩn xa thải ra nguồn tiếp nhận.
CHƯƠNG V. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
V.1. Kết Luận
Thí nghiệm đã chứng minh khả năng oxy hoá ammonium của chủng vi khuẩn nitrate hoá và anammox trong từng điều kiện môi trường cụ thể.
Trong quá trình thí nghiệm ở các điều kiện khác nhau có rất ít khí nitơ được sinh ra do quá trình chuyển hoá nitrite thành nitrate nhiều hơn.
Thí nghiệm đã chứng minh sự hiện diện của chủng vi khuẩn nitrate hoá và nhóm vi khuẩn kỵ khí anammox.
Xác định được hiệu quả xử lý nồng độ ammonium và nitrite trên môi trường nước thải chăn nuôi heo. Từ đó đề xuất các công nghệ xử lý khác có hiêu quả cao hơn.
V.2.Kiến Nghị
Tuy nhiên, vì thời gian có hạn nên quá trình nghiên cứu chỉ nghiên cứu đối với môi trường nước thải chăn nuôi heo. Vì vậy cần nghiên cứu thực nghiệm trên nhiều môi trường khác nhau như: nước thải cao su, nước thải thuỷ sản, nước thải từ bãi rác … để từ đó tìm ra các điều kiện tối ưu nhất cho chủng loại vi sinh anammox và chủng vi sinh nitrate hoá phát triển
1. Đặt Vấn Đề
Trong các ngành công nghiệp, trong đó có ngành chăn nuôi hàng năm tiêu thụ một lượng nước rất lớn. Từ đó thải ra một lượng nước thải rất lớn có nồng độ ammonium khá cao. Việc xả bỏ N - ammonium vào môi trường là một trong những nguyên nhân chính gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, dẫn đến ô nhiễm và mất cân bằng sinh thái. Vì vậy việc nghiên cứu ứng dụng các quá trình khử ammonium trong các loại nước thải giàu nitơ mang một ý nghĩa thực tiễn cao.
Ơ nước ta, công tác xử lý nước thải thường chỉ chú trọng đến việc loại bỏ COD, BOD mà chưa quan tâm đúng mức đối với chỉ tiêu ô nhiễm ammonium. Tại TP. Hồ Chí Minh chỉ có một số ít các cơ sở, xí nghiệp chăn nuôi có trang bị hệ thống xử lý nước thải và hầu hết là thải bỏ ra các kênh rạch, sông suối...
Khám phá các loại vi sinh vật mới nhằm tìm ra các phương pháp mới để khử ammonium trong nước thải từ lâu đã được nghiên cứu trên thế giới. Ứng dụng quá trình Nitrification –Anammox để xử lý nước thải công nghiệp đang là đề tài hấp dẫn các nhà sinh vật học và môi trường học. Ở Việt Nam, ngành công nghệ môi trường tuy vẫn còn non trẻ, nhưng với sự quan tâm đặc biệt của nhà nước nên trong những năm gần đây đã có những tiến bộ đáng kể trong công tác nghiên cứu và ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào công nghệ xử lý nước thải bảo vệ môi trường.
Chính vì những lý do trên mà việc nghiên cứu ứng dụng quá trình Nitrification – Anammox, là quá trình khử ammonium bằng vi sinh vật hiếu khí- kỵ khí trong nước thải ngành chăn nuôi để cho sản phẩm cuối cùng là khí nitơ, một loại khí được xem như vô hại đối với môi trường, sẽ mở ra một hướng đi mới không những mang ý nghĩa về mặt khoa học, hơn thế nữa nó còn phù hợp với quan điểm phát triển bền vững hiện nay, đó là tăng trưởng kinh tế phải đi đôi với bảo vệ môi trường.
2. Mục Tiêu Nghiên Cứu
Nghiên cứu quá trình chuyển đổi ammonium trong nước thải chăn nuôi heo bằng việc ứng dụng quá trình Nitrification và Anammox (Anaerobic Ammonium Oxidation)
3. Nội Dung Nghiên Cứu
Khảo sát thành phần và tính chất của bùn thải được lấy từ bể lắng (bùn hiếu khí) và từ bể kỵ khí (bùn kỵ khí) của hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo (Xí nghiệp heo giống Đông Á, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương)
Nghiên cứu điều kiện môi trường thích hợp để vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrobacter và Anammox trong bùn thải phát triển tốt.
Thiết kế, lắp đặt và vận hành mô hình.
Phân tích các chỉ tiêu N-NH4 , N-NO2 , N-NO3 , COD , P-PO4 , Fe , PH , SS, DO ….của nước thải đầu vào và đầu ra.
Đánh giá hiệu quả của quá trình xử lý trong các điều kiện khác nhau.
Đề xuất xây dựng công nghệ thích hợp để xử lý ammonium cho ngành chăn nuôi heo.
4. Phương Pháp Nghiên Cứu
Cách Tiếp Cận
Nghiên cứu tài liệu liên quan đến hiên trạng xử lý nước thải của các cơ sở, xí nghiệp chăn nuôi heo ở Việt Nam
Khảo sát sự biến động về thành phần và tính chất của nước thải chăn nuôi heo.
Nghiên cứu tài liệu liên quan đến cơ sở lý thuyết và cơ sở thưc tiễn của quá trình Nitrification và Anammox trong và ngoài nước.
Phương Pháp Nghiên Cứu
Tạo sự thích nghi cho các vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrobacter và Anammox trong môi trường chứa bùn thải.
Xây dựng mô hình, vận hành ở các điệu kiện khác nhau.
Phân tích các chỉ tiêu hóa lý trong phòng thí nghiệm theo TCVN của nước thải đầu vào và đầu ra nhằm ổn định các thông số.
Từ các thông số đưa ra quy trình xử lý thích hợp.
5. Giới Hạn Đề Tài
Các thí nghiệm và vận hành mô hình Pilot với quy mô 200 – 500 lít/ngày và thiết bị phản ứng ghép SHARON – ANAMMOX được thực hiện tại Viện Sinh Học Nhiệt Đới Thành Phố Hồ Chí Minh.
Nước thải được lấy từ Xí nghiệp heo giống Đông Á, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương.
Nội dung tập trung vào việc ứng dụng quá trình Nitrification và Anammox để khử ammonium trong nước thải Xí nghiệp heo giống Đông Á. Từ đó đề xuất dây chuyền công nghệ thích hợp để khử ammonium trong nước thải chăn nuôi heo.
6. Địa Điểm - Thời Gian Nghiên Cứu
Địa Điểm
Đề tài này được thực hiện tại Phòng Công Nghệ Biến Đổi Sinh Học và Môi Trường thuộc Viện Sinh Học Nhiệt Đới (Khu Thực Nghiệm Khoa Học và Công Nghệ Thủ Đức)
Giới Thiệu Viện Sinh Học Nhiệt Đới
Viện Sinh Học Nhiệt Đới được thành lập theo Nghị định 24/CP của Thủ Tướng Chính Phủ Nuớc CHXHCN Việt Nam ngày 25/05/1993 và quyết định số 22/KHCNQG, quyết định ngày 19/06/1993 của Ban Giám Đốc Trung tâm Khoa Học Tự Nhiên và Công Nghệ Quốc Gia đã đuợc Bộ Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường cấp giấy chứng nhận hoạt động Khoa Học Công Nghệ số 260 ngày 30/03/1994
Trụ sở chính của viện được xây dựng tại Thủ Đức và hoàn thành vào cuối năm 1998. Viện có 11 phòng ban, phân viện nghiên cứu tại Đà Lạt có 4 phòng thí nghiệm chuyên ngành bảo tàng động thực vật Tây Nguyên và đơn vị nghiên cứu triển khai là Liên Hiệp Khoa Học sản xuất thực nghiệm sinh-hoá
Viện có đội ngũ cán bộ khoa học gồm gần 107 người trong đó có 23 tiến sĩ và phó tiến sĩ, có 7 giáo sư và phó giáo sư
Viện có nhiệm vụ nghiên cứu, ứng dụng và phát triển các phương pháp sinh học trong việc tạo và nhân giống cây trồng, vật nuôi và vi sinh vật đồng thời viện cũng có nhiệm vụ phân tích các chỉ tiêu trong nước thải, nước uống, nước sinh hoạt…
Thời Gian Nghiên Cứu
Đề tài được thực hiện trong khoảng thời gian từ 01/04/2006 đến 01/11/2006.
7. Y Nghĩa Của Đề Tài
Y Nghĩa Khoa Học
Đây là đề tài mới được nghiên cứu ở Việt Nam trong những năm gần đây nên có tính khoa học cao nhằm tạo cho những nghiên cứu tiếp theo và khả năng ứng dụng kỹ thuật sinh học kỵ khí, hiếu khí với việc sử dụng nhóm vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrobacter và Anammox, để xử lý nước thải có nồng độ ammonium cao.
Các thông số công nghệ thu được từ thực nghiệm sẽ tạo cơ sở ban đầu cho việc thiết kế quy trình công nghệ xử lý ammonium trong nước thải chăn nuôi heo.
Việc ứng dụng quá trình Nitrification và Anammox có khả năng xử lý triệt để nguồn ô nhiễm dạng nitơ trong nước thải, vì sản phẩm cuối cùng của quá trình là khí nitơ được coi là vô hại đối với hệ sinh thái.
Ý Nghĩa Thực Tiễn
Sự thành công của đề tài mở ra khả năng ứng dụng trong xử lý nguồn nước thải giàu ammonium hiệu quả và tiết kiệm
Vì quá trình diễn ra trong điều kiện sục khí có giới hạn nên giảm tiêu hao năng lượng một cách đáng kể. Mặt khác không cần thêm chất dinh dưỡng nên có thể tiết kiệm lượng hóa chất lớn
Sản phẩn cuối cùng của quá trình là khí nitơ không độc hại với môi trường
Tính Mới Của Đề Tài
Xác định được khả năng ứng dụng của quá trình Nitrification và Anammox để khử ammonium trong nước thải chăn nuôi heo
Xác định được khả năng áp dụng vào công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo bằng ứng dụng phản ứng ghép SHARON – ANAMMOX.
8. Tính Thực Tế Của Đề Tài
Đề tài nghiên cứu này có tính ứng dụng rất cao vì trong nước thải ở một số ngành có nồng độ ammonium cao như: nước thải chăn nuôi heo, nước thải ở các nhà máy chế biến mủ cao su, nước rỉ rác, nước thải nhà máy chế biến thuỷ sản….
9. Nhu Cầu Kính Tế Xã Hội
Phương pháp này ít tốn kém nhưng có hiệu quả xử lý cao hơn so với những phương pháp xử lý hiện nay.
MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 2
3. Nội dung nghiên cứu 2
4. Phương pháp nghiên cứu 2
5. Giới hạn đề tài 3
6. Địa điểm - thời gian nghiên cứu 3
7. Y nghĩa của đề tài 4
8. Tính thực tế của đề tài 5
9. Nhu cầu kinh tế xã hội 5
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU TRONG NƯỚC – TỔNG QUAN CHUNG VỀ NƯỚC THẢI, NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO 6
I.1. Sự nhiễm bẩn nguồn nước 7
I.2. Thành phần nước thải 8
I.3. Vai trò của ngành chăn nuôi heo 9
I.4. Sự ô nhiễm nước thải chăn nuôi heo 11
I.5. Một số phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi heo 13
I.5.1. Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học 13
I.5.2. Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá – lý 13
I.5.2.1. Đông tụ và keo tụ 13
I.5.2.2. Tuyển nổi 14
I.5.2.3. Hấp phụ 14
I.5.3. Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học 14
I.5.4. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 15
I.5.4.1. Xử lý nước thải bằng phương pháp lên men hiếu khí 15
I.5.4.2. Xử lý bằng phương pháp lên men yếm khí 16
I.5.4.3. Những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 17
I.5.5. Xử lý nước thải qua bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) 19
CHƯƠNG II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NƯỚC NGOÀI – TỔNG QUAN VỀ
XỬ LÝ SINH HỌC LOẠI NITƠ TRONG NƯỚC THẢI, NITRIFICATION
VÀ ANAMMOX 20
II.1. Mở đầu 20
II.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu ammonium trên thế giới 21
II.2.1. Tác hại của việc xả bỏ ammonium vào môi trường 23
II.3. Tổng quan về kỹ thuật xử lý nitơ truyền thống 25
II.3.1. Quá trình nitrate hóa 25
II.3.1.1. Động học của quá trình nitrate hóa 27
II.3.1.2. Các điều kiện tối ưu cho quá trình nitrate hóa 28
II.3.2. Quá trình khử nitrate 29
II.4. Các phương pháp xử lý ammonium 32
II.4.1. Phương pháp khử ammonium sinh học 33
II.4.2. Phương pháp hóa lý 34
II.4.3. Phương pháp oxy hoá kị khí ammonium(Anammox) 34
II.4.3.1. Sự phát hiện phản ứng Anammox 34
II.4.3.2. Hóa sinh học của Anammox 36
II.4.3.3. Vi sinh học của Anammox 39
II.4.3.3.1. Định danh và phân loại vi khuẩn Anammox 39
II.4.3.3.2. Một số đặc điểm sinh lý của vi khuẩn Anammox 41
II.4.3.3.3. Các yếu tố kiểm soát quá trình Anammox 42
II.4.3.3.4. Sinh học phân tử của vi khuẩn Anammox 43
II.4.3.3.5. Mối liên hệ di truyền của Anammox 44
II.4.4. Phản ứng ghép SHARON – ANAMMOX. 46
II.4.4.1. Quá trình SHARON 46
II.4.4.2. Quá trình CANON 47
II.4.4.3. Phản ứng ghép SHARON – ANAMMOX 48
CHƯƠNG III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 50
III.1. Cơ sở lý thuyết 50
III.1.1. Hợp chất của Nitơ 50
III.1.2. Sự tác động của các vi sinh vật và ảnh hưởng của nó đến
hợp chất Nitơ 52
III.1.2.1. Quá trình Amon hoá Ure 53
III.1.2.2. Các tính chất cơ bản 53
III.1.2.2.1. Tính chất cơ bản của ammonium 53
III.1.2.2.2. Tính chất cơ bản của Nitrit 54
III.1.2.3. Độ pH 55
III.1.2.4. Lượng oxy hoà tan-DO 55
III.1.2.5. Nhu cầu oxy hoá học – COD 55
III.1.2.6. Hàm lượng chất rắn 56
III.2. Phương pháp nghiên cứu 57
III.2.1. Mô hình thí nghiệm 57
III.2.2. Phương pháp phân tích 59
III.2.2.1. Xác định ph 59
III.2.2.2. Xác định DO- Disolved Oxygen 60
III.2.2.3. Xác định lượng chất rắn lơ lửng – SS 60
III.2.2.4. Xác định COD - Phương pháp chuẩn độ ngược 60
III.2.2.4.1. Nguyên tắc 60
III.2.2.4.2. công cụ – Hoá chất 61
III.2.2.4.3. Tiến hành 62
III.2.2.4.4. Các yếu tố cản trở 63
III.2.2.4.5. Công thức tính 63
III.2.2.5. Xác định hàm lượng nitrate – phương pháp quang trắc với
thuốc thử acid phenol di- sunphonic. 64
III.2.2.5.1. Nguyên tắc 64
III.2.2.5.2. công cụ - Hoá chất 64
III.2.2.5.3. Tiến hành 65
III.2.2.5.4. Các yếu tố cản trở 66
III.2.2.5.5. Xác định đường chuẩn nitrat 66
III.2.2.6. Xác định hàm lượng nitrite - phương pháp diazo hóa 67
III.2.2.6.1. Nguyên tắc 67
III.2.2.6.2. công cụ - Hoá chất 67
III.2.2.6.3. Tiến hành 68
III.2.2.6.4. Các ion cản trở 68
III.2.2.6.5. Xác định đường chuẩn nitrite 68
III.2.2.7. Xác định hàm lượng ammonium - phương pháp so màu
với thuốc thử netsle 70
III.2.2.7.1. Nguyên tắc 70
III.2.2.7.2. công cụ - Hoá chất 70
III.2.2.7.3. Tiến hành 71
III.2.2.7.4. Các yếu tố cản trở 71
III.2.2.7.5. Xác định đường chuẩn ammonium 71
III.2.2.8. Xác định hàm lượng photphat P-PO4 73
III.2.2.8.1. Nguyên tắc 73
III.2.2.8.2. công cụ - Hóa chất 73
III.2.2.8.3. Cách tiến hành 74
III.2.2.8.4. Xác định đường chuẩn photphat 74
III.2.2.9. Xác định hàm lượng sắt tổng - phương pháp trắc quang với thuốc thử 1.10 – phenaltroline 75
III.2.2.9.1. Nguyên tắc 75
III.2.2.9.2. công cụ – Hóa chất 76
III.2.2.9.3. Các yếu tố ảnh hưởng 76
III.2.2.9.4. Cách tiến hành 77
III.2.2.9.5. Xác định đường chuẩn Fe 77
CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ BIỆN LUẬN 79
IV.1. Kết quả thực nghiệm 79
IV.2. Biện luận 85
IV.3. Đề xuất sơ đồ dây chuyền công nghệ 91
CHƯƠNG V. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 95
V.1. Kết luận 95
V.2. Kiến nghị 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHẦN PHỤ LỤC
BẢNG TỪ VIẾT TẮT
Anammox (Anaerobic Ammonium Oxidation): Oxy hoá kị khí Ammonium
AOB (Ammonium Oxidizing Bacteria): Vi khuẩn oxy hoá Ammonium
BOD (Biochemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy sinh hoá
COD (Chemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy hoá học
DO (Disolved Oxygen): Lượng oxy hoà tan
N/DN (Nitrification/Denitrification)
NOB (Nitrite Oxidizing Bacteria): Vi khuẩn oxy hoá Nitrit
SBR (Sequencing Batch Reactor): Bể phản ứng từng mẻ kế tiếp nhau
SNBR (Shortcut Biological Nitrogen Removal): Quá trình loại nitơ theo đường tắt
RBC (Rotating Biological Contactors): Đĩa quay sinh học
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
UASB (Up-flow Anaerobic Sludge Blanket): Bể chảy ngược bùn yếm khí
CANON (Completely Autotrophic Nitrogen removal Over Nitrite): Quá trình loại bỏ hoàn toàn Nitơ tự dưỡng thông qua con đường nitrit.
SHARON (Single reator for High Activity Ammonium Removal Over Nitrite): Phản ứng loại bỏ ammonium hoạt tính cao thông qua con đường nitrit.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Đường ống dẫn khí
Đường ống dẫn nước thải
Sơ đồ 2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phương án 2
Mô tả quy trình xử lý:
Nước thải được tập trung vào bể tập trung sau được đưa qua túi nhựa PE và hầm ủ kỵ khí. Tại đây quá trình methane hoá xẩy ra song song với quá trình khử COD và BOD. Nước thải sau khi qua bể kỵ khí được tiếp tục đưa qua bể lắng. Tại đây một phần cặn sẽ được giữ lại. Nước thải tiếp tục đi qua tháp lọc kỵ khí với các giá thể là các hạt mose. Lượng cặn còn lại trong nước thải sẽ được giữ lại hầu hết trong tháp lọc này. Sau đó nước thải lại tiếp tục được đưa qua hồ thuỷ sinh vật với các loài thuỷ sinh vật như : lục bình, rong đuôi chó, sen, rau muống. Hiệu quả xử lý trong hồ thuỷ sinh vật là khá cao, nước thải sau khi qua hồ thuỷ sinh đạt tiêu chuẩn xa thải ra nguồn tiếp nhận.
CHƯƠNG V. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
V.1. Kết Luận
Thí nghiệm đã chứng minh khả năng oxy hoá ammonium của chủng vi khuẩn nitrate hoá và anammox trong từng điều kiện môi trường cụ thể.
Trong quá trình thí nghiệm ở các điều kiện khác nhau có rất ít khí nitơ được sinh ra do quá trình chuyển hoá nitrite thành nitrate nhiều hơn.
Thí nghiệm đã chứng minh sự hiện diện của chủng vi khuẩn nitrate hoá và nhóm vi khuẩn kỵ khí anammox.
Xác định được hiệu quả xử lý nồng độ ammonium và nitrite trên môi trường nước thải chăn nuôi heo. Từ đó đề xuất các công nghệ xử lý khác có hiêu quả cao hơn.
V.2.Kiến Nghị
Tuy nhiên, vì thời gian có hạn nên quá trình nghiên cứu chỉ nghiên cứu đối với môi trường nước thải chăn nuôi heo. Vì vậy cần nghiên cứu thực nghiệm trên nhiều môi trường khác nhau như: nước thải cao su, nước thải thuỷ sản, nước thải từ bãi rác … để từ đó tìm ra các điều kiện tối ưu nhất cho chủng loại vi sinh anammox và chủng vi sinh nitrate hoá phát triển
1. Đặt Vấn Đề
Trong các ngành công nghiệp, trong đó có ngành chăn nuôi hàng năm tiêu thụ một lượng nước rất lớn. Từ đó thải ra một lượng nước thải rất lớn có nồng độ ammonium khá cao. Việc xả bỏ N - ammonium vào môi trường là một trong những nguyên nhân chính gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, dẫn đến ô nhiễm và mất cân bằng sinh thái. Vì vậy việc nghiên cứu ứng dụng các quá trình khử ammonium trong các loại nước thải giàu nitơ mang một ý nghĩa thực tiễn cao.
Ơ nước ta, công tác xử lý nước thải thường chỉ chú trọng đến việc loại bỏ COD, BOD mà chưa quan tâm đúng mức đối với chỉ tiêu ô nhiễm ammonium. Tại TP. Hồ Chí Minh chỉ có một số ít các cơ sở, xí nghiệp chăn nuôi có trang bị hệ thống xử lý nước thải và hầu hết là thải bỏ ra các kênh rạch, sông suối...
Khám phá các loại vi sinh vật mới nhằm tìm ra các phương pháp mới để khử ammonium trong nước thải từ lâu đã được nghiên cứu trên thế giới. Ứng dụng quá trình Nitrification –Anammox để xử lý nước thải công nghiệp đang là đề tài hấp dẫn các nhà sinh vật học và môi trường học. Ở Việt Nam, ngành công nghệ môi trường tuy vẫn còn non trẻ, nhưng với sự quan tâm đặc biệt của nhà nước nên trong những năm gần đây đã có những tiến bộ đáng kể trong công tác nghiên cứu và ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào công nghệ xử lý nước thải bảo vệ môi trường.
Chính vì những lý do trên mà việc nghiên cứu ứng dụng quá trình Nitrification – Anammox, là quá trình khử ammonium bằng vi sinh vật hiếu khí- kỵ khí trong nước thải ngành chăn nuôi để cho sản phẩm cuối cùng là khí nitơ, một loại khí được xem như vô hại đối với môi trường, sẽ mở ra một hướng đi mới không những mang ý nghĩa về mặt khoa học, hơn thế nữa nó còn phù hợp với quan điểm phát triển bền vững hiện nay, đó là tăng trưởng kinh tế phải đi đôi với bảo vệ môi trường.
2. Mục Tiêu Nghiên Cứu
Nghiên cứu quá trình chuyển đổi ammonium trong nước thải chăn nuôi heo bằng việc ứng dụng quá trình Nitrification và Anammox (Anaerobic Ammonium Oxidation)
3. Nội Dung Nghiên Cứu
Khảo sát thành phần và tính chất của bùn thải được lấy từ bể lắng (bùn hiếu khí) và từ bể kỵ khí (bùn kỵ khí) của hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo (Xí nghiệp heo giống Đông Á, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương)
Nghiên cứu điều kiện môi trường thích hợp để vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrobacter và Anammox trong bùn thải phát triển tốt.
Thiết kế, lắp đặt và vận hành mô hình.
Phân tích các chỉ tiêu N-NH4 , N-NO2 , N-NO3 , COD , P-PO4 , Fe , PH , SS, DO ….của nước thải đầu vào và đầu ra.
Đánh giá hiệu quả của quá trình xử lý trong các điều kiện khác nhau.
Đề xuất xây dựng công nghệ thích hợp để xử lý ammonium cho ngành chăn nuôi heo.
4. Phương Pháp Nghiên Cứu
Cách Tiếp Cận
Nghiên cứu tài liệu liên quan đến hiên trạng xử lý nước thải của các cơ sở, xí nghiệp chăn nuôi heo ở Việt Nam
Khảo sát sự biến động về thành phần và tính chất của nước thải chăn nuôi heo.
Nghiên cứu tài liệu liên quan đến cơ sở lý thuyết và cơ sở thưc tiễn của quá trình Nitrification và Anammox trong và ngoài nước.
Phương Pháp Nghiên Cứu
Tạo sự thích nghi cho các vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrobacter và Anammox trong môi trường chứa bùn thải.
Xây dựng mô hình, vận hành ở các điệu kiện khác nhau.
Phân tích các chỉ tiêu hóa lý trong phòng thí nghiệm theo TCVN của nước thải đầu vào và đầu ra nhằm ổn định các thông số.
Từ các thông số đưa ra quy trình xử lý thích hợp.
5. Giới Hạn Đề Tài
Các thí nghiệm và vận hành mô hình Pilot với quy mô 200 – 500 lít/ngày và thiết bị phản ứng ghép SHARON – ANAMMOX được thực hiện tại Viện Sinh Học Nhiệt Đới Thành Phố Hồ Chí Minh.
Nước thải được lấy từ Xí nghiệp heo giống Đông Á, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương.
Nội dung tập trung vào việc ứng dụng quá trình Nitrification và Anammox để khử ammonium trong nước thải Xí nghiệp heo giống Đông Á. Từ đó đề xuất dây chuyền công nghệ thích hợp để khử ammonium trong nước thải chăn nuôi heo.
6. Địa Điểm - Thời Gian Nghiên Cứu
Địa Điểm
Đề tài này được thực hiện tại Phòng Công Nghệ Biến Đổi Sinh Học và Môi Trường thuộc Viện Sinh Học Nhiệt Đới (Khu Thực Nghiệm Khoa Học và Công Nghệ Thủ Đức)
Giới Thiệu Viện Sinh Học Nhiệt Đới
Viện Sinh Học Nhiệt Đới được thành lập theo Nghị định 24/CP của Thủ Tướng Chính Phủ Nuớc CHXHCN Việt Nam ngày 25/05/1993 và quyết định số 22/KHCNQG, quyết định ngày 19/06/1993 của Ban Giám Đốc Trung tâm Khoa Học Tự Nhiên và Công Nghệ Quốc Gia đã đuợc Bộ Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường cấp giấy chứng nhận hoạt động Khoa Học Công Nghệ số 260 ngày 30/03/1994
Trụ sở chính của viện được xây dựng tại Thủ Đức và hoàn thành vào cuối năm 1998. Viện có 11 phòng ban, phân viện nghiên cứu tại Đà Lạt có 4 phòng thí nghiệm chuyên ngành bảo tàng động thực vật Tây Nguyên và đơn vị nghiên cứu triển khai là Liên Hiệp Khoa Học sản xuất thực nghiệm sinh-hoá
Viện có đội ngũ cán bộ khoa học gồm gần 107 người trong đó có 23 tiến sĩ và phó tiến sĩ, có 7 giáo sư và phó giáo sư
Viện có nhiệm vụ nghiên cứu, ứng dụng và phát triển các phương pháp sinh học trong việc tạo và nhân giống cây trồng, vật nuôi và vi sinh vật đồng thời viện cũng có nhiệm vụ phân tích các chỉ tiêu trong nước thải, nước uống, nước sinh hoạt…
Thời Gian Nghiên Cứu
Đề tài được thực hiện trong khoảng thời gian từ 01/04/2006 đến 01/11/2006.
7. Y Nghĩa Của Đề Tài
Y Nghĩa Khoa Học
Đây là đề tài mới được nghiên cứu ở Việt Nam trong những năm gần đây nên có tính khoa học cao nhằm tạo cho những nghiên cứu tiếp theo và khả năng ứng dụng kỹ thuật sinh học kỵ khí, hiếu khí với việc sử dụng nhóm vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrobacter và Anammox, để xử lý nước thải có nồng độ ammonium cao.
Các thông số công nghệ thu được từ thực nghiệm sẽ tạo cơ sở ban đầu cho việc thiết kế quy trình công nghệ xử lý ammonium trong nước thải chăn nuôi heo.
Việc ứng dụng quá trình Nitrification và Anammox có khả năng xử lý triệt để nguồn ô nhiễm dạng nitơ trong nước thải, vì sản phẩm cuối cùng của quá trình là khí nitơ được coi là vô hại đối với hệ sinh thái.
Ý Nghĩa Thực Tiễn
Sự thành công của đề tài mở ra khả năng ứng dụng trong xử lý nguồn nước thải giàu ammonium hiệu quả và tiết kiệm
Vì quá trình diễn ra trong điều kiện sục khí có giới hạn nên giảm tiêu hao năng lượng một cách đáng kể. Mặt khác không cần thêm chất dinh dưỡng nên có thể tiết kiệm lượng hóa chất lớn
Sản phẩn cuối cùng của quá trình là khí nitơ không độc hại với môi trường
Tính Mới Của Đề Tài
Xác định được khả năng ứng dụng của quá trình Nitrification và Anammox để khử ammonium trong nước thải chăn nuôi heo
Xác định được khả năng áp dụng vào công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo bằng ứng dụng phản ứng ghép SHARON – ANAMMOX.
8. Tính Thực Tế Của Đề Tài
Đề tài nghiên cứu này có tính ứng dụng rất cao vì trong nước thải ở một số ngành có nồng độ ammonium cao như: nước thải chăn nuôi heo, nước thải ở các nhà máy chế biến mủ cao su, nước rỉ rác, nước thải nhà máy chế biến thuỷ sản….
9. Nhu Cầu Kính Tế Xã Hội
Phương pháp này ít tốn kém nhưng có hiệu quả xử lý cao hơn so với những phương pháp xử lý hiện nay.
MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 2
3. Nội dung nghiên cứu 2
4. Phương pháp nghiên cứu 2
5. Giới hạn đề tài 3
6. Địa điểm - thời gian nghiên cứu 3
7. Y nghĩa của đề tài 4
8. Tính thực tế của đề tài 5
9. Nhu cầu kinh tế xã hội 5
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU TRONG NƯỚC – TỔNG QUAN CHUNG VỀ NƯỚC THẢI, NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO 6
I.1. Sự nhiễm bẩn nguồn nước 7
I.2. Thành phần nước thải 8
I.3. Vai trò của ngành chăn nuôi heo 9
I.4. Sự ô nhiễm nước thải chăn nuôi heo 11
I.5. Một số phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi heo 13
I.5.1. Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học 13
I.5.2. Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá – lý 13
I.5.2.1. Đông tụ và keo tụ 13
I.5.2.2. Tuyển nổi 14
I.5.2.3. Hấp phụ 14
I.5.3. Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học 14
I.5.4. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 15
I.5.4.1. Xử lý nước thải bằng phương pháp lên men hiếu khí 15
I.5.4.2. Xử lý bằng phương pháp lên men yếm khí 16
I.5.4.3. Những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 17
I.5.5. Xử lý nước thải qua bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) 19
CHƯƠNG II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NƯỚC NGOÀI – TỔNG QUAN VỀ
XỬ LÝ SINH HỌC LOẠI NITƠ TRONG NƯỚC THẢI, NITRIFICATION
VÀ ANAMMOX 20
II.1. Mở đầu 20
II.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu ammonium trên thế giới 21
II.2.1. Tác hại của việc xả bỏ ammonium vào môi trường 23
II.3. Tổng quan về kỹ thuật xử lý nitơ truyền thống 25
II.3.1. Quá trình nitrate hóa 25
II.3.1.1. Động học của quá trình nitrate hóa 27
II.3.1.2. Các điều kiện tối ưu cho quá trình nitrate hóa 28
II.3.2. Quá trình khử nitrate 29
II.4. Các phương pháp xử lý ammonium 32
II.4.1. Phương pháp khử ammonium sinh học 33
II.4.2. Phương pháp hóa lý 34
II.4.3. Phương pháp oxy hoá kị khí ammonium(Anammox) 34
II.4.3.1. Sự phát hiện phản ứng Anammox 34
II.4.3.2. Hóa sinh học của Anammox 36
II.4.3.3. Vi sinh học của Anammox 39
II.4.3.3.1. Định danh và phân loại vi khuẩn Anammox 39
II.4.3.3.2. Một số đặc điểm sinh lý của vi khuẩn Anammox 41
II.4.3.3.3. Các yếu tố kiểm soát quá trình Anammox 42
II.4.3.3.4. Sinh học phân tử của vi khuẩn Anammox 43
II.4.3.3.5. Mối liên hệ di truyền của Anammox 44
II.4.4. Phản ứng ghép SHARON – ANAMMOX. 46
II.4.4.1. Quá trình SHARON 46
II.4.4.2. Quá trình CANON 47
II.4.4.3. Phản ứng ghép SHARON – ANAMMOX 48
CHƯƠNG III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 50
III.1. Cơ sở lý thuyết 50
III.1.1. Hợp chất của Nitơ 50
III.1.2. Sự tác động của các vi sinh vật và ảnh hưởng của nó đến
hợp chất Nitơ 52
III.1.2.1. Quá trình Amon hoá Ure 53
III.1.2.2. Các tính chất cơ bản 53
III.1.2.2.1. Tính chất cơ bản của ammonium 53
III.1.2.2.2. Tính chất cơ bản của Nitrit 54
III.1.2.3. Độ pH 55
III.1.2.4. Lượng oxy hoà tan-DO 55
III.1.2.5. Nhu cầu oxy hoá học – COD 55
III.1.2.6. Hàm lượng chất rắn 56
III.2. Phương pháp nghiên cứu 57
III.2.1. Mô hình thí nghiệm 57
III.2.2. Phương pháp phân tích 59
III.2.2.1. Xác định ph 59
III.2.2.2. Xác định DO- Disolved Oxygen 60
III.2.2.3. Xác định lượng chất rắn lơ lửng – SS 60
III.2.2.4. Xác định COD - Phương pháp chuẩn độ ngược 60
III.2.2.4.1. Nguyên tắc 60
III.2.2.4.2. công cụ – Hoá chất 61
III.2.2.4.3. Tiến hành 62
III.2.2.4.4. Các yếu tố cản trở 63
III.2.2.4.5. Công thức tính 63
III.2.2.5. Xác định hàm lượng nitrate – phương pháp quang trắc với
thuốc thử acid phenol di- sunphonic. 64
III.2.2.5.1. Nguyên tắc 64
III.2.2.5.2. công cụ - Hoá chất 64
III.2.2.5.3. Tiến hành 65
III.2.2.5.4. Các yếu tố cản trở 66
III.2.2.5.5. Xác định đường chuẩn nitrat 66
III.2.2.6. Xác định hàm lượng nitrite - phương pháp diazo hóa 67
III.2.2.6.1. Nguyên tắc 67
III.2.2.6.2. công cụ - Hoá chất 67
III.2.2.6.3. Tiến hành 68
III.2.2.6.4. Các ion cản trở 68
III.2.2.6.5. Xác định đường chuẩn nitrite 68
III.2.2.7. Xác định hàm lượng ammonium - phương pháp so màu
với thuốc thử netsle 70
III.2.2.7.1. Nguyên tắc 70
III.2.2.7.2. công cụ - Hoá chất 70
III.2.2.7.3. Tiến hành 71
III.2.2.7.4. Các yếu tố cản trở 71
III.2.2.7.5. Xác định đường chuẩn ammonium 71
III.2.2.8. Xác định hàm lượng photphat P-PO4 73
III.2.2.8.1. Nguyên tắc 73
III.2.2.8.2. công cụ - Hóa chất 73
III.2.2.8.3. Cách tiến hành 74
III.2.2.8.4. Xác định đường chuẩn photphat 74
III.2.2.9. Xác định hàm lượng sắt tổng - phương pháp trắc quang với thuốc thử 1.10 – phenaltroline 75
III.2.2.9.1. Nguyên tắc 75
III.2.2.9.2. công cụ – Hóa chất 76
III.2.2.9.3. Các yếu tố ảnh hưởng 76
III.2.2.9.4. Cách tiến hành 77
III.2.2.9.5. Xác định đường chuẩn Fe 77
CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ BIỆN LUẬN 79
IV.1. Kết quả thực nghiệm 79
IV.2. Biện luận 85
IV.3. Đề xuất sơ đồ dây chuyền công nghệ 91
CHƯƠNG V. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 95
V.1. Kết luận 95
V.2. Kiến nghị 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHẦN PHỤ LỤC
BẢNG TỪ VIẾT TẮT
Anammox (Anaerobic Ammonium Oxidation): Oxy hoá kị khí Ammonium
AOB (Ammonium Oxidizing Bacteria): Vi khuẩn oxy hoá Ammonium
BOD (Biochemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy sinh hoá
COD (Chemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy hoá học
DO (Disolved Oxygen): Lượng oxy hoà tan
N/DN (Nitrification/Denitrification)
NOB (Nitrite Oxidizing Bacteria): Vi khuẩn oxy hoá Nitrit
SBR (Sequencing Batch Reactor): Bể phản ứng từng mẻ kế tiếp nhau
SNBR (Shortcut Biological Nitrogen Removal): Quá trình loại nitơ theo đường tắt
RBC (Rotating Biological Contactors): Đĩa quay sinh học
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
UASB (Up-flow Anaerobic Sludge Blanket): Bể chảy ngược bùn yếm khí
CANON (Completely Autotrophic Nitrogen removal Over Nitrite): Quá trình loại bỏ hoàn toàn Nitơ tự dưỡng thông qua con đường nitrit.
SHARON (Single reator for High Activity Ammonium Removal Over Nitrite): Phản ứng loại bỏ ammonium hoạt tính cao thông qua con đường nitrit.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: