TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ - MÔI TRƯỜNG
An Giang
Tháng 05/ 2011

ĐỘNG THEO MẺ (SBR – SEQUENCING BATCH
REACTOR) XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN CỦA
CÔNG TY CỔ PHẦN VIỆT AN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s TRẦN THỊ HỒNG NGỌC

GVPB: Th.s NGUYỄN TRẦN THIỆN KHÁNH
Th.s NGUYỄN THANH HÙNG

An Giang
Tháng 05/ 2011
TÀI LIỆU THAM KHẢO

Hoàng Kim Cơ, 2001. Kỹ thuật môi trường. NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà

quá trình thí nghiệm.
- Công ty Cổ phần Việt An đã tạo điều kiện cho em lấy nước thải thủy
sản.
- Cảm ơn thầy Trương Kiến Thọ đã giới thiệu em đến Công ty Cổ phần
Việt An và đã giúp đỡ em khi gặp khó khăn.
- Đặc biệt rất cảm ơn cô Trần Thị Hồng Ngọc đã tận tình hướng dẫn em
và gắn bó với em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Em xin chân
thành cảm ơn.
Trong quá trình thực hiện đề tài sẽ không thể tránh những thiếu sót. Em rất
mong nhận được sự chỉ dạy và góp ý của thầy cô để đề tài hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn !

An Giang, tháng 04 năm 2011
Sinh viên thực hiện Trần Thị Vàng i
MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn i

3.2. Thời gian nghiên cứu 14
3.3. Mục tiêu nghiên cứu 14
3.4. Nội dung nghiên cứu 14
3.5. Phương tiện và vật liệu nghiên cứu 15
3.6. Phương pháp nghiên cứu 15
3.6.1. Phương pháp thu mẫu 15
ii
a) Vị trí lấy mẫu 16
b) Cách bảo quản mẫu 16
3.6.2. Xây dựng mô hình 17
a) Thiết kế mô hình 17
b) Chuẩn bị vật liệu xây dựng mô hình 18
c) Mô hình thí nghiệm 18
3.6.3. Cách tiến hành thí nghiệm 19
3.6.4. Phương pháp phân tích 20
3.6.5. Phương pháp xử lý số liệu 21
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22
4.1. Kết quả thiết kế và xây dựng mô hình 22
4.1.1. Kết quả thiết kế 22
4.1.2. Kết quả xây dựng 22
4.2. Kết quả quá trình thí nghiệm 23
4.2.1. Kết quả phân tích nước thải đầu vào và bùn hoạt tính 23
a) Nước thải đầu vào 23
b) Bùn hoạt tính 24
4.2.2. Hiệu suất xử lý nước thải 24
a). Thí nghiệm 1 (TN1): Nồng độ bùn 30% 24
b). Thí nghiệm 2 (TN2): Nồng độ bùn 40% 31
4.2.3. Nhận xét chung 36
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39
5.1. Kết luận 39

5
theo thời gian của 2 bể ở nồng độ bùn 30% 28
Hình 4.5: Sự thay đổi N - NH
4
+
theo thời gian của 2 bể ở nồng độ bùn 30% 29
Hình 4.6: Sự thay đổi PO
4
3-
theo thời gian của 2 bể ở nồng độ bùn 30% 30
Hình 4.7: Sự thay đổi SS theo thời gian của 2 bể ở nồng độ bùn 40% 31
Hình 4.8: Sự thay đổi COD theo thời gian của 2 bể ở nồng độ bùn 40% 32
Hình 4.9: Sự thay đổi BOD
5
theo thời gian của 2 bể ở nồng độ bùn 40% 34
Hình 4.10: Sự thay đổi N - NH
4
+
theo thời gian của 2 bể ở nồng độ bùn 40% 35
Hình 4.11: Sự thay đổi PO
4
3-
theo thời gian của 2 bể ở nồng độ bùn 40% 36
Hình 4.12: Hiệu suất xử lý SS, COD, BOD
5
, N - NH
4
+
, PO
4

theo thời gian 27
Bảng 4.6: Hiệu suất xử lý N - NH
4
+

theo thời gian 29
Bảng 4.7: Hiệu suất xử lý PO
4
3-
theo thời gian 30
Bảng 4.8: Hiệu suất xử lý SS theo thời gian 31
Bảng 4.9: Hiệu suất xử lý COD theo thời gian 32
Bảng 4.10: Hiệu suất xử lý BOD
5
theo thời gian 33
Bảng 4.11: Hiệu suất xử lý N - NH
4
+

theo thời gian 34
Bảng 4.12: Hiệu suất xử lý PO
4
3-
theo thời gian 35

chỉ thị. Quan sát màu trên mẫu giấy và so sánh với thang màu chuẩn,
ghi nhận giá trị pH của mẫu nước.
 Phương pháp xác định SS - Phương pháp trọng lượng
1. Nguyên tắc:
- Mẫu đã lắc trộn đều lọc qua giấy lọc sợi thủy tinh đã biết trước
khối lượng.
- Sấy giấy lọc đã có cặn đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ 103
0
C
– 105
0
C.
- Xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng có trong mẫu
2. Thiết bị và hóa chất:
- Thiết bị, dụng cụ: Tủ sấy, cân phân tích, bộ lọc chân không (bơm
hút chân không, bình tam giác, phểu lọc).
- Hóa chất: Giấy lọc sợi thủy tinh – 47mm.
3. Cách phân tích:
- Chuẩn bị giấy lọc:
+ Sấy giấy lọc ban đầu ở 103
0
C – 105
0
C trong 1 giờ.
+ Làm nguội trong bình hút ẩm 20 phút.
+ Cân và ghi lại trong lượng m
0
(g).
- Lọc mẫu:
+ Lắc kỹ mẫu, đong một thể tích V (ml)(V lấy sao cho lượng chất

O
7
2-
+ H
+
Æ CO
2
+ H
2
O + Cr
3+

Cr
2
O
7
2-
+ 6Fe
2+
+ 14H
+
Æ 2Cr
3+
+ 6Fe
2+
+ 7H
2
O
2. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất:
- Thiết bị, dụng cụ: Bếp nun, ống nghiệm, pipet, buret, becher,

.
+ Đậy nắp, lắc đều, cho lên bếp nun ở nhiệt độ 150
0
C trong 2 giờ.
+ Sau 2 giờ, lấy ống khỏi bếp, để nguội đến nhiệt độ phòng,
chuyển dung dịch vào erlen, tráng kỹ ống nghiệm bằng nước cất,
gọp nước tráng vào erlen.
+ Thêm 2 giọt ferroin Æ dd có màu xanh lam.
+ Chuẩn độ bằng FAS 0,01N đến màu nâu đỏ. Ghi lại thể tích
FAS đã dùng.
+ Làm 2 mẫu trắng với nước cất tương tự như mẫu nước thải, 1
mẫu đun và 1 mẫu không đun.
4. Tính toán:

X (mg/l) =

Trong đó:
V
0
: Thể tích dung dịch FAS dùng chuẩn độ mẫu trắng (ml)
V
1
: Thể tích dung dịch FAS dùng chuẩn mẫu nước thải (ml)
N: Nồng độ FAS đã kiểm tra
V: Thể tích mẫu đã sử dụng
f: Hệ số pha loãng
 Phương pháp xác định BOD - Phương pháp cấy và pha loãng
1. Nguyên tắc:
- Trung hòa mẫu cần phân tích và pha loãng mẫu bằng nước pha
loãng đã làm giàu oxy hòa tan.

o
)
+ Một chai đậy thật kín bằng nút mài thủy tinh, cho vào tủ ủ trong
5 ngày ở 20 ± 1
0
C.
+ Sau 5 ngày đem định phân lượng oxy hòa tan còn lại trong mẫu
(DO
5
).
+ Cách định phân DO:
• Thêm vào chai DO: 1ml mangan (II) + 1ml kiềm iodua
• Đậy kín nắp, rửa dưới vòi nước, lắt đều, để kết tủa lắng
ổn định.
• Thêm 2ml H
2
SO
4
, lắc cho tan kết tủa.
• Lấy thể tích mẫu chính xác đem chuẩn độ bằng Na
2
S
2
O
3

với chỉ thị hồ tinh bột.
4. Tính toán:
Công thức tính nhu cầu oxy sinh hóa:


N: Nồng độ Na
2
S
2
O
3

V: Thể tích mẫu đem chuẩn độ (ml)
2: Tổng thể tích Mn
2+
và kiềm iodua

 Phương pháp xác định N-NH
4
+
- Phương pháp Indophenol blue
1. Nguyên tắc:
- Phenol và hypochlorite phản ứng trong môi trường kiềm dưới hình
thức phenylquinonemonoimine. Sau đó phản ứng với NH
3
trong
hình thức Indophenol blue, cường độ màu đậm hay nhạt tùy thuộc
vào NH
3
có trong mẫu nước. N-NH
4
+
được đo lường bởi vì trong
môi trường bazơ mạnh tất cả N-NH
4

NO].2H
2
O +
100ml nước cất không đạm (PRE2: 62,5g phenol + methanolÆ
100ml)
+Dung dịch C: 75ml PRE3 + PRE4 Æ 100ml (PRE3: NaClO,
PRE4: NaOH 67,5%).
3. Cách phân tích:
- Hút 25ml mẫu nước vào erlen, lần lượt cho các hóa chất vào: 1ml
dd A + 1ml dd B + 1ml dd C
- Chờ 20 phút xuất hiện màu xanh, ly tâm khoảng 5 phút.
- Đem so màu ở bước sóng 630nm, đo mật độ quang của mẫu.
4. Tính toán:
Áp dung kết quả đo được vào phương trình y = ax + b để tìm nồng độ
N-NH
4
+
.
Trong đó:
x: mức hấp thu của mẫu ở bước sóng 630nm
y: nồng độ của mẫu (mg/l) (đây là nồng độ cần tìm)
Phương trình đường chuẩn được áp dụng trong nghiên cứu này như sau:

 Phương pháp xác định PO
4
3-
- Phương pháp Molibden blue

2. Thiết bị và hóa chất:
- Thiết bị: pepet, ống đong, erlen, máy so màu UV-VIS.
- Hóa chất:
+ Dung dịch A: 24g (NH
4
)
6
Mo
7
O
24
.4H
2
O + 1,36g
K(SbO)C
4
H
4
O
6
.1/2H
2
O + PRE1 Æ 1000ml (PRE1: 288ml H
2
SO
4

+ nước cất Æ 1000ml)
+ Dung dịch B: 42g ascorbic acid + 20g tartaric acid
3. Cách phân tích: Phụ lục 2: TIÊU CHUẨN MÔI TRƯỜNG TCVN 5945:2005 - NƯỚC
THẢI CÔNG NGHIỆP – TIÊU CHUẨN NƯỚC THẢI.
Giá trị giới hạn TT Thông số Đơn vị
A B C
1 Nhiệt độ
o
C 40 40 45
2 pH 6 – 9 5.5 – 9 5 – 9
3 Mùi Không khó chịu
4 Mầu sắc Co-Pt ở pH = 7 20 50
5 BOD
5
(20
o
C) mg/l 30 50 100
6 COD mg/l 50 80 400
7 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100 200
8 Asen mg/l 0,05 0,1 0,5
9 Cadmi mg/l 0,005 0,01 0,5
10 Chì mg/l 0,1 0,5 1
11 Clo dư mg/l 1 2 -
12 Crom (VI) mg/l 0,05 0,1 0,5
13 Crom (III) mg/l 0,2 1 2
14 Dầu mỡ khoáng mg/l 5 5 10
15 Dầu động thực vật mg/l 10 20 30
16 Đồng mg/l 2 2 5

hữu cơ
mg/l 0,1 0,1 -
37
Xét nghiệm sinh học
(Bioassay)
90% cá sống sau 96 giờ trong
100% nước thải Chú thích:
A: Xả vào vực nước được dùng làm nguồn cấp nước sinh hoạt.
B: Xả vào vực nước khác như dúng cho giao thông thủy, tưới tiêu, tắm.
C: Xả vào vực cống thành phố hoặc những nơi qui định.

Khóa luận tốt nghiệp DH8MT

G
VHD: Th.s Trần Thị Hồng Ngọc 1
SVTH: Trần Thị Vàng – DMT072067
Chương 1
GIỚI THIỆU

Trong bối cảnh toàn cầu hóa, Việt Nam ngày càng hội nhập sâu vào
nền kinh tế thị trường thế giới. Nền kinh tế thị trường là động lực thúc đẩy sự
phát triển của mọi ngành kinh tế, trong đó có ngành chế biến thủy sản tạo ra
sản phẩm có giá trị phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng trong nước cũng như xuất
khẩu. Tuy nhiên ngành này cũng tạo ra một lượng lớn chất thải rắn, lỏng,
khí…đây là một trong những nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường chung
của đất nước. Do đặc điểm của ngành công nghiệp chế biến thủy sản là sử
dụng một lượng nước khá lớn trong quá trình chế biến nên xả ra môi trường
một lượng lớn nước thải. Nước thải này chiếm hàm lượng lớn các chất lơ lửng,
COD và BOD gây ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý.
Vấn đề ô nhiễm nguồn nước do ngành chế biến thủy sản thải trực tiếp
ra môi trường đang là mối quan tâm hàng đầu của các nhà quản lý môi trường.
Nước bị nhiễm bẩn sẽ ảnh hưởng đến con người và sự sống của các loài thủy
sinh cũng như các loài động thực vật sống gần đó. Các nghiên cứu về thành
phần, tính chất nước thải thủy sản cho thấy hàm lượng các chất ô nhiễm trong
nước thải vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần. Vì vậy, việc nghiên cứu xử
lý nước thải ngành chế biến thủy sản cũng như các ngành công nghiệp khác là
một yêu cầu cấp thiết đặt ra không chỉ đối với những nhà công tác bảo vệ môi
trường mà còn cho tất cả mọi người chúng ta.
Một hệ thống xử lý nước thải thủy sản gồm nhiều giai đoạn xử lý khác
nhau như tách mỡ, lắng, xử lý sinh học, khử trùng. Trong đó xử lý sinh học là

Riêng An Giang, theo Tổng cục Thống kê Việt Nam, năm 2000 tổng
sản lượng thủy sản đạt 0,17 triệu tấn đến năm 2009 tổng sản lượng thủy sản
đạt 0,33 triệu tấn, thủy sản An Giang chủ yếu là phát triển nuôi và chế biến
xuất khẩu cá tra cá ba sa.
Sau đây là biểu đồ biểu diễn sự phát triển sản lượng thủy sản Việt Nam
và An Giang năm 2000 – 2009:

Hình 2.1: Sự phát triển sản lượng thủy sản Việt Nam và An Giang năm 2000
–2009 (Nguồn: website của Tổng cục Thống kê Việt Nam:
http://www.gso.gov.vn/default.aspx?tabid=390&idmid=3&ItemID=9959)

Khóa luận tốt nghiệp DH8MT

G
VHD: Th.s Trần Thị Hồng Ngọc 3
SVTH: Trần Thị Vàng – DMT072067
2.1.2. Đặt trưng nước thải chế biến thủy sản
Thành phần và tính chất nước thải thủy sản rất đa dạng và phức tạp.
Trong nước thải thường chứa nhiều mảnh vụn thịt và ruột của các loại thủy
sản, các mảnh vụn này thường dễ lắng và dễ phân hủy gây nên các mùi hôi
tanh. Vì vậy, nước thải công nghiệp chế biến thủy sản bị ô nhiễm hữu cơ ở


Khóa luận tốt nghiệp DH8MT

G
VHD: Th.s Trần Thị Hồng Ngọc 4
SVTH: Trần Thị Vàng – DMT072067
Nhiệt độ ảnh hưởng đến thời gian chuyển hóa của sinh vật, tác động
đến quá trình hấp thu khí oxy vào nước thải và quá trình lắng bông cặn ở bể
lắng 2 (Lâm Minh Triết, 2008).
2.2.2. Cặn lơ lửng (SS)
Theo Trịnh Xuân Lai (2000), cặn lơ lửng là những cặn có thể quan sát
bằng mắt thường hay có thể loại bỏ bằng các phương pháp như keo tụ, lắng,
lọc. Để xác định hàm lượng cặn lơ lửng, lấy một thể tích nước thải đem lọc
qua giấy lọc tiêu chuẩn, sấy khô ở nhiệt 105
o
C và đem cân sẽ được hàm lượng
cặn lơ lửng (mg/l). Cặn lơ lửng gồm cặn lắng được và cặn ở dạng keo không
lắng được.
Cặn lơ lửng trong nước thải trước khi đưa đi xử lý sinh học không vượt
quá 150 mg/l (Trần Đức Hạ, 2006).
2.2.3. pH
Trị số pH cho biết nước thải có tính trung hòa pH = 7 hay tính axit pH
< 7 hoặc tính kiềm pH > 7. Quá trình xử lý bằng phương pháp sinh học rất
nhạy cảm với sự dao động của trị số pH. Quá trình xử lý hiếu khí đòi hỏi giá
trị pH = 6,5 – 8,5. Giá trị tốt nhất là 6,8 – 7,4 (Trịnh Xuân Lai, 2000).
2.2.4. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD - NOS)
Theo Trịnh Xuân Lai (2000),nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần
thiết cho vi khuẩn phát triển để oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải.
Trị số BOD là thông số quan trọng dùng chỉ mức độ nhiễm bẩn của nước thải
bằng các chất hữu cơ. BOD đo được cho phép tính toán lượng oxy cần thiết để

-
. NO
3
-
là sản phẩm oxy hóa của
amoni (NH
4
+
) khi tồn tại oxy. NO
2
-
là sản phẩm trung gian của quá trình nitrat
hóa (Trịnh Xuân Lai, 2000). Quá trình này bao gồm 2 giai đoạn:

NH
4
+
+ 1,5O
2
NO
2
-
+ H
2
O + 2H
+

Sau đó:
NO
2

K
Nitrobacte
r

Khóa luận tốt nghiệp DH8MT

G
VHD: Th.s Trần Thị Hồng Ngọc 6
SVTH: Trần Thị Vàng – DMT072067
Sau đây là các giống vi khuẩn có mặt trong bùn hoạt tính ở điều kiện
sục khí.
Bảng 2.2: Quần thể vi khuẩn trong bùn hoạt tính
Vi khuẩn Chức năng
Pseudomonas
Arthrobacter
Bacillus
Cytophaga
Zooglea
Acinetobacter
Nitrobacter
Sphaerotilus

Phân hủy hydrat cacbon và phản nitrat
Phân hủy hydrat cacbon
Phân hủy protein và hydrat cacbon
Phân hủy các polyme
Tạo thành chất nhầy polysacarit, hình thành các chất keo tụ
Tích lũy polyphosphat, phản nitrat
Nitrat hóa
Sinh nhiều tiên mao