ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------
NGUYỄN QUANG NAM
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN BẰNG PHƯƠNG PHÁP
HÓA LÝ KẾT HỢP SINH HỌC
Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
Mã số: 60440301
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS. Trần Văn Quy
TS. Trần Hùng Thuận
Hà Nội – 2015
Công trình được hoàn thành tại Trường đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc
gia Hà Nội
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. Trần Văn Quy
TS. Trần Hùng Thuận
Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Thị Hà
nuôi lợn bằng phương pháp hóa lý;
- Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi
lợn sau tiền xử lý bằng phương pháp hợp sinh học kết hợp lọc màng polyme;
- Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý tăng cường nước thải
sau xử lý sinh học kết hợp lọc màng polyme bằng phương pháp keo tụ.
1
Chương 1 - TỔNG QUAN
1.1. Nước thải chăn nuôi và ảnh hưởng đến môi trường
1.1.1. Đặc tính nước thải chăn nuôi
Nước thải chăn nuôi bao gồm nước tiểu, nước rửa chuồng, nước tắm vật nuôi
với khối lượng nước thải rất lớn. Nước thải chăn nuôi là một loại nước thải rất đặc
trưng và có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao do có chứa hàm lượng cao các
chất hữu cơ, cặn lơ lửng, nitơ, phốtpho và vi sinh vật gây bệnh. Cụ thể:
- Chất hữu cơ:
Trong thành phần chất rắn của nước thải thì thành phần hữu cơ chiếm 70 80% gồm các hợp chất hydrocacbon, proxit, axit amin, chất béo và các dẫn xuất của
chúng có trong phân và thức ăn thừa. Chất vô cơ chiếm 20 - 30% gồm cát, đất,
muối clorua, SO42-…
- Nitơ và phốtpho:
Hàm lượng nitơ, phốtpho trong nước thải tương đối cao do khả năng hấp thụ
kém của vật nuôi. Khi ăn thức ăn có chứa N và P thì chúng sẽ bài tiết ra ngoài theo
phân và nước tiểu. Theo thời gian và sự có mặt của oxy mà lượng nitơ trong nước
tồn tại ở các dạng khác nhau NH4+, NO2-, NO3-.
- Vi sinh vật:
Vi khuẩn điển hình như: E.coli, Streptococcus sp, Salmonella sp, Shigenla
sp, Proteus, Clostridium sp…đây là các vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thương hàn, kiết
lỵ. Các loại virus có thể tìm thấy trong nước thải như: corona virus, poio virus,
aphtovirus…và ký sinh trùng trong nước gồm các loại trứng và ấu trùng, ký sinh
(A) quy mô nhỏ, (B) quy mô vừa và lớn
Hình 1.1. Quy trình xử lý nước thải chăn nuôi phổ biến ở Việt Nam hiện nay đối
với cơ sở chăn nuôi
1.3. Các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi
- Nghiên cứu xử lý nitơ trong nước thải chăn nuôi:
3
Một vài quá trình xử lý loại bỏ nitơ trong cùng một bể bùn được phát triển bởi
Ludzack – Ettinger (MLE) (1962) và Bardenpho (1975) (Hình 1.2 và 1.3). Các quá
trình làm việc tách biệt sục khí và không sục khí. Trong MLE, nước thải tuần hoàn
từ bể hiếu khí quay trở lại bể thiếu khí. Trong Bardenpho có thêm 2 bể (1 bể thiếu
khí và 1 bể hiếu khí) lắp sau bể thiếu khí và hiếu khí đầu tiên, do đó ở bể thiếu khí
thứ 2 xảy ra quá trình khử nitrat nhiều hơn bởi phân hủy nội sinh và cơ chất chậm,
đóng vai trò như một nguồn cacbon cho quá trình khử nitrat.
Hình 1.2. Mô hình Ludzack – Ettinger loại bỏ nitơ sinh học
Hình 1.3. Mô hình Bardenpho loại bỏ nitơ sinh học
- Nghiên cứu xử lý phốtpho:
Xử lý hóa lý làm giảm hầu hết T-P bởi làm giảm số lượng các hạt rắn lơ lửng
trong nước thải và làm kết tủa T-P bằng các hợp chất của sắt, nhôm và canxi.
Nghiên cứu của D. M. Weaver & G. S. P. Ritchie về loại bỏ ph ốtpho từ nước
thải chuồng lợn cho thấy, hiệu quả loại bỏ T-P bằng vôi tôi và hóa lý đạt 95% và
không ảnh hưởng bởi chất lượng nước thải.
- Nghiên cứu về keo tụ:
Các nghiên cứu về keo tụ cũng đã được ứng dụng trong xử lý nước thải chăn
nuôi lợn. Việc loại bỏ phốtpho được thực hiện bằng phương pháp kết tủa bởi những
hóa chất phổ biến như phèn nhôm, vôi tôi, phèn sắt và các chất trợ keo tụ. Kết tủa
loại bỏ tảo thấp. Khi thêm các chất keo tụ thường làm giảm pH từ 10 – 10,5 xuống
3 – 3,7 ở nồng độ muối sắt 250 mg/L. Bên cạnh đấy, hiệu quả keo tụ giảm khi sử
dụng nồng độ polyme keo tụ quá liều. Trong thí nghiệm với Chitosan, mặc dù
Chitosan có hiệu quả keo tụ tốt nhất trong việc loại bỏ các vi tảo thường được ghi
nhận ở mức nồng độ 25 mg/L, tuy nhiên kết quả đạt được trong các thí nghiệm này
thấp hơn so với các lần trước, cụ thể hiệu quả loại bỏ dưới 40% đối với C.
sorokiniana, Chlorococcum sp. và S. obliquus, và chỉ đạt 58 ± 8% đối với Chlorella
Consortium. Kết quả thấp này có thể do các hạt keo hữu cơ tương tác với Chitosan.
Thí nghiệm với Chitosan với nồng độ từ 50 – 250 mg/L không thấy làm tăng khả
năng loại bỏ sinh khối vi tảo. pH giảm xuống 3,7 khi tăng liều lượng Chitosan do
xuất hiện axit acetic.
5
Chương 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
-
Nước thải chăn nuôi lợn;
- Hệ xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng phương pháp sinh học kết hợp với
màng lọc vi lọc polyme;
-
Hóa chất keo tụ: phèn sắt Fe2(SO4)3, phèn nhôm Al2(SO4)3.18 H2O.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp thu thập xử lý số liệu
Đã thu thập, kế thừa các tài liệu, số liệu, nguồn thông tin liên quan từ nhiều
TCVN 6492:2011
TCVN 6620 – 2000
TCVN 6620 – 2000
6
N-tổng
7
COD
8
9
Độ màu
Độ đục
10
TSS
11
12
T-P
Coliform
Thiết bị cất nitơ VELD – Scientifica
vòng/phút trong 10 phút bằng thiết bị jar test, để lắng 60 phút. Lấy phần nước trong
phân tích các chỉ tiêu pH, TSS, COD, độ đục, độ màu, NH 4+-N để đánh giá hiệu quả
xử lý, từ đó tìm ra khoảng pH tối ưu [10,20].
Thí nhiệm 2: Ảnh hưởng của nồng độ phèn sắt
Thí nghiệm được tiến hành với 1 lít nước thải lấy từ trang trại chăn nuôi lợn,
lọc sơ bộ, loại bỏ những cặn lớn bằng rây kích thước lỗ 0,5 × 0,5 mm, bổ sung chất
keo tụ là phèn sắt Fe2(SO4)3, nồng độ thay đổi từ 400 đến 1200 mg/L. Điều chỉnh
pH tối ưu thu được từ thí nghiệm 1, khuấy nhanh 300 vòng/phút trong 1 phút, khuấy
chậm 30 vòng/phút trong 10 phút bằng thiết bị jar test, để lắng 60 phút. Lấy phần
nước trong phân tích các chỉ tiêu pH, TSS, COD, độ đục, độ màu, PO 43--P để đánh
giá hiệu quả xử lý [10,20].
2.3.2. Nghiên cứu khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý COD và
nitơ trong giai đoạn xử lý sinh học kết hợp màng vi lọc polyme
2.3.2.1. Hệ thống xử lý sinh học kết hợp màng vi lọc polyme
Hệ xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng phương pháp sinh học kết hợp với
màng vi lọc polyme được bố trí như trên Hình 2.1:
Hình 2.1. Mô hình bố trí các thiết bị trong hệ thống xử lý
1-Bể đầu vào (10L); 2-Cột yếm khí (8,5L); 3-Cột thiếu khí (8,5L); 4-Bể hiếu khí kết
hợp lọc màng (13L); 5-Bể đầu ra (10L)
Bể yếm khí
- Bể yếm khí được thiết kế như trên Hình 2.2a bằng vật liệu PVC hình trụ với
thể tích là 8,5 lít.
7
a) Bể yếm khí
b) Bể thiếu khí
hình hộp và định vị cố định trên giá đỡ. Màng sử dụng loại bơm hút có thể điểu
chỉnh lưu lượng.
2.3.2.2. Tiến hành thí nghiệm
Thí nghiệm 3: Khảo sát hiệu quả xử lý COD và nitơ trong nước thải chăn
nuôi bằng hệ sinh học kết hợp màng vi lọc polyme
- Nước thải đưa vào hệ lấy từ trang trại chăn nuôi lợn, được lọc sơ bộ, loại bỏ
những cặn lớn bằng rây lọc kích thước lỗ 0,5 × 0,5 mm.
- Các thông số vận hành: Nồng độ bùn hoạt tính hiếu khí 9000 mg/L; Thời
gian lưu thủy lực 4 ngày; Thời gian lưu bùn 30 – 60 ngày; Dòng tuần hoàn so với
dòng ra là 3:1; Năng suất lọc của màng: 12 L/m2.h. Hệ chạy liên tục [9].
- Sau thời gian hệ hoạt động ổn định (30 ngày) bắt đầu lấy mẫu ở các bể (đầu
vào, sau bể yếm khí, sau bể thiếu khí, sau bể hiếu khí) tương ứng với các vị trí lấy
mẫu M1; M2; M3; M4 với mật độ 1 lần/ngày.
- Mẫu được phân tích các chỉ tiêu: pH, COD, độ màu, SS, NH4+, NO3-, NO2-,
PO43- để đánh giá hiệu quả xử lý.
9
Thí nghiệm 4: khảo sát hiệu quả xử lý COD và nitơ trong nước thải chăn
nuôi bằng phương pháp hóa lý kết hợp hệ sinh học
- Nước thải đưa vào hệ lấy từ trang trại chăn nuôi lợn, được lọc sơ bộ, loại bỏ
những cặn lớn bằng rây lọc kích thước lỗ 0,5 × 0,5 mm, bổ sung chất keo tụ là phèn
sắt Fe2(SO4)3, nồng độ 600 mg/L, điều chỉnh pH khoảng 8, khuấy nhanh 300
vòng/phút trong 1 phút, khuấy chậm 30 vòng/phút trong 10 phút và để lắng trong
khoảng 60 phút. Lấy phần nước trong dẫn vào hệ sinh học kết hợp màng vi lọc
polyme.
- Các thông số vận hành: Nồng độ bùn hoạt tính hiếu khí 9000 mg/L; Thời
gian lưu thủy lực 4 ngày; Thời gian lưu bùn 30 – 60 ngày; Dòng tuần hoàn so với
dòng ra là 3:1; Năng suất lọc của màng: 12 L/m2.h. Hệ chạy liên tục [9].
500 mg/L. Hỗn hợp nước thải được điều chỉnh pH trong khoảng 3 - 9, khuấy nhanh
300 vòng/phút trong 1 phút, khuấy chậm 30 vòng/phút trong 10 phút bằng thiết bị
jar test và để lắng trong khoảng 60 phút. Lấy phần nước trong phân tích các chỉ tiêu
pH, COD, độ màu để đánh giá hiệu quả xử lý, từ đó tìm ra khoảng pH tối ưu.
Thí nhiệm 7: Ảnh hưởng của nồng độ đối với chất keo tụ là phèn nhôm
Thí nghiệm được tiến hành với 500 ml nước thải sau xử lý sinh học kết hợp
màng vi lọc polyme, bổ sung chất keo là phèn nhôm Al2(SO4)3.18 H2O, nồng độ
thay đổi từ 500 đến 2000 mg/L, điều chỉnh pH tối ưu có được từ thí nghiệm 6,
khuấy nhanh 300 vòng/phút trong 1 phút, khuấy chậm 30 vòng/phút trong 10 phút
bằng thiết bị jar test, để lắng khoảng 60 phút. Lấy phần nước trong phân tích các chỉ
tiêu pH, COD, độ màu để đánh giá hiệu quả xử lý.
Thí nhiệm 8: Ảnh hưởng của pH đối với chất keo tụ là phèn sắt
Thí nghiệm được tiến hành với 500 ml nước thải sau xử lý sinh học kết hợp
màng vi lọc polyme, bổ sung chất keo tụ là phèn sắt Fe2(SO4)3, nồng độ 500 mg/L.
Hỗn hợp nước thải được điều chỉnh pH trong khoảng 3 - 9, khuấy nhanh 300
vòng/phút trong 1 phút, khuấy chậm 30 vòng/phút trong 10 phút bằng thiết bị jar
test và để lắng trong khoảng 60 phút. Lấy phần nước trong phân tích các chỉ tiêu
pH, COD, độ màu để đánh giá hiệu quả xử lý, từ đó tìm ra được khoảng pH tối ưu.
Thí nhiệm 9: Ảnh hưởng của nồng độ đối với chất keo tụ là phèn sắt
Thí nghiệm được tiến hành với 500 ml nước thải sau xử lý sinh học kết hợp
màng vi lọc polyme, bổ sung chất keo tụ là phèn sắt Fe2(SO4)3, nồng độ thay đổi từ
500 đến 2000 mg/L, điều chỉnh pH tối ưu có được từ thí nghiệm 8, khuấy nhanh
300 vòng/phút trong 1 phút, khuấy chậm 30 vòng/phút trong 10 phút bằng thiết bị
jar test, để lắng khoảng 60 phút. Lấy phần nước trong phân tích các chỉ tiêu pH,
COD, độ màu để đánh giá hiệu quả xử lý.
11
Chương 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
5,5-9
3
TSS
mg/L
800 - 3000
100
100
4
COD
mg O2/L
2100 - 7000
150
100
5
BOD5
-
8
N-NO3-
mg/L
0,2 - 0,6
-
-
9
P-tổng
6
Coliforms
20 - 75
0,95×106 1,25×106
6
10
mg/L
độ đục và độ màu đều trên 66% do các chất rắn lơ lửng có trong nước thải chăn
nuôi lợn lắng xuống cùng các hạt keo. Nước thải chăn nuôi được nghiên cứu có đặc
tính độ kiềm cao nên pH tối ưu cho phản ứng keo tụ bằng phèn sắt sẽ tốn ít chi phi
hóa chất và thời gian cho giai đoạn hóa lý.
3.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ chất keo tụ
Sau khi đã lựa chọn được pH tối ưu của phèn sắt đối với nước thải chăn nuôi
lợn, tiếp tục khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất keo tụ. Tiến hành với nồng độ
phèn sắt tăng dần từ 400 – 1200 mg/L ở pH ~ 8. Kết quả thu được thể hiện trên
Hình 3.2.
Hình 3.2. Ảnh hưởng của nồng độ phèn sắt đến hiệu suất xử lý
13
Kết quả trên đồ thị hình 3.2 nhận thấy, ở pH 8 phèn sắt đạt hiệu quả xử lý cao
nhất khi nồng độ 1000 - 1200 mg/L. Tại khoảng nồng độ này, hiệu suất xử lý COD,
SS, độ đục, độ màu tương ứng là 64,5; 87,5; 80,6 và 87,2%. Ngoài ra, quá trình keo
tụ bằng phèn sắt còn xử lý được một phần phốtpho trong nước thải chăn nuôi. Hiệu
suất xử lý phốtpho đạt lớn nhất 40,1% tại nồng độ chất keo tụ là 1000 mg/L.
3.3. Khả năng xử lý trong các giai đoạn sinh học của hệ sinh học
3.3.1. Khảo sát hiệu quả xử lý COD trong giai đoạn xử lý sinh học
Hình 3.3. Sự biến thiên COD và hiệu suất xử lý của giai đoạn sinh học
Kết quả cho thấy COD đầu vào dao động trong khoảng lớn, từ 2140 - 6880
mg/L. Nước thải đầu vào có khoảng dao động lớn như vậy bởi vì nước thải chăn
nuôi không đồng nhất giữa các thời gian xả thải và các ngày. Nước thải bao gồm
phân và nước tiểu của lợn có giá trị COD cao hơn nước thải phần lớn là nước rửa
chuồng, nước tắm cho lợn. Mặt khác, giá trị COD không chỉ xác định qua nước thải
ra hàng ngày của lợn mà bao gồm cả lượng cơ chất sinh ra trong quá trình phân hủy
mg/L. Nitrat, nitrit là sản phẩm trong quá trình chuyển hóa amoni. Kết quả phân tích
chuyển hóa amoni thành nitrat trong bể hiếu khí được thể hiện trên Hình 3.5.
15
Hình 3.5. Diễn biến NO3--N theo thời gian
Nhận thấy nitrat sau bể hiếu khí khá cao, dao động từ 70 – 150 mg/L. Nguyên
nhân là do quá trình nitrat hóa xảy ra gần như hoàn toàn nên hầu hết amoni được
chuyển hóa thành nitrat. Lượng NH 4+-N đầu vào dao động 139,9 – 538,2 mg/L nên
lượng NO3--N được hình thành cũng tương đương. Để xử lý nitrat cần môi trường
thiếu khí. Do đó, nitrat đầu ra bể hiếu khí được tuần hoàn lại bể thiếu khí để thực
hiện quá trình khử nitrat. Hiệu suất khử nitrat phụ thuộc vào tỷ lệ dòng tuần hoàn.
Với tỷ lệ dòng tuẩn hoàn 300%, hiệu suất xử lý nitrat của hệ đạt được 40 – 72,5%.
3.3.4. Hiệu suất xử lý PO43--P
Khả năng xử lý PO43--P được biểu diễn trên Hình 3.6.
Hình 3.6. Diễn biến PO43--P qua các bể theo thời gian
Quan sát trên đồ thị Hình 3.6 nhận thấy, nồng độ PO 43--P đầu vào của nước
thải chăn nuôi lợn dao động trong khoảng từ 24,7 – 47,7 mg/L. Hiệu suất xử lý
PO43--P của hệ trong nghiên cứu đạt 79 – 91%, tương ứng đầu ra 3,1 – 7,6 mg/L.
16
Nhận xét:
- Đặc tính nước thải đầu vào ảnh hưởng tới quá trình xử lý các chất ô nhiễm
trong hệ xử lý như nồng độ chất chất ô nhiễm đầu vào, giá trị pH …
- Trong quá trình vận hành hệ xử lý nước thải đầu vào cần đưa vào bể yếm khí
có tác dụng giảm thiểu sự dao động các thông số ô nhiễm đầu vào cho hệ xử lý. Với
- Xử lý keo tụ nước thải chăn nuôi đầu vào tại điều kiện tối ưu: nồng độ phèn
sắt 1000 mg/L, pH ~ 8.
Giai đoạn xử lý sinh học: nước thải chăn nuôi được mô tả ở mục 2.3.2.
Hiệu suất xử lý COD của các thi nghiệm thể hiện trên Hình 3.7 như sau:
Hình 3.7. Hiệu suất xử lý COD giai đoạn hóa lý kết hợp sinh học
Từ kết các kết quả Thí nghiệm 3, 4 và 5 có thể thấy rằng hiệu suất xử lý COD
khi kết hợp thêm giai đoạn hóa lý cho hiệu suất cao hơn, ổn định hơn, COD đầu ra
thấp hơn. Cụ thể, hiệu suất xử lý COD trong điều kiện keo tụ bằng phèn sắt 1000
mg/L là lớn nhất, đạt 96,9 – 98,25%. Khi tiền xử lý với nồng độ phèn sắt 600 mg/L,
hiệu suất xử lý COD của hệ đạt 92,47 – 97,9%.
3.5. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ ở giai đoạn xử lý
tăng cường nước thải chăn nuôi lợn sau khi qua hệ thống sinh học kết hợp với
lọc màng
3.5.1. Đặc tính nước thải sau hệ thống sinh học kết hợp lọc màng MBR
Nước thải chăn nuôi lợn sau khi được xử lý qua hệ sinh học kết hợp màng lọc
MBR có đặc điểm như trong Bảng 3.6.
Bảng 3.6. Đặc điểm nước thải chăn nuôi lợn sau khi xử lý qua hệ sinh học kết
hợp lọc màng MBR
STT
Chỉ tiêu
Đơn vị
Giá trị
QCVN 40:2011/
BTNMT (loại B)
4
Màu
Pt-Co
310 - 550
150
18
3.5.2. Ảnh hưởng của pH
Tiến hành thí nghiệm như đã mô tả tai mục 2.3.3, chương 2, kết quả thu được
thể hiện trên Hình 3.9:
Hình 3.9. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý độ màu
Qua kết quả thí nghiệm thể hiện trên Hình 3.9 nhận thấy: ở khoảng pH từ 4 –
5 hiệu suất xử lý độ màu của phèn sắt là cao nhất (cao nhất tại pH ~ 4, hiệu suất đạt
78,18%). Trong khi đó, với phèn nhôm là ở khoảng pH từ 5 - 6 (cao nhất tại pH ~
6, hiệu suất đạt 74,54%). Ở pH ~ 3, hiệu suất xử lý độ màu của cả phèn sắt và phèn
nhôm đều thấp nhất. Khi tăng pH lên 5 - 7, hiệu suất xử lý màu của phèn sắt giảm
đáng kể, nhưng ở dải pH từ 8 – 9, hiệu suất xử lý màu lại tăng dần lên. Đối với phèn
nhôm, hiệu suất xử lý độ màu ở khoảng pH từ 7 – 9 thay đổi không đáng kể. Nhìn
chung, hiệu suất xử lý độ màu của phèn sắt và phèn nhôm không chênh lệch nhau
nhiều.
Hình 3.10. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý COD
COD trong xử lý nước thải chăn nuôi lợn. Tại nồng độ chất keo tụ 2000 mg/L, chỉ
tiêu độ màu và COD nước thải đã đạt tiêu chuẩn loại B QCVN 40:2011/BTNMT do
bộ Tài nguyên môi trường quy định. Hiệu suất xử lý của 2 chất keo tụ không chênh
lệch nhau nhiều, do đó lựa chọn phèn nhôm cho xử lý tăng cường nước thải đầu ra
sau hệ MBR. Lý do lựa chọn là vì pH nước thải đầu ra của hệ MBR ở khoảng 7,8 –
8,5 sẽ tốn ít hóa chất để điều chỉnh về pH ~ 6. Và sau khi thêm hóa chất keo tụ vào,
pH nước thải sẽ có thể giảm, tuy nhiên thay đổi không đáng kể, do đó sẽ không phải
bổ sung hóa chất để nâng pH lên đạt tiêu chuẩn đầu ra loại B.
3.6. Đánh giá, so sánh hiệu quả và lựa chọn mô hình tối ưu xử lý nước thải
chăn nuôi
Bảng 3.7. Đánh giá ưu nhược điểm của các giai đoạn xử lý
Đánh
giá
Giai đoạn tiền xử
lý (phèn sắt)
Giai đoạn sinh học
kết hợp lọc màng MBA
Giai đoạn xử
lý tăng cường
Ưu
điểm
- Hiệu quả xử lý
COD, SS cao
- Đơn giản trong vận
hành
nước thải chăn nuôi
- Tốn năng lượng cho sục khí
(cường độ sục lớn)
Nhượ
c
điểm
21
Trên cơ sở phân tích đánh giá theo bảng trên và qua thực tế tìm hiểu các trang trại
chăn nuôi lợn tập trung, dựa trên các yếu tố kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường ở các trại
chăn nuôi. Trong luận văn tốt nghiệp, tác giả đề xuất áp dụng sơ đồ dây chuyền công nghệ
như sau cho xử lý nước thải trại chăn nuôi lợn tập trung ở Việt Nam:
Nước thải chăn nuôi lợn Keo tụ với phèn sắt nồng độ 600 mg/L, pH = 8
Yếm khí Thiếu khí Hiếu khí kết hợp lọc màng Keo tụ với phèn nhôm
nồng độ 2000 mg/L, pH = 6 môi trường
Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải lựa chọn đáp ứng đầy đủ các yếu tố:
chi phí đầu tư xây dựng không cao, chi phí vận hành thường xuyên thấp, thỏa mãn
các tiêu chuẩn về môi trường đối với ngành chăn nuôi. Tuy nhiên, cần phải có thêm
các khảo sát tính toán cho phù hợp với điều kiện của từng trang trại.
3.7. Sơ bộ đánh khả năng áp dụng trong thực tế
Hệ xử lý có thiết kế nhỏ gọn, do không cần bể lắng cấp hai và bể khử trùng
dẫn đến giảm chi phí xây dựng cơ bản và giải phóng mặt bằng, hệ quả là giảm phí
thời gian không xác định, tăng hiệu quả kinh tế.
Do mật độ sinh khối trong bồn phản ứng cao tới 1 - 1,5% nên một mặt năng
xuất xử lí tăng khoảng 5 - 7 lần so với BHT, điều này đồng nghĩa với việc giảm
khối tích và chi phí xây dựng, chi phí mặt bằng như đã nêu; mặt khác cho phép lưu
85 - 92,8%; 93,0 - 96,5%; 40 - 72,5%; 79 - 91% và 99,97 - 99,98%.
4. Xử lý tăng cường bằng phương pháp keo tụ với phèn nhôm và phèn sắt ở nồng độ
2000 mg/L, nước thải đầu ra đã đáp ứng được các tiêu chuẩn độ màu và COD theo
QCVN 40:2011/BTNMT, cột B. Lựa chọn phèn nhôm cho giai đoạn xử lý tăng
cường do đáp ứng được tiêu chuẩn nước thải đầu ra và tiết kiệm chi phí hóa chất.
5. Đã đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi lợn: Nước thải chăn
nuôi lợn Keo tụ với phèn sắt nồng độ 600 mg/L, pH ~ 8 Yếm khí Thiếu
khí Hiếu khí kết hợp lọc màng Keo tụ với phèn nhôm nồng độ 2000 mg/L,
pH ~ 6 môi trường.
23