BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

HOÀNG TRUNG KIÊN

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY NHIÊN
LIỆU SINH HỌC, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ
NƯỚC THẢI NHẰM XỬ LÝ HIỆU QUẢ ĐỘ MÀU VÀ COD CỦA NHÀ MÁY
BIOETHANOL NHIÊN LIỆU SINH HỌC DUNG QUẤT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Hà Nội – Năm 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

HOÀNG TRUNG KIÊN

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY NHIÊN
LIỆU SINH HỌC, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ
NƯỚC THẢI NHẰM XỬ LÝ HIỆU QUẢ ĐỘ MÀU VÀ COD CỦA NHÀ MÁY
BIOETHANOL NHIÊN LIỆU SINH HỌC DUNG QUẤT

Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC


x

1.1.2. H
1.2.

tr

ƣ

s

ha

s

1.2.2. Đặc đ ể

l ừ

u t B et

a ƣớ h

1.2.1. Qu tr

yê l ệ

h



............. 4

l. .................................................... 6

u

u sắ .................................... 6

à á s

u t Et

từ

u

u sắ ....................................................................................................... 7
1.3.
1.4.

h hƣ

ế
h

1.4.1. Phƣơ

ƣ



p áp ử ý ế k í............................................................. 14

1.4.1.2. P ươ

p áp ử ý

1.4.2. P ươ

p áp ó

ếu k í: ........................................................... 15

ý: ................................................................................ 16

1.4.2.1. P ươ

p áp ke tụ - t

bô

: ..................................................... 17

1.4.2.2. P ươ

p áp

p p ụ: ................................................................... 19

1.4.2.3. P ươ


ứ ........................................................................................ 27
ứ . ........................................................................................... 28

2.2.1. T ết bị P ò
2.2.2. T ết bị p
hƣơ

2.3.

t í

: ....................................................................... 28

t .............................................................................................. 28

h

2.3.1. Các t ô

hâ

í h. .............................................................................. 28

số đ nhanh ............................................................................. 28

2.3.2. P ươ

p áp p â tíc COD ................................................................... 28


3.1.2. Đặc trư
3.2. H ệ

ừ h
p át s

ước t

hệ hố

3.2.1. Cô

y

xử l

ha l D
từ

Q

.................................... 30

à á b et

p át s

từ

ƣớ h


á

u qu HTXLNT

có củ

à

á b et

Du

Qu t ........................................................................................................ 34
3.3.

ề x
D

h
Q

hệ h

h ệ HTXLNT h

y

ha l



IOETHANOL DUNG QUẤT ................................................................................ 45
4.1. Kế q

hê

ứ q y

4.1.1. Đố tượ

hò
cứu ở qu

4.1.2. Qu tr

t í

4.1.3. Kết qu

tr

ôp ò

ưở

củ pH tớ

4.1.3.2. Ả

ưở

t k ử àu và vật

ượ

c

l

hệ

ƣ

....................................... 54

. ................................................... 55
t

trườ

t ết bị P
ôp

p p ụ ....... 50

H p p ụ ................. 52

t trợ ắ

ôp


Ke tụ và t ờ

cứu ở qu

ha l D

t í

à

tr

í h hợ

.................................. 45

u su t ử ý ........................................... 46

cứu ở qu

4.2.2. Quy trình thí

h

à

ứ q y

t í



á

t ố

iii

á ............................................... 65
1

3

ước t

s uc

á ...... 65

s u ử ý ........................................ 66


KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ........................................................................................ 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 69
Tài l ệ

ế

V ệ ...................................................................................................... 69

T lệ


h họ

ỵ hí ò

h y

ƣợ (U fl w a a

l

FBR:

Fixed bed reactor

IC:

Internal circulation

FB:

Fluidized bed

AAO:

Anaerobic Anoxic Oxic –

SBR:

Sequencing Batch Reactor –


Reverse Osmosis – Thẩ

NF

Nanofiltration – Lọ

RFCC

Residual Fluidized Catalytic Cracking – xú

Pozzolan

Vậ l ệ
h x

PZC

h
ă

h

h

)

h họ h

ẻ


ẽ

í h h

(

ì h

a

ê vậ l ệ

ó í h

.

Point of Zero Charge –
ệ

hệ xử l

la

ậ

ộ

ệ


h

hụ (z l

, a l

hự ế
SMP

ẳ

ệ ,
,

…)

ị h hỏ hơ

Soluble microbial product –
hế

hí

ị H
ị
hẩ

ƣớ h ).

vi

1- : Một số

cồ

C BẢNG

u tr

à

á b et

t ế
đ

ớ

– 2012. ................................. 3

â dự

và đ

vậ

à

ởV t

Nam ............................................................................................................................. 4

s

u t cồ sắ [ ] ................................................................................................. 9

B

1- : Đặc trư

p ầ , tí

dịc

c

...................................................................... 5

t củ

ước t

è s u t áp c ư

từ các cô

t ô củ

đ

củ


ước t

s

u t b et

ếu k í [ ] ............................................... 12
ước t

từ các cô

đ

củ

à á

Qu t [4] ........................................................................................ 30
p ầ , tí

c

- : Kết qu p â tíc c
á et

Du
-4: B

á củ


àu tr

à á b et

Qu t [4] .......................................................................................................... 31

B

B

â tố t

ử ýs

-1: T à

b et

các

s u bể k ử trù

– củ

à

e của nhà máy). ............................ 34

số vậ


t í

....................................................................................................................... 45
B

4- : T ô

số c

t ượ

ước t

đầu và t ết bị P

vii

t ............................. 56


B

4- : Tổ

ợp tru

tố ưu đ ều k
B

4-4: Sơ bộ các

1

3

quá tr

.................................... 59

các p ươ

ước t

t ử

á đề u t .... 65

................................. 65


DANH
Hình 1-1: Qu tr
t

cô

s

C HÌNH

u t et


e

d

từ -de

e su ses

d r ......................................................................... 10

à á Cồ T

Hình 1-4: Các

t à

C ươ

p áp ử ý ước t

Et

,N

A ................................... 13

..................................................... 14

Hình 2-1: T ết bị J rtest .......................................................................................... 28


FeC 3 và

độ các s

ột k

Hình 4- : Ả

p

á

áp dụ

t

RFCC ........................................... 42

àu, COD tr

p p ụ bằ
u qu

p

t íc đ ể

c tác t


đ

Qu t ..................................................................................... 35

Hình 3-3: C u tr c các t à

Hình 4- : Nồ

àu, COD

tíc k ô

du

uố Fe(III) tr
(PZC) củ R

du

dịc ...... 48
dịc ..... 48

sb ck, ví

vật có pHPZC = 6,6 [29] .............................................................. 49
ưở

củ

à


u

ử ý độ àu và COD ........................................................................................ 51

ix


Hình 4-7: Ả

ưở

củ t ờ

ke tụ - t

bô

đế

u qu

ử ý àu và

COD........................................................................................................................... 52
Hình 4-8: Ả

ưở

củ t ờ

Hình 4-1 : Đồ t ị tổ

ẫu ước t

c

P

t .............................................. 55

đề u t ử ý độ àu, COD tr
ợp

ưở

à

ượ

qu

ôP

FeC 3 đế

t ....................... 56

u qu

ử ý àu,


ƣợ

ƣ

2025. h ế lƣợ
ƣ

v

â

h

ó ề

h

ể NLSH,

h ă

h

l
h

hậ

ề

h

hễ

h

ệ

hé

ì h

x

ố

h

sinh họ D
av

ầ q

e ha

ể, h h
ọ

ƣớ



a h
hằ

h. D

y hê lệ

xử l h ệ q
Q

ƣợ

h

hệ

ố

ề

ồ

ộ
h

1

hế q



hƣơ

h

h

xử l

hệ hố

xử l

y Bioethanol h ê l ệ
vệ

ử ụ

ế

h

ế h yh

N hê
a h

ộ

ì hq a

”. Nộ

h

ệ

.

ó

lớ v

lƣợ

ỹq a

h ế hụ

N

y ioethanol
a ,

ế

ƣ
ƣớ l

ể


hí Q ố

xử l

hì h

â v

e ha l l

Dầ

a xử l

ì h hƣ

hê

h vậ h y

ha

h

D

ă

hệ



hì

ắ lơ lửng (TSS) và cyanua (CN-) cao [21]. Nế lƣợ
ƣ

hự vậ

ay

ụ

h

Tậ

ƣợ

ƣợ xử l

hễ

h ệ NLSH ớ

Q

yê l ệ v q

a


ha l D

Nhà máy b

hê lệ

ă

hự hóa

a

x

h ế lƣợ về NLSH ế

ắ v h hú ự ầ ƣ v

khai

lớ về

ê xây ự
a

ể hệ

ă

ể ƣa v

Ứ

ụ

OD

hử

hì h
-

l

ềx

ứ

xử l

hệ

ƣ

a h

, ghiên cứ

y hê lệ

-

a ộ
a xử

h

hệ

ha

lD

Q

hằ

xử l h ệ q

trên

ộ

vậ h h hử

ó ộ

a hó

hƣơ

h

300 l/h.

, OD a v
Q

a h

hóa l :

ó ộ

OD

hệ xử l

ha

, OD cao

ây h yề

.

u
hê

ứ

a



ầ v

a về ƣớ

h

hệ ố ƣ xử l

a h

hƣơ
-

h

ha

ê

Bioetha l NLSH D

hệ

ƣớ

hƣơ

ụ , xử l



ớ h

hệ hố

OD

h

Q y h ẩ q ố

hệ

hƣơ
v

ƣớ

500 – 5000 Pt-Co và COD < 1000 mg/l. Nƣớ

Q VN 40: 2011/ TNMT ( ộ
-

:

hƣơ

ha l D

ƣớ h

ắ

hệ

v
ƣ

hì h hồ q y x
xử l

2

q y

Pl

ƣớ .

, hâ

í h, hử

ị h
hệ

ến công

h
ƣ


y hự
, 53

F.O.Licht,

lƣợ

ồ

ụ l ha

ƣ
hƣ

l

hê lệ

h

h

ơ hộ

11

vớ

ẽ, ă
ă


lƣợ

ƣơ

lƣợ

.S

x

vệ

a ă

ể

ớ h

ƣớ

hâ Ph , h yế

vớ

ă

hí h ầ

ự hụ h ộ v


h

ị hv

hay

t à cầu (GRFA) v

2012

h ê l ệ lớ

h vự

ồ

h ộ ( ắ , ắ l v lúa

ă

l
1930,

ử ụ

ê

u tá t
ồ


ớ

hậ
ụ

ă

lí , ă

2009

– 2012.
2010

1.627 1.882 2.885 3.645 4.254

Châu Phi

hâ Á/Th

l) ƣợ

ắ

ồ

hê lệ

.T


aL

h y ề

ỏ ừ ƣớ

ƣ

v
ó hứa

hệ ,
ầ

ắ

la A

ị h. Kh vự

ẽl

ƣ h
hẩ

ự ù

ƣớ



hế xă . T
x

uy

hứ F.O.L h (2013), ồ ( ha

1860 a

ƣớ Mỹ,

từ

ha l ừ
a

h

t

ì h Dƣơ

55

65

100

130


tr

s

u t B et

từ

N y 20/11/2007, Th
177/2007/Q -TT về hê
2015, ầ

hì

ă

lƣợ

ể

ă
h

ể

v

ầ


Nh

y ồ
y P ồ

Nh

y ồ S h họ –
y TNHH
Vệ

Nh
3 –
Lâm

Tâ –
Xa h

y ồ Nh ê l ệ
y TNHH Tù

hê lệ

ừ 20.000

ă

yề

hố

hệ

â

h

y

x

ồ

y

x

ồ

hê lệ

(

1-2). T

ệ lí ồ / ă

ă

Xa h,


y ề

h

vậ

Lộ ,
Na

N Tâ
, ƣJ ,
ắ N

Lâ ,
x
h

ử ụ

ắ l

ể ha hế xă

à
T

X â Lộ ,
ồ Na

70


h

hƣ Nhậ

v

y TNHH Tù

T P h ê l ệ Phƣơ

ể ha xă

à á b et
áy

ị

a T P ồ

ề T

ồ

ể

h họ

ị h


ộ 99,5%

ồ 96

l

3/2014,

h h Q yế

hầ

ế

ộ

ộ , ó4 h

ể

a

ê

hề

ắ .

hế



x

ò

ộ

u sắ t

hí h
ề

2025” vớ

h họ

v

xây ự

ồ

yệ

a V ệ Na . X

ệ

h


ừ

ì h h h
ộ
ự ố xử l ƣớ
h 04/2013
H

ộ
hừ

ầ


TT

T

áy

4

Nh
y ồ
ă T

C
su t
tr u t


h hv

ƣa v

y

y ƣợ

ể

a
x

y

h

ha

ú

ộ 7,8
sác

ệ

ộ, ế

E10 v


ế

ƣớ

1.100

hụ 1,95

đ

vậ h h
h h
y

ị ƣa v

2014-2015. T

hế
xă

ầ

ệ lí ồ

h ê l ệ vớ

1- : D

TT

, ì h
hệ
N

h

h hê

tr
ộ

H

T

H yệ ù ă
ì h Phƣớ

100

y a

h
ồ

ể hố
B

h


1 ở V t Nam.

C
su t
tr u t

Đị

T

tr

t ộ

Nh
y ồ S h họ Phú
1 Thọ y P Hóa Dầ
v NLSH Dầ hí)

100

Nh
y ồ S h họ V ệ
2 - Nhậ - Công ty Milestone,
Nhậ

120

a La


Tam Nông,
tháng 5/2013. Quý
Phú Thọ
4/2014 ẽ h
l
a

xây ự

y
)


T

TT

C
su t
tr u t

áy

Nh
y L ê hợ S x
ồ , Phâ ó v Thứ ă
5
a ú –
y P ồ
h họ Th - V ệ

a ề

ƣơ

xây ự

ớ , ẩy ha h ố

ƣớ , a h h lộ ì h ắ

lệ

yề

hố

l

1.2.

Đ

trƣ

h

1.2.1. Qu tr

s


ế ụ

ƣợ

ộ vớ ƣớ

h yể

a

enzyme amylaza ể h yể hóa hồ
h ệ ộ 110 –1130 . Phƣơ

a

ì h

,

x

h

hố NLSH

ử ụ

ồ
ắ
v


h ộ h h ƣ
aq

ơ

hử ƣớ :

h ộ a

q

6

hâ

ƣa v

ộ NLSH vớ

h yế

, hƣ

ẩ (

ƣợ

ể


ƣớ

hế.

Vệ

hóa, lê

hí h

lệ hố

u

ồ

hó
, h ẩ ị xây
ự

ƣợ Th
y

ụ

ỏ

hồ hóa hằ làm chín
-



a
ằ

h Yê ,
Yê

h

ị h

a

t ộ

ƣợ
hé ,
a xây ự

100

ê

tr

Ninh
Th ậ

Nh
y ồ nh ê l ệ Công ty CP Nă lƣợ



-

Dị h hồ hóa a q
320C v

v

lƣ

ồ lê

lỏ . h

ỳ lê

ì h ƣ

ồ

hâ

hóa ƣợ l

ố , ồ lê
h

ừ


lên men.
-

Q

ì h lê

ƣ

ơ

ƣớ , O2 v

Q

-

hế

ộ
ì h lê

m chín.

Q

ằ

ì h hƣ



h

ễ ay hơ

hỏ

ộ

ộ

ị lê

ị h

. Sau khi

ọ l

ế

h

ƣợ

ế

a
ước t



ể

hâ

hằ

h
ƣợ

ồ

(l

ha ) ằ
hể í h.

u t Et

từ

u sắ

l h yế l

ị h hè

hí . Dị h hè

lọ


ể

từ nhà máy s

ì h

ƣợ ( lla ) ằ
(h

ụ l
h ƣớ

hƣ

ầ

h h ồ ,

ộ 95,5 – 96 % (v/v).

ù , ồ

h

h

l

ƣợ

ịl

Nƣớ h

lơ lử

q

a thanol và

1.2.2. Đặc đ ể

l

a

, hỗ hợ

ố

h . Phƣơ

ƣ

ừ 48 – 72

lê

z l . ồ



trình lên men:

-

a

u

h

h

h

a

h

h
ƣợ

,é l â ,

… ọ

h h
ƣ

.N


h

h

hƣ ƣớ vệ

h

…

Lên men (30-320C)

Hình 1-1: Qu tr
Nƣớ h
h

hễ

cô
h

a .

s
y ồ

ể

ắ

ồ

ắ

ƣ

N ơ: 940 mg/l, T

ẽ

Phố

lƣợ

ộ , ùy h ộ v
...),

v h h hầ

ể

yê l ệ

v hệ

xử l

a

lê

ắ lơ

, hệ

ộ

,

a ây h yề

h ử ụ

a

h : 115 mg/l), h

hễ

hóa v h ệ q

ộ
12 – 15

lƣợ

cao (SS: 7.241-37.500), mang tính axit (pH: 3,5 – 4,0),

cao (80 – 850 )…H

ồ


B

1-4: T à

p ầ , tí

c

t củ

à á s

Dị h hè

từ các cô

đ

củ

u t cồ sắ [33].

Tỉ t
(lít/lít ồ

N uồ p át s

Nƣớ vệ


lê

0,4

Không màu 6,3

220

105

750

Nƣớ l

hế ị

2,88

Không màu 9,2

400

45

425

0,8

Không màu 7,3



0,8
dịc

è s u t áp c ư

( ồ

ắ )

ụ

7,6

150

10

250

h

8,1

100

30

250



Tên nhà máy
D

M

14

3,5 30,000 4,000 16.500

ì h Phƣớ ( ồ

ắ )

4,0

62.579

21.408

28.370

22.625

V ệ (Sắ ,

ậ, )

4-5


50.000

22.500

12.000-20.000

50.000

Tâ ( ồ

ắ )

Taicang – T

Q ố (Sắ )

Th La ( ắ )
N ồ
là ƣớ h
â

h yế
ị h hè

ậ

y h

y ồ


h
ế

hễ

h .T

ƣớ

ƣ

h
ƣ

a ƣớ h

ơ,

la

amino – carbonyl, ƣợ hì h h h hƣ l

hẩ

ể

a

hợ


ha l
hầ

ự ồ

ịch hèm [16]. Melanoidin l

Maillard [30], h

y

ị h hè ,

a

ọ l

h

ù

hâ

2
ắ

ử
a h

ứ


. Ph

, ó2

ử

a hí h hợ

a

la

ú

hế lê q a

h a

h

ề

hệ
ế

ồ

v
ú

6. R-CO-CH2-CH2-CO-R’
7. CH3-CH (OH)-CO-R…
Tuy nhiên, theo Sowmeyan và nnk, 2002, l
la

ƣợ hì h h h ừ 3-

A a
lê

xyh x

hƣ hì h 1-2. M la
ế vớ
hứ

Hình 1-

l a

l
l

C u tr c cơ b

v
ly

ơ vị
hẩ


củ p

ệ

d
ứ

10

ƣ

ax v

t à

từ -de

A

d r

ị lắ

x ống [34].

e su ses và s


Q

h

h

hợ

ƣợ

Phenol

ế

ắ

ía ƣ
y

h

ha l ử ụ

ƣ

, furfural

h

a h

a q

a

ớ

h

ể hử

v

ồ

ế

h họ
ể

khí – h ế

h y hâ v

ố

ế hợ yế
ế

hí ƣợ ó

hâ
ắ


hứa

q a
ƣớ

hẩ
lf

ò

h

â

xử l
ƣ

ƣớ h
ớ

ừ
h
hệ

ế

ừ ƣớ

ó, ƣớ h

hậ ,

ố

q

ừ gô [24]. D

hí – h ế

ụ xử l

hồ h

ịv

lƣợ
v

yê l ệ

hâ

ha l ử ụ

ƣ

ễ

ử hỏ ị


h

l

a ừ

ề

hí. N
hợ

ƣợ

lớ hơ . Hầ hế

la

hề

la

la

la

ị hâ h y

hƣ l
ồ


ộ

a hằ
h

hé . Trên

ụ

ệ

h

a xử l

ê

h ẩ

h hứa

ƣớ h

h ệ [4].
sau quá trình xử l
1-6 hƣ a :

11



ếu k í [20].

Đ

Phenol

Phầ ử
ó
hâ
ử h ,
ly a ha
,
h
ị H
ha
a h ứ
hẩ
ó
ậ
hợ h

2

Caramen

S
hẩ
cao, l hợ
h .


h sunfit

la
ố

ó
hâ

ƣ
ửv

hệ ộ
ệ í h ề

a ƣ

v a

h a
q
ì h
ố vớ
v
h vậ ,
a ù
a
v ệ hì h h h ê
hỗ hợ ƣớ h .


ộ

ƣợ xử l

ơ… ắ
ây

h

hễ , ộ

ƣớ h vớ h
a

ì h
ó hố lƣợ

T

h h hầ
lợ

ừ hự vậ , hố lƣợ
ó hể ƣợ
ắ
hầ
ử
h y
vớ H, ó
ậ hơ


q

h

h

l

h h

a

ồ

ố vớ
hầ

h vậ

ế

ồ

ộ

hƣ ây ộ

lớ


ƣợ xử l

hậ . T ƣớ hế l
,

h

hòa a
hễ

ố vớ

hé

12

h

y
ƣớ

v
.

lơ lử ,
ƣ

.T

hó xử l v hƣ


communiss)
ây ộ L

50

ồ

ƣớ

ộ

ị h hè

ố vớ

l

[11]. ê

h
0.5

h ó, ộ

a

ƣớ

h vự

ây ê q

ứ

hế q

ì h

h h ê

hứ
h hƣ

ế

ƣ

ƣ

ế

hễ

h h

ƣớ

ầ

ƣớ

a

, ƣớ
a

ẵ

ó h

ự l

l vớ h

lƣợ

ă

hì h

, vì vậy q

ì h
ồ

h

a

a


a
ha

í h hóa l

ộ xy hòa a

ồ

ự hê , ừ ó l
a, ƣớ

ồ

a,

h ịa hóa

ồ

ƣớ .
ề

ầ . Xa hơ

ƣ
hay

y


ầ