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

TÓM TẮT
LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Hà Nội, 2019


Luận án được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ Viện Hàn lâm khoa học và Công nghệ Việt Nam
-----------------------------

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Trịnh Văn Tuyên
2. TS. Lê Thanh Sơn

Phản biện 1:
Phản biện 2:

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.
Phương án kết hợp quá trình keo tụ điện hóa (EC) với quá trình lọc sinh
học (BF) là một trong những giải pháp có nhiều triển vọng để tăng hiệu quả xử
lý NRR. Khác với quá trình keo tụ hóa học, phải sử dụng lượng lớn các chất
keo tụ, do đó tiêu tốn nhiều hóa chất và lượng bùn cặn tạo ra nhiều, quá trình
EC có khả năng loại bỏ hiệu quả các kim loại nặng, các hợp chất chứa phốt pho,
hợp chất phenol, hydrocacbon và một vài chủng vi sinh vật gây bệnh,... là
những thành phần khó phân hủy bằng phương pháp sinh học hoặc độc hại với
các vi sinh vật sử dụng trong các quá trình sinh học. Ngoài ra, quá trình này
cũng dễ dàng tự động hóa và giảm thiểu sử dụng hóa chất do đó làm giảm
lượng bùn cặn sinh ra. Trong khi đó, quá trình BF có hiệu suất xử lý các hợp
chất lơ lửng (TSS), nitơ tổng (TN) và BOD5 cao. Đặc biệt quá trình BF trên giá
thể hữu cơ rẻ tiền như than bùn, vỏ gỗ, chất dẻo có năng suất xử lý cao hơn các
quá trình BF thông thường do các giá thể hữu cơ rất xốp, có diện tích bề mặt
riêng lớn, có thể hấp thu một lượng lớn vi sinh vật khu trú trên đó, đồng thời
các quá trình hóa lý khác cũng tham gia vào quá trình xử lý, dẫn đến quá trình


2
khử nitrat diễn ra rất mạnh. Việc kết hợp 2 công nghệ này cho phép tối ưu hóa
quá trình xử lý NRR, nước sau xử lý có thể đạt QCVN25:2009/BTNMT cột B2.
Trước thực trạng trên việc nghiên cứu thành công và đưa vào ứng dụng

lấp chất thải rắn cao hơn rất nhiều so với BCL chất thải rắn lâu năm. Vì trong
BCL lâu năm hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy bị phân hủy gần hết. Nước
rác BCL mới, thường có pH thấp nhưng hàm lượng COD, BOD5, chất dinh
dưỡng, TDS và kim loại nặng rất cao. Trái ngược với BCL mới nước rác bãi
chôn lấp lâu năm thường có pH cao (do quá trình metan hóa tăng lên) và hàm
lượng COD, BOD5, chất dinh dưỡng, TDS và kim loại nặng lại giảm vì hầu hết
các kim loại chuyển sang trạng thái kết tủa khi pH tăng. Đặc biệt, nước rác BCL
lâu năm chứa nhiều hợp chất cao phân tử nhiều hóa chất độc hại vừa gây màu
tối vừa có mùi khó chịu rất khó phân hủy bằng phương pháp sinh học.


3
1.1.2. Tác động của nước rỉ rác đến môi trường và con người
NRR có nồng độ các chất ô nhiễm cao như: COD = 2000 – 70000 mg/l,
BOD = 1200 – 27000 mg/l và nhiều chất độc hại khác khi thấm vào đất gây ô
nhiễm nguồn nước ngầm, thoát vào hệ thống nước mặt gây ô nhiễm nguồn nước
mặt. Mùi bốc lên từ NRR gây ô nhiễm môi trường không khí. Như vậy khi
NRR phát tán vào môi trường sẽ gây ô nhiễm môi trường nặng nề và ảnh hưởng
tới sức khỏe cộng đồng.
1.2. Tổng quan quá trình keo tụ điện hóa
Cơ chế của quá trình keo tụ điện hóa
“EC là phương pháp điện hóa học để xử lý nước bị ô nhiễm, sử dụng
dòng điện một chiều để ăn mòn điện cực dương (thường là nhôm hoặc sắt) để
giải phóng ra các chất có khả năng keo tụ (thường là ion nhôm hoặc ion sắt) vào
dung dịch”.
Khi điện phân điện cực kim loại xảy ra các quá trình sau:
M → Mn+ + neCác cation kim loại tạo ra kết hợp với các ion OH- có mặt trong nước tạo
thành các hydroxit kim loại theo các phương trình phản ứng sau:
Mn+ + nOH- → M(OH)n
1.3. Tổng quan về lọc sinh học

EC điện cực sắt với BF. Luận án cũng nghiên cứu so sánh hiệu quả xử lý NRR
của quá trình EC điện cực sắt với quá trình EC điện cực nhôm.
Cho nên nghiên cứu xử lý NRR bằng EC kết hợp BF là hướng được lựa
chọn trong luận án này.
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Chất ô nhiễm trong NRR (đánh giá thông qua các thông số COD, amoni,
TSS, độ màu).
NRR dùng trong nghiên cứu được lấy tại hồ sinh học Khu liên hiệp xử lý
chất thải rắn Nam Sơn – Sóc Sơn – Hà Nội mang về bảo quản lạnh ở 4oC.
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu xử lý các chất ô nhiễm trong NRR bằng phương pháp EC kết
hợp BF quy mô phòng thí nghiệm.
Sơ đồ khối của hệ thống nghiên cứu xử lý NRR trong phòng thí nghiệm thể
hiện ở hình 2.1.

Hình 2.1. Sơ đồ xử lý NRR bằng phương pháp EC kết hợp BF


5
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.2. Phương pháp thực nghiệm keo tụ điện hóa
Các thí nghiệm được thực hiện nhằm tìm ra các điều kiện thích hợp về
mật độ dòng, thời gian điện phân, pH, khoảng cách điện cực để xử lý NRR.
2.2.3. Phương pháp thực nghiệm lọc sinh học
Các thí nghiệm được thực hiện nhằm tìm ra các điều kiện thích hợp về
chế độ sục khí, tải lượng đầu vào để xử lý NRR sau quá trình xử lý bằng EC
(đánh giá thông qua các thông số COD, amoni, nitrat, TSS, độ màu).

5,194 mA/cm2

30
20
10
0

HiÖu suÊt xö lý amoni (%)

HiÖu suÊt xö lý COD (%)

25
70

20

15

1,298 mA/cm2
2,597 mA/cm2
3,246 mA/cm2
3,896 mA/cm2
4,545 mA/cm2
5,194 mA/cm2

10

5

0

20

30

40

50

60

70

80

90

Thêi gian (phót)

Hình 3.2. Ảnh hưởng của mật độ dòng
và thời gian điện hóa đến
hiệu suất xử lý amoni


6
1,298 mA/cm2
2,597 mA/cm2
3,246 mA/cm2
3,896 mA/cm2
4,545 mA/cm2
5,194 mA/cm2

0
0

10

20

30

40

50

60

70

80

0

90

10

20

30

Thêi gian (phót)


1,298 mA/cm2
2,597 mA/cm2
3,246 mA/cm2
3,896 mA/cm2
4,545 mA/cm2
5,194 mA/cm2

8.4
8.2
8.0
7.8
0

10

20

30

40

50

60

70

80


73,21
19,36
30,46
59,10
60
76,79
23,64
38,61
71,67
80
79,29
24,38
38,97
79,39
Ảnh hưởng của thời gian điện hóa từ 10 - 80 phút đến hiệu suất xử lý chất
ô nhiễm trong NRR với điều kiện J = 3,896 mA/cm2 thể hiện ở bảng 3.1.


7
Khi J = 3,896 mA/cm2 thì theo bảng 3.1 ta có thể lựa chọn thời gian điện
hóa 60 phút cho các nghiên cứu tiếp theo mặc dù với thời gian này hiệu suất
chưa phải là cao nhất, nhưng sau 60 phút hiệu suất tăng không nhiều.
Từ bảng 3.2 cho thấy, khi mật độ dòng tăng thì năng lượng điện tiêu thụ tăng.
Ở mật độ dòng J = 1,298 mA/cm2 (I = 1A) thì năng lượng điện tiêu thụ là 1,05
KWh/m3 NRR. Khi tăng J = 5,194 mA/cm2 (I = 4A) thì năng lượng điện tiêu thụ
tăng đến 24,67 KWh/m3 NRR. Ở mật độ dòng J = 3,896 mA/cm2 (I = 3A) thì năng
lượng điện tiêu thụ là 12,83 KWh/m3 NRR, khi tăng mật độ dòng lên 4,545 và
5,194 mA/cm2 thì năng lượng điện tiêu thụ tăng rất nhanh lên tương ứng đến 18,08
và 24,67 KWh/m3 NRR. Kết quả bảng 3.2 cũng cho thấy hiệu suất xử lý COD,
amoni, TSS và độ màu khi mật độ đòng điện J = 3,896 mA/cm2 thấp hơn không

thế
2
3
điện (mA/cm )
(KWh/m COD amoni TSS
màu
(V)
(A)
NRR)
(%)
(%)
(%)
(%)
1,0
1,298
1,9
1,05
53,33 14,03
6,85
42,2
2,0
2,597
4,4
4,89
62,50 15,03 20,79
56,5
2,5
3,246
5,5
7,64


8
35

70

30

HiÖu suÊt xö lý amoni (%)

HiÖu suÊt xö lý COD (%)

80

60
50
40
30
20
10

25

20

15

10

5

60

100

55

90

HiÖu suÊt xö lý ®é mµu (%)

HiÖu suÊt xö lý TSS (%)

8

pH

pH

50
45
40
35
30
25
20
15
10
5

80

8

9

10

pH

Hình 3.8. Ảnh hưởng của pH đến
Hình 3.9. Ảnh hưởng của pH đến
hiệu suất xử lý TSS
suất xử lý độ màu
Bảng 3.3. Hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu trong NRR
tại các giá trị pH khác nhau
2
(J = 3,896 mA/cm , thời gian điện phân 60 phút, khoảng cách điện cực 1 cm)
Hiệu suất xử lý (%)
pH
COD
Amoni
TSS
Độ màu
5
50,00
14,33
16,65
24,11
6
69,62
22,02

9
BCL Nam Sơn vào khoảng 8 vì vậy lựa chọn pH đầu vào là khoảng 7 - 8 cho
nghiên cứu này để tiết kiệm hóa chất điều chỉnh pH và chi phí.
3.1.3. Ảnh hưởng của khoảng cách điện cực sắt đến hiệu suất xử lý COD,
amoni, TSS và độ màu
80

28
26

HiÖu suÊt xö lý amoni (%)

HiÖu suÊt xö lý COD (%)

70

60

50

40

30

20

24
22
20
18

5

6

7

Kho¶ng c¸ ch ®iÖn cùc (cm)

Hình 3.10. Ảnh hưởng của khoảng
cách điện cực đến hiệu suất
xử lý COD

Hình 3.11. Ảnh hưởng của khoảng
cách điện cực đến hiệu suất
xử lý amoni
80

40

Hieu suat xu ly do mau (%)

HiÖu suÊt xö lý TSS (%)

70
35
30
25
20
15



1

2

3

4

5

6

7

Khoang cach dien cuc (cm)

Hình 3.13. Ảnh hưởng của khoảng
cách điện cực đến hiệu suất
xử lý độ màu
Bảng 3.4. Hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu trong NRR
tại các giá trị khoảng cách giữa các điện cực khác nhau
(J = 3,896 mA/cm2, thời gian điện phân 60 phút)
Hiệu suất xử lý (%)
Khoảng cách điện
cực (cm)
COD
Amoni
TSS
Độ màu

Kết quả nghiên cứu cho thấy ở cường động dòng điện J = 3,896 mA/cm 2, pH
NRR là khoảng 7 - 8 và khoảng cách điện cực 1 cm là điều kiện thích hợp cho
quá trình EC.
3.1.4. So sánh hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu khi sử dụng điện
cực sắt và nhôm
So sánh hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu khi sử dụng điện cực sắt
và nhôm ở các thời gian điện phân khác nhau
35

80

HiÖu suÊt xö lý amoni (%)

HiÖu suÊt xö lý COD (%)

70
60
50
40
30

Fe
Al

20
10

30

25


0

90

10

20

Hình 3.14. Ảnh hưởng của thời gian
điện hóa với điện cực nhôm và sắt đến
hiệu suất xử lý COD

40

50

60

70

80

90

Hình 3.15. Ảnh hưởng của thời gian
điện hóa với điện cực nhôm và sắt
đến hiệu suất xử lý amoni
80


0

10

20

30

40

50

60

Thêi gian (phót)

70

80

90

0

10

20

30


Trong khi đó hiệu suất xử lý amoni của điện cực sắt và điện cực nhôm lại phụ
thuộc vào khoảng thời gian điện phân. Như vậy chọn điện cực sắt cho nghiên
cứu xử lý NRR bằng EC.
Bảng 3.5. Hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu
trong NRR của điện cực sắt và nhôm ở thời gian điện phân khác nhau
(J = 3,896 mA/cm2, khoảng cách điện cực 1 cm)
Thời
Hiệu suất xử lý (%)
gian
phản
COD
Amoni
TSS
Độ màu
ứng
Al
Fe
Al
Fe
Al
Fe
Al
(phút) Fe
10

42,86

6,90

6,64


14,06

11,34

23,98

14,2

54,56

41,24

40

73,21 37,93 17,770 18,48

30,46

23,4

59,10

45,85

60

76,79 44,83

23,64

Al

80

HiÖu suÊt xö lý amoni (%)

HiÖu suÊt xö lý COD (%)

70
60
50
40
30
20
10

Fe
Al

35

30

25

20

15

10

9

10

pH

Hình 3.19. Ảnh hưởng của pH đến
hiệu suất xử lý amoni với
điện cực nhôm và sắt


12
60

100

Fe
Al

50

HiÖu suÊt xö lý TSS (%)

Fe
Al

90

HiÖu suÊt xö lý ®é mµu (%)



9

5

10

6

7

8

9

10

pH

pH

Hình 3.20. Ảnh hưởng của pH đến
Hình 3.21. Ảnh hưởng của pH đến
hiệu suất xử lý TSS với
hiệu suất xử lý độ màu với điện cực
điện cực nhôm và sắt
nhôm và sắt
Bảng 3.6. Hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu trong NRR
của điện cực sắt và nhôm ở các pH khác nhau
(J = 3,896 mA/cm2, thời gian điện phân 60 phút, khoảng cách điện cực 1 cm)

40.99

35.7

7

73.92 44.83

22.63

25,56

30.55

22.97

67.04

60.2

8

72,00 43.58

24.88

26.46

39.93


15.74

11.38

34.58

30.32

14.2

Bảng 3.6 cho thấy hiệu suất xử lý COD, TSS và độ màu của điện cực sắt
cao hơn hẳn so với điện cực nhôm ở tất cả các giá trị pH. Trong khi đó hiệu suất
xử lý amoni của điện cực nhôm lại cao hơn điện cực sắt. Ở môi trường axit (pH
< 7) và môi trường kiềm (pH > 8) thì hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ
màu của cả 2 điện cực nhôm và sắt đều thấp. Hiện tượng này được Park và cộng
sự (2002) giải thích là: mỗi loại ion kim loại trong dung dịch có thể tạo ra các
chất keo tụ khác nhau dẫn tới hiệu suất xử lý chất ô nhiễm cũng khác nhau. Ví
dụ, điều kiện kiềm cao trong dung dịch diện phân hydroxit nhôm và hydroxit
sắt tồn tại ở dạng tương ứng là Al(OH)4− và Fe(OH)4−. Những hydroxit này có
hoạt động keo tụ kém, sau đó, thông thường (trừ một số sản phẩm
polyaluminum) quá trình keo tụ khó được thực hiện ở môi trường có tính axit
(Fe: pH = 4 - 5 và Al: pH = 5 - 6).


13
Kết quả này là cơ sở để chọn giá trị pH đầu vào của NRR và loại điện
cực phù hợp. Chọn pH = 7 - 8 cho cả hai loại điện cực vì đây là khoảng pH cho
hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu cao nhất.
So sánh hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu khi sử dụng điện cực sắt
và nhôm ở các khoảng cách điện cực khác nhau

20
18
16
14
12
10

10
1

2

3

4

5

6

1

7

2

3

4


40
35
30
25
20
15
10

70

60

50

40

30

20

5
1

2

3

4

5


Bảng 3.7 cho thấy hiệu suất xử lý COD, TSS và độ màu của điện cực sắt cao
hơn hẳn so với điện cực nhôm ở tất cả các khoảng cách điện cực. Trong khi đó hiệu
suất xử lý amoni của điện cực nhôm lại cao hơn điện cực sắt nhưng không nhiều.
Kết quả này là cơ sở để chọn khoảng cách điện cực và loại điện cực phù hợp.
Kết quả nghiên cứu hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu của điện
cực nhôm và sắt ở cùng điều kiện thấy điện cực sắt tỏ ra ưu thế hơn về hiệu suất
xử lý COD, TSS và độ màu. Tuy hiệu suất xử lý amoni của điện cực nhôm có cao
hơn điện cực sắt nhưng không nhiều. Cùng xử lý một lượng chất ô nhiễm thì năng


14
lượng tiêu thụ khi dùng điện cực sắt có thể tính được là nhỏ hơn so với điện cực
nhôm. Giá thành điện cực cũng là vấn đề cần quan tâm, mà điện cực sắt có giá
thấp hơn điện cực nhôm. Vì vậy điện cực sắt được lựa chọn cho nghiên cứu này.
So sánh kết quả nghiên cứu ở điều kiện thích hợp với các nghiên cứu
trước đó về hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu trong NRR bằng quá
trình EC thể hiện ở bảng 3.8:
So sánh kết quả của luận án với các nghiên cứu khác thấy hiệu suất xử lý
một số chỉ tiêu NRR trong nghiên cứu cao và có mức tiêu hao năng lượng thấp.
Bảng 3.7. Hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu trong NRR
của điện cực sắt và nhôm ở các khoảng cách điện cực khác nhau
(J = 3,896 mA/cm2, thời gian điện phân 60 phút)
Hiệu suất xử lý (%)
Khoảng
cách
điện cực
(cm)

COD

độ màu vì COD và độ màu có thể loại bỏ cơ bản bằng quá trình keo tụ điện hóa
kết hợp với quá trình điện hóa như oxi hóa, hấp phụ. Quá trình EC kém hiệu
quả khi xử lý amoni vì khác với quá trình xử lý COD, TSS và độ màu, amoni
được xử lý chủ yếu bằng quá trình điện hóa và quá trình hóa học.
Khi nghiên cứu quá trình EC trong xử lý NRR tìm được các điều kiện
thích hợp cho quá trình xử lý là: điện cực sắt, J = 3,896 mA/cm 2, pH = 7 - 8,
khoảng cách điện cực là 1 cm, thời gian điện phân là 60 phút.
Kết quả nghiên cứu cho thấy có thể sử dụng quá trình EC để xử lý NRR.
Tuy nhiên nếu chỉ dùng mỗi quá trình EC thì nước thải đầu ra một số chỉ tiêu
chưa đạt yêu cầu xả thải. Cần phải có quá trình xử lý tiếp theo. Trong luận án
này sau quá trình xử lý bằng EC tiếp tục được nghiên cứu xử lý bằng BF.


15
Sau quá trình EC chỉ số một số chất ô nhiễm trong NRR còn lại: COD
75%, TSS > 60% và độ màu < 30% so với ban đầu. Như vậy
amoni và TSS là đối tượng cần quan tâm xử lý ở quá trình sinh học tiếp theo.
Bảng 3.8. So sánh hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu trong NRR
của các nghiên cứu khác nhau ở điều kiện lựa chọn
Năng lượng/m3
NRR (KWh)

Hiệu suất xử lý (%)

Nghiên cứu
COD

Amoni

TSS


14

-

-

12,5 – 19,6

Li X. và cs (2011)

49,8

38,6

-

-

-

Catherine R. và cs (2014)

-

-

-

80*


-

-

65

-

3.2. Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng phương pháp lọc sinh học
Bảng 3.9. Một số đặc tính của NRR sau quá trình EC
dùng cho đầu vào của quá trình BF
TT
Chỉ tiêu
Đơn vị
Giá trị sau EC
1
pH
8,7 – 9,1
2
COD
mg/l
717 - 870
3
BOD5
mg/l
312 - 337
+
4
NH4 -N

COD ra

900

HiÖu suÊt xö lý COD
100

90
700

COD (mg/l)

600
80
500

CĐ1: 60/60

CĐ3: 30/90

CĐ2: 45/75

400

CĐ4: 15/105
70

300
60


Thêi gian (ngµy)

Hình 3.26. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý COD
3.2.1.2. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý amoni
amoni vµo
amoni ra

700

HiÖu suÊt xö lý amoni
100.0
99.5

Nång ®é amoni (mg/l)

99.0
500

98.5
98.0

400

CĐ1: 60/60

CĐ3: 30/90

CĐ2: 45/75

CĐ4: 15/105


90

HiÖu suÊt xö lý amoni (%)

600

95.0
100

Thêi gian (ngµy)

Hình 3.27. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý amoni
3.2.1.3. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý nitrat


17
Nitrat vµo
Nitrat ra
400

CĐ3: 30/90

CĐ4: 15/105

Nång ®é nitrat (mg/l)

350
300
250


100

Thêi gian (ngµy)

Hình 3.28. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến nồng độ nitrat đầu ra
3.2.1.4. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý TSS

100

500

95

400

90

300

85

CĐ1: 60/60

CĐ2: 45/75

CĐ3: 30/90

CĐ4: 15/105



600

Nång ®é TSS (mg/l)

HiÖu suÊt xö lý

TSS vµo
TSS ra

70
100

Thêi gian (ngµy)

Hình 3.29. Ảnh hưởng chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý TSS
3.2.1.5. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý độ màu


18
§ é mµu vµo
§ é mµu ra

500

HiÖu suÊt xö lý ®é mµu
80

450


10

20

30

40

50

60

70

HiÖu suÊt xö lý ®é mµu (%)

70
400

80

90

20
100

Thêi gian (ngµy)

Hình 3.30. Ảnh hưởng chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý độ màu
Bảng 3.10 cho thấy, khi giảm thời gian sục khí thì hiệu suất xử lý COD,

371,87 ±
84,36 ±
55,13 ±
(60/60)
0,88
0,04
9,13
0,66
1,81
CĐ 2
84,91 ±
99,62 ±
254,5 ±
87,39 ±
46,03 ±
(45/75)
1,17
0,03
14,70
0,52
1,14
CĐ 3
79,54 ±
99,52 ±
160,32 ±
89,20 ±
39,09 ±
(30/90)
1,00
0,03

4 – 8, với các điều kiện: chế độ sục khí /dừng sục khí 15/105 phút; pH của dung
dịch NRR sau xử lý bằng EC khoảng 8,7 – 9,1; lưu lượng đầu vào thay đổi từ 3
đến 7 lít/ngày, DO khi sục khí là 6 - 7 mg/l, nhiệt độ phòng (25 – 32oC).
3.2.2.1. Ảnh hưởng của tải lượng đầu vào đến hiệu suất xử lý COD
HiÖu suÊt xö lý COD

T¶i l- î ng COD vµo
0.35

80

0.25

75

0.20

0.15

70

CĐ4: 3 lít

CĐ6: 5 lít

CĐ5: 4 lít

CĐ7: 6 lít

CĐ8: 7 lít

90

100

110

120

Thêi gian (ngµy)

Hình 3.31. Ảnh hưởng của tải lượng đến hiệu suất xử lý COD
(chế độ sục khí/dừng sục khí: 15/105 phút)
3.2.2.2. Ảnh hưởng của tải lượng đầu vào đến hiệu suất xử lý amoni


20
HiÖu suÊt xö lý amoni

T¶i l- î ng amoni vµo
0.18

CĐ4: 3 lít

CĐ6: 5 lít

CĐ5: 4 lít

CĐ7: 6 lít

CĐ8: 7 lít


50

60

70

80

90

100

110

120

Thêi gian (ngµy)

Hình 3.32. Ảnh hưởng của tải lượng đầu vào đến hiệu suất xử lý amoni
(chế độ sục khí/dừng sục khí: 15/105 phút)
3.2.2.3. Ảnh hưởng của tải lượng đầu vào đến hiệu suất xử lý nitrat
Nitrat vµo
Nitrat ra
50

Nitrat (mg/l)

40



70

80

90

100

110

120

Thêi gian (ngµy)

Hình 3.33. Ảnh hưởng của tải lượng đến hiệu suất xử lý nitrat
(chế độ sục khí/dừng sục khí: 15/105 phút)
3.2.2.4. Ảnh hưởng của tải lượng đến hiệu suất xử lý TSS


21
T¶i l- î ng TSS vµo

CĐ4: 3 lít

0.20

HiÖu suÊt xö lý TSS

CĐ6: 5 lít

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

Thêi gian (ngµy)

Hình 3.34. Ảnh hưởng của tải lượng đến hiệu suất xử lý TSS
(chế độ sục khí/dừng sục khí: 15/105 phút)
3.2.2.5. Ảnh hưởng của tải lượng đến hiệu suất xử lý độ màu
Bảng 3.11 cho thấy, khi tăng tải lượng đầu vào thì hiệu suất xử lý COD,

lít

300

25

20

280
260

CĐ8: 7 lít

CĐ7: 6 lít

240

15

10

HiÖu suÊt xö lý ®é mµu (%)

35
360

220
200

5



22

Thể tích
đầu vào
(l/ngày)

Bảng 3.11. Hiệu suất xử lý COD, amoni, TSS và độ màu
trong NRR ở các chế độ tải lượng khác nhau
Nitrat
COD
Amoni
TSS
(mg/l)
Tải
lượng
kg/m3
ngày

HSXL
(%)

Tải
lượng
kg/m3
ngày

HSXL
amoni

44,84 0,103 ± 88,46 ± 31,00 ±
0,004
0,59
0,0013
0,02
±
0,74 0,0023
0,36
0,58
(4)
CĐ 6 0,202 ± 75,51 ± 0,112 ± 99,01 ±
46,92 0,129 ± 86,46 ± 28,32 ±

EC (Fe)

BF

BF

EC (Mg)

EC (Al)

BF

COD

71 - 77

73,77 ± 0,65

-

53

37 ± 2

42 ± 7

BOD

-



-

-

-

Độ màu

71 - 72

16,7 ± 0,75

85

60 ± 13

-

Năng
12,83
1,23 US$
lượng/m3
NRR (KWh)
Hình 3.36 cho thấy hiệu suất xử lý tổng của hệ COD, amoni, TSS và độ
màu tương ứng là khoảng 91,7; 97,77; 87,65 và 75,89%. Như vậy hiệu suất xử


23
lý COD, amoni, TSS và độ màu của toàn hệ tương đối cao và có sự kết hợp chặt

Thông số đầu ra sau quá trình EC và BF ở điều kiện lựa chọn thể hiện ở bảng 3.13.
Bảng 3.13. Thông số đầu ra sau quá trình EC và BF ở điều kiện lựa chọn
Sau BF
Giá trị Đơn vị Trước EC
Sau EC
(S/D: 15/105 phút; đầu vào
7lít/ngày)
COD
mg/l
2930 - 3065 717 - 870
182 - 245
BOD5
mg/l
958 - 1106 312 - 337
15 - 32
+
NH4 -N
mg/l
556 - 635
410 - 484
4,8 – 5,2
NO3 -N
mg/l
1,3 – 2,1