Xử lý Nitơ trong nước rỉ rác bằng công nghệ SBR dòng liên tục – ICEAS

Nghiên cứu này được thực hiện với mục

đích nâng cao hiệu quả xử lý nước rỉ rác của mô

hình công nghệ SBR – ICEAS (dòng liên tục), đặc

biệt đối với thành phần nitơ. Ảnh hưởng của các

yếu tố vận hành hệ thống quan trọng đến hiệu

quả quá trình xử lý như thời gian lưu nước

(HRT) và chu kỳ xử lý đã được khảo sát và đánh

giá cụ thể. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi vận

hành mô hình công nghệ SBR dòng liên tục với

thời gian chu kỳ xử lý 5 giờ (sục khí 180 phút và

khuấy trộn 40 phút, lắng 60 phút và gạn nước 20

phút) hiệu suất xử lý các thành phần N-NH4+, TN

và COD trong nước rỉ rác đạt khoảng 99 %, 75

% và 76 % theo thứ tự. Kết quả nghiên cứu thực

nghiệm so sánh trong cùng điều kiện vận hành

cho thấy mô hình công nghệ SBR dòng liên tục có

hiệu quả xử lý các thành phần ô nhiễm của nước

rỉ rác cao hơn công nghệ SBR truyền thống, đặc

biệt thành phần nitơ (TN sau xử lý đạt QCVN

25:2009/BTNMT, Cột A).

pdf 9 trang kimcuc 23180
Bạn đang xem tài liệu "Xử lý Nitơ trong nước rỉ rác bằng công nghệ SBR dòng liên tục – ICEAS", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Xử lý Nitơ trong nước rỉ rác bằng công nghệ SBR dòng liên tục – ICEAS

Xử lý Nitơ trong nước rỉ rác bằng công nghệ SBR dòng liên tục – ICEAS
Science & Technology Development, Vol 19, No.M1-2016 
Xử lý Nitơ trong nước rỉ rác bằng công 
nghệ SBR dòng liên tục – ICEAS 
 Nguyễn Thanh Phong 
 Lê Đức Trung 
 Nguyễn Văn Phước 
 Viện Môi Trường và Tài Nguyên, ĐHQG-HCM 
 (Bài nhận ngày 04 tháng 10 năm 2015 , nhận đăng ngày 05 tháng 01 năm 2015) 
 TÓM TẮT 
 Nghiên cứu này được thực hiện với mục khuấy trộn 40 phút, lắng 60 phút và gạn nước 20 
 +
đích nâng cao hiệu quả xử lý nước rỉ rác của mô phút) hiệu suất xử lý các thành phần N-NH4 , TN 
hình công nghệ SBR – ICEAS (dòng liên tục), đặc và COD trong nước rỉ rác đạt khoảng 99 %, 75 
biệt đối với thành phần nitơ. Ảnh hưởng của các % và 76 % theo thứ tự. Kết quả nghiên cứu thực 
yếu tố vận hành hệ thống quan trọng đến hiệu nghiệm so sánh trong cùng điều kiện vận hành 
quả quá trình xử lý như thời gian lưu nước cho thấy mô hình công nghệ SBR dòng liên tục có 
(HRT) và chu kỳ xử lý đã được khảo sát và đánh hiệu quả xử lý các thành phần ô nhiễm của nước 
giá cụ thể. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi vận rỉ rác cao hơn công nghệ SBR truyền thống, đặc 
hành mô hình công nghệ SBR dòng liên tục với biệt thành phần nitơ (TN sau xử lý đạt QCVN 
thời gian chu kỳ xử lý 5 giờ (sục khí 180 phút và 25:2009/BTNMT, Cột A). 
 Từ khóa: nước rỉ rác, SBR dòng liên rục, chu kỳ xử lý. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
 Nước rỉ từ bãi chôn lấp (nước rỉ rác) có công nghệ phụ thuộc nhiều vào chế độ vận hành 
thành phần rất phức tạp và mức độ ô nhiễm cao, với các yếu tố như thời gian lưu nước, thời gian 
đặc biệt là thành phần dinh dưỡng. Rất nhiều quy và thứ tự cấp khí trong các giai đoạn phản ứng 
trình công nghệ xử lý nước rỉ rác đã và đang [3][4]. 
được áp dụng tại các bãi chôn lấp trên toàn quốc. Bể xử lý sinh học SBR kết hợp với công 
Tuy nhiên, chất lượng nước sau xử lý của hầu hết nghệ cải tiến ICEAS (Intermittent Cycle 
các quy trình xử lý hiện hữu đều chưa đạt quy Extended Aeration System) còn được gọi là công 
chuẩn xả thải, đặc biệt là thành phần nitơ [1][2]. nghệ SBR dòng liên tục với quy trình vận hành 
 Thực tế cho thấy, công nghệ SBR đóng vai gián đoạn theo chu kỳ tương tự như đối với bể 
trò rất quan trọng trong các quy trình xử lý nước SBR truyền thống, tuy nhiên lại cho phép nước 
rỉ rác hiện nay. Công nghệ này có khả năng xử lý thải đầu vào bể xử lý liên tục trong tất cả các giai 
đồng thời các thành phần ô nhiễm hữu cơ và dinh đoạn của chu kỳ xử lý. Điều này thực hiện được 
dưỡng có trong nước rỉ rác dựa trên nguyên lý là nhờ cấu tạo gồm hai khu vực xử lý (khu vực 
biến đổi sinh hóa cơ bản mô phỏng cơ chế xử lý tiền phản ứng và khu vực phản ứng chính) phân 
sinh học dưới các điều kiện kỵ khí, thiếu khí và cách nhau bởi một vách ngăn nhưng thông nhau 
hiếu khí (A-A-O). Hiệu quả xử lý của quy trình ở đáy bể. Vách ngăn có nhiệm vụ làm lệch hướng 
Trang 122 
 TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ M1- 2016 
dòng chảy và ngăn chặn hiện tượng ngắn dòng hợp với điều kiện thực tế là hết sức cần thiết và 
với mục đích không làm ảnh hưởng đến hoạt đó cũng là mục tiêu để thực hiện nghiên cứu này. 
động lắng và rút nước trong khu vực phản ứng 
 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN 
chính. 
 CỨU 
 Hiện nay, công nghệ SBR dòng liên tục là 
 2.1 Vật liệu 
công nghệ xử lý mới cho phép loại bỏ được các 
thành phần ô nhiễm, đặc biệt là nitơ trong nước Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng 
thải hiệu quả với chi phí đầu tư và vận hành thấp thời gian từ tháng 01 đến tháng 05, 2015 (mùa 
hơn so với công nghệ SBR và các công nghệ xử mưa), do vậy tải trọng ô nhiễm của nước rỉ rác có 
lý sinh học truyền thống khác. Bể xử lý sinh học thấp hơn so với các thời gian khác trong năm. 
SBR dòng liên tục với quy trình sục khí tăng Mẫu nước được lấy tại nhà máy xử lý nước rỉ rác 
cường gián đoạn theo chu kỳ A-O kép, cho phép thuộc Khu liên hiệp xử lý chất thải Nam Bình 
nước thải đầu vào và đầu ra bể xử lý liên tục mà Dương sau giai đoạn xử lý Bậc 1 nhằm làm giảm 
không bị gián đoạn theo mẻ. Điều này cho phép một phần hàm lượng các thành phần ô nhiễm 
nâng cao hiệu quả xử lý cũng như giảm được tránh gây ảnh hưởng đến hoạt tính của vi sinh vật 
đáng kể giá thành đầu tư hệ thống. trong bể xử lý sinh học. Đặc tính và thành phần 
 của nước rỉ rác sử dụng trong toàn bộ nghiên cứu 
 Tuy nhiên, ở Việt Nam công nghệ này hiện 
 thực nghiệm được thể hiện trong Bảng 1. 
nay vẫn chưa được áp dụng dụng phổ biến trong 
thực tế xử lý nước rỉ rác mà mới chỉ được áp Bùn hoạt tính dùng trong nghiên cứu được 
dụng đối với các loại nước thải thông thường có lấy từ bể xử lý sinh học của nhà máy xử lý nước 
mức độ ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng không rỉ rác thuộc Khu liên hiệp xử lý chất thải rắn Nam 
quá cao. Do vậy, việc nghiên cứu đề xuất quy Bình Dương. Hàm lượng sinh khối (bùn hoạt 
trình kỹ thuật vận hành mô hình xử lý sinh học tính) được duy trì, kiểm tra và giữ ở mức khoảng 
SBR dòng liên tục nhằm xử lý hiệu quả ô nhiễm, 3000 mg/l trong mô hình bể SBR dòng liên tục 
đặc biệt là thành phần nitơ trong nước rỉ rác phù suốt toàn bộ quá trình nghiên cứu. 
 Bảng 1. Đặc tình và thành phần của nước rỉ rác sau xử lý Bậc 1 
 Stt Thông số Đơn vị Nước rỉ rác sau xử lý Bậc 1 
 1 pH - 8,1 
 2 COD mg/l 1.170 
 3 BOD5 mg/l 317 
 +
 4 N-NH4 mg/l 64,3 
 5 TN mg/l 119 
2.2 Mô hình thực nghiệm 
 Mô hình bể SBR dòng liên tục được làm mô được cấp vào và tháo (gạn) ra khỏi bể bằng bơm 
phỏng theo thực tế bằng kính dày 3,5 mm, có định lượng với lưu lượng có thể điều chỉnh bằng 
kích thước D x R x C = 500 x 200 x 400 (mm). van (điều chỉnh lưu lượng). Ôxy được cấp vào bể 
Bể được chia thành 2 ngăn: ngăn tiền xử lý 8 lít bằng máy thổi khí với van tiết lưu và hệ thống 
và ngăn phản ứng chính 32 lít. Hai ngăn này phân phối khí gồm hệ thống ống dẫn hình xương 
được thông nhau bằng một vách hở đặt cách đáy cá đặt ở đáy bể với đá bọt. Trong ngăn phản ứng 
20 mm. Vị trí nước vào ở ngăn 1 cách đáy 350 chính của bể còn được gắn một máy khuấy chìm 
mm, nước ra ở ngăn 2 cách đáy 300 mm. Nước dùng để xáo trộn đều nước rỉ rác và bùn hoạt tính 
 Trang 123 
Science & Technology Development, Vol 19, No.M1-2016 
trong thời gian ngưng sục khí (giai đoạn thiếu khí động thích hợp trong từng chu kỳ xử lý (Hình 1). 
trong chu kỳ xử lý). Mô hình này được đặt tại phòng thí nghiệm công 
 nghệ của nhà máy xử lý nước Thủ Dầu Một, 
 Hệ thống thiết bị trong mô hình được kết nối 
 Bình Dương. 
với bộ điều chỉnh nhằm đảm bảo thời gian hoạt 
 Hình 1: Mô hình thực nghiệm bể SBR dòng liên tục 
2.3 Phương pháp thực nghiệm 
 Vận hành mô hình thực nghiệm bể SBR truyền thống. 
dòng liên tục xử lý nước rỉ rác để xác định: 
 Mỗi thực nghiệm vận hành xử lý theo các 
 - Thời gian lưu nước (HRT) thích hợp; nội dung trên được tiến hành nhiều lần để kiểm 
 - Thời gian chu kỳ xử lý thích hợp; tra độ lặp lại của các số liệu thu được. 
 - Đánh giá hiệu quả xử lý của công nghệ 
SBR dòng liên tục, so sánh với công nghệ SBR 
Thực nghiệm 1: Xác định thời gian lưu nước thích hợp 
 Bảng 2. Chế độ thực nghiệm khảo sát thời gian lưu nước (HRT) 
 HRT 
 3 ngày 4 ngày 5 ngày 
 Chế độ vận hành 
 Thể tích làm việc (lít) 30 30 30 
 Lưu lượng nước vào (lít/giờ) 0,41 0,31 0,25 
 Thể tích nước gạn ra sau mỗi chu kì xử lý (lít) 1,67 1,25 1,00 
 phút khuấy trộn (Thiếu khí - Ax), 60 phút lắng, 
 Thực nghiệm khảo sát xác định HRT thích 
 20 phút thu (gạn) nước [3][5]. Quá trình khảo sát 
hợp cho quá trình xử lý hiệu quả được tiến hành 
 được tiến hành với lưu lượng nước rỉ rác cấp vào 
với thời gian chu kì hoạt động của bể SBR dòng 
 bể xử lý được điều chỉnh tương ứng với HRT là 3 
liên tục là 240 phút với qui trình A-O đơn giản 
 ngày, 4 ngày và 5 ngày (Bảng 2). 
bao gồm: 120 phút sục khí (Hiếu khí- Ox), 40 
Trang 124 
 TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ M1- 2016 
 Các thông số của nước đầu ra (sau xử lý) liên tục. Qui trình A-O kép được thiết lập nhằm 
 + -
gồm pH, COD, BOD5, TN, N-NH4 , N-NO3 và làm tăng hiệu quả xử lý thành phần hữu cơ và 
 - 
N-NO2 được xác định sau mỗi 24 giờ để xác định dinh dưỡng, đặc biệt là nitơ. Ảnh hưởng của sự 
hiệu suất xử lý đạt được. thay đổi thời gian sục khí (Ôxy hóa sinh học - 
 Ox) từ 120 phút lên 180 và 240 phút tới hiệu quả 
Thực nghiệm 2: Xác định thời gian chu kỳ xử lý 
 quá trình chuyển hóa (xử lý) các hợp chất chứa 
thích hợp 
 nitơ trong nước rỉ rác trong các chu ký xử lý 
 Trên cơ sở kết quả khảo sát về thời gian lưu được khảo sát, trong khi không thay đổi thời gian 
nước thích hợp thu được sau thực nghiệm 1 để các giai đoạn khuấy trộn (An/Ax), lắng và gạn 
xây dựng kế hoạch thực nghiệm 2. để xác định nước tương ứng với thời gian chu kỳ xử lý tăng 
thời gian chu kì xử lý thích hợp cho bể SBR dòng từ 4 giờ lên 5 giờ và 6 giờ [1][2][3] (Hình 2).
 Chu kì xử lý 4 giờ 
 Chu kì xử lý 5 giờ 
 Chu kì xử lý 6 giờ 
 Hình 2. Chế độ khảo sát thời gian chu kì xử lý 
 Thực nghiệm 3: Đánh giá hiệu quả xử lý của 
 Các thông số của nước đầu ra (sau xử lý) 
 + - công nghệ SBR dòng liên tục và so sánh với công 
gồm pH, COD, BOD5, TN, N-NH4 , N-NO3 và 
 - nghệ SBR truyền thống 
N-NO2 được xác định sau mỗi 24 giờ để xác định 
hiệu suất xử lý đạt được. Trên cơ sở những kết quả thu được từ hai 
 thực nghiệm khảo sát xác định thời gian lưu nước 
 Trang 125 
Science & Technology Development, Vol 19, No.M1-2016 
và thời gian chu kỳ xử lý thích hợp, xây dựng kế nước rỉ rác sẽ càng giảm xuống. Tuy nhiên có thể 
hoạch thực nghiệm song song trên hai mô hình thấy tốc độ sử dụng cơ chất của VSV không giữ 
bể xử lý SBR giống nhau về kích thước, nước rỉ nguyên mà có xu hướng giảm khi HRT từ 4 ngày 
rác, thành phần nước rỉ rác, HRT, thời gian chu lên 5 ngày, điều này là do ảnh hưởng của sự sụt 
kỳ xử lý. Trong đó, một mô hình được vận hành giảm mạnh của thành phần BOD sẵn có trong 
với chế độ dòng liên tục và qui trình A-O kép, nước rỉ rác sau những ngày xử lý đầu tiên. 
mô hình còn lại được vận hành với chế độ từng +
 Hiệu suất xử lý thành phần N-NH4 và TN 
mẻ theo công nghệ SBR truyền thống và qui trình 
 đều có xu hướng tăng khi tăng HRT, đặc biệt 
A-O đơn giản. +
 hiệu suất xử lý N-NH4 đạt gần 95 % với HRT là 
 Các thông số của nước đầu ra (sau xử lý) từ 5 ngày. Điều này là hoàn toàn hợp lý, khi tăng 
hai mô hình thực nghiệm xử lý gồm pH, COD, thời gian oxy hóa sinh học sẽ làm tăng hiệu suất 
 + - - +
BOD5, TN, N-NH4 , N-NO3 và N-NO2 được xác biến đổi thành phần N-NH4 lên mức oxy hóa cao 
 - -
định sau mỗi 24 giờ để xác định hiệu suất xử lý hơn là N-NO3 và N-NO2 . Tuy nhiên có thể thấy 
 +
đạt được. hiệu suất xử lý N-NH4 và TN tăng mạnh đạt cao 
 nhất khi tăng HRT từ 3 ngày lên 4 ngày, nhưng 
2.4 Phương pháp phân tích 
 lại chiều hướng giảm nhẹ khi tiếp tục tăng HRT 
 Các thông số: pH, SS, MLSS, COD, BOD5, từ 4 ngày lên 5 ngày. Nguyên nhân khi tăng HRT 
 + - -
TN, N-NH4 , N-NO3 và N-NO2 được phân tích đồng nghĩa với tăng thời gian lắng, mà trong giai 
tại phòng thí nghiệm của nhà máy xử lý nước đoạn này diễn ra quá trình phân hủy nội sinh của 
Thủ Dầu Một, Bình Dương, theo Standard VSV trưởng thành cung cấp nguồn dinh dưỡng 
Methods for the Exammination of Water and cho các VSV mới sinh để khử nitrat. Sản phẩm 
Wastewater, 2005. của quá trình sinh hóa này lại là ammonia và do 
 +
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN vậy dẫn đến làm tăng hàm lượng N-NH4 trong 
 nước đầu ra [3][4]. 
3.1 Xác định thời gian lưu nước thích hợp 
 Kết quả thực nghiệm cho thấy khi vận hành 
 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian bể SBR dòng liên tục với HRT 4 ngày thu được 
lưu nước đến hiệu quả xử lý nước rỉ rác của bể hiệu quả xử lý tốt nhất đối với nước rỉ rác, đặc 
SBR dòng liên tục được thể hiện trong Hình 3. biệt là thành phần Nitơ, do vậy chọn HRT thích 
 Những kết quả thực nghiệm này cho thấy hợp là 4 ngày. Tuy nhiên với hiệu suất xử lý nitơ 
hiệu suất xử lý thành phần hữu cơ đạt được rất chỉ đạt khoảng 70 % và hàm lượng TN trong 
cao (gần 80 % đối với COD, không trình bày kết nước đầu ra 34,2 mg/l, còn cao hơn so với mức 
quả đối với BOD) và tăng khi tăng HRT, đặc biệt cần xử lý là 15 mg/l. Do đó, thực nghiệm tiếp 
rõ rệt khi HRT tăng từ 3 ngày lên 4 ngày. Lý do theo được thực hiện để khảo sát xác định thời 
khi HRT tăng có nghĩa là kéo dài thời gian hoạt gian chu kì vận hành thích hợp hơn đối với bể 
động phân hủy, tiêu thụ cơ chất của vi sinh vật SBR dòng liên tục nhằm nâng cao hơn nũa hiệu 
(VSV), dẫn đến hàm lượng chất hữu cơ trong quả xử lý. 
Trang 126 
 TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ M1- 2016 
 Hình 3. Ảnh hưởng của HRT đến hiệu quả xử lý của bể SBR dòng liên tục 
3.2 Xác định thời gian chu kỳ thích hợp trình chuyển hóa nitơ trong các hợp chất hữu cơ 
 thành các thành phần vô cơ, và như vậy sẽ làm 
 Kết quả thực nghiệm đầu tiên cho thấy với 
 tăng hiệu quả của quá trình xử lý nitơ. Kết quả 
HRT 4 ngày tuy đạt được hiệu quả xử lý nước rỉ 
 nghiên cứu được thể hiện trong Hình 4 [4][5]. 
rác là tốt nhất, nhưng hàm lượng TN còn cao sau 
 + -
xử lý mặc dù các thành phần N-NH4 , N-NO3 và Kết quả thực nghiệm cho thấy hiệu suất xử 
 -
N-NO2 được xác định là còn lại không đáng kể lý thành phần COD và TN trong nước rỉ rác đều 
(kết quả không thể hiện). Điều này cho thấy rằng tăng khi tăng thời gian sục khí trong các chu kỳ 
quá trình chuyển hoá sinh học thành phần N- vận hành bể SBR dòng liên tục. Khi thời gian sục 
 + -
NH4 thành N-NO3 (giai đoạn sục khí - Ox) và khí tăng từ 120 phút lên 180 phút hiệu suất khử 
 - + 
N-NO3 thành N2↑ (giai đoạn khuấy trộn - Ax) là N-NH4 đạt gần như tuyệt đối, hiệu suất khử 
khá tốt. Lượng nitơ còn lại trong nước đầu ra chủ COD và TN tăng và đạt mức gần như cao nhất 
yếu tồn tại dưới dạng các hợp chất hữu cơ tương lần lượt là 75,94 % và 75,09 % theo thứ tự. Có 
ứng với hàm lượng COD sau xử lý vẫn còn cao. nghĩa là thời gian sục khí tăng lên 180 phút đảm 
Chính vì vậy, mục tiêu của thực nghiệm tiếp theo bảo quá trình chuyển hóa thành phần nitơ hữu cơ 
 + -
này là xác định thời gian chu kì vận hành bể SBR thành N-NH4 , sau đó thành N-NO3 và cuối 
dòng liên tục với qui trình A-O kép nhằm tăng cùng thành N2↑ với hiệu suất cao. 
cường quá trình khử COD đồng thời cũng là quá 
 Hình 4. Ảnh hưởng của thời gian chu kỳ vận hành đến hiệu quả xử lý của bể SBR dòng liên tục 
 Trang 127 
Science & Technology Development, Vol 19, No.M1-2016 
 Khi tiếp tục tăng thời gian sục khí từ 180 xử lý nước rỉ rác theo yêu cầu, đặc biệt là đối với 
phút lên 240 phút, hiệu suất khử COD và TN thành phần nitơ. 
cũng tăng lên nhưng không đáng kể đạt 76,33 % 
 Như đã trình bày ở phần trên, trong thực 
và 78,38 % theo thứ tự. Nguyên nhân là do trong 
 nghiệm này thời gian giai đoạn khuấy trộn khử 
nước rỉ rác thường có lượng COD rất khó phân 
 nitrat hoá (Ax), lắng và gạn nước không thay đổi 
hủy sinh học (gần như trơ), vậy nên dù có tăng 
 đối với cả 3 chu kỳ vận hành. Để có thêm cơ sở 
thời gian sục khí thì cũng không tăng được đáng 
 kết luận thời gian chu kỳ xử lý hiệu quả TN, ảnh 
kể hiệu suất xử lý COD nữa, dẫn tới không tăng 
 hưởng của việc kéo dài thời gian lắng cũng được 
được hiệu suất xử lý TN như đã thảo luận ở trên 
 nghiên cứu khảo sát. Tuy nhiên kết quả thực 
(hàm lượng N-NH +, N-NO - và N-NO - trong 
 4 3 2 nghiệm cho thấy thời gian lắng tăng từ 60 phút 
nước rỉ rác sau xử lý là không đáng kể, không 
 lên 90 phút không gây ảnh hưởng nhiều đến quá 
trình bày kết quả) [2]. 
 trình khử nitrat hoá và hiệu quả xử lý TN. Kết 
 Trên cơ sở đánh giá những kết quả thực quả thu được của một thực nghiệm cụ thể trong 
nghiệm thu được chọn thời gian sục khí thích hợp loạt các thực nghiệm vận hành xử lý với chu kỳ 5 
là 180 phút ứng với chu kì vận hành 5 giờ đối với giờ được thể hiện trong Bảng 3. 
bể SBR dòng liên tục để có thể thu được hiệu quả 
 Bảng 3. Hiệu quả xử lý nước rỉ rác của bể SBR dòng liên tục với chu kỳ vận hành 5 giờ. 
 + - -
 COD, TN, N-NH4 , N-NO3 N-NO2 , 
 T/ gian, phút G/đoạn lấy mẫu pH 
 mg/l mg/l mg/l , mg/l mg/l 
 0 Vào 970 99 55,9 5,8 0,034 8,2 
 60 Sục khí 680 71 30,6 12,7 - 7,9 
 80 Khuấy trộn 640 69 30,3 9,6 - 7,8 
 140 Sục khí 428 46 10,7 17,3 - 7,7 
 160 Khuấy trộn 404 43 10,2 13,8 - 7,7 
 220 Sục khí 250 35 0,8 21,7 0,067 7,6 
 240 248 31 - 15 - 7,6 
 260 242 28 - 12 - 7,5 
 Lắng + thu nước 
 280 240 25 - 9,5 - 7,5 
 300 238 24 0,6 8,7 0,038 7,4 
 Hiệu suất (%) 75,46 75,76 98,93 
 Các số liệu thực nghiệm cho thấy hiệu quả Quá trình thực nghiệm được tiến hành song 
quá trình chuyển hóa (xử lý) các hợp chất chứa song trên 2 mô hình bể xử lý SBR dòng liên tục 
nitơ trong nước rỉ rác trong các giai đoạn xử lý và bể SBR truyền thống được vận hành với các 
của qui trình A-O kép. Các số liệu thực nghiệm điều kiện thích hợp đã được xác định ở những 
thu được trong nghiên cứu này là tiền đề và cơ sở thực nghiệm trước, cụ thể là: hoàn toàn giống 
cho nghiên cứu tiếp theo nhằm xây dựng phương nhau về kích thước bể, thành phần nước rỉ rác, 
trình động học quá trình xử lý nước rỉ rác bằng cùng HRT 4 ngày, thời gian sục khí (Ox) 180 
công nghệ SBR dòng liên tục. phút, lắng 60 phút, gạn nước 20 phút ứng với chu 
 kỳ xử lý 5 giờ. Kết quả thực nghiệm được trình 
3.3 Đánh giá hiệu quả xử lý của công nghệ 
 bày trong Hình 5. 
SBR dòng liên tục và so sánh với công nghệ 
SBR truyền thống 
Trang 128 
 TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ M1- 2016 
 Hình 5. Hiệu quả xử lý của hai mô hình SBR dòng liên tục và SBR truyền thống 
 Kết quả thu được cho thấy hiệu suất xử lý khó thực hiện), dẫn đến ảnh hưởng lớn làm giảm 
thành phần COD trong nước rỉ rác đạt được gần hiệu quả quá trình khử nitrat hoá trong giai đoạn 
như nhau giữa hai mô hình công nghệ, đó là do thiếu khí. Điều này đã cho thấy điểm ưu việt của 
mật độ, chất lượng bùn hoạt tính ban đầu trong công nghệ SBR dòng liên tục so với công nghệ 
hai mô hình và thời gian duy trì điều kiện khử cơ SBR truyền thống và đã được minh chứng rõ 
chất (Ox + Ax) là hoàn toàn giống nhau. Tuy ràng bằng những kết quả thực nghiệm trong 
nhiên có thể thấy hiệu suất xử lý thành phần nitơ nghiên cứu này. 
 + 
(N-NH4 và TN) được nâng cao rõ rệt với công 
 4. KẾT LUẬN 
nghệ SBR dòng liên tục, đạt 98,95 % và 74,44 % 
 + 
ứng với nồng độ N-NH4 đầu ra nhỏ hơn 5mg/l Nghiên cứu thực nghiệm đã cho thấy mô 
(đạt QCVN 25:2009/BTNMT, Cột A). Trong khi hình công nghệ SBR dòng liên tục có tính ưu viêt 
với công nghệ SBR truyền thống, hiệu suất xử lý hơn công nghệ SBR truyền thống và có thể áp 
 + 
thành phần N-NH4 và TN chỉ đạt lần lượt là dụng xử lý hiệu quả các thành phần ô nhiễm của 
85,52 % và 56,55 %. Hai yêu tố góp phần làm nước rỉ rác tại Khu liên hiệp xử lý chất thải Nam 
tăng hiệu quả xử lý của công nghệ SBR dòng liên Bình Dương sau giai đoạn xử lý Bậc 1, đặc biệt 
tục khi so sánh với công nghệ SBR truyền thống. thành phần nitơ (TN) sau xử lý đạt QCVN 
Thứ nhất là việc xác lập các giai đoạn sục khí xen 25:2009/BTNMT, Cột A. Mô hình công nghệ 
kẽ với khuấy trộn trong qui trình A-O kép tạo SBR dòng liên tục được vận hành với thời gian 
môi trường phát triển thuận lợi hơn cho các loại lưu nước (HRT) 4 ngày, chu kỳ xử lý A-O kép 5 
vi sinh vật (VSV) có vai trò trong quá trình xử lý giờ ứng với thời gian sục khí (Ox) 180 phút, 
là nitrit hoá, nitrat hoá và sau đó là khử nitrat khuấy trộn (Ax) 40 phút, lắng 60 phút, gạn nước 
hoá, trong khi tổng thời gian Ox và Ax là không 20 phút cho hiệu suất xử lý nitơ (TN) cao nhất, 
 + 
thay đổi với cả hai mô hình [4][6]. Thứ hai là thành phần N-NH4 đầu ra nhỏ hơn 5mg/l (đạt 
trong chu kỳ vận hành mô hình xử lý SBR dòng QCVN 25:2009/BTNMT, Cột A). Thêm vào đó 
liên tục có sự bổ sung liên tục hàm lượng cơ chất công nghệ SBR dòng liên tục với qui trình vận 
từ thành phần của nước thải đầu vào, điều này là hành thích hợp không những có thể xử lý hiệu 
rất cần thiết trong các giai đoạn khử nitrat hoá. quả mà còn giúp tiết kiệm năng lượng, giảm chi 
Trong khi đối với công nghệ SBR truyền thống phí hoá chất do vậy rất có tiềm năng áp dụng 
việc bổ sung cơ chất (đã sụt giảm đáng kể sau trong thực tế xử lý. 
giai đoạn sục khí kéo dai) là không có (hoặc rất 
 Trang 129 
Science & Technology Development, Vol 19, No.M1-2016 
Removal of Nitrogen in landfill leachate 
using the continuous flow SBR technology 
– ICEAS 
 Nguyen Thanh Phong 
 Le Duc Trung 
 Nguyen Van Phuoc 
 Institute for Environment and Resources, Vietnam National University of Ho Chi Minh City 
 ABSTRACT 
 This research was conducted with the aim to mixing, 60 min sedimentation and 20 min 
 +
improve the treatment effect of landfill leachate decantation) the treatment effects of N-NH4 , TN 
with continuous flow SBR technology, especially and COD reached approximate 99 %, 75 % and 
for nitrogen removal. The influences of the 76 %, correspondingly. Under similar 
operational factors that can strongly affect the operational conditions, comparative treatment 
effectiveness of treatment process such as experimental results indicated that the treatment 
hydraulic retention time (HRT) and periodic effects of landfill leachate contaminants of the 
processing cycle were specifically studied. The continuous flow SBR technology higher than that 
results indicated that the continuous flow SBR of the ordinary SBR technology, especially for 
technological system with the operational nitrogen composition (TN of treated landfill 
conditions of 4 days retention and 5 hours leachate reached VN standard 25:2009/MONRE, 
processing cycle (180 min aeration, 40 min A Column). 
 Keywords: landfill leachate, continuous flow SBR, periodic processing cycle. 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Lê Quang Huy, Nguyễn Phước Dân và Landfill laechate treatment: Review and 
 Nguyễn Thanh Phong (2009). Ứng dụng quá opportunity. Journal of Hazardous Materials, 
 trình thiếu khí từng mẻ để xử lý oxit nitơ nồng 150, 468 – 493. 
 độ cao trong nước rác cũ. Tạp chí Phát triển [4]. Lê Văn Cát, 2007. Xử lý nước thải giàu hợp 
 Khoa học và Công nghệ, ĐHQG Tp Hồ Chí chất nitơ và photpho. NXB Khoa học tự 
 Minh, (02), 64 - 73. nhiên và công nghệ, Hà Nội, 209-223. 
[2]. Nguyễn Thanh Phong, Lê Đức Trung, [5]. Andrii Butkovskyi (2009). Leachate 
 Nguyễn Văn phước (2012). Nghiên cứu cải Treatment at Filborna Landfill with Focus on 
 tạo quy trình công nghệ xử lý nước rỉ rác tại Nitrogen Removal. Department of Chemical 
 khu liên hợp xử lý chất thải Nam Bình Engineering Lund University, Sweden, 3-10. 
 Dương. Tạp chí Khoa học & Công nghệ, Viện [6]. Klimiuk, E., Kulikowska, D (2005). The 
 Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam, Influence of Hydraulic Retention Time and 
 50 (4A), 121 – 128. Sludge Age on the Kinetics of Nitrogen 
[3]. Renou, S., Givaudan, J. G., Poulain, S., Removal from Leachate in SBR. Polish J. 
 Dirassouyan, F. and Moulin, P (2008). Environ. Stud, 02, 283-289. 
Trang 130 

File đính kèm:

  • pdfxu_ly_nito_trong_nuoc_ri_rac_bang_cong_nghe_sbr_dong_lien_tu.pdf