29 Nghien cuu cong nghe xu ly nuoc thai trong san xuat dau hoa deo

Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và ðô thị tại Việt Nam”

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRONG SẢN XUẤT
DẦU HÓA DẺO DI-OCTYL PHTHALATE (DOP)
Nguyễn ðức Ngọc
Công ty Liên doanh Hóa chất LG VINA

TÓM TẮT
Công nghệ xử lý nước thải trong sản xuất dầu hóa dẻo DOP gồm 7 bước: tách dầu, sục khí,
trung hòa, lọc sinh học kỵ khí, lọc sinh học hiếu khí, lắng, khử trùng. Trong ñó hai bước lọc
sinh học kỵ khí và lọc sinh học hiếu khí là rất quan trọng nhằm mang lại hiệu quả xử lý cao
với chi phí ñầu tư và vận hành thấp. Việc chọn lựa xơ dừa làm giá thể sinh học vừa giải quyết
ñược vấn ñề kinh tế trong việc chọn lựa vật liệu ñệm phù hợp, sẵn có lại vừa mang lại một
hiệu quả rất cao trong việc xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước thải sản xuất dầu hóa dẻo nói
riêng và công nghiệp hóa dầu nói chung.
Kết quả nghiên cứu thực nghiệm trên các mô hình thí nghiệm rất khả quan, nước thải ñầu ra
ñạt tiêu chuẩn lọai B và nhiều khả năng có thể tái sử dụng một phần ñể cấp cho tháp làm mát.
Nghiên cứu sẽ ñược triển khai trong thời gian sắp tới.

ABSTRACT
DOP waste water treatment process include seven steps: oil separation, air blowing,
neutralization, anaerobic bio filter, aerobic bio filter, settling and sterilization .Among them
anaerobic bio filter and aerobic bio filter are very important (key steps) to have high
treatment efficiency with low investment and operation cost. Coconut fibre which was selected
for bio packing are both inexpensive, available and high efficiency in treating plasticizer
waste water in particular and petrochemical waste water in general .
Experimental research on the lab and pilot had satisfactory results, treated waste water has
achieved B standard and it is highly probable that outlet water can be reused for cooling
tower. This study will be deployed in the near future.

1. MỞ ðẦU

Nước thải trong sản xuất dầu hóa dẻo Di-Octyl Phathalate có chứa một số chất hữu cơ
nguy hại và khó phân hủy như Di-Octyl Phathalate, 2-Etyl Hexyl Alcohol, MonoOctyl Phalate … Hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy DOP, công ty liên doanh hóa
chất LG VINA ñược xây dựng vào thời ñiểm xây dựng nhà máy và ñã ñi vào hoạt
ñộng. Tuy nhiên do các số liệu ñầu vào ước tính không ñúng và việc chọn lựa công
nghệ, thiết kế lắp ñặt thiết bị có nhiều ñiểm chưa phù hợp nên hệ thống hoạt ñộng
không ñạt yêu cầu và xuống cấp nhanh chóng.
Nhà máy DOP là nhà máy sản xuất chất hóa dẻo duy nhất tại Việt Nam lại nằm trong
khu công nghiệp Gò Dầu, ðồng Nai là khu công nghiệp có nhiều nhà máy hóa chất có
mức ñộ ô nhiễm cao nhưng lại chưa có trạm xử lý nước thải tập trung cho cả khu công
nghiệp do vậy việc nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải cho nhà máy là một vấn ñề
cấp bách.

Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-253-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và ðô thị tại Việt Nam”

ðề tài xử lý nước thải DOP là một vấn ñề mới ngay cả với các nhà máy tương tự tại
Hàn Quốc vì ở ñây các nhà máy DOP ñều nằm trong các khu phức hợp sản xuất rất
nhiều sản phẩm nên nước thải DOP ñã ñược hòa trộn với nước thải của các nhà máy
khác và nước thải DOP chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong lượng nước thải của cả khu
phức hợp nên việc xử lý rất dễ dàng.
Tác giả với sự hổ trợ của ban giám ñốc công ty và khoa Môi trường ðại học Bách
Khoa TP HCM ñã tiến hành nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải trong sản xuất dầu
hóa dẻo Di Octyl Phthalate làm cơ sở cho việc cải tiến hệ thống xử lý nước thải tại nhà
máy trong thời gian sắp tới.
2. ðỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
2.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý
Nước thải ñầu vào có hàm lượng dầu ( Hỗn hợp DOP và 2-EH ) cao nên trước hết cần

loại cặn lơ lửng và tách dầu bằng phương pháp lắng trọng lực.
Nước thải sau tách dầu có COD trên 2000 mg/l và tỉ lệ COD/BOD5 trên 5 nên cần xử
lý thêm ñể giảm bớt COD trước khi xử lý sinh học. Chọn phương pháp sục khí ñể loại
bớt một phần chất ô nhiễm hữu cơ .
Kế tiếp chọn công nghệ lọc sinh học ñể giảm chi phí xây dựng và vận hành . Do COD
nước thải sau tách dầu vàsục khí vẫn khoảng 1800 ñến 2000 mg/l nên phải áp dụng lọc
sinh học kỵ khí trước rồi mới xử lý tiếp bằng công nghệ lọc sinh học hiếu khí. Công
nghệ lọc sinh học với lớp ñệm cố ñịnh ñược lựa chọn bởi nhiều ưu ñiểm:
+ Hệ thống xử lý có khả năng chịu biến ñộng về nhiệt ñộ và tải lượng ô nhiễm
+ Hệ thống thích hợp trong ñiều kiện lưu lượng nước thải gián ñoạn
+ Hiệu suất xử lý cao, ổn ñịnh
+ Dễ vận hành và kiểm soát công nghệ
+ Chi phí vận hành thấp
+ Lượng bùn sinh ra ít, giảm chi phí xử lý bùn

Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-254-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và ðô thị tại Việt Nam”

Nước thải
NaOH
NaOH

Không khí

NaOH

Tách dầu

Sục khí

Trung hòa

N, P
Lọc sinh học kỵ khí

Không khí

Lọc sinh học hiếu khí

Lắng

Clorine

Khử trùng

Bể chứa bùn

Hình 1. Qui trình Công nghệ xử lý nước thải DOP
2.2 Thuyết minh sơ ñồ công nghệ: Xả thải
Các giai ñọan xử lý:
- Xử lý bậc 1 : Xử lý tách dầu, lắng cặn và sục khí giảm ô nhiễm hữu cơ .
- Xử lý bậc 2: Xử lý lọc sinh học kỵ khí sau ñó xử lý tiếp bằng công nghệ lọc
sinh học hiếu khí.
- Xử lý hoàn thiện: Lắng và khử trùng
- Nước thải từ bể thu gom ñược bơm ñến bể tách dầu . Trên ñường bơm châm xút ñể
trung hòa pH lên 5,0. Dầu nổi lên chảy qua máng thu ở bể tách dầu ñến bồn chứa.
- Nước thải sau khi tách dầu sẽ ñược sục khí nhằm lôi cuốn một phần chất hữu cơ hòa

tan trong nước thải . Tại ñây xút ñược châm vào ñể ñiều chỉnh pH của nước thải lên 6,5
ñến 7,5, ñồng thời bổ sung dinh dưởng ( N,P) với tỉ lệ COD:N:P từ 100 ñến 150:5:1
nhằm tạo ñiều kiện cho vi sinh vật kỵ khí phát triển.
Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-255-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và ðô thị tại Việt Nam”

- Nước thải sau khi trung hòa và bổ sung dinh dưởng sẽ ñược bơm vào bể lọc sinh học
kỵ khí với lớp vật liệu lọc bằng xơ dừa. Nước thải ñi từ dưới lên qua lớp bùn lơ lửng,
qua lớp vật liệu lọc và chảy vào máng tràn dẫn qua bể lọc sinh học hiếu khí.
- Trong bể lọc sinh học hiếu khí nước cũng ñược bố trí ñi từ dưới lên và phân phối ñều
trong bể . Không khí nén ñược cấp vào ñể hàm lượng oxy hòa tan tối thiểu là 2 mg/l.
Nước thải sau khi qua lớp xơ dừa sẽ ñược dẫn qua bể lắng.
- Nước sau lắng sẽ ñược dẫn ñến bể châm clo khử trùng , sau ñó xả vào nguồn tiếp
nhận ( Sông Thị Vải ). Bùn trong bể lắng ñược bơm vào ngăn chứa bùn , ñưa qua sân
phơi bùn . Bùn khô ñược ñóng bao ñưa ñến nới sử dụng hoặc chôn lấp.
3. MỘT SỐ THỬ NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
3.1 Thử nghiệm tách dầu:
3.1.1 Mô hình thử nghiệm:

Hình
2.
Cốc
thủy
tinh
2 lít
Hình 3. Mô hình bể tách dầu 6 ngăn
Mô hình bể tách dầu 6 ngăn có chiều dài là 72 cm , rộng 20 cm , cao 30 cm ñược chia

thành 6 ngăn ñều nhau . Nước lắng từ ngăn thứ nhất sẽ vào phía trên ngăn thứ hai qua
ống dẫn từ ñáy ngăn thứ nhất ñến bề mặt ngăn thứ hai …
3.1.2 Phương pháp thử nghiệm:
Trạng thái tĩnh: Thử nghiệm tách dầu trong cốc 2 lít chứa cùng một mẫu nhưng ở các
pH khác nhau ( 4,0 ; 5,0 ; 7,0 ; 8.0 ) với thời gian lưu 0 ,2 ,4 ,6 ,8 , ….,20 , 24 giờ ñể
tìm giá trị pH thích hợp và ñánh giá sơ bộ khả năng giảm COD theo thời gian.
Trạng thái ñộng: Thử nghiệm trong mô hình tách dầu với thời gian lưu nước trong mô
hình là 12 giờ , 24 giờ ñể ñánh giá khả năng giảm COD trên từng ngăn lắng.
3.1.3 Kết quả thử nghiệm:
Trạng thái tĩnh: Giá trị pH khoảng 5,0 là thích hợp nhất cho quá trình tách dầu. Với
nồng ñộ COD ban ñầu là 2800 mg/l , thời gian lưu là 12 giơ thì COD ñầu ra còn
2150mg/l ( giảm khoảng 23%) còn sau 24 giờ thì COD ñầu ra là 1890mg/l ( giảm
khoảng 32.5%).
Trạng thái ñộng: Với nồng ñộ COD ñầu vào 2700 – 2800 mg/l , thời gian lưu là nước
là 12 giơ thì COD ñầu ra khoảng 2100 – 2200mg/l ( giảm khoảng 23%) còn sau 24
giờ thì COD ñầu ra khoảng 1800 – 1900mg/l ( giảm khoảng 33%).
Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-256-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Mơi trường Cơng nghiệp và ðơ thị tại Việt Nam”

COD (mg/l)
3000

% Giả m COD

Tá ch dầ u ( Mô hình )
Thờ i gian lưu = 24 giờ

40.0

2500

30.0

2000

20.0

1500

10.0

Ngă n
1000

Và o

Ngă n 1 Ngă n 2 Ngă n 3 Ngă n 4 Ngă n 5 Ngă n 6

RT = 24 hrs (21/7)

2761

2055

2024

1992

1898

1867

1647

RT = 24 hrs (22/7)

2716

2114

2037

1914

1852

1759

1713

RT = 24 hrs (23/7)

2808

2243

2180

2165

2133

1961

1914

0.0

Hình 4. Thử nghiệm động trên mơ hình tách dầu17586 ngăn
Trung bình

% Giả m COD

2762

2137

2080

2024

1961

1862

0.0

22.6

24.7

26.7

29.0

32.6

36.3

3.2. Thử nghiệm sục khí:
3.2.1 Mơ hình thử nghiệm:

Hình 5. Bể tách dầu có sục khí ba ngăn cuối

Hình 6. Xơ 10, 15 lít có máy sục khí

Khoa Mơi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-257-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Mơi trường Cơng nghiệp và ðơ thị tại Việt Nam”

3.2.2 Phương pháp thử nghiệm:
Trạng thái tĩnh : Thử nghiệm sục khí với lượng khí thay đổi và thời gian lưu 0, 2, 4, 6,
8,12 giờ đo COD để so sánh hiệu quả của việc sục khí theo lượng khí sục vào và thời
gian lưu nước.
Trạng thái động : Thử nghiệm tách dầu kết hợp với sục khí với thời gian lưu nước

trong mơ hình là 24 giờ để đánh giá khả năng giảm COD trên từng ngăn lắng. Việc sục
khí được thực hiện ở 3 ngăn cuối của mơ hình tách dầu . Thay đổi lưu lượng khí thổi
trong các thử nghiệm.
3.2.3 Kết quả thử nghiệm:
Trạng thái tĩnh: Với nồng độ COD đầu vào 2727mg/lít , sau 12giờ COD giảm xuống
còn khoảng 1160 ( giảm khoảng 57 %) và 1286 (giảm khoảng 53 %) cho thử nghiệm
trong xơ 10 lít và 15 lít.
Trạng thái động: Với nồng độ COD đầu vào 3284mg/lít , lưu lượng khí thổi là 34 lít
khí/ lít nước thải, thời gian lưu 24giờ thì COD đầu ra giảm xuống còn khoảng 1720 (
giảm khoảng 48 %) . Nếu tăng lượng khí lên 60 đến 80 lít khí/ lít nước thải thì hiệu
quả xử lý có thể lên đến 55 đến 60%.
COD ( mg/ l )
3500

Tá ch dầ u - Thổ i khí

% COD Cut

Ngà y: 3/7 , RT = 24 hrs, Khí =34 l/l nướ c thả i

50.0

3000

40.0

2500

30.0

2000

20.0

1500

10.0

1000

Vào

Ngăn 1 Ngăn 2 Ngăn 3 Ngăn 4 Ngăn 5 Ngăn 6

RT = 24 hrs, 34 l/l ww

3284

2495

2463

2353

2195

1958

1705

RT = 24 hrs, 34 l/l ww

3284

2534

2392

2298

2109

1920

1731

Trung bình

3284

2515

2428

2326

2152

1939

1718

0.0

23.4

26.1

29.2

34.5

41.0

0.0

47.7
Hình 5. Thử nghiệm tách dầu kết hợp sục khí 3 ngăn cuối
trên mơ hình
% Giảm COD

3.3. Thử nghiệm lọc sinh học kỵ khí:
3.3.1 Mơ hình thử nghiệm:
Mơ hình có dạng hộp lập phương có đáy hình chóp với chiều dài cạnh là 32 cm, phần
đáy hình chóp cao 15 cm. Thể tích của mơ hình là 30 lít. Lớp đệm cố định (giá thể )
bằng xơ dừa cao khoảng 15 cm. Trong mơ hình có lắp một bơm nhỏ để có thể bơm
tuần hồn nước thải nhằm tăng hiệu quả khi thử nghiệm ở trạng thái tĩnh.

Khoa Mơi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-258-

Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và ðô thị tại Việt Nam”

Thông hơi

Bơm

B
Xơ dừa

Ra

Vào
Vào
Xả ñáy

Hình 6. Mô hình lọc sinh học kỵ khí với lớp giá thể cố ñịnh (xơ dừa)
3.3.2 Phương pháp thử nghiệm:
Giai ñọan thích nghi: Tạo màng vi sinh vật
+ Lấy 30 lít nước thải với nồng ñộ COD khoảng 1000 mg/lít.
+ Bổ sung dinh dưởng với tỉ lệ COD:N:P là 150:5:1. Chất bổ sung dinh dưởng sử
dụng trong thử nghiệm là NH4Cl .
+ Dùng NaOH 5% trung hòa nước thải ñến pH trong khoảng 6,5 ñến 7,5
+ Cho lượng bùn kỵ khí khoảng 10% thể tích vào nước thải .
+ Cho nước thải vào mô hình
+ Cho nước chạy tuần hoàn 10 ñến 12 ngày ñể vi sinh thích nghi tạo giá thể.
+ Hàng ngày, cho lấy mẫu ñể ño COD rồi thay nước mới.
+ Khi khả năng xử lý của lớp màng sinh vật trở nên ổn ñịnh , tức là tỉ lệ giảm COD
hàng ngày gần như nhau, thì xem như hoàn tất giai ñọan thích nghi.

Giai ñọan thử nghiệm: Thử nghiệm ở các nồng ñộ COD khác nhau. Trung hòa, bổ sung
dinh dưởng rồi cho nước vào mô hình. Chạy bơm tuần hòan nước thải trong mô hình.
Lấy mẫu ño COD sau 4, 8, 12, 16, 20, 24 giờ.
3.3.3 Kết quả thử nghiệm:
Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-259-


Hi tho Cỏc gii phỏp bo v Mụi trng Cụng nghip v ụ th ti Vit Nam

Giai ủan thớch nghi: To mng vi sinh vt
- Sau khong 10 ngy chy tun hũan, nc thi ủu ra ca mụ hỡnh cú COD gim
xung cũn 75mg/lớt.
- Sau khong 1 tun thay nc hng ngy thỡ kh nng x lý ca lp mng sinh vt tr
nờn n ủnh, t l gim COD hng ngy gn nh nhau ( khong 45 ủn 50%)
Giai ủan th nghim: Th nghim cỏc nng ủ khỏc nhau. (Xem hỡnh 7, hỡnh 8)

Hỡnh 7. Mt s vi sinh k khớ chp ủc trờn kinh hin vi (100ln)
Thửỷ Nghieọ m Loù c Kợ Khớ

COD(mg/lớt)
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0

% Giaỷ m COD

Thụứ i gian lửu
0h

4h

8h

12 h

16 h

20 h

24 h

28/8/04

1369

977

962

859

842

530

421

30/8/04

1409

853

762

731

503

472

426

31/8/04

1401

999

844

735

568

553

515

TrungBinh

1393

943

856

775

638

518

454

0.0

32.3

38.5

44.4

54.2

62.8

67.4

% Giam COD

80
70
60
50
40
30
20
10
0

Hỡnh 8. Kh nng x lý ca Lc K Khớ vi nng ủ COD khong 1400mg/lớt
Nhn xột: Sau 4 gi ủu gim nhanh , sau ủú COD gim gn nh tuyn tớnh theo thi
gian.

Khoa Mụi trng Trng HBK HQG TP.HCM
-260-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Mơi trường Cơng nghiệp và ðơ thị tại Việt Nam”

COD(mg/lít)
2000

1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0

% Giả m COD

Thử Nghiệ m Lọ c Kỵ Khí

Thờ i gian lưu
0h

4h

8h

12 h

16 h

20 h

24 h

7/9/04

1961

1513

1370

1275

1073

906

826

8/9/04

1971

1590

1262

1169

974

779

678

10/9/04

2026

1496

1278

1145

965

667

627

TrungBinh

1986

1533

1303

1196

1004

784

710

0.0

22.8

34.4

39.8

49.4

60.5

64.2

% Giam COD

100.0
90.0
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0

0.0

Hình 9. Khả năng xử lý của Lọc Kỵ Khí với nồng độ COD khoảng 2000mg/lít
Nhận xét: COD giảm gần như tuyến tính theo thời gian.
3.3.4 Nhận xét:
- Lọc sinh học kỵ khí với lớp vật liệu đệm cố định bằng xơ dừa có khả năng thích nghi
và xử lý COD trong nước thải DOP khá tốt.
- Với nồng độ COD đầu vào khoảng 1500 mg/ lít đến 2000 mg/lít , sau 24 giờ , khả
năng xử lý COD lên đến 65 đến 67%.
- Khả năng xử lý khơng giảm bao nhiêu khi tăng nồng độ COD đầu vào từ 1400 mg/
lít lên 2000mg/lít ( chỉ giảm khoảng 5%).
- Lượng bùn phát sinh trong q trình họat động rất ít ( mơ hình họat động hơn hai
tháng mà chưa xả bùn lần nào ). Việc kiểm sốt và vận hành rất đơn giản.
3.4. Thử nghiệm lọc sinh học hiếu khí:
3.4.1 Mơ hình thử nghiệm:
Máy thổi khí

Ra

Xơ dừa
Vào

ðábọt

Vào

Xả

Hình 10. Mơ hình lọc sinh học hiếu khí với lớp giá thể cố địnhđáy
(xơ dừa)

Mơ hình là một bể lọc sinh học hiếu khí dòng chảy ngược dạng hộp chữ nhật có đáy
hình chóp với chiều dài là 20 cm, rộng 20 cm, cao 36 cm , riêng phần đáy hình chóp
Khoa Mơi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-261-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Mơi trường Cơng nghiệp và ðơ thị tại Việt Nam”

cao 15 cm. Thể tích của mơ hình là 15 lít. Lớp đệm cố định ( giá thể ) bằng xơ dừa cao
khoảng 20 cm. Một máy thổi khí nhỏ (lọai sử dụng cho hồ cá ) được lắp với mơ hình
để sục khơng khí vào phía dưới của lớp xơ dừa, đầu sục khí có gắn đá bọt để có thể
phân phối đều khơng khí khí trong mơ hình.
3.4.2 Phương pháp thử nghiệm:
1. Giai đọan thích nghi: Tạo màng vi sinh vật (Tương tự thử nghiệm lọc kỵ khí)
2. Giai đọan thử nghiệm: Thử nghiệm ở các nồng độ COD đầu vào khác nhau.
3.4.3 Kết quả thử nghiệm:
1. Giai đọan thích nghi : Tạo màng vi sinh vật
- Sau khoảng 5 ngày chạy tuần hòan, nước thải đầu ra của mơ hình có COD giảm
xuống còn 45mg/lít.
- Sau khoảng 5 ngày thay nước hàng ngày thì khả năng xử lý của lớp màng sinh vật trở
nên ổn định , tức là tỉ lệ giảm COD hàng ngày gần như nhau ( khỏang 90 đến 95%).
2. Giai đọan thử nghiệm: (Xem hình 10 , hình 11)
COD
(mg/lít)

Hình 11. Khả

% Giả m COD

Thử Nghiệ m Lọ c Hiế u Khí

750
675
600
525
450
375
300
225
150
75
0

Thờ i Gian Lưu
0h

4h

8h

12 h

16 h

28/8/04

623

38

23

23

31

8

8

30/8/04

465

46

37

27

22

19

17

TrungBinh

544

42

30

25

27

14

13

% Giam
năng
xử lýCOD
của 0.0
Lọc 92.3
Hiếu94.5
Khí 95.4
với

20 h

24 h

95.1 độ
97.5COD
97.7
nồng

100

90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

khoảng 500mg/lít

Nhận xét : Chỉ sau 4 giờ đầu COD đã giảm dưới 100 mg/lít ( xử lý trên 90%) .

Khoa Mơi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-262-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Mơi trường Cơng nghiệp và ðơ thị tại Việt Nam”

COD
(mg/lít)

2000
1800
1600
1400
1200
1000

800
600
400
200
0

0h

4h

8h

12 h

16 h

31/8/04

1401

194

101

62

10/9/04

1569

250

152

95

TrungBinh

1485

222

127

0.0

85.1

91.5

% Giam COD

% Giả m COD
100
90
80
70
60
50
40

30
20
Thờ i gian lưu 10
0

Thử Nghiệ m Lọ c Hiế u Khí

20 h

24 h

55

48

45

91

88

82

79

73

68

64

94.7

95.1

95.4

95.7

Hình 12. Khả năng xử lý của Lọc Hiếu Khí với nồng độ COD khoảng 1500mg/lít
Nhận xét: Chỉ sau 4 giờ đầu COD đã giảm đến khoảng 200 mg/lít (xử lý trên 85%).
3.4.4 Nhận xét:
- Lọc sinh học hiếu khí với lớp vật liệu đệm cố định bằng xơ dừa có khả năng thích
nghi và xử lý COD trong nước thải DOP rất tốt.
- Với nồng độ COD đầu vào từ 500 mg/ lít đến 1500 mg/lít , sau 24 giờ , khả năng xử
lý COD lên đến 95 đến 97%. Và chỉ cần sau 12 giờ thì khả năng xử lý đã là 93 đến
95%.
- Khi dùng nước đầu ra từ mơ hình lọc kỵ khí với nồng độ khỏang 500mg/lít thì chỉ
sau 4 giờ, COD đã dưới 100mg/lít.
- Lượng bùn phát sinh trong q trình họat động rất ít ( mơ hình họat động hơn hai
tháng mà chưa xả bùn lần nào ). Việc kiểm sốt và vận hành rất đơn giản.

Hình 13. Một số vi sinh hiếu khí chụp
được trên kinh hiển vi (100lần)

Khoa Mơi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-263-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và ðô thị tại Việt Nam”

3.5 Thử nghiệm trên mô hình ñộng với lọc sinh học kỵ khí và lọc sinh học hiếu
khí mắc nối tiếp nhau:
3.5.1 Mô hình thử nghiệm:
Mô hình thử nghiệm gồm ba phần mắc nối
tiếp nhau . Nước thải từ bình chứa ñược cấp
vào mô hình lọc sinh học kỵ khí , nước thải
ñầu ra của lọc sinh học kỵ khí ñược ñưa vào
ñầu vào của lọc sinh học hiếu khí. Lưu
lượng của nước thải chảy qua hệ thống ñược
ñiều chỉnh bằng các van tay ñầu vào lọc
sinh học kỵ khí.

Hình 14. Mô hình thử nghiệm lọc kỵ khí và hiếu khí mắc nối tiếp.
3.5.2 Phương pháp thử nghiệm:
1. Thử nghiệm 1:
- Hàng ngày lấy khỏang 40 lít nước thải với nồng ñộ COD khoảng 1500 mg/lít.
- Bổ sung dinh dưởng với tỉ lệ COD:N:P là 150:5:1.
- Trung hòa ñến pH khỏang từ 7 ñến 7,5.
- Cho nước thải vào bình chứa.
- Cấp nước từ bình chứa vào lọc kỵ khí và ñiều chỉnh van sao cho lưu lượng nước thải
ñầu ra khỏang từ 20 ñến 25 ml/phút ( khỏang 30 ñến 36 lít/ngày ñêm ).
- Hàng giờ bổ sung thêm nước vào bình chứa ñể giữ mức nước ổn ñịnh.
- Hàng ngày pha thêm nước và lấy mẫu ñầu ra kiểm tra COD.
- Khi mô hình họat ñộng ổn ñịnh ( kết quả COD ñầu ra ổn ñịnh, không biến ñộng
nhiều ), ta bắt ñầu lấy mẫu liên tục sau mỗi 2 giờ ñể lấy số liệu kết quả xử lý.
2. Thử nghiệm 2:
- Tiến hành như thử nghiệm 1 nhưng tăng nồng ñộ COD ñầu vào lên 1800 mg/lít.
3. Thử nghiệm 3:
- Tiến hành như thử nghiệm 1 nhưng tăng nồng ñộ COD ñầu vào lên 2300 mg/lít.

Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-264-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Mơi trường Cơng nghiệp và ðơ thị tại Việt Nam”

3.5.3 Kết quả thử nghiệm: (Giá trị trung bình của các số liệu thu được)
COD ( mg/ l )

Thử Nghiệ m trê n mô hình độ ng

% Giả m COD

2500

100

2000

80

1500

60

1000

40

500

20

0

Đầ u và o

Đầ u ra kỵ khí

Đầ u ra hiế u khí

Thử nghiệ m 1

1523

400

83

Thử nghiệ m 2

1841

448

69

Thử nghiệ m 3

2350

673

166.2

% Giả m COD -TN 1

0

73.7

94.6

% Giả m COD -TN 2

0

75.7

96.3

% Giả m COD -TN 3

0

71.4

92.9

1

2

3

0

Nước thải đầu vào (sau tách dầu, trung hòa )
Nước thải đầu ra lọc sinh học kỵ khí
Nước thải đầu ra lọc sinh học hiếu khí

Hình 15. Kết quả thử nghiệm trên mơ hình động với lọc sinh học kỵ khí và lọc
sinh học hiếu khí mắc nối tiếp.
3.5.4 Nhận xét:
- Với lưu lượng nước thải được điều chỉnh từ 30 đến 36 lít / ngày đêm sẽ tương ứng
với thời gian lưu nước trong mơ hình lọc sinh học kỵ khí là từ 20 đến 24 giờ ( thể tích
mơ hình là 30 lít ) và thời gian lưu nước trong mơ hình lọc sinh học hiếu khí là từ 10
đến 12 giờ ( thể tích mơ hình là 15 lít ).
- Ta thấy rằng khả năng xử lý khi thử nghiệm trên mơ hình động có giảm so với thử
nghiệm trên mơ hình ở trạng thái tĩnh ( đặc biệt với lọc sinh học hiếu khí ) . Tuy
nhiên với nồng độ COD đầu vào nằm trong khỏang 1500 đến 2000 mg/lít, khả năng xử
lý vẫn sẽ đạt tiêu chuẩn lọai B.
4. KẾT LUẬN
Chúng tơi đã nghiên cứu thành cơng cơng nghệ xử lý nước thải cho nhà máy sản xuất
dầu hóa dẻo DOP. Cơng nghệ lọc sinh học kỵ khí kết hợp với lọc sinh học hiếu khí với
giá thể xơ dừa có rất nhiều ưu điểm : hiệu quả xử lý cao, đầu tư ít do kích thước thiết
bị khơng lớn ( thời gian lưu củalọc kỵ khí, hiếu khí tương ứng có thể chọn là 24 giờ và
12 giờ ) , chi phí vận hành thấp , lượng bùn phát sinh ít … Chính vì vậy nghiên cứu
này sẽ được triển khai tại nhà máy của cơng ty trong thời gian sắp tới. ðề tài này cũng

là một ví dụ cho thấy tính hiệu quả của mơ hình liên kết giữa cơng ty và trường đại
học.

Khoa Mơi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-265-


Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp và ðô thị tại Việt Nam”

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn ðức Ngọc, Luận án tốt nghiệp Cao học: “Nghiên cứu áp dụng sản xuất sạch hơn
và cải tiến hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy sản xuất dầu hóa dẻo Di-Octyl
Phthalate”, ðại Học Bách Khoa Tp.HCM, 2004.
[2]. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga. Giáo trình Công nghệ Xử lý nước thải . NXB Khoa học và
Kỹ thuật Hà Nội, 1999.
[3]. Nguyễn ðức Lượng, Công nghệ sinh học môi trường – Tập 1: Công nghệ xử lý nước thải.
Nhà xuất bản ðại học quốc gia TPHCM, 2003.
[4]. Nguyễn Văn Phước, Quá trình và thiết bị trong Công nghệ Hóa học – Tập 13: Kỹ thuật xử
lý chất thải công nghiệp. Trường ðại học Kỹ thuật Tp. HCM.
[5]. Metcalf and Eddy, McGraw-Hill Higher Education, Waste water Engineering– Treatment
and Reuse - Fourth Edition, 2003.

Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM
-266-