Nghiên Cứu Khả Năng Xử Lý Kết Hợp Nước Thải Xi Mạ Và Nước Thải Sinh Hoạt Bằng Công Nghệ AO

Công nghệ AO đang được nghiên cứu như một giải pháp sinh học tiềm năng nhằm xử lý đồng thời nước thải xi mạ và nước thải sinh hoạt. Đặc thù của nước thải xi mạ chứa nhiều kim loại nặng, hóa chất độc hại và hợp chất bền vững khiến các phương pháp hóa lý truyền thống vừa tốn kém, vừa tạo ra lượng bùn thải nguy hại lớn. Việc kết hợp xử lý nước thải xi mạ và nước thải sinh hoạt bằng công nghệ AO có thể giảm chi phí vận hành, đồng thời tận dụng khả năng phân hủy của vi sinh để xử lý các chất ô nhiễm hiệu quả hơn.

Tổng quan về nước thải xi mạ và mục tiêu nghiên cứu

Nước thải xi mạ phát sinh chủ yếu từ quá trình đánh bóng, tẩy dầu, mạ kim loại, chứa nhiều hợp chất khó phân hủy sinh học như kim loại nặng (Zn), dung môi, nhựa, kiềm và chất tẩy. Nồng độ COD và amonia trong nước thải xi mạ không quá cao nhưng lại chứa hàm lượng độc chất gây ức chế vi sinh, khiến các giải pháp sinh học đơn thuần khó vận hành.

Mục tiêu của nghiên cứu tập trung vào:

• Xác định tỷ lệ pha nước thải sinh hoạt và nước thải xi mạ theo các mức COD khác nhau.
• Đánh giá hiệu suất xử lý COD, N-NH4+ và Zn trong mô hình AO ở ba tải trọng khác nhau.
• Khảo sát khả năng thích nghi của bùn hoạt tính trong môi trường nước thải có chứa kim loại nặng.
• Kết luận khả năng ứng dụng công nghệ AO trong xử lý thực tế.

Mô hình thực nghiệm và tỷ lệ pha nước thải

Nước thải sinh hoạt được thu tại ký túc xá, nước thải xi mạ được pha tổng hợp theo quy trình chuẩn. Bùn hoạt tính lấy từ hệ thống xử lý KCN Vĩnh Lộc và được nuôi thích nghi trước khi đưa vào vận hành chính thức.

Mô hình AO gồm

• Bể Anoxic duy trì DO từ 0,1 – 0,5 mg/L.
• Bể Oxic duy trì DO từ 2 – 4 mg/L.
• Bể lắng để tách bùn và tuần hoàn lại.
• Lưu lượng tuần hoàn bùn khoảng 200%.

Thử nghiệm cho thấy hai tỷ lệ 4SH:1XM và 2SH:1XM đạt hiệu quả COD đầu ra ổn định nhất, trong đó tỷ lệ 2SH:1XM được lựa chọn làm tỷ lệ vận hành chính, tương ứng với COD trung bình 300 mg/L và thời gian lưu 32 giờ.

Kết quả giai đoạn thích nghi

Trong thời gian thích nghi ở tải trọng 0,3 kg COD/m³.ngày:

• pH đầu ra dao động từ 5,08 – 6,69 và ổn định dần sau ngày thứ 4.
• COD đầu ra giảm xuống mức 96 – 144 mg/L, hiệu suất xử lý đạt trên 70% khi vi sinh đã quen với môi trường chứa kim loại nặng.
• MLSS duy trì trong khoảng 3000 – 4000 mg/L.

Kết quả này là tiền đề cho giai đoạn tăng tải trọng ở bước tiếp theo.

Hiệu quả kết hợp xử lý nước thải xi mạ và nước thải sinh hoạt bằng công nghệ AO ở các tải trọng 0,3 – 0,4 – 0,6 kgCOD/m³.ngày

Biến động pH

• pH đầu vào duy trì khoảng 7,37 – 7,85, pH đầu ra dao động trong khoảng 5,54 – 6,68.
• Sự giảm pH chủ yếu do quá trình nitrat hóa tạo H+, phản ánh hoạt động sinh học diễn ra ổn định.
• Tất cả giá trị pH đầu ra đều đáp ứng QCVN 40:2011/BTNMT cột B.

Khả năng xử lý COD

COD đầu vào được cố định ở mức 320 mg/L trong toàn bộ quá trình.

Kết quả xử lý:

• Tải trọng 0,3 kg COD/m³.ngày: 66,79%.
• Tải trọng 0,4 kg COD/m³.ngày: 67,50%.
• Tải trọng 0,6 kg COD/m³.ngày: 72,50% (cao nhất).

Ở tải trọng 0,6 kg COD/m³.ngày, vi sinh hoạt động hiệu quả nhất, COD đầu ra đạt 80 – 96 mg/L và đạt QCVN 40:2011/BTNMT cột B.

Khả năng chuyển hóa N-NH₄⁺

Hiệu suất xử lý tăng mạnh theo tải trọng, cụ thể:

• Tải trọng 0,3 kg COD/m³.ngày: 55,82%.
• Tải trọng 0,4 kg COD/m³.ngày: 81,43%.
• Tải trọng 0,6 kg COD/m³.ngày: 87,20%.

N-NH₄⁺ giảm mạnh nhờ kết hợp nitrat hóa ở bể Oxic và khử nitrat ở bể Anoxic. Hai tải trọng 0,4 và 0,6 kg COD/m³.ngày đạt QCVN.

Khả năng xử lý Zn

Zn đầu ra giảm hơn 50% ở cả ba tải trọng, cụ thể:

• Tải trọng 0,3: 59,22%
• Tải trọng 0,4: 57,46%
• Tải trọng 0,6: 55,08% (ứng với Zn đầu vào 23,6 mg/L)

Điều này chứng minh vi sinh trong mô hình AO có khả năng hấp thụ sinh học kim loại nặng, kết hợp với quá trình keo tụ tự nhiên trong bùn hoạt tính. Kết quả tại tải trọng 0,6 kg COD/m³.ngày đáp ứng QCVN cột B cho chỉ tiêu Zn.

Chỉ số SS và MLSS

• SS đầu ra cao hơn đầu vào do tốc độ phân hủy bùn và tích lũy kim loại, tuy nhiên nằm trong đặc điểm chung của hệ AO chứa nước thải xi mạ.
• MLSS tăng dần qua từng tải trọng, cao nhất ở tải 0,6 kg COD/m³.ngày, phản ánh sự phát triển mạnh của vi sinh sau khi thích nghi với kim loại nặng và tải hữu cơ cao hơn.

Xem thêm tài liệu tại đây:

Kết luận

Khả năng xử lý hiệu quả khi kết hợp nước thải xi mạ và nước thải sinh hoạt bằng công nghệ AO. Tải trọng 0,6 kg COD/m³.ngày là mức vận hành tối ưu, cho hiệu suất xử lý cao nhất và đạt chuẩn xả thải: đáp ứng QCVN 40:2011/BTNMT cột B.

Công nghệ AO hoàn toàn có thể được ứng dụng thực tế cho các cơ sở xi mạ quy mô nhỏ đến trung bình, giúp giảm yêu cầu hóa lý, mở rộng khả năng xử lý sinh học, tiết kiệm chi phí và giảm lượng bùn thải nguy hại.

Tài liệu trên nhằm mục đích tham khảo. Không nhằm mục đích quảng bá sản phẩm hay phục vụ kinh doanh. Bạn đang có nhu cầu xử lý nước thải, lọc nước công nghiệp, xử lý nước sinh hoạt. Hãy liên hệ Xử Lý Nước Việt Phát để được tư vấn hỗ trợ miễn phí:

Công ty TNHH Thiết Bị Máy Và Công Nghệ Môi Trường Việt Phát

• Địa chỉ nhà máy: Lễ Khê, Phường Tùng Thiện, TP Hà Nội
• Hotline: 0932 333 299 – 0986 924 889
• Email: xulynuocvietphat@gmail.com
• Kênh: Youtube Xử Lý Nước Việt Phát
• Fanpage: Facebook Xử Lý Nước Việt Phát

Xử Lý Nước Việt Phát – Luôn sẵn sàng tư vấn và phục vụ Quý khách.