Nghiên cứu xử lý nước thải dân cư bằng công nghệ màng lọc sinh học MBR (Membrane Bioreactor)

Dưới đây là tài liệu nghiên cứu do Nguyễn Minh Kỳ – Trung tâm Phát triển Môi trường và Con người (DfEP), Trần Thị Tuyết Nhi – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh và Nguyễn Hoàng Lâm – Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng thực hiện. Chủ đề nghiên cứu: Nghiên cứu xử lý nước thải dân cư bằng công nghệ màng lọc sinh học MBR (Membrane Bioreactor). Đề tài nghiên cứu này được đăng trên tạp chí khoa học trường đại học Cần Thơ. Hãy cùng Xử Lý Nước Việt Phát tìm hiểu sơ lược về công trình nghiên cứu này.

Mục đích của đề tài nghiên cứu xử lý nước thải dân cư bằng công nghệ màng lọc sinh học MBR

Nhằm đánh giá khả năng xử lý nước thải dân cư bằng công nghệ màng lọc sinh học (MBR). Bể phản ứng được thiết kế với dung tích hữu ích 36 lít (L*W*H = 24*20*75 cm) và sử dụng module màng nhúng chìm có kích thước lỗ lọc tương đương 0,4 µm. Mô hình thí nghiệm MBR là sự kết hợp giữa hai quá trình phân hủy sinh học chất hữu cơ và kỹ thuật tách sinh khối vi sinh bằng màng.

Nghiên cứu bố trí thí nghiệm, đánh giá hiệu quả xử lý nước thải dân cư trong thời gian 121 ngày với tải lượng chất hữu cơ dao động 1,7 – 6,8kg COD/m3.ngày. Nhờ nồng độ sinh khối cao, MBR gia tăng hiệu quả xử lý nước thải so với phương pháp truyền thống. Nhìn chung, công nghệ màng lọc có thể áp dụng để xử lý nguồn nước thải có tải lượng chất hữu cơ cao và là giải pháp hữu hiệu bảo vệ môi trường bền vững.

Công nghệ màng lọc sinh học MBR là gì?

Công nghệ MBR là một trong những phương pháp tiên tiến. MBR là sự kết hợp quá trình bùn hoạt tính với màng lọc để tách bùn ra khỏi dòng sau xử lý. 

MBR sử dụng màng lọc có kích thước lỗ màng dao động từ 0,01-0,4 μm. Do đó, vi sinh vật, chất ô nhiễm, bùn bị giữ lại tại bề mặt màng. Đồng thời, bùn sinh học sẽ được giữ lại trong bể phản ứng. Mật độ vi sinh cao nên nâng cao hiệu suất xử lý chất ô nhiễm.

Đối tượng và phương pháp nghiên cứu xử lý nước thải dân cư bằng công nghệ màng lọc sinh học MBR

Nước thải được nghiên cứu

Nước thải nghiên cứu được lấy từ một số khu dân cư ở thành phố Hồ Chí Minh. Nước thải sau khi lấy được xử lý sơ bộ bằng lưới lọc tinh nhằm loại bỏ các vật liệu thô, rắn, kích thước lớn như rác, lá cây.

STT	Chỉ tiêu	Đơn vị	Kết quả			QCVN 14:2008/BTNMT cột A
			N	Trung bình	Độ lệch chuẩn
1	pH		41	7,6	0,4	5-9
2	DO	mg/l	41	1,1	0,13	≥2a
3	BOD5	mg/l	41	312	14,5	30
4	COD	mg/l	41	630	27,8	75b
5	TSS	mg/l	41	270,4	98,3	50
6	Nitơ tổng	mg/l	41	33	4,7	20b
7	Photpho tổng	mg/l	41	21	3,2	4b
8	Coliforms	MPN/100 ml	41	2,1.106	102	3000

Kết quả phân tích chất lượng nước đầu vào cho thấy

• Nồng độ oxy hòa tan thấp và hàm lượng hữu cơ khá cao.
• Giá trị trung bình hàm lượng BOD₅, COD không đáp ứng Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT.
• Các chất dinh dưỡng (N, P) đều vượt ngưỡng xả thải.

Màng MBR

Màng MBR sử dụng là màng sợi rỗng, có kích thước lỗ lọc 0,4 μm, nhãn hiệu Mitsubishi, Japan. Màng có thể tách các chất rắn lơ lửng, hạt keo, vi khuẩn, một số virus và các phân tử hữu cơ kích thước lớn.

Phương pháp phân tích và xử lý số liệu của nghiên cứu xử lý nước thải dân cư bằng công nghệ màng lọc sinh học MBR

Phương pháp phân tích các thông số chất lượng nước theo phương pháp chuẩn APHA, 2005. Tần suất đo đạc các chỉ tiêu chất lượng nước được thực hiện 3 lần/tuần. 

• Các giá trị pH, nhiệt độ, DO được đo bằng thiết bị đo nhanh. Trong đó, pH đo bằng máy cầm tay WTW 340i (Đức). DO xác định bằng thiết bị đo nhanh cầm tay (Oron, Mỹ). Xác định chỉ tiêu BOD₅ bằng phương pháp ủ trong điều kiện 200^oC và 5 ngày (tủ ủ BOD Aqualytic, Đức). 
• Hàm lượng COD đo bằng máy quang phổ UV-VIS, theo phương pháp SMEWW 5220-D:2005.
• Hàm lượng nitơ tổng (TN), phốt-pho tổng (TP) đo bằng máy quang phổ UV-VIS. Theo các phương pháp SMEWW 4500-N và 4500-P.
• Chỉ số TSS, MLSS, MLVSS được xác định theo phương pháp trọng lượng TCVN 6625:2000 (lọc bằng giấy lọc có kích thước 0,45 µm rồi sấy khô đến khối lượng không đổi ở các nhiệt độ 1050^oC và 5500^oC).

Kết quả nghiên cứu xử lý nước thải dân cư bằng công nghệ màng lọc sinh học MBR

Nghiên cứu áp dụng công nghệ màng lọc sinh học MBR để xử lý nước thải dân cư có hiệu quả cao

• Xử lý BOD₅, COD trên 90%
• Xử lý nitơ đạt 52,5-81,3% 
• Xử lý phốt-pho đạt 64,6-85,1%
• Hiệu quả loại N và P được tăng cường ngay cả trong điều kiện vận hành OLR thấp.
• Hàm lượng cặn lơ lửng cũng được loại bỏ. Đáp ứng yêu cầu Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT. 

Ưu điểm của công nghệ MBR

• Duy trì nồng độ MLSS ổn định và ở mức cao. 
• Bể phản ứng tạo điều kiện thuận lợi để vi sinh vật phân giải và xử lý các 
• chất ô nhiễm trong nước thải. 
• Khả năng thấm lọc qua màng có kích thước khe nhỏ. Giúp nâng cao hiệu quả loại bỏ tác nhân gây ô nhiễm. 
• MBR là công nghệ có thể ứng dụng xử lý nước thải sinh hoạt nhằm mục đích kiểm soát ô nhiễm và bảo vệ môi trường hiệu quả. Đặc biệt phù hợp đối với các khu dân cư, đô thị mới có hệ thống thu gom nước thải hoàn chỉnh. 

Để xem chi tiết hơn về báo cáo khoa học công trình nghiên cứu: Nghiên cứu xử lý nước thải dân cư bằng công nghệ màng lọc sinh học MBR (Membrane Bioreactor). Hãy xem tài liệu PDF dưới đây:

Kết luận

Xử lý triệt để nước thải sinh hoạt là việc vô cùng quan trọng, cấp thiết. Giúp giảm tình trạng ô nhiễm môi trường bảo vệ sức khoẻ con người.

Đề tài đã nghiên cứu chứng minh được công nghệ màng lọc sinh học MBR xử lý nước thải dân cư rất hiệu quả. Công nghệ này mang lại hiệu quả xử lý cao, dễ vận hành. Áp dụng được với đa số các khu đô thị.

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 – Xuân Sơn – Sơn Tây – 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.