1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh

64 19 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 64
Dung lượng 1,41 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Nguyễn Cẩm Tú NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ MUỐI ĐẾN HIỆU QỦA XỬ LÝ AMONI TRONG NƯỚC THẢI NUÔI TÔM SIÊU THÂM CANH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÓA HỌC, VẬT LIỆU, LUYỆN KIM VÀ MÔI TRƯỜNG Hà Nội – năm 2021 BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Nguyễn Cẩm Tú Lớp ENT2019B, Khóa 2019 2021 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ MUỐI ĐẾN HIỆU QỦA XỬ LÝ AMONI TRON.

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Nguyễn Cẩm Tú

Lớp: ENT2019B, Khóa 2019-2021

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ MUỐI

ĐẾN HIỆU QỦA XỬ LÝ AMONI TRONG NƯỚC THẢI NUÔI

TÔM SIÊU THÂM CANH

Chuyên ngành : Kỹ Thuật Môi Trường

Mã số: 8 52 03 20

LUẬN VĂN THẠC SỸ

KỸ THUẬT HOÁ HỌC, VẬT LIỆU, LUYỆN KIM VÀ MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1: TS TRẦN MẠNH HẢI

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 2: PGS.TS NGUYỄN HOÀI CHÂU

Hà Nội – 2021

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

Những nội dung trong luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh” là do

tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Trần Mạnh Hải và PGS.TS NguyễnHoài Châu

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chính xác

Tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn về những nội dung mà tôi trình bàytrong luận văn này

Hà Nội, ngày tháng năm 2021

Học viên

Nguyễn Cẩm Tú

1

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin gửi lờicảm ơn tới TS Trần Mạnh Hải và PGS.TS Nguyễn Hoài Châu – người đãtruyền cho tôi tri thức cũng như tâm huyết nghiên cứu khoa học, người đã tậntình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện để tôi hoàn thành bản luận văn này.Tôi xin chân thành cảm ơn các anh, chị, em trong phòng Ứng dụng vàchuyển giao công nghệ - Viện Công nghệ môi trường đã tạo điều kiện rấtthuận lợi và giúp đỡ tôi về cơ sở vật chất cũng như kinh nghiệm để tôi thựchiện luận văn

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo, các thầy cô tại Học ViệnKhoa học và Công nghệ - Viện Hàn Lâm Khoa học và Công Nghệ Việt Nam

đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian tôi học tập cao học.Cuối cùng tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, vàbạn bè đã luôn tin tưởng động viên, chia sẻ và tiếp sức cho tôi có thêm nghịlực để tôi vững bước và vượt qua khó khăn trong cuộc sông, hoàn thành bàiluận văn này

Học viên

Nguyễn Cẩm Tú

Trang 5

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1.TÌNH HÌNH NUÔI TÔM SIÊU THÂM CANH TẠI VIỆT NAM 4

1.1.1 Sơ lược về tình hình phát triển nuôi tôm siêu thâm canh 4

1.1.2 Nước thải nuôi tôm STC 4

1.2.XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TÔM SIÊU THÂM CANH 10

1.2.1 Các quá trình vi sinh sử dụng trong xử lý nước thải 11

1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 14

1.2.3 Tình hình nghiên cứu trong nước 19

1.2.4 Xử lý bằng quá trình vi sinh bám dính trên vật liệu mang cố định 22

1.2.4.1 Nguyên lý của phương pháp 23

1.2.4.2 Ưu nhược điểm của phương pháp 26

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 28

2.2.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu tổng thể 28

2.2.2 Hệ thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối 28

Trang 6

2.2.3 Hệ thí nghiệm xử lý tuần hoàn nước nuôi tôm 29

2.2.3 Nuôi cấy vi sinh 30

2.2.4 Thiết bị và phương pháp phân tích 31

2.5 Phương pháp xử lý và phân tích số liệu 32

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33

3.1 Kết quả thí nghiệm ở độ mặn 10‰ 33

3.2.Kết quả thí nghiệm ở độ mặn 20‰ 36

3.3.Kết quả thí nghiệm ở độ mặn 30‰ 39

3.4.Thảo luận chung 42

3.5.Kết quả thí nghiệm xử lý tuần hoàn nước nuôi tôm 44

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48

Kết luận 48

Kiến nghị 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

Trang 7

FAO Food and AgricultureOrganization Tổ chức Lương thực và Nôngnghiệp Liên Hợp Quốc

FCR Feed Conversion Ratio Tỷ lệ khối lượng thức ăn/ khối lượng tôm nuôi thu được

MBBR Moving bed biofilm reactor Thiết bị lọc sinh học với lớpvật liệu mang chuyển động

Trang 8

PAC Poly Aluminium Chloride Poly Aluminium Clorua

RCRA Resource Conservation andRecovery Act Đạo luật Bảo tồn và Phục hồiTài Nguyên

Trang 9

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1 Chất lượng nước bùn đáy [5] 7

Bảng 1 2 Chất lượng nước trong ao nuôi tôm siêu thâm canh [5] 7

Bảng 1 3 Thông số hóa lý của nước trong 84 ngày [18] 16

Bảng 2 1 Hàm lượng các chất để pha nước thải 30

Bảng 2 2 Thông số và phương pháp phân tích 31

vi i

Trang 10

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 1 Sơ đồ quy trình nuôi tôm và xử lý chất thải [5] 6

Hình 1 2 Cân bằng giữa amonia (NH3) và amoni (NH4 ) ở+ 20 0 C [8] 9

Hình 1 4 Sơ đồ các quá trình chuyển hóa bằng vi sinh Yếm khí 12

Hình 1 6 Cấu tạo màng vi sinh vật 23

Hình 2 1 Sơ đồ hệ thí nghiệm xử lý amoni bằng quá trình vi sinh hiếu khí bám dính trên vật liệu mang cố định 29

Hình 2 2 Sơ đồ hệ thí nghiệm xử lý amoni bằng quá trình vi sinh hiếu khí bám dính trên vật liệu mang cố định 30

Hình 3 1 Nồng độ amoni trong nước thải đầu ra ở độ mặn 10 ‰ 33

Hình 3 2 Nồng độ nitrit trong nước thải đầu ra ở độ mặn 10 ‰ 33

Hình 3 3 Nồng độ nitrat trong nước thải đầu ra ở độ mặn 10 ‰ 34

Hình 3 4 Nồng độ amoni, nitrit và nitrat trong nước sau xử lý ở các mức tải lượng tại độ mặn 10 ‰ 34

Hình 3 5 Nồng độ amoni trong nước thải đầu ra ở độ mặn 20 ‰ 36

Hình 3 6 Nồng độ nitrit trong nước thải đầu ra ở độ mặn 20 ‰ 36

Hình 3 7 Nồng độ nitrat trong nước thải đầu ra ở độ mặn 20 ‰ 37

Hình 3 8 Nồng độ amoni, nitrit, nitrat - nước thải đầu ra - độ mặn 20 ‰ 37

Hình 3 9 Nồng độ amoni trong nước thải đầu ra ở độ mặn 30 ‰ 39

Hình 3 10 Nồng độ nitrit trong nước thải đầu ra ở độ mặn 30 ‰ 40

Hình 3 11 Nồng độ nitrat trong nước thải đầu ra ở độ mặn 30 ‰ 40

Trang 11

Hình 3 12 Nồng độ amoni, nitrit, nitrat - nước thải đầu ra - độ mặn 30 ‰ 41 Hình 3 13 Diễn biến nồng độ amoni trong bể nuôi tôm siêu thâm canh 45 Hình 3 14 Diễn biến nồng độ nitrat trong bể nuôi tôm siêu thâm canh 46Hình 3 15 Diễn biến nồng độ amoni, nitrat và nitrat trong bể nuôi tôm siêu thâm canh 47

viii

Trang 12

MỞ ĐẦU

Nước ta với hệ thống sông ngòi dày đặc và có đường biển dài 3260 km,rất thuận lợi phát triển hoạt động khai thác và nuôi trồng thủy sản Sản lượngthủy sản đã duy trì tăng trưởng liên tục trong 17 năm qua với mức tăng bìnhquân là 9,07%/năm

Trong những năm gần đây, nuôi tôm siêu thâm canh (STC) đang ngàycàng phát triển Chẳng hạn, tại Cà Mau (hiện là tỉnh có diện tích nuôi thuỷ sảnlớn nhất cả nước, với 302.861 ha, chiếm 27,9% cả nước, 39% vùng ĐBSCL);diện tích nuôi tôm công nghiệp của tỉnh đạt trên 9.664 ha; diện tích ao nuôitôm siêu thâm canh tăng nhanh, từ khoảng 100 ha nuôi tôm siêu thâm canhvào cuối năm 2016 đã tăng lên khoảng 2.100 ha năm 2020, năng suất đạt từ30-45 tấn/ha/vụ nuôi

Kết quả khảo sát tại Cà Mau, Bạc Liệu, Sóc Trăng, cho thấy, mỗi đơn

vị hoặc hộ gia đình có sự khác biệt nhất định trong khâu phòng chống bệnhcho tôm trong đó quan trọng nhất là xử lý và kiểm soát nước nuôi, các kỹthuật khác cơ bản là giống nhau Phần lớn các hộ nuôi tôm siêu thâm canhthực hiện quy trình xi phông bùn lắng ở đáy ao nuôi và thay thế bổ sung nướcmới hàng ngày Với ao nuôi khoảng 1000 m2 (độ sâu mức nước từ 80 đến 120cm), lượng nước thay mới (nước cấp đầu vào) khoảng 20% đến 50% thể tích

ao nuôi, nước bùn đáy khoảng 5 đến 10% lượng nước thay mới Lượng nướcthải cần xử lý bằng tổng lượng nước thay mới cộng lượng bùn đáy Các thông

số ô nhiễm chính của nước thải gồm hữu cơ, các hợp chất chứa ni tơ và vikhuẩn Ở nửa cuối của quá trình nuôi (sau 50 ngày) thì mức ô nhiễm tăng lênrất cao, cụ thể: NH3 vượt khoảng 8 lần, NO2 vượt khoảng 10 lần, tổng vikhuẩn Vibrio vượt hàng chục lần so với yêu cầu Nước xả thải từ các ao nuôitôm siêu thâm canh chưa được xử lý triệt để trước khi xả thải ra sẽ là nguồnphát sinh và phát tán các loại bệnh của tôm trên diện rộng

1

Trang 13

Để giảm thiểu các nguy cơ về dịch bệnh cũng như bảo vệ môi trường thìbiện pháp cần thiết là kiểm soát chặt chẽ ao nuôi, kiểm soát bùn đáy và chấtlượng nước cấp, nước thải Việc này sẽ dẫn đến các giải pháp khác nhau, bao

gồm: (1) Xử lý nước đầu vào và thay nước trong ao nuôi với lượng đủ lớn để duy trì nồng độ các chất hữu cơ, NO 2 , NH 3 , H 2 S và vi khuẩn Vibrio ở mức cho phép; (2) Xử lý để tuần hoàn nước trong ao nuôi; và trong cả hai trường hợp đều cần (3) kiểm soát chặt nguồn thải (xử lý triệt để) để hạn chế tối đa lây nhiễm dịch bệnh Tóm lại, việc xử lý trước khi xả thải hoặc tái sử dụng là rất

cần thiết

Luận văn này tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn đến hiệu quả

xử lý amoni bằng quá trình vi sinh hiếu khí, bám dính trên vật liệu mang cốđịnh ở các mức tải lượng amoni khác nhau, đề tài được lựa chọn có tên:

“Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh”.

Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu :

- Nghiên cứu xác định được hiệu quả xử lý amoni bằng quá trình vi sinhhiếu khí bám dính trên vật liệu mang cố định ở các độ mặn tương tự như độmặn của nước nuôi tôm

Nội dung nghiên cứu :

- Thực nghiệ xác định được hiệu quả xử lý amoni bằng quá trình vi sinhhiếu khí bám dính trên vật liệu mang cố định ở nồng độ amoni đầu vào tínhtheo ni tơ là 5; 10; 17,5 và 25 mgN/l tại các độ mặn 10, 20 và 30 ‰ với lưulượng 0,816 l/giờ

Trang 14

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

Luận văn này cung cấp số liệu thực nghiệm về hiệu quả xử lý amonitrong nước thải mặn nói chung và nước thải nuôi tôm siêu thâm canh nóiriêng bằng quá trình vi sinh hiếu khí bám dính trên vật liệu mang cố định Kếtquả nghiên cứu khẳng định quá trình vi sinh hiếu khí bám dính trên vật liệumang cố định là một trong những quá trình khả thi để xử lý nước thải nuôitôm siêu thâm canh

Kết quả nghiên cứu cũng đưa đến khả năng ứng dụng quá trình vi sinhhiếu khí bám dính trên vật liệu mang cố định để xử lý nước thải mặn chứaamoni

Trang 15

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 TÌNH HÌNH NUÔI TÔM SIÊU THÂM CANH TẠI VIỆT NAM

1.1.1 Sơ lược về tình hình phát triển nuôi tôm siêu thâm canh

Nước ta với hệ thống sông ngòi dày đặc và có đường biển dài 3260 km,rất thuận lợi phát triển hoạt động khai thác và nuôi trồng thủy sản Sản lượngthủy sản đã duy trì tăng trưởng liên tục trong 17 năm qua với mức tăng bìnhquân là 9,07%/năm [1] Tôm sống phù hợp ở các vùng nước lợ gần biển Vớiđặc trưng này, Miền Trung, Nam Trung Bộ (Khánh Hòa, Phú Yên, NinhThuận, Bà Rịa – Vũng Tàu…) và Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL)(Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Cà Mau, Kiên Giang) lànơi tập trung sản lượng tôm nuôi nhiều nhất cả nước Theo Tổng cục thủy sản[2], diện tích thả nuôi tôm đến ngày 22/3/2019 là 494.961 ha (tăng 1,6% sovới cùng kỳ 2018), chủ yếu là diện tích nuôi quảng canh, quảng canh cải tiến;diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng là 25.240 ha tăng 24,2 % so với cùng kỳnăm 2018 Trong số hơn 706 nghìn ha tôm hiện nay, hơn 609 nghìn ha làquảng canh, quảng canh cải tiến theo hộ cá thể, mới có 95 nghìn ha nuôi côngnghiệp [3] Diện tích nuôi tôm siêu thâm canh (STC), mật độ từ 300 con/m2,năng suất đạt từ 30-45 tấn/ha/vụ nuôi) tăng nhanh, chẳng hạn tại Cà Mau, từkhoảng 100 ha nuôi tôm siêu thâm canh vào cuối năm 2016 đã tăng lênkhoảng 2000 ha vào cuối năm 2018; theo kế hoạch, đến năm 2020, tỉnh sẽ có

từ 5.000ha diện tích nuôi STC và đến 2030 con số này tăng lên là 10.000ha[4] Xu hướng phát triển nuôi tôm siêu thâm canh cũng là xu hướng chungcủa vùng ĐBSCL cũng như cả nước

1.1.2 Nước thải nuôi tôm STC

Hoạt động nuôi tôm STC gồm các hoạt động chính sau: (i) cho ăn; (ii)

xử lý và kiểm soát chất lượng nước nuôi; và (iii) phòng chống bệnh dịch.Nguồn cung cấp thức ăn và thuốc phòng chống dịch bệnh đến từ các nhà cungcấp kèm theo các cách thức sử dụng chúng Trong nuôi tôm thương phẩm siêuthâm canh

Trang 16

hiện nay (mật độ từ 300 con/m2), tỷ lệ khối lượng thức ăn/ khối lượng tôm thuđược (FCR - Feed Conversion Ratio) hiện nay ở mức 1,1 đến 1,2 Lượng thức

ăn đưa vào tùy theo độ tuổi của tôm, nói chung tổng lượng tăng theo tuổi củatôm Về khía cạnh phòng chống dịch bệnh, kết quả khảo sát tại Cà Mau và cáctỉnh lân cận (Bạc Liệu, Sóc Trăng, ) cho thấy mỗi đơn vị hoặc hộ gia đình

có sự khác biệt nhất định trong khâu phòng chống bệnh cho tôm trong đóquan trọng nhất là xử lý và kiểm soát nước nuôi, các kỹ thuật khác cơ bản làgiống nhau

Việc xử lý và kiểm soát chất lượng nước nuôi hiện nay mang tính kinhnghiệm, ít định lượng Kết qủa khảo sát của Viện Công nghệ môi trường tạimột số trang trại nuôi tôm siêu thâm canh trên địa bàn các tỉnh Cà Mau, BạcLiêu, Kiên Giang, Thái Bình, cho thấy các trang trại xử lý nước theo quytrình sau:

- Nước đầu vào được xử lý theo trình tự sau: (i) Xử lý sơ bộ (hóa

chất là PAC –PolyAluminiumChloride, lượng khoảng 20-30 g/m3)

→ (ii) Ao xử lý (Sử dụng chlorin với lượng 20-30 g/m3) → (iii)

Ao sẵn sàng (lưu trữ nước sau khử trùng, khi hàm lượng clo hoạttính giảm xuống dưới 1 mgN/L thì được đưa sang ao nuôi)

- Nước trong ao nuôi được kiểm soát bằng cách: (i) hút bùn đáy hàng

ngày và bổ sung nước mới từ ao sẵn sàng; (ii) bổ sung chế phẩm visinh trực tiếp; Một số trang trại nuôi lớn có sử dụng bộ test nhanh cácchỉ tiêu NH3, pH, DO và NO2-, khi các chỉ số NH3 và NO2- tăng caohoặc quan sát thấy sức khỏe của tôm có vấn đề thì lượng nước hút đáy

có thể tới 50% thậm chí 100%

- Nước thải (nước hút bùn đáy): Phần lớn các hộ nuôi tôm siêu thâm

canh thực hiện quy trình xi phông bùn lắng ở đáy ao nuôi và thay thế

bổ sung nước mới hàng ngày Với ao nuôi khoảng 1000 m2 (độ sâu

Trang 17

mức nước từ 80 đến 120 cm), lượng nước thay mới (nước cấp đầu vào)khoảng 20% đến 50% thể tích ao nuôi Nước thải được đưa sang aochứa, bổ sung chế phẩm vi sinh kết hợp sục khí, sau đó được khửtrùng bằng chlorin với lượng khoảng 30 g/m3 trước khi xả ra môitrường tiếp nhận Có thể nói, không trang trại nuôi tôm nào có hệthống xử lý nước thải.

Hút đáy hàng ngày

từ 10 đến 50%

tổng lượng nước

Cá biệt: 100%

(1) bổ sung visinh(2) sục khí(3) khửtrùngHình 1 1 Sơ đồ quy trình nuôi tôm và xử lý chất thải [5]

Lượng nước cần thay trong trường hợp tốt nhất được xử lý theo quy trìnhtuần hoàn nước bằng cách được cho chảy một dãy ao nối tiếp theo trình tự: aonuôi cá (để tận dụng các thức ăn thừa và phân tôm), ao lắng cặn, ao khử trùng,

ao bổ sung khoáng chất rồi được đưa trở lại ao nuôi Một số ít hộ nuôi tômsiêu thâm canh có quỹ đất dồi dào đã dùng đến 50% diện tích đất để xử lý tiếpcác thành phần gây ô nhiễm nước thay cho ao lắng cặn (đầm ngập nước, ).Tuy nhiên, do diện tích hạn chế nên rất ít đơn vị hoặc hộ gia đình làm đượctheo cách này Chất lượng nước thải (nước xi phông bùn đáy) từ ao nuôi tômđược thể hiện trong Bảng 1.1

Trang 18

Bảng 1 1 Chất lượng nước bùn đáy [5]

dễ hiểu, bởi tôm càng lớn thì lượng thức ăn cần càng nhiều kéo theo đó làlượng chất thải càng tăng Lượng chất thải chiếm khoảng 70% lượng thức ăncấp vào Kết quả khảo sát cho thấy, mặc dù ao nuôi được hút đáy (bằng cách

xi phông đáy) và bổ sung bằng nước mới (nước nguồn sau xử lý, lấy từ ao sẵnsàng) hàng ngày với lượng từ 10 đến 50% (trung bình 30%) tùy theo độ tuổicủa tôm nhưng nước trong ao nuôi vẫn có hiện tượng “xấu dần” theo tuổi củatôm – Bảng 1.2

Bảng 1 2 Chất lượng nước trong ao nuôi tôm siêu thâm canh [5]

Tối

Trang 19

Theo FAO (2015) [8], NH3 trong nước gây độc cho cá ở hàm lượng trên0,02 mgN/L (trong nước NH3 tồn tại song song với NH4+, nồng độ của chúng

bị ảnh hưởng bởi giá trị pH – Hình 2) Nitrite (NO2-) được hình thành ở bướctrung gian trong quá trình nitrat hóa và gây độc cho cá ở mức trên 2,0 mgN/L.Nếu cá trong hệ thống tuần hoàn bị yếu, mặc dù nồng độ oxy vẫn ổn, nồng độnitrit cao có thể là nguyên nhân Ở nồng độ cao, nitrite được vận chuyển quamang vào máu cá, nơi nó cản trở sự hấp thụ oxy Bằng cách thêm muối vàonước, đạt tới 0,3‰ sự hấp thu nitrite bị ức chế Nitrate (NO3-) là sản phẩmcuối

Trang 20

cùng của quá trình nitrat hóa, và mặc dù nó được coi là vô hại, mức cao (trên

100 mgN/L) dường như có tác động tiêu cực đến tăng trưởng và chuyển đổithức ăn Nếu việc trao đổi nước mới trong hệ thống được giữ ở mức rất thấp,nitrat sẽ tích lũy và sẽ đạt mức độ không thể chấp nhận được Pha loãng bằngcách thay thế một lượng nước mới để NO3- đến mức thấp hơn và không có sự

cố là một cách

Hình 1 2 Cân bằng giữa amonia (NH3) và amoni (NH4+) ở 200C [8]

Cả amoniac (NH3) và nitrit (NO2) đều gây độc cho tôm ở nồng độ thấp.Với tôm thẻ chân trắng, LC50 của NH4+ là 24,39 mgN/L (ở 96 giờ, pH 8,05,

độ mặn 15 ppt, nhiệt độ 23oC), LC50 của NO2 là 76,5 mgN/L (ở 96 giờ, pH8,02, độ mặn 12 ppt, nhiệt độ 18oC) [9]

Đã có nhiều mô hình xử lý nước thải và nước tuần hoàn được ứng dụngbởi các đơn vị nuôi tôm Bùn đáy thường được lắng và phân hủy sơ bộ trước

Trang 21

khi xả ra môi trường (chỉ có một số nhỏ đơn vị xử lý bằng hầm biogas hoặc

xử lý bằng vi sinh để làm phân bón) Các công nghệ xử lý đang áp dụng dựatrên sự tiêu thụ cơ chất (hữu cơ, N, ) của động thực vật thủy sinh và vi sinhvật tùy tiện có sẵn trong nước Hạn chế lớn nhất của phương pháp này là rấtkhó giữ được sự ổn định của chất lượng nước sau xử lý do không kiểm soátđược mật độ vi sinh

1.2 XỬ LÝ NƯỚC THẢI NUÔI TÔM SIÊU THÂM CANH

Như đã tổng quan ở Mục 1.1, các thông số ô nhiễm đặc trưng của nướcthải nuôi tôm STC cũng giống như các loại nước thải chăn nuôi khác ở cácthông số gây ô nhiễm đặc trưng đó là hữu cơ (BOD và COD) và ni tơ (NH4+,

NO2-)

Thông tin tham khảo từ các tài liệu chuyên ngành uy tín cho thấy,công nghệ để xử lý nước thải đồng thời chứa TSS, BOD/COD, NH4+ và visinh vật thì thường gồm các bước: (i) loại TSS → (ii) loại bỏ hữu cơ/ni

tơ → (iii) khử trùng [10] [11] [12]

Xử lý sinh học đã được sử dụng trong nhiều năm để loại bỏ nhiều chấtgây ô nhiễm [12] [13] [14] [15], xử lý bằng phương pháp sinh học có rấtnhiều thuận điểm thuận lợi như sau: hiệu suất xử lý đạt rất cao, có thể đến 90 -99%, ít sử dụng hoá chất, chi phí năng lượng cho một đơn vị thể tích nước cần

xử lý thấp so với các phương pháp khác và do những ưu điểm trên nênphương pháp sinh học mang tính kinh tế rất cao Do có cấu tạo đơn giản vàkhả năng tái tạo nhanh, vi khuẩn có khả năng xử lý rất tốt các chất thải cónguồn gốc tự nhiên do con người, súc vật thải ra, ngoài ra, quan trọng hơn,chúng còn có thể tự thay đổi và thích nghi tốt với môi trường, vì vậy vi khuẩn

tự nhiên nói riêng và vi sinh nói chung có thể được "huấn luyện" để xử lý một

số chất độc nhân tạo

Với chất hữu cơ và các hợp chất của nitơ (ở dạng hòa tan và/hoặc cặn lơlửng) quá trình được áp dụng phổ biến nhất là sử dụng hoạt động của vi sinhvật để chuyển hóa các chất ô nhiễm Quá trình vi sinh yếm khí thường đượcáp

Trang 22

dụng với nước thải có COD khoảng 1000 và hiện nay cũng đã lan sang cảnước thải có COD thấp hơn, sau yếm khí là quá trình vi sinh hiếu khí, và/hoặc

xử lý ni tơ Công đoạn khử trùng được thực hiện chủ yếu bằng hóa chất (phổbiến là các hợp chất chứa clo) hoặc tia tử ngoại UV (Ultraviolet), trong xử lýnước kỹ thuật lọc màng UF (Ultrafilter) được sử dụng để lưa giữ vi sinh trong

hệ xử lý và lọc nước sinh hoạt

Việc lựa chọn quá trình cũng như công nghệ xử lý phụ thuộc vào chấtlượng nước (thành phần, nồng độ) còn phụ thuộc vào lưu lượng nước cần xử

lý, ngoài ra còn nhiều yếu tố tác động khác (chi phí đầu tư, chi phí vận hành,mức độ cần xử lý, )

1.2.1 Các quá trình vi sinh sử dụng trong xử lý nước thải

Các quá trình vi sinh sử dụng trong xử lý nước thải gồm: (i) Các quátrình Hiếu khí; (ii) Các quá trính Yếm khí; và (iii) Các quá trình Thiếu khí

(i) Các quá trình hiếu khí:

Chuyển hóa C (carbon hydrat):

Phương trình ôxi hóa 1 mol gluco (M =180 g) là:

C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O (E = 2.870 kJ) (1)

Nitrat hoá:

Khi trong hệ có amôni, sau khi hữu cơ bị ôxi hoá gần hết (BOD còn khoảng 10– 30 mgN/L) sẽ xảy ra sự ôxi hoá amôni trước hết thành nitrit, sau thành nitrat Phản ứng nối tiếp như sau:

NH4+ + 1,5O2  NO2– + 2H+ + H2O + 84 kcal.mol-1 (2)

Phương trình tổng là:

Trang 23

Theo đó, 1 mol NH4+ tiêu thụ 2 mol O2 hay 1 g N-NH4+ tiêu thụ 4,57 g O2; 1mol NH4+ tạo thành 1 mol NO3- và 2 mol H+; lượng H+ tạo ra phản ứng với độkiềm HCO3-, 1g N-NH4+ tiêu thụ 7,14 g độ kiềm (quy về CaCO3).

(ii) Các quá trình yếm khí:

Phương trình tổng của phản ứng yếm khí phân huỷ chất hữu cơ như sau:

CcHhOoNnSs + 1/4(4c–h–2o+3n+2s)H2O  1/8(4c –h+2o+3n+2s)CO2 +

1/8(4c + h – 2o – 3n – 2s)CH4 + nNH3 + sH2S (5)Tính chung cho các chất thải, quá trình YK bao gồm 3 giai đoạn với sảnphẩm cuối là biogas (CH4 + CO2) được mô tả bằng sơ đồ rút gọn như Hình

1.4

Hình 1 3 Sơ đồ các quá trình chuyển hóa bằng vi sinh Yếm khí

So sánh hai quá trình:

- YK chậm hơn nhiều HK: ít tạo sinh khối

- YK không xử lí được tới chất lượng đầu ra cao, chỉ áp dụng như

phương tiện tiền xử lí

- YK thuận lợi vì sinh ít bùn, giảm chi phí xử lí bùn

- YK thu hồi năng lượng, rất quan trọng trong bối cảnh khủng hoảng năng lượng, biogas được coi là nguồn năng lượng tái tạo

Trang 24

- YK sinh ra amôni, photphat nên không phải là phương tiện xử lí N, P;

có tiềm năng thu hồi N, P

(iii) Các quá trình thiếu khí:

Về khía cạnh xử lí nước các quá trình thiếu khí (DO ~ 0 mgN/L) rất quantrọng về khía cạnh khử nitrat, nitrit Trước hết quá trình này cần chất khử (chođiện tử), ví dụ:

Chất cho điện tử cũng có thể là chính hữu cơ trong nước thải

Về khía cạnh kỹ thuật xử lý:

Các kỹ thuật xử lý nước thải : Tùy yêu cầu chất lượng nước sau xử lí,công nghệ vi sinh xử lí nước thải thường được phân cấp như sau : Xử lí cấp 1(bao gồm cả tiền xử lí) ; Xử lí cấp 2 ; và Xử lí cấp 3 (nâng cao)

Xử lí cấp 1: (bao gồm cả tiền xử lí) thường là các công đoạn, đôi khi rất

đơn giản như lược rác, lắng cát mang tính hỗ trợ, loại bỏ những yếu tố cơ học(rác, cát sạn có thể gây tắc, hỏng bơm và hệ van, ống), điều hòa làm tăng độtin cậy và ổn định của các đơn vị xử lí đi sau Lắng cấp 1, trong trường hợpnước

Trang 25

thải đầu vào quá đậm đặc (COD trên 1000 mgN/L) có thể áp dụng cả các kĩthuật yếm khí làm giảm tải cho xử lí cấp hai Xử lí cấp 1 khó đạt các QCVN

về môi trường

Xử lí cấp 2: thường là công nghệ sinh học để xử lí các ô nhiễm hữu cơ.

Công nghệ sinh học là công nghệ xử lí ô nhiễm sinh thái nhất, hầu như không

sử dụng hoá chất, nước thải sau xử lý có thể đạt chất lượng rất cao Quá trìnhthường dùng là quá trình sinh học hiếu khí Chất thải duy nhất là bùn vi sinh(sinh khối) Xử lí cấp 2 thường đạt QCVN loại B, đôi khi đạt loại A về các chỉtiêu hữu cơ (BOD/COD) nhưng không xử lí được N, P và một số thông sốkhác Kĩ thuật xử lí cấp 2 thường là kĩ thuật bùn hoạt tính cổ điển (BHT)

Xử lí cấp 3: Để xử lý được N, P, BHT được nâng cấp thành công nghệ

BHT tiên tiến (advanced treatment) hoặc xử lí cấp 3

Việc lựa chọn quá trình cũng như công nghệ xử lý phụ thuộc vào chấtlượng nước (thành phần, nồng độ) còn phụ thuộc vào lưu lượng nước cần xử

lý, ngoài ra còn nhiều yếu tố tác động khác (chi phí đầu tư, chi phí vận hành,mức độ cần xử lý, )

1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Các phương pháp xử lý chất thải cho nuôi trồng thủy sản phần lớn đượcđiều chỉnh từ xử lý nước thải đô thị Nhiều nghiên cứu về hệ thống xử lý tuầnhoàn nước cho nuôi tôm thương phẩm đã được đề xuất; Trên thế giới, côngnghệ xử lý sử dụng quá trình vi sinh bám dính trên vật liệu mang cố định đãđược nghiên cứu và phát triển từ rất lâu, đến nay công nghệ đã được ứng dụngcho rất nhiều loại nước thải khác nhau Vì vậy, ở đây tôi chỉ giới thiệu một sốnghiên cứu tiêu biểu có thể tham khảo để thực hiện đề tài

C.R Arnold (1992) [16] đã sử dụng bể lọc sinh học (tổng diện tích bềmặt lọc là 720 m2; diện tích bề mặt của vật liệu lọc 1.281,5 m2/m3) để xử lýtuần

Trang 26

hoàn nước cho 2 mương nuôi tôm hậu ấu trùng với mật độ là 2.132 và 970con/m3 (nuôi trong nhà kính), thể tích mương tương ứng là 28 m3 và 38 m3.Sau 95 ngày thí nghiệm với lượng nước trao đổi trong 1 tuần bằng 4 lần thểtích mương, độ mặn của nước tăng từ 20 ‰ lên 35‰, DO trong khoảng 4,2đến 8 mgN/L, pH trong khoảng 7,2 đến 8, NH3 và NO2- luôn nhỏ hơn 0,2mgN/L.

Năm 2006, Ramin Nabizadeh và các cộng sự đã thực hiện nghiên cứu sửdụng màng sinh học cố định có sục khí (ASFFR) trong điều kiện amoni, hữu

cơ thay đổi đồng thời và ảnh hưởng của nó đối với quá trình nitrat hóa Tảilượng hữu cơ COD thay đổi trong khoảng từ 1,93 đến 5,29 g/m2 ngày và NH4

– N trong khoảng 116 đến 318 mg/ m2 ngày Kết quả của nghiên cứu cho thấytính linh hoạt của ASFFRs dưới các tải trọng hữu cơ thay đổi Hơn nữa, để đạtđược quá trình nitrat hóa hoàn toàn và ứng dụng tối ưu của hệ xử lý, các yêucầu về chất hữu cơ và amoni phải được đáp ứng đầy đủ để bảo vệ đời sốngthủy sinh khỏi các nguy cơ ô nhiễm tiềm ẩn [23]

Jiang Min và cs (2010) [17] đã nghiên cứu các hệ thống nuôi tôm thẻ chântrắng kiểu truyền thống (traditional ponds), nuôi sinh thái (eco-culture ponds)

và nuôi thâm canh có sử dụng hệ thống xử lý nước tuần hoàn cho ao nuôi 700

m2 (Bảng 7), trình tự xử lý gồm các bước: (i) lắng cặn → (ii) lọc thô → (iii)sục hỗn hợp oxy và ozon → (iv) tách bọt Kết quả cho thấy trong ao nuôithâm canh nồng độ T-N, NO2-, NO3-, PO43-, T-P và CODMn đều thấp hơn so với

ao nuôi kiểu truyền thống (traditional ponds, 85 com/m2) và nuôi sinh thái(eco- culture ponds, 112 com/m2) và DO cao hơn Kết quả phân tích thànhphần dinh dưỡng trong nước thải ở hệ thống tuần hoàn nước trong nhà chothấy: ở giai đoạn đầu thì 94,95% tổng nitơ và 97,06% phốt pho từ thức ăn,4,75% nitơ và 2,93% phốt pho có nguồn gốc từ nước (Vì tôm non rất nhỏ,chúng chỉ chiếm 0,30% và 0,01% đầu vào) Sau 100 ngày nuôi, 34,24% đầuvào được lưu giữ

Trang 27

trong mô tôm, 53,84% ở trong nước và 0,825% ở trong các sinh vật Tôm chỉgiữ lại 16,84% phốt pho trong khi tỷ lệ không đếm được khá cao ở mức34,53%.

FAO (2015) [8] đã đưa ra hướng dẫn về hệ thống tuần hoàn nước chonuôi cá (có thể áp dụng cho nuôi tôm, sò, .) Theo đó, hệ thống xử lýtuần hoàn gồm các công đoạn: (i) Lọc cặn → Lọc sinh học (ngập nước)

→ (iii) Lọc sinh học nhỏ giọt để loại khí → (iv) Làm giàu oxy → (v)Khử trùng (UV)

Gede Suantika (2018) [18] đã sử dụng hệ thống tuần hoàn nước nuôi

tôm theo trình tự: (i) bể lắng → (ii) skimmer protein → (iii) bể than hoạt tính 50L

→ (iv) bộ lọc sinh học để tuần hoàn nước cho 12 bể nuôi tôm thể tích mỗi bể

100 L, mật độ tôm 500, 750 và 1000 con/m3, thời gian nuôi tôm 84 ngày Chấtlượng nước trong các bồn nuôi trong 84 ngày được tổng hợp trong Bảng 1.3

Bảng 1 3 Thông số hóa lý của nước trong 84 ngày [18]

28,20-30,45

Trang 28

Hầu hết các kỹ thuật xử lý nước thải được chứng minh cho đến nay đã bịgiới hạn trong các hệ thống tương đối nhỏ và chưa được chứng minh là có thểchuyển sang các hệ thống quy mô lớn [19] Việc xử lý nước thải này rất phức

tạp bởi tính chất nước mặn của nước thải và việc tái sử dụng nước này sẽ gây

ra vấn đề do nồng độ amoniac và nitrit độc hại [9].

Về ảnh hưởng của muối (độ mặn): Các nghiên cứu cho thấy, khi nồng độ

mặn tăng thì hoạt động của vi sinh vật giảm và hiệu suất xử lý giảm Với nồng

độ mặn từ 3 tới 20 g/l, thời gian lưu bùn từ 3 đến 20 ngày thì tải lượng hữu cơđạt từ 0,5 đến 2 kg COD/kg VSS.ngày [20] Hiệu suất loại bỏ TOC giảm 35

và 37% ở nồng độ mặn 10 và 20 g/l, hiệu suất xử lý BOD và nitrat hóa đềugiảm [21] Với nước thải sinh hoạt pha nước biển được xử lý bằng quá trìnhđĩa quay sinh học thì hiệu suất xử lý đạt 61% và 64% với tải lượng hữu cơ0,04 và 0,08 m³/m²/ngày [22] [23] Hoạt động của vi sinh giảm mạnh khi tăng

độ mặn, sinh khối phục hồi trong khoảng thời gian vài tuần trong các bể phảnứng với có nồng độ mặn 10 và 20 g/L; Ở nồng độ 30 g/l hiệu suất loại bỏBOD bị giảm khoảng 30%, tuy nhiên bùn phát triển ở nồng độ mặn trongkhoảng 35 đến 45 g/l không có xu hướng lắng, bùn phát triển ở nồng độ mặncao có cacbon hydrat và protein thấp nhưng lipid cao [24] Trong một bể phảnứng có 30 g/L hoạt động của vi sinh vật được ghi nhận gia tăng nhẹ sau khithêm muối 5 tuần; với nồng độ mặn 40 g/L hoạt động của vi sinh vật hoàntoàn không phục hồi [25]

Năm 2019, Betina Lukwambe và các cộng sự thực hiện nghiên cứu đánhgiá ảnh hưởng bộ lọc sinh học đến cộng đồng thực vật phù du trong nước thảinuôi trong thuỷ sản trong quá trình xử lý hệ thống sinh học đã mang lại nhiềukết quả khả quan Sự đa dạng của thực vật phù du có ảnh hưởng lớn đến cácyếu tố sinh hóa trong quá trình xử lý và chuyển hóa nước thải giàu nitơ thànhsinh khối có giá trị cao Trong các khu vực lọc sinh học, các nhóm vi khuẩndạng tảo có hại bị hạn chế (Nitriliruptoraceae, Bacillales vàRhodobacteraceae)

Trang 29

và khả năng loại bỏ chất dinh dưỡng cao hơn đáng kể so với khu vực không

có lọc sinh học Các bộ lọc sinh học đã thúc đẩy đáng kể tác dụng phục hồicân bằng N và P bằng cách giảm 82,34% tổng nitơ (TN) và 81,64% tổnglượng phốt pho (TP) tải ở bề mặt nước thải Bên cạnh các yếu tố sinh học, sửdụng bộ lọc sinh học còn có thể kiểm soát được các yếu tố về phi sinh học(NO3-, DO, TN, OC) và các yếu tố sinh vật (diệp lục và tảo lục) [34]

Cũng trong năm 2019, Zhifeng Hu và các cộng sự thực hiện nghiên cứu

“xử lý nitơ trong nước thải sinh hoạt dựa trên các bộ lọc sinh học hiếukhí/thiếu khí (EABF) và các đặc điểm của cộng đồng vi sinh vật chức năng”.Hiệu suất loại bỏ NH4+-N, TN và COD lần lượt là 97,6%, 86,9% và 85,3% với

DO là 3,5 mgN/L, HRT trong 12 giờ và tỷ lệ hồi lưu là 5,5:1 Sự khác biệt đãđược quan sát thấy trong các cộng đồng vi sinh vật: Thiobacillus,Denitratisoma và Saprospiraceae là vượt trội Nitrosomonadaceae, Nitrospira,Ferritrophicum và Acidovorax chiếm ưu thế trong các quần xã chu trình nitơ

và sắt [35]

Năm 2020, Md Javed Foysal và các cộng sự thực hiện nghiên cứu ứngdụng hệ lọc sinh học trong xử lý nước thải thuỷ sản với mục đích điều chỉnhchất lượng nước, tình trạng sức khỏe, các chỉ số miễn dịch và hệ vi sinh vậtđường ruột của tôm nước ngọt (marron) Đề tài đã thu được các kết quả khảquan việc bổ sung vật liệu Bio-Ball và Water-wash so với chỉ sử dụng sỏi vào

hệ thống nuôi cấy, giảm đáng kể vi khuẩn Vibrio gây bệnh cho tôm Diện tích

bề mặt của các bộ lọc sinh học đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cườngmôi trường vi sinh vật trong nước bằng cách sản xuất màng sinh học vi khuẩn

có thể đẩy nhanh quá trình hữu cơ phân hủy chất thải Bio-Ball và Water-wash

có thể được sử dụng như một phương pháp xử lý nước tiềm năng đề cập đến

bộ lọc sinh học trong bể nuôi trồng thủy sản để có sức khỏe tốt hơn và tìnhtrạng miễn dịch của marron [36]

Trang 30

1.2.3 Tình hình nghiên cứu trong nước

Tại Việt Nam, có thể nói các vấn đề liên quan đến thông số nitơ được bắtđầu quan tâm từ những năm 2000 Các nghiên cứu mang tính bắt đầu vàkhông tập trung, có thể liệt kê một số công trình như:

Năm 2002, trong chương trình nghiên cứu công nghệ sinh học KC04, đềtài KC04.02 (do Phòng công nghệ Tảo- Viện Công nghệ sinh học, nay làphòng Công nghệ sinh học môi trường – Viện Công nghệ môi trường thựchiện) Đề tài đã tiến hành nghiên cứu xử lý nước nuôi tôm bằng phương pháplọc sinh học với chất mang là san hô, sỏi nhẹ và quả cầu nhựa Thực nghiệmđược tiến hành 3 đợt, mỗi đợt 20 ngày Nước dùng trong thí nghiệm được lấy

từ Trạm nghiên cứu nuôi trồng thủy sản nước lợ Quý Kim – Hải phòng Kếtquả cho thấy:

- Với cột LSH sử dụng chất mang là quả cầu nhựa thì tốc độ chuyểnhóa amoni (NH4+) chậm hơn cột sử dung vật liệu mang là sỏi nhẹ vàsan hô, nhưng quá trình khử nitrat lại tốt nên hàm lượng NO3- còn lạikhoảng 0,46 mgN/L

- Cột lọc sử dụng vật liệu mang vi sinh là sỏi nhẹ và san hô, hiệu suấtchuyển hóa NH4+ đạt khoảng 97%, nhưng quá trình khử nitrat lại kém,

NO3- còn lại trong nước khoảng 7,7 đến 38,2 mgN/L Hàm lượng nitritcòn lại rất cao (25,2 đến 40,7 mgN/L)

Đề tài ‘Nghiên cứu diễn biến môi trường nước do hoạt động nuôi tôm ở tỉnh Bạc Liêu, Cà Mau ảnh hưởng tới môi trường và đề xuất các biện pháp khắc phục”, Viện Khoa học thủy lợi miền Nam, 2001 – 2003 [26]; Đề tài đã

nghiên cứu đánh giá thành phần hóa lý, thủy sinh vật của chất lượng nướcvùng nghiên cứu, từ đó đề xuất một số giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môitrường nước do nuôi tôm

Trang 31

Đề tài “Nghiên cứu xử lý bùn đáy ao nuôi tôm thâm canh”, Viện Nghiên

cứu nuôi trồng thủy sản I, 2003 – 2005 [27] Nghiên cứu này đã chỉ ra một sốnguyên nhân gây suy thoái ao đầm nuôi và đã nêu ra một số giải pháp cái tạonền đáy ao nuôi tôm cũng như thử nghiệm một số chế phẩm sinh học từ bùnđáy ao nuôi

Đề tài “Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống đồng bộ các thiết bị phục

vụ nuôi tôm thương phẩm thâm canh quy mô trang trại”, KC07.27 do Đại học

Thủy sản thực hiện năm 2004 – 2006 [28] Đề tài này đã thiết kế và chế tạođồng bộ các thiết bị cho 3 mô hình nuôi tôm thương phẩm thâm canh quy môtrang trại: (i) 20-45 con giống/m2; (ii) 30-65 con giống/m2; (iii) 70-175 congiống/m2;

Đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình và chế tạo thiết bị xử lý nước thải để tái sử dụng trong các trại sản xuất tôm giống”, Viện Công nghệ môi

trường (2006) [29] Kết quả chính đạt được gồm:

- Đã phân lập, tuyển chọn được 04 chủng vi khuẩn có khả năng chuyểnhóa amoni thành nitrit và 3 chủng vi khuẩn chuyển hóa nitrit thànhnitrat

- Thử nghiệm xử lý nước thải từ quá trình sản xuất tôm giống (tại Trungtâm nghiên cứu nuôi trồng thủy sản – Trường Đại học Thủy sản NhaTrang) bằng kỹ thuật lọc sinh học với vật liệu mang vi sinh là sỏi nhẹkeramzit và cầu nhựa, quy mô phòng thí nghiệm

- Dựa trên kết quả thí nghiệm, đề tài đã xây dựng mô hình công suất 30đến 50 m3/ngày Kết quả cho thấy tải lượng amoni đạt 0,11 đến 0,14kg/m3/ngày Với nồng độ amoni trong nước đầu vào khỏang 3 mgN/Lthì nồng độ các chất NH4+, NO2- và NO3- sau xử lý tương ứng là 0,2;0,034 và 3,8 mgN/L

- Nước sau lọc sinh học được khử trùng bằng dung dịch anolyte với

Trang 32

lượng 5 g/m3, nước sau xử lý được đưa vào bể nuôi tôm post (mật độ

50.000 con/m3) Kết quả kiểm đếm cho thấy tỷ lệ tôm sống và kích thướctôm post tương đương với bể nuôi bằng nước thày mới

Dự án “Hoàn thiện công nghệ chế tạo và quy trình sử dụng hệ thống đồng bộ các thiết bị kỹ thuật phục vụ mô hình nuôi tôm thương phẩm thâm canh quy mô trang trại”, KC.07.DA 04/06-10 do Trường đại học Nha Trang

thực hiện [30] Dự án đã hoàn thiện thiết kế, công nghệ chế tạo và quy trình

sử dụng hệ thống đồng bộ các thiết bị kỹ thuật phục vụ mô hình nuôi tômthương phẩm thâm canh (50-80 con giống/m2) quy mô trang trại Đã thửnghiệm thành công 02 mô hình nuôi tôm thương phẩm thâm canh

Đề tài “Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật công trình thủy lợi phục vụ nuôi trồng thủy sản tại các vùng sinh thái khác nhau”, KC07.06, Viện Khoa

học thủy lợi Việt Nam, 2007 – 2010 [31] Đề tài này đã đưa ra các giải pháptổng thể về kỹ thuật công trình phục vụ nuôi trồng thủy sản chung cho cácvùng sinh thái nước ngọt, nước lợ và vùng sinh thái mặn ven biển Đề tài cũng

đã đề xuất giải pháp thoát nước, còn vấn đề xử lý thì chưa đề cập tới

Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tiên tiến, phù hợp xử lý suy thoái môi trường nước nhằm sử dụng bền vững tài nguyên cho các vùng nuôi tôm các tỉnh ven biển Bắc bộ và vùng nuôi cá tra ở đồng bằng sông Cửu Long”, KC08.26/11-15 do Viện môi trường nông nghiệp thực hiện [32] Nội dung nghiên cứu liên quan mà Đề tài đã thực hiện là “Nghiên cứu công nghệ

xử lý nước cấp, nước thải (ngọt, lợ) bằng cỏ cây và chế phẩm vi sinh”, thí

nghiệm tiến hành tại Viện Môi trường nông nghiệp Các kết quả có liên quancủa đề này là:

- Đã xây dựng được 04 bộ hồ sơ thiết kế sơ bộ hệ thống thủy lợi phục

vụ nuôi tôm ven biển Bắc bộ và nuôi cá tra vùng ĐBSCL;

- Lựa chọn được giải pháp khoa học và công nghệ phục vụ công nghệ

Ngày đăng: 27/04/2022, 22:09

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] “Tổng quan ngành thủy sản Việt Nam,” Hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản Việt Nam, Số 7 đường Nguyễn Quý Cảnh, Phường An Phú, Quận 2, Tp. Hồ Chí Minh, Oct. 28, 2019 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tổng quan ngành thủy sản Việt Nam,” "Hiệp hội chế biến và xuất khẩuthủy sản Việt Nam
[2] “Tình hình nuôi tôm và cá tra 3 tháng đầu năm,” Tổng cục thủy sản, Số 10 Nguyễn Công Hoan, Ba Đình, Hà Nội, Mar. 31, 2019 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tình hình nuôi tôm và cá tra 3 tháng đầu năm,” "Tổng cục thủy sản
[4] “Giải pháp phát triển bền vững ngành tôm,” Tổng cục thủy sản, Số 10 Nguyễn Công Hoan, Ba Đình, Hà Nội, May 10, 2018 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giải pháp phát triển bền vững ngành tôm,” "Tổng cục thủy sản
[5] Trần Mạnh Hải và cs, “Một số kết quả bước đầu trong xử lý nước thải nuôi tôm siêu thâm canh,” Tạp Chí Khoa Học Kỹ Thuật Thủ Lợi Và Môi Trường, vol. 71, pp. 124–131, 2020 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Một số kết quả bước đầu trong xử lý nước thải nuôi tôm siêu thâm canh,” "Tạp Chí Khoa Học Kỹ Thuật Thủ Lợi Và Môi Trường
[6] D. S. Hagopian and J. G. Riley, “A closer look at the bacteriology of nitrification,” Aquac. Eng., vol. 18, no. 4, pp. 223–244, Oct. 1998, doi Sách, tạp chí
Tiêu đề: A closer look at the bacteriology of nitrification,” "Aquac. Eng
[8] Jacob Bregnballe, “A Guide to Recirculation Aquaculture.” FAO and EUROFISH International Organisation, 2015 Sách, tạp chí
Tiêu đề: A Guide to Recirculation Aquaculture
[9] Christopher N. Lyles, “Shrimp Production and Biological Treatment of Shrimp Wastewater in the United States,” in New Horizons inBiotechnology, Asiatech, 2018 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Shrimp Production and Biological Treatment ofShrimp Wastewater in the United States,” in "New Horizons in "Biotechnology
[10] J. C. Crittenden, R. R. Trussell, D. W. Hand, K. J. Howe, and G. Tchobanoglous, MWH’s Water Treatment: Principles and Design.Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2012 Sách, tạp chí
Tiêu đề: MWH’s Water Treatment: Principles and Design
[11] 10 States Standards - Recommended Standards for Wastewater Facilities, 2014th ed. Health Research, Inc., Health Education Services Division, 2014 Sách, tạp chí
Tiêu đề: 10 States Standards - Recommended Standards for Wastewater Facilities
[12] G. Tchobanoglous et al., Eds., Wastewater engineering: treatment and resource recovery, Fifth edition. New York, NY: McGraw-HillEducation, 2014 Sách, tạp chí
Tiêu đề: et al.", Eds., "Wastewater engineering: treatment andresource recovery
[13] H. Yu, G. Gu, and L. Song, “Posttreatment of Effluent from Coke-Plant Wastewater Treatment System in Sequencing Batch Reactors,” J.Environ. Eng., vol. 123, no. 3, pp. 305–308, Mar. 1997, doi: 10.1061/(ASCE)0733-9372(1997)123:3(305) Sách, tạp chí
Tiêu đề: Posttreatment of Effluent from Coke-PlantWastewater Treatment System in Sequencing Batch Reactors,” "J. "Environ. Eng
[14] D. M. Shiskowski and D. S. Mavinic, “Biological treatment of a high ammonia leachate: influence of external carbon during initial startup,”Water Res., vol. 32, no. 8, pp. 2533–2541, Aug. 1998, doi Sách, tạp chí
Tiêu đề: Biological treatment of a high ammonia leachate: influence of external carbon during initial startup,”"Water Res
[16] B. Reid and C. R. Arnold, “The Intensive Culture of the Penaeid Shrimp Penaeus vannamei Boone in a Recirculating Raceway System,” J. World Aquac. Soc., vol. 23, no. 2, pp. 146–153, Jun. 1992, doi: 10.1111/j.1749- 7345.1992.tb00763.x Sách, tạp chí
Tiêu đề: The Intensive Culture of the Penaeid ShrimpPenaeus vannamei Boone in a Recirculating Raceway System,” "J. WorldAquac. Soc
[17] Jiang Min, Liu Liping, Dai Xilin, Yu Gending, Qu Rui, Li Shikai, James S. Diana, “Development of Indoor Recirculating Culture Systems forIntensive Shrimp Production in China,” Tech. Rep. Investig. 2009–2011, pp. 60–81 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Development of Indoor Recirculating Culture Systems for Intensive Shrimp Production in China,” "Tech. Rep. Investig. 2009–2011
[18] G. Suantika et al., “Application of Indoor Recirculation Aquaculture System for White Shrimp (Litopenaeus vannamei) Growout Super- Intensive Culture at Low Salinity Condition,” J. Aquac. Res. Dev., vol Sách, tạp chí
Tiêu đề: et al.", “Application of Indoor Recirculation Aquaculture System for White Shrimp (Litopenaeus vannamei) Growout Super- Intensive Culture at Low Salinity Condition,” "J. Aquac. Res. Dev
[20] “Effects of high sodium chloride concentrations on activated sludge treatment,” Water Sci. Technol., vol. 31, no. 9, 1995, doi: 10.1016/0273- 1223(95)00407-E Sách, tạp chí
Tiêu đề: Effects of high sodium chloride concentrations on activated sludge treatment,” "Water Sci. Technol
[21] F. J. Ludzack and D. K. Noran, “Tolerance of high salinities by conventional wastewater treatment processes,” J. - Water Pollut. Control Fed., vol. 37, no. 10, pp. 1404–1416, Oct. 1965 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tolerance of high salinities by conventional wastewater treatment processes,” "J. - Water Pollut. ControlFed
[22] N. E. Kinner and P. L. Bishop, “Closure to ‘ Treatment of Saline Domestic Wastewater Using RBC’s ’ by Nancy E. Kinner and Paul L.Bishop (August, 1982),” J. Environ. Eng., vol. 109, no. 4, pp. 984–984, Aug. 1983, doi: 10.1061/(ASCE)0733-9372(1983)109:4(984) Sách, tạp chí
Tiêu đề: Closure to ‘ "Treatment of Saline Domestic Wastewater Using RBC’s "’ by Nancy E. Kinner and Paul L. Bishop (August, 1982),” "J. Environ. Eng
[23] J.-L. Wang, X.-M. Zhan, Y.-C. Feng, and Y. Qian, “Effect of salinity variations on the performance of activated sludge system,” Biomed.Environ. Sci. BES, vol. 18, no. 1, pp. 5–8, Feb. 2005 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Effect of salinity variations on the performance of activated sludge system,” "Biomed. "Environ. Sci. BES
[24] F. Kargi and A. R. Dincer, “Effect of salt concentration on biological treatment of saline wastewater by fed-batch operation,” Enzyme Microb. Technol., vol. 19, no. 7, pp. 529–537, Nov. 1996, doi Sách, tạp chí
Tiêu đề: Effect of salt concentration on biological treatment of saline wastewater by fed-batch operation,” "Enzyme Microb. Technol

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

CFU Colony Forming Unit Đơn vị hình thành khuẩn lạc - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh
olony Forming Unit Đơn vị hình thành khuẩn lạc (Trang 7)
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT (Trang 7)
Bảng 1.1. Chất lượng nước bùn đáy [5] - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh
Bảng 1.1. Chất lượng nước bùn đáy [5] (Trang 18)
Bảng 1.2. Chất lượng nước trong ao nuôi tôm siêu thâm canh [5] - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh
Bảng 1.2. Chất lượng nước trong ao nuôi tôm siêu thâm canh [5] (Trang 18)
Hình 1.2. Cân bằng giữa amonia (NH3) và amoni (NH4+) ở 200C [8] Cả amoniac (NH3) và nitrit (NO2) đều gây độc cho tôm ở nồng độ thấp - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh
Hình 1.2. Cân bằng giữa amonia (NH3) và amoni (NH4+) ở 200C [8] Cả amoniac (NH3) và nitrit (NO2) đều gây độc cho tôm ở nồng độ thấp (Trang 20)
Hình 1.3. Sơ đồ các quá trình chuyển hóa bằng vi sinh Yếm khí So sánh hai quá trình: - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh
Hình 1.3. Sơ đồ các quá trình chuyển hóa bằng vi sinh Yếm khí So sánh hai quá trình: (Trang 23)
Bảng 1.3. Thông số hóa lý của nước trong 84 ngày [18] - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh
Bảng 1.3. Thông số hóa lý của nước trong 84 ngày [18] (Trang 27)
Hình 1.4. Cấu tạo màng vi sinh vật - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh
Hình 1.4. Cấu tạo màng vi sinh vật (Trang 34)
Hình 2.2. Sơ đồ hệ thí nghiệm xử lý amoni bằng quá trình vi sinh hiếu khí bám dính trên vật liệu mang cố định - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh
Hình 2.2. Sơ đồ hệ thí nghiệm xử lý amoni bằng quá trình vi sinh hiếu khí bám dính trên vật liệu mang cố định (Trang 41)
Các thông số, phương pháp và thiết bị phân tích được tổng hợp trong bảng sau: - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh
c thông số, phương pháp và thiết bị phân tích được tổng hợp trong bảng sau: (Trang 42)
Bảng 2.1. Hàm lượng các chất để pha nước thải - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh
Bảng 2.1. Hàm lượng các chất để pha nước thải (Trang 42)
Hình 3.1. Nồng độ amoni trong nước thải đầu ra ở độ mặn 10‰ - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh
Hình 3.1. Nồng độ amoni trong nước thải đầu ra ở độ mặn 10‰ (Trang 44)
Hình 3.4. Nồng độ amoni, nitrit và nitrat trong nước sau xử lý ở các mức tải lượng tại độ mặn 10 ‰. - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh
Hình 3.4. Nồng độ amoni, nitrit và nitrat trong nước sau xử lý ở các mức tải lượng tại độ mặn 10 ‰ (Trang 45)
Hình 3.3. Nồng độ nitrat trong nước thải đầu ra ở độ mặn 10‰. - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh
Hình 3.3. Nồng độ nitrat trong nước thải đầu ra ở độ mặn 10‰ (Trang 45)
Hình 3.5. Nồng độ amoni trong nước thải đầu ra ở độ mặn 20‰. - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ muối đến hiệu quả xử lý amoni trong nước thải nuôi tôm siêu thâm canh
Hình 3.5. Nồng độ amoni trong nước thải đầu ra ở độ mặn 20‰ (Trang 47)

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w