THUYẾT TRÌNH HIỆU QUẢ CỦA MÔ HÌNH XỬ LÝ BÙN HOẠT TÍNH BẰNG KIỀM

 Xử lý bùn bằng kiềm có thể phá vỡ bông bùn và tế bào, giải phóng ra chất hữu cơ bên trong và thúc đẩy quá trình thủy phân bùn và cải thiện hiệu suất phân hủy kỵ khí. Xử lý bùn bằng ki

THUẬT NGỮ

 WAS: Waste Activated Sludge

 EPS: Extracellular Polymer Substances

 SCOD: Soluble Chemical Oxygen Demand

 DDCOD : Disintegration Degree

 TCOD: Total Chemical Oxygen Demand

 CST: Capillary Suction Time

 V5 min: Sludge Viltration Ability

1 TÓM TẮT

 Nghiên cứu này nghiên cứu về khả năng xử

lý của NaOH và Ca(OH)2 ở các nồng độ khác nhau, 0 – 0.5 mol/L của NaOH và Ca(OH)2 trong khoảng nhiệt độ 0 – 400C

 NaOH phân hủy bùn tốt hơn Ca(OH)2

 Xử lý bằng NaOH, nồng độ hiệu quả nhất là khoảng 0.05

mol/L Xử lý bằng NaOH ở liều lượng thấp (<0.2 mol/L) thì khả năng tách nước giảm

 Xử lý bằng Ca(OH)2, các mảng bông bùn và polymer hữu cơ hòa tan có thể được tái tạo lại

Do đó, ảnh hưởng của phân hủy bùn là chống lại hoặc cải thiện khả năng tách nước của bùn.

 Xử lý bùn bằng kiềm có thể phá vỡ bông bùn và tế bào, giải phóng ra chất hữu cơ bên trong và thúc đẩy quá trình thủy phân bùn và cải thiện hiệu suất phân hủy kỵ khí.

 Xử lý bùn bằng kiềm có thể giải phóng nước trong bông bùn

và cấu trúc tế bào, mà không thể thực hiện với quá trình

tách nước thông thường

2 GiỚI THIỆU

 Xử lý bùn bằng kiềm phụ thuộc vào sự hòa tan hoặc cấu trúc của bông bùn và thành tế bào bởi gốc hydroxy.

 EPS gồm protein, humic, polysaccharid, lipid and acid nucleic.

 Xử lý bùn bằng kiềm có thể hòa tan được bùn và phóng thích nước bên trong.

độ NaOH được thêm vào từ 0.05 mol/L đến 1.0

mol/L và Ca(OH)2 từ 0.02 mol/L đến 0.5 mol/L.

3 PHƯƠNG PHÁP

 Chất hữu cơ hòa tan của bùn được đo bởi hai thông số SCOD và VSS.

Mức độ phân hủy bùn

- SCOD0 là SCOD của bùn chưa được xử lý

- TCOD tổng nhu cầu oxy hóa hóa học của mẫu bùn

00

TCOD SCOD







3 PHƯƠNG PHÁP

 Khả năng tách nước được đo bằng 3 phương pháp:

thời gian hút mao dẫn (CST), lọc và ly tâm

 Các mẫu được ly tâm với 5000g cho 10 phút, và khi đó các chất nổi bề mặt được lọc thông qua màn với kích thước lổ là 0.45µm

• Dịch lọc được dùng để đo SCOD.

• pH đo bằng máy đo pH.

• Phân bố kích thước hạt bùn được kiểm tra bằng phép đo mật độ hạt sự nhiễu xạ tia laser malvern Mastersizer.

• CST được đo bằng thiết bị CST sản xuất bởi Boshitong Ltd China.

• Khả năng lọc bùn (V5 min) được đo bằng mẫu dịch lọc của 100mL mẫu bùn thông qua định lượng bằng giấy lọc với vận tốc lọc trung bình sau 5 phút lọc chân không tại 0.09 Mpa.

• Khả năng ly tâm của bùn được đo bởi độ ẩm (5000g, 10min) bánh bùn và độ đục của gạn ly tâm.

• Độ đục được đo bằng Nephelometer.

4.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 HÒA TAN CHẤT HỮU CƠ

Hình 4.1. Biến thiên của SCOD trong thời

gian xử lý bằng NaOH

4.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 HÒA TAN CHẤT HỮU CƠ

 Ca(OH)2 cũng có thể phân hủy bùn, nhưng hiệu quả thì thấp hơn so với NaOH.

 Sau 30 phút xử lý bằng Ca(OH)2, SCOD tăng từ 275

mg/L đến 1375 mg/L, 1365 mg/L, 984 mg/L, và 821

mg/L với nồng độ 0.02, 0.05, 0.3 mol/L.

 Chất hữu cơ hòa tan giảm dần khi nồng độ quá

0.02 mol/L.

kết luận NaOH hiệu quả hơn Ca(OH)2 trong hòa tan bùn.

4.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.2 THAY ĐỔI KHẢ NĂNG TÁCH NƯỚC CỦA BÙN

Hình 4.2. Ảnh hưởng của loại kiềm và nồng độ

đến CST và khả năng lọc

4.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.2 THAY ĐỔI KHẢ NĂNG TÁCH NƯỚC CỦA BÙN

Hình 4.3. Ảnh hưởng loại kiềm và nồng độ

khả năng ly tâm của bùn

4.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.3 MÔ HÌNH PHÂN HỦY BÙN BẰNG NaOH

CA : Nồng độ của dung dịch NaOH, g/L

α, β : Các chỉ số tương ứng của liều lượng NaOH và thời gian

k : Hằng số tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh, được miêu tả trong phương trình Arrhenius.

 Mô hình biến đổi năng lượng được thiết kế như phương

trình (1) để miêu tả quá trình của xử lý bùn:

4.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.3 MÔ HÌNH PHÂN HỦY BÙN BẰNG NaOH

 Để thuận tiện cho tính toán phương trình 1 có thể thay vào phương trình 3:

k  C  t

4.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.3 MÔ HÌNH PHÂN HỦY BÙN BẰNG NaOH

 Kết quả trình bày trong phương trình (4) và hệ số

tương quan là 0.98, trong đó là 0.42.

 Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường xung quanh lên xử

lý bùn bằng kiềm cũng được đo Kết quả chỉ ra rằng sự tăng lên của nhiệt độ là hữu ích để tăng tốc độ hòa tan các chất hữu cơ trong bùn trong khoảng 0 - 400C Hệ

4.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.3 MÔ HÌNH PHÂN HỦY BÙN BẰNG NaOH

Hình 4.4. So sánh số liệu thực nghiệm và mô phỏng cho bùn DD COD

(các điểm là số liệu thực nghiệm, dòng là kết quả tính toán, những con số là nồng độ NaOH, g/L)

4.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.3 MÔ HÌNH PHÂN HỦY BÙN BẰNG NaOH

Hình 4.5. Mối tương quan giữa dữ liệu

mô phỏng và dữ liệu thực nghiệm cho DD COD

độ cao.

 Ca(OH)2 thì thích hợp cho việc cải thiện khả năng tách nước của bùn Ca(OH)2 không thể thay đổi CST và khả năng lọc, trong khi đó có thể cải thiện khả năng ly tâm bùn

Trong bài nghiên cứu này, quá trình xử lý NaOH có thể được miêu

tả với mô hình năng lượng và mối quan hệ giữa hằng số tỉ lệ phản ứng

và nhiệt độ môi trường xung quanh có sự phù hợp tốt với phương

trình Arrhenius.

6 VIỆT NAM

 Bùn thải từ các trạm/nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt/đô

thị tập trung sau khi tách nước (làm khô) được vận chuyển đến các bãi chôn lấp vệ sinh/các địa điểm “không xác định” hoặc được xử lý bằng phương pháp sinh học hiếu khí, sản

phẩm được sử dụng để chế biến phân hữu cơ

Bùn nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt

 Nhóm nghiên cứu và phát triển công nghệ mới thuộc Hội Khoa học

và Kỹ thuật xây dựng TPHCM do TS Nguyễn Hồng Bỉnh chủ trì đã đưa ra giải pháp ổn định – hóa rắn bùn thải nguy hại và hoàn thiện công nghệ sử dụng bùn thải nguy hại làm phối liệu cho vữa bê tông

xi măng trong xây dựng hạ tầng kỹ thuật

Thank You!