NGHIÊN CỨU CẤP KHÍ BẰNG ỐNG VENTURI VÀO BỂ BÙN HOẠT TÍNH THEO MẺ ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

Abstract

The purpose of the study aims to assess the ability of venturi tubes combined with mixers to provide oxygen to microbes in the aerobic biological treatment of suspended growth to remove total suspended solids, organic matters and nutrients in domestic wastewater. The experimental system consists of 2 tanks using HDPE plastic barrels with a working volume of 60 L and are operated in batches with hydraulic retention time of 5.5 hours. The experiment was conducted in parallel with 2 types of air supply including venturi tubes combined with mixers and conventional aeration through a porous tube into each tank. The experiment was firstly conducted to evaluate the efficiency of dissolving oxygen into water. Then, two types of air supply are applied to provide oxygen to the two experimental systems of activated sludge chambers that have been cultured with microorganisms. The experimental results showed that the removal efficiencies of TSS, organic matters and nutrients by the 2 experimental systems was most likely similar. The COD and BOD₅ removal efficiency is about 80% and NH₄⁺-N is about 90%. The venturi tube air supply type combined mixer has a lower TSS removal efficiency than the conventional aeration type. Overall, the average concentrations of TSS, COD, BOD₅, NH₄⁺-N, NO₃^--N, PO₄^3- in the treated wastewater of both experimental systems were 26.7 ± 4.2 mg/L and 18.3 ± 5.8 mg/L, 36.7 ± 15.5 mg/L and 34.3 ± 11.5 mg/L, 24.0 ± 6.5 mg/L and 21.1 ± 5.1 mg/L, 1.4 ± 0.11 mg/L and 1.26 ± 0.05 mg/L, 6.26 ± 0.74 mg/L and 6.07 ± 1.44 mg/L, 2.9 ± 0.3 mg/L and 3.0 ± 0.37 mg/L respectively and meet the column A of the national technical regulation on domestic wastewater QCVN 14:2008/BTNMT. Ultimately, the research results shown that the venturi tube combines with the mixer is able to supply oxygen sufficiently to microbes in an activated sludge system for domestic wastetwater treatment.

Tóm tắt

Mục đích của nghiên cứu nhằm đánh giá khả năng cung cấp oxy của ống venturi kết hợp bộ trộn cho các vi sinh vật (VSV) trong quá trình xử lý sinh học hiếu khí dạng sinh trưởng lơ lửng để loại bỏ TSS, chất hữu cơ và dinh dưỡng trong nước thải sinh hoạt. Mô hình thí nghiệm gồm 2 bể sử dụng thùng phuy nhựa HDPE có thể tích làm việc là 60 L và được vận hành theo mẻ với thời gian lưu nước là 5,5 giờ. Thí nghiệm được tiến hành song song với 2 dạng cấp khí gồm: Ống venturi kết hợp với bộ trộn và sục khí qua thanh sủi bọt vào mỗi bể. Thí nghiệm đầu được tiến hành để đánh giá hiệu quả hoà tan oxy vào trong nước. Sau đó, hai kiểu cấp khí được áp dụng để cung cấp oxy cho hai mô hình bể bùn hoạt tính đã được nuôi cấy VSV ổn định. Kết quả thí nghiệm cho thấy, hiệu suất xử lý TSS, chất hữu cơ và chất dinh dưỡng của 2 mô hình tương đương nhau. Hiệu suất loại bỏ COD và BOD₅ đạt khoảng 80% và NH₄⁺ đạt khoảng 90%. Mô hình cấp vi bóng khí bằng ống venturi kết hợp bộ trộn có hiệu suất loại bỏ TSS thấp hơn kiểu sục khí truyền thống. Nhìn chung, nồng độ trung bình của TSS, COD, BOD₅, NH₄⁺-N, NO₃^--N, PO₄^3- trong nước thải sau xử lý lần lượt là 26,7 ± 4,2 mg/L và 18,3 ± 5,8 mg/L, 36,7 ± 15,5 mg/L và 34,3 ± 11,5 mg/L, 24,0 ± 6,5 mg/L và 21,1 ± 5,1 mg/L, 1,4 ± 0,11 mg/L và 1,26 ± 0,05 mg/L, 6,26 ± 0,74 mg/L và 6,07 ± 1,44 mg/L, 2,9 ± 0,3 mg/L 3,0 ± 0,37 mg/L đều đạt quy chuẩn xả thải loại A theo QCVN 14:2008/BTNMT. Từ kết quả nghiên cứu cho thấy, ống venturi kết hợp với bộ trộn để cấp oxy vào hệ thống bùn hoạt tính xử lý nước thải.