Khảo sát hiệu quả xử lý dầu bằng vi sinh vật lơ lững và dính bám

Hi tho Môi trường và Phát trin bn vng, Vườn Quc gia Côn Đảo, 18/06/2010 – 20/06/2010  
Workshop on Environment and Sustainable Development, Con Dao National Park, 18th – 20th June 2010  
KHO SÁT HIU QUXLÝ DU  
BNG VI SINH VT LƠ LNG VÀ DÍNH BÁM  
Lê Quc Tun1,  
Nguyn ThSương Mai, HThMai, Trương ThHương Hunh, Trn ThThanh Hương2.  
1Khoa Môi Trường và Tài Nguyên, Đại hc Nông Lâm TP. HChí Minh  
2 Khoa Khoa Hc, Đại hc Nông Lâm TP. HChí Minh  
Abstract  
Industrialization imposes the development of oil companies and factories. The pollutants from  
fuel processes have not been well treated before releasing them into environments. Oil pollution  
is so difficult to be reduced and removed by chemical or physical methods. Therefore, biological  
methods with the presence of fuel-eaten bacteria are essential for oil treatment.  
By pilot, the experiments on oil treatment were conduted through aerotank with settlement  
and bacterial attached materials. The obtained results show that high efficiency in oil treatment  
when oil concentration was 100mg/l; The activated sludge was maintained from 2500 –  
3000mg/l; retention time in aerotank-settlement was 16h; COD was treated from 35 – 69% and  
oil was removed from 35 – 75%.  
1. Gii thiu  
Vn đề ô nhim môi trường hin nay đang là mt trong nhng mi quan tâm hàng đầu ca  
nhiu quc gia trên thế gii, trong đó có Vit Nam. Nhiu chính sách, điu lut bo vmôi  
trường được ban hành và tuyên truyn rng rãi nhm cu Trái Đất khi nhng thm ha môi  
trường do chính con người gây ra.  
Hàng năm, thế gii luôn btràn du do các phương tin vn chuyn du gây nên.Nhng vụ  
tràn du này thường gây nên nhng tác đng xu vmt sinh thái. Ngoài ra, các loi nước thi từ  
khai thác, chế biến, lưu trdu và nhng vn đề khác có liên quan đều có tác đng xu đến môi  
trường sinh thái.  
Ô nhim du có thxy ra tt ccác khâu, tthăm dò, khai thác, vn chuyn, chế biến, lưu  
trcho đến khâu tiêu thsn phm.  
Cùng vi sphát trin ca xã hi, nhu cu năng lượng ngày càng tăng. Vì vy, ngày càng có  
nhiu cơ schế biến xăng du, các kho xăng du ra đời. Stăng lên ca các cơ schế biến sn  
phm tdu m, các kho xăng du đng nghĩa vi sgia tăng cht lượng cht thi, đặc bit là  
nước thi. Để xlý tt loi nước thi này cn thiết phi tiến hành mt snghiên cu nht định.  
Mt scông trình nghiên cu vxlý nước thi nhim du được thc hin trong và ngoài  
nước. Đa scác nghiên cu này là xlý cht thi hoc xlý nước thi do các vtràn du gây ra.  
__________________________________________________________________________________________  
Kho sát hiu quxlý du bng vi sinh vt lơ lng và dính bám  
102  
Lê Quc Tun, Nguyn ThSương Mai, HThMai, Trương ThHương Hunh, Trn ThThanh Hương – Đại hc  
Nông Lâm Tp. HCM  
Hi tho Môi trường và Phát trin bn vng, Vườn Quc gia Côn Đảo, 18/06/2010 – 20/06/2010  
Workshop on Environment and Sustainable Development, Con Dao National Park, 18th – 20th June 2010  
Để xlý ô nhim do du và các sn phm du gây ra, có nhiu phương pháp khác nhau như  
phương pháp vt lý, hóa hc nhưng hiu quhơn là sdng các bin pháp sinh hc sau khi đã  
vt cơ hc. Trong giai đọan hin nay ng dng công nghsinh hc vào vic làm sch ô nhim  
du có tính cht khthi cao, phù hp vi trình độ và kthut nước ta mà vn đảm bo an tòan  
cho môi trường.  
Trong nhng năm 1990 các nhà khoa hc công nghtrên thế gii đã phát trin phương pháp  
làm sch ô nhim du mbng phân hy sinh hc. Phương pháp này ngày càng chng minh được  
tính ưu vit ca nó so vi các phương pháp xlý khác vgiá thành, hsan toàn và khnăng xử  
lý trit để ô nhim.  
Mc dù vn có các nghiên cu vvi sinh phân hy du, nhưng hu hết chdng mc thí  
nghim. Trong cnước cng du B12 nm ti ca Lc, sát bin bãi Cháy, thành phHLong,  
tnh Qung Ninh là ví dụ đin hình thành công trong vic áp dng công nghsinh hc trong xlý  
nước thi nhim du. Công trình này đã mang li tiếng vang ln và được gii nht gii thưởng  
VIFOTECH năm 2001 do nhà nước tng. Kết qulà nước đầu ra sau khi xđạt tiêu chun  
TCVN 5945-1995 loi B và thu đựợc sn phm gián tiếp là sinh khi ca vi sinh vt, có thlàm  
phân bón cho cây.  
Vi mc đích tìm hiu phương pháp và hiu quxlý nước thi nhim du bng bin pháp  
sinh hc tôi tiến hành thc hin đề tài: “KHO SÁT HIU QUXLÝ DU BNG VI  
SINH VT LƠ LNG VÀ DÍNH BÁM”.  
2. Vt liu và phương pháp nghiên cu  
2.1. Vt liu  
- Vt liu đệm: cát, si, đất, đá cho lp lc.  
- Các hóa cht phân tích BOD, COD, độ màu đạt tiêu chun phân tích trong phòng thí nghim  
- Các máy đo pH, oxy hòa tan  
- Vi sinh vt phân hy du phân lp tbùn nhim du  
- Mu nước thi được ly ti ao tiêu đc ca xí nghip xăng du Cát Lái, đem đi phân tích các chỉ  
tiêu để cân bng dinh dưỡng trước khi chy mô hình.  
2.2. Phương pháp nghiên cu  
2.2.1. Phân lp vi khun:  
Tdch nước có bùn hot tính và du, ly ra và ly tâm thu cn ni. Sau đó ly dch đó hòa  
vào nươc vô trùng theo các tlkhác nhau. Tiếp theo hút vào các đĩa petri có cha môi trường  
nutrient Broth để ly khun lc. Đĩa nào có khong 200 khun lc thì ly, ly khun lc đó đi test  
sinh hóa và đem cho vào môi trường cha Nutrient broth và du khoáng để xem sphân hy ca  
vi sinh vt.  
2.2.2. Mô hình aerotank kết hp lng:  
Thí nghim được tiến hành trong phòng thí nghim ti phòng công nghKhoa Môi Trường.  
__________________________________________________________________________________________  
Kho sát hiu quxlý du bng vi sinh vt lơ lng và dính bám  
103  
Lê Quc Tun, Nguyn ThSương Mai, HThMai, Trương ThHương Hunh, Trn ThThanh Hương – Đại hc  
Nông Lâm Tp. HCM  
Hi tho Môi trường và Phát trin bn vng, Vườn Quc gia Côn Đảo, 18/06/2010 – 20/06/2010  
Workshop on Environment and Sustainable Development, Con Dao National Park, 18th – 20th June 2010  
Quá trình vn hành mô hình thc nghim phòng thí nghim có thchia ra làm 2 giai đon:  
giai đon chy thích nghi và giai đon chy chính thc, được thc hin trên mô hình aerotank kết  
hp lng (Hình 1) và mô hình sdng vi sinh dính bám (Hình 2).  
Hình 1. Mô hình aerotank kết hp lng  
2.2.2.1 Giai đon chy thích nghi  
Mc đích: nhm có thi gian cho vi sinh vt thích nghi vi nước thi và mô hình dn vào giai  
đon n định. Đồng thi, giai đon này cũng là giai đon kim tra hthng có hot động đúng vi  
yêu cu thiết kế hay không kim tra hthng sc khí, máy bơm, dòng chy ca nước thi trong hệ  
thng..).  
Cách tiến hành: Giai đon này hthng hot động vi ti trng thp, lưu lượng vào khong 4,5  
(l/h), nước thi được pha loãng để COD khong 200-400mg/l.  
Kim tra các thông sDO, nhit độ, pH, tlF/M, BOD : N : P.  
Giai đon này cn theo dõi màu sc ca bùn và độ lng ca bùn hot tính (chsSVI, so sánh  
vi lúc mi ly v).  
2.2.2.2 Giai đon chy chính thc  
* Kho sát nng độ bùn:  
Mc đích: Nng độ bùn là thông srt quan trng trong quá trình xlí nước thi vì nó nh  
hưởng ti rt nhiu thông svà quá trình, cui cùng nh hưởng ti hiu quxlý. Rõ ràng khi  
nng độ bùn càng cao thì hiu quxlý càng cao, gim được thi gian xlí và dung tích  
aerotank. Nhưng nng độ bùn cao sgây khó khăn cho blng và quá trình vn hành hthng.  
Do đó, ta phi kho sát nh hưởng ca nng độ bùn nhm xác định được khong nng độ bùn  
nào là thích hp đối vi nước thi và hthng.  
__________________________________________________________________________________________  
Kho sát hiu quxlý du bng vi sinh vt lơ lng và dính bám  
104  
Lê Quc Tun, Nguyn ThSương Mai, HThMai, Trương ThHương Hunh, Trn ThThanh Hương – Đại hc  
Nông Lâm Tp. HCM  
Hi tho Môi trường và Phát trin bn vng, Vườn Quc gia Côn Đảo, 18/06/2010 – 20/06/2010  
Workshop on Environment and Sustainable Development, Con Dao National Park, 18th – 20th June 2010  
Hình 2. Mô hình lc cát thông thường (100% cát) và mô hình sdng vi sinh vt dính bám (50%  
cát + 50% đất bùn)  
3. Kết qunghiên cu và tho lun  
Kết quphân thích mu nước nhim du cho thy hàm lượng du đầu vào ao tiêu đc vượt  
quá mc tiêu chun cho phép xthi. Tuy nhiên, sau mt thi gian xao tiêu đc thì cht  
lượng nước nhim du đã được ci thin và đạt tiêu chun loi A (TCVN 5945-2005). Kết quả  
nước đầu ra được trình bày bng 1.  
Bng 1. Các chtiêu nước thi nhim du và phương pháp phân tích đi kèm  
Kí hiu mu  
Nước thi  
4
TCVN 5945 –  
2005 (loi A)  
Chtiêu phân tích  
Phương pháp  
SS (mg/l)  
BOD(mgO2/l)  
COD(mg O2/l)  
N tng(mg/l)  
50  
30  
50  
15  
4
TCVN 6625-2000  
TCVN 6001-1995  
TCVN 6491 – 1499  
TCVN6638-2000  
TCVN 6202 -1996  
KTSK 21 – GC/MS  
14,1  
56,47  
1,85  
0,21  
0,6  
P tng(mg/l)  
Du mkhoáng(mg/l)  
5
__________________________________________________________________________________________  
Kho sát hiu quxlý du bng vi sinh vt lơ lng và dính bám  
105  
Lê Quc Tun, Nguyn ThSương Mai, HThMai, Trương ThHương Hunh, Trn ThThanh Hương – Đại hc  
Nông Lâm Tp. HCM  
Hi tho Môi trường và Phát trin bn vng, Vườn Quc gia Côn Đảo, 18/06/2010 – 20/06/2010  
Workshop on Environment and Sustainable Development, Con Dao National Park, 18th – 20th June 2010  
Lượng du thi tcng Cát lái chyếu ngm vào trong đất hoc bùn, và đó chính là ngun  
phát thi ô nhim rõ ràng nht và có khnăng gây ô nhim cao đi vi nước ngm và nước mt  
nếu bchy tràn. Trong đất hoc trong nước nhim du cũng din ra các quá trình xlý du bi  
các hot đng ca vi sinh vt lơ lng và dính bám. Các kết quả được trình bày trong báo cáo này  
nhm là rõ khnăng xlý du ca vi sinh vt trong hai môi trường đã đề cp trên.  
Để mô hình thí nghim vn hành n định và hiu quthì vic phân tích nng độ bùn trong mô  
hình là cn thiết. Kết qukho sát nng độ bùn hot tính (cha vi sinh vt) cho thy nng độ bùn  
ti ưu nht cho viêc xlý COD và du phi được duy trì nng độ 2400 – 2800mg/l trong  
ngăn hiếu khí. Da vào kết qunày, các mô hình thí nghim tiếp theo sẽ được điu chnh và vn  
hành để đạt được kết quxlý cao nht.  
3.1. Mô hình aerotank kết hp lng  
3.1.1. Xlý du  
Thí nghim được tiến hành trên mô hình aerotank kết hp lng. Kết quthí nghim được  
trình bày bng 2.  
Bng 2. Hiu quxlý du  
Nng độ bùn  
(mg/l)  
2500  
Thi gian  
lưu  
Dur  
(mg/l)  
27.06  
Duv (mg/l)  
Hiu sut  
16h  
16h  
16h  
16h  
50  
46%  
37%  
28%  
14%  
10%  
2500  
2500  
2500  
2500  
100  
150  
200  
300  
63.12  
108.38  
172.33  
269.64  
16h  
Da vào bng 2, ta thy rng du ti nng độ 27.06 mg/l, có hiu quxlý cao nht 46%  
càng vsau nng độ càng tăng hiu quxlý càng gim.  
Sthay đi khnăng xlý theo nng độ du có thlà do trong giai đon đầu vi sinh vt sử  
dng du như ngườn cơ cht nên phát trin nhanh làm tăng khnăng oxi hóa ngun hydrocacbon  
nên hiu sut tăng nhanh.  
Nhưng sau đó hiu sut li gim khi lượng du tăng lên, điu này có thlà do lượng du quá  
cao vượt khnăng xlý ca vi sinh vt.  
Như vy, nng độ du càng thp thì hiu sut càng cao.  
3.1.2. Xlý COD  
__________________________________________________________________________________________  
Kho sát hiu quxlý du bng vi sinh vt lơ lng và dính bám  
106  
Lê Quc Tun, Nguyn ThSương Mai, HThMai, Trương ThHương Hunh, Trn ThThanh Hương – Đại hc  
Nông Lâm Tp. HCM  
Hi tho Môi trường và Phát trin bn vng, Vườn Quc gia Côn Đảo, 18/06/2010 – 20/06/2010  
Workshop on Environment and Sustainable Development, Con Dao National Park, 18th – 20th June 2010  
Da vào hình 3, ta thy rng COD ti nng độ 200mg/l có hiu quxlý 41%, ti nng  
độ 400mg/l có hiu quxlý cao nht 69% càng vsau nng độ càng tăng hiu quxlý càng  
gim.  
BIU ĐỒ KHO SÁT HIU QUXLÝ COD  
Hiu sut (%)  
1200  
1000  
800  
600  
400  
200  
0
100%  
90%  
80%  
70%  
60%  
50%  
40%  
30%  
20%  
10%  
0%  
CODv (mg/l)  
CODr (mg/l)  
Hiu sut  
2500  
2500  
2500  
2500  
2500  
Nng độ bùn ti ưu (mg/l)  
Hình 3. Hiu quxlý COD ca mô hình aerotank kết hp lng  
Các nguyên nhân được đề xut cho sgim hiu sut khi tăng nng độ COD là khnăng xử  
lý ca vi sinh vt bị ức chế hoc có gii hn vthc ăn cho vi sinh vt.  
So vi quá trình bùn hot tính truyn thng để xlý nước thi nhim du thì công trình xlý  
cũng có hiu qukhCOD tương đương.  
Khi so sánh hiu quxlý du và xlý COD vi blng thông thường thì kết quxlý ca  
aerotank kết hp lng có hiu quxlý cao hơn 7 ln đi vi du và 5 ln đi vi COD.  
3.2. Mô hình vi sinh dính bám  
Trong lô thí nghim này thì mô hình đi chng được thc hin là mô hình được chy chda  
trên vt liu cát, mô hình chính là mô hình trên vt liu cát và đất nhim du (có shin din ca  
vi sinh vt)  
3.2.1. Xlý du  
Bng 3. Hiu quxlý du mô hình dính bám.  
Nng độ bùn  
Thi gian lưu  
Duv (mg/l)  
Dur (mg/l) Hiu sut  
(mg/l)  
2500  
2500  
2500  
2500  
2500  
16h  
16h  
16h  
16h  
16h  
27.06  
63.12  
108.38  
172.33  
269.64  
13.26  
16.53  
51%  
74%  
40%  
37%  
35%  
64.78  
108.24  
176.32  
__________________________________________________________________________________________  
Kho sát hiu quxlý du bng vi sinh vt lơ lng và dính bám  
107  
Lê Quc Tun, Nguyn ThSương Mai, HThMai, Trương ThHương Hunh, Trn ThThanh Hương – Đại hc  
Nông Lâm Tp. HCM  
Hi tho Môi trường và Phát trin bn vng, Vườn Quc gia Côn Đảo, 18/06/2010 – 20/06/2010  
Workshop on Environment and Sustainable Development, Con Dao National Park, 18th – 20th June 2010  
Kết qunghiên cu bng 3 cho thy du ti nng độ 27.06 mg/l, mt dù nng độ thp  
nhưng hiu quxlý không cao bng nng độ 63.12mg/l, thi gian đầu cho đất cát vào thiết bị  
độ rng các lp khá cao. Khi nng đồ du 63.12mg/l cao nht do thi gian sau đất đã to độ cht  
và trước đó ta tiến hành ra lc bng cách thi khí cung cp oxy cho vi sinh vt trong bùn nên  
hiu quxlý cao, vsau nng độ càng tăng hiu quxlý càng gim.  
Cũng vi thí nghim này nhưng được thc hin trên mô hình chcó vt liu cát, chúng tôi  
nhn tht hiu quxlý chỉ đạt được cao nht là 15% so vi 74% đối vi mô hình dính bám vi  
sinh vt. Điu này cho thy hiu quxlý chỉ đạt được khi vi sinh vt dính bám trên bmt vt  
liu và điu kin tiếp xúc ca vi sinh vt vi du cn được xlý.  
3.2.2. Xlý COD  
BIU ĐỒ KHO SÁT HIU QUXLÝ COD TRÊN  
ĐẤT  
700  
600  
500  
400  
300  
200  
100  
0
100%  
80%  
60%  
40%  
20%  
0%  
CODv (mg/l)  
CODr (mg/l)  
Hiu sut  
2500 2500 2500 2500 2500  
Nng độ bùn (mg/l)  
Hình 4. Hiu quxlý COD  
Kết quthí nghim hình 4 cho thy khi nng đồ COD tăng dn thì hiu quxlý gim dn,  
hiu quxlý mc trung bình. Đặc bit hiu quxlý ti các nng độ 157 mg/l cao nht là 59%.  
Cũng nng độ COD này thì hiu quxlý chỉ đạt được 15%.  
4.  
4.1 Kết lun  
Kết qunghiên cu cho thy, đối vi mô hình aerotank kết hp vi lng, nng độ bùn cn  
Kết lun và kiến nghị  
được duy trì trong hthng khong 2500 – 3000 mg/L.  
Hiu sut khCOD ca hthng 69%, so vi quá trình bùn hot tính truyn thng để xlý  
nước thi nhim du thì công trình xlý cũng có hiu qukhCOD tương đương.  
Nng độ du thích hp khong 50mg/l. Hiu quloi bdu ca hthng khong 46% và  
hiu sut gim khi nng độ tăng.  
__________________________________________________________________________________________  
Kho sát hiu quxlý du bng vi sinh vt lơ lng và dính bám  
108  
Lê Quc Tun, Nguyn ThSương Mai, HThMai, Trương ThHương Hunh, Trn ThThanh Hương – Đại hc  
Nông Lâm Tp. HCM  
Hi tho Môi trường và Phát trin bn vng, Vườn Quc gia Côn Đảo, 18/06/2010 – 20/06/2010  
Workshop on Environment and Sustainable Development, Con Dao National Park, 18th – 20th June 2010  
Đối vi mô hình xlý bng vi sinh vt dính bám, đi vi cát, hiu sut khCOD ca hệ  
thng 10-15%, chyếu là do SS được gili trong hthng; Hiu quloi bdu ca hthng  
khong 8-11% chyếu là do du bdính bám trên bmt cát; đi vi đt kết hp cát và bùn, hiu  
sut khCOD ca hthng khong 59%, chyếu là do vi sinh vt xlý phn ln và SS được giữ  
li trong hthng  
Hiu quloi bdu ca hthng khong 74% chyếu là do vi sinh vt xlý phn ln và SS  
được gili trong hthng  
Tóm li, trong bùn ti xí nghip xăng du Cát Lái đã tn ti vi sinh vt phân hy du, đo đó  
chúng có khnăng phân hy du trong môi trường đất nước nhưng chcó khnăng xnng  
độ thp.  
4.2 Kiến nghị  
Nên có nhng nghiên cu sâu vchng vi sinh vt phân hy du để kim soát và tăng cường  
hiu quxlý du đng thi to ra chế phm sinh hc phân hy du.  
Do các vi sinh vt chxđược hàm lượng du nng độ thp do đó để hiu quxlý cao  
cn phi có các bin pháp xlý hóa lý trước khi vào hthng xlý sinh hc.  
Tài liu tham kho  
1. Trung tâm nghiên cu môi trường, 2002. Giáo trình thc hành hóa môi trường. Đại Hc  
Nông Lâm TP. HCM.  
2. Lương Đức Phm, 2003. Công nghxlý nước thi bng bin pháp sinh hc. Nhà xut bn  
giáo dc.  
3. Nguyn Đức Lượng, Nguyn ThThùy Dung, 2003. Công nghsinh hc môi trường, tp 1.  
Đại hc quc gia TP.HChí Minh.  
4. Nguyn Văn Phước, 2004. Xlý nước thi bng bùn hot tính. Nhà xut Đại Hc Quc Gia  
TP HChí Minh.  
5. Nguyn Xuân Nguyên, Phm Hng Hi, 2003. Lý thuyết và mô hình hóa quá trình xlý nước  
thi bng phương pháp sinh hc. Nhà xut bn khoa hc và kthut.  
6. Trnh Xuân Lai, 2000. Tính toán thiết kế các công trình xlý nước thi. Nhà xut bn xây  
dng.  
7. Trn Công Phát, 2005. Nghiên cu quá trình xlý nước thi nhim du bng hlc ngược  
qua lp bùn hot tính, lun văn tt nghip, Đại Hc Nông Lâm TP.HCM.  
8. Lâm ThBích Nht, 2007. Phân lp chng vi khun – Kết hp ng dng mô hình USBF trong  
xlý nước thi nhim du, lun văn tt nghip, Đại Hc Quc Gia TP.HCM.  
__________________________________________________________________________________________  
Kho sát hiu quxlý du bng vi sinh vt lơ lng và dính bám  
109  
Lê Quc Tun, Nguyn ThSương Mai, HThMai, Trương ThHương Hunh, Trn ThThanh Hương – Đại hc  
Nông Lâm Tp. HCM  
pdf 8 trang yennguyen 21/04/2022 1120
Bạn đang xem tài liệu "Khảo sát hiệu quả xử lý dầu bằng vi sinh vật lơ lững và dính bám", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfkhao_sat_hieu_qua_xu_ly_dau_bang_vi_sinh_vat_lo_lung_va_dinh.pdf