Đánh giá và đề xuất phương pháp cải tiến hệ thống xử lý nước thải tại phòng thí nghiệm sinh học phân tử khoa Công nghệ Sinh học Trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh / Vũ Thụy Quang

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

Đánh giá và đề xuất phương pháp cải tiến

Hệ thống xử lý nước thải phòng thí nghiệm

Sinh học Phân tử Khoa Công Nghệ sinh học

Đại học Mở tp.HCM

Mã số: T2011-32K-04

Chủ nhiệm đề tài: Thạc sĩ Vũ Thụy Quang

TP. HCM, 11/2015

2

Các thành viên

tham gia đề tài

Họ và tên : Vũ Thụy Quang Học vị: Thạc sĩ

Chủ nhiệm đề tài

Đơn vị : Khoa Công nghệ sinh học E-mail: [email protected]

Họ và tên : Nguyễn Thị Mỹ Học vị: Cử Nhân

Thành viên tham gia đề tài

Đơn vị : Thư viện Đại học Mở E-mail: [email protected]

3

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

CHƯƠNG I : ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................7

CHƯƠNG II : TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................................................8

1.Giới thiệu về công nghệ màng lọc ......................................................................................8

2.Lịch sử ................................................................................................................................9

3.Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học......................................................................10

4.Quá trình hoạt động bùn hoạt tính......................................................................................12

5.Công nghệ màng lọc ...........................................................................................................15

6.Giới thiệu về RO.................................................................................................................32

7.Nguyên lý hoạt động của công nghệ màng lọc RO............................................................34

CHƯƠNG III : NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG..............37

1.Các hóa chất sử dụng ở PTN và thải qua đường nước thải ................................................37

2.Thiết kế và lắp đặt hệ thống ...............................................................................................38

3.Phương pháp bảo trì ...........................................................................................................40

CHƯƠNG IV : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................50

1.Kết luận ...............................................................................................................................50

2.Kiến nghị.............................................................................................................................51

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHẦN PHỤ LỤC

4

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam.

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam.

BOD : Biological Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh học.

COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học.

DO : Dissolved Oxygen – Nồng độ oxy hòa tan.

SS : Suspended Solids – Chất rắn lơ lửng.

RO : màng lọc thẩm thấu ngược.

BVMT: Bảo vệ môi trường.

KCX : Khu chế xuất.

XLNT : Xử lý nước thải.

BTNMT : Bộ tài nguyên và môi trường.

KCN : Khu công nghiệp.

UBND : Ủy ban nhân dân.

CNSH : Công nghệ sinh học.

5

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 : So sánh các quá trình xử lý ...........................................................................................11

Bảng 2 : So sánh xử lý sinh học kị khí sinh học và hiếu khí.......................................................13

Bảng 3 : Các dạng màng và cấu tạo màng lọc ............................................................................22

Bảng 4 : So sánh cấu hình công nghệ màng lọc ..........................................................................22

Bàng 5 : So sánh cấu hình công nghệ màng lọc ..........................................................................23

Bảng 6 : Danh sách đại diện hóa chất làm sạch ..........................................................................27

Bảng 7 : Lịch sử và thực tại của công nghệ màng lọc.................................................................28

Bảng 8 : Khả năng xử lý các hóa chất bằng công nghệ màng lọc RO .......................................33

Bảng 9 : Các hóa chất phòng thí nghiệm có trong nước thải trước khi xử lý .............................39

Bảng 10 : Sự thay đổi pH theo thời gian .....................................................................................45

Bảng 11 : Sự thay đổi EC theo thời gian.....................................................................................47

Bảng 12 : Sự thay đổi COD theo thời gian..................................................................................48

6

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Công nghệ Crossflow filtration ......................................................................................13

Hình 2: Microfiltration (Vi lọc) và Ultrafiltration (siêu lọc).......................................................14

Hình 3: Ultrafiltration (Siêu lọc) .................................................................................................14

Hình 4: Quá trình công nghệ lọc màng .......................................................................................15

Hình 5: Hệ thống xử lý nước bằng bùn hoạt tính........................................................................15

Hình 6: MF và UF .......................................................................................................................16

Hình 7: Tấm và khung.................................................................................................................17

Hình 8: Phần tử màng dạng bảng ................................................................................................17

Hình 9: Thiết bị ống chùm...........................................................................................................18

Hình 10: Minh họa ống xoắn.......................................................................................................18

Hình 11: Bó màng hình chữ U.....................................................................................................20

Hình 12: Màng hình chữ V..........................................................................................................20

Hình 13 : Bó sợi màng 2 đầu.......................................................................................................21

Hình 14 : Cả hai đầu màng bó linh hoạt......................................................................................21

Hình 15 : Sơ đồ công nghệ màng lọc bên ngoài và màng nhúng bên trong................................24

Hình 16: Màng lọc nhúng chìm...................................................................................................25

Hình 17 : Sơ đồ minh họa quá trình tắc nghẽn màng .................................................................25

Hình 18 : Các yếu tố ảnh hưởng tới tắc nghẽn màng trong quá trình công nghệ màng lọc .......26

Hình 19 : Quá trình thẩm thấu ngược RO và thẩm thấu ở màng UF ..........................................30

Hình 20 : Các tạp chất không qua được lỗ lọc ............................................................................32

Hình 21 : Các loại cột lọc tiền xử lý trước công nghệ màng.......................................................33

Hình 22 : Cơ cấu lọc màng thẩm thấu ngược RO .......................................................................35

Hình 23 : So sánh kích thước giữa các phân tử, vi khuẩn, virus qua màng lọc RO....................36

Hình 24 : Minh họa màng UF......................................................................................................38

Hình 25 : Bản vẽ thiết kế hệ thống xử lý nước thải PTN ............................................................40

Hình 26 : Chuẩn bị trang thiết bị công nghệ ...............................................................................41

Hình 27 : Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH theo thời gian ...........................................................45

Hình 28 : Cấu trúc sợ màng UF...................................................................................................46

Hình 29 : Đồ thị biểu diễn sự thay đổi EC theo thời gian ...........................................................47

Hình 30 : Đồ thị biểu diễn sự thay đổi COD theo thời gian........................................................81