Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Bubbleless Aeration để oxy hóa amoni trong xử lý nước thải bằng màng sinh học MBFR

• Tác giả: Pham Viet Hung
• Người hướng dẫn: Professor Chun-Hsiung Hung, National Chung Hsing University, Taiwan
• Trường học: Thai Nguyen University Of Agriculture And Forestry
• Chuyên ngành: Environmental Science And Management
• Đề tài: Bubbleless Aeration For Ammonia Oxidation In Wastewater Treatment Using Membrane Biofilm Reactor (MBfR)
• Loại tài liệu: Bachelor Thesis
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thai Nguyen

• DOCUMENTATION PAGE WITH ABSTRACT
• ACKNOWDLEDGEMENTS
• TABLE OF CONTENTS
• LIST OF FIGURES
• LIST OF TABLES
• LIST OF ABBREVIATIONS
• 1. PART 1: INTRODUCTION
• 1.1. Research Rationale
• 1.2. Research’s Objectives
• 1.3. Definitions
• 2. PART 2: LITERATURE REVIEW
• 2.1. Nutrients in wastewater
• 2.2. Nitrogen Removal Procedures
• 2.3. Source-separated urine
• 2.4. Models for bubble-less oxygen transfer
• 2.5. MBfR as biofilm treatment system
• 3. PART 3: METHODS AND MATERIALS
• 3.1. Materials: Hollow fiber membrane selection
• 3.2. Partial nitrification reactor configuration
• 3.3. AOB medium (150 ml) pH = 8.2
• 3.4. Selection of Method

I. Giới thiệu về Công nghệ Bubbleless Aeration

Công nghệ Bubbleless Aeration là một phương pháp tiên tiến trong xử lý nước thải, đặc biệt là trong việc xử lý amoni. Phương pháp này sử dụng màng sinh học MBFR để tối ưu hóa quá trình xử lý. Màng sinh học cho phép vi sinh vật phát triển trên bề mặt màng, từ đó tăng cường khả năng xử lý amoni trong nước thải. Việc sử dụng màng silicone giúp kiểm soát quá trình trao đổi khí, giảm thiểu sự hình thành bọt khí, từ đó bảo vệ vi sinh vật và tăng hiệu suất xử lý. Theo nghiên cứu, hệ thống này hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ phòng và nồng độ oxy hòa tan rất thấp, cho phép sản xuất nitrit mà không tạo ra nhiều nitrate. Điều này chứng tỏ rằng điều kiện oxy hòa tan thấp có thể chọn lọc cho các vi sinh vật oxy hóa amoni (AOB), trong khi các vi khuẩn oxy hóa nitrit bị ức chế.

II. Tác động của màng sinh học trong xử lý amoni

Màng sinh học MBFR đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý amoni. Việc sử dụng màng sinh học giúp tăng cường khả năng giữ lại vi sinh vật, từ đó nâng cao hiệu suất xử lý. Hệ thống này cho phép vi sinh vật phát triển mạnh mẽ trên bề mặt màng, tạo ra một môi trường thuận lợi cho quá trình oxy hóa amoni. Nghiên cứu cho thấy, trong điều kiện oxy hòa tan thấp, vi sinh vật AOB có thể phát triển mạnh mẽ, trong khi các vi khuẩn khác bị ức chế. Điều này không chỉ giúp giảm nồng độ amoni trong nước thải mà còn tối ưu hóa quy trình xử lý, giảm thiểu chi phí và tài nguyên cần thiết cho việc xử lý nước thải. Hệ thống này cũng cho thấy khả năng xử lý hiệu quả cả nồng độ amoni cao và thấp, mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong thực tiễn.

III. Hiệu suất xử lý và ứng dụng thực tiễn

Công nghệ Bubbleless Aeration cho thấy hiệu suất xử lý cao trong việc loại bỏ amoni từ nước thải. Hệ thống này không chỉ giúp giảm thiểu nồng độ amoni mà còn tạo ra môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật có lợi. Việc áp dụng công nghệ này trong các hệ thống xử lý nước thải hiện đại có thể mang lại nhiều lợi ích, bao gồm tiết kiệm chi phí vận hành và bảo trì. Hơn nữa, với khả năng hoạt động hiệu quả trong điều kiện oxy hòa tan thấp, công nghệ này có thể được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như xử lý nước thải công nghiệp và đô thị. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, việc tối ưu hóa quy trình xử lý thông qua công nghệ này có thể giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường, đồng thời nâng cao chất lượng nước thải trước khi thải ra môi trường.