Nghiên Cứu Ứng Dụng Công Nghệ Swim-Bed Trong Xử Lý Nước Thải Thủy Sản

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu công nghệ môi trường nghiên cứu ứng dụng công nghệ swim bed trong xử lý nước thải thủy sản với giá, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Nguyễn Thị Hồng Thúy
• Người hướng dẫn: TS. Đặng Viết Hùng
• Trường học: Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Môi Trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Ứng Dụng Công Nghệ Swim-Bed Trong Xử Lý Nước Thải Thủy Sản
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• CHƯƠNG MỞ ĐẦU
• 1. Tính cấp thiết của đề tài
• 2. Mục tiêu của đề tài
• 3. Nội dung nghiên cứu
• 4. Phương pháp nghiên cứu
• 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 5.1. Đối tượng nghiên cứu
• 5.2. Phạm vi nghiên cứu
• 6. Ý nghĩa khoa học và tính mới của đề tài
• 6.1. Ý nghĩa khoa học
• 6.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 6.3. Tính mới của đề tài
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 1.1. Thành phần và tính chất nước thải chế biến thủy sản
• 1.1.1. Hiện trạng ngành chế biến thủy sản
• 1.1.2. Quy trình công nghệ chế biến thủy sản
• 1.1.3. Thành phần tính chất nước thải chế biến thủy sản
• 1.2. Các nghiên cứu về công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản
• 1.2.1. Nghiên cứu trong nước
• 1.2.2. Nghiên cứu ngoài nước
• 1.3. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
• 1.3.1. Quá trình sinh trưởng lơ lửng
• 1.3.2. Quá trình sinh trưởng dính bám trong xử lý nước thải
• 1.4. Tổng quan về công nghệ swim - bed
• 1.4.1. Tính chất của giá thể Bio - fringe
• 1.4.2. Ưu nhược điểm
• 1.4.3. Các nghiên cứu liên quan đến công nghệ swim - bed
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.1.1. Giá thể sinh học
• 2.2. Mô hình nghiên cứu
• 2.2.1. Thông số kỹ thuật mô hình
• 2.2.2. Nguyên lý hoạt động
• 2.3. Trình tự thí nghiệm
• 2.3.1. Giai đoạn khởi động và bám bùn
• 2.3.2. Giai đoạn thích nghi
• 2.3.3. Giai đoạn xử lý chính
• 2.4. Phương pháp phân tích
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Quan sát sự bám bùn
• 3.2. Đánh giá hiệu quả xử lý COD
• 3.3. Hiệu quả xử lý các chất dinh dưỡng
• 3.3.1. Hiệu quả xử lý NH4+ và quá trình nitrate hóa
• 3.3.2. Hiệu quả xử lý TN
• 3.3.3. Hiệu quả xử lý TP
• 3.4. Sự thay đổi giá trị pH
• 3.5. Các đặc trưng của bùn trong bể Swim-bed
• 3.5.1. Nồng độ sinh khối và khả năng bám dính sinh khối trên giá thể
• 3.5.2. Sự phát triển của các vi sinh vật trong bể swim-bed
• CHƯƠNG: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Swim Bed Xử Lý Nước Thải Thủy Sản

Ngành thủy sản Việt Nam có tiềm năng lớn nhờ bờ biển dài và hệ thống sông ngòi dày đặc. Tuy nhiên, sự phát triển của ngành này kéo theo vấn đề ô nhiễm nước thải thủy sản, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường. Nước thải nuôi trồng thủy sản chứa nhiều chất hữu cơ, protein, chất béo, gây suy giảm oxy hòa tan và phú dưỡng hóa nguồn nước. Các công nghệ xử lý hiện tại như aerotank, UASB thường tốn kém diện tích và chi phí đầu tư. Do đó, việc nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ xử lý hiệu quả, tiết kiệm chi phí là rất cần thiết. Công nghệ Swim-Bed nổi lên như một giải pháp tiềm năng, kết hợp ưu điểm của sinh trưởng lơ lửng và dính bám, hứa hẹn mang lại hiệu quả xử lý cao hơn. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Swim-Bed với vật liệu giá thể nội địa hóa là một hướng đi đầy triển vọng. Đề tài này tập trung vào nghiên cứu ứng dụng công nghệ swim-bed trong xử lý nước thải thủy sản với giá thể làm từ sợi len.

1.1. Tầm quan trọng của xử lý nước thải thủy sản

Việt Nam, với lợi thế bờ biển dài hơn 3.200 km và diện tích mặt nước nội địa rộng lớn, có tiềm năng phát triển mạnh mẽ ngành thủy sản. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển này, lượng nước thải thủy sản thải ra môi trường ngày càng tăng, gây ô nhiễm nghiêm trọng. Nước thải từ các hoạt động nuôi trồng và chế biến thủy sản chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ, nitơ, phốt pho, gây ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái nước và sức khỏe con người.

1.2. Giới thiệu công nghệ Swim Bed trong xử lý nước thải

Công nghệ Swim-Bed là một hệ thống xử lý nước thải sinh học, kết hợp giữa quá trình sinh trưởng lơ lửng và sinh trưởng dính bám. Trong hệ thống này, các vi sinh vật bám dính trên các vật liệu giá thể, tạo thành lớp màng sinh học, đồng thời tồn tại các vi sinh vật lơ lửng trong nước. Sự kết hợp này giúp tăng cường hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm, đặc biệt là các chất hữu cơ và nitơ. Theo nghiên cứu của Nguyễn Thị Hồng Thúy (2012), công nghệ Swim-Bed cho thấy tiềm năng ứng dụng cao trong việc xử lý nước thải ngành thủy sản.

II. Vấn Đề Ô Nhiễm Nước Thải Ngành Thủy Sản Hiện Nay

Ngành chế biến thủy sản là một trong những ngành tiêu thụ nhiều nước nhất, với lượng nước thải trung bình từ 70-120 m³/tấn sản phẩm. Nước thải ngành thủy sản chứa một lượng lớn các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, chất rắn lơ lửng và dầu mỡ. Các thông số ô nhiễm đặc trưng bao gồm BOD, COD, TSS, tổng N, tổng P và coliform. Nước thải này, nếu không được xử lý đúng cách, sẽ gây ra nhiều hệ lụy nghiêm trọng cho môi trường và sức khỏe cộng đồng. Theo Sở Khoa học Công nghệ và Môi trường (1998), BOD5 trung bình trong nước thải thủy sản có thể lên tới 1200-1800 mg/l, COD là 500-3000 mg/l.

2.1. Tác động tiêu cực của ô nhiễm nước thải thủy sản

Ô nhiễm nước thải từ ngành thủy sản gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường. Sự gia tăng các chất hữu cơ và dinh dưỡng trong nước dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa, làm suy giảm oxy hòa tan, gây chết các loài thủy sinh. Ngoài ra, các chất ô nhiễm khác trong nước thải có thể gây ô nhiễm nguồn nước ngầm, ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt và sản xuất.

2.2. Quy trình công nghệ chế biến thủy sản và lượng nước thải

Quy trình công nghệ chế biến thủy sản phụ thuộc vào nhiều yếu tố, như thị trường xuất khẩu, thời vụ thu hoạch và nguồn nguyên liệu. Các công đoạn như rửa, phân loại, bóc vỏ, lạng da... đều sử dụng một lượng lớn nước, dẫn đến phát sinh nước thải. Theo nghiên cứu của Doste TP. HCM và CEFINEA (1998), ngành chế biến thủy sản tiêu thụ lượng nước lớn và nước thải phát sinh có thể từ 70-120 m3/tấn sản phẩm.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu và Vật Liệu Trong Xử Lý Swim Bed

Nghiên cứu sử dụng mô hình thí nghiệm để đánh giá hiệu quả của công nghệ Swim-Bed trong việc xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản. Mô hình được thiết kế với thể tích làm việc nhất định, vận hành ở các tải trọng khác nhau. Các thông số như pH, DO, COD, BOD, TN, TP, N-NH3, N-NO2-, N-NO3- được theo dõi và phân tích định kỳ để đánh giá hiệu quả xử lý nước thải. Vật liệu giá thể đóng vai trò quan trọng trong hệ thống Swim-Bed, tạo bề mặt cho vi sinh vật bám dính và phát triển. Nghiên cứu sử dụng giá thể làm từ sợi len và so sánh với giá thể acrylic.

3.1. Mô hình thí nghiệm và quy trình vận hành hệ thống Swim Bed

Mô hình thí nghiệm được thiết kế và xây dựng để mô phỏng quá trình xử lý nước thải bằng công nghệ Swim-Bed. Mô hình bao gồm bể phản ứng, hệ thống sục khí và hệ thống tuần hoàn nước. Quá trình vận hành mô hình bao gồm giai đoạn khởi động, giai đoạn thích nghi và giai đoạn ổn định. Các thông số vận hành như lưu lượng nước, tải trọng hữu cơ và thời gian lưu nước được điều chỉnh để đánh giá hiệu quả xử lý.

3.2. Đặc điểm và lựa chọn vật liệu giá thể sinh học

Vật liệu giá thể sinh học đóng vai trò quan trọng trong công nghệ Swim-Bed, cung cấp bề mặt cho vi sinh vật bám dính và phát triển. Các loại vật liệu giá thể khác nhau có đặc điểm khác nhau về diện tích bề mặt, độ xốp và khả năng bám dính vi sinh vật. Nghiên cứu này sử dụng sợi len làm vật liệu giá thể, với ưu điểm là vật liệu tự nhiên, dễ kiếm và có giá thành rẻ.

3.3. Phương pháp phân tích các thông số ô nhiễm nước thải

Để đánh giá hiệu quả xử lý nước thải, các thông số ô nhiễm như pH, DO, COD, BOD, TN, TP, N-NH3, N-NO2-, N-NO3- được phân tích định kỳ. Các phương pháp phân tích được sử dụng tuân thủ các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế, đảm bảo tính chính xác và tin cậy của kết quả.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Hiệu Quả Xử Lý Bằng Công Nghệ Swim Bed

Kết quả nghiên cứu cho thấy công nghệ Swim-Bed có khả năng xử lý nước thải thủy sản hiệu quả. Hiệu suất loại bỏ COD đạt trên 90% ở tải trọng từ 1.0 kgCOD/m³/ngày đến 2.5 kgCOD/m³/ngày. Hiệu quả xử lý TN đạt 62 ± 8% ở tải trọng 2.5 kgCOD/m³/ngày. Giá thể làm từ sợi len cho phép dính bám một lượng lớn sinh khối, trung bình 0.57g/nhánh sau 130 ngày vận hành. Nồng độ bùn trong bể Swim-Bed đạt 5.37 g/l, cao hơn so với hệ thống xử lý lơ lửng.

4.1. Đánh giá hiệu quả xử lý COD và các chất dinh dưỡng

Nghiên cứu cho thấy hiệu quả xử lý COD của công nghệ Swim-Bed rất tốt, đặc biệt ở tải trọng từ 1.0 kgCOD/m³/ngày đến 2.5 kgCOD/m³/ngày, hiệu suất loại bỏ COD đạt trên 90%. Bên cạnh đó, hiệu quả xử lý các chất dinh dưỡng như nitơ và phốt pho cũng đạt được kết quả đáng khích lệ, cho thấy tiềm năng của công nghệ Swim-Bed trong việc xử lý toàn diện nước thải thủy sản.

4.2. Sự phát triển sinh khối trên giá thể sợi len

Giá thể làm từ sợi len cho thấy khả năng bám dính sinh khối tốt. Sau 130 ngày vận hành, lượng sinh khối bám dính trên giá thể trung bình đạt 0.57g/nhánh. Điều này chứng tỏ sợi len là một vật liệu giá thể tiềm năng, có thể được sử dụng để nội địa hóa công nghệ Swim-Bed.

4.3. So sánh hiệu quả xử lý giữa giá thể sợi len và acrylic

Nghiên cứu so sánh hiệu quả xử lý giữa giá thể sợi len và acrylic cho thấy cả hai loại giá thể đều có khả năng xử lý nước thải tốt. Tuy nhiên, giá thể sợi len có ưu điểm về giá thành rẻ và dễ kiếm hơn so với giá thể acrylic. Nghiên cứu của Nguyễn Thị Hồng Thúy (2012) chỉ ra rằng giá thể sợi len có khả năng bám dính sinh khối tương đương hoặc tốt hơn giá thể acrylic trong một số điều kiện vận hành.

V. Ứng Dụng Thực Tế Và Triển Vọng Công Nghệ Swim Bed

Công nghệ Swim-Bed có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải thủy sản tại Việt Nam. Với chi phí đầu tư thấp, diện tích xây dựng nhỏ và hiệu quả xử lý cao, công nghệ này phù hợp với nhiều quy mô sản xuất và điều kiện kinh tế khác nhau. Việc sử dụng vật liệu giá thể nội địa hóa như sợi len giúp giảm chi phí và tăng tính bền vững cho hệ thống. Cần có thêm nhiều nghiên cứu và thử nghiệm thực tế để tối ưu hóa công nghệ Swim-Bed và đưa vào ứng dụng rộng rãi.

5.1. Các mô hình ứng dụng thực tế công nghệ Swim Bed

Công nghệ Swim-Bed có thể được ứng dụng trong nhiều mô hình khác nhau, từ các hệ thống xử lý tập trung tại các khu công nghiệp đến các hệ thống xử lý phân tán tại các hộ gia đình nuôi trồng thủy sản. Việc lựa chọn mô hình ứng dụng phù hợp phụ thuộc vào quy mô sản xuất, đặc điểm nước thải và điều kiện kinh tế - xã hội.

5.2. Lợi ích kinh tế và môi trường khi ứng dụng Swim Bed

Việc ứng dụng công nghệ Swim-Bed mang lại nhiều lợi ích kinh tế và môi trường. Về kinh tế, công nghệ này giúp giảm chi phí xử lý nước thải, tiết kiệm diện tích đất xây dựng và tận dụng được các nguồn vật liệu địa phương. Về môi trường, công nghệ Swim-Bed giúp bảo vệ nguồn nước, giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện chất lượng môi trường.

VI. Kết Luận Hướng Nghiên Cứu Công Nghệ Swim Bed Tương Lai

Nghiên cứu đã chứng minh tính khả thi và hiệu quả của công nghệ Swim-Bed trong xử lý nước thải thủy sản với giá thể làm từ sợi len. Kết quả cho thấy tiềm năng lớn của công nghệ này trong việc giải quyết vấn đề ô nhiễm nước thải ngành thủy sản tại Việt Nam. Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào tối ưu hóa quy trình vận hành, tìm kiếm các vật liệu giá thể mới và đánh giá hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm đặc thù trong nước thải thủy sản.

6.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu và đánh giá tiềm năng Swim Bed

Nghiên cứu đã đạt được những kết quả đáng khích lệ trong việc đánh giá hiệu quả của công nghệ Swim-Bed trong xử lý nước thải thủy sản. Kết quả cho thấy công nghệ này có tiềm năng lớn trong việc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường và góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành thủy sản.

6.2. Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo về công nghệ Swim Bed

Để phát huy tối đa tiềm năng của công nghệ Swim-Bed, cần có thêm nhiều nghiên cứu và thử nghiệm thực tế. Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào tối ưu hóa quy trình vận hành, tìm kiếm các vật liệu giá thể mới và đánh giá hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm đặc thù trong nước thải thủy sản.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam sở hữu hơn 3.200 km đường bờ biển, vùng đặc quyền kinh tế rộng trên 1 triệu km² cùng hơn 1,4 triệu ha diện tích mặt nước nội địa. Những lợi thế tự nhiên này đã thúc đẩy ngành công nghiệp chế biến thủy sản phát triển mạnh mẽ, đưa kim ngạch xuất khẩu toàn ngành vượt mốc 6,1 tỷ USD mỗi năm. Tuy nhiên, hoạt động này cũng tạo ra áp lực môi trường vô cùng lớn khi lượng nước thải phát sinh dao động từ 70 đến 120 m³ trên mỗi tấn sản phẩm hoàn thiện. Nước thải chế biến thủy sản đặc trưng bởi hàm lượng chất hữu cơ và dinh dưỡng rất cao, với nồng độ COD từ 500 đến 3.000 mg/L, BOD5 từ 1.200 đến 1.800 mg/L, tổng Nitơ từ 70 đến 110 mg/L và tổng Phốt pho từ 10 đến 100 mg/L. Nếu không được xử lý triệt để, nguồn thải này sẽ gây phú dưỡng hóa nghiêm trọng, làm suy thoái tài nguyên nước và phá vỡ hệ sinh thái thủy sinh tự nhiên.

Nhằm giải quyết bài toán ô nhiễm trên trong bối cảnh quỹ đất xây dựng ngày càng hạn chế và chi phí đầu tư hệ thống xử lý truyền thống đắt đỏ, luận văn thạc sĩ chuyên ngành Công nghệ Môi trường của học viên Nguyễn Thị Hồng Thúy (Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP.HCM), dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Đặng Viết Hùng, đã nghiên cứu đề tài ứng dụng công nghệ Swim-bed sử dụng giá thể sợi len nội địa hóa. Mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu là đánh giá khả năng loại bỏ chất hữu cơ, chất dinh dưỡng và khả năng bám dính sinh khối của giá thể sợi len dưới các dải tải trọng hữu cơ khác nhau từ 0,3 đến 3,0 kg COD/m³/ngày. Nghiên cứu được thực hiện tại phòng thí nghiệm của Viện Nghiên cứu và Nuôi trồng Thủy sản II trên mô hình thể tích làm việc 11,4 lít. Công trình có ý nghĩa thực tiễn to lớn khi mở ra tiềm năng thay thế giá thể ngoại nhập bằng vật liệu sợi len giá rẻ sẵn có trong nước, giúp giảm khoảng 30 đến 50% diện tích công trình so với bể bùn hoạt tính hiếu khí cổ điển và tiết kiệm đáng kể chi phí xử lý nước thải cho ngành thủy sản.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng ba khung lý thuyết then chốt trong kỹ thuật xử lý nước thải sinh học:

1. Thuyết phát triển màng vi sinh dính bám (Biofilm Theory): Vi sinh vật tự nhiên tiết ra các hợp chất polymer ngoại bào (EPS) để kết dính lên bề mặt giá thể rắn, hình thành lớp màng sinh học có chiều dày từ 100 µm đến hàng milimét. Màng sinh học tạo ra sự phân tầng oxy rõ rệt, gồm lớp ngoài hiếu khí và lớp trong thiếu khí hoặc kỵ khí, tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều nhóm vi sinh vật cùng sinh trưởng.
2. Nguyên lý công nghệ Swim-bed: Đây là sự kết hợp ưu việt giữa quá trình sinh trưởng lơ lửng và quá trình dính bám trên giá thể chuyển động linh hoạt. Giá thể dạng sợi được cố định một đầu vào trục đỡ trong vùng dòng chảy đi xuống, trong khi các sợi nhánh chuyển động tự do dạng "bơi" (swimming) nhờ dòng nước và bọt khí sục từ đáy. Chuyển động này tối ưu hóa quá trình truyền khối cơ chất, hạn chế hiện tượng đóng cặn và ngăn ngừa hiện tượng tắc nghẽn dòng chảy.
3. Động học quá trình chuyển hóa Nitơ (Nitrification - Denitrification): Quá trình oxy hóa amonia thành nitrite và nitrate bởi nhóm vi khuẩn tự dưỡng Nitrosomonas và Nitrobacter diễn ra ở vùng giàu oxy, tiếp nối bởi quá trình khử nitrate thành khí nitơ tự do (N2) bởi nhóm vi khuẩn dị dưỡng tùy nghi trong các vùng thiếu khí sâu bên trong màng vi sinh.

Các khái niệm chuyên ngành cốt lõi trong nghiên cứu bao gồm: Giá thể sinh học Bio-fringe (sợi trục polyester gắn các sợi nhánh acrylic hoặc sợi len), Tải trọng hữu cơ thể tích (OLR - Organic Loading Rate, tính bằng kg COD/m³/ngày), Nồng độ sinh khối hỗn dịch (MLSS và MLVSS, tính bằng mg/L hoặc g/L), và Thời gian lưu nước (HRT - Hydraulic Retention Time, tính bằng giờ).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn nước thải đầu vào được chế tạo bán nhân tạo từ phụ phẩm cá tươi thu gom tại chợ Tân Định (Quận 1, TP.HCM), được nghiền nhỏ và ủ phân hủy tự nhiên trong 15 ngày để đạt nồng độ COD nguyên chất từ 1.200 đến 5.000 mg/L, sau đó pha loãng với nước máy theo từng tỷ lệ tương ứng với các tải trọng khảo sát. Nguồn bùn vi sinh ban đầu được lấy trực tiếp từ bể Aerotank của Trạm xử lý nước thải Công ty Cổ phần Súc sản Vissan với nồng độ MLSS ban đầu khoảng 2.000 mg/L.

Phương pháp chọn mẫu và cỡ mẫu được thực hiện theo nguyên tắc lấy mẫu tổ hợp và mẫu đơn định kỳ tại các cổng thu nước đầu vào và đầu ra của mô hình. Với 7 mức tải trọng hữu cơ khảo sát liên tục (0,3; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 và 3,0 kg COD/m³/ngày), mỗi chỉ tiêu hóa lý được phân tích lặp lại ít nhất 2 lần để lấy giá trị trung bình kèm theo độ lệch chuẩn, đảm bảo tính đại diện và kiểm soát sai số thực nghiệm. Nồng độ sinh khối dính bám trên sợi len được định lượng bằng phương pháp bóc tách cơ học và sấy cân khối lượng định kỳ tại các mốc kết thúc từng tải trọng.

Tất cả các thông số chất lượng nước được phân tích theo Tiêu chuẩn chuẩn hóa quốc tế Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 1998), cụ thể:

• COD xác định bằng phương pháp trắc lượng oxy hóa với K2Cr2O7 và chuẩn độ bằng muối Mohr (FAS) theo mã 5220C.
• TKN và N-NH3 xác định bằng phương pháp chưng cất định phân Macro-Kjeldahl theo mã 4500-N.
• Nitrate (N-NO3-), Nitrite (N-NO2-) và Tổng Phốt pho (TP) phân tích trên thiết bị quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis theo mã 4500.
• Nồng độ bùn MLSS sấy khô ở 103-105°C và MLVSS nung ở 550°C theo mã 2540D.

Lý do lựa chọn hệ phương pháp phân tích chuẩn của APHA là vì tính chính xác cao, khả năng đối chiếu tin cậy với các nghiên cứu môi trường quốc tế và phù hợp với điều kiện trang thiết bị tại phòng thí nghiệm Viện Nghiên cứu và Nuôi trồng Thủy sản II. Toàn bộ tiến trình thực nghiệm được triển khai từ ngày 04/07/2011 đến ngày 30/06/2012.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình vận hành mô hình Swim-bed với giá thể sợi len qua 7 chu trình tải trọng liên tục trong hơn 130 ngày đã mang lại các kết quả định lượng nổi bật sau:

1. Hiệu suất xử lý chất hữu cơ (COD) đạt mức rất cao và ổn định: Trong dải tải trọng từ 1,0 đến 2,5 kg COD/m³/ngày, hiệu suất khử COD của hệ thống luôn duy trì vượt ngưỡng 90%. Ngay cả khi tải trọng tăng vọt lên mức 3,0 kg COD/m³/ngày (tương ứng nồng độ COD đầu vào 1.228 ± 90 mg/L), hiệu suất xử lý COD chỉ suy giảm nhẹ xuống còn 89 ± 3%, cho thấy hệ vi sinh dính bám trên sợi len có khả năng chống chịu sốc tải cực kỳ bền vững.
2. Khả năng loại bỏ Tổng Nitơ (TN) gia tăng đồng biến với tải trọng: Hiệu quả xử lý TN ghi nhận mức 62 ± 8% ở tải trọng 2,5 kg COD/m³/ngày và đạt giá trị đỉnh 66 ± 8% ở tải trọng 3,0 kg COD/m³/ngày với thời gian lưu nước chỉ 6 giờ. Hiệu suất nitrate hóa amonia luôn duy trì trên 74% ở các tải trọng thấp và vừa, chứng minh hoạt tính mạnh mẽ của nhóm vi khuẩn nitrat hóa trong màng sinh học.
3. Sinh khối tích lũy trên giá thể sợi len đạt mật độ ấn tượng: Sau 130 ngày vận hành liên tục, lượng bùn vi sinh bám dính trung bình trên mỗi nhánh giá thể sợi len đạt 0,57 g/nhánh. Nồng độ bùn hoạt tính tổng cộng trong bể phản ứng Swim-bed đạt mức trung bình 5,37 g/L (tương đương 5.370 mg/L), cao gấp 2 đến 3 lần so với nồng độ bùn thông thường trong các bể Aerotank truyền thống (1.500 - 2.500 mg/L).
4. Tính tương đương của giá thể nội địa hóa: Mặc dù trong 30 giờ đầu khởi động, tốc độ bám bùn của sợi len (0,15 g/nhánh) chậm hơn một ít so với sợi acrylic ngoại nhập (0,19 g/nhánh) do sợi len cần thời gian ngậm nước và giãn nở vi cấu trúc, nhưng khi đã thích nghi hoàn toàn, hiệu suất xử lý COD và TN giữa hai loại giá thể gần như tương đương nhau, với độ chênh lệch hiệu suất không vượt quá 2 - 3%.

Thảo luận kết quả

Hiệu suất xử lý chất ô nhiễm vượt trội của mô hình Swim-bed sợi len được giải thích bởi sự kết hợp hài hòa giữa cấu trúc vật liệu giá thể và thủy động lực học dòng chảy trong bể. Cấu trúc mặt cắt của sợi len bao gồm lớp biểu bì ngoài cùng với mật độ vảy từ 1.000 đến 4.000 cái/inch, tạo nên độ nhám bề mặt rất lớn cùng tính háo nước tự nhiên cao. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho các polymer ngoại bào vi sinh vật kết dính chặt chẽ và hình thành lớp màng sinh học đa tầng bền vững.

Khi hệ thống sục khí duy trì dòng khí từ 4 đến 5 L/phút, lưu lượng tuần hoàn bùn 100% kết hợp với sự dịch chuyển uốn lượn liên tục của các sợi nhánh đã gia tăng tối đa diện tích tiếp xúc giữa vi sinh vật và cơ chất hòa tan. Đồng thời, cấu trúc màng biofilm dày đã tạo ra vùng yếm khí/thiếu khí cục bộ bên trong lõi màng, cho phép phản ứng khử nitrate (denitrification) diễn ra song song với quá trình oxy hóa hiếu khí các chất hữu cơ chứa cacbon và nitrate hóa amonia ở lớp màng ngoài. Cơ chế này lý giải vì sao hiệu suất loại bỏ Nitơ tổng lại tăng cao khi tải trọng hữu cơ tăng lên 3,0 kg COD/m³/ngày.

Các kết quả này tương đồng và khẳng định tính nhất quán với các nghiên cứu trước đây của Joseph D. Rouse (2004) và Cheng (2006) khi ứng dụng công nghệ Swim-bed trên giá thể Bio-fringe tiêu chuẩn. Toàn bộ diễn biến động học của quá trình xử lý có thể được trực quan hóa thông qua biểu đồ đường thể hiện mối tương quan giữa tải trọng hữu cơ và hiệu suất khử COD/TN theo thời gian, kết hợp cùng bảng dữ liệu so sánh mật độ bùn bám giữa sợi acrylic và sợi len qua từng mốc chu trình vận hành.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các kết quả thực nghiệm đạt được, đề tài đưa ra 4 nhóm giải pháp và khuyến nghị kỹ thuật cụ thể nhằm triển khai ứng dụng công nghệ Swim-bed giá thể sợi len vào thực tiễn sản xuất:

1. Triển khai thử nghiệm mô hình Pilot quy mô công nghiệp: Tiến hành lắp đặt và vận hành hệ thống pilot Swim-bed công suất từ 5 đến 10 m³/ngày tại các nhà máy chế biến cá tra hoặc tôm đông lạnh tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Target metric là duy trì hiệu suất khử COD trên 88%, loại bỏ TN trên 65% ở điều kiện nước thải biến động thực tế. Thời gian thực hiện dự kiến trong vòng 6 đến 12 tháng, do các doanh nghiệp chế biến thủy sản phối hợp cùng các viện nghiên cứu chuyên ngành đảm trách.
2. Hoàn thiện công nghệ gia công và tăng cường độ bền cơ học cho giá thể sợi len: Nghiên cứu cải tiến mối nối giữa sợi nhánh len và trục sợi polyester bằng công nghệ dệt ép nhiệt hoặc keo chống thủy phân, mục tiêu nâng độ bền kéo của mối nối đạt trên 70 kg/mối nối và kéo dài tuổi thọ sử dụng của giá thể sợi len từ 3 đến 5 năm trong môi trường nước thải liên tục. Thời gian hoàn thiện trong 6 tháng, do các đơn vị nghiên cứu dệt may và công nghệ vật liệu chủ trì.
3. Tối ưu hóa chế độ cấp khí và tự động hóa kiểm soát vận hành: Thiết kế lắp đặt hệ thống van tiết lưu tự động điều chỉnh lưu lượng khí sục ở mức 2 đến 4 L/phút tương ứng với nồng độ DO hòa tan duy trì từ 4,0 đến 6,5 mg/L, nhằm giảm thiểu từ 15 đến 25% chi phí năng lượng điện tiêu thụ cho máy thổi khí. Thời gian áp dụng trong suốt vòng đời dự án, do kỹ sư vận hành trạm xử lý chịu trách nhiệm.
4. Xây dựng quy trình xả bùn và quản lý màng vi sinh định kỳ: Thiết lập chu kỳ kiểm tra độ dày màng sinh học và xả bùn dư định kỳ sau mỗi 30 đến 45 ngày vận hành nhằm tránh hiện tượng màng sinh học quá dày gây tróc mảng lớn làm tăng đột biến nồng độ chất rắn lơ lửng (SS) ở dòng ra. Ban quản lý môi trường tại các khu công nghiệp chế biến thủy sản cần trực tiếp giám sát quy trình này.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và số liệu thực nghiệm trong luận văn thạc sĩ này mang lại giá trị tham khảo chuyên môn sâu sắc cho 4 nhóm đối tượng chính sau:

1. Sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh ngành Kỹ thuật Môi trường và Công nghệ Sinh học: Luận văn cung cấp phương pháp luận chuẩn xác về thiết kế mô hình thực nghiệm dòng liên tục, kỹ thuật nuôi cấy vi sinh dính bám và bộ quy trình phân tích nước thải chuẩn APHA phục vụ cho các đề tài nghiên cứu học thuật liên quan.
2. Kỹ sư thiết kế và tư vấn công nghệ xử lý nước thải: Tài liệu cung cấp các thông số kỹ thuật thực chứng (tải trọng 1,0 - 3,0 kg COD/m³/ngày, HRT 6 giờ, DO 4,0 - 6,5 mg/L) để ứng dụng trực tiếp vào việc tính toán, thiết kế mới hoặc cải tạo nâng công suất các trạm xử lý nước thải thủy sản hiện hữu mà không cần mở rộng diện tích xây dựng.
3. Doanh nghiệp và chủ cơ sở chế biến thủy hải sản: Cung cấp giải pháp công nghệ mang tính kinh tế cao, giúp doanh nghiệp chủ động lựa chọn vật liệu giá thể nội địa hóa từ sợi len với chi phí thấp hơn 40 đến 60% so với giá thể nhập khẩu, hỗ trợ hệ thống xử lý nước thải luôn đạt quy chuẩn môi trường hiện hành.
4. Cơ quan quản lý nhà nước và các viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản: Luận văn là cơ sở dữ liệu khoa học tin cậy giúp các nhà hoạch định chính sách xây dựng cẩm nang hướng dẫn kỹ thuật áp dụng công nghệ thân thiện môi trường trong khuôn khổ các chương trình phát triển thủy sản bền vững.

Câu hỏi thường gặp

1. Điểm khác biệt cốt lõi giữa công nghệ Swim-bed và bể bùn hoạt tính Aerotank truyền thống là gì? Công nghệ Swim-bed kết hợp bùn lơ lửng và màng sinh học dính bám trên các sợi chuyển động tự do. Nhờ đó, nồng độ bùn trong bể Swim-bed đạt tới 5,37 g/L (cao gấp đôi so với Aerotank thông thường), giúp hệ thống chịu sốc tải hữu cơ tốt hơn, giảm 30 đến 50% thể tích công trình và hầu như không bị tắc nghẽn như các giá thể cố định.

2. Vì sao giá thể sợi len có thể thay thế hiệu quả cho giá thể sợi acrylic ngoại nhập? Sợi len tự nhiên có cấu trúc lớp vảy biểu bì với mật độ từ 1.000 đến 4.000 vảy/inch, tạo độ nhám và tính háo nước rất lớn cho vi sinh vật bám dính. Lượng sinh khối tích lũy trên sợi len đạt 0,57 g/nhánh sau 130 ngày, giúp hiệu suất xử lý COD đạt trên 90%, hoàn toàn tương đương với sợi acrylic nhập khẩu đắt tiền.

3. Tải trọng hữu cơ tối ưu của mô hình Swim-bed giá thể sợi len là bao nhiêu? Dải tải trọng tối ưu của hệ thống là từ 1,0 đến 2,5 kg COD/m³/ngày. Ở dải tải trọng này, hiệu suất khử COD luôn đạt trên 90% và hiệu suất loại bỏ Nitơ tổng đạt 62 ± 8%. Khi vận hành ở tải trọng 3,0 kg COD/m³/ngày, hiệu suất COD vẫn duy trì ở mức cao 89 ± 3% với thời gian lưu nước 6 giờ.

4. Cơ chế nào giúp công nghệ Swim-bed loại bỏ đồng thời cả chất hữu cơ và Nitơ? Lớp màng vi sinh dày trên sợi len tạo nên cấu trúc phân lớp môi trường. Lớp bề mặt tiếp xúc trực tiếp với nước giàu oxy (DO từ 4,0 đến 6,5 mg/L) sẽ diễn ra quá trình oxy hóa COD và nitrate hóa amonia. Trong khi đó, lớp sâu bên trong màng thiếu oxy sẽ thực hiện phản ứng khử nitrate thành khí N2, giúp loại bỏ 66% tổng Nitơ.

5. Nồng độ bùn sinh khối và lượng bùn dư trong bể Swim-bed được kiểm soát như thế nào? Sinh khối trong bể tồn tại ở cả dạng bùn lơ lửng và bùn bám dính với tổng nồng độ đạt 5,37 g/L. Nhờ chuỗi thức ăn kéo dài với sự xuất hiện của động vật nguyên sinh tiêu thụ sinh khối già, lượng bùn dư phát sinh trong hệ thống Swim-bed giảm khoảng 30 đến 40% so với quá trình bùn hoạt tính lơ lửng truyền thống.

Kết luận

• Công trình đã ứng dụng thành công công nghệ Swim-bed sử dụng giá thể sợi len nội địa hóa trong xử lý nước thải chế biến thủy sản có nồng độ ô nhiễm cao. • Hiệu suất xử lý COD đạt trên 90% ở dải tải trọng 1,0 đến 2,5 kg COD/m³/ngày và duy trì ở mức 89 ± 3% tại tải trọng cực đại 3,0 kg COD/m³/ngày. • Hiệu quả loại bỏ Tổng Nitơ (TN) đạt đỉnh 66 ± 8% ở tải trọng 3,0 kg COD/m³/ngày với thời gian lưu nước tối ưu chỉ 6 giờ. • Giá thể sợi len cho phép tích lũy sinh khối lớn đạt 0,57 g/nhánh, duy trì nồng độ bùn toàn bể ở mức cao 5,37 g/L, khẳng định khả năng thay thế hoàn toàn sợi acrylic ngoại nhập. • Nghiên cứu tạo tiền đề vững chắc cho việc nội địa hóa thiết bị môi trường, giảm chi phí đầu tư xử lý nước thải cho ngành thủy sản Việt Nam.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là chứng minh tính khả thi khoa học và kinh tế của việc nội địa hóa giá thể sinh học từ sợi len trong công nghệ Swim-bed. Kế hoạch tiếp theo trong giai đoạn tới là hoàn thiện quy chuẩn sản xuất sợi len công nghiệp và triển khai mô hình thử nghiệm diện rộng tại các vùng kinh tế thủy sản trọng điểm. Hãy liên hệ với các đơn vị nghiên cứu môi trường chuyên ngành để tiếp cận toàn văn công trình khoa học giá trị này và ứng dụng các thông số kỹ thuật chuẩn xác vào dự án xử lý nước thải của bạn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYÊTT. Thành phan và tính chất nước thải chế biến thủy sản. Hiện trạng ngành chế biến thủy samo. Quy trình công nghệ chế biến thủy sản.

Thành phân tinh chất nước thải chế biến thủy sản. 225cc x2EE+2EEzE% 7 1. Các nghiên cứu về công nghệ xử lý nước thải chế biến thủy sản. Nghiên cứu trong nước.

Nghiên cứu ngoài NUOC 0. Xử ly nước thải bang phương pháp sinh học .Qua trình sinh trưởng lơ Tg. Quá trình sinh trưởng dính bam trong xử lý nước thải. Tổng quan về công nghệ swim - bed.- c1: 221201 12112112112111111111812111111 11T 1 H1 HH Hàn nà 16 1.

Tinh chất của giá thé Bio — fringe oo. cece cece 222 H2 gu 17 IV 1. Ưu nhược điểm. 52-22 2 1211121122212 E212 HH2 HH2 ườn 19 1.

Cac nghiên cứu liên quan đến công nghệ swim - bed.----ssczzsszsce2 19 CHUONG 2 NOI DUNG VA PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Vật liệu nghiên CUU. Giá thé sinh học. - - c2 n2 HH HH2 HH H2 Hye erere 28 2.

Mô hình nghiên cứu. Thông số kỹ thuật mô hình. Nguyên lý hoạt động. Trình tự thí nghiệm.

Giai đoạn khởi động và bám bùn. Giat đoạn thích ngÌ1. Giat đoạn xử lý chính.- ccc cece 121181151151 1111 1111111181181 1 the 33 2. Phương pháp phân tích.

c1 E11111571111111 11 1111110111111 0111111111111 tri 34 CHƯƠNG 3 KET QUA VÀ THẢO LUẬN. Quan sát sự bám bùn. Đánh giá hiệu quả xử lý COID. Hiệu quả xử lý các chất đinh đưỡng.- ¿+ + EEEE+EEEEEEEE2EEEEEEEEEEEEEEtxek 42 3.

Hiệu quả xử lý NH¿ˆ và quá trình nitrate hóa. Hiệu quả xử lý TÌN.02122212212211 2 1112121111111 1 11 H2 HH Hà Hà này 50 3. Hiệu quả xử lý TÌP. S1 cece 12112112111111111111 111112011011 81 H1 H1 HH Hà re 54 3.

Sự thay đổi giá tri pHN. Các đặc trưngcủa bùn trong bể Swiim-bed. Néng độ sinh khối và khả năng bám dính sinh khối trên giá thể. Sự phát triển của các vi sinh vat trong bể swim-bed.--- 5s csxczzxszsce2 58 CHƯƠNG KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ,.- St 1 111112121111 Ẹ111111 1110111121111 111 111 tr kg 61 TÀI LIEU THAM KHẢO.

5 1 1 3E EEE111211711111111ETE1EE1EE 11111 rrrrei 63 000059095. 67 DANH MUC CAC TU VIET TAT BF Bio-fringe BOD Biochemical Oxygen Demand CBTS Chế biến thủy sản COD Chemical Oxygen Demand CTR Chat thai ran DBSCL Đồng băng sông Cửu Long P-PO4 Phosphate MBBR Moving bed biofilm reactor MHI M6 hinh 1 MH2 M6 hinh 2 MLVSS Mixed Liquor Volatile Suspended Solids MLSS Mixed Liquor Suspended Solids Nitrite Nitrate Standard deviation Total Nitrogen TKN Total Kjeldahl Nitrogen TSS Total Suspended Solids VỊ DANH MỤC BANG Bang 1. Thành phan nước thải từ các phân xưởng chế biến thuỷ sản. Đặc điểm của nước thải chế biến thủy SảH.- SE Ea 24 Bảng 2.

Bảng thông số kỹ thuật của bio-fFÏH86. TT ru 25 Bảng 2. Bảng thông số kỹ thuật cho giá thể làm từ sợi Ïe1. Bảng so sánh gid thé sợi len và gid thé bio-ƒf'ÏH8e.

Các thông số hoạt động của quá trình khảo sát. Các phương pháp phâh KÍCỈH. c0 3611112291881 1118 111111115581 111111 ra 33 vil DANH MUC HINH Hình 1. Quy trình chế biến cá/ mực đông lạnh.

5 c1 TT ngrêu 6 Hình 1. Quy trình chế biến cá khô. 5s c2 t1 HH HH re 7 Hình 1.3 Mang sinh học phát triển trên bê mặt của giá thể.4 Chu trình hình thành và bong tróc của màng sinh hỌC. cà c cette àc 12 Hình 1.

Cau tạo giá thé Bio — ƒ†FÌfBe. Sàn SE TT T1 1H HH HH gu 18 Hình 1. Gia thể bio-ƒf'ÌfBe.- 5 SE x21 11111111 21x TH HH HH HH HH tu 18 Hình 2. Giá thé biO-ƒf'ÏHB€.

- TcnnTnnHEn HH HH HH HH tua 25 Hình 2.3 Giá thé được gia công từ sợi ÏeH. ST HH HH ga 26 Hình 2. Giá thé soi acrylic (trai) và giá thể doi len (phải) khi xoắn. Mô hình nghién CỨIH.

Tổng lượng bùn bám trên giá thé sợi len và sợi arylic theo thời gian. Nông độ COD và hiệu suất xử lý theo thời giqM.- SE x1 E151 tt ren 39 Hình 3. Hiệu qua xứ lý COD theo tải FFỌHG. nS cece cece cece TH kện 4] Hình 3.

Nông độ và hiệu suất xử lý TKN theo thời gi4M. Hiệu qua xứ lý TKN theo thỜi g14H. 1n cece 1T v SE vện 45 Hình 3. Sự biến thiên nông độ NO; theo tai trọng HH CƠ.

Tnhh ki 46 Hình 3. Sự biến thiên nông độ NO3- theo tải trọng hữPH CƠ. TT nh kề 47 Hình 3. Hiệu suất quá trình nitrat hóa theo thời gi4H.

Sự thay đối nông độ TN và hiệu quả xử lý TN theo thời gian. Hiệu qua xu ly TN theo tdi trong COÌ. ccc 2 11111211111 1111k kh set 53 Hình 3. Nông độ và hiệu quả xử lý TP theo thời giaH.

S5 HE ra 54 Hình 3. Sự bién thiên giá trị pH theo tải trọng Hữu €Ơ. ác ch Hee 56 Hình 3. Vi sinh vật trong quá trình nghiÊH CỨH.

cac ST v cece TH TH key 59 CHUONG MO DAU 1. Tính cấp thiết của đề tai. Với đường bờ biến dai hơn 3.200 km, Việt Nam có vùng đặc quyên kinh tế trên biên rộng hon | triệu km”. Việt Nam cũng có vùng mặt nước nội địa lớn rộng hơn 1,4 triệu ha nhờ hệ thống sông ngòi, đầm phá dày đặc.

Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên thuận lợi giúp Việt Nam có nhiều thế mạnh nỗi trội dé phát triển ngành công nghiệp thủy sản. Từ lâu Việt Nam đã trở thành quốc gia sản xuất và xuất khâu thủy sản hang đầu khu vực, cùng với Indonesia và Thái Lan. Xuất khâu thủy sản trở thành một trong những lĩnh vực quan trọng của nên kinh tế Việt Nam. Cùng với sự phát triển theo từng năm thì ngành chế biến thủy hải sản cũng đưa vào môi trường một lượng nước thải khá lớn, gây ô nhiễm nghiêm trọng nguôồn nước.

Nước thải ngành này chứa phan lớn các chat thải hữu cơ có nguén goc từ động vật và có thành phan chủ yếu là protein và các chất béo. khi xả vào nguén nước sẽ làm suy giảm nông độ oxy hòa tan trong nước, gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa. gây ảnh hưởng tới sự phát triển sinh vật, làm suy thoái tài nguyên thủy sản và làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp. Các công nghệ xử lý nước thải thủy sản hiện nay bao gồm nhiều công đoạn: xử lý cơ học, xử lý hóa lý, xử lý sinh học như bể aerotank, bể UASB, bé sinh học nhỏ giot.

gây tốn kém diện tích va chi phí dau tư. Với tinh trạng môi trường ở nước ta hiện nay, việc xử lý một lượng lớn nước thải từ ngành công nghiệp thủy sản đạt quy chuẩn xả thải là điều rất cần thiết và đang được quan tâm. Do đó với tình trạng dân số ngày một gia tăng, đất đai ngày càng tăng giá thì việc tìm ra một công nghệ mới với chi phi đầu tư thấp giảm diện tích công trình mà hiệu quả xử lý cao đạt quy chuẩn xả thai là điều rất cần thiết. Công nghệ swim — bed là sự kết hợp những ưu điểm của quá trình sinh trưởng dính 1/7 sry TÁC Á 3° T 1S “sự 1T ,UÀC CC CA*P mMÁAC 1A SỐ 111g 7 1 *°A z hẹn cho xử lý nước thải.

Do đó dé tài “ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ swim — bed trong xử lý nước thải chế biến thủy sản với giá thé làm từ sợi len” được thực hiện nhăm tìm ra giải pháp hữu hiệu cho các yêu câu trên. Mục tiêu của đề tài. Đánh giá hiệu quả xử lý các chất thải hữu cơ, chất dinh dưỡng trong nước thải chế biến thủy sản băng công nghệ swim — bed sử dụng giá thé bio — fringe từ sợi len với các tải trọng hữu cơ khác nhau, từ đó làm cơ sở nội địa hóa giá thể bio-fringe và công nghệ swim-bed 3. Nội dung nghiên cứu.

e_ Chế tạo mô hình nghiên cứu ở quy mô phòng thí nghiệm e Vận hành mô hình ở các tải trọng từ 0,5 keCOD/m/ngày đến 3 kgCOD/m/ngày e Khảo sát và đánh giá kha năng xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải thủy sản khi sử dụng công nghệ swim — bed với giá thể làm từ sợi len qua các chỉ tiêu, pH, DO, TN, TP, N-NH3, COD, PO,*, N-NO.N-NO;, TSS, MLSS e Đánh giá hiệu quả xử ly của mô hình khi sử dung giá thé lam từ soi len e Đánh giá sinh khối tạo thành 4.Phương pháp nghiên cứu. e Phuong pháp thu thập tài liệu e Phuong pháp thực nghiệm mô hình e Phương pháp lay mẫu và phân tích e Phương pháp thống kê xử lý số liệu 5. Đối tượng nghiên cứu Nước thải sử dụng trong nghiên cứu nay được chế biến từ các phế phẩm của cá lay từ chợ Tân Định, quận 1, thành phố Hồ Chí Minh. Dé tai sử dụng công nghệ swim — bed với giá thé làm từ sợi len và soi acrylic để nghiên cứu và đánh giá khả năng xử lý các chat 6 nhiễm trong nước thải thủy san.

Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện trong phòng thí nghiệm của Viện Nghiên cứu và Nuôi trồng thủy sản 2. Mô hình nghiên cứu được chế tạo theo công nghệ swim-bed có sử dụng giá thé biofringe 6. Y nghĩa khoa học và tính mới của dé tài. Y nghĩa khoa học.

Với việc thực hiện các khảo sát va các kết quả thu được cho phép đi sâu vào tìm hiểu các nguyên lý và các quá trình sinh học diễn ra trong bể swim-bed. Nghiên cứu này giúp cho việc đánh giá ban đầu về khả năng xử lý nước thải thủy sản bang công nghệ swim-bed với hai loại gia thể là sợi aclyric được du nhập từ Nhật và giá thé được nội địa hóa là sợi len. Y nghĩa thực tiễn. Công nghệ swim bed có nhiều ưu điểm hơn các công nghệ truyền thống khác, vì đây là sự kết hợp giữa quá trình sinh trưởng lơ lững và quá trình sinh trưởng dính bám do đó làm gia tăng hiệu quả xử lý các chat ô nhiễm, giảm được chi phí công trình, tiết kiệm diện tích đất xây dựng.

Tính mới của đề tài Công nghệ swim bed đã được nghiên cứu và ứng dụng thành công ở nhiều nước tuy nhiên cái mới của nghiên cứu này là dé tài sử dụng mô hình nghiên cứu với 2 loại vật liệu mới là giá thê được làm từ sợi len và giá thê làm từ sợi acrylic đê đánh giá hiệu qua xử ly chat ô nhiêm trong nước thải thủy sản. Nhăm tìm ra một loại vat liệu được nội địa hóa, được tạo ra từ một loại vật liệu đơn giản, rẻ tiên. Thành phan va tính chất nước thải chế biến thủy san 1.