I. Tổng quan về xử lý nước thải bún bằng aeroten
Nghiên cứu tập trung vào xử lý nước thải bún bằng phương pháp hiếu khí sử dụng bể aeroten. Nước thải bún chứa nhiều chất hữu cơ, đặc biệt là tinh bột, gây ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý đúng cách. Công nghệ xử lý sinh học hiếu khí được áp dụng nhằm phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Bể aeroten là thiết bị chính trong quá trình này, nơi vi sinh vật hiếu khí phát triển và oxy hóa chất bẩn. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý bao gồm thời gian lưu, hàm lượng bùn hoạt tính (MLSS), pH và tải trọng COD. Nghiên cứu này nhằm tối ưu hóa các thông số để nâng cao hiệu quả xử lý.
1.1. Quy trình sản xuất bún và nguồn nước thải
Quy trình sản xuất bún bao gồm các bước: ngâm gạo, xay bột, ủ chua, vắt bún và làm chín. Mỗi bước đều phát sinh nước thải với đặc tính khác nhau. Nước thải từ khâu ngâm gạo chứa nhiều tinh bột, trong khi nước thải từ khâu ủ chua có pH thấp. Nước thải bún có hàm lượng COD và BOD cao, đòi hỏi phương pháp xử lý hiệu quả. Việc xả trực tiếp nước thải ra môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng, ảnh hưởng đến chất lượng nước và sức khỏe cộng đồng.
1.2. Cơ sở khoa học của phương pháp hiếu khí
Xử lý hiếu khí dựa trên hoạt động của vi sinh vật trong môi trường có oxy. Các vi sinh vật này oxy hóa chất hữu cơ thành CO2 và nước. Bể aeroten là thiết bị chính trong quá trình này, cung cấp oxy và môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bao gồm nhiệt độ, pH, nồng độ oxy hòa tan (DO) và hàm lượng bùn hoạt tính (MLSS). Nghiên cứu này tập trung vào việc tối ưu hóa các thông số để đạt hiệu quả xử lý cao nhất.
II. Phương pháp nghiên cứu và thiết bị
Nghiên cứu sử dụng mô hình bể aeroten để xử lý nước thải bún. Các phương pháp phân tích bao gồm đo COD, NH4+, MLSS và pH. Thời gian lưu, hàm lượng MLSS, pH và tải trọng COD được khảo sát để đánh giá hiệu quả xử lý. Mô hình được thiết kế để mô phỏng quy trình xử lý thực tế, với các thí nghiệm được tiến hành trong điều kiện kiểm soát. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp dữ liệu để tối ưu hóa quy trình xử lý.
2.1. Thiết kế mô hình bể aeroten
Mô hình bể aeroten được thiết kế với thể tích phù hợp để xử lý nước thải bún. Hệ thống cung cấp oxy được tích hợp để đảm bảo nồng độ DO cần thiết cho vi sinh vật hiếu khí. Bùn hoạt tính được nuôi cấy và duy trì trong bể để đảm bảo hiệu quả xử lý. Các thông số như thời gian lưu, hàm lượng MLSS và pH được điều chỉnh để đánh giá ảnh hưởng của chúng đến hiệu quả xử lý.
2.2. Phương pháp phân tích và đánh giá
Các phương pháp phân tích bao gồm đo COD để đánh giá hàm lượng chất hữu cơ, đo NH4+ để xác định nồng độ amoni, và đo MLSS để kiểm soát hàm lượng bùn hoạt tính. pH được đo bằng giấy quỳ hoặc máy đo pH. Các thí nghiệm được tiến hành với các điều kiện khác nhau để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố đến hiệu quả xử lý. Kết quả được ghi nhận và phân tích để đưa ra kết luận.
III. Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy thời gian lưu và hàm lượng MLSS có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả xử lý. pH và tải trọng COD cũng là các yếu tố quan trọng cần được kiểm soát. Hiệu quả xử lý COD và NH4+ đạt cao nhất khi thời gian lưu đủ dài và hàm lượng MLSS ở mức tối ưu. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc duy trì pH trong khoảng 6.5-8.0 là cần thiết để đảm bảo hoạt động của vi sinh vật hiếu khí.
3.1. Ảnh hưởng của thời gian lưu
Kết quả cho thấy thời gian lưu càng dài, hiệu quả xử lý COD và NH4+ càng cao. Tuy nhiên, thời gian lưu quá dài có thể làm giảm hiệu quả do sự suy giảm hoạt động của vi sinh vật. Thời gian lưu tối ưu được xác định là 8-12 giờ, đảm bảo hiệu quả xử lý cao nhất.
3.2. Ảnh hưởng của hàm lượng MLSS
Hàm lượng MLSS ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả xử lý. Khi hàm lượng MLSS tăng, hiệu quả xử lý COD và NH4+ cũng tăng. Tuy nhiên, hàm lượng MLSS quá cao có thể gây ra hiện tượng thiếu oxy cục bộ, làm giảm hiệu quả xử lý. Hàm lượng MLSS tối ưu được xác định là 3000-4000 mg/L.
