Ứng Dụng Công Nghệ Nitrit Hóa Bán Phần và Anammox Trong Xử Lý Nitơ Nước Thải Cao Su

Luận văn thạc sĩ trình bày ứng dụng công nghệ nitrit hóa bán phần và anammox trong xử lý nitơ nước thải cao su bằng giá thể sinh học quay.

• Tác giả: Nguyễn Văn Tám
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Phước Dân
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia TP.HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
• Đề tài: Ứng Dụng Công Nghệ Nitrit Hóa Bán Phần Và Anammox Trong Xử Lý Nitơ Nước Thải Cao Su
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• TÓM TẮT LUẬN VĂN
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• Mục tiêu nghiên cứu
• Nội dung nghiên cứu
• Đối tượng nghiên cứu
• Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• Tính mới của đề tài
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về nước thải cao su
• 1.2. Công nghệ xử lý nước thải cao su
• 1.3. Các quá trình hóa lý và sinh học để xử lý nitơ
• 1.4. Các nguồn ô nhiễm và các vấn đề về môi trường
• 1.5. Các quá trình xử lý hóa lý
• 1.6. Khử Nitơ bằng hồ thực vật thủy sinh
• 1.7. Quá trình Nitrat hóa - khử Nitrat
• 1.8. Các quá trình sinh học mới để xử lý nitơ
• 1.9. Quá trình nitrit hóa bán phần
• 1.10. Cơ chế phản ứng
• 1.11. Quá trình Anammox
• 1.12. Sự phát hiện phản ứng anammox
• 1.13. Cơ chế sinh hóa của anammox
• 1.14. Cơ chế vi sinh của Anammox
• 1.15. Đặc điểm sinh trưởng của vi khuẩn anammox
• 1.16. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi khuẩn anammox
• 1.17. Ứng dụng của nhóm vi khuẩn Nitrosomonas – Anammox vào các công trình xử lý nước
• 1.18. Quá trình OLAND
• 1.19. Quá trình CANON
• 1.20. Quá trình SNAP
• 1.21. Quá trình DENAMMOX và quá trình SNAD
• 1.22. Quá trình SHARON – ANAMMOX
• 1.23. Các nghiên cứu về quá trình Nitrit hóa bán phần
• 1.24. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng quá trình Anammox
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nội dung nghiên cứu
• 2.2. Mô hình PARBC
• 2.3. Vật liệu thí nghiệm
• 2.4. Điều kiện vận hành
• 2.5. Thí nghiệm 2 – Giai đoạn vận hành nước thải cao su
• 2.6. Thí nghiệm 3 – Đánh giá hoạt tính sinh khối
• 2.7. Hoạt tính SAA
• 2.8. Thí nghiệm đánh giá hoạt tính AOB, NOB
• 2.9. Thí nghiệm đánh giá bùn khử Nitrat
• 2.10. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Thí nghiệm 1 – Giai đoạn thích nghi
• 3.2. Làm giàu sinh khối Anammox
• 3.3. Thích nghi và làm giàu sinh khối AOB
• 3.4. Giai đoạn vận hành với nước thải cao su
• 3.5. Thí nghiệm 3: Đánh giá hoạt tính của các vi khuẩn trong quá trình
• 3.6. Hoạt tính vi khuẩn khử nitrate
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Công Nghệ Anammox Xử Lý Nước Thải Cao Su

Ngành công nghiệp cao su đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam. Tuy nhiên, quá trình sản xuất tạo ra lượng lớn nước thải cao su ô nhiễm, đặc biệt là hàm lượng nitơ cao. Việc xử lý nitơ hiệu quả trong nước thải công nghiệp là một thách thức lớn. Bài viết này giới thiệu tổng quan về công nghệ Anammox, một giải pháp đầy hứa hẹn để xử lý nước thải ngành cao su. Theo Hiệp hội Cao su Việt Nam, sản lượng cao su Việt Nam xuất khẩu năm 2014 chiếm khoảng 8,1% tổng sản lượng cao su thế giới, cho thấy tầm quan trọng của ngành. Tuy nhiên, điều này cũng đồng nghĩa với việc cần có các giải pháp công nghệ xử lý nước thải phù hợp. Việc áp dụng công nghệ sinh học như Anammox có thể giúp giảm thiểu tác động môi trường.

1.1. Đặc điểm và thành phần nước thải sản xuất cao su

Nước thải cao su chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, bao gồm axit axetic, đường, protein và chất béo. Nồng độ COD và BOD thường rất cao, cùng với hàm lượng nitơ đáng kể. Nồng độ Nitơ Amoni trong nước thải ngành chế biến mủ cao su có thể lên đến 426 mg/L (theo Bảng 1.1 trong tài liệu gốc), đòi hỏi các biện pháp xử lý nitơ hiệu quả. Các chất ô nhiễm này nếu không được xử lý đúng cách sẽ gây ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh và sức khỏe con người. Việc lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải.

1.2. Tổng quan về công nghệ Anammox trong xử lý nitơ

Anammox (Anaerobic Ammonium Oxidation) là một quá trình sinh học kỵ khí, trong đó vi khuẩn Anammox chuyển hóa amoni và nitrit thành khí nitơ. Quá trình này tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu việc sử dụng các chất hữu cơ so với phương pháp nitrat hóa – khử nitrat truyền thống. Theo nghiên cứu, quá trình Anammox giúp giảm đáng kể lượng oxy cần thiết và không đòi hỏi sự bổ sung các chất hữu cơ, làm giảm chi phí xử lý nước thải. Đây là một giải pháp xử lý nitơ bền vững và hiệu quả, đặc biệt phù hợp với các loại nước thải công nghiệp có hàm lượng nitơ cao.

II. Thách Thức Xử Lý Nitơ Trong Nước Thải Cao Su Hiện Nay

Mặc dù có nhiều phương pháp xử lý nước thải, việc loại bỏ nitơ hiệu quả và kinh tế vẫn là một thách thức, đặc biệt đối với nước thải cao su. Các phương pháp truyền thống như nitrat hóa – khử nitrat đòi hỏi chi phí vận hành cao và tạo ra nhiều bùn thải. Sự phát triển của tảo do hàm lượng nitơ cao dẫn đến thiếu oxy trong môi trường nước, gây chết đối với các loài thủy sinh khác. Các quy định về xả thải ngày càng nghiêm ngặt cũng đặt ra yêu cầu cao hơn đối với các nhà máy sản xuất cao su trong việc xử lý nước thải.

2.1. Hạn chế của phương pháp nitrat hóa và khử nitrat truyền thống

Quá trình nitrat hóa – khử nitrat truyền thống đòi hỏi hai giai đoạn riêng biệt, tốn nhiều năng lượng và cần bổ sung nguồn carbon bên ngoài cho quá trình khử nitrat. Quá trình Nitrate hóa tiêu tốn một lượng Oxy tiêu rất lớn, tương ứng với vấn đề đó là nhu cầu năng lượng cao. Việc sử dụng các chất hữu cơ làm nguồn cung cấp carbon cho vi khuẩn khử Nitrate sử dụng, dẫn đến gia tăng chi phí xử lý. Bên cạnh đó, quá trình này cũng tạo ra một lượng lớn bùn thải, gây khó khăn trong việc xử lý và tiêu hủy. Vì vậy, việc tìm kiếm các giải pháp xử lý nitơ hiệu quả hơn là rất cần thiết.

2.2. Ảnh hưởng của điều kiện vận hành đến hiệu quả xử lý

Hiệu quả của quá trình xử lý nitơ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như pH, nhiệt độ, oxy hòa tan (DO), và sự hiện diện của các chất ức chế Anammox. Việc duy trì các điều kiện tối ưu cho hoạt động của vi khuẩn Anammox là rất quan trọng để đạt được hiệu quả xử lý cao. Quá trình nitrit hóa bán phần cần kiểm soát chặt chẽ để tránh nitrat hóa hoàn toàn. Việc tối ưu hóa quá trình đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về sinh lý của vi khuẩn và các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của chúng. Nhiệt độ cũng là một yếu tố quan trọng, tác động đến quá trình của vi khuẩn Nitrosomonas (Hình 1.3 trong tài liệu gốc).

III. Ứng Dụng Nitrit Hóa Bán Phần Kết Hợp Anammox PARBC

Công nghệ Nitrit hóa bán phần kết hợp Anammox (PARBC) là một giải pháp tiên tiến để xử lý nitơ trong nước thải cao su. Quá trình này bao gồm việc chuyển đổi amoni thành nitrit thông qua quá trình nitrit hóa bán phần, sau đó nitrit và amoni còn lại được chuyển hóa thành khí nitơ bởi vi khuẩn Anammox. PARBC có thể được thực hiện trong một hoặc hai bể phản ứng. Ưu điểm của PARBC bao gồm giảm chi phí năng lượng, giảm lượng bùn thải và không cần bổ sung nguồn carbon bên ngoài. Nghiên cứu trong tài liệu gốc tập trung vào ứng dụng mô hình PARBC (Partial Nitritation Anammox Rotating Biological Contactor) để xử lý nitơ trong nước thải cao su.

3.1. Nguyên tắc hoạt động của quá trình Nitrit hóa bán phần

Nitrit hóa bán phần là quá trình oxy hóa một phần amoni thành nitrit dưới điều kiện kiểm soát chặt chẽ, ức chế quá trình chuyển đổi nitrit thành nitrat. Quá trình này thường được thực hiện bởi vi khuẩn Nitrosomonas, hoạt động hiệu quả ở điều kiện oxy hòa tan (DO) thấp. Việc kiểm soát DO là rất quan trọng để duy trì sự ổn định của quá trình. Nồng độ DO tối ưu cần được xác định dựa trên đặc tính của nước thải và hoạt động của vi khuẩn.

3.2. Vai trò của vi khuẩn Anammox trong quá trình PARBC

Vi khuẩn Anammox đóng vai trò trung tâm trong quá trình PARBC, chịu trách nhiệm chuyển hóa amoni và nitrit thành khí nitơ. Vi khuẩn Anammox là vi sinh vật kỵ khí, đòi hỏi môi trường không có oxy để hoạt động. Hoạt tính của vi khuẩn Anammox có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm pH, nhiệt độ, và sự hiện diện của các chất ức chế. Việc duy trì các điều kiện tối ưu cho hoạt động của vi khuẩn Anammox là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả xử lý nitơ. Hoạt tính Anammox sau thí nghiệm bùn lơ lửng là 0,14 ± 0,01 gN- N2/gVSS/ngày (trích từ tóm tắt luận văn).

IV. Nghiên Cứu Ứng Dụng PARBC Giá Thể Sinh Học Quay Cho Cao Su

Luận văn gốc nghiên cứu ứng dụng công nghệ Nitrit hóa bán phần và Anammox với giá thể sinh học quay (PARBC) để xử lý nitơ trong nước thải cao su. Nghiên cứu này tập trung vào việc làm giàu sinh khối Anammox và AOB trên mô hình PARBC bằng nước thải nhân tạo, sau đó vận hành mô hình với nước thải cao su đã xử lý kỵ khí. Mục tiêu là đánh giá hiệu quả khử nitơ và COD, cũng như quan trắc ảnh hưởng của DO đến mô hình. Kết quả nghiên cứu cung cấp thông tin quan trọng về tiềm năng ứng dụng công nghệ PARBC trong xử lý nước thải ngành cao su.

4.1. Thiết kế và vận hành mô hình PARBC thí nghiệm

Mô hình PARBC được thiết kế với giá thể sinh học quay (RBC) để tăng diện tích bề mặt cho vi sinh vật bám dính. Mô hình được vận hành trong điều kiện kiểm soát, với các thông số như pH, nhiệt độ, DO, và thời gian lưu nước (HRT) được theo dõi và điều chỉnh. Vật liệu thí nghiệm được sử dụng, các thông số kỹ thuật, và quy trình vận hành thí nghiệm được mô tả chi tiết trong chương 2 của luận văn gốc. Cấu trúc và chi tiết của bể PARBC thí nghiệm được mô tả kỹ càng (Hình 3.2 trong tài liệu gốc).

4.2. Đánh giá hiệu quả xử lý nitơ và COD của mô hình PARBC

Hiệu quả xử lý nitơ và COD của mô hình PARBC được đánh giá dựa trên các chỉ số như nồng độ amoni, nitrit, nitrat, COD trong nước thải đầu vào và đầu ra. Nghiên cứu cũng tập trung vào việc xác định nồng độ DO tối ưu cho quá trình. Theo tóm tắt luận văn, ở thí nghiệm 2, vận hành mô hình PARBC xử lý nước thải cao su đánh giá khả năng xử lý nitơ, COD theo QCVN 01:2015 / BTNMT, cột A. Hiệu suất loại bỏ nitơ có thể đạt tới 90% và hiệu quả xử lý COD đạt khoảng 50% với HRT là 0,76h. Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm tải trọng nitơ, thành phần nước thải, và điều kiện vận hành.

V. Kết Quả Nghiên Cứu Tối Ưu Hóa Công Nghệ Xử Lý Anammox

Nghiên cứu đã đạt được những kết quả đáng kể trong việc ứng dụng công nghệ Anammox để xử lý nitơ trong nước thải cao su. Việc làm giàu sinh khối Anammox và AOB trên giá thể sinh học quay đã thành công. Kết quả vận hành mô hình PARBC cho thấy hiệu quả khử nitơ cao, đặc biệt khi DO được kiểm soát ở mức tối ưu. Nghiên cứu cũng đã đánh giá hoạt tính của các chủng vi khuẩn Anammox, AOB, NOB, và vi khuẩn khử nitrat, cung cấp thông tin quan trọng cho việc tối ưu hóa quá trình xử lý.

5.1. Ảnh hưởng của DO đến hiệu quả xử lý nitơ trong PARBC

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nồng độ oxy hòa tan (DO) có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả xử lý nitơ trong mô hình PARBC. Quá trình nitrit hóa bán phần đòi hỏi DO thấp để ức chế quá trình chuyển đổi nitrit thành nitrat. Theo kết quả nghiên cứu, khi DO từ 0,23 đến 0,38 mgO2/L thì hiệu suất cao nhất và đạt hiệu quả xử lý nitơ có thể lên tới 90% (trích từ tóm tắt luận văn). Việc kiểm soát DO là rất quan trọng để duy trì sự ổn định và hiệu quả của quá trình.

5.2. Đánh giá hoạt tính của vi sinh vật tham gia vào quá trình

Nghiên cứu đã đánh giá hoạt tính của các chủng vi khuẩn Anammox, AOB, NOB, và vi khuẩn khử nitrat trong mô hình PARBC. Kết quả cho thấy hoạt tính của các chủng vi khuẩn này phụ thuộc vào điều kiện vận hành, bao gồm DO, pH, và thành phần nước thải. Hoạt tính vi khuẩn AOB khả năng chuyển hóa 0,77 gNH4+/gVSS/ngày, Hoạt tính NOB sau thí nghiệm có khả năng chuyển hóa nitrite thành nitrate là 0,15 gNO3-/gVSS/ngày (trích từ tóm tắt luận văn). Thông tin này có thể được sử dụng để tối ưu hóa quá trình và cải thiện hiệu quả xử lý.

VI. Kết Luận Và Hướng Phát Triển Công Nghệ Xử Lý Nitơ Cao Su

Nghiên cứu đã chứng minh tiềm năng của công nghệ Nitrit hóa bán phần và Anammox (PARBC) trong việc xử lý nitơ trong nước thải cao su. Kết quả cho thấy rằng PARBC có thể đạt hiệu quả khử nitơ cao với chi phí vận hành thấp hơn so với các phương pháp truyền thống. Hướng phát triển trong tương lai có thể tập trung vào việc tối ưu hóa quá trình, nghiên cứu các loại giá thể sinh học hiệu quả hơn, và ứng dụng PARBC ở quy mô lớn hơn. Việc áp dụng công nghệ Anammox sẽ góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững ngành cao su.

6.1. Ưu điểm và triển vọng của công nghệ PARBC trong tương lai

Công nghệ PARBC có nhiều ưu điểm so với các phương pháp xử lý nitơ truyền thống, bao gồm chi phí năng lượng thấp, giảm lượng bùn thải, và không cần bổ sung nguồn carbon bên ngoài. Công nghệ này có tiềm năng lớn để được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải công nghiệp, đặc biệt là nước thải cao su. Phát triển các giải pháp PARBC quy mô lớn, tối ưu hóa các điều kiện vận hành, và sử dụng các loại giá thể sinh học tiên tiến hơn sẽ giúp tăng hiệu quả và giảm chi phí xử lý.

6.2. Nghiên cứu sâu hơn về ức chế Anammox và tối ưu hóa quá trình

Nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc tìm hiểu sâu hơn về các yếu tố ức chế Anammox và phát triển các biện pháp để giảm thiểu tác động của chúng. Tối ưu hóa quá trình PARBC đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về sinh lý của vi khuẩn Anammox và các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của chúng. Nghiên cứu về các loại nước thải khác nhau, các điều kiện vận hành khác nhau, và các loại giá thể sinh học khác nhau sẽ giúp mở rộng phạm vi ứng dụng của công nghệ PARBC.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ngành công nghiệp chế biến cao su thiên nhiên đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam với sản lượng xuất khẩu đạt hơn 1,07 triệu tấn nguyên liệu vào năm 2014, chiếm khoảng 8,1% tổng sản lượng toàn cầu. Tuy nhiên, hoạt động sản xuất này phát sinh khoảng 5 triệu mét khối nước thải mỗi năm, tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nước thải chế biến mủ cao su, đặc biệt là dòng thải mủ ly tâm, có đặc tính ô nhiễm phức tạp với nồng độ COD dao động từ 2.000 đến 35.000 mg/L và hàm lượng amoni (N-NH4+) rất cao từ 40 đến 565 mg/L do việc sử dụng amoniac làm chất chống đông tụ.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm đặt ra là các quy trình xử lý nitơ truyền thống qua hai giai đoạn Nitrat hóa và Khử Nitrat tiêu tốn lượng oxy rất lớn (4,2 mg O2 trên 1 mg N-NH4+) và tiêu hao độ kiềm cao (7,1 mg CaCO3 trên 1 mg N-NH4+), đồng thời bắt buộc phải bổ sung nguồn carbon hữu cơ ngoại sinh tốn kém. Mục tiêu cụ thể của luận văn là nghiên cứu ứng dụng công nghệ kết hợp Nitrit hóa bán phần và Anammox trên đĩa sinh học quay (PARBC - Partial Nitritation Anammox Rotating Biological Contactor) để xử lý triệt để nitơ trong nước thải cao su sau xử lý kỵ khí.

Nghiên cứu được triển khai thực nghiệm từ ngày 06/07/2015 đến ngày 04/12/2015 tại Phòng thí nghiệm thuộc Khoa Môi trường và Tài nguyên, Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM, sử dụng nguồn nước thải thực tế từ Công ty Cổ phần Cao su Phước Hòa. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình thể hiện qua việc giảm hơn 60% nhu cầu oxy cấp khí, loại bỏ 100% nhu cầu bổ sung carbon hữu cơ, đưa chất lượng nước sau xử lý đạt quy chuẩn QCVN 01:2015/BTNMT Cột A, mở ra hướng tiếp cận bền vững cho các ngành công nghiệp phát sinh nước thải giàu amoni.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu xây dựng trên nền tảng tích hợp hai quá trình sinh học tự dưỡng tiên tiến: quá trình Nitrit hóa bán phần (Partial Nitritation) và quá trình Oxy hóa amoni kỵ khí (Anammox).

Quá trình Nitrit hóa bán phần do nhóm vi khuẩn oxy hóa amoni (AOB - tiêu biểu là giống Nitrosomonas) đảm nhiệm, thực hiện chuyển hóa khoảng 50% amoni thành nitrit mà không đi tiếp sang giai đoạn nitrat nhờ sự ức chế hoạt tính của vi khuẩn oxy hóa nitrit (NOB).

Quá trình Anammox do nhóm vi khuẩn tự dưỡng kỵ khí nghiêm ngặt (tiêu biểu như Candidatus Brocadia anammoxidans) xúc tác, sử dụng lượng amoni còn lại kết hợp trực tiếp với nitrit sinh ra để tạo thành khí nitơ phân tử theo tỷ lượng: 1 mol NH4+ phản ứng với 1,32 mol NO2- sinh ra 1,02 mol N2 và 0,26 mol NO3-.

Mô hình nghiên cứu ứng dụng thiết bị giá thể sinh học quay RBC tạo điều kiện cho cả hai nhóm vi sinh vật cùng sinh trưởng trên cùng một lớp màng sinh học. Lớp ngoài hiếu khí tiếp xúc oxy hòa tan tạo môi trường cho AOB hoạt động, trong khi lớp trong thiếu khí và kỵ khí bảo vệ sinh khối Anammox khỏi sự ức chế của oxy. So với chu trình truyền thống, mô hình này giúp tiết kiệm 63% lượng oxy cấp và giảm 88% lượng phát thải CO2.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ mô hình PARBC quy mô phòng thí nghiệm với thể tích làm việc hữu dụng. Nghiên cứu thực hiện thu thập và phân tích tổng cộng 9 đợt mẫu nước thải thực tế (cỡ mẫu n = 9) sau bể xử lý kỵ khí từ nhà máy chế biến mủ cao su. Phương pháp chọn mẫu tổ hợp đại diện được áp dụng nhằm phản ánh chính xác sự biến động nồng độ ô nhiễm đầu vào.

Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa lý (COD, N-NH4+, N-NO2-, N-NO3-, độ kiềm, DO, pH, SS, VSS) được thực hiện nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn quốc tế Standard Methods for Examination of Water and Wastewater (APHA, 2012). Lý do lựa chọn hệ thống phân tích này kết hợp với thiết bị đo độ sinh khí tự động độ nhạy cao (AHSGMS) là nhằm đánh giá chính xác hoạt tính riêng của từng nhóm vi khuẩn sinh khối bám dính (SAA, AOB, NOB và vi khuẩn khử nitrat), đảm bảo tính khách quan và độ tin cậy khoa học cao.

Timeline nghiên cứu chia làm 3 giai đoạn:

• Giai đoạn 1: Làm giàu và tích lũy sinh khối AOB cùng Anammox trên giá thể đĩa quay bằng nước thải nhân tạo ở tải trọng 0,5 kg N/m3.ngày.
• Giai đoạn 2: Vận hành liên tục với nước thải cao su thực tế, khảo sát ảnh hưởng của dải nồng độ DO từ 0,10 đến 0,80 mg O2/L ở thời gian lưu nước HRT 0,76 giờ.
• Giai đoạn 3: Xác định hoạt tính sinh học của bùn bám và bùn lơ lửng sau quá trình vận hành.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình thực nghiệm trên mô hình PARBC ghi nhận 3 phát hiện khoa học quan trọng:

Thứ nhất, trong giai đoạn khởi động với nước thải nhân tạo ở tải trọng nitơ 0,5 kg N/m3.ngày, sinh khối Anammox và AOB đã thích nghi nhanh chóng và bám dính tốt trên giá thể. Hiệu suất chuyển hóa amoni đạt mức 96% và hiệu suất loại bỏ tổng nitơ (TN) toàn hệ thống vượt 90%.

Thứ hai, khi chuyển sang xử lý nước thải cao su thực tế đã qua kỵ khí, oxy hòa tan (DO) được xác định là thông số vận hành mang tính quyết định. Khi kiểm soát DO trong dải tối ưu từ 0,23 đến 0,38 mg O2/L, mô hình đạt độ ổn định cao nhất: hiệu quả khử nitơ duy trì ổn định ở mức xấp xỉ 90%, đồng thời hiệu quả loại bỏ COD đạt khoảng 50% ngay cả khi thời gian lưu nước (HRT) rút ngắn xuống chỉ còn 0,76 giờ (tương đương khoảng 45 phút). Khi DO vượt quá 0,40 mg O2/L, hiệu suất suy giảm do NOB phát triển cạnh tranh chuyển hóa nitrit thành nitrat; ngược lại khi DO dưới 0,20 mg O2/L, tốc độ nitrit hóa của AOB bị giới hạn.

Thứ ba, các phép đo hoạt tính vi sinh cho thấy cấu trúc màng sinh học trên đĩa quay bảo vệ tuyệt vời cho vi khuẩn kỵ khí. Hoạt tính Anammox riêng (SAA) của bùn bám trên giá thể đạt 0,20 ± 0,02 g N-N2/g VSS.ngày, cao hơn 42,8% so với bùn lơ lửng trong bể (chỉ đạt 0,14 ± 0,01 g N-N2/g VSS.ngày). Hoạt tính oxy hóa amoni của AOB đạt 0,77 g NH4+/g VSS.ngày, trong khi hoạt tính oxy hóa nitrit của NOB bị kìm hãm ở mức thấp 0,15 g NO3-/g VSS.ngày và hoạt tính khử nitrat đạt 0,19 g NO3-/g VSS.ngày.

Thảo luận kết quả

Hiệu quả vượt trội của công nghệ PARBC bắt nguồn từ sự phân tầng sinh thái vi sinh vật trên lớp màng sinh học bám dính. Lực cắt sinh ra từ chuyển động quay của đĩa RBC vừa giúp tăng cường trao đổi chất ở bề mặt, vừa duy trì vùng lõi bên trong hoàn toàn thiếu khí để vi khuẩn Anammox phát triển mà không bị oxy hòa tan ức chế.

So sánh với các nghiên cứu tương tự trên thế giới như hệ thống OLAND (hiệu suất 85-89%, tải trọng 0,1 - 1,19 kg N/m3.ngày) hay SNAP truyền thống (HRT từ 12 đến 24 giờ), mô hình PARBC trong luận văn thể hiện tốc độ xử lý nhanh hơn với HRT chỉ 0,76 giờ, giúp tiết kiệm đáng kể dung tích công trình và mặt bằng xây dựng.

Để minh họa trực quan các kết quả này, toàn bộ diễn biến động học nồng độ nitơ đầu vào - đầu ra theo thời gian được biểu diễn thông qua đồ thị đường biểu diễn nồng độ NH4+, NO2- và NO3-. Mối tương quan giữa nồng độ oxy hòa tan và tốc độ chuyển hóa các ion nitơ được lượng hóa chi tiết bằng bảng tổng hợp số liệu thực nghiệm, làm nổi bật khoảng DO tối ưu 0,23 - 0,38 mg O2/L đối với khả năng ức chế NOB và thúc đẩy Anammox hoạt động tối đa.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm hoàn thiện và đưa công nghệ PARBC vào ứng dụng quy mô công nghiệp tại các nhà máy chế biến cao su, các giải pháp kỹ thuật và quản lý cụ thể được đề xuất:

1. Tự động hóa hệ thống kiểm soát oxy hòa tan (DO online): Lắp đặt hệ thống cảm biến quang học đo DO liên tục kết hợp biến tần điều khiển tốc độ quay của trục đĩa RBC, duy trì nồng độ DO ổn định trong dải 0,25 - 0,35 mg O2/L. Thời gian triển khai dự kiến trong 3 tháng, do đội ngũ kỹ thuật vận hành trạm xử lý nước thải nhà máy chủ trì.

2. Cải tiến và tối ưu hóa vật liệu giá thể bám dính: Sử dụng các vật liệu sợi tổng hợp hoặc tấm xốp có diện tích bề mặt riêng trên 200 m2/m3 nhằm gia tăng mật độ cố định sinh khối Anammox, hướng tới mục tiêu nâng tải trọng xử lý nitơ của công trình lên mức 1,2 - 1,5 kg N/m3.ngày. Lộ trình thực hiện trong 6 tháng, phối hợp giữa đơn vị nghiên cứu và nhà sản xuất thiết bị môi trường.

3. Triển khai mô hình thử nghiệm bán công nghiệp (Pilot) tại trạm xử lý: Xây dựng hệ thống PARBC quy mô công suất 50 - 100 m3/ngày đặt tại nhà máy chế biến cao su thực tế để đánh giá độ bền cơ học, khả năng chịu tải sốc và biến động nhiệt độ môi trường. Thời gian thực hiện 12 tháng, do Tập đoàn Công nghiệp Cao su Việt Nam tài trợ kinh phí và phối hợp các viện nghiên cứu.

4. Thiết lập quy chuẩn kiểm soát tỷ lệ COD/N đầu vào: Tối ưu hóa giai đoạn tiền xử lý kỵ khí (bể UASB hoặc hồ kỵ khí) nhằm đảm bảo tỷ lệ COD/N của dòng nước cấp vào bể PARBC duy trì ở mức dưới 1,5, ngăn ngừa sự bùng phát của vi khuẩn dị dưỡng cạnh tranh không gian sống với vi khuẩn tự dưỡng. Giải pháp này cần áp dụng ngay trong quy trình vận hành thường nhật tại các cơ sở sản xuất.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung luận văn mang lại giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng:

1. Kỹ sư thiết kế và tư vấn công nghệ môi trường: Cung cấp đầy đủ thông số kỹ thuật thiết kế bể đĩa quay sinh học (tải trọng bề mặt, thời gian lưu nước 0,76 giờ, tốc độ quay, kiểm soát DO) giúp tối ưu hóa phương án xây dựng các trạm xử lý nước thải có diện tích mặt bằng hạn chế và cắt giảm hơn 60% chi phí điện năng sục khí.

2. Cán bộ quản lý vận hành tại các nhà máy chế biến mủ cao su: Giúp nắm vững cơ chế chuyển hóa sinh học để vận hành ổn định hệ thống xử lý nước thải sau kỵ khí, khắc phục triệt để tình trạng amoni và tổng nitơ vượt ngưỡng xả thải theo QCVN 01:2015/BTNMT Cột A mà không tốn chi phí mua hóa chất bổ sung carbon.

3. Giảng viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường: Cung cấp tài liệu tham khảo giá trị về phương pháp làm giàu sinh khối vi sinh vật tự dưỡng khó nuôi cấy, quy trình đo hoạt tính bùn bằng hệ thống AHSGMS tự động và động thái sinh hóa của vi khuẩn Anammox và AOB.

4. Các nhà quản lý tài nguyên và hoạch định chính sách môi trường: Cung cấp cơ sở khoa học và bằng chứng thực nghiệm về công nghệ xanh ít phát thải khí nhà kính (giảm 88% lượng CO2 phát sinh) nhằm xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật khuyến khích chuyển dịch công nghệ xử lý chất thải bền vững trong ngành chế biến nông sản.

Câu hỏi thường gặp

Công nghệ PARBC mang lại ưu thế vượt trội nào về chi phí vận hành so với phương pháp Nitrat hóa truyền thống? Công nghệ PARBC giúp giảm khoảng 60% đến 63% lượng oxy cấp cho quá trình sục khí và hoàn toàn không cần bổ sung nguồn carbon hữu cơ ngoại sinh (như methanol hay mật rỉ đường). Điều này giúp các nhà máy tiết kiệm hàng trăm triệu đồng chi phí hóa chất và năng lượng điện hàng năm, đồng thời giảm phát sinh bùn thải sinh học tới hơn 80%.

Nồng độ oxy hòa tan (DO) tối ưu cần duy trì trong bể PARBC là bao nhiêu để hệ thống hoạt động hiệu quả? Kết quả nghiên cứu thực nghiệm xác định dải DO tối ưu là từ 0,23 đến 0,38 mg O2/L. Nồng độ này đủ để vi khuẩn AOB thực hiện phản ứng nitrit hóa bán phần ở lớp ngoài của màng sinh học, đồng thời không gây ức chế vi khuẩn Anammox phát triển ở lớp kỵ khí bên trong giá thể quay.

Tại sao nước thải cao su cần phải trải qua giai đoạn xử lý kỵ khí trước khi đưa vào bể PARBC? Nước thải chế biến mủ cao su tươi có hàm lượng chất hữu cơ (COD) rất cao lên tới hàng ngàn mg/L. Giai đoạn tiền xử lý kỵ khí giúp hạ thấp tỷ lệ COD/N xuống dưới mức 1,5, ngăn chặn sự phát triển ồ ạt của các loài vi khuẩn dị dưỡng cạnh tranh oxy và không gian bám dính với vi khuẩn tự dưỡng Anammox và AOB trong bể PARBC.

Thời gian lưu nước (HRT) của mô hình PARBC trong nghiên cứu đạt được là bao lâu? Mô hình PARBC đạt hiệu suất xử lý nitơ lên tới 90% ở thời gian lưu nước chỉ 0,76 giờ (khoảng 45 phút). Đây là mức HRT cực kỳ ngắn so với các bể bùn hoạt tính hiếu khí truyền thống vốn thường đòi hỏi thời gian lưu nước kéo dài từ 12 đến 48 giờ.

Làm thế nào để xác định vi khuẩn Anammox đã phát triển ổn định trên giá thể đĩa quay? Vi khuẩn Anammox chứa hàm lượng lớn enzyme cytochrome có nhân sắt tạo nên màu đỏ hồng đặc trưng của màng sinh khối bám dính. Đồng thời, việc đo hoạt tính sinh học riêng (SAA) cho kết quả sinh khí N2 liên tục đạt 0,20 ± 0,02 g N-N2/g VSS.ngày là bằng chứng khoa học khẳng định vi khuẩn Anammox đang hoạt động mạnh mẽ.

Kết luận

• Luận văn đã chứng minh thành công tính khả thi và hiệu quả vượt trội của công nghệ Nitrit hóa bán phần kết hợp Anammox trên giá thể sinh học quay (PARBC) để xử lý nitơ trong nước thải cao su sau xử lý kỵ khí.
• Hệ thống đạt hiệu suất loại bỏ tổng nitơ lên tới 90% và COD khoảng 50% ở thời gian lưu nước cực ngắn HRT 0,76 giờ, với dải DO kiểm soát tối ưu từ 0,23 đến 0,38 mg O2/L.
• Màng sinh học bám dính trên đĩa quay RBC thể hiện hoạt tính sinh học ưu việt với chỉ số SAA đạt 0,20 ± 0,02 g N-N2/g VSS.ngày, tạo môi trường vi sinh phân tầng hoàn hảo cho cả AOB hiếu khí và Anammox kỵ khí.
• Công nghệ giúp tiết kiệm hơn 60% chi phí điện năng cấp khí, loại bỏ hoàn toàn chi phí hóa chất cấp carbon, giảm thiểu 88% phát thải khí nhà kính so với công nghệ truyền thống.
• Định hướng trong 12 tháng tới cần triển khai thử nghiệm mô hình pilot công suất 50 - 100 m3/ngày tại nhà máy cao su thực tế. Các doanh nghiệp chế biến cao su và đơn vị tư vấn môi trường hãy liên hệ ngay với nhóm nghiên cứu để tiếp nhận chuyển giao giải pháp xử lý nước thải tiên tiến và bền vững này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1. Tổng quan về nước thải cao su Cây cao su (có tên quốc tế là Hevea brasiliensis) được tìm thấy ở Mỹ, rừng mưa Amazon bởi Columbus trong khoảng năm 1493 – 1496. Brazil là quốc gia xuất khẩu cao su đầu tiên vào thế kỷ thứ 19 (Websre and Baulkwill, 1989). Sản lượng cao su của thế giới năm 1990 khoảng 6,4x106 tấn, nhưng nhu cầu khoảng 8,0x106 tấn (Webster and Paardekooper, 1990).

Tổng giá trị vượt quá 4,5 tỷ USD hàng năm và hầu hết tất cả đều phục vụ cho thương mại. Theo Hiệp hội Cao su Việt Nam, sản lượng cao su Việt Nam xuất khẩu năm 2014 chiếm khoảng 8,1% tổng sản lượng cao su thế giới và tiếp tục giữ vị trí thứ ba về sản lượng và thứ tư về giá trị xuất khẩu cao su thiên nhiên trên thế giới, sau Thái Lan (34,1%) và Indonesia (26,9%). Song song với vấn đề này thì lượng nước thải từ quá trình chế biến mủ cao su là rất lớn (Viện Nghiên cứu cao su, 2014). Nước thải từ các nhà máy chế biến mủ cao su chưa được xử lý triệt để là một trong những nguyên nhân làm cho tình hình ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên nghiêm trọng.

Do đó vấn đề đánh giá và đưa ra phương án khả thi cho việc xử lý lượng nước thải chế biến mủ cao su cần được quan tâm một cách nghiêm túc và đầy đủ. Ở Việt Nam, ước tính hàng năm ngành chế biến mủ cao su thải ra khoảng 5 triệu m3 nước thải. Lượng nước thải này có nồng độ các chất hữu cơ dễ phân hủy rất cao như acid acetic, đường, prôtêin, chất béo… Hàm lượng COD đạt đến 2.000 mg/l, BOD từ 1.000 mg/l được xả ra nguồn tiếp nhận mà chưa được xử lý hoàn toàn ảnh hưởng trầm trọng đến thủy sinh vật trong nước. Ngoài ra, vấn đề mùi hôi phát sinh do các chất hữu cơ bị phân hủy kỵ khí tạo thành mercaptan và H2S ảnh hưởng môi trường không khí khu vực xung quanh cũng phải được lưu tâm đúng mức (Viện Nghiên cứu cao su Việt Nam, 2014).

5 Thành phần nước thải ngành chế biến mủ cao su Bảng 1.1: Thành phần nước thải ngành chế biến mủ cao su (Bộ môn chế biến, Viện Nghiên cứu cao su Việt Nam, 2010) Chủng loại sản phẩm Stt Chỉ tiêu Đơn vị Khối từ Khối từ Cao su tờ Mủ ly tâm mủ tươi mủ đông 1 pH - 5,2 5,9 5,1 4,2 2 COD mg/L 3.010 4 TKN mg/L 95 48 150 565 5 N-NH4 mg/L 75 40 110 426 6 TSS mg/L 114 67 80 122 7 N – Org mg/L 20 8 40 139 8 N – NO3- mg/L Vết Vết Vết Vết 9 N – NO2- mg/L KPHĐ KPHĐ KPHĐ KPHĐ 10 P – PO43- mg/L 26,6 12,3 38 48 11 SO42- mg/L 22,1 10,3 24,2 35 Bảng 1.1 thể hiện nước thải chế biến mủ cao su có pH nằm trong khoảng 4,2 – 5,9 do việc sử dụng axit để làm đông tụ mủ cao su. Hơn 90% chất rắn trong nước thải cao su là chất rắn bay hơi, phần lớn chất rắn ở dạng hòa tan, còn ở dạng lơ lửng chủ yếu là những hạt cao su còn sót lại. Hàm lượng Nitơ hữu cơ thường không cao và chúng có nguồn gốc từ các protein trong mủ cao su. Trong khi đó, hàm lượng Nitơ ở dạng Ammonia là rất cao do việc sử dụng Ammonia để chống đông tụ trong quá trình thu hoạch, vận chuyển và lưu trữ mủ cao su.

Công nghệ xử lý nước thải cao su 1. Một số công nghệ xử lý nước thải cao su trên thế giới Bảng 1.2: Những công nghệ và hiệu quả xử lý nước thải cao su trên thế giới Loại nước Công nghệ Hiệu quả xử lý (%) Tham khảo thải xử lý chính - F/M: 0,4 d-1, hiệu quả xử lý BOD,COD cao - HRT càng dài thì hiệu quả càng cao Hệ thống Nước thải bùn hoạt - Hiệu quả xử lý BOD, COD sơ chế mủ giảm khi nồng độ SO42-, Ca2+ Veerasak et al, tính: Lọc cao su tăng 2005 sinh học theo Latex - F/M: 0,4 d-1, HRT = 12h, mẻ SBR BOD5 = 98,6%, COD = 89,3% - F/M: 0,4 d-1, HRT = 2 ngày BOD5 = 93,24%, COD = 92,37% Bể kỵ khí Nước thải lớp bùn chảy - Sản xuất CH4: 0,116L sơ chế mủ Siriuma et al, ngược CH4/gCOD cao su (2010) (UASB) 2 - COD: 82%, SS: 92% Latex bậc - Lọc kỵ khí: Tải trọng 11,8COD/L/ngày, COD: 92% - Sự sản xuất CH4: 0,32L/gCOD Nước thải Lọc kỵ khí được loại bỏ và 0,014 sơ chế mủ và bùn hoạt gVSS/gCOD được loại bỏ Jin et al, 2005 cao su tính - Bùn hoạt tính: 30 ngày lưu bùn, Latex 8 ngày lưu nước - COD: 96.6 %, BOD5 = 99,4 %, SS: 38% 7 - Đầu vào: pH (2,4 ± 0,5), COD (14911 mg/L), SO42- (6506 mg/L) - Với ASBR thì: Công nghệ + pH = 2,43 thì SO42- Nước thải kỵ khí lớp (7,5%) của quá bùn chảy trình sơ ngược + pH = 7 thì SO42- Sumate et al, chế cao su (UASB) và (45,45%) 2001 khối từ mủ bể phản ứng + pH = 8 thì có thể loại 2- skim kỵ khí theo SO4 một cách liên tục mẻ (ASBR) - Với UASB + ASBR thì: Ở pH = 8 thì + UASB: SO42- (27,35%) + ASBR: SO42- (46,56%) Nước thải chế biến cao su Bể đĩa quay - BOD = 98%, COD = 94% John et al, (1975) cốm đã RBC - T –N = 90%, NH3 = 99% qua xử lý kỵ khí Nước thải chế biến - BOD = 90% cao su Bể đĩa quay - T –N = 60% Karim (1979) cốm không RBC qua xử lý - Thời gian lưu nước: 5 ngày kỵ khí - BOD = 96%, COD = 89%, Nước thải Hồ kỵ SS = 58% Ponnniah et al chế biến khí/Hồ tùy - T - N = 66% , NH3 = 71%, (1976) mủ ly tâm nghi HRT = 90 ngày 8 Mương oxy Nước thải hóa (Nitrat Ibrahim & chế biến hóa sinh học - NH3 = 75% Nordin (1981) mủ ly tâm + giải thoát NH3) - Sự phân huỷ hiếu khí + glucose thêm vào: 53%(NH4+) & 40% 3- Xử lý sinh (PO4 ) học bằng - Sự phân huỷ hiếu khí + glucose Nước thải phân huỷ & Magie thêm vào: 95% đầu ra từ hiếu khí với (NH4+) & 47% (PO43-) nhà máy sự thêm vào - Loài vi khuẩn chính được xác Iyagba et al, sơ chế mủ của đường định trong nước thải: cao su (glucose) và Micrococus, Bacillus, ion magie Staphylococcus, Aerobacter, (Mg2+) Proteus, Corynebacterium, Streptococus, Aeromonas và Pseudomonas - Vi khuẩn Acinetobaeter sp, được cô lập từ nước thải ly tâm Loại bỏ mủ mủ cao su cao su còn - Sau 48h keo tụ, với nồng độ vi sót lại trong Nước thải khuẩn 6,4mg Tế bào/mL của nước thải từ nhà máy keo tụ sinh học: 8% (w/v) hành bằng sự keo Jayachandranetal, ly tâm mủ phần cao su khô & COD đầu ra tụ sinh học 1998 cao 0,4 g/L. của loại vi su(Iatex) khuẩn được - Sau 48h keo tụ, với nồng độ vi cô lập trong khuẩn 6,4 mg Tế bào/mL của nước thải keo tụ hoá học: 7% (w/v) thành phần cao su khô & COD đầu ra 2,2 g/L. 9 Nhìn chung, những phương pháp xử lý sinh học không thể phân hủy được những chất ô nhiễm một cách hoàn toàn và hơn nữa cần phải có xử lý tiếp theo để làm sạch nước thải này.

Vì vậy mà phương pháp điện hóa học gần đây được nghiên cứu cho việc xử lý nước thải cao su ở nhiều nước như Thái Lan, Malaysia, Ấn độ… bởi vì nó đảm bảo chất lượng nước đầu ra tốt hơn. Chất phản ứng chính trong phương pháp điện hóa học là những điện cực gọi là chất phản ứng sạch (clean reagent). Với điện cực nhôm, phương pháp điện hóa học diễn ra có hiệu quả xử lý cao nhất với 30 phút điện phân, loại bỏ được 99,5% Phosphat và loại bỏ hoàn toàn sulphide từ quá trình kỵ khí. Một số công nghệ xử lý nước thải cao su ở Việt Nam Một số nghiên cứu về xử lý nước thải sơ chế mủ cao su đã được nghiên cứu tại Việt Nam như sau: Theo nghiên cứu của Nguyễn Trung Việt (1999) cho thấy: Quá trình phân huỷ kỵ khí trong bể UASB chuyển hoá hợp chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học thành acetate, propionate và methane lớn hơn 95% hiệu suất của quá trình chuyển hoá phụ thuộc vào nồng độ COD.

Ở pH 7-7,4 và tải trọng 0,2g COD/gVSS/Ngày, protein phân huỷ hoàn toàn hơn ở pH 4,8. Sự phân huỷ protein xảy ra không hoàn toàn do sự có mặt của các protein bền vững như hevein trong nước thải cao su. Trong quá trình phân huỷ protein, có thể làm giảm pH xuống 5 do việc tạo thành axit béo bay hơi (VFA) trong điều kiện nghèo dinh dưỡng. Bể UASB có thể hoạt động ổn định với tải trọng COD lên đến 15-20 kg COD/m3/ngày, thời gian lưu nước khoảng 2-6h, vận tốc nước đi lên là 0,4m/h.

UASB là phương án thích hợp cho việc xử lý nước thải cao su Tác giả cũng tiến hành đánh giá khả năng ao thực vật thủy sinh để xử lý trực tiếp nước thải cao su và dòng thải từ UASB. Đây là bước xử lý tiếp theo để đạt được tiêu chuẩn xả thải cho nguồn tiếp nhận. Kết quả thu được cây dạ lan hương thích hợp với nồng độ COD 2480 mg/L và có thể đến 2900mg/L. Trong khi đó, tảo thích hơp với nồng COD thấp hơn 2280mg/L và phụ thuộc vào quá trình thích nghi.

Hạt cao su lơ lửng là nhân tố chính làm giảm hiệu quả xử lý của bể, những hạt này tạo thành màng mỏng ở tế bào rể, ngăn cản nước và chất dinh dưỡng vào lá và tế 10 bào làm cho chúng chết nhanh. Dòng thải đầu vào có nồng độ 300mg/L cho đầu ra thấp hơn 100mg/L. Trong bể tảo, tải trọng hữu cơ không quá 15kg/ha.ngày, nếu quá trình trong dòng thải không có oxy. Năm 2003, Nguyễn Ngọc Bích đã tiến hành nghiên cứu nhằm xây dựng công nghệ xử lý nước thải thích hợp cho ngành cao su Việt Nam với công nghệ: bể điều hòa→ bể gạn mũ → bể kỵ khí xơ dừa → bể cao tải → bể lục bình → xả thải.

Kết quả nghiên cứu cho thấy: Hiệu quả xử lý của quá trình kỵ khí với thời gian lưu nước khoảng 2 ngày sau: COD 94,13% (61231 mg/L – 360 mg/L), BOD 95% (4006 mg/L – 200mg/L) T-N: 19,4% (237m/L – 191mg/L) và SS: 84,29% (382mg/L – 60mg/L). Hiệu quả xử lý của giai đoạn quang hợp từ bị kỵ khí xơ dừa→ bể cao tải → bể lục bình như sau: COD 81,94% (360-265-65mg/L), BOD 85,5% (200-61-29 mg/L) T-N: 95,06% (191 – 49,31 – 9,43 mg/L), N-NH3: 98,94% (172 – 1,68 – 1,83 mg/L), TSS: 38,33% (60 – 324 – 37 mg/L).