Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Âu thuyền và Cảng cá Thọ Quang (phường Thọ Quang, quận Sơn Trà, thành phố Đà Nẵng) là trung tâm dịch vụ hậu cần nghề cá lớn nhất khu vực miền Trung. Công trình được Ủy ban nhân dân thành phố Đà Nẵng đầu tư xây dựng và đưa vào khai thác từ năm 2004 với diện tích mặt nước khoảng 60 ha, thiết kế 32 phao bồn và 62 cột neo nhằm tiếp nhận khoảng 500 tàu thuyền neo đậu tránh bão (cấp 12). Tuy nhiên, trên thực tế mỗi đợt thiên tai, âu thuyền phải tiếp nhận từ 1.200 tàu cá (vượt 1,5 lần công suất thiết kế). Cảng sở hữu 03 cầu cảng chung, trung bình mỗi ngày đón 50 đến 60 lượt tàu cập bến, với sản lượng thủy sản lưu thông đạt 120.000 tấn/năm (trong đó 65–70% từ tàu đánh bắt xa bờ).

Hoạt động tập kết, bốc dỡ, sơ chế thủy sản diễn ra liên tục cùng áp lực từ 8 cửa xả xung quanh và 22 cơ sở dịch vụ sửa chữa tàu thuyền, hậu cần nghề cá đã gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Đặc biệt, nước thải phát sinh từ khoang tàu cá (chứa đá ướp tan chảy, dịch rửa cá mực, máu, nội tạng phân hủy và dầu mỡ rò rỉ từ buồng máy) thường xuyên bị xả thẳng xuống mặt nước âu thuyền, phát sinh mùi hôi thối nồng nặc lan rộng trong bán kính hơn 1 km, làm suy giảm chất lượng nước và hệ sinh thái thủy sinh đáy biển.

Trước thực trạng đó, đồ án tốt nghiệp "Ứng dụng sinh khối vi sinh vật hiếu khí và thiếu khí để xử lý nước thải tàu cá" được thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu sau:

  1. Xác định biến thiên hàm lượng sinh khối bùn hoạt tính (MLSS) của hệ thống xử lý sinh học kết hợp ở các điều kiện tải lượng thủy lực khác nhau.
  2. Xác định hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm đặc trưng (COD, BOD5, TSS, TN, TP, dầu khoáng, TDS, độ mặn và mùi hôi) ứng với các điều kiện vận hành này khi có và không có bổ sung chế phẩm vi sinh.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Nước thải khoang tàu cá lấy trực tiếp tại Cảng cá Thọ Quang và chế phẩm sinh học TME-DO.02.
  • Phạm vi không gian: Thực hiện tại Phòng thí nghiệm thuộc Khoa Công nghệ Hóa học – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng, kết hợp dữ liệu đối chứng từ đề tài cấp thành phố về giải pháp thu gom, xử lý nước thải cảng cá Thọ Quang.
  • Phạm vi thời gian: Nghiên cứu thực nghiệm diễn ra từ tháng 2/2022 đến tháng 6/2022, gồm 2 tuần nuôi cấy thích nghi vi sinh và 6 tuần vận hành mô hình liên tục.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp thực nghiệm

Nghiên cứu dựa trên cơ sở đặc tính nước thải chế biến thủy sản theo quy chuẩn QCVN 11-MT:2015/BTNMT (đặc trưng bởi COD dao động từ 500–3000 mg/L, BOD từ 300–2000 mg/L, Nitơ từ 50–200 mg/L, TSS từ 200–1000 mg/L) và nước thải công nghiệp nói chung theo QCVN 40:2011/BTNMT. Nước thải khoang tàu cá có độ mặn xấp xỉ nước biển, hàm lượng chất hữu cơ cao và lẫn dầu khoáng, đòi hỏi chuỗi phản ứng sinh hóa tích hợp gồm kỵ khí (ABR), hiếu khí dính bám (MBBR) và thiếu khí (Anoxic).

Chế phẩm sinh học được lựa chọn là TME-DO.02, sản xuất theo Tiêu chuẩn cơ sở TCCS 06:2019/TME bởi Công ty TNHH Khoa học và Kỹ thuật Môi trường Trần Minh, được chứng nhận hợp chuẩn TCVN 7304-2:2003 bởi Trung tâm Giám định và Chứng nhận Hợp chuẩn Hợp quy (Vietcert). Chế phẩm là dạng lỏng màu nâu, tỷ trọng < 1, mùi thơm nhẹ của đường lên men, gồm các chủng vi sinh vật chính:

  • Nấm men Saccharomyces sp. (> $10^8$ CFU/mL): Phân cắt nhanh các hợp chất hữu cơ phức tạp thành carbohydrate đơn giản làm thức ăn cho các vi sinh vật khác, cạnh tranh và ức chế khuẩn gây hại.
  • Vi khuẩn Lactobacillus sp. (> $10^8$ CFU/mL): Lên men tạo acid hữu cơ, ổn định pH hệ thống, ức chế vi khuẩn thối rữa không chịu acid.
  • Vi khuẩn quang dưỡng Rhodopseudomonas sp.: Hấp thụ và phân giải nhanh khí $H_2S$, chuyển hóa $NH_3$ thành $H_2$, giảm thiểu mùi hôi ammoniac và cạnh tranh quang năng với vi tảo độc hại.
  • Vi khuẩn Bacillus sp. (> $10^7$ CFU/mL): Tiết kháng sinh ức chế quá trình thối rữa protein, đẩy nhanh quá trình amon hóa tạo nguồn nitơ hữu dụng.

Hệ thống xử lý thực nghiệm quy mô phòng thí nghiệm gồm 5 bể liên hoàn:

  • Bể điều hòa: Hình trụ tròn đường kính Ø = 760 mm, chiều cao H = 1140 mm, dung tích làm việc 500 L.
  • Bể kỵ khí vách ngăn (ABR): Kích thước Dài x Rộng x Cao = 800 mm x 300 mm x 500 mm.
  • Bể hiếu khí dính bám (MBBR): Kích thước 700 mm x 200 mm x 500 mm, có hệ thống sục khí phân phối oxy và giá thể vi sinh di động.
  • Bể thiếu khí (Anoxic): Kích thước 300 mm x 300 mm x 500 mm, gắn máy khuấy chìm sát đáy để đảo trộn đều pha lỏng và bùn vi sinh mà không cấp khí. Nước từ cuối bể MBBR được hồi lưu về đây để thực hiện quá trình khử Nitrat ($NO_3^- \rightarrow N_2$).
  • Bể lắng sinh học: Kích thước 300 mm x 300 mm x 500 mm, đáy dốc vát tâm thu gom bùn bằng cần gạt, nước trong chảy tràn qua vách sang ống thoát.

Nước thải thực tế thu gom từ khoang tàu cá lúc 11h–13h thứ Hai hàng tuần. Vào 8h thứ Ba, nước thải được phối trộn theo công thức khống chế cho mẻ 500 L: 20 kg nước thải gốc từ tàu cá + 10 kg muối sống (tạo độ mặn xấp xỉ 3%) + 1,6 g rỉ đường + 120 g phân NPK + 100 mL chế phẩm vi sinh TME-DO.02, sau đó châm nước sạch vừa đủ 500 L trong bể điều hòa.

Hệ thống được vận hành ở 3 mức công suất bơm:

  • Mức 6 (30% công suất): Lưu lượng Q = 1,39 L/h (33,36 L/ngày).
  • Mức 7 (35% công suất): Lưu lượng Q = 1,78 L/h (42,72 L/ngày). Thời gian lưu nước (HRT): Bể kỵ khí 60 giờ, bể hiếu khí 35 giờ, bể thiếu khí 23 giờ, bể lắng 23 giờ.
  • Mức 8 (40% công suất): Lưu lượng Q = 1,88 L/h (45,12 L/ngày).

Quy trình phân tích chỉ tiêu:

  • Đo nhanh hàng ngày vào 9h sáng bằng máy đo đa năng EZ-9909SP (lấy 30–40 mL mẫu đo trong vòng 15 phút): pH, độ dẫn điện EC, tổng chất rắn hòa tan TDS, độ mặn và nhiệt độ.
  • Mùi hôi: Đánh giá bằng phương pháp khứu giác ở 20°C sau khi lắc mẫu trong bình tam giác 250 mL đậy kín trong 5 phút, xếp thang điểm từ 0 (không mùi) đến 5 (mùi rất rõ).
  • Tổng photpho (TP): Phân tích theo TCVN 6202:2008 bằng phương pháp so màu đo quang phức molybdophosphoric ở bước sóng 620 nm.
  • Nhu cầu oxy hóa học (COD): Phân tích theo TCVN 6491:1999 bằng phương pháp oxy hóa bằng $KMnO_4$ trong môi trường acid, chuẩn độ bằng dung dịch acid oxalic $(COOH)_2$.
  • Nhu cầu oxy sinh hóa ($BOD_5$): Phân tích theo TCVN 6001-1:2008, ủ mẫu 5 ngày ở 20°C ± 1°C và chuẩn độ lượng oxy hòa tan còn lại bằng dung dịch $Na_2S_2O_3$ 0,02 N với chỉ thị hồ tinh bột.
  • Sinh khối bùn hoạt tính (MLSS): Xác định theo phương pháp khối lượng sấy giấy lọc ở 105°C trong 1 giờ.
  • Tổng chất rắn lơ lửng (TSS), Tổng nitơ (TN) và Dầu khoáng (MO): Phân tích ngoại kiểm tại Trung tâm Tiết kiệm năng lượng và Tư vấn chuyển giao công nghệ – Sở Khoa học và Công nghệ TP. Đà Nẵng theo các tiêu chuẩn TCVN 6625:2000 (TSS), TCVN 6638:2000 (TN) và SMEWW 5520 B&F 2017 (Dầu mỡ khoáng).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này phân tích vị trí địa lý, quy mô và chức năng kép của Âu thuyền và Cảng cá Thọ Quang. Tác giả tổng hợp các nguồn phát sinh chất thải từ sơ chế, rã đông thủy sản, vệ sinh tàu bè, sinh hoạt của ngư dân và nước lẫn dầu khoáng từ buồng máy. Các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng của nước thải thủy sản theo QCVN 11-MT:2015/BTNMT và nước thải công nghiệp theo QCVN 40:2011/BTNMT được trình bày để làm cơ sở đối chiếu. Từ tình trạng quá tải hạ tầng và ô nhiễm mùi hôi thực tế tại âu thuyền Thọ Quang, tác giả xác lập sự cần thiết của đề tài cùng hai mục tiêu nghiên cứu cụ thể về sự biến thiên MLSS và hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm khi kết hợp sinh khối vi sinh hiếu khí và thiếu khí.

Chương 2: Phương pháp nghiên cứu

Tác giả thuyết minh chi tiết thông số kích thước, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chuỗi bể xử lý trong mô hình (bể điều hòa dung tích 500 L, bể ABR, bể MBBR sục khí, bể Anoxic có máy khuấy chìm và bể lắng sinh học). Quy trình nuôi cấy vi sinh thích nghi trong 2 tuần và vận hành liên tục 6 tuần được trình bày cụ thể. Chương 2 làm rõ thành phần chủng loài, đặc tính sinh học của chế phẩm TME-DO.02; công thức phối trộn tạo nước thải nhân tạo mô phỏng từ mẫu khoang tàu cá thực tế (COD 5680 mg/L, $BOD_5$ 1851 mg/L, TSS 204 mg/L, TN 308 mg/L, TP 5,2 mg/L, dầu khoáng 0,93 mg/L). Toàn bộ quy trình pha hóa chất, chuẩn độ và dụng cụ phân tích các thông số COD, $BOD_5$, TP, MLSS, pH, độ mặn, TDS, mùi hôi và các phương pháp TCVN ngoại kiểm đều được mô tả chi tiết kèm sơ đồ và bảng biểu hướng dẫn.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu

Chương 3 trình bày toàn bộ số liệu thực nghiệm thu thập được qua các giai đoạn vận hành mô hình:

  1. Giai đoạn không bổ sung vi sinh (mẫu tàu 2): Khả năng loại bỏ chất ô nhiễm bị hạn chế rõ rệt; nồng độ đầu ra của COD là 758 mg/L (hiệu suất 64,83%), $BOD_5$ đạt hiệu suất 48,78%, TSS đạt 38,46%, TN đạt 61,62%, TP đạt 44,81% và dầu khoáng giảm từ 10,2 xuống 4,14 mg/L (hiệu suất 20%). Chất lượng nước thải đầu ra đều vượt ngưỡng cho phép của cả hai quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT và QCVN 11-MT:2015/BTNMT.
  2. Giai đoạn bổ sung vi sinh TME-DO.02 ở 3 mức tải lượng:
    • COD: Nồng độ đầu ra tại mức 6 là 706 mg/L (hiệu suất 41,94%); mức 7 là 360 mg/L (hiệu suất 93,66%); mức 8 là 642 mg/L (hiệu suất 87,49%). Hiệu suất trung bình của hệ thống đạt 74%.
    • $BOD_5$: Nồng độ đầu ra tại mức 6 đạt 20 mg/L (hiệu suất 92,31%); mức 7 đạt 133 mg/L (hiệu suất 92,81%); mức 8 đạt 236 mg/L (hiệu suất 93,28%). Nồng độ đầu vào trung bình là 1874 mg/L giảm xuống còn 129,7 mg/L ở đầu ra (hiệu suất trung bình 93%).
    • TSS: Nồng độ đầu ra mức 6 là 176 mg/L (hiệu suất -17,02%); mức 7 là 84 mg/L (hiệu suất 58,82%); mức 8 là 61,4 mg/L (hiệu suất 62,29%). Nước sau xử lý ở mức 7 và 8 đều đạt giới hạn cho phép của cả hai quy chuẩn.
    • TN: Đầu ra mức 6 là 133 mg/L (hiệu suất 50%); mức 7 là 105 mg/L (hiệu suất 65,91%); mức 8 là 98 mg/L (hiệu suất 73,08%). Nồng độ đầu vào trung bình 312,7 mg/L giảm còn 112 mg/L (hiệu suất trung bình 63%).
    • TP: Đầu ra mức 6 là 7 mg/L; mức 7 là 5,125 mg/L; mức 8 là 7,05 mg/L. Các giá trị này đạt chuẩn QCVN 11-MT:2015 nhưng vượt ngưỡng QCVN 40:2011.
    • Dầu khoáng (MO): Mức 6 giảm từ 0,7 xuống 0,5 mg/L (28,57%); mức 7 từ 0,9 xuống 0,7 mg/L (22,22%); mức 8 từ 275 xuống 4,14 mg/L (hiệu suất 98,49%). Toàn bộ giá trị đầu ra đều đạt quy chuẩn.
    • TDS và Độ mặn: Độ mặn qua các mức giảm từ khoảng 1,87–1,93% xuống 1,12–1,20%. TDS có hiệu suất âm tại mức 6 (-3,08%) và mức 8 (-56,96%), chỉ đạt hiệu suất dương ở mức 7 (20,18%).
  3. Biến thiên sinh khối bùn hoạt tính MLSS: Hàm lượng MLSS tập trung cao nhất tại bể ABR (5992–7384 mg/L khi có vi sinh, cao hơn mức 3509–4773 mg/L khi không có vi sinh). Tại bể MBBR và Anoxic, nồng độ MLSS giữ mức tương đồng do bùn được bơm tuần hoàn liên tục. Đáng chú ý, ở đầu ra bể lắng tại mức bơm 7, MLSS giảm mạnh xuống chỉ còn 128 mg/L (hiệu suất giảm đạt 98,1%), không có hiện tượng trào bùn. Ngược lại, tại mức 6 và mức 8 xảy ra hiện tượng trào bùn nghiêm trọng khiến MLSS đầu ra tăng vọt lên 1090 mg/L và 1300 mg/L.
  4. Đánh giá mùi hôi: Trước xử lý, mẫu nước thải có mức độ mùi là 5 (mùi rất rõ, nồng hắc, không thể uống); sau khi xử lý qua hệ thống có bổ sung vi sinh, mức độ mùi giảm xuống mức 2 (mùi nhẹ, chỉ nhận thấy khi chú ý).

Chương 4: Kết luận

Chương kết luận tổng hợp lại năng lực phân hủy của chế phẩm vi sinh TME-DO.02 đối với các chỉ tiêu hữu cơ ($BOD_5$ đạt hiệu suất trên 92%, COD tại mức 7 đạt 93,66%), khả năng khử mùi hôi rõ rệt và sự kiểm soát sinh khối bùn hoạt tính MLSS tối ưu nhất tại chế độ tải lượng mức 7.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã cung cấp số liệu thực nghiệm chi tiết chứng minh vai trò của vi sinh vật hiếu khí và thiếu khí đối với nước thải tàu cá. Bảng số liệu dưới đây tổng hợp hiệu suất xử lý giữa chế độ không có vi sinh và có bổ sung vi sinh tại mẫu 2:

Chỉ tiêu phân tích Hiệu suất khi không có vi sinh (%) Hiệu suất khi có bổ sung vi sinh (%) Mức độ chênh lệch hiệu suất
COD 64,83 93,66 Tăng 28,83%
BOD5 48,78 92,81 Tăng 44,03% (gấp gần 2 lần)
TSS 38,46 58,82 Tăng 20,36%
TN 61,62 65,91 Tăng 4,29%
TP 44,81 57,14 Tăng 12,33%
Dầu khoáng (MO) 20,00 22,22 Tăng 2,22%

Bên cạnh đó, phân bố sinh khối vi sinh vật (MLSS) ghi nhận sự thích ứng mạnh mẽ của vi sinh vật bổ sung trong môi trường nước thải độ mặn cao:

Vị trí đo MLSS Mức bơm 6 (Không vi sinh) (mg/L) Mức bơm 6 (Có vi sinh) (mg/L) Mức bơm 7 (Không vi sinh) (mg/L) Mức bơm 7 (Có vi sinh) (mg/L) Mức bơm 8 (Không vi sinh) (mg/L) Mức bơm 8 (Có vi sinh) (mg/L)
Bể kỵ khí ABR 3509 5992 4520 7000 4773 7384
Bể hiếu khí MBBR 667 941 860 1100 908 1160
Bể thiếu khí Anoxic 629 1001 810 1170 895 1234
Nước đầu ra bể lắng 1660 1090 214 128 870 1300

Kết quả so sánh với quy chuẩn kỹ thuật cho thấy:

  • Chỉ tiêu TSS và dầu khoáng sau xử lý tại mức 7 và 8 đều đạt yêu cầu của cả QCVN 11-MT:2015/BTNMT và QCVN 40:2011/BTNMT (TSS đạt 84 mg/L và 61,4 mg/L; dầu khoáng đạt 0,7 mg/L và 4,14 mg/L).
  • Chỉ tiêu $BOD_5$ đạt chuẩn ở mức 6 (20 mg/L), nhưng ở mức 7 (133 mg/L) và mức 8 (236 mg/L) vẫn vượt quy chuẩn do tải lượng đầu vào quá cao.
  • Chỉ tiêu COD và TN tuy đã giảm nồng độ đáng kể (COD từ 5680 mg/L giảm còn 360 mg/L ở mức 7; TN giảm trung bình 63%) nhưng vẫn chưa đạt ngưỡng xả thải cho phép.

Giải pháp và kiến nghị của tác giả:

  • Lựa chọn chế độ vận hành ở mức bơm 7 (lưu lượng 42,72 L/ngày, thời gian lưu tại ABR là 60 giờ, MBBR là 35 giờ, Anoxic là 23 giờ và Lắng là 23 giờ) làm thông số chuẩn vì đây là dải tải lượng hệ thống hoạt động ổn định nhất, không bị trào bùn ra ngoài.
  • Cần bổ sung các công đoạn xử lý sâu (bậc cao) sau bể lắng để tiếp tục loại bỏ lượng COD và Nitơ còn dư thừa trước khi xả ra môi trường tiếp nhận.

Đóng góp tự nêu của đề tài:

  • Xây dựng được bộ dữ liệu thực nghiệm ban đầu về khả năng thích ứng và phát triển của sinh khối bùn hoạt tính kết hợp chủng vi sinh TME-DO.02 trên nền nước thải khoang tàu cá có độ mặn xấp xỉ 3%.
  • Chứng minh tính khả thi của việc ứng dụng hệ vi sinh thiếu khí - hiếu khí để phân giải tải lượng hữu cơ cao và giảm mùi hôi cho các khu neo đậu tàu thuyền, tạo cơ sở cho các đề tài nghiên cứu cấp cao hơn tại Đà Nẵng.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

  • Chất lượng nước sau xử lý chưa đạt đồng bộ các tiêu chuẩn xả thải; các chỉ tiêu COD, TN và BOD (ở mức 7, 8) vẫn vượt ngưỡng cho phép của QCVN 11-MT:2015/BTNMT và QCVN 40:2011/BTNMT.
  • Hiện tượng trào bùn xảy ra ở mức bơm 6 và mức bơm 8 làm nồng độ MLSS và TSS đầu ra tăng vọt, cho thấy cấu tạo và tải lượng thủy lực của bể lắng chưa thích ứng với sự thay đổi lưu lượng.
  • Khả năng xử lý dầu mỡ khoáng ở nồng độ thấp và chỉ tiêu tổng photpho chưa có cải thiện đột biến khi bổ sung vi sinh (hiệu suất xử lý photpho thậm chí bị âm ở mức 6 và 8).
  • Theo nhận xét của người phản biện (TS. Phạm Phú Song Toàn), đồ án có 18 tài liệu tham khảo nhưng chưa được trích dẫn trực tiếp vào nội dung báo cáo; phần biện luận cơ sở sinh hóa và giải trình kết quả còn ngắn, cần bổ sung sâu hơn.

Hướng nghiên cứu tiếp:

  • Khảo sát xác định liều lượng và thời điểm bổ sung chế phẩm vi sinh TME-DO.02 tối ưu để tăng cường phân giải COD và TN.
  • Cải tiến kết cấu bể lắng hoặc tích hợp thêm module lọc màng, keo tụ - tạo bông để khắc phục hiện tượng trào bùn ở các dải tải lượng biến thiên.
  • Nghiên cứu công nghệ xử lý bậc ba (xử lý sâu) để xử lý triệt để dinh dưỡng Nitơ, Photpho và mở rộng mô hình thử nghiệm dạng pilot tại hiện trường Cảng cá Thọ Quang.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu thực nghiệm tham khảo hữu ích cho sinh viên, giảng viên và kỹ sư chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Môi trường, Kỹ thuật Tài nguyên Nước và Quản lý Môi trường đang nghiên cứu về xử lý nước thải nhiễm mặn, nước thải thủy sản hoặc nước thải cảng cá.

Nội dung đặc biệt có giá trị tham khảo bao gồm:

  • Quy cách thiết kế và kích thước cụm mô hình phòng thí nghiệm liên hoàn ABR - MBBR - Anoxic - Lắng.
  • Công thức phối trộn nước thải khoang tàu cá nhân tạo có bổ sung độ mặn và dinh dưỡng tương thích thực địa.
  • Số liệu định lượng so sánh trực tiếp hiệu quả xử lý và phân bố bùn MLSS khi có và không có bổ sung chế phẩm vi sinh bản địa TME-DO.02.

Câu hỏi thường gặp

Chế phẩm vi sinh TME-DO.02 gồm những thành phần vi sinh vật nào và chức năng của chúng là gì?

Chế phẩm TME-DO.02 gồm 4 nhóm vi sinh vật chính: nấm men Saccharomyces sp. (> $10^8$ CFU/mL) chuyển hóa hợp chất hữu cơ phức tạp thành carbohydrate đơn giản; vi khuẩn Lactobacillus sp. (> $10^8$ CFU/mL) lên men đường tạo acid và ổn định pH; vi khuẩn quang dưỡng Rhodopseudomonas sp. khử khí $H_2S$, chuyển hóa $NH_3$ làm giảm mùi hôi; và vi khuẩn Bacillus sp. (> $10^7$ CFU/mL) tiết kháng sinh ức chế thối rữa và đẩy mạnh amon hóa protein.

Công thức pha trộn nước thải nhân tạo cho bể điều hòa 500 L được thực hiện như thế nào?

Để duy trì chất lượng nước thải đầu vào ổn định cho bể điều hòa 500 L, tác giả sử dụng 20 kg nước thải gốc thu gom từ khoang tàu cá tại âu thuyền Thọ Quang, pha thêm 10 kg muối sống (tạo độ mặn xấp xỉ 3%), 1,6 g rỉ đường, 120 g phân NPK, 100 mL chế phẩm vi sinh TME-DO.02 và cấp đủ 500 L nước sạch vào thứ Ba hàng tuần.

Tại sao mức tải lượng bơm 7 (42,72 L/ngày) được kết luận là tối ưu nhất của hệ thống?

Tại mức bơm 7, hệ thống đạt hiệu suất xử lý COD cao nhất (93,66%, nồng độ giảm từ 5680 xuống 360 mg/L) và $BOD_5$ đạt 92,81%. Đồng thời, đây là mức lưu lượng duy nhất giúp quá trình lắng diễn ra ổn định, hàm lượng MLSS đầu ra giảm sâu nhất (từ 7000 mg/L ở bể ABR xuống còn 128 mg/L ở bể lắng, giảm 98,1%) mà không xảy ra hiện tượng trào bùn như ở mức 6 và mức 8.

Việc bổ sung chế phẩm vi sinh TME-DO.02 làm thay đổi hiệu suất xử lý nước thải như thế nào so với khi không bổ sung vi sinh?

Khi bổ sung vi sinh TME-DO.02, hiệu suất xử lý COD tăng từ 64,83% lên 93,66% (tăng 28,83%); hiệu suất xử lý $BOD_5$ tăng gấp gần hai lần từ 48,78% lên 92,81% (tăng 44,03%). Hiệu suất xử lý TSS tăng từ 38,46% lên 58,82%, TN tăng từ 61,62% lên 65,91%, TP tăng từ 44,81% lên 57,14% và dầu khoáng tăng nhẹ từ 20,00% lên 22,22%.

Nguyên nhân gây ra hiện tượng nồng độ MLSS ở đầu ra tăng cao tại mức bơm 6 và mức bơm 8 là gì?

Ở mức bơm 6 (lưu lượng thấp 33,36 L/ngày) và mức bơm 8 (lưu lượng cao 45,12 L/ngày), vận tốc dòng chảy và chế độ thủy lực trong bể lắng sinh học không ổn định, dẫn đến hiện tượng trào bông bùn vi sinh qua vách tràn sang đường dẫn nước ra, khiến MLSS đầu ra tăng vọt lên 1090 mg/L (ở mức 6) và 1300 mg/L (ở mức 8).

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Thị Linh Phương đã khảo sát và đánh giá thực nghiệm mô hình xử lý sinh học kết hợp ABR - MBBR - Anoxic đối với nước thải khoang tàu cá Cảng Thọ Quang. Việc bổ sung chế phẩm vi sinh TME-DO.02 đã nâng cao hiệu suất xử lý COD và $BOD_5$ lên trên 92%, đồng thời giảm mức độ mùi hôi từ cấp 5 xuống cấp 2. Chế độ vận hành ở tải lượng bơm 42,72 L/ngày (mức 7) cho thấy khả năng duy trì sinh khối bùn MLSS ổn định và chống trào bùn hiệu quả nhất. Mặc dù các chỉ tiêu COD và Nitơ sau xử lý vẫn cần các công đoạn xử lý sâu để đạt quy chuẩn xả thải hoàn toàn, nghiên cứu đã cung cấp những cơ sở thực nghiệm quan trọng cho việc giải quyết ô nhiễm nước thải tại các âu thuyền thủy sản.