NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ AMMONIA NITROGEN TRONG NƯỚC THẢI THÔNG QUA THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG VỚI DÒNG TÁI SỬ DỤNG

Tạ Hòa Bình; Phạm Thị Hương Dịu

doi:10.34238/tnu-jst.5432

NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ AMMONIA NITROGEN TRONG NƯỚC THẢI THÔNG QUA THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG VỚI DÒNG TÁI SỬ DỤNG

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 06/01/22 Ngày hoàn thiện: 16/02/22 Ngày đăng: 24/02/22

Các tác giả

1. Tạ Hòa Bình , Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp
2. Phạm Thị Hương Dịu, Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Tóm tắt

Nghiên cứu này trình bày kết quả về hiệu quả xử lý NH₄⁺-N của tảo xanh (Chlorella vulgaris) trong môi trường nước thải sinh hoạt đô thị thông qua 3 mô hình thí nghiệm trong phòng. Thí nghiệm được bố trí theo 3 công thức, 5 lần nhắc, chứa tảo xanh (Chlorella vulgaris): 1 đơn vị xử lý có vách ngăn tạo dòng chảy trên xuống và dưới lên, 1 đơn vị bố trí vách ngăn tạo dòng chảy bên, và một đơn vị đối chứng không có các vách ngăn tạo dòng chảy. Các đơn vị xử lý có dung tích 235l/đơn vị, thời gian lưu nước là 10 ngày, các đơn vị này không có hệ thống sục khí và cũng không được bổ sung CO_2, mỗi hệ thống xử lý bố trí thêm 1 đường dẫn nước đã xử lý quay trở lại nhằm nâng cao hiệu quả xử lý ammonia nitrogen. Một hệ thống chiếu sáng nhân tạo với cường độ 8.000 Lux hỗ trợ cho việc quang hợp và phát triển của tảo. Kết quả cho thấy, hiệu quả xử lý ammonia nitrogen trong nước thải đô thị có thể đạt được trên 90% từ các thí nghiệm có các vách ngăn tạo dòng chảy, có thể loại bỏ hơn 81% COD và 89% BOD₅ sau 180 ngày. Thông qua thí nghiệm, các quá trình đồng hóa, nitrat hóa và khử nitơ xảy ra trong các hệ thống xử lý có vách ngăn. Các hệ thống xử lý này cũng chúng minh hướng tiếp cận mới trong việc loại bỏ amonia nitrogen (NH₄⁺-N) trong nước thải bằng tảo xanh với kinh phí thấp.

Từ khóa

Xử lý bằng tảo có vách ngăn; Loại bỏ ammonia nitrogen; NH4+-N; COD; BOD5; Dòng tái sử dụng

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] M. Kermani, B. Bina, H. Movahedian, M. M. Amin, and M. Nikaeen, “Biological phosphorus and nitrogen removal from wastewater using moving bed biofilm process,” Iranian Journal of Biotechnology, vol.7, no. 1, pp. 19-27, 2009.

[2] A. Ruiz-Marin, G. Leopoldo, Mendoza-Espinosa, T. Stephenson, “Growth and nutrient removal in free and immobilized green algae in batch and semi-continuous cultures treating real wastewater,” Bioresource Technology, vol. 101, no. 2010, pp. 58-64, 2010.

[3] G. Z. Breisha, “Bio-removal of nitrogen from wastewaters - A review,” Nature and Science, vol. 8, no. 12, pp. 210-228, 2010.

[4] M. von Sperling and C. A. D. L. Chernicharo, Biological wastewater treatment in warm climate regions. The International Water Association Publishing, vol.1, 2005.

[5] J. R. Caicedo, “Comparison of performance of full-scale duckweed and algae stabilization ponds. In: Effect of operational variables on nitrogen transformations in duckweed stabilization ponds,” PhD Dissertation, UNESCO-IHE institute for water education and Wageningen University, The Netherlands, 2005.

[6] WEF (Water Environment Federation), Biological and chemical system for nutrient removal. Water Environment Federation- WEF Alexandria, VA., 1998.

[7] B. L. Brazil, “Performance and operation of a rotating biological contactor in a tilapia recirculating aquaculture system,” Aquaculture Engineering, vol. 34, no. 2006, pp. 261-274, 2006.

[8] Y. Nurdogan and W. J. Oswald, “Enhanced nutrient removal in high-rate ponds,” Water Science and Technology, vol. 31, no. 12, pp. 33-43, 1995.

[9] O.E.C.D (Organization for Economic Cooperation and Development). “O.E.C.D Guidelines for the Testing Of Chemicals: Algal, Growth Inhibition Test,” 1984. [Online]. Available: http://www.oecd.org/dataoecd/17/22/1948257.pdf. [Accessed Jan. 5, 2021].

[10] ISO “Duckweed Growth Inhibition, Determination of Toxic Effect of Water Constituents and Wastewater to Duckweed (lemna minor)”, ISO/WD20079 DIN AK “Biotese”, B 155c, 2001.

[11] McGraw-Hill, “Biological Nutrient Removal (BNR) Operation in wastewater treatment plants”. WEF Manual of Practice No. 29. ASCE/EWRI Manuals and reports on engineering practice No. 109. Water Environment Federation and American Society of Civil Engineers/ Environmental and Water Resources Institute. WEF Press, 2006. E-book. 0-07-146415-8, 2005, doi: 10.1036/0071464158.

[12] J. Hemens and M. H. Mason, “Sewage nutrient removal by shallow algal stream,” Water Res., vol. 2, no. 4, pp. 277-287, 1968.

[13] A. Shilton, Pond treatment technology, London, UK: IWA, 2005. ISBN 9781843390206.

[14] M. D. Doran and W. C. Boyle, “Phosphorus removal by activated algae,” Water Res., vol. 13, no. 8, pp. 805-812, 1979.

[16] E. H. Eding, A. Kamstra, J. A. J. Verreth, E. A. Huisman, and A. Klapwijk, “Design and operation of nitrifying trickling filters in recirculating aquaculture: a review,” Aquaculture Engineering, vol. 34, no. 2006, pp. 234-260, 2006.

[17] C. Lyssenko and F. Wheaton, “Impact of positive ramp short-term operating disturbances on ammonia removal by trickling and submerged-upflow biofilters for intensive recirculating aquaculture,” Aquaculture Engineering, vol. 35, no. 2006, pp. 26-33, 2006.

[18] J. M. Gálveza, M. A. Gómeza, E. Hontoria, J. González-Lópeza, “Inﬂuence of hydraulic loading and air ﬂow rate on urban wastewater nitrogen removal with a submerged ﬁxed-ﬁlm reactor,” Journal of Hazardous Materials, vol. 101, no. 2003, pp. 219-229, 2000.

[19] C. van Baalen, “Studies on marine blue-green algae,” Bot. Marina, vol. 4, pp. 130-139, 1962.

[20] A. Watanabe and Y. Yamamoto, “Heterotrophic nitrogen fixation by the blue-green algae Anabaenopsis circularis,” Nature (London), vol. 214, p. 738, 1967.

[21] P. S. Lau, N. F. Y. Tam, and Y. S. Wong, “Effect of algal density on nutrient removal from primary settled waste-water,” Environmental Pollution, vol. 89, no. 1, pp. 59-66, 1995.

[22] N. F. Y. Tam, Y. S. Wong, and C. G. Simpson, “Removal of copper by free and immobilised microalgae, Chlorella vulgaris”, in Wastewater treatment with algae. Edited by Y.S. Wong & N.F.Y. Tam. Berlin: Springer, 1998, ISBN 3540633634, 1997, pp. 17-36.

[23] S. Muttamara and U. Puetpaiboon, “Roles of baffles in waste stabilization ponds,” Water Science and Technology, vol. 35, no. 8, pp. 275-284, 1997.

[24] B. M. McLean, K. Baskran, and M.A. Connor, “The use of algal-bacterial biofilms to enhance nitrification rates in lagoons: Experience under laboratory and pilot scale conditions,” Water Science and Technology, vol. 42, no.10-11, pp. 187-195, 2000.

[25] J. D. Constable, M. A. Conor, and P. H. Scott, “The comparative importance of different nitrogen removal mechanisms in 5 west lagoon, Werribee treatment complex,” 13^th Australian Water and Wastewater Association Conference, Canberra, 1989.

[26] J. R. Harrison and G. T. Daigger, “A comparison of trickling filter media,” Journal Water Pollution Control Federation, vol. 59, no. 7, pp. 679-685, 1997.

[27] G. J. Alaerts, M. R. Mahbubar, and P. Kelderman, “Performance of a full-scale duckweed covered sewage lagoon,” Water Resources, vol. 30, no. 4, pp. 843-852, 1996.

[28] J. Zirschky and S. C. Reed, “The use of duckweed for wastewater treatment,” Journal Water Pollution Control Federation, vol. 60, no. 7, pp. 1253-1258, 1988.

[29] O. Zimmo, “Nitrogen transformations and removal mechanisms in algal and duckweed stabilization ponds,” PhD dissertation. The Netherlands: UNESCO-IHE, Delft, Wageningen University, 2003.

[30] G. Markou and D. Georgakakis, “Cultivation of ﬁlamentous cyanobacteria (blue-green algae) in agro-industrial wastes and wastewaters: A review,” Applied Energy, vol. 88, no. 10, pp. 3389-3401, 2011.

[31] P.C.C. Lai and P. K. S. Lam, “Major pathways for nitrogen removal in wastewater stabilization ponds,” Water, Air, and Soil Pollution, vol. 94, no. 1-2, pp. 125-136, 1997.

[32] B. Sharma and R. C. Ahlert, “Nitrification and nitrogen removal,” Water Res., vol. 11, pp. 897-925, 1977.

[33] G. Z. Breisha, “Bio-removal of nitrogen from wastewaters - A review,” Nature and Science, vol. 8, no. 12, pp. 210-228, 2010.

[34] I. P. Toms et al., “Observations on the performance of polishing lagoons at a large regional works,” Water Pollution Control, vol. 74, pp. 383-401, 1975.

[35] A. Pano and E. J. Middlebrooks, “Ammonia nitrogen removal in facultative wastewater stabilization ponds,” Journ. Wat. Poll. Cont. Fed., vol. 54, no. 4, pp. 344-351, 1982.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.5432

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ