Ảnh hưởng của một số ion kim loại đến hiệu suất xử lý nước thải giàu hữu cơ bằng hệ yếm khí cao tải
Main Article Content
Abstract
Tóm tắt: Ảnh hưởng của các ion kim loại (Ca2+, Mg2+, Cu2+) với các mức nồng độ khác nhau có trong nước thải giàu hữu cơ đến khả năng xử lý của hệ bùn yếm khí dòng chảy ngược (UASB) được đánh giá thông qua hiệu suất xử lý COD và khí biogas sinh ra trong cùng điều kiện nhiệt độ ~ 35oC, pH ~ 7, tải trọng hữu cơ (OLR) ~ 2,28 g/L.ngày, và CODđầu vào ~ 2100 mgO2/L. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự có mặt của các ion kim loại khiến khả năng xử lý của hệ UASB thay đổi phụ thuộc vào nồng độ và bản chất kim loại. Với Ca2+ và Mg2+, khi nồng độ ion kim loại ở giá trị phù hợp (300 mgCa2+/L, 100-1000 mgMg2+/L), thể tích khí CH4 thu được tăng mạnh (13 - 25%). Tuy nhiên, khi nồng độ cao như Mg2+ ở 2400 mg/L có xuất hiện dấu hiệu ức chế quá trình kỵ khí. Khác với Ca2+ và Mg2+, Cu2+ gây ức chế ở mọi nồng độ nghiên cứu; Khi nồng độ Cu2+ càng cao thì hiệu suất xử lý COD càng giảm. Theo đó, thể tích khí CH4 thu được cũng giảm đi 26 - 28%.
Từ khóa: UASB, Ca2+, Mg2+, Cu2+, biogas.
References
[2] Hợp phần sản xuất sạch hơn trong công nghiệp (Bộ Công thương) và Trung tâm Sản xuất sạch Việt Nam (Bộ Giáo dục và Đào tạo), Tài liệu hướng dẫn sản xuất sạch hơn ngành sản xuất tinh bột sắn, 2010.
[3] Hợp phần sản xuất sạch hơn trong công nghiệp (Bộ Công thương) và Trung tâm Sản xuất sạch Việt Nam (Bộ Giáo dục và Đào tạo), Tài liệu hướng dẫn sản xuất sạch hơn ngành sản xuất bia, 2010.
[4] Trung tâm sản xuất sạch hơn - Chi cục Bảo vệ môi trường Thành phố Hồ Chí Minh, Tài liệu hướng dẫn sản xuất sạch hơn ngành chế biến thủy sản, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2011.
[5] D. Spuhler, UASB Reactor, SSWM (Sustainable sanitation and water management), Switzerland, 2015.
[6] A. Mudhoo, S. Kumar, Effects of heavy metals as stress factors on anaerobic digestion processes and biogas production from biomass, International Journal of Environmental Science and Technology 10 (2013) 1383.
[7] H. Q. Yu, J. H. Tay, Herbert H. P. Fang, The roles of calcium in sludge granulation during uasb reactor start-up, Water Research 35 (2001) 1052.
[8] R. Sanjeevi, Abbasi Tasneem, S. A. Abbasi, Role of calcium (II) in anaerobic sludge granulation and UASB reactor operation: A method to develop calcium-fortified sludge outside the UASB reactors, Indian Journal of Biotechnology 12 (2013) 246.
[9] J. H. Ahn, T. H. Do, S. D. Kim, S. Hwang, The effect of calcium on the anaerobic digestion treating swine wastewater, Biochemical Engineering Journal 30 (2006) 33.
[10] J. E. Schmidt, B. K. Ahring, Effects of magnesium on thermophilic acetate-degrading granules in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors, Enzyme and Microbial Technology 15 (1993) 304.
[11] Metcalf, Eddy, Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, McGraw Hill Companies, Inc, 2003.
[12] B. Q. Icela, S. P. Mónica, G. A. Julisa, Performance of an UASB Reactor at Lab-Scale Treating Domestic Wastewater with Low Concentrations of Copper, British Journal of Applied Science & Technology 7 (2015) 456.
[13] C. Y. Lin, C. C. Chen, Effect of heavy metals on the methanogenic uasb granule, Water Research 33 (1999) 409.
[14] A.S. Tanksali, Treatment of sugar industry wastewater by Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor, International Journal of ChemTech Research 5 (2013) 1246.
[15] H.Q. Yu, H.H.P. Fang, J. H. Tay, Effects of Fe2+ on sludge granulation in upflow anaerobic sludge blanket reactors, Water Science and Technology 41 (2000) 199.
[16] M. Sarioglu, S. Akkoyun, T. Bisgin, Inhibition effects of heavy metals on anaerobic sludge, Proceedings of the 11th International Conference on Environmental Science and Technology (2009) 1269.