Đánh giá công nghệ AO trong nhà máy xử lý nước thải của Khu công nghiệp ở Tây Ninh

Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TÁT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỤC PHẤM VÀ MÔI TRƯỜNG k>£2g& r ',V'ERS'Ại'' NGUYF2N TAT THANH KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ A/O TRONG NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA KHU CÔNG NGHIỆP Ở TÂY NINH MAI CHÍ TN Tp HCM, tháng 10 năm 2020 TĨM TẮT LUẬN VÀN TĨT NGHIỆP Đe tài “Đảnh giả cơng nghệ A/O nhà máy xử lý nước thái cùa khu công nghiệp tinh Tây Ninh ” với mục tiêu đảnh giả hiệu suất xử lý cùa công nghệ A/O nước thái tập trung cùa KCN đa ngành nghề, đồng thời kháo sát nồng độ ô nhiễm ngành nghề KCN, qua so sánh đảnh giả thông số thiết kế hệ thống thông so vận hành cùa nhà máy so với tiêu chuẩn thiết kế vận hành Ngồi ra, thí nghiệm phân tích chất lượng nước đầu vào, hiệu xử lý nước thải đầu so với thông so thiết kế vận hành Qua thời gian đảnh giá, kết luận đưa ra: - Ket quà thông so thiết kế vận hành so với giả trị cho phép cho thấy Ớ lắng hóa lý thời gian lưu cao giá trị cho phép (3h > 1,5 — 2,5h) có thê làm tràn bùn vào cụm sinh học thực tế xảy hệ thong phát trình vận hành Tỷ lệ F/M (0,055 kgCOD/kgMLSS.ngày < 0,15 - 0,25 kgCOD/kgMLSS.ngày)và HRT bê Anoxic tháp so với giá trị cho phép, Aerobic tỳ lệ F/M (0,1 — 0,15 kgCOD/kgMLSS.ngày < 0,15 - 0,25 kgCOD/kgMLSS.ngày) MLSS thấp so với giả trị cho phép 2430 ± 815 mg/l so với 3000 - 4000 mg/l[29], lượng khỉ cung cấp cao so với giả trị cho phép 25 m3/phút so với 10 — 15 m3/phút[29] - Ket phản tích đánh giá nước thái đầu vào so với QCVN 40 cột A nồng độ COD đâu vào khơng ơn định với giá trị trung bình, giá trị trung bình 163,94 ± 49,98 mg/ỉ thấp so với thông so thiết kế BODị 400 mg/l, đầu ơn định giao động 0-50 mg/l với giá trị trung bình 11,05 ± 10,36 mg/l Nồng độ N chì tiêu TN, NH4 +-N, N-NO2-, N-NO3- đầu vào 8,6 - 55,6 mg/l, 12,13 ±3,37 mg/l, 0,05 ± 0,03 mg/l, 0,045 ± 0,053 mg/l hiệu quà xử lý N đầu cùa TN cỏ biến động đáng kê không đông đêu ngày đáu từ - 15,6 mg/l với giá trị trung bình 9,7 ± 4,6 mg/l sau trì ơn định từ - 12,9 mg/l, NH4 +-N ổn định với giá trị trung bình 0,46 ±6,6 mg/l có dao động cao ngày với nồng độ 2,9mg/l 3,5 mg/l, N-NO2- 0,03 ± 0,02 mg/l, N-NO3- 1,1 ± 1,5 mg/l cao so với nồng độ đầu vào dien biên nồng độ N hệ thống XLNT dien phức tạp Màu nồng độ đầu vào giao động trung bình 200 ± 98,4 Pt-Co với giá trị cao 414 Pt-Co ngày thứ 12, ss giá trị trung bình 96,6 ±47,7 mg/l với ngày cao lên đến 181 mg/l nồng độ đầu tiêu đạt so với QCVN 40 cột A Cuối pH với giá trị đâu vào ơn định 7,6 ± 0,5 đâu đạt năm ngưỡng cho phép QCVN 40 cột A với giá trị trung bình 7,14 ±0,1 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH IV DANH MỤC BẢNG BIẾU VI DANH MỤC TÙ VIẾT TẮT VII MỞ ĐẦU .1 Đặt Vấn Đề .1 Phạm Vi Nghiên Cứu 3 Nội Dung Nghiên Cứu Ý Nghĩa Khoa Học Và Thực Tiễn Tính đề tài CHƯƠNG TÓNG QUAN SỞ KHOA HỌC VÀ THỤC TIỄN 1.1 TĨNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI KHU CƠNG NGHIỆP 1.1.1 Tình hình nhiêm nước thái công nghiệp 1.2.1 Đặc tỉnh thành phần nước thải khu công nghiệp 1.3.1 Anh hướng nước thái công nghiệp đến môi trường 12 CÁC CÔNG NGHỆ VỀ xử LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 13 1.2 1.2.1 Tình hình áp dụng cơng nghệ xử lý nước thải công nghiệp 13 1.2.2 Các công nghệ sinh học xử lý nước thải công nghiệp 15 1.2.3 Cơng nghệ A/O 16 1.2.3.1 Giới thiệu công nghệ 16 1.2.3.2 Đặc điểm công nghệ 17 1.2.3.3 Ưu điểm khuyết điềm cùa công nghệ A/0 19 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 23 2.1 Nội Dung Nghiên Cứu 23 2.2 Phương pháp nghiên cứu 25 2.2.1 Hệ thong xử lý nước thái khu công nghiệp 25 2.2.2 Nước thải khu công nghiệp Tây Ninh 27 2.2.2.1 Nước thải tập trung khu công nghiệp 27 2.2.2.2 Nước thải sinh hoạt ngành nghề chỉnh khu công nghiệp 29 2.3 Lấy mẫu phương pháp phân tích 29 2.3.1 Vị trí tần suất lấy mau 29 2.3.2 Phương pháp phân tích tiêu 31 2.3 Tham gia vận hành hệ thống 31 2.3.1 Công việc ngày 31 2.3.2 Kiếm tra thông số thiết kế vận hành so với thực tế 32 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 Kết Quả Khảo Sát Tình Hình Nước Thải Trong Khu Công Nghiệp Ở Tây Ninh 33 3.1.1 Hiện trạng xử lý nước thải nhà mảy KCN 33 3.1.2 Nước thái tập trung nồng độ ô nhiễm KCN Tây Ninh 35 3.2 Quá trình xử lý nước thải tập trung công nghệ sinh học A/O HTXLNT tập trung KCN Tây Ninh 37 3.2.1 Tình hình XLNTcủa KCN 37 3.2.2 Khá xử lý nước thải HTXL sinh học thiếu khí hiếu khí 38 3.2.2.1 COD 38 3.2.2.2 TN vả NH4 +-N, N-NO2, N-NOị 39 3.2.2.3 Màu, ss pH .44 3.2.3 Bùn hoạt tỉnh 47 ii 3.3 Hệ thống xử lý nước thải tập trung 53 3.3.1 Khảo sát hệ thống 53 3.3.2 Thiết ke thông số vận hành 54 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 4.1 Kết Luận 59 4.2 Kiến Nghị 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 iii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Tỷ lệ nước thải Khu cơng nghiệp vùng kinh tế trọng điềm Hình 1.2 Tong lượng nước thải nhiễm vùng KTTĐ phía nam Hình 1.3 Tải lượng nhiễm TSS tồn kinh tế Việt Nam Hình 1.4 Tải lượng nhiễm BOD tồn kinh tế Việt Nam Hình 1.5 Quá trình phân hủy enzyme vi khuẩn 19 Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống nước thải tập trung KCN 26 Hình 3.1 Hiệu xử lý COD so với ỌCVN trình vận hành 38 Hình 3.2 Hiệu suất xử lý TN so với ỌCVN trình vận hành 40 Hình 3.3 Hiệu suất xử lý NHt -N so với ỌCVN trình vận hành 40 Hình 3.4 Diễn biến nồng độ N-NO2' trình vận hành 42 Hình 3.5 Diễn biến nồng độ N-NO3’ trình vận hành 42 Hình 3.6 Diền biến N-NO2’ trình sinh học thời gian vận hành 43 Hình 3.7 Diễn biến N-NO3' trình sinh học thời gian vận hành 43 Hình 3.8 Hiệu xử lý màu thời gian vận hành 44 Hình 3.9 pH ngày vận hành 45 Hình 3.10 Diền biến nong độ ss so với ỌCVN trình vận hành 46 Hình 3.11 MLVSS, MLSS tỷ lệ MLVSS/MLSS Aerobic trình vận hành 48 Hình 3.12 MLSS, MLVSS tỷ lệ MLVSS/MLSS Anoxic trình vận hành 48 Hình 3.13 Bùn be lắng tràn máng tràn Anoxic 49 Hình 3.14 Bùn Aerobic noi lên khô đen 49 Hình 3.15 Bùn bị đo SV30 ngày thứ 50 Hình 3.16 Bùn bị đo SV30 ngày thứ 50 iv Hình 3.17 Diễn biến pH cụm sinh học trình vận hành 51 Hình 3.18 Diền biến nong độ TN trình sinh thời gian vận hành 52 Hình 3.19 VỊ trí đo mẫu 53 Hình 3.20 Thiết bị đo Hanna Hi 98194 53 Hình 3.21 Đo ghi số bể Aerobic 53 V DANH MỤC BẢNG BIẾU Bảng 1.1 Tình hình xử lý nước thải KCN TP cần Thơ Bảng 1.2 Nhu cầu nước TP HCM khứ tương lai Bảng 1.3 Nồng độ ô nhiễm nước thải ngành dệt may nước giới 10 Bảng 1.4 Nồng độ ô nhiễm tiêu KCN Phước Thới 11 Bảng 1.5 Nồng độ ô nhiễm nước thải số ngành công nghiệp Việt Nam 11 Bảng 1.6 So sánh hiệu xuất xử lý nước thải cao su cùa công nghệ Việt Nam 14 Bảng 2.1 ỌCVN 40: 2011 / BTNMT Quy chuẩn kỳ thuật quốc gia nước thải công nghiệp; giá trị giới hạn nước thải công nghiệp 28 Bảng 2.2 Các tiêu phân tích tần suất lấy mầu 30 Bảng 2.3 Các tiêu phương pháp thiết bị phân tích 31 Bảng 2.4 Các giá trị so sánh đe đánh giá cơng trình 32 Bảng 3.1 Lưu lượng so ngành nghề khu cơng nghiệp 33 Bảng 3.2 Đặc tính thành phần nhiễm ngành nghề KCN 34 Bảng 3.3 Nồng độ chất ô nhiễm cùa nước thải đầu vào KCN 36 Bảng 3.4 Nồng độ nước thải đầu vào KCN 37 Bảng 3.5 Chi tiêu SVI SV30 47 Bảng 3.6 Thông tin thiết bị be 54 Bảng 3.7 Thơng số tình trạng bể 56 Bảng 3.8 Thông số vận hành giá trị cho phép 57 vi DANH MỤC TÙ VIẾT TẮT ABR Anaerobic Baffled Reactor Be kỵ khí có vách ngăn A/0 Anoxic/oxic Q trình thiếu khí/hiếu khí BAC-BFS Biological activated carbon Than hoạt tính sinh học DO Dissolved oxygen Oxi hòa tan F/M Food to Microorganism ratio Tỉ số chất vi sinh vật HLR Hydraulic loading rate Tải trọng thủy lực HRT Hydraulic retention time Thời gian lưu nước HTXLNT Hệ thống xử lý nước thải KCN Khu công nghiệp KTTK Kinh tế trọng điếm MBR Membrane Bioreactor Hồn hợp chất rắn lơ lửng MLSS Mixed liquor suspended solids Hồn hợp chất rắn lơ lửng bay MLVSS Mixed liquor volatile suspended solids Tải trọng hữu OLR Organic loading rate Be sinh học mẻ SBR Sequencing batch reactor Thời gian lưu bùn SRT Sludge retention time Be kỵ khí nước dịng qua tầng bùn ƯASB Upflow anaerobic sludge blanket vii MỎ ĐÀU Đặt Vấn Đe Q trình Cơng Nghiệp Hóa -Hiện Đại Hóa Thế Giới nói chung Việt Nam nói riêng đà phát triển với tốc độ nhanh, theo số liệu Tổng cục Môi Trường Bộ Ke Hoạch Đầu tư Thống kê đến hết năm 2018 có 326 KCN thành lập Trong số 251 KCN vào hoạt động với 221 KCN có hệ thống XLNT tập trung hồn chỉnh vào vận hành, với công suất đạt 950 nghìn m3/ ngày đêm) [1] Với số lượng Khu Cơng nghiệp ngày mở rộng kèm theo số lượng ngành nghề sản xuất đa dạng tăng nhanh theo năm Đi đôi với vấn đề phát triển cùa công nghiệp với sản lượng lớn, quy mô rộng, ngành nghề tăng nhanh chóng vấn đề nhiễm môi trường điều đáng quan tâm Hằng năm, tình trạng thải mơi trường lượng khí thải khống lồ từ việc sản xuất KCN mức báo động Tổng lượng nước tiêu thụ cơng nghiệp Việt Nam năm 2016 ước tính khoảng tỷ m3, gần gấp đôi lượng nước tiêu thụ thành phố [2] Nhu cầu dự kiến tiếp tục tăng tương lai Nước không sử dụng cho sản xuất trình súc rửa liên quan, mà nguyên liệu phụ, đe làm rửa máy, cung cấp loại bỏ nhiệt ví dụ, cho mục đích tưới tiêu Thêm vào việc cơng nghiệp xả phần lớn nước thải chưa qua xử lý vào vùng nước mặt [2], ngun nhân gây nhiễm nguồn nước quốc gia [6] Ket nguồn nước sằn có bị giảm chi phí xử lý tăng lên mức độ ô nhiềm cao Năm 2018, khoảng 1,1 tỷ m3 / a nước thải tạo từ khu công nghiệp [2] Khoảng 71 % số chì xử lý số thơng số quan trọng (ví dụ COD, BOD, Amoniac), phần lại thải vào vùng nước mặt đất nước hoàn toàn chưa qua xử lý xử lý không tuân thủ tiêu chuẩn xả thải [2] 2030 Water Resources Group ước tính 164 triệu m3 nước thải công nghiệp tạo hàng năm, 60% số xử lý phần 35% thải theo giới hạn xả thải [2] Khoảng 40% khu cơng nghiệp có quan trắc tự động nong độ đầu nước thải vào năm 2016 [2] Các quy định pháp luật nhà nước xả trực tiếp nước thải công nghiệp không tuân thủ cách quán Do mức phạt thấp Lắng hóa lý Lắng sinh học Máy ép bùn Sân phơi bùn 68 Lấy bùn Lấy mầu 69 Đo SV30 Mầu nước Đo ss mầu Chuẩn bị mầu đế lọc 70 Máy nung Máy đo pH Máy đo quang Đo màu 71 Thí nghiệm KCN Máy đo DO Nung mầu COD 72 Sự cố bùn tràn bế lắng Be tách dầu, máy lượt rác bị hỏng 73 Mương nước thải đầu Sơ đồ công nghệ HTLNT 74 PHỤ LỤC B SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM số liệu pH Ngày/Bể Đầu vào (mg/1) Aerobic (mg/1) Anoxic (mg/1) Đầu (mg/1) 7,37 7,14 7,21 7,56 7,35 7,04 7,14 7,26 7,26 7,08 7,17 7,23 6,81 7,08 6,99 7,03 7,18 7,04 7,38 8,11 7,28 7,72 7,37 7,98 7,24 7,55 7,11 7,39 7,19 7,33 7,02 8,7 7,17 7,49 7,22 10 7,73 7,3 6,99 7,17 11 8,4 7,03 7,28 7,4 12 7,72 6,96 7,36 7,1 13 7,9 7,23 7,36 7,03 14 7,56 6,98 7,26 7,08 15 7,41 6,99 7,42 7,16 16 7,35 6,99 7,42 6,82 17 7,69 6,99 7,28 7,12 18 7,72 7,25 7,45 7,17 19 8,1 6,86 7,1 7,28 20 7,46 6,63 6,87 7,16 21 7,57 6,77 6,93 7,22 22 7,54 6,83 7,09 7,18 23 7,48 6,81 7,6 24 7,22 7,02 7,22 7,07 25 7,22 6,99 7,07 26 7,64 6,95 7,29 7,3 27 7,92 7,28 7,42 7,25 28 7,26 7,05 7,35 7,01 29 7,46 7,06 7,34 7,16 30 7,86 7,08 7,22 6,79 31 9,08 7,04 7,43 7,33 32 8,22 7,01 7,29 7,04 33 7,32 34 7,14 75 35 7,18 36 6,96 37 6,85 38 6,87 39 6,84 40 6,92 41 6,83 42 6,94 43 7,09 44 7,44 45 7,16 46 7,19 47 7,19 48 7,11 Số liệu NH4+ Ngày/Bể Đầu vào (mg/1) Đầu (mg/1) 8,2 10 17,6 0,4 13,6 2,9 12,3 0,3 16,5 0,2 10 12,3 13,8 3,5 10 13,2 0,2 11 7,8 0,2 12 10 13 9,6 0,2 14 13,6 15 13,5 0,6 16 13,3 0,6 17 16,2 0,5 18 13,8 0,6 19 16,3 0,07 20 12,2 0,5 21 10,7 0,04 22 13,7 0,08 23 15,1 0,08 24 7,06 0,26 76 I I _ 3,03 I _ 0,47 25 Số liệu NO2 Ngày/Bể Đầu vào (mg/1) Aerobic (mg/1) Anoxic (mg/1) Lắng SH A (mg/1) Lắng (mg/1) Đầu (mg/1) 0,0379 0,0138 0,0175 0,0099 0,0086 0,0145 0,0181 0,0145 0,0191 0,0138 0,0254 0,0168 0,0145 0,0043 0,0082 0,126 0,0148 0,0076 0,0155 0,032 0,0135 0,0191 0,0218 0,0112 0,0317 0,0228 0,0145 0,0267 0,003 0,0396 0,0824 0,0597 0,0584 0,0597 0,0544 0,0917 0,0402 0,0178 0,0125 0,0237 0,0106 0,0903 0,0373 0,0373 0,0462 0,0402 0,78 0,0455 0,0373 0,0053 0,033 0,0063 0,0379 0,0086 10 0,0537 0,0079 0,0063 0,0198 0,0277 0,0106 11 0,0518 0,0008 0,0009 0,0021 0,0022 0,0006 12 0,0307 0,303 0,0138 0,0106 0,0257 0,03 13 0,0169 0,0119 0,0187 0,0065 0,0659 0,0131 14 0,078 0,024 0,13 0,045 0,054 0,033 15 0,06 0,09 0,04 0,055 0,073 0,056 16 0,1283 0,0474 0,0473 0,0315 0,0832 0,0359 17 0,0906 0,3415 0,0373 0,0556 0,0817 0,0468 18 0,15 0,17 0,053 0,071 0,13 0,072 Số liệu NO3 Ngay/Be Đầu vào (mg/I) Aerobic (mg/1) Anoxic (mg/1) Lẳng SHA (mg/1) Lắng SH B(mg/1) Lắng (mg/1) Đầu (mg/1) 0,58 79,02 47,04 0,61 0,73 0,42 0,37 1,9886 6,23 8,45 1,52 8,42 8,06 1,71 0,47 11,29 6,78 0,38 6,12 8,45 0,6 0,37 8,06 7,73 0,59 7,78 3,3 0,39 0,7 3,86 1,54 3,97 0,78 4,55 0,9483 0,8169 0,5541 1,7148 6,106 4,3101 0,0423 5,657 2,0105 0,8169 5,5366 0,6307 0,09 0,13 0,11 0,14 0,09 0,16 0,18 0,32 0,23 0,35 0,15 0,35 10 oil 0,18 0,1 0,22 0,08 0,25 11 0,26 0,27 0,33 0,54 0,1 0,32 12 0,21 0,19 0,21 0,39 0,14 0,3 13 0,02 0,19 0,02 0,48 0,02 0,37 77 Số liệu COD Ngày/Bể Đầu vào (mg/1) Đầu (mg/I) 114 130 24 191 50 148 212 197 18 215 205 154 10 138 11 179 12 165 13 13 164 29 14 230 15 292 22 16 248 22 17 161 18 127 19 168 10 20 130 12 21 189 15 22 196 16 23 162 24 136 25 142 26 42 27 97 28 157 16 29 173 16 30 167 31 155 32 161 13 33 175 14 34 195 13 35 165 12 36 22 22 78 Số liệu ss Ngày/Bể Đầu vào (mg/1) Đầu (mg/1) 42 47 177 61 80 165 117 35 181 21 66 10 30 11 42 12 54 13 68 14 142 15 91 16 145 17 98 18 145 19 145 20 131 21 138 22 123 23 97 24 51 11 25 54 26 54 27 16,5 28 132 30 127 31 141 13 32 61 10 33 181 34 178 35 59 36 147 37 61 79 38 52 39 78 40 69 41 49 42 69 43 54 44 55 45 125 46 175 47 52 48 116 Số liệu màu Ngày/Bể Đầu vào Đầu 213 43 134 45 370 25 146 27 206 49 222 49 325 78 169 36 324 45 10 270 45 11 243 46 12 414 46 13 364 45 14 109 32 15 97 36 16 118 37 17 115 33 18 171 37 19 130 37 20 109 37 21 121 30 22 140 36 23 101 32 80 Số liệu TN Ngày/Bể Đầu vào Aerobic (mg/1) Anoxic (mg/1) Đầu 13,1 15,3 16,7 12,1 12,6 13,7 15 11 16 17,3 19 15,6 16,3 1,2 6,7 0,8 14,5 36 59,5 15 19,1 12,3 15 16 12,4 13,7 15,7 16,7 6,8 10,3 11,4 8,7 13,7 13,3 7,4 10 13,2 9,7 9,4 0,07 11 55,6 8,7 10,6 11,9 12 11,6 9,6 9,1 12,8 13 8,6 7,2 8,3 9,3 14 11,5 9,3 15 9,8 9,7 16 9,8 7,6 17 15,9 18 17,2 10,7 19 17,5 12,7 20 18,7 11,6 21 16,5 12,9 Số liệu TP Ngày/Bể Đầu vào Aerobic (mg/1) Anoxic (mg/1) Đầu 1,3 0 1,5 0 0 2,2 0 0,1 1,7 1,1 4,9 0,2641 0,0212 0,1 0,0446 0,1835 0,0531 0,0051 0,0104 0,0041 0,0089 0,0064 0,006 81 10 số liệu MLSS, MLVSS Ngày/Bẻ Aerobic/MLSS (mg/1) Anoxic /MLSS (mg/1) Aerobic/MLVSS (mg/1) Anoxic/MLVSS (mg/1) 1997 1823 857 710 1628 1418 466 528 1884 1994 642 694 2290 1835 670 938 1820 1704 564 506 2210 1358 655 267 2047 1936 670 728 1963 1914 733 554 1820 1388 564 267 10 2210 1704 655 506 11 2218 2033 398 740 12 2438 2780 588 807 13 3382 2836 1254 980 14 4127 3677 1513 1227 15 3564 3542 1528 1577 16 3522 3490 1492 1517 82 ... Nước thải khu công nghiệp trước vào hệ thong đường ống dẫn đến hệ thong xử lý nước thải chung nhà máy xử lý nước thải tập trung khu cơng nghiệp quy định chung cho nhà máy xí nghiệp khu nước thải. .. thải lớn KCN - Theo dõi đánh giá quy vận hành khu công nghiệp hệ thong xử lý nước thải - Phân tích đánh giá khả xử lý nước thải công nghệ A/O khu công nghiệp - Kiểm tra đánh giá khả vận hành cụm... xử lý nước thải cùa khu công nghiệp - Đánh giá khả xử lý nước thải tập trung công nghệ A/0 khu công nghiệp - Đánh giá vận hành thông số thiết kế hệ thống XLNT Tính mói đề tài Hiện nay, phần nhà