Tính toán thiết kế nâng cấp trạm xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Sóng Thần 3, công suất 8000m3/ngày.đêm

Tính toán thiết kế nâng cấp trạm xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Sóng Thần 3, công suất 8000m3/ngày.đêm

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Ngày nay, cùng với tiến bộ của khoa học kỹ thuật kéo theo sự phát triển mạnh

mẽ của hầu hết các ngành sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ… làm cho bộmặt đất nước thay đổi: các nhà máy xí nghiệp, các khu công nghiệp, khu chế xuất,các cơ sở chăn nuôi tập trung được hình thành Tất cả mọi sự thay đổi này đềuhướng đến việc phục vụ nhu cầu của con người, tạo điều kiện sống tốt hơn Bêncạnh những mặt tích cực mang lại có nhiều mặt tiêu cực xuất hiện, đó là việc thải racác loại chất bẩn đa dạng và độc hại, làm cho tình trạng môi trường ngày càng trởnên xấu đi Vì vậy, hiện nay vấn đề bảo vệ môi trường trở nên cấp thiết hơn bao giờhết

Nước ta, trong giai đoạn đẩy mạnh quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đấtnước để đáp ứng việc hội nhập WTO, nhiều ngành công nghiệp đã không ngừngphát triển và lớn mạnh, ngoài mở thêm nhà máy mới cho đến việc tăng công suấtbằng cách mở rông nhà xưởng để tăng lương sản phẩm, cho nên số lương nước thải

và rác thải phát sinh ngày càng nhiều làm ô nhiễm môi trường ngày càng trầmtrọng Tại các khu công nghiệp hiện nay, việc sử dụng nguồn nước phục vụ cho sảnxuất thì không thể thiếu và ngày một tăng về lưu lượng lẩn sự độc hại, thì việc quản

lý và kiểm soát các nguồn ô nhiễm này là việc làm rất cần thiết để đảm bảo môitrường làm việc cho người lao động và bảo vệ môi trường xung quanh

Để khắc phục tình trạng ô nhiểm của KCN và sự quá tải của hệ thống XLNT củ,

ta cần phải nâng cấp, cải tạo hoặc đầu tư xây dựng mới hệ thống XLNT để giảiquyết vấn đề

Từ những thực trạng đã nêu trên, cho nên việc lựa chọn đề tài “Tính toán thiết

kế nâng cấp trạm xử lý nước thải tập trung KCN Sóng Thần 3, công suất 8000

m 3 / ngày, đêm ” nhằm mục đích làm giảm các tác động đến môi trường, bảo vệ sức

khỏe người lao động trong khu công nghiệp và người dân ở khu vực lân cận

2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

Hiện nay vấn đề cải tạo nâng cấp trạm XLNT từ công suất nhỏ lên công suấtlớn không phải là chuyện khó khăn, như tôi biết có công trình nâng cấp trạm XLNTKCN Phước Đông tạixã Phước Đông Huyện Gò Dầu Tỉnh Tây ninh, từ công suấtgiai đoạn 1 là 5000 m3 lên 10.000 m3 / ngày,đêm đang chuẩn bị thi công do công tyFONGTECH thiết kế và thi công hoặc cải tạo hệ thống XLNT tập trung KCN LêMinh Xuân TP HCM

3 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

- Đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho giai đoạn mở rộng của KCN Sóng Thần 3

- Tránh tình trạng gây ô nhiễm môi trường đặt biệt là sự ô nhiễm do nước thải côngnghiệp sinh ra

- Hướng tới kết quả :

Đề tài tính toán thiết kế nâng cấp trạm XLNT tập trung KCN sóng thần 3 nhầmmục đích sẽ giải quyết vấn đề quá tải của hệ thống hiện tại và một khi các nhà máytrong KCN tăng công suất, mở rộng nhà xưởng, hoặc thêm một số nhà máy mớivào đầu tư, thì việc gây ô nhiễm môi trường là không tránh khỏi

4 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

- Thực hiện những nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu hiện trạng môi trường ở trong khu công nghiệp sóng thần 3,những vấn đề sẽ phát sinh về ô nhiễm trong tương lai gần, tính khả thi khichọn cách giải quyết

- Nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể :

- Trình bày tổng quan về ô nhiểm môi trường tại KCN sóng thần 3

- Khảo sát tính chất nước thải hiện tại của trạm xử lý tập trung KCN sóngthần 3, khảo sát diện tích đất chua sử dụng để xây dựng nâng cấp thành trạm

xử lý mới với công suất thiết kế lớn hơn

- Đề xuất sơ đồ công nghệ và tính toán thiết kế

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

5.1 Phương pháp nghiên cứu

Quá trình làm đồ án tốt nghiệp đòi hỏi phải tiến hành với nhiều khía cạnh khácnhau, do đó phải vận dụng nhiều phương phát khác nhau :

- Phương pháp tổng hợp tài liệu : tham khảo từ báo cáo giải trình kỹ thuật, báocáo đánh giá tác động môi trường của KCN, cùng một số tài liệu có liên quan

- Phương pháp thu thập số liệu : phân tích, thu thập số liệu về các chỉ tiêu ônhiễm môi trường do nước thỉa gây ra

- Phương pháp điều tra khảo sát : khảo sát về tình hình, công nghệ sản xuất,nguồn xả và tiếp nhận của trạm xử lý

5.2 Phương pháp luân nghiên cứu

Tính toán thiết kế nâng cấp trạm xử lý nước thải tập trung, dựa trên cơ sở phântích thông tin về hiện trạng của KCN và mối quan tâm của Ban Giám Đốc công ty

cổ phần Đại Nam đối với vấn đề về môi trường, những thông tin thu thập được phải

có độ tin cậy cao, được tổng hợp từ nhiều nguồn, đối tượng khác nhau

6 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI

Từ kết quả tính toán thiết kế ban đầu với công suất 4000 m3/ ngày,đêm Nay

đề tài được tính toán thiết kế lại có thể giải quyết được với lưu lượng đầu vàokhoảng 8000 m3 / ngày,đêm

Phương pháp tính toán thiết kế thực nghiệm: việc lựa chọn sơ đồ công nghệ vàtính toán thiết kế dựa trên cơ sở thành phần và tính chất nước thải đã được phân tíchtại Nhà máy cho phép có thể xử lý nước thải đạt Cột A – QCVN 24:2009/BTNMT

– Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Nước thải công nghiệp trước khi xả thải ra KênhTân Vĩnh Hiệp.

Ý nghĩa thực tiễn, kinh tế, xã hội: công nghệ xử lý nước thải đã chọn có tính khảthi cao, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại Khu công nghiệp nhằm tạođiều kiện lao động tốt, bảo vệ sức khoẻ cho người lao động trong khu công nghiệp

và người dân ở khu vực lân cận

7 KẾT CẤU CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chương 1 : Tổng quan tài liệu

Chương 2 : Tính toán thiết kế các công trình đơn vị

Chương 3 : Dự toán chi phí xây dựng

Chương 4 : Vận hành hệ thống và phương pháp kiểm tra

Chương 5 : Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢCKHU CÔNG NGHIỆP SÓNG THẦN 3

1.1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH

1.1.1.1 Tên Khu công nghiệp

Khu Công Nghiệp Sóng Thần 3, thuộc Khu Liên Hợp Công Nghiệp Dịch Vụ

-Đô Thị Bình Dương, Huyện Tân Uyên, Tỉnh Bình Dương

1.1.1.2 Chủ đầu tư

- Chủ đầu tư: Công ty cổ phần Đại Nam

- Đại diện: Ông Huỳnh Uy Dũng, Quốc tịch: Việt Nam

- Chức vụ: Chủ tịch hội đồng quản trị, kim tổng giám đốc

- Trụ sở đăng ký: Ấp 1, xã Hiệp An, TX Thủ Dầu Một, Tỉnh Bình Dương

- Giấy phép thành lập khu công nghiệp: số 3505/QĐ-UBND ngày01/08/2006

1.1.1.3 Lịch sử hình thành

Khu Công Nghiệp Sóng Thần 3 là một trong các dự án xây dựng mới vàđược UBND tỉnh Bình Dương cấp quyết định phê duyệt số 2940/QĐ-CT ngày22/06/2006 Khu công nghiệp nằm ở phía Đông Nam khu liên hợp Công nghiệp -Dịch vụ - Đô thị Bình Dương Hoạt động của khu công nghiệp Sóng Thần 3 sẽhướng tới một nền kinh tế công nghiệp hóa, hiện đại hóa, góp phần phát triển kinh

tế xã hội khu vực huyện Tân Uyên, góp phần gián tiếp vào quá trình thu hút vốn đầu

tư trực tiếp nước ngoài, các nguồn vốn trong nước, chuyển dịch cơ cấu kinh tế trêntoàn tỉnh Khu công nghiệp Sóng Thần 3 với mục tiêu thu hút những loại hình côngnghiệp ít gây ô nhiễm Khu công nghiệp thu hút khoảng 300 nhà máy có qui môtrung bình, bao gồm nhiều loại nghành nghề khác nhau Để giảm thiểu các tác độngtiêu cực đến môi trường và thực hiện nghiêm chỉnh Luật bảo vệ môi trường, ápdụng đồng bộ nhiều biện pháp khác nhau Trong đó có các biện pháp bảo vệ môitrường nước và việc xây dựng nhà máy xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệpSóng Thần 3 là việc bắt buộc.

Dự án đầu tư kinh doanh cơ sở hạ tầng Khu công nghiệp Sóng Thần 3 đượcthành lập theo Quyết định số 3505/QĐ-UBND do Chủ tich Ủy ban nhân dân tỉnhBình Dương ký ngày ngày 01/08/2006

1.1.2 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ

1.1.2.1 Vị trí của Khu Công Nghiệp

- KCN Sóng Thần 3 nằm trong tổng thể khu liên hợp Công nghiệp - Dịch

vụ - Đô thị Bình Dương, huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương

- KCN Sóng Thần 3 nằm về phía Đông Bắc Thị xã Thủ Dầu Một, nằm góccủa hai tuyến tỉnh lộ DT 741 và DT 743, xuất phát từ Thủ Dầu Một cùng trêntuyến tỉnh lộ DT 742 Có mối quan hệ với vùng kinh tế trọng điểm phía Namnhư sau:

 Cách trung tâm Thị xã Thủ Dầu Một 3 km

 Cách trung tâm Thành phố Hồ Chí Minh 30 km

 Cách sân bay Tân Sơn Nhất 30 km

 Cách Tân Cảng 30 km

 Cách ga Sóng Thần 17 km

Cách Thành phố Biên Hòa 20 km

- Tổng diện tích khu vực là 533,846 ha theo bản đồ đo đạc tỷ lệ 1/500 trên cơ sở ranh giới do Sở địa chính (nay là Sở Tài nguyên và Môi trường) tỉnhBình Dương cung cấp.

Ranh giới KCN Sóng Thần 3 được xác định cụ thể như sau:

 Phía Bắc tiếp giáp KCN Kim Huy

 Phía Nam tiếp giáp KCN Đại Đăng

 Phía Đông tiếp giáp xã Tân Vĩnh Hiệp

 Phía Tây tiếp giáp khu tái định cư Phú Mỹ và dịch vụ

1.1.2.2 Thuận lợi của vị trí khu công nghiệp

- Tỉnh Bình Dương đang là một trung tâm phát triển công nghiệp có hiệuquả nên thuận lợi cho việc thu hút đầu tư

- Khu đất quy hoạch không có nhà dân và công trình kiến trúc, cây côngnghiệp và hoa màu không đáng kể, chi phí đền bù giải tỏa không cao đồng thời

có địa hình, địa chất tương đối thuận lợi cho xây dựng công nghiệp

- Nguồn nhân lực dồi dào

- Khu vực có hệ thống giao thông, nguồn cung cấp điện và thông tin liênlạc

- Khu vực lân cận có mật độ dân cư thấp

1.1.3 Qui mô hoạt động của khu công nghiệp

Khu công nghiệp Sóng Thần 3 thu hút khoảng 300 nhà máy, xí nghiệp có quy

mô vừa với mức vốn đầu tư từ 3 - 4 triệu USD/nhà máy

Khu công nghiệp Sóng Thần 3 là khu công nghiệp đa nghành nghề, ít ô nhiễm

mà trọng tâm là công nghiệp gia công, chế biến hàng tiêu dùng, thực phẩm, công

nghiệp cơ khí và vật liệu xây dựng Các ngành nghề cụ thể sẽ đầu tư vào Khu côngnghiệp Sóng Thần 3 như sau:

 Chế biến các sản phẩm từ lương thực, trái cây, thức ăn gia súc, bánh kẹo,bột mì

 Sản xuất dược phẩm, mỹ phẩm

 Sản xuất hàng tiêu dùng, hàng gia dụng, bao bì (giấy, nhựa, nhôm, thép)chế biến gỗ, in ấn, mực in, chiết nạp chất tăng trưởng thực vật, chiết nạpgas…

 Công nghiệp hàng may mặc, may giày, thêu, công nghiệp dệt, nhuộm,wash…

 Sản xuất, lắp ráp các thiết bị điện - điện tử, sản xuất lắp ráp xe đạp, phụtùng xe đạp

 Cơ khí phục vụ cơ giới hoá công nghiệp

 Sản xuất vật liệu xây dựng, cấu kiện bêtông

 Thủ công mỹ nghệ, dịch vụ…

 Một số ngành sản xuất khác ít gây ô nhiễm môi trường

1.1.4 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG

Khu công nghiệp Sóng Thần 3 đang xây dựng và hoạt động chính thức từ tháng08/2006 Để có cơ sở đánh giá chất lượng môi trường không khí xung quanh, trongkhu công nghiệp Sóng Thần 3, Công ty Cổ phần Đại Nam đã phối hợp với ViệnCông nghệ hóa học xây dựng báo cáo ĐTM cho việc xây dựng và kinh doanh cơ sở

hạ tầng khu công nghiệp Sóng Thần 3

Kết quả đo đạc và phân tích mẫu ngoài hiện trường và trong phòng thí nghiệmxác định được các thông số về hiện trạng chất lượng không khí, nước, tiếng ồn tạikhu vực khu công nghiệp Sóng Thần 3 được trình bày sau đây

1.1.4.1 Môi trường không khí

Tính chất môi trường không khí trong khu công nghiệp

- Chất lượng không khí khu vực xung quanh được trình bày trong bảng 1-1

Bảng 1-1 K t qu phân tích ch t l ng không khí xung quanhết quả phân tích chất lượng không khí xung quanh ả phân tích chất lượng không khí xung quanh ất lượng không khí xung quanh ượng không khí xung quanh

Thời điểm thu mẫu: 9.30 ngày 19/03/2010, thời tiết nắng, khô ráo, nhiệt độ

là 34 o C, độ ẩm 54-55%, hướng gió Tây Nam

 “*” : TCVN 5937:2005: Chất lượng không khí – Tiêu chuẩn chất lượng không khí bao quanh.

 “**”: TCVN 5938:2005: Chất lượng không khí – Nồng độ tối đa cho phép của một số chất độc hại trong không khí xung quanh.

Nhận xét: So sánh kết quả phân tích với các tiêu chuẩn TCVN 5937-2005,

TCVN 5938-2005 cho thấy, nồng độ các chất ô nhiễm trong không khí tại khu vựckhu công nghiệp Sóng Thần 3 đạt tiêu chuẩn Khu vực chưa có dấu hiệu bị ô nhiễmcông nghiệp

a Các nguồn thải công nghiệp

Khu công nghiệp Sóng Thần 3 có cơ cấu ngành nghề, tỉ lệ diện tích các phânkhu chức năng và mật độ các nhà máy gần giống với Khu công nghiệp SóngThần 1 & 2 Do vậy, có thể lấy các số liệu phát thải các chất ô nhiễm không khícủa Khu công nghiệp Sóng Thần 1 & 2 làm cơ sở tính toán tải lượng ô nhiễmkhông khí cho Khu công nghiệp Sóng Thần 3, giai đoạn 1

Kết quả ước tính tải lượng các chất ô nhiễm bụi, SO2, NOx tại Khu công

nghiệp Sóng Thần 3 như bảng 1-2

Bảng 1-2 Nồng độ các chất ô nhiễm không khí

1

Các nguồn thải giao thông

Tải lượng các chất ô nhiễm không khí do khí thải giao thông sẽ làm tăng tổng tảilượng ô nhiễm của toàn Khu công nghiệp Sóng Thần 3 Dự tính với tổng tải lượnghàng hóa vận chuyển khoảng 40.000 tấn/ngày.đêm qui ra 40.000 lượt xe tiêu chuẩnlưu thông, ước tính số phương tiện giao thông dịch vụ khác của khu công nghiệp là

500 lượt xe (20% số xe tiêu chuẩn), số lượng xe vãn lai qua khu công nghiệp là

Như vậy lưu lượng xe hàng ngày ở khu công nghiệp là 60.000 xe/ngày (với tổngchiều dài đường giao thông khoảng 40 -45 km) Căn cứ hệ số ô nhiễm do Cơ quanBảo vệ môi trường Mỹ (US EPA) và Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) thiết lập, có thể

dự báo tải lượng ô nhiễm bụi, SO2, NOx, THC, do các phương tiện giao thông vậntải thải ra trong các ngày cao điểm tại khu công nghiệp như sau:

ồn khác nhau Mức ồn của các loại xe cơ giới được trình bày trong bảng 1 - 3

Bảng 1-3 M c n c a các lo i xe c gi iức ồn của các loại xe cơ giới ồn của các loại xe cơ giới ủa các loại xe cơ giới ại xe cơ giới ơ giới ới

80 - 100

1.1.4.2 MÔI TRƯỜNG NƯỚC

a Nước thải sinh hoạt

 Dự kiến, Khu công nghiệp Sóng Thần 3 có khả năng thu hút được 85.000nhân công và 17.000 người cư trú trong các khu nhà ở

 Theo tài liệu đánh giá của một số quốc gia đang phát triển, khối lượng cácchất ô nhiễm (chủ yếu thải qua nước thải sinh hoạt như qua nhà vệ sinh, tắm

rửa) đưa vào môi trường hàng ngày từ một người được trình bày trong bảng 4

Bảng 1-4- H s t i l ng ô nhi m do con ng i th i vào môi tr ng m i ngàyố tải lượng ô nhiễm do con người thải vào môi trường mỗi ngày ả phân tích chất lượng không khí xung quanh ượng không khí xung quanh ễm do con người thải vào môi trường mỗi ngày ười thải vào môi trường mỗi ngày ả phân tích chất lượng không khí xung quanh ười thải vào môi trường mỗi ngày ỗi ngày

BOD 45 - 54 g/người.ngày đêmCOD 72 - 102 g/người.ngày đêm

SS 70 - 145 g/người.ngày đêm

- Tiêu chẩn sử dụng nước của mỗi công nhân là 60lít/ngày/người và khu

cư trú là 150lít/ngày/người, lưu lượng nước thải là 7.650 m3/ngđ Như vậy có thểtính được nồng độ các tác nhân ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt được trình bày

trong bảng 1-5

Bảng 1-5 T i l ng ô nhi m do con ng i th i vào môi tr ng m i ngàyả phân tích chất lượng không khí xung quanh ượng không khí xung quanh ễm do con người thải vào môi trường mỗi ngày ười thải vào môi trường mỗi ngày ả phân tích chất lượng không khí xung quanh ười thải vào môi trường mỗi ngày ỗi ngày

BOD 4.590 - 5.508 kg/ngày.đêmCOD 7.344 - 10.404 kg/ngày.đêm

SS 7.140 - 14.790 kg/ngày.đêm

- Nồng độ các chất ô nhiễm được trình bày trong bảng 1-6

Bảng 1-6 N ng đ các ch t ô nhi m trong n c th i sinh ho tồn của các loại xe cơ giới ộ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt ất lượng không khí xung quanh ễm do con người thải vào môi trường mỗi ngày ưới ả phân tích chất lượng không khí xung quanh ại xe cơ giới

STT Thông số Đơn vị Kết quả QCVN 24:2009/BTNMT

b Nước thải sản xuất

 Các nguồn nước thải

Đối với khu công nghiệp gồm nhiều loại hình công nghiệp thì gồm các nguồn

phát sinh nước thải trình bày trong bảng 1-7.

Bảng 1-7 Ngu n phát sinh n c th i trong KCNồn của các loại xe cơ giới ưới ả phân tích chất lượng không khí xung quanh

STT Loại hình công nghiệp Các nguồn phát sinh nước thải

1 Công nghiệp chế biến gỗ mỹ

nghệ và trang trí nội thất

 Nước thải ngâm tẩm gổ Hơinước ngưng tụ Nước thải thuhồi bụi sơn, vecni,…

2 Công nghiệp lắp ráp - cơ khí  Nước thải xử lý bề mặt kim

loại Nước thải tẩy gỉ, dầu mỡtrên bề mặt kim loại Nước làmmát Nước thu hồi bụi, sơn,vecni,…

3 Công nghiệp chế biến nông sản

và thực phẩm

 Nước thải ngâm, rửa nguyênliệu Nứơc thải vệ sinh thiết bị,nhà xưởng Hơi nước ngưng

tụ Nước thải làm mát,…

4 Công nghiệp điện và điện tử  Nước làm mát, nước thải thu

hồi bụi, sơn,…

5 Công nghiệp may mặc và giày da  Nước làm mát Hơi nước

ngưng tụ,…

6 Công nghiệp nhẹ và bao bì  Nước làm mát Hơi nước

ngưng tụ, nước thải vệ sinhthiết bị Nước thải thu hồi bụi,sơn,…

7 Sản xuất, lắp ráp, sửa chữa máy

nông lâm nghiệp và giao thông

vận tải…

 Nước thải xử lý bề mặt kimloại Nước thải tẩy gỉ, dầu mỡtrên bề mặt kim loại Nước làmmát Nước thu hồi bụi, sơn,vecni,…

8 Nguồn chung cho tất cả các loại

hình công nghiệp

 Nước thải sinh hoạt của nhânviên

 Nước mưa chảy tràn

 Lưu lượng nước thải

Lưu lượng nước thải dự kiến là 8.000 m3/ngày nhưng có thể thay đổi do cơ cấungành nghề đầu tư vào khu công nghiệp

 Nồng độ bẩn của nước thải

 Để tính toán được tải lượng ô nhiễm nước thải của khu công nghiệp SóngThần 3 khi được lấp đầy, tác giả tham khảo Báo cáo đánh giá tác động môitrường của Dự án xây dựng & kinh doanh cơ sở hạ tầng khu công nghiệp

Sóng Thần 3, tải lượng ô nhiễm của các thông số được trình bày trong bảng 1 – 8 dưới đây.

Bảng 1-8 Tải lượng ô nhiễm sinh ra tại khu công nghiệp khi được lấp đầy.

STT Thông số Đơn vị Tải lượng Cột A-QCVN

Nguồn: Báo cáo đánh giá tác động môi trường của Dự án xây dựng & kinh doanh

cơ sở hạ tầng khu công nghiệp Sóng Thần 3

2 Nước mưa chảy tràn

Theo số liệu thống kê của Trung tâm quan trắc tỉnh Bình Dương, lượng mưa lớnnhất tại khu vực là 177 mm/ngày Với tổng diện tích khu công nghiệp là 533,846 hathì tổng lưu lượng nước mưa chảy tràn trong toàn khu công nghiệp (cực đại) khoảng944.913 m3/ ngày

Nước mưa chảy tràn qua các khu vực mặt bằng của khu công nghiệp sẽ cuốn theođất cát và các chất rơi vãi trên dòng chảy… Nếu lượng nước mưa này không đượcquản lý tốt cũng sẽ gây tác động tiêu cực đến môi trường

Lượng nước mưa chảy tràn trên đường giao thông của nhà máy được thu gomtách riêng các nguồn gây ô nhiễm khác, lọc các cặn rác có kích thước lớn trước khithải ra hệ thống thoát nước mưa Các hố ga sẽ được định kỳ nạo vét để loại bỏnhững rác, cặn lắng Bùn thải được xử lý theo hướng chôn lấp

1.1.4.3 Chất thải rắn

a Chất thải rắn sinh hoạt

Dự kiến, Khu công nghiệp Sóng Thần 3 có khả năng thu hút được 85.000 nhâncông và 17.000 người cư trú, lượng chất thải rắn sinh hoạt thải ra hàng ngày là20.000 - 30.000 kg/ ngày hay 6.000 - 9.000 tấn/ năm Lượng rác thải sinh hoạtkhông lớn nên được thu gom trực tiếp từ các nhà máy, xí nghiệp và vận chuyển tớibãi chôn lấp Công tác thu gom và vận chuyển rác do đơn vị dịch vụ của Khu côngnghiệp Sóng Thần 3 thực hiện

b Chất thải rắn công nghiệp

Các loại rác thải sản xuất trong Khu công nghiệp Sóng Thần 3 được trình bày

trong bảng 1 – 9

Bảng 1 – 9 Các loại rác thải trong KCN

 Tro than từ nguồn đốt củi,…

 Bụi sơn được thu hồi,…

 Bao bì chứa các nguyên liệu, phụ liệu

5 Công nghiệp may

mặc và giày da

 Mảnh thừa nguyên liệu và phụ liệu (vải, da,cao su, simili, xốp,…)

 Phế phẩm, phế liệu,…

 Bao bì chứa các nguyên liệu, phụ liệu.

chữa máy nông lâm

nghiệp và giao thông

 Tro từ các lò đốt than để tôi ram,…

 Các chi tiết máy thay thế (kim loại, cao su,nhựa,…)

8

Nguồn chung cho tất

cả các loại hình công

nghiệp

 Chất thải rắn sinh hoạt

Nguồn: Tổng hợp từ các nhà máy trong KCN

Ước tính lượng chất thải công nghiệp phát sinh từ Khu công nghiệp Sóng Thần 3 sẽlà: 55,1 tấn /ngày hay 16.543 tấn/năm, trong đó chất thải nguy hại chiếm khoảng20%, tương đương 11 tấn/ngày.đêm

Khối lượng, thành phần chất thải rắn của từng ngành công nghiệp phụ thuộc vàocông nghệ sản xuất và máy móc

1.1.5 Kết luận về các tác động của khu công nghiệp

Hoạt động của khu công nghiệp là nguyên nhân gây ra những ảnh hưởng lâu dàitới hệ sinh thái trên cạn do việc phát quang cây cối, khí thải và bức xạ nhiệt từ cácnhà máy có khả năng gây ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của hệ sinhthái trên cạn

Nước thải của khu công nghiệp sau khi xử lý sẽ được thải ra kênh Tân VinhHiệp và ra hồ Tân Vĩnh Hiệp Nước thải sẽ gây ảnh hưởng ít nhiều đến hệ sinh tháidưới nước như các chất dùng để diệt khuẩn có khả năng gây nhiễm độc cho các sinhvật, dầu mỡ gây rối loạn sinh lý và hành vi của sinh vật

Tuy nhiên, trong khu vực khu công nghiệp không có các hệ sinh thái cần bảo vệ

và nước thải của khu công nghiệp sẽ được xử lý đạt tiêu chuẩn cam kết trước khithải ra sông

1.2 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

1.2.1 PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC

Phương pháp xử lý cơ học sử dụng nhằm mục đích tách các chất không hoà tan vàmột phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải Những công trình xử lý cơ học baogồm :

2.1.1.1 Song chắn rác

Song chắn rác nhằm chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hay ở dạng sợi: giấy,rau cỏ, rác… được gọi chung là rác Đối với các tạp chất < 5 mm thường dùng lướichắn rác Cấu tạo song chắn rác gồm các thanh chắn rác bằng thép không gỉ, sắpxếp cạnh nhau và hàn cố định trên khung thép, được đặt trên mương dẫn nước.Khoảng cách giữa các thanh thép gọi là khe hở Thanh chắn rác có thể dùng tiết

diện tròn d = 8 - 10 mm, chữ nhật s x b = 10 x 10 và 8 x 60 mm, bầu dục… và

thường được đặt nghiên một góc 45 – 600

Song chắn rác có thể phân thành các nhóm sau:

 Theo kích thước của khe hở, song chắn rác phân ra loại thô (20 - 200mm)

và loại trung bình (5 - 25mm)

 Theo đặc điểm cấu tạo, song chắc rác phân biệt loại cố định hay di động

 Theo phương pháp vớt rác, song chắc rác phân biệt loại thủ công và loại cơgiới

 Lượng rác giữ lại trên song chắn rác phụ thuộc loại dòng nước chảy, chiềurộng khe hở, phương pháp vớt rác

1.2.1.2 Bể lắng cát

Bể lắng cát dùng để loại những cặn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ yếu làcát Trên trạm xử lý nước thải nếu để cát lắng lại trong bể lắng sẽ gây khó khăn chocông tác lấy cặn Trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn không hoạt độngđược, máy bơm chóng hỏng

Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỉ trọng của nước sẽ đượclắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát Bể lắng cátphải được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0,3m/s) để các phần tử hữu cơ nhỏkhông lắng được và đủ nhỏ (0,15m/s) để cát và các tạp chất vô cơ giữ lại được trong

bể

1.2.1.3 Bể lắng

Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượngriêng của nước Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ lửng nhẹhơn sẽ nổi lên mặt nước hoặc tiếp tục theo dòng nước đến công trình xử lý tiếp theo.Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng và nổi (ta gọi là cặn)tới công trình xử lý cặn

 Dựa vào chức năng, vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt 1trước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt 2 sau công trình xử lý sinh học

 Dựa vào nguyên tắc hoạt động, người ta có thể chia ra các loại bể lắng như:

bể lắng hoạt động gián đoạn hoặc bể lắng hoạt động liên tục

 Dựa vào cấu tạo có thể chia bể lắng thành các loại như sau: bể lắng đứng, bểlắng ngang, bể lắng ly tâm và một số bể lắng khác

 Bể lắng đứng

Bể lắng đứng thường mặt bằng hình tròn hoặc hình vuông, đáy dạng nón haychóp cụt Bể lắng đứng có cấu tạo đơn giản, đường kính không vượt quá ba lầnchiều sâu công tác và có thể đến 10m Bể lắng đứng thường dùng cho các trạm xử

lý có công suất dưới 20.000 m3/ngàyđêm Nước thải được dẫn vào ống trung tâm vàchuyển động từ dưới lên theo phương thẳng đứng, sau khi ra khỏi ống trung tâmnước thải va vào tấm chắn và thay đổi hướng đứng sang hướng ngang rồi dâng lêntheo thân bể Nước đã lắng trong tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể và đi

ra ngoài Khi nước thải dâng lên theo thân bể thì cặn lắng thực hiện một chu trìnhngược lại Như vậy, cặn chỉ lắng được trong trường hợp tốc độ lắng lớn hơn tốc độnước dâng Thời gian lắng phụ thuộc vào mức độ xử lý theo yêu cầu

 Bể lắng ngang

Bể lắng ngang có hình dạng chữ nhật trên mặt bằng, tỷ lệ giữa chiều rộng vàchiều dài không nhỏ hơn 1/4 và chiều sâu đến 4m Bể lắng ngang dùng cho cáctrạm xử lý có công suất lớn hơn 15.000 m3/ ngàyđêm Trong bể lắng nước thảichuyển động theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể và được dẫn tới các côngtrình xử lý tiếp theo, vận tốc dòng chảy trong vùng công tác của bể không đượcvượt quá 40 mm/s Nước thải theo máng phân phối vào bể qua đập tràn thành mỏnghoặc tường đục lỗ xây dựng ở đầu bể dọc suốt chiều rộng Đối diện ở cuối bể cũngxây dựng máng tương tự để thu nước và đặt tấm chắn nửa chìm nửa nổi cao hơnmực nước 0,15 - 0,2m và không quá sâu 1,25 - 1,5m Để thu và xả chất nổi, người

ta đặt một máng tràn đặt biệt ngay sát kề tấm chắn Đáy bể làm dốc để thuận tiệnkhi cào gom cặn, độ dốc của hố thu cặn không nhỏ hơn 450 Xả cặn ra khỏi bểthường bằng áp lực thuỷ tĩnh với cột nước không nhỏ hơn 1,5m đối với bể lắng đợt

I và 0,9m (sau bể aeroten) hoặc 1,2m (sau bể biophin) đối với bể lắng đợt II Bểlắng ngang có thể làm một hố thu cặn ở đầu bể và cũng có thể làm nhiều hố thu cặndọc theo chiều dài của bể Tuy nhiên bể lắng ngang có nhiều hố thu cặn thường tạothành những vùng xoáy làm giảm khả năng lắng của các hạt cặn, đồng thời khôngkinh tế vì tăng thêm khối tích không cần thiết của công trình

 Bể lắng ly tâm

Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn trên mặt bằng, đường kính bể từ 16 đến 40

m (có trường hợp tới 60m), chiều cao làm việc bằng 1/6 - 1/10 đường kính bể Bểlắng ly tâm được dùng cho các trạm xử lý có công suất lớn hơn 20.000 m3/ngđ.Trong bể lắng nước chảy từ trung tâm ra quanh thành bể Nước chảy theo ống trungtâm từ dưới lên trên rồi qua múi phân phối vào bể Chất nổi nhờ tấm chắn treo lơlửng ở dưới dàn quay dồn góp lại và chảy luồn qua ống xiphông xả vào giếng cặn.Dàn quay quay với tốc độ 2 - 3 vòng trong một giờ, công suất của rôtô 0,5 - 2

kW, lấy phụ thuộc vào đường kính bể Khi dàn quay quay, cặn lắng được dồn vào

hố thu cặn được xây dựng ở trung tâm đáy bể bằng hệ thống cào gom cặn ở phầndưới dàn quay hợp với trục 1 góc 450 Đáy bể thường được thiết kế với độ dốc i =

0,02 - 0,05 Cặn xả ra khỏi bể có thể sử dụng máy bơm hoặc áp lực thủy tỉnh không

1.2.1.5 Bể lọc

Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách chonước thải đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc Bể này được sử dụng chủyếu cho một số loại nước thải công nghiệp Quá trình phân riêng được thực hiệnnhờ vách ngăn xốp, nó cho nước đi qua và giữ pha phân tán lại Quá trình diễn radưới tác dụng của áp suất cột nước

Hiệu quả của Phương pháp xử lý cơ học :

Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ lọc có thể loại bỏ khỏi nước thải được60% tạp chất không hoà tan và 20% BOD

Hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 30 - 35 %theo BOD bằng các biện pháp làm thoáng sơ bộ hoặc đông tụ sinh học

Trong một số trường hợp các công trình xử lý cơ học có thể kể đến bể tự hoại,

bể lắng hai vỏ, bể lắng trong có ngăn phân huỷ, bể UASB,… là những công trìnhvừa để lắng vừa để phân huỷ cặn lắng trong môi trường kị khí

Nếu điều kiện vệ sinh cho phép, thì sau khi xử lý cơ học nước thải được khửtrùng và xả vào nguồn, nhưng thường xử lý cơ học chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộtrước khi cho qua bể xử lý sinh học

1.2.2 PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp dụng cácquá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tácđộng với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặnhoặc chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường Giai đoạn xử

lý hoá lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơhọc, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh

Những phương pháp hoá lý thường được áp dụng để xử lý nước thải là: keo tụ,đông tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu lọc …

1.2.2.1 Phương pháp keo tụ và đông tụ

Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thể táchđược các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn cókích thước quá nhỏ Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng phương pháplắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hổ giữa các hạt phân tánliên kết thành tập hợp các hạt, nhằm tăng vận tốc lắng của chúng Việc khử các hạtkeo rắn bằng lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần trung hoà điện tích của chúng,thứ đến là liên kết chúng với nhau Quá trình trung hoà điện tích thường được gọi làquá trình đông tụ (coagulation), còn quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạtnhỏ gọi là quá trình keo tụ (flocculation)

 Phương pháp keo tụ

Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vàonước Khác với quá trình đông tụ, khi keo tụ thì sự kết hợp diễn ra không chỉ do tiếpxúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụtrên các hạt lơ lửng

Sự keo tụ được tiến hành nhằm thúc đẩy quá trình tạo bông hydroxyt nhôm vàsắt với mục đích tăng vận tốc lắng của chúng Việc sử dụng chất keo tụ cho phépgiảm chất đông tụ, giảm thời gian đông tụ và tăng vận tốc lắng

Cơ chế làm việc của chất keo tụ dựa trên các hiện tượng sau: hấp phụ phân tửchất keo trên bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới phân tử chất keo tụ Sự dính lạicác hạt keo do lực đẩy Vanderwalls Dưới tác động của chất keo tụ giữa các hạt keotạo thành cấu trúc 3 chiều, có khả năng tách nhanh và hoàn toàn ra khỏi nước

Chất keo tụ thường dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất keo tựnhiên là tinh bột, ete, xenlulozơ, dectrin (C6H10O5)n và dioxyt silic hoạt tính(xSiO2.yH2O)

 Phương pháp đông tụ

Chất đông tụ thường dùng là muối nhôm, sắt hoặc hoặc hỗn hợp của chúng.Việc chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hoá lý, giá thành, nồng

độ tạp chất trong nước, pH

Các muối nhôm được dùng làm chất đông tụ: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O Thường sunfat nhôm làm chấtđông tụ vì hoạt động hiệu quả pH = 5 - 7.5, tan tốt trong nước, sử dụng dạng khôhoặc dạng dung dịch 50% và giá thành tương đối rẻ

Các muối sắt được dùng làm chất đông tụ: Fe(SO3).2H2O, Fe(SO4)3.3H2O,FeSO4.7H2O và FeCl3 Hiệu quả lắng cao khi sử dụng dạng khô hay dung dịch 10 -15%

1.2.2.2 Tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất rắn tan hoặckhông tan hoặc lỏng có tỉ trọng nhỏ hơn tỉ trọng của chất lỏng làm nền Nếu sự khácnhau về tỉ trọng đủ để tách, gọi là tuyển nổi tự nhiên Còn nếu có sử dụng cácphương tiện ngoài để cải thiện việc tách các hạt có khả năng tuyển nổi gọi là tuyểnnổi trợ giúp

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường làkhông khí) vào trong pha lỏng Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi củatập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đóchúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trongchất lỏng ban đầu, chúng được thu gom bằng cách vớt bọt

Trong tuyển nổi, việc ổn định kích thước bọt khí có ý nghĩa quan trọng Để đạtđược mục đích này đôi khi người ta bổ sung thêm vào nước các chất tạo bọt có tácdụng làm giảm năng lượng bề mặt phân chia pha

1.2.2.3 Hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi cácchất hữu cơ hoà tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi nước thải có

chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó Những chất này không phân huỷ bằng conđường sinh học và thường có độc tính cao Nếu các chất cần khử bị hấp phụ tốt vàchi phí riêng cho lượng chất hấp phụ không lớn thì việc ứng dụng phương pháp này

1.2.2.4 Phương pháp trao đổi ion

Phương pháp trao đổi ion thường được ứng dụng để loại ra khỏi nước cáckim loại như : Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Mn,…,các hợp chất của Asen, photpho,Cyanua và các chất phóng xạ

Các chất có khả năng hút các ion dương từ dung dịch điện ly gọi là cationit,những chất này mang tính axit Các chất có khả năng hút các ion âm gọi là anionit

và chúng mang tính kiềm Nếu như các ionit nào đó trao đổi cả cation và anion gọi

là các ionit lưỡng tính

Các chất trao đổi ion là các chất vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên haytổng hợp nhân tạo Các chất trao đổi ion vô cơ tự nhiên gồm có các zeolit, kim loạikhoáng chất, đất sét, fenspat, chất mica khác nhau… vô cơ tổng hợp gồm silicagen,pecmutit (chất làm mềm nước ), các oxyt khó tan và hydroxyt của một số kim loạinhư nhôm, crôm, ziriconi… Các chất trao đổi ion hữu cơ có nguồn gốc tự nhiêngồm axit humic và than đá chúng mang tính axit, các chất có nguồn gốc tổng hợp làcác nhựa có bề mặt riêng lớn là những hợp chất cao phân tử

1.2.2.5 Phương pháp điện hoá

Mục đích của phương pháp này là xử lý các tạp chất tan và phân tán trong nướcthải, có thể áp dụng trong quá trình oxy hóa dương cực, khử âm cực, đông tụ điện

và điện thẩm tích Tất cả các quá trình này đều xảy ra trên các điện cực khi chodòng điện một chiều đi qua nước thải

Các phương pháp điện hoá giúp thu hồi các sản phẩm có giá trị từ nước thải với

sơ đồ công nghệ tương đối đơn giản, dễ tự động hoá và không sử dụng tác chất hoáhọc.Nhược điểm lớn của phương pháp này là tiêu hao điện năng lớn

Việc làm sạch nước thải bằng phương pháp điện hoá có thể tiến hành gián đoạnhoặc liên tục.Hiệu suất của phương pháp điện hoá được đánh giá bằng một loạt cácyếu tố như mật độ dòng điện, điện áp, hệ số sử dụng hữu ích điện áp, hiệu suất theodòng, hiệu suất theo năng lượng

1.2.2.6 Phương pháp trích ly

Trong hỗn hợp hai chất lỏng không hoà tan lẫn nhau, bất kỳ một chất thứ ba nàokhác sẽ hoà tan trong hai chất lỏng trên (theo nồng độ hoà tan của bản thân) theoquy luật phân bố Như vậy trong nước thải chứa các chất bẩn, nếu chúng ta đưa vàodung môi và khấy đều với các chất bẩn đó sẽ hoà tan vào dung môi theo đúng quyluật phân bố đã nói và nồng độ chất bẩn trong nước sẽ giảm đi Tiếp tục tách dungmôi ra khỏi nước thì nước thải coi như được làm sạch Hiệu suất sử lý nước thải tuỳthuộc vào khả năng phân bố của các chất bẩn trong dung môi, giá trị của hệ số phân

bố hay khả năng trích ly của dung môi

Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa phenol, dầu, axithữu cơ, các ion kim loại…

1.2.2.7 Phương pháp làm thoáng và chưng bay hơi

Phương pháp làm thoáng dùng để xử lý nước thải của nhiều lĩnh vực côngnghiệp hoá chất, sản xuất sợi nhân tạo, sản xuất giấy… có thể làm thoáng nước thảibằng phương pháp tự nhiên được thực hiện ở các hồ lắng lộ thiên và chất bẩn dễ bay

hơi sẽ theo mặt thoáng của nước, vì hiệu suất khử thấp và chiếm nhiều diện tích nênphương pháp làm thoáng tự nhiên ít được sử dụng Và phương pháp nhân tạo khửkhí bằng phương pháp cưỡng bức gồm ba loại chính: tháp với vật liệu tiếp xúc, thổikhông khí nén vào lớp nước và tháp chân không.

1.2.3 PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

Các phương pháp hoá học dùng trong xử lý nước thải gồm có: trung hoà, oxyhoá và khử Tất cả các phương pháp này đều dùng các tác nhân hoá học nên làphương pháp đắt tiền Người ta sử dụng các phương pháp hoá học để khử các chấthoà tan và trong các hệ thống cấp nước khép kín Đôi khi các phương pháp nàyđược dùng để xử lý sơ bộ trước xử lý sinh học hay sau công đoạn này như là mộtphương pháp xử lý nước thải lần cuối để thải vào nguồn

1.2.3.1 Phương pháp trung hoà

Nước thải chứa các axit vô cơ hoặc kiềm như nước thải của nhiều lĩnh vực côngnghiệp cần được trung hoà để đưa độ pH về khoảng 6,5 đến 8,5 trước khi thải vàonguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo

Việc lựa chọn phương pháp trung hoà là tùy thuộc vào thể tích và nồng độ nướcthải, chế độ thải nước thải, khả năng sẳn có và giá thành của các tác nhân hoá học.Trong quá trình trung hoà, một lượng bùn cặn được tạo thành Lượng bùn này phụthuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân

sử dụng cho quá trình

Trung hoà nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:

 Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm

 Trung hoà bằng cách cho thêm hoá chất vào nước thải

 Trung hoà nước thải chứa axit bằng cách lọc qua lớp vật liệu lọc trung hoà

1.2.3.2 Phương pháp oxy hoá khử

Mục đích của phương pháp này là chuyển các chất ô nhiễm độc hại trong nướcthải thành các chất ít độc hơn và được loại ra khỏi nước thải Quá trình này tiêu tốnmột lượng lớn các tác nhân hóa học, do đó quá trình oxy hóa hóa học chỉ được dùngtrong những trường hợp khi các tạp chất gây ô nhiễm bẩn trong nước thải không thểtách bằng những phương pháp khác Thường oxy hoá bằng các chất sau:

 Oxy hoá bằng clo

Clo và các chất có chứa clo hoạt tính là những chất oxy hoá có thể lợi dụng đểtách H2S, hyđrosunfit, phenol, xyanua ra khỏi nước thải

 Oxy hoá bằng hyđro peroxit

H2O2 là một chất lỏng không màu và có thể trộn lẫn với nước ở bất kỳ tỉ lệ nào

H2O2 là dùng để oxy hoá các nitrit, các anđehit, phenol, xyanua, các chất thải chứalưu huỳnh và chất nhuộm mạnh

Trong môi trường axit, H2O2 thể hiện rõ chức năng oxy hoá còn trong môitrường kiềm là chức năng khử Trong môi trường axit, H2O2 chuyển muối Fe2+thành muối Fe3+, HNO2 thành HNO3 và SO32- thành SO42-

 Oxy hoá bằng oxy trong không khí

Được sử dụng để tách sắt ra khỏi nước cấp, còn được sử dụng để oxy hoá sunfuatrong nước thải của các nhà máy giấy, chế biến dầu mỏ Quá trình oxy hoáhyđrosunfua thành sunfua lưu huỳnh diễn ra các giai đoạn thay đổi hoá trị của lưuhuỳnh từ -2 đến +6 Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng và mức độ oxy hoá sunfua

và hđrosunfua tăng Theo lý thuyết để oxy hoá 1g sunfua lưu huỳnh tiêu tốn 1g oxy

 Ozon hoá

Oxy hoá bằng ozon cho phép đồng thời khử tạp chất nhiễm bẩn, khử màu, khửcác vị lạ và mùi đối với nước

Trong xử lý bằng ozon, các hợp chất hữu cơ bị phân huỷ và xảy ra sự khử trùngđối với nước Các vi khuẩn chết nhanh hơn so với xử lý bằng clo vài nghìn lần.

Độ tan của ozon trong nước phụ thuộc vào pH và hàm lượng của chất hoà tan.Một hàm lượng không lớn axit và muối sẽ làm tăng độ hoà tan của ozon và ngượclại sự có mặt của kiềm sẽ làm giảm độ hoà tan của ozon

1.2.3.3 Khử trùng nước thải

Sau khi xử lý sinh học, phần lớn các vi khuẩn trong nước thải bị tiêu diệt Khi

xử lý trong các công trình sinh học nhân tạo (Aerophin hay Aerotank ) số lượng vikhuẩn giảm xuống còn 5%, trong hồ sinh vật hoặc cánh đồng lọc còn 1-2% Nhưng

để tiêu diệt toàn bộ vi khuẩn gây bệnh, nước thải cần phải khử trùng Chlor hoá,Ozon hoá, điện phân, tia cực tím …

Khử trùng nước thải nhằm mục đích phá hủy, triệt bỏ các vi khuẩn gây bệnhnguy hiểm hoặc chưa được hoặc không thể khử bỏ trong quá trình xử lý nước thải

 Phương pháp Chlor hoá nước thải bằng Clorua vôi

Với Clorua vôi được hoà trộn sơ bộ tại thùng hoà trộn cho đến dung dịch 10 15% sau đó chuyển qua thùng dung dịch Bơm định lượng sẽ đưa dung dịch Cloruavôi với liều lượng nhất định đi hoà trộn vào nước thải Trong các thùng trộn dungdịch, Clorua vôi được khuấy trộn với nước cấp bằng các cánh khuấy gắn với trụcđộng cơ điện Áp dụng cho trạm nước thải có công suất dưới 1000 m3/ng.đ

- Phương pháp Ozon hoá

Ozon hoá tác động mạnh mẽ với các chất khoáng và chất hữu cơ, oxy hoá bằngOzon cho phép đồng thời khử màu, khử mùi, tiệt trùng nước Phương pháp Ozonhoá có thể xử lý phenol, sản phẩm dầu mỏ, H2S, các hợp chất Asen, thuốc nhuộm…Sau quá trình Ozon hoá số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến hơn 99% Ngoài ra, Ozoncòn oxy hoá các hợp chất Nitơ, Photpho …

1.2.4 PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC

Phương pháp xử lí sinh học là sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh vật

để phân hủy các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải Các vi sinh vật sử dụng cáchợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng.Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào,sinh trưởng và sinh sản vì thế sinh khối của chúng được tăng lên Quá trình phânhũy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa Phương pháp

xử lý sinh học có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí (với sự có mặt của oxy)hoặc trong điều kiện kỵ khí (không có oxy)

Quá trình xử lý sinh học gồm các bước:

 Chuyển hoá các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hoà tanthành thể khí và thành các vỏ tế bào vi sinh

 Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo vô

cơ trong nước thải

 Loại các bông cặn ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng

2.1.1.1 Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự nhiênngười ta xử lí nước thải trong ao, hồ (hồ sinh vật) hay trên đất (cánh đồng tưới, cánhđồng lọc…)

CO2, photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phân hủy, oxy hoá các chất hữu cơ bởi visinh vật

Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối ưu Nhiệt độkhông được thấp hơn 60C Theo bản chất quá trình sinh hoá, người ta chia hồ sinhvật ra các loại hồ hiếu khí, hồ sinh vật tuỳ tiện (Faculative) và hồ sinh vật yếm khí

 Hồ sinh vật hiếu khí

Xử lý nước thải ở hồ sinh vật hiếu khí là lợi dụng quá trình làm sạch của nguồntiếp nhận nước thải Lượng oxy cho quá trình sinh hoá chủ yếu là do không khí xâmnhập qua mặt thoáng hồ và do quá trình quang hợp của thực vật nước

Hồ sinh vật là hồ chứa không lớn lắm dùng để xử lý nước thải bằng sinh học chủyếu dựa vào quá trình tự làm sạch của hồ Quá trình xử lí nước thải xảy ra trongđiều kiện đầy đủ oxy, oxy được cung cấp qua mặt thoáng và nhờ quang hợp của tảohoặc hồ được làm thoáng cưỡng bức nhờ các hệ thống thiết bị cấp khí Độ sâu của

hồ sinh vật hiếu khí không lớn từ 0,5-1,5m

Ngoài nhiệm vụ xử lý nước thải, hồ sinh vật hiếu khí còn có thể đem lại nhữnglợi ích sau:

 Nuôi trồng thủy sản

 Nguồn nước để tưới cho cây trồng

 Điều hoà dòng chảy nước mưa trong hệ thống thoát nước đô thị

 Hồ sinh vật tuỳ tiện

Có độ sâu từ 1.5 - 2.5m, trong hồ sinh vật tùy tiện, theo chiều sâu lớp nước cóthể diễn ra hai quá trình: oxy hoá hiếu khí và lên men yếm khí các chất bẩn hữu cơ.Trong hồ sinh vật tuỳ tiện vi khuẩn và tảo có quan hệ tương hổ đóng vai trò cơ bảnđối với sự chuyển hoá các chất

Theo chiều sâu của hồ có thể phân chia thành ba vùng: lớp nước phía trên có

khí; lớp nước ở giữa là vùng trung gian; lớp nước dưới cùng có ít oxy hoà tan hoặckhông có oxy hoà tan, quá trình phân huỷ chất hữu cơ xảy ra ở môi trường thiếuoxy - vùng kị khí.

Nguồn oxy cần thiết cho quá trình oxy hoá các chất hữu cơ trong nước hồ chủyếu nhờ quang hợp của rong tảo dưới tác dụng của bức xạ mặt trời và oxy khuếchtán qua mặt nước dưới tác dụng của sóng gió

 Hồ sinh vật yếm khí

Có độ sâu trên 3m, với sự tham gia của hàng trăm chủng loại vi khuẩn kỵ khí bắtbuộc và kỵ khí không bắt buộc Các vi sinh vật này tiến hành hàng chục phản ứnghoá sinh học để phân huỷ và biến đổi các hợp chất hữu cơ phức tạp thành nhữngchất đơn giản, dễ xử lý Hiệu suất giảm BOD trong hồ có thể lên đến 70% Tuynhiên nước thải sau khi ra khỏi hồ vẫn có BOD cao nên loại hồ này chỉ chủ yếu ápdụng cho xử lý nước thải công nghiệp rất đậm đặc và dùng làm hồ bậc 1 trong tổhợp nhiều bậc

Hồ nên có 2 ngăn làm việc và dự phòng để đảm bảo các hoạt động bình thườngkhi cần thiết xả bùn đáy hồ Cửa xả nước vào hồ phải đặt chìm, phải đảm bảo việcphân bố cặn lắng đồng đều trong hồ Cửa tháo nước ra khỏi hồ thiết kế theo kiểu thunước bề mặt và có tấm ngăn để bùn không thoát ra cùng với nước

3 Cánh Đồng Tưới - Bãi Lọc

Việc xử lý nước thải trên cánh đồng tưới, bãi lọc được thực hiện do kết quả

tổ hợp của các quá trình hoá lý và sinh hóa phức tạp xảy ra ở trong lớp đất bề mặt.Thực chất là khi cho nước thải thấm qua lớp đất bề mặt thì cặn được giữ lại trongcác mao quản đất đá, nhờ có oxy và các vi khuẩn hiếu khí có sẵn mà các quá trìnhoxy hoá được diễn ra Như vậy sự có mặt của oxy không khí trong các mao quản đất

đá là điều kiện cần thiết cho quá trình xử lý nước thải Càng sâu xuống lớp đất phíadưới, lượng oxy càng ít và quá trình oxy hóa giảm dần Cuối cùng đến độ sâu mà ở

đó chỉ diễn ra quá trình khử nitrat Thực tế cho thấy quá trình xử lý nước thải qua

lớp đất bề mặt chỉ diễn ra ở độ sâu tới 1,5m trở lại Cho nên cánh đồng tưới, bãi lọcthường xây dựng ở những nơi đất xốp, mực nước ngầm thấp hơn 1,5m tính từ mặtđất.

Để tránh cho đất đai không bị dầu mỡ và các chất lơ lửng bịt kín các mao quản,thì nước thải trước khi đưa lên cánh đồng tưới, bãi lọc cần phải được xử lý sơ bộ

1.2.4.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân

tạo

a Bể lọc sinh học

Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó nước thải được lọc qua vật liệurắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật Bể lọc sinh học gồm các phần chính nhưsau: phần chứa vật liệu lọc, hệ thống phân phối nước đảm bảo tưới đều lên toàn bộ

bề mặt bể, hệ thống thu và dẩn nước sau khi lọc, hệ thống phân phối khí cho bể lọc.Quá trinh oxy hoá chất thải trong bể lọc sinh học diển ra giống như trên cánhđồng lọc nhưng với cường độ lớn hơn nhiều Màng vi sinh vật đã sử dụng và xác visinh vật chết theo nước trôi khỏi bể được tách khỏi nước thải ở bể lắng đợt 2 Đểđảm bảo quá trình oxy hoá sinh hoá diễn ra ổn định, oxy được cấp cho bể lọc bằngcác biện pháp thông gió tự nhiên hoặc thông gió nhân tạo Vật liệu lọc của bể lọcsinh học có thể là nhựa Plastic, xỉ vòng gốm, đá Grani…

 Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Bể lọc sinh học nhỏ giọt dùng để xử lý sinh học nước thải hoàn toàn với hàmlượng nước sau xử lý đạt tới 15 mg/l Bể có dạng hình vuông, hình chữ nhật hoặchình tròn trên mặt bằng, có tường đặc và đáy kép Bể lọc sinh học nhỏ giọt làm việctheo nguyên tắc sau:

 Nước thải sau bể lắng đợt một được đưa về thiết bị phân phối, theo chu kỳtưới đều nước trên toàn bộ bề mặt bể lọc Nước thải sau khi lọc chảy vào hệ

 Vật liệu lọc của bể sinh học nhỏ giọt thường là các hạt cuội, đá,… đườngkính trung bình 20 - 30 mm Tải trọng nước thải của bể thấp (0,5 - 1,5 m3/m3 vậtliệu lọc /ngày.đêm) Chiều cao lớp vật liệu lọc là 1,5 - 2m Hiệu quả xử lý BODtrong nước thải theo tiêu chuẩn có thể đạt 90%.

 Bể lọc sinh học cao tải

Bể lọc sinh học cao tải có cấu tạo và quản lý khác với bể lọc sinh học nhỏ giọt ởchổ có chiều cao công tác và tải trọng thủy lực cao hơn, nước thải tưới lên mặt bểnhờ hệ thống phân phối phản lực Làm thoáng cho bể sinh học cao tải thường bằngnhân tạo Vì khe hở giữa các hạt vật liệu lọc của bể sinh học cao tải lớn (kích thướcVLL 40 - 60 mm), do đó việc trao đổi không khí xảy ra trong thân bể với cường độcao Nhờ tốc độ lớn và sự trao đổi không khí nhanh mà quá trình oxy hoá chất hữu

cơ xảy ra ở đây với tốc độ cao Bể có tải trọng 10 - 20 m3 nước thải/1m2 bề mặtbể/ngày.đêm Nếu trường hợp BOD của nước thải quá lớn người ta tiến hành phaloãng chúng bằng nước thải đã làm sạch Bể được thiết kế cho các trạm xử lý dưới

5000 m3/ngày.đêm

4 Bể hiếu khí bùn hoạt tính – Bể Aerotank

Là bể chứa hổn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào bể đểtrộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy cho visinh vật oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải Khi ở trong bể, các chất lơlửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triểndần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Vi khuẩn và các vi sinh vật sốngdùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúngthành các chất trơ không hoà tan và thành các tế bào mới Số lượng bùn hoạt tínhsinh ra trong thời gian lưu lại trong bể Aerotank của lượng nước thải ban đầu đi vàotrong bể không đủ làm giảm nhanh các chất hữu cơ do đó phải sử dụng lại một phầnbùn hoạt tính đã lắng xuống đáy ở bể lắng đợt 2, bằng cách tuần hoàn bùn về bểAerotank để đảm bảo nồng độ vi sinh vật trong bể Phần bùn hoạt tính dư được đưa

về bể nén bùn hoặc các công trình xử lý bùn cặn khác để xử lý Bể Aerotank hoạtđộng phải có hệ thống cung cấp khí đầy đủ và liên tục.

5 Quá trình xử lý sinh học kỵ khí - Bể UASB

Nước thải được đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được phân phối đồng đều ở đó,sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học hạt nhỏ (bông bùn) và các chấtbẩn hữu cơ được tiêu thụ ở đó

Các bọt khí mêtan và cacbonic nổi lên trên được thu bằng các chụp khí để dẫn rakhỏi bể

Nước thải tiếp theo đó sẽ diễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn Pha lỏng đượcdẩn ra khỏi bể, còn pha rắn thì hoàn lưu lại lớp bông bùn

Sự tạo thành và duy trì các hạt bùn là vô cùng quan trọng khi vận hành bểUASB

6 Bể Sinh Học Theo Mẻ SBR (Sequence Batch Reactor)

 Bản chất quá trình xử lý sinh học từng mẻ

Hệ thống xử lý sinh học từng mẻ bao gồm đưa nước thải vào bể phản ứng và tạocác điều kiện cần thiết như môi trường thiếu khí (không có oxy, chỉ có NO3-), kị khí(không có oxy), hiếu khí (có oxi, NO3-) để cho vi sinh tăng sinh khối, hấp thụ vàtiêu hóa các chất thải hữu cơ trong nước thải

Chất thải hữu cơ (C, N, P) từ dạng hòa tan sẽ chuyển hóa vào sinh khối visinh và khi lớp sinh khối vi sinh này lắng kết xuống sẽ còn lại nước trong đã táchchất ô nhiễm, chu kỳ xử lý trên lại tiếp tục cho một mẻ nước thải mới

Quá trình hoạt động của bể được chia làm 4 giai đoạn chính tạo nên một chu kỳcủa bể sinh học từng mẻ

a Giai đoạn làm đầy

c Giai đoạn lắng.

d Dẫn nước sau xử lý ra, lấy bớt bùn và để lại 25%

Các giai đoạn được minh họa với hình 2_2

Hình 1.1: Sơ đồ quy trình phản ứng trong sinh học từng mẻ kết hợp khử N, P

 Các quá trình hoạt động chính trong bể sinh học từng mẻ gồm:

Quá trình sinh học hiếu khí dùng để khử BOD: bởi sự tăng sinh khối của quầnthể vi sinh vật hiếu khí được tăng cường bởi khuấy trộn và cung cấp oxy, tạo điềukiện phản ứng ở giai đoạn (b)

Quá trình sinh học hiếu khí, kị khí dùng để khử BODcacbon, kết hợp khử nitơ,photpho: bởi sự tăng sinh khối của quần thể vi sinh vật hiếu khí, kị khí Tăng cườngkhuấy trộn cho quá trình kị khí, khuấy trộn và cung cấp oxy cho quá trình hiếu khí,khuấy trộn cho quá trình hiếu khí, tạo điều kiện phản ứng cho giai đoạn (b)

Trong các giai đoạn 3 sẽ xảy ra quá trình nitrat hóa và oxy hóa chất hữu cơ, giai

đoạn 4 xảy ra quá trình khử nitrat

Đây là quá trình tổng hợp có hiệu quả kết hợp khử BOD cacbon và các chất hữu

cơ hòa tan N, P Trong quá trình khử N có thể tăng cường nguồn cacbon bên ngoàibằng Metanol ở giai đoạn 4 Tuy nhiên với thành phần và tính chất nước thải chế

(4) Anoxic (Tắt O 2 +khuấy)

(5) Lắng Tách nước(6)

Xã bùn

Giai đoạn (b)

biến thủy sản giàu cacbon hữu cơ và chất dinh dưỡng trong quá trình oxy hóa nênkhông cần sử dụng thêm hóa chất phụ trợ.

Các quá trình sinh học trên diễn ra trong bể với sự tham gia của các vi sinh vậttrong quá trình oxy hóa chất hữu cơ, đặc biệt là có sự tham gia của hai chủng vi sinhvật Nitrosomonas và Nitrobacter trong quá trình nitrat hóa và khử nitrat kết hợp