Nghiên cứu và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty TNHH sinh học dược nanogen công suất 200m3 ngày đêm

Nghiên cứu và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH sinh học dược Nanogen công suất 200m3 ngày/đêm

M ỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN TNHH SINH HỌC DƯỢC NANOGEN 4

1.1 Giới thiệu chung về công ty 4

1.2 Thông tin chung 4

1.2.1 Địa điểm hoạt động 4

1.2.2 Vị trí địa lý 5

1.2.3 Tổng diện tích 5

1.2.4 Tổng số lao động .5

1.2.5 Nhu cầu sử dụng nước 5

1.2.6 Quy trình công nghệ sản xuất 5

1.2.7 Danh mục máy móc, thiết bị sử dụng cho hoạt động sản xuất 7

1.2.9 Nhu cầu nguyên nhiên liệu, hóa chất sử dụng cho hoạt động sản xuất 8

1.2.10 Công suất sản phẩm 8

1.2.11 Máy móc, thiết bị, nguyên liệu, nhiên liệu, vật liệu sử dụng cho việc xử lý môi trường 8

1.3 Các nguồn gây tác động môi trường 12

1.3.1 Nguồn phát sinh nước thải: tổng lượng nước thải .12

1.3.2 Nguồn phát sinh khí thải 13

1.3.3 Nguồn phát sinh chất thải rắn và chất thải nguy hại 13

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 14

2.1 Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải 14

2.1.1 Phương pháp xử lý cơ học 14

2.1.2 Phương pháp xử lý hoá học 16

2.1.3 Phương pháp xử lý hóa lý 18

2.1.4 Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên 20

2.2 Đề xuất phương án xử lý nước thải 28

2.2.1 Cơ sở đưa ra phương án xử lý 29

2.2.2 Lựa chọn công nghệ xử lý 29

2.2.3 Phương án XLNT đề xuất 31

CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 37

3.1 Phương án 1 37

3.1.1 Song chắn rác 37

3.1.2 Bể thu gom 41

3.1.3 Bể điều hoà 43

3.1.4 Bể keo tụ tạo bông 47

3.1.5 Bể lắng I 56

3.1.6 Bể fenton 63

3.1.7 Bể Aerotank 73

3.1.8 Bể lắng II 83

3.1.9 Bể trung gian 89

3.1.10 Bể lọc áp lực 90

3.1.11 Bể khử trùng 94

3.1.12 Bể Nén Bùn 96

3.1.13 Sân P hơi Bùn 98

3.2 Phương án 2 99

3.2.1 Song chắn rác 99

3.2.1.2.Tính toán .99

3.2.2 Bể thu gom 103

3.2.3 Bể điều hoà 105

3.2.4 Bể fenton 110

3.2.5 Bể lắng I 113

3.2.6 Bể keo tụ tạo bông 120

3.2.7 Bể Aerotank 127

3.2.8 Bể lắng II 136

3.2.9 Bể trung gian 142

3.2.10 Bể lọc áp lực 144

3.2.11 Bể khử trùng 147

3.2.12 Bể nén bùn 149

3.2.13 Sân Phơi Bùn 151

3.3 Nhận xét 151

CHƯƠNG 4: KHÁI TOÁN GIÁ THÀNH XỬ LÝ 154

KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 160

1 Kết luận 160

2 Kiến nghị 161

TÀI LIỆU THAM KHẢO 162

PH Ụ LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

STT THUẬT NGỮ

Demand Nhu cầu oxi sinh hóa

Demand Nhu cầu oxi hóa học

4 F/M Food/ Micro – Organism Tỷ số giữa lượng thức ăn

và lượng vi sinh vật

5 HRT Hydrolic Retention Time Thời gian lưu nước

6 MLSS Mixed Liqour Suspended

Solid

Chất rắn lơ lửng trong bùn hoạt tính

7 MLVSS Mixed Liquoi Suspended

Solid Chất rắn lơ lửng bay hơi

13 SVI Sludge Volume Index Chỉ số thể tích bùn

15 UAF Upflow Anaerobic Fixbed

Bể lọc sinh học kỵ khí vật liệu đệm với dòng hướng

lên

16 UASB Upflow Anaetobic Sludge Bể sinh học ky khí

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Diện tích mặt bằng 5

Bảng 1.2: Danh mục máy móc, thiết bị sử dụng cho hoạt động sản xuất 7

Bảng 1.3: Nhu cầu nguyên liệu sản xuất 8

Bảng 1.4: Công suất sản phẩm 8

Bảng 1.5: Danh mục máy móc, thiết bị sử dụng cho việc xử lý môi trường 8

Bảng 1.6: Nhu cầu nguyên nhiên liệu, hóa chất sử dụng cho việc xử lý môi trường 12

Bảng 1.7: Nhu cầu về điện, nước và các vật liệu khác cho việc xử lý môi trường 12 Bảng 1.8: Khối lượng chất thải nguy hại 13

Bảng 2.1: Các thông số đầu vào 28

Bảng 2.2: Các thông số đầu ra loại A ( QCVN 40-2011 ) 29

Bảng 2.3: Thành phần nước thải của Công ty Nanogen 30

Bảng 3.1: Tóm tắt số liệu thiết kế SCR 41

Bảng 3.2: Tóm tắc thông số của bể thu gom 43

Bảng 3.3: Tóm tắt số liệu thiết kế bể điều hòa 47

Bảng 3.4: Các thông số tính toán bể keo tụ 51

Bảng 3.5: Các thông số thiết kế bể tạo bông 56

Bảng 3.6: Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở 200 C 60

Bảng 3.7: Tóm tắt số liệu thiết kế bể lắng I 63

Bảng 3.8: Tóm tắt số liệu thiết kế bể fenton 73

Bảng 3.9: Tóm tắt thông số ô nhiễm của nước thải sau khi qua bể Aerotank 74

Bảng 3.10: Tóm tắt thông số tính toán bể aroten 83

Bảng 3.11: Tóm tắt thông số của bể lắng II 88

Bảng 3.12: Tóm tắc thông số của bể thu gom 90

Bảng 3.13: Tóm tắt thông số tính toán bể lọc áp lực 94

Bảng 3.14: Tóm tắt thông số của bể khử trùng 96

Bảng 3.15: Kích thước xây dựng bể nén bùn 98

Bảng 3.16: Kích thước xây dựng sân phơi bùn 99

Bảng 3.17: Tóm tắt số liệu thiết kế SCR 103

Bảng 3.18: Tóm tắc thông số của bể thu gom 105

Bảng 3.19: Tóm tắt số liệu thiết kế bể điều hòa 109

Bảng 3.20: Tóm tắt số liệu thiết kế bể fenton 113

Bảng 3.21: Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở 200 C 117

Bảng 3.22: Tóm tắt số liệu thiết kế bể lắng I 119

Bảng 3.23: Tóm tắt thông số tính toán bể keo tụ 123

Bảng 3.24: Tóm tắt thông số thiết kế bể tạo bông 125

Bảng 3.25: Tóm tắt thông số ô nhiễm của nước thải sau khi qua bể Aerotank 127

Bảng 3.26: Tóm tắt thông số tính toán bể aroten 135

Bảng 3.27: Tóm tắt thông số của bể lắng II 141

Bảng 3.28: Tóm tắc thông số của bể thu gom 143

Bảng 3.29: Tóm tắt thông số tính toán bể lọc áp lực 146

Bảng 3.30: Tóm tắt thông số của bể khử trùng 148

Bảng 3.31: Kích thước xây dựng bể nén bùn 150

Bảng 3.32: Kích thước xây dựng sân phơi bùn 151

Bảng 4.1: Dự toán phần thiết bị và xây dựng 153

DANH MỤC HÌNH

Sơ đồ 1.1: Dây chuyền sản xuất nguyên liệu Protein tái tổ hợp 6

Sơ đồ 1.2: Dây chuyền sản xuất thuốc tiêm 6

Sơ đồ 2.1: Sơ đồ công nghệ đối với bể Aerotank truyền thống 22

Sơ đồ 2.2: Phương án đề xuất xử lý nước thải 31

Sơ đồ 2.3: Phương án đề xuất xử lý nước thải 34

Sơ đồ 3.1: Sơ đồ căn bằng vật chất cho bể Aerotank 78

Sơ đồ 3.2: Sơ đồ cân bằng vật chất cho bể Aerotank 130

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong những năm gần đây phát triển kinh tế gắn với bảo vệ môi trường là chủ đề tập trung sự quan tâm của nhiều nước trên thế giới

Một trong những vấn đề đặt ra cho các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam là cải thiện môi trường ô nhiễm do các chất độc hại do nền công nghiệp tạo ra Điển hình như các ngành công nghiệp cao su, hóa chất, công nghiệp thực phẩm, thuốc bảo vệ thực vật, luyện kim, xi mạ, giấy, dệt nhuộm và trong đó ngành công nghiệp sinh học dược cũng đang ngày càng phát triển

Ngành công nghiệp sinh học dược đã phát triển từ rất lâu trên thế giới nhưng nó chỉ mới hình thành và phát triển mạnh ở nước ta trong những năm gần đây Nước thải dược phẩm được biết là một trong những nước thải khó xử lý bởi tính chất chứa nhiều hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học, bền và độc hại đối với hệ sinh thái Tuy nhiên, nước thải dược phẩm ở nước ta hiện không được xử lý triệt để do hạn chế về công nghệ, chi phí và kinh nghiệm xử lý Nước thải này nếu thải ra ngoài sẽ

có những ảnh hưởng lớn đến hệ sinh thái và sức khỏe con người Với thực tiễn trên trong phạm vi hẹp em chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là : “ Nghiên cứu và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty TNHH Sinh Học Dược Nanogen, công suất 200 m3

/ngày đêm” thuộc khu công nghệ cao Quận 9, thành phố Hồ Chí Minh,

hy vọng bài đồ án sẽ góp một phần nhỏ bé vào việc giảm thiểu ô nhiễm do nước thải tới môi trường

Trong quá trình thực hiện đồ án khó tránh những sai sót kính mong Thầy, Cô và các bạn góp ý để đồ án được hoàn thiện hơn

2 M ục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu và tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty TNHH Sinh Học Dược Nanogen, công suất 200 m3/ngày đêm.Đạt quy chuẩn quốc gia QCVN 40/2011 BTNMT loại A

Xác định các nguồn gây ô nhiễm và mức độ ô nhiễm của công ty nhằm đưa ra phương án thiết kế hệ thống xử lý hiệu quả và phù hợp nhất với điều kiện của công

ty.Yêu cầu là khi nước thải ra môi trường bên ngoài (thải vào cống thoát nước thải chung của Khu công nghệ cao Quận 9 theo tiêu chuẩn môi trường yêu cầu

3 N ội dung nghiên cứu

Xác định thành phần và tính chất nước thải công ty TNHH Sinh Học Dược Nanogen

Nghiên cứu hiệu quả xử lý và điều kiện tối ưu để xử lý nước thải dược phẩm với

2 phương án như sau:

- Keo tụ tạo bông – Fenton –Xử lý sinh học;

- Fenton – Keo tụ tạo bông – Xử lý sinh học

 Lựa chọn công nghệ phù hợp nhất

4 Phương pháp nghiên cứu

Tổng quan, khảo sát thành phần và tính chất nước thải chế biến dược phẩm tại nhà máy

Phân tích và lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cho Nhà máy

Tính toán các công trình đơn vị cho trạm xử lý nước thải chế biến dược phẩm của Nhà máy

Khái toán kinh tế cho phần xây dựng, lắp đặt và xử lý

5 Ph ạm vi nghiên cứu

Nước thải của Công ty TNHH Sinh Học Dược Nanogen

Địa chỉ : Lô I – 5C khu Công Nghệ Cao, phường Tăng Nhơn Phú A, Quận 9, Tp.HCM

Thời gian thực hiên khóa luận từ ngày 03/12/2012 dự kiến hoàn thành trước ngày 01/04/2013

6 Phương pháp thực hiện

Các phương pháp được sử dụng bao gồm:

 Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu, tài liệu, khảo sát thực tế;

 Phương pháp tổng hợp, phân tích số liệu: Thống kê, tổng hợp số liệu thu thập được từ đó đưa ra công nghệ xử lý phù hợp;

 Phương pháp tính toán: Lựa chọn thiết kế công nghệ và thiết bị xử lý nước thải nhằm tiết kiệm chi phí xử lý, tính toán chi phí xây dựng, vận hành;

 Phương pháp so sánh: So sánh các số liệu về nồng độ nước thải của nhà máy với QCVN 40:2011-BTNMT;

 Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc công nghệ xử lý nước thải

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN TNHH SINH HỌC DƯỢC NANOGEN

1.1 Giới thiệu chung về công ty

NANOGEN là một trong những công ty Công Nghệ Sinh Học Dược đứng đầu Châu Á Có nhà máy sản xuất đặt tại khu Công Nghệ Cao Thành phố Hồ Chí Minh (Saigon Hightech Park) và các sản phẩm được sản xuất trong một môi trường được kiểm soát nghiêm ngặt đạt tiêu chuẩn WHO-GMP Công ty chuyên nghiên cứu và sản xuất các sản phẩm công nghệ sinh học tiên tiến dùng trong phòng và điều trị bệnh cho người và động vật phục vụ thị trường trong nước và quốc tế Hướng tới việc sản xuất các dược phẩm sinh học chất lượng cao với giá cả phải chăng, công ty NANOGEN đang không ngừng nghiên cứu, nâng cao công nghệ, phát triển và hoàn thiện các sản phẩm mới đặc biệt là các protein tái tổ hợp dùng trong điều trị bệnh

1.2 Thông tin chung

1.2.1 Địa điểm hoạt động

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ SINH HỌC DƯỢC NANOGEN

Tên tiếng Anh: NANOGEN PHARMACEUTICAL BIOTECHNOLOGY CO.,LTD

Tên viết tắt: NANOGEN CO.,LTD

Địa điểm xây dựng: Lô I – 5C khu Công Nghệ Cao, phường Tăng Nhơn Phú A,

Tổng số vốn đầu tư: 220 tỉ (VNĐ)

1.2.2 Vị trí địa lý

+ Phía Đông giáp: đường N7 (lộ giới 19m) và khu đất nhà đầu tư khác; + Phía Tây giáp: đường D1 (lộ giới 50m), cầu vượt Khu CNC;

+ Phía Nam giáp: Khuôn viên cây xanh;

+ Phía Bắc giáp: đường Lê Văn Việt

Khu lưu trữ chất thải rằn thông

Khu xử lý nước thải, khí thải m2 200

1.2 4 Tổng số lao động: 350 người Trong đó, trực tiếp: 200 người ;gián tiếp:

50 người

1.2 5 Nhu cầu sử dụng nước

Nước máy lưu lượng: 1725 m3

/tháng;

Đơn vị cung cấp: nhà máy cấp nước Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh

1.2 6 Quy trình công nghệ sản xuất

Dây chuyền sản xuất nguyên liệu Protein tái tổ hợp: (Interferon, Erythropoietin,

…)

Sơ đồ 1.1: Dây chuyền sản xuất nguyên liệu Protein tái tổ hợp

Dây chuyền sản xuất thuốc tiêm:

Sơ đồ 1.2: Dây chuyền sản xuất thuốc tiêm

Thu hoạch

và xử lý (ly tâm, lọc) nguyên liệu thô

Thiết bị tinh chế nguyên liệu

Máy đông khô

Kiểm tra chất lượng và bảo quản

Bồn chứa nước cất

Thiết bị lọc thẩm thấu nước

Thiết bị tiệt trùng nước bằng nhiệt

Thiết bị lọc M đóng và hàn ống/ đóng

lọ và nút cao su + nắp nhôm

Thiết bị tiệt trùng thành phẩm

Đóng thuốc vào hộp carton, thùng carton và bảo quản thành phẩm

Rửa ống/ lọ và nút cao

su + nắp nhôm và nút cao su + nắp nhôm Thiết bị tiệt trùng ống/ lọ

Nước cất

1.2 7 Danh mục máy móc, thiết bị sử dụng cho hoạt động sản xuất

Bảng 1.2: Danh mục máy móc, thiết bị sử dụng cho hoạt động sản xuất

STT Tên máy móc, thiết bị Nơi sản xuất Năm sản xuất lượng Số

Tình trạng hoạt động Dây chuyền : Đóng

lọ dạng bơm tiêm,

dạng lọ, dạng lọ bột

đông khô

Trung Quốc, Pháp, Đức, Thụy sĩ, USA 2009 32

5 Máy rửa, hấp và sấy

9 Máy đóng piston &

1.2.9 Nhu cầu nguyên nhiên liệu, hóa chất sử dụng cho hoạt động sản xuất

B ảng 1.3: Nhu cầu nguyên liệu sản xuất:

1.2.10 Công suất sản phẩm

Bảng 1.4: Công suất sản phẩm

STT Sản phẩm (lọ/năm; 1g khối lượng tịnh/1lọ; 1ml/ống) Công suất

1 Thuốc tiêm dạng bột đông khô 5.000.000 lọ/năm

1.2.11 Máy móc, thiết bị, nguyên liệu, nhiên liệu, vật liệu sử dụng cho việc xử lý môi trường

B ảng 1.5: Danh mục máy móc, thiết bị sử dụng cho việc xử lý môi trường

Số lượng

Tình trang hoạt động

STT Nguyên liệu Công đoạn sử dụng Lượng sử dụng (kg/ năm)

Các muối khoáng để pha

chế môi trường lên men vi

sinh: NaCl;MgSO4; MnSO4; K2HPO4; CuSO4

<10kg/hóa chất

Số lượng

Tình trang hoạt động

bộ hộp chống nước cho camera): Chủng

loại CCD, infrared, auto focus

Lorex(USA)

01 Tốt

8.Bơm chìm chuyển nước thải (từ bộ lọc

II HỆ THỐNG XỬ LÝ KỴ KHÍ TỰ ĐỘNG EMPERFECT TM

1.A.Container 20Feet, xử lý yếm khí, với

kết cấu tự trộn đảo và tiếp xúc với giá

thể vi sinh Container có nắp đậy kín

- Container co lắp 1 bộ đầu nối vào /ra

- Bơm ly tâm chuyển nước thải (từ

container yếm khí qua container kị khí)

2 Camera Infrared (C2,C3) giám sát bên

trong container yếm khí (chủng loại CCD,

auto focus) Lorex Kèm đồng bộ đèn

chiếu tự động

VN 04

02

08 panel

02

Tốt

Số lượng

Tình trang hoạt động

2 Máy khuếch tán khí SupAero, công

a Bơm cấp khí 370 w, kèm bộ đầu cấp khí

1m3/ phút

06 Tốt

b Thiết bị Super Aerobic, tạo hiệu ứng

sinh – động lực học (BioKinetic) Motor 3

Tốt

4 Thiết bị khuếch tán phun tia ( tạo 600

tia nước áp suất cao) Mỗi bộ gồm 1 bơm

phun 2 HP và 1 giàn phun 300 tia

02 Tốt

5 Bơm chuyển nước thải ( từ cont hiếu

khí qua cont khử trùng, công suất 2HP (

Forerun)

02 Tốt

6 Camera Infrared (C4 & C5) giám sát:

Thiết bị khuếch tán khí SupAero, chủng

loại CCD, auto focus Lorex, kèm đồng bộ

đèn super LED chiếu sáng tự động

1.Nắp đậy thu gom khí cho 02 container

yếm khí và 01 container hiếu khí, bằng vật

3.Module buồng phản ứng khử mùi khí

thải, công nghệ đốt lạnh Ferroyd Catalyst, Tốt

Số lượng

Tình trang hoạt động

công suất sử dụng công nghệ chuyển mạch

bán dẫn SSR (Solid State Relay) Lắp

chung rack với hệ RmS

- Hệ thống oxy hóa và khử trùng sơ cấp,

công nghệ Plasma Ozone Model: OZ –

120N

HỆ THÔNG OXY HÓA & KHỬ TRÙNG SƠ CẤP

V 1.Module máy phát Plasma Ozone được

điều khiển vận hành tự động bằng công

nghệ Logic Control Phần tải công suất sử

dụng linh kiện bán dẫn SSR (để đạt độ bền

cao gấp 10 lần Rờle tiếp điểm)

01 Tốt

2.Máy lọc bụi, khử hơi nước và làm lạnh

không khí cho bản cực plasma, phục vụ cấp

khí khô và sạch cho các modules Ozone (

Đảm bảo độ bền cho các module Ozone

tăng gấp 04 lần so với khí ẩm, Đảm bảo

mẻ xử lý (4 mẻ /ngày đêm) Inox304, lưu

lượng nước trong bể tiếp xúc t≥ 20 phút

4 Bơm hóa chất HZA PU: bơm dung dịch

Số lượng

Tình trang hoạt động

thiết bị khuếch tán khí SupAero, chủng loại

CCD, auto focus.Lorex Kèm theo đồng bộ

B ảng 1.6: Nhu cầu nguyên nhiên liệu, hóa chất sử dụng cho việc xử lý môi

trường

Bảng 1.7: Nhu cầu về điện, nước và các vật liệu khác cho việc xử lý môi trường

STT Nội dung (đơn vị/ tháng) Số lượng Ghi chú

1 Điện 300 kwh/tháng Điện dùng để chạy các máy móc thiết

bị cho việc xử lý nước thải, khí thải…

2 Nước 2 m3/ tháng Nước sử dụng cho việc vệ sinh máy

móc thiết bị và hệ thống xử lý

3 Vật liệu khác

1.3 Các nguồn gây tác động môi trường

1.3 1 Nguồn phát sinh nước thải: tổng lượng nước thải: 1380 m3

/ tháng

 Các nguồn phát sinh nước thải:

− Nước thải sản xuất: 2523,5 (m3

 Nguồn tiếp nhận nước thải :

Đấu nối vào khu xử lý liên hợp Khu Công nghệ Cao Quận 9

STT Tên nguyên liệu, hóa chất Lượng sử dụng

1.3.2 Nguồn phát sinh khí thải

 Khí thải máy phát điện;

 Khí thải nồi hơi

1.3.3 Nguồn phát sinh chất thải rắn và chất thải nguy hại

 Chất thải sinh hoạt:

+ Khối lượng : 2900(kg/tháng)

+ Đơn vị thu gom: Công ty Phát Triển Khu CNC Quận 9

 Chất thải rắn công nghiệp:

+ Khối lượng:100(kg/tháng)

+ Đơn vị thu gom: Công ty Phát Triển Khu CNC Quận 9

 Chất thải nguy hại

B ảng 1.8: Khối lượng chất thải nguy hại

STT Loại chất thải nguy hại (rắn, lỏng, Đặc tính

bùn, …)

Khối lượng (Đơn vị/

tháng)

Công đoạn phát sinh

1 Bóng đèn huỳnh quang thải Rắn giao thực tế Chuyển Thắp sáng

2 Bình ắc quy thải

4 Giẻ lau nhiễm dầu nhớt Rắn 6 kg/tháng Bảo trì thiết bị

5 Cặn dầu truyền nhiệt, nhớt Lỏng giao thực tế Bảo trì thiết bị Chuyển

6 Bao bì, chai lọ đựng hóa

7 Bùn thải từ hệ thống xử lý

Hệ thống xử lý nước thải tại cty Nanogen

8

Hóa chất từ phòng thí

nghiệm thải( dung môi hữu

cơ nhóm halogen và hóa

chất có chứa kim loại nặng)

Lỏng 30 lít /tháng

Phòng QC, Phòng R&D (Nghiên cứu & Phát triển)

CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Các công trình xử lý cơ học xử lý nước thải thông dụng:

2.1.1.1 Song chắn rác

Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoặc có thể đặt tại các miệng xả trong phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích thước lớn như: nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilông, vải vụn và các loại rác khác, đồng thời bảo vệ các công trình bơm, tránh ách tắc đường ống, mương dẫn

có thể được phân loại như sau:

∗ Bể điều hòa lưu lượng;

Bể lắng được chia làm 3 loại:

- Bể lắng ngang (có hoặc không có vách nghiêng);

- Bể lắng đứng: mặt bằng là hình tròn hoặc hình vuông Trong bể lắng hình tròn nước chuyển động theo phương bán kính (radian);

- Bể lắng li tâm: mặt bằng là hình tròn Nước thải được dẫn vào bể theo chiều

từ tâm ra thành bể rồi thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài

2.1.1.7 Bể lọc

Công trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nước thải với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thường làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các công nghệ

xử lý nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm có trong nước thải Các loại bể lọc được phân loại như sau:

Phương pháp đông tụ-keo tụ là quá trình thô hóa các hạt phân tán và nhũ tương,

độ bền tập hợp bị phá hủy, hiện tượng lắng xảy lắng

Sử dụng đông tụ hiệu quả khi các hạt keo phân tán có kích thước 1-100µm Để tạo đông tụ, cần có thêm các chất đông tụ như:

- Phèn nhôm Al2(SO4)3.18H2O Độ hòa tan của phèn nhôm trong nước ở 200

C

là 362 g/l pH tối ưu từ 4.5-8;

- Phèn sắt FeSO4.7H2O.Độ hòa tan của phèn sắt trong nước ở 200

C là 265 g/l Quá trình đông tụ bằng phèn sắt xảy ra tốt nhất ở pH >9;

ối FeCl

- Vôi

Khác với đông tụ, keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các hợp chất cao phân tử vào Chất keo tụ thường sử dụng như: tinh bột, ester, cellulose, … Chất keo tụ có thể sử dụng độc lập hay dùng với chất đông tụ để tăng nhanh quá trình đông tụ và lắng nhanh các bông cặn Chất đông tụ có khả năng làm mở rộng phạm vi tối ưu của quá trình đông tụ, làm tăng tính bền và độ chặt của bông cặn, từ

đó làm giảm được lượng chất đông tụ, tăng hiệu quả xử lý Hiện tượng đông tụ xảy

ra không chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ theo các hạt lơ lửng Khi hòa tan vào nước thải, chất keo tụ

có thể ở trạng thái ion hoặc không ion, từ đó ta có chất keo tụ ion hoặc không ion

2.1.2.2 Trung hòa

Nước thải của một số ngành công nghiệp, nhất là công nghiệp hóa chất, do các quá trình công nghệ có thể có chứa các acid hoặc bazơ, có khả năng gây ăn mòn vật liệu, phá vỡ các quá trình sinh hóa của các công trình xử lý sinh học, đồng thời gây các tác hại khác, do đó cần thực hiện quá trình rung hòa nước thải

Các phương pháp trung hòa bao gồm:

- Trung hòa lẫn nhau giữa nước thải chứa acid và nước thải chứa kiềm;

- Trung hòa dịch thải có tính acid, dùng các loại chất kiềm như: NaOH, KOH, NaCO3, NH4OH, hoac lọc qua các vật liệu trung hòa như CaCO3, dolomit,…;

- Đối với dịch thải có tính kiềm thì trung hòa bởi acid hoặc khí acid;

Để lựa chọn tác chất thực hiện phản ứng trung hòa, cần dựa vào các yếu tố:

- Loại acid hay bazơ có trong nước thải và nồng độ của chúng;

- Độ hòa tan của các muối được hình thành do kết quả phản ứng hóa học

2.1.2.3 Oxy hoá khử

Đa số các chất vô cơ không thể xử lý bằng phương pháp sinh hóa được, trừ các trường hợp các kim loại nặng như: Cu, Zn, Pb, Co, Fe, Mn, Cr,…bị hấp phụ vào

bùn hoạt tính Nhiều kim loại như : Hg, As,…là những chất độc, có khả năng gây hại đến sinh vật nên được xử lý bằng phương pháp oxy hóa khử Có thể dùng các tác nhân oxy hóa như Cl2, H2O2, O2 không khí, O3 hoặc pirozulite ( MnO2) Dưới tác dụng oxy hóa, các chất ô nhiểm độc hại sẽ chuyển hóa thành những chất ít độc hại hơn và được loại ra khỏi nước thải

2.1.2.4 Điện hóa

Cơ sở của sự điện phân gồm hai quá trình: oxy hóa ở anod và khử ở catod Xử lý bằng phương pháp điện hóa rất thuận lợi đối với những loại nước thải có lưu lượng nhỏ và ô nhiễm chủ yếu do các chất hữu cơ và vô cơ đậm đặc

Ưu điểm :

- Không cần pha loãng sơ bộ nước thải;

- Không cần tăng thành phần muối của chúng;

- Có thể tận dụng lại các sản phẩm quý chứa trong nước thải;

và vô cơ hòa tan, có một số ưu điểm như:

- Loại được các hợp chất hữu cơ không bị oxi hóa sinh học;

- Không cần theo dõi các hoạt động của vi sinh vật;

- Có thể thu hồi các chất khác nhau;

2.1.3.1 Tuyển nổi

Tuyển nổi là quá trình dính bám phân tử của các hạt chất bẩn đối với bề mặt phân chia của hai pha khí-nước và xảy ra khi có năng lượng tự do trên bề mặt phân chia, đồng thời cũng do các hiện tượng thấm ướt bề mặt xuất hiện theo chu vi thấm ướt ở những nơi tiếp xúc khí-nước

- Tuyển nổi dạng bọt: được sử dụng để tách ra khỏi nước thải các chất không tan và làm giảm một phần nồng độ của một số chất hòa tan

- Phân ly dạng bọt: được ứng dụng để xử lý các chất hòa tan có trong nước

thải, ví dụ như chất hoạt động bề mặt

Ưu điểm của phương pháp tuyển nổi là có thể thu cặn với độ ẩm nhỏ, có thể thu tạp chất Phương pháp tuyển nổi được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp như: tơ sợi nhân tạo, giấy cellulose, thực phẩm,…

2.1.3.2 Hấp phụ

Hấp phụ là thu hút chất bẩn lên bề mặt của chất hấp phụ, phần lớn là chất hấp phụ rắn và có thể thực hiện trong điều kiện tĩnh hoặc động

Quá trình hấp phụ là một quá trình thuận nghịch, nghĩa là chất bị hấp phụ có thể

bị giải hấp và chuyển ngược lại vào chất thải Các chất hấp phụ thường được sử dụng là các loại vật liệu xốp tự nhiên hay nhân tạo như tro, mẫu vụn than cốc, than bùn, silicagen, keo nhôm, đất sét hoạt tính,… và các chất hấp phụ này còn có khả năng tái sinh để tiếp tục sử dụng

2.1.3.4 Trích ly

Phương pháp tách chất bẩn hữu cơ hòa tan chứa trong nước bằng cách trộn lẫn với dung môi nào đó, trong đó, chất hữu cơ hòa tan vào dung môi tốt hơn vào nước

2.1.3.5 Trao đổi ion

Các chất cấu thành pha rắn, mà trên đó xảy ra sự trao đổi ion, gọi là ionit Các ionit có thể có nguồn gốc nhân tạo hay tự nhiên, là hữu cơ hay vô cơ và có thể được tái sinh để sử dụng liên tục Được sử dụng để loại các ion kim loại trong nước thải

2.1.3.6 Phương pháp xử lý sinh học

Thực chất của phương pháp sinh học để xử lý nước thải là sử dụng khả năng sống và hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải Chúng chuyển hóa các chất hữu cơ hòa tan và những chất dễ phân hủy sinh học thành những sản phẩm cuối cùng như : CO2, H2O,NH4, Chúng sử dụng một số hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng nhằm duy trì quá trình, đồng thời xây dựng tế bào mới

Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã được xử lý sơ bộ qua các quá trình xử lý cơ học, hóa học, hóa lý

2.1.4 Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên

2.1.4.1 Ao hồ sinh học ( ao hồ ổn định nước thải)

Đây là phương pháp xử lý đơn giản nhất và đã được áp dụng từ xưa Phương pháp này cũng không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chí phí hoạt động rẻ tiền, quản lý đơn giản và hiệu quả cũng khá cao.Quy trình được tóm tắt như sau:

Nước thải→ loại bỏ rác, cát sỏi, → Các ao hồ ổn định→ Nước đã xử lý

chất như nitrat, sulfat để oxi hoá các chất hữu cơ, các loại rượu và khí CH4,

H2S,CO2,… và nước Chiều sâu hồ khá lơn khoảng 2-6m

Thực chất của quá trình xử lý là: khi lọc nước thải qua đất các chất rắn lơ lửng

và keo sẽ bị giữ lại ở lớp trên cùng Những chất này tạo ra một màng gồm rất nhiều

vi sinh vật bao bọc trên bề mặt các hạt đất, màng này sẽ hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải Những vi sinh vật sẽ xử dụng ôxy của không khí qua các khe đất và chuyển hóa các chất hữu cơ thành các hợp chất khoáng

Cánh đồng tưới

Cánh đồng lọc

2.1.4.3 Công trình xử lý sinh học hiếu khí

Xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí có thể kể đến hai quá trình cơ bản :

- Quá trình xử lý sinh trưởng lơ lửng;

- Quá trình xử lý sinh trưởng bám dính

Các công trình tương thích của quá trình xử lý sinh học hiếu như: bể Aerotank

bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể thổi khí sinh học tiếp xúc (vi sinh vật dính

bám), bể lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể sinh học tiếp xúc quay…

2.1.4.3.1 Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aerotank

Quá trình xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính dựa vào hoạt động sống của vi

sinh vật hiếu khí Trong bể Aerotank, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân

đế cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn

hoạt tính Bùn hoạt tính là các bông cặn có mầu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp

thụ từ nước thải và là nơi cư trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật sống

khác Các vi sinh vật đồng hoá các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất

dinh dưỡng cung cấp cho sự sống Trong quá trình phát triển vi sinh vật sử dụng các

chất để sinh sản và giải phóng năng lượng, nên sinh khối của chúng tăng lên nhanh

Như vậy các chất hữu cơ có trong nước thải được chuyển hoá thành các chất vô cơ

như H2O, CO2 không độc hại cho môi trường

Quá trình sinh học có thể diễn tả tóm tắt như sau :

Chất hữu cơ + vi sinh vật + ôxy ⇒ NH3 + H2O + năng lượng + tế bào

mới

hay có thể viết :

Chất thải + bùn hoạt tính +không khí ⇒ Sản phẩm cuối + bùn hoạt tính dư

Một số loại bể aerotank thường dùng trong xử lý nước thải:

Sơ đồ 2.1: Sơ đồ công nghệ đối với bể Aerotank truyền thống

Bể Aerotank tải trọng cao

Hoạt động của bể aerotank tải trọng cao tương tự như bể có dòng chảy nút, chịu được tải trọng chất bẩn cao và cho hiệu suất làm sạch cũng cao, sử dụng ít năng lượng, lượng bùn sinh ra thấp

Nước thải đi vào có độ nhiễm bẩn cao, thường là BOD>500mg/l tải trọng bùn hoạt tính là 400 – 1000mg BOD/g bùn (không tro) trong một ngày đêm

Bể Aerotank có hệ thống cấp khí giảm dần theo chiều dòng chảy (bể có dòng chảy nút )

Nồng độ chất hữu cơ vào bể Aerotank được giảm dần từ đầu đến cuối bể do đó nhu cầu cung cấp oxy cũng tỉ lệ thuận với nồng độ các chất hữu cơ

Ưu điểm :

- Giảm được lượng không khí cấp vào tức giảm công suất của máy thổi khí;

- Không có hiện tượng làm thoáng quá mức làm ngăn cản sự sinh trưởng của

vi khuẩn khử các hợp chất chứa Nitơ;

- Có thể áp dụng ở tải trọng cao (F/M cao), chất lượng nước ra tốt hơn

Bể Aerotank có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định (Contact Stabilitation)

Bể có 2 ngăn : ngăn tiếp xúc và ngăn tái sinh

Ưu điểm của dạng bể này là bể Aerotank có dung tích nhỏ, chịu được sự dao động của lưu lượng và chất lượng nước thải, có thể ứng dụng cho nước thải có hàm lượng keo cao

Bể thông khí kéo dài

Khi nước thải có tỉ số F/M ( tỉ lệ giữa BOD5 và bùn hoạt tính-mgBOD5/mg bùn hoạt tính) thấp, tải trọng thấp, thời gian thông khí thường là 20-30h

Bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh

Ưu điểm: pha loãng ngay tức khắc nồng độ của các chất ô nhiễm trong toàn thể tích bể, không xảy ra hiện tượng quá tải cục bộ ở bất cứ phần nào của bể, áp dụng thích hợp cho loại nước thải có chỉ số thể tích bùn cao, cặn khó lắng

2.1.4.3.2 Mương oxy hóa

Mương oxy hóa là dạng cải tiến của bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh có dạng vòng hình chữ O làm việc trong chế độ làm thoáng kéo dài với dung dịch bùn hoạt tính lơ lửng trong nước thải chuyển động tuần hoàn liên tục trong mương

2.1.4.3.3 Lọc sinh học – Biofilter

Là công trình được thiết kế nhằm mục đích phân hủy các vật chất hữu cơ có trong nước thải nhờ quá trình oxy hóa diễn ra trên bề mặt vật liệu tiếp xúc Trong bể chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám Có 2 dạng:

Bể lọc sinh học nhỏ giọt: là bể lọc sinh học có vật liệu lọc không ngập trong nước Giá trị BOD của nước thải sau khi làm sạch đạt tới 10 ÷ 15mg/l với lưu lượng nước thải không quá 1000 m3/ngđ

Bể lọc sinh học cao tải: lớp vật liệu lọc được đặt ngập trong nước Tải trọng nước tới 10 ÷ 30m3

/m2ngđ tức là gấp 10 ÷ 30 lần ở bể lọc nhỏ giọt

Tháp lọc sinh học cũng có thể được xem như là một bể lọc sinh học nhưng có chiều cao khá lớn

2.1.4.3.4 Đĩa quay sinh học RBC ( Rotating biological contactors)

RBC gồm một loại đĩa tròn xếp liền nhau bằng polystyren hay PVC Những đĩa này được nhúng chìm trong nước thải và quay từ từ Trong khi vận hành, sinh vật tăng trưởng sẽ dính bám vào bề mặt đĩa và hình thành một lớp màng nhầy trên toàn

bộ bề mặt ướt của đĩa

Đĩa quay làm cho sinh khối luôn tiếp xúc với chất hữu cơ trong nước thải và với không khí để hấp thụ oxy, đồng thời tạo sự trao đổi oxy và duy trì sinh khối trong điều kiện hiếu khí

2.1.4.3.5 Bể sinh học theo mẻ SBR ( Sequence Batch Reactor)

SBR là một dạng của bể Aerotank Khi xây dựng bể SBR nước thải chỉ cần đi qua song chắn, bể lắng cát và tách dầu mỡ nếu cần, rồi nạp thẳng vào bể Ưu điểm

là khử được các hợp chất chứa nitơ, photpho khi vận hành đúng các quy trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí

Bể SBR hoạt động theo 5 pha:

– Pha làm đầy ( fill ): thời gian bơm nước vào kéo dài từ 1-3 giờ

Dòng nước thải được đưa vào bể trong suốt thời gian diễn ra pha làm đầy Trong

bể phản ứng hoạt động theo mẻ nối tiếp nhau, tuỳ theo mục tiêu xử lý, hàm lượng BOD đầu vào, quá trình làm đầy có thể thay đổi linh hoạt: làm đầy – tĩnh, làm đầy – hòa trộn, làm đầy – sục khí

– Pha phản ứng, thổi khí ( React ): Tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính bằng sục khí hay làm thoáng bề mặt để cấp ôxy vào nước và khuấy trộn đều hỗn hợp Thời gian làm thoáng phụ thuộc vào chất lượng nước thải, thường khoảng 2 giờ Trong pha phản ứng, quá trình nitrat hóa có thể thực hiện, chuyển Nitơ từ dạng N-NH3 sang N-NO22- và nhanh chóng chuyển sang dạng N-NO3

-– Pha lắng (settle): Lắng trong nước Quá trình diễn ra trong môi trường tĩnh, hiệu quả thủy lực của bể đạt 100% Thời gian lắng trong và cô đặc bùn thường kết thúc sớm hơn 2 giờ

– Pha rút nước (draw): khoảng 0.5 giờ

– Pha chờ: Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào thời gian vận hành 4 quy trình trên và vào số lượng bể, thứ tự nạp nước nguồn vào bể

Xả bùn dư là một giai đoạn quan trọng không thuộc 5 giai đoạn cơ bản trên, nhưng nó cũng ảnh hưởng lớn đến năng suất của hệ Lượng và tần suất xả bùn được xác định bởi năng suất yêu cầu, cũng giống như hệ hoạt động liên tục thông thường Trong hệ hoạt động gián đoạn, việc xả bùn thường được thực hiện ở giai đoạn lắng hoặc giai đoạn tháo nước trong Đặc điểm duy nhất là ở bể SBR không cần tuần hoàn bùn hoạt hoá Hai quá trình làm thoáng và lắng đều diễn ra ở ngay trong một

bể, cho nên không có sự mất mát bùn hoạt tính ở giai đoạn phản ứng và không phải tuần hoàn bùn hoạt tính từ bể lắng để giữ nồng độ

2.1.4.4 Công t rình xử lý sinh học kỵ khí

Phân hủy kỵ khí (Anaerobic Descomposotion) là quá trình phân hủy các chất hữu cơ thành chất khí (CH4 va CO2) trong điều kiện không có oxy Việc chuyển hoá các axit hữu cơ thành khí mêtan sản sinh ra ít năng lượng Lượng chất hữu cơ chuyển hoá thành khí vào khoảng 80 ÷ 90%

Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải, pH, nồng độ MLSS Nhiệt độ thích hợp cho phản ứng sinh khí là từ 32 ÷ 35 o

C

Ưu điểm nổi bật của quá trình xử lý kỵ khí là lượng bùn sản sinh ra rất thấp, vì thế chi phí cho việc xử lý bùn thấp hơn nhiều so với các quá trình xử lý hiếu khí Trong quá trình lên men kỵ khí, thường có 4 nhóm vi sinh vật phân hủy vật chất hữu cơ nối tiếp nhau:

- Các vi sinh vật thủy phân (Hydrolytic) phân hủy các chất hữu cơ dạng polyme như các polysaccharide và protein thành các monomer Kết quả của

sự “bẻ gãy” mạch cacbon này chưa làm giảm COD;

- Các monomer được chuyển hóa thành các axit béo (VFA) với một lượng nhỏ

H2 Các axit chủ yếu là Acetic, propionic và butyric với những lượng nhỏ

của axit Valeric Ơ giai đoạn axit hóa này, COD có giảm đi đôi chút (không quá 10%);

- Tất cả các axit có mạch carbon dài hơn axit acetic được chuyển hóa tiếp thành acetac và H2 bởi các vi sinh vật Acetogenic

2.1.4.4.1 Phương pháp kị khí với sinh trưởng lơ lửng

 Phương pháp tiếp xúc kị khí

Bể lên men có thiết bị trộn và bể lắng riêng

Quá trình này cung cấp phân ly và hoàn lưu các vi sinh vật giống, do đó cho phép vận hành quá trình ở thời gian lưu từ 6 ÷ 12 giờ

Cần thiết bị khử khí (Degasifier) giảm thiểu tải trọng chất rắn ở bước phân ly

Để xử lý ở mức độ cao, thời gian lưu chất rắn được xác định là 10 ngày ở nhiệt

độ 32oC, nếu nhiệt độ giảm đi 11oC, thời gian lưu đòi hỏi phải tăng gấp đôi

 Bể UASB ( upflow anaerobic Sludge Blanket)

Nước thải được đưa trực tiếp vào phía dưới đáy bể và được phân phối đồng đều, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học dạng hạt nhỏ (bông bùn) và các chất hưũ cơ bị phân hủy

Các bọt khí mêtan và NH3, H2S nổi lên trên và được thu bằng các chụp thu khí

để dẫn ra khỏi bể Nước thải tiếp theo đó chuyển đến vùng lắng của bể phân tách 2 pha lỏng và rắn Sau đó ra khỏi bể, bùn hoạt tính thì hoàn lưu lại vùng lớp bông bùn Sự tạo thành bùn hạt và duy trì được nó rất quan trọng khi vận hành UASB

Thường cho thêm vào bể 150 mg/l Ca2+để đẩy mạnh sự tạo thành hạt bùn và 5 ÷

10 mg/l Fe2+để giảm bớt sự tạo thành các sợi bùn nhỏ Để duy trì lớp bông bùn ở trạng thái lơ lửng, tốc độ dòng chảy thường lấy khoảng 0,6 ÷ 0,9 m/h

2.1.4.4.2 Phương pháp kị khí với sinh trưởng gắn kết

 Lọc kị khí với sinh trưởng gắn kết trên giá mang hữu cơ (ANAFIZ)

Lọc kỵ khí gắn với sự tăng trưởng các vi sinh vật kỵ khí trên các giá thể Bể lọc

có thể được vận hành ở chế độ dòng chảy ngược hoặc xuôi

Giá thể lọc trong quá trình lưu giữ bùn hoạt tính trên nó cũng có khả năng phân

ly các chất rắn và khí sản sinh ra trong quá trình tiêu hóa

 Lọc kị khí với lớp vật liệu giả lỏng trương nở (ANAFLUX)

Vi sinh vật được cố định trên lớp vật liệu hạt được giãn nở bởi dòng nước dâng lên sao cho sự tiếp xúc của màng sinh học với các chất hữu cơ trong một đơn vị thể tích là lớn nhất

Ưu điểm:

- Ít bị tắc nghẽn trong quá trình làm việc với vật liệu lọc;

- Khởi động nhanh chóng;

- Không tẩy trôi các quần thể sin học bám dính trên vật liệu;

- Có khả năng thay đổi lưu lượng trong giới hạn tốc độ chất lỏng

2.2 Đề xuất phương án xử lý nước thải

Bảng 2.1: Các thông số đầu vào

Bảng 2.2: Các thông số đầu ra loại A ( QCVN 40-2011 )

2 2.1 Cơ sở đưa ra phương án xử lý

Để đề xuất được phương án xử lý thì dựa vào các yếu tố sau:

- Khả năng tài chính của công ty;

- Điều kiện mặt bằng, đặc điểm địa chất thuỷ văn khu vực xây dựng trạm XLNT;

- Các yếu tố kinh tế – kỹ thuật khác

2.2.2 Lựa chọn công nghệ xử lý

2.2.2.1 Nguyên tắc để lựa chọn

Để lựa chọn các giải pháp công nghệ thích hợp xử lý nước thải ở nước ta hiện nay, cần dựa trên 4 nguyên tắc cơ bản:

1) Phù hợp với điều kiện tự nhiên của từng khu vực;

2) Phù hợp với thành phần, tính chất của nước thải;

3) Phù hợp với điều kiện kinh tế - xã hội;

4) Kết hợp trước mắt và lâu dài - Đầu tư xây dựng theo khả năng về tài chính, nhưng luôn bám sát một dây chuyền công nghệ hoàn chỉnh nhằm từng bước hoàn thiện công nghệ hiện đại trong tương lai

2.2.2.2 Lựa chọn công nghệ

Nước thải của công ty chủ yếu được phát sinh từ các nguồn sau:

- Nước mưa nhiễm bẩn như: nước mưa thu gom trên bề mặt mái nhà, sân bãi,

…;

- Nước thải sinh hoạt: nước sau khi phục vụ các mục đích sinh hoạt như: sinh

hoạt công cộng, nhà bếp, tắm giặt, nhà xí, …;

- Nước thải phát sinh do qua trình sản xuất;

- Với lưu lượng khoảng 200m3

/ngày

Tính chất nước thải đầu vào: tính chất nước thải được trình bày trong bảng sau:

Bảng 2.3: Thành phần nước thải của Công ty Nanogen

cơ cao Đồng thời hàm lượng cặn cũng vượt mức quy định rất cao

Từ những điều kiện trên ta có thể đưa ra hai phương án xử lý nước thải như sau:

2.2.3 Phương án XLNT đề xuất

2.2.3 1 Phương án 1:

Nén bùn

Sân phơi bùn

Bể sinh học hiếu khí (aroten)

Lắng 2

Bể trung gian Lọc áp lực Khử trùng (clorin) Nguồn tiếp nhận

Nước thải

Polime

Dd P AC NaOH

Thuyết minh dây chuyền công nghệ:

Song chắn rác là công đoạn xử lý đầu tiên trong hệ thống xử lý nhằm loại bỏ tạp chất bẩn có kích thước lớn để tránh khỏi ảnh hưởng đến các công trình xử lý phía sau, đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc của hệ thống

Nước thải sau khi qua song chắn rác đã loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn sẽ tập trung vào bể thu gom tại bể thu gom có lắp đặt them 1 thanh chắn nhằm ngăn dầu có trong nước thải sinh hoạt chảy sang bể điều hòa

Nước thải sau khi tập trung ở bể thu gom sẽ được đưa vào bể cân bằng hay gọi cách khác là bể điều hoà, nhằm ổn định cả về lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải Mặt khác để điều hoà trộn đều nước thải trong bể cân bằng, tránh quá trình lên men yếm khí gây mùi hôi, dưới đáy có đặt máy thổi khí dẫn dòng khí từ dưới lên trên thông qua các lỗ phân phối khí đặt chìm dưới đáy bể Sau khi qua bể điều hòa, nước thải tiếp tục chảy vào bể keo tụ, tại đây dùng hóa chất NaOH châm với liều lượng nhất định từ bồn hoá chất thông qua bơm định lượng, để điều chỉnh giá trị pH 6.5 – 7.5, đồng thời lắp đặt đầu dò pH để theo dõi

pH trong bể.dung dịch phèn PAC, và 1 lượng polime thích hợp sẽ được châm với liều lượng nhất định bằng bơm định lượng, cũng được bơm từ bồn đựng hoá chất Nước thải tiếp tục qua bể lắng sơ bộ hay bể lắng 1, tại bể lắng 1 các tạp chất và cặn từ quá trình keo tụ hay cặn rắn lơ lửng lắng xuống đáy và được máy gạt bùn gom xuống hố thu và bơm sang bể nén bùn, khi cần gạt di chuyển lên trên mặt bể sẽ gạt dầu và bọt vào hố thu đem đổ định kỳ

Nước thải sau đó chảy qua bể fenton tại đây pH được hạ xuống tối ưu bằng

H2SO4 , đồng thời tại đây cũn lắp đặt thêm thiết bị đầu dò pH nhằm xác định pH để

sử dụng lượng H2SO4 phù hợp giúp cho phản ứng fenton diễn ra tót hơn,các chất xuacs tác fenton (FeSO4 và H2O2) làm oxy hóa các hợp chất hữu cơ khó phân hủy thành các dạng dễ phân hủy hoặc thành CO2 và H2O làm giảm COD của nước thải đầu ra và sau phản ứng Fenton có quá trình lắng của Fe(III) làm kéo xuống những chất hữu cơ, và được loại bỏ khi ta loại bỏ phần cặn nước thải trước khi chảy qua bể

Aerotan sẽ được nâng pH về 6,5 - 8 bắng NaOh sau đó chảy qua bể Aerotank công trình chính của hệ thống xử lý nước thải Tại bể này nước thải được xử lý bằng vi sinh vật hiếu khí

Nước thải từ bể Aerotank được đưa sang bể lắng 2, tại bể lắng 2 bùn hoạt tính

dư có trong nước thải một phần sẽ được hoàn lưu về bể lắng 1, phần còn lại sẽ được đưa về bể nén bùn và cuối cùng sẽ được tập trung ở sân phơi bùn

Sau khi qua bể lắng 2, nước thải qua bể trung gian để điều hòa ổn định lưu lương, sau đó bơm đến bể lọc áp lực nhằm loại bỏ chất lơ lửng, màu còn lại trong nước thải, sau khi qua bể lọc áp lực nước thải sẽ qua bể khử trùng Tại bể khử trùng được kiểm soát các chỉ tiêu hoá, lý Giảm được phần lớn các vi sinh vật gây bệnh

Và sau đó nước sạch được thải ra nguồn tiếp nhận