ScanGate document TRỊNH XUÂN LAI NGUYỄN TRỌNG DƯƠNG XỬ LÝ Nưức THẢI CỔNG NGHIỆP ■ (Tái bản) NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG H À N Ộ I 2 0 0 9 LỜI NÓI ĐẦU N ọ/ dung cuốn sách gồìv, hai phần ^ ầ n 1 Nêu phương ph[.]
TRỊNH XUÂN LAI - NGUYỄN TRỌNG DƯƠNG XỬ LÝ Nưức THẢI CỔNG NGHIỆP ■ (Tái bản) NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG HÀ NỘI - 0 LỜI NÓI ĐẦU N ọ/ d u n g sách gồìv, hai phần: ^ ầ n 1: N phương pháp tính tốn cách xác định thơng s ố đẽ tính tốn thiiĩC k ế cơng trinh xứ lý hệ thống dâv chuyền công nghệ x lý nước thải công nghiệp n h : Bẽ điều hoà lưu ỉượng chất lượng, trung hoà, tách dầu mở, tuyển nôi, k h ứ chất hữ u hay ỉ n làm thoáng , kh kìm loại nặng , oxy hố khử, hấp thụ chất bẩn than hoạt tinh , lọc qua màng thâm, thấu ngược, bê lọc trao đổi ion, ỉ r>thông hồ sinh học v.v P h ầ n 2: Giúi thiệu sô'quy trinh công nghệ áp dụng có hiệu thực tế đ ề x lý nước thải cúci: Công nghiệp thực phàm , công nghiệp giấy , dệt, hoá chất, thuộc da LKL\ Cuốn sách x lý nước th ả i côn g n g h iệp Trịnh X uân L a i p há c thảo viết p h ầ n lí thuyết cỉìùịng mục, Ngiỉỳcỉì Tyọìỉg Dulg lí viết p h â n chi tiết , tính tốn cụ thẻ phác thảo hình vẽ m inh họa với hy vọng cung cấp s ố tài liệu tham khảo có ích cho đông nghiệp hoạt dộng công tác lĩnh vực cấp nước bảo vệ mơi trường T u y c ố gắng không th ể tránh (tược scíi sóty m ong phê bình góp ý hạn đọc C ác tá c g iả GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỂ CÁC HỆ THỐNG VÀ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ x LÝ NƯỚC THẢI 1.1 S ự C Ầ N T H IẾ T PHẢI XÚ LÝ NƯỚC THẢI N ước thải c ó thê chia thành hai loại: Nước ihải cô n g n gh iệp nước thải sinh hoạt N c thải cô n g n gh iệp x í nghiệp n g n gh iệp c ó sử dụng nước cá c quy trình sản xuất khác thải ra, nước thải c ô n g n gh iệp thường xử lý n gay phạm vi nhà m áy đế sử dụng lại nước thải nguồn tiếp nhận N ước thải sinh hoạt nước sau dùng ch o nhu cầu số n g sin h hoạt co n ngư ời thải như: Nước từ nhà bếp, nhà ăn, b uồn g vệ sin h , nước tắm rửa giặt giũ , nước c ọ rửa nhà cửa đồ dùng sinh hoạt N ước thải sin h hoạt c ó thể qua bế tự hoại nhà không, chảy vào hệ th ốn c c ố n g dẫn đ ô thị, tập trung trạm xử lý nước thải M ột s ố nước thải côn g nghiệp nước thải sinh hoạt c ó chứa cá c hoạt chất hữu cơ, a m o n i, hợp chấi c ó khả năni* bị oxy hoá khác ch ú n g cá c chất chủ yếu tạo nhu cần o.xy sinh hoá (viết tắt là: BO D) nưởc thải V ì th ế xả nước thải c ô n g n g h iệp nước thải sinh hoạt c ó chứa nồng đ ộ B O D c a o tiêu chuẩn c h o phép n gu ồn tiếp nhận làm giảm lượng o x y hoà tan trong cá c n guồn nước tạo m trường yếm khí, làm càn hang sinh thái m ôi trường nước, g â y tượng làm cá ch ết, nước có m ùi, mầu huỷ hoại m ôi trường số n g sinh vật nước M ột s ố nước thải côn g n ghiệp c ó chứa hợp chất đ ộ c hại đ ối với đời số n g loài vi sinh vật nước Các ion kim loại nặng thuỷ n gân, cad m i, chì v.v lioá chất hữu c p olychlorinatex, biphenil có thổ tích lu ỹ c thể loài thuý sản, gây tác dụng độc hại ch o người sử dụng, n so i hợp chất hữu c c ó nước thải gây m ùi, mầu huỷ hoại m ôi trường nước, hàm lượng lớn nitơ, phốtpho g â y tượng phú dưỡng nguồn nước V iệ c quán lý xử lý nước thải khơn" quy trình g â y nhiều tác hại ch o m ôi tnrờnẹ phái chi phí nhiều tiền để làm khơi phục lại đ iều kiện cân sin h thái 1.2 PH Â N LO Ạ I CÁC CÔNG ĐOẠN x LÝ NƯỚC TH Ả I H ệ th ống xử lý nirớc thải bao gồm m ột s ố n g trình đơn vị hoạt đ ộ n g nối tiếp đẻ đạt chất lượng nước sau xử lý đáp ứng yêu cầu định T h eo m ức đ ộ xử lý tập hợp loại c ô n g trình đơn vị hoạt đ ộ n g nối tiếp m ột hệ th ố n g x lý nước thải, chia thành ba cơng đoạn xử lý sau: Xử lý sơ hay tiền xử lý, xử lý bậc hai, xử lý bậc ba (hay xử lý tăng cường) - Các cô n g trình n g đoạn xử lý sơ g trình hoạt đ ộn g dựa lự: học vật lý chủ yếu, là: Song chắn, lưới chắn, bể điều hoà, bể lắng, lọc, tuyển nci - Các c ô n g trình c n g đoạn xử lý bậc hai gồm c n g trình x lý hố chất sinh học Các cơng trình xử lý nước thải hố chất cơng trình dùng hố chất trộn vào nước thải để chuyển đổi hợp chất chất hoà tan rước thải thành chất có tính trơ vể mặt hoá học thành hợp chất kết tủa dễ lắng \à lọc để loại chúng khỏi nước thải Các cơng trình xử lý sinh học áp dụng để khử chất hữu dạng keo dạng hồ tan nước thải nhờ q trình đồng hoá vi sinh đê biến chất hữu thành khí thành vỏ tế bào vi sinh dễ ke:> tụ lắng loại ch ú n g k h ỏi nước thải Q trình xử lý sin h h ọc c ị n áp dụng để khử nitrogen phốtpho - Các cơng trình cơng đoạn xử lý bậc ba áp dụng để khử tiếp chất hoá học có tính độc hại khó khử cơng trình xử lý sinh học thơng thường Khử tiếp nitrogen, phốtpho hợp chất vô hữu lại sau xử lý bậc hai để thoả mãn tiêu chuẩn chất lượng nước xả nguồn tiếp nhận sử dụng lại cho mục đích khác Các cơng trình cơng đoạn xử lý bậc ba thường là: Bể lọc hấp thu tầng than hoạt tính, bể lọc trao đổi ion lọc qua màng thẩm thấu ngược, lọc qua màng bán thấm điện phân v.v N ước thải sau qua cô n g đoạn xử lý b ậc ba thường dược tuần hoàn lại cho q trình sản xuất cơng nghiệp dùng để tưới đường, tưới f;ây, cấp c h o h tạo cánh quan giải trí - Sau q uy trình xử lý, cị n lại cặn n g trình, cần phải tập trung oại cặn để xử lý biện pháp: Khử nước, làm khô đốt trước đưa đến nơi chơn lấp để đảm bảo an tồn cho mơi trường Bảng 1-1 ghi tóm tắt cơng trìní áp dụng cơng đoạn xử lý bậc 1, Bảng 1-1: Các cịng trình hệ thống xử lý bậc một, hai, ba Chất cần xử lý x lý bộc (xử lý sơ bộ) Xử lý bậc hai X lý bậc ba Trung hoà pH Vật lơ lửng cặn : BO D Lắng, lên m en metan bể tư hoại - Bể xử lý bùn ! Hấp thu than hoai hoạt tính tính - Bể lọc sinh học - Hổ sinh hoc Ị Lọc qua m àng thẩm thĩu ngược Nhu cầu ơxy hóa học Lắng, lên men metan Ị - Các cơng trình xử lý Hấp thụ than hoạt I bùn hoạt tính, lọc sinh học tính, lọc qua màng thẩm bể tự hoại - Hồ sinh học Các bể tách dầu Ị Dẩu m ỡ trọng lực Phenol Keo tụ tuyển Hấp thụ than hoạt Bùn hoạt tính Phân huỷ chất ơy Cyanua tính hố, xử lý bùn hoạt tính Khử c t h n h C 23 Crỏm Keo tụ lắng Sắt, mangan thấu ngược Oxy hoá G , 1^ , , K M n Làm thoáng để ơxy hố- Đ iện phân Lọc qua màng thẩm thấu ngược - Lọc trao đổi ion - Đ iện phân - Lọc qua màng thẩm thấu - Lọc trao đổi ion - Đ iện phân x y hố, lắng lọc Ị Kim loại nặng Keo tụ, lắng, lọc, ôxy - Trao đổi ion hoá khử - Đ iện phân - Lọc qua màng thẩm thấu Clo hơp I chất clo I ! Sulphid Trung hoà kiềm thiosulphate Hấp thụ than hoạt - Bùn hoạt tính L ọc thẩm thấu ngược tính - x y hoá hoá chất Mùi - Bùn hoạt tính - Ơxy hố hố Hấp thụ than hoạt tính chất Mầu x y hố khử keo tụ Hấp thụ than hoạt lắng tính Lọc qua màng thẩm thấu ngược ; H iệu xử lý sau côn g đoạn: - X lý sơ b ộ < % - X lý bậc hai ~ 90% - X lý bậc ba 98-99% 1.3 C Ô N G N G H Ệ X Ử L Ý N Ư Ớ C T H Ả I H iện c ó n h iều loại n g trình với cá c cô n g nghệ khác để xử lý nước thải T c c h lắ n g n giản đến cô n g trình với thiết bị tiên tiến sử dụng c ô n g n gh ệ c a o đ ị i h ỏ i c ó trình đ ộ quản lý đại V iệ c lựa ch ọn đ ún g quy trình c n g n g h ệ thiết b ị x lý nước thải đê đạt ch ỉ tiêu xử lý m ong m u ốn tiết kiệm k in h phí tron g x â y d ự n g quản lý nhiệm vụ hàng đầu kỹ sư x lý nước T ron g m ộ t q u y trình c n g nghệ xử lý nước thải bao gồm n h iều n g trình thiết bị hoạt đ ộ n g n ối tiếp th eo đặc tính kỹ thuật chia làm ba loại: C học, hoá h ọc sin h h ọc T ron g m ỗ i lo i q u y trình n g nghệ kể trên, c ó nhiều phương án ch ọn c n g trình th iết bị th e o c c h x ế p khác để thực quy trình x lý c ó h iệu 1.3.1 X lý học hố học Bảng 1-2 Giói thiệu cịng trình thường chọn đê thực quy trình cơng nghệ xử lý học hố học Ị Phương pháp Xử lý học í Cóng trình ! - Song chắn, lưới chắn - Bể lắng cát, tách dầu trọng lực Ị - L.íìng sơ k h ô n g phèn : - Tuyển I ' Lọc Ị - Hấp thụ than hoạt tính ị Xứ lý hố học ' - Trung hoà Ị ! - Kco tụ lắng - Keo tụ tuyển I - Lọc trao đổi ion - Trích ]y ị - Ơxy hố khử ; - Lọc qua màng ị I- Điện phân 1.3.2 X lý sin h học X lý sin h h ọ c qu y trình xử lý nước thải lợi dụng hoạt đ ộ n g , số n g sin h trưởng củ a vi sin h đê đ n g hoá cá c chất hữu c có nước thái, biến cá c chất hữu c thành k h í v ỏ t ế b o c ủ a vi sinh đ ể loại khỏi nước, c ó thể ch ia làm hai loại quy trình xử lý: X lý h iế u k h í x lý y ếm k h í Bảng 1-3.Giới thiệu cịng trình thường áp dụng xử lý sinh học Quy trình xử lý Các cơng trình chọn i Xử Ịý hiếu khí - Xứ lý báng quy trình dùng bùn hoạt tính, bể aerotank ■ I th ô n g thường - Bể aerotank làm thoáng theo bậc I ; - Bể aerotank tải trọn" cao, cường độ làm thoáng cao ' : - Hấp thu bùn hoạt tính ; , - L àm th o n g k é o d i ; ! - Mương xy hố ! I - Bể lọc sinh học thông thường ị I I ; - Be lọc sinh học tái trọng cao - H ệ th ố n g đ ĩa q u a y q u a n h trục n ằ m n g a n g - Xử lý hệ thống hổ sinh học hiếu khí Xử lý yếm khí I - UASB bể lắng yếm khí có lớp bùn lơ lửng ! - B ể lọ c yếm k h í c ó lớp hạt c ố đ ịn h I - Bể lọc yếm khí có lớp hạt chuyển động dịng I chất lỏng ■ - B ể tự hoại Ị ị í - B c lắ n g v ỏ 1- H ổ sinh học ycm khí C Ô N G N G H Ệ X Ử LÝ BÙN CẶN T rong trình x lý nước thải, chất lơ lửng, k eo hữu , v , hữu c hồ tan đư ợ c ch u y ển hoá tạo thành bùn cặn tách khỏi nước thải x lý ổn định c ô đặc đê giảm khối lượng thể tích, sau Bùn cần phải đ ó đưa đ ến nơi tiếp nhận c u ố i c ù n g m ột cách an tồn khơng cịn tác dụng gây đ ộc hại c h o m trường Bảng 1-4 Giói thiệu tóm tát quy trình xử lý bùn cặn Ị Các bước xử lý Ị Xứ lý ổn định bùn I Các cồng trình áp dụng ! - Phân huỷ bùn bể hiếu khí ^ - P hàn h uỷ bùn tron " c c b ể h y ế m k h í Cỏ đặc bùn hay khử bớt nước - Bể cô đặc bàng trọng lực - Cô đăc tuyển ị - Cô đặc máy lọc lưới li tâm ỉ Làm khô bùn - Lọc chân không - Máy ép băng tải - Máy li tâm - Máy lọc ép - Sân phơi bùn - Hổ chứa, phân huỷ cô đặc bùn Xử lý nhiệt - Lò đốt nhiểu bậc ; - Lò đốt dạng bùn hoá lỏng 10 Chương TIỀN XỬ LÝ VÀ XỬ LÝ S BỘ NƯỚC THẢI M ục đ ích trình tiền xử lv xử lý sơ khư tạp chất c ó nổn g lơn m ức c h o phép nước thải công n gh iệp để xả m ạng c ố n g c h u n g cúa thành phó đạt tiêu chuẩn để đưa vào cơng trình xử lý sinh học tiếp th eo N n g đ ô cúa chất bẩn c ó nước thải sau xử lý sơ b ộ phải nhỏ cá c g iá trị g h i bảng ( - ) m i ch o phép đưa nước vào g trình xử lý sinh học Bảng 2-1 Nồng độ chất bẩn cần đạt sau xử lý sơ ị N ồn g độ giới hạn Các tạp chất I Cặn lơ lửng < 125 mg// ; D ầu mỡ < 35 mg// Pb s 0,1 mg// < mg// c : + z, c +3 < 10 m g/I Từ đến pH tính CaC O , I A x it động nồng Trung hoà theo ị 0,5 g / l g BOD ị D ao I Thiết bi gạn lách ciầu ! < I mg// I c „ + N, + C N K iềm Lắng, tuyến nổi, hổ chứa I K eo tụ, trao đổi ion, ỉọc qua m àng ; lon đ ộc hại I Quy trình xử lý độ Trung hồ kiềm dư ch o kiếm vào thiếu cần khử í i K hơng chứa axit vơ I Trung hồ < 2:1 chất hữu Bể điểu hoà để ốn định lưu lượng nồng độ H :S < 100 mg// K eo tụ làm thoáng A m oni < 500 mg// Pha loảng, điểu chỉnh pH đ ế làm thoáng N hiệt độ < °c Làm nguội nước Sơ đ q uy trình xử lý sơ thơng thường xem hình ( - ) I I Hình 2-1: Quy trình xử lý sơ B Ẽ Đ I Ê U H O Á M ục đ ích củ a bê đ iều hồ qu y trình x lý nư c thải c ô n g n g h iệ p là: G iảm bớt d ao đ ộ n g củ a hàm lư ợ n g c c ch ất bẩn nước d o q trình sản xuất thái khơn g T iết kiệm hố chất đ ể trưng hồ nư c thải G iữ ổn định lưu lượng nước v cá c c ô n g trình x lý nước tiếp sau Làm giảm ngăn cản lượng nước c ó n n g đ ộ c c ch ất đ ộ c hại c a o trực tiếp vào cá c c n g trình xử lý sin h h ọc Đ ê đảm bảo hoà trộn n ồn g đ ộ c c chất bẩn nước thải ngăn ngừ a lắng đ ọn g, bể đ iều hoà cần đặt thiết bị khuấy trộn C ác thiết bị khuấy trộn thường là: - H ệ phân phối Um lư ợ n g vào bc b ằn g cá c m n g v ch ngăn 2- K huấy trộn turbin 3- K huấy trộn dàn ố n g phân p h ối k h ô n g k h í nén - M áy khuấy c k h í làm thống bề m ặt 5- M áy khuấy c k h í đặt ch ìm Trong trình khu trộn để san b ằn g n n g đ ộ n găn ngừa cặn lắn g x ả y phán ứng o x y hoá khử giảm lượng B O D d o b a y o x y hoá k h n g k hí Sơ đ ổ bê đ iều hồ x em hình - Hình 2-2: Bê diều hồ lưu hrựiìiỊ chất lượiìiỊ nước a) Điều lìồ chất lượiìiỊ: Lưu lượm> cố định, chất lượn iỊ thay dai h) Điều lì Iiỉii hrợiiit lìoặc diều lìoủ hft< lượiiiỊ chất lưựinỊ 12 C hương 18 XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP SẨN XUÂT HOÁ CHÂT 18.1 x LÝ NƯỚC THẢI CÁC NHÀ MÁY SẢN XUẤT HỐ CHẤT VƠ c N ước thái c c nhà m y san xuất hoá chất v ỏ CO' c ó lính chất dặc trưng '11 axil kicm , m uối kliống (có có ca hợp chất hữu dạng khơnií liồ tan) khí hồ lan Tính clìấl nồng độ tổ hợp chất bân phụ thuộc vào loại sán phâm VÌ1 quy trình sán xuất, vào hệ thống cốn g ihu nước riêng ch o phân xưởng đc tách riêng loại nước thải đem xử lý riêng cần Quy trình xử lý nước thái gồm g trình: Bc điểu hoà cần, bc trung hoà điểu chinh pH, bể keo tụ lắng đc khử cặn lơ lửng tách dầu, cuối cùna thiết bị đê kliír chất rắn hồ tan ion kim loại, m ột s ố m uối V.V Công suất nhò 0 nrV ngàv áp dụng quy trình xứ lý theo mc thuận lợi kinh tc Khi xử lý theo m é, xây dựng bể làm việc son g song, bế thực quy trình xứ lý bc cịn lại lích nirớc vào Troim quy trình xử lý theo m e, bể vừa làm chức điều hoà, trung hồ, keo tụ lắ n ụ , CỊI trình d ợ c đ i ề u k h i c n tự đ ộ n g b ằ n g c c t h iế t bị đ o p H , d o m ự c n c v lliiốt bị độ dục ỏ' nơi có trình độ trang bị quan lý tự đ ộ n s gặp khó khăn, có llic chu dộng điều khicn vạn hành bằim cách lấy mẫu trung hồ thử p h ịn e tlií nghiệm đc xác định 1irọne, hố chất ch o lừng mỏ độ đục dê xác định thời ui an kco tụ lắng Khi c ô n s suất lớn hưn 0 nvVngày áp d ụ n s quy trình xử lý liên tục xem hình ( 1S -1 ) Nước CỊIK1 bế đicii hồ, bế trung hồ, bế kco tụ, bơ lắng bc lọc cịn chứa muối liồ tan ỏ' ỉỉần biển xá bicn xa bờ, xá vào giến g sâu, nước ngấm nliicni mận thông với nước biển, phái áp dụng quy trình xử lý khử m uối tiếp sau như, tham thấu nmrợc, diện phân, trao đổi ion chưng cất Cặn hể lắnu, cỏ đặc, phơi khị đem chơn lấp, nước rửa lọc nước cp cặn c ó thể thài vào hổ đê lliực quy trình lime, nén cặn bay - Trong côn g đoạn trung hoà cần đặc biệt ý tiến việc chọn hố chất clc đám báo: phan ứng trunạ hồ diễn diễn đầy đủ troníỉ thời eian định - Kliỏng tạo sán phẩm phụ làm khó cho bước xử lý sau - Khơng tạo cặn đóng vấy chắc, làm khó khăn ch o quy trình xử lý cặn - Nếu áp dụng quy trình trung liồ theo bậc có thê dùnq loại hố chất, mạnh giai đoạn dầu yếu giai (loạn sau để tránh bước nháy vổ nồng đ ộ pH 132 Hình 18-1: Sơ dổ d â \ chuyền ÍỊ nẹhệ xử li nước thải nhà máy sản xuất lìố chất vơ - Q u t i ì i y i keo tụ v l ắ n g , tuỳ thuộc o tính chất n c th ả i v c h ấ t b ẩ n cần k h m ciọn hoá chất keo tụ thời gian keo tụ Thí dụ: Quy trình keo tụ, lắng để khửcrơm (Cr*6) áp dụng sơ đồ sau: (ORp) Bộ thể nàng oxy hoả khử (c# è l B ộ đ téu khiển t h iế t b ị đ ị n h iư ợ n g tự đ ộ n g ỉrị l ổ c ủ a t h ế n ẩ n g o x y h o a k h Hình 18-2: Sơ dồ quy trình khử crịm (Cr*íl) bànq keo íụ 133 Nước thải có chứa c +6 m uốn khử phương pháp keo tụ lắng phải khử c thành Cr+' chất khử S đựng bình áp lực định lượng vào nước qua thiết bị định lượng khí Q trình khử xảy p H = 3,5, phải cho vào bể khử axit H S để giảm pH Quá trình khử điều khiến tự động bằng: - Bộ đo pH điểu khiến bơm theo pH để định lượng axit H-,S04 - Bộ đo điện oxy hoá khử (O RP) điều khiển ORPc để điểu khiển tự động định lượng khí s o bơm tuần hoàn Thời gian khuấy trộn bể khử chọn từ 10 đến 15 phút Sau bê khử nước cháy sang bể keo tụ, khuấy trộn nhẹ nâng pH lên 8,5 pha thêm dung dịch xút Đ ịnh lượng dung dịch xút tự động thiết bị đo điều khiến bơm theo giá trị đo pH bể keo tụ có pH = 8,5 crơm hố trị bị thuỷ phân thành bơng cận hydroxit crơm vịng 20 phút sau đưa sang bể lắng, lắng nước thu hồi cận crôm 18.2 XỬ LÝ NƯỚC TH Ả I C Á C NH À M Á Y SẢ N X U Â T H O Á C H Â T HỮU c Nước thải nhà m áy sán xuất hoá chất hữu chứa hỗn hợp hợp chất hữu cơ, muối hồ tan ví dụ nước thái nhà m áy sản xuất m ethanol, acetylen, amine, acrilic m onom er chất sơn tống hợp, sau loại dầu m ỡ có đặc tính phổ biến như: Hàm lượng COD khoảng 0 m g// Hàm lượng BOD khoảng 0 m g// Tổng cacbon hữu TOC khoảng Cặn lơ lừng s s khoảng 200 m g// Chất rắn hoà tan khoảng 10000 m g// pH khoảng -6 1800 m g// Quy trìng xử lý thường áp dụng: - Bè điều hoà, bê khử dầu m ỡ kết hợp với keo tụ lắng, bể trung hoà, bể oxy hố klìử, tiếp đến xử lý sinh học quy trình bùn hoạt tính aerotank, xử iỹ chuỗi hổ làm thống Sơ đồ quy trình xử lý xem hình (1 -3 ) H ố ch át để oxy hoả 134 Một số nhà m áy, nước thải có hàin lượng tể'ng carbon hữu cơ, B O D nitơ cao thường ap dụng quy trình xử lý yếm khí + oxy hố + xử lý hiếu k h í theo sơ đ hình (18-4) Hình 18-4: Sơ đồ dáx truỵên xử lí nước thải nhà m ú \ sản xuất nììon Chất lượng nước thải đầu vào : TOC 4000 m g// BOD 0 m g// NOj-N 300 m g // N 2- N 240 m g// N H 3- N m g// N itơ h ữ u c 100 m g// Bể xử lý yếm khí có thời gian lưu nước 36 có máy khuấy để trộn nước xử lý, bể làm thoáng kéo dài, thời gian lưu nước kim 50 giờ, sau bể lắng bể u yển cho qua bể lọc nhanh để khư cặn lơ lửng Hiệu làm đạt 98% BOD, ctí% TOC 85% tổng nitơ Hệ số truvền oxy a = 0,83 hệ số bão hoà oxy p = 0,95 135 C hương 19 XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP MÍA ĐƯỜNG 19.1 N G U Ổ N GỐC NƯỚC T H Ả I Mía vận chuyển đến nhà m áy, qua cô n g đoạn làm cắt đoạn đưa vào ép lấy nước lọc để thải bã m ía ngồi, bã m ía dùng làm chất đốt đem ch ế biến theo quy trình chất thải rắn N ước mía pha thêm vơi nâng pH để ngăn cản q trình chuyển phân tử đường m ía glu co se friictose, vơi cịn giúp làm nước m ía g đoạn pha bentonit m ột vài chất keo tụ khác, sau dung dịch nước mía bơm lên máy đun nóng, m áy lắng bốc nhiều bậc Cặn thải từ g đoạn lắng có thê dùng làm phân bón sau cỏ đặc cặn m áy lọc chân khơng Nước mía thiết bị bốc tình trạng sơi áp lực chân khơng, lượng nước cịn lại khoảng 30-40% nước mía thành siro đường Siro đường vào chảo kết tinh chân không m áy quay li tâm tách tinh thê đường khỏi tạp chất siro nhí đường Nhỉ đường cạn hết tinh the đường có thê làm thức ăn cho lợn, làm men rượu V.V 19.2 ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI Nước thủi nhà m áy mía đường chia làm loại: - Nước thái từ côn g đoạn làm ngưng tụ - Nước thải từ côn g đoạn lọc - Nước thái tràn, nước vớt váng bot, nước rứa, nước làm thiết bị, nước rửa sàn có chứa dầu inỡ lau m áy Nưỏc xá cÔI1tỉ đoạn làm lạnh ngưim tụ có lưu lượng lớn, hàm lượng B O D lạp chất thấp, nước hai loại sau có hàm lượng tạp chất B O D lớn, thường BOD từ 2000-3000 mg// Nước làm lạnh thường tuần hoàn lại xả thẳng cần xử lý Nước bã xá ỏ' g đoạn lọc có hàm lượng BO D cao 10.000 m g// có tính axit kiềm , bã thài thường cô đặc để làm phân bón 19.3 QUY TRÌNH x LÝ Nước thái dạng thứ cuá nhà m áy mía đường có hàm lượng hydro cacbon cao nên khó xử lý bãnu biện pháp xử lý thông thường nước thải sinh hoạt, axit hữu dẻ bay lioi dược (ạo ngăn cản hoạt đ ộn g sinh trưởng vi sinh trình oxy hố sinh học bảníí làm thống hiếu khí V ì quy trình xử lý thường chọn là: Xử lý sơ hộ CỊIUI lưới chắn cho nước vào bể phân huỷ yếm khí (bê U A SB hồ yếm khí) liếp sau cịn g đoạn xứ lý hiếu khí làm thống kéo dài (bê aerotank hó hiếu khi) s;ui cìing cịng đoạn lắng 136 Chương 20 XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIÊP SỢI VÀ DỆT NHUỘM 20.1 N G U ổ N G Ố C CÁC H Ợ P CHÁT BAN c ỏ t r o n g n c t h ả i c ô n g NGHIỆP DỆT NHUỘM Là hợp chất tự nhiên tách từ sơi lioá chất thêm vào trình gia g, ch ế biến tách từ vải vào nước thái Chất lượng nước thải côn g nghiệp dél nhm thay đổi theo quy trình gia công khác thay đổi theơ chất liệu vái SƠ1 Chài liệu vai sợi chia làm loại: bông, len, sợi tổng hợp 20.2 Q U Y T R ÌN H x LÝ Có thê áp dụng sò còng đoạn sau đê xứ lý nước Ihái công nghiệp dệt nhuộm tuỳ thuộc vào tính cliât nước thái vá chẽ th;ií mrrVc cùa loại sán xuất khác 1- Đ iều hoà lưu lượng chât lươns> 2- Trung hoà 3- K eo tụ lắng đc loai bo lo lirns: liợp chiìl ho;í vơ cơ, hữu dễ láng - Khử màu 5- Khử BO D cịn lại - Trung hồ nước thải thường dùng axit suníuric H :S vịi xút - K eo tụ nước thải côn g nghiệp dẽt thường dùng phèn nhôm , phèn sắt, canxiclorua dùng đế keo tụ nước thải trình táy sợi vái len Mỗi loại phèn thích ứng với mồi loại nước thài có điểrn pH keo tu tịi ưu riêng phái xác định keo tụ thử Mỏt sô loại phèn keo tụ tốt với loại nước thái nhưnu lại không tốt với loại nước thái khác Báng 20-1: Giới thiệu khả L!Ìanì hàm lượng BOD chất gây sau cõng đoạn k eo tụ lắng 137 Bảng 20-1: Tỷ lệ giảm BOD sau keo tụ hoá chất sô loại nước thải Tỉ lệ giảm BOD (%) Liều lượng Xà phòng 90 > 360 g A1->S04 /m Phenol Glucose Hồ vải 57 Gelatin 65 > 1500 g/m Keo hồ dán 33 > 600 g/m Nhũ tương dầu 80 Dầu sulíịnat castol 82 Dầu thực vật sulíịnat 44 Dầu dừa 92 a phenyl phenol Salicylic axit 17 Benzonic axit Acetic axit Oxalic axit 86 Acetat natri Nhũ tương nhôm - sáp 85 Hoá chất thải > 1000 g/m kết hợp với trình keo tụ Thường dùng (A12( S 4)3.18H 20 ) để khử màu hỗn hợp nước thải nhà m áy dệt nhuộm , - Quá trình khử màu thường khử màu hàm lượng B O D giảm từ 63 đến 65% Liều lượng phèn nhôm cần 0 m g// pH = 8,3 140 m g// pH = 7,0 Có thể dùng clo để tẩy màu khử B O D nước thải nhuộm c ó sulphur, chất keo tụ tẩy màu loại nước thải khác liều lượng clo thường cần từ 100-250 m g// - Giai đoạn khử BOD cuối quy trình xử lý sinh học c ó thể áp dụng g trình như: lọc sinh học, làm thống bể aerotank, hồ làm thống hiếu khí, sau g đoạn lắng - Bể lọc sinh học áp dụng c ó hiệu khởi động nhanh, chất lượng không bị giảm ngừng m ột vài ngày sau hoạt động trở lai, chịu đợt sốc ngắn tải trọng chất lượng lưu lượng - Bể làm thoáng aerotank làm việc tốt khoảng pH từ 7-9 thời gian làm thoáng từ 12 đến 48 (tuỳ loại nước thải) - Hệ sinh học hiếu khí ln ch o kết tốt cần nhiều đất 138 Chương 21 XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP THUỘC DA Nhà m áy thuộc da c ó côn g đoạn xả nước thải - C ông đoạn c h ế biến thô gồm: Ngâm, tẩm, róc mỡ, n g â m rửa, tẩy lơng, ngâm vôi để tách lớp, nén ép để loại chỗ trương phổng, ướp muối hố chất - C ơng doạn thuộc da gồm : Thuộc cròm dối với loại da nhẹ hay thuộc với thực vật sau sản xuất da nặng hon, sau bào mỏng, tẩy rửa, nén chặt, nhuộm màu V V Nước thải bể điều hồ gồm nước rửa có đặc tính: tổng hàm lượng chất rắn từ 0 -8 0 m g // m ột nửa muối NaCl độ cứng 1600 m g // tính theo C a C 3, BO D khoảng 10000 m g // hơn, 120-1000 m g// sulfit, 1000 m g // protein, -7 m g// crơm; pH từ 10-12 Cặn sau lắng có nồng độ từ 5-10% c ó vơi, N a 2S hàm lượng chất rắn cao Xử lý nước thải nhà m áy thuộc da đa số trường hợp hạn c h ế công đoạn: 1- Song chắn lưới chắn, tách tồn bỏ lơng, da vụn, m ỡ hạt V V đế xử lý chất thải rắn 2- Đ i ề u h o l u l ợ n g v c h ấ t lư ợ n g 3- Lắng để loại bỏ phần lớn cặn lơ lửng, khâu lắng dùng phèn keo tụ không 4- X lý cặn lắng bể tự hoại hoăc bơm trực tiếp sân phơi bùn, hổ chứa bùn Nước sau lắng xả vào hệ thống nước thải thành phố Khi nhà m áy xa hệ thống cống nước thải chung, phải xử lý tiếp bậc hai, thêm g đoạn: Đ iều chỉnh pH, kiếm tra hàm lượng kiềm nước hàm lượng kiềm khơng đủ ch o quy trình xử lý yếm khí phải cho thêm vơi N a 2C O v Sau cho qua bể xử lý yếm khí với tải trọng 2,25-2,5 kgBO D /m dung tích bể, thời gian lưu nước 10 đến 12 ẹiờ Nước sau xử lý yếm khí hàm ỉượng BOD giảm từ 78-82% Sauxử lý yếm khí bê hồ xử lý hiếu khí đê đạt ticư chuẩn thải nguồn tiếp nhận 139 C hương 22 XỬ LÝ NƯỚC BÃI CHÔN LẤP RÁC Những năm gần đây, nước rỉ bãi rác gây ô nhiễm , làm bẩn nguồn nước ngầm trở thành vấn đề đáng V vùng có bãi chơn lấp rác thải đô thị Nước rỉ bãi rác nước mưa, loại nước khác bề mặt thẩm thấu xuống, kết hợp với nước nội sinh phân huỷ rác tạo nên Rất khó xác định trước chất lượng nước rỉ cúa bãi rác thành phần đặc tính loại rác thải chơn lấp khác nhau, thời gian bị phân huỷ yếm khí khác Rác thải đô thị thường chứa 64% giấv chất thải dạng sợi, cặn bã thực phẩm độ 12%, kim loại %, thuỷ tinh, sành sứ 6% Và độ ấm thường lớn 20% Vì có độ ẩm lớn, thành phần hữu rác thải thực phẩm nhanh ch ón g bị phân huỷ, thành phần dạng sợi hấp thu sản phẩm phân huỷ này, sau bị phân huv tiếp điều kiện yếm khí bãi chơn lấp Quá trình phân huỷ hợp phần hữu rác thải sinh chất hữu c hoà tan nitơ hữu am oni V.V tiếp tục trình phân huỷ yếm khí tạo axit bay hay cịn gọi q trình lên men axit, sau phân huỷ axit hữu tạo m êtan C trình lên m cn mctan Đ i kèm với trinh phân huỷ yếm khí chất hữu q trình ăn mịn hồ tan rác thải kim loại, thành phần nước rỉ bãi rác có c ác ion kim loại nặng, ion canxi, ion sắt ion kim loại kiềm natri, kali V.V Các anion thường cacbonat, sulphat, clo , nước rí bãi rác thường có độ cứng cao, độ màu cao đặc biệt chất lượng C O D cao nhiều lần BOD Có hai biện pháp để giảm thiểu ảnh hưởng xấu đến nguồn nước ngầm nguồn nước mặt quanh vùng là: 1- Kiẻin tra, hạn c h ế loại trừ nước mưa, nước mặt, nước ngầm thẩm thấu vào bãi rác dể lượng nước rác 2- Xử lý nước rác đến mức không ảnh hưởng đến m ôi trường Biện pháp xử lý thường rái tôn kcin phụ thuộc nhiều vào điều kiện địa hình, khí hậu, thành phần rác thải quy trình xử lý rác thải Biện pháp xử lv áp dụng sau Ihực tốt biện pháp thứ nhai Đ ẽ thực tốt biện pháp thứ phải tuyệl đối tuân thủ quy định vể bãi chôn [áp rác hợp vệ sinh từ khâu thiết kế thi côn g xâv dựng quản lý vận hành bãi Ụ uy trình xử lý nước rỉ bãi rác phụ thuộc lớn vào han chất thành phần rác thải, lác tli.il đỏ thị có chất hữu bị phàn huỷ tro chất hữu sau bị phân huỲ lại cộn g với chất vỏ mánh kim loại, thuỷ linh V.V hoà tan thành tiuns dịch hàm lượng C O D cao Q uy trình xử lý đé xuất dùng để xử lý nước rác 140 thị, cịn nước rỉ bãi rác c n c nghiệp có thành phần chất thải khác với rác thải đô thị nghiên cứu riêng Q uy trình xử lý áp dụng thực tê đánh giá đạt hiệu có thê chấp nhận là: 1- Tuần hồn lại nước rác đổ vào ò rác chơn lấp có mặt phủ hồn thiện cách: a- Bơm nước rác vào hệ thốnc ốnc khoan lỗ nằm trone khoảng chôn lấp rác với mật độ tương tự mật độ chơn ống khí metan cacbonic b- Tưới phun bề mặt phủ ô chôn lấp 2- Xử lý biện pháp sinh học 3- X lý quy trình vật lý hố học 4- Kết hợp xử lý sinh học với xứ lý lý hố học Quy trình tuần hồn lại nước rác, tạo cho kíp rác chơn có đủ độ ẩm cao để tăng cường trình phân huỷ rác làm ổn định thành phẩn giảm dần nồng độ chất bẩn nước I'ác áp dụng phổ bicn Tuần hoàn lại nước rác vào lớp rác chôn nén làm tăng cường hoạt độnsỉ vi sinh lớp rác tăng hiệu phân huỷ chất hữu cơ, nước rác trung hoù ổn định nhanh hưn không áp dụng ch ế độ tuần hoàn Chất dinh dưỡng cần thiếi cho hoạt động cỉia vi sinh trình phân huỷ sinh học n ilơ phốtpho, trộn Iiươc rác tuần hồn cũ với nước rí ò rá c m i h o ặ c đ a n g c h ô n l ấ p , thi iro n g n c h ỗ n h ợ p n y l u n c ó đ ủ N v p c u n g cấp cho vi sinh hoạt động - Q uy trình xử lý sinh học đạt dược kết bãi rác có nồng độ BO D/CO D lớn 1/3 có ion kim loại nặng Quy trình gồm cơng trình: Hồ xử lý yếm khí có dung tích nhỏ hồ đệm , hồ làm thống hiếu khí, hó lắng, bế lọc cát - Xử lý phương pháp lý hố học Qóm cõng trình: pha phèn, kco tụ, lắng, pha chất oxy hoá thực quy trình keo tụ lấn tliír lọc cát với tốc độ chậm < in/h Quy trình cho kết nước sau xử lý dạt tiêu chuẩn xá nguồn tiếp nhận loại B Nhưng giá thành xày dựng, giá thành hố chất cao địi hoi trình độ quản lv vận hành cao, thực tế áp dụng, áp chum dể xử lý tình trạm xử lý lưu động - Quy trình xử lý sinh học kết hợp với xử lý lý hố học: Đ ố i với nước rác có nồng độ CO D cao sau xử lý sinh học hồ làm thống hiếu khí, nồng độ CO D cịn cao áp dựng quy trình: pha loãng bằns neuồn nước nsẩni nước mặt khác quanh vùng, nước mật lây thượng nguồn cùa nguồn tiếp nhận với tỷ lệ đii để pha loãng nồng độ CO D xuống mức cho phép xá nguồn tiếp nhận Nếu khơng có điều kiện pha lỗna sau hổ lắng, tiếp tục oxy hoá nước thái qua hố chất oxy hoá mạnh như: O /on H:CK, KM nO thực '.lình keo tụ, láng lọc qua bê lọc cát lọc qua hồ lọc thấm tliâii nairợc 141 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh X uân Lai Tính tốn thiết k ể cúc cơng trình xử lý nước thải N hà xuất X ây dựng 0 Hồng Huệ Thốt nước tập (Xửlỷ nước thài) Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 2002 Trần Đ ức Hạ xử ìý nước thải sinh hoạt quy mô nhỏ vừa N hà xuất Khoa học Kỹ thuật 0 Trần Văn N hân, N g ô Thị N ga Giáo trình công nghệ xử lý nước thải N hà xuất Khoa học Kỹ thuật 1999 A zad H s Industrial Waste wuter Management liancỉ book M CGraw- H ill N ew York 1976 W W esley e Eckenfelder, Jr ỉììdustriaì Wuter Polution control , M cG raw -H ill H igher Education 2000 Lankford p w and w w Ecken/elcỉer T oxàty Reduction in ỉnảustriaỉ Effluent V annostrand R eihold N ew York 1990 M iddlebrooks Ejwastewater stììizatioiì Ìagooiì de sigì 1, petýonnance and upyadìng M acm illand N ew York 1982 N em erovv.N L ỉncỉustrial water poỉỉution, Oìigines, characteristìcs, and treatment Addition - W esley R eading Mars 1978 10 Patterson.J.W hìdustriaìWustewater treatment Technology 2"li.ed Butteworth, Boston Mars 1985 11 A gardy F.J Membraiìe Processes clesigtt ìn water quuỉity Engineeriiìg E.L Tacston T exas 1972 12 Trịnh X uân Lai xỉ( lý cấp nước cho sinh hoạt vù cơng nghiệp N hà xuấí X ây dựng 0 142 MỤC LỤC ỉ.oi nói đầu Chương G iói th iệu khái quát vé hẹ thốn" quy trình cõ n g n g h ệ xử ly nước thái 1.1 Sự cun thiết phái xử lv nước thái 1.2 Phan loại cỏ n cs đoan xử lý- nước thài 1.3 Cơiiíi nghệ xứ lv nước thài 1.4 Còng nshệ xử lý bùn cặn Chương Tiền xứ lý xứ lý sơ niíức thái Bẽ điéu liồ 12 2.2 Tách dầu mỡ 19 Chng T rung hồ 3.1 Các q trình trunn hồ 26 3.2 Các chi tiêu thiết kè quán lý 29 C hương K eo tụ Hố chất dùn92/XD imày 13-1- 2009 Q uvêì định xuất bán s ố 03/QĐ-XBXD IILỈUV -2 - 0 in xonu nộp lưu chicu ỉhanu -2 009