Chương 3: Xử lý nước thải

Chương 3: Xử lý nước thải Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản  Lựa chọn cơng nghệ: • Thành phần nước thải phát sinh từ ngành công nghiệp CBTS có chứa chủ yếu hợp chất hữu có khả phân hủy sinh học, hợp chất nitơ, photpho cao • Phương pháp xử lý sinh học áp dụng có hiệu để xử lý nước thải từ chế biến thủy sản • Các phương pháp sinh học thường áp dụng: (1) kết hợp hai q trình kỵ khí hiếu khí cụm bể UASB bể bùn hoạt tính lơ lửng hiếu khí (activated sludge) bể thiếu khí (bể anoxic) Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản (2) xử lý sinh học hiếu khí cụm bể bùn hoạt tính lơ lửng hiếu khí (activated sludge) bể thiếu khí (bể anoxic) (3) mương oxy hóa Tùy thuộc vào nguồn tiếp nhận nước thải QCVN 11:2008, cột A hay cột B, hay quy định KCN nhà máy CBTS nằm KCN mà hệ thống xử lý nước thải không cần cần phải có bước tiền xử lý hay trình xử lý bậc ba Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản QCVN 11: 2008/BTNMT (dùng cho CBTS) Thông số Đơn vị pH BOD5 ë 20 0C COD Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) Amoni (tính theo N) Tổng Nitơ Tổng dầu, mỡ động thực vật Clo dư Tæng Coliforms Chương Giá trị C  mg/l mg/l A 69 30 50 B 5,5  50 80 mg/l 50 100 mg/l mg/l 10 30 20 60 mg/l 10 20 mg/l MPN/ 3.000 5.000 100 ml TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản QCVN 40: 2011/BTNMT (dùng cho công nghiệp) Thông số Nhiệt độ Màu pH BOD5 (20oC) COD Chất rắn lơ lửng Asen Thuỷ ngân Chì Cadimi Crom (VI) Crom (III) Chương Đơn vị oC Pt/Co mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Giá trị C A 40 50 đến 30 75 50 0,05 0,005 0,1 0,05 0,05 0,2 TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản B 40 150 5,5 đến 50 150 100 0,1 0,01 0,5 0,1 0,1 Thông số Đơn vị Đồng Kẽm Niken Mangan Sắt Tổng xianua Tổng phenol Tổng dầu mỡ khống Amoni (tính theo N) Tổng nitơ Tổng phốt (tính theo P ) Chương Giá trị C mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l A 0,2 0,5 0,07 0,1 B 0,5 0,1 0,5 10 mg/l mg/l mg/l 20 10 40 TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản - Đối với chế biến tôm, nồng độ photpho nước thải thường cao nên dây chuyền công nghệ xử lý: kết hợp q trình keo tụ/tạo bơng sinh học (kỵ khí, hiếu khí thiếu khí) áp dụng có hiệu - Bùn phát sinh từ hệ thống xử lý tái sử dụng làm compost - Lựa chọn phương pháp xử lý phụ thuộc vào nhiều yếu tố: quy chuẩn đầu ra, thành phần, lưu lượng nước thải, giá thành xử lý Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản  Sơ đồ cơng nghệ: người ta chia q trình (hoặc hệ thống) xử lý nước thải thành công đoạn: • Xử lý sơ hay xử lý cấp/bậc I • Xử lý hay xử lý cấp/bậc II • Xử lý bổ sung hay xử lý cấp/bậc III Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản - Vi khuẩn sinh methane sử dụng chất để tạo thành methane CO2 - Các vi khuẩn tham gia q trình sinh methane Metanobacterium, Methanobacillus, Metanococcus Methanosarcina - Các q trình sinh học kị khí ứng dụng tốt cho loại nước thải có tải lượng chất nhiễm cao: nước thải chứa máu cá, nước cá nguyên chất (stickwater) Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản (Tay et al., 2006) Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản  Bể phân hủy kị khí (digestion system) - Bể phẩn hủy kị khí sử dụng xử lý chất thải chăn ni → chất hữu dễ phân hủy - Những phát triển gần kỹ thuật phân hủy kị khí cho phép mở rộng sang loại chất thải khác: chất thải rắn đô thị, chất thải hữu ngành công nghiệp (CBTS) - Hàm lượng chất rắn nguyên liệu cần có 15 – 25% → bổ sung thêm chất lỏng để xử lý chất thải ô nhiễm hữu cao Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản - Trong bể phản ứng sinh methane cần phải khuấy trộn giống bể bùn hoạt tính (nhưng khơng có diện ôxy) - Nước thải từ bể phản ứng khử khí lắng trước thải mơi trường, chất rắn tuần hồn trở lại - Dùng bể phản ứng kị khí xử lý nước thải CBTS đem lại hiệu cao (75 – 80%) với tải lượng – kg COD m3/ngày Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Biogas NT vào NT lỏng + rắn NT Bể lắng Bể phản ứng Hoàn lưu chất rắn Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Sơ đồ q trình xử lý kị khí Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản XỬ LÝ BỔ SUNG HAY XỬ LÝ CẤP/BẬC III (HÓA LÝ) Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Keo tụ/tạo - Bể keo tụ/tạo để cải thiện chất lượng nước thải loại bỏ mỡ/bọt - Trong nước thải CBTS, hạt keo có chất hữu tích điện dấu → đẩy nhau, lơ lửng - Quá trình keo tụ gồm nhiều bước: thêm chất keo tụ xáo trộn → tạo → lắng - pH loại nước thải chứa protein cần phải điều chỉnh axít kiềm → biến tính protein - Làm biến tính protein nhiệt độ (chi phí cao) → nước thải chứa máu cá Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản - Bùn từ trình keo tụ → làm thức ăn gia súc → chất keo tụ/tạo khơng có tính độc - Chất keo tụ thường dùng xử lý nước thải CBTS: vô nhôm sunfát, sắt (III) clorua, sắt (III) sunfát; hữu cơ: chitosan, vảy cá Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Khử trùng (disinfection) - Khử trùng nước thải CBTS để diệt vi sinh gây bệnh - Khử trùng hoạt động theo bốn phương pháp sau: phá hủy thành tế bào, thay đổi độ thấm tế bào, thay đổi chất keo nguyên sinh chất ức chế hoạt động men - Thường dùng tác nhân diệt khuẩn: chlorine, ozone, tia cực tím Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản • Khử trùng chlorine - Chlorine hóa q trình thường sử dụng cho nước thải công nghiệp/sinh hoạt - Trong xử lý nước thải CBTS, chlorine chủ yếu dùng để diệt ức chế vi khuẩn, tảo - Nước thải thường khử trùng chlorine trước thải vào nguồn tiếp nhận - Nước thải CBTS chứa nhiều amôn amine → phản ứng với chlorine → chloramine → tăng nhu cầu chlorine (pH, nồng độ amôn/amine) Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản - Khử trùng chlorine → tạo trihalomethane → gây ung thư Đường cong điểm clo tới hạn Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản (Tay et al., 2006) - Các tác nhân khử khử chlorine thành chloride → lượng chlorine dư không đáng kể - Khi cho tiếp chlorine vào → chloramine (chlorine dư dạng kết hợp) - Khi lượng ammonia amine phản ứng hết với chlorine → chlorine cho vào ơxy hóa chloramine - Khi phản ứng ơxy hóa kết thúc → việc thêm chlorine vào tạo chlorine dư → điểm chlor hóa tới hạn Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản Bể tiếp xúc chlor Thời gian tiếp xúc 15 – 30 phút → loại chlorine dư trước xả thải nguồn tiếp nhận Chương TS Nguyễn Phúc Cẩm Tú - Khoa Thủy sản