tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt trung tâm hoạt động thanh thiếu nhi tỉnh bình thuận

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT &CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt 2.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt Nguồn phát

LỜI MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Trong giai đoạn hiện nay, nền kinh tế của nước ta có những bước pháttriển mạnh mẽ và vững chắc, đời sống của người dân ngày càng được nâng caothì vấn đề môi trường và các điều kiện vệ sinh môi trường lại trở nên cấp thiếthơn bao giờ hết Các biện pháp để bảo vệ môi trường sống, bảo vệ nguồn nướcmặt, nước ngầm không bị ô nhiễm do các hoạt động sinh hoạt và sản xuất củacon người ngày càng được quan tâm

Sự phát triển của dự án đầu tư xây dựng Trung tâm hoạt động thanh thiếunhi Bình Thuận sẽ đáp ứng được mục tiêu tổ chức các hoạt động học tập, vuichơi giải trí, bồi dưỡng tài năng trẻ, góp phần phát triển công tác đoàn, giao lưuvới thanh thiếu nhi trong cả nước kéo theo các điều kiện văn hóa, tinh thầncũng được cải thiện

Bên cạnh đó, chúng ta phải có biện pháp xử lý nước thải sinh họat tạitrung tâm để không gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh Do đó, việc thiết

kế hệ thống xử l ý nước thải tại trung tâm họat động thanh thiếu nhi Bình Thuận

là cần thiết nhằm đạt tới sự hài hòa lâu dài giữa nhu cầu phát triển kinh tế xã hội

và bảo vệ môi trường một cách thiết thực nhất

2 Mục đích đề tài

Tính toán, thiết kế chi tiết hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho Trungtâm hoạt động thanh thiếu nhi tỉnh Bình Thuận, để nước thải sau khi qua hệthống xử lý đạt quy chuẩn QCVN 14:2008, cột A sẽ được sử dụng vào mục đíchtưới cho hệ thống cây xanh trong khu vực

3 Phạm vi đề tài

Đề tài giới hạn trong việc tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thảisinh hoạt cho Trung tâm hoạt động thanh thiếu nhi tỉnh Bình Thuận

4 Nội dung thực hiện

- Tìm hiểu vị trí địa lý, tự nhiên, điều kiện kinh tế- xã hội và hiệntrạng môi trường tại huyện khu vực xây dựng hệ thống xử lý nước thải

- Xác định đặc tính nước thải: lưu lượng, thành phần, tính chất, nguồn

xả thải

- Đưa ra các phương án xử lý và chọn phương án xử lý hiệu quả nhất

để thiết kế hệ thống xử lý nước thải của khu dân cư

- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt trên dâychuyền công nghệ đã đề xuất chi tiết

- Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm

xử lý nước thải

5 Phương pháp thực hiện

Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu về dân số, điều kiện tự

nhiên làm cơ sở để đánh giá hiện trạng và tải lượng ô nhiễm do nước thải sinhhoạt gây ra khi Dự án hoạt động

Phương pháp so sánh: So sánh tiêu chuẩn nước thải đầu ra theo tiêu chuẩn

Việt Nam và Quy chuẩn Việt Nam 14 : 2008/BTNMT

Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong quá trình thực hiện đề tài đã tham

khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn về vấn đề có liên quan

Phương pháp tính toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các

công trình đơn vị của hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng và vận hành hệthống

Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm Autocad để mô tả các công trình

thành phần của hệ thống xử lý nước thải

6 Kết quả dự kiến

Theo yêu cầu chất lượng nước trước khi thải ra môi trường phải đạt giá trị C cột A với hệ

số k=1 theo QCVN: 14/2008/BTNMT, với các thông số chính như sau:

7 Kết cấu luận văn:

Luận văn gồm có 5 chương, được trình bày như sau :

- Chương 1: Tổng quan về trung tâm hoạt động thanh thiếu nhi tỉnh

Bình Thuận

- Chương 2: Tổng quan về nước thải sinh hoạt và các phương pháp

xử lý nước thải sinh hoạt

- Chương 3: Lựa chọn, đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp

với trung tâm hoạt động thanh thiếu nhi tỉnh Bình Thuận

- Chương 4: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải.

- Chương 5: Khái toán kinh tế hệ thống xử lí nước thải

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG THANH THIẾU NHI TỈNH BÌNH THUẬN

1.1 Giới thiệu chung

Tổng diện tích đất dự án là 6,65ha, được bố trí đầu tư, xây dựng như sau :

Địa hình khu đất có 2 cốt cao độ chính, phần địa hình phía trên có tầm nhìnhướng ra biển thoáng, rộng thuận tiện để xây dựng các công trình kiến trúc phục

vụ cho hoạt động trong nhà của trung tâm, phần địa hình phía dưới tận dụngvườn ao hiện trạng thuận tiện bố trí các sân thể dục thể thao, khu cắm trại dãngoại, sinh hoạt ngoài trời, các sân bãi thể dục thể thao

- Đất dự án gồm 2 loại: loại do nhà nước quản lý không phải đền bù2,25ha và loại đất nông nghiệp, lâm nghiệp, đất trồng của dân cần phải đền bù4,4ha Đất không phải đền bù có thể tiến hành đầu tư xây dựng các công trìnhngay, đất đền bù phải hiệp thương, thoả thuận với nhiều hộ dân cần có thời gian,

sẽ tiến hành trong thời gian sau

- Nguồn vốn đầu tư cho giai đoạn 1 phù hợp với dự kiến đầu tư củatrung tâm đoàn và một phần ngân sách tỉnh Giai đoạn 2 sẽ được đầu tư bằngnguồn vốn của ngân sách tỉnh Bình Thuận như sau :

* Giai đoạn 1: 2,25ha đồi cát giáp với đất Ban Quản lý Khu du lịch Giai

đoạn 1 xây dựng bãi đậu xe, khối hàng chánh bồi dưỡng năng khiếu, khối nhànghỉ tập thể, khối căntin 300 chỗ, sân tổ chức lễ hội – sinh hoạt tập thể, tập nghithức, khu vực cắm trại dã ngoại sinh hoạt nhóm, kè chắn cát

* Giai đoạn 2: 4,4ha đất vườn xoài, đất ao Giai đoạn 2 xây dựng khu sân

bãi TDTT ngoài trời, khu vui chơi thiếu nhi, ngoài ra để từng bước hoàn thiện

mô hình hoạt động của trung tâm, dự kiến sẽ xây dựng cụm nhà nghỉ dạng biệt

thự, bungalow nhằm tạo nguồn thu hỗ trợ kinh phí hoạt động đa dạng của côngtác Đoàn

1.2 Điều kiện tự nhiên:

Đông giáp: Biển Đông

Tây giáp: đất ban quản lý Khu du lịchvà đường Dt 706

Nam giáp: chùa Suối Hồng và dự án Khu du lịch Suối Hồng

Bắc giáp: Đất dự án Khu du lịch Bảo Việt

1.2.2 Khí hậu:

Công trình xây dựng có khí hậu ven biển cực Nam Trung Bộ, có hai mùa

rõ rệt:

- Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9

- Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau

Mùa khô tuy có nắng gắt nhưng dễ chịu do ảnh hưởng gần biển với giómát chủ đạo từ hướng Tây

Hướng gió chính là hướng Đông Tây và ngược lại, quanh năm không cóbão lớn, biển lặng nhưng có gió xoáy từng thời gian trong hai mùa

- Nhiệt độ trung bình năm: 26.70C

- Lượng mưa trung bình năm: 1120 mm

- Độ ẩm trung bình năm: 81 %

Số giờ nắng mỗi năm từ 2500 – 3000 giờ

1.2.3 Địa chất:

Khu vực xây dựng công trình có cấu trúc địa chấtchỉ có một lớp là cát nhỏmịn, có nguồn gốc trầm tích biển được tạo hậu sinh do gió, trong điều kiện nhiệtđới nóng ẩm

Mực nước ngầm nằm rất sâu, theo điều tra thăm dò các khu vực lân cậnthấy lớp đất dày >30m đến độ sâu 30-35m thì có nước ngầm, >35m có tầng sétcách nước

- Dung trọng tự nhiên trung bình : 1.85g/cm2

1.3 Điều kiện kinh tế – xã hội:

- 1999 Phan thiết được công nhận là thành phố và được chia thành 18 đơn

vị hành chính gồm 14 phường và 4 xã

- Dân cư Phan Thiết chủ yếuu là người Việt, có một bộ phận người hoasinh sống trong trung tâm thành phố Theo thống kê tỉnh Bình Thuận năm 2004dân số của Phan Thiết là 205.333người Mật độ dân số 997 người/km2

- Trong những năm đầu thế kỉ 21, nên kinh tế Tp.Phan Thiết tăng trưởngvới nhịp độ khá (tốc độ tăng trưởng bình quân mỗi năm là 14.04%) Cơ cấu kinh

tế chuyển dịch theo hướng công nghiệp, dịch vụ du lịch, ngư, nông lâm nghiệp,tiềm năng kinh tế từng bước khai thác có hiệu quả, các thành phần kinh tế đượckhuyến khích đầu tư phát triển sản xuất kinh doanh

Khu công nghiệp phát triển nằm kế ngay trung tâm thành phố Phan Thiết,trênn giao lộ quốc lộ 1A và quốc lộ 28, cách TPHCM 200km, cách Vũng Tàu150km, và Đà Lạt 165km Ngoài ra trong nội thành còn có các cơ sở côngnghiệp thực phẩm, chế biến thuỷ hải sản, các sơ sở thủ công mỹ nghệ

Hình 1.1: Bản đồ Phan Thiết - Bình Thuận

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT &

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt

2.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt

Nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt chủ yếu là từ quá trình sinh hoạt của dân cưtại:

- Khu căn hộ cao cấp;

- Khu biệt thự;

- Khu khách sạn;

- Khu dân cư, thương mại;

- Các cán bộ công nhân viên phục vụ;

- Hoạt động chế biến thực phẩm của các nhà hàng, khách sạn, nhàăn…

Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bãhữu cơ, các chất hữu cơ hoà tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5/COD), các chấtdinh dưỡng (Nitơ, phospho), các vi trùng gây bệnh (E.Coli, coliform…);

Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào:

- Lưu lượng nước thải

- Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người

Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào:

- Mức sống, điều kiện sống và tập quán sống

- Điều kiện khí hậu

Tải trọng chất bẩn theo đầu người được xác định ở Bảng 2.1

Bảng 2.1 Tải trọng chất bẩn theo đầu người.

Chỉ tiêu ô nhiễm

Hệ số phát thải Các quốc gia gần gũi với Việt Nam

Theo tiêu chuẩn Việt Nam

-Nguồn: Lâm Minh Triết và Cộng sự, 2004.

2.1.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt

Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào nguồnnước thải Ngoài ra lượng nước thải ít hay nhiều còn phụ thuộc vào tập quán sinhhoạt

Thành phần nước thải sinh hoạt gồm 2 loại :

- Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết con người từ các phòng vệsinh;

- Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã, dầu mỡ từcác nhà bếp của các nhà hàng, khách sạn, các chất tẩy rửa, chất hoạt động

bề mặt từ các phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà…

Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt từ các khu phát sinhnước thải này đều giống nhau, chủ yếu là các chất hữu cơ, trong đó phần lớn cácloại carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy Khi phânhủy thì vi sinh vật cần lấy oxi hòa tan trong nước để chuyển hóa các chat hữu cơtrên thành CO2, N2, H2O, CH4,… Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nướcthải có khả năng bị phân hủy hiếu khí bởi vi sinh vật chính là chỉ số BOD5 Chỉ

số này biểu diễn lượng oxi cần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủylượng chất hữu cơ có trong nước thải Như vậy chỉ số BOD5 càng cao cho thấychất hữu cơ có trong nước thải càng lớn, oxi hòa tan trong nước thải ban đầu bịtiêu thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm của nước thải cao hơn.

Nhìn chung thành phần nước thải sinh hoạt đều có tính chất tương đối ổn định vàđược trình bày trong Bảng 3.2

Bảng 2.2 Thành phần nước thải sinh hoạt chưa xử lý.

Nguồn: Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, 2005

2.2 Các thông số ô nhiễm đạc trưng của nước thải

- Các chất hữu cơ không tan;

- Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…)

Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóachất trong quá trình xử lý

Mùi

Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H2S _ mùi trứng thối Các hợp chấtkhác, chẳng hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan được tạo thành dướiđiều kiện yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S

Độ màu

Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốcnhuộm hoặc do các sản phẩm được tao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu

cơ Đơn vị đo độ màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt _Co)

Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể được sửdụng để đánh giá trạng thái chung của nước thải

2.2.2 Thông số hóa học

pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được dùng

để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước

Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan trongnước pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước Độ pH cóảnh hưởng đến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước Dovậy rất có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường

Theo định nghĩa, nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để oxy hóacác chất hữu cơ trong nước bằng phương pháp hóa học (sử dụng tác nhân oxyhóa mạnh) Về bản chất, đây là thông số được sử dụng để xác định tổng hàmlượng các chất hữu cơ có trong nước, bao gồm cả nguồn gốc sinh vật và phi sinhvật

Trong môi trường nước tự nhiên, ở điều kiện thuận lợi nhất cũng cần đến

20 ngày để quá trình oxy hóa chất hữu cơ được hoàn tất Tuy nhiên, nếu tiếnhành oxy hóa chất hữu cơ bằng chất oxy hóa mạnh (mạnh hơn hẳn oxy) đồngthời lại thực hiện phản ứng oxy hóa ở nhiệt độ cao thì quá trình oxy hóa có thểhoàn tất trong thời gian rút ngắn hơn nhiều Đây là ưu điểm nổi bật của thông sốnày nhằm có được số liệu tương đối về mức độ ô nhiễm hữu cơ trong thời gianrất ngắn

COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơnói chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phânhủy sinh học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp

Về định nghĩa, thông số BOD của nước là lượng oxy cần thiết để vi khuẩnphân hủy chất hữu cơ trong điều kiện chuẩn: 20oC, ủ mẫu 5 ngày đêm, trongbóng tối, giàu oxy và vi khuẩn hiếu khí Nói cách khác, BOD biểu thị lượnggiảm oxy hòa tan sau 5 ngày Thông số BOD5 sẽ càng lớn nếu mẫu nước càngchứa nhiều chất hữu cơ có thể dùng làm thức ăn cho vi khuẩn, hay là các chấthữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (Carbonhydrat, protein, lipid )

BOD là một thông số quan trọng:

- Là chỉ tiêu duy nhất để xác định lượng chất hữu cơ có khả năngphân huỷ sinh học trong nước và nước thải;

- Là tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng các dòng thải chảy vào các thuỷvực thiên nhiên;

- Là thông số bắt buộc để tính toán mức độ tự làm sạch của nguồnnước phục vụ công tác quản lý môi trường

Tất cả các sinh vật sống đều phụ thuộc vào oxy dưới dạng này hay dạngkhác để duy trì các tiến trình trao đổi chất nhằm sinh ra năng lượng phục vụ choquá trình phát triển và sinh sản của mình Oxy là yếu tố quan trọng đối với conngười cũng như các thủy sinh vật khác

Oxy là chất khí hoạt động hóa học mạnh, tham gia mạnh mẽ vào các quátrình hóa sinh học trong nước:

- Oxy hóa các chất khử vô cơ: Fe2+, Mn2+, S2-, NH3

- Oxy hóa các chất hữu cơ trong nước, và kết quả của quá trình này lànước nhiễm bẩn trở nên sạch hơn Quá trình này được gọi là quá trình tựlàm sạch của nước tự nhiên, được thực hiện nhờ vai trò quan trọng củamột số vi sinh vật hiếu khí trong nước

- Oxy là chất oxy hóa quan trọng giúp các sinh vật nước tồn tại vàphát triển

Các quá trình trên đều tiêu thụ oxy hòa tan Như đã đề cập, khả năng hòatan của Oxy vào nước tương đối thấp, do vậy cần phải hiểu rằng khả năng tự làmsạch của các nguồn nước tự nhiên là rất có giới hạn Cũng vì lý do trên, hàmlượng oxy hòa tan là thông số đặc trưng cho mức độ nhiễm bẩn chất hữu cơ củanước mặt

Nitơ là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sống trên bề mặt TráiĐất Nitơ là thành phần cấu thành nên protein có trong tế bào chất cũng như cácacid amin trong nhân tế bào Xác sinh vật và các bã thải trong quá trình sống củachúng là những tàn tích hữu cơ chứa các protein liên tục được thải vào môi

trường với lượng rất lớn Các protein này dần dần bị vi sinh vật dị dưỡng phânhủy, khoáng hóa trở thành các hợp chất Nitơ vô cơ như NH4+, NO2-, NO3- và cóthể cuối cùng trả lại N2 cho không khí

Như vậy, trong môi trường đất và nước, luôn tồn tại các thành phần chứaNitơ: từ các protein có cấu trúc phức tạp đến các acid amin đơn giản, cũng nhưcác ion Nitơ vô cơ là sản phẩm quá trình khoáng hóa các chất kể trên:

- Các hợp chất hữu cơ thô đang phân hủy thường tồn tại ở dạng lơlửng trong nước, có thể hiện diện với nồng độ đáng kể trong các loại nướcthải và nước tự nhiên giàu protein

- Các hợp chất chứa Nitơ ở dạng hòa tan bao gồm cả Nitơ hữu cơ vàNitơ vô cơ (NH4+, NO2-, NO3-)

Thuật ngữ “Nitơ tổng” là tổng Nitơ tồn tại ở tất cả các dạng trên Nitơ làmột chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật

Nguồn gốc các hợp chất chứa Phospho có liên quan đến sự chuyển hóa cácchất thải của người và động vật và sau này là lượng khổng lồ phân lân sử dụngtrong nông nghiệp và các chất tẩy rửa tổng hợp có chứa phosphate sử dụng trongsinh hoạt và một số ngành công nghiệp trôi theo dòng nước

Trong các loại nước thải, Phospho hiện diện chủ yếu dưới các dạngphosphate Các hợp chất Phosphat được chia thành Phosphat vô cơ và phosphathữu cơ

Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triểncủa sinh vật Việc xác định P tổng là một thông số đóng vai trò quan trọng đểđảm bảo quá trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thống

xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học (tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1)

Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đen hiệntượng phú dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kíchthích sự phát triển mạnh của tảo và vi khuẩn lam

Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: kị nước và

ưa nước tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong nước Nguồn tạo

ra các chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt

và trong một số ngành công nghiệp

Vi khuẩn: Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây các bệnh

về đường ruột, như dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn (typhoid) do vi khuẩn Salmonella typhosa

Vi rút: Vi rút có trong nước thải có thể gây các bệnh có liên quan đến sựrối loạn hệ thần kinh trung ương, viêm tủy xám, viêm gan Thông thường sựkhử trùng bằng các quá trình khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệtđược vi rút

Giun sán (helminths): Giun sán là loại sinh vật ký sinh có vòng đời gắnliền với hai hay nhiều động vật chủ, con người có thể là một trong số các vật chủ

này Chất thải của người và động vật là nguồn đưa giun sán vào nước Tuynhiên, các phương pháp xử lý nước hiện nay tiêu diệt giun sán rất hiệu quả

Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm bẩn rác, phân

người và động vật Trong người và động vật thường có vi khuẩn E.coli sinh sống

và phát triển Đây là loại vi khuẩn vô hại thường được bài tiết qua phân ra môi

trường Sự có mặt của E.coli chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác và

khả năng lớn tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lượng nhiều hay ít tuỳthuộc vào mức độ nhiễm bẩn Khả năng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn các

vi khuẩn gây bệnh khác Do đó nếu sau xử lý trong nước không còn phát hiện

thấy vi khuẩn E.coli chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết.

Mặt khác, việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệng của nước qua việc

xác địng số lượng số lượng E.coli đơn giản và nhanh chóng Do đó vi khuẩn này

được chọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn vitrùng gây bệnh của nguồn nước

Để tách các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn hoặc bé hơn nước dùng bể lắng:

- Các chất lơ lửng nguồn gốc khoáng (chủ yếu lá cát) được lắng ở bểlắng cát

- Các hạt cặn đặc tính hữu cơ được tách ra ở bể lắng

- Các chất cặn nhẹ hơn nước: dầu, mỡ, nhựa,… được tách ở bể thudầu, mỡ, nhựa (dùng cho nước thải công nghiệp).

- Để giải phóng chất thải khỏi các chất huyền phù, phân tán nhỏ…dùng lưới lọc, vải lọc, hoặc lọc qua lớp vật liệu lọc

Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo Xử lýnước thải bằng phương pháp cơ học thường thực hiện trong các công trình vàthiết bị như song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ … Đây là các thiết bịcông trình xử lý sơ bộ tại chỗ tách các chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệthống thoát nước hoặc các công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định.Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chấtkhông tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm không đáng kể Để tăng cườngquá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nênhiệu suất xử lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi

10 – 15%

Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm:

2.3.1.1 Song chắn rác

Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây

và các tạp chất có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình

và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định

Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến50mm, các thanh có thể bằng thép, inox, nhực hoặc gỗ Tiết diện của các thanhnày là hình chữ nhật, hình tròn hoặc elip Bố trí song chắn rác trên máng dẫnnước thải Các song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dòng nướcchảy để giữ rác lại Song chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chảy mộtgóc 50 đến 900

Thiết bị chắn rác bố trí tại các máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải

và trước các công trình xử lý nước thải

Bể thu dầu: Được xây dựng trong khu vực bãi đỗ và cầu rửa ô tô, xe máy, bãi

chứa dầu và nhiên liệu, nhà giặt tẩy của khách sạn, bệnh viện hoặc các công trìnhcông cộng khác, nhiệm vụ đón nhận các loại nước rửa xe, nước mưa trong khuvực bãi đỗ xe…

Bể tách mỡ: Dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu…

có trong nước thải Bể tách mỡ thường được bố trí trong các bếp ăn của kháchsạn, trường học, bệnh viện… xây bằng gạch, BTCT, thép, nhựa composite… và

bố trí bên trong nhà, gần các thiết bị thoát nước hoặc ngoài sân gần khu vực bếp

ăn để tách dầu mỡ trước khi xả vào hệ thống thoát nước bên ngoài cùng với cácloại nước thải khác

Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải các khu dân cư, côngtrình công cộng như các nhà máy xí nghiệp luôn thay đổi theo thời gian phụthuộc vào các điều kiện hoạt động của các đối tượng thoát nước này Sự daođộng về lưu lượng nước thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnhhưởng không tốt đến hiệu quả làm sạch nước thải Trong quá trình lọc cần phảiđiều hoà lưu lượng dòng chảy, một trong những phương án tối ưu nhất là thiết kế

bể điều hoà lưu lượng

Bể điều hoà làm tăng hiệu quả của hệ thống xử lý sinh học do nó hạn chế hiệntượng quá tải của hệ thống hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượng chấthữu cơ giảm được diện tích xây dựng của bể sinh học Hơn nữa các chất ức chế

quá trình xử lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hoà ở mức độ thích hợpcho các hoạt động của vi sinh vật.

Bể lắng cát

Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thủy lực µ =

18 mm/s Đây các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn Mặc dù khôngđộc hại nhưng chúng cản trở hoạt động của các công trình xử lý nước thải nhưtích tụ trong bể lắng, bể mêtan,… làm giảm dung tích công tác công trình, gâykhó khăn cho việc xả bùn cặn, phá huỷ quá trình công nghệ của trạm xử lý nướcthải Để đảm bảo cho các công trình xử lý sinh học nước thải sinh học nước thảihoạt động ổn định cần phải có các công trình và thiết bị phía trước

Cát lưu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày Các loại bể lắng cát thường dùng chocác trạm xử lý nước thải công xuất trên 100m3/ngày Các loại bể lắng cát chuyểnđộng quay có hiệu quả lắng cát cao và hàm lượng chất hữu cơ trong cát thấp Docấu tạo đơn giản bể lắng cát ngang được sử dụng rộng rãi hơn cả Tuy nhiêntrong điều kiện cần thiết phải kết hợp các công trình xử lý nước thải, người ta cóthể dùng bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị xiclon hở một tầnghoặc xiclon thuỷ lực

Từ bể lắng cát, cát được chuyển ra sân phơi cát để làm khô bằng biện pháptrọng lực trong điều kiện tự nhiên

Bể lắng nước thải

Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyêntắc dựa vào sự khác nhau giữa trọng lượng các hạt cặn có trong nước thải Vìvậy, đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước thải, thường bố trí xử lý banđầu thể bố trí nối tiếp nhau, quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90 ÷ 95% lượng

cặn có trong nước hay sau khi xử lý sinh học Để có thể tăng cường quá trìnhlắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học Sự lắng của các hạt xảy ra dướitác dụng của trọng lực

Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt mộttrước công trình xứ lý sinh học và bể lắng đợt hai sau công trình xứ lý sinh học.Theo cấu tạo và hướng dòng chảy người ta phân ra các loại bể lắng ngang, bểlắng đứng và bể lắng ly tâm

Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật trên mặt bằng, có thể được làm bằngcác loại vật liệu khác nhau như bêtông, bêtông cốt thép, gạch hoặc bằng đất tùythuộc vào kích thước và yêu cầu của quá trình lắng và điều kiện kinh tế

Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phương nằm ngang qua bể Người tachia dòng chảy và quá trình lắng thành 4 vùng: vùng hoạt động là vùng quantrọng nhất của bể lắng; vùng bùn (vùng lắng đọng) là vùng lắng tập trung; vùngtrung gian, tại đây nước thải và bùn lẫn lộn với nhau; cuối cùng là vùng an toàn

Ứng với quá trình của dòng chảy trên, bể lắng cũng có thể được chia thành

Bể lắng đứng có dạng hình trụ hoặc hình hộp với đáy hình chóp Nước thảiđược đưa và ống phân phối ở tâm bể với vận tốc không quá 30 mm/s Nước thảichuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên tới vách tràn với vận tốc0,5 – 0,6 m/s Thời gian nước lưu lại trong bể từ 45 – 120 phút Nước trong đượctập trung vào mánh thu phía trên, cặn lắng được chứa ở phần hình nón hoặc chópcụt phía dưới và được xả ra ngoài bằng bơm hay áp lực thủy tĩnh trên 1,5m.Chiều cao vùng lắng từ 4 – 5 m Góc nghiêng cạnh bên hình nón không nhỏ hơn

500, đường kính hoặc cạnh có kích thước từ 4 – 9 m Trong bể lắng, các hạtchuyển động cùng với nước từ dưới lên trên với vận tốc W và lắng dưới tác độngcủa trọng lực với vận tốc W1 Do đó các hạt có kích thước khác nhau sẽ chiếmnhững vị trí khác nhau trong bể lắng Khi W1 > W, các hạt sẽ lắng nhanh, khi W1

< W, chúng sẽ bị cuốn theo dòng chảy lên trên Hiệu suất lắng của bể lắng đứngthường thấp hơn bể lắng ngang 10 – 20% Bể có diện tích xây dựng nhỏ, dễ xảbùn cặn

Bể lắng ly tâm

Loại bể này có tiết diện hình tròn, đường kính 16 – 40m (có khi tới 60m).Chiều sâu phần nước chảy 1,5 – 5m, còn tỷ lệ đường kính/chiều sâu từ 6 – 30.Đáy bể có độ dốc i ≥ 0.02 về tâm để thu cặn Nước thải được dẫn vào bể theochiều từ tâm ra thành bể và được thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài Cặnlắng xuống đáy được tập trung lại để đưa ra ngoài nhờ hệ thống gạt cặn quaytròn Thời gian nước thải lưu lại trong bể khoảng 85 – 90 phút Hiệu suất lắngđạt 60% Bể lắng ly tâm được ứng dụng cho các trạm xử lý có lưu lượng từ20000m3/ngày đêm trở lên

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý là apdụng các quá trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thểdùng quá trình lắng ra khỏi nước thải Các công trình tiêu biểu của việc áp dụngphương pháp hóa học bao gồm:

2.3.2.1 Bể keo tụ, tạo bông

Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng

và các hạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7-10-8 cm) Các chất này tồn tại ở dạngphân tán và không thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian Đểtăng hiệu quả lắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì thêm vào nước thảimột số hóa chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer, … Các chất này có tác dụngkết dính các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọnglớn hơn nên sẽ lắng nhanh hơn

Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)3Cl,KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O; phèn sắt: Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O,FeCl3 hay chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiênhay tổng hợp

Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạobông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theocác chất phân tán không tan gây ra màu

2.3.2.2 Bể tuyển nổi

Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏcác tạp chất không tan, khó lắng Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn được sửdụng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt

Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được ápdụng trong trường quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện Các chất

lơ lửng như dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng của cácbọt khí tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu Hiệuquả phân riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bong bóng khí.Kích thước tối ưu của bong bóng khí là 15 - 30.10-3mm

2.3.2.3 Phương pháp hấp phụ

Hấp phụ là phương pháp tách các chất hữu cơ và khí hòa tan ra khỏi nướcthải bằng cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặcbằng cách tương tác giữa các chất bẩn hòa tan với các chất rắn (hấp phụ hóahọc)

2.3.3 Phương pháp xứ lý hoá học

Đó là quá trình khử trùng nước thải bằng hoá chất (Clo, Ozone) Xử lýnước thải bằng phương pháp hoá học thường là khâu cuối cùng trong dây chuyềncông nghệ trước khi xả ra nguồn yêu cầu chất lượng cao hoặc khi cần thiết sửdụng lại nước thải Các quá trình xử lý hóa học được trình bày trong Bảng 2.3

Bảng 2.3 Ứng dụng quá trình xử lý hoá học.

Trung hoà Để trung hoà các nước thải có độ kiềm hoặc axit cao

Khử trùng Để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh Các phương pháp

thường sử dụng là: chlorine, chlorine dioxide, bromidechlorine, ozone…

Các quá trình

khác

Nhiều loại hoá chất được sử dụng để đạt được những mụctiêu nhất định nào đó Ví dụ như dùng hoá chất để kết tủacác kim loại nặng trong nước thải

2.3.4 Phương pháp xử lý sinh học

Các chất hữu cơ ở dạng keo, huyền phù và dung dịch là nguồn thức ăn của

vi sinh vật Trong quá trình hoạt động sống, vi sinh vật oxy hoá hoặc khử cáchợp chất hữu cơ này, kết quả là làm sạch nước thải khỏi các chất bẩn hữu cơ

2.3.4.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí

Quá trình xử lý nước thải được dựa trên oxy hoá các chất hữu cơ có trongnước thải nhờ oxy tự do hoà tan Nếu oxy được cấp bằng thiết bị hoặc nhờ cấutạo công trình, thì đó là quá trình sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo.Ngược lại, nếu oxy được vận chuyển và hoà tan trong nước nhờ các yếu tố tựnhiên thì đó là quá trình xử lý sinh học hiếu khí trong đieu kiện tự nhiên Cáccông trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo thường được dựa trênnguyên tắc hoạt động của bùn hoạt tính (bể Aerotank trộn, kênh oxy hoá tuầnhoàn) hoặc màng vi sinh vật (bể lọc sinh học, đĩa sinh học) Xử lý sinh học hiếukhí trong điều kiện tự nhiên thường được tiến hành trong hồ (hồ sinh học oxyhoá, hồ sinh học ổn định) hoặc trong đất ngập nước (các loại bãi lọc, đầm lầynhân tạo)

2.3.4.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí

Quá trình xử lý được dựa trên cơ sở phân huỷ các chất hữu cơ giữ lại trongcông trình nhờ sự lên men kỵ khí Đối với các hệ thống thoát nước qui mô vừa

và nhỏ người ta thường dùng các công trình kết hợp với việc tách cặn lắng vớiphân huỷ yếm khí các chất hữu cơ trong pha rắn và pha lỏng Các công trìnhđược xử dụng rộng rãi là các bể tự hoại, giếng thăm, bể lắng hai vỏ, bể lắngtrong kết hợp vơi ngăn lên men, bể lọc ngược qua tầng kỵ khí (UASB)

2.3.4.3 Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên

Các công trình xử lý nước thải trong đất

Các công trình xử lý nước thải trong đất là những vùng đất quy hoạch tưới nướcthải định kỳ gọi là cánh đồng ngập nước (cánh đồng tưới và cánh đồng lọc).Cánh đồng ngập nước được tính toán thiết kế dựa vào khả năng giữ lại, chuyểnhoá chất bẩn trong đất Khi lọc qua đất, các chất lơ lửng và keo sẽ được giữ lại ởlớp trên cùng Những chất đó tạo nên lớp màng gồm vô số vi sinh vật có khảnăng hấp phụ và oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải Hiệu suất xử lýnước thải trong cánh đồng ngập nước phụ thuộc vào các yếu tố như loại đất, độ

ẩm của đất, mực nước ngầm, tải trọng, chế độ tưới, phương pháp tưới, nhiệt độ

và thành phần tính chất nước thải Đồng thời nó còn phụ thuộc vào các loại câytrồng ở trên bề mặt Trên cánh đồng tưới ngập nước có thể trồng nhiều loại cây,song chủ yếu là loại cây không thân gỗ

Hồ sinh học

Hồ sinh học là các thuỷ vực tự nhiên hoặc nhân tạo, không lớn mà ở đấydiễn ra quá trình chuyển hoá các chất bẩn Quá trình này diễn ra tương tự nhưquá trình tự làm sạch trong nước sông hồ tự nhiên với vai trò chủ yếu là các vikhuẩn và tảo Khi vào hồ, do vận tốc chảy nhỏ, các loại cặn lắng được lắngxuống đáy Các chất bẩn hữu cơ còn lại trong nước sẽ được vi khuẩn hấp phụ vàoxy hoá mà sản phẩm tạo ra là sinh khối của nó, CO2, các muối nitrat, nitrit, …Khí CO2 và các hợp chất nitơ, phốt pho được rong tảo sử dụng trong quá trìnhquang hợp Trong giai đoạn này sẽ giải phóng oxy cung cấp cho quá trình oxyhoá các chất hữu cơ và vi khuẩn Sự hoạt động của rong tảo tạo điều kiện thuậnlợi cho quá trình trao đổi chất của vi khuẩn Tuy nhiên trong trường hợp nướcthải đậm đặc chất hữu cơ, tảo có thể chuyển tự hình thức tự dưỡng sang dịdưỡng, tham gia vào quá trình oxy hoá các chất hữu cơ Nấm nước, xạ khuẩn cótrong nước thải cũng thực hiện vai trò tương tự

Theo bản chất quá trình xử lý nước thải và điều kiện cung cấp oxy người

ta chia hồ sinh học ra hai nhóm chính: hồ sinh học ổn định nước thải và hồ làmthoáng nhân tạo

Hồ sinh học ổn định nước thải có thời gian nước lưu lại lớn (từ 2 – 3 ngày đếnhàng tháng) nên điều hoà được lưu lượng và chất lượng nước thải đầu ra Oxycung cấp cho hồ chủ yếu là khuếch tán qua bề mặt hoặc do quang hợp của tảo.Quá trình phân huỷ chất bẩn diệt khuẩn mang bản chất tự nhiên

Theo điều kiện khuấy trộn hồ sinh học làm thoáng nhân tạo có thể chiathành hai loại là hồ sinh học làm thoáng hiếu khí và hồ sinh học làm thoáng tuỳtiện Trong hồ sinh học làm thoáng hiếu khí nước thải trong hồ được xáo trộngần như hoàn toàn Trong hồ không có hiện tượng lắng cặn Hoạt động hồ gầngiống như bể Aerotank Còn trong hồ sinh học làm thoáng tuỳ tiện còn có nhữngvùng lắng cặn và phân huỷ chất bẩn trong điều kiện yếm khí Mức độ xáo trộnnước thải trong hồ được hạn chế

2.3.4.4 Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo

Các màng sinh vật bao gồm các loại vi khuẩn hiếu khí, vi khuẩn tuỳ tiện,động vật nguyên sinh, giun, bọ, … hình thành xung quanh hạt vật liệu lọc hoặctrên bề mặt giá thể (sinh trưởng bám dính) sẽ hấp thụ chất hữu cơ Các côngtrình chủ yếu là bể lọc sinh học, đĩa lọc sinh học, bể lọc sinh học có vật liệu lọcnước, …

Các công trình xử lý nước thải theo nguyên lý bám dính chia làm hai loại: Loại

có vật liệu lọc tiếp xúc không ngập trong nước với chế độ tưới nước theo chu kỳ

và loại có vật liệu lọc tiếp xúc ngập trong nước ngập oxy Điều kiện làm việc

bình thường của các loại công trình xử lý nước thải loại này là nước thải có pH

từ 6,5 – 8,5; đủ oxy, hàm lượng cặn lơ lửng không vượt quá 150mg/l

Bể lọc sinh học nhỏ giọt dùng để xử lý sinh học hoàn toàn nước thải, đảmbảo BOD trong nước thải ra khỏi bể lắng đợt hai dưới 15mg/l

Bể có cấu tạo hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng Do tải trọng thủy lực

và tải trọng chất bẩn hữu cơ thấp nên kích thước vật liệu lọc không lớn hơn30mm thường là các loại đá cục, cuội, than cục Chiều cao lớp vật liệu lọc trong

bể từ 1,5 đến 2m Bể được cấp khí tự nhiên nhờ các cửa thông gió xung quanhthành với diện tích bằng 20% diện tích sàn thu nước hoặc lấy từ dưới đáy vớikhoảng cách giữa đáy bể và sàn đỡ vật liệu lọc cao 0,4 đến 0,6m Để lưu thônghỗn hợp nước thải và bùn cũng như không khí vào trong lớp vật liệu lọc, sàn thunước có các khe hở Nước thải được tưới từ trên bờ mặt nhờ hệ thống phân phốivòi phun, khoan lỗ hoặc máng răng cưa

Đĩa lọc sinh học được dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh họctheo nguyên lý bám dính Đĩa lọc là các tấm nhựa, gỗ, … hình tròn đường kính 2– 4m dày dưới 10mm ghép với nhau thành khối cách nhau 30 – 40mm và cáckhối này được bố trí thành dãy nối tiếp quay đều trong bể nước thải Đĩa lọc sinhhọc được sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải sinh hoạt với công suất không hạnchế Tuy nhiên người ta thường sử dụng hệ thống đĩa để cho các trạm xử lý nướcthải công suất dưới 5000 m3/ngày

Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước hoạt động theo nguyên lýlọc dính bám Công trình này thường được gọi là Bioten có cấu tạo gần giống

với bể lọc sinh học và Aerotank Vật liệu lọc thường được đóng thành khối vàngập trong nước Khí được cấp với áp lực thấp và dẫn vào bể cùng chiều hoặcngược chiều với nước thải Khi nước thải qua lớp vật liệu lọc, BOD bị khử và

NH4+ bị chuyển hoá thành NO3- trong lớp màng sinh vật Nước đi từ dưới lên,chảy vào máng thu và được dẫn ra ngoài

Bùn hoạt tính là tập hợp vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh,

… thành các bông bùn xốp, dễ hấp thụ chất hữu cơ và dễ lắng (vi sinh vật sinhtrưởng lơ lững) Các công trình chủ yếu là các loại bể Aerotank, kênh oxy hoáhoàn toàn, … Các công trình này được cấp khí cưỡng bức đủ oxy cho vi khuẩnoxy hoá chất hữu cơ và khuấy trộn đều bùn hoạt tính với nước thải

Khi nước thải vào bể thổi khí (bể Aerotank), các bông bùn hoạt tính đượchình thành mà các hạt nhân của nó là các phân tử cặn lơ lửng Các loại vi khuẩnhiếu khí đến cư trú, phát triển dần, cùng với các động vật nguyên sinh, nấm, xạkhuẩn,… tạo nên các bông bùn màu nâu sẫm, có khả năng hấp thụ chất hữu cơhòa tan, keo và không hòa tan phân tán nhỏ Vi khuẩn và sinh vật sống dùng chấtnền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thànhcác chất trơ không hoà tan và thành tế bào mới Trong Aerotank lượng bùn hoạttính tăng dần lên, sau đó được tach ra tại bể lắng đợt hai Một phần bùn đượcquay lại về đầu bể Aerotank để tham gia quá trình xử lý nước thải theo chu trìnhmới

Theo nguyên lý làm việc ta có các công trình xử lý bằng bùn hoạt tính:

Thông thường đây là các loại bể Aerotank trộn hoặc không có ngăn khôiphục bùn hoạt tính, thời gian nước lưu lại tronh bể từ 2 đến 4 giờ Nồng độ chấtbẩn tính theo BOD5 của nước thải sau xử lý lớn hơn hoặc bằng 20mg/l Trongnước thải sau xử lý chưa xuất hiện Nitrat.

Các loại bể Aerotank, kênh oxy hoá, trong các công trình này thời gian lưunước lại từ 4 đến 8 giờ và không quá 12 giờ Trong thời gian này các chất hữu

cơ khó bị oxy hoá sẽ được oxy hoá và bùn hoạt tính được phục hồi Giá trị BOD5của nước thải sau xử lý thường từ 10 đến 20mg/l Trong nước thải đã xuất hiệnNitrat hàm lượng từ 0,1 đến 1,0 mg/l

Đây là các bể Aerotank, hồ sinh học thổi khí hoặc kênh oxy hoá tuần hoànvới thời gian làm thoáng (cấp khí) kéo dài Trong thời gian này, chất hữu cơtrong nước sẽ bị oxy hoá hầu hết Nước thải sau xử lý có BOD5 dưới 1mg/l Mộtphần bùn hoạt tính được phục hồi, một phần khác được ổn định (oxy hoá nộibào) Bùn hoạt tính dư được đưa đi khử nước và vận chuyển đến nơi sử dụng

dưỡng N và P

Trong các công trình này ngoài việc oxy hoá các chất hữu cơ cacbon, còndiễn ra quá trình Nitrat hoá (trong điều kiện hiếu khí), khử Nitrat (trong điềukiện thiếu khí – anoxic) và hấp thụ photpho trong bùn Các công trình điển hình

là các Aerotank hệ Bardenpho, kênh oxy hoá tuần hoàn, Aerotank hoạt độngtheo mẻ SBR,… Thời gian nước thải lưu lại trong các công trình này thường 15đến 20 giờ Sau quá trình xử lý, BOD trong nước thải thường giảm trên 90%,nitơ tổng số giảm 80%, phốt pho tổng có thể giảm đến 70%

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN, ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHÙ HỢP VỚI TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG

THANH THIẾU NHI TỈNH BÌNH THUẬN

3.1 Tính chất nước thải đầu vào

Việc xác định chính xác thành phần và lưu lượng nước thải là yêu cầu quantrọng cho việc thiết kế và xây dựng hệ thống xử lý Mức độ chính xác đảm bảo

sẽ không dẫn đến những trở ngại cho việc vận hành hệ thống xử lý sau này,không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường cũng như quá trình hoạt động sản xuấtcủa doanh nghiệp Do đó, thành phần và lưu lượng nước thải là hai thông sốquan trọng nhất trong việc lựa chọn và quyết định công nghệ xử lý

Tính chất nước thải dùng làm cơ sở cho việc thiết kế xây dựng hệ thống xử lýđược lấy theo các số liệu khảo sát tại các khu du lịch và một số đơn vị khác cótính chất nước thải tương tự

Theo kết quả phân tích nước thải ở các khu vực tương tự cho thấy, nước thảisinh hoạt bị nhiễm bẩn gấp nhiều lần so với tiêu chuẩn xả thải Do đó để đảmbảo chất lượng nước thải sau xử lý cần phải tiến hành khảo sát đầy đủ và chínhxác Việc xác định qui trình xử lý phải dựa trên thông số lưu lượng, thành phầnnước thải đầu vào trạm xử lý và yêu cầu xử lý

Nước thải sinh hoạt từ các hoạt động của Trung tâm hoạt động thanh thiếuniên tỉnh Bình Thuận có đặc điểm là chứa nhiều các chất lơ lửng, nhiều chất hoạtđộng bề mặt Trong nước thải có nhiều các hợp chất hữu cơ khác nhau Đặc biệt

ở đây bao gồm cả nước thải và chất thải của các nhà vệ sinh của khu căn hộ nênhàm lượng chất rắn rất cao, nhiều Nitơ và Phốtpho Đồng thời trong nước thảicũng chứa rất nhiều các vi sinh vật gây bệnh

Theo kết quả phân tích nước thải của các nguồn tương tự, một số thông sốđặc trưng của nước thải sinh hoạt được xác định bảng 3.1:

Bảng 3.1: Thông số đặc trưng của nước thải sinh hoạt

Lượng nước thải phát sinh trong khu vực dự án trong giai đoạn một là 200

m3/ngày Trong đó nước thải phát sinh từ khối nhà nghỉ 150 người (45 m3); từhoạt động của nhân viên (9 m3); từ hoạt động của khách đến dã ngoại (136 m3);

từ khu bếp và các khu vực khác (10m3)

Dựa vào thành phần các chất ô nhiễm và khu vực hoạt động của dự án, nướcthải sau xử lý cần đạt giá trị C cột A với hệ số k=1 theo QCVN:14/2008/BTNMT

3.3 Đề xuất công nghệ xử lý:

Nước thải tại tại khu vực nhà hàng, khách sạn của trung tâm với tính chấtnước thải chứa nhiều dầu mỡ nên sẽ được thu gom về bể tách dầu mỡ Đặc biệttính chất nước có thành phần ô nhiễm chính là các chất hữu cơ và vi trùng gâybệnh và tỉ lệ BOD5/COD = 0,63 nên phương pháp xử lý sinh học kết hợp với khửtrùng sẽ mang lại hiệu quả tốt Nồng độ chất ô nhiễm hữu cơ không quá cao nênphù hợp để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí.

Dựa vào tính chất, thành phần nước thải sinh hoạt và yêu cầu mức độ xử

lý, trong phạm vi đồ án đề xuất hai phương án xử lý nước thải Về cơ bản thì haiphương án giống nhau về các công trình xử lý sơ bộ Điểm khác nhau cơ bảngiữa hai phương án là công trình xử lý sinh học Phương án một là bể Aerotank

và phương án hai là bể lọc sinh học

3.3.1 Phương án 1

Nước đã xử lý Đạt giá trị C cột A với hệ số k=1 theo QCVN:

Bể điều hòa nước thải

Nước thải vào

Đường nước thảiĐường bùnĐường nước sau khi tách bùn

Ghi chú:

diện tích lớn và vật liệuđệm cung cấp cho bể rất

lớnVận hành Vận hành phức tạp hơn,

tuy nhiên nhờ các thiết bị

tự động việc vận hànhkhông còn là phức tạp cầnphải cân nhắc

Vận hành đơn giản hơn,tuy nhiên cần phải kiểmtra chất lượng nước đầuvào thường xuyên

Khả năng đáp ứng sự

cố

Tốt, trong trường hợp xấunhất có thể thay thế bùnkhởi động lại từ đầu vớithời gian ngắn

Ít có khả năng đáp ứng sự

cố, trong trường hợp xấunhất việc thay đổi vật liệuđệm trong bể lọc tốn nhiềuthời gian và chi phí

Khả năng ảnh hưởng

tới môi trường

Không gây ảnh hưởng tớimôi trường

Đối với khí hậu nóng ẩm,

về mùa hè có ruồi muỗi vànhiều lọai côn trùng xâmnhập, sinh sôi, gây ảnhhưởng đến công trình vàmôi trường xung quanhThời gian khởi động Ngắn hơn, việc kiếm bùn

họat tính khởi động lại dễdàng và sẵn có

Việc tạo lớp màng VSVcủa bể lọc sinh học đòi hỏithời gian khởi động lâuhơn

Chi phí vận hành Lớn do tiêu tốn nhiều điện

(tăng năng suất) chiếm diện tích nhỏ, thời

gian lưu không lớn

lọc do bể có kích thướclớn và thời gian lưu lâuhơn

Qua so sánh ta có thể thấy bể Aerotank có nhiều ưu điểm hơn bể Biophin

Do vậy, đồ ánlựa chọn bể Aerotank cho xử lý thích hợp hơn

3.5 Thuyết minh công nghệ:

Nước thải theo hệ thống mương dẫn chảy qua thiết bị tách mỡ nhằm tách hàmlượng dầu mỡ cũng như lượng rác trong dòng thải Từ đây nước thải chảy vàogom tập trung để xử lý

Từ bể gom nước thải được bơm vào bể điều hòa, ở đây nước thải sẽ được ổnđịnh về lưu lượng và nồng độ nhờ hệ thống sục khí từ máy thổi khí Một phầncác chất bẩn được loại bỏ ở bể điều hòa Từ bể điều hòa nước thải được bơm qua

bể sinh học hiếu khí Tại đây những vi khuẩn hiếu khí sẽ phân hủy các chất hữu

cơ còn sót lại của quá trình phân huỷ kỵ khí Từ 80 - 85% hàm lượng các chấtbẩn được loại bỏ Nhằm đảm bảo lượng oxy hoà tan đầy đủ cho quá trình lênmen hiếu khí, trong bể hiếu khí được bố trí hệ thống phân phối không khí bọtmịn có hiệu suất hoà tan oxy rất cao

Sau khi qua bể hiếu khí nước thải sẽ chảy qua bể lắng Bùn lắng trong bể lắng

sẽ được tuần hoàn trở lại bể sinh học hiếu khí nhằm đảm bảo lượng bùn sinh họctrong bể luôn ổn định Còn phần bùn dư định kỳ sẽ bơm vào bể phân huỷ bùn để

xử lý Phần nước lắng được sẽ chảy qua bể khử trùng để tiếp tục xử lý

Nước thải chảy qua bể khử trùng để tiêu diệt lượng vi trùng có trong nướcthải nhằm bảo đảm nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn về mặt vi sinh của nướcthải

Cuối cùng nước thải được bơm vào thiết bị lọc áp lực để tách hoàn toàn lượngcặn lơ lửng còn sót lại trong nước thải nhằm đảm bảo chất lượng nước sau xử lý.Thiết bị lọc định kỳ sẽ tiến hành rửa lọc nhằm tách hàm lượng cặn lâu ngàybám phủ lên bề mặt lớp vật liệu gây tắc lọc, làm giảm hiệu quả xử lý Phần nướcsau khi rửa lọc sẽ được chảy vào bể phân huỷ bùn để xử lý.

Nước thải sau khi xử lý sẽ đạt giá trị C cột A với hệ số k=1 theo 2008

QCVN:14-Phần bùn dư từ bể lắng sinh học và bùn từ quá trình rửa lọc sẽ được bơm về

bể phân huỷ bùn Tại bể phân huỷ bùn, bùn sẽ được tách nước phần nước sau khitách bùn sẽ chảy về hố gom để xử lý Phần bùn lắng sẽ được phân huỷ kỵ khí vàđịnh kỳ được hút bỏ