Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải KCN tân đông hiệp a công suất 900m3NGĐ

Với các đặc điểm nêu trên, nước thải của khu công nghiệp sẽ được xử lýbằng phương pháp xử lý hóa lý kết hợp với xử lý sinh học..  Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính to

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay con người đang phải đối mặt với nhiều vấn đề phức tạp liên quanđến việc bảo vệ và duy trì sự ổn định của môi trường thiên nhiên Sự phát triểnkinh tế, cùng với sự hình thành một loạt các khu công nghiệp đã và đang gây ranhiều tác động nghiêm trọng đối với sự cân bằng của môi trường sinh thái Chính

vì thế, vấn đề phát triển có quy hoạch cùng với việc gìn giữ môi trường trở nênmột yêu cầu cấp bách Một trong những lĩnh vực quan trọng của công tác bảo vệmôi trường là vấn đề bảo vệ nguồn nước trước những tác động ô nhiễm từ nướcthải của các nhà máy thải ra trong khu công nghiệp

Khu công nghiệp Tân Đông Hiệp là một trong những khu công nghiệp lớnđặt ở Bình Dương Tốc độ mở rộng và phát triển sản xuất của các nhà máy, công

ty đòi hỏi sự phát triển cơ sở hạ tầng, trong đó có hệ thống thoát nước và trạm xửlý nước thải tập trung của toàn khu công nghiệp Vì thế việc nghiên cứu hệ thốngxử lý nước thải, bảo vệ môi trường và cảnh quan cho khu công nghiệp nói riêng vàthị trấn Dĩ An nói chung là một vấn đề cấp bách và cần thiết Một hệ thống thoátnước quy hoạch hoàn chỉnh cùng với trạm xử lý nước thải đảm bảo yêu cầu kỹthuật, các tiêu chuẩn vệ sinh sẽ đóng góp vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môitrường, bảo vệ nguồn nước trong sự phát triển cân đối của khu công nghiệp

Với sự đòi hòi của vấn đề môi trường cấp bách, kết hợp với kiến thức đãhọc ở trường mà các thầy cô đã truyền đạt Qua thăm quan và nghiên cứu khucông nghiệp Em chọn đề tài “Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải khu côngnghiệp Tân Đông Hiệp A”

Mục tiêu của luận văn này, em muốn hoàn thiện kiến thức đã học để có đủkhả năng áp dụng thực tế Do thời gian làm đồ án không nhiều, kiến thức còn hạnchế Vì vậy trong quá trình thực hiện luận văn còn nhiều thiếu xót, kính mongthầy cô thông cảm hướng dẫn và sửa chữa những khuyết điểm

Tạ Đình Nhuận

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

LỜI CẢM ƠN

Trong m t năm rưỡiợt năm rưỡi học tập và sinh hoạt tại Trường Đại học KTCN Sài Gòn(Hutech), với sự giảng dạy, chỉ bảo và dìu dắt tận tình của các thầy cô đã trang bịcho em kiến thức để làm hành trang chuẩn bị cho tương lai

Trong thời gian nhận và làm đồ án tốt nghiệp em luôn nhận được sự giúpđỡ chỉ dẫn của các thầy cô:

Em xin chân thành cảm ơn Thầy Lâm Vĩnh Sơn, Cơ Vũ Hải Yến Cùng cácthầy cô bộ môn Mơi trường và CNSH đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đờ án tốtnghiệp

Em xin chân thành cảm ơn Anh Nguyễn Phong Em: Phòng Thiết Kế –Trung Tâm Nghiên Cứu Ứng Dụng Khoa Học Kỹ Thuật Tp HCM

Cuối cùng em xin gởi đến các thầy cô giáo lời chúc sức khỏe dồi dào, thànhcông và thịnh vượng

Tạ Đình Nhuận

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

Giáo viên hướng dẫn

Cô ThS Vũ Hải Yến

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

CHƯƠNG I

MỞ ĐẦU

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Khu công nghiệp Tân Đông Hiệp A có diện tích gần 80.000m2, thuộc thị trấn

Dĩ An, tỉnh Bình Dương, gồm 6 nhà máy lớn với các ngành nghề sản xuất khácnhau như: chế biến cà phê, chế tạo vỏ ruột xe ô tô, xi mạ, sản xuất các sản phẩmdùng trong ngành công nghiệp sơn, nhựa

Theo định hướng của Ban quản lý, các nhà máy nằm trong khu công nghiệpTân Đông Hiệp A phải tiến hành xử lý cục bộ nước thải sản xuất và sinh hoạt raloại B theo tiêu chuẩn TCVN 5945-1995, sau đó mới tập trung về hệ thống xử lýnước thải chung của khu công nghiệp để xử lý ra loại A Lưu lượng cực đại củanước thải toàn khu công nghiệp theo yêu cầu của Ban quản lý là: 900m3/ngàyđêm

Với các đặc điểm nêu trên, nước thải của khu công nghiệp sẽ được xử lýbằng phương pháp xử lý hóa lý kết hợp với xử lý sinh học

Toàn bộ hệ thống xử lý nước thải được thiết kế hoạt động tự động bằng bộđiều khiển PLC nằm trong tủ điện điều khiển trung tâm

II MỤC TIÊU

Tính tốn thiết kế chi tiết trạm xử lý nước thải cho khu công nghiệp TânĐông Hiệp A đạt tiêu chuẩn xả thải loại A (Tiêu chuẩn TCVN 5945-1995) trước khi

xả ra nguồn tiếp nhận để bảo vệ mơi trường sinh thái và sức khỏe cộng đồng

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

1 Đối tượng nghiên cứu

Công nghệ xử lý nước thải cho loại hình Khu Công nghiệp

2 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài giới hạn trong việc tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KhuCông nghiệp Taân Ñoâng Hieäp A Nước thải đầu vào của hệ thống đã được xử lý sơ bộđạt loại B (Tieâu chuaån TCVN 5945-1995) và được tập trung tại 1 (1 số) họng thuqua hệ thống cống dẫn từ các nhà máy trong khu công nghiệp đến bể tiếp nhận củakhu xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Taân Ñoâng Hieäp A

Nước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất của các cơ sở sản xuất thuộc Khucông nghiệp Taân Ñoâng Hieäp A, chưa tính toán đến lượng nước mưa phát sinh

3 Thời gian thực hiện

19/01/2012 – 02/04/2012

IV NỘI DUNG

Tìm hiểu về hoạt động của khu công nghiệp Taân Ñoâng Hieäp A: Cơ sở hạ tầngcủa khu công nghiệp

Xác định đặc tính nước thải: Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, khảnăng gây ô nhiễm, nguồn xả thải

Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với mức độ ô nhiễmcủa nước thải đầu vào

Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nướcthải

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

V PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

 Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về khu công nghiệp, tìm

hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác

 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nướcthải cho các khu công nghiệp qua các tài liệu chuyên ngành

 Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có

và đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp

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

đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm

xử lý

 Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các công

trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

VI Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường giải quyết được vấn

đề ô nhiễm môi trường do nước thải Khu Công nghiệp

Góp phần nâng cao ý thức về môi trường cho nhân viên cũng như Ban quản lýKhu Công nghiệp

Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệp,sinh viên tham quan, học tập

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

I ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – XÃ HỘI.

I.1 Vị trí khu qui hoạch.

Được phê duyệt tại quyết định:

_ Quyết định số 714/TTG ngày 30/08/1997 của Thủ Tướng Chính Phủ về việcphê duyệt dự án đầu tư xây dựng và kinh doanh hạ tầng kỹ thuật KCN Tân Đông Hiệp A

_ Quyết định số 1282/QĐ-TTG ngày 19/12/2000 của Thủ Tướng Chính Phủ về việc điều chỉnh dự án đầu tư xây dựng và kinh doanh hạ tầng kỹ thuật KCN Tân Đông Hiệp A

+ Tổng vốn đầu tư: 63,825 tỷ đồng

+ Tổng diện tích: 47,6 ha Trong đó: Diện tích được phép cho thuê lại là 331,500 m2

+ Địa điểm: Xã Tân Đông Hiệp, Tân Bình và Đồng Hòa, Huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương

Địa điểm khu công nghiệp nằm cách:

_ Đầu mối giao thông bến cảng:

+ Sân bay Tân Sơn Nhất: 23km

+ Thị trấn Lái Thiêu: 8km

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

I.2 Địa hình, địa chất khu đất: cao độ trung bình từ 14 – 16m Dốc thoải về

hướng Đông và Đông Nam Nền đất ổn định thuận

Cao và khá phẳng, tiện cho việc xây dựng các công trình

Cường độ nén bình quân > 2 – 2.5kg/cm3

I.3 Khí Hậu:

Khu công nghiệp thuộc vùng khí hậu của Tỉnh Binh Dương, nằm trong chế độ khí hậu gió mùa chung của Nam Bộ với các đặc điểm chính:

_ Nền nhiệt cao và ổn định quanh năm

+ Nhiệt độ không khí trung bình: 26oC

+ Nhiệt độ không khí tháng cao nhất: 29oC

+ Nhiệt độ không khí tháng thấp nhất: 24oC

_ Độ ẩm:

+ Độ ẩm trung bình:80%

+ Độ ẩm thấp nhất: 72%

+ Độ ẩm cao nhất: 88%

_ Mưa:

Mùa mưa, từ tháng 5 – 11, mùa khô từ khoảng tháng 12 năm trước đến tháng

4 năm sau

Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.800 – 2.000mm với số ngày có mưa là

120 ngày Tháng mưa nhiều nhất là tháng 9, trung bình 335mm, năm cao nhất có khi lên đến 500mm, tháng ít mưa nhất là tháng 1, trung bình dưới 50mm và nhiều năm trong tháng này không có mưa

_ Gió:

Chế độ gió tương đối ổn định, không chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão và áp thấp nhiệt đới Về mùa khô gió thịnh hành chủ yếu là hương Đông, Đông – Bắc, về mùa mưa gió thịnh hành chủ yếu là hướng Tây, Tây – Nam Tốc độ gió bình quân khoảng 0.7m/s, tốc độ gió quan trắc được là 12m/s thường là Tây, Tây – Nam

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

I.4 Thủy Văn.

Chịu ảnh hưởng của thủy triều sông Đồng Nai

II HIỆN TRẠNG

II.1 Hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật:

C Xử lý nước thải:

- Nhà máy xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp được thiết kế theo công nghệ Mỹ, công suất 700 m3\ ngày đêm Hệ thống thoát nước thải được kéo sát bên tường rào của các nhà máy xí nghiệp

D Viễn thông:

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

- Do công ty viễn thông viettel đầu tư xây dựng một tổng đài đảm bảo đáp ứng nhu cầu thông tin liên lạc bằng điện thoại, fax, ADSL…

E Đường giao thông:

- Đường giao thông nội khu được thiết kế thảm bêtông nhựa tải trọng H30, vớicác trục đường chính rộng 50m được nối vào trục đường ĐT743 nối liền với các tuyến giao thông huyết mạch Với hệ thống chiếu sáng và các rải cây xanh thảm cỏ bảo đảm lưu thông thuận tiện cho người và phương tiện, xe cộ, đồng thời tạo ra cảnh quan môi trường xanh, sạch đẹp cho toàn khu công nghiệp

II.2 Lĩnh vực đầu tư.

- Công nghiệp gia công lắp giáp cơ khí

- May mặc, điện điện tử

- Gia công chế biến hàng tiêu dùng và xuất khẩu từ nông lâm sản

- Sản xuất bao bì

- Các ngành công nghiệp kỹ thuật cao và công nghiệp sạch khác…

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

PHẦN III

HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG

NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A CÔNG SUẤT 900

M3/NGÀY ĐÊM.

I XÁC ĐỊNH THAM SỐ TÍNH TOÁN

I.1 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG THIẾT KẾ

Lưu lượng trung bình ngày đêm: 900(m3/ngđ)

Lưu lượng giờ trong ngày dùng nước trung bình

) / ( 5 , 37 24

900 24

m

Q

Q TBh  TBng  Lưu lượng giây trong ngày dùng nước trung bình

) / ( 4 10 ) / ( 0104 0 3600

5 , 37 3600

3 s l s m

Q h Max 37 , 5 1 , 6 60 3 /





 Chọn hệ số khơng điều hịa, giờ cao điểm: kmax = 1,6

Thành phần và tính chất nước thải

Nước thải cĩ thể chứa các chất tan, khơng tan, các chất vơ cơ hoặc hữu cơ

Bảng III.1: Thành phần tính chất nước thải KCN Tân Đơng Hiệp A trước

và sau xử lý:

STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị

đầu vào

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị

đầu vào

(Nguồn: Ban quản lý khu cơng nghiệp Tân Đơng Hiệp A)

Bảng III.2: Lượng giảm các chất bẩn của nước thải qua từng công trình (độ giảm lấy theo %).

6 Bể lắng đứng, bể lắng ngang

với bể làm thoáng sơ bộ

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

với bể đông tụ sinh vật

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

I.2 XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ CẦN THIẾT PHẢI LÀM SẠCH NƯỚC THẢI VÀ LỰA CHỌN SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ:

I.2.1 MỨC ĐỘ CẦN THIẾT PHẢI LÀM SẠCH NƯỚC THẢI:

Để lựa chọn phương pháp xử lý cho thích hợp, bảo đảm làm sạch đến mứcđộ thoả mản các yêu cầu vệ sinh trước khi xả nước thải vào nguồn tiếp nhận; cầntiến hành xác định mức độ cần thiết phải làm sạch nước thải

Mức độ cần thiết phải làm sạch nước thải được xác định theo :

+ Hàm lượng chất lơ lửng

+ Hàm lượng BOD5 ,(BOD20)+ Hàm lượng oxy hoà tan;

+ Nhiệt độ của nước nguồn;

+ Nồng độ cho phép của các chất độc hại xả vào nước nguồn

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032Nhưng công trình mà ta đang thiết kế hệ thống xử lý la ønước thải tập trung của khu khu công ngiệp với nước thải sau khi đã xử lý cục bộ trong từng nhà máy đạt loại B nên thường không có các chất độc hại, hàm lượng oxy hoà tan và nhiệt độ của nước nguồn là tương đối ổn định và đạt chỉ tiêu khi xả nước thải vào nguồn tiếp nhận Do vậy ta chỉ xét đến hàm lượng chất lơ lửng và nồng độ BOD5 ,

(BOD20) mà thôi

 Mức độ cần thiết phải làm sạch nước thải theo hàm lượng chất lơ lửng:

Mức độ cần thiết phải làm sạch theo hàm lượng chất lơ lửng được xác địnhtheo công thức:

E = x 100%

Trong đó:

C : là hàm lượng chất lơ lửng ban đầu của nước thải; C = 1800 (mg/l)

m : hàm lượng chất lơ lửng cho phép của nước thải khi xả vào nguồntiếp nhận;

m = 50 (mg/l) (nước nguồn loại A) (TCVN: 5945-1995)

= > E = 180 18050 x 100% = 72%

 Mức độ cần thiết phải làm sạch nước thải theo nồng độ BOD 5 :

Mức độ cần thiết phải làm sạch theo nồng độ BOD5 được xác định theocông thức:

E = x 100%

Trong đó: La : Là nồng độ BOD20 ban đầu của nước thải; La = 200(mg/l)

LT : Là hàm lượng BOD5 cho phép của nước thải khi xả vào nguồn tiếp nhận;

LT = 30 (mg/l) (nước nguồn loại A) (TCVN:5945-1995)

= > E = 200 20030 x 100% = 85%

I.2.2 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032Dây chuyền công nghệ xử lý là tổ hợp công trình, trong đó nước thải được xửlý từng bước theo thứ tự tách các cặn lớn đến các cặn nhỏ, những chất không hòatan đến những chất keo và hòa tan Khử trùng là khâu cuối cùng.

Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ là một bài toán kinh kế phức tạp phụthuộc vào nhiều yếu tố như:

Đề xuất cơng nghệ xử lý nước thải dựa vào

- Cơng suất trạm xử lý

- Chất lượng nước sau xử lý

- Thành phần, tính chất nước thải khu cơng nghiệp

- Những quy định xả vào cống chung và vào nguồn nước

- Hiệu quả quá trình

- Diện tích đất sẵn cĩ của khu cơng nghiệp

- Quy mơ và xu hướng phát triển trong tương lai của khu cơng nghiệp

- Yêu cầu về năng lượng, hĩa chất, các thiết bị sẵn cĩ trên thị trường

_ Các yếu tố: Điều kiện địa phương, năng lượng, tính chất đất đai, diện tích xâydựng trạm xử lý, lưu lượng nước thải, công suất của nguồn…

Ở đây ta đang xét công trình trạm xử lý nước thảicông nghiệp có công suất nhỏ Q = 900m3/ngàyđêm Với mức độ cần thiết phảilàm sạch theo hàm lượng chất lơ lửng Ess = 80%, EBOD = 85% Dây chuyền côngnghệ có thể đưa ra hai phương án sau đây:

_ Phương án 1: Xử lý khối cơ học, xử lý sinh học hoàn toàn với bể Aeroten _ Phương án 2: Xử lý khối cơ học, xử lý sinh học hoàn toàn với bể Biophinnhỏ giọt

III TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

III.1 PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC

Mục đích của xử lý cơ học là loại bỏ các tạp chất cĩ kích thước lớn và đầu rakhỏi nước thải, cân bằng lưu lượng và hàm lượng nước thải đi vào hệ thống xử lýnước thải tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý tiếp theo

Phương pháp xử lý cơ học dùng để tách các chất khơng hịa tan và một phầncác chất ở dạng keo ra khỏi nước thải

Song chắn rác và lưới lọc rác:

Nhiệm vụ: nhằm loại bỏ các loại rác có kích thước lớn, nhằm bảo vệ cáccông trình phía sau, cản các vật lớn đi qua có thể làm tắc nghẽn hệ thống (đườngống, mương dẫn, máy bơm) làm ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý của các công trìnhphía sau

Song chắn rác làm bằng sắt trịn hoặc vuơng đặt nghiêng theo dịng chảy mộtgĩc 60o nhằm giữ lại các vật thơ Vận tốc dịng nước chảy qua thường lấy 0,3-0,6m/s

Lưới lọc giữ lại các cặn rắn nhỏ, mịn cĩ kích thước từ 1mm - 1,5mm Phảithường xuyên cào rác trên mặt lọc để tránh tắc dịng chảy

Bể lắng:

Các loại bể lắng thường được dùng để xử lý sơ bộ nước thải trước khi xử lýsinh học hoặc như một cơng trình xứ lý độc lập nếu chỉ yêu cầu tách các loại cặn lắngkhỏi nước thải trước khi xả ra nguồn nước mặt

Dùng để xử lý các loại hạt lơ lửng Nguyên lý làm việc dựa trên cơ sở trọng lực

Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn bể lắng là nồng độ chất lơ lửng vàtính chất vật lý của chúng, kích thước hạt, động học quá trình nén cặn, độ ẩm của cặnsau lắng và trọng lượng riêng của cặn khơ

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng: Lưu lượng nước thải, thời gian lắng(khối lượng riêng và tải trọng tính theo chất rắn lơ lửng), tải trọng thủy lực, sự keo tụcác chất rắn, vận tốc, dịng chảy trong bể, sự nén bùn đặc, nhiệt độ nước thải và kíchthước bể lắng

Bể vớt dầu mỡ:

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032Công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp, nhằmloại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước, chúng gây ảnh hưởng xấu tớicác công trình thoát nước (mạng lưới và các công trình xử lý) Vì vậy ta phải thu hồicác chất này trước khi đi vào các công trình phía sau Các chất này sẽ bịt kín lỗ hổnggiữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùnhoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn.

Lọc cơ học:

Bể lọc có tác dụng tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cáchcho nước thải đi qua lớp vật liệu lọc, công trình này sử dụng chủ yếu cho 1 số loạinước thải công nghiệp

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

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

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

Các loại thiết bị lọc: Lọc chậm, lọc nhanh, lọc kín, lọc hở Ngoài ra còn có lọc

ép khung bản, lọc quay chân không, các máy vi lọc hiện đại

III.2 PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ

Bản chất của quá trình xử lý hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóahọc để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chấtbẩn, biến đổi hóa học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hòa tannhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường

Các phương pháp hóa lý được áp dụng để xử lý nước thải là đông tụ, keo tụ,hấp phụ, trao đổi ion, trích li, chưng cất, cô đặc, lọc ngược và siêu lọc, kết tinh, nhảhấp…Các phương pháp này được ứng dụng để loại ra khỏi nước thải các hạt lơlửng phân tán (rắn và lỏng), các khí tan, các chất vô cơ và hữu cơ hòa tan

Phương pháp đông tụ và keo tụ

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

Quá trình đông tụ

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

Trong đông tụ diễn ra quá trình phá vỡ ổn định trạng thái keo của các hạt nhờtrung hòa điện tích Hiệu quả đông tụ phụ thuộc vào hóa trị của ion, chất đông tụmang điện tích trái dấu với điện tích của hạt Hóa trị của ion càng lớn thì hiệu quảđông tụ càng cao

Quá trình thủy phân các chất đông tụ và tạo thành các bông keo xảy ra theo cácgiai đoạn sau:

Me3+ + HOH = Me(OH)3 + 3H+Liều lượng của chất đông tụ tùy thuộc vào nồng độ tạp chất rắn trong nước thảiCác chất đông tụ thường 20ac là các muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp của chúng.Việc chọn chất đông tụ phụ thuộc thành phần, tính chất hóa lý và giá thành của nó,nồng độ tạp chất trong nước, pH và giá thành phần muối của nước Các muối nhômđược làm chất đông tụ là Al2(SO4)3.28H2O; NaAlO2, Al2(OH)5Cl; Kal(SO4)2.12H2O và

NH4Al(SO4)2.12H2O

Trong số đó, sunfat nhôm được sử dụng rộng rãi nhất Nó hoạt động hiệu quảkhi pH = 5 - 7,5 Sunfat nhôm tan tốt trong nước và có giá thành tương đối rẻ Nóđược sử dụng ở dạng khô hoặc dạng dung dịch 50% Quá trình tạo bông đông tụ củamột số muối nhôm như sau:

Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 = 2Al(OH)3 ↓ + 3CaSO4 + 6CO2

Các muối sắt được dùng làm chất đông tụ là Fe2(SO4)3.3H2O, Fe2(SO4)3.4H2O,FeSO4.7H2O và FeCl3 Hiệu quả lắng trong cao hơn khi sử dụng dạng khô hoặc dungdịch 10 - 15% Các sunfat được dùng ở dạng bột Liều lượng chất đông tụ phụ thuộc

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

pH của nước thải Đối với Fe3+ pH từ 6 – 9, còn đối với Fe2+ pH ≥ 9,5 Để kiềm hóanước thải phải dùng NaOH và Ca(OH)2 Quá trình tạo bông đông tụ diễn ra theo phảnứng:

FeCl3 + 3H2O → Fe(OH)3 ↓ + 3HCl

Fe2(SO4)3 + 6H2O → 2Fe(OH)3 ↓ + 3H2SO4Khi kiềm hóa :

2FeCl3 + 3Ca(OH)2 → 2Fe(OH)3 ↓ + 3CaCl2

Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 → 2Fe(OH)3 ↓ + 3CaSO4Muối sắt có ưu điểm so với muối nhôm:

- Hoạt động tốt ở nhiệt độ nước thấp

- Giá trị tối ưu pH trong khoảng rộng hơn

- Bông bền và thô hơn

- Có thể ứng dụng cho nước có nồng độ muối rộng hơn

- Có khả năng khử mùi và vị lạ do có mặt của H2S

Tuy nhiên chúng cũng có một số nhược điểm:

- Có tính acid mạnh làm ăn mòn thiết bị

- Bề mặt các bông ít phát triển hơn

- Tạo thành các phức nhuộm tan mạnh

Ngoài các chất nêu trên còn có thể sử dụng các chất đông tụ là các loại đất sét khácnhau, các chất thải sản xuất chứa nhôm, các hỗn hợp, dung dịch tẩy rửa, xỉ chứadioxit silic

b Quá trình keo tụ

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

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

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

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

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

Tuyển nổi:

Tuyển nổi được ứng dụng để loại ra khỏi nước các tạp chất phân tán khôngtan và khó lắng Trong nhiều trường hợp tuyển nổi còn được sử dụng để tách chấthòa tan như các chất hoạt động bề mặt Về nguyên tắc, tuyển nổi được dùng để khửcác chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học

Ưu điểm của phương pháp tuyển nổi là hoạt động liên tục, phạm vi ứngdụng rộng rãi, chi phí đầu tư và vận hành không lớn, thiết bị đơn giản, vận tốc nổilớn hơn vận tốc lắng, có thể thu cặn với độ ẩm nhỏ (90 - 95%), hiệu quả xử lý cao(95 - 98%), có thể thu hồi tạp chất Tuyển nổi kèm theo sự thông khí nước thải,giảm nồng độ chất hoạt động bề mặt và các chất dễ bị oxi hóa

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

Hiệu suất của quá trình tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bọt khí.Kích thước tối ưu của chúng nằm trong khoảng 15 – 30µm Trong quá trình tuyểnnổi, việc ổn định kích thước bọt khí có ý nghĩa quan trọng Để đạt được mục đíchnày, đôi khi người ta bổ sung vào nước các chất tạo bọt có tác dụng làm giảm nănglượng bề mặt phân pha như dầu bạch dương, phenol, natri ankylsilicat, cresol…

Tùy thuộc vào khối lượng riêng của vật liệu, quá trình tuyển nổi sẽ đạt hiệusuất cao đối với các hạt có kích thước từ 0,2 – 1,5mm Điều kiện tốt nhất để tách cáchạt trong quá trình tuyển nổi là khi tỷ số giữa lượng pha khí và pha rắn Gk/Gr = 0,01 ÷0,1

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

Hấp phụ:

Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏicác chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi trong nướcthải có chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó Những chất này không phân hủybằng con đường sinh học và thường có độc tính cao Nếu các chất cần khử bị hấp phụtốt và khi chi phí riêng lượng chất hấp phụ không lớn thì việc ứng dụng phương phápnày là hợp lý hơn cả

Trong trường hợp tổng quát, quá trình hấp phụ gồm 3 giai đoạn:

- Di chuyển chất cần hấp phụ từ nước thải đến bề mặt hạt hấp phụ (vùng khuếchtán ngoài)

- Thực hiện quá trình hấp phụ

- Di chuyển chất bên trong hạt chất hấp phụ (vùng khuếch tán trong)

Ngưới ta thường 23ac than hoạt tính, các chất tổng hợp hoặc một số chất thảicủa sản xuất như xỉ tro, xỉ, mạt sắt và các chất hấp phụ bằng khoáng chất như đất sét,silicagen, keo nhôm…

Khi trộn chất hấp phụ với nước người ta sử dụng than hoạt tính ở dạng hạt 0,1mm và nhỏ hơn Quá trình tiến hành trong một hoặc nhiều bậc

Hấp phụ một bậc được ứng dụng khi chất hấp phụ rất rẻ hoặc là chất thải của sản xuất Quá trình hấp phụ nhiều bậc đạt hiệu quả cao hơn Khi đó ở bậc một người

ta chỉ sử dụng lượng than cần thiết để giảm nồng độ chất ô nhiễm từ C0 đến C1, sau đóthan được tách ra bằng lắng, còn nước thải đi vào bậc hai để được tiếp tục xử lý bằng than mới

III.3 PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC.

Thực chất của phương pháp xử lý hoá học là đưa vào nước thải chất phản ứngnào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học và tạo cặn lắng hoặc tạodạng chất hoà tan nhưng không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường

Phương pháp xử lý hoá học thường được áp dụng để xử lý nước thải côngnghiệp Tuỳ thuộc vào điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép, phươngpháp xử lý hoá học có thể hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộban đầu của việc xử lý nước thải

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

Phương pháp trung hòa:

Dùng để đưa môi trường nước thải có chứa các axit vô cơ hoặc kiềm về trạngthái trung tính pH = 6,5 – 8,5 Phương pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách;trộn lẫn nước thải chứa axit và chứa kiềm, bổ sung thêm tác nhân hóa học, lọc nướcqua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hòa

Phương pháp oxy hóa khử:

Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất ôxy hóa như clo ởdạng khí và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, permanganatkali, bicromat kali, peoxyhyro (H2O2), ôxy của không khí, ôzon, pyroluzit (MnO2),…

Trong quá trình ôxy hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thànhcác chất ít độc hại hơn và tách ra khỏi nước Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn cáctác nhân hóa học, do đó quá trình ôxy hóa hóa học chỉ được dùng trong những trườnghợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước không thể tách bằng những phươngpháp khác Ví dụ khử xyanua hay hợp chất hòa tan của asen

Phương pháp điện hoá học:

Nhằm phá huỷ các tạp chất độc hại ở trong nước bằng cách oxy hoá điện hoátrên cực anốt hoặc dùng để phục hồi các chất quý

III.4 PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC

Phương pháp này sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh vật để phânhủy những chất bẩn hữu cơ trong nước thải Các sinh vật sử dụng các chất khoáng vàhữu cơ để làm dinh dưỡng và tạo năng lượng Trong quá trình dinh dưỡng chúngnhận được các chất làm vật liệu để xây dựng tế bào, sinh trưởng sinh sản nên sinhkhối tăng lên

Quá trình sau là quá trình khoáng hóa chất hữu cơ còn lại thành chất vô cơ(sunfit, muối amon, nitrat…), các chất khí đơn giản (CO2, N2,…) và nước Quá trìnhnày được gọi là quá trình oxy hóa

Căn cứ vào hoạt động của vi sinh vật có thể chia phương pháp sinh học thành 3nhóm chính như sau:

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

Chất hữu cơ + O2  H2O + CO2 + NH3 + …Các phương pháp xử lý hiếu khí thường hay sử dụng: Phương pháp bùn hoạttính: dựa trên quá trình sinh trưởng lơ lửng của vi sinh vật Và phương pháp lọc sinhhọc: dựa trên quá trình sinh trưởng bám dính của vi sinh vật

Phương pháp bùn hoạt tính:

Bùn hoạt tính là tập hợp những vi sinh vật khác nhau, chủ yếu là vi khuẩn, kếtlại thành các bông với trung tâm là các hạt chất rắn lơ lửng trong nước (cặn lắngchiếm khoảng 30 – 40% thành phần cấu tạo bông, nếu thổi khí và khuấy đảo đầy đủtrong thời gian ngắn thì con số này khoảng 30%, thời gian dài khoảng 35%, kéo dàitới vài ngày có thể tới 40%) Các bông này có màu vàng nâu dễ lắng có kích thước từ

3 – 100μmm Bùn hoạt tính có khả năng hấp phụ (trên bề mặt bùn) và oxy hóa các chấthữu cơ có trong nước thải với sự có mặt của oxy

Quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính bao gồm các bước:

Giai đoạn khuếch tán và chuyển chất từ dịch thể (nước thải) tới bề mặt các tếbào vi sinh vật

Hấp phụ: khuếch tán và hấp phụ các chất bẩn từ bề mặt ngoài các tế bào quamàng bán thấm

Quá trình chuyển hóa các chất đã được khuếch tán và hấp phụ ở trong tế bào visinh vật sinh ra năng lượng và tổng hợp các chất mới của tế bào

Phương pháp lọc sinh học:

Là phương pháp dựa trên quá trình hoạt động của vi sinh vật ở màng sinh học,oxy hóa các chất bẩn hữu cơ có trong nước Các màng sinh học là các vi sinh vật (chủyếu là vi khuẩn) hiếu khí, kỵ khí, tùy nghi Các vi khuẩn hiếu khí được tập trung ởmàng lớp ngoài của màng sinh học Ở đây chúng phát triển và gắn với giá mang làcác vật liệu lọc (được gọi là màng sinh trưởng gắn kết hay sinh trưởng bám dính)

Các phương pháp kỵ khí:

Dựa trên sự chuyển hoá vật chất hữu cơ trong điều kiện không có oxy nhờ rấtnhiều loài vi sinh vật yếm khí tồn tại trong nước thải Sản phẩm của quá trình là CH4,

CO2, N2, H2S, NH3 trong đó CH4 chiếm nhiều nhất

Phân hủy kị khí có thể chia làm 6 quá trình

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

Quá trình lên men Metan gồm 3 giai đoạn

- Pha thủy phân: Chuyển các chất hữu cơ phân tử lượng lớn thành hợp chất dễtan và phân tử lượng nhỏ hơn trong nước

- Pha chuyển hóa axit: các vi sinh vật tạo thành axit gồm cả vi sinh vật kỵ khí

và vi sinh vật tùy nghi Chúng chuyển hóa các sản phẩm phân hủy trung gian thànhcác axít hữu cơ bậc thấp, cùng các chất hữu cơ khác như axit hữu cơ, axit béo, rượu,axit amin, glyxerin, H2S, CO2, H2

- Pha kiềm: Các vi sinh vật Metan đích thực mới hoạt động Chúng là những visinh vật kỵ khí bắt buộc, chuyển hóa các sản phẩm của pha axit thành CH4 và CO2

pH trong giai đoạn này sẽ từ từ tăng lên

III.5 XỬ LÝ BÙN CẶN

Nhiệm vụ của xử lý cặn (cặn được tạo nên trong quá trình xử lý nước thải):

- Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn

- Ổn định cặn

- Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau

Rác (gồm các tạp chất không tan kích thước lớn: cặn bã thực vật, giấy, giẻlau…) được giữ lại ở song chắn rác có thể chở đến bãi rác (nếu lượng rác không lớn)hay nghiền rác và sau đó dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý

Cát từ bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử dụngvào mục đích khác

Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước có thể ứng dụng các công trình xử lýtrong điều kiện tự nhiên như: sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhântạo: thiết bị lọc chân không, thiết bị lọc ép dây đai, thiết bị ly tâm cặn…) Độ ẩm củacặn sau xử lý đạt 55-75%

Máy ép băng tải: bùn được chuyển từ bể nén bùn sang máy ép để giảm tối đa

lượng nước có trong bùn Trong quá trình ép bùn ta cho vào một số polyme để kếtdính bùn

Lọc chân không: Thiết bị lọc chân không là trụ quay đặt nằm ngang Trụ quay

đặt ngập trong thùng chứa cặn khoảng 1/3 đường kính Khi trụ quay nhờ máy bơmchân không cặn bị ép vào vải bọc

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

Quay li tâm: Các bộ phận cơ bản là rôtơ hình côn và ống rỗng ruột Rôtơ và

ống quay cùng chiều nhưng với những tốc độ khác nhau Dưới tác động của lực li tâmcác phần rắn của cặn nặng đập vào tường của rôtơ và được dồn lăn đến khe hở, đổ rathùng chứa bên ngoài

Lọc ép: Thiết bị lọc gồm một số tấm lọc và vải lọc căng ở giữa nhờ các trục

lăn Mỗi một tấm lọc gồm hai phần trên và dưới Phần trên gồm vải lọc, tấm xốp vàngăn thu nước thấm Phần dưới gồm ngăn chứa cặn Giữa hai phần có màng đàn hồikhông thấm nước

Để tiếp tục làm giảm thể tích cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiềudạng khác nhau: thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải … Sau khi sấy, độ ẩmcòn 25-30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển

Đối với trạm xử lý công suất nhỏ, việc xử lý cặn có thể tiến hành đơn giảnhơn: nén sau đó làm ráo nước ở sân phơi cặn trên nền cát

IV MỘT SỐ HỆ THỐNG XLNT ĐANG ÁP DỤNG TẠI CÁC KCN

IV.1 Khu công nghiệp Tân Tạo

Thông số cơ bản

Tổng lưu lượng nước thải: 6000m3/ngđLưu lượng trung bình giờ (24h): 250 m3/hLưu lượng tối đa: 400 m3/2h

Tính chấtcơ bản của nước thải dầu vào

Hình III.1: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Tân Tạo

Công nghệ chủ đạo: Công nghệ truyền thống xử lý sinh học với bùn hoạt tính

sinh trưởng lơ lửng

Ưu điểm: - Công nghệ đơn giản, dễ vận hành

Nước thải từ các nhà máy (tiền xử lý)

Nước thải từ các nhà máy (tiền xử lý)

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

- Sử dụng trong trường hợp nước thải có lưu lượng lớn

- Hệ thống được điều khiển hoàn toàn tự động, vận hành đơngiản, ít sửa chữa

Nhược điểm - Diện tích xây dựng lớn

- Đòi hỏi nhiều năng lượng trong suốt quá trình hoạt động

- Không đề phòng được sự cố kim loại nặng, dễ gây chết bùn

IV.2 Khu công nghiệp Việt Nam – Singapore (VSIP)

Thông số cơ bản

Lưu lượng dòng thải thiết kế: 6.000 m3/ngày.đêm

Lưu lượng dòng thải thực tế hiện nay: 2.500 m3/ng.đêm

Tính chất nước thải đầu vào

Nước thải sau xử lý

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

Hình III.2: Sơ đồ công nghệ HTXLNT khu công nghiệp Việt Nam Singapore

-Công nghệ chủ đạo: Sử dụng công nghệ vi sinh bám dính (lọc sinh học) kết

hợp với bùn hoạt tính aerotank truyền thống

Ưu điểm: - Xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, kết hợp xử lý bằng

vi sinh vật lơ lửng và dính bám vì vậy hiệu quả xử lý rất cao

- Hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh, nước thải đầu ra đạtchất lượng tốt

Nhược điểm: - Khá tốn kém do phải thường xuyên thay vật liệu lọc

- Chi phí đầu tư ban đầu cao, tốn nhiều diện tích xây dựng

- Sử dụng trong trường hợp lưu lượng nước thải không lớn

IV.3 Khu công nghiệp Linh Trung 1

Lưu lượng nước thải thiết kế: 5.000m3/ngđ

Tính chất nước thải đầu vào

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

Hình III.3: Sơ đồ công nghệ HTXLNT khu công nghiệp Linh Trung 1

Công nghệ chủ đạo: Sử dụng công nghệ bùn hoạt tính theo phương pháp SBR

là chủ yếu, có kết hợp cơ học - vật lý

Ưu điểm: - Khả năng xử lý nước thải có BOD cao, khử Nitơ, tiết kiệmdiện tích, không cần nhiều nhân viên

- Không tốn chi phí cho việc tuần hoàn bùn

- Thời gian xử lý có thể điều chỉnh linh hoạt

Nhược điểm: - Đòi hỏi người vận hành phải có trình độ cao, vận hành phứctạp, chi phí xây dựng tốn kém

- Đòi hỏi nhiều năng lượng để cấp cho máy thổi khí trong suốtquá trình hoạt động

- Chi phí đầu tư xây dựng bể lọc than hoạt tính không hợp lý,tốn kém do phải thay than hoạt tính theo định kì, nước thải có thể không cần qua giaiđoạn này mà vẫn đạt hiệu quả

Bể đệm Bể tiếp xúc Clorine Đầu ra

Bể lọc than hoạt tính

Máy ép bùn

Bể nén bùn

Polyme r

Bánh bùn

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

IV.4 Khu Chế Xuất Tân Thuận

Cơng suất thiết kế: 10.000m3/ngày

Yêu cầu: nước thải đầu ra phải được: Xử lý đạt tiêu chuẩn loại B (TCVN

5945-2005)

Hồ bơm nước thải Song chắn rác Bể lắng cát Bể trộn đều

Bể khuấy nhanh

Nước

thải

Nguồn tiếp nhận

Hình III.4: Sơ đồ cơng nghệ hệ thống xử lý nước thải KCX Tân Thuận

Ưu điểm: - Hệ thống xử lý hố học là chủ yếu

- Ít tốn diện tích xây dựng

- Khơng địi hỏi nhiều năng lượng trong suốt quá trình hoạtđộng

Nhược điểm: - Chi phí xử lý cao

- Người điều hành cần cĩ kỹ năng: Theo dõi, kiểm tra các chỉtiêu đầu ra thường xuyên

IV MÔ TẢ CÔNG NGHỆ:

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

IV.1 Thông số thiết kế:

IV.1.1 Nước thải vào:

Các chỉ tiêu còn lại nằm trong giới hạn cho phép của nước thải đạt loại

B theo tiêu chuẩn TCVN 5945-1995

IV.1.2 Nước thải sau xử lý:

Nước thải sau xử lý đạt loại A theo tiêu chuẩn TCVN 5945-1995

IV.2 Mô tả công nghệ:

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

IV.2.1 Sơ đồ công nghệ phương án 1:

Song chắn rác

Bể thu gom

Bể điều hòa

Bể trung gian

Bể aeroten

Hoá chất

Bùn hoàn lưu

Bể tiếp xúc khửtrùng

Khí

Bồn lọc áp lực

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

IV.2.1.Thuyết minh quy trình công nghệ

Sau đó, nước thải được bơm sang bể trung hòa Tại đây, một lượng hóa chấtvừa đủ, thích hợp được đưa vào để trung hòa pH nước thải về giá trị 6,5 – 7,5,thích hợp cho quá trình xử lý sinh học xảy ra tiếp theo trong bể aeroten Quá trìnhtrung hoà nước thải được tự động nhờ bộ điều chỉnh pH tự động,

Tại bể aeroten, quá trình xử lý các chất bẩn hữu cơ xảy ra nhờ các vi sinhhiếu khí – quá trình bùn hoạt tính Dưới tải trọng thấp, nhờ oxy cung cấp từ thiết bịđĩa thổi khí, các vi sinh vật hiếu khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ trong nước thảithành CO2, H2O… Một phần được chuyển hóa làm phát triển sinh khối – Biomass.Thiết bị đĩa thổi khí gắn cố định trong bể sẽ cung cấp oxy và duy trì hàm lượngoxy hòa tan trong bể Aeroten ở mức độ 1-2mg Hoạt động của thiết bị đĩa thổi khíđươc cấp từ 2 máy thổi khí hoạt động xen kẻ, được điều khiển tự động bởi thiết bị

đo nồng độ oxy hòa tan (DO)

Từ bể aeroten, nước thải chảy vào bể lắng, ở đây diễn ra quá trình tách bùnhoạt tính và nước thải đã xử lý Bùn tách ra được đưa về bể chứa bùn và từ đây,bùn hoạt tính một phần được hoàn lưu về bể aeroten để duy trì nồng độ bùn trong

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032bể tại mức cố định, lượng bùn dư được đưa sang bể nén bùn để tăng nồng độ chấtrắn từ 1% lên 3% trước khi sang máy ép lọc băng tải Bùn được ép thành bánh bùnvà được chuyển di chôn cất, tiêu hủy…

Để đảm bảo nước thải đầu ra đạt QCVN 24:2009/BTNMT, cột A, ta tiến hànhlọc lại nước thải sau khi lắng Do đĩ nước thải sau lắng II cho chảy vào bể chứa trunggian Bể chứa trung gian cĩ nhiệm vụ điều hịa lưu lượng trước khi bơm lên bể lọc áplực Quá trình lọc xảy ra nhờ lớp áp lực nước phía trên vât liệu lọc, giữ lại những cặn

lơ lửng và kết tủa chưa lắng ở các cơng trình trước Sau một thời gian hoạt động, tatiến hành rửa ngược bể lọc Nước sau rửa lọc được đưa về bể điều hịa và thực hiệnquá trình xử lý tiếp theo

Nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận phải cho qua bể khử trùng (khửtrùng bằng NaOCl) nhằm loại bỏ các vi trùng gây bệnh

Phương án 2:

Nước thải sau khi qua xử lý cơ học tiếp tục qua xử lý sinh học, đây là quátrình quan trọng trong dây chuyền xử lý nước thải Trong phương án 1 nước thải xửlý bằng quá trình sinh trưỡng hiếu khí ( bùn hoạt tính ) Với công trình bể Aeroten,bể lắng đợt 2 Nước thải sau khi qua bể lắng đợt 2 nước chưa đạt yêu cầu vì lượng

vi khuẩn có trong đó nên nước thải tiếp tục đi qua bể tiếp xúc và khử trùng trướckhi thải ra rạch

Bùn tại bể lắng đợt 2, 1 phần bùn hoạt tính được tuần hoàn về lại bể Aeroten(phương án 1) bùn hoạt tính được gom tại bể thu bùn trước khi đến bể nén bùn.Bùn từ bể nén bùn được đưa đến máy ép bùn nhằm làm giảm độ ẩm đến mức tốiđa

Tương tự như phương án 1 nhưng quá trình xử lý sinh học bằng vi sinh bámtrong môi trường hiếu khí với vật liệu tiếp xúc không ngập nước, với công trìnhbể lọc sinh học ( bể Biophin ), bể lắng đợt 2

IV.3 MÔ TẢ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

1 Song chắn rác:

Nước thải sau khi qua song chắn rác, các chất rắn có kích thước lớn bị giữ lại Nhiệm vụ của song chắn rác là loại bỏ hầu hết các rác có trong nước thải tránh hiện tượng nghẹt bơm và đường ống Song chắn rác được dùng để giữ rác và các tạp chất rắn kích thước lớn trong nước thải, được đặt trên các máng dẫn nước thải vào trạm bơm hay đến trạm xử lý nước thải Cấu tạo song chắn rác gồm các thanh kim loại tiết diện hình chữ nhật, hình tròn hoặc hình elíp Khoảng cách b giữa các thanh bằng 16 – 25 mm, phụ thuộc vào vị trí của song chắn rác

2 Bể bơm.

Có nhiệm vụ là tập trung toàn bộ lượng nước thải của khu công nghiệpvề đây, sau đó phân phối lượng nước thải vào các công trình xử lý phía sau

3 Bể điều hoà:

Do tính chất nước thải thay đổi theo từng giờ trong ngày và nồng độnước thải cũng khác nhau Vì vậy cần thiết xây dựng bể điều hoà để điều hoàlưu lượng và chất lượng của nước thải, tạo điều kiện tối ưu cho các công trìnhphía sau:

Việc sử dụng bể điều hoà trong quá trình xử lý mang lại một số thuậnlợi sau:

Tăng cường hiệu quả xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học nó cókhả năng giảm thiểu hoặc loại bỏ hiện tượng vi sinh vật do tải trọng độ ngộttăng cao, pha loãng các chất gây ức chế cho quá trình xử lý sinh học, ổn định

pH của nước thải mà không cần tiêu tốn nhiều hoá chất

Nâng cao hiệu quả lắng cặn ở bể lắng vì duy trì được được tải trọng chấtrắn vào bể lắng là không đổi

Giúp cho nước thải cấp vào bể sinh học được liên tục trong khoảng thờigian không có nước thải về trạm xử lý

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

Trong bể điều hoà thường được bố trí các thiết bị khuấy trộn tạo ra sựxáo trộn đều các chất ô nhiểm trong toàn bộ thể tích nước thải, tránh việc lắngcặn trong bể Ngoài ra nó cũng góp phần oxy hoá một phần các chất hữu cơ

4 Bể Aerotank (phương án 1):

Bể Aerotank được đặt sau bể bể trung hòa để phân huỷ các chất hữu cơdạng keo, chất hữu cơ hoà tan có trong nước thải Bể Aerotank là bể phản ứnghiếu khí với bùn hoạt tính lơ lửng Trong bể Aerotank diễn ra quá trình oxy hoácác chất hữu cơ dưới sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí Các vi sinh vật bámdính vào bùn hoạt tính làm nơi cư trú, sinh sản, phát triển và phân huỷ các chấthữu cơ có cấu trúc phức tạp

5 Bể Biophin (phương án 2):

Trong bể lọc, nước thải được hệ thống ống phân phối phun đều khắptrên bề mặt lớp vật liệu Nước sau khi chạm vào lớp vật liệu chia thành các hạtnhỏ chảy thành màng mỏng qua khe lớp vật liệu di xuống dưới, trong thời gianchảy như vậy nước thải tiếp xúc với màng vi sinh vật bám quanh lớp vật liệulọc Sau một thời gian lớp vi sinh vật của lớp màng tăng lên ngăn cản oxy củakhông khí thấm vào lớp màng nhầy được Do không có oxy, tại lớp trong củamàng nhầy sát với bề mặt cứng của lớp vật liệu lọc, vi khuẩn yếm khí pháttriển tạo ra sản phẩm yếm khí cuối cùng là yếm khí metan và CO2 làm tróc lớpmàng ra khỏi vật cứng rồi bị nước cuống xuống phía dưới Quá trình như vậyđược lập đi lập lại tuần hoàn và nước thải được làm sạch BOD và các chất dinhdưỡng Nước sau bể lọc sinh học có nhiều bùn lơ lững do các màng sinh họctróc ra nên xử lý tiếp bằng bể lắng đợt 2

6 Bể lắng đợt 2:

Bùn hoạt tính sinh ra từ bể Aerotank hay màng sinh vật ở bể Biophin vàcác chất rắn lơ lửng sẽ được lắng ở bể lắng đợt 2 Nước thải sau khi được tách

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032bùn sẽ được tuần hoàn về trạm xử lý và bùn hoạt tính sẽ được tuần hoàn lại bểAerotank (phương án 1) hay Biophin (phương án 2), phần còn lại đưa về bể nénbùn.

7 Bể tiếp xúc:

Khử trùng là giai đoạn cuối cùng trong quá trình xử lý trước khi thải ranguồn tiếp nhận Khử trùng nhằm mục đích phá huỷ tiêu diệt các loại vi khuẩngây bệnh nguy hiểm mà chưa được hoặc không thể bỏ qua quá trình xử lý nướcthải như vi khuẩn gây bệnh đường ruột: ECOLI

Thông thường chỉ một phần hoá chất khử trùng được dùng để phá hủy tếbào vi khuẩn, còn phần lớn sẽ dùng để oxy hoá các chất hữu cơ và gây phảnứng cùng với nhiều hợp chất tạo khoáng khác nhau cho nước thải

8 Bể chứa bùn:

Bùn từ bể chứa bùn (bùn từ bể lắng 2) được nén bằng trọng lực, nhằmgiảm thể tích Bùn từ bể nén đợt 2 có độ ẩm cao 99  99,3%, như vậy cần thựchiện nén bùn ở bể nén bùn để giảm độ ẩm còn khoãng 95  97%

9 Bể nén bùn:

Cặn từ bể lắng đợt 2 sang bể chứa bùn và vào bể nén bùn Tại đây thựchiện quá trình giảm độ ẩm, và thể tích bùn hoạt tính

10 Máy lọc ép băng tải:

Máy làm khô cặn bùn lọc ép trên băng tải được dùng phổ biến hiện nay

vì quản lý đơn giản, ít tốn kém, hiệu suất làm khô cặn chấp nhận được

PHẦN IV

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

NỘI DUNG THIẾT KẾ TRẠM XLNT BAO GỒM:

 Xác định tham số tình toán, sơ đồ dây chuyền công nghệ

 Tính toán công nghệ

 Tính toán thiết bị chính

I TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

I.1 Hố thu gom:

 Chức năng:

Nước thải từ các nhà máy theo hệ thống ống dẫn đến hệ thống xử lý nước thải.

Khi đến trạm xử lý đầu tiên nước thải được tập trung về hố thu Hố thu gom có

nhiệm vụ tiếp nhận và tập trung toàn bộ nước thải khu công nghiệp

)(40)/(

m h

phút

phút h

m





Chọn chiều cao hữu ích của bể H = 3,5 (m)

Chiều cao xây dựng của bể thu gom

Hxd = H + hbvVới:

H : Chiều cao hữu ích của bể, (m)

hbv : Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5 (m)

 Hxd = 3,5 + 0,5 = 4 (m)

 Diện tích mặt bằng:

A = 11,42( )

5,3

 Chọn ống dẫn nước vào bể thu gom

KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN ÑOÂNG HIEÄP A, GIAI ĐOẠN 2012 ĐẾN 2032

Chọn ống dẫn nước vào với vận tốc v = 0,9(m/s), D = 500(mm) (Điều 4.6.1 TCVN

7957 – 2008)

Theo điều 6.2.5 (TCVN 5957 – 2008) thì độ sâu đặt ống đối với nơi có nhiều xe cơ

giới đi lại Hmin = 0,7(m) Vậy, Chọn H = 1(m)

 Ống dẫn nước thải sang bể điều hòa

Nước thải được bơm sang bể điều hòa nhờ một bơm chìm, với vận tốc nước chảy

0083,044

= 2 (Kw) Trong đó:

 : Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn = 0,8

ρ : Khối lượng riêng của nước 1.000 (kg/m3)

Chọn bơm chìm, được thiết kế 2 bơm có công suất như nhau (2 Kw) Trong đó 1 bơm

đủ để hoạt động với công suất tối đa của hệ thống xử lý, 1 bơm còn lại là dự phòng

Bảng IV.1: T ng h p tính toán b thu gomổng hợp tính toán bể thu gom ợp tính toán bể thu gom ể thu gom

Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị

Kích thước bể thu gom