Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Hải Sơn, Đức Hòa, Long An

Với mục tiêu nghiên cứu được xác định, đề tài này chỉ thực hiện trong giới hạn tìm hiểu về tính chất và lưu lượng nước thải phát sinh từ các nhà máy trong KCN, từ đó, tính toán và thiết

MỤC LỤC

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

PHẦN MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP HẢI SƠN – ĐỨC HÒA – LONG AN 3

1.1 MÔ TẢ DỰ ÁN KHU CÔNG NGHIỆP HẢI SƠN – ĐỨC HÒA – LONG AN 3

1.1.1 Thông tin tổng quát 3

1.1.2 Tổ chức cơ cấu không gian 3

1.1.3 Phân khu chức năng 4

1.1.4 Hệ thống hạ tầng kỹ thuật 4

1.1.4.1 Chuẩn bị đất kỹ thuật xây dựng 4

1.1.4.2 Hệ thống giao thông 4

1.1.4.3 Hệ thống cấp nước 5

1.1.4.4 Hệ thống cấp điện 6

1.1.4.5 Vệ sinh môi trường 7

1.2 CÁC ĐIỀU KIỆN TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG VÀ KINH TẾ XÃ HỘI TẠI ĐỊA ĐIỂM THỰC HIỆN DỰ ÁN 7

1.2.1 Vị trí địa lí và cơ sở hạ tầng 7

1.2.2 Điều kiện khí hậu 8

1.3 CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG VÀ BIỆN PHÁP KỸ

THUẬT BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 11

1.3.1 Các nguồn gây ô nhiễm môi trường 11

1.3.2 Biện pháp kỹ thuật bảo vệ môi trường 12

1.3.2.1 Môi trường nước 12

1.3.2.2 Môi trường khí 13

1.3.2.3 Chất thải rắn và chất thải nguy hại 13

CHƯƠNG 2:TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 14

2.1 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ HỌC 14

2.1.1 Song chắn rác 14

2.1.2 Lưới lọc 15

2.1.3 Bể lắng cát 15

2.1.4 Bể tách dầu mỡ 15

2.1.5 Bể điều hòa 15

2.1.6 Bể lắng 16

2.1.7 Bể lọc 17

2.2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HOÁ HỌC 17

2.2.1 Đông tụ và keo tụ 17

2.2.2 Trung hòa 18

2.2.3 Oxy hoá khử 19

2.2.4 Điện hóa 19

2.3.1 Tuyển nổi 20

2.3.2 Hấp phụ .21

2.3.3 Trích ly 21

2.3.4 Trao đổi ion 21

2.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC 21

2.4.1 Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên 22

2.4.1.1 Ao hồ sinh học( ao hồ ổn định nước thải) 22

2.4.1.2 Phương pháp xử lý qua đất 23

2.4.2 Công trình xử lý sinh học hiếu khí 23

2.4.2.1 Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aerotank 23

2.4.2.2 Mương oxy hóa 27

2.4.2.3 Lọc sinh học – Biofilter 27

2.4.2.4 Đĩa quay sinh học RBC ( Rotating biological contactors) 28

2.4.2.5 Bể sinh học theo mẻ SBR (Sequence Batch Reactor) 28

2.4.3 Công trình xử lý sinh học kỵ khí 30

2.4.3.1 Phương pháp kị khí với sinh trưởng lơ lửng 30

2.4.3.2 Phương pháp kị khí với sinh trưởng gắn kết 32

CHƯƠNG 3:LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 33

3.1 TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI 33

3.2 MỘT SỐ KHU CÔNG NGHIỆP ĐIỂN HÌNH 35

3.2.1 Khu công nghiệp Việt Nam Singapore( KCN – VISP) 35

3.2.2 Khu công nghiệp Tân Bình 37

3.3 LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC THẢI 38

3.4 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 39

CHƯƠNG 4:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG KCN HẢI SƠN 42

4.1 HẦM BƠM TIẾP NHẬN 43

4.2 SONG CHẮN RÁC THÔ 44

4.3 LƯỚI CHẮN TINH 47

4.4 BỂ ĐIỀU HÒA 48

4.5 BỂ TRỘN 54

4.6 BỂ PHẢN ỨNG ( TẠO BÔNG) 57

4.7 BỂ LẮNG 1 63

4.8 BỂ UASB 66

4.9 BỂ AEROTEN 73

4.10 BỂ LẮNG LY TÂM 83

4.11 BỂ KHỬ TRÙNG 86

4.12 BỂ NÉN BÙN 88

4.13 MÁY ÉP BÙN 91

4.14 TÍNH TOÁN LƯỢNG HOÁ CHẤT SỬ DỤNG 92

CHƯƠNG 5:TÍNH KINH TẾ 95

5.1 PHÂN TÍCH GIÁ THÀNH 95

5.1.1 Cơ sở tính toán 95

5.1.2 Chi phí xây dựng 95

5.2 CHI PHÍ HOẠT ĐỘNG CỦA DỰ ÁN 98

5.3 CHI PHÍ CHO 1 M3 NƯỚC THẢI 98

5.3.1 Chi phí xây dựng 99

5.3.2 Chi phí vận hành 99

5.3.2.1 Chi phí hóa chất 99

5.3.2.2 Chi phí điện năng 99

5.3.2.3 Chi phí nhân công 99

5.3.2.4 Chi phí sữa chữa 100

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 1:Tiêu chuẩn nước thải đầu vào và ra của trạm xử lý nước thải tập trung Khu Công Nghiệp Hải Sơn 1

PHỤ LỤC 2:Catalogue về đĩa sục khí 3

PHỤ LỤC 3:Đặc tính của một số loại máy thổi khí dạng JET 5

PHỤ LỤC 4:Catalogue về bơm chìm của hãng Info Center 6

PHỤ LỤC 5:Bơm định lượng tự điều chỉnh theo pH 7

PHỤ LỤC 6:Lưu lượng kế hãng KROHNE 8

PHỤ LỤC 7:Catalogue về thiết bị rút nước kiểu phao 9

PHỤ LỤC 8:Máy thổi khí của hãng Info Center 10

PHỤ LỤC 9:Catalogue về máy khuấy trộn của hãng Pro – Equipment 11

PHỤ LỤC 10:Catalogue về máy ép băng tải của PRO – Equipment, INC .12

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 Quy hoạch sử dụng đất 3

Bảng 2 Lưu lượng nước thải 42

Bảng 3 Thông số đầu vào 43

Bảng 4 Các thông số thiết kế lưới chắn rác ( hình nêm) 47

Bảng 5 Catalogue về lưới chắn tinh của hãng PRO - Equipment 48

Bảng 6 Đường kính theo vận tốc khí trong ống 50

Bảng 7 Liều lượng chất keo tụ ứng với các liều lượng khác nhau của các tạp chất nước thải 56

Bảng 8 Giá thành xây dựng 95

Bảng 9 Giá thành thiết bị 96

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Bản đồ vị trí địa lí khu cơng nghiệp Hải Sơn 8

Hình 2 Sơ đồ nguyên tắc hệ thống thoát nước thải khu công nghiệp Hải Sơn 12

Hình 3 Bể lắng ngang 16

Hình 4 Quá trình tạo bông cặn của các hạt keo 18

Hình 5 Sơ đồ công nghệ đối với bể Aerotank truyền thống 24

Hình 6 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank có ngăn tiếp xúc .25

Hình 8 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh 26

Hình 9 Bể lọc sinh học nhỏ giọt 28

Hình 10 Quá trình vận hành của bể SBR 30

Hình 11 Bể UASB 31

Hình 12 Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Việt Nam Singapore 36

Hình 13 Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Tân Bình 37

Hình 14 Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Hải Sơn 40

Hình 15 Tấm chắn khí và hướng dòng bể UASB 70

PHẦN MỞ ĐẦU

1 MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN

Thiết kế trạm xử lý nước thải cho khu công nghiệp Hải Sơn với công suất

2000 m3/ngày đêm với thông số đầu vào theo chỉ tiêu khu công nghiệp đề ra và đầu ra đạt tiêu chuẩn loại A (TCVN 5945 – 2005) đảm bảo xả thải an toàn ra Kêng Oâng Cát

2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Đề tài nghiên cứu bằng các phương pháp sau đây

- Khảo sát thực địa KCN Hải Sơn

- Thu thập, phân tích tổng hợp dữ liệu để tính toán và thiết kế

- Nghiên cứu tư liệu: đọc và thu thập số liệu về tình hình nước thải của KCN và các hệ thống xử lý nước thải tại các KCN khác

- Phương pháp so sánh: phương pháp này nhằm đánh giá hiệu quả xử lý nước thải đầu vào và ra theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5945 – 2005)

- Phương pháp phân tích chi phí lợi ích: nhằm đánh giá hiệu quả kinh tế trong quá trình xử lý nước thải của các phương pháp xử lý

3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI

Đồ án tập trung nghiên cứu những nội dung chính sau:

- Nghiên cứu tổng quan các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp

- Tìm hiểu những vấn đề kinh tế và môi trường tại khu công nghiệp Hải Sơn

- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Hải Sơn

- Khái toán kinh phí đầu tư xây dựng công trình cho hệ thống xử lý nước thải KCN Hải Sơn

4 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

Với mục tiêu nghiên cứu được xác định, đề tài này chỉ thực hiện trong giới hạn tìm hiểu về tính chất và lưu lượng nước thải phát sinh từ các nhà máy trong KCN, từ đó, tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải phù hợp

5 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu tìm hiểu về thành phần tính chất nước thải phát sinh tại KCN Hải Sơn cùng các phương pháp xử lý để thiết kế HTXLNT tập trung phù hợp cho KCN, mang tính khả thi cao Kết quả tính toán thiết kế của đề tài có thể làm cơ sở cho công ty đầu tư hạ tầng KCN Hải Sơn tham khảo để đầu tư xây dựng công trình, đảm bảo KCN luôn xanh sạch đẹp, hạn chế đến mức thấp nhất các tác động tiêu cực của nước thải chưa xử lý đến môi trường xung quanh

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP HẢI

SƠN – ĐỨC HÒA – LONG AN

1.1 MÔ TẢ DỰ ÁN KHU CÔNG NGHIỆP HẢI SƠN – ĐỨC HÒA – LONG AN 1.1.1 Thông tin tổng quát

• Tên dự án: Dự án phát triển Cụm Công nghiệp Hải Sơn

• Địa điểm thực hiên: xã Đức Hoà Hạ, huyện Đức Hoà, tỉnh Long An

• Chủ đầu tư dự án Công ty TNHH Hải Sơn

• Địa điểm xây dựng: Tại xã Đức Hòa Hạ – huyện Đức Hòa – tỉnh Long

An

• Quy mô dự án: 46,5087 ha

1.1.2 Tổ chức cơ cấu không gian

Bảng 1 Quy hoạch sử dụng đất

Tổng cộng 46,5087 100

(Nguồn: Ban quản lí Khu Công Nghiệp Hải Sơn)

1.1.3 Phân khu chức năng

™ Khu trung tâm điều hành gồm các công trình: Trụ sở Ban quản lý, văn phòng đại điện các Công ty, xí nghiệp, công trình dịch vụ cho sản xuất công nghiệp như chi nhánh ngân hàng, chi nhánh bưu điện, hải quan công an, ban quản lý các công trình nghỉ ngơi giải trí, thể dục thể thao diện tích 0,4 ha

™ Khu vực các xí nghiệp công nghiệp: bao gồm các lô đất có quy mô từ 1,16 ha đến 2,84 ha với kích thước các lô trung bình 100m × 120m với diện tích 33,63 ha

™ Khu vực kho tàng bến bãi với diện tích 2,2 ha

™ Khu vực các công trình giao thông: với diện tích 4,86 ha

™ Đất xây dựng các công trình đầu mối gồm: Trạm điện, trạm xử lý nước cấp, trạm xử lý nước bẩn, các công trình cung cấp và đảm bảo kỹ thuật với diện tích 0,65 ha

™ Đất cây xanh gồm cây xanh: bóng mát, cây xanh cách ly, cây xanh trang trí tạo cảnh quan với diện tích 4,7687 ha

1.1.4 Hệ thống hạ tầng kỹ thuật

1.1.4.1 Chuẩn bị đất kỹ thuật xây dựng

™ Toàn bộ khu vực quy hoạch thiết kế tôn nền bằng đường liên tỉnh

825 (mặt nhựa) Đảm bảo độ dốc thoát về hướng kênh Oâng Cát

ƒ Cao độ thiết kế HXD ≥ 0,9m

ƒ khối lượng đất đắp :544.152 m3

™ Giao thông đối ngoại:

Đường tỉnh 825 (giao thông liên vùng): nối dự án với quốc lộ 1A và từ quốc lộ 1A đến các tỉnh và khu vực khác Theo quy hoạch mặt đường chính rộng 15m, hai đường phụ rộng 8m, dãy phân cách 140m x 2m, vỉa hè 5m x 2, lộ giới 61m

™ Giao thông nội bộ:

Đường chính vào cụm công nghiệp, cổng chính: Số 1 : rộng 18m, vỉa hè 4mx2, lộ giới 26m Tổng chiều dài: 1.214m

Đường phụ: Số 2: rộng 7m, vỉa hè 3mx2, lộ giới 13m tổng chiều dài:865m Số 3: rộng 4m, vỉa hè 2mx2, lộ giới 8m tổng chiều dài: 395m

1.1.4.3 Hệ thống cấp nước

• Tổng nhu cầu sử dụng nước :1.860m3/ngày đêm

• Tiêu chuẩn dùng nước : 40m3/ ha

• Nhu cầu dùng nước chữa cháy với lưu lượng 15lit/s trong 7 giờ

• Oáng cấp sử dụng ống gang, ống thép tráng kẽm hoặc ống nhưa PVC

• Tổng chiều dài các ống: 1.753m

™ Hệ thống thoát nước mưa:

( Hệ thống thoát nước mưa tách riêng với hệ thống thoát nước bẩn)

• Hướng thoát nước: thoát ra kênh Oâng Cát

• Hệ thống thoát nước:

Dùng cống hộp hoặc cống có nắp đậy, đặt dọc theo vỉa hè các trục đường Tổng chiều dài thoát nước mưa : 3.630

™ Hệ thống thoát nước bẩn:

• Lưu lượng nước thải: tổng lưu lượng 1.488m3/ ngày đêm, tiêu chuẩn nước thải bằng 80% nước cấp

• Hệ thống thoát nước thải: Bố trí tuyến ống D 300 thu gom từ các công trình đưa về tuyến nhánh và chính D 400 dẫn ra trạm xử lý

Oáng hoàn toàn tự chảy với tổng chiều dài: 1.780 m

• Xử lý nước thải:

Gồm 1 trạm xử lý nước thải công suất 2000 m3/ngày đêm

• Nước thải xử lý theo 2 cấp:

9 Cấp 1: xử lý tại nhà máy đạt tiêu chuẩn TCVN 5945-2005, cột C (tiêu chuẩn của ban quản lý Cụm công nghiệp đề ra) trước khi xả ra mạng lưới thoát nước bẩn của Cụm công nghiệp

9 Cấp 2: Xử lý tập trung tại trạm xử lý theo tiêu chuẩn TCVN

5945-2005, cột A trước khi xả ra kênh Oâng Cát

1.1.4.4 Hệ thống cấp điện

™ Nguồn điện: Lấy từ trạm biến thế Đức Hoà 110/220 KV - 2×25 MVA qua đường dây 15KV – 22KV hiện tại cấp theo đường Tỉnh 825

9 Chỉ tiêu cấp điện : 250 KW /ha ( các nhà máy xí nghiệp)

9 Nhu cầu sử dụng : 37,79 triệu KWh/ năm

9 Tổng nhu cầu (kể cả tổn hao và dự phòng) : 41,568 triệu KWh/năm

9 Tổng công suất (kể cả tổn hao và dự phòng) : 20,783 KW

™ Mạng lưới:

• Nối từ đường dây trung thế cặp theo đường Tỉnh 825 đến trạn biến thế và đến các công trình xí nghiệp, hạ thế sử dụng hệ thống đèn đường nội bộ cụm công nghiệp

• Toàn bộ khu vực có một trạm hạ thế 22/0,4KV cấp điện cho các đèn đường Tổng công suất là 30 KVA (mỗi tram 1×15 KVA)

1.1.4.5 Vệ sinh môi trường

• Bố trí bãi thu gom chất thải rắn tập trung( trạm trung chuyển) có quy mô 0,5 - 1 ha, cạnh trạm xử lý nước thải

• Bố trí thu gom hàng ngày không để ứ đọng làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh

1.2 CÁC ĐIỀU KIỆN TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG VÀ KINH TẾ XÃ HỘI

TẠI ĐỊA ĐIỂM THỰC HIỆN DỰ ÁN

1.2.1 Vị trí địa lí và cơ sở hạ tầng

Khu vực xây dựng dự án thuộc huyện Đức Hoà, tỉnh Long An nên điều kiện khí hậu ở đây mang đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa của miền Nam Việt Nam, khí hậu tương đối ôn hoà và ổn định với 2 mùa mưa, nắng rõ rệt Mùa nắng từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11

Hình 1: Bản đồ vị trí địa lí khu cơng nghiệp Hải Sơn

1.2.2 Điều kiện khí hậu

™ Nhiệt độ

Trên cơ sở thống kê số liệu các trạm đo cho thấy:

• Nhiệt độ trung bình các năm (2003 – 2007) tại trạm Tân An: 26,4oC

• Nhiệt độ trung bình các năm (2003 – 2007) tại trạm Mộc Hoá:27,5oC

• Nhiệt độ trung bình nhiều năm biến động trong khoảng: 25,9 – 27,8oC

• Chế độ nhiệt ít biến động qua các tháng trong năm, thường chỉ dao động từ 0,2 – 1,7oC

• Chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng cao nhất và tháng thấp nhất khoảng

THỦ DẦU MỘT

CỦ CHI tân th an h

đ o ân g tru n g an

Q.GÒ VẤP VĨNH LỘC

tân sơ n n h ất

Q.1 2 HÓC MÔN

tân th ới n h ì tân h ie äp

KC

N H ẢI SƠN

KC

N H ẢI SƠN

KC

N H ẢI SƠN

KC

N H ẢI SƠN

KC

N H ẢI SƠN

KC

N H ẢI SƠN

KC

N H ẢI SƠN

KC

N H ẢI SƠN

HẬU NGHĨA

tân h o äi an tân th ôn g

h o äi LONG AN

• Nhiệt độ thấp nhất thường là tháng 12 và tháng 1 Nhiệt độ cao nhất thường là tháng 4 và tháng 5

• Mùa khô bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 4 với lượng mưa khoảng 39 – 125

mm chiếm khoảng 3 -7% lượng mưa cả năm Mùa khô giảm đi rõ rệt, sông thường có lưu lượng nhỏ nhất, mưc6 nước ngầm hạ thấp sâu hơn và mực nước biển xâm nhập vào đất liền theo các con sông đạt giá trị lớn nhất

™ Độ ẩm không khí

Độ ẩm không khí phụ thuộc vào lượng mưa, vào các mùa trong năm Độ ẩm trung bình tại các tram quan trắc ở Long An từ 80,5% đến 89,3%,cac nhất vào mùa mưa (80 – 91%) và thấp nhất vào các tháng mùa khô (73 – 88%)

- Độ ẩm trung bình các năm (2003 – 2007) tại trạm Tân An: 87,4%

- Độ ẩm trung bình các năm (2003 – 2007) tại tram Mộc Hoá: 80,3%

™ Chế độ nắng

Số giờ nắng tỉnh Long An quan trắc qua các năm đạt trung bình từ 2,247 – 2.769 giờ Nắng trong ngày trung bình từ 6,2 – 7,6 giờ/ ngày, lớn nhất từ 10 – 11 giờ/ngày Nếu quy ước tháng nắng là tháng có trên 200 giờ nắng thì Long An có từ

11 – 4, các tháng có số giờ nắng nhỏ hơn 200 giờ từ tháng 5 đến tháng 1

™ Chế độ gió

- Mùa mưa, hướng gió chủ đạo là hướng Tây Nam, vối tần suất xuất hiện 70%, từ tháng 5 đến tháng 11 gió theo hướng từ biển vào mang theo nhiều hơi nước và gây mưa vào các tháng mùa mưa

- Mùa khô, hướng gió chủ đạo là gió Đông Nam với tần suất 60 – 70%, từ tháng 12 đến tháng 4

- Vào các tháng mùa mưa, tốc độ gió trung bình lớn hơn mùa khô nhưng chênh lệch các tháng trong năm không nhiều Tốc độ gió trung bình các tháng trong năm là 1,5 – 2,5 m/s, tốc độ gió mạnh nhất quan trắc được có thể đạt được vào khoảng 30 – 40m/s và xảy ra các cơn giông, phần lớn là vào mùa mưa với hướng gió Tây Nam

™ Hàm lượng nước bốc hơi

Lượng bốc hơi cũng phân bố theo mùa khá rõ rệt, ít biến động theo kkhông gian Lượng bốc hơi trung bình trong tỉnh từ 65 – 70% lượng mưa hàng năm Lượng bốc hơi vào màu khô khá lớn, ngược lại vào mùa mưa lượng bốc hơi quá nhỏ, lượng bốc hơi trung bình 1.028 – 1.107 mm/năm

™ Tài nguyên sinh vật

Khu vực dự án hiện tại chủ yếu là đất sử dụng sản xuất nông nghiệp Tài nguyên sinh vật ở đây không phong phú

Thực vật: chủ yếu gồm cây lúa, cây mía…

Động vật: động vật cạn chủ yếu là các loại gia súc và gia cầmnuôi trong nhà như: Trâu, bò, gà, vịt… ; động vật nước là các loại cá, tôm Ngoài ra còn có các loại côn trùng, sinh vật nhỏ như các loại cào cào, châu chấu, chuồn chuồn, các loại bò sát khác vẫn phát triển bình thường như các vùng nông thôn khác

1.3 CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG VÀ BIỆN PHÁP KỸ

THUẬT BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

1.3.1 Các nguồn gây ô nhiễm môi trường

Các nguồn có khả năng gây ra ô nhiễm trong quá trình hoạt động của khu công nghiệp Hải Sơn gồm:

• Nước thải:

- Nước mưa thu gom trên toàn diện tích dự án

- Nước thải sinh hoạt của toàn bộ số người làm việc và sinh sống trong khu công nghiệp

- Nước thải công nghiệp tạo ra từ quá trình sản xuất khác nhau của các nhà máy, xí nghiệp trong khu công nghiệp

- Nước thải từ các công trình hạ tầng dịch vụ: xử lý nước cấp, khu nhiên liệu

• Khí thải:

- Khói thải từ quá trình đốt nhiên liệu: máy phát điện, đốt khí gas

- Oâ nhiễm không khí từ các dây chuyền sản xuất

- Khí thải từ các hoạt động giao thông vận tải

• Tiếng ồn:

- Tiếng ồn sản xuất công nghiệp

- Tiếng ồn từ các máy phát điện, quạt gió, compressor,…

- Tiếng ồn do các phương tiện giao thông vận tải

• Nhiệt độ:

Phát ra chủ yếu từ các nhà máy vật liệu mới, các thiết bị gia nhiệt như nồi hơi, thiết bị nung sấy, động cơ,…

• Chất thải rắn;

- Từ công nghệ sản xuất của nhà máy ( chất thải rắn công nghiệp)

- Từ trạm xử lý nước thải cục bộ và tập trung

- Chất thải rắn sinh hoạt

1.3.2 Biện pháp kỹ thuật bảo vệ môi trường

1.3.2.1 Môi trường nước

- Hệ thống thoát nước trong khu công nghiệp được thiết kế theo hai hệ thống riêng

- Hệ thống thoát nước mưa và nứơc thải công nghiệp quy ước sạch

- Hệ thống thoát nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp

Các công trình xử lý cục bộ ở các nhà máy, xí nghiệp trong khu công nghiệp đối với nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp với nhiệm vụ xử lý đạt tới giá trị nồng độ theo quy chế khu công nghiệp là nguồn loại C ( TCVN 5945 – 2005)

NƯỚC MƯA

NƯỚC THẢI CÔNG

NGHIỆP QUY ƯỚC SẠCH

NƯỚC THẢI SINH HOẠT

NƯỚC THẢI CÔNG

NGHIỆP Ô NHIỄM CÔNG TRÌNH XỬ LÝ SƠ

BỘ: SONG CHẮN RÁC

CÔNG TRÌNH XỬ LÝ SƠ BỘ: BỂ TỰ HOẠI

TRẠM XỬ LÝ TẬP TRUNG

1.3.2.2 Môi trường khí

Sử dụng đồng bộ nhiều biện pháp khác nhau:

- Hoàn thiện công nghệ, sử dụng công nghệ không có hoặc ít chất thải

- Quản lý và vận hành đúng

- Sử dụng cây xanh để hạn chế ô nhiễm không khí

- Sử dụng thiết bị xử lý ô nhiễm không khí

1.3.2.3 Chất thải rắn và chất thải nguy hại

Vấn đề xử lý chất thải rắn được giải quyết như sau:

- Thu gom cục bộ tại mỗi nhà máy

- Chuyển chất thải rắn ra khỏi khu công nghiệp

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

Các loại nước thải đều chứa các tạp chất gây nhiễm bẩn có tính chất rất khác nhau: từ các loại chất rắn không tan đến các chất khó tan và những hợp chất tan trong nước Xử lý nước thải là loại bỏ các tạp chất đó, làm sạch lại và có thể đưa nước vào nguồn tiếp nhận hoặc tái sử dụng Để đạt được những mục đích đó, chúng ta thường dựa vào đặc điểm của từng loại tạp chất để lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp

Thông thường có các phương pháp xử lý nước thải như sau:

2.1 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ HỌC

Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất không tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải; điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải

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

2.1.1 Song chắn rác

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

Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành 2 loại:

∗ Song chắn thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 ÷100mm

∗ Song chắn mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 ÷25mm

2.1.2 Lưới lọc

Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành phần quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ Kích thước mắt lưới từ 0,5÷1,0mm

Lưới lọc thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn (hay còn gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dĩa

2.1.3 Bể lắng cát

Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa, trước bể lắng đợt I Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ

bị mài mòn, giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý tiếp theo Bể lắng cát gồm 3 loại:

∗ Bể lắng cát ngang

∗ Bể lắng cát thổi khí

∗ Bể lắng cát ly tâm

2.1.4 Bể tách dầu mỡ

Các loại công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp, nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước Các chất này sẽ bịt kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học…và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn

2.1.5 Bể điều hòa

Bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử lý ổn định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng

của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học Bể điều hòa có thể được phân loại như sau:

∗ Bể điều hòa lưu lượng

∗ Bể điều hòa nồng độ

∗ Bể điều hòa cả lưu lượng và nồng độ

2.1.6 Bể lắng

Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên tắc trọng lực Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90 ÷ 95% lượng cặn có trong nước thải Vì vậy đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học Để có thể tăng cường quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học

Bể lắng được chia làm 3 loại:

∗ Bể lắng ngang (có hoặc không có vách nghiêng):

Hình 3 Bể lắng ngang

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

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

2.1.7 Bể lọc

Công trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nước thải với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thường làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm có trong nước thải Các loại bể lọc được phân loại như sau:

∗ Lọc qua vách lọc

∗ Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt

∗ Thiết bị lọc chậm

∗ Thiết bị lọc nhanh

2.2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HOÁ HỌC

2.2.1 Đông tụ và keo tụ

Phương pháp đông tụ-keo tụ là quá trình thô hóa các hạt phân tán và nhũ tương, độ bền tập hợp bị phá hủy, hiện tượng lắng xảy lắng

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

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

200C là 362 g/l pH tối ưu từ 4.5-8

ƒ Phèn sắt FeSO4.7H2O.Độ hòa tan của phèn sắt trong nước ở 200C là 265 g/l Quá trình đông tụ bằng phèn sắt xảy ra tốt nhất ở pH >9

ƒ Các muối FeCl3.6H2O, Fe2(SO4)3.9H2O, MgCl2.6H2O, MgSO4.7H2O, …

ƒ Vôi

Khác với đông tụ, keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các hợp chất cao phân tử vào Chất keo tụ thường sử dụng như: tinh bột, ester, cellulose, … Chất keo tụ có thể sử dụng độc lập hay dùng với chất đông tụ để tăng nhanh quá trình đông tụ và lắng nhanh các bông cặn Chất đông tụ có khả năng làm mở rộng phạm vi tối ưu của quá trình đông tụ, làm tăng tính bền và độ chặt của bông cặn, từ đó làm giảm được lượng chất đông tụ, tăng hiệu quả xử lý Hiện tượng đông tụ xảy ra không chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ theo các hạt lơ lửng Khi hòa tan vào nước thải, chất keo tụ có thể ở trạng thái ion hoặc không ion, từ đó ta có chất keo tụ ion hoặc không ion

Hình 4 Quá trình tạo bông cặn của các hạt keo

2.2.2 Trung hòa

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

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

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

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

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

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

2.2.3 Oxy hoá khử

Đa số các chất vô cơ không thể xử lý bằng phương pháp sinh hóa được, trừ các trường hợp các kim loại nặng như: Cu, Zn, Pb, Co, Fe, Mn, Cr,…bị hấp phụ vào bùn hoạt tính Nhiều kim loại như : Hg, As,…là những chất độc, có khả năng gây hại đến sinh vật nên được xử lý bằng phương pháp oxy hóa khử Có thể dùng các tác nhân oxy hóa như Cl2, H2O2, O2 không khí, O3 hoặc pirozulite ( MnO2) Dưới tác dụng oxy hóa, các chất ô nhiểm độc hại sẽ chuyển hóa thành những chất

ít độc hại hơn và được loại ra khỏi nước thải

2.2.4 Điện hóa

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

∗ Không cần pha loãng sơ bộ nước thải

∗ Không cần tăng thành phần muối của chúng

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

∗ Diện tích xử lý nhỏ

Nhược điểm:

∗ Tốn kém năng lượng

∗ Phải tẩy sạch bề mặt điện cực khỏi các tạp chất

2.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HÓA LY.Ù

Trong dây chuyên công nghệ xử lý, công đoạn xử lý hóa lý thường được áp dụng sau công đoạn xử lý cơ học Phương pháp xử lý hóa lý bao gồm các phương pháp hấp phụ, trao đổi ion, trích ly, chưng cất, cô đặc, lọc ngược,… Phương pháp hóa ly đước sử dụng để loại khỏi dịch thải các hạt lơ lửng phân tán, các chất hữu

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

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

∗ Không cần theo dõi các hoạt động của vi sinh vật

∗ Có thể thu hồi các chất khác nhau

∗ Hiệu quả xử lý cao và ổn định hơn

2.3.1 Tuyển nổi

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

ở những nơi tiếp xúc khí-nước

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

* Phân ly dạng bọt: được ứng dụng để xử lý các chất hòa tan có trong nước thải, ví dụ như chất hoạt động bề mặt

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

2.3.3 Trích ly

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

2.3.4 Trao đổi ion

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

2.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC

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

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

2.4.1 Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên

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

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

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

∗ Hồ hiếu khí

Ao nông 0,3-0,5m có quá trình oxi hoá các chất bẩn hữu cơ chủ yếu nhờ các

vi sinh vật Gồm 2 loại: hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo

∗ Hồ kị khí

Ao kị khí là loại ao sâu, ít hoặc không có điều kiện hiếu khí Các vi sinh vật

kị khí hoạt động sống không cần oxy của không khí Chúng sử dụng oxi từ các hợp chất như nitrat, sulfat để oxi hoá các chất hữu cơ, các loại rượu và khí CH4,

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

∗ Hồ tùy nghi

Là sự kết hợp hai quá trình song song: phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ hoà tan có đều ở trong nước và phân hủy kị khí (chủ yếu là CH4) cặn lắng ở vùng đáy

Ao hồ tùy nghi được chia làm 3 vùng: lớp trên là vùng hiếu khí, vùng giữa là vùng kị khí tùy tiện và vùng phía đáy sâu là vùng kị khí

Chiều sâu hồ khoảng 1-1,5m

∗ Hồ ổn định bậc III

Nước thải sau khi xử lý cơ bản ( bậc II) chưa đạt tiêu chuẩn là nước sạch để xả vào nguồn thì có thể phải qua xử lý bổ sung (bậc III) Một trong các công trình xử lý bậc III là ao hồ ồn định sinh học kết hợp với thả bèo nuôi cá

2.4.1.2 Phương pháp xử lý qua đất

Thực chất của quá trình xử lý là: khi lọc nước thải qua đất các chất rắn lơ lửng và keo sẽ bị giữ lại ở lớp trên cùng Những chất này tạo ra một màng gồm rất nhiều vi sinh vật bao bọc trên bề mặt các hạt đất, màng này sẽ hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải Những vi sinh vật sẽ xử dụng ôxy của không khí qua các khe đất và chuyển hóa các chất hữu cơ thành các hợp chất khoáng

2.4.2 Công trình xử lý sinh học hiếu khí

Xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí có thể kể đến hai quá trình cơ bản : – Quá trình xử lý sinh trưởng lơ lửng

– Quá trình xử lý sinh trưởng bám dính

Các công trình tương thích của quá trình xử lý sinh học hiếu như: bể Aerotank bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể thổi khí sinh học tiếp xúc (vi sinh vật dính bám), bể lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể sinh học tiếp xúc quay…

2.4.2.1 Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aerotank

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

vi sinh vật hiếu khí Trong bể Aerotank, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân đế cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là các bông cặn có mầu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước thải và là nơi cư trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật sống khác Các vi sinh vật đồng hoá các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất dinh dưỡng cung cấp cho sự sống Trong quá trình phát triển vi sinh vật sử dụng các chất để sinh sản và giải phóng năng lượng, nên sinh khối của chúng tăng lên nhanh Như vậy các chất hữu cơ có trong nước thải được chuyển hoá thành các chất vô cơ như H2O, CO2 không độc hại cho môi trường

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

Chất hữu cơ + vi sinh vật + ôxy ⇒ NH3 + H2O + năng lượng + tế bào mới hay có thể viết :

Chất thải + bùn hoạt tính + không khí ⇒ Sản phẩm cuối + bùn hoạt tính dư Một số loại bể aerotank thường dùng trong xử lý nước thải:

∗ Bể Aerotank truyền thống :

Xả bùn tươi

Nước thải

Tuần hoàn bùn hoạt tính

Bể lắng đợt 2

Hình 5 Sơ đồ công nghệ đối với bể Aerotank truyền thống

∗ Bể Aerotank tải trọng cao:

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

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

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

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

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

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

vi khuẩn khử các hợp chất chứa Nitơ

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

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

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

Tuần hoàn bùn

Bể Aerotank Ngăn tái sinh bùn hoạt tính Ngăn tiếp xúc

Bể

lắng

đợt 1

Nước thải

Xả bùn tươi

nguồn tiếp nhận

Bể lắng đợt 2

Xả bùn hoạt tính thừa

Xả ra

Hình 6 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank có ngăn tiếp xúc

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

∗ Bể thông khí kéo dài

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

Tuần hoàn bùn hoạt tính

Bể Aerotank làm thoáng kéo dài

20 -30 giờ lưu nươc trong bể Nước thải

Lưới chắn rác

Bể lắng đợt 2

Xả ra nguồn tiếp nhận

Định kỳ xả bùn hoạt tính thừa

Hình 7 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank làm thoáng kéo dài

∗ Bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh :

X ả bùn tươi

B ể

lắng

đợt 1

N ước thải

X ả bùn hoạt tính thừa

T uần hoàn bùn

B ể lắng đợt 2 nguồn tiếp nhận

X ả ra

M áy khuấy bề m ặt

Hình 8 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh

Ưu điểm:

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

- Giảm thời gian sục khí

- Lắng bùn dễ dàng

- Giảm bùn đáng kể trong quátrình xử lý

2.4.2.2 Mương oxy hóa

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

2.4.2.3 Lọc sinh học – Biofilter

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

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

- Bể lọc sinh học cao tải: lớp vật liệu lọc được đặt ngập trong nước Tải trọng nước tới10 ÷ 30m3/m2ngđ tức là gấp 10 ÷ 30 lần ở bể lọc nhỏ giọt

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

Hình 9 Bể lọc sinh học nhỏ giọt

2.4.2.4 Đĩa quay sinh học RBC ( Rotating biological contactors)

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

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

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

SBR là một dạng của bể Aerotank Khi xây dựng bể SBR nước thải chỉ cần đi qua song chắn, bể lắng cát và tách dầu mỡ nếu cần, rồi nạp thẳng vào bể Ưu điểm là khử được các hợp chất chứa nitơ, photpho khi vận hành đúng các quy trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí

Bể SBR hoạt động theo 5 pha:

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

Dòng nước thải được đưa vào bể trong suốt thời gian diễn ra pha làm đầy Trong bể phản ứng hoạt động theo mẻ nối tiếp nhau, tuỳ theo mục tiêu xử lý, hàm lượng BOD đầu vào, quá trình làm đầy có thể thay đổi linh hoạt: làm đầy – tĩnh, làm đầy – hòa trộn, làm đầy – sục khí

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

NO3

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

− Pha rút nước ( draw): khoảng 0.5 giờ

− Pha chờ : Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào thời gian vận hành 4 quy trình trên và vào số lượng bể, thứ tự nạp nước nguồn vào bể Xả bùn dư là một giai đoạn quan trọng không thuộc 5 giai đoạn cơ bản trên, nhưng nó cũng ảnh hưởng lớn đến năng suất của hệ Lượng và tần suất xả bùn được xác định bởi năng sất yêu cầu, cũng giống như hệ hoạt động liên tục thông thường Trong hệ hoạt động gián đoạn, việc xả bùn thường được thực hiện ở giai đoạn lắng hoặc giai đoạn tháo nước trong Đặc điểm duy nhất là ở bể SBR không cần tuần hoàn bùn hoạt hoá Hai quá trình làm thoáng và lắng đều diễn ra ở ngay trong một bể, cho nên không có sự mất mát bùn hoạt tính ở giai đoạn phản ứng và không phải tuần hoàn bùn hoạt tính từ bể lắng để giữ nồng độ

Hình 10 Quá trình vận hành của bể SBR

2.4.3 Công trình xử lý sinh học kỵ khí

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

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

Ưu điểm nổi bật của quá trình xử lý kỵ khí là lượng bùn sản sinh ra rất thấp,

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

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

“bẻ gãy” mạch cacbon này chưa làm giảm COD

- Các monomer được chuyển hóa thành các axit béo (VFA) với một lượng nhỏ H2 Các axit chủ yếu là Acetic, propionic và butyric với những lượng nhỏ của axit Valeric Ơû giai đoạn axit hóa này, COD có giảm đi đôi chút (không quá 10%)

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

2.4.3.1 Phương pháp kị khí với sinh trưởng lơ lửng

∗ Phương pháp tiếp xúc kị khí

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

Cần thiết bị khử khí (Degasifier) giảm thiểu tải trọng chất rắn ở bước phân ly Để xử lý ở mức độ cao, thời gian lưu chất rắn được xác định là 10 ngày ở nhiệt độ 32oC, nếu nhiệt độ giảm đi 11oC, thời gian lưu đòi hỏi phải tăng gấp đôi

∗ Bể UASB ( upflow anaerobic Sludge Blanket)

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

Các bọt khí mêtan và NH3, H2S nổi lên trên và được thu bằng các chụp thu khí để dẫn ra khỏi bể Nước thải tiếp theo đó chuyển đến vùng lắng của bể phân tách 2 pha lỏng và rắn Sau đó ra khỏi bể, bùn hoạt tính thì hoàn lưu lại vùng lớp bông bùn Sự tạo thành bùn hạt và duy trì được nó rất quan trọng khi vận hành UASB

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

5 ÷ 10 mg/l Fe2+ để giảm bớt sự tạo thành các sợi bùn nhỏ Để duy trì lớp bông bùn ở trạng thái lơ lửng, tốc độ dòng chảy thường lấy khoảng 0,6 ÷ 0,9 m/h

Hình 11 Bể UASB

2.4.3.2 Phương pháp kị khí với sinh trưởng gắn kết

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

Lọc kỵ khí gắn với sự tăng trưởng các vi sinh vật kỵ khí trên các giá thể Bể lọc có thể được vận hành ở chế độ dòng chảy ngược hoặc xuôi

Giá thể lọc trong quá trình lưu giữ bùn hoạt tính trên nó cũng có khả năng phân ly các chất rắn và khí sản sinh ra trong quá trình tiêu hóa

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

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

vị thể tích là lớn nhất Ưu điểm:

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

- Khởi động nhanh chóng

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

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

CHƯƠNG 3

LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

NƯỚC THẢI

3.1 TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI

Cụm công nghiệp Hải Sơn là nơi tập trung rất nhiều ngành công nghiệp, do đó nước thải rất đa dạng và phức tạp

Tính chất nước thải của một số ngành công nghiệp điển hình:

Nước thải từ công nghiệp chế biến thực phẩm:

Các loại nước thải từ công nghiệp chế biến thực phẩm chứa rất nhiều chất hữu

cơ Nước thải này hầu hết đều chứa các hợp chất giàu năng lượng như protein, axitamin, đường và cacbonhydrat, chất béo động thực vật, các axit hữu cơ có nồng độ thấp, ancol và xeton

Nước thải từ công nghiệp hóa chất (nhựa, cao su, mỹ phẩm):

Công nghiệp cao su trong khu vực chỉ bao gồm: cán, hỗn luyện pha chế hoặc chế tạo sản phẩm từ nguyên liệu cao su thành phẩm thì hầu như không tạo ra nước thải Tuy nhiên, ở các phân xưởng này thường gây mùi, có lượng bụi khá cao và nước vệ sinh thiết bị, mặt bằng có nguy cơ gây ô nhiễm cao

Nước thải của ngành bột giặt và mỹ phẩm có khả năng gây ô nhiễm đáng kể đối với môi trường, các tác nhân ô nhiễm là xút và các hoạt động bề mặt

Nước thải từ ngành công nghiệp cơ khí: chế tạo máy móc – thiết bị – phụ tùng –

dụng cụ kim loại

Đặc trưng của ngành công nghiệp cơ khí là lượng nước sử dụng trực tiếp trong sản xuất không đáng kể, nước được dùng chủ yếu cho công đoạn Nước giải nhiệt