Quản lý thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống xử lý nướ thải ông nghiệp

73 Trang 9 DANH MỤC CÁC KÝ HI U VI T T T ỆẾẮKý hiệu Tiếng Việt Tiếng Anh ADN Axit Dezoxyribonucleic ADP Adenosine DiPhotphat AF Lọc kỵ khí Anaerobic Filter AOB Các vi khu n oxy hóa amon

Hùng.DVCA190216@sis.hust.edu.vn

Giảng viên hướng d n: TS Bùi Tu n Anh ẫ ấ

HÀ NỘI, 09/2020

ký c a GVHD Chữ ủ

Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061132227031000000

ĐỀ TÀI LUẬN VĂN

Quản lý thi t kế ế ắp đặ, l t và vận hành h ốệth ng x lý nư c thảử ớ i công nghi p ệ

Nội dung cụ thể đề tài như sau:

- Yêu cầu đố ới hệ thối v ng x ử lý nước thải: Quy mô, công suất xử lý

- Thiế ế ệ thốt k h ng: Thi t k ế ế cơ sở, thi t k chi ti t, thi t k h ế ế ế ế ế ệ thống giám sát hoạt động, … lựa ch n danh m c thi t b phù h p v i ch tiêu kinh t - ọ ụ ế ị ợ ớ ỉ ế

k ỹthuật

- Quản lý lắp đặt hệ thống: Yêu c u v quy trình lầ ề ắp đặt, kỹ thuật lắp đặt

- Quản lý v n hành h ậ ệthống: Giám sát hoạt động h ệthống v i các ch ớ ỉ tiêu

đề ra, điều ch nh, tỉ ối ưu hóa các thông số ậ v n hành c n thiầ ết đảm b o ch ả ỉtiêu kinh tế - k thuỹ ật

Giáo viên hướng d n ẫ

Ký và ghi rõ h tên ọ

TS BÙI TUẤN ANH

LỜ I CẢM ƠN

Trong su t quá trình h c t p tố ọ ậ ại trường Đạ ọi h c Bách Khoa Hà Nội em đã được quý thầy cô, đặc bi t là các th y cô Việ ầ ện Cơ khí và Viện kinh t qu n lý nhiế ả ệt tình gi ng dả ạy giúp đỡ và đã truyền đạt nh ng ki n th c h u ích giúp em hoàn ữ ế ứ ữthành tốt luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn thầy Bùi Tuấn Anh đã tận tình hướng d n, cung ẫ

c p thông tin b ấ ổ ích và đóng góp nhiều ý ki n thi t th c trong su t quá trình thế ế ự ố ực

hi n Luệ ận văn này

TÓM TẮ T NỘI DUNG LUẬN VĂN

Luận văn này được th c hi n nhự ệ ằm đáp ứng được yêu cầu đưa ra những thông s thi t k c ố ế ế ụthể, quy trình lắp đặt, quy trình v n hành cho h ậ ệ thống nước thả ừ đó đưa ra quy trình quải t n lý cho m t h th ng x ộ ệ ố ử lý nước th i m t cách chi ả ộ

ti t ế

Phần đầu luận văn là nêu lên khái ni m chung c a v ệ ủ ề nước th i, tính ch t ả ấ

độc h i cạ ủa nước th i và s c n thi t c a vi c x ả ự ầ ế ủ ệ ử lý nước thải trước khi th i ra môi ảtrường t nhiên ự

Phần ti p theo luế ận văn đã nêu lên được yêu c u cho vi c x ầ ệ ử lý nước th i ả

và các phương án xử lý nước thải đang được áp d ng ph bi n hiụ ổ ế ện nay, đặc bi t ệ

là các phương pháp x lý nưử ớc thải cho nước th i sinh hoạt ả

Phần cu i luố ận văn đã đi sâu được chi tiết các bước tính toán cho m t h ộ ệthống x lý nướử c th i sinh hoạt AAO, các bướ ắp đặả c l t và quy trình lắp đặt thi t b ế ị

s d ng cho h ử ụ ệthống đồng thời đưa được các công đoạn vận hành cũng như cách

kh c phắ ục sự ố ả c x y ra trong quá trình v n hành h ậ ệthống x ử lý Cũng trong phần cuối luận văn này, thể ện được các phương án quả hi n lý thi t k , lế ế ắp đặt, v n hành ậ

t ừ đó nhìn ra được các điểm chưa hợp lý trong quá trình hoạt động c a h ủ ệthống

mà đưa ra phương án cả ến hơn, khoa học hơn cho hệ ối ti th ng x lý nư c th i Và ử ớ ảcuối cùng là k t luế ận cho toàn b luộ ận văn khẳng định đề tài đã đáp ứng được yêu

c u cầ ủa đề tài đưa ra

H C VIÊN Ọ

Ký và ghi rõ h tên ọ

ĐỖ VĂN HÙNG

MỤ C LỤC

CHƯƠNG 1 GIỚI THI U CHUNG 1Ệ

1.1 T ng quan v ổ ề nước thải 1

1.2 Các tính chất của nước th 4ải 1.2.1 Tính chất vật lý 4

1.2.2 Tính chất hóa h c 5ọ 1.3 S c n thiự ầ ết của việc xử lý nước thải 6

1.3.1 Tác động của nước thải 6

1.3.2 S c n thiự ầ ết của việc xử lý nước thải 7

1.4 Điều ki n x ệ ả nước thải vào ngu n ti p nh n 8ồ ế ậ CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC TH I 11Ả 2.1 T ng quan v ổ ề các phương pháp xử lý nước thải 11

2.1.1 Các công đoạn x ử lý nước thải 11

2.1.2 Công nghệ ử lý nướ x c th i 11ả 2.1.3 Các công ngh x ệ ử lý nước thải sinh hoạt hiện nay 13

2.2 Cơ sở lý thuyết tính toán, xác định các thông s ốchất lượng nước thải 19 2.2.1 Cơ sở lý thuy t tính toán cho h ế ệthống bùn hoạt tính 19

2.2.2 Thiết kế ệ thố h ng bùn hoạt tính 23

2.2.3 Tính toán thi t k h ế ế ệ thống x ử lý nước th i theo công ngh thi u ả ệ ế khí hi u khí (AO Anoxic/Aerobic) 37– ế – CHƯƠNG 3 QUẢN LÝ TH T K , LẾ Ế ẮP ĐẶT VÀ V N HÀNH CHO KHU Ậ NHÀ Ở PHƯỜNG KIẾN HƯNG 42

3.1 Giới thiệu chung v d 42ề ựán 3.1.1 Địa điểm 42

3.1.2 Địa chất thủy văn ủc a khu v c 42ự 3.1.3 Phạm vi và m c tiêu 43ụ 3.2 Sơ đồ ổ t chức quản lý thiết kế ắp đặt và vận hành đượ, l c áp d ng 43ụ 3.2.1 Quyế ịt đnh phê duy t ệ đầu tư dựán: 46

3.2.2 Thiết kế cơ sở 46

3.2.3 Kiểm tra thiết kế 73

3.2.4 Lựa chọn nhà th u thiầ ết kế chi tiết, xây l p, thiắ ết bị 73

3.2.5 Thiết kế chi tiết dự án 73 3.2.6 Kiểm tra thiết kế chi ti 73ết

3.2.7 Thi công xây dựng, lắp đặt thiết bị 73 3.2.8 Hướng d n quy trình v n hành trẫ ậ ạm xử lý 82 3.2.9 Kết thúc, bàn giao dự án 88 3.3 Phương án quản lý c i ti n th 1 88ả ế ứ 3.4 Phương án quản lý c i ti n th 2 90ả ế ứ

KẾT LUẬN 93

TÀI LIỆU THAM KH O 94Ả

DANH MỤC CÁC KÝ HI U VI T T T Ệ Ế Ắ

ADN Axit Dezoxyribonucleic

ADP Adenosine DiPhotphat

COD Nhu cầu ô xy hóa hóa h c ọ Chemical Oxygen Demand CWs Bãi l c ngọ ập nước nhân t o ạ Constructed Wetlands

F/M T l ỷ ệthức ăn / vi sinh vật Food/Microorganism ratio

HRT Thời gian lưu nước Hydralic Residence Time

NBOD Nhu cầu ô xy sinh hóa để phân

hủy Ni tơ

Nitrogenous Biochemical Oxygen Demand

NOB Các vi khu n ô xy hóa nitrit ẩ Nitrogen Oxidation Bacteria RAS Bùn hoạt tính tu n hoàn ầ Recycled Actived Solids

SRT Thời gian lưu bùn Solid Retention Time

SS Các chất rắn lơ lửng Suspended Solids

SVI Chỉ ố ể s th tích bùn Sludge Volumn Index

TOC Tổng hàm lượng cacbon hữu

cơ

Total Organic Carbon

VFA Axit béo dễ bay hơi Volatile Fat Acids

VSS Các ch t rấ ắn lơ lửng d ễ bay hơi Volatile Suspended Solid

VSV Vi sinh vật

DANH MỤC HÌNH V Ẽ

Hình 1-1 Chu trình tuần hoàn nước toàn cầu hàng năm 2Hình 2-1 Sơ đồ công ngh h sinh h c 13ệ ồ ọHình 2-2 Sơ đồ công ngh l c Aeroten truy n th ng 14ệ ọ ề ốHình 2-3 Sơ đồ công ngh ệthiết bị ợ h p kh i CN-2000 16ốHình 2-4 Sơ đồ công ngh ệ XLNT trên cơ sở ử ụ s d ng công ngh AAO 17ệHình 2-5 Các thành ph n hầ ữu cơ có trong nước thải 20Hình 2-6 Các thành phần nitor trong nước thải 22Hình 2-7 Sơ đồ ể ki m soát cân b ng sinh kh i bùn trong h ằ ố ệthống: (a) b lể ắng đợt

II và (b) bể làm thoáng 33Hình 2-8 Sơ đồ ệ h thống x ử lý nước thả ằi b ng bùn ho t tính 36ạHình 2-9 T l ỷ ệtuần hoàn gi a IR và NOữ 3-N 40Hình 3-1 Sơ đổ ổ t chức qu n lý d án khu nhà ả ự ở phường Kiến Hưng 45Hình 3-2 Sơ đồ quy trình công ngh x lý AAO 52ệ ửHình 3-3 Sơ đồ qu n lý d ả ự án đề xuất phương án 1 89Hình 3-4 Sơ đồ qu n lý d ả ự án đề xuất phương án 2 91

B ng 2-2 Giả ới thiệu các công trình thường áp d ng trong x lý sinh h c 12ụ ử ọ

B ng 2-3 Giá tr ả ị đặc trưng của các ch tiêu v ỉ ề chất lượng nước th sinh hoải ạt đô thị 20

B ng 2-5 Các công thả ức động h c v quá trình XLNT b ng bùn ho t tính 23ọ ề ằ ạ

B ng 2-6 Các kho ng giá tr SRT cả ả ị ủa hệ thống bùn ho t tính 25ạ

B ng 2-7 Các thông s ả ốthiết kế ể ắng đợ b l t II trong h ệthống bùn ho t tính ạ a) 32

B ng 2-8 Giá tr c a các h s ng h c v quá trình bùn hoả ị ủ ệ ố độ ọ ề ạt tính đố ới v i các vi khu n d ẩ ị dưỡng tại điều ki n 20ệ oC a 35

B ng 2-9 Giá tr c a các h s ng h c v quá trình bùn hoả ị ủ ệ ố độ ọ ề ạt tính đố ới v i các vi khu n nitrat hóa tẩ ại điều ki n 20ệ oC a 35

B ng 2-11 Giá tr c a các h s ng hả ị ủ ệ ố độ ọc về quá trình kh nitrat 38ử

B ng 2-12 Quy trình tính toán thi t k h ả ế ế ệthống x ử lý nước thải thiếu khí/hi u khí ế(AO) 40

B ng 3-1 Bả ảng lưu lượng nước thải của dự án 46

B ng 3-2 Giá tr các thông s ô nhiả ị ố ễm làm cơ sở tính toán giá tr tị ối đa cho phép trong nước th i sinh ho t 47ả ạ

B ng 3-3 So sánh các công ngh x ả ệ ử lý nước thải 48

B ng 3-4 K t qu quan tr c các ch tiêu cả ế ả ắ ỉ ủa nước th i ra t i tòa nhà CT1 khu nhà ả ạ

ở Kiến Hưng 54

M Ở ĐẦU Ngày nay, vấn đề ô nhiễm môi trường nước đã và đang ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn ởViệt Nam Hằng ngày, trên các phương tiện truyền thông tin đại chúng, ta có th d dàng b t g p nh ng hình nh, thông tin v nguể ễ ắ ặ ữ ả ề ồn nước b ô ịnhi m B t ch p nh ng l i kêu g i b o v ễ ấ ấ ữ ờ ọ ả ệ môi trường, tình tr ng ô nhi m v n càng ạ ễ ẫlúc càng tr nên tr m trở ầ ọng Điều này khi n mế ọi người ai ai cũng phải suy nghĩ và

lo l ng ắ

Ô nhiễm môi trường nước là m t trong nh ng nguyên nhân gây ộ ữ ảnh hưởng

đến s c kho ứ ẻ con người, động v t nuôi, th c v t và các sinh vậ ự ậ ật khác đặc bi t là ệthuỷ sinh v t Nó còn gây ậ ảnh hưởng r t lấ ớn đến hoạt động s n xu t và phát tri n ả ấ ể

c a xã h i V i s phát tri n c a các ngành công nghi p và s gia tang nhu c u ủ ộ ớ ự ể ủ ệ ự ầsinh ho t cạ ủa con người, lượng nước th i ra các kênh r ch, song ngòi, ao hả ạ ồ… ngày càng nhi u làm nguề ồn nướ ại nhưng nơi này bị ô nhiễm Đồc t ng thời, các độc chất có trong nước thải đi vào nguồ nướn c ngầm và nước mặt mà con ngườ ửi s

d ng ụ cho nhu c u sinh hoầ ạt hằng ngày

Trên th c t , quá trình làm s ch t nhiên v n diự ế ạ ự ẫ ễn ra trong các môi trường nước ô nhiễm, nhưng quá trình này không thể nào đáp ứng nhu c u ngày càng cao ầ

v ề nước s ch cạ ủa người dân Vì th , hi n nay công ngh x ế ệ ệ ử lý nước thải đang được chú tr ng và phái tri n Các quá trình x ọ ể ử lý nước th b ng công ngh sinh hải ằ ệ ọc ngày càng khẳng định s hi u qu trong th i gian gự ệ ả ờ ần đây

Ngoài ra, theo l ch s phát tri n h ị ử ể ệthống x ử lý nước th i t ả ừ trướ ớc t i nay của thành ph Hà N i, các nguố ộ ồn nước th i công nghi p, sinh hoả ệ ạt… không được tách

bi t rõ rang mà hoà tr n chung vào nguệ ộ ồn nước th i c a thành phả ủ ố, do đó em đã

lựa chọn và thực hiện nghiên c u trên h ứ ệthống x ử lý nước thải khu nhà ở phường

Kiến Hưng để làm tư liệu th c hiự ện đề tài luận văn “Quản lý thi t k , lế ế ắp đặt và

v n hành h ậ ệ thống x ử lý nước th i công nghi pả ệ ” ớ v i mong muốn đóng góp một

ph n nh vào vi c nâng cao hi u qu qu n lý cho m t h ầ ỏ ệ ệ ả ả ộ ệ thống x ử lý nước thải công nghiệp

và Euphrate (thuộc Irak hiện nay); nền văn minh Ai Cập ở hạ lưu sông Nil; nền văn minh sông Hằng ở Ân Độ; nền văn minh Hoàng Hà ở Trung Quốc; nền văn minh sông Hồng ở Việt Nam

Nước bao phủ 71% diện tích của quả đất, trong đó có 97% là nước mặn, còn lại là nước ngọt Nước giữ cho khí hậu tương đối ổn định và pha loãng các yếu tố gây ô nhiễm môi trường, nó còn là thành phần cấu tạo chính yếu trong cơ thể sinh vật, chiếm từ 50% 97% trọng lượng cơ thể, chẳng hạn như ở người chiếm 70% - trọng lượng cơ thể và ở sứa biển nước chiếm tới 97% Trong 3% lượng nước ngọt

có trên quả đất thì có hơn ¾ lượng nước mà con người không sử dụng được vì nó nằm quá sâu trong lòng đất, bị đóng bang, ở dạng hơi trong khí quyển và ở dạng tuyết trên lục địa…, chỉ có 0.5% nước ngọt hiện diện trong sông, suối, ao, hồ mà con người đã và đang sử dụng Tuy nhiên, nếu ta trừ phần nước bị ô nhiễm ra thì chỉ có khoảng 0,003% là nước ngọt sạch mà con người có thể sử dụng được [2] Theo sự tính toán thì khối lượng nước ở trạng thái tự do phủ lên trên trái đất khoảng 1,4 tỷ km3; nhưng so với trữ lượng nước ở lớp vỏ giữa của quả đất (khoảng

200 tỉ km3) thì chẳng đáng kể vì nó chỉ chiếm không đến 1%

Theo chu trình tuần hoàn, nước ngọt được chu chuyển qua quá trình bốc hơi

và mưa (thường là ngắn ngày theo hàng năm): lượng bốc hơi hàng năm khoảng 500.000 km3 (trong đó 430.000km3 nước bốc hơi từ đại dương và 70.000 km3 bốc hơi từ đất liền cân bằng với lượng mưa hằng năm (mưa trên đất liền 390.000 km3 trên biển và 110.000 km3 trên đất liền) Như vậy với chu trình này, lượng nước được bảo toàn, nhưng nước biển từ dạng lỏng hoặc sang dạng hơi và rắn, hoặc từ nơi này sang nơi khác ở các thủy vực: biển và đại dương, nước mặt (sông, suối,

- Nước mặt: là khái ni m chung ch các nguệ ỉ ồn nước trên mặt đất, bao gồm

ở ạ d ng(chảy) như sông, suối, kênh, r ch và dạ ạng tĩnh hoặc ch y chả ậm như ao, hồ, đầm, phá…, Nước m t có ngu n gặ ồ ốc chính là nước ch y trả àn do mưa hoặc do nước

ngầm dưới áp l c chự ảy ra hay là do dưa thừa độ ẩm trong đất cũng như dư thừa trong tầng nước ngầ m

- Nước ngầm: t n tồ ại ở các tầng hay túi trong lòng đất Nước ng m là nguồn ầtài nguyên quý giá cung cấp cho các vùng đô thị, công nghiệp, tưới tiêu th y lủ ợi,

đặc bi t là các vùng tr ng cây công nghi p t p trung ệ ồ ệ ậ

- Nước bi n: nướể c biển tương đối đồng đều v thành phề ần, đặc bi t là giàu ệmuối NaCl, vì vậy nước biển được gọi là nước m n Biặ ển đóng vai trò quan trọng

trong chu trình tuần hoàn nước toàn cầu

Nước th i sinh hoả ạt là nước sau khi được dùng cho các nhu c u s ng sinh ầ ố

ho t cạ ủa con người thải ra như: Nướ ừc t phòng bếp, nhà ăn, nhà vệ sinh, nước t m ắ

rửa, giặt giũ…

Nước th i công nghi p do các xí nghi p có s dả ệ ệ ử ụng nước trong các quy trình

s n xuả ất thải ra, thông thường nước thải công nghiệp được xử lý ngay trong phạm

vi các nhà máy để ử ụ s d ng l i ho c th i ra các ngu n ti p nh n Vi c x ạ ặ ả ồ ế ậ ệ ử lý nước

th i ả t ừ các nhà máy trước khi đưa ra môi trường t ự nhiên đã được các nước trên

thế ớ gi i và Việt Nam đặc biệt quan tâm và yêu c u thầ ực hiện nghiêm ng ặt

Thành ph n cầ ủa nước thả ấi r t da d ng; ngoài các h p chạ ợ ất hữu cơ, vô cơ tan

hoặc không tan độc h i, còn có các vi khu n gây b nh ho c không gây b nh, xác ạ ẩ ệ ặ ệ

chế ột đ ng v t, thự ật, vũ khí sinh họậ c v c, ch t đ c, vv… ấ ộ

Do s phát triự ển đô thị tăng nhanh và quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày càng m nh m , d n t i nhu c u s dạ ẽ ẫ ớ ầ ử ụng nước sạch ngàng càng tăng cao, trong khi nguồn tài nguyên nướ ại không tăng lên, điều này đã làm suy giảc l m nghiêm trọng v c ch t và lư ng c a nư c ề ả ấ ợ ủ ớ

• Các ch t gây nhi m bấ ễ ẩn nước

Nước b ô nhi m b i rât nhi u ch t hoa h c khác nhau, bao g m các y u t v t lý, ị ễ ở ề ấ ọ ồ ế ố ậhóa h c và sinh họ ọc

- Các y u t v t lý: nhiế ố ậ ệt độ cao hay th p, pH, biấ ến đổi màu nước

- Các y u t hóa h c: các ch t hế ố ọ ấ ữu cơ (dễ phân h y sinh h c, khó phân hủ ọ ủy sinh h c và các chọ ất vô cơ có độc tính cao), các chất vô cơ, các hợp ch t ch a nitor, ấ ứcác hợp ch t chứấ a photpho, các kim lo i n ng ạ ặ

+ Các ch t hấ ữu cơ bền v ng, khó b phân h y: Các ch t này thu c các chữ ị ủ ấ ộ ất

hữu cơ có vòng thơm (hydrocarbon của d u khí), các chầ ất đa vòng ngưng tụ, các

4

h p ch t Clo hợ ấ ữu cơ… chúng tồ ại lâu ngày trong môi trường và cơ thển t sinh vật gây độc tích lũy Hàm lượng các ch t này trong nguấ ồn nướ ực t nhiên r t th p ấ ấ+ Các ch t hấ ữu cơ dễ ị b phân h y, ch y u do tác nhân sinh h c: là các hủ ủ ế ọ ợp chất protein, hydratcacbon, ch t béo có ngu n gấ ồ ốc động v t và th c vậ ự ật Đây là các chất gây ô nhi m chính có nhi u trong ễ ề nước th i sinh ho t, t các xí nghi p ch ả ạ ừ ệ ế

bi n thế ực phẩm Các chất này ch y u làm suy giủ ế ảm ô xy hòa tan trong nước.+ Các kim lo i n ng: h u h t kim lo i nạ ặ ầ ế ạ ặng đều có độc tính tương đối cao đối

với người và động vật Trong nước th i công nghiả ệp thường ch a các kim loứ ại

n ng là chì, thặ ủy ngân, crom, cadimi, asen…

+ Các ion vô cơ: các ion vô cơ có nồng độ cao trong nướ ự nhiên, đặc t c bi t ệ

là nước biển Trong nước th i có mả ột lượng khá l n các chớ ất vô cơ tùy thuộc vào các nguồn nước thải

- Các y u t sinh hế ố ọc: viruts, vi khu n gây b nh, vi nẩ ệ ấm, nguyên sinh động

vật, các loại giun, sán…

1.2 Các tính chất của nước thải.

Các tính ch t cấ ủa nước th i s ả ẽ được chia thành: tính ch t v t lý và tính chấ ậ ất hóa học cụ thể như sau:

1.2.1 Tính chất vật lý

Tính chất vật lý của nước thải được xác định dựa trên các chỉ tiêu: màu sắc, mùi, nhiệt độ và lưu lượng (dòng chảy)

Màu: nước thải mới có màu hơi nâu sáng, tuy nhiên nhìn chung màu nước

thải thường là màu xám có vẩn đục Màu sắc của nước thải sẽ bị thay đổi đáng kể nếu như nó bị nhiễm khuẩn, khi đó nước thải sẽ có màu đen tối

Mùi: mùi có trong nước thải sinh hoạt là do có khí sinh ra từ quá trình phân

hủy các hợp chất hữu cơ hay do có một số chất được đưa thêm vào trong nước thải Nước thải sinh hoạt thông thường có mùi mốc, nhưng nếu nước thải bị nhiễm khuẩn thì nó sẽ chuyển sang mùi trứng thối do sự tạo thành H2S trong nước

Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải thường cao hơn so với nhiệt độ của nguồn nước sạch ban đầu, bởi vì có sự gia nhiệt vào nước từ các đồ dùng trong gia đình

và các máy móc thiết bị công nghiệp Tuy nhiên, chính những dòng nước thấm qua đất và lượng nước mưa đổ xuống mới là nhân tố làm thay đổi một cách đáng kể nhiệt độ của nước

Độ kiềm: đặc trưng cho khả năng trung hòa axit, thường là độ kiềm bicarbonate, carbonate, và hydroxide Độ kiềm thực chất là môi trường đệm (để giữ pH trung tính) của nước thải trong suốt quá trình xử lý sinh hóa.

Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD): dùng để xác định lượng chất bị phân hủy sinh hóa trong nước thải, thường được xác định sau 5 ngày ở nhiệt độ 20oC BOD5 trong nước thải sinh hoạt thường nằm trong khoảng 100 - 300mg/l

Nhu cầu oxy hóa học (COD): dùng để xác định lượng chất bị oxy hóa trong nước thải COD thường nằm trong khoảng 200 500 mg/l Tuy nhiên, trong nước - thải công nghiệp, nồng độ này có thể gia tăng một cách đáng kể

Các chất khí hòa tan: đây là những khí có thể hòa tan được trong nước thải Nước thải công nghiệp thường có nồng độ oxy tương đối thấp

Hợp chất chứa N:số lượng và các loại hợpchất chứa N sẽ thay đổi trong từng dạng nước thải khác nhau (nước thải chưa xử lý và nước thải sau xử lý ở dòng ra) N thường đi kèm vòng tuần hoàn oxy hóa và nồng độ của nó sẽ giảm dần Phần lớn N chưa được xử lý trong nước thải sẽ chuyển sang dạng N hữu cơ hay N-NH3 Nồng độ N trong nước thải thường là 20 85 mg/l; trong đó N hữu cơ thường ở - khoảng 8 35 mg/l, còn nồng độ N- -NH3 thường từ 12 - 50 mg/l

pH: đây là cách để nhanh chóng phát hiện tính axit của nước thải Giá trị pH

dao động trong khoảng từ 1 14 Để xử lý nước thải một cách có hiệu quả thì pH - chỉ nên nằm trong khoảng 6,5 - 9 (lý tưởng hơn là từ 6,5 - 8)

Phospho: đây là nhân tố cần thiết cho hoạt động sinh hóa, nhưng chỉ nên hiện

diện với một lượng tối thiểu, hoặc sẽ được loại bỏ sau quá trình xử lý bậc hai Số

6

lượng P dư thừa có thể gây rối dòng chảy và làm tăng trưởng quá mức các loại tảo Nồng độ P thường trong khoảng 6 - 20 mg/l Quá trình loại bỏ hợp chất photphat trong các chất tẩy rửa có ảnh hưởng quan trọng đến khối lượng P trong nước thải

Các chất rắn:hầu hết các chất ô nhiễm trong nước thải có thể được xem là các chất rắn Mục đích của việc xử lý nước thải là nhằm loại bỏ các chất rắn hoặc chuyển chúng sang dạng ổn định hơn và dễ xử lý Các chất rắn có thể được phân loại dựa vào thành phần hóa học của chúng (hữu cơ hay vô cơ), hoặc bởi các đặc tính vật lý (có thể lắng đọng, nổi trên mặt nước, hay ở dạng keo) Nồng độ tổng các chất rắn trong nước thải thường dao động trong khoảng 350 - 1200 mg/l + Các chất rắn hữu cơ: bao gồm C, H, O, N, và có thể được chuyển thành

CO2 và H2O khi cháy ở nhiệt độ 550oC

+ Các chất rắn vô cơ: thường không bị ảnh hưởng bởi sự cháy

+ Các chất rắn lơ lửng: loại chất rắn này thường bị giữ lại bởi các bể lọc đệm vật liệu xơ, và có thể được phân loại nhỏ hơn như: tổng các chất răn lơ lửng (TSS), các chất rắn lơ lửng dễ bay hơi (VSS), và các chất rắn lơ lửng cố định Ngoài ra chúng còn được phân loại thành 3 thành phần dựa vào khả năng lắng đọng: các chất rắn có khả năng lắng đọng, các chất rắn nổi trên mặt và dạng keo Tổng hàm lượng các chất rắn lơ lửng trong nước thải thường từ 100 - 350 mg/l

+ Các chất rắn tan: loại chất rắn này sẽ đi qua được các bể lọc đệm vật liệu

xơ, và cũng được phân loại thành: tổng hàm lượng các chất rắn tan được (TDS), các chất rắn tan dễ bay hơi, và các chất rắn tan cố định Tổng hàm lượng các chất rắn tan được nằm trong khoảng 250 - 850 mg/l

Nước: luôn là thành phần cấu tạo chính của nước thải Trong một số trường hợp, nước có thể chiếm đến từ 99,5% 99,9% trong nước thải (thậm chí ngay cả - trong nước thải ô nhiễm nặng nhất thì hàm lượng các chất bẩn cũng chỉ chiếm 0,5%; còn đối với nguồn nước thải được xem là sạch nhất thì nồng độ này là 0,1%) 1.3 S c n thi ự ầ ế t của vi c x ệ ử lý nướ c thải.

1.3.1 Tác động của nước thải.

1.3.1.1 Đối với môi trường.

Trong điều ki n k khí, quá trình phan h y các h p ch t hệ ỵ ủ ợ ấ ữu cơ có trong nước th i ảchưa được x lý s dử ẽ ẫn đến tình tr ng m t v ạ ấ ệ sinh như sản sinh ra các mùi hôi thối, gây khó ch u T t c ị ấ ả các động th c vự ật song trong nước đề ầ c n ph i có mả ột lượng

ô xy hòa tan nhất định ph c v cho quá trình s ng c a chúng M t trong nh ng ụ ụ ố ủ ộ ữ

mục đích chính của vi c x ệ ử lý nước th i là h n ch vi c x ả ạ ế ệ ảthải các h p ch t h u ợ ấ ữ

7

cơ “có tiêu th ụ oxy’ đến m c có th vào ngu n ti p nh n M t khác, khi nư c th i ứ ể ồ ế ậ ặ ớ ả

có ch a nhi u các chứ ề ất dinh dưỡng, s ẽ kích thích quá trình sinh trường và phát triển

m nh c a các lo i cây trạ ủ ạ ồng trong nước, dẫ ới sự ảm lượng oxy có trong nước n t gi

và gây hiện tượng phú dưỡng trong nguồn nước Vì v y, loậ ại bỏ các h p ch t h u ợ ấ ữ

cơ và vô cơ trong nước thải trước khi x ra ngu n là mả ồ ục đích đầu tiên trong quá trình phát triển môi trường b n v ng, giữ cho môi trườề ữ ng trong s ch cho ngày nay ạ

và tương lai

1.3.1.2 Đối với sức khỏe.

Nước thải không được x lý ch a nhi u các ch t vi sinh gây b nh T n t i r t nhiử ứ ề ấ ệ ồ ạ ấ ều loại d ch b nh t các hoị ệ ừ ạt động thi u v ế ệ sinh như tắm rửa, bơi lội trong nước nhiễm

b n ho c vi c tiêu th ẩ ặ ệ ụ các động th c v t th y sinh sự ậ ủ ống trong môi trường các nguồn nước b ô nhiị ễm Hơn nữa, trong nước th i còn ch a các ch t đ c h i có kh ả ứ ấ ộ ạ ả năng làm biến đổi gen hay gây ung thư Vì những lý do trên, vi c lo i b các vi sinh vệ ạ ỏ ật gây h i là viạ ệc cần thiết cho sức khỏ ộng đồe c ng

1.3.1.3 Đối với kinh tế.

Việc tái s dử ụng nước th i sau x lý cho nông nghi p không ch ả ử ệ ỉ có ý nghĩa về ặ m t môi trường mà còn là động l c phát tri n cho các m c tiêu qu c gia, t o ra m t ự ể ụ ố ạ ộ

n n nông nghi p phát tri n b v ng trong khi b o v ề ệ ể ề ữ ả ệ được nguồn nước đang ngày càng khan hi m Mế ột ưu điểm c a vi c s dủ ệ ử ụng nước thải đã qua xử lý để ớ tư i tiêu trong nông nghi p là gi m mệ ả ức độ ử lý nướ x c thải, đồng nghĩa với vi c làm giệ ảm đáng kể chi phí cho quá trình x ử lý nước thải, nhờ vào vai trò của đất và cây tr ng ồnhư mộ ạt d ng công trình l c sinh h c t nhiên Ngoài ra, vi c t n d ng các ch t ọ ọ ự ệ ậ ụ ấdinh dưỡng có sẵn trong nước th i còn giúp c t gi m chi phí phan bon cho cây ả ắ ảtrồng

Nước có vai trò quan trọng đố ới con người Nưới v c góp phần làm tăng giá trị ề v

c nh quan, tả ạo điều kiện vui chơi và giải trí cho con người Do đó nhiều ng i l a ườ ự

chọn nơi sinh sống g n nguầ ồn nước tự nhiên trong sạch

1.3.2 Sự cần thiết của việc xử lý nước thải.

Do xu th phát tri n xã hế ể ội cũng với quá trình đô thị hóa di n ra, các ngành ễcông – nông nghi p, vùng kinh t ra đệ ế ời, các độ ị ớ th m i đư c m rông, ợ ở … đòi hỏi

c n r t nhiầ ấ ều nước s ch Trên th c t , th gi i ch có kho ng 30 triạ ự ế ế ớ ỉ ả ệu km3 nước

ng t, ngu n d ọ ồ ựtrữ này không thay đổi trong khi nhu c u s ầ ử dung nước luôn tăng; nhu cầu nước hàng năm của thế ới hiệ gi n nay vào kho n 3.500 -3.900 t ả ỷ m3 nước

s ch, và mạ ột nửa trong s ố đó trở thành nước thải, còn một nửa không quay tr lở ại; 1m3 nước th i có th làm nhi m b n mả ể ễ ậ ạnh 10m3 nước sạch Do đó, nguồn nước

đã mấ ầt d n kh ả năng tự làm s ch, nhanh chóng b kiạ ị ệt đi, gây ra nạn thiếu nước trần tr ng ọ

Hiện nay, gi i quyả ết nước cho đời song con người và n n kinh t qu c dân ề ế ố

đã trở thành vấn đề thưc sự b c thi t Nhi u qu c gia trên th giứ ế ề ố ế ới đã đưa ra những quy định pháp lý nghiêm ng t v vặ ề ấn đề này Vi c s d ng t ng h p nguệ ử ụ ỏ ợ ồn nước: sinh hoạt, sản xuất, bảo v môi trệ ừng, … đang ấ r t đư c quan tâm D a trên nguợ ự ồn gốc và đặc tính của nước h i c a m t s ngành ngh s n xu t có th nh n th y hả ủ ộ ố ệ ả ấ ể ậ ấ ầu

8

h t các giá tr thông s ô nhiế ị ố ễm vượ ất r t nhi u l n so v i tiêu chu n cho phép, gây ề ầ ớ ẩảnh hưởng r t l n t i chấ ớ ớ ất lượng nước nói chung, và có th gây ra tác h i cho s c ể ạ ứ

khỏe con người kh s d ng Chính vì v y x ử ụ ậ ử lý nước thải đã đạt tiêu chu n quy ẩ

định hi n nay là vệ ấn đề ấ c p thi t, không nh ng b o v sế ữ ả ệ ức khỏe con người, b o v ả ệmôi trường sống mà còn đảm b o th c hiả ự ện theo đúng chính sạch, quy định ban hành của nhà nước

1.4 Điều kiệ ả nước thải vào nguồn x n ti p nhế ận

Trong điều ki n Vi t Nam, ngu n ti p nhệ ệ ồ ế ận nước th i sinh hoả ạt hay nước thải công nghi p g m ch y u là các nguệ ồ ủ ế ồn nước m t (sông h , ao, su i, bi n ven bặ ồ ố ể ờ…)

và được phân chia thành 2 lo i: ngu n lo i A (sông, h làm nguạ ồ ạ ồ ồn nước cho ăn

u ng sinh hoố ạt nhưng phải qua x lý) và ngu n lo i B (Sông, h dùng cho mử ồ ạ ồ ục đích khác như tắm, bơi lội, du lịch…)

Khi x ả nước th i vào các nguả ồn nước m t ph i tuân th ặ ả ủ theo các quy định ở

ph lụ ục A “Nguyên tắc v sinh khi x ệ ả nước th i vào sông hồ” trong tiêu chuẩn Xây ả

d ng Mự – ạng lưới thoát nước bên ngoài và công trình TCXD-51-84 (có th tham ể

Lượng oxy hòa tan Không làm giảm lượng ô xy hòa tan dưới

4mg/L(tính trung bình trong ngày theo mua hè) Nhu c u oxy sinh hóa ầ

Chấ ột đ c hại Câm x ảthải vào sông, h các loồ ại nước th i còn chả ứa

nh ng chữ ấ ột đ c kim lo i hay hạ ữu cơ, mà sau khi hòa

11

2.1 T ng quan v ổ ề các phương pháp xử lý nước th ải

2.1.1 Các công đoạn xử lý nước thải.

H ệthống x ử lý nước th i bao g m m t s ả ồ ộ ố công trình đơn vị hoạt động nối tiếp nhau để đạt được chất lượng nước sau x ử lý đáp ứng yêu cầu đã định, Theo mức độ x lý và t p h p các loử ậ ợ ại công trình đơn vị hoạt động n i ti p trong mố ế ộ ệt h thống x ử lý nước th i có th ả ể chia ra thành ba công đoạn x ử lý nước thải như sau:

x ử lý sơ bộ hay ti n x ề ửlý, xử lý bậc hai, x lý bử ậc ba (hay x ử lý tăng cường)

Các công trình trong công đoạn x ử lý sơ bộ là các công trình hoạt động dựa trên lực cơ học và v t lý là ch yậ ủ ếu, như là: Song chắn, lưới ch n, b ắ ể điều hòa, b ể

l ng, l c, tuy n n i ắ ọ ế ố

Các công trình trong công đoạn x lý b c hai g m các công trình x lý b ng ử ậ ồ ử ằhóa ch t và sinh h c Các công trình x ấ ọ ử lý nước th i b ng hóa ch t là các công ả ằ ấtrình dung hóa ch t trấ ộn vào nước thải để chuyenr đổiacách p ch t haowcj các ợ ấchất hòa tan trong nước th i thành các chả ất có tính trơ về ặ m t hóa h c ho c thành ọ ặcác h p ch t k t t a d l ng và lợ ấ ế ủ ễ ắ ọc đểloại chúng ra khỏi nước th i Các công trình ả

x lý sinh hử ọc được áp dung để kh các ch t hử ấ ữu cơ ở ạ d ng kéo và dnagj hòa tan trong nước th i nh ả ờ quá trình đồng hóa của vi sinh để ế bi n các ch t hấ ữu cơ này thành khí ho c thành v t bào c a vi sinh d keo t và l ng r i lo i chúng ra khặ ỏ ế ủ ễ ụ ắ ồ ạ ỏi nước th i Quá trình x lý sinh h c còả ử ọ n được áp dụng để kh nitrogen và ph i pho ử ốCác công trình trong công đoạn x lý bử ậc ba được áp dụng để kh ti p các ử ếchất hoá học có tính độc h i ho c khó kh b ng các công trình x lý sinh h c thông ạ ặ ử ằ ử ọthường Kh ti p nitrogen, phôt pho và các h p ch t vô cử ế ợ ấ ơ và hữu cơ còn lại sau

x lý b ử ậ hai đểthỏa mãn tiêu chu n chẩ ất lượng nước x ra ngu n ti p nh n hoả ồ ế ậ ặc

s d ng l i cho các mử ụ ạ ục đich khác Các công trình trong coong đoạn x lý b c ba ử ậthường là: B l c h p thu b ng than ho t tính, b lể ọ ấ ằ ạ ể ọc trao đổi ion và l c qua màng ọ

thẩm thấu ngược, lọc qua màng bán th m bấ ằng điện phân v.v… Nước thải sau khi qua công đoạn x lý bử ậc ba thường được tu n hoàn l i cho các quá trình s n xu t ầ ạ ả ấcông nghi p ho dùệ ặc ng để tưới đường, tưới cây, và c p cho các h t o c nh quan ấ ồ ạ ả

và giải trí

Sau các quy trình x lý, còn l i c n trong các công trình, c n ph i t p trung ử ạ ặ ầ ả ậcác lo i cạ ặn để ử x lý b ng các bi n pháp: Kh ằ ệ ử nước, làm khô hoặc đốt trước khi đưa đến nơi chôn lấp để đả m bảo an toàn cho môi trường

12

d ng công ngh ụ ệ cao và đòi hỏi có trình độ qu n lý hiả ện đại Vi c l a chệ ự ọn đúng quy trình công ngh và thi t b x ệ ế ị ử lý nước thải để đạt được các ch tiêu x lý mong ỉ ửmuốn và ti t ki m kinh phí trong xây d ng và qu n lý là nhi m v ế ệ ụ ả ệ ụ hang đầu c a ủcác kỹ sư xử lý nước

Trong m t quy trình công ngh x ộ ệ ử lý nước thải bảo g m nhi u công trình và ồ ềthiết b hoị ạt động n i tiố ếp theo đặc tính k ỹthuật có th chia ra làm ba loể ại: Cơ học, hóa h c và sinh họ ọc

Trong m i lo i quy trình công ngh k trên, có r t nhiỗ ạ ệ ể ấ ều phương pháp chọn công trình và thi t b theo cách s p x p khác nhế ị ắ ế ảu đểthực hi n quy trình x lý có ệ ử

hi u qu ệ ả

2.1.2.1 Xử lý cơ học và hóa học

B ng 2-1 Gi i thi u các công ả ớ ệ trình thường được chọn để thực hiện các quy trình

công nghệ ử lý cơ họ x c và hóa h c ọ

X ử lý cơ học Song chắn rác, lưới chắn

B l ng cát, tách d u b ng tr ng l c ể ắ ầ ằ ọ ự

Lắng sơ bộ không phèn Tuy n n i ể ổ

L c ọ

H p th b ng than ho t tính ấ ụ ằ ạ

X hóa h c ửlý ọ Trung hòa

Keo tụ và l ng ắKeo tu và tuyển n i ổ

Lọc trao đổi ion Trích y

Oxy hóa kh ử

L c qua màng ọĐiện phân

2.1.2.2 Xử lý sinh học

X lý sinh h c là quy trình x ử ọ ử lý nước th i l i d ng s hoả ợ ụ ự ạt động, s ng và ốsinh trưởng của vi sinh để đông hóa các chấ ữu cơ có trong nướt h c th i, bi n các ả ếchất hữu cơ thành khí và vỏ t bào cế ủa vi sinh để loại ra khỏi nước, có th chia làm ểhai lo i quy trình x lý: X ạ ử ửlý hiếu khí và x lý yử ếm khí

B ng 2-2 ả Giới thiệu các công trình th ng áp d ng trong x lý sinh h c ườ ụ ử ọ

Quy trình x ửlý Các công trình có th ểchọn

X ửlý hiếu khí X lý b ng quy trình dùng bùn ho t tính, b ử ằ ạ ể

aerotank thông thường

B ểaerotank làm thoáng theo bậc

13

B ể aerotank tải trọng cao, cường độ làm thoáng cao

H p th b ng bùn ho t tính ấ ụ ằ ạLàm thoáng kéo dài

B t ho t ể ự ạ

B l ng 2 b ể ắ ỏ

H ồsinh học y m khí ế2.1.3 Các công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt hiện nay.

Hình 2-1 Sơ đồ công ngh h sinh h cệ ồ ọ

14

2.1.3.2 Công nghệ xử lý bằng phương pháp Aeroten truyền thống

Hình 2-2 Sơ đồ công ngh l c Aeroten truy n th ng ệ ọ ề ố

Thuyết minh sơ đồ công ngh ệ

Nước thải được thu gom theo h th ng thệ ố oát nước th i v Tr m x ả ề ạ ử lý nước thải Trước khi vào b ể điều hòa toàn b ộ rác rưởi cuốn theo nước thải như lá cây,

giấy, nilon, plastic… có kích thước > 20 mm s ẽ được lo i b b ng h ạ ỏ ằ ệthống song

chắn rác thô, quá trình thu gom rác được thực hiện b ng th công và ch a vào các ằ ủ ứthùng chứa Lượng rác này được làm sạch định k ỳ hàng ngày đổ vào các xe gom rác và được đem đi chôn lấp h p v ợ ệ sinh theo quy định

Trong b ể điều hòa còn lắp đặ ệt h thống phân phối khí để khu y trấ ộn nước thải nh m mằ ục đích ngăn ngừa hiện tượng lắng đọng c a các ch t không tan và ủ ấquá trình phân h y y m khí gây mùi ủ ế

Công đoạn x lý sinh h c bùn ho t tính (Activated Sludge Process) ử ọ ạ

Nướ ừ ể điều hoà được bơm qua đồc t b ng h ồ đo lưu lượng, sau khi được b ổsung chất dinh dưỡng để duy trì t l ỷ ệ BOD:N:P = 100:5:1 được d n vào các b ẫ ể

ph n ng sinh hả ứ ọc hiếu khí AEROTEN

Đây là quá trình xử lý chính c a Trủ ạm XLNT Ưu điểm n i b t c a h th ng ổ ậ ủ ệ ốnày là ti t ki m chi phí v n hành ế ệ ậ Ở đây các chất ô nhiễm trong nước thải được x ử

lý b i các tác nhân là vi sinh v t (bùn hoở ậ ạt tính) và được c p khí t máy th i khí ấ ừ ổthông qua h ệ thống phân ph i khí d ng b t mố ạ ọ ịn đượ ắp đặt dưới đáy bểc l Quá trình c p khí nh m cung cấ ằ ấp đủ ợ lư ng oxy c n thi t cho vi sinh v t phát triầ ế ậ ển cũng như khuấy trộn tăng khả năng tiếp xúc gi a vi sinh v t v i ch t ô nhi m H ữ ậ ớ ấ ễ ệthống

đo lường s ẽ giúp ngườ ậi v n hành n m bắ ắt được nhu c u s d ng oxy c a h ầ ử ụ ủ ệthống

15

t ừ đó quyết định mức độ hoạ ột đ ng c a các máy th i khí sao cho vủ ổ ẫn đạt hiệu qu ả

x ử lý đồng thời tiết kiệm chi phí điện năng cho quá trình xử lý

Trong b này, các vi sinh v t (là bùn ho t tính) t n tể ậ ạ ồ ại ở ạng lơ lử d ng s h p ẽ ấthụ Oxy và ch t hấ ữu cơ (chất ô nhi m) và s d ng chễ ử ụ ất dinh dưỡng là Nitơ & Photpho để ổ t ng h p t bào m i, CO2, H2O và giợ ế ớ ải phóng năng lượng Ngoài quá trình t ng h p t bào m i, t n t i ph n ổ ợ ế ớ ồ ạ ả ứng phân h y n i sinh (Các t bào vinh sinh ủ ộ ế

v t già s t phân h y) làm gi m s ậ ẽ ự ủ ả ố lượng bùn ho t tính Tuy nhiên quá trình t ng ạ ổ

h p t bào m i v n chiợ ế ớ ẫ ếm ưu thế do trong b ể duy trì các điều ki n tệ ối ưu vì vậy s ốlượng t bào m i t o thành nhiế ớ ạ ều hơn tế bào b phân h y và tị ủ ạo thành bùn dư cần

phải được thả ỏ địi b nh k ỳ

Nồng độ bùn ho t tính duy trì trong b Aeroten: 2,500 3,500 mg/l, t l ạ ể – ỷ ệtuần hoàn bùn 75% - 100% Các thông s ố điều khi n ch v n hành b ể ế độ ậ ểAEROTEN: DO, pH, nồng độ bùn ho t tính, thạ ời gian lưu thủ ựy l c, tu i bùn Các ổthông số này có ảnh hưởng rất lớn đến ch t lưấ ợng nước ảth i sau xử lý

H n hỗ ợp nước/bùn ho t tính trong b ạ ể Aeroten được d n sang b l ng th c p ẫ ể ắ ứ ấ

H n h p bùn hoỗ ợ ạt tính/nước trong bể AEROTEN t ựchảy v b l ng qua h ề ể ắ ệthống phân ph i Do có t ng l n nên bùn ho t tính s l ng xuố ỷtrọ ớ ạ ẽ ắ ống đáy bể, nước trong được thu qua máng thu nướ ớc t i thi t b x lý ti p theo ế ị ử ế

Công đoạn kh ửtrùng

T b l ng th cừ ể ắ ứ ấp, nước được d n vào b kh trùng hòa tr n v i hóa chẫ ể ử ộ ớ ất

kh ử trùng là NaOCl để tiêu di t các vi rút, vi khu n gây bệ ẩ ệnh trước khi th i vào ảngu n ti p nh n ồ ế ậ

Công đoạn x bùn thửlý ải

Quá trình x ử lý nước th i s sinh ra ch t th i th c p là bùn th i t quá trình ả ẽ ấ ả ứ ấ ả ừ

x ử lý sơ bộ và quá trình x ửlý sinh học

Bùn th i t quá trình x ả ừ ử lý sơ bộchứa thành ph n ch y u là các chầ ủ ế ất vô cơ

và hữu cơ không tan sẽ được đưa về ể làm đặc bùn ại bể b T này bùn s ẽtách thành

2 phần: phân bùn đặ ắc l ng xuống đáy đạt hàm lượng ch t r n kho ng 2 3% s ấ ắ ả – ẽđược đưa đến thi t b ế ị tách nước Phần nước trong bên trên s ẽ được thu v b gom ề ểnước th i ả

Bùn thải từ quá trình x ửlý sinh học có thành phần ch y u ủ ế là ch t hấ ữu cơ dễ phân hủy được đưa về ể b phân h y bùn sinh h c l i d ng quá trình phân h y nủ ọ ợ ụ ủ ội sinh c a vi sinh vủ ật trong điều ki n thi u c n ki t ngu n thệ ế ạ ệ ồ ức ăn Bùn sau quá trình phân h y sinh h c còn gủ ọ ọi là bùn trơ được đưa về b ể làm đặc bùn

H n hỗ ợp bùn t i b ạ ể làm đặc bùn s ẽ được chuy n sang ép bể ằng máy ép bùn để làm khô và mang đi chôn lấp

C p khí ấ

Việc cấp khí cho quá trình x lý sinh h c bùn hoử ọ ạt tính được thực hiện b ng ằmáy thổi khí Lượng khí cung cấp đượ ử ục s d ng cho các mục đích: khuấy trộn bểđiều hòa, c p khí cho b AEROTEN ấ ể

16

2.1.3.3 Công nghệ CN2000

Thiế ị ửt b x lý ch t th i l ng y t ấ ả ỏ ế CN-2000 được thi t k ch t o theo d ng ế ế ế ạ ạtháp sinh h c v i quá trình c p khí và không cọ ớ ấ ấp khí đan xen nhau để tăng khảnăng khử nitơ bằng quá trình denitrificaton:

Hình 2-3 Sơ đồ công ngh ệthiết bị ợ h p kh i CN-2000 ố

Thiế ị ửt b x lý ch t th i l ng y t ấ ả ỏ ếCN-2000 được ứng dụng để ử x lý ch t th i ấ ả

l ng y t ỏ ế đối với các ngu n chồ ất thải lỏng có ô nhi m hễ ữu cơ và nitơ

Nguyên lý và quá trình v n hành c ậ ụthể ủ c a thi t b x lý CTLYT CN-2000 ế ị ửnhư sau:

- Nước th i t ngu n thả ừ ồ ải đi vào rọ ch n rác và cặn vô cơ (bùn, cát ), sau đó ắđược tr n v i các ch phẩộ ớ ế m vi sinh DW97 v i nớ ồng độ DW97 là 2-3 mg/l để thu ỷphân sơ bộ các ch t th i hấ ả ữu cơ và trộn v i các ch t keo t ớ ấ ụPACN-95 (nồng độ đưa vào 5-8 mg/l) đểthực hiện tách sơ bộ ặn lơ lử c ng và m t ph n BOD, COD ộ ầ ở ngăn trộn

- Phần nước thải đã đượ ắng cũng như phầc l n g n trong t b ạ ừ ể nén bùn được đưa vào ngăn điều hoà và x ử lý sơ bộ có lớp đệm vi sinh bám, được ch t o t v t ế ạ ừ ậliệu nh a (ho c v t li u hự ặ ậ ệ ữu cơ khác) có các thông số: Độ ỗ r ng > 90%, B m t ề ặriêng 250 - 300 m2/m3 Modul thi t b ế ị CN2000 đảm nhi m quá trình x lý vi sinh ệ ử

bậc 2 Ở đây trong mỗi Modul th c hi n 3 quá trình x lý vi sinh: ự ệ ử

- Aerolif (trộn khí cưỡng bức) cường độ cao b ng vi c dùng không khí thằ ệ ổi

cưỡng bức để hút và đẩy nước thải;

- Aeroten kế ợt h p biofilter dòng xuôi có lớp đệm vi sinh bám ng p trong ậnước

- Anarobic dòng ngược với vi sinh lơ lửng

- Thời gian lưu của nước thải trong thiết bị ợ h p kh i x lý vi sinh b c 2 là 2 ố ử ậ

- 2,5h

17

- Sau khi qua Modul thi t b ế ị CN2000 nước th i cùng bùn ho t hoá chuy n ả ạ ểqua b lể ắng đệm b n mả ỏng lamen để tách kh i bùn hoỏ ạt hoá và được tr n v i Cl2 ộ ớ

v i mớ ục đích khử trùng Đệm lamen có thông số: Độ r ng>95%, B m t riêng 150 ỗ ề ặ

- 200 m2/m3 Dung d ch Hypochloride Na ho c Ca (NaOCl hoị ặ ặc Ca(OCl)2) được pha tr n trong thi t b ộ ế ị R3 và bơm định lượng v i nớ ồng độ 3 - 5 mg Cl2/m3 nước

th i.ả

- Máy bơm hồi lưu bùn bơm hút bùn từ ể ắ b l ng lamen hồi lưu một ph n bùn ầ

hoạt hoá trở ại thiết bị tháp CN2000 và mộ l t phần bùn dư về ể b nén bùn

- Các máy th i khí (Air-blower) B1 và B2 cung cổ ấp oxy cho các giai đoạn oxy hoá b ng vi sinh hiằ ếu khí Máy B1 và Máy B2 được n i vào h ố ệ thống phân

phối khí chung cho các ngăn, bể và được điều chỉnh lưu lượng c p khí b ng h ấ ằ ệthống van

2.1.3.4 Xử lý sinh học nước thải theo công nghệ AAO (thiết bị hợp khối).

Thiế ị ợt b h p kh i chìm loố ại đúc sẵn theo công ngh AAO là công ngh m i ệ ệ ớ

v i hi u qu x lý sinh hớ ệ ả ử ọc đạt hi u qu ệ ả cao Đảm b o tiêu chu n ả ẩ chất lượng v ềchất th i l ng y t hi n hành Hi n nay công ngh này là công ngh thích h p nhả ỏ ế ệ ệ ệ ệ ợ ất

để x ử lý nước thải ở quy mô nh và vỏ ừa nhưng đòi hỏi tiêu chuẩn nước đầu ra phải

x lý triử ệt để nh ng vi khu n gây b nh Cho nên công ngh này r t thích h p áp ữ ẩ ệ ệ ấ ợ

d ng cho x ụ ử lý nước thải bệnh viện, các cơ sở ồn đọ t ng nhi u Vi sinh v t gây nh ề ậ ảhưởng đến s c kh e c a con ngư i ứ ỏ ủ ờ

Hình 2-4 Sơ đồ công ngh ệ XLNT trên cơ sở ử ụ s d ng công ngh AAO ệ

Mô tả công ngh : ệ

Nước thải được x tửlý rên cơ sở ử ụ s d ng công ngh AAO v i hi u qu cao, ệ ớ ệ ả

đạt các tiêu chuẩn qui định Nước thải được x lý bử ằng phương pháp vi sinh tại ngăn thiế ị 1 và ngăn thiế ị 2 Nướt b t b c th i sau x lý vi sinh đư c l c qua l p v t ả ử ợ ọ ớ ậ

18

liệu l c n i tọ ổ ại ngăn thi t b 3 nh m lo i b cế ị ằ ạ ỏ ặn vi sinh trong nước và kh m t ph n ử ộ ầnitrat

Lượng bùn trong ngăn thiế ị 3 đượt b c quay vòng m t ph n v ộ ầ ề ngăn thiế ịt b

1, phần bùn dư còn lại được đưa về b ể ủ bùn để ổn định bùn nh m mằ ục đích : phân

hu gi m kh i l ng c n, gi m tác nhân gây b nh, gi m mùi hôi th i hoỷ ả ố ượ ặ ả ệ ả ố ặc ngăn

ngừa khả năng thối rữa và làm cho bùn c n thành d ng d ặ ạ ễ dàng tách nước

Ổn định bùn c n yặ ếm khí đặc trưng bằng s phân hu k khí các ch t hự ỷ ị ấ ữu cơ trong bể kín Quá trình này di n ra rễ ất phức tạp có th phâể n ra làm hai giai đoạn :

- Giai đoạn th nhất đặc trưng cho s hình thành s l ng l n axit, d m, chứ ự ố ượ ớ ấ ất béo, hydro ngoài ra còn có: axit cacbonic, rượu, c n, axit amin, axit sunfuahydric, ồamoniac Độ pH gi m xu ng <7 nên gả ố ọi giai đoạn này là lên men axit - phân hu ỷaxit, khối lượng bùn c n phân hu ặ ỷ ít và có mùi hôi Giai đoạn này di n ra nh s ễ ờ ự

hoạ ột đ ng của các vi khuẩn k ị khí như: vi khu n d m, butalic, proiric ẩ ấ

- Giai đoạn th ứ hai đặc trưng bở ựi s phá v thành ph n c a các ch t hình ỡ ầ ủ ấthành t ừ giai đoạn thứ nh t và t o ra khí ch y u là metan (CHấ ạ ủ ế 4), CO2, H2… Độ

pH tăng lên 7 - 8 vì vậy giai đoạn này g i là lên men ki m hay phân hu ki m ọ ề ỷ ềGiai đoạn này di n ra nh hoễ ờ ạt động c a các vi khu n metan: ủ ẩ Methannonbactrium, Methannooceus, Methannosaruna

sau m t th c hút (thuê công ty v

b giỏ ống như bã thải t i các b phạ ể ốt Nước th i sau khi qua b lả ể ọc được lo i b ạ ỏcác

lo i vi khuạ ẩn gây b nh tệ ại bể kh ử trùng trước khi thải ra môi trường

H ệthống x ử lý nước bao g m t h p công ngh ồ ổ ợ ệsau:

H ệthố ng tách rác, tách m ỡvà bể gom:

S d ng h ử ụ ệ thống tách rác (song chắn rác) để loạ ỏ rác thô trưới b c khi vào

h ệthống tách m và h ỡ ố thu gom nước thải

Sau khi t h thu gom c a toàn b b nh viừ ố ủ ộ ệ ện, nước thải được bơm lên bể điều hòa nước th i ả

B ể điều hòa và ngăn xử lý k khí tỵ ốc độ cao: điều hòa chất lượng và lưu lượng nước thải trước khi đưa vào hệ ử x lý

X ửlý vi sinh hiế u khí kết hợ p với thiế u khí:

S dử ụng phương pháp Mang vi sinh tầng chuyển động nhằm tăng cường quá trình oxy hóa amoni và chấ ữu cơ đồt h ng th i vờ ới quá trình khử nitrat

Khử trùng:Dùng h p ch t clo hoợ ấ ạt động để khử trùng nước trước khi x ra ảmôi trường

B bùn: ể ủ t p trung bùn cậ ặn để ủ và hút đị nh k t 14-30 ngày/l n tùy theo ỳ ừ ầyêu c u Khi mầ ức bùn lên đến 50-70% chi u cao b nén bùn c n th c hi n hoề ể ầ ự ệ ạt

động n o vét ạ

19

T i C m x ạ ụ ử lý nước th i theo công ngh ả ệ AAO được nghiên c u s n x t xây ứ ả ấ

d ng b ng v t li u FRP t i Vi t Nam, thi t b ự ằ ậ ệ ạ ệ ế ị được chia làm 3 quá trình x ử lý như sau:

Anarobic dòng ngược với vi sinh lơ lửng được k t h p v i các khế ợ ớ ối đệm vi sinh b ng PVC chuyên d ng có tác dằ ụ ụng, tăng tối đa mật độ VSV có trong nước

thải lên 5.000 - 10.000 ppm đảm b o hi u qu trong x lý yả ệ ả ử ếm khí đạt hi u suệ ất

75 - 85%

Anoxic là quá trình thi u khí trong x ế ử lý nước th i M t ph n ả ộ ầ nước th i và ảbùn hoạt tính trong quá trình Oxic được bơm tuần hoàn v ề ngăn Anoxic để khửNitrat NO2, NO3 trong nước th i, t c là gi m thi u nả ứ ả ể ồng độ T- N trong nước th i ảThực ch t quá trình này là quá trình oxy hóa các Hydrocacbon bấ ằng Nitơ hóa trị(+3) và (+5) để trở v ề Nitơ hóa trị (0) Công ngh này gi m thiệ ả ểu được chi phí oxy cung cấp cho thi t bế ị đồng nghĩa với việc gi m chi phí v n hành c a h ống ả ậ ủ ệthNgăn hiếu khí (Oxic): không khí được c p khí b i máy sấ ở ục khí Trong ngăn này, s d ng các ch t có th oxy hoá sinh hoá ch y u hoàn thành trong khi các ử ụ ấ ể ủ ếNitơ

Amonia s chuy n thành Nitrat b i quá trình nitrat hoá b ng các vi sinh vẽ ể ở ằ ật Nitrifers và kh BOD b ng các vi sinh v t Carboneus ử ằ ậ

Có thể tóm t t quá trình công ngh ắ ệ như sau:

X ử lý sơ bộ ằ b ng vi khu n y m khí (Anarobic) ẩ ế

X ửlý bằng VSV hi u khí làm gi m BOD, NH4 (Oxic) ế ả

Khử Nitơ bằng quá trình x lý thi u khí (Anoxic) ử ế

Sau khi qua các b c x ậ ử lý nước thải được đưa vào ngăn lắng để tách toàn b ộlượng bùn ho t tính hạ ồi lưu về ngăn Anoxic và về ể b thu bùn th a ừ

Sau khi nước thải qua ngăn lắng được đưa vào ngăn khử trùng

Độ oxy hòa tan (DO) được đáp ứng đủ v i nhu c u oxy VSV v i hi u qu x ớ ầ ớ ệ ả ử

lý đạt g p 15 - 20 l n so v i các công ngh ấ ầ ớ ệ cũ và gấp 3 l n công ngh ầ ệCN 2000 đã

-giới thiệ ở trên.u

Tuổ ủi c a các VSV cao, do đó việc x ử lý bùn đạt hi u qu ệ ả cao hơn Chủng loại VSV cũng đa dạng, hơn so với công ngh cũ ệ

2.2 Cơ sở lý thuyết tính toán, xác định các thông s ố chấ t lư ng nư ợ ớc th ải.2.2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán cho hệ thống bùn hoạt tính

Tính toán thiết kế các công trình x ử lý nước th i theo công ngh sinh h c sử ả ệ ọ

d ng bùn ho t tính yêu cụ ạ ầu xác định: (1) th ể tích công trình làm thoáng, (2) lượng bùn/vi khu n c n thiẩ ầ ết và phát sinh, (3) lượng ôxi c n c p và (4) nầ ấ ồng độ các ch ỉtiêu quan trọng trong nước th i sau x ả ử lý Để tính toán thi t k ế ế được h ệthống x ử

lý nước th i b ng bùn hoả ằ ạt tính, điều đầu tiên cần làm rõ là đặc tính của nước thải:

20

(1) lượng nước th i c n x lý, (2) nả ầ ử ồng độ các ch tiêu ô nhi m chính và các thông ỉ ễ

s ốthiế ết y u liên quan tới việc tính toán các công trình xử lý sinh học nước thải.

Đặc tính của nước thải thường được th hi n b ng các ch tiêu v t lý, hóa hể ệ ằ ỉ ậ ọc

và sinh h c và vi khu n B ng 2-3 nêu nọ ẩ ả ồng độ các thành phần chính đặc trưng cho chất lượng nước thải đô thị

B ng 2-3 ả Giá trị đặc trưng của các chỉ tiêu v ềchất lượng nước th i sinh ả

2.2.1.1 Các thành phần hữu cơ gốc cabon.

Thành ph n gây ô nhiầ ễm chính có trong nước thải đô thị thường là các chất

hữu cơ Nồng độ các ch t hấ ữu cơ được bi u th b ng các ch tiêu BOD và COD ể ị ằ ỉCOD là ch tiêu t ng quát nh t th hiỉ ổ ấ ể ện lượng các chất hữu cơ có trong nước thải

Để tính toán kh ả năng phân hủy các ch t hấ ữu cơ trong nước th i c a các công trình ả ủ

x lý sinh h c cử ọ ần xác định rõ các thành ph n hầ ữu cơ có khả năng phân hủy, d ễphân h y và không phân hủ ủy… Hình 2-5 nêu các thành ph n hầ ữu cơ có trong nước

th i.ả

H p ch ợ ất

h ữu cơ

Axit béo bay hơi Chất keo Chất r n ắ

D phân h ễ ủy

sinh h ọc (hòa tan)

Khó phân hủy sinh h ọc (không hòa tan)

Không phân

h y sinh h ủ ọc (hòa tan)

Không phân hủy sinh h ọc (không hòa tan)

sinh h ọc

T ng COD ổ

Hình 2-5 Các thành ph n hầ ữu cơ có trong nước thải

f d = T l ỷ ệ lượng sinh khối được duy trì dướ ại d ng phân bào (g/g)

Y H = H s ệ ố sinh trưởng c a vi khu n d ủ ẩ ị dưỡng -(g VSS/g-COD)

Ví d , vụ ới nước th i sinh ho t (UBOD/BOD = 1,5, ả ạ f d = 0,15, Y H = 0,4),

bCOD/BOD = 1,64

COD bCOD nbCOD= + (1-2)

bCOD sbCOD rbCOD= + (1-5)

.

rbCOD

1

AS WW A

H COD WW

V V O

O A = Lượng ôxi tiêu th trong khu v c A (mg/L) ụ ự

Y H.COD = H s ệ ố sinh trưởng c a vi khu n d ủ ẩ ị dưỡng (g-VSS/g-COD)

V AS = Thể tích bùn h t tính s d ng (mL) ạ ử ụ

V WW = Thể tích mẫu nước (mL)

bpCODnbVSS 1 VSS

22

2.2.1.2 Các thành phần nitơ

Các h p chợ ất nitơ có nguồn g c t ố ừ nước th i là thành ph n gây ô nhi m th ả ầ ễ ứ

c p t i các th y v c sông h Nấ ạ ủ ự ồ ồng độ các h p chợ ất nitơ có trong nước thải được

bi u th b ng các ch tiêu TKN, NHể ị ằ ỉ 4-N, và nitơ hữu cơ Để tính toán kh ả năng phân h y các d ng h p chủ ạ ợ ất nitơ trong nước th i c a các công trình x lý sinh hả ủ ử ọc

cần xác định rõ các thành ph n có kh ầ ả năng phân hủy và không phân hủy…

Quan h gi a các ch ệ ữ ỉ tiêu đại di n cho các thành ph n hệ ầ ữu cơ có trong nước thải được th bi u th b ng các công th c t -ể ể ị ằ ứ ừ(1 9) đến (1-13)

f N = Thành phần nitơ hữu cơ trong sinh khối bùn (g-N/g-VSS)

TKN = Nồng độ ổng nitơ kendan (mg/L) t

sON = Nồng độ nitơ hữu cơ hòa tan (mg/L)

nbpON = Nồng độ nitơ hữu cơ không hòa tan không phân hủy sinh h c (mg/L) ọ

4

TNK NH -N ON= + (1-11)

ON bON nbON= + (1-12)

Hòa tan Không hòa Hòa tan Không hòa

Phân h y sinh ủ Không phân h y sinh ủ

Nitơ hữu cơ Nitơ amôn

TKN

Hình 2-6 Các thành phần nitor trong nước thải

23

2.2.2 Thiết kế hệ thống bùn hoạt tính

H ệthống bùn hoạt tính được thiết kế theo các bước sau:

(1) Lựa chọn d ng công trình làm thoáng; ạ

(2) Áp dụng các công th c đ ng hứ ộ ọc để tính toán thi t kế; ế

(3) Xác định thời gian lưu bùn và ả t i lư ng h ợ ữ cơ và các thành phần ô nhi m; ễ(4) Tính toán lượng bùn phát sinh;

(5) Tính toán nhu cầu ôxi c n thi t và công su t khí c n c p; ầ ế ấ ầ ấ

(6) Xác định nhu c u v các thành phầ ề ần dinh dưỡng;

(7) Nhu cầu v các hóa ch t khác như đ ki m; ề ấ ộ ề

(8) Tính toán thiết kế ể ắ b l ng;

(9) Xác định đặc tính nước th i sau x ả ửlý

2.2.2.1 Lựa chọn dạng công trình làm thoáng

Các tiêu chí quan tr ng trong lọ ựa chọn d ng công trình làm thoáng gạ ồm:

- Ảnh hưởng của các thông số độ ng học;

- Nhu cầ ấu c p ôxi;

- Đặc tính của nước thả ầi c n x ửlý;

- Các điều kiện môi trường t khu vại ực;

- Chi phí đầu tư;

- Khả năng xây dựng m r ng khi cở ộ ần tăng công suất

Thời gian lưu bùn/Tuổi bùn (SRT)

SRT là kho ng tả ời gian bùn được lưu lại trong h th ng SRT là thông s ệ ố ốthiết

k quan tr ng liên quan t i hi u su công tác c a h ế ọ ớ ệ ất ủ ệ thống, dung tích b làm ểthoáng, lượng bùn phát sing và nhu c u ôxi Giá tr cầ ị ủa SRT tương ứng v i m c ớ ụđích xử lý đư c nêu trong b ng 2-5 ợ ả

Y S S X

Tốc độ tiêu th ụchấ ềt n n d ng ạhòa tan (g/m3ngđ)

Nồng độ bùn tu n hoàn (g/mầ 3;

mg/L)

3

' 3

K kXS

    (1-32) Y khH s ối/g chấ ền đượệ ố tăng trưở- t n ng (g-sinh c tiêu th ) ụ

B ng 2-5 Các kho ng giá tr SRT cả ả ị ủa hệ thống bùn ho t tính ạ

X ử lý BOD trong nước thải sinh hoạt 1 2 – Nhiệ ột đ

Chuy n hóa các thành ph n hể ầ ữu cơ không

tan trong nước th i sinh ho t ả ạ 2 4 – Nhiệ ột đ

Tạo các bông bùn để ử lý nướ x c th i sinh ả

Tạo các bông bùn để ử lý nướ x c thải công

Nitrat hóa toàn phần 3 18 – Nhiệ ột đ /hợp ch t ấ

X ửlý sinh học phốt pho 2 4 – Nhiệ ột đ

Ổn định bùn ho t tính ạ 20 40 – Nhiệ ột đ

Phân h y các thành ph n ch t kháng sinh ủ ầ ấ 5 50 – Nhiệt độ/dạng vi

khu n/ h p ch t ẩ ợ ấ

T l dinh ỷ ệ dưỡ ng và vi khu n (F/M) ẩ

F/M là thông s ố thường đượ ử ụng để ểc s d bi u th đặc tính c a quá trình và các ị ủđiều ki n v n hành vệ ậ ận hành Đố ới v i các h ệthống bùn ho t tính, t l ạ ỷ ệ F/M thường trong kho ng t 0,04 g-ả ừ BOD/g-VSSngđ (hệthống làm thoáng kéo dài) t i 1,0 g-ớBOD/g-VSS ng ày đêm(hệ thống x ửlý tố ộc đ cao)

T ả i lư ợ ng hữu cơ theo thể tích (VLR)

Tải lượng hữu cơ theo thể tích được xác định bằng lượng BOD ho c COD c p ặ ấvào một đơn vịthể tích b làm thoáng trong m t ngày tính b ng kg-BOD/mể ộ ằ 3ngđ

hoặc kg-COD/m3ngđ) VLR thường trong kho ng 0,3 3,0 ả –

Lượ ng bùn phát sinh

26

Lượng sinh kh i bùn ho t tính s ố ạ ẽ tăng dần theo th i gian và t l vờ ỷ ệ ới lượng

chất nền được phân h y M i quan h ủ ố ệ này được biểu th b ng công thị ằ ức (1-33)

P X.VSS = Lượng sinh kh i bùn ho t tính dư hình thành hàng ngày (kg-ố ạ VSS/ngđ)

Yobs = H ệ sô tăng trưởng sinh khối (g-VSS/g-chất nền được khử)

Q = Lưu lượng nước th i (mả 3/ngđ)

S 0 = Nồng độ chất nền trong nước cần x lý (mg/L) ử

S = Nồng độ chất nền trong nước thải sau x lý (mg/L) ử

Lượng sinh kh i bùn có th ố ể được tính toán theo s ự tăng trưởng c a các d ng ủ ạ

vi khu n tham gia vào quá trình phân h y ch t bẩ ủ ấ ẩn có trong nước thải và được bi u ểthị dưới d ng chạ ất bay hơi (VSS) theo công thức (1-34) và dưới d ng ch t khô theo ạ ấcông th c (ứ 1-35)

khu n d ẩ ị dưỡng

(B) Sinh khối

nội bào

(C) Sinh khối vi khu n nitrat hóa ẩ

(D) VSS không phân hủy sinh học trong nước th i ả

đầu vào

(E) iTSS trong nước th i u ả đầ

vào

27

Trong đó:

TSSo = Nồng độ TSS trong nước thải cần x lý (mg/L) ử

VSSo = Nồng độ VSS trong nước thải cần x lý (mg/L) ử

2.2.2.2 Nhu cầu ôxi cần cấp cho quá trình xử lý

Nhu c u ôxi c n thi t cho quá trình phân h y sinh h các ch t hầ ầ ế ủ ọc ấ ữu cơ gốc các bon được xác định t ừ phương trình cân bằng v t ch t s dậ ấ ử ụng bCOD trong nước sau x ử lý và lượng sinh khối dư được x kh i h ả ỏ ệ thống hàng ngày N u toàn b ế ộlượng bCOD trong nước thải đầu vào được ôxi hóa thành CO2, H2O và NH3, nhu

c u ô xi có th ầ ể xác định b ng nằ ồng độ bCOD Tuy nhiên, trong th c t , các vi ự ếkhu n ôxi hóa mẩ ột phần bCOD để ả gi i phóng năng lượng và s d ng ph n còn lử ụ ầ ại

để ổ t ng h p t ợ ế bào Ôxi còn được s d ng trong quá trình hô h p n i bào c a vi ử ụ ấ ộ ủkhuẩn và lượng ôxi c n cho quá trình này ph ầ ụthuộc vào SRT trong h ệthống Với giá tr ị SRT cho trước, có th xây dể ựng được phương trình cân bằng v t ch t cậ ấ ủa

V i h ớ ệthống có th c hi n nitrat hóa, t ng nhu cự ệ ổ ầu ôxi được xác định theo công thức (1-36) bao g m nhu c u ôxi cho quá trình phân h y các thành ph n hồ ầ ủ ầ ữu cơ

gốc các bon và lượng ô xi c n thi t cho ph n ng nitrat hóa ầ ế ả ứ

( 0 ) 1, 42 . 4,33 (NO )

Trong đó:

R o = Tổng lượng ôxi c n thiầ ết (g/ngđ)

P X.bio = Lượng sinh khối tính theo VSS được x b ả ỏ (g/ngđ) (phần A, B,

C trong công thức 1-34)

Các thông s ố khác như đã được diễn giải tại các phần trước

Quá trình hòa tan ôxi

- Quá trình hòa tan ôxi vào nướ c sạch

K L a = H s khuệ ố ếch tán ôxi qua mặt thoáng c a pha l ng ủ ỏ

C t = Nồng độ ôxi trong pha l ng tỏ ại thời điểm t (mg/L)

C s = Nồng độ ôxi bão hòa không khí, tuân theo định lu t Henry (mg/L) ậ

C = Nồng độ ôxi trong dung dịch nước thải (mg/L)

r M = Tốc độ tiêu th ôxi c a các vi sinh v t ụ ủ ậ

Thông thường, giá tr ịrM dao động trong kho ng 2 7 g/g-MLVSSả  ngđ Nếu nồng

độ ôxi trong h n hỗ ợp nước th i đưả ợc duy trì không đổi, giá tr ịdC/dt= 0, khi đó:

T

Trong đó:

K L a (T) = H s hòa tan ôxi t i nhiệ ố ạ ệ ột đ T (s-1)

K L a (20oC) = H s hòa tan ôxi t i nhiệ ố ạ ệ ột đ 20oC (s-1)

L L