Đang tải... (xem toàn văn)
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học SVI Sludge Volume Index Thể tích bùn hoạt tính MUL®
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HCM
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
NÂNG CẤP, CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG KHU CÔNG NGHIỆP TÂN TẠO – CÔNG SUẤT 3000 M3/NGÀY ĐÊM LÊN
4300 M3/NGÀY ĐÊM
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
CHUYÊN NGÀNH: NÔNG NGHIỆP - MÔI TRƯỜNG
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin gửi đến quý Thầy Cô ở Khoa Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh, cơ sở 3 Bình Dương đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho tôi trong suốt thời gian học tập tại trường.
Xin chân thành cảm ơn thầy Trần Thái Hà – giảng viên chuyên ngành Nông nghiệp – Môi, khoa Công Nghệ Sinh Học, trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh đã trực tiếp truyền đạt những kiến thức quý báu chuyên ngành Môi trường trong suốt quá trình thực tập
Mặc dù cố gắng hoàn thành báo cáo khóa luận với tất cả nỗ lực nhưng cũng sẽ không tránh khỏi những sai sót Kính mong nhận được sự thông cảm và tận tình chỉ bảo của quý Thầy Cô để giúp bài báo cáo của tôi được hoàn thiện hơn
Tôi xin chân thành cảm ơn !
Bình Dương, tháng 5 năm 2019 Sinh viên thực hiện
Đặng Thị Hàn Vũ
Trang 3CHƯƠNG I : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1 TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP TÂN TẠO : 4
1.1.1.Sự ra đời và phát triển KCN Tân Tạo : 4
1.2.2.Nhiệm vụ và chức năng của nhà máy: 6
CHƯƠNG II : TÍNH CHẤT VÀ THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI 7
2.1 Ô NHIỄM NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP: 7
2.2 TỔNG QUAN NƯỚC THẢI KCN TÂN TẠO: 7
2.1.1Địa điểm tiếp nhận : 7
2.1.2Thành phần và tính chất dòng thải KCN Tân Tạo : 8
2.3 KIỂM SOÁ T CHẤT LƯỢNG NƯỚC SAU XỬ LÝ : 8
Trang 42.4 KIỂM SOÁ T QUÁ TRÌNH SINH HỌC VÀ HÓA LÝ 10
2.4.1Kiểm soát quá trình sinh học: 10
2.4.2Kiểm soát quá trình lý hóa : 11
CHƯƠNG III : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 12
3.1 HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI HIỆN HỮU: 12
3.2 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ : 13
CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG SUẤT 1.300M3/ NGÀY ĐÊM 20
4.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI : 20
4.1.1Một số công nghệ xử lý nước thải tại khu công nghiệp: 20
4.1.2Lựa chọn quy trình công nghệ: 22
4.1.3Tiêu chuẩn xử lý : 22
4.1.4Phân tích lựa chọn công nghệ: 24
4.2 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ – CÔNG SUẤT 1.300M3/ NGÀY ĐÊM : 25
4.3 Tính toán chi phí thiết kế hệ thống xử lý : 33
Trang 5DANH MỤC BẢNG VÀ PHỤ LỤC
Bảng 2.1 Thành phần các chất ô nhiễm đặc trưng trong nước thải công nghiệp 10
Bảng 4.1 Lưu lượng nước thải xử lý 22
Bảng 4.2 Nồng độ ô nhiễm trong nước thải đầu vào 23
Bảng 4.3 Chất lượng nước thải sau xử lý 24
Bảng 4.4 Chi tiết hạng mục thiết bị 38
Bảng 4.5 Các hạng mục xây dựng 40
Bảng 4.6 Dự đoán vật liệu và nhân công xây dựng 1m3 bể 40
Bảng 4.7 Giá thành xây dựng đối với các công trình trong bể xử lý 41
Bảng 4.8 Chi phí vận hành 42
Trang 6DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ
Sơ đồ 3.1 Sơ đồ khối công nghệ xử lý nước thải KCN Tân Tạo 12
Sơ đồ 4.1 Công nghệ xử lý cải tạo hệ thống xử lý nước thải KCN Tân Tạo 25
Hình 4.1 Bể cân bằng 28
Hình 4.2 Bể lắng ly tâm 31
Trang 7DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học
SVI Sludge Volume Index Thể tích bùn hoạt tính
MUL®TECH Công nghệ xử lý nước thải sinh học hiếu khí
MLSS Mixed Liquid Suspended Solid Tổng chất rắn lơ lửng có trong bùn TSS Total Suspended Solids Tổng chất rắn lơ lửng
Trang 8Môi trường nước ở nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất thải rắn, đặc biệt là ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp là rất nặng Thành phần chính gây ô nhiễm của nước thải công nghiệp là các chất vô cơ của nhà máy dệt nhuộm, nhà máy thuộc da, chế biến giấy và bao bì,…các chất hữu cơ dạng hòa tan; các chất hữu cơ vi lượng gây mùi, vị như phenol, benzen; các chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học như thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ; một số chất có hoạt tính bề mặt và có thể gây đọc cho thủy sinh vật như benzen, chlorebezen, nitrophenol, toluen, ;Ion kim loại nặng như thủy ngân, chì các chất dinh dưỡng như N, P với hàm lượng cao và các hóa chất hữu cơ như polychlorinatex, biphenil có thể tích lũy trong cơ thể của các loài thủy sản, gây tác dụng độc hại cho người sử dụng [1,2]
Để bảo vệ môi trường và duy trì điều kiện sống trong lành, các loại nước thải cần phải được kiểm soát và quản lý nghiêm ngặt Chính vì nhu cầu cấp thiết đó nên nhiều nhà máy xử lý nước thải ra đời với phương châm bảo vệ môi trường và sức khỏe con người Trong số những nhà máy đó tuy không phải là nhà máy đi đầu trong công tác xử lý nước thải nhưng - Nhà máy xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Tân Tạo đang thực hiện nhiệm vụ của mình một cách hiệu quả Tuy nhiên nhà máy gặp một số trục trặc trong việc quản lý nước thải đầu vào cũng như nhà máy chưa hoàn toàn đạt tiêu
Trang 92 chuẩn cột B theo QCVN 40 – 2011/BTNMT như đã đăng ký Dựa vào những phân tích các hệ thống xử lý của nhiều khu công nghiệp hàng đầu Việt Nam, tôi tổng hợp những điểm chung, ưu nhược điểm của các khu công nghiệp đó và bắt đầu đưa ra hệ thống xử lý mẫu rồi tiến hành nâng cấp và cải tạo nó, đề ra các hạng mục cần xây dựng cũng như kinh phí dự trù cho hệ thống
Vì vậy, tôi quyết định thực hiện đề tài “Nâng cấp, cải tạo hệ thống xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Tân Tạo – Công suất 3000m3/ngày đêm lên 4300 m3/ngày đêm” Với đề tài này, tôi hy vọng nó sẽ là tài liệu tham khảo hữu ích cho
những cá nhân, tổ chức đang có ý định nâng cấp, cải tạo hệ thống xử lý nước thải đang hoạt động với công suất nhỏ Và đặc biệt là đóng góp một phần kiến thức của mình vào việc giảm ô nhiễm môi trường
MỤC TIÊU ĐỀ TÀI :
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu công nghiệp Tân Tạo với công suất 1.300m3/ ngày đêm với thông số đầu vào theo chỉ tiêu KCN đề ra và đầu ra đạt tiêu chuẩn loại B theo QCVN 40 – 2011/BTNMT, đảm bảo xả thải an toàn ra rạch Nước Lên
NỘI DUNG LUẬN VĂN :
– Tổng quan về KCN Tân Tạo
– Tổng quan về phương pháp xử lý nước thải
Trang 103 – Lựa chọn công nghệ (dựa trên việc xem xét và đánh giá công nghệ đã được áp
dụng cho một số Khu công nghiệp) – Tính toán, thiết kế các công trình đơn vị – Khai toán chi phí
PHẠM VI ĐỀ TÀI :
Với mục tiêu đã xác định, luận văn này chỉ thực hiện trong phạm vi tìm hiểu đặc tính nước thải của KCN và đưa ra ý tưởng trong việc thiết kế một nhà máy xử lý nước thải dựa trên địa hình và nguồn nước tại nơi xây dựng nhà máy Từ đó, đưa ra công nghệ phù hợp để xử lý hiệu quả, tính toán, thiết kế nhà máy xử lý nước thải
Trang 114
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP TÂN TẠO :
1.1.1 Sự ra đời và phát triển KCN Tân Tạo :
KCN Tân Tạo được thành lập theo quyết định 960/TTG của Thủ tướng Chính phủ ngày 31/11/1996 về việc phê duyệt dự án đầu tư xây dựng và kinh doanh cơ sở hạ tầng KCN Tân Tạo, huyện Bình Chánh, Tp HCM
Tính đến đầu năm 2017, KCN Tân Tạo đã thu hút được 270 nhà đầu tư, tổng vốn đầu tư đã đăng ký trên 12.026,1 tỷ đồng và 38 nhà đầu tư nước ngoài, tổng vốn đăng ký trên 125,9 triệu USD.Tổng diện tích KCN Tân Tạo theo quy hoạch là 443,25 ha, trong đó :
• Khu hiện hữu 181 ha (vốn đầu tư 500 tỷ đồng) được thành lập ngày 30/11/1996 trên cơ sở Thủ Tướng Chính Phủ phê duyệt Dự án Đầu tư xây dựng và kinh doanh cơ sở hạ tầng Khu công nghiệp Tân Tạo, huyện Bình Chánh, TP.HCM • KCN mở rộng với diện tích 262 ha (vốn đầu tư 900 tỷ đồng) được thành lập
ngày 12/5/2000 trên cơ sở Thủ Tướng Chính Phủ phê duyệt Dự án Đầu tư xây dựng và kinh doanh cơ sở hạ tầng Khu công nghiệp Tân Tạo mở rộng, TP.HCM
Trong đó có 183 nhà máy đi vào hoạt động, 6 nhà máy đang triển khai xây dựng Các nhà đầu tư vào KCN hiện nay trên 80% doanh nghiệp trong nước, còn lại các doanh nghiệp nước ngoài như Đài Loan, Hồng Kông, Mỹ, Anh, Hàn Quốc, Trung Quốc,…[3]
Đến nay KCN Tân Tạo đã được tặng thưởng 1 huân chương lao động hạng 3, 1 huân chương lao động hạng 2, bốn năm liền được nhận Cờ thi đua của Thủ tướng chính phủ (2000, 2001, 2002, 2003) và nhiều bằng khen, giấy khen của Thành phố, Đoàn thể do hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ xây dựng KCN Tân Tạo thành một KCN phát triển và thành công với cơ sở hạ tầng hoàn chỉnh, hệ thống đường nội bộ, cấp nước, thoát nước, điện, hệ thống xử lý nước thải, trạm y tế, hệ thống công nghệ thông tin hiện đại,… [4]
Trang 12– Công nghiệp nhựa
– Công nghiệp chế biến gỗ
– Công nghiệp chế biến thực phẩm – Công nghiệp xi mạ
KHU CÔNG NGHIỆP TÂN TẠO :
1.2.1 Lịch sử hình thành và phát triển:
Nhà máy xử lý Nhà máy xử lý nước thải Tân Tạo được khởi công vào 27/2/2001 có đơn vị thiết kế tư vấn là công ty điện tử Tân Lục và tư vấn thiết kế xây dựng Phương Nam, Viện kỹ thuật nhiệt đới và bảo vệ môi trường
Trang 136 Ngày 23/12/2002, Khu công nghiệp (KCN) Tân Tạo đã vận hành thử nghiệm trạm xử lý nước thải công nghệ mới, với tổng vốn đầu tư 15 tỉ đồng, công suất 6.000 m3/ngày đêm Đây là KCN thứ 4 trong 12 khu công nghiệp, khu chế xuất ở TPHCM lắp đặt hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh Do sử dụng công nghệ mới, chi phí vận hành tiết kiệm được 30% so với các hệ thống xử lý hiện hữu Đến năm 2006 - 2007, trạm tiến hành cải tiến hệ thống xử lý nước thải, với công suất thực tế là 4500m3 /ngày đêm Tháng 1/2009, Nhà máy xử lý nước thải KCN Tân Tạo mở rộng xây dựng đơn vị tư vấn thiết kế và xây dựng là công ty Công nghệ môi trường Thăng Long ở giai đoạn một với công suất 3.000 m3 /ngày đêm
Công trình đăng ký chất lượng cao đạt cột B theo Tiêu chuẩn Vệt Nam 6492:2011 và cột B theo Quy chuẩn Việt Nam QCVN 40 – 2011/BTNMT
1.2.2 Nhiệm vụ và chức năng của nhà máy:
Trang 147
CHƯƠNG II : TÍNH CHẤT VÀ THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI
2.1 Ô NHIỄM NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP:
Quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, nhiều ngành công nghiệp được mở rộng quy mô sản xuất cũng như phạm vi phân bố Cùng với đó là sự gia tăng lượng nước thải lớn Tình trạng quy hoạch các khu đô thị chưa gắn liền với vấn đề xử lý chất thải, xử lý nước thải, vẫn còn tồn đọng nên tại các thành phố lớn, các khu công nghiệp, khu đô thị, ô nhiễm môi trường đang ở mức báo động
Theo các nghiên cứu tác động Môi trường của cơ quan Tổng cục Môi trường cho thấy: ở ngành công nghiệp dệt may, ngành công nghiệp giấy và bột giấy, nước thải thường có độ pH trung bình từ 9-11; chỉ số nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD: Biochemical oxygen Demand - là lượng oxy cần thiết cung cấp cho vi sinh vật để oxi hóa các chất hữu cơ), nhu cầu ôxy hoá học (COD: Chemical oxygen Demand - là khối lượng oxy cần tiêu hao trên 1 lít nước thải) có thể lên đến 700mg/1 và 2.500mg/1; hàm lượng chất rắn lơ lửng cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép Hàm lượng nước thải của các ngành này có chứa xyanua (CN-) vượt đến 84 lần, H2S vượt 4,2 lần, hàm lượng NH3 vượt 84 lần tiêu chuẩn cho phép nên đã gây ô nhiễm nặng nề các nguồn nước mặt trong vùng dân cư [1]
Trong tổng số 183 khu công nghiệp trong cả nước thì có trên 60% khu công nghiệp chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung Tại các đô thị, chỉ có khoảng 60% - 70% chất thải rắn được thu gom, cơ sở hạ tầng thoát nước và xử lý nước thải, chất thải nên chưa thể đáp ứng được các yêu cầu về bảo vệ môi trường Hầu hết lượng nước thải bị nhiễm dầu mỡ, hóa chất tẩy rửa, hóa phẩm nhuộm, chưa được xử lý đều đổ thẳng ra các sông, hồ tự nhiên [6]
2.2 TỔNG QUAN NƯỚC THẢI KCN TÂN TẠO:
2.1.1 Địa điểm tiếp nhận :
Nhà máy xử lý nước thải tập trung lô 4 đường E tại Khu công nghiệp Tân Tạo Nguồn tiếp nhận nước sau xử lý: rạch Nước Lên
Tiêu chuẩn nguồn tiếp nhận: đạt loạt B theo QCVN 40 – 2011/BTNMT
Trang 15b Tính chất của các nguồn thải :
• Nước thải sản xuất :
Nước thải sản xuất phát sinh do quá trình hoạt động sản xuất tại các nhà máy, cơ sở sản xuất trong KCN Nước thải phát sinh từ doanh nghiệp phải xử lý cục bộ đạt tiêu chuẩn của KCN và đấu nối với hệ thống thoát nước chung để đưa về Nhà máy xử lý nước thải tập trung xử lý một lần nữa
• Nước thải sinh hoạt :
Phát sinh chủ yếu từ hoạt động của công nhiên viên tại KCN, từ nhà vệ sinh, nhà ăn,… nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, có cả thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm
2.3 KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC SAU XỬ LÝ :
Định kỳ lấy mẫu kiểm tra các chỉ tiêu quan trọng của nước thải đầu vào và đầu ra của hệ thống như pH, SS, BOD, COD, tổng Nitơ, tổng Photpho, Coliform,…
Trang 169 Nước thải sau xử lý thải ra nguồn tiếp nhận phải đạt loạt B theo QCVN 40 – 2011/ BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp
Bảng 2.1 : Bảng thông số đặc trưng cho nước thải khu công nghiệp Tân Tạo [7]
Trang 172.4 KIỂM SOÁT QUÁ TRÌNH SINH HỌC VÀ HÓA LÝ
Nhà máy xử lý nước thải KCN Tân Tạo là trạm xử lý nước thải tập trung Do đó, nước thải vào nhà máy là sự hòa trộn của các dòng thải từ các xí nghiệp rất da dạng như dệt nhuộm, hóa – mỹ phẩm, giấy, xi mạ… trong đó có những nhà máy xả thải nước thải nồng độ ô nhiễm rất cao , một số chất và kim loại năng gây độc hại xử lý chưa đạt yêu cầu Vì vậy cần kiểm soát chặt chẽ các quá trình sinh học và hóa lý của nước thải sau xử lý đạt chất lượng
Thành phần nước thải được kiểm soát theo đặc điểm sinh học và hóa lý:
2.4.1 Kiểm soát quá trình sinh học: [8]
Kiểm soát qua các hệ thống vận hành như pH, DO (Dissoved Oxygen), MLSS (Mixed Liquid Suspended Solid), SVI (Sludge Volume Index), cặn sau lắng
• Độ pH:
pH là chỉ số phản ánh tính acid hay kiềm của nước thải Giá trị tối ưu nằm khoảng 7 – 7.5 Có thể xác định giá trị pH bằng máy đo cầm tay hoặc đọc trị số pH trên màn hình hiển thị của pH controller, hoặc đơn giản bằng giấy quỳ tím
• Hàm lượng chất rắn lơ lững có trong bùn (MLSS - Mixed Liquid Suspended Solid):
MLSS là hàm lượng bùn cần thiết phải duy trì Giá trị cho phép trong khoảng 2500 – 4000 mg/l Thông số này xác định bằng cách lấy mẫu bùn trong bể MUL®TECH,đem sấy khô ở nhiệt độ 105oC đến khối lượng không đổi
Trang 1811
• Oxy hòa tan ( DO - Dissoved Oxygen):
DO là hàm lượng oxy hòa tan có trong nước thải Giá trị tối ưu nằm khoảng 2 – 4 mg/l Có thể xác định giá trị DO bằng máy đo DO cầm tay
• Thể tích bùn ( SVI - Sludge Volume Index):
SVI là chỉ số thể tích bùn, là chỉ tiêu dùng đánh giá khả năng lắng của bùn hoạt tính trong bể lắng vi sinh, phản ánh đặc tính và chất lượng bùn Giá trị cho phép trong khoảng 80 – 150 ml/mg Thông số này xác định bằng cách lấy hỗn hợp bùn vả nước trong bể MUL®TECH bằng ống đong hinh trụ thể tích 1000 ml, để lắng 30 phút và sau đó đọc mực bùn
• Cặn sau lắng:
Cặn sau lắng phản ánh hàm lượng SS trôi theo dòng nước sau bể MUL®TECH, xác định bằng cách dùng ống đong hình phễu, lấy nước thải phần trên mặt của ngăn lắng, để lắng trong 2 giờ và đọc kết quả Nước phải trong, ít cặn lắng ở đáy phễu và ít bông nổi trong phần nước phía trên
2.4.2 Kiểm soát quá trình lý hóa :
• Độ pH:
pH là chỉ số phản ánh tính acid hay kiềm của nước thải Giá trị tối ưu tùy thuộc vào loài phèn sử dụng, thường là từ pH = >7 Có thể xác định giá trị pH bằng máy đo cầm tay hoặc đọc trị số pH trên màn hình hiển thị của pH controller, hoặc đơn giản bằng giấy quỳ tím
• Khả năng lắng của bông bùn:
Khả năng lắng của bông bùn xác định bằng dùng ống đong hình phễu ống đong hình trụ thể tích 1L, lấy nước thải trong bể keo tụ, tạo bông hoặc dòng chảy qua máng phân phối khí của bể lắng, đế lắng trong 30 phút và quan sát Bùn lắng nhanh, nước phải sáng, ít cặn lắng dưới đáy và ít bông bùn nổi trong phần nước phía trên
Trang 1912
CHƯƠNG III : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
3.1 HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI HIỆN HỮU:
Chú thích :
Đường nước thải Đường thổi khíĐường hóa chấtĐường bùn
Hình 3.1 : Sơ đồ khối công nghệ xử lý nước thải tại Nhà máy xử lý nước thải
Bể trung hòa Thổi khí
Thu gom rác
Nguồn tiếp nhận Kênh Nước Lên Bể chứa nước sạch
Bể khử trùng H2SO4, NaOH
Thổi khí Al2(SO4)3,Polymer
Máy ép bùn Bể nén bùn
Bánh bùn
Trang 2013
3.2 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ :
Trên cơ sở nồng độ các chất ô nhiễm đầu vào, diện tích mặt bằng thực tế tại nhà máy và tận dụng tối đa các hạng mục công trình của nhà máy xử lí nước thải hiện có, công ty TNHH Công nghệ Môi trường Thăng Long đề xuất công nghệ xử lí nước thải sau khi cải tạo bao gồm các bước sau:
– Thu gom và tách rác có kích thước lớn hơn 5mm bằng máy lọc rác tự động dạng thanh
– Lọc rác tinh khiết bằng thiết bị lọc rác kiểu trống quay để tách rác có kích thước lớn hơn 2mm
– Cân bằng nước thải bằng bể điều hòa có thổi khí – Xử lí hóa lý bằng trung hòa, keo tụ và lắng sơ bộ
– Xử lí sinh học và lắng trong bằng công nghệ MUL®TECH – Khử trùng nước thải
– Xử lí bùn bằng phương pháp nén & ép bằng máy ép bùn băng tải
• Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý:
Trạm bơm nước thải :
Các dòng thải từ các nhà máy theo hệ thống thoát nước thải sẽ được dẫn vào hố thu gom của trạm xử lý Trước khi vào bể này, nước thải được đưa qua tách rác thô nhằm loại bỏ rác hoặc các vật liệu dạng sợi lớn nhằm bảo vệ các thiết bị phía sau
Nước thải sau đó được bơm lên bể cân bằng
Bể cân bằng :
Nước thải từ trạm bơm được bơm lên thiết bị lược rác tinh trước khi chảy vào bể cân bằng Rác tách ra từ máy tách rác được đưa vào thùng chứa rác và định kỳ đem đi thải bỏ Bể cân bằng được thiết kế để điều hòa lưu lượng và chất lượng của nước thải Tại bể này, máy khuấy trộn chìm được lắp đặt nhằm tạo sự xáo trộn vào trong bể nhằm tránh quá trình sa lắng cặn - nguyên nhân phát sinh mùi hôi trong bể Tiếp theo, nước thải được bơm lên bể trung hòa
Bể trung hòa và Bể keo tụ, tạo bông :
Trang 2114 Nước thải vào bể trung hòa được điều chỉnh pH sao cho phù hợp với quá trình hóa lý phía sau Các hóa chất H2SO4 hoặc NaOH sẽ được châm vào bể để đưa pH về giá trị 6,5-7,5 Một thiết bị đo và điều chỉnh pH tự động được lắp đặt trong bể để kiểm soát quá trình châm hóa chất vào cho hợp lý
Cũng tại bể này, nước thải được hòa trộn với hóa chất phèn được châm từ bồn chứa hóa chất thông qua bơm định lượng Chất keo tụ giúp làm mất ổn định các hạt cặn có tính “keo” và kích thích chúng kết lại với các cặn lơ lửng khác để tạo thành các hạt có kích thước lớn hơn
Tại bể tiếp theo, nước thải được hòa trộn với polymer được châm từ bồn chứa hóa chất thông qua bơm định lượng Polymer sẽ tạo cầu nối liên kết các bông cặn mới hình thành, giúp chúng kết lại với nhau để tạo thành các bông cặn có kích thước lớn hơn và dễ dàng loại bỏ bằng quá trình lắng trọng lực
Tiếp đến nước thải được đưa đến bể lắng sơ bộ cho quá trình tách nước và bùn
Bể lắng sơ bộ :
Tại bể lắng sơ bộ, các bông bùn sinh ra từ quá trình keo tụ sẽ được lắng xuống bằng phương pháp trọng lực, đồng thời trong bể được lắp đặt thêm các tấm lắng vách nghiêng nhằm giúp quá trình lắng diễn ra hiệu quả hơn Bể lắng sơ cấp có thể giúp loại bỏ được khoảng 60% chất rắn lơ lửng và một phần BOD có trong các hạt cặn hữu cơ Bùn lắng dưới đáy bể lắng sơ cấp sẽ được bơm vào bể nén bùn để lưu trữ và xử lý
Tuy nhiên, trong trường hợp chất lượng nước đầu vào tốt, nước thải từ cụm bể cân bằng sẽ được bơm thẳng vào hệ thống xử lý sinh học mà không qua hệ thống xử lý hóa lý Nước thải được chuyển sang cụm xử lý hóa lý hay xử lý sinh học được thực hiện nhờ sự đóng/ mở các van điện chuyển dòng thông qua tín hiệu chuyển từ bộ đo dẫn điện (Conductivity Controller) có trong bể cân bằng Tín hiệu này sẽ điều khiển mọi hoạt động các máy móc thiết bị của cụm xử lý hóa lý tương ứng
Nước thải sau khi tách cặn và dầu mỡ nổi theo ống dẫn chảy sang hệ thống xử lí sinh học MUL®TECH
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí :
Trang 2215 Quá trình xử lý sinh học bằng công nghệ MUL®TECH được thực hiện trong một hệ thống gồm một hay nhiều module Mỗi một module là một bể hình chữ nhật gồm 3 ngăn nối tiếp nhau ngăn A, ngăn B, ngăn C Những ngăn này được thông với nhau bằng một hoặc nhiều khe mở giữa các tường ngăn
Mỗi ngăn được lắp đặt một máy thổi khí nổi và một máy khuấy chìm tương ứng Khí được thổi vào từ các máy thổi khí để cung cấp oxi cho quá trình xử lí sinh học Các ngăn ở 2 đầu (A, C) được lắp đặt thêm đập tràn răng cưa để thu nước thải sau khi lắng và bơm bùn dư tương ứng nhằm mục đích xả bùn dư sau mỗi chu kỳ hoạt động
Hai ngăn ở 2 đầu đảm nhiệm đồng thời 2 chức năng: vừa là bể phản ứng sinh học vừa là bể lắng
Chu kỳ hoạt động của bể MUL®TECH:
Hệ thống MUL®TECH hoạt động theo từng chu kì, trong đó mỗi chu kì bao gồm 2 giai đoạn chính và 2 giai đoạn trung gian trong một chuỗi cân bằng
– Giai đoạn chính thứ nhất:
Nước thải được đưa vào bể T06 tại ngăn A để hòa trộn với bùn hoạt tính Các chất hữu cơ trong nước thải được hòa trộn và phân hủy thành các hợp chất vô cơ vô hại (CO2 và H2O) dưới tác dụng của bùn hoạt tính Từ ngăn A, hỗn hợp nước thải – bùn hoạt tính tiếp tục chảy sang ngăn thổi khí B, tại đó bùn hoạt tính tiếp tục phân hủy các hợp chất hữu cơ Từ ngăn B, hỗn hợp bùn – nước thải tiếp tục chảy sang ngăn C Tại ngăn C không diễn ra quá trình thổi khí cũng như quá trình khuấy trộn nào Lúc này ngăn C đóng vài trò là ngăn lắng trong nước thải
Bùn hoạt tính trong ngăn C sẽ lắng xuống bằng trọng lực, nước thải sau khi lắng trong tại ngăn lắng C tràn qua đập tràn răng cưa sang bể khử trùng T09 Lượng bùn dư tại ngăn C sẽ được bơm tương ứng bơm sang bể nén bùn T07A/B Đến đây là thời điểm kết thúc giai đoạn chính thứ nhất
– Giai đoạn chính thứ hai :
Giai đoạn chính thứ hai cũng giống như giai đoạn chính thứ nhất, ngoại trừ hướng dòng chảy được thay đổi theo chiều ngược lại Trong giai đoạn chính thứ hai nước thải
Trang 2316 được đưa vào và xử lý ở ngăn C rồi ngăn B trước khi lắng và lấy ra ở ngăn A Bùn hoạt tính dư cũng được lấy ra ở ngăn A bằng bơm bùn tương ứng
Ngoài hai chu kỳ chính, hệ thống được thiết kế có hai chu kỳ trung gian được gọi là chu kỳ trung gian thứ nhất và thứ hai Chu kỳ trung gian thứ nhất diễn ra trong khoảng thời gian giữa chu kỳ chính thứ nhất và chu kỳ chính thứ hai Ngược lại, chu kỳ trung gian thứ hai diễn ra trong khoảng thời gian giữa hai chu kỳ chính thứ hai và chu kỳ chính thứ nhất Nói cách khác, chu kỳ trung gian là khoảng thời gian cần thiết để thay đổi hướng của dòng chảy giữa các chu kỳ chính
+ Chu kỳ trung gian thứ nhất :
Tại chu kỳ này dòng nước thải tiếp tục được đưa vào hệ thống nhưng là ở ngăn giữa (ngăn B) và quá trình thổi khí chỉ diễn ra ở ngăn này Nước thải sau xử lý tiếp tục chảy ra ở ngăn C, trong khi ngăn A cũng đang lắng và chuẩn bị chuyển sang đóng vai trò bể lắng trong chu kỳ chính thứ hai
+ Chu kỳ trung gian thứ hai :
Chu kỳ trung gian thứ hai cũng diễn ra tương tự như chu kỳ trung gian thứ nhất nhưng theo chiều ngược lại
Quá trình xử lý sinh học diễn ra tại bể MUL®TECH được mô tả bằng phương trình phản ứng sau:
Quá trình oxy hóa chất hữu cơ :
BOD5 + O2 + Vi Sinh Vật → CO2 + H2O + Tế Bào Mới (C5H7NO2) + Năng Lượng Trong dó: C5H7NO2 biểu thị công thức phân tử của bùn hoạt tính
BOD5 biểu thị các hợp chất dễ phân hủy sinh học có mặt trong nước thải
Quá trình Nitrat hóa :
Phản ứng Nitrat hoát được mô tả như sau:
1 Chuyển hóa Nitơ Ammoniac thành nitrite dưới tác dụng của vi khuẩn Nitrosomonas
Trang 2417 Nitơ Ammoniac + 1.5 O2 → Nitrite + H2O + giảm độ kiềm
2 Chuyển hóa Nitrite thành Nitrate dưới tác dụng của vi khuẩn Nitrobacter
Nitrate nitrogen + Carbon hữu cơ → Khí Nitơ + Độ kiềm
Ngoài ra với việc sử dụng đan xen giữa các quá trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí cũng diễn ra quá trình khử photpho trong nước thải bằng cả 2 phương pháp sinh học hiếu khí và yếm khí
Quá trình khử Photpho bằng phương pháp sinh học :
Photpho tồn tại trong nước thải dưới dạng Orthophosphate, polyphosphate và photpho hữu cơ Trong quá trình xử lý sinh học, photpho trong nước thải được tách ra thông qua việc tạo thành các mô của tế bào ví sinh vật trong quá trình khử chất hữu cơ Nước thải sau khi lắng trong tại các pha lắng + xả trong chu trình MUL®TECH sẽ được ống dẫn chảy về bể khử trùng T09
Ưu điểm của công nghệ MUL®TECH :
– Trong hệ thống này không cần xây dựng hệ thống bể sục khí và bể lắng riêng biệt Nước thải vẫn được bơm vào và chảy ra khỏi hệ thống xử lí một cách liên
tục
– Mực nước trong các bể xử lý luôn luôn ổn định Điều này cho phép có thể sử dụng được cả máy thổi khí nổi hoặc máy thổi khí chìm, cho phép xử lý mà không cần hệ thống bơm bùn hoạt tính hồi lưu
Trang 2518 – Cùng tạo ra các điều kiện hiếu khí/thiếu khí/yếm khí trong cùng 1 chu kì Điều
này cho phép xử lí tốt nhất các chất Nitơ và Photpho trong nước thải
Nhược điểm của công nghệ MUL®TECH :
– Công suất xử lý thấp do hoạt động theo mẻ – Người vận hành phải có kỹ thuật cao
Bể lắng sinh học :
Tại bể lắng sinh học được thiết kế giúp cho quá trình tách nước ra khỏi bùn Nhờ vào tác dụng của lực trong trường mà bùn dễ dàng lắng xuống dưới đáy và được dàn cào bùn thu bùn về hố thu bùn của bể Bùn sẽ được bơm về bể nén bùn và được định kỳ xử lý, thải bỏ
Nước thải sau khi khử trùng theo đường ống dẫn ra ngoài môi trường
Bể nén bùn :
Bùn dư từ bể lắng sơ bộ, bể lắng sinh học sẽ được bơm vào bể nén bùn Trong bể nén bùn, bùn thải được cô đặc bằng phương pháp lắng bùn trọng lực Tùy vào nồng độ bùn thải và thời gian lưu bùn trong bể nén bùn mà hàm lượng DS dao động đạt từ 1 – 3% trước khi bơm vào máy ép bùn Nước dư phía trên sẽ tự chảy về trạm bơm cho quá trình tái xử lý
Máy ép bùn băng tải :
Máy ép bùn băng tải được sử dụng nhằm tách nước ra khỏi bùn Đối với quá trình này, polymer sẽ được châm vào như là chất phụ trợ cho quá trình tách nước trong bùn
Trang 2619 Bùn sau khi tách nước ở dạng bánh sẽ được mang đi chôn lấp hợp vệ sinh Nước từ quá trình tách bùn sẽ được tuần hoàn lại hệ thống thu gom
Nhận xét hệ thống : Ưu điểm :
– Khử được chất dinh dưỡng Nito và Phospho sinh hóa do có thể điều chỉnh dược quá trình hiếu khí, thiếu khí, kỵ khí trong bể bằng cách thay đổi chế độ cung cấp khí oxy
– Hiểu quả xử lý cao
– Tiết kiệm được diện tích khi không cần xây bể lắng thứ cấp – Không cần hồi lưu bùn
Nhược điểm :
– Công suất xử lý nhỏ
– Xử lý hàm lượng BOD5 vẫn chưa đạt yêu cầu
– Vì không cần hồi lưu bùn nên dễ gây chết hoặc thiếu hụt bùn trong bể – Đòi hỏi nắm rõ kỹ thuật vận hành đối với người vận hành
Trang 2720
CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
4.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI :
4.1.1 Một số công nghệ xử lý nước thải tại khu công nghiệp:
a Khu công nghiệp Linh Trung I:
Đầu ra
Nhận xét: Ưu điểm:
Bể nén bùn
Bánh bùn
Trang 2821 – Khả năng xử lý hàm lượng BOD5 cao, khử Nito,
– Tiết kiệm diện tích xây dựng
Bể chứa bùn
Máy ép bùn