luận văn tính toán thiết kết hệ thống xử lý nước thải nhà máy

Những công trình trong phương pháp xử lý cơ học bao gồm : 2.2.1 Song chắn rác: Song chắn rác thường dùng để giữ rác và các tạp chất có kích thước lớn hay ở dạng sợi có trong nước thải n

ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA MÔI TRƯỜNG & CÔNG NGHỆÏ SINH HỌC

-o0o -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

NHÀ MÁY TIMBER INDUSTRIES

Chuyên ngành : Môi Trường Mã số ngành : 108

GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn SVTH : Lương Quang Hưng MSSV : 104108020

Mở đầu

Đặt vấn đề Mục tiêu của đề tài phương pháp thực hiện

Chương I : TỔNG QUAN VỀ CƠNG TY TIMBER INDUSTRIES

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển nhà máy Timber industries - 1

1.2 Nhu cầu nguyên liệu sản xuất - 1

1.3 Phương thức vận chuyển và bảo quản nguyên, nhiên liệu - 2

1.4 Sản phẩm và công xuất sản xuất - 3

1.1.4 Sản phẩm - 3

1.2.4 Năng lực sản xuất của công ty - 3

1.5 Nguồn lao động - 4

1.6 Quy trình công nghệ sản xuất của công ty - 5

1.6.1 Sơ đồ khối quy trình công nghệ - 5

1.6.2 Mô tả quy trình công nghệ sản xuất - 6

1.6.3 Aûnh hưởng của quy trình sản xuất đến môi trường - 7

1.6.3.1 Môi trường không khí - 7

1.6.3.2 Môi trường nước - 8

1.6.3.3 Môi trường đất - 8

1.6.3.4 Tiếng ồn - 8

1.6.4 ảnh hưởng của quy trình sản suất đến sức khoẻ cuả công nhân - 9

Chương 2 :TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

2.1 Giới thiệu - 10

2.2 Phương pháp xử lý cơ học - 10

2.2.3 Bể lắng - 11

2.2.4 Bể lọc - 12

2.3 Các phương pháp hóa lý - 12

2.3.1 Phương pháp đông tụ và keo tụ - 13

2.3.2 Quá trình tuyển nổi - 13

2.3.3 Quá trình hấp phụ - 13

2.3.4 Quá trình trao đổi ion - 14

2.3.5 Quá trình trích ly - 14

2.4.Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học - 15

2.4.1 Phương pháp trung hòa - 15

2.4.2 Phương pháp oxi hoá khử - 16

2.5 Các phương pháp xử lý bằng phương pháp sinh học - 16

2.6 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa sinh trong điều kiện tự nhiên - 20

2.6.1 Hồ sinh vật - 17

2.6.2 Cánh đồng tưới – cánh đồng lọc - 20

2.7 xử lí nước thải bằng biện pháp sinh học - 21

2.7.1 Bể lọc sinh học - 21

2.7.2 Bể Biôphin nhỏ giọt - 21

2.7.3 Bể phiophin cao tải - 22

2.7.4 Bể aerotank - 22

2.7.5 Đĩa quay sinh học RBC - 28

2.8 Đề xuất xử lí nước thải cho nhà máy Timber Industries - 29

2.8.1 Thành phần tính chất nước thải trước xử lí - 29

2.8.2 Các phương án xử lí - 31

2.8.3 Thuyết minh chọn công nghệ xử lí - 33

2.8.3.1 Thiết bị tách rác - 33

2.8.3.3 Bể tách dầu mỡ - 33

2.8.3.4 Bể điều hòa - 34

2.8.4 Xử lí bằng phương pháp Biofor hiếu khí - 34

2.9 Ưu điểm của thiết bị lọc sinh học Biofor hiếu khí - 34

Chương 3 : : Tính toán thiết kế hệ thống xử lí nước thải -

3.1 Dây chuyền công nghệ - 37

3.2 Thuyết minh lựa chọn công nghệ - 38ä 3.3 Tính toán thiết kế các công trình - 40

3.3.1 Các thông số đầu vào - 40

3.3.2 Tính toán lưu lượng lí thuyết - 40

3.3.3 Song chắn rác - 42

3.3.4 Bể tiếp nhận - 46

3.3.5Bể tuyển nổi - 47

3.3.6 Bể điều hòa - 50

3.3.7 Bể lọc sinh học hiếu khí - 56

3.3.8 Bể lắng 2 - 63

3.3.9 Bể khử trùng - 68

3.3.10 Bể chứa bùn - 69

3.4 Các quy định an toàn khi vận hành hệ thống - 71

3.4.1 Thao tác vận hành hệ thống - 71

3.4.2Kiểm soát thông số vận hành - 72

3.4.3 Sự cố và biện pháp khắc phục - 72

3.5 Tổ chức quản lí và an toàn lao động - 73

Chương V : Dự toán giá thành cho công nghệ -

4.1 Tính toán vốn đầu tư xây dựng - 71

4.2 Tính toán vốn đầu tư thiết bị - 74

4.3 tổng chi phí đầu tư cho hệ thống - 80

4.4 Chi phí xử lí nước thải - 81

Chương 5 : Kết luận – Kiến nghị - 82

5.1 Kết luận - 82

5.2 Kiến nghị - 83 Tài liệu tham khảo

Phụ lục

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Bộ xây dựng - 2001 – Tiêu chuẩn xây dựng TCXD – 51 – 84 – Nhà xuất bản

đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh

[2] PTS Nguyễn Ngọc Dũng – 1999 – Xử lý nước cấp – Nhà xuất bản xây dựng

Hà Nội

[3] PGS.PTS Hoàng Huệ - 1996 – Xử lý nước thải- Nhà xuất bản xây dựng

[4] TS Trịnh Xuân Lai – 2000 – Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải-

Nhà xuất bản xây dựng

[5] TS Trần Đức Long – 2006 – Công nghệ xử lý nước thải ở các đô thị Việt Nam – PMU415

[6] Trần Văn Nhân – Ngô Thị Nga – 2006 – Giáo trình công nghệ xử lý nước thải- Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật

[7] PGS.TS Lương Đức Phẩm – 2003 – Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học – Nhà xuất bản giáo dục

Dân – 2006 – Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán các công trình –

Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh [9] Và một số luận văn tốt nghiệp các khóa trước đã báo cáo

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 : Nhu cầu về nguyên liệu sản xuất và nguồn cung cấp hằng năm Bảng1.2 : công suất sản xuất của công ty trong hai năm đầu

Bảng 2.1 : Tính chât nước thải trước khi xử lí Bảng 2.2 : nước thải Tiêu chuẩn TCVN 5945-2005, lọai B Bảng 3.1 : giá trị của hệ số không điều hòa

Bảng 3.2 : bảng tóm tắt lưu lượng Bảng 3.3 : Các thông số thiết kế mương dẫn nước đến song chắn rác

Bảng 3.4 : Thông số thiết kế song chắn rác Bảng 3.5 : Các thông số thiết kế bể tiếp nhận Bảng 3.6 : Các thông số thiết kế bể tuyển nổi Bảng 3.7 : Bảng phân bố lưu lượng theo giờ Bảng3.8 : Thể tích tích lũy theo giờ

Bảng 3.9 : Các thông số thiết kế bể điều hòa Bảng 3.10 : Các thông số thiết kế bể lọc sinh học Bảng 3.11 : Các thông số thiết kế bể lắng đợt 2 Bảng 3.12 : Các thống số thiết kế bể lắng 2 Bảng 3.13 : Các thông số thiết kế bể khử trùng Bảng 3.14 : Các thông số thiết kế bể chứa bùn Bảng 4.1 : Tính toán vốn đầu tư xây dựng Bảng 4.2 : tính toán vốn đầu tư thiết bị

Hình 2.1.cánh đồng tưới

Hình 2.2 cánh đồng lọc Hình 2.3 bể lọc sinh học có một lớp nguyên liệu lọc Hình 2.4 bể Biophin nhỏ giọt

Hình 2.5 bể biophin cao tải

Hình 2.6 bể aerotank

Tp HCM, tháng 7 năm 2009

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

NGHÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG LỚP : 04DMT 1.ĐẦU ĐỀ ÁN TỐT NGHIỆP:

Thiết kế tính toán hệ thống xử lý nước thải nhà máy TIMBER INDUSTRIES công suất 250m3/ngày,đêm

2.NHIỆM VỤ (yêu cầu về nội dung va số liệu ban đầu)

- Nghiên cứu dự án đầu tư xây dựng phân xưởng sản xuất gỗ -Đề xuất phương án xử lý nước thải

-Tính toán các công trình đơn vị -khai toán kinh tế cho dự án -Xây dựng quy trình vận hành cho hệ thống 3.NGÀY GIAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : 1/4/2009

4.NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ :

5.HỌ VÀ TÊN NGƯỜI HƯỚNG DẪN PHẦN HƯỚNG DẪN a/………

MỞ ĐẦU

Đặt vấn đề

Việt Nam là một nước công nghiệp, lấy thế mạnh phát triển nông nghiệp làm chủ đạo cho quá trình phát triển kinh tế trong nhiều năm qua Trong những năm trở lại đây nền kinh tế Việt Nam đang dần chuyển mình đẩy mạnh đầu tư các nghành công nghiệp Tích cực đẩy nhanh Công Nghiệp Hóa-Hiện Đại hóa đất nước nhằm đạt sự cân bằng trong xu hướng phát triển chung của thế giới Việt Nam là một quốc gia có nhiều tiềm năng phát triển cả công nông nghiệp, có một đội ngũ lao động dồi dào nhiều kinh nghiệm Gia nhập WTO 7/11/2006 đã đưa nền kinh tế Việt Nam lên một vị trí thử thách và năng động hơn Cùng với sự phát triển kinh tế làấn đề ô nhiễm môi trường là một nguy cơ đáng báo động tỉ lệ nghịch với xu hướng phát triển kinh tế thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng Chẵng hạn ở Việt Nam có trên 1 triệu cơ sở sản xuất công nghiệp ( lớn, vừa và nhỏ ), khu chế xuất góp phần rất lớn vào GDP của đất nước Tuy nhiên lượng lớn nước thải từ các khu chế xuất, khu công nghiệp, nước thải sinh họat của công nhân viên hoạt động trong nhà máy là một vấn đề cấp bách cần xử lý.Nếu không xử lý hay xử lý không đạt sẽ rất nguy hiểm cho sinh thái nói chung và sức khoẻ cuả con người là rất lớn Đề tài “ Tính toán thiết kế hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt công nghiệp nhà máy Timber Industries công suất 250 m3/ngày,đêm” hy vọng góp phần nhỏ vào giảm thiểu nước thải

Mục tiêu cuả đồ án

Tính toán và thiết kế hệ thống xử lí nước thải nhà máy Timber Industries công suất 250 m3/ngày,đêm nhằm giải quyết tình trạng ô nhiễm cuả nhà máy này

Phương pháp thực hiện

Nghiên cứu tổng hợp các nguồn tài liệu từ đó đưa ra sơ đồ công nghệ tối ưu cho nhà máy Thu thập và phân tích các số liệu thông số ô nhiễm nước thải trước khi xử lí

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY TIMBER INDUSTRIES 1.1 Lịch sử hình thành và phát triển nhà máy Tomber industries

Tên Việt Nam là Dự án thành lập công ty Timber industries Tên tiếng anh là Timber industries Co.,ltd địa chỉ Lô 36 + 20 ,KCN Tam Phước, huyện Long Thành,Tỉnh Đồng Nai.Hình thức của công ty 100% vốn đầu tư của nước ngoài do ông HSU, WEI-FU quốc tịch Đài Loan đại diện được uỷ quyền.Được cấp giấp phép đầu tư số 260/GP-KCN-ĐN ngày 02/01/2004, do Ban quản lí các khu cong nghiệp tỉnh Đồng Nai cấp.Nghành nghề kinh doanh là Sản xuất và kinh doanh đồ gỗ gia dụng và các bộ phận, chi tiết gỗ có liên quan

1.2 Nhu cầu nguyên liệu sản xuất

Nguyên liệu chính phục vụ cho sản xuất của công ty là gỗ các loại và các phụ kiện bán thành phẩm khác dùng để sản xuất các mặt hàng gỗ gia dụng.Thị trường cung cấp nguyên liệu : nguyên liệu gỗ sử dụng cho các hoạt động sản xuất của công ty chủ yếu là được nhập khẩu.Các nguyên liệu khác phục vụ cho sản xuất sẽ được công ty nhập khẩu hoặc mua tại Việt Nam Nhu cầu về nguyên liệu sản xuất và nguồn cung cấp hàng năm của công ty thể hiện như sau:

(Bảng 1.1 Nhu cầu về nguyên liệu sản xuất và nguồn cung cấp hằng năm)

1 Gỗ, ván các loại Tấn 50.000 Nhập khẩu,trong nước 2 Ván tổng hợp các loại Tấn 20.000 Nhập khẩu,trong nước

4 Sơn kg 36.000 Nhập khẩu,trong nước

6 Vật liệu chà nhám USD 300.000 Nhập khẩu,trong nước

8 Thủy tinh các loại Tấn 1.000 Nhập khẩu,trong nước

( Nguồn: Dự án đầu tư công ty TNHH Timber Industries )

1.3 Phương thức vận chuyển và bảo quản nguyên, nhiên liệu

Nguyên liệu gỗ, các linh phụ kiện kim loại và các nguyên liệu khác phục vụ cho sản xuất được nhập khẩu trực tiếp từ các nước trong khu vực qua đừng biển hay đường bộ hoặc mua tù các hãng sản xuất trong nước, sau đó được vận chuyển bằng xe tải về công ty bảo quản trong các kho chứa riêng biệt Các kho được xây dựng bảo quản thông thoáng, chống ẩm, chống thấm tốt và phòng cháy chữa cháy nghiêm ngặt theo đúng quy định của cơ quan PCCC

1.4 Sản phẩm và công xuất sản xuất 1.4.1 Sản phẩm

Sản phẩm của công ty bao gồm các loại hàng như: hàng gỗ dân dụng, hàng gỗ dân dụng có kết hợp kim khí, ván ép láng và các bộ phận, các chi tiết khác của hàng mộc Thị trường tiêu thụ các sản phẩm chủ yếu xuất khẩu chiếm 80%

và 20% còn lại tiêu thụ trong nước Tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm được công ty sản xuất theo tiêu chuẩn quốc tế

1.4.2 Năng lực sản xuất của công ty

Để công ty có hướng phát triển tốt, Ban giám đốc đã đề ra kế hoạch và hoạch định chiến lược trong tương lai nhằm đưa dây chuyền công nghệ sản xuất vào hoạt động có hiệu quả tăng doanh thu đạt mức cao nhất Bên cạnh đó, công ty áp dụng công nghệ sản xuất tiên tiến và hoạt động trong một dây chuyền hoạt động khép kín nhằm thúc đẩy doanh thu trong những năm tới Công ty dự kiến đưa công xuất sản xuất ổn định vào năm thứ 3 Công suất sản xuất của công ty trong hai năm đầu và năm sản xuất ổn định như sau:

( bảng 1.2 công suất sản xuất của công ty trong hai năm đầu )

Tên sản phẩm Đơn

vị tính

Năm thứ nhất Năm thứ hai Năm ổn định Số

lượng

Xuất khẩu

Số lượng

Xuất khẩu

Số lượng Xuất

khẩu Hàng gỗ dân

dụng

Bộ 64.000 51.000 90.000 72.000 200.000 160.000 Hàng gỗ dân

dụng có kết hợp kim khí

Bộ 30.000 24.000 37.000 30.000 55.000 44.000

Ván ép láng m2 640.000 512.000 935.000 748.000 1.280.000 1.024.000 Các bộ

phận,chi tiết của hàng mộc

Cái 400.000 320.000 830.000 664.000 1.000.000 800.000

 Doanh thu năm thứ nhất: 8.000.000 USD  Doanh thu năm thứ hai: 12.000.000 USD

 Doanh thu năm thứ ba: 20.000.000 USD

( Nguồn: Dự án đầu tư công ty TNHH Timber Industries )

1.5 Nguồn lao động

Khi đi vào hoạt động ổn định, nhu cầu lao động của công ty khoảng 1.200 người Trong đó, số lao động Việt Nam là 1.993 người và số lao động nước ngoài là 7 người Công nhân của công ty làm việc theo 1 ca/ngày, 8 giờ/ca và 6 ngày/tuần

1.6 Quy trình công nghệ sản xuất của công ty 1.6.1 Sơ đồ khối quy trình công nghệ

Cắt, tiện chi tiết

Chà nhám, đánh bóng Dán keo, ép gỗ Sơ chế ( cưa,tẩy,sấy )

Nguyên liệu gỗ

Sơn

1.6.2 Mô tả quy trình công nghệ sản xuất Quy trình sản xuất cuả công ty được thực hiện trên dây chuyền máy móc

thiết bị đồng bộ và có thể mô tả như sau

Công đoạn sơ chế:

Nguyên liệu ban đầu là gỗ phôi các loại được nhập khẩu về công ty từ nước ngoài, sau đó vận chuyện bằng xe tải về công ty lưu trữ, bảo quản trong kho riêng biệt Trên cơ sở các mẫu sản phẩm được thiết kế, phôi gỗ được đưa qua công đoạn sơ chế Tại đây các phôi gỗ được cưa xẻ theo kích thước thích hợp rồi cho qua ngâm tẩy khô đạt độ ẩm yêu cầu

Công đoạn dán keo ép gỗ :

Nguyên liệu gỗ sau khi qua sơ chế được đưa vào công nghệ dán keo ghép gỗ và ép bằng điện để tạo thành những tấm gỗ lớn, thích hợp cho việc cắt xén và

định dạng sản phẩm Công đọan cắt, tiện chi tiết

Đối với các chi tiết có dạng phẳng, các tấm gỗ sẽ được cắt xén theo từng chi tiết.Đối với các lọai chi tiết phức tạp như chân bàn, chân ghế,…Có các lọai hoa văn khác nhau, gỗ sẽ được tiện chi tiết bằng máy tiện họac bằng thủ công bằng tay

Công đoạn chà nhám đánh bóng

Các chi tiết sản phẩm được chà nhám thô các góc cạnh bề mặt,sau đó chà nhám tinh bằng giấy nhám mịn bằng máy hoặc bằng tay nhằm tạo bề mặt phẳng láng cho sản phẩm

Công đoạn sơn

Sau khi chà nhám đánh bóng, sản phẩm được phun 1 lớp sơn bao phủ bề mặt bằng máy phun sơn nhằm tạo màu sắc và tăng tuổi thọ tự nhiên cho sản phẩm

Công đoạn ghép chi tiết Ở công đoạn này các chi tiết riêng lẻ sau khi chế biến sẽ được lắp ghép lại

với nhau để tạo thành những cụm chi tiết hay sản phẩm Sản phẩm hoàn chỉnh được kiểm tra chât và được đóng gói bằng máy đóng gói tự động kèm theo các vật liệu lót rồi lưu kho chờ xuât xưởng

1.6.3 Aûnh hưởng của quá trình sản xuất đến môi trường 1.6.3.1 Môi trường không khí

Nhà máy sử dụng nhiều loại nguyên liệu khác nhau phục vụ cho quá trình công nghệ khác nhau.Do đặt điểm địa lí hầu hết ở khu vực thanh phố Hồ Chí Minh,các tỉnh phiá nam và nhà máy timber industries nói riêng đa số dều sử dụng dầu để làm nhiên liệu chủ yếu là F.O.Sử dụng nguyên liệu dầu để đốt sẽ sinh ra một khối lượng lớn các chât ô nhiễm như sau : khói thải,SO2,SO3,NO2, bụi, andehytde, cacbua huydro…là nguồn gây ô nhiễm nhiều nhất gây ảnh hưởng đến sức khoẻ cuả nhân dân xung quanh nhà máy có đốt dầu cũng như công nhân cuả nhà máy

1.6.3.2 Ô nhiễm nước

Quá trình sản xuất sử dụng nhiều nước rưả,muội gỗ cùng với các hoá chât tẩy,rửa theo đó đi vào nguồn thải cuả nhà máy cộng với nước thải sinh hoạt cuả công nhânđược thải ra hố thu gom xử lí nước thải của nhà máy

1.6.3.3 Ô Nhiễm đất

Quá trình sản xuất sử dụng nhiều nước rửa một lượng lớn nước chảy tràn mang theo các hoá chât gây ô nhiễm như sơn các hoá chất tẩy rửa dẫn đến ô nhiễm nguồn nước ngầm ảnh hưởng đến sinh thái xung quanh cung như sức khoẻ của công nhân

1.6.3.4 Ô nhiễm tiếng ồn

Quá trình sản xuất làm phát sinh ô nhiễm tiếng ồn rất lớn như tiếng may cưa, tiếng đục gỗ vang lên chan chát, rì rầm, đặt biệt mùi sơn tỏa ra 1 vùng rộng lớn gây ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân rất lớn

1.6.4 Aûnh hưởng của quá trình sản xuất đến sức khoẻ của công nhân

Công nhân làm việc trong nhà máy thường mắc phải các chứng bệnh như các bệnh về phổi, trong đó có bệnh “bụi phổi” là một căn bệnh rất nguy hiểm là một căn bệnh mà theo các nhà khoa học là “ không thể phục hồi” gây tắc nghẽn phế quản và đường thông khí trong phổi Triệu chứng của bệnh là ho , rất nhiều,tức ngực, sốt nhẹ,đàm nhiều.Người bệnh sẽ chết từ 10 - 15 năm kể từ ngày khởi bệnh.Ngoài ra tiếng ồn chát chúa từ quá trình sản xuất cũng đây ra những căng thẳng về mặt tâm li, sức khỏe của công nhân Tiếp xúc với nước tẩy rửa cũng ảnh hướng rất lớn về da liễu cũng như các bệnh về hệ thần kinh do hít phải hơi hoá chất

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

2.1 Giới thiệu

Nước thải thường chứa nhiều tạp chất có bản chất khác nhau Vì vậy, mục đích của việc xử lý nước thải là khử các tạp chất sao cho nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn chất lượng ở mức chấp nhận cho phép thải vào nguồn tiếp nhận Các phương pháp chung nhất mà ta thường dùng để xử lý mọi loại chất thải được áp dụng là phương pháp cơ – lý, hóa học, hóa lý, sinh học Trong thực tế tùy theo từng loại nước thải mà ta có thể áp dụng để đạt hiệu quả xử lý tối ưu và chi phí xử lý tối thiểu

2.2 Phương pháp xử lý cơ học

Phương pháp mục đích là loại bỏ tất cả các chất không tan và một phần các chất không hòa tan hoặc ở dạng keo Các tạp chất lơ lửng có thể ở dạng rắn hoặc lỏng, chúng tạo với nước thành hệ huyền phù Tùy theo tính chất hóa lý, nồng độ hạt lơ lửng, kích thước hạt, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết mà ta có thể áp dụng các công trình xử lý cơ học cho phù hợp

Những công trình trong phương pháp xử lý cơ học bao gồm :

2.2.1 Song chắn rác:

Song chắn rác thường dùng để giữ rác và các tạp chất có kích thước lớn hay ở dạng sợi có trong nước thải như giấy, rau cỏ, rác…, còn các tạp chất có kích thước nhỏ hơn thì sử dụng lưới chắn rác

Song chắn rác được đặt trên các máng dẫn nước thải trước khi vào trạm bơm hoặc công trình xử lý nước thải khác tiếp theo

Song chắn rác có thể được chia thành hai loại di động và cố định

Song chắn rác được làm bằng kim loại (thép không rỉ), đặt nghiêng một góc 45 90 0 theo hướng dòng chảy Nếu lượng rác giữ lại trên song chắn rác lớn hơn 0,1 m3/ngđ thì rác được vớt bằng cơ giới Rác sau đó được vận chuyển ra khỏi trạm xử lý nước thải hoặc được đưa đến máy nghiền rác Thanh song chắn có thể có tiết diện tròn, vuông hoặc hỗn hợp

Dựa vào khoảng cách giữa các thanh, người ta có thể chia song chắn rác thành:

- Song chắn thô khoảng cách giữa các thanh 40  100 mm - Song chắn trung bình khoảng cách giữa các thanh 10  40 mm - Song chắn tinh khoảng cách giữa các thanh nhỏ hơn 10 mm Các loại bể lắng:

2.2.2 Bể lắng cát:

Bể lắng cát dùng tách các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn hơn nhiều so với trọng lượng của nước thải như xỉ than, cát … ra khỏi nước thải Cát từ bể lắng cát đưa đi phơi khô và cát này thường được sử dụng lại trong mục đích xây dựng

Theo cấu tạo ta có thể phân biệt bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng ly tâm

Bể lắng ngang : Trong bể lắng, nước thải chuyển động theo phương

thải trên 15000m /ngđ Hiệu suất lắng đạt 60% Vận tốc dòng chảy của nước thải trong bể lắng không được chọn lớn hơn 0,01m/s, còn thời gian lưu từ 1 đến 3h

Bể lắng đứng : có dạng hình trụ hoặc hình hộp với đáy hình chóp

Thời gian lưu nước trong bể từ 45 đến 120 phút

2.2.4 Bể lọc :

Bể lọc nhằm để tách các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ ra khỏi nước thải mà các bể lắng không thể loại được chúng Người ta tiến hành quá trình lọc này nhờ các vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua và giữ pha phân tán lại

2.3 Các phương pháp hóa lý

Thực chất của phương pháp này là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hóa học, tạo thành chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hòa tan nhưng không độc hại hay gây ô nhiễm môi trường

Ứng dụng để loại bỏ các hạt phân tán nhỏ, các khí tan, các chất vô cơ và hữu cơ hòa tan

2.3.1 Phương pháp đông tụ và keo tụ

Đông tụ : Là quá trình thô hóa các hạt phân tán và các chất nhũ tương Quá

trình này tách các hạt keo phân tán có kích thước từ 1 - 100m Sự đông tụ xảy ra dưới tác động của chất bổ sung gọi là chất đông tụ Chất đông tụ thường được sử dụng là phèn nhôm, phèn sắt hoặc hỗn hợp của chúng

Keo tụ : là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng, khi cho các hợp chất cao phân tử

vào nước, sự keo tụ được tiến hành để thúc đẩy quá trình tạo bông hydroxyt nhôm và sắt với mục đích tạo thành những bông lớn hơn làm tăng vận tốc lắng, Chất keo tụ có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp

2.3.2 Quá trình tuyển nổi

Quá trình này được ứng dụng để loại ra khỏi nước các tạp chất phân tán không tan và khó lắng Người ta sử dụng phương pháp này để xử lý nước thải trong các ngành sản xuất như chế biến dầu mỡ, da … và dùng để tách bùn hoạt tính sau xử lý hóa sinh

Quá trình này được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào pha lỏng Các khí đó kết dính với các hạt lơ lửng và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên trên mặt nước tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước lúc ban đầu

2.3.3 Quá trình hấp phụ

Quá trình này được sử dụng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ Các chất hấp phụ gồm: than hoạt tính, các chất tổng hợp và chất thải của một số quá trình sản xuất (tro xỉ, mạt cưa … )

2.3.4 Quá trình trao đổi ion

Phương pháp này ứng dụng để làm sạch nước thải khỏi các kim loại như : kẽm, đồng, Crôm, thủy ngân … cũng như các hợp chất của Asen, phốtpho, xranua và các chất phóng xạ Phương pháp này cho phép thu hồi các chất có giá trị với độ làm sạch nước cao

Bản chất của quá trình trao đổi ion là một quá trình tương tác của dung dịch với pha rắn trong nước thải, mà nó có tính chất trao đổi ion Các chất cấu thành pha rắn này được gọi là ionit, chúng không tan trong nước Trong đó, các ionit trên bề mặt của chất rắn có khả năng hấp thu các ion dương được gọi là cationit và các ion có khả năng hấp thu các ion âm gọi là amionit

2.3.5 Quá trình trích ly

Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa phenol, dầu, axit hữu cơ các ion kim loại Phương pháp này được áp dụng khi nồng độ chất thải lớn hơn 3 – 4 g/l, vì khi đó giá trị chất thu hồi mới bù đắp chi phí cho quá trình trích ly

Việc ứng dụng các phương pháp này để xử lý nước thải, so với phương pháp sinh học có ưu điểm sau :

 Có khả năng loại các chất độc hữu cơ không bị oxy hóa sinh học

 Hiệu quả xử lý cao hơn và ổn định hơn

 Kích thước hệ thống xử lý nhỏ hẹp

 Độ nhạy đối với sự thay đổi tải trọng thấp hơn

 Có thể tự động hóa hoàn toàn

 Động học của các quá trình hóa lý đã được nghiên cứu sâu hơn

 Phương pháp hóa lý không cần theo dõi các hoạt động của sinh vật

 Có thể thu hồi các chất có giá trị kinh tế

2.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học 2.4.1 Phương pháp trung hòa

Nước thải có chứa acide hoặc kiềm cần được trung hòa với độ pH = 6.5 – 8.5 trước khi thải vào hệ thống cống chung hoặc trước khi dẫn đến các công trình xử lý khác Trung hòa nước thải được thực hiện bằng nhiều cách :

Trung hòa bằng cách trộn lẫn chất thải : khi có hai loại nước thải một mang tính chất acide và một mang tính chất kiềm ta có thể hòa trộn hai dòng nước thải ấy lại với nhau bằng cách có hoặc không có cánh khuấy cũng có thể hòa trộn bằng các sụt khí với vận tốc ở đường ống cấp vào bằng 20 đến 40 m/s

Trung hòa bằng cách bổ sung tác nhân hóa học : tùy thuộc tính chất, nồng độ của từng loại nước thải mà ta lựa chọn các tác nhân để trung hòa cho phù hợp

Để trung hòa nước axit, có thể sử dụng các tác nhân hóa học như NaOH, KOH, Na2CO3, NH4, CaCO3, MgCO3, đilômit (CaCO3.MgCO3) Tác nhân thường sử dụng nhất là sữa vôi 5 đến 10% Ca(OH)2, tiếp đó là sôđa và NaOH ở dạng phế thải do giá thành rẻ Thời gian tiếp xúc của nước thải với tác nhân hóa học trong thiết bị phản ứng không được dưới 5phút và đối với nước thải axit có chứa các muối kim loại nặng cần không được dưới 30phút Thời gian lưu trong bể lắng khoảng 2h

Để trung hòa nước thải kiềm người ta sử dụng các axit khác nhau hoặc khí thải mang tính axit

Trung hòa nước thải axit bằng cách lọc qua vật liệu có tác dụng trung hòa: trong trường hợp này người ta thường dùng các vật liệu như manhetit (MgCO3), đôlômit, đá vôi, đá phấn, đá hoa và các chất thải rắn như xì và xỉ tro làm lớp vật liệu lọc Khi lớp chiều cao vật liệu lọc bằng 0.85 đến 1.2m thì vận tốc không được vượt quá 5 m/s, còn thời gian tiếp xúc không dưới 10phút

2.4.2 Phương pháp oxy hóa – khử

Trong quá trình oxy hóa các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước Quá trình này tiêu tốn một năng lượng lớn các tác nhân hóa học, Do đó quá trình oxy hóa hóa học chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải không thể tách bằng những phương pháp khác

2.5 Các phương pháp xử lý bằng phương pháp sinh học

Người ta sử dụng phương pháp sinh học để làm sạch nước thải sinh hoạt cũng như nước thải sản xuất khỏi các chất hữu cơ hòa tan và một số chất vô cơ như H2S, cac sunfit, amoniac, nitơ …

Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa Kết quả của quá trình này là loại khỏi nước những chất bẩn hữu cơ

Dựa vào hoạt động của vi sinh vật người ta chia ra làm hai loại:

- Phương pháp hiếu khí : sử dụng các vi sinh vật hiếu khí có sẵn trong tự nhiên

với hoạt động sống của chúng cần cung cấp oxy và nhiệt độ cần duy trì từ 20 – 400 C

- Phương pháp yếm khí : là phương pháp sử dụng các vi sinh vật yếm khí hoạt

động sống của chúng không có sự cung cấp oxy Các phương pháp sinh học làm sạch có:

Ưu điểm

 Có thể xử lý nước thải có nhiễm bẩn hữu cơ tương đối rộng

 Hệ thống có thể tự điều chỉnh theo phổ các chất nhiễm bẩn và nồng độ các chất nhiễm bẩn

 Thiết kế và trang thiết bị đơn giản

Nhược điểm:

 Đầu tư cơ bản cho việc xây dựng khá tốn kém

 Phải có chế độ công nghệ làm sạch đồng bộ và hoàn chỉnh

 Các chất hữu cơ khó phân hủy cũng như các chất có độc tính ảnh hưởng đến thời gian và hiệu quả làm sạch Các chất có độc tính tác động đến quần thể sinh vật nói chung và trong bùn hoạt tính làm giảm hiệu suất xử lý của quá trình

 Có thể làm loãng nước thải có nồng độ chất bẩn cao, như vậy sẽ làm tăng lượng nước thải

2.6 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

2.6.1 Hồ sinh vật

Hồ sinh vật là các ao hồ có sẳn trong tự nhiên hoặc nhân tạo Trong hồ diễn ra quá trình oxy hóa sinh hóa các chất bẩn hữu cơ, chất khóang bởi các vi khuẩn, tảo, các loài thủy sinh vật khác tương tự như quá trình làm sạch nguồn nước mặt Các vi sinh vật có trong nước sử dụng oxy hòa tan trong nước cũng như lượng oxy sinh từ rêu tảo trong quá trình quang hợp

Biện pháp xử lí bằng hồ sinh học có một số ưu điểm :

Đây là phương pháp rẻ nhất, dễ thiết kế và xây dựng, dễ vận hành, không đòi hỏi cung cấp năng lượng (sử dụng năng lượng mặt trời)

Có khả năng làm giảm các vi sinh vật ô nhiễm, kể cả vi sinh vật gây bệnh, xuống tới mức thấp nhất Khả năng lọai được các hữu cơ, vô cơ tan trong nước.Hệ vi sinh vật hoạt động ở đây chịu đựng được nồng độ các kim lọai nặng tương đối cao (>30mg/l)

 Những hồ sinh học nầy cũng có một số nhược điểm cơ bản như : Thời gian xử lí tương đối dài ngày

Đòi hỏi mặt bằng rộng

Và trong quá trình xử lí phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên Phương pháp này vốn là phương pháp tự làm sạch của nước đã được áp dụng từ xa xưa, đặc biệt dùng nhiều ở các nước công nghiệp phát triển từ thế kỉ trước và cho đến ngày nay vẫn đang còn được thịnh hành

Căn cứ vào đặc tính tồn tại và tuần hoàn của các vi sinh vật mà người ta phân biệt thành 3 loại hồ:

 Hồ sinh vật hiếu khí : quá trình xử lý nước thải xảy ra trong điều kiện đầy đủ oxy Người ta phân biệt loại hồ này làm hai nhóm:

 Hồ làm thoáng tự nhiên : Oxy cung cấp cho quá trình oxy hóa sinh hóa chủ yếu do sự khuếch tán không khí và quá trình quang hợp của các thực vật nước Độ sâu của hồ từ 30cm  40 cm, thời gian lưu nước trong hồ khoảng 3  12 ngày

 Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo : nguồn oxy cung cấp cho quá trình sinh hóa là các thiết bị như bơm khí nén hoặc máy khuấy cơ học Độ sâu của hồ có thể là 2  4.5m, thời gian lưu nước trong hồ khoảng từ 1  3 ngày

 Hồ sinh vật kỵ khí : Là loại ao sâu, ít có hoặc không có điều kiện hiếu khí, quá trình xử lý nước thải xảy ra dưới sự tham gia của hàng trăm loại vi sinh vật kị khí bắt buộc hoặc tùy tiện Các vi sinh vật này lấy oxy từ các hợp chất như nitrat, sunfat, … để tiến hành hàng loạt các biến đổi để chuyển hóa các chất hữu cơ có trong nước thải thành các axit hữu cơ, các loại ancol, H2S, CH4, CO2, nước, Hiệu suất xử lý có thể làm giảm hàm lượng BOD đến 70% Tuy nhiên trong quá trình xử lý tạo ra mùi hôi thối khó chịu nên loại hồ này chỉ dùng trong nước thải công nghiệp có hàm lượng chất hữu cơ đậm đặc  Hồ sinh vật tùy tiện : là loại kết hợp cả hiếu khí và kỵ khí Hồ thường sâu 1  2m, thích hợp cho sự phát triển của tảo và vi sinh vật tùy nghi Trong hồ xảy ra hai quá trình song song là quá trình oxy hóa hiếu khí các chất nhiễm bẩn hữu cơ và quá trình phân hủy mêtan cặn lắng Đặc điểm của hồ này theo

chiều sâu của nó chia làm 3 vùng: lớp trên là vùng hiếu khí, lớp giữa là vùng trung gian, còn lớp dưới là vùng kị khí Chiều sâu của hồ 0.9  1.5m

2.6.2 Cánh đồng tưới – cánh đồng lọc

Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác có thể tiếp nhận và xử lý nước thải Xử lý nước thải trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời, không khí, vi sinh vật và các hoạt động sống của chúng Các loại chất thải sẽ bị hấp thu và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẳn trong đất sẽ phân hủy chúng thành các chất đơn giản và cây trồng hấp thụ chúng dễ dàng Nước thải thấm vào đất một phần được cây trồng sử dụng một phần bổ sung cho nguồn nước ngầm sau khi được lọc qua lớp đất

Chế độ xả nước ra cánh đồng tưới phụ thuộc vào khí hậu, mùa vụ, cây trồng, loại đất …

Các đồng lọc thường dùng những mảnh đất k0hông thể canh tác được Trên cánh đồng ấy người ta chia thành từng ô có bố trí hệ thống mương máng, bộ phận phân phối và thu nước

Cánh đồng tưới và cánh đồng lọc thường xây dựng ở những nơi có độ dốc tự nhiên 0.02 và cách xa khu dân cư về cuối hướng gió

Ưu điểm của phương pháp xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên là: - Đây là phương pháp rẻ nhất, dễ thiết kế và xây dựng, dễ vận hành, không đòi

hỏi cung cấp năng lượng (sử dụng năng lượng mặt trời) - Có khả năng làm giảm các vi sinh vật ô nhiễm, kể cả vi sinh vật gây bệnh đến

mức thấp nhất - Khả năng lọai được các chất hữu cơ vô cơ tan trong nước - Hệ vi sinh vật họat động ở đây chịu đựng được nồng độ các kim lọai nặng

tương đối cao

- Phục hồi đất bạc màu Nhược điểm là :

- Diện tích xây dựng lớn - Thời gian xử lý tương đối dài

- Trong quá trình xử lý phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên như trong mùa đông các quá trình sinh học xảy ra trong nước chậm sẽ kéo dài thời gian xử lý hoặc gặp các cơn mưa lớn sẽ làm tràn nước thải gây ô nhiễm cho các nguồn nước khác

( Hình 2.1 cánh đồng tưới )

( hình 2.2.cánh đồng lọc )

2.7.xử lí nước thải bằng biện pháp sinh học trong điều kiện ban đầu

2.7.1 Bể lọc sinh học

Bể lọc sinh học (bể Biôphin) là công trình xử lý nước thải trong điều kiện nhân tạo nhờ các vi sinh vật hiếu khí Nước thải dẫn vào bể bằng hệ thống phân phối nước, nước sẽ được lọc qua các lớp vật liệu rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật

Quá trình xử lý diễn ra khi cho nước thải tưới lên bề mặt của bể và thấm qua lớp vật liệu lọc Ở bề mặt của lớp vật liệu lọc và các khe hở ở giữa chúng các cặn bẩn được giữ lại và tạo thành màng – gọi là màng vi sinh vật Lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải ở bể lọc được cung cấp phương pháp tự nhiên hoặc nhân tạo Vi sinh vật hấp thụ chất hữu cơ và nhờ có oxy quá trình oxy hóa được thực hiện

Vật liệu lọc là các vật liệu có độ xốp cao, khối lượng riêng nhỏ và bề mặt riêng lớn như đá cuội, đá dăm, vòng gốm, các loại polymer …

Dựa vào khả năng làm việc của bể mà người ta phân loại bể :

( Hình 2.3 bể lọc sinh học có một lớp nguyên liệu lọc )

Được xây dựng dưới dạng hình tròn hay hình chữ nhật

Nước thải dẫn vào bể bằng một thiết bị phân phối, theo chu kỳ nước được tưới lên toàn bộ bề mặt bể lọc

Nước thải sau khi lọc sẽ chảy vào hệ thống thu nước và được dẫn ra khỏi bể

Đặc điểm riêng của bể loại này là kích thước của các hạt vật liệu lọc không lớn hơn 25 – 30mm và tải trọng tưới nước nhỏ (0.5 – 1m3/m3VLL) Hiệu suất xử lý theo BOD đạt 90% Nó được áp dụng cho các hệ thống có công suất từ 20 – 1000m3/ngđ

( Hình 2.4 bể Biophin nhỏ giọt) 2.7.3 Bể Biôphin cao tải :

Hoạt động giống như bể biôphin nhỏ giọt chỉ khác là ở bể biôphin cao tải có chiều cao công tác và tải trọng tưới nước lớn hơn Vật liệu lọc có kích thước 40 – 60mm

Ưu điểm của quá trình lọc này là: - Xử lý nước có độ nhiễm bẩn cao - Rút ngắn thời gian xử lý

- Đồng thời có thể xử lý hiệu quả nước cần có quá trình khử nitrat hoặc phản nitrat hóa

Nhược điểm: không khí ra khỏi lọc thường có mùi hôi thối và xung quanh lọc có

nhiều ruồi muỗi

( Hình 2.5 bể biophin cao tải )

2.7.4 Bể Aeroten

Bể Aeroten là công trình làm bằng bêtông, bêtông cốt thép … với mặt bằng thông dụng là hình chữ nhật Hỗn hợp bùn và nước thải cho chảy qua suốt chiều dài của bể

Nước thải đầu tiên qua song chắn rác để lọai bỏ các chất rắn có kích thước lớn không tan trong nước như rác, giấy, bao bì, gỗ, lá, gạch v v , sau đó đưa vào lắng sơ bộ để lắng các chất rắn không tan qua song chắn rác và một phần các chất rắn lơ lửng, rồi đưa vào bể hiếu khí Vi sinh vật trong bể hiếu khí tạo thành bùn họat tính sẽ phân hủy các chất hữu cơ và làm sạch nước Sau bể hiếu khí là bể lắng bổ sung, bùn họat tính lắng và nước được làm trong – nước đã xử lý được đưa vào các thủy vực Bùn họat tính một phần được hồi lưu dùng làm tác nhân phân giải cho các đợt sau, phần còn lại được xử lý làm phân bón cho cây trồng hoặc dùng bổ sung vào thức ăn chăn nuôi

Nguyên lí cơ bản của phương pháp là tạo điều kiện hiếu khí cho quần thể vi sinh vật có trong nước thải phát triển tạo thành bùn họat tính Để thỏa mãn điều kiện nầy người ta phải sục khí qua hệ thống nén khí hoặc thổi khí Nước thải trong bể sẽ được cung cấp không khí và lượng oxy sẽ được hòa tan nhiều hơn đảm

Trường hợp nước nghèo nguồn N và P thì phải bổ sung các chất nầy nhằm đảm bảo cho bùn có họat tính, nghĩa là cho bùn tạo thành tốt, có khả năng oxy hóa cao các chất hữu cơ

Công nghệ xử lý nước thải bằng bể Aeroten là tạo điều kiện hiếu khí và có thể bổ sung một số chất dinh dưỡng thích hợp cho vi sinh vật nước thải phát triển để tạo thành bùn có họat tính cao, nếu trong nước thải thiếu các chất nầy Để đảm bảo có oxy thường xuyên và nước được trộn đều với bùn họat tính, người ta cung cấp oxy bằng hệ thống thổi khí hoặc cung cấp oxy tinh khiết, kết hợp với hệ thống khuấy trộn

Theo quá trình nước thải từ bể Aeroten đến bể lắng vi sinh vật tạo bông và kết lại cùng với các chất huyền phù cũng như các vật thể được hấp phụ trong bùn hoạt tính

Bùn họat tính hồi lưu được trộn với nước thải ở đầu vào bể Aeroten Trong bể Aeroten có thể xây các vách ngăn và nước thải có bùn họat tính sẽ chảy theo chiều dài của dòng chảy Không khí được đưa vào đồng đều theo suốt chiều dài của bể Aeroten Có trường hợp bùn hồi lưu được họat hóa trong một bể riêng, có bổ sung các chất dinh dưỡng và chế độ sục khí, khuấy trộn thích hợp, sau đó mới đưa trở lại bể Aeroten

Hiệu suất xử lý hiếu khí có thể đạt tới 85 - 95 % BOD, lọai các hợp chất N tới 40% và coliform tới 60 – 90 %

Ở đây, ta có thể ví bể Aeroten như là một nồi lên men thông thường được tiến hành trong điều kiện hiếu khí không vô trùng với các chủng sản xuất là quần thể vi sinh vật nước thải kết lại với nhau trong bùn họat tính

Quá trình xử lý được thực hiện như quá trình lên men bán liên tục Quá trình công nghệ nầy có những đặc điểm sau :

- Giống vi sinh vật không phải là giống thuần khiết mà là quần thể vi khuẩn (chủ yếu) nấm men, nấm mốc, động vật nguyên sinh và một số sinh vật khác (chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng, họai sinh và hiếu khí)

- Bùn họat tính gồm cả tế bào chết, tế bào già và các tế bào trẻ họat động phân tán trong nước thải thành các dạng hạt nhỏ

Nước thải được xử lý bằng bể Aeroten có quá trình như sau : - Hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan, dạng keo và huyền phù vào trong hoặc trên

mặt các hạt bùn họat tính - Các chất hữu cơ được phân hủy đến sản phẩm cuối cùng là CO2, H2O cùng các

chất khóang và đồng thời tạo thành các tế bào mới của quần thể vi sinh vật hiếu khí

- Sự chuyển hóa các chất bởi vi sinh vật và kết lắng bùn họat tính có sự tham gia các lòai động vật nguyên sinh và các lòai khác có trong nước thải

- Oxy hóa amoniac đến nitrit và sau đó đến nitrat nhờ vi khuẩn nitrat hóa - Trường hợp không đủ các chất dinh dưỡng trong nước thải, tế bào vi sinh vật

sẽ chết và tự phân - Không đủ điều kiện hiếu khí, hoặc ngừng thổi khí, khuấy trộn các hạt bùn sẽ

kết lại thành khối và lắng xuống đáy Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể (khối lượng nước thải, mức độ nhiễm bẩn, vốn… ) người ta có thể thiết kế bể Aeroten có các lọai hình và trang thiết bị sục khí sẽ khác nhau Dưới đây là một số lọai hình bể Aeroten

( Hình 2.6 bể aerotank ) Bể Aeroten thông thường : Nước thải qua chắn rác vào lắng sơ bộ (lắng 1)

rồi hòa với bùn hồi lưu vào đầu cùng của bể Aeroten Không khí sục đồng đều theo suốt chiều dài của bể Khuấy trộn bằng sục khí Quá trình xảy ra trong bể gồm có sự hấp phụ các cặn vẫn lơ lửng, các tế bào vi sinh vật, kết bông lại trong bùn họat tính mới hình thành và các chất hữu cơ bị oxy hóa Bùn họat tính thừa được lấy ra ở bể lắng thứ cấp (lắng 2) Thời gian nước thải lưu lại trong bể là 4 – 6 h ; lượng bùn hồi lưu 15 -50%; tải lượng thích hợp vào khỏang 0,3 – 0,6 kg BOD5 /m3 ngày, với hàm lượng bùn khỏang 1500 – 3000 mg/l; thời gian lưu bùn 5 – 15 ngày Hiệu quả xử lý BOD vào khỏang 85 – 95 %, chất lượng nước ra tốt

- Bể Aeroten.theo bậc : Đây là phương pháp cải tiến của phương pháp trên

Nước thải sau lắng 1 được đưa vào bể ở nhiều điểm tương ứng, do đó nhu cầu oxy sẽ giảm dần Quá trình công nghệ này được sử dụng có kết quả đối với nước thải thành phố

Với biện pháp thổi khí kéo dài, thời gian nước lưu lại trong bể đủ lớn để oxy hóa hoàn toàn lượng chất bẩn với lượng bùn tạo thành khoảng 2000 – 3500 mg/l ; thời gian lưu nước trong bể 3 –5 h ; tải trọng vào khoảng 0,5 – 0,9 kg BOD5/m3 ngày; thời gian lưu bùn hồi lưu 25 – 75 % ; hiệu suất khử BOD khoảng 85 - 95 % , chất lượng nước sau xử lý tốt

- Bể Aeroten có thiết bị khuấy trộn: Quá trình xử lý gần như liên tục cho nước

thải vào bể Aeroten có thiết bị khuấy trộn Nước và bùn được quay vòng lại đưa vào bể ở nhiều điểm Vịêc cung cấp oxy được thực hiện đồng đều theo chiều dài của bể kết hợp với khuấy đảo làm cho các hạt bùn phân tán đều

NƯỚC THẢI

Bùn tuần hoàn

BÙN THẢI

Bùn dư

Nước thải vào

Lắng I

BỂ AEROTEN Lắng

II

NƯỚC THẢI

Bùn hoạt tính hoàn

lưu

NƯỚC THẢI

Lắng I

BỂ ỔN ĐỊNH BÙN

BỂ TIẾP XÚC

Lắng II

Bùn hồi lưu Bùn thải trong nước tiếp xúc với các chất ô nhiễm làm tăng khả năng oxy hóa của cả quá trình

- Bể Aeroten ổn định – tiếp xúc : Quá trình xử lý nước được thực hiện qua hai

bể: bể ổn định bùn họat tính và bể tiếp xúc Bùn họat tính hồi lưu được đưa vào bể ổn định như là giai đọan nhân giống trong công nghệ lên men công nghiệp Khi lượng bùn họat tính mới được tạo thành đủ số lượng và đảm bảo độ tuổi sinh lí sẽ được đưa sang bể tiếp xúc với nước thải sau lắng 1 và quá trình oxy hóa các chất nhiễm bẩn mới thực sự xảy ra ở bể này Bể ổn định còn gọi là bể tái sinh hoặc bể họat hóa bùn

 Ưu điểm của phương pháp là giảm 50% lượng thông khí so với phương pháp hiếu khí cổ điển Phương pháp này được áp dụng cho xử lý nước có nhiều chất bẩn ở dạng lơ lửng hoặc keo

Các thông số công nghệ của quá trình : thời gian lưu bùn trong bể ổn định 1,5 – 5h; thời gian lưu nước trong bể tiếp xúc là 20 – 40 ph ; lượng bùn hồi lưu 25 – 50%; thời gian lưu bùn 5 – 15 ngày ; lượng bùn trong bể ổn định 4000 – 10000 mg/l, trong bể tiếp xúc 1000 – 3000 mgl

Tải trọng của hệ thống là 0,6 – 0,75 kgBOD5 /m3, ngày, và hiệu suất xử lý BOD

là 80 – 90%

2.7.5 Đĩa quay sinh học (RBC)

Đĩa quay sinh học được áp dụng đầu tiên ở CHLB Đức năm 1960 sau đó ở Mỹ Ở Mỹ và Canada 70% hệ thống RBC được sử dụng để lọai BOD, 25% để lọai BOD và nitrat, 5% để lọai nitrat Đây là hệ thống sinh học sinh trưởng cố định trong màng sinh học khác Do vận tốc quay rất chậm cho nên một lớp màng sinh học sẽ được tạo ra bám vào đĩa khi màng này tiếp xúc với nước thải chúng sẽ hấp thụ chất hữu cơ có trong nước thải và sau đó tiếp xúc với oxy khi ra khỏi nước thải

Đĩa quay được nhờ môtơ hoặc sức gió Nhờ quay liên tục màng sinh học vừa tiếp xúc được với không khí vừa tiếp xúc được với chất hữu cơ trong nước thải, vì vậy chất hữu cơ được phân hủy nhanh Yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến họat động RBC là lớp màng sinh học Khi bắt đầu vận hành các vi sinh vật trong nước bám vào vật liệu và phát triển ở đó cho đến khi tất cả vật liệu được bao bởi lớp màng nhầy dày chừng 0,16 – 0,32 cm Sinh khối bám chắc vào RBC tương tự như ở màng lọc sinh học

( Hình 2.7 Đĩa quay sinh học RBC )

2.8 Đề xuất công nghệ xử lí nước thải cho nhà máy Timber industries

Từ các yếu tố đã xét ở trên kết hợp với các kết quả thu được từ quá trình phân tích thực nghiệm, ta có thể đề xuất quy trình xử lý nước thải cho nhà máy Timber Inductries với hai phương án (sơ đồ công nghệ được trình bày ở trang sau) Nước thải

của công ty bao gồm: Nước thải bếp ăn+ Nước thải WC+ nước thải sản xuất “sơn màng nước”.Các lọai nước thải này gọi chung là nước thải Công

nghiệp…Dự theo kết qủa ước tính và thông số từ chủ đầu tư cung cấp: tổng lưu lượng thải của công ty là 250m3/ngày,đêm

2.8.1 Thành phần tính chất cuả nước thải trước và sau khi xử lí.

Bảng 2.1 Tính chât nước thải trước khi xử lí

( Nguồn : nhà máy Timber Industries )

Thành phần tính chất sau xử lí –Tiêu chuẩn TCVN 5945-2005, loại B Yêu cầu chất lượng nước đầu ra loại B với các chỉ tiêu sau:

Bảng 2.2: Tiêu chuẩn TCVN 5945-2005, lọai B

GIỚI HẠN CHO PHÉP

LOẠI B TCVN 5945-2005