tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 1000m3 /ngàyđêm

tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 1000m3 /ngàyđêm

TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HT XLNT SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M 3 / NG.ĐÊM GVHD: Võ Hồng Thi

MỤC LỤC

Lời mở đầu 2

Chương 1: Tổng quan về nước thải đô thị 3

1.1/ Nguồn gốc nước thải đô thị 3

1.2/ Thành phần tính chất nước thải đô thị 3

Chương 2: Tổng quan về các phương án xử lý nước thải 4

2.1/ Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học 4

2.2/ Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý 6

2.3/ Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 9

2.4/ Xử lý và sử dụng cặn nước thải 19

2.5/ Các phương pháp khử trùng nước thải 21

Chương 3: Đề xuất phương án xử lý nước thải đô thị 26

3.1/ Lựa chọn công nghệ 26

3.2/ Phương án xử lý 26

Chương 4: Tính toán các công trình đơn vị 29

4.1/ Song chắn rác 29

4.2/ Bể điều hoà 32

4.3/ Bể aerotank 35

4.4/ Bể lắng 2 42

4.5/ Bể khử trùng 46

4.6/ Bể chứa bùn 48

Chương 5: Tính toán kinh tế các công trình đơn vị 49

5.1/ Chi phí xây dựng 49

5.2/ Chi phí máy móc – thiết bị 49

5.3/ Chi phí điện năng – hoá chất 50

Kết luận & Kiến nghị 51

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay, ở Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung, tình trạng ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt nhiều nơi rất trầm trọng, có thể gây nguy hiểm cho con người, vật nuôi và cây trồng, gây ô nhiễm nguồn tài nguyên nước, đất Vì vậy, việc thiết kế

1-một công nghệ xử lý đạt tiêu chuẩn là yêu cầu cần thiết và cấp bách Ngoài việc đưa rabiện pháp xử lý hiệu quả thì chúng ta cũng phải tuyên truyền nâng cao ý thức mọingười trong việc bảo vệ gìn giữ môi trường, tránh những thiệt hại đáng tiếc xảy ra

Với những kiến thức đã được học và sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn,nhóm chúng tôi đưa ra một sơ đồ công nghệ, tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nướcthải sinh hoạt tập trung của một khu dân cư như đã được trình bày bên dưới Do đặcthù về hình thức học tập và thời gian có hạn nên không tránh khỏi sai soát, vì vậy, rấtgiáo viên hướng dẫn tận tình góp ý thêm để nhóm chúng tôi có thể hoàn thiện hơn đồ

án được giao

Xin chân thành cảm ơn./

Nhóm 7

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ

1.1 Nguồn gốc nước thải đô thị

2-TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HT XLNT SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M 3 / NG.ĐÊM GVHD: Võ Hồng Thi

Các thành phần chính gây ô nhiễm môi trường do nước thải đô thị gây ra là:

 Các chất hữu cơ;

 Các chất dinh dưỡng của ni-tơ (N), phốt-pho (P);

 Các chất rắn lơ lửng;

 Các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh: Salmonella, tụ cầu, liên cầu, virus đường tiêu

hóa, bại liệt, các loại kí sinh trùng, amip, nấm…

Bảng 1: Thành phần và tính chất nước thải đô thị

STT Thông số ô nhiễm Đơn vị Kết quả QCVN 14 - 2006

2.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Phương pháp này được sử dụng để tách các tạp chất không hòa tan và mộtphần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải Các công trình xử lý cơ học bao gồm:

2.1.1 Thiết bị chắn rác:

Thiết bị chắn rác có thể là song chắn rác hoặc lưới chắn rác, có chức năng chắngiữ những rác bẩn thô (giấy, rau, cỏ, rác…), nhằm đảm bảo đảm cho máy bơm, cáccông trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định Song và lưới chắn rác đượccấu tạo bằng các thanh song song, các tấm lưới đan bằng thép hoặc tấm thép có đụclỗ… tùy theo kích cỡ các mắt lưới hay khoảng cách giữa các thanh mà ta phân biệtloại chắn rác thô, trung bình hay rác tinh

Theo cách thức làm sạch thiết bị chắn rác ta có thể chia làm 2 loại: loại làmsạch bằng tay, loại làm sạch bằng cơ giới

2.1.2 Thiết bị nghiền rác:

Là thiết bị có nhiệm vụ cắt và nghiền vụn rác thành các hạt, các mảnh nhỏ lơlửng trong nước thải để không làm tắc ống, không gây hại cho bơm Trong thực tế chothấy việc sử dụng thiết bị nghiền rác thay cho thiết bị chắn rác đã gây nhiều khó khăncho các công đoạn xử lý tiếp theo do lượng cặn tăng lên như làm tắc nghẽn hệ thốngphân phối khí và các thiết bị làm thoáng trong các bể (đĩa, lỗ phân phối khí và dínhbám vào các tuabin… ) Do vậy phải cân nhắc trước khi dùng

2.1.3 Bể điều hòa:

Là đơn vị dùng để khắc phục các vấn đề sinh ra do sự biến động về lưu lượng

và tải lượng dòng vào, đảm bảo hiệu quả của các công trình xử lý sau, đảm bảo đầu rasau xử lý, giảm chi phí và kích thước của các thiết bị sau này

Có 2 loại bể điều hòa:

- Bể điều hòa lưu lượng

- Bể điều hòa lưu lượng và chất lượngCác phương án bố trí bể điều hòa có thể là bể điều hòa trên dòng thải hay ngoàidòng thải xử lý Phương án điều hòa trên dòng thải có thể làm giảm đáng kể dao độngthành phần nước thải đi vào các công đoạn phía sau, còn phương án điều hòa ngoàidòng thải chỉ giảm được một phần nhỏ sự dao động đó Vị trí tốt nhất để bố trí bể điềuhòa cần được xác định cụ thể cho từng hệ thống xử lý, và phụ thuộc vào loại xử lý,đặc tính của hệ thống thu gom cũng như đặc tính của nước thải

2.1.4 Bể lắng cát:

Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô, nặmg như: cát, sỏi, mảnh thủytinh, mảnh kim loại, tro, than vụn… nhằm bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn,giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý sau

Bể lắng cát gồm những loại sau:

- Bể lắng cát ngang: Có dòng nước chuyển động thẳng dọc theo chiều dài của

bể Bể có thiết diện hình chữ nhật, thường có hố thu đặt ở đầu bể

- Bể lắng cát đứng: Dòng nước chảy từ dưới lên trên theo thân bể Nước được

dẫn theo ống tiếp tuyến với phần dưới hình trụ vào bể Chế độ dòng chảy khá phứctạp, nước vừa chuyển động vòng, vừa xoắn theo trục, vừa tịnh tiến đi lên, trong khi đócác hạt cát dồn về trung tâm và rơi xuống đáy

- Bể lắng cát tiếp tuyến: là loại bể có thiết diện hình tròn, nước thải được dẫn

vào bể theo chiều từ tâm ra thành bể và được thu và máng tập trung rồi dẫn ra ngoài

- Bể lắng cát làm thoáng: Để tránh lượng chất hữu cơ lẫn trong cát và tăng

hiệu quả xử lý, người ta lắp vào bể lắng cát thông thường một dàn thiết bị phun khí.Dàn này được đặt sát thành bên trong bể tạo thành một dòng xoắn ốc quét đáy bể với

4-TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HT XLNT SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M 3 / NG.ĐÊM GVHD: Võ Hồng Thi

một vận tốc đủ để tránh hiện tượng lắng các chất hữu cơ, chỉ có cát và các phân tửnặng có thể lắng

2.1.5 Bể lắng:

Lắng là phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hòa tan ra khỏinước thải Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại:

- Bể lắng đợt 1: Được đặt trước công trình xử lý sinh học, dùng để tách các

chất rắn, chất bẩn lơ lững không hòa tan

- Bể lắng đợt 2: Được đặt sau công trình xử lý sinh học dùng để lắng các cặn vi

sinh, bùn làm trong nước trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

Căn cứ vào chiều dòng chảy của nước trong bể, bể lắng cũng được chia thànhcác loại giống như bể lắng cát ở trên: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng tiếp tuyến(bể lắng radian)

2.1.6 Lọc

Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nướcthải, mà các bể lắng không thể loại được chúng Người ta tiến hành quá trình lọc nhờcác vật liệu lọc, vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua và giữ các tạp chất lại

Vật liệu lọc được sử dụng thường là cát thạch anh, than cốc, hoặc sỏi, thậm chí

cả than nâu, than bùn hoặc than gỗ Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nướcthải và điều kiện địa phương

Có nhiều dạng lọc: lọc chân không, lọc áp lực, lọc chậm, lọc nhanh, lọc chảyngược, lọc chảy xuôi…

2.1.7 Tuyển nổi, vớt dầu mỡ

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng hạtrắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng Trong một số trườnghợp quá trình này cũng được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bềmặt Quá trình như vậy được gọi là quá trình tách hay lám đặc bọt

Trong xử lý nước thải về nguyên tắc tuyển nổi thường được sử dụng để khử cácchất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học

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

2.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý

5-Cơ sở của phương pháp hóa lý là các phản ứng hóa học diễn ra giữa chất ônhiễm và các hóa chất thêm vào Các phương pháp hóa lý thường được sử dụng là ôxyhóa và trung hòa Đi đôi với các phương pháp này còn kèm theo các quá trình kết tủa

và nhiều hiện tượng khác

Nói chung bản chất của quá trình XLNT bằng phương pháp hóa lý là áp dụngcác quá trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùng quátrình lắng ra khỏi nước thải Các công trình tiêu biểu của việc áp dụng phương pháphóa học bao gồm:

2.2.1 Bể keo tụ, tạo bông

Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và cáchạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7-10-8 cm) Các chất này tồn tại ở dạng khuếch tán vàkhông thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian Để tăng hiệu quả lắng,giảm bớt thời gian lắng của chúng thì ta thêm vào nước thải một số hóa chất như phènnhôm, phèn sắt, polymer,… Các chất này có tác dụng kết dính các chất khuếch tántrong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn nên sẽ lắng nhanh hơn

Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)3Cl,KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O; phèn sắt: Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O,FeCl3 hay chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên haytổng hợp

Trong khi tiến hành quá trình keo tụ, tạo bông cần chú ý:

 pH của nước thải

 Bản chất của hệ keo

 Sự có mặt của các ion trong nước

 Thành phần của các chất hữu cơ trong nước

 Nhiệt độ

Các phương pháp keo tụ có thể là keo tụ bằng chất điện ly, keo tụ bằng hệ keongược dấu Trong quá trình XLNT bằng chất keo tụ, sau khi kết thúc giai đoạn thủyphân các chất keo tụ (phèn nhôm, phèn sắt, phèn kép), giai đoạn tiếp theo là giai đoạnhình thành bông cặn Để cho quá trình tạo bông cặn diễn ra thuận lợi người ta xâydựng các bể phản ứng đáp ứng các chế độ khuấy trộn Bể phản ứng theo chế độ khuấytrộn được chia làm 2 loại: thủy lực và cơ khí

Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạobông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theo cácchất phân tán không tan gây ra màu

2.2.2 Bể tuyển nổi

6-TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HT XLNT SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M 3 / NG.ĐÊM GVHD: Võ Hồng Thi

Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ cáctạp chất không tan, khó lắng Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn được sử dụng đểtách các chất tan như chất hoạt động bề mặt

Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được ápdụng trong trường hợp quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện Các chất lơlững như dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng của các bọt khítạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu Hiệu quả phânriêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bong bóng khí Kích thước tối

ưu của bong bóng khí là 15 - 30.10-3mm Các phương pháp tạo bọt khí:

a Tuyển nổi với việc tách các bọt khí ra khỏi dung dịch

Biện pháp này được sử dụng rộng rãi với nước chứa các chất bẩn nhỏ vì nó chophép tạo bọt khí rất nhỏ Thực chất của biện pháp này là tạo ra một dung dịch quá bảohòa không khí Sau đó không khí được tách ra khỏi dung dịch ở dạng các bọt cực nhỏ

và lôi kéo các chất bẩn nổi lên trên mặt nước:

 Tuyển nổi chân không

 Tuyển nổi không áp lực

 Tuyển nổi áp lực

b Tuyển nổi với việc cung cấp khí nén qua tấm xốp, ống châm lỗ

 Tuyển nổi với thổi khí nén qua các vòi

 Tuyển nổi với phân tán không khí qua tấm xốp

 Nhược điểm của phương pháp này là dễ tắc nghẽn và cần có bình nénkhí

c Tuyển nổi với việc dùng các chất tạo bọt (tuyển nổi hóa học)

Mục đích để có kích thước bọt ổn định trong quá trình tuyển nổi

Chất tạo bọt có thể là dầu thông, phenol, ankyl, sunfat natri, cresol CH3C6H4OH.Điều cần lưu ý là trọng lượng hạt không được lớn hơn lực kết dính với bọt khí

và lực nâng của bọt khí

2.2.3 Phương pháp hấp phụ

Hấp phụ là phương pháp tách các chất hữu cơ và khí hòa tan ra khỏi nước thảibằng cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặc bằng cáchtương tác giữa các chất bẩn hòa tan với các chất rắn (hấp phụ hóa học)

2.2.4.Trích ly

7-Trích ly là phương pháp tách các chất bẩn hòa tan ra khỏi nước thải bằng dungmôi nào đó nhưng với điều kiện dung môi đó không tan trong nước và độ hòa tan chấtbẩn trong dung môi cao hơn trong nước.

Ngoài ra còn có các phương pháp khác như:

 Chưng bay hơi là chưng nước thải để các chất hòa tan trong đó cùng bay

lên theo hơi nước

 Trao đổi ion là phương pháp thu hồi các cation và anion bằng các chất

trao đổi ion (ionit) các chất trao đổi ion là các chất rắn trong thiên nhiênhoặc vật liệu nhựa nhân tạo Chúng không hòa tan trong nước và trongdung môi hữu cơ, có khả năng trao đổi ion Phương pháp trao đổi ioncho phép thu được những chất quí trong nước thải và cho hiệu suất xử lýkhá cao

 Tinh thể hóa là phương pháp loại bỏ các chất bẩn khỏi nước ở trạng thái

tinh thể

Ngoài các phương pháp hóa lý kể trên, để xử lý – khử các chất bẩn trong nướcthải người ta còn dùng các phương pháp như: khử phóng xạ, khử khí, khử mùi, khửmuối trong nước thải

2.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa vào khả năng sống và hoạtđộng của VSV có khả năng phân hoá những hợp chất hữu cơ

Các chất hữu cơ sau khi phân hoá trở thành nước, những chất vô cơ hay các khí đơngiản

Có 2 loại công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học:

- Điều kiện tự nhiên

- Điều kiện nhân tạo

2.3.1 Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện tự nhiên

Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và nguồnnước Việc XLNT được thực hiện trên các công trình:

 Cánh đồng tưới công cộng và bãi lọc

Trong nước thải sinh hoạt chứa một hàm lượng N, P, K khá đáng kể Nhưvậy, nước thải là một nguồn phân bón tốt có lượng N thích hợp với sự phát triển củathực vật

Tỷ lệ các nguyên tố dinh dưỡng trong nước thải thường là 5:1:2 = N:P:K

Nguyên tắc hoạt động : Việc xử lý nước thải bằng cánh đồng tưới, cánh

đồng lọc dựa trên khả năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất

8-TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HT XLNT SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M 3 / NG.ĐÊM GVHD: Võ Hồng Thi

như đi qua lọc, nhờ có oxy trong các lỗ hỏng và mao quản của lớp đất mặt, cácVSV hiếu khí hoạt động phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn Càng sâu xuống,lượng oxy càng ít và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ càng giảm xuống dần.Cuối cùng đến độ sâu ở đó chỉ xảy ra quá trình khử nitrat Đã xác định được quátrình oxy hóa nước thải chỉ xảy ra ở lớp đất mặt sâu tới 1.5m Vì vậy các cánh đồngtưới và bãi lọc thường được xây dựng ở những nơi có mực nước nguồn thấp hơn1.5m so với mặt đất

Sơ đồ cánh đồng tưới

1 Mương chính và màng phân phối; 2 Máng, rãnh phân phối trong 4 Ống tiêu các ô; 3 Mương tiêu nước;nước; 5 Đường đi

 Cánh đồng tưới nông nghiệp:

Theo chế độ nước tưới người ta chia thành 2 loại

- Thu nhận nước thải quanh năm

- Thu nước thải theo mùa

Chọn loại cánh đồng nào là tùy thuộc vào đặc điểm thoát nước của vùng vàloại cây trồng hiện có

Trước khi đưa vào cánh đồng , nước thải phải được xử lý sơ bộ qua song chắnrác, bể lắng cát hoặc bể lắng Tiêu chuẩn tưới lấy thấp hơn cánh đồng công

9-cộng và có ý kiến chuyên gia nông nghiệp.

 Hồ sinh học:

Cấu tạo: Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, còngọi là hồ oxy hóa, hồ ổn định nước thải,… Trong hồ sinh vật diễn ra quá trình oxyhóa sinh hóa các chất hữu cơ nhờ các loài vi khuẩn, tảo và các loại thủy sinh vậtkhác

Nguyên tắc hoạt động: Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình

quang hợp cũng như oxy hóa từ không khí để oxy hóa các chất hữu cơ, rong tảo lạitiêu thụ CO2, photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phân hủy, oxy hóa các chất hữu cơbởi vi sinh vật Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối

ưu Nhiệt độ không được thấp hơn 6OC Theo quá trình sinh hóa, người ta chia hồ sinhvật ra các loại:hồ hiếu khí, hồ kỵ khí và hồ tùy nghi

Hồ sinh học dùng xử lý nước thải bằng sinh học chủ yếu dựa vào quá trìnhlàm sạch của hồ

Ngoài việc xử lý nước thải còn có nhiệm vụ:

+ Nuôi trồng thuỷ sản

+ Nguồn nước để tưới cho cây trồng

+ Điều hoà dòng chảy

Có các loại sau đây:

10-TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HT XLNT SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M 3 / NG.ĐÊM GVHD: Võ Hồng Thi

Dùng để lắng và phân huỷ cặn lắng bằng PP sinh học tự nhiên dựa trên sự phângiải của VSV kỵ khí

Chuyên dùng xử lý nước thải CN nhiễm bẩn

Khoảng cách vệ sinh (cách XN thực phẩm): 1.5-2 km

Chiều sâu: h = 2.4-3.6.m

 Hồ kỵ hiếu khí: thường gặp

Trong hồ xảy ra 2 quá trình song song

+ Oxy hoá hiếu khí

+ Phân hủy metan cặn lắng

Có 3 lớp:

+ Hiếu khí

+ Trung gian

+ Kỵ khí

Nguồn oxy cấp chủ yếu là do quá trình quang hợp rong tảo

Quá trình kỵ khí ở đáy phụ thuộc vào to

Chiều sâu của hồ kỵ hiếu khí: 0.9-1.5 m

2.3.2 Xử lý nước thải sinh học trong điều kiện nhân tạo

 Bể phản ứng yếm khí tiếp xúc

Quá trình phân hủy xảy ra trong bể kín với bùn tuần hoàn Hỗn hợp bùn vànước thải trong bể được khuấy trộn hoàn toàn, sau khi phân hủy hỗn hợp được đưasang bể lắng hoặc bể tuyển nổi để tách riêng bùn và nước Bùn tuần hoàn trở lại bể kỵkhí, lượng bùn dư thải bỏ thường rất ít do tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật khá chậm

 Bể xử lý bằng lớp bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB)

Đây là một trong những quá trình kỵ khí ứng dụng rộng rãi nhất trên thế do haiđặc điểm chính sau :

 Cả ba quá trình phân hủy-lắng bùn-tách khí được lắp đặt trong cùngmột công trình

 Tạo thành các loại bùn hạt có mật độ vi sinh vật rất cao và tốc độ lắngvượt xa so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng

 Bên cạnh đó, quá trình xử lý sinh học kỵ khí UASB còn có những ưuđiểm so với quá trình bùn hoạt tính hiếu khí như:

o Ít tiêu tốn năng lượng vận hành

11-o Ít bùn dư nên giảm chi phí xử lý bùn.

o Bùn sinh ra dễ tách nước

o Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm chi phí bổ sung dinh dưỡng

o Có khả năng thu hồi năng lượng từ khí Methane

 Bể lọc kỵ khí

Bể lọc kỵ khí là một bể chứa vật liệu tiếp xúc để xử lý chất hữu cơ chứa carbontrong nước thải Nước thải được dẫn vào bể từ dưới lên hoặc từ trên xuống, tiếp xúcvới lớp vật liệu trên đó có vi sinh vật kỵ khí sinh trưởng và phát triển Vì vi sinh vậtđược giữ trên bề mặt vật liệu tiếp xúc và không bị rửa trôi theo nước sau xử lý nênthời gian lưu của tế bào sinh vật rất cao (khoảng 100 ngày)

 Quá trình xử lý hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng

Trong quá trình bùn hoạt tính, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tanchuyển hóa thành bông bùn sinh học – quần thể vi sinh vật hiếu khí – có khả nănglắng dưới tác dụng của trọng lực Nước chảy liên tục vào bể aeroten, trong đó khíđược đưa vào cùng xáo trộn với bùn hoạt tính cung cấp ôxy cho vi sinh vật phân hủychất hữu cơ Dưới điều kiện như thế, vi sinh vật sinh trưởng tăng sinh khối và kếtthành bông bùn Hỗn hợp bùn và nước thải chảy đến bể lắng đợt 2 và tại đây bùn hoạttính lắng xuống đáy Một lượng lớn bùn hoạt tính (25 – 75% lưu lượng) tuần hoàn về

bể aeroten để giữ ổn định mật độ vi khuẩn, tạo điều kiện phân hủy nhanh chất hữu cơ.Lượng sinh khối dư mỗi ngày cùng với lượng bùn tươi từ bể lắng 1 được dẫn tiếp tụcđến công trình xử lý bùn Một số dạng bể ứng dụng quá trình bùn hoạt tính lơ lửngnhư: Bể aeroten thông thường, bể aeroten xáo trộn hoàn chỉnh, mương ôxy hóa, bểhoạt động gián đoạn,

 Quá trình xử lý hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám

 Bể lọc sinh học

Bể lọc sinh học chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám.Vật liệu tiếp xúc thường là đá có đường kính trung bình 25 – 100 mm, hoặc vật liệunhựa có hình dạng khác nhau, … có chiều cao từ 4 – 12 m Nước thải được phân bốđều trên mặt lớp vật liệu bằng hệ thống quay hoặc vòi phun Quần thể vi sinh vật sốngbám trên giá thể tạo nên màng nhầy sinh học có khả năng hấp phụ và phân hủy chấthữu cơ chứa trong nước thải Quần thể vi sinh vật này có thể bao gồm vi khuẩn hiếukhí, kỵ khí và tùy tiện, nấm, tảo, và các động vật nguyên sinh, … trong đó vi khuẩntùy tiện chiếm ưu thế

Phần bên ngoài lớp màng nhầy (khoảng 0,1 – 0,2 mm) là loại vi sinh hiếu khí.Khi vi sinh phát triển, chiều dày lớp màng ngày càng tăng, vi sinh lớp ngoài tiêu thụ

12-TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HT XLNT SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M 3 / NG.ĐÊM GVHD: Võ Hồng Thi

hết lượng ôxy khuếch tán trước khi ôxy thấm vào bên trong Vì vậy, gần sát bề mặtgiá thể môi trường kỵ khí hình thành Khi lớp màng dày, chất hữu cơ bị phân hủyhoàn toàn ở lớp ngoài, vi sinh sống gần bề mặt giá thể thiếu nguồn cơ chất, chất dinhdưỡng dẫn đến tình trạng phân hủy nội bào và mất đi khả năng bám dính Nước thảisau xử lý được thu qua hệ thống thu nước đặt bên dưới Sau khi ra khỏi bể, nước thảivào bể lắng đợt hai để loại bỏ màng vi sinh tách khỏi giá thể Nước sau xử lý có thểtuần hoàn để pha loãng nước thải đầu vào bể lọc sinh học, đồng thời duy trì độ ẩm chomàng nhầy

 Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC)

RBC bao gồm các đĩa tròn polystyren hoặc polyvinyl chloride đặt gần sát nhau.Đĩa nhúng chìm một phần trong nước thải và quay ở tốc độ chậm Tương tự như bểlọc sinh học, màng vi sinh hình thành và bám trên bề mặt đĩa Khi đĩa quay, mang sinhkhối trên đĩa tiếp xúc với chất hữu cơ trong nước thải và sau đó tiếp xúc với ôxy Đĩaquay tạo điều kiện chuyển hóa ôxy và luôn giữ sinh khối trong điều kiện hiếu khí.Đồng thời, khi đĩa quay tạo nên lực cắt loại bỏ các màng vi sinh không còn khả năngbám dính và giữ chúng ở dạng lơ lửng để đưa sang bể lắng đợt hai

và P thì phải bổ sung cho các chất này nhằm đảm bảo cho bùn có hoạt tính, nghĩa làcho bùn tạo thành tốt, có khả năng oxy hoá cao các chất hữu cơ

Công nghệ XLNT bằng bể Aerotank 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 hoạttính cao, nếu trong nước thải thiếu các chất này Để đảm bảo có oxy thường xuyên vànước được trộn đều với bùn hoạt tính, người ta cung cấp oxy bằng hệ thống thổi khí hoặccung cấo oxy tinh khiết, kết hợp với hệ thống khuấy trộn

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

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

Quá trình xử lý được thực hiện như quá trình lên men bán liên tục Quá trình công nghệ này 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, hoại sinh và hiếu khí)

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

Nước thải được xử lý bằng bể Aerotank có quá trình như sau:

 Hấp phụ các chất hữu cơ hào tan, dạng keo và huyền phù vào trong hoặc trên mặt các hạt bùn hoạt tính

 Các chất hữu cơ được phân hủy đến sản phẩm cuối cùng là CO2, H2O cùng các chất khoáng và đồng thời tạo thành các tế bào mới của quần thể vi sinh vật hiếu khí

Sự chuyển hoá các chất bởi vi sinh vật và kết lắng bùn hoạt tính có sự tham gia các loài động vật nguyên sinh và các loài khác có trong nước thải

 Oxy hoá amoniac đến nitrit và sau đó đến nitrat nhờ vi khuẩn nitrat hoá 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 ô nhiễm,vốn )

người ta có thể thiết kế bể Aerotank có các loại hình và trang thiết bị sục khí sẽ khác nhau Dưới đây là một số loại hình bể Aerotank Bể Aerotank thông thường: nước thải qua chắn rác vào lắng sơ bộ rồi hoà với bùn hồi lưu vào đầu cùng của bể Aerotank Không khí sục đồng đều theo suốt chiều dài của bể Quá trình xảy ra trong bể gồm sự hấp phụ các cặn vẫn lơ lửng, các tế bào vi sinh vật, kết bông lại trong bùn hoạt tính mới hình thành và các chất hữu cơ bị oxy hoá Bùn hoạt tính thừa được lấy ra ở bể lắng thứ cấp SVTH: Nhóm 07 - 14-Bể chưa xử lý

Aerotank Lắng Lắn g Nước thải chưa xử lý

Bùn hoàn lưu

Bùn thải

Hình: Hoạt động bể Aerotank thông thường

TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HT XLNT SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M 3 / NG.ĐÊM GVHD: Võ Hồng Thi

Bể Aerotank 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 hoá hoàn toàn lượng chất bẩn

Bể Aerotank có thiết bị khuấy trộn: quá tình 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 Việc cung cấp oxy được thực hiện đồng đều theo chiều dài của bể

15-Nước thải

chưa xử lý

Hình: Bể Aerotank theo bậc Lắng Beå Aerotank Lắng Nước thải Chưa xử lý

Bùn hoạt tính tuần hoàn

Bùn dư Nước ra

kết hợp kết hợp với khuấy đảo làm cho các hạt bùn phân tán đều trong nước tiếp xúc với các chất ô nhiễm làm tăng khả năng oxy hoá của cả quá trình

Bể Aerotank ổn định – tiếp xúc: quá trình xử lý nước được thực hiện qua hai

bể : bể ổn định bùn hoạt tính và bể tiếp xúc Bùn hoạt tính hồi lưu được đưa vào bể ổn định như là giai đoạn nhân giống trong công nghệ lên men công nghiệp Khi lượng bùn hoạt 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 và quá trình oxy hoá các chất nhiễm bẩn mới thực sự xảy ra ở bể này Bể ổn định còn gọi là bể tái sinh hoặc bể hoạt hoá bùn Sau bể tiếp xúc nước được đưa sang lắng 2 và từ đấy nước ra có chất lượng tốt và bùn hoạt tính được hồi lưu đưa về bể ổn định

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

 Bể lắng đợt 2

Bể lắng đợt hai có nhiệm vụ lắng trong nước sau quá trình xử lý sinh học để xả

ra nguồn tiếp nhận và cô đặc bùn họat tính đến nồng độ nhất định ở phần dưới của bể

để bơm tuần hoàn lại bể aerotank Như đã biết, nồng độ cặn Co (g/m3) trong nước đi từ

bể aerotank sang bể lắng đợt hai thường lớn hơn 1000 mg/l Ở nồng độ này các bông cặn tiếp xúc với nhau tạo thành các đám mây cặn lắng xuống, nước từ dưới đi lên qua các khe rỗng giữa các bông cặn tiếp xúc với nhau làm hạn chế tốc độ lắng nên gọi là

16-Lắng 1 Bể ổn định

Bùn bể tiếp

xúc

Lắng 2

Nước thải

Bùn hồi lưu Bùn thải Hình: Bể Aerotank ổn định – tiếp xúc

TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HT XLNT SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M 3 / NG.ĐÊM GVHD: Võ Hồng Thi

lắng hạn chế Tốc độ lắng của các đám mây các bông cặn phụ thuộc vào nồng độ vàtính chất của cặn

Bể lắng đợt hai thường thiết kế dạng tròn (bể lắng đứng, bể radial) và dạnghình chữ nhật (bể lắng ngang)

Bể lắng ngang – chữ nhật thường có hệ quả lắng thấp hơn bể lắng tròn bởi vìcặn lắng tích lũy ở các góc bể thường bị máy gạt cặn khuấy động trôi theo dòng nước

đi vào máng thu nước ra của bể

+ Bể lắng tròn thường thiết kế với đường kính từ 3 – 60m, phổ biến nhất là 6 –40m, và bán kính của bể không lấy vượt quá 5 lần chiều cao phần hình trụ củabể

+ Bể lắng tròn có thể phân phối nước vào theo ống đứng đặt ở tâm bể và thunước ra bằng máng thu đặt vòng quanh chu vi bể, hoặc có thể phân phốinước vào bằng máng quanh chu vi bể và thu nước ra bằng máng quanh ốngđứng đặt ở tâm bể

- Các chất hữu cơ cặn chiếm 60-80% chất hữu cơ tổng cộng

- Thành phần hoá học của cặn trong nước thải

Loại cặn Chất ko N P2O5 K2 Chất béo HC E.coli

17 Xử lý cặn hiệu quả nhất bằng phương pháp lên men kỵ khí với sự tham giacủa VSV kỵ khí.

- Quá trình sinh hoá kỵ khí cặn hữu cơ rất phức tạp:

+ Các chất hữu cơ (C)Æ acid béo + Biogas (CO2, CH4, H2)

+ Các chất hữu cơ (N) Æ NH3, N2

+ Chất hữu cơ (S) Æ H2S

- Sau khi lên men, tính chất cặn thay đổi và V thay đổi (không tan Æ chất tan +khí)

- Quá trình lên men kỵ khí gồm 2 giai đoạn

+ Giai đoạn lên men acid

+ Giai đoạn lên men kiềm

• Giai đoạn 1: Lên men Acid (lên men H) Dưới tác dụng của men VSV, các

chất hữu cơ của cặn:

+ Đầu tiên: Phân huỷ Æ s/p đơn giản

- Protid Æ peptid và aa

- Chất béo Æ glicerine, a.béo

- (H, C) Æ đường đơn giản

+ Sau đó: Chuyển hoá các chất trên thành s/p cuối cùng của giai đoạn 1 (chủ yếu làcác acid hữu cơ: a.butylic, a.propionic, a.acetic) Æ pH < 7 Æ lên men aicd

- VSV ở giai đoạn 1 là : nấm, VK butyric, propionic Æ Thể tích cặn không giảm, cómùi hôi

• Giai đoạn 2: Lên men kiềm (lên men metan)

+ Chuyển hoá các s/p của giai đoạn 1 thành CH4, CO2, H2

+ VSV tham gia: VK tạo CH4

 Methano bacterium

 Methanococus

 MethanosaricaCác công trình xử lý cặn

18-TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HT XLNT SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M 3 / NG.ĐÊM GVHD: Võ Hồng Thi

Các công trình xử lý

 Bể Mêtan

- Đây là công trình xử lý cặn hiệu quả nhất

- Thời gian lên men ngắn: 6-20 ngày, thể tích ngăn bùn nhỏ

- Các loại cặn dẫn đến bể

+ Cặn tươi từ bể lắng 1

+ Bùn hoạt tính dư trên màng VS

+ Rác đã nghiền

- Cặn được hâm nóng và xáo trộn tạo điều kiện tối ưu cho quá trình lên men

- Khi bể làm việc bình thường:

+ pH = 7-7,5

+ Hàm lượng a.béo: 3-8 mg/l

+ Độ kiềm: 60-70 mgđ/l

+ Nitơ của muối amino: 600-800 mg/l

- Cường độ quá trình lên men phụ thuộc vào nhiệt độ, lượng cặn, mức độ xáo trộn

- Giảm một phần N, P do vi sinh vật sử dụng để xây dựng tế bào

 Bể nén bùn

19 Bể nén bùn có nhiệm vụ làm giảm độ ẩm của bùn

2.5 Các phương pháp khử trùng nước thải

Hiện nay có nhiều biện pháp khử trùng có hiệu quả:

 - Khử trùng bằng các chất oxi hoá mạnh: Cl2, các hợp chất Clo, O3, KMnO4

Khi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diễn ra như sau:

Ca(OCl)2 + H2O = CaO + 2HOCl

2HOCl = 2H+ + 2OCl

-Khả năng diệt trùng của Clo phụ thuộc vào hàm lượng HOCl có trong H2O Nồng độHOCl phụ thuộc vào lượng ion H+ trong nước hay phụ thuộc vào pH của nước Khi:

- pH = 6 thì HOCl chiếm 99,5% còn OCl- chiếm 0.5%

- pH = 7 thì HOCl chiếm 79% còn OCl- chiếm 21%

- pH = 8 thì HOCl chiếm 25% còn OCl- chiếm 75%

Tức là pH càng cao hiệu quả khử trùng càng giảm Tác dụng khử trùng của HOCl

2.5.1 Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo

20-TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HT XLNT SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M 3 / NG.ĐÊM GVHD: Võ Hồng Thi

Cl2 là chất oxi hoá mạnh ở bất kỳ dạng nào Khi cho Clo tác dụng với nó sẽ tạo thànhHOCl có tácdụng diệt trùng mạnh Khi cho Clo vào trong H2O, chất diệt trùng sẽkhuyếch tán qua lớp vỏ tế bào sinh vật gây phản ứng với men tế bào làm phá hoại cácquá trình trao đổi chất của tế bào vi sinh vật

Khi cho Clo vào trong nước, phản ứng diễn ra như sau:

Cl2 + H2O = HCl + HClO cao hơn nhiều OCl-

Khi cho Clo vào trong nước ngoài việc diệt vi sinh vật, nó còn khử các chất hoàtan và NH3

Khi pH tăng → NCl3 tạo ít Khả năng diệt trùng của NH2Cl = (1/3 -1/5) NHCl2

và NH2Cl2 = (1/20 –1/25)Cl2

Sau khi qua xử ly (hệ thống xử lý) thì lượng Clo lượng dư: 0.3-0.5mg/l Saocho đến cuối ống còn 0.05mg/l

Lượng Clo dư đưa vào trong nước phải xác định bằng thực nghiệm Khi thiết

kế sơ bộ có thể lấy như sau : đối với nước thải sau xử lý cơ học là 10mg/l; nước thảisau xử lý Aeroten không hoàn toàn hay Biophin cao tải là 5mg/l; nước thải xử lý sinhhọc hoàn toàn là 3mg/l

Khi trong nước có phenol, khử trùng bằng Clo → Clo phenol có mùi rất khóchịu Nên khử bằng NH3 trước khi khử trùng

Do đó khả năng diệt trùng kém đi Bởi vì khả năng diệt trùng củamonocloramin hấp hơn dicloramin khoảng 3 – 5 lần, còn khả năng diệt trùng củadicloramin thấp hơn HOCl khoảng 20 – 25 lần

Khi pH tăng → NCl3 tạo ít Khả năng diệt trùng của NH2Cl = ( 1/3 -1/5)NHCl2 và NH2Cl2 =(1/20 –1/25)Cl2

Sau khi qua xử ly (hệ thống xử lý) thì lượng Clo lượng dư: 0.3-0.5mg/l Saocho đến cuối ống còn 0.05mg/l

Lượng Clo dư đưa vào trong nước phải xác định bằng thực nghiệm Khi thiết

kế sơ bộ có thể lấy như sau : đối với nước thải sau xử lý cơ học là 10mg/l; nước thảisau xử lý Aeroten không hoàn toàn hay Biophin cao tải là 5mg/l; nước thải xử lý sinhhọc hoàn toàn là 3mg/l

21-Khi trong nước có phenol, khử trùng bằng Clo → Clo phenol có mùi rất khóchịu Nên khử bằng NH3 trước khi khử trùng.

2.5.2.Khử trùng bằng Clo lỏng:

Khi dùng Clo lỏng để khử trùng , tại nhà máy phải lắp đạt thiết bị chuyên dùng

để đưa Clo vào nước gọi là Cloratơ Đây là thiết bị có chức năng pha chế và địnhlượng Clo hơi và nước

2.5.3 Khử trùng bằng Clorua vôi và canxihyphocloit

Clorua vôi được sản xuất bằng cách cho Clo + vôi tôi Cloruavôi TrongCloruavôi thì lượng Clo hoạt tính chiếm 20 – 25% Canxi hypôclorit Ca (OCl)2 là sảnphẩm của quá trình làm bão hòa dung dịch vôi sữa bằng Clo Ham lượng Clo hoạt tínhchiếm 30 – 45%

2.5.4 Khử trùng bằng Natri hypoclorit (nước zaven)

NaClo là sản phảm của quá trình điện phân dung dịch muối ăn Nước zaven cónồng độ Clo hoạt tính từ 6 – 8g/l

2.5.5 Dùng Ôzôn để khử trùng

Ôzôn là một chất khí có màu tím ít hòa tan trong nước và rất độc hại đối vớicon người Ở trong nước, ôzôn phân hủy rất nhanh thành ôxi phân tử và nguyên tử.Ôzôn có tính hoạt hóa mạnh hơn Clo, nên diệt trùng mạnh hơn

Ôzôn được sản xuất bằng cách cho Oxy hoặc không khí đi qua thiết bị phónglửa điện Để cung cấp đủ lượng ozon cho trạm xử lý nước ta dùng máy phát tia lửađiện và cho không khí chảy qua Ozon sản xuất ra dể bị phân hủy thành Oxy do đóphải lắp thiết bị làm lạnh ở máy sản xuất Ozon Có 2 loại máy làm lạnh điện cực:

- Làm lạnh bằng không khí

- Làm lạnh bằng nước

 Ưu điểm của Ozon:

- Không có mùi

- Làm giảm nhu cầu oxi của nước , giảm chất hữu cơ,

- Khử màu, phênol, xianua

- Tăng DO

- Không có sản phẩm phụ gây độc hại

- Tăng vận tốc lắng của hạt lơ lửng

22-TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HT XLNT SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M 3 / NG.ĐÊM GVHD: Võ Hồng Thi

 Nhược điểm:

- Vốn đầu tư cao

- Tiêu tốn năng lượng

Khả năng tiệt trùng của Ozon

Độ hòa tan của Ozon gấp 13 lần của oxy Khi vừa cho vào trong nước khả năng tiệttrùng là rất ít , khi Ozon đã hòa tan đủ liều lượng, ứng với hàm lượng đủ oxy hoá hữu

cơ và vi khuẩn trong nước, lúc đó tác dụng khử trùng mạnh nhanh gấp 3100 lần so vớiClo, thời gian tiệt trùng xảy ra trong khoảng 3 – 8 giây

Liều lượng cần thiết cho nước ngầm là 0.75 – 1mg/l; 1.0 – 3.0 mg/l nước mặt; sau bểlắng 2 trong xử lý nước thải từ 5 – 15mg/l

2.5.6 Khử trùng bằng tia cực tím

Tia cự tím UV là tia bức xạ điện từ có bước sóng khoảng 4 – 400nm Độ dàibước sóng của tia cực tím nằm ngoài vùng phát hiện, nhận biết của mắt thường Dùngtia cực tím để tiệt trùng không làm thay đổi tính chất hóa học và lý học của nước

Tia cực tím tác dụng làm thay đổi DNA của tế bào vi khuẩn, tia cực tím có độdài bước sóng 254nm, khả năng diệt khuẩn cao nhất Trong các nhà máy xử lý nướcthải, dùng đèn thuỷ ngân áp lực thấp để phát tia cực tím, loại đèn này phát ra tia cựctím có bước sóng 253,7nm, bóng đèn đặt trong hộp thủy tinh không hấp phụ tia cựctím, ngăn cách đèn và nước Đèn được lắp thành bộ trong hộp đựng có vách ngănphân phối để khi nước cảy qua hộp, được trộn đều để cho số lượng vi khuẩn đi quađèn trong thời gian tiếp xúc ở hộp là cao nhất Lớp nước đi qua đèn có độ dày khoảng6mm, năng lượng tiêu thụ từ 6000 – 13000 µwat/s, độ bền 3000 giờ đến 8000 giờ

Tuy nhiên khi sử dụng phương pháp này thì chi phí rất cao Các thực nghiệmgần đây cho thấy nước thải có hàm lượng cặn lơ lửng SS < 50mg/l sau khi đi qua hộpđèn cực tím với tiêu chuẩn năng lượng nêu trên thì nước còn 200 Colifrom/100ml

2.5.7 Khử trùng bằng một số phương pháp khác

- Khử trùng bằng siêu âm: Dùng dòng siêu âm với cường độ tác dụng lớn sẽ cóthể tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật trong nước

- Khử trùng bằng PP nhiệt: PP cổ truyền Đun sôi nước ở 1000C

- Khử trùng bằng Ion Bạc : Có thể tiêu diệt phần lớn vi trùng Với 2 – 10g/lion là có thể tác dụng

23-Chương 3

ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ

3.1 Lựa chọn sơ đồ công nghệ của trạm xử lý nước thải đô thị

Dựa vào các yếu tố cơ bản sau:

 Công suất của trạm xử lý;

 Thành phần và đặc tính của nước thải;

 Mức độ cần thiết xử lý nước thải;

 Tiêu chuẩn xả nước thải vào nguồn tiếp nhận;

 Điều kiện mặt bằng và đặc điểm địa chất thủy văn của khu vực;

 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

3.2 Phương án

24-TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HT XLNT SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M 3 / NG.ĐÊM GVHD: Võ Hồng Thi

NT ÐÔ TH?

SONG CH?N RÁC

B? ÐI?U HÒA

B? L?NG 1

NU ? C TÁCH BÙN

B? AEROTANK

B? L?NG 2

B? KH? TRÙNG

BÙN TU?N HOÀN

B? NÉN BÙN MÁY TH? I KHÍ

MÁY ÉP BÙN

CHÔN L? P NGU? N TI?P

NH? N

 Thuyết minh sơ đồ công nghệ phương án 1

Nước thải từ các các khu dân cư, khu trường học, bệnh viện, khu chung cư…theo mạng lưới thoát nước riêng , nước chảy qua mương dẫn có đặt song chắn rác, ởđây nước thải sẽ được loại bỏ các chất hữu cơ hoặc những chất có kích thước lớn nhưbao ni lông, ống chích, bông băng, vải vụn, …nhằm tránh gây tắc nghẽn các côngtrình phía sau Sau đó nước thải được dẫn vào bể điều hòa để ổn định lưu lượng và

25-nồng độ, tránh hiện tượng quá tải vào các giờ cao điểm, do đó giúp hệ thống xử lý làmviệc ổn định và giảm kích thước các công trình đơn vị tiếp sau Trong bể điều hòa có

bố trí hệ thống thổi khí nhằm xáo trộn hoàn toàn nước thải không cho cặn lắng trong

bể đồng thời cung cấp O2 để giảm một phần BOD Sau đó nước thải chảy vào bể lắng

1 nhằm lắng cặn lơ lửng và một phần BOD Sau đó nước thải sẽ được đưa vào bểAerotank thực hiện quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có khả năng phân hủysinh học ở dạng hòa tan và dạng lơ lửng Trong bể Aerotank được cấp khí và khuấytrộn nhằm tăng hàm lượng oxy hòa tan và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trongnước thải Sau đó nước thải chảy vào bể lắng 2 để lắng cặn sinh học và bùn hoạt tính

Từ bể lắng 2 nước chảy sang bể khử trùng để loại các vi sinh vật gây bệnh trước khithải vào nguồn tiếp nhận

Bùn hoạt tính từ bể lắng 2 một phần tuần hoàn lại vào bể Aerotank, phần còn lạiđược dẫn vào bể nén bùn.Tại bể nén bùn, bùn được tách nước để làm giảm độ ẩm củabùn, phần nước tách từ bùn sẽ được tuần hoàn vào bể điều hòa Phần bùn từ bể nénbùn sẽ được vận chuyển ra sân phơi bùn để khử hoàn toàn nước và bùn này có thể sửdụng để làm phân bón

 Ưu điểm của phương án

 Công nghệ đơn giản;

 Vận hành đơn giản;

 Giá thành đầu tư ban đầu thấp vì công nghệ chủ yếu là bê tông cốt thép

26-TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HT XLNT SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M 3 / NG.ĐÊM GVHD: Võ Hồng Thi

Chương 4

TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

Xác định lưu lượng tính toán:

- Công suất đề cho: Qtk= 1000m3/s

- Lưu lượng trung bình theo giờ

 Chọn loại song chắn rác có khe hở b=16mm

 Tiết diện song chắn hình chử nhật có kích thước: s x l = 8 x50 mm

Chiều cao lớp nước ở song chắn rác lấy bằng độ dày tính toán ở mương dẫn:

05 , 1 03 , 0

28-TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HT XLNT SINH HOẠT CÔNG SUẤT 1000M 3 / NG.ĐÊM GVHD: Võ Hồng Thi

n : số khe hở song chắn rác

v : tốc độ nước chảy qua song chắn rác v = 0,6 m/s

K: hệ số tính đến mức độ thu hẹp dòng chảy do hệ thống cào rác, K = 1,05.B: khoảng cách khe hở của song chắn rác, b=16 – 25 mm Chọn b = 16 mm

v g

  

Trong đó:

v: vận tốc nước thải trước song chắn ứng với Qmax, vmax = 0,6

K: hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc rác ở song chắn, K=2-3, chọnK=2;

 : hệ số sức cản cục bộ của song chắn được xác định theo công thức:

 =

4 4

6 ,