Quy trình xử lý nước thải cho một hệ thống xử lý thông thường

Quy trình xử lý nước thải cho một hệ thống xử lý thông thường

QUY TRÌNH X LÝ NỬ ƯỚC TH I CHO M T H TH NG X LÝ THÔNG THẢ Ộ Ệ Ố Ử ƯỜNG

Công đo n 1 X LÝ S C Pạ Ử Ơ Ấ

1.1 Song ch n rác Song ch n rác dùng đ gi l i các t p ch t thô nh gi y, rác, túi nilon, vắ ắ ể ữ ạ ạ ấ ư ấ ỏ

cây và các t p ch t l n có trong nạ ấ ớ ước th i nh m đ m b o cho máy b m, các công trình và thi tả ằ ả ả ơ ế

b x lý nị ử ước th i sinh ho t ho t đ ng n đ nh Song ch n rác th công thả ạ ạ ộ ổ ị ắ ủ ường gây ra hi nệ

tượng t c do lắ ượng rác th i quá nhi u n u không thả ề ế ường xuyên l y rác Đ kh c ph c hi nấ ể ắ ụ ệ

tượng này chúng tôi s d ng h th ng tr c v t ho c máy nghi n rác Trong trử ụ ệ ố ụ ớ ặ ề ường h p nợ ướ c

th i công nhi p, đ kh c ph c hi n tả ệ ể ắ ụ ệ ượng , t c, sau song ch n rác chúng tôi s d ng thêm rứ ắ ắ ử ụ ổ

l c rác làm b ng lọ ằ ướ ọi l c inox m n c t 5 ÷ 1mm v i ti t di n l n, c u t o nh nh ng t mị ỡ ừ ớ ế ệ ớ ấ ạ ư ữ ấ

ch n nghiêng, k t h p v i ho t đ ng c a máy rung ắ ế ợ ớ ạ ộ ủ

1.2 B l ng cát ể ắ

B l ng cát dùng đ lo i nh ng h t c n l n vô c ch a trong nể ắ ể ạ ữ ạ ắ ớ ơ ứ ước th i mà ch y u là cát.ả ủ ế Trên tr m x lý n u đ cát l ng l i trong các b l ng s gây khó khăn trong công tác l y c n.ạ ử ế ể ắ ạ ể ắ ẽ ấ ặ Trong c n có cát có th làm cho các ng d n bùn không ho t đ ng đặ ể ố ẫ ạ ộ ược, máy b m chóngơ

h ng Đ i v i b metan và b l ng 2 v thì cát là ch t th a Do đó vi c xây d ng b l ng cátỏ ố ớ ể ể ắ ỏ ấ ừ ệ ự ể ắ trên tr m x lý khi l u lạ ử ư ượng nước th i l n h n 100m3/ngày là c n thi t Dả ớ ơ ầ ế ưới tác đ ng c aộ ủ

l c tr ng trự ọ ường, các ph n t r n có t tr ng l n h n t tr ng c a nầ ử ắ ỉ ọ ớ ơ ỉ ọ ủ ướ ẽ ắc s l ng xu ng đáyố trong quá trình nước th i chuy n đ ng qua b l ng cát B l ng cát s đả ể ộ ể ắ ể ắ ẽ ược tính toán v i t cớ ố

đ dòng ch y đ l n (0.3m/s) đ các ph n t h u c nh không l ng độ ả ủ ớ ể ầ ử ữ ơ ỏ ắ ược và đ nhủ ỏ

(0.15m/s) đ cát và các t p ch t vô c gi l i để ạ ấ ơ ữ ạ ược trong b Các h t cát để ạ ược gi l i có đữ ạ ộ

l n thu l c 18-24 mm/s (đớ ỷ ự ường kính h t 0.2 – 0.25mm) ạ

1.3 Tuy n n i Iể ổ

Trong x lý nử ước th i tuy n n i thả ể ổ ường đượ ử ục s d ng đ kh các ch t l l ng và nén bùnể ử ấ ơ ử

c n u đi m c a phặ Ư ể ủ ương pháp này so v i phớ ương pháp l ng là có th kh đắ ể ử ược hoàn toàn các

h t nh nh , l ng ch m trong 1 th i gian ng n Quá trình tuy n n i nạ ỏ ẹ ắ ậ ờ ắ ể ổ ước th i đả ược th c hi nự ệ

b ng cách s c khí vào nằ ụ ước th i, khí chúng tôi s d ng là ozone Các b t khí đó dính k t v iả ử ụ ọ ế ớ các h t và khi l c n i c a t p h p các bóng khí và h t đ l n s cùng nhau n i lên m t nạ ự ổ ủ ậ ợ ạ ủ ớ ẽ ổ ặ ướ c, sau đó t p h p l i thành l p b t ch a hàm lậ ợ ạ ớ ọ ứ ượng cao c a các t p ch t Khi các h t đã n i lênủ ạ ấ ạ ổ

b m t, chúng có th đề ặ ể ược thu gom b ng b ph n v t b t Quá trình này đằ ộ ậ ớ ọ ược th c hi n tự ệ ự

đ ng b ng máy tuy n n i - tách ch t b n Skimmer – HD (Công ngh Hoa Kỳ) ộ ằ ể ổ ấ ẩ ệ

1.4 B l ng Iể ắ

L ng là 1 phắ ương pháp đ n gi n nh t đ tách các ch t b n không hoà tan ra kh i nơ ả ấ ể ấ ẩ ỏ ước th i.ả

M i h t r n không hoà tan trong nỗ ạ ắ ước th i khi l ng s ch u tác đ ng c a hai tr ng l c: tr ngả ắ ẽ ị ộ ủ ọ ự ọ

l c b n thân và l c c n xu t hi n khi h t r n chuy n đ ng dự ả ự ả ấ ệ ạ ắ ể ộ ưới tác đ ng c a tr ng l c M iộ ủ ọ ự ỗ

tương quan gi a hai l c đó quy t đ nh t c đ l ng c a h t r n Kho ng 20% ch t b n khôngữ ự ế ị ố ộ ắ ủ ạ ắ ả ấ ẩ hoà tan trong nước th i, trong đó kho ng 20% là cát, x đả ả ỉ ược gi b l ng cát Lữ ở ể ắ ượng ch tấ

b n không hoà tan còn l i ch y u là ch t h u c s đẩ ạ ủ ế ấ ữ ơ ẽ ược g l i trong b l ng I Các ch tữ ạ ể ắ ấ

b n h u c không hoà tan hình thành trong quá trình x lý sinh h c (bùn th c p) s l ng t iẩ ữ ơ ử ọ ứ ấ ẽ ắ ạ

b l ng II ể ắ

Công đo n 2 X LÝ PHÂN H Y SINH H C TRONG ĐI U KI N K KHÍạ Ử Ủ Ọ Ề Ệ Ỵ

Trong đi u ki n không có ôxy, các ch t h u c có th b phân hu nh vi sinh v t và s n ph mề ệ ấ ữ ơ ể ị ỷ ờ ậ ả ẩ

cu i cùng c a quá trình này là các ch t khí nh mêtan (CH¬4) và cácbonic (CO2) đố ủ ấ ư ượ ạ c t o thành Quá trình chuy n hoá ch t h u c nh vi sinh k khí ch y u để ấ ữ ơ ờ ỵ ủ ế ược di n ra theo nguyênễ

lý lên men qua các bước sau:

- Vi sinh v t phân hu các ch t h u c ph c t p và lipit thành các ch t h u c đ n gi n cóậ ỷ ấ ữ ơ ứ ạ ấ ữ ơ ơ ả

tr ng lọ ượng riêng nhẹ

- Vi khu n t o men axit, bi n đ i các ch t h u c đ n gi n thành axit h u c ẩ ạ ế ổ ấ ữ ơ ơ ả ữ ơ

- Vi khu n t o men metan chuy n hoá hydro và các axit đẩ ạ ể ượ ạc t o thành gian đo n trở ạ ướ c thành khí metan và cacbonic

D a trên nguyên t c đó chúng tôi thi t k b phân hu k khí bao g m các b bê tông c t thépự ắ ế ế ể ỷ ị ồ ể ố

có n p b t kín đ l u nắ ị ể ư ước th i trong kho ng 12 đ n 20h tuỳ thu c vào l u lả ả ế ộ ư ượng, hàm lượ ng các ch t b n trong nấ ẩ ước th i Đ nâng cao hi u su t x lý chúng tôi b trí dày đ c các v t li uả ể ệ ấ ử ố ặ ậ ệ

đ m sinh h c làm giá th , đ ng th i ch y khu y đ o khí mê tan s c xu ng dệ ọ ể ồ ờ ạ ấ ả ụ ố ướ ểi b Kh iở

đ ng b phân hu k khí b ng chính ngu n vi khu n k khí có s n trong nộ ể ỷ ị ằ ồ ẩ ỵ ẵ ước th i u đi mả Ư ể

c a phủ ương pháp là ti t ki m năng lế ệ ượng, nhân công và x lý tri t đ Hi u su t x lý: CODử ệ ể ệ ấ ử

gi m 60-65% ả

Công đo n 3 X LÝ PHÂN H Y B NG OZONEạ Ử Ủ Ằ

Hi n nay, đ x lý nệ ể ử ước th i ngả ười ta thường áp d ng nhóm các phụ ương pháp sau m t cáchộ

đ c l p ho c k t h p:ộ ậ ặ ế ợ

Phương pháp c h c : L ng c n, g t n i, l c… Phơ ọ ắ ặ ạ ổ ọ ương pháp này áp d ng cho các ch t ôụ ấ nhi m không tan, có kh i lễ ố ượng riêng khác nước, ho c d ng h t có kích thặ ở ạ ạ ướ ớc l n

Phương pháp hóa lý : Dùng hóa ch t đ trung hòa, t o huy n phù, t o k t t a, h p ph traoấ ể ạ ề ạ ế ủ ấ ụ

đ i… Phổ ương pháp này thường được áp d ng đ x lý nụ ể ử ước th i c a các nhà máy hóa ch t.ả ủ ấ

Phương pháp sinh h c : Phân h y ch t h u c ( CHC ) nh vi khu n k khí , hi u khí, rong,ọ ủ ấ ữ ơ ờ ẩ ỵ ế

t o, n m… Phả ấ ương pháp này thường đ n gi n, hi u qu t t và chi phí th p, do đó thơ ả ệ ả ố ấ ườ ng

được áp d ng khi x lý nụ ử ước b ô nhi m b i các ch t h u c ị ễ ở ấ ữ ơ

Các công ngh x lý truy n th ng v n s d ng h th ng x lý sinh h c hi u khí b ng cáchệ ử ề ố ẫ ử ụ ệ ố ử ọ ế ằ

s c oxy Phụ ương pháp này có u đi m là phân hu tri t đ nư ể ỷ ệ ể ước th i thành nả ướ ạc s ch Tuy

v y, nhậ ược đi m l n c a nó là: T n di n tích xây d ng và tiêu hao năng lể ớ ủ ố ệ ự ượng cho khâu s cụ khí vì ph i ch y liên t c 24/24h (n u ngh vi khu n hi u khí s ng ng ho t đ ng); Ngoài ra,ả ạ ụ ế ỉ ẩ ể ẽ ừ ạ ộ

h th ng phân hu hi u khí s không thành công n u không tính toán đúng lệ ố ỷ ế ẽ ế ượng khí c n thi tầ ế

đ cung c p cho h th ng ể ấ ệ ố

Trong r t nhi u trấ ề ường h p, các phợ ương pháp thông thường k trên không hi u qu V i cácể ệ ả ớ

lo i nạ ước th i nhi m có các ch t đ c khó phân h y, ch ng h n thu c tr sâu, thu c di t c …,ả ễ ấ ộ ủ ẳ ạ ố ừ ố ệ ỏ

vi sinh v t h u nh không ho t đ ng đậ ầ ư ạ ộ ược Đ gi i quy t v n đ này, ngể ả ế ấ ề ười ta đã áp d ng cácụ

phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs)

Nh m lo i b nh ng khó khăn c a phằ ạ ỏ ữ ủ ương pháp x lý hi n nay (phử ệ ương pháp x lý b ng sinhử ằ

h c) nh : h th ng c ng k nh, t n di n tích, v n hành ph c t p, chi phí v n hành cao,…côngọ ư ệ ố ồ ề ố ệ ậ ứ ạ ậ

ty chúng tôi đã ch t o và ng d ng r t thành công dây chuy n x lý nế ạ ứ ụ ấ ề ử ước th i công nghi pả ệ

b ng ozone Công su t x lý c a các dây chuy n này đ t t 30 - 30.000m3/ngđ.>ằ ấ ử ủ ề ạ ừ

Trong s các ch t oxy hóa thố ấ ường đượ ử ục s d ng, ozone là m t ch t oxy hóa r t m nh Ozoneộ ấ ấ ạ tác d ng v i các CHC tan trong nụ ớ ước ch y u theo hai c ch sau: Th nh t, ozone ph n ngủ ế ơ ế ứ ấ ả ứ

tr c ti p v i ch t tan (P) Th hai, ozone ph n ng v i ch t tan (P) theo c ch g c.ự ế ớ ấ ứ ả ứ ớ ấ ơ ế ố

Ngoài ra, ozone có th tác d ng v i ch t khác t o ra ch t oxy hóa th c p Ch t m i này sể ụ ớ ấ ạ ấ ứ ấ ấ ớ ẽ oxy hóa ch t tan T t c các ph n ng trên có th x y ra đ ng th i Nh ng tùy theo đi u ki nấ ấ ả ả ứ ể ả ồ ờ ư ề ệ

ph n ng và thành ph n c a nả ứ ầ ủ ước nhi m b n, s có ph n ng nào đó tr i h n ễ ẩ ẽ ả ứ ộ ơ

- Ozone ph n ng tr c ti p v i ch t tan ả ứ ự ế ớ ấ

Ozone khi hòa tan vào nướ ẽc s tác d ng v i CHC (P), t o thành d ng oxy hóa c a chúng theoụ ớ ạ ạ ủ

phương trình đ ng h c sau: - d[P]/dt = kP [P][O3] Nh ng ph n ng tr c ti p c a ozone v iộ ọ ư ả ứ ự ế ủ ớ

CHC có tính ch n l c, t c là ozone ch ph n ng v i m t s lo i CHC nh t đ nh S n ph mọ ọ ứ ỉ ả ứ ớ ộ ố ạ ấ ị ả ẩ

c a các quá trình ozone hóa tr c ti p các ch t vòng th m b ng ozone thủ ư ế ấ ơ ằ ường là các axit h u cữ ơ

ho c các mu i c a chúng.ặ ố ủ

- Ozone ph n ng v i ch t tan theo c ch g c ả ứ ớ ấ ơ ế ố

Khi tan vào nước tinh khi t, ozone s phân h y t o thành g c OH theo ph n ng ki u dâyế ẽ ủ ạ ố ả ứ ể chuy n phề ương trình t c đ phân h y ozone nh sau:ố ộ ủ ư

- d[O3] /dt = kA[O3] + kB[OH¯ ]1/2[O3]3/2 Trong đó, kA = 2 k22; kB = 2k25 ( k23/ k26 )1/2 Theo bi u th c trên, môi trể ứ ở ường ki m, s phân h y ozone tăng, Th c nghi m cho th y, khiề ự ủ ự ệ ấ oxy hóa các h p ch t đa vòng th m (PAH) ch b ng m t mình ozone, hi u qu t t trong đi uợ ấ ơ ỉ ằ ộ ệ ả ố ề

ki n pH = 7 – 12.ệ

Nh v y, CHC có th b phân h y b i ozone theo c hai c ch : tr c ti p và g c Khi đó,ư ậ ể ị ủ ở ả ơ ế ự ế ố

phương trình đ ng h c chung c a quá trình đó bi u di n nh sau :ộ ọ ủ ể ễ ư

- d[P]/dt = kd[O3][P] + kid[OH&][P] Trong v ph i c a phế ả ủ ương trình, s h ng th nh t thố ạ ứ ấ ể

hi n m c đ ph n ng tr c ti p c a ozone v i CHC thông qua h s kd S h ng th hai thệ ứ ộ ả ứ ự ế ủ ớ ệ ố ố ạ ứ ể

hi n m c đ ph n ng gián ti p c a nó v i CHC thông qua g c OH và thông qua h s kid.ệ ứ ộ ả ứ ế ủ ớ ố ệ ố

Nh kh năng oxy hóa - kh m nh, nh đã trình bày trên, nên ozone có th kh màu, khờ ả ử ạ ư ở ể ử ử mùi, kh trùng m t cách hi u qu Nử ộ ệ ả ước th i qua b phân h y ozone c a chúng tôi gi m đả ể ủ ủ ả ượ c trên 90% hàm lượng COD, BOD, SS,… gi m trên 95% ch s Coliform, nả ỉ ố ước th i không cònả màu, mùi khó ch u, không phát sinh s n ph m th c p gây đ c h i ị ả ẩ ứ ấ ộ ạ

Công đo n 4 TUY N N I TH C P VÀ L NG TH C Pạ Ể Ổ Ứ Ấ Ắ Ứ Ấ

Sau khi được x lý qua công đo n phân h y k khí và phân h y ozone, nử ạ ủ ỵ ủ ước th i v n ch a đ tả ẫ ư ạ tiêu chu n th i ra môi trẩ ả ường Vì v y, c n có thêm h th ng b tuy n n i th c p và l ng thậ ầ ệ ố ể ể ổ ứ ấ ắ ứ

c p Nấ ước th i qua h th ng b tuy n n i th c p và l ng th c p c a chúng tôi s tr thànhả ệ ố ể ể ổ ứ ấ ắ ứ ấ ủ ẽ ở

nướ ạc s ch, đ m b o TCVN 5945:2005 - c t A (COD<50mg/l, BOD5<30mg/l, SS<50mg/l,…),ả ả ộ

có th tái s d ng làm nể ử ụ ướ ấc c p ph c v s n xu t ho c sinh ho t.ụ ụ ả ấ ặ ạ

Công đo n 5 X LÝ VÀ TÁI S D NG BÙN TH Iạ Ử Ử Ụ Ả

Bùn th i sinh ra trong nhà máy x lý nả ử ước th i ch y u b l ng I, b phân hu sinh h c vàả ủ ế ở ể ắ ể ỷ ọ

b l ng II Lể ắ ượng bùn c n này s đặ ẽ ược hút ra b ng máy b m Vi c x lý bùn th i là r t c nằ ơ ệ ử ả ấ ầ thi t vì s nh hế ẽ ả ưởng tr c ti p đ n môi trự ế ế ường đ t n u chúng ta không ti n hành x lý M cấ ế ế ử ụ đích c a x lý bùn th i:ủ ử ả

- Gi m kh i lả ố ượng h n h p bùn c n b ng cách tách 1 ph n hay ph n l n kh i lỗ ợ ặ ằ ầ ầ ớ ố ượng nước có trong h n h p bùn c n đ gi m kích thỗ ợ ặ ể ả ước công trình x lý và gi m th tích c n ph i v nử ả ể ặ ả ậ chuy n t i n i ti p nh n ể ớ ơ ế ậ

- Phân hu các ch t h u c d b th i r a, chuy n chúng thành các ch t h u c n đ nh và cácỷ ấ ữ ơ ễ ị ố ữ ể ấ ữ ơ ổ ị

h p ch t vô c d dàng tách nợ ấ ơ ễ ước và không gây tác đ ng x u đ n môi trộ ấ ế ường n i ti p nh n ơ ế ậ Bùn s đẽ ược tách các thành ph n h u c và vô c b ng phầ ữ ơ ơ ằ ương pháp th y l c: ch t vô củ ự ấ ơ

n ng s l ng xu ng, ch t h u c nh h n s n i lên trên Các ch t vô c s t n d ng đ s nặ ẽ ắ ố ấ ữ ơ ẹ ơ ẽ ổ ấ ơ ẽ ậ ụ ể ả

xu t v t li u xây d ng, các ch t h u c đấ ậ ệ ự ấ ữ ơ ược x lý b ng phử ằ ương pháp sinh h c đ tách riêngọ ể các kim lo i n ng v i ph n bùn h u c s ch Bùn h u c s ch đạ ặ ớ ầ ữ ơ ạ ữ ơ ạ ượ ậc t n d ng đ s n xu tụ ể ả ấ

phân vi sinh ph c v cho vi c tr ng cây và c i t o đ t nông nghi p Còn các kim lo i n ng sụ ụ ệ ồ ả ạ ấ ệ ạ ặ ẽ

x lý theo phử ương pháp hóa h c đ tách riêng t ng kim lo i ho c hóa r n toàn b đ chôn l pọ ể ừ ạ ặ ắ ộ ể ấ

an toàn Giá thành x lý bùn c ng rãnh, kênh r ch theo phử ố ạ ương pháp trên ch b ng 30% so v iỉ ằ ớ dùng cách chôn l p ấ