xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng 2013

Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 MỤC LỤC I. TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH VI SINH VẬT HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 5 1.1. Một số thuật ngữ ............................................................................................... 5 1.2. Tổng quan về Công nghệ xử lý nƣớc thải......................................................... 6 1.3. Tổng quan quá trình xử lý sinh học .................................................................. 8 1.4. Tổng quan quá trình xử lý sinh học hiếu khí .................................................... 9 CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC LƠ LỬNG HIẾU KHÍ ................... 12 II. 2.1. Bể bùn hoạt tính (Aeroten) ............................................................................. 13 2.1.1. Khái niệm ................................................................................................. 13 2.1.2. Nguyên lý hoạt động ................................................................................ 14 2.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất làm sạch của bể ............................ 16 2.1.4. Các thông số kiểm soát quá trình bùn hoạt tính ...................................... 17 2.2. Bể bùn hoạt tính từng mẻ - SBR ..................................................................... 20 2.2.1. Khái niệm ................................................................................................. 20 2.2.2. M c tiêu c bản ........................................................................................ 21 2.2.3. Nguyên lý hoạt động ................................................................................ 21 2.2.4. Ưu, khuyết điểm ....................................................................................... 21 2.3. Mƣơng oxy hóa ............................................................................................... 22 2.4. Uniten.............................................................................................................. 23 2.4.1. Khái niệm ................................................................................................. 23 2.4.2. Cấu tạo ..................................................................................................... 23 2.4.3. Nguyên lý: ................................................................................................ 23 III. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI ĐÔ THỊ BẰNG BỂ BÙN HOẠT TÍNH (AEROTEN) – NHÀ MÁY XỬ LÝ NƢỚC THẢI BÌNH HƢNG TPHCM .... 24 3.1. Tổng quan hệ thống xử lý nƣớc thải đô thị (Aeroten) .................................... 24 3.2. Nhà máy XLNT Bình Hƣng TpHCM (ví dụ thực tiễn) .................................. 26 IV. CÁC SỰ CỐ THƢỜNG XẢY RA KHI VẬN HÀNH BỂ AEROTEN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC: ................................................................................................... 36 4.1. Các hiện tƣợng thƣờng xảy ra tại Aeroten ...................................................... 36 4.2. Một số sự cố thực tế tại Nhà máy Bình Hƣng ................................................ 37 Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 1 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Định nghĩa một số thuật ngữ ................................................. 8 Bảng 3.1: Các thông số thiết kế Nhà máy XLNT Bình Hƣng ............... 29 Bảng 4.1: Phát hiện và khắc phục sự cố Bể Aeroten ............................. 37 Bảng 4.2: Sự cố Bể Aeroten thực tế tai NM XLNT Bình Hƣng ........... 38 Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 2 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Sơ đồ phân phối xử lý nƣớc ...................................................... 9 Hình 1.2: Quá trình sinh học .................................................................... 11 Hình 1.3: Quá trình oxy hóa và hô hấp nội bào .......................................13 Hình 1.4: Quá trình phân hủy nội bào .......................................................13 Hình 1.5: Quá trình khử Nitrat.................................................................. 14 Hình 1.6: Quá trình khử Photpho.............................................................. 14 Hình 2.1: Các công trình xử lý sinh học hiếu khí ..................................... 15 Hình 2.2: Mặt cắt bể Aeroten ................................................................... 16 Hình 2.3: Sơ đồ cấu tạo bể Aeroten và Bể lắng II .................................... 16 Hình 2.4: Bể bùn hoạt tính và Bể lắng...................................................... 16 Hình 2.5: Nguyên lý hoạt động Bể bùn hoạt tính và Bể lắng ................... 17 Hình 2.6: Nguyên lý hoạt động bể SBR ................................................... 23 Hình 2.7: Nguyên lý hoạt động Mƣơng oxy hóa ...................................... 25 Hình 2.8: Nguyên lý hoạt động Uniten ..................................................... 28 Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 3 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Aeroten Bể bùn hoạt tính hiếu khí BOD Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh hóa COD Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hóa học F/M Food/ Microorganism - Tỷ lệ thức ăn/ vi sinh vật TS Total Solids – Tổng hàm lƣợng chất rắn SS Suspended Solids – Tổng hàm lƣợng chất rắn lơ lửng DS Dissolved Solids – Chất rắn hòa tan VSS Volatile Suspended Solids – Chất rắn lơ lửng dễ bay hơi VDS Volatile Dissolved Solids – Chất hòa tan dễ bay hơi MLSS Mixed Liquor Recycled - Cặn lơ lửng của hỗn hợp bùn MLTSS Mixed Liquor Total Suspended Solids - Tổng cặn lơ lửng của hỗn hợp bùn MLVSS Mixed Liquor Volatile Suspended Solids - Các chất rắn lơ lửng dễ bay hơi của hỗn hợp bùn VSV Vi sinh vật SBR Sequencing Batch Reactor - Bể bùn hoạt tính theo mẻ Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 4 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH VI SINH VẬT HIẾU KHÍ LƠ LỬNG Một số thuật ngữ I. 1.1. Bảng 1.1. Định nghĩa một số thuật ngữ Định nghĩa Thuật ngữ Xử lý sinh học (xử lý bậc 2) Quá trình hiếu khí Quá trình xử lý sinh học xảy ra có sự hiện diện của oxy Quá trình kỵ khí Quá trình xử lý sinh học trong điều kiện không có oxy Quá trình thiếu khí Quá trình chuyển Nito - nitrat thành Nitơ trong điều kiện không có oxy, quá trình này này cũng đƣợc gọi là khử nitrat Quá trình tuỳ nghi Quá trình xử lý sinh học trong đó VSV có thể hoạt động trong điều kiện hiếu khí, kỵ khí hoặc tùy tiện. Quá trình kết hợp Quá trình xử lý sinh học trong đó các quá trình hiếu khí, thiếu hiếu khí, thiếu khí khí và kỵ khí kết hợp với nhau để thực hiện mục tiêu xử lý riêng và kỵ khí Quá trình sinh học hiếu khí Quá trình tăng Là quá trình VSV sinh sản và phát triển thành các bông bùn hoạt trƣởng lơ lửng tính ở trạng thái lơ lửng: Aeroten, Mƣơng oxy hóa, SBR, … Quá rình tăng VSV chịu trách nhiệm chuyển hoá những chất hữu cơ, hoặc trƣởng bám dính những thành phần khác trong nƣớc thải thành khí và VSV bám dính vào bề mặt vật liệu trơ nhƣ: đá dăm, xi, chất dẻo, …hình thành màng sinh học: Bể lọc sinh học, đĩa quay sinh học,… Quá trình kết hợp kết hợp quá trình tăng trƣởng lơ lửng và tăng trƣởng bám dính Quá trình hồ Quá trình xử lý đƣợc thực hiện trong ao hồ với tỷ lệ cạnh và chiều sâu khác nhau Quá trình xử lý Khử BOD (carbon) Bằng phƣơng pháp sinh học chuyển hoá những chất hữu cơ chứa carbon trong nƣớc thải thành tế bào và sản phẩm cuối cùng dạng khí, trong quá trình chuyển hoá, giả sử rằng nitơ có mặt trong những hợp chất khác đƣợc chuyển thành ammonia Nitrat hoá Quá trình xử lý gồm 2 giai đoạn: đầu tiên chuyển hoá ammonia thành nitrit và sau đó từ nitrit thành nitrat NH4 + O2 Nitrosomonas NO2- ; NO2- + O2 Nitrobacter NO3- Khử nitrat QT xử lý sinh học để khử nitrat thành khí nitơ và các khí khác Vi khuẩn kỵ khí NO3N2 Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 5 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 1.2. 2013 Tổng quan về Công nghệ xử lý nƣớc thải Nƣớc thải vào Máy nghiền rác Sân phơi cát Thải cát Song chắn rác Bể lắng cát KHỐI XỬ LÝ CƠ HỌC Bể lắng cát lần I Công trình xử lý cặn KHỐI XỬ LÝ CẶN Công trình xử lý sinh học Công trình làm khô cặn Bể lắng cát lần II KHỐI XỬ LÝ SINH HỌC Máng trộn Thải cặn KHỐI KHỬ TRÙNG Bể tiếp xúc Ghi chú: Đƣờng nƣớc: Đƣờng cặn: Nƣớc đã xử lý Hình 1.1: Sơ đồ phân phối xử lý nước Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 6 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Tuỳ theo đặc điểm của từng loại nƣớc thải và mức độ ô nhiểm mà có thể áp dụng các quá trình xử lý khác nhau. Tuy nhiên, hầu nhƣ bất kỳ một hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt hoàn chỉnh nào cũng đƣợc phân chia ra làm hai giao đoạn nối tiếp: Xử lý bậc một và Xử lý bậc hai. Đôi khi trong một số trƣờng hợp đòi hỏi mức độ xử lý cao hơn và an toàn hơn còn bổ sung them vào dây chuyền công nghệ giai đoạn xử lý bổ sung : Xử lý bậc ba (xử lý bậc cao).  Xử lý bậc một (còn gọi là xử lý cơ học hay xử lý vật lý) nhằm tách loại ra khỏi nƣớc thải các tạp chất, các chất có kích thƣớc lớn và chất rắn đễ lắng, điều hoà lƣu lƣợng và nồng độ nƣớc thải để cho các quá trình xử lý sau đó (xử lý bậc hai) diễn ra thuận lợi hơn. Các tạp chất có kích thƣớc lớn có thể loại bỏ bằng song chắn rác và sau đó có thể nghiền nhỏ bằng thiết bị nghiền rác. Cặn vô cơ (cạ, sạn, mảnh xƣơng, vỏ trứng, …) đƣợc tách ra khỏi nƣớc thải khi đi qua bể lắng, cặn lơ lững hữu cơ có thể đƣợc loại bỏ ở bể lắng đợt 1.  Trong xử lý bậc hai, thƣờng ứng dụng các quá trình sinh học (đối với nƣớc thải sinh hoạt) hoặc các quá trình hoá học/ hoá lý/ sinh học (đối với nƣớc thải công nghiệp và một số loại nƣớc thải đặc biệt khác) để loại bỏ các chất bẩn ở trạng thái hoà tan hoặc nhũ tƣơng trong nƣớc thải sau xử lý bậc một.  Trong giai đoạn xử lý bậc cao (xử lý bậc ba) các quá trình cơ học, hoá học, hoá lý, sinh học lại đƣợc ứng dụng một lần nữa để khử các thành phần cần loại bỏ khác nhau nhƣ nitơ, photpho, mùi mà chúng chƣa đƣợc xử lý đáng kể ở giai đoạn xử lý bậc hai. Ngoài ra, các hệ thống xử lý tự nhiên nhƣ hồ sinh học, cánh đồng lọc , cánh đồng tƣới, vùng đất ngập nƣớc,… có thể ứng dụng thích hợp để xử lý nƣớc thải cho các công đồng nhỏ, có diện tích rộng. Trong xử lý nƣớc thải công nghiệp, ngoài các phƣơng pháp xử lý cơ học và sinh học, đôi khi còn sử dụng phƣơng pháp xử lý hoá học (trung hoà, oxy hoá, …) phƣơng pháp xử lý hoá lý (keo tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trích ly, …) Bùn là chất lơ lửng đƣợc giữ lại qua các công trình xử lý và cần phải đƣợc xử lý ngay trong nhà máy hay trạm xử lý nƣớc thải. Quá trình xử lý này thực chất là quá trình giảm độ ẩm bùn (tách nƣớc) và xử lý các chất hữu cơ chứ trong bùn. Thƣờng ứng dụng quá trình sinh học ky khí để xử lý bùn kết hợp với quá trình làm khô bùn. Trong đa số các trƣờng hợp, quá trình xử lý bùn là một vấn đề rất khó và tốn kém. Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 7 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 1.3. 2013 Tổng quan quá trình xử lý sinh học: Quá trình xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học là quá trình nhằm phân huỷ các vật chất hữu cơ ở dạng hoà tan, dạng keo và dạng phân tán nhỏ trong nƣớc thải nhờ vào sự hoạ động của các vi sinh vật. Môi trƣờng phân huỷ các chất hữu cơ trong nƣớc thải có thể diễn ra trong điều kiện hiếu khí hoặc kỵ khí tƣơng ứng với hai tên gọi thông dụng: quá trình xử lý sinh học hiếu khí và quá trình xử lý sinh học kỵ khí (yếm khí). Ngoài ra còn có thêm quá trình sin học tùy nghi. Quá trình xử lý sinh học kỵ khí thƣờng đƣợc ứng dụng để xử lý sơ bộ các loại nƣớc thải có hàm lƣợng BOD5 cao (>1000mg/l) làm giảm tải trọng hữu cơ và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý hiếu khí diễn ra có hiệu quả. Xử lý sinh học kỵ khí còn đƣợc áp dụng để xử lý các loại bùn, cặn (cặn tƣơi từ bể lắng đợt 1, bùn hoạt tính dƣ sau nén, …) trong trạm xử lý nƣớc thải đô thị và một số ngành công nghiệp. Quá trình xử lý sinh học hiếu khí đƣợc ứng dụng có hiệu quả cao đối với nƣớc thải có hàm lƣơng BOD5 thấp nhƣ nƣớc thải sinh hoạt sau xử lý cơ học và nƣớc thải các ngành công nghiệp bị ô nhiễm hữu cơ ở múc độ thấp (BOD< 1000mg/l). Quá trình sinh học tùy nghi đƣợc áp dụng để xử lý nƣớc thải ô nhiễm hữu cơ trong cả ba điều kiện môi trƣờng: hiếu khí, kỵ khí, hoặc tùy tiện. Hình 1.2: Quá trình sinh học Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 8 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 1.4. 2013 Tổng quan quá trình xử lý sinh học hiếu khí: Quá trình phân hủy chất bẩn hữu cơ bằng công nghệ sinh học hiếu khí là quá trình lên men bằng vi sinh vật trong điều kiện có oxy để cho sản phẩm là CO2, H2O, NO3- và SO42-. Trong quá trình xử lý hiếu khí các chất bẩn phức tạp nhƣ protein, tinh bột, chất béo… sẽ bị phân hủy bởi các men ngoại bào cho các chất đơn giản là các axit amin, các axit béo, các axit hữu cơ, các đƣơng đơn… Các chất đơn giản này sẽ thấm qua màng tế bào và bị phân hủy tiếp tục hoặc chuyển hóa thành các vật liệu xây dựng tế bào mới bởi quá trình hô hấp nội bào cho sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O. Cơ chế quá trình hiếu khí gồm 3 giai đoạn : Giai đoạn 1: Oxy hóa toàn bộ chất hữu cơ có trong nƣớc thải để đáp ứng nhu cầu năng lƣợng của tế bào: CxHyOzN + (x+ y/4 + z/3 + ¾) O2 men ---- > xCO2 + [ (y-3)/2] H2O + NH3 Trong các bể xử lý sinh học các vi khuẩn đóng vai trò quan trọng hàng đầu vì nó chịu trách nhiệm phân hủy các thành phần hữu cơ trong nƣớc thải. Trong các bể bùn hoạt tính một phần chất hữu cơ sẽ đƣợc các vi khuẩn hiếu khí và hiếu khí không bắt buộc sử dụng để lấy năng lƣợng để tổng hợp các chất hữu cơ còn lại thành tế bào vi khuẩn mới. Vi khuẩn trong bể bùn hoạt tính thuộc các giống Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Flavobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium và hai loại vi khuẩn nitrat hóa là Nitrosomonas và Nitrobacter. Ngoài ra còn các loại hình sợi nhƣ Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothirix, Lecicothrix và Geotrichum. Ngoài các vi khuẩn các vi sinh khác cũng đóng vai trò quan trọng trong các bể bùn hoạt tính. Ví dụ nhƣ các nguyên sinh động vật và Rotifer ăn các vi khuẩn làm cho nƣớc thải đầu ra sạch hơn về mặt vi sinh. Khi các bể xử lý đƣợc xây dựng xong và đƣa vào vận hành thì các vi khuẩn có sẵn trong nƣớc thải bắt đầu phát triển theo chu kỳ phát triển của các vi khuẩn trong một mẻ cấy vi sinh. Trong thời gian đầu, để sớm đƣa hệ thống xử lý vào hoạt động gần đó cho thêm vào bể mới nhƣ một hình thức cấy thêm vi khuẩn cho bể xử lý. Giai đoạn 2: quá trình chuyển hóa cơ chất:  Oxy hóa và tổng hợp tế bào (quá trình đồng hóa): CxHyOzN + NH3+ O2 men --- > xCO2 + C5H7NO2 Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 9 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013  Quá trình hô hấp nội bào (Quá trình dị hóa): C5H7NO2 + 5O2 men --- > 5CO2 + 2H2O + NH3 + năng lƣợng NH3+ O2 men --- > O2+ HNO2 men --- > HNO3 Hình 1.3: Quá trình oxy hóa và hô hấp nội bào Hình 1.4: Quá trình phân hủy nội bào Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 10 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Giai đoạn 3: Quá trình khử nito và phospho: Hình 1. 5: Quá trình khử nito Hình 1.6 : Quá trình khử phospho Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 11 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Ƣu và nhƣợc điểm của công nghệ xử lý nƣớc thải sinh học hiếu khí:  Ƣu điểm: So với công nghệ kỵ khí thì công nghệ hiếu khí có các ƣu điểm là hiểu biết về quá trình xử lý đầy đủ hơn, hiệu quả xử lý cao hơn và triệt để hơn. Công nghệ hiếu khí không gây ô nhiễm thứ cấp nhƣ phƣơng pháp hóa học, hóa lý.  Nhƣợc điểm: Nhƣng công nghệ hiếu khí cũng có nhƣợc điểm là thể tích công trình lớn và chiếm nhiều mặt bằng hơn. Chi phí xây dựng công trình và đầu tƣ thiết bị lớn hơn. Chi phí vận hành, đặc biệt chi phí cho năng lƣợng sục khí tƣơng đối cao. Không có khả năng thu hồi năng lƣợng. Không chịu đƣợc những thay đổi đột ngột về tải trọng hữu cơ. Sau khi xử lý sinh ra một lƣợng bùn dƣ và lƣợng bùn này kém ổn định, do đó đòi hỏi về chi phí đầu tƣ để xử lý bùn. Xử lý nƣớc thải có tải trọng không cao nhƣ phƣơng pháp kỵ khí. II. CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC LƠ LỬNG HIẾU KHÍ Hình 2.1 : Các công trình xử lý sinh học lơ lửng hiếu khí Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 12 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2.1. 2013 Bể bùn hoạt tính (Aeroten): 2.1.1. Khái niệm: Bể Aerotank là công trình nhân tạo dùng xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học hiếu khí, trong đó ngƣời ta cung cấp oxy và khuấy trộn nƣớc thải với bùn hoạt tính. Là loại bể xử lý nƣớc thải có chứa chất thải hữu cơ nhờ vào sự hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí. Bể Aerotank truyền thống gồm 1 bể bằng bê tông cốt thép hình hộp chữ nhật, hay hình tròn, khối trụ. Đáy bể lắp đặt hệ thống sục khí. Thành bể có dƣờng dẫn nƣớc vào và đƣờng dẫn nƣớc ra. Hình 2.2 : Mặt cắt bể Aeroten Ống cấp khí nén Thiết bị loại bỏ bọt váng hữu cơ trên mặt nƣớc Dòng vào Bộ khuếch tán không khí Dòng ra Bể Aeroten Bùn tuần hoàn Bể lắng II Hình 2.3 : Sơ đồ cấu tạo bể Aeroten và Bể lắng II Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 13 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 2.1.2. Nguyên lý hoạt động: VSV phân hủy, sử dụng các CHC dạng hòa tan tạo năng lƣợng, tăng sinh khối. Các chất khó hòa tan, dạng keo hấp phụ vào bông bùn. Vi khuẩn cƣ trú sẽ tiết ra enzim ngoại bào, phân hủy thành hợp chất đơn giản, sau đó phân hủy tiếp thành CO2 và nƣớc. Nƣớc thải sau khi ra Aeroten. Để lắng, tách bùn. Nƣớc sau xử lý, BOD giảm 85 – 90%. Hình 2.4 : Bể bùn hoạt tính và Bể lắng Quá trình bùn hoạt tính là quá trình khoáng hoá các chất hữu cơ trong nƣớc thải với sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí (cần oxy) để oxy hoá các chất hữu cơ chứa C, N, P, S thành CO2 và H2O và các muối khoáng tƣơng ứng. Trong quá trình này, hỗn hợp nƣớc thải và bùn hoạt tính (tập hợp các vi sinh vật) đƣợc xáo trộn và sục khí liên tục, khi đó các vi sinh vật (VSV) đƣợc xáo trộn đều với các chất hữu cơ trong nƣớc và chúng sử dụng các chất hữu cơ nhƣ nguồn thức ăn. Khi VSV phát triển và đƣợc xáo trộn bởi không khí, các cá thể VSV kết thành khối với nhau (kết hạt) tạo thành khối VSV hoạt tính ( các bông bùn sinh học) gọi là bùn hoạt tính. Quá trình bùn hoạt tính thƣờng đƣợc thực hiện trong bể aeroten, ở đó nƣớc thải chảy liên tụcc vào bể đồng thời không khí nén cũng đƣợc thổi vào bể để khuấy trộn bùn với nƣớc thải và cung cấp oxy cần thiết cho VSV phân huỷ các chất hữu cơ. Hỗn hợp bùn hoạt tính và nƣớc thải trong bể hiếu khí đƣợc gọi là hỗn hợp chất lỏng. Hỗn hợp này sau khi ra khỏi bể aeroten đƣợc đƣa đến bể lắng đợt 2 và bùn hoạt tính lắng lại ở đó. Phần lớn bùn hoạt tính (trên 50%) đƣợc tuần hoàn lại bể aeroten (gọi là bùn Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 14 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 hoạt tính tuần hoàn) để giữ cho khả năng phân huỷ chất hữu cơ tốt (do trong bùn có sẵn mật độ VSV cao). Phần bùn hoạt tính còn lại (bùn hoạt tính dƣ) sẽ đƣợc nén để làm giảm độ ẩm và sau đó xử lý chúng bằng các quá trình xử lý bùn thích hợp. Trong bể bùn hoạt tính, nƣớc thải đƣợc sục khí từ 6 đến 8 giờ. Mỗi m3 nƣớc thải cần xử lý đƣợc cung cấp khoảng 8 m3 khí. Lƣợng khí đầy đủ giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng. Không khí đƣợc bơm vào gần đáy bể xử lý hiếu khí thông qua hệ thống phân phối không khí. Thể tích bùn hoàn lƣu thƣờng chiếm 20-30% lƣu lƣợng nƣớc thải Hai mục tiêu gồm chính:  Oxy hóa sin hóa hiếu khí thành sinh khối (bùn hoạt tính)  Tạo bông cặn để loại bỏ sinh khối và đƣợc thực hiện tại bể lắng 2. (Bùn hoạt tính là tập hợp các VSV có trong nƣớc thải, hình thành những bông bùn có khả năng hấp thu và phân hủy các CHC có trong điều kiện có oxy) Hình 2.5 : Nguyên lý hoạt động Bể bùn hoạt tính và Bể lắng II Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 15 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 2.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất làm sạch của bể: 1/ Lượng Oxi hòa tan trong nước: Cung cấp Oxi sao cho đảm bảo Oxi hóa chất hữu cơ với năng suất cao, liên tục, đáp ứng nhu cầu hiếu khí cùa vi sinh vật. Lƣợng Oxi đƣợc xem nhƣ đủ nếu nƣớc thải ra khỏi bể lắng 2 có DO là 2mg/l 2/ Thành phần dinh dưỡng cho vi sinh vật:  Thiếu dinh dƣỡng làm giảm mức độ sinh trƣởng, phát triển và tăng sinh khối. Biểu hiện bằng bùn hoạt tính giảm.  Thiếu Nitơ một cách kéo dài: làm cản trở quá trình hóa sinh, làm bùn khó lắng, làm nƣớc khó trong và chứa lƣợng lớn VSV, làm giảm tốc độ sinh trƣởng và cƣờng độ Oxi hóa của chúng.  Thiếu photpho: VSV dạng sợi phát triển làm bùn hoạt tính lắng chậm. Để khắc phục, ngƣời ta đƣa ra tỉ lệ BOD: N: P= 100: 5: 1.Đây là tỉ số có hiệu quả xử lý xấp xỉ tối ƣu, tuy nhiên chỉ đúng cho 3 ngày đầu, nếu quá trình xử lý kéo dài ( 150 xấu 2.2. Bể bùn hoạt tính từng mẻ - SBR: 2.2.1. Khái niệm Bể bùn hoạt tính từng mẻ - bể phản ứng hoạt động gián đoạn ( gọi tắt là bể SBR- Sequencing Batch Reactor) là bể xử lý nƣớc thải với bùn hoạt tính, trong đó những công đoạn làm đầy và xả cạn đều đƣợc thực hiện trong cùng một công trình. Một khái niệm nữa cũng tƣơng tự, đó là: Bể SBR là dạng công trình xử lý nƣớc thải dựa trên phƣơng pháp bùn hoạt tính, là một dạng của bể Aeroten nhƣng 2 giai đoạn sục khí và lắng diễn ra gián đoạn trong cùng một kết cấu. Thời gian từ lúc bắt đầu thực hiện làm đầy bể đến lúc kết thúc việc xả cạn đƣợc gọi là một chu trình hay quá trình đơn vị. Quá trình đơn vị diễn ra trong bể SBR cũng giống nhƣ trong bể Aeroten thông thƣờng. Bể SBR là công trình trong giai đoạn xử lí sinh học của quá trình xử lí nƣớc thải, dùng để xử lý nƣớc thải sinh học chứa chất hữu cơ và Nitơ cao. Hệ thống hoạt động liên tục, bao gồm quá trình bơm nƣớc thải – phản ứng – lắng – hút nƣớc thải ra. Trong đó quá trình phản ứng hay còn gọi là quá trình tạo hạt ( bùn hạt hiếu khí) phụ thuộc vào khả năng cấp khí, đặc điểm chất nền trong nƣớc thải đầu vào. Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 20 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 2.2.2. Mục tiêu cơ bản Mục tiêu cơ bản của quá trình xử lý trong bể là lợi dụng các hoạt động sống và sinh sản của vi sinh vật (VSV) để ổn định các hợp chất hữu cơ, làm keo tụ các chất keo lơ lửng không lắng đƣợc trong nƣớc thải để loại bỏ chúng ra khỏi nƣớc. 2.2.3. Nguyên lý hoạt động Bể hoạt động gián đoạn có 5 bƣớc và đƣợc thực hiện lần lƣợt nhƣ sau: Bƣớc 1: Làm đầy ( Fill) Bƣớc 2: Phản ứng ( Làm thoáng) (React) Bƣớc 3: Lắng- làm trong (Settle) Bƣớc 4: Xả cạn (Draw) Bƣớc 5: Ngừng (Idle) Hình 2.6 : Nguyên lý hoạt động Bể SBR 2.2.4. Ƣu, khuyết điểm: Ƣu điểm - Hệ thống SBR linh động có thể xử lý nhiều loại nƣớc thải khác nhau với nhiều thành phần và tải trọng. - Dễ dàng bảo trì, bảo dƣỡng thiết bị ( các thiết bị ít) mà không cần phải tháo nƣớc cạn bể. Chỉ tháo nƣớc khi bảo trì các thiết bị nhƣ: cánh khuấy, motor, máy thổi khí, hệ thống thổi khí. - Hệ thống có thể điều khiển hoàn toàn tự động. - TSS đầu ra thấp, hiệu quả khử photpho, nitrat hóa và khử nitrat hóa cao. - Quá trình kết bông tốt do không có hệ thống gạt bùn cơ khí. - Ít tốn diện tích do không có bể lắng 2 và quá trình tuần hoàn bùn. - Chi phí đầu tƣ và vận hành thấp ( do hệ thống motor, cánh khuấy… hoạt động gián đoạn). - Quá trình lắng ở trạng thái tĩnh nên hiệu quả lắng cao. - Có khả năng nâng cấp hệ thống Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 21 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Nhƣợc điểm: - Do hệ thống hoạt động theo mẻ, nên cần phải có nhiều thiết bị hoạt động đồng thời với nhau. - Công suất xử lý thấp (do hoạt động theo mẻ). - Ngƣời vận hành phải có kỹ thuật cao. 2.3. Mƣơng oxy hóa Mƣơng oxy hóa là dạng cải tiến của aerotank khuấy trộn hoàn toàn, làm việc theo chế độ làm thoáng kéo dài, hỗn hợp bùn hoạt tính lơ lửng trong nƣớc thải chuyển động tuần hoàn liên tục trong mƣơng. Gồm 2 vùng: - Vùng hiếu khí: Khử BOD và chuyển hoá NH4+ thành NO3-. - Vùng thiếu khí: Khử NO3- thành N2 Đối với nuớc thải sinh họat chỉ cần qua chắn rác, lắng cát và không qua lắng 1 là có thể đƣa vào mƣơng oxy hoá Hình 2.7 : Nguyên lý hoạt động Mương oxy hóa Ƣu điểm: - Hiệu quả xử lý BOD, Nitơ, Photpho cao. - Quản lý vận hành đơn giản. Nhƣợc điểm: - Diện tích xây dựng lớn. Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 22 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 - Thời gian lƣu nƣớc dài. - Chi phí năng lƣợng cao 2.4. Uniten 2.4.1. Khái niệm: Là sự kết hợp khá hòan hảo của phƣơng pháp xử lý nƣớc thải bằng bùn họat tính với những công đọan của bể SBR. 2.4.2. Cấu tạo:  Gồm 1 bể phản ứng đƣơc chia thành 3 ngăn, tất cả đều đƣợc nối bằng đƣờng ống đảm bảo cho việc chảy vào và chảy ra liên tục với một lọai nƣớc thải có tính chất không đổi.  Hai ngăn phía ngòai có hệ thống tràn dùng để tháo nƣớc, đồng thời đóng vai trò vừa là bể sục khí, vừa là bể lắng.  Mặc dù theo cơ chế vận hành đôi, những gian ngòai đƣợc thiết kế đặc biệt cho lƣợng bùn tối ƣu và ổn định trong khi kích thƣớc gian trung tâm phụ rthuộc vào thể tích đòi hỏi. 2.4.3. Nguyên lý: Hình 2.8: Một quy trình công nghệ xử lý nước thải sử dụng bể Unitank Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 23 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Ƣu điểm: -Công nghệ tiên tiến, cài đặt nhanh. -Thao tác đơn giản và linh họat. -Quá trình làm sạch ổn định và đáng tin cậy. -Hiệu quả xử lý cao -Quá trình sục khí và lắng trong cùng 1 bể nên tiết kiệm đƣợc diện tích và chi phí xây dựng. - Có thể xử lý nhiều lọai nƣớc thải. (do khử đƣợc Nitơ). Ứng dụng: Unitank đƣợc sử dụng để xử lý nứơc thải công nghiệp và nƣớc thải thành phố, vô cùng thích hợp để xử lý hầu hết nƣớc thải hữu cơ gồm: +Nƣớc thải từ nhà máy bia , nhà máy lọc đƣờng, bơ sữa. +Công nghiệp dệt. +Công nghiệp hóa chất. +Công nghiệp hóa dầu. +Công nghiệp chế tạo dƣợc phẩm. III. 3.1. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI ĐÔ THỊ BẰNG BỂ BÙN HOẠT TÍNH (AEROTEN) – VÍ DỤ THỰC TIỄN NHÀ MÁY XLNT BÌNH HƢNG TPHCM: Tổng quan Hệ thống thoát nƣớc thải bao gồm mạng lƣới cống, kênh mƣơng thu gom và chuyển tải, hồ điều hoà, các công trình đầu mối (trạm bơm, nhà máy xử lý, cửa xả...) và phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom, tiêu thoát và xử lý nƣớc thải. (Nguồn: Nghị định số 88/2007/ NĐ-CP về thoát nƣớc đô thị và khu công nghiệp ngày 28/05/2007) Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 24 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Hình 3.1: Hệ thống thoát nước thải Hệ thống thoát nƣớc thải hoàn thiện gồm có 3 thành phần chính: Hệ thống cống bao: Thu gom nƣớc thải từ hộ dân về trạm bơm chuyển tiếp; Trạm bơm chuyển tiếp: bơm nƣớc thải từ hê thống cống bao về nhà máy xử lý nƣớc thải; Nhà máy xử lý nước thải: xử lý nƣớc thải đạt tiêu chuẩn xả thải theo quy định trƣớc trƣớc thải bỏ ra môi trƣờng Hình 3.2: Ba thành phần Hệ thống thoát nước thải Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 25 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Nhà máy XLNT Bình Hƣng: (videoclip giới thiệu) 3.2.  Địa điểm: Xã Bình Hƣng, huyện Bình Chánh, TP.HCM  Diện tích: 47ha ( giai đoạn 1: 14ha)  Công suất giai đoạn 1: 141.000 m3 / ngày  Công nghệ bùn hoạt tính cải tiến  Vốn vay ODA Nhật Bản, đầu tƣ giai đoạn 1: 100 triệu USD  Xây dựng vào 11/2004 hoàn thành 12/2008  Nhà thầu vận hành bảo dƣỡng: Ủy ban nhân dân Thành phố chỉ định Công ty Thoát nƣớc đô thị thực hiện Bảng 3.1: Các thông số thiết kế Nhà máy XLNT Bình Hưng Năm Diện tích lƣu vực Dân số (ngƣời) Công suất xử lý Chất lƣợng nƣớc thải (m3/ngày) sau xử lý BOD ≤ 50 mg/L Giai đoạn I 2008 Giai đoạn II 2015 2.791,6 ha 1.421.778 469.000 BOD ≤ 50 mg/L SS ≤ 100 mg/L Giai đoạn III 2020 2.791,6 ha 1.390.282 512.000 BOD ≤ 20 mg/L SS ≤ 50 mg/L 824,8 ha 425.830 141.000 SS ≤ 100 mg/L Tiêu chuẩn xử lý: QCVN 40/2011/BTNMT Đối với nƣớc thải sản xuất công nghiệp Quan cảnh nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 26 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Quy trình hoạt động:  Nƣớc thải từ các hoạt động sinh hoạt, sản xuất đƣợc dẫn vào hệ thống cống nhánh sau đó theo đƣờng ống đổ vào hệ thống cống chính - đây chính là tuyến cống dẫn nƣớc thải đến trạm bơm Đồng Diều. Hệ thống cống nhánh Hệ thống cống chính  Các tuyến cống đƣợc thiết kế đặt nghiêng tạo độ dốc để nƣớc thải truyền đi xa và tiết kiệm chi phí (cƣ li càng dài, đƣờng ống càng đi sâu vào lòng đất ).  Trên các tuyến cống chính, ngƣời ta đặt những giếng tách dòng để loại đi chất thải rắn trong nƣớc thải. Giếng tách dòng  Vì ống đặt nghiêng , đƣờng ống đi sâu vào trong lòng đất, nên cần phải qua trạm bơm Đồng Diều để bơm nƣớc thải lên cao để nƣớc thải chảy tự động đến nhà máy xử lý nƣớc thải Bình Hƣng.  Tại nhà máy xử lý nƣớc thải Bình Hƣng:  Nƣớc thải đƣợc bơm lên mặt đất , sau đó đƣợc truyền tới hệ thống xử lý ( trạm bơm nâng của nhà máy gồm 3 máy bơm chìm, 2 máy dự phòng , hoạt động luân phiên 24/24 theo chế độ tự động qua hệ thống điều khiển VLC . Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 27 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Hệ thống điều khiển tự động VCL  Khi đƣợc bơm lên cao, nƣớc thải sẽ tự động chảy đến giếng tách dòng , từ đây nƣớc thải đƣợc chuyển qua 10 cửa phân phối tới 10 đơn nguyên. Mỗi đơn nguyên là một hệ thống xử lý nhỏ với 3 công đoạn xử lý ở 3 bể : Bể lắng sơ cấp, bể sục khí, bể lắng thứ cấp. Công đoạn xử lý tại 3 bể Bể lắng sơ cấp: tổng cộng có 10 bể, chia làm 20 ngăn, dung tích mỗi bể là 195 m . Tại bể này, các chất rắn lơ lửng và cặn sẽ đƣợc tách ra khỏi nƣớc thải gọi là bùn thô. 3 Bể lắng sơ cấp Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 28 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Bể sục khí: nƣớc thải đã tách bùn thô đƣợc chuyển tới bể sục khí . Tại bể này, những chất bẩn và bùn lơ lửng còn lại sẽ bị ăn bởi những vi sinh vật. Trên bể xuất hiện những bọt trắng nhỏ , đó chính là oxy đƣợc cung cấp qua hệ thống ống bên dƣới thành bể. Bể sục khí Bể lắng thứ cấp: Sau 3 giờ lƣu tại bể sục khí, nƣớc thải đƣợc bơm tới bể lắng thứ cấp. Tại đây, bùn có chứa vi sinh vật bị chìm xuống và tách ra khỏi nƣớc . Phần nƣớc nổi lên phía trên chính là nƣớc xử lý , nƣớc này đƣợc chuyển tới bể khử trùng. Bể lắng thứ cấp Bể khử trùng: nƣớc xử lý đƣợc khử trùng bằng Clo diệt coliform rồi xả ra kênh Tắc Bến Rô. Bể khử trùng Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 29 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013  Nƣớc xả ra đạt tiêu chuẩn : BOD < 50 mg/l SS < 50 mg/l  Hệ thống xử lý bùn: nhà máy xử lý nƣớc thải Bình Hƣng sử dụng công nghệ bùn hoạt tính cải tiến . Thời gian lƣu nƣớc là 2,74 giờ , thấp hơn nhiều so với công nghệ bùn hoạt tính thông thƣờng. Bên cạnh đó, lƣợng bùn phát sinh ít hơn. Bùn tƣơi trong bể lắng sơ cấp đƣợc bơm đi cô đặc trọng lực và đƣa đến bể bùn hỗn hợp. Bùn tại bể lắng thứ cấp: một phần đƣợc đƣa đi tuần hoàn (25%), một phần là bùn dƣ đƣợc bơm tới bể bùn dƣ và đƣợc cô đặc ly tâm .Sau đó bùn dƣ cũng đƣợc đƣa đến bể bùn hỗn hợp. Tại bể bùn hỗn hợp, bùn đƣợc tách nƣớc ly tâm , tạo thành bánh bùn và đƣợc vận chuyển đến khu vực ủ phân. Bể cô đặc trọng lực Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG Máy tách nước ly tâm MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 30 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Quy trình công nghệ NM XLNT Bình Hƣng: Sơ đồ quy trình công nghệ: Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 31 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 2013 32 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Các hạng mục công trình tại NM XLNT Bình Hƣng TRẠM BƠM NÂNG BỂ LẮNG SƠ CẤP BỂ CÔ ĐẶC TRỌNG LỰC BƠM BÙN DƢ BỂ SỤC KHÍ BỂ LẮNG THỨ CẤP BỂ KHỬ TRÙNG HỆ THỐNG LỌC NƢỚC TÁI SỬ DỤNG ĐƢỜNG CẤP ỐNG KHÍ Công nghệ xử lý Bùn: Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 33 THIẾT BỊ CẤP POLYME MÁY TÁCH NƢỚC LY TÂM Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Bồn Polymer Bùn tƣơi ở Bể lắng sơ cấp 1% Bùn 99%Nƣớc Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG Bể lắng trọng lực 3% Bùn 97%Nƣớc MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 Bùn dƣ ở Bể lắng thứ cấp 1% Bùn 99% Nƣớc Bể bùn hỗn hợp 34 Máy Cô đặc bùn ly tâm 4% Bùn 96%Nƣớc Máy tách nƣớc ly tâm 45 20% Bùn 80%Nƣớc Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Quy trình xử lý Bùn Từ nhà Tách nƣớc Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG Nhà khử mùi Bãi chôn lấp Nhà chứa phụ MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 Nhà lên men sơ cấp Nhà chứa chính 35 Nhà lên men thứ cấp 46 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG IV. 2013 CÁC SỰ CỐ THƢỜNG XẢY RA KHI VẬN HÀNH BỂ AEROTEN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC: 4.1. Các hiện tƣợng thƣờng xảy ra tại Aeroten:  Nước thải đầu ra có độ đục cao Nguyên nhân: Các VSV ở dạng phân tán không tạo bông cặn mà tạo thành từng cụm nhỏ (do tải trọng BOD cao, lƣợng oxy cung cấp hạn chế, ảnh hƣởng các chất độc hại)  Bùn khó lắng Nguyên nhân: - Do nguyên sinh động vật loài Zoogloea tăng trƣởng nhanh về số lƣợng cản trở quá trình lắng (có thể do nƣớc thải thiếu Nitơ, tỷ lệ F/M cao, một số axit hữu cơ cao). - Do vi khuẩn hình sợi phát triển quá mức làm bùn giảm tốc độ lắng và nguyên nhân: DO thấp, FM thấp, nƣớc thải đầu vào trong tình trạng thối rữa, có dầu mỡ, thiếu N, P, pH thấp… Biện pháp: khống chế bằng chất oxy hóa: Clo (chỗ vào đầu bể Aeroten, vào ngăn phân phối trƣớc khi dẫn vào bể lắng II và đƣờng dẫn bùn hoạt tính tuần hoàn)  Bùn nổi trở lại Nguyên nhân: Do quá trình khử Nitrat ở đáy bể lắng II, các hạt bùn bị các hạt khí N2 đẩy nổi lên bể lắng II, do đó nƣớc thải sau lắng có độ đục cao, BOD cao. Biện pháp: giảm thời gian lƣu bùn ở đáy bể lắng II.  Hiện tượng bông cặn nhỏ Nguyên nhân: do các bông cặn bị phân tán nhỏ, khó lắng; nguyên nhân là do vi khuẩn hình sợi tạo thành với số lƣợng thấp làm cho bông cặn có cấu trúc lỏng lẽo, khó lắng, độ đục tăng cao. Bảng 4.1 PHÁT HIỆN VÀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ BỂ SỤC KHÍ Dấu hiệu Nguyên nhân Khắc phục Bùn hoạt tính ở tình trạng xấu Sự kết bông không tốt Bông bùn nhỏ và hoặc nhẹ. Kiểm tra nồng độ DO ở bể sục khí. Điều chỉnh lƣu lƣợng khí. pH quá thấp Hiện tƣợng nitrate hoá xảy ra. Kiểm soát lƣu lƣợng khí. Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 36 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG Thời gian lƣu bùn hoạt tính ở Bùn có màu nâu bể sục khí lâu. 2013 Tăng tốc độ xả bùn dƣ sẫm hoặc đen. Nồng độ oxy hòa tan thấp Váng trắng hoặc Tuổi bùn ngắn dƣới điều kiện bọt ở bể sục khí. MLSS thấp. 4.2. Tăng DO Tăng tuổi bùn. Một số sự cố thực tế tại Nhà máy Bình Hƣng SỰ CỐ THỨ 1: VAN BÙN BỊ KẸT Hiện tƣợng Nguyên nhân Biện pháp Hạn chế nƣớc đầu vào chảy vào bể sục khí Không quan sát kỹ chu kỳ • Bùn hoạt tính tại các bể sục khí của dãy 2 bị xám đen Tháo hỗn hợp nƣớc và bùn toàn bộ các bể đóng mở van từng bể. của dãy 2. Van của một bể không thể đóng mở tự động, bỏ qua 2 Tháo phay ngăn giữa 2 dãy để dẫn bùn chu kỳ bơm bùn. hoạt tính từ dãy 1 sang dãy 2. Bùn lƣu lại quá lâu trong bể Hoặc để quá trình cấy bùn diễn ra nhanh hơn có thể bơm bùn tuần hoàn từ dãy 1 → bùn bị phân hủy kị khí. sang dãy 2. Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 37 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 SỰ CỐ THỨ 2: VỠ PHAY CHẶN GIỮA BỂ SỤC KHÍ VÀ ĐƢỜNG BYPASS Hiện tƣợng • • • • Nguyên nhân Nồng độ MLSS của dãy 2 thấp hơn dãy 1 trong nhiều ngày liên tiếp. Bị vỡ tấm phay chặn giữa kênh dẫn hỗn hợp Lƣu lƣợng nƣớc và nồng độ chất nƣớc và bùn với đƣờng ô nhiễm bình thƣờng. bypass của các bể làm Tại bể khử trùng có nhiều bông thất thoát một lƣợng bùn nhỏ li ti nổi lên. nƣớc bùn dẫn đến nồng độ MLSS tại dãy 2 bị Nƣớc đầu ra có hàm lƣợng SS giảm nhiều. Biện pháp Thay tấm phay chặn khác. Thƣờng xuyên kiểm tra các tấm phay chặn. Dẫn bùn từ dãy 1 sang dãy 2 bằng cách mở phay chặn ở kênh dẫn chung ngăn cách 2 dãy. cao hơn bình thƣờng. Phay chặn giữa bể sục khí và đƣờng bypass Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 38 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 SỰ CỐ THỨ 3: ĐẦU KHUẾCH TÁN KHÍ BỊ RƠI RA KHỎI HỆ THỐNG ỐNG KHUẾCH TÁN Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 39 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG Hệ thống khuếch tán khí Đầu khuếch tán khí bị rơi khỏi hệ thống MSHV: 1280100053 Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100036 2013 Bể sục khí hoạt động bình thƣờng Kiểm tra sự hoạt động của các đầu khuếch tán khí 40 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS.TS Lâm Minh Triết (2007). Kỹ thuật môi trường. Nhà xuất bản Đại học quốc gia. [2] GS.TS Lâm Minh Triết (2013). Bài giảng Công nghệ xử lý nước thải. [4] Lê Hoàng Nghiêm (2012). Bài giảng Kỹ thuật xử lý chất thải. Khoa Môi Trƣờng. Đại học Bách Khoa. TpHCM. [5] Nguyễn Văn Phƣớc (2007). Giáo trình xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp bằng phư ng pháp sinh học. Nhà xuất bản Xây dựng. [6] Phòng Quản lý nƣớc thải (2013). Giới thiệu Nhà máy Xử lý nước thải Bình Hưng. Trung tâm điều hành chƣơng trình chống ngập nƣớc TpHCM. [7] http://www.fineprint.com : Th.S Lâm Vĩnh Sơn, Bài giảng kỹ thuật xử lý nƣớc thải. Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 41 [...]... 1280100036 31 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 2013 32 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Các hạng mục công trình tại NM XLNT... trọng không cao nhƣ phƣơng pháp kỵ khí II CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC LƠ LỬNG HIẾU KHÍ Hình 2.1 : Các công trình xử lý sinh học lơ lửng hiếu khí Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 12 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2.1 2013 Bể bùn hoạt tính (Aeroten):... môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Giai đoạn 3: Quá trình khử nito và phospho: Hình 1 5: Quá trình khử nito Hình 1.6 : Quá trình khử phospho Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 11 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG... THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Ƣu và nhƣợc điểm của công nghệ xử lý nƣớc thải sinh học hiếu khí:  Ƣu điểm: So với công nghệ kỵ khí thì công nghệ hiếu khí có các ƣu điểm là hiểu biết về quá trình xử lý đầy đủ hơn, hiệu quả xử lý cao hơn và triệt để hơn Công nghệ hiếu khí không gây ô nhiễm thứ cấp nhƣ phƣơng pháp hóa học, hóa lý  Nhƣợc điểm: Nhƣng công nghệ hiếu khí cũng có nhƣợc... nƣớc xử lý đƣợc khử trùng bằng Clo diệt coliform rồi xả ra kênh Tắc Bến Rô Bể khử trùng Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 29 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013  Nƣớc xả ra đạt tiêu chuẩn : BOD < 50 mg/l SS < 50 mg/l  Hệ thống xử lý bùn: nhà máy xử lý. .. nƣớc thải từ hê thống cống bao về nhà máy xử lý nƣớc thải; Nhà máy xử lý nước thải: xử lý nƣớc thải đạt tiêu chuẩn xả thải theo quy định trƣớc trƣớc thải bỏ ra môi trƣờng Hình 3.2: Ba thành phần Hệ thống thoát nước thải Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 25 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG... bể này, các chất rắn lơ lửng và cặn sẽ đƣợc tách ra khỏi nƣớc thải gọi là bùn thô 3 Bể lắng sơ cấp Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 28 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Bể sục khí: nƣớc thải đã tách bùn thô đƣợc chuyển tới bể sục khí Tại bể này, những... thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 2.2.2 Mục tiêu cơ bản Mục tiêu cơ bản của quá trình xử lý trong bể là lợi dụng các hoạt động sống và sinh sản của vi sinh vật (VSV) để ổn định các hợp chất hữu cơ, làm keo tụ các chất keo lơ lửng không lắng đƣợc trong nƣớc thải để loại bỏ chúng ra khỏi nƣớc 2.2.3 Nguyên lý hoạt động... = (0.7 – 0.8) MLSS MLSS Cặn lơ lửng của hỗn hợp bùn HT MLVSS Cặn lơ lửng bay hơi Chất hữu cơ sống Cặn lơ lửng vô cơ Chất hữu cơ không sống (cặn bã hữu cơ) Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 17 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013  Thời gian lƣu bùn (Soild... Diện tích xây dựng lớn Học viên: TẠ THANH LAN Học viên: NGUYỄN LÊ TRỊNH GIANG MSHV: 1280100053 MSHV: 1280100036 22 Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 - Thời gian lƣu nƣớc dài - Chi phí năng lƣợng cao 2.4 Uniten 2.4.1 Khái niệm: Là sự kết hợp khá hòan hảo của phƣơng pháp xử lý nƣớc thải bằng bùn họat tính với ... môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 1.3 2013 Tổng quan trình xử lý sinh học: Quá trình xử lý nƣớc thải phƣơng pháp sinh học. .. thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 2013 Ƣu nhƣợc điểm công nghệ xử lý nƣớc thải sinh học hiếu khí:  Ƣu điểm:... Báo cáo thuyết trình môn học Công nghệ xử lý nước thải Chuyên đề 5: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ LỬNG 1.4 2013 Tổng quan trình xử lý sinh học hiếu khí: Quá trình phân hủy