Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp phước hiệp bằng phương pháp keo tụ

Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp phước hiệp bằng phương pháp keo tụ

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Đặt vấn đề Từ năm 1990 đến nay, với tăng trưởng kinh tế, đời sống người dân ngày nâng cao, lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh ngày lớn, thành phố Hồ Chí Minh khối lượng chất thải rắn sinh hoạt vượt khỏi số hai triệu năm, câu chuyện rác hệ lụy môi trường từ rác “nóng lên” năm gần đây.Với khối lượng 7.000 chất thải rắn sinh hoạt phát sinh ngày, phương pháp xử lý chôn lấp, thành phố có bãi chôn lấp (BCL) hợp vệ sinh, BCL Đa Phước Phước Hiệp Cho đến tổng khối lượng rác chôn lấp BCL Đa Phước Phước Hiệp lên đến số 7.900.000 tấn, Đa Phước 3.500.000 tấn, Phước Hiệp 4.500.000 Và tải dẫn đến hậu mặt môi trường, mùi hôi nồng nặc phát sinh từ BCL phát tán hàng kilomét vào khu vực dân cư xung quanh vấn đề nghiêm trọng tồn đọng hàng trăm ngàn mét khối nước rác BCL với lượng nước rỉ rác phát sinh thêm ngày khoảng 1.000 - 1.500m3 BCL nuớc rỉ rác nguồn hiểm họa ngầm môi trường Mặc dù BCL có hệ thống xử lý nước rỉ rác phương pháp xử lý nước rỉ rác áp dụng BCL bộc lộ nhiều nhược điểm chất lượng nước sau xử lý thường không đạt tiêu chuẩn xả thải, đặc biệt tiêu BOD N, P, kim loại nặng (TCVN 5945-1995, cột B), tiêu tốn nhiều hóa chất, giá thành xử lý cao, khó kiểm soát, công suất xử lý không đạt thiết kế Nguyên nhân thay đổi nhanh thành phần nước rỉ rác theo thời gian vận hành BCL, với thành phần phức tạp (các chất hữu khó/không có khả phân hủy sinh học tăng dần nồng độ ammonium tăng đáng kể theo thời gian), không ổn định, việc lựa chọn công nghệ xử lý chưa phù hợp dẫn đến nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường thải sông, rạch hạn chế lượng nước rỉ rác BCL tiếp tục tăng lên SVTH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến Vấn đề đặt phải tìm công nghệ thích hợp để xử lý hết lượng nước rỉ rác tồn đọng, cải tạo lại hệ thống xử lý nước rỉ rác hữu, công nghệ tham khảo điển hình xử lý nước rỉ rác BCL tương lai Và với trạng lượng chất thải rắn thải môi trường ngày nhiều theo công trình xử lý chúng xây dựng lên để đáp ứng nhu cầu xử lý đặc biệt bãi chôn lấp, đặt vấn đề xử lý nước rác rò rỉ từ bãi chôn lấp xu đắn nay, lưu lượng thải chưa lớn theo thời gian yêu cầu đặt tăng nhanh, cần có biện pháp thích hợp để có kinh nghiệm thực tế sớm để đối phó kịp thời với phát sinh thời gian tới Chính thế, tác giả đề xuất nghiên cứu phương pháp xử lý công trình xử lý để tạo sở cho nghiên cứu sau qua quy trình xử lý nước rác hoàn chỉnh Với lý việc nghiên cứu công nghệ thích hợp kết hợp trình hóa lý, sinh học, hóa học nhằm đưa giải pháp tối ưu mặt công nghệ (xử lý chất khó phân hủy sinh học hợp chất nitơ), hiệu kinh tế đạt tiêu chuẩn xả thải để giảm thiểu “hiểm họa ngầm” từ nước rỉ rác môi trường 1.2 Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu nâng cao hiệu xử lý nước rỉ rác phương pháp keo tụ - Đề xuất công nghệ xử lý nước rỉ rác đạt tiêu chuẩn xả thải phù hợp với điều kiện thành phố Hồ Chí Minh nhằm giảm chi phí xử lý cho nước rỉ rác 1.3 Nội dung nghiên cứu Để đạt mục đích trên, nội dung nghiên cứu sau thực hiện: - Thu thập số liệu thành phần nước rỉ rác giới Việt Nam; - Phân tích, đánh giá số liệu thu thập nước rỉ rác giới; - Thu thập tổng hợp kết nghiên cứu vận hành thực tế trình xử lý nước rỉ rác Việt Nam SVTH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến - Phân tích chất lượng nước đầu vào đầu nước rỉ rác BCL Phước Hiệp - Xác định liều lượng hoá chất nghiên cứu điều kiện tối ưu sử dụng hoá chất để xử lý nước rỉ rác theo phương pháp keo tụ - Tính toán đề công nghệ xử lý hiệu 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác BCL chất thải phương pháp keo tụ - Phạm vi nghiên cứu : Nước rác nghiên cứu lấy hồ chứa nước rỉ rác, BCL Phước Hiệp, Thành phố Hồ Chí Minh 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Phương pháp luận Nước dùng cho sinh hoạt, sản xuất công nghiệp, dịch vụ sau sử dụng trở thành nước thải, bị ô nhiễm với mức độ khác lại đưa lại nguồn nước không sử lý làm ô nhiễm môi trường, chất lượng nước bị suy giảm, cạn kiệt nguồn nước sử dụng, làm ảnh hưởng đến sinh vật địa tầng chất Theo báo cáo trạng môi trường năm Cục bảo vệ môi trường cho biết 90% nhà máy, xí nghiệp hoạt động số nhà máy xây dựng hệ thống sử lý nước thải Thông thường lượng nước rỉ rác từ bãi rác chưa qua xử lý mà thẳng môi trường gây ô nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt, đất, không khí ảnh hưởng đến sinh vật, sức khoẻ người Lượng nước rỉ rác mối đe doạ nghiêm trọng đến hệ sinh thái môi trường tự nhiên Vì phát triển kinh tế phải đôi với bảo vệ môi trường điều kiện cần đủ Hiện nay, Luật môi trường xây dựng triển khai, bắt buộc quan nhà máy, xí nghiệp trước xây dựng, xây dựng phải có hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn cho phép trước thải môi trường tự nhiên Để xây dựng hệ thống trước tiên phải lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp việc xử lý sơ góp phần làm tăng hiệu công trình SVTH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến 1.4.2 Phương pháp cụ thể  Phương pháp điều tra thực địa Điều tra thu thập số liệu có sẵn vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội Khảo sát khu vực nghiên cứu, biết lưu lượng nước rỉ rác thông số khác BCL Phước Hiệp  Phương pháp phân tích tổng hợp Thu thập tài liệu tiêu chuẩn, phương pháp xử lý nước rỉ rác nước giới, phương pháp xử lý nước rỉ rác BCL Việt Nam hữu Tìm hiểu thành phần tính chất nước thải phân tích tài liệu tìm  Phương pháp chuyên gia Tham vấn ý kiến thầy cô hướng dẫn, thầy cô khoa chuyên gia ngành môi trường xử lý nước thải  Phương pháp tính toán lựa chọn Tính toán lựa chọn công nghệ xử lý tối ưu, sau chọn công nghệ xử lý hợp lý hiệu SVTH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NƯỚC RỈ RÁC 2.1 TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHẦN NƯỚC RỈ RÁC 2.1.1 Tổng quan thành phần nước rỉ rác giới Nước rỉ rác từ bãi chôn lấp định nghĩa chất lỏng thấm qua lớp chất thải rắn mang theo chất hòa tan chất lơ lửng (Tchobanoglous et al., 1993) Trong hầu hết bãi chôn lấp nước rỉ rác bao gồm chất lỏng vào bãi chôn lấp từ nguồn bên ngoài, nước mặt, nước mưa, nước ngầm chất lỏng tạo thành trình phân hủy chất thải Đặc tính chất thải phụ thuộc vào nhiều hệ số Mặc dù, quốc gia có quy trình vận hành bãi chôn lấp khác nhau, nhìn chung thành phần nước rỉ rác chịu ảnh hưởng yếu tố sau: - Chất thải đưa vào chôn lấp: loại chất thải, thành phần chất thải tỷ trọng chất thải; - Quy trình vận hành BCL: trình xử lý sơ chiều sâu chôn lấp; - Thời gian vận hành bãi chôn lấp; - Điều kiện khí hậu: độ ẩm nhiệt độ không khí; - Điều kiện quản lý chất thải Các yếu tố ảnh hưởng nhiều đến đặc tính nước rỉ rác, đặc biệt thời gian vận hành bãi chôn lấp, yếu tố định tính chất nước rỉ rác chẳng hạn nước rỉ rác cũ hay mới, tích lũy chất hữu khó/không có khả phân hủy sinh học nhiều hay ít, hợp chất chứa nitơ thay đổi cấu trúc Thành phần đặc trưng nước rỉ rác số nước giới trình bày cụ thể Bảng 2.1 Bảng 2.2 SVTH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến Bảng 2.1 Thành phần nước rỉ rác số quốc gia giới: Columbia(ii) Pereira pH COD BOD NH4 mgO2/l mgO2/l TKN Cannada(ii) Clover Bar Đức (iv) BCL CTR đô thị (5 năm vận hành) 7,2 – 8,3 4.350 – 65.000 1.560 – 48.000 200 – 3.800 (Vận hành từ năm 1975) 8,3 1.090 39 455 2.500 230 1.100 - - 920 Chất rắn tổng cộng mg/L 7.990 – - - Chất rắn lơ lửng Tổng chất rắn hoà tan mg/L mg /L 89.100 190 – 27.800 7.800 – - - mg/L mgCaCO3/L mg/L mg/L mg/L 61.300 – 35 3.050 – 8.540 - 4.030 - 200 150 1.150 Tổng phosphat(PO4) Độ kiềm tổng Ca Mg Na Nguồn: (i): Lee & Jone, 1993 (ii): Diego Paredes, 2003 (iii): F Wang et al., 2004 (iv): KRUSE, 1994 Bảng 2.2 Thành phần nước rỉ rác Đức (theo giai đoạn phân hủy) Nguồn: (ATV, 1988 and ATV, 1993) Bảng 2.3 Thành phần nước rỉ rác số quốc gia Châu Á Thái Lan BCL phitsanulock NRR cũ (ii) Thành Phần pH Độ dẫn điện COD BOD5 SS TS N-NH3 N-NO3 N-Org Nitơ tổng Phospho SVTH Đơn BCL khon- BCL Saen- Vị Kaen NRR Suk NRR cũ Mùa Khô µS/cm mgO2/L mgO2/L mg/L mg/L (i) 7,45 15.170 13.240 9.170 3.440 - mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 1.400 0,14 62,9 (i) 7,23 – 7,63 1.075 – 1417 145 – 533 227 – 587 - Mùa Mưa 7,8 – 25.000- 26.500 2.800 – 3.303 9.700 – 20.500 1.009 – 3.550 600 – 700 880 – 1.385 11.390 – 13.490 100 – 850 340 – 555 7.900 – 1.883 – 2.049 79 – 117 1.967 – 2.166 23,1 – 59,2 11.595 28 – 1.857 33 – 70 75 – 1.918 5,3 – 15,8 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến tổng ClZn Cd Pd Cu Cr As Mn Fe Mg Ni Sr Na Al Si Fecal colifrom VFA mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L µg/L µg/L µg/L µg/L µg/L µg/L µg/L µg/L µg/L µg/L 5.889 < 0,02 0,12 O,09 0,07 0,02 0,05 1,42 26,38 0,08 0,11 378 0,17 0,05 MPN/100M 0.55 mg/L l - - 0,035 – 1,120 0,066 – 0,121 0,003 – 0,043 0,004 – 0,336 50 - 357 Nguồn: (i): Chuleemus Boonthai Iwai and Thammared Chuasavath, 2002; Mitree Siribunjongsak and Thares Srisatit, 2004; Bảng 2.4 Thành phần nước rỉ rác số quốc gia Châu Á pH Độ dẫn điện COD BOD5 SS IS N-NH3 N-Org Phospho tổng ClZn Cd Pd Cu Cr SVTH - µS/cm mgO2/L mgO2/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L Thái Lan BCL Hàn Quốc Sukdowop NRR Sukdowop NRR pathumthani(ii) 7,8 – 8,7 19.400 – 23.900 4.119 – 4.480 750 – 850 141 – 410 10.588 – 14.373 1.764 – 2.128 300 – 600 25 – 34 3.200 – 3.700 0,873 – 1,267 năm 5,8 12 năm 8,2 12.500 7.000 400 200 4.500 - 2.000 500 20 1.800 4.500 - 0,09 – 0,330 0,1 – 0,157 0,495 – 0,657 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến Độ kiềm VFA mgCaCO3/L mg/L 56 – 2.518 2.000 - 10.000 - Nguồn: (ii): Kwanrutai Nakwan, 2002 Tuy đặc điểm công nghệ vận hành bãi chôn lấp khác khu vực nước rỉ rác nhìn chung có tính chất giống có nồng độ COD, BOD5 cao (có thể lên đến hàng chục ngàn mgO 3/L) nước rỉ rác nồng độ COD, BOD thấp BCL cũ Từ số liệu thống kê cho thấy, giá trị pH nước rỉ rác tăng theo thời gian, hầu hết nồng độ chất ô nhiễm nước rỉ rác giảm dần theo thời gian, ngoại trừ nồng độ NH NRR cũ cao (nồng độ trung bình khoảng 1.800mg/L) Nồng độ kim loại thấp, ngoại trừ nồng độ sắt Khả phân hủy sinh học nước rỉ rác thay đổi theo thời gian, dễ phân hủy giai đoạn đầu vận hành BCL khó phân hủy BCL vào giai đoạn hoạt động ổn định Sự thay đổi biểu thị qua tỷ lệ BOD 5/COD, thời gian đầy tỷ lệ lên đến 80-90%, với tỷ lệ BOD 5/COD lớn 0,4 chứng tỏ chất hữu nước rỉ rác dễ bị phân hủy sinh học bãi chôn lấp cũ, tỷ lệ thường thấp nằm khoảng 0,05 – 0,2, tỷ lệ thấp nước rỉ rác cũ chứa lignin, axít humic axít fulvic chất khó phân hủy sinh học 2.1.2 Tổng quan thành phần nước rỉ rác Việt Nam Hiện nay, Việt Nam có BCL chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh hoạt động như: BCL Nam Sơn, Phước Hiệp số 2, BCL Gò Cát Mặc dù BCL có thiết kế hệ thống xử lý nước rỉ rác, hầu hết BLC nhận rác hệ thống xử lý nước rỉ rác chưa xây dựng, nguyên nhân gây tồn đọng nước rỉ rác gây ô nhiễm đến môi trường Công suất xử lý hệ thống xử lý nước rỉ rác không xử lý hết lượng nước rỉ rác phát sinh ngày BCL, hầu hết hồ chứa nước rỉ rác BCL tình trạng đầy tiếp nhận nước rỉ rác thêm Thậm chí có trường hợp phải sử dụng xe bồn để chở nước rỉ rác sang nơi khác xử lý (BCL Gò Cát) có nơi phải xây dựng thêm hồ chứa nước rỉ rác để giải tình hình ứ đọng nước rỉ rác BCL công trình tương đối với Việt Nam, việc vận hành BCL chưa với thiết kế, hoạt động tải BCL, cố xảy SVTH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến trình vận hành (trượt đất, hệ thống ống thu nước rỉ rác bị nghẹt, …) làm thành phần nước rỉ rác thay đổi lớn gây ảnh hưởng đến hiệu xử lý nước rỉ rác Nước rỉ rác phát sinh từ hoạt động bãi chôn lấp nguồn gây ô nhiễm lớn đến môi trường Nó bốc mùi hôi nặng nề lan tỏa nhiều kilomet, nước rỉ rác ngấm xuyên qua mặt đất làm ô nhiễm nguồn nước ngầm dễ dàng gây ô nhiễm nguồn nước mặt Hơn nữa, lượng nước rỉ rác có khả gây ô nhiễm nặng nề đến môi trường sống nồng độ chất ô nhiễm có nước cao lưu lượng đáng kể Cũng nhiều loại nước thải khác, thành phần (pH, độ kiềm, COD, BOD, NH 3, SO4, ) tính chất (khả phân hủy sinh học hiếu khí, kị khí, ) nước rỉ rác phát sinh từ bãi chôn lấp thông số quan trọng dùng để xác định công nghệ xử lý, tính toán thiết kế công trình đơn vị, lựa chọn thiết bị, xác định liều lượng hoá chất tối ưu xây dựng qui trình vận hành thích hợp Thành phần nước rỉ rác số BCL thành phố Hồ Chí Minh trình bày Bảng 2.5 SVTH CHỈ TIÊU KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP KẾT QUẢ Phước Hiệp Gò Cát ĐƠN VỊ NRR NRR cũ 8/2006 NRR GVHD : Th.S Vũ Hải ĐôngYến Thạnh NRR cũ 4/03-8/06 NRR 2,4/2002 NRR 8,11/2003 6,0 – 7,5 Thời gian lấy mẫu pH TDS mg/L 2,3,4/2002 4,8 – 6,2 7.300 –12.200 7,5 – 8,0 1,4/2003 5,6 – 6,5 9.800 – 16.100 18.260 – 20.700 7,3 – 8,3 6.500 – 8.470 10.950 – 15.800 8,0 – 8,2 9.100 – 11.100 Độ cứng tổng mgCaCO 5833 – 9.667 590 5.733 – 8.100 - 1.533 – 8.400 1.520 – 1.860 Ca2+ SS VSS COD BOD VFA N-NH3 N-Organic SO4 Humic Lignin Dầu Khoáng H2S Phenol 3/L mg/L mg/L mg/L mgO2/L mgO2/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 1.670 – 2.740 1.760 – 4.310 1.120 – 3.190 39.614 – 59.750 30.000 – 48.000 21.878 – 25.182 297 – 790 336 – 678 1.600 – 2.340 106 - 40 – 165 90 – 4.000 - 2.031 – 2.191 790 – 6.700 - 1.122 – 1.1840 2.950 – 7.000 1.010 – 1.430 24.000 – 57.300 18.000 – 48.500 - 16.777 760 – 1.550 252 – 400 2.300 – 2.560 250 – 350 4.0 - 110 – 6570 1.510 – 4.520 240 – 2.120 1.590 – 2.190 110 – 159 767 – 1.150 74,7 - 100 – 190 169 – 240 916 – 1.702 235 – 735 520 - 785 30 – 45 275 – 375 36,2 – 52,6 10 – 16,5 0,32 – 0,60 1.360 – 1.720 297 – 359 52 – 86 - 1.280 – 3.270 38.533 – 65.333 33.570 – 56.250 1.245 – 1.765 202 – 319 - KẾT QUẢ Gò Cát ĐƠN VỊ NRR Phước Hiệp Đông Thạnh NRR cũ 8/2006 NRR NRR cũ 4/03- NRR 2,4/2002 NRR 8,11/2003 14 – 55 1,4/2003 – 30 8/06 – 20 14 – 42 11 - 18 KPH KPH 369 – 391 KPH KPH 1.602 – 2.570 KPH KPH 520 – 1.970 Thời gian lấy mẫu Phospho tổng mg/L 2,3,4/2002 55 – 90 Tetrachlorethylen Trichlorethylen N-NH3 mg/L mg /L mg/L 297 – 790 1.360 – 1.720 KPH KPH 582 – 1547 N-Ogranic mg/L 336 – 678 - 252 – 408 34 – 159 202 – 319 - Mg2+ Fe tổng mg/L mg/L 404 – 687 204 – 208 119 13,0 - - 259 – 265 - 373 64 – 120 Al Zn mg/L mg/L 0,04 – 0,50 93,0 – 202,1 KPH 0,25 - 0,23 – 0,26 - 0,3 – 0,48 Cr Tổng KPH mg/L 0,04 – 0,05 KPH KPH - KPH 0,00 – 0,05 SVTH 10Cu mg/L 3,50 -4,00 0,22 0,25 - 0,85 – 3,00 0,1 – 0,14 Pb mg/L 0,32 – 1,90 0,076 0,258 - 14 – 21 0,006 – 0,05 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến Hình 5.20 Biểu đồ thể hiệu xử lý tiêu ô nhiễm nước rỉ rác cố định phèn pH thay đổi lượng phèn FeCl3 Kết luận : Kết phân tích tiêu cho thấy hiệu xử lý nước rỉ rác tốt mô hình 5, hiệu xử lý tiêu ô nhiễm cao so với mô hình khác Vì kết luận với pH = lượng phèn FeCl3= 3,5 hiệu xử lý tiêu ô nhiễm nước rỉ rác BCL Phước Hiệp cao 5.2.3 Cố định pH = thay đổi lượng phèn Al2(SO4)3 Bảng 5.22 Cố định pH = thay đổi lượng phèn Al2(SO4)3 Mô hình pH Lượng phèn 1,5 6 2,5 Sau thực xong thí nghiệm, kết phân tích mẫu sau:  Hiệu xử lý COD SVTH 75 3,5 6 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến Bảng 5.23 Hiệu xử lý COD cố định pH = thay đổi lượng phèn Al2(SO4)3 Mô hình COD Hiệu xử lý 17.480 34% 17.262 35% 16.803 36% 16.511 37% 15.480 41% 16.728 37% Hiệu xử lý COD thể qua biểu đồ sau: Hình 5.21 Biểu đồ thể hiệu xử lý COD cố định pH thay đổi lượng phèn Al2(SO4)3 Nhận xét : Sau thực xong thí nghiệm phân tích tiêu COD kết cho thấy mô hình 1; 2; 3; 4; hiệu xử lý COD nằm khoảng từ 34% 37% so với tiêu ban đầu, hiệu xử lý tương đối tốt, mô hình sau keo tụ xong nước lắng tốt Riêng mô hình với lượng phèn = ta thấy hiệu xử lý COD tốt Hiện tượng nước trong, keo to lắng tốt SVTH 76 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến Kết luận : Kết keo tụ với phèn Al2(SO4)3và cố định pH = với lượng phèn 3,5 ta thấy hiệu xử lý hàm lượng COD nước rỉ rác cao nhất, giảm 41% so với ban đầu Vì chọn kết mô hình với lượng phèn 3,5 lượng phèn tối ưu để xử lý tiêu COD nước rỉ rác  Hiệu xử lý SS Bảng 5.24 Hiệu xử lý SS cố định pH = thay đổi lượng phèn Al2(SO4)3 Mô hình SS Hiệu xử lý 828 37% 849 35% 838 36% 876 34% 815 38% 883 32% Hiệu xử lý SS thể qua biểu đồ sau: Hình 5.22 Biểu đồ thể hiệu xử lý SS cố định pH, thay đổi lượng phèn Al2(SO4)3 SVTH 77 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến Nhận xét : Sau thực xong thí nghiệm phân tích tiêu SS kết cho thấy mô hình 1; 2; 3; 4; hiệu xử lý SS nằm khoảng từ 32% – 37% so với tiêu ban đầu, hiệu xử lý tương đối tốt, mô hình sau keo tụ xong nước lắng tốt Riêng mô hình với lượng phèn = ta thấy hiệu xử lý SS tốt Hiện tượng nước trong, keo to lắng tốt Kết luận : Kết keo tụ với phèn Al2(SO4)3 cố định pH = với lượng phèn 3,5 ta thấy hiệu xử lý hàm lượng SS nước rỉ rác cao nhất, giảm 38% so với ban đầu Vì chọn kết mô hình với lượng phèn lượng phèn tối ưu để xử lý tiêu SS nước rỉ rác  Hiệu xử lý độ đục Bảng 5.25 Hiệu xử lý độ đục cố định pH = thay đổi lượng phèn Mô hình Độ đục Hiệu xử lý 573 15% 548 19% 570 16% Hiệu xử lý độ đục thể qua biểu đồ sau: SVTH 78 518 23% 482 29% 546 19% KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến Hình 5.23 Biểu đồ thể hiệu xử lý độ đục cố định pH, thay đổi lượng Al2(SO4)3 Nhận xét : Sau thực xong thí nghiệm phân tích tiêu độ đục kết cho thấy mô hình 1; 2; 3; 4; hiệu xử lý nằm khoảng từ 15% – 23% so với tiêu ban đầu, hiệu xử lý tương đối tốt, mô hình sau keo tụ xong nước lắng tốt Riêng mô hình với lượng phèn = ta thấy hiệu xử lý độ đục tốt Hiện tượng nước trong, keo nhỏ lắng tốt Kết luận : Kết keo tụ với phèn Al2(SO4)3 cố định pH = với lượng phèn 3,5 ta thấy hiệu xử lý hàm lượng độ đục nước rỉ rác cao nhất, giảm 29% so với ban đầu Vì chọn kết mô hình với lượng phèn lượng phèn tối ưu để xử lý tiêu độ đục nước rỉ rác SVTH 79 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến Hình 5.24 Biểu đồ thể hiệu xử lý tiêu ô nhiễm nước rỉ rác cố định phèn pH thay đổi lượng phèn Al2(SO4)3 Kết luận : Kết phân tích tiêu cho thấy hiệu xử lý nước rỉ rác tốt mô hình 5, hiệu xử lý tiêu ô nhiễm cao so với mô hình khác Vì kết luận với pH = lượng phèn Al2(SO4)3 = 3,5 hiệu xử lý tiêu ô nhiễm nước rỉ rác BCL Phước Hiệp cao SVTH 80 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến 5.3 Sử dụng pH phèn tối ưu xác định để xử lý nước rỉ rác phương pháp keo tụ nhiều bậc 5.3.1 Sử dụng phèn FeSO4 với pH = 6,5 để xử lý nước rỉ rác Từ kết thí nghiệm ta có hiệu xử lý nước rỉ rác phương pháp keo tụ với phèn FeSO4 với pH tối ưu 6,5 lượng phèn 3ml (100g/l) Từ kết xác định ta bắt đầu xử lý nước rỉ rác có kết sau lần keo tụ thể bảng sau : Bảng 5.26 Kết sau lần xử lý phèn FeSO4 STT Thông số pH Đơn vị Trước xử lý Xử lý lần Xử lý lần 7,9 6,5 6,5 SS TDS COD BOD Phospho tổng Nitơ tổng Độ đục mg/l mg/l mgO2/l mgO2/l mg/l mg/l NTU 1.325 17.452 26.560 19.230 17 1.632 680 850 14.845 15.621 13.620 15 1.342 430 623 10.521 9.653 8.649 13,4 1.256 235 Kết xử lý thể qua biểu đồ sau : Hình 5.25 Biểu đồ thể hiệu xử lý COD, SS, độ đục sau lần keo tụ với phèn FeSO4 SVTH 81 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến 5.3.2 Sử dụng phèn FeCl3 với pH = để xử lý nước rỉ rác Từ kết thí nghiệm ta có hiệu xử lý nước rỉ rác phương pháp keo tụ với phèn FeCl3 với pH tối ưu lượng phèn 3,5ml (100g/l) Từ kết xác định ta bắt đầu xử lý nước rỉ rác có kết sau lần keo tụ thể bảng sau : Bảng 5.27 Kết sau lần xử lý phèn FeCl3 STT Thông số pH SS TDS COD BOD Phospho tổng Nitơ tổng Độ đục Đơn vị Trước xử lý Xử lý lần Xử lý lần 7,9 6 mg/l mg/l mgO2/l mgO2/l mg/l mg/l NTU 1.325 17.452 26.560 19.230 17 1.632 680 805 15.320 17.324 14.610 15 1.326 515 638 11.035 9.735 8.310 14,4 1.268 283 Kết xử lý thể qua biểu đồ sau : Hình 5.26 Biểu đồ thể hiệu xử lý COD, SS, độ đục sau lần keo tụ với phèn FeCl3 5.3.2 Sử dụng phèn Al2(SO4)3 với pH = để xử lý nước rỉ rác Từ kết thí nghiệm ta có hiệu xử lý nước rỉ rác phương pháp keo tụ với phèn FeCl3 với pH tối ưu lượng phèn 3,5ml (100g/l) Từ SVTH 82 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến kết xác định ta bắt đầu xử lý nước rỉ rác có kết sau lần keo tụ thể bảng sau : Bảng 5.28 Kết sau lần xử lý phèn Al2(SO4)3 STT Thông số pH Đơn vị Trước xử lý Xử lý lần Xử lý lần 7,9 6 SS mg/l 1.325 TDS mg/l 17.452 COD mgO2/l 26.560 BOD mgO2/l 19.230 Phospho tổng mg/l 17 Nitơ tổng mg/l 1.632 Độ đục NTU 680 Kết xử lý thể qua biểu đồ sau : 830 15.520 17.480 15.018 15,4 1.315 465 640 10.870 9.410 8.704 13,5 1.230 250 Hình 5.27 Biểu đồ thể hiệu xử lý COD, SS, độ đục sau lần keo tụ với phèn Al2(SO4)3 SVTH 83 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến Hình 5.28 Hình ảnh nước rỉ rác sau lần xử lý Nhận xét chung : Sau keo tụ lần với loại phèn ta thấy hiệu xử lý vào khoảng 41% COD, 35% SS, 36% độ đục nước rỉ rác Với loại phèn ta thấy hiệu xử lý xong với phèn FeSO lượng phèn sau lần xử lý hiệu so với phèn FeCl3 phèn Al2(SO4)3 Vậy để hợp với kinh tế ta chọn phèn FeSO4 để xử lý nước rỉ rác phương pháp keo tụ nhiều bậc Sau keo tụ lần hiệu xử lý sau : 64% COD, 53% SS, 65% độ đục nước rỉ rác Ta thấy sau lần xử lý nước rỉ rác phương pháp keo tụ nhiều bậc hiệu xử lý tiêu ô nhiễm COD, SS, BOD, độ đục cao Riêng tiêu kim loại nặng nước hiệu không cao Điều chứng tỏ với phương pháp keo tụ hiệu xử lý hầu hết hợp chất hữu có nước rỉ rác Từ đề bước xử lý để nước xử lý đầu phải đạt theo tiêu chuẩn xả thải không gây ô nhiễm môi trường 5.4 Đề xuất quy trình xử lý SVTH 84 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến Kết qua lần xử lý nước rỉ rác BCL Phước Hiệp phương pháp keo tụ cho thấy hiệu xử lý tiêu ô nhiễm sau xử lý khả quan, hiệu xử lý CO D khoảng 64%, với SS 53% với độ đục 65% Với kết tác giả đề xuất quy trình xử lý phương pháp sinh hoc để xử lý nhằm giảm tiêu ô nhiễm nước rỉ rác thải môi trường theo tiêu chuẩn xả thải TCVN SVTH 85 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến Nước rỉ rác Song chắn rác Bể điều hoà kết hợp ngăn thu Trạm bơm Axít H2SO4 20% Phèn FeSO4 Bể trung hoà Bể keo tụ lần Bể lắng Bể keo tụ lần Cặn lắng đưa bãi chôn lấp Phèn FeSO4 Bể lắng Bể UASB Bể Aeroten Bể lắng Hồ sinh học (bãi lọc ngập trồng cây) Xả thải Hình 5.29 Sơ đồ công nghệ đề xuất để xử lý nước rỉ rác BCL Phước Hiệp Thuyết minh sơ đồ công nghệ Nước rỉ rác thô đưa vào bể điều hoà đồng thời bể ngăn thu nước, nước rỉ rác điều chỉnh biến thiên lưu lượng sau nước rỉ rác bơm sang bể trung hoà Tại nước rỉ rác điều chỉnh pH với gia trị SVTH 86 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến định cách châm axít H2SO4 Sau hiệu chỉnh pH tối ưu nước rỉ rác đưa tới bể keo tụ 1, nước rỉ rác khuấy trộn với phèn tác dụng phèn hạt polimere làm tính ổn định hạt chất rắn nước tạo keo Tiếp theo nước chảy sang bể lắng 1, keo hợp chất hữu không tan lắng xuống bể Quá trình thực xử lý sau bể lắng hiệu xử lý thông số COD, SS khoảng 40% Tiếp theo nước rỉ rác keo tụ lần bể keo tụ sang bể lắng Sau lần keo tụ hiệu xử lý hầu hết hợp chất khó phân hủy, riêng COD, SS, độ đục hiệu xử lý 64% Nồng độ chất ô nhiễm sau xử lý cao ta dùng phương pháp sinh học để xử lý tiếp nhằm giảm tiêu Nước rỉ rác xử lý sinh học kị khí qua bể UASB, vi sinh vật kị khí oxy hóa chất hữu, hợp chất ô nhiễm nước giảm Nước rỉ rác lưu bể UASB đến hiệu xử lý khoảng 90% ta tiếp tục xử lý nước qua bể sinh học hiểu khí Aerotank Ở bể Aerotank nước thải bị oxy hóa BOD, COD vi sinh vật hiếu khí hệ thống sục khí Ở Nitơ tiếp tục loại bỏ Sau nước rỉ rác lưu hồ sinh học trước đủ tiêu chuẩn để xả môi trường Bùn thải bể lắng bùn bể Aerotank đưa bãi chôn lấp SVTH 87 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Sau hoàn thành với đề tài “ Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác BCL Phước Hiệp phương pháp keo tụ”với loại phèn đưa số kết luận sau :  Với phèn FeSO4 có khả xử lý COD, SS hiệu pH = 6,5 với lượng phèn 3ml (100g/L) Với pH = 6,5 xử lý 42% COD so với COD đầu vào 26.560 mgO2/L Ngoài có khả xử lý tôt tiêu ô nhiễm khác  Với phèn FeCl3 có khả xử lý COD, SS hiệu pH = với lượng phèn 3,5ml (100g/L) Với pH = xử lý 34% COD so với COD đầu vào 26.560 mgO2/L Ngoài có khả xử lý tốt tiêu ô nhiễm khác  Với phèn Al2(SO4)3 có khả xử lý COD, SS hiệu pH = với lượng phèn 3,5ml (100g/L) Với pH = xử lý 41% COD so với COD đầu vào 26.560 mgO2/L Ngoài có khả xử lý tôt tiêu ô nhiễm khác Sau keo tụ bậc hiệu xử lý 64% COD, 53% SS, 65% độ đục nước rỉ rác Ta thấy sau lần xử lý nước rỉ rác phương pháp keo tụ nhiều bậc hiệu xử lý tiêu ô nhiễm COD, SS, BOD, độ đục cao Riêng tiêu kim loại nặng nước hiệu không cao Điều chứng tỏ với phương pháp keo tụ hiệu xử lý hầu hết hợp chất hữu có nước rỉ rác Từ đề bước xử lý để nước xử lý đầu phải đạt theo tiêu chuẩn xả thải không gây ô nhiễm môi trường  Chi phí xử lý sơ phương pháp keo tụ tương đối thấp mà ta thấy hiệu xử lý cao Phù hợp cho việc áp dụng vào thực tế cho BCL Tp Hồ Chí Minh BCL khác Việt Nam  Phương pháp keo tụ hiệu giúp xử lý SS, độ đục giảm COD yếu tố quan trọng có nước rỉ rác SVTH 88 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến  Phương pháp làm giảm nhiều tải trọng UASB, giảm thời gian thích nghi, lưu lượng nước giảm lượng nước tích luỹ hồ chứa gian  Công nghệ đề xuất : Lắng – keo tụ - xử lý sinh học công trình thiết kế tương đối nhỏ, gọn diện tích không lớn Nước xử lý xong đưa hồ sinh học bãi lọc ngập trồng không gây ảnh hưởng nhiều đến hiệu sử dụng đất khu xử lý 6.2 Kiến nghị - Tuổi BCL ảnh hưởng lớn đến thành phần nước rỉ rác, cần có nghiên cứu thay đổi thành phần nước rỉ rác theo thời gian vận hành BCL thời gian dài, nghiên cứu thiết lập chương trình quan trắc tự động BCL Phước Hiệp vừa vào hoạt động Do điều kiện thời gian làm đề tài hạn hẹp nên nghiên cứu hết vấn đề Trong thời gian tới nghiên cứu tiếp tục vấn đề khác nhằm xử lý hiệu NRR BCL Việt Nam hướng nghiên cứu sau: + Nghiên cứu nâng cao hiệu trình keo tụ loại phèn khác nhằm nâng cao hiệu xử lý + Nghiên cứu chuyển đổi dạng sắt hệ Fenton, nhằm tối ưu hóa trình + Nghiên cứu trình chuyển hóa nitơ, đặc biệt trình khử nitrat trình bùn hoạt tính hiếu khí - Chi phí xử lý để đạt nồng độ COD từ 27.000mg/L xuống 100mg/L (nguồn loại B) đòi hỏi chi phí cao (chiếm 40-50%) chi phí xử lý, với thành phần lại sau trình xử lý chủ yếu humus (hợp chất khó phân hủy sinh học) cần có tiêu chuẩn riêng cho nước rỉ rác - Nghiên cứu thêm khả keo tụ nhiều loại chất keo tụ khác nhau, nhằm giảm chi phí xử lý SVTH 89 [...]... hành của BCL này phù hợp với thời gian nghiên cứu của đề tài BCL Phước Hiệp bao gồm 4 ô chôn lấp và rác được chôn lấp theo phương pháp cuốn chiếu Mỗi ô chôn lấp có một hố thu nước rỉ rác và từ đây nước rỉ rác được bơm vào các hồ chứa nước rỉ rác trước khi được xử lý Để theo dõi sự thay đổi thành phần nước rỉ rác của BCL Phước Hiệp mẫu nước rỉ rác được lấy tại ô chôn lấp số 3 trong những khoảng thời gian... nghệ xử lý nước rỉ rác tại BCL Sudokwon Hàn Quốc, công suất 3.500 – 7.500m3/ngày được trình bày trong Hình 2.5 Nước rỉ rác Bể ổn định Thiết bị phân hủy kỵ khí Nitrat hóa Khử nitrat Bể keo tụ 1 Bể keo tụ 2 Nước rỉ rác sau xử lý Nguồn: Jong-Choul Won et al., 2004 Hình 3.5 Công nghệ xử lý nước rỉ rác tại BCL Sudokwon Hàn Quốc Công nghệ xử lý nước rỉ rác ở Hàn Quốc bao gồm hai công trình chính: quá trình xử. .. thay đổi nhanh của nồng độ chất ô nhiễm có trong nước rỉ rác - Nhiệt độ cao của Việt Nam - Giá thành xử lý bị khống chế - Giới hạn về chi phí đầu tư Ba quy trình công nghệ xử lý nước rỉ rác hiện đang áp dụng tại các BCL như BCL Nam Sơn (Hà Nội), Gò Cát, và Phước Hiệp (thành phố Hồ Chí Minh) được liệt kê dưới đây: Trạm Xử Lý Nước Rỉ Rác Bãi Chôn Lấp Nam Sơn (Hà Nội) Trạm xử lý nước rỉ rác được đưa vào... Công Nghệ Xử Lý Nước Rỉ Rác tại Bãi Chôn Lấp Gò Cát Bãi chôn lấp Gò Cát có diện tích 25 ha với vốn đầu tư lên đến 22 triệu USD được xây dựng theo tiêu chuẩn cao hơn (tiêu chuẩn của bãi chôn lấp vệ sinh hiện đại), thời gian họat động của BCL Gò Cát từ năm 2001 đến 2006 Hệ thống xử lý NRR tại BCL Gò Cát được xây dựng với công suất 400m3/ngày đêm Sơ đồ dây chuyền xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp Gò Cát... pH của nước rỉ rác cũ cao hơn hơn nước rỉ rác mới SVTH 14 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ Hải Yến CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC 3.1 Tổng quan chung Do đặc tính, tính chất nước rác là loại nước rác có màu tối, mùi khó khó chịu và chứa hàm lượng rất cao chất hữu cơ trong phần lớn l à những chất phân huỷ vi sinh Điều này làm cho việc xử lý nước rác trở nên khó khăn hơn xử lý nước. .. nhưng hiện tại hệ thống xử lý nước rỉ rác của BCL Gò Cát chỉ đạt công suất khoảng 15 – 20m3/ngày; − Sử dụng một lượng lớn hóa chất cho rửa lọc − Tuần hoàn của dòng đậm đặc là một trong những nguyên nhân làm tăng hàm lượng chất rắn hòa tan (TDS) của nước đầu vào đã dẫn đến khó khăn trong xử lý nước rỉ rác Công nghệ xử lý nước rỉ rác tại Bãi Chôn Lấp Phước Hiệp SVTH 34 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S Vũ... thống thổi khí để hòa trộn phèn với nước rỉ rác, nước rỉ rác được tiếp tục xử lý tại hồ hiếu khí sau đó tự chảy vào hồ lắng, và cuối cùng được dẫn vào hồ sinh học sử dụng thực vật nước, nước sau hồ sinh học nước rỉ rác có màu vàng nhạt Được sự cho phép của Công ty Môi Trường Đô Thị nước rỉ rác sau hồ sinh học được pha loãng bằng nước ngầm với tỉ lệ nước rỉ rác và nước sạch là 6:1 trước khi xả vào kênh... khó xử lý + Hàm lượng chất hữu cơ ( biểu diễn bằng chỉ tiêu COD) rất cao Ngoài ra chỉ tiêu này rất phù hợp với tuổi của bãi rác + Nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn độ sạch để thải ra môi tr ường theo tiêu chuẩn TCVN 5945-1995( c ột B) + Hệ thống xử lý ổn định, được xử lý khép kín lâu dài toàn bộ lượng nước rác rĩ ra từ bãi rác + Giá thành xử lý có thể chấp nhận được Việc nghiên cứu đặc tính nước rác ở... (Equalization Tank), không có vi sinh vật, vì vậy hiệu quả xử lý hầu như không đáng kể - Công trình xử lý sinh học thiết kế không hợp lý, sử dụng quá trình sinh học kị khí tải trọng thấp Đây là nguyên nhân chính gây nên hiệu quả xử lý thấp của hệ thống xử lý nước rỉ rác tại bãi chôn lấp Gò Cát trong giai đoạn đầu Với hiệu quả xử lý thấp, hệ thống xử lý nước rỉ rác được thiết kế và xây dựng lại với sơ đồ công... nghệ xử lý nước rỉ rác ở Việt Nam Bãi chôn lấp là phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt thích hợp nhất đang được áp dụng ở Việt Nam do chi phí thấp, dễ vận hành và cũng là phương pháp chủ yếu để giải quyết vấn đề xử lý chất thải rắn của cả nước Tuy nhiên, phương pháp này đã gây ra những ảnh hưởng rất lớn đối với môi trường như hoạt động của các xe vận chuyển rác gây ra bụi, rung và tiếng ồn, khí rác, ... phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác BCL chất thải phương pháp keo tụ - Phạm vi nghiên cứu : Nước rác nghiên cứu lấy hồ chứa nước rỉ rác, BCL Phước Hiệp, ... chôn lấp rác chôn lấp theo phương pháp chiếu Mỗi ô chôn lấp có hố thu nước rỉ rác từ nước rỉ rác bơm vào hồ chứa nước rỉ rác trước xử lý Để theo dõi thay đổi thành phần nước rỉ rác BCL Phước Hiệp. .. nhận rác hệ thống xử lý nước rỉ rác chưa xây dựng, nguyên nhân gây tồn đọng nước rỉ rác gây ô nhiễm đến môi trường Công suất xử lý hệ thống xử lý nước rỉ rác không xử lý hết lượng nước rỉ rác