Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt của công ty TNHH VMC Hoàng Gia, công suất 205 m3/ngày.đêm

Tính toán thiết kế chi tiết trạm xử lý nước thải cho công ty TNHH VMC Hoàng Gia huyện Châu Thành, tỉnh Tây Ninh đạt tiêu chuẩn xả thải loại A (QCVN 14: 2008/BTNMT, cột A) trước khi xả ra nguồn tiếp nhận để bảo vệ môi trường sinh thái và sức khỏe cộng đồng

Cùng với việc bảo vệ và cung cấp nguồn nước sạch việc thải và xử lý nước

bị ô nhiễm trước khi đổ vào nguồn là một vấn đề bức xúc đối với toàn thể loàingười, nó không giới hạn trong một quốc gia, một khu vực mà còn là một vấn đềnóng bỏng của toàn nhân loại

Việt Nam mỗi ngày có hàng triệu m3 nước thải sinh hoạt được đưa vào môitrường do sự phát triển của đô thị hoá, dân số ngày càng gia tăng Nước thải sinhhoạt xả thải trực tiếp ra nguồn tiếp nhận sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước mặtnhư: Làm gia tăng mức độ phú dưỡng nguồn nước tiếp nhận do các chất hữu cơ vàphosphat có trong nước thải Khi quá trình phú dưỡng xảy ra sẽ làm giảm lượng oxyhòa tan trong nước gây hiện tượng phân hủy yếm khí các hợp chất hữu cơ và sinh rakhí độc hại như H2S, mercaptanes … gây các mùi hôi và làm cho nước nguồn tiếpnhận có màu đen Bên cạnh đó, các chất dầu mỡ gây ảnh hưởng đến quá trình táinạp oxy từ không khí và một số chất ô nhiễm đặc biệt như hóa chất, chất tẩy rửa(quá trình hoạt động của nhà bếp) gây tác động tiêu cực đến hệ thủy sinh và qua dâychuyền thực phẩm sẽ gây tác hại cho người sử dụng do khả năng tích tụ sinh họccao của chúng

Từ những tác động trên, chính phủ ngày càng coi trọng vấn đề bảo vệ môitrường mà cụ thể là yêu cầu các chất thải cần đượcxử lý trước khi xả ra môi trường

Vì thế các luật, nghị định, quy định được ban hành buộc các cơ sở sản xuất, kinhdoanh, dịch vụ, nhà máy, xí nghiệp… phải xử lý nguồn ô nhiễm phát sinh do quátrình hoạt động

Vì vậy, để phát triển mà không làm suy thoái môi trường đặc biệt là môitrường nước thì việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải phù hợp là một yêucầu cần thiết đảm bảo phát triển kinh tế bền vững.

Do đó, việc đầu tư xây dựng một trạm xử lý nước thải cho công ty TNHH VMC Hoàng Gia trước khi xả vào hệ thống kênh, rạch thoát nước tự nhiên là một

yêu cầu cấp thiết, nhằm mục tiêu phát triển bền vững cho môi trường trong tươnglai và bảo vệ sức khỏe cộng đồng

Chính vì lý do đó đề tài “Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt của công ty TNHH VMC Hoàng Gia, công suất 205 m 3 /ngày.đêm” đã được

lực chọn làm đồ án tốt nghiệp của trong báo cáo này

2 Mục tiêu đề tài

Tính toán thiết kế chi tiết trạm xử lý nước thải cho công ty TNHH VMC

Hoàng Gia huyện Châu Thành, tỉnh Tây Ninh đạt tiêu chuẩn xả thải loại A (QCVN

14: 2008/BTNMT, cột A) trước khi xả ra nguồn tiếp nhận để bảo vệ môi trườngsinh thái và sức khỏe cộng đồng

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

 Đối tượng nghiên cứu

Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt

 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài giới hạn trong việc tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải cho công tyTNHH VMC Hoàng Gia bao gồm:

+ Nước mưa được thu gom bởi các hố thu và theo cống riêng thoát thẳng ra

hệ thống thoát nước chung của khu vực sau khi qua hệ thống song chắn rác để giữlại rác có kích thước lớn

+ Nước thải sinh hoạt của công ty được xử lý sơ bộ tại hầm tự hoại sau đódẫn vào trạm xử lý nước thải công suất 205 m3/ngày.đêm

+ Nước thải sản xuất: trong quá trình sản xuất không phát sinh nước thải

 Thời gian thực hiện: 01/11/2010 – 03/2011.

4 Nội dung nghiên cứu

Tìm hiểu về hoạt động của công ty TNHH VMC Hoàng Gia có phát sinh ranước thải

Xác định đặc tính nước thải: Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, khảnăng gây ô nhiễm, nguồn xả thải

Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với mức độ ô nhiễmcủa nước thải đầu vào

Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lýnước thải

5 Phương pháp thực hiện

 Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về nước thải sinh hoạt,

tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác

thải sinh hoạt qua các tài liệu chuyên ngành

và đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp

đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hànhtrạm xử lý

công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường giải quyết đượcvấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải của công ty

Góp phần nâng cao ý thức về môi trường cho nhân viên cũng như Ban quản

lý công ty

Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệplân cận, sinh viên tham quan, học tập

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH VMC HOÀNG GIA

1.1 Giới thiệu chung về công ty TNHH Hoàng Gia

1.1.1 Vị trí địa lý của công ty TNHH Hoàng Gia

Công ty TNHH VMC Hoàng Gia nằm trong cụm công nghiệp Châu Thành,thuộc ấp Thanh Phước, xã Thanh Điền, huyện Châu Thành, tỉnh Tây Ninh Vị tríkhu đất nằm trên quốc lộ (QL) 22B và cách trung tâm thị xã Tây Ninh khoảng 3km

Phía Bắc giáp: Đường quy hoạch 28m Dài: 400 mPhía Đông giáp: Đường quy hoạch 28m Dài: 400 mPhía Tây giáp: Đường quy hoạch 28m Dài: 400 mPhía Nam giáp: Đường quy hoạch 28m (QL 22B) Dài: 400 mTổng diện tích công ty được sử dụng theo Quyết định số 380/QĐ – CT ngày

29 tháng 7 năm 2003 của Ủy Ban Nhân Dân tỉnh Tây Ninh: 89.257 m2

1.1.2 Điều kiện tự nhiên của khu vực

+ Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1800 – 2200 mm, độ ẩm trungbình trong năm vào khoảng 70 - 80%, tốc độ gió 1,7m/s và thổi điều hòa trong năm.Tây Ninh chịu ảnh hưởng của 2 loại gió chủ yếu là gió Tây – Tây Nam vào mùamưa và gió Bắc – Đông Bắc vào mùa khô

Công ty TNHH Hoàng Gia rất thuận lợi về mặt giao thông vì nằm cạnh quốc

lộ 22B cách thị xã Tây Ninh 8 – 10km, cách trung tâm huyện Châu Thành 12 – 14

km Ngoài ra trong khu vực còn có tỉnh lộ 786

1.2.2 Hệ thống cấp thoát nước

1.2.2.1 Nguồn cung cấp nước sạch

Nguồn nước ngầm: nước ngầm ở độ sâu 40m có lưu lượng và chất lượng tốt.Hiện nay người dân ở đây đang khai thác các tầng này để phục vụ cho mục đích cấpnước sinh hoạt

Nguồn nước mặt: cách cum công nghiệp 1,5Km về phía Đông có sông chảyqua

1.2.2.2 Hệ thống thoát nước

Hệ thống cống thoát nước của cụm công nghiệp được thiết kế chạy dọc theocác trục đường giao thông trong cụm công nghiệp và có hướng dòng chảy đổ vào hệthống cống thoát nước chạy dọc theo Quốc Lộ 22B Sử dụng hệ thống hỗn hợp cống

bê tông cốt thép (BTCT) và mương hở để dẫn nước

1.2.3 Hệ thống cấp điện và phân phối điện

Hệ thống cung cấp điện cho công ty TNHH Hoàng Gia là trạm trung gian110/22 (15) KV của xã Thanh Điền sau đó chia ra 2 nhánh 22(15) KV đi dọc theocác trục đường để cung cấp điện cho các nhà máy, xí nghiệp…

1.2.4 Hệ thống thông tin liên lạc

Hệ thống cáp quang thông tin liên lạc được chủ đầu tư và Bưu điện tỉnh TâyNinh hợp tác đầu tư

1.3 Quy trình sản xuất

Các nguyên liệu thô như đế cao su, vải, da … được cắt, dập thành các chi tiếtmặt giày, lót trong, lót đế sau đó in lụa rồi in nổi Sau đó may các chi tiết hoànchỉnh mặt trên của giày Các chi tiết được lắp ráp, thoa keo, ép đế, gò mũi, gò hông,sấy nóng, sấy lạnh, tẩy, vào hộp và đóng thùng

1.3.1 Qui trình công nghệ sản xuất giày

Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất của Công ty TNHH Hoàng Gia

1.3.2 Nguyên vật liệu sử dụng cho sản xuất

Công ty sản xuất gia công cho nước ngoài nên lượng nguyên liệu sử dụnghoàn toàn phụ thuộc vào số lượng sản phẩm được sản xuất theo hợp đồng Nguyênvật liệu được bên nước ngoài cung cấp đầy đủ theo số lượng gia công

Nguyên liệu để sản xuất giày bao gồm nguyên liệu chính, phụ Ngoài ra còn

có bao bì và các phần phụ khác

Tổng lượng vận chuyển đến hàng năm: 20.000 tấn/năm

Nguồn cung cấp: Bên nước ngoài hợp đồng gia công đảm bảo cung cấp toàn

bộ nguyên phụ liệu, bao bì theo hợp đồng

Nguyên liệu

Cắt các chi tiết mặt giày, lót trong, lót đế

In lua, in nổi

May các chi tiết hoàn chỉnh mặt trên của giày

Thoa keo, ép đế, gò mũi, gò hông Sấy nóng, sấy lạnh

Tẩy vào hộp, đóng thùng

1.4.2 Khí thải

Các máy móc sử dụng trong dây chuyền công nghệ đều chạy bằng điện vàkhông có khói thải, chi có công đoạn in xuất hiện sol khí trong môi trường làm việc.Ngoài ra, công ty có sử dụng máy phát điện nên thải ra một lượng khí thải nhất định

CO, CO2, NOx, SOx…

1.4.3 Nước thải

Công ty TNHH VMC Hoàng Gia chuyên sản xuất và gia công các loại giàydép Các công đoạn sản xuất giày không dùng nước Nước thải phát sinh tại công tychủ yếu là nước thải từ khâu vệ sinh của cán bộ công nhân viên trong nhà máy(nước thải sinh hoạt) và khâu vệ sinh sàn các phân xưởng (nước thải sản xuất)

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT & CÁC

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt

2.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt

Nguồn phát sinh tại khu dân cư Đất Mới chủ yếu là nước thải sinh hoạt trongquá trình hoạt động vệ sinh của dân cư khu dự án

Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn

bã hữu cơ, các chất hữu cơ hoà tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5/COD), các chấtdinh dưỡng (Nitơ, phospho), các vi trùng gây bệnh (E.Coli, coliform…)

Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào: lưu lượng nước thải;tải trọng chất bẩn tính theo đầu người

Tải trọng chất bẩn của nước thải sinh hoạt tính theo đầu người phụ thuộcvào: mức sống, điều kiện sống, tập quán sống và các điều kiện địa phương

Tải trọng chất bẩn được xác định trong Bảng 2.1

Bảng 2.1 Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người.

Chỉ tiêu ô nhiễm Khối lượng (g/người.ngày)

Nguồn: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam (TCXDVN 51-2008).

2.1.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt

Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vàonguồn nước thải Ngoài ra lượng nước thải ít hay nhiều còn phụ thuộc vào tập quánsinh hoạt.

Thành phần nước thải sinh hoạt gồm 2 loại :

 Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết con người từ các phòng vệ sinh;

 Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã, dầu mỡ từ các nhàbếp, các chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt từ các phòng tắm, nước rửa vệ sinh sànnhà…

Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt từ các khu phát sinhnước thải này đều giống nhau, chủ yếu là các chất hữu cơ, trong đó phần lớn cácloại carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy Khi phânhủy thì vi sinh vật cần lấy oxi hòa tan trong nước để chuyển hóa các chất hữu cơtrên thành CO2, N2, H2O, CH4,… Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nước thải

có khả năng bị phân hủy hiếu khí bởi vi sinh vật chính là chỉ số BOD5 Chỉ số nàybiểu diễn lượng oxi cần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủy lượng chấthữu cơ có trong nước thải Như vậy chỉ số BOD5 càng cao cho thấy chất hữu cơ cótrong nước thải càng lớn, oxi hòa tan trong nước thải ban đầu bị tiêu thụ nhiều hơn,mức độ ô nhiễm của nước thải cao hơn

2.2 Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải

2.2.1 Thông số vật lý

2.2.1.1 Hàm lượng chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – (T)SS - SS) cóthể có bản chất là:

- Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (Phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét);

- Các chất hữu cơ không tan;

- Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…)

Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chấttrong quá trình xử lý

2.2.1.2 Mùi

Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H2S _ mùi trứng thối Các hợp chất khác,chẳng hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan được tạo thành dưới điều kiệnyếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S.

2.2.1.3 Độ màu

Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộmhoặc do các sản phẩm được tao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ Đơn vị

đo độ màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt _Co)

Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể được sửdụng để đánh giá trạng thái chung của nước thải

có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường

2.2.2.2 Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD)

COD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước baogồm cả vô cơ và hữu cơ Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ cácchất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá mộtphần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật

COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơnói chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủysinh học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp

2.2.2.3 Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand - BOD)

BOD (Biochemical oxygen Demand - nhu cầu oxy sinh hoá) là lượng oxycần thiết để vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ theo phản ứng:

Chất hữu cơ + O2  CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm trung gian

Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hoá sinh học xảy ra thì các vi sinhvật sử dụng oxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết cho quátrình phân huỷ sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòngthải đối với nguồn nước BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất thải hữu cơ trongnước có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật.

2.2.2.4 Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen - DO)

DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vậtnước (cá, lưỡng thê, thuỷ sinh, côn trùng v.v ) thường được tạo ra do sự hoà tan từkhí quyển hoặc do quang hợp của tảo

Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 - 10 ppm, và dao độngmạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của tảo và v.v Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết Do vậy,

DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ vực

2.2.2.5 Nitơ và các hợp chất chứa nitơ

Trong nước mặt cũng như nước ngầm nitơ tồn tại ở 3 dạng chính là: ionamoni ( NH4 ), nitrit ( NO2- ) và nitrat ( NO3- ) Dưới tác động của nhiều yếu tố hóa

lý và do hoạt động của một số sinh vật các dạng nitơ này chuyển hóa lẫn nhau, tích

tụ lại trong nước ăn và có độc tính đối với con người Nếu sử dụng nước có NO2với hàm lượng vượt mức cho phép kéo dài, trẻ em và phụ nữ có thai có thể mắcbệnh xanh da vì chất độc này cạnh tranh với hồng cầu để lấy oxy

-2.2.2.6 Phospho và các hợp chất chứa phospho

Trong các loại nước thải, Phospho hiện diện chủ yếu dưới các dạngphosphat Các hợp chất Phosphat được chia thành Phosphat vô cơ và Phosphat hữu

cơ

Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển củasinh vật Việc xác định Phospho tổng là một thông số đóng vai trò quan trọng đểđảm bảo quá trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thống xử

lý chất thải bằng phương pháp sinh học

Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đến hiện tượngphú dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự pháttriển mạnh của tảo và vi khuẩn lam

2.2.2.7 Chất hoạt động bề mặt

Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: kị nước và ưanước tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong nước Nguồn tạo ra cácchất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt và trongmột số ngành công nghiệp

2.2.3 Thông số vi sinh vật học

Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước thải có thể truyền hoặc gâybệnh cho người Chúng vốn không bắt nguồn từ nước mà cần có vật chủ để sống kýsinh, phát triển và sinh sản Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời giankhá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng, bao gồm vi khuẩn, virus,giun sán

Vi khuẩn: Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây các bệnh vềđường ruột, như dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn(typhoid) do vi khuẩn Salmonella typhosa

Virus: có trong nước thải có thể gây các bệnh có liên quan đến sự rối loạn hệthần kinh trung ương, viêm tủy xám, viêm gan Thông thường khử trùng bằng cácquá trình khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệt được virus

Giun sán (helminths): Giun sán là loại sinh vật ký sinh có vòng đời gắn liềnvới hai hay nhiều động vật chủ, con người có thể là một trong số các vật chủ này.Chất thải của người và động vật là nguồn đưa giun sán vào nước Tuy nhiên, cácphương pháp xử lý nước hiện nay tiêu diệt giun sán rất hiệu quả

2.3 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải

2.3.1 Phương pháp xử lý cơ học

Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trongnước thải được gọi chung là phương pháp cơ học

Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo Xử lý nướcthải bằng phương pháp cơ học thường thực hiện trong các công trình và thiết bị nhưsong chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ… Đây là các thiết bị công trình xử lý sơ

bộ tại chỗ tách các chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặccác công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định

Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạpchất không tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm không đáng kể Để tăng cườngquá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệusuất xử lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10 –15%

Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm:

2.3.1.1 Song chắn rác

Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây

và các tạp chất có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình vàthiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định

Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến50mm, các thanh có thể bằng thép, inox, nhực hoặc gỗ Tiết diện của các thanh này

là hình chữ nhật, hình tròn hoặc elip Bố trí song chắn rác trên máng dẫn nước thải.Các song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dòng nước chảy để giữrác lại Song chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chảy một góc 50 đến 900

Thiết bị chắn rác bố trí tại các máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải

và trước các công trình xử lý nước thải

2.3.1.2 Bể thu và tách dầu mỡ

Bể thu dầu: Được xây dựng trong khu vực bãi đỗ và cầu rửa ô tô, xe máy, bãi

chứa dầu và nhiên liệu, nhà giặt tẩy của khách sạn, bệnh viện hoặc các công trìnhcông cộng khác, nhiệm vụ đón nhận các loại nước rửa xe, nước mưa trong khu vựcbãi đỗ xe…

Bể tách mỡ: Dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu… có

trong nước thải Bể tách mỡ thường được bố trí trong các bếp ăn của khách sạn,

trường học, bệnh viện… xây bằng gạch, bê tông cốt thép, thép, nhựa composite…

và bố trí bên trong nhà, gần các thiết bị thoát nước hoặc ngoài sân gần khu vực bếp

ăn để tách dầu mỡ trước khi xả vào hệ thống thoát nước bên ngoài cùng với các loạinước thải khác

2.3.1.3 Bể điều hoà

Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải các khu dân cư,công trình công cộng như các nhà máy xí nghiệp luôn thay đổi theo thời gian phụthuộc vào các điều kiện hoạt động của các đối tượng thoát nước này Sự dao động

về lưu lượng nước thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh hưởngkhông tốt đến hiệu quả làm sạch nước thải Trong quá trình lọc cần phải điều hoàlưu lượng dòng chảy, một trong những phương án tối ưu nhất là thiết kế bể điều hoàlưu lượng

Bể điều hoà làm tăng hiệu quả của hệ thống xử lý sinh học do nó hạn chếhiện tượng quá tải của hệ thống hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượngchất hữu cơ giảm được diện tích xây dựng của bể sinh học Hơn nữa các chất ức chếquá trình xử lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hoà ở mức độ thích hợp chocác hoạt động của vi sinh vật

2.3.1.4 Bể lắng

Bể lắng cát

Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thủy lực µ =

18 mm/s Đây các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn Mặc dù không độchại nhưng chúng cản trở hoạt động của các công trình xử lý nước thải như tích tụtrong bể lắng, bể mêtan,… làm giảm dung tích công tác công trình, gây khó khăncho việc xả bùn cặn, phá huỷ quá trình công nghệ của trạm xử lý nước thải Để đảmbảo cho các công trình xử lý sinh học nước thải sinh học nước thải hoạt động ổnđịnh cần phải có các công trình và thiết bị phía trước

Cát lưu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày Các loại bể lắng cát thường dùng chocác trạm xử lý nước thải công xuất trên 100m3/ngày Các loại bể lắng cát chuyểnđộng quay có hiệu quả lắng cát cao và hàm lượng chất hữu cơ trong cát thấp Do

cấu tạo đơn giản bể lắng cát ngang được sử dụng rộng rãi hơn cả Tuy nhiên trongđiều kiện cần thiết phải kết hợp các công trình xử lý nước thải, người ta có thể dùng

bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị xiclon hở một tầng hoặc xiclonthuỷ lực

Từ bể lắng cát, cát được chuyển ra sân phơi cát để làm khô bằng biện pháptrọng lực trong điều kiện tự nhiên

Bể lắng nước thải

Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyêntắc dựa vào sự khác nhau giữa trọng lượng các hạt cặn có trong nước thải Vì vậy,đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu thể bốtrí nối tiếp nhau, quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90 ÷ 95% lượng cặn có trongnước hay sau khi xử lý sinh học Để có thể tăng cường quá trình lắng ta có thể thêmvào chất đông tụ sinh học Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực

Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợtmột trước công trình xứ lý sinh học và bể lắng đợt hai sau công trình xứ lý sinh học

Theo cấu tạo và hướng dòng chảy người ta phân ra các loại bể lắng ngang, bểlắng đứng và bể lắng ly tâm

2.3.2 Phương pháp xử lý hoá lý

Bản chất của quá trình xử lý nước thải 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:

2.3.2.1 Bể keo tụ, tạo bông

Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng vàcác hạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7-10-8 cm) Các chất này tồn tại ở dạng phân

tán và không thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian Để tăng hiệuquả lắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì thêm vào nước thải một số hóa chấtnhư phèn nhôm, phèn sắt, polymer, … Các chất này có tác dụng kết dính các chất

khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn nên sẽ lắngnhanh 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 nhiênhay tổng hợp

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

2.3.2.2 Bể tuyển nổi

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

để tách 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

áp dụng trong trường quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện Các chất

lơ lửng như dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng của các bọtkhí tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu Hiệu quảphân riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bong bóng khí Kíchthước tối ưu của bong bóng khí là 15 - 30.10-3 mm

 Hấp phụ

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

2.3.3 Phương pháp xử lý hoá học

Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học thường là khâu cuối cùng trongdây chuyền công nghệ trước khi xả ra nguồn yêu cầu chất lượng cao hoặc khi cầnthiết sử dụng lại nước thải Các quá trình xử lý hóa học được trình bày trong Bảng2.2

Bảng 2.2 Ứng dụng quá trình xử lý hoá học.

Quá trình Ứng dụng

Trung hoà Để trung hoà các nước thải có độ kiềm hoặc axit cao

Khử trùng Để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh Các phương pháp thường sử

dụng là: chlorine, chlorine dioxide, bromide chlorine, ozone…Các quá trình

khác

Nhiều loại hoá chất được sử dụng để đạt được những mục tiêunhất định nào đó Ví dụ như dùng hoá chất để kết tủa các kim loạinặng trong nước thải

2.3.4 Phương pháp xử lý sinh học

Các chất hữu cơ ở dạng keo, huyền phù và dung dịch là nguồn thức ăn của visinh vật Trong quá trình hoạt động sống, vi sinh vật oxy hoá hoặc khử các hợp chấthữu cơ này, kết quả là làm sạch nước thải khỏi các chất bẩn hữu cơ

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí: Quá trình xử lý nướcthải được dựa trên sự oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải nhờ oxy tự do hoàtan Nếu oxy được cấp bằng thiết bị hoặc nhờ cấu tạo công trình, thì đó là quá trìnhsinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo Ngược lại, nếu oxy được vận chuyển vàhoà tan trong nước nhờ các yếu tố tự nhiên thì đó là quá trình xử lý sinh học hiếukhí trong điều kiện tự nhiên

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí: Quá trình xử lý đượcdựa trên cơ sở phân huỷ các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ sự lên men kỵkhí Đối với các hệ thống thoát nước qui mô vừa và nhỏ người ta thường dùng cáccông trình kết hợp với việc tách cặn lắng với phân huỷ yếm khí các chất hữu cơtrong pha rắn và pha lỏng

2.3.4.1 Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên

 Các công trình xử lý nước thải trong đất

Các công trình xử lý nước thải trong đất là những vùng đất quy hoạch tướinước thải định kỳ gọi là cánh đồng ngập nước (cánh đồng tưới và cánh đồng lọc).Cánh đồng ngập nước được tính toán thiết kế dựa vào khả năng giữ lại, chuyển hoáchất bẩn trong đất Khi lọc qua đất, các chất lơ lửng và keo sẽ được giữ lại ở lớptrên cùng Những chất đó tạo nên lớp màng gồm vô số vi sinh vật có khả năng hấp

phụ và oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải Hiệu suất xử lý nước thải trongcánh đồng ngập nước phụ thuộc vào các yếu tố như loại đất, độ ẩm của đất, mựcnước ngầm, tải trọng, chế độ tưới, phương pháp tưới, nhiệt độ và thành phần tínhchất nước thải Đồng thời nó còn phụ thuộc vào các loại cây trồng ở trên bề mặt.Trên cánh đồng tưới ngập nước có thể trồng nhiều loại cây, song chủ yếu là loại câykhông thân gỗ.

 Hồ sinh học

Hồ sinh học là các thuỷ vực tự nhiên hoặc nhân tạo, không lớn mà ở đấy diễn

ra quá trình chuyển hoá các chất bẩn Quá trình này diễn ra tương tự như quá trình

tự làm sạch trong nước sông hồ tự nhiên với vai trò chủ yếu là các vi khuẩn và tảo

Theo bản chất quá trình xử lý nước thải và điều kiện cung cấp oxy người tachia hồ sinh học ra hai nhóm chính: hồ sinh học ổn định nước thải và hồ làm thoángnhân tạo

Hồ sinh học ổn định nước thải có thời gian nước lưu lại lớn (từ 2 – 3 ngàyđến hàng tháng) nên điều hoà được lưu lượng và chất lượng nước thải đầu ra Oxycung cấp cho hồ chủ yếu là khuếch tán qua bề mặt hoặc do quang hợp của tảo Quátrình phân huỷ chất bẩn diệt khuẩn mang bản chất tự nhiên

Theo điều kiện khuấy trộn hồ sinh học làm thoáng nhân tạo có thể chia thànhhai loại là hồ sinh học làm thoáng hiếu khí và hồ sinh học làm thoáng tuỳ tiện.Trong hồ sinh học làm thoáng hiếu khí nước thải trong hồ được xáo trộn gần nhưhoàn toàn Trong hồ không có hiện tượng lắng cặn Hoạt động hồ gần giống như bểAerotank Còn trong hồ sinh học làm thoáng tuỳ tiện còn có những vùng lắng cặn

và phân huỷ chất bẩn trong điều kiện yếm khí Mức độ xáo trộn nước thải trong hồđược hạn chế

2.3.4.2 Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo

a Xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo

 Xử lý sinh học bằng hệ vi sinh vật bám dính

Các màng sinh vật bao gồm các loại vi khuẩn hiếu khí, vi khuẩn tuỳ tiện,động vật nguyên sinh, giun, bọ… hình thành xung quanh hạt vật liệu lọc hoặc trên

bề mặt giá thể (sinh trưởng bám dính) sẽ hấp thụ chất hữu cơ Các công trình chủyếu là bể lọc sinh học, đĩa lọc sinh học, bể lọc sinh học có vật liệu lọc nước…

Các công trình xử lý nước thải theo nguyên lý bám dính chia làm hai loại:Loại có vật liệu lọc tiếp xúc không ngập trong nước với chế độ tưới nước theo chu

kỳ và loại có vật liệu lọc tiếp xúc ngập trong nước ngập oxy

Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Bể lọc sinh học nhỏ giọt dùng để xử lý sinh học hoàn toàn nước thải, đảm

bảo BOD trong nước thải ra khỏi bể lắng đợt hai dưới 15 mg/l.

Bể có cấu tạo hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng Do tải trọng thủylực và tải trọng chất bẩn hữu cơ thấp nên kích thước vật liệu lọc không lớn hơn30mm thường là các loại đá cục, cuội, than cục Chiều cao lớp vật liệu lọc trong bể

từ 1,5 – 2 m Bể được cấp khí tự nhiên nhờ các cửa thông gió xung quanh thành với

diện tích bằng 20% diện tích sàn thu nước hoặc lấy từ dưới đáy với khoảng cách

giữa đáy bể và sàn đỡ vật liệu lọc cao 0,4 - 0,6 m Để lưu thông hỗn hợp nước thải

và bùn cũng như không khí vào trong lớp vật liệu lọc, sàn thu nước có các khe hở.Nước thải được tưới từ trên bờ mặt nhờ hệ thống phân phối vòi phun, khoan lỗ hoặcmáng răng cưa

Đĩa lọc sinh học

Đĩa lọc sinh học được dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh họctheo nguyên lý bám dính Đĩa lọc là các tấm nhựa, gỗ, … hình tròn đường kính 2 –

4 m dày dưới 10 mm ghép với nhau thành khối cách nhau 30 – 40 mm và các khối

này được bố trí thành dãy nối tiếp quay đều trong bể nước thải Đĩa lọc sinh họcđược sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải sinh hoạt với công suất không hạn chế.Tuy nhiên người ta thường sử dụng hệ thống đĩa để cho các trạm xử lý nước thải

công suất dưới 5000 m 3 /ngày.

Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước

Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước hoạt động theo nguyên lý lọcdính bám Công trình này thường được gọi là Bioten có cấu tạo gần giống với bể lọcsinh học và Aerotank Vật liệu lọc thường được đóng thành khối và ngập trong

nước Khí được cấp với áp lực thấp và dẫn vào bể cùng chiều hoặc ngược chiều vớinước thải Khi nước thải qua lớp vật liệu lọc, BOD bị khử và NH4+ bị chuyển hoáthành NO3- trong lớp màng sinh vật Nước đi từ dưới lên, chảy vào máng thu vàđược dẫn ra ngoài.

 Xử lý sinh học bằng hệ vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng

Xử lý sinh học bằng phương pháp bùn hoạt tính

Bùn hoạt tính là tập hợp vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh…thành các bông bùn xốp, dễ hấp thụ chất hữu cơ và dễ lắng (vi sinh vật sinh trưởng

lơ lững) Các công trình chủ yếu là các loại bể Aerotank, kênh oxy hoá hoàn toàn…Các công trình này được cấp khí cưỡng bức đủ oxy cho vi khuẩn oxy hoá chất hữu

cơ và khuấy trộn đều bùn hoạt tính với nước thải

Bể Aerotank: Khi nước thải vào bể thổi khí (bể Aerotank), các bông bùn hoạt

tính được hình thành mà các hạt nhân của nó là các phân tử cặn lơ lửng Các loại vikhuẩn hiếu khí đến cư trú, phát triển dần, cùng với các động vật nguyên sinh, nấm,

xạ khuẩn,… tạo nên các bông bùn màu nâu sẫm, có khả năng hấp thụ chất hữu cơhòa tan, keo và không hòa tan phân tán nhỏ Vi khuẩn và sinh vật sống dùng chấtnền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành cácchất trơ không hoà tan và thành tế bào mới Trong Aerotank lượng bùn hoạt tínhtăng dần lên, sau đó được tách ra tại bể lắng đợt hai Một phần bùn được quay lại vềđầu bể Aerotank để tham gia quá trình xử lý nước thải theo chu trình mới

Bể sinh học theo mẻ SBR (Sequence Batch Reactor)

Sequencing Batch Reactor (Lò phản ứng theo chuỗi) là hệ thống bùn hoạttính kiểu làm đầy-và-rút, một hệ thống phản ứng kiểu khuấy trộn hoàn toàn baogồm tất cả các bước của quá trình bùn hoạt tính xảy ra trong một bể đơn nhất, hoạtđộng theo chu trình mỗi ngày SBR không cần sử dụng bể lắng thứ cấp và quá trìnhtuần hoàn bùn, thay vào đó là quá trình xã cặn trong bể

Các quá trình hoạt động chính của bể sinh học từng mẻ gồm:

Quá trình sinh học hiếu khí dùng để khử BOD: bởi sự tăng sinh khối củaquần thể vi sinh vật hiếu khí được tăng cường bởi khuấy trộn và cung cấp oxy, tạođiều kiện phản ứng ở giai đoạn (b).

Quá trình sinh học hiếu khí, kị khí dùng để khử BOD, kết hợp khử nitơphotpho: bởi sự tăng quần thể visinh vật hiếu khí, kị khí Tăng cường khuấy trộncho quát trình kị khí, khuấy trộn và cung cấp oxy cho quá trình hiếu khí, khuấy trộncho quá trình hiếu khí, tạo điều kiện cho giai đoạn (b) Giai đoạn (b) được thể hiện

rỏ trong sơ đồ 2.1

Hình 2.1: Sơ đồ phản ứng trong sinh học từng mẻ có kết hợp khử N, P

Giai đoạn 3: xảy ra trong quá trình nitrat hóa và oxy hóa chất hữu cơ

Giai đoạn 4: xảy ra quá trình khử nitrat

Đây là quá trình tổng hợp có hiệu quả kết hợp khử BOD cacbon và các chấthữu cơ hòa tan N, P Trong quá trình khử N có thể tăng cường nguồn cacbon bênngoài bằng Metanol ở giai đoạn 4…

Các quá trình sinh học diễn ra trong bể với sự tham gia của các vi sinh vậttrong quá trình oxy hóa chất hữu cơ, đặc biệt là có sự tham gia của hai chủng loạiNitrosmonas và Nitrobacter trong quá trình nitrat hóa và khử nitrat kết hợp

(4) Anoxic (Tắt O 2 + khuấy)

(5) Lắng Tách nước (6)

xả bùn

Giai đoạn (b)

b Xử lý sinh học kỵ khí trong điều kiện nhân tạo

Phân hủy kỵ khí (Anaerobic Descomposotion) là quá trình phân hủy các chấthữu cơ thành chất khí (CH4 và CO2) trong điều kiện không có ôxy Việc chuyển hoácác axit hữu cơ thành khí mêtan sản sinh ra ít năng lượng Lượng chất hữu cơchuyển hoá thành khí vào khoảng 80 ÷ 90%

Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải, pH, nồng độ MLSS Nhiệt

độ thích hợp cho phản ứng sinh khí là từ 32 ÷ 35oC

Ưu điểm nổi bật của quá trình xử lý kỵ khí là lượng bùn sản sinh ra rất thấp,

vì thế chi phí cho việc xử lý bùn thấp hơn nhiều so với các quá trình xử lý hiếu khí

Trong quá trình lên men kỵ khí, thường có 4 nhóm vi sinh vật phân hủy vậtchất hữu cơ nối tiếp nhau:

- Các vi sinh vật thủy phân (Hydrolytic) phân hủy các chất hữu cơ dạngpolyme như các polysaccharide và protein thành các monomer Kết quả của sự “bẻgãy” mạch cacbon này chưa làm giảm COD;

- Các monomer được chuyển hóa thành các axit béo (VFA) với một lượngnhỏ H2 Các axit chủ yếu là Acetic, propionic và butyric với những lượng nhỏ củaaxit Valeric Ở giai đoạn axit hóa này, COD có giảm đi đôi chút (không quá 10%);

- Tất cả các axit có mạch carbon dài hơn axit acetic được chuyển hóa tiếpthành acetac và H2 bởi các vi sinh vật Acetogenic

 Phương pháp xử lý kỵ khí với sinh trưởng lơ lững

Phương pháp tiếp xúc kị khí

Bể lên men có thiết bị trộn và bể lắng riêng Quá trình này cung cấp phân ly

và hoàn lưu các vi sinh vật giống, do đó cho phép vận hành quá trình ở thời gian lưu

Nước thải được đưa trực tiếp vào phía dưới đáy bể và được phân phối đồngđều, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học dạng hạt nhỏ (bông bùn) vàcác chất hữu cơ bị phân hủy.

Các bọt khí mêtan và NH3, H2S nổi lên trên và được thu bằng các chụp thukhí để dẫn ra khỏi bể Nước thải tiếp theo đó chuyển đến vùng lắng của bể phântách 2 pha lỏng và rắn Sau đó ra khỏi bể, bùn hoạt tính thì hoàn lưu lại vùng lớpbông bùn Sự tạo thành bùn hạt và duy trì được nó rất quan trọng khi vận hànhUASB

Thường cho thêm vào bể 150 mg/l Ca2+ để đẩy mạnh sự tạo thành hạt bùn và

5 ÷ 10 mg/l Fe2+ để giảm bớt sự tạo thành các sợi bùn nhỏ Để duy trì lớp bông bùn

ở trạng thái lơ lửng, tốc độ dòng chảy thường lấy khoảng 0,6 ÷ 0,9 m/h

Hình 2.2 Bể UASB

 Phương pháp xử lý kỵ khí với sinh trưởng gắn kết

Lọc kị khí với sinh trưởng gắn kết trên giá mang hữu cơ (ANAFIZ)

Lọc kỵ khí gắn với sự tăng trưởng các vi sinh vật kỵ khí trên các giá thể Bểlọc có thể được vận hành ở chế độ dòng chảy ngược hoặc xuôi

Giá thể lọc trong quá trình lưu giữ bùn hoạt tính trên nó cũng có khả năngphân ly các chất rắn và khí sản sinh ra trong quá trình tiêu hóa

Lọc kị khí với lớp vật liệu giả lỏng trương nở (ANAFLUX)

Vi sinh vật được cố định trên lớp vật liệu hạt được giãn nở bởi dòng nướcdâng lên sao cho sự tiếp xúc của màng sinh học với các chất hữu cơ trong một đơn

vị thể tích là lớn nhất Ưu điểm:

- Ít bị tắc nghẽn trong quá trình làm việc với vật liệu lọc;

- Khởi động nhanh chóng;

- Không tẩy trôi các quần thể sinh học bám dính trên vật liệu;

- Có khả năng thay đổi lưu lượng trong giới hạn tốc độ chất lỏng

2.3.5 Xử lý bùn cặn

Nhiệm vụ của xử lý cặn (cặn được tạo nên trong quá trình xử lý nước thải):

- Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn

- Ổn định cặn

- Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau

Rác (gồm các tạp chất không tan kích thước lớn: cặn bã thực vật, giấy, giẻlau…) được giữ lại ở song chắn rác có thể chở đến bãi rác (nếu lượng rác khônglớn) hay nghiền rác và sau đó dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý

Cát từ bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử dụngvào mục đích khác

Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước có thể ứng dụng các công trình xử lýtrong điều kiện tự nhiên như: sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhântạo: thiết bị lọc chân không, thiết bị lọc ép dây đai, thiết bị ly tâm cặn…) Độ ẩmcủa cặn sau xử lý đạt 55-75%

Máy ép băng tải: bùn được chuyển từ bể nén bùn sang máy ép để giảm tối

đa lượng nước có trong bùn Trong quá trình ép bùn ta cho vào một số polyme đểkết dính bùn

Lọc chân không: Thiết bị lọc chân không là trụ quay đặt nằm ngang Trụ

quay đặt ngập trong thùng chứa cặn khoảng 1/3 đường kính Khi trụ quay nhờ máybơm chân không cặn bị ép vào vải bọc

Quay li tâm: Các bộ phận cơ bản là rôtơ hình côn và ống rỗng ruột Rôtơ và

ống quay cùng chiều nhưng với những tốc độ khác nhau Dưới tác động của lực litâm các phần rắn của cặn nặng đập vào tường của rôtơ và được dồn lăn đến khe hở,

đổ ra thùng chứa bên ngoài

Lọc ép: Thiết bị lọc gồm một số tấm lọc và vải lọc căng ở giữa nhờ các trục

lăn Mỗi một tấm lọc gồm hai phần trên và dưới Phần trên gồm vải lọc, tấm xốp vàngăn thu nước thấm Phần dưới gồm ngăn chứa cặn Giữa hai phần có màng đàn hồikhông thấm nước

Để tiếp tục làm giảm thể tích cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiềudạng khác nhau: thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải … Sau khi sấy, độ

ẩm còn 25-30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển

Đối với trạm xử lý công suất nhỏ, việc xử lý cặn có thể tiến hành đơn giảnhơn: nén sau đó làm ráo nước ở sân phơi cặn trên nền cát

2.4 Một số hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt đang áp dụng tại các công ty

2.4.1 Công ty TNHH liên doanh Chí Hùng, KP Mỹ Hiệp, TT Thái Hòa, huyện Tân Uyên, tĩnh Bình Dương.

Thông số cơ bản

Tổng lưu lượng nước thải: 1200m3/ngđLưu lượng trung bình giờ (24h): 50 m3/hLưu lượng tối đa: 98 m3/2h

Tính chất cơ bản của nước thải dầu vào

Sơ đồ công nghệ

Hình 2.3: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty TNHH liên

doanh Chí Hùng

Công nghệ chủ đạo:

Công nghệ truyền thống xử lý sinh học với bùn hoạt tính sinh trưởng lơ lửng

Ưu điểm: - Công nghệ đơn giản, dễ vận hành

- Sử dụng trong trường hợp nước thải có lưu lượng lớn

- Hệ thống được điều khiển hoàn toàn tự động, vận hành đơn giản, ítsửa chữa

Nhược điểm: - Diện tích xây dựng lớn.

- Đòi hỏi nhiều năng lượng trong suốt quá trình hoạt động

- Không đề phòng được sự cố kim loại nặng, dễ gây chết bùn

- Hiệu quả xử lý Nitơ thấp nên hàm lượng vẫn còn vượt quá tiêuchuẩn cho phép

2.4.2 Công ty Cổ Phần Chế Biến Hàng Xuất Khẩu Long An - Nhà máy Điều Long An

Địa chỉ: số 81B, Quốc lộ 62, Phường 2, Thành phố Tân An, Tỉnh Long An

Thông số cơ bản

Lưu lượng dòng thải thiết kế: 200m3/ngày.đêm

Lưu lượng trung bình giờ (24h): 8,4 m3/h

Tính chất nước thải đầu vào

Nước thải vào

Thiết bị sục khí

Thiết bị sục khí

Bể lắng bùn vi sinh

Bể trung gian

Bể chứa bùn sinh học

Hình 2.4: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Công ty Cổ

Phần Chế Biến Hàng Xuất Khẩu Long An - Nhà máy Điều Long An

Công nghệ chủ đạo:

Sử dụng công nghệ sinh học hiếu khí với bùn hoạt tính aerotank truyền thống

Ưu điểm: - Công nghệ đơn giản, dễ vận hành

- Khả năng xử lý nước thải có BOD cao

Nhược điểm: - Chi phí đầu tư ban đầu cao, tốn nhiều diện tích xây dựng.

- Đòi hỏi nhiều năng lượng trong suốt quá trình hoạt động

- Hiệu quả xử lý nitơ thấp

2.4.3 Công Ty Chế Biến Xuất Nhập Khẩu Nông Sản Thực Phẩm Đồng Nai - DONAFOODS

Địa chỉ: Khu phố 2 - Phường Long Bình - Biên Hòa - Đồng Nai

Lưu lượng nước thải thiết kế: 200m3/ngđ

Tính chất nước thải đầu vào

Sơ đồ công nghệ

Hình 2.5: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải Công Ty Chế Biến Xuất

Nhập Khẩu Nông Sản Thực phẩm Đồng Nai– DONAFOODS

Sử dụng công nghệ bùn hoạt tính theo phương pháp thiếu khí và hiếu khí cổđiển.

2.4.4 Doanh Nghiệp Tư Nhân Biển Cát

Địa chỉ: 8 Nguyễn Đình Chiểu Phan Thiết Bình Thuận

Công suất thiết kế: 250m3/ngày.đêm

Yêu cầu: nước thải đầu ra phải được xử lý đạt tiêu chuẩn loại A (QCVN

14-2008)

Sơ đồ công nghệ

Hình 2.6: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Doanh

Nghiệp Tư Nhân Biển Cát

Bể trung gian

Nước sau xử lý

Bể chứa bùn sinh học

3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ

Đề xuất công nghệ xử lý nước thải dựa vào:

- Công suất trạm xử lý

- Chất lượng nước sau xử lý

- Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt

- Những quy định xả vào cống chung và vào nguồn nước

- Hiệu quả quá trình

- Diện tích đất sẵn có của công ty

- Quy mô và xu hướng phát triển trong tương lai của công ty

- Yêu cầu về năng lượng, hóa chất, các thiết bị sẵn có trên thị trường

3.2 Thành phần tính chất nước thải tại công ty TNHH VMC Hoàng Gia

Hệ thống xử lý nước thải của Công ty TNHH VMC Hoàng Gia xây dựng vớicông suất Q = 205 m3/ngày.đêm Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý sẽ đạt

QCVN 14: 2008/BTNMT, cột A và được thải ra nguồn tiếp nhận là hệ thống thoát

nước chung của Cụm Công Nghiệp

Thành phần và lưu lượng nước thải là hai thông số quan trọng nhất, đóng vaitrò quyết định trong việc xác định công nghệ, tính toán thiết kế các công trình đơn

vị, cũng như lựa chọn thiết bị

Để có cơ sở để đánh giá chất lượng nước thải của Công ty TNHH VMCHoàng Gia, ngày 10/11/2010, Viện Nghiên Cứu Công Nghệ Môi Trường & Bảo HộLao Động, số 314 Trường Chinh, P.13, Q Tân Bình, Tp HCM đã tiến hành lấy mẫunước thải của Công ty tại vị trí đường ống xả thải ra nguồn tiếp nhận Kết quả phântích mẫu nước được thể hiện trong bảng 3.1

Bảng 3.1: Thành phần tính chất nước thải công ty TNHH VMC Hoàng Gia và yêu cầu sau khi xử lý

(Nguồn: Viện Nghiên Cứu Công Nghệ Môi Trường & Bảo Hộ Lao Động)

Nhận xét: Bảng thành phần tính chất nước thải trước và sau xử lý cho thấy

sau khi nước thải được xử lý sơ bộ tại hầm tự hoại đã cơ bản đạt chỉ tiêu nguồn tiếpnhận chỉ còn một số thông số như BOD, Phosphat, Amoni, Coliforms còn khá cao

và cần tiếp tục xử lý đạt loại A - QCVN 14:2008/BTNMT trước khi xả vào nguồntiếp nhận

3.3 Đề xuất quy trình công nghệ xử lý phù hợp

Dựa trên việc phân tích lưu lượng, thành phần nước thải, yêu cầu mức độ xử

lý, điều kiện kinh tế, kỹ thuật đề xuất 2 phương án xử lý nước thải cho công tyTNHH VMC Hoàng Gia như sau:

3.3.1 Phương án 1

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 1

Nguồn tiếp nhận QCVN 14-2008, Cột A

Nước thải sinh hoạt

Hố thu nước thải

Bơm

Máy thổi khí

Hố thu nước thải

3.3.2 Phương án 2

Hình 3.2: Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 2

Nguồn tiếp nhận QCVN 14-2008, Cột A

Bơm

Bơm

Hạng mục hiện hữu

Ưu điểm - Quá trình xử lý đơn giản, ổn

định không bị ảnh hưởng nhiềukhi lưu lượng thay đổi đột ngột

- Không cần hệ thống bùn tuầnhoàn

- Không cần bể lắng II

- Giảm diện tích đất xây dựng

và chi phí đầu tư

- Có khả năng khử được cáchợp chất chứa N, P

- Bể Aerotank phù hợp sử dụngtrong trường hợp nước thải cólưu lượng bất kì

- Hệ thống được điều khiểnhoàn toàn tự động, vận hànhđơn giản, ít sửa chữa

- Dễ khống chế các thông sốvận hành

- Hiệu quả xử lý BOD, CODkhá cao

Nhược điểm - Công nghệ sinh học - bể SBR

đòi hỏi sự ổn định tính chấtnước thải trước xử lý

- Người vận hành phải có kinhngiệm và thường xuyên theodõi chặt chẽ các giai đoạnXLNT của bể SBR

- Lượng bùn sinh ra nhiều

- Khả năng xử lý N, P khôngcao

Nhận xét: Sau khi so sánh ưu, nhược điểm 2 công nghệ xử lý thấy rằng:

Phương án 1 có nhiều ưu điểm phù hợp với yêu cầu thiết kế cho trạm xử lý nướcthải công ty TNHH VMC Hoàng Gia về quy mô, kinh tế, quản lý, vận hành Chính

vì vậy chọn phương án 1 để tính toán thiết kế cho trạm xử lý nước thải công ty

TNHH VMC Hoàng Gia công suất 205m3/ngày.đêm

3.3.4 Thuyết minh quy trình công nghệ lựa chọn ( Phương Án 1 )

Nước thải từ hầm tự hoại của nhà vệ sinh tự chảy về hố thu của trạm xử lýnước thải theo đường ống chính Nước thải trước khi đi vào hố thu đi qua giỏ chắnrác để loại bỏ những loại rác thô để bảo vệ bơm trong hố thu Nước thải từ hố thuđược luân phiên bơm bằng 2 bơm chìm vào bể điều hòa

Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và hàm lượng chất thải trongnước thải đi vào trạm xử lý, Bể điều hoà được lắp đặt hệ thống sục khí để khuấytrôn và giảm một phần BOD Nước thải từ bể điều hòa được bơm qua bểSequencing Batch Reactor (SBR) bằng 2 bơm chìm

Trong bể SBR (Sequencing Batch Reactor) ta bố trí hệ thống phân phối khítrên khắp diện tích bể Bể hoạt động gồm 5 pha thực hiện nối tiếp nhau: pha làmđầy (Fill), pha phản ứng (React), pha lắng (Settle), pha tháo nước sạch (Decant),pha chờ (Idle)

Thải bỏ bùn không nằm trong các hoạt động của bể SBR vì không có thờigian định cho quá trình thải bỏ Bùn thường được thải bỏ trong pha lắng hoặc phachờ Khối lượng bùn và tầng số thải bùn được quy định dựa vào hiệu quả xử lýmong muốn Do quá trình sục khí và lắng diễn ra trong cùng một bể nên không cóbùn chết trong quá trình phản ứng và không cần phải tuần hoàn bùn để duy trì nồng

độ bùn trong bể phản ứng Bùn được xả hút định kỳ về bể chứa nén bùn để giảmlượng ẩm có trong bùn đến mức cho phép trước khi bơm lên sân phơi bùn Cònphần nước trong được thu bằng một thiết bị đặt biệt dùng cho bể SBR chảy về bểchứa trung gian Từ bể chứa trung gian được bơm lên bể lọc áp lực để tách các cặn

lơ lửng còn lại trong nước thải rồi từ đây được dẫn sang bể tiếp xúc, tiếp xúc vơiclorine trong một thời gian nhất định sau khi thải ra bể khử trùng, nước thải đã đạttiêu chuẩn đối với nguồn thải loại A theo QCVN 14 – 2008 và có thể xả ra nguồntiếp nhận

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ

4.1 Mục tiêu

Tính toán thông số dòng vật chất, kích thước công trình

Gía trị lưu lượng dùng để thiết kế:

Hệ số không điều hòa của nhà máy là: Kmax = 2,5, Kmin = 0,4

QTB = 205 m3/ngày = 205 m3/24h = 8,54 m3/h

Qmax = 2.5QTB = 2,5 x 205 m3/ngày = 512,5 m3/24h = 21,35 m3/h

Qmin = 0.4QTB = 0,4 x 205 m3/ngày = 82 m3/24h = 3,42 m3/h

Bảng 4.1 Các thông số lưu lượng dùng trong thiết kế.

Lưu lượng giờ trung bình QTB (m3/h) 8,54

Lưu lượng giờ lớn nhất Qh,max (m3/h) 21,35

Lưu lượng giờ nhỏ nhất Qh,min (m3/h) 3,42

4.2 Tính toán

4.2.1 Giỏ chắn rác:

Giỏ chắn rác gữi lại các tạp chất có kích thước lớn hơn 5mm

Do công suất nhỏ và lượng rác không nhiều, chọn giỏ chắn rác thủ công dạnggiỏ chứa Khung gia công bằng V3 inox 304, lưới bao bằng inox 304 lỗ 3 – 5 ly.Rác thu gom được hợp đồng với công ty môi trường đô thị thu gom và xử lý

4.2.2.1 Nhiệm vụ:

Hầm tiếp nhận nước thải là nơi tập trung toàn bộ nước thải từ các hầm tự hoại củacông ty để đảm bảo lưu lượng tối thiểu cho bơm nước về bể điều hịa hoạt động antoàn.

Qh,max : lưu lượng lớn nhất trong một giờ

t: thời gian lưu nước của hầm bơm

1 53 885

, 0 / 35 , 21

9 , 18

3

3

phut m

h m

m Q

V

Với thời gian lưu nước ở hầm bơm t = 53 phút hoàn toàn thỏa mãn quy phạm 10 –

30 phút Chọn hầm tiếp nhận này làm hầm bơm bơm nước vào bể điều hòa

Tại hầm tiếp nhận công ty TNHH VMC Hoàng Gia đã trang bị hai bơm chìm đểbơm nước thải vào mạng lưới thoát nước chung của khu vực Công suất của mỗibơm N=1 Hp, cột áp H=8m, lưu lượng 12,5m3/h, hãng sản xuất HCP Đài Loan.Ống chuyển nước từ hầm tiếp nhận về bể điều hòa là ống nhựa uPVC 90mm Do

đó ta chọn hai bơm này để bơm nước vào bể điều hòa

Bảng 4.3 Các thông số thiết kế và kích thước hầm bơm tiếp nhận

1 Lưu lượng giờ lớn nhất, Qmax