Bể SBR trong xử lý nước thải

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG  QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG CHUYÊN ĐỀ BỂ SBR TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI Sinh viên thực ĐẶNG NGUYỄN KIM PHỤNG 91202044 ĐỖ PHAN CÁT PHƯƠNG 91202177 NGUYỄN NGỌC QUÂN 91202179 Giảng viên hướng dẫn: PHẠM ANH ĐỨC Tp Hồ Chí Minh, ngày 13 tháng 11 năm 2014 MỤC LỤC KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, việc xử lý nước thải trở thành vấn đề mang tính thời Do đó, nhiều nhà máy công trình xử lý nước thải xây dựng, cải tạo đưa vào vận hành Một công trình tiên tiến công trình xử lý nước thải bể SBR.Công nghệ sử dụng bể SBR công nghệ xử lý nước đại, thực nhiều chức công trình xử lý sinh học khác công trình xử lý.Tiết kiệm chi phí xây dựng, lắp đặt, đường ống liên hệ công trình không gian nhà máy xử lý MỤC TIÊU Mục tiêu chuyên đề tìm hiểu trình làm việc hệ thống bể SBR, phương pháp xử lý nước, tính toán thiết kế NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 3.1 Nội dung thực - Thu thập tài liệu hiệu xử lý nước thải công nghệ xử lý nước thải SBR - Thu thập tài liệu thiết kế hệ thống xử lý nước thải bể SBR - Thu thập tài liệu quy trình xử lý sinh học hiếu khí - Thu thập thông tin trạng sử dụng bể SBR nhà máy 3.2 Phương pháp thực - Phương pháp thu thập thông tin - Phương pháp kế thừa MỞ ĐẦU Nước nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá, yếu tố quan trọng cho tồn sức khỏe nhân loại.Đồng thời có vai trò to lớn hoạt động sinh hoạt, sản xuất cộng đồng Hiện bùng nổ dân số phát triển hoạt động sản xuất thiếu quy hoạch định hướng đắn không theo nguyên tắc phát triển bền vững làm cho tài nguyên thiên nhiên bị khai thác cạn kiệt, môi trường bị ô nhiễm trầm trọng Trong đó, ô nhiễm nguồn nước có ảnh hưởng xấu gây hậu nghiêm trọng đến đời sống, sức khỏe người.Một nguyên nhân gây nên tình trạng nước thải không xử lý, làm trước đưa trở lại môi trường Vì vậy, xử lý nước thải trở thành vấn đề mang tính thời xúc nay, đặt nhiệm vụ cho người làm việc lĩnh vực quản lý, hoạt động môi trường kỹ thuật phải có chương trình hành động biện pháp thiết thực, kịp thời khắc phục, giải Nằm định hướng phát triển đó, nhiều nhà máy công trình xử lý nước thải cải tạo, xây dựng đưa vào vận hành Không nằm xu hướng chung việc ứng dụng kỹ thuật tự động hóa ngành sản xuất đời sống việc ứng dụng tự động hóa vào kỹ thuật môi trường ngày phổ biến rộng rãi Các công trình, nhà máy xử lý nước thải cần tự động hóa để nâng cao suất làm việc, hạn chế ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe người vận hành đặc thù môi trường làm việc Nhận thấy quy trình xử lý nhà máy, bể SBR (Sequencing Batch Reactor) công trình xử lý sinh học thuộc loại bể hiểu khí mang tính đại, công trình xử lý trung tâm hệ thống xử lý nước thải nhà máy Việc tự động hóa điều khiển bể SBR đặt toán thiết thực, có khả ứng dụng rộng rãi cho công trình xử lý nước thải sau CHƯƠNG I QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỂ SBR ĐỐI TƯỢNG CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Một số khái niệm công nghiệp xử lý nước thải 1.1.1 Định nghĩa nước thải Nước thải chất lỏng thải sau trình sử dụng người bị thay đổi tính chất ban đầu chúng 1.1.2 Phân loại Nước thải thường phân loại theo nguồn gốc phát sinh chúng Đó sở cho việc lựa chọn biện pháp công nghệ xử lý Theo cách phân loại ta có loại nước sau đây: Nước thải sinh hoạt: nước thải từ khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại, công sở, trường học sở tương tự • Nước thải sản xuất: nước thải từ hoạt động sản xuất, hoạt động công nghiệp nông nghiệp v.v Ở nước sử dụng loại nguyên liệu thô phương tiện để sản xuất • Nước thải tự nhiên: nước (thường nước mưa) thấm vào hệ thống cống nhiều cách khác • Nước thải đô thị: thuật ngữ chung chất lỏng hệ thống cống thoát thành phố, hỗn hợp loại nước thải kể 1.1.3 Thành phần - tính chất nước thải • Thành phần nước thải phân tích theo đặc điểm vật lý, hóa học, sinh vật vi sinh vật a) Theo đặc điểm vật lý: chất bẩn nước thải chia thành: • Các tạp chất không tan dạng lơ lửng, kích thước lớn, với kích thước hạt lớn 10-4mm Chúng dạng huyền phù, nhũ tương kích thước lớn giẻ, vải, giấy, que củi v.v • Các tạp chất bẩn dạng keo với kích thước hạt khoảng 10 -4 đến 10-6mm • Các chất bẩn dạng tan có kích thước nhỏ 10 -6mm Chúng dạng phân tử phân ly thành ion Nước thải sinh họat có mùi hôi thối khó chịu.Khi vận chuyển đường cống sau khoảng 2-6 thấy xuất mùi hyđrô sunfua, nước có mầu sẫm.Nồng độ chất bẩn cao, nước thải có mầu thấy đục b) Theo đặc điểm hóa học: nước thải chứa hợp chất hóa học dạng vô cơtừ nước cấp sắt, manhê, canxi, silic v.v nhiều chất hữu sinh hoạt Nước thải vừa xả thường có tính kiềm, dần trở nên có tính axit thối rữa Các chất hữu nước thải xuất xứ từ thực vật, động vật Chất hữu có chia thành chất chứa nitơ (urê, prôtêin, amin, axit amin … ) không chứa nitơ (mỡ, xà phòng, hyđrocacbon, xenlulô) Trong nước thải, chất bẩn dạng vô chiếm khoảng 42% có phân bố chủ yếu dạng tan, chất bẩn dạng hữu chiếm 58%, có phân bố nhiều dạng keo không tan c) Theo đặc điểm vi sinh vật: nước thải có chứa nhiều loại vi sinh vật nấm men, nấm mốc, tảo, vi khuẩn, có loài vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thương hàn … Những loài vi sinh vật chủ yếu đặc trưng cho nước thải sinh hoạt số nước thải sản xuất (lò mổ, nhà máy da, len ) 1.1.4 Các thông số quan trọng nước thải a) Hàm lượng chất rắn: chi tiêu cho phép đo gần lượng bùn khử lắng sơ cấp Hàm lượng chất rắn có nước thải xác định tổng chất rắn lại sau bay mẫu nước bếp cách thủy, cho sấy khô 103oC b) Hàm lượng oxy hòa tan (Dissolved oxygen - DO): tiểu quan trọng nhất, thải chất thải sử dụng oxy vào nguồn nước, trình oxy hóa chúng làm giảm nồng độ oxy hòa tan nguồn nước, đe dọa sống loài sinh vật sống nước c) Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand - BOD): tiêu thông dụng để xác định mức độ ô nhiễm nước thải, BOD lượng oxy vi sinh vật sử dụng trình oxy hóa chất hữu cơ, phương trình tổng quát trình là: Vi khuẩn Chất hữu + O2 CO2 + H2O + tế bào + sản phẩm cố định d) Nhu cầu oxy hóa học(Chemical Oxygen Demand - COD): số biểu thị hóa hàm lượng chất hữu nước thải mức độ ô nhiễm nước tự nhiên COD lượng oxy cần thiết cho trình oxy hóa hóa học chất hữu mẫu nước thành CO nước 1.2 Quy trình chung xử lý nước thải 1.2.1 Các phương pháp xử lý nước thải a) Phương pháp – lý học Phương pháp dùng để loại chất không tan phần chất dạng keo nước thải Các công trình xử lý học bao gồm: song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng, bể vớt dầu mỡ, bể lọc … Các chất thô que, củi, giấy, giẻ … giữ lại song chắn rác, tạp chất không tan dạng vô cát sỏi, gạch vỡ, thủy tinh … tách khỏi nước bể lắng cát Phần lớn chất không tan hữu giữ lại bể lắng loại Trong chất có trọng lượng riêng lớn trọng lượng riêng nước lắng xuống đáy bể, chất nhẹ nước dầu, mỡ lại lên mặt nước.Sau đó, cặn lắng đáy chất mặt nước lại gạt tập trung lại tách riêng.Đối với chất đặc trưng, tùy thuộc chất chúng dùng bể đặc biệt bể vớt dầu, mỡ.Những loại bể chủ yếu sử dụng với nước thải sản xuất Phương pháp xử lý học thường giai đoạn xử lý sơ trước cho trình xử lý sinh học.Các công trình học thường gọi công trình xử lý bậc I b) Phương pháp hoá học hoá lý Phương pháp chủ yếu dùng để xử lý nước thải sản xuất xử lý cặn bùn Phương pháp hóa học: phương pháp sử dụng hóa chất cho vào nước thải, tạo phản ứng hóa học hóa chất cho vào với chất bẩn nước thải Kết tạo thành chất kết tủa chất tan không độc Điển hình phương pháp hóa học phương pháp trung hòa nước thải chứa kiềm axit, phương pháp keo tụ phương pháp oxy hóa-khử Phương pháp hóa lý: phương pháp thường dùng keo tu, hấp thu, hấp phụ, trích ly, tuyển nổi, bay hơi, cô đặc, đốt cháy, ozon hóa … c) Phương pháp sinh học (sinh hóa) Phương pháp sử dụng khả sống, hoạt động vi sinh vật để phân hủy, oxy hóa chất bẩn hữu nước thải Đây phương pháp phổ biến kinh tế nay.Phương pháp tiến hành điều kiện tự nhiên điều kiện nhân tạo Các công trình xử lý sinh học (trong điều kiện nhân tạo) bao gồm: bể lọc sinh vật (biophin), bể làm thoáng sinh học (aeroten), bể lắng đợt II (trong công trình xử lý nước thải bể lắng giai đoạn xử lý học bể lắng đợt I, bể lắng giai đoạn xử lý sinh học gọi bể lắng đợt II) Để trình xử lý nước thải triệt để, hoàn thiện tối ưu, người ta phải sử dụng đến trình xử lý khác khử trùng, xử lý cặn, hút bùn Các công trình xử lý trình bao gồm: bể tự hoại, bể lắng hai vỏ, bể metanten … Các công trình xử lý sinh học gọi công trình xử lý bậc II Sau công trình xử lý bậc II, nước thải qua khử trùng xả nguồn.Ngày nước phát triển, để xử lý triệt để tức khử nốt chất nitrat, phôtphat, sunfat có nước thải gây tượng phù dưỡng, nở hoa nguồn nước người ta dùng công trình xử lý bậc III 1.2.2 Quy trình công nghệ xử lý nước thải Nguyên tắc yêu cầu xử lý nước Nguyên tắc yêu cầu xử lý nước thải: Dây chuyền công nghệ xử lý tổ hợp công trình, nước thải xử lý bước theo thứ tự tách cặn lớn đến cặn nhỏ, chất không hòa tan đến chất keo hòa tan, khâu cuối khử trùng Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ toán kinh tế kỹ thuật phức tạp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thành phần, tính chất nước thải, mức độ cần thiết làm sạch, yếu tố khác: điều kiện địa phương, lượng, tính chất đất đai, diện tích khu xây dựng trạm xử lý, lưu lượng nước thải, công suất nguồn Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải Mô tả sơ quy trình: Lưu lượng nước thải chảy trạm bơm thay đổi theo giờ, trạm bơm nước thải hoạt động gián đoạn với chu kỳ mở máy 3- lần giờ, bơm dâng nước bể lắng cát đứng, hạt cát có d[...]... quả xử lý của bể SBR SBR là một quá trình xử lý sinh học cực kỳ hiệu quả và cũng đã được chứng minh được sử dụng để phân hủy chất hữu cơ và có thể giảm Nito đáng kể so với xử lý nước thải ở trình độ cao của BOD, COD; giảm Nito trong chất rắn lơ lửng Quá trình xử lý này là lý tưởng để xử lý khối lượng lớn.Công nghệ xử lý nước thải SBR có thể xử lý được 85 – 90 % thành phần chất ô nhiễm trong nước thải. .. bể Hệ thống SBR gồm 2 cụm bể: cụm bể Selector và cụm bể C – tech Nước được vào bể Selector trước sau đó mới đưa vào bể C – tech Các thiết bị trong bể SBR: • Level sensor (bộ cảm biến cấp độ) trong bể SBR 12 Nhiệm vụ: cung cấp định lượng hiển thị chiều cao mức nước trong 2 bể sinh học SBR ở màn hình điều khiển chính Khi mực nước trong bể thấp thì kích hoạt van xả của bể đóng lại.Khi mực nước trong bể. .. SBR 11 Tiêu biểu lưu lượng dòng trung gian hoặc bể xử lý mẻ thực” (true batch reactor) một khi nước thải được nạp vào bể ở một mức làm đầy bình thường, sau đó nước thải được xử lý. Sau khi nạp thải vào bể tại mực nước thải làm đầy ở mức bình thường Chỉ nạp thêm nước thải vào bể khi tất cả các pha đã thực hiện xong và loại bỏ các chất rắn lắng hiệu quả để cho phép xả thải vào mẻ nước thải khác của bể. .. tục Hình 2.3.Lưu lượng dòng liên tục của bể Trong lưu lượng dòng liên tục của SBR, nước thải đầu vào luôn chảy vào bể Trong bể có hai buồng (chambers) tách biệt bởi một vách ngăn (baffle) Buồng nhỏ hơn nhận nước thải đầu vào và từ đây nước thải đầu vào chảy chậm vào buồng lớn hơn Buồng lớn hơn hoạt động như là một bể xử lý nước thải theo mẻ Tuy nhiên bể xử lý theo mẻ có duy nhất một số giới hạn các... Hiện trạng sử dụng bể SBR SBR đã được nghiên cứu từ những năm 1920 và được sử dụng ngày càng rộng rãi trên toàn thế giới Ở Châu Âu và Trung Quốc, Hòa Kỳ, họ đang áp dụng công nghệ này để xử lý nước thải đô thị và nước thải công nghiệp, đặc biệt là trong những khu vực đặc trưng có lưu lượng nước thải thấp và biến động SBR được áp dụng ở nước thải sinh hoạt, nước thải tập trung và nước thải công nghiệp,... sánh bể SBR với các bể khác Bảng 3.So sánh quy trình bể SBR với quy trình xử lý bùn hoạt tính truyền thống 27 SBR (Xử lý theo mẻ) Nước thải đầu vào Xả thải Tải trọng chất hữu cơ Sục khí Khuấy trộn lỏng Nạp định kì Xả thải đinh kì Chu kỳ Xen kẽ Chỉ cho bể Lắng Không có dòng chảy nước thải đàu vào Chốt dòng chảy Loại dòng chảy Cân bằng dòng chảy Tính linh hoạt Có Điều chỉnh thời gian của bể hiếu khí, bể. .. trình xử lý bùn hoạt tính truyền thống và quy trình sục khí mở rộng MLSS nên nằm trong khoản 2.000 – 3.000 mg/L Đối với xử lý nước thải đô thị đòi hỏi có sự nitrat hóa, tỷ lệ F/M nằm trong khoảng 0.05 – 0.1 Đối với xử lý nước thải đô thị không đòi hỏi có sự nitrat hóa, tỷ lệ F/M nằm trong khoảng 0.15 – 0.4 * Bể MLSS và nồng độ MLVSS được tính toán nên ở mực nước thấp * Bể xử lý cuối nguồn của SBR nên... phép tách chất rắn sinh học từ nước thải được xử lý Trong pha này không cho nước thải vào bể SBR, không thực hiện thổi khí và khuấy trong pha này nhằm mục đích lắng trong nước trong môi trường tĩnh hoàn toàn Đây cũng là thời gian diễn ra quá trình khử nitrơ trong bể với hiệu suất cao Thời gian diễn ra khoảng 2 giờ Kết quả của quá trình này là tạo ra 2 lớp trong bể, lớp nước tách pha ở trên và phần cặn... bể sinh học SBR đạt mức cao thì kích hoạt van mở nước vào của chính bể đó đóng lại Hình 2.4Máy cảm biến • Van xả nước vào bể Các van này mở khi bể bắt đầu làm việc, đóng khi nước trong bể đạt mức đầy hoặc hết 60’ cho nước vào bể • Van xả nước ra khỏi bể Các van này làm việc theo thời gian, sau khi bể bắt đầu hoạt động 195’, sau khi mở 30’ thì đóng lại hoặc khi cảm biến mức báo nước trong bể đạt mức... xử lý Chi tiết của từng giai đoạn của SBR được cung cấp trong các phần sau đây: 16 Hình 2.9.Chu kỳ hoạt động của bể với 5 pha • Pha làm đầy – điền nước (Fill): thời gian bơm nước vào kéo dài từ 1 – 3 giờ Dòng nước thải được đưa vào bể trong suốt thời gian diễn ra pha làm đầy Trong bể phản ứng hoạt động theo mẻ nối tiếp nhau, tùy theo mục tiêu xử lý, hàm lượng BOD đầu vào, quá trình làm đầy để đưa nước