CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC TẠI NHÀ MÁY NAM BÌNH DƯƠNG Quy trình công nghệ Bước 1: Xử lý sơ bộ: Bao gồm hồ chứa nước rác tươi, máy tách rác và bể trộn vôi, bể điều hòa,bể lắng cặn vôi. Nước thải được thu gom làm thoáng sơ bộ, tách rác đồng thời ổn định nước thải đầu vào và khử kim loại trong nước rác. Bước 2: Tháp Stripping hai bậc: Dùng để xử lý NNH3 trong nước thải. Các thiết bị trong tháp hoạt động hoặc dừng tự động theo sự hoạt động của bơm cấp nước thải lên. Bước 3: Bể khử Canxi + bể tiền xử lý hóa lý: Dung để xử lý lắng căn Can xi trong nước rỉ rác. Bể khử caxi được bố trí hệ thống châm hóa chất như 1 bể tiền xử lý hóa lý nhằm tăng cường quá trình xử lý sinh học.
Trang 1CHUYÊN ĐỀ 2: CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC THẢI RỈ RÁC TẠI NAM BÌNH DƯƠNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
- Tầm quan trọng của việc thực hiện chuyên đề: Trong những năm gần đây, tốc độ phát triển kinh tế Bình Dương rất nhanh, các khu công nghiệp, khu dân cư mọc lên ngày càng nhiều Bình Dương hiện có 28 KCN và cụm KCN tập trung có tổng diện tích hơn 8700
ha với 1200 doanh nghiệptrong và ngoài nước Bên cạnh sự gia tăng của mức sống công nghiệp cùng với tốc độ đô thị hóa tạo ra những vấn đề ô nhiễm môi trường đến mức báo động càng có chiều hướng gia tăng, đặc biệt là vấn đề rác thải công nghiệp và sinh hoạt Một lượng lớn rác thải đô thị và công nghiệp tạo ra hằng ngày đã và đang tạo gây sức ép nặng nề cho các bãi chôn lấp Chính sự quá tải trong một thời gian dài như vậy đã trực tiếp gây nên những vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng từ các bãi chôn lấp cần phải giải quyết kịp thời như là mùi hôi thối, côn trùng, khí thải và đặc biệt là lượng nước rỉ rác với hàm lượng ô nhiễm chất hữu cơ cao phát sinh ngày càng tăng Do đó việc xử lí nước rỉ rác là điều vô cùng quan trọng
- Mục tiêu của chuyên đề: đánh giá hiệu suất xử lý, quá trình vận hành và hiệu suất bảo dưỡng của hệ thống xử lý nước rỉ rác tại khu liên hợp Đề xuất các phương án nhằm nâng cao hiệu xuất xử lý
- Ý nghĩa thực tiễn của chuyên đề: Từ nghiên cứu này có thể rút ra được khả năng cho việc ứng dụng thành công công ng h ệ tháp Striping, sinh học SBR và oxy hóa bậc cao Fenton trong vấn đề xử lý nước rỉ rác tại các bãi rác Nhưng bên cạnh đó cũng cần có những nghiên cứu chuyên sâu cần được thực hiện nhằm nâng cao điều kiện vận hà nh của
hệ thống và hiệu quả xử lý đối với các loại nước thải khác nhau ngày càng tốt hơn
- Phương pháp nghiên cứu chuyên đề: phương pháp điều tra thu thập thông tin, phương pháp đánh giá hệ thống công nghệ
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG
2.1 Tổng quan về nước rỉ rác
2.1.1 Định nghĩa
- Nước rỉ rác là nước loại nước thải được sinh ra trong các khu chôn lấp rác thải, được hình thành do sự rò rỉ nước mưa thấm vào trong lòng bãi rác hoặc do độ ẩm sẵn có của rác thải được chôn Do được sinh ra từ rác thải, loại nước thải này rất độc hạị, chứa nhiều chất ô nhiễm như khí nitơ, amoniac, kim loại nặng, các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh, BOD, COD hàm lượng cao…có khả năng gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Nếu thấm vào đất, sẽ gây ô nhiễm trầm trọng nguồn nước ngầm, nếu chảy vào kênh, nó sẽ hủy
Trang 2hoại môi trường thủy sinh ở khu vực đó Vì vậy, rất cần thiết phải xử lý triệt nước thải rỉ rác, trước khi thải ra môi trường
2.1.2 Tính chất nước thải rỉ rác
- Thành phần, tính chất nước thải rỉ rác thay đổi khác nhau, tùy thuộc vào độ tuổi của bãi
chôn, nồng độ ô nhiễm nước thải rỉ rác bãi mới chôn rất lớn và giảm dần theo thời gian chôn lấp Ngoài ra, còn phụ thuộc vào khí hậu, địa điểm chôn lấp, loại rác chôn, độ ép,
độ dày của lớp rác và lớp phủ trên mặt bãi rác
- Nước rò rỉ từ bãi rác lúc đầu có nồng độ đậm đặc, pH thấp (4.5 – 7.5), BOD, COD cao,
SS lớn, có nhiều kim loại, chất độc hại (Zn, Ni, Cr, Cu, Pb, Hg) và một số chất hữu cơ (thuốc bảo vệ thực vật, PCBs,…) Khi đã chôn lấp trong một thời gian dài thì các chất hữu cơ trong bãi chôn lấp đã chuyển sang giai đoạn metan, khi đó thành phần ô nhiễm trong nước rò rỉ cũng giảm xuống đáng kể Khi pH tăng lên (6.6 – 9) sẽ làm giảm nồng
độ các chất vô cơ, đặc biệt các kim loại nặng có trong nước rò rỉ Do vậy tất cả các quá trình xử lý cơ học, sinh học, hóa học….đều được ứng dụng kết hợp để xử lý nước thải rỉ rác từ các BCL
2.2 Công nghệ xử lí nước rỉ rác tại Nam Bình Dương
2.2.1 Tổng quan nhà máy
Hình 1 Tổng thể khu xử li Hình 2 Nhà máy xử lí NBD
- Khu Liên hợp xử lý chất thải rắn được xây dựng trên diện tích hơn 74ha, tại xã Chánh Phú Hòa, huyện Bến Cát, Bình Dương, gồm 2 hạng mục chính là khu xử lý rác sinh hoạt tái chế thành phân compost với nhà máy sản xuất phân compost có công suất 420
tấn/ngày và nhà máy xử lý nước rỉ rác với công suất 480 m3/giờ, yêu cầu xử lý nước rỉ rác đạt loại A
Trang 3- Khu xử lý rác công nghiệp và công nghiệp nguy hại có công suất xử lý 500 tấn/ngày, gồm kho tiếp nhận, phân loại, hố chôn lấp an toàn, lò đốt rác công nghiệp, công nghiệp nguy hại, khu xử lý hóa lý, khu sản xuất bê tông tươi đóng rắn, khu sản xuất tái chế ra gạch tự chèn Cùng với đó là khối lượng chất thải rắn và các chất thải khác cần phải xử lý đầy đủ cũng ngày một gia tăng
2.2.2 Quy trình công nghệ
Bước 1: Xử lý sơ bộ: Bao gồm hồ chứa nước rác tươi, máy tách rác và bể trộn vôi, bể điều hòa,bể lắng cặn vôi Nước thải được thu gom làm thoáng sơ bộ, tách rác đồng thời
ổn định nước thải đầu vào và khử kim loại trong nước rác
Hình 3 Hồ chứa nước Hình 4 Máy tách rác
Trang 4Hình 7 Bể lắng
Hình 6 Bể điều hòa Hình 5 Bể trộn vôi
Trang 5Bước 2: Tháp Stripping hai bậc: Dùng để xử lý N-NH3 trong nước thải Các thiết bị trong tháp hoạt động hoặc dừng tự động theo sự hoạt động của bơm cấp nước thải lên
Hình 8 Tháp stripping hai bậc Bước 3: Bể khử Canxi + bể tiền xử lý hóa lý: Dung để xử lý lắng căn Can xi trong nước
rỉ rác Bể khử caxi được bố trí hệ thống châm hóa chất như 1 bể tiền xử lý hóa lý nhằm tăng cường quá trình xử lý sinh học
Hình 9 Bể khử canxi
Trang 6Bước 4: Bể phản ứng sinh học Seletor + MBBR: Dung oxy hóa COD,BOD đồng thời với quá trình nitrification và denitrification Bể được lắp đặt hệ thống phân phối khí dưới đáy
bể để dung cấp khí dạng bọt mịn.Khí được cấp gián đoạn thông qua van điều khiển
Hình 10 Bể phản ứng sinh học
Bước 5: Bể xử lý hóa lý: Sử dụng các chất keo tụ để xử lý các chất lơ lửng trong nước rỉ rác và xử lý 1 phần độ màu
Trang 7Hình 11 Bể xử lý hóa lý
Bước 6: Bể oxy hóa fenton hai cấp liên tiếp: Sử dụng các chất oxy hóa mạnh để oxy hóa các chất mang màu và chất ô nhiễm khó phân hủy, sử dụng 2 cấp liên tiếp nhằm làm tăng hiệu suất của quá trình oxy hóa
Trang 8Hình 12 Bể oxy hóa fenton hai cấp liên tiếp
Bước 7: Bể lọc khử trùng: Xử lý các thành phần cặn lơ lửng trong nước rác bằng hệ thống bể lọc cát, sử dụng hóa chất NAClO để khử trùng nước thải
Hình 13 Bể khử trùng
Bước 8: Hệ thống xử lý bùn: Bùn dư từ công đoạn xử lý được bơm đến bể chứa và nén bùn Bùn từ bể chứa sẽ được hút thu gom và vận chuyển vào các ô chôn rác của bãi
Trang 9Hình 14 Bể nén bùn
Công nghệ xử lý nước thải rỉ rác:
Trang 10Hình 15 Sơ đồ công nghệ
- Thuyết minh chi tiết công nghệ hệ thống xử lý nước rỉ rác:
Nước thải rỉ rác từ bãi chôn lấp rác thải được gom tập trung lại ở hồ chứa nước Hồ chứa nước được bố trí hệ thống sục khí nhằm điều hòa lưu lượng, chất lượng nước thải và góp phần xử lý các chất có khả năng phân hủy sinh học Từ đó, nước thải được bơm lên song chắn rác tinh, nhằm giữ lại các chất rắn có kích thước lớn, đảm bảo hiệu quả cho các công trình phía sau
Nước qua SCR chảy vào bể trộn vôi Nước thải rỉ rác trong bể sẽ được thêm vôi vào ở đầu bể và được cánh khuấy và hệ thống sục khí khuấy đều, nâng pH của nước thải lên Sau khi qua bể trộn vôi, nước thải tiếp tục chảy vào bể điều hòa Bể điều hóa cũng trang bị hệ thống khí nhằm điều hòa chất lượng, lưu lượng Từ bể điều hòa, nước thải được bơm qua bể lắng vôi cặn, để lắng, tách các cặn vôi cho vào ở đầu bể, trước khi được bơm lên tháp Stripping để xử lý nitơ Cặn vôi được tách ra, lắng dưới đáy bể, được dẫn thẳng tới bể nén bùn
Có 2 tháp stripping khừ Nitơ nối tiếp nhau Nước thải từ bể lắng cặn vôi, được bơm vào trong tháp Stripping từ trên xuống Trong nước thải có chứa nhiều NH3, NH3 là khí không bền, vì vậy, luôn tồn tại cân bằng NH3 <==> NH4
Trong điều kiện pH cao, vì ta cho vôi vào đầu công đoạn, cân bằng sẽ dịch chuyển
về phía NH3 Lượng khí NH3 nhiều Khi được bơm từ trên xuống, NH3 sẽ bị khí từ dưới thồi đi lên đầy lên và thoát ra ngoài
Nước thải sau khi qua tháp Stripping số 1 chảy vào 1 hố thu rồi tiếp tục được bơm lên tháp stripping số 2 để tiếp tục khử Nitơ, đảm bảo hiệu quả xử lý nitơ Sau khi qua tháp stripping, nước thải chảy vào bề khử canxi, dòng nước thải được thêm H2SO4 trước khi chảy vào bể nhằm keo tụ các chất bẩn, kết tủa ion Ca2+, giảm pH xuống, đảm bảo hiệu quả cho công trình xử lý sinh học tiếp theo
Nước sau bể khử canxi sẽ được bơm vào hệ thống SBR Hệ thống SBR gồm 2 cụm bể: cụm bể Selector và cụm bể C – tech Nước được dẫn vào bể Selector trước sau đó mới qua bể C – tech
Ở bể C – tech, khí được sục vào liên tục với cường độ cao tạo ra quá trình sinh học hiếu khí Sau đó, nước thải chảy qua bể C – tech Ở bể C-tech, quá trình xử lý xảy ra ba giai đoạn: điền đầy + sục khí, lắng, rút nước Bùn một phần được thu vào bể chứa bùn,
Trang 11một phần tuần hoàn vào bể Selector, phần còn lại được giữ trong bể C – tech Quá trình cấp khí diễn ra trong thời gian đầu của chu kỳ, nhằm cung cấp đủ lượng oxy cần thiết cho quá trình Sau thời gian sục khí vừa đủ, ngừng cấp không khí vào bể C-Tech và để lắng, thời gian này sẽ diễn ra mãnh liệt quá trình khử Nitơ Cuối chu kỳ xử lý, nước trong được hút qua bể trung gian bằng thiết bị Decantor
Nước ở bể trung gian tiếp tục bơm vào bể xử lý hóa lý Bể xử lý hóa lý gồm 3 ngăn đóng vai trò là cụm thiết bị Keo tụ + Tạo bông + Lắng Tại ngăn đầu của bể xử hóa lý đóng vai trò là ngăn keo tụ, hóa chất cho vào là dung dịch phèn FeCl340%và H2SO412% Ngăn tạo bông được bổ sung polymer(0.1%) nhằm lôi kéo các bông cặn lại với nhau tạo thành bông cặn có kích thước to hơn và dễ lắng hơn trước khi chảy sang ngăn thứ 3 là ngăn lắng Quá trình keo tụ, pH tối ưu khoảng 4-5 Bùn được thu ở ống trung tâm và đưa vào bể chứa bùn
Nước sau lắng sẽ được oxy hóa bằng Fenton 2 bậc, H2O2 và Fe2+ được châm vào bể Đây là phương pháp hóa lý nhằm xử lý các hợp chất hữu cơ khó phân hủy, mà các công trình xử lý sơ bộ và sinh học không thể xử lý được Các chất hữu cơ khó phân hủy sẽ bị oxy hóa thành những chất như CO2 và nước, pH tối ưu của bể này là 2.5-4
Nước tiếp tục qua bể nâng pH đến khoảng 7 -8 Sữa vôi 5% được châm vào hố tập trung trung trước khi lên bể lắng thứ cấp Khi lên bể lắng thứ cấp thì NaClO 10% và Polyme 0.1% được châm vào Bùn tạo ra do oxy hóa bằng Fenton được lắng tại đây và
xả ra bể chứa bùn Nước tiếp tục được dẫn qua bể lọc cát để lọc các chất bẩn còn lại Đặc biệt là loại bỏ phần Fe dư có trong nước do quá trình Fenton để lại Nước tự chảy qua bể khử trùng sau đó chảy vào các hồ hoàn thiện Sau khử trùng chất lượng nước đạt
QCVN25:2009/BTNMT, loại A được thải ra hồ tiếp nhận.
CHƯƠNG 3 : KẾT LUẬN
- Qua thực tiễn vận hành một số công trình đã thiết kế, công nghệ trên đã được kiểm
chứng là xử lý hiệu quả cao trong việc xử lý nước thải rỉ rác khó xử lý, ưu điểm của công nghệ là xử lý triệt để lượng Nitơ nồng độ cao trong nước thải, chất lượng nước thải đầu ra
ổn định, đạt chất lượng xả thải ra môi trường xung quanh Các công trình hoạt động ổn định, vận hành dễ dàng, quy trình tự động hóa cao, có thể điều khiển linh hoạt nhiều các thông số vận hành
- Sau một thời gian nghiên cứu tìm hiểu, vận hành và theo dõi hệ thống xử lý
nước rỉ rác tại Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương với ba công
Trang 12trình chính: đuổi khí Ammonia bằng tháp Striping, xử lý sinh học SBR và oxy hóa
Fenton 2 bậc có thể đánh giá được những ưu nhược điểm mà công nghệ này đem lại Đặc biệt, bể sinh học SBR được xem là công trình xử lý quan trọng nhất và
quyết định trực tiếp đến chất lượng nước sau xử lý của hệ thống tại công ty:
+ Đem lại hiệu quả xử lý cao trong việc loại bỏ các hợp chất Cacbon hữu cơ
thông qua các chỉ tiêu BOD5, COD, Nito, Photpho Nước thải sau xử lý hoàn toàn
có thể đạt QCVN 25:2009 – BTNMT, cộ Avàđặc biệt cảm quan về nước đầu ra không màu pH tại bể điều hòa, tháp Striping luôn được theo dõi và kiểm soát để tạo điều kiện tốt nhất cho tháp làm việc Giải quyết được hơn 60% hàm lượng Nito cần xửlý tại tháp Striping
+ Công nghệ SBR với nồng độ sinh khối cao trong bể tạo điều kiện cho sự phát
triển của quần thể vi sinh vật cũng như quá trình phân hủy sinh học diễn ra hoàn toàn, đem lại kết quả xử lý cao đối với BOD5, Ammonia và Photpho So với phương pháp bùn hoạt tính khác kỹ thuật mẻ kế tiếp giai đoạn khắc phục được nhược điểm hiện tượng bùn không lắng được do tập đoàn vi sinh dạng sợi, hệ thống linh hoạt trong vận hành: các giai đoạn đều thực hiện trong một thiết bị phản ứng (C – Tech) và có hai C – Tech thay phiên nhau nạp liệu để xử lý Do đó giảm được một lượng lớn chi phí xây dựng, không phải tốn kém xây dựng thêm bể lắng, chi phí vận hành và đặc biệt là giảm được diện tích xây dựng sử dụng cho mục đích khác
- Quá trình vận hành đơn giản và dễ dàng do được điều chỉnh hoàn toàn tự động nên giảm được lượng nhân công vận hành Bên cạnh nh ững ưu điểm đáng chú ymà công nghệ mang lại thì hệ thống hiện hữu tại KLH cũng gặp phải một số những nhược điểm là: chỉ tiêuNitotổng tại đầu ra chưa ổn định, nồng độ Cl- cao và các nhược điểm này có thể khắc phục Vì vậy, một số các kiến nghị và giải pháp đưa ra nhằm giải quyết các vấn
đề tồn tại để nâng cao được hiệu quả xử lý thông qua việc nâng cấp hệ thống, quá trình vận hành và tăng cường công tác bão dưỡng Bên cạnh đó cũng đưa ra một số vấn đề phát sinh mà trong quá trình vận hành hệ thống thường gặp phải để có biện pháp khắc phục kịp thời.