KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI Biên soạn: ThS Lâm Vĩnh Sơn KỸ THUẬT XỬ LÝ NƢỚC THẢI Ấn 2014 MỤC LỤC I MỤC LỤC MỤC LỤC I HƢỚNG DẪN V BÀI 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI 1.1 PHÂN LOẠI NƢỚC THẢI 1.1.1 Nước thải sinh hoạt 1.1.2 Nước thải công nghiệp (nước thải sản xuất) 1.1.3 Nước thải nước mưa 1.2 THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT CỦA NƢỚC THẢI VA CÁC DẠNG NHIỄM BẨN 1.2.1 Lưu lượng nước thải 1.2.2 Dao động lưu lượng nước thải 13 1.2.3 Chọn lưu lượng thiết kế 14 1.2.4 Thành phần, tính chất nước thải 14 1.3 BẢO VỆ NGUỒN NƢỚC KHỎI BỊ NHIỄM BẨN, KHẢ NĂNG TỰ LÀM SẠCH CỦA NGUỒN NƢỚC 19 1.3.1 Dấu hiệu nguồn nước nhiễm bẫn Khả tự làm nguồn nước 19 1.3.2 Nguyên tắc xả nước thải vào nguồn 22 1.3.3 Xác định mức độ xử lý nước thải 22 1.4 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI 25 1.4.1 Cơ sở lựa chọn công trình xử lý nước thải: 25 1.4.2 Dây chuyền công nghệ trạm xử lý nước thải: 27 1.4.3 Giới thiệu số dây chuyền xử lý nước thải: 28 BÀI 2: XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP CƠ HỌC 34 2.1 KHÁI NIỆM VỀ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP CƠ HỌC 34 2.1.1 Thiết bị chắn rác: 34 2.1.2 Thiết bị nghiền rác: 34 2.1.3 Bể điều hòa: 35 2.1.4 Bể lắng cát: 35 2.1.5 Bể lắng: 36 2.1.6 Lọc 36 2.1.7 Tuyển nổi, vớt dầu mỡ 36 2.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH CƠ HỌC 37 2.2.1 Song chắn rác 37 2.2.2 Bể lắng cát 41 2.2.3 Bể vớt dầu mỡ 48 2.2.4 Tuyển nổi: 51 2.2.5 Xử lý phương pháp lắng 62 2.2.6 Xử lý phương pháp lọc 83 2.3 BỂ ĐIỀU HÒA 97 2.3.1 Bể điều hoà lưu lượng chất lượng 99 II MỤC LỤC 2.3.2 Bể điều hoà chủ yếu làm nhiệm vụ điều hoà lưu lượng 100 2.3.3 Các bước tính bể điều hòa theo phương pháp đồ thị 100 BÀI 3: XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP HÓA LÝ 110 3.1 PHƢƠNG PHÁP KEO TỤ TẠO BÔNG 110 3.1.1 Keo tụ hóa chất dung keo tụ 110 3.1.2 Các thiết bị công trình trình keo 118 3.1.3 Thiết bị hòa trộn chất phản ứng 124 3.1.4 Bể phản ứng tạo kết tủa 125 3.2 PHƢƠNG PHÁP TRUNG HÒA 137 3.2.1 Trung hoà trộn nước thải chứa axit nước thải chứa kiềm 138 3.2.2 Trung hoà cách cho thêm hoá chất vào nứơc thải 139 3.2.3 Trung hoà nước thải chứa axit cách lọc qua lớp vật liệu lọc trung hoà 141 3.2.4 Trung hòa nước thải mang tính kiềm khí thải có tính acid: 143 3.3 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP TUYỂN NỔI 144 3.3.1 Giới thiệu chung 144 3.3.2 Phân loại 144 3.4 PHƢƠNG PHÁP HẤP THỤ 146 3.5 XỬ LÝ BẰNG PHƢƠNG PHÁP HẤP PHỤ 147 3.5.1 Cơ sở trình hấp phụ 147 3.5.2 Chất hấp phụ 148 3.5.3 Phân loại hấp phụ 149 3.6 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRÍCH 150 3.6.1 Nguyên lý 150 3.6.2 Kỹ thuật trích ly 150 3.6.3 Phân loại 150 3.7 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRAO ĐỔI 151 3.7.1 Một số khái niệm trình trao đổi ion 152 3.7.2 Các chất trao đổi ion 152 3.7.3 Cơ sở trình trao đổi ion 152 3.8 XỬ LÝ BẰNG MÀNG 153 3.8.1 Thẩm thấu ngược 153 3.8.2 Siêu lọc 155 3.8.3 Thẩm tách điện thẩm tách 156 3.9 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP LÀM THOÁNG VÀ CHƢNG CẤT BAY HƠI 157 3.9.1 Phương pháp làm thoáng 157 3.10 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP OXI KHỬ 159 3.10.1 Định nghĩa 159 3.10.2 Vai trò: 160 3.10.3 Phân loại: 160 3.10.4 Đánh giá phương pháp oxi hóa bậc cao: 161 3.10.5 Cơ chế trình oxi hóa bậc cao 162 MỤC LỤC III 3.10.6 Các phương pháp oxi hóa 166 3.11 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA 167 BÀI 4: XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG SINH HỌC 168 4.1 TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢI 168 4.1.1 Nguyên tắc: 168 4.1.2 Cơ chế chung 168 4.1.3 Các trình sinh học xử lý nuớc thải: 170 4.1.4 Công trình xử lý ứng dụng trình phân huỷ 173 4.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình xử lí sinh học : 173 4.1.6 Vai trò vsv xử lý nước thải 174 4.2 CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƢỚC THẢI TRONG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 175 4.2.1 Cánh đồng tưới công cộng bãi lọc 175 4.2.2 Cánh đồng tưới nông nghiệp 190 4.2.3 Hồ sinh học 191 4.3 CÔNG TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC NHÂN TẠO 197 4.3.1 Bể lọc sinh học (Bể Biophin) (có lớp vật liệu không ngập nước) 197 4.3.2 Bể lọc sinh học có lớp VL ngập nước thải 205 4.3.3 Bể Aerotank 215 4.3.4 Bể lắng 243 4.3.5 Xử lý nước thải vi sinh kỵ khí (bể UASB) 252 4.3.6 Một số công trình sinh học khác 274 BÀI 5: XỬ LÝ VÀ SỬ DỤNG CẶN NƢỚC THẢI 313 5.1 ĐẶC TÍNH CỦA CẶN LẮNG VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ 313 5.1.1 Thành phần 313 5.1.2 Phân loại cặn 314 5.1.3 Phương pháp xử lý 315 5.1.4 Bể Mêtan 317 5.1.5 Hầm tự hoại 323 5.1.6 Bể nén bùn 329 5.1.7 Sân phơi bùn 334 5.1.8 Máy ép lọc băng tải 338 5.1.9 Máy ép cặn ly tâm 339 BÀI 6: KHỬ TRÙNG NƢỚC THẢI 340 6.1 TẠI SAO PHẢI KHỬ TRÙNG NƢỚC THẢI 340 6.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG NƢỚC THẢI 342 6.2.1 Khử trùng chất ô xi hóa mạnh 342 6.2.2 Khử trùng tia cực tím 351 6.2.3 Khử trùng số phương pháp khác 353 BÀI 7: SƠ ĐỒ CHUNG VÀ CƠ SỞ KỸ THUẬT QUẢN LÝ TRẠM XỬ LÝ 357 7.1 SƠ ĐỒ CHUNG TRẠM XỬ LÝ 357 7.1.1 Những yêu cầu vệ sinh lựa chọn phương pháp xử lý 357 7.1.2 Mặt tổng thể cao trình trạm xử lý 360 IV MỤC LỤC 7.1.3 Phân phối nước thải vào cống 364 7.1.4 Thiết bị đo lưu lượng trạm xử lý 367 7.2 CƠ SỞ KỸ THUẬT QUẢN LÝ TRẠM XỬ LÝ NƢỚC THẢI 371 7.2.1 Nghiệm thu công trình 371 7.2.2 Giai đoạn đưa công trình vào hoạt 372 7.2.3 Những phương pháp kiểm tra theo dõi chế độ làm việc công trình xử 374 7.2.4 Những nguyên nhân phá hủy chế độ làm việc bình thường công trình xử lý Biện pháp khắc phục 378 7.2.5 Tổ chức quản lý kỹ thuật an toàn 380 7.2.6 Thống kê công nghệ công trình 381 7.2.7 Một số cố vận hành công trình sinh học 383 TÀI LIỆU THAM KHẢO 387 HƢỚNG DẪN V HƢỚNG DẪN MÔ TẢ MÔN HỌC Môn học Kỹ “thuật xử lý nƣớc thải” nhằm cung cấp cho sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật môi trƣờng sinh viên ngành liên quan nhữg kiến thức nƣớc thải ô nhiễm nƣớc thải Từ nắm bắt phƣơng pháp xử lý nƣớc thải từ học đến lý hóa va sinh học Sinh viên nắm bắt quy luật trình phƣơng pháp xử lý nƣớc thải Sinh viên tính toán thiết kế chi tiết công trình đơn vị dây chuyền xử lý nƣớc thải đề xuất phƣơng án xử lý phù hợp NỘI DUNG MÔN HỌC Nội dung môn học đƣợc cụ thể hóa qua sau đây: Bài Những khái niệm ô nhiễm nguồn nƣớc xử lý nƣớc thải Bài Phƣơng pháp học xử lý nƣớc thải Bài Phƣơng pháp hóa lý xử lý nƣớc thải Bài Phƣơng pháp sinh học xử lý nƣớc thải Bài Phƣơng pháp xử lý bùn cặn xử lý nƣớc thải Bài Khử trùng nƣớc thải Bài Vận hành quản lý trạm xử lý nƣớc thải KIẾN THỨC TIỀN ĐỀ Sinh viên cần phải đƣợc trang bị kiến thức nguồn nƣớc, tiêu chất lƣợng nƣớc, quy chuẩn môi trƣờng nƣớc thải Sinh viê phải có kiến thức trình thiết bị học, lý hóa, sinh học Ngoài phải có kiến thức toán học, hình học thủy lực vững Sinh viên phải học trƣớc môn : Hóa đại cƣơng, hóa môi trƣờng, hóa sinh, qua trình thiết bị công nghệ, thủy lực, … YÊU CẦU MÔN HỌC Môn học phải đảm bảo thời lƣợng có tài liệu tham khảo phong phú, kiến thức phải đƣợc hệ thống hóa để sinh viên dễ nắm băt Môn học khó ngành nên đòi hỏi phải có kinh nghiệm thực tế để chia thông tin Và đặc biệt phải có tập lớn áp dụng VI HƢỚNG DẪN CÁCH TIẾP NHẬN NỘI DUNG MÔN HỌC - Sinh viên phải nghe thuyết giảng - Sinh viên tham gia lớp học đủ làm báo cáo chuyên đề nhóm - Sinh viên phải đọc tài liệu nhiều môn học - Sinh viên phải tham gia làm tập lớn đồ án môn học xử lý nƣớc thải PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC - Nghe giảng , báo cáo chuyên đề lớp: 30% - Làm tập lớn vấ đáp cuối môn: 70% - Sinh viên tham quan thực tế báo cáo: cộng thêm đểm (nếu có) BÀI 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI BÀI 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI 1.1 PHÂN LOẠI NƢỚC THẢI Để hiểu lựa chọn công nghệ xừ lý nƣớc thải cần phải phân biệt loại nƣớc thải khác Có nhiều cách hiểu loại nƣớc thải, nhƣng tài liệu tác giả đƣa loại nƣớc thải dựa mục đích sử dụng cách xả thải nhƣ sau 1.1.1 Nƣớc thải sinh hoạt Nƣớc thải sinh họat nƣớc đƣợc thải bỏ sau sử dụng cho mục đích sinh hoạt cộng đồng : tắm , giặt giũ , tẩy rữa, vệ sinh cá nhân,…chúng thƣờng đƣợc thải từ các hộ, quan, trƣờng học, bệnh viện, chợ, công trình công cộng khác Lƣợng nƣớc thải sinh họat khu dân cƣ phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nƣớc đặc điểm hệ thống thóat nƣớc Thành phần nƣớc thải sinh họat gồm lọai: - Nƣớc thải nhiễm bẩn chất tiết ngƣời từ phòng vệ sinh - Nƣớc thải nhiễm bẫn chất thải sinh họat: cặn bã từ nhà bếp, chất rửa trôi, kể làm vệ sinh sàn nhà Nƣớc thải sinh họat chứa nhiều chất hữu dễ bị phân hủy sinh học, ngòai có thành phần vô cơ, vi sinh vật vi trùng gây bệnh nguy hiểm Chất hữu chứa nƣớc thải sinh họat bao gồm hợp chất nhƣ protein (40 – 50%); hydrat cacbon (40 - 50%) gồm tinh bột, đƣờng xenlulo; chất béo (5 -10%) Nồng độ chất hữu nƣớc thải sinh họat dao động khỏang 150 – 450mg/l theo trọng lƣợng khô Có khỏang 20 – 40% chất hữu khó phân hủy sinh học Ở khu dân cƣ đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nƣớc thải sinh họat không đƣợc xử lý thích đáng nguồn gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng Lƣợng nƣớc thải sinh hoạt dao động phạm vi lớn, tùy thuộc vào mức sống thói quen ngƣời dân, ƣớc tính 80% lƣợng nƣớc đƣợc cấp Giữa lƣợng nƣớc thải tải trọng chất thải chúng biểu thị chất lắng BOD5 có BÀI 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI mối tƣơng quan định Tải trọng chất thải trung bình tính theo đầu ngƣời điều kiện Đức với nhu cầu cấp nƣớc 150 l/ngày đƣợc trình bày bảng 1.1 Bảng.1.1 Tải trọng chất thải trung bình ngày tính theo đầu ngƣời Tổng chất thải Chất thải hữu (g/ngƣời.ngày) (g/ngƣời.ngày) Chất thải vô (g/ngƣời.ngày) Tổng lƣợng chất thải 190 110 80 Các chất tan 100 50 50 Các chất không tan 90 60 30 Chất lắng 60 40 20 Chất lơ lửng 30 20 10 Các chất Bảng 1.2 Thành phần nƣớc thải sinh họat phân tích theo phƣơng pháp APHA Các chất (mg/l) Mức độ ô nhiễm Nặng Trung bình Thấp - Tổng chất rắn 1000 500 200 - Chất rắn hòa tan 700 350 120 - Chất rắn không hòa tan 300 150 - Tổng chất rắn lơ lửng 600 350 120 - Chất rắn lắng 12 - BOD5 300 200 100 - DO 0 - Tổng nitơ 85 50 25 - Nitơ hữu 35 20 10 - Nitơ ammoniac 50 30 15 - NO2 0,1 0,05 - NO3 0,4 0,2 0,1 - Clorua 175 100 15 - Độ kiềm 200 100 50 - Chất béo 40 20 - Tổng photpho - - Nƣớc thải sinh hoạt có thành phần với giá trị điển hình nhƣ sau: COD=500 mg/l, BOD5=250 mg/l, SS=220 mg/l, photpho=8 mg/l, nitơ NH3 nitơ hữu cơ=40 mg/l, pH=6.8, TS= 720mg/l Nhƣ vậy, Nƣớc thải sinh hoạt có hàm lƣợng chất dinh dƣỡng cao, vƣợt yêu cầu cho trình xử lý sinh học Thông thƣờng trình xử lý sinh học cần chất dinh dƣỡng theo tỷ lệ sau: BOD5:N:P = 100:5:1 BÀI 7: SƠ ĐỒ CHUNG VÀ CƠ SỞ KỸ THUẬT QUẢN LÝ TRẠM XỬ LÝ 373 cặn bùn từ đầm hồ lâu năm cho ngăn chứa bùn bể Lƣợng cặn “bùn chín” phải 15-20% thể tích ngăn chứa bùn Sau cho nƣớc thải chảy qua bể làm việc bình thƣờng.Nếu không đủ lƣợng “bùn chín” cho nƣớc thải chảy qua từ từ lƣợng cặn tƣơi tích đọng lai lƣợng “bùn chín” cho công trình ngừng hoạt động thời gian để cặn lên men.Khi bùn chin – tức phản ứng kiềm môi trƣờng xuất hiện,không mùi sunphuahydro,xuất màu bùn đen,thì lại tiếp tục cho nƣớc thài chảy qua Cứ nhƣ làm lặp lặp lại lƣợng cặn chín đạt 20% cho công trình hoạt động bình thƣờng - Nếu bùn chín lúc đầu, thời gian để đƣa bể lắng hai vỏ vào hoạt động bình thƣờng phải kéo dài tới – 12 tháng, tùy thuộc vào nhiệt độ nƣớc thải - Việc xả cặn bả lên men – bùn chín – lần đầu tiến hành mức cặn ngăn chứa thấp khe hở cua máng lắng 1m - Với bể Biophin : Giai đoạn đƣa vào hoạt động đƣợc lúc thay rửa bể lọc để loại bỏ rác, cát vật dính vào vật liệu lọc Tất thứ bị giữ lại bể lắng xả - Sau rửa bể lọc vài ngày, ngƣời ta bắt đầu cho nƣớc thải chảy vào với lƣu lƣợng nhỏ để hạt vật liệu lọc tạo thành màng sinh vật với lƣợng đủ để làm nƣớc thải Tốc độ tăng trƣởng màng phụ thuộc vào nhiệt độ nƣớc thải thân bể lọc Với nhiệt độ - 10oC trình tăng trƣởng diễn chậm;với ta nhiệt độ 5-6oC trình hầu nhƣ bị đình trệ.Do nƣớc xứ lạnh ngƣời ta thƣờng cho bể Biophin vào hoạt động vào mùa ấm nhiệt độ nƣớc thải chảy vào trạm xử lý không dƣới 17-18oC - Lúc đầu ta tƣới với lƣu lƣợng 1/10 đến 1/4 lƣu lƣợng tính toán Cứ xuất Nitrat với 50% lƣợng muối amoni(chừng 15-20 mg/l) nƣớc khỏi bể - Sau tăng dần lƣu lƣợng khoảng sau tháng tăng tới lƣu lƣợng tính toán - Để tăng nhanh trình tăng trƣởng màng vi sinh vật bể Biophin Acrophin ngƣời ta cho thêm vào bể Biophin không đƣợc chiếm 10% thể tích vật liệu lọc(tính theo thể tích cặn sau lắng giờ) - Với bể Aeroten : Giai đoạn vào hoạt động giai đoạn tích lũy bùn hoạt tính cần thiết để làm việc bình thƣờng - Bùn hoạt tính tạo từ thân nƣớc thải Muốn vậy,nƣớc sau lắng bể lắng đƣa vào bể Aeroten Ở cho thổi không khí cho nƣớc vào với lƣu lƣợng không lƣu lƣợng tính toán Sau bùn thu đƣợc bể lắng hai lại bơm bể Aeroten tạm dừng không cho nƣớc chảy vào nữa, đồng thời liên 374 BÀI 7: SƠ ĐỒ CHUNG VÀ CƠ SỞ KỸ THUẬT QUẢN LÝ TRẠM XỬ LÝ tục thổi không khí vào bùn không thấy nitơ muối amon nữa, mà lại thấy xuất Nitrat(nếu bể phải xử lý tới giai đoạn nitrat hóa) tích oxy hòa tan - Ngoài ra, phải quan sát xem trình lắng bùn hoạt tính có diễn nhanh không Tiếp theo lại cho nƣớc thải vào bể với tải trọng bùn tăng dần đạt giá trị tính toán - Nếu bể xử lý với mức độ không hoàn toàn, việc tạo bùn hoạt tính nhƣ vậy, nhƣng tăng dần tải trọng lên đánh giá theo BOD5 nƣớc thải khỏi bể mà theo lƣợng nitrat(khi xử lý không hoàn toàn không tạo thành nitrat) Thời kì đƣa bể vào hoạt động tổ chức nhƣ sau : cho nƣớc vào bể với tải trọng nhỏ thƣờng xuyên bơm bùn từ bể lắng hai Khi tích lũy đủ bùn ngƣời ta cho tăng dần tải trọng tới giá trị tính toán - Nếu trạm xử lý có bể Aeroten cũ hoạt động bình thƣờng việc bơm bùn hoạt tính dƣ vào bể - Nếu dùng bùn hoạt tính trạm xử lý khác, dùng ôtô téc để chở điều kiện thoáng gió liên tục Thời gian đƣa bể vào hoạt động không cần thiết - Để rút ngắn thời gian đƣa công trình vào hoạt động dùng bùn hoạt tính đun nóng - Đối với nƣớc thải sản xuất,thì cho bể Aeroten vào hoạt động,đầu tiên nên dùng bùn hoạt tính nƣớc thải sinh hoạt.Với cánh đồng lọc,cánh đồng tƣới : thời gian đƣa vào hoạt động thời gian cần để vi sinh đất phát triển tạo trình hiếu khí.Gian đoạn lƣu lƣợng nhỏ tăng dần đến lƣu lƣợng thiết kế mà chất lựong nƣớc sau tiêu đạt yêu cầu làm - Song song với nghiệm thu đƣa công trình vào hoạt động cần tổ chức cho công nhân quản lý học tập công nghệ xử lý nƣớc thải quy tắc quản lý nhƣ kỹ thuật an toàn lao động - Sau nghiệm thu đƣa công trình vào hoạt động, cần thiết lập hồ sơ hƣớng dẫn quản lý công trình sơ đồ cấu tạo chúng, nhƣ biện pháp khắc phục gặp sai sót, cố quản lý 7.2.3 Những phƣơng pháp kiểm tra theo dõi chế độ làm việc công trình xử - Để trạm xử lý làm việc bình thƣờng phải thƣờng xuyên kiểm tra chế độ công tác công trình toàn trạm - Thực kiểm tra theo tiêu sau : BÀI 7: SƠ ĐỒ CHUNG VÀ CƠ SỞ KỸ THUẬT QUẢN LÝ TRẠM XỬ LÝ 375 • Lƣợng nƣớc thải chảy vào toàn trạm công trình • Lƣợng cát, cặn, bùn hoạt tính khí thu đƣợc • Lƣu lƣợng không khí, nóng nƣớc nóng • Năng lƣợng điận tiêu thụ (để khử trùng xử lý phƣơng pháp hoá học) • Hiệu suất công tác công trình theo số liệu phân tích hoá học vi sinh vật nƣớc thải trƣớc sau xử lý • - Liều lƣợng bùn hoạt tính bể Aeroten Điều kiện quan trọng phải xem lƣu lƣợng thực tế có với lƣu lƣợng thiết kế không Nên tiến hành đo lƣu lƣợng nƣớc thải dụng cụ thiết bị tự ghi qua bảng tự ghi biết đƣợc lƣu lƣợng tổng cộng dao động lƣu lƣợng theo ngày đêm - Nếu toàn nƣớc thải đƣợc đƣa vào công trình xử lý trạm bơm chung có trang bị đồng hồ đo lƣu lƣợng đo lƣu lƣợng tổng cộng trạm làm Khi có số liệu lƣu lƣợng nƣớc thải phải thƣờng xuyên chuyển từ trạm bơm trạm xử lý - Lƣợng cặn tƣơi bùn hoạt tính xác định theo dung tích bể chứa(buồng thu nhận) trạm bơm bùn theo lƣu lƣợng máy bơm - Lƣợng không khí cấp vào bể Aeroten Aerophin lƣợng khí (gas) bể Metan đo đồng hồ đo khí áp khí sai tự ghi - Ngƣời ta phải đo lƣợng oxy tự hoà tan nƣớc sau xử lý phải mg/l lớn - Lƣợng nƣớc nóng dùng để hâm nóng bể Metan đo đồng hồ đo khí đồng hồ đo nƣớc Nhiệt độ bể Metan đo nhiệt kế điện trở - Năng lƣợng điện tiêu thụ phải đo theo phân xƣởng (ở trạm làm thoáng,trạm bơm bùn, phận giới gạt bể lắng) toàn trạm xử lý - Những tiêu đặc trƣng cho thành phần nƣớc thải : cặn (theo thể tích) sau lắng phòng thí nghiệm (mg/l), chất lơ lửng theo trọng lƣợng (mg/l), sấy khô 105oC; nhiệt độ nƣớc thải (0C); độ (cm), độ màu (theo pha loãng nƣớc thải nƣớc cất đến màu); màu sắc, clorua (mg/l), độ oxy hoá (mgO2/l) : BOD20, BOD5 ; Nitơ muối amon, nitrit, nitrat, oxy hoà tan (mg/l) độ pH v.v… - Trong nhiều trƣờng hợp phải xác định lƣợng Sunfat, Photphat, Kali, tinh cặn nung 600oC, độ phóng xạ… 376 - BÀI 7: SƠ ĐỒ CHUNG VÀ CƠ SỞ KỸ THUẬT QUẢN LÝ TRẠM XỬ LÝ Về vi sinh vật, phải xác định lƣợng vi khuẩn 1ml nhiệt độ 37oC, lƣợng trứng giun sán nƣớc trƣớc sau xử lý - Để đánh giá đặc tính cặn, ngƣời ta xác định độ ẩm, độ tro & thành phần hoá học (lƣợng mỡ, đạm, đƣờng) - Khi có nƣớc thải sản xuất chảy vào trạm với lƣợng lớn khối lƣợng phân tích phải nhiều phải xác định tạp chất đặc trƣng cho loại nƣớc thải - Mỗi quý lần phải tiến hành phân tích cách hoàn chỉnh toàn nƣớc thải trƣớc sau xử lý Phải lấy mẫu nƣớc qua khoảng thời gian định ngày đêm để phân tích Đối với công trình, mẫu nƣớc lấy theo thời gian nƣớc lƣu lại Vì thành phần nƣớc thải thay đổi theo thời gian ngày đêm, tháng lần lấy mẫu nƣớc theo để phân tích Các mẫu nƣớc đƣợc trộn lẫn theo tỉ lệ có tính đến dao động lƣu lƣợng để lấy mẫu nƣớc trung bình Những mẫu nƣớc để phân tích phải lấy điểm chiều sâu định ngƣời phụ trách công nghệ quy định - Đồng thời việc lấy mẫu nƣớc để ngƣời ta đo nhiệt độ nƣớc tối thiểu ngày lần Mỗi ngày lần ghi nhiệt độ không khí vào lúc 7, 12, 19 Để theo dõi nhiệt độ không khí dùng nhiệt kế tự ghi - Những kết lần phân tích, kết trung bình sau thời gian năm đƣợc chỉnh lý ghi vào sổ Các tiêu công tác công trình : • Đối với song chắn rác : lƣợng rác đƣợc giữ lại • Đối với bể lắng cát : lƣợng cát đƣợc giữ lại trôi • Đối với bể lắng : lƣợng vật chất lơ lƣng đƣợc giữ lại trôi • Đối với bể Aeroten : lƣợng vật chất hữu đƣợc oxy hoá, dạng nitơ, lƣợng oxy hoà tan v.v… • - Đối với cánh đồng tƣới : dạng nitơ, oxy hoà tan Việc phân tích nhƣ phải tiến hành thƣờng xuyên hàng ngày, công trình phải có sổ ghi riêng Trong ghi tất số liệu phân tích đặc trƣng cho hiệu suất xử lý nhƣ tất tƣợng bất bình thƣờng xảy - Tuỳ thuộc vào lƣu lƣợng mức độ phức tạp trạm xử lý để tổ chức điều khiển, ngƣời ta phải xây dựng : Đƣờng điện thoại điểm thƣờng trực Điều khiển từ xa hoàn toàn phận công trình dây chuyền BÀI 7: SƠ ĐỒ CHUNG VÀ CƠ SỞ KỸ THUẬT QUẢN LÝ TRẠM XỬ LÝ 377 Điều khiển theo chƣơng trình hoàn toàn phận công trình dây chuyền Tự động hoá hoàn toàn phận trình công nghệ, phận giới công trình - Để sửa chữa máy móc thiết bị kiểm tra chế độ công tác bình thƣờng trạm, trạm phải có trạm sửa chữa - Song song với điều kiện từ xa tự động hoá công trình xử lý, phải trì điều khiển thủ công để đảm bảo cho công trình vận hành liên tục lúc có cố nguồn điện phận tự động bị hỏng - Đối với trạm có lƣu lƣợng lớn phải xây dựng nút điều khiển công trình phòng điều khiển trung tâm cho toàn trạm - Những số thiết bị điểm điều khiển riêng lẽ chuyển trung tâm (kể tiêu công nghệ nhƣ nhiệt độ, lƣợng khí tiêu chất lƣợng nƣớc thải) Đối với trạm có lƣu lƣợng nhỏ, phạm vi diện tích nhỏ cần xây dựng điểm điều khiển chung cho toàn công trình - Có thể điều chỉnh việc phân phối nƣớc tới công trình, song chắn, máng phân phối, nhóm bể lắng.v.v… thiết bị điện tự động - Tín hiệu đóng mở đƣợc báo từ thiết bị phao máy đo từ trung tâm điều khiển - Tự động hoá song chắn tự động địều khiển song chắn giới, máy nghiền rác, cánh cửa cống dẫn nƣớc vào Phƣơng án thực song chắn giới đƣợc điều khiển tự động theo độ chênh lệch mực nƣớc kênh vào Nếu điều khiển cục song chắn máy nghiền rác dùng nút điện - Xả cát từ bể lắng cát đƣợc tiến hành tự động cách bơm tia theo biểu đồ nhờ thiết bị điện đặt sở huy Khi thiết bị truyền xung lƣợng đến phận xả cặn khoá (đóng mở điện) mở cho nƣớc tới Ejectơ xả cát từ bể lắng cát, máy bơm bắt đầu làm việc Thời gian vận hành Ejectơ tuỳ thuộc vào thời gian làm vịêc bể lắng cát Nếu bơm khoá có cố có tín hiệu báo trạm điều khiển - Trong bể lắng li tâm đợt việc xả cặn tự động hoá theo biểu đồ cặn chuyển bể Metan - Quá trình thực nhƣ sau : • Qua khoảng thời gian định truyền xung lƣợng cho phận giới gạt làm việc Tiếp qua thời gian định trƣớc truyền xung 378 BÀI 7: SƠ ĐỒ CHUNG VÀ CƠ SỞ KỸ THUẬT QUẢN LÝ TRẠM XỬ LÝ lƣợng để mở khoá cho cặn từ bể lắng vào ống hút bơm bùn bơm đẩy cặn bể Metan… Việc bơm cặn tiến hành nhƣ cho tất bể lắng Sau xả cặn xong khoá ống hút đóng lại tắt phận giới gạt • Khi gạt bị dừng lại cố, khoá bị tắt, bơm bùn không làm việc có tín hiệu báo trạm điều khiển • Ở bể Biôphin nhiều ngăn, nhờ thiết bị tự động ngƣời ta điều chỉnh nƣớc phân phối ngăn • Để bể Aeroten làm việc tốt phải điều chỉnh lƣợng không khí vào bể tƣơng ứng với lƣợng oxy hoà tan mức độ yêu cầu xử lý • Trong bể Aeroten phải có thiết bị đo kiểm tra để biết lƣu lƣợng không khí xác định lƣợng oxy hoà tan đầu, cuối bể Ngoài ra, phải đo ghi lƣợng bùn hoạt tính tuần hoàn nồng độ (liều lƣợng) bể, nhƣ nhiệt độ nƣớc thải máng vào khỏi bể • Đối với bể Aeroten lắng tự động hoá việc đo nồng độ bùn hoạt tính phần lắng Việc xả bùn hoạt tính thừa từ găn lắng đƣợc điều chỉnh theo mức bùn • Đối với bể lắng hai, quan trọng vấn đề tự động hoá việc xả bùn hoạt tính theo chiều cao độ ẩm 7.2.4 Những nguyên nhân phá hủy chế độ làm việc bình thƣờng công trình xử lý Biện pháp khắc phục - Nƣớc thải sau xử lý xả vào sông hồ phải đáp ứng yêu càu vệ sinh Muốn phải quản lý tốt để công trình làm việc đƣợc bình thƣờng - Để quản lý tốt công trình ngƣời ta phải thƣờng xuyên theo dõi, kiểm tra trình công nghệ - Những nguyên nhân chủ yếu phá huỷ chế độ làm việc bình thƣờng trạm xử lý : Các công trình bị tải Lƣợng nƣớc thải đột xuất chảy vào lớn, có nƣớc thải sản xuất với chất lƣợng không đáp ứng yêu cầu đề chảy vào hệ thống thoát nƣớc đô thị Nguồn cung cấp điện bị ngắt Lũ lụt toàn vài công trình bị ngập Tới kỳ hạn, nhƣng không kịp sửa chữa đại tu công trình thiết bị điện BÀI 7: SƠ ĐỒ CHUNG VÀ CƠ SỞ KỸ THUẬT QUẢN LÝ TRẠM XỬ LÝ 379 Cán bộ, công nhân quản lý không tuân theo quy tắc quản lý kỹ thuật kể kỹ thuật an toàn - Quá tải lƣợng nƣớc thải chảy vào trạm vƣợt lƣợng tính toán, phân phối nƣớc cặn không không công trình, phận công trình phải ngừng để đại tu sửa chữa bất thƣờng - Phải có tài liệu hƣớng dẫn sơ đồ công nghệ toàn trạm xử lý cấu tạo công trình.Trong số liệu kỹ thuật phải rõ lƣu lƣợng thực tế lƣu lƣợng thiết kế công trình - Khi xác định lƣu lƣợng toàn công trình phải kể đến trạng thái công tác tăng cƣờng - tức phần công trình ngừng để đại tu sửa chữa Phải đảm bảo ngừng hoạt động công trình số lại phải cáng đáng với lƣu lƣợng giới hạn cho phép - Để tránh tải làm phá huỷ chế độ làm việc công trình phòng đạo kỹ thụât công nghệ trạm xử lý phải tiến hành kiểm tra cách hệ thống thành phần tính chất nƣớc thải theo tiêu số lƣợng chất lƣợng.Nếu tƣợng vi phạm quy tắc quản lý phải kịp thời chấn chỉnh - Khi công trình bị tải cách thƣờng xuyên tăng lƣu lƣợng nồng độ nƣớc thải phải báo cáo lên cấp quan tra vệ sinh để có biện pháp xử lý - Trong chờ đợi, đề chế độ quản lý tạm thời có biện pháp nhằm giảm tải trọng công trình - Nƣớc thải chảy vào trạm với lƣu lƣợng lớn bất bình thƣờng nguyên nhân sau : Nƣớc thải chảy vào cách không đều, tức chế độ xả nƣớc sinh hoạt sản xuất vào mạng lƣới thoát nƣớc đô thị không chế độ bơm không hợp lý Không thƣờng xuyên cọ rửa kênh mƣơng dẫn nƣớc tới công trình gây lắng đọng cặn dọc kênh mƣơng tạo nên tƣợng ứ đọng tạm thời - Để khắc phục tƣợng công nhân quản lỳ mạng lƣới, trạm bơm trạm xử lý phải thực quy định sau : • Nƣớc thải sản xuất có lƣu lƣợng nồng độ dao động lớn ngày đêm, phải đƣợc phép xả vào mạng lƣới thoát nƣớc đô thị sau qua xử lý cục nông nghiệp công nghiệp • Điều chỉnh chế độ bơm cho phù hợp với công suất trạm xử lý 380 • - BÀI 7: SƠ ĐỒ CHUNG VÀ CƠ SỞ KỸ THUẬT QUẢN LÝ TRẠM XỬ LÝ Tiến hành tẩy rửa kênh mƣơng đặn Để tránh bị ngắt nguồn điện, trạm xử lý nên dùng hai nguồn điện độc lập 7.2.5 Tổ chức quản lý kỹ thuật an toàn 7.2.5.1 Tổ chức quản lý - Quản lý trạm xử lý nƣớc thải đƣợc thực dƣới đạo trực tiếp quan quản lý hệ thống thoát nƣớc toàn thành phố vùng dân cƣ.Cơ cấu lãnh đạo, thành phần cán kỹ thuật, số lƣợng công nhân trạm tuỳ thuộc vào công suất trạm, mức độ xử lý nƣớc thải, đặc điểm kỹ thuật khác mức độ giới, tự động hoá trạm - Về lãnh đạo : trạm lớn có : giám đốc kỹ sƣ trƣởng; trạm nhỏ cần kỹ sƣ trƣởng cán trung cấp kỹ thuật, trạm lớn chia thành phân xƣởng : xử lý học, xử lý sinh học, xử lý cặn - Về cán kỹ thuật : Ở trạm lớn trung bình phải gồm có chuyên gia hoá học, sinh hoá, có cánh đồng tƣới phải có cán nông học - Trong trạm xử lý phải có phòng thí nghiệm để kiểm tra chất lƣợng nƣớc thải trƣớc sau xử lý, kiểm tra trình công nghệ nghiên cứu biện pháp tăng hiệu suất công trình Ở trạm nhỏ, phòng thí nghiệm để kiểm nghiệm chế độ công tác công trình thực phòng thí nhiệm trạm lớn gần trạm vệ sinh dịch tể địa phƣơng - Nhiệm vụ chức cá nhân, phòng ban… phải đƣợc công bố rõ rang Phòng kỹ thuật có trách nhiệm : Quản lý mặt : kỹ thuật an toàn, phòng hoả biện pháp tăng suất Tất công trình phải có hồ sơ sản xuất Nếu có thay đổi chế độ quản lý công trình phải kịp thời bổ sung vào hồ sơ Đối với tất công trình phải giữ nguyên không đƣợc thay đổi chế độ công nghệ Tiến hành sửa chữa, đại tu kỳ hạn theo kế hoạch duyệt y Nhắc nhở công nhân thƣờng trực ghi sổ sách kịp thời sửa chữa sai sót Hàng tháng lập báo cáo kỹ thuật vầ ban quản ly công trình BÀI 7: SƠ ĐỒ CHUNG VÀ CƠ SỞ KỸ THUẬT QUẢN LÝ TRẠM XỬ LÝ 381 Nghiên cứu chế độ công tác công trình dây chuyền đồng thời hoàn chỉnh công trình, dây chuyền Tổ chức cho công nhân học tập kỹ thuật để nâng cao tay nghề làm việc cho quản lý công trình đƣợc tốt hơn, đồng thời cho họ học tập kỹ thuật an toàn lao động Có thể tổ chức thi đua tồ, ca, phân xƣởng, xi nghiệp nghành nghề - Cán quản lý trạm xử lý nƣớc thải cần có biện pháp tăng cƣờng công suất công trình, đảm bảo chất lƣợng xử lý, áp dụng kỹ thuật thành tựu khoa học kỹ thuật vào lĩnh vực xử lý nƣớc thải Ứng dụng phƣơng pháp tổ chức lao động tiên tiến giảm giá thành quản lý m3 nƣớc thải 7.2.5.2 Kỹ thuật an toàn - Khi nhận công nhân vào làm việc phải đặc biệt lƣu ý họ an toàn lao động Phải hƣớng dẫn, giảng dạy cho họ cấu tạo, chức công trình, kỹ thuật quản lý an toàn ; hƣớng dẫn cách sử dụng máy móc thiết bị tránh cho ho tiếp xúc trực tiếp với nƣớc thải cặn - Mọi công nhân phải đƣợc trang bị quần áo phƣơng tiện bảo hộ lao động khác Ở nơi làm việc công trình phải có chậu rửa, tắm thùng nƣớc Đối với công nhân tẩy rửa cặn công trình, rửa vật liệu lọc Biophin, phá màng cặn bể lắng vỏ, bể Metan… phải có nhà tắm nƣớc nóng Các công việc liên quan đến clo nƣớc, clorua vôi phải có hƣớng dẫn quy tắc đặc biệt - Khi làm việc bể Metan liên quan đến khí độc, dễ nổ, dễ cháy phải có biện pháp ngăn ngừa an toàn 7.2.6 Thống kê công nghệ công trình - Để đánh giá kinh tế kỹ thuật phải lập thống kê công nghệ kết công tác công trình toàn trạm xử lý - Các tiêu công tác chủ yếu đặc trƣng công trình xử lý : Lƣu lƣợng nƣớc thải đến trạm đến công trình Lƣu lƣợng rác đƣợc giữ lại song chắn, độ ẩm, thành phần, dung trọng độ tro Lƣợng rác giữ lại bể lắng cát, dung trọng, độ tro, thành phần cỡ hạt 382 BÀI 7: SƠ ĐỒ CHUNG VÀ CƠ SỞ KỸ THUẬT QUẢN LÝ TRẠM XỬ LÝ Lƣợng cặn tƣơi bể lắng lần một, độ ẩm, độ tro, lƣợng cặn trôi tính theo thể tích trọng lƣợng Lƣu lƣợng nhiệt độ cặn bùn hoạt tính nén đƣa vào bể Metan, khỏi bể Metan Độ ẩm độ tro chúng Lƣợng khí thu đƣợc lƣợng nóng tiêu thụ Lƣu lƣợng không khí, liều lƣợng bùn hoạt tính bể Aeroten Lƣợng bùn hoạt tính đƣa bể Aeroten, lƣợng bùn hoạt tính dƣ đƣa bể làm thoáng sơ bể nén bùn Hàm lƣợng bùn hoạt tính trôi theo nƣớc sau bể lắng hai Lƣợng clo tiêu thụ 10.Chi phí lƣợng điện lƣợng nƣớc cho tất công trình - Thống kê lần thứ công nhân thƣờng trực thực Anh ta ghi tất số liệu chế độ làm việc tất công trình vào sổ theo dõi ca tổng kết vào ban ngày Ở sổ công tác tiêu phải ghi tất tƣợng sai lệch bất thƣờng cuả thiết bị công trình Trên sở thống kê số liệu ngƣời ta lập tổng kết - Hàng tháng theo quy cách định, dựa vào bảng ngƣời ta làm báo cáo kỹ thuật chế độ làm việc công trình.Kèm theo báo cáo kỹ thuật thuyết minh ngắn gọn phân tích chế độ làm việc công trình theo số liệu có.Trong báo cáo kỹ thuật ghi tất nhƣợc điểm thành tựu quản lý phản ánh kết công tác nghiên cứu khoa học, ứng dụng công nghệ phƣơng pháp tiên tiến.Dựa vào báo cáo hàng tháng lập báo cáo tổng kết hàng năm.Trong đƣa giai đoạn công tác chủ yếu tiêu kinh tế - Hiệu suất công tác công trình xử lý phải đƣợc đánh giá tiêu kinh tế giá thành Mỗi trạm xử lý phải xí nhiệp doanh thu Ở trạm xử lý lớn phân xƣởng phải phận doanh thu Nhiệm vụ tăng nhanh thời gian khấu hao trạm xử lý - Trên sở báo cáo hàng quý, hàng năm xí nghiệp phân xƣởng phải có số tiêu sản xuất, thu nhập nƣớc thải, nhân lực, chi phí trực tiếp, chi phí theo phân xƣởng, đại tu, đơn giá tiêu chuẩn tiêu thụ đơn vị điện, nƣớc, nóng khí đốt.v.v… BÀI 7: SƠ ĐỒ CHUNG VÀ CƠ SỞ KỸ THUẬT QUẢN LÝ TRẠM XỬ LÝ 383 7.2.7 Một số cố vận hành công trình sinh học Bùn lắng kém: - Nổi lên bề mặt: khử nitrat sinh N2 ,thiếu dinh dƣỡng, xuất vi khuẩn filamentous, dƣ dinh dƣỡng bùn chết bề mặt - Sinh khối phát triển tản mạn: tải lƣợng hữu cao thấp, dƣ oxi, nhiễm độc - Sinh khối đông kết: thiếu oxi, thiếu dinh hƣỡng, chất hữu dễ phân hủy sinh học Oxi hòa tan - Phụ thuộc vào tải lƣợng hữu hàm lƣợng sinh khối DO thích hợp: 1- mgO2l - Thiếu oxy làm giảm hiệu xử lý, xuấ vi khuẩn hình que, nấm, giảm khả lắng ức chế trinh nitrat hóa - BOD sau xử lý cao do: tải, thiếu oxi, pH thay đổi, khuấy trộn - N sau xử lý cao: công nghệ chƣa ổn định, có diện hợp chất N khó phân hủy, sinh khối bùn bể cao, nhiễm độc, vi khuẩn chết - N- NH3 cao do: pH không thích hợp (>6,5