Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM

Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM Luận văn tốt nghiệp ngành kĩ thuật môi trường thiết kế hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao TPHCM

Trang 1

Bộ Giáo dục và Đào tạo CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Đại học Quốc gia TP.HCM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP

HỌ VÀ TÊN: HOÀNG THỊ TUYẾT NHUNG MSSV: 90001613

NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG LỚP : MO00KT

1 Đầu đề luận án:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

KHU CÔNG NGHỆ CAO TP.HCM

………

2 Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung và số liệu ban đầu) - Nghiên cứu, lựa chọn phương pháp xử lý - Tính toán thiết kế hệ thống xử lý và các công trình đơn vị - Số lượng bản vẽ ( 8 bản vẽ) ………

………

3 Ngày giao luận án: 20/09/2004 4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ 30/12/2004 5 Họ tên người hướng dẫn: TS.NGUYỄN ĐINH TUẤN 6 Phần hướng dẫn:………

a ………

b ………

c ………

d ………

Nội dung và yêu cầu LATN đã được thông qua bộ môn Ngày tháng năm 200

Chủ nhiệm Bộ môn Người hướng dẫn chính (ký và ghi rõ họ tên) (ký và ghi rõ họ tên) Phần dành cho Khoa, Bộ môn: Người duyệt:………

Ngày bảo vệ:………

Điểm tổng kết:………

Nơi lưu trữ luận án:………

Trang 2

Lời cảm ơn

Trong chuỗi dài học tập ở Đại học em đã được sự hỗ trợ của gia đình, thầy cô, bạn bè rất nhiều Để đạt được những điều như ngày hôm nay, em xin trân thành cảm ơn thầy TS Nguyễn Đinh Tuấn đã tận tình hướng dẫn em hoàn tất luận văn tốt nghệp này

Bên cạnh đó là sự biết ơn trân thành của em đối với thầy Th.S Trần Tiến Khôi và thầy cô khoa Môi Trường, trường ĐH Bách Khoa TPHCM

Xin cảm ơn các bạn Phan Kim Phượng, Nguyễn T.T.Nhung, Cao Thu Thủy, Nguyễn Hoàng K.Phượng, Minh Nhựt, và các bạn lớp MO2000 đã ủng hộ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và làm luận văn

Cảm ơn gia đình tôi, những người luôn đứng sau cổ vũ, làm động lực cho tôi

Những kỹ niệm đẹp thời sinh viên ở trường ĐH Bách Khoa em sẽ không bao giờ quên và không bao giờ hết niềm tự hào được học tập dưới mái trường được mệnh danh là giảng dạy tốt, học tập tốt này Những hình ảnh và kỹ niệm đó sẽ luôn đi theo mỗi sinh viên trong suốt chuỗi đời còn lại

Thành phố Hồ Chí Minh ngày 27 tháng 12 năm 2004 Hoàng Thị Tuyết Nhung

Trang 3

Trạm XLNT Khu Công Nghệ Cao TPHCM Hoàng Thị Tuyết Nhung

NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

bCOD Biodegradable chemical

Tổng nhu cầu oxi hóa sinh học 5 ngày

COD Total chemical oxygen demand Nhu cầu oxi hóa học

nbCOD nonbiodegradable chemical

oxygen demand

Nhu cầu oxi hóa hóa học không thể phân hủy sinh học

RBC Rotating biological contactors Đĩa quay sinh học

sBOD Solube 5-d biochemical oxygen

demand

Nhu cầu oxi hóa sinh học 5 ngày hòa tan

SBR Sequencing Batch Reactor Bể bùn hoạt tính từng mẻ

SVI Settled volume of sludge Chỉ số thể tích bùn

TSS Total suspended solids Tổng chất rắn lơ lửng

VSS Volatile suspended solids Chất rắn lơ lửng hòa tan

Trang 4

Danh mục bảng biểu

Bảng 1.1 : Phân đợt sử dụng đất khu Công Nghệ Cao

Bảng 1.2:Nhu cầu sử dụng nước

Bảng 1.3: Tính toán lưu lượng nước thải

Bảng 1.4:Lượng mưa trung bình năm tại trạm Tân Sơn Nhất và Biên Hòa Bảng 4.1: Thông số tính toán cho song chắn rác làm sạch bằng thủ công Bảng 4.2:Thông số tính toán lưới chắn rác

Bảng 4.3: Catalogue về lưới chắn tinh của hãng PRO-Equipment

Bảng 4.4: Đường kính theo vận tốc khí trong ống

Bảng 4.5: Liều lượng chất keo tụ ứng với liều lượng tạp chất của nước thải Bảng 4.6: Thông số thiết kế của bể phản ứng vách ngăn

Bảng 4.7: Hệ số  tính đến ảnh hưởng của nước thải

Bảng 4.8:Thành phần thẳng đứng  của nước thải

Bảng 4.9: Thời gian lắng của nước thải trong bình hình trụ cao 500 mm

Bảng 4.10: Trị số (KH/h)n dựa theo chiều cao bể

Bảng 4.11: Các thông số cơ bản tính toán bể Aerptank kiểu xáo trộn hoàn toàn Bảng 4.12:Hệ số động học cho quá trình bùn hoạt tính

Bảng 4.13: Kích thước điển hình cho bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn

Bảng 4.14:Thông số tính toán thiết kế bể lắng II

Bảng 4.15:Kích thước cơ bản của máng trộn kiểu lượn

Bảng 4.16:Thông số thiết kế bể tiếp xúc vách ngăn

Bảng 4.17: Các số liệu cơ bản bể nén bùn

Trang 5

Mục lục

Lời cảm ơn

Những chữ viết tắt trong luận văn 1

Danh mục bảng biểu 2

Mục lục 3

Lời mở đầu 6

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHỆ CAO TP.HCM 1.1 Mô tả khu Công Nghệ Cao Tp.Hồ Chí Minh 7

1.2 Các điều kiện tài nguyên môi trường và kinh tế xã hội tại địa điểm thực hiện dự án 13

1.3 Các nguồn gây ô nhiễm môi trường và biện pháp kỹ thuật bảo vệ môi trường 15

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.1 Phương pháp xử lý cơ học 18

2.1.1 Song chắn rác 18

2.1.2 Lưới lọc 18

2.1.3 Bể lắng cát 19

2.1.4 Bể tách dầu mỡ 19

2.1.5 Bể điều hòa 19

2.1.6 Bể lắng 20

2.1.7 Bể lọc 20

2.2 Phương pháp xử lý hóa học 21

2.2.1 Đông tụ và keo tụ 21

2.2.2 Trung hòa 22

2.2.3 Oxi hóa khử 22

2.2.4 Điện hóa 23

2.3 Phương pháp xử lý hóa lý 23

2.3.1 Tuyển nổi 23

2.3.2 Hấp phụ 24

2.3.3 Trích ly 24

Trang 6

2.3.4 Trao đổi ion 24

2.4 Phương pháp xử lý sinh học 24

2.4.1 Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên 25

2.4.2 Công trình xử lý sinh học hiếu khí 26

2.4.3 Công trình xử lý sinh học kị khí 31

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3.1 Thành phần, tính chất nước thải 34

3.2 Một số khu công nghiệp điển hình 34

3.2.1 Khu công nghiệp Tân Tạo 34

3.2.2 Khu công nghiệp Biên Hòa II 36

3.2.3 Khu công nghiệp Linh Trung 1 37

3.2.4 Khu công nghiệp Việt- Sing 38

3.2.5 Khu công nghiệp lê Minh Xuân 39

3.3 Lựa chọn quy trình công nghệ xử lý nước thải 40

3.4 Quy trình công nghệ xử lý nước thải 41

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHỆ CAO TPHCM 4.1 Hầm bơm tiếp nhận 44

4.2 Song chắn rác 45

4.3 Lưới chắn tinh 47

4.4 Bể điều hòa 48

4.5 Bể trộn 52

4.6 Bể phản ứng 55

4.7 Bể lắng 57

4.8 Bể trung hòa 62

4.9 Bể Aerotank 63

4.10 Bể lắng II 71

4.11 Hồ xử lý bổ sung 74

4.12 Máng trộn 76

4.13 Bể tiếp xúc 79

Trang 7

4.14 Bể chứa bùn 80

4.15 Bể nén bùn 80

4.16 Máy ép bùn dây đai 83

4.17 Tính toán hóa chất 84

4.18 Thiết bị – đường ống 85

4.19 Bể SBR (PA2) 90

4.20 Bể nén bùn (PA2) 100

4.21 Bể chứa bùn (PA2) 103

4.22 Máy ép bùn dây đai(PA2) 103

CHƯƠNG 5: TÍNH KINH TẾ 5.1 Mô tả công trình 104

5.2 Phân tích giá thành 106

5.2.1 Cơ sở tính toán 106

5.2.2 Chi phí xây dựng 107

5.2.3 Chi phí máy móc – thiết bị 108

5.3 Chi phí hoạt động của hai phương án 110

5.4 Chi phí cho 1m3 nước thải 111

CHƯƠNG 6 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 115

Phụ lục1: Tiêu chuẩn nước thải… 116

Phụ lục 2: Catalogue về đĩa sục khí 118

Phụ lục 3: Đặc tính một số máy thổi khí dạng Jet 119

Phụ lục 4:Catalogue về bơm chìm 120

Phụ lục 5: Bơm định lượng tự điều chỉnh theo pH 121

Phụ lục 6:Lưu lượng kế hãng KROHNE 122

Phụ lục 7: Catalogue về thiết bị rút nước kiểu phao 123

Phụ lục 8: Máy thổi khí 124

Phụ lục 9:Catalogue về máy khuấy trộn của hãng PRO – Equipment, INC 125

Phụ lục 10:Catalogue về máy ép băng tải của PRO – Equipment, INC 126

Tài liệu tham khảo 127

Trang 8

LỜI MỞ ĐẦU

Trong bối cảnh đất nước ta hiện nay, vấn đề phát triển sản xuất và tốc độ tăng nhanh cơ cấu tỷ trọng công nghiệp đã đạt những thành tựu to lớn Tuy nhiên, thế mạnh của các sản phẩm vẫn chủ yếu là lao động gia công, chế biến lắp đặt, trình độ khoa học kỹ thuật chưa cao,… Trước tình hình đó, các nhà đầu tư trên khắp thế giới không có điều kiện liên kết, đầu tư vào Việt Nam những ngành có trình độ kỹ thuật hiện đại

Thành phố Hồ Chí Minh- một thành phố công nghiệp lớn nhất nước ta- tập trung một lượng lớn các kỹ sư, công nhân kỹ thuật cao, lao động phổ thông,… là một thành phố có thể đáp ứng được sự đầu tư về công nghệ và kỹ thuật của các nhà doanh nghiệp lớn trên thế giới Cùng với các tiềm năng về lãnh thổ, tài nguyên , năng lượng, nguyên nhiên liệu, thị trường… việc thành lập một khu công nghệ cao ở Tp.Hồ Chí Minh là điều đúng đắn và thiết thực Thực hiện chủ chương của Đảng trong Nghị Quyết các Đại hội VIII, IX, Nghị quyết Hội nghị Trung ương 6 khóa IX và quyết định số 989/QĐ-TTg ngày 04/11/1998 của Thủ tướng Chính phủ, Tp Hồ Chí Minh sẽ triển khai khu công nghệ cao

Mô hình khu công nghệ cao Tp Hồ Chí Minh sẽ kết hợp hài hòa giữa nghiên cứu – phát triển và đào tạo với sản xuất công nghiệp công nghệ cao Mặc dù những lợi nhuận to lớn do khu công nghệ cao sẽ đem lại cho đất nước trong tương lai nhưng khi tiến hành sản xuất công nghiệp thì không thể tránh khỏi những ảnh hưởng nhất định đến môi trường sống Chính vì thế, trong khu công nghệ cao cũng cần phải đảm bảo những công nghệ, kỹ thuật bảo vệ môi trường, giảm việc ảnh hưởng của sự ô nhiễm do hoạt động sản xuất, nghiên cứu, sinh hoạt trong khu công nghệ cao đến mức tối đa

Để thu hút sự đầu tư của các doanh nghiệp trong và ngoài nước, khu công nghệ cao thực hiện xử lý nước thải tập trung nhằm tạo thuận lợi cho các doanh nghiệp Do đó, việc xây dựng công trình xử lý nước thải cho khu công nghệ cao Tp Hồ Chí Minh là việc làm quan trọng

MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN

Thiết kế trạm xử lý nước thải cho khu công nghệ cao giai đoạn I với công suất

3000 m3/ngày đêm với thông số đầu vào theo chỉ tiêu khu công nghệ đề ra và đầu

ra đạt tiêu chuẩn loại A, đảm bảo xả thải an toàn ra hạ nguồn sông Đồng nai

NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN

- Tổng quan về khu công nghệ cao TPHCM

- Tổng quan xử lý nước thải

- Tính toán thiết kế, lựa chọn phương án xử lý

Trang 9

CHƯƠNG 1: Tổng quan về khu Công Nghệ Cao TPHCM

- Tên Tiếng Việt: KHU CÔNG NGHỆ CAO TP HỒ CHÍ MINH

- Tên tiếng Anh: SAIGON HIGH TECH PARK

 Chủ đầu tư dự án ỦY BAN NHÂN DÂN TP HỒ CHÍ MINH

- Trụ sở : 86 Lê Thánh Tôn- Quận 1 – Tp HCM

- Điện thoại: 08.8275074

- Fax: 08.8275075

 Địa điểm xây dựng: QUẬN 9 – TP HỒ CHÍ MINH

 Quy mô dự án Tổng diện tích 803,9867 ha

- Giai đoạn 1: 314,20 ha

- Giai đoạn 2: 489,7867 ha

1.1.2 Cơ cấu tổ chức quản lý Khu Công Nghệ cao TPHCM

Khu Công Nghệ Cao TP.HCM là một khu kinh tế- kỹ thuật được xây dựng và phát triển trên cơ sở công nghệ cao, có tính chất đặc biệt nhằm thu hút sự đầu tư của nước ngoài, đồng thời huy động các nguồn lực về khoa học và công nghệ cao, hình thành một lực lượng sản xuất hiện đại, kết hợp có hiệu quả giữa sản xuất kinh doanh với nghiên cứu, tiếp thu, chuyển giao, phát triển công nghệ cao và đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho công nghiệp công nghệ cao, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh, tạo động lực thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước

Cơ cấu tổ chức được xây dựng chặt chẽ, thống nhất ba nhiệm vụ: điều hành, quản lý Nhà Nước và chỉ đạo sự nghiệp kinh doanh

Trang 10

Hình 1.1 : Sơ đồ tổ chức quản lý nhà nước khu công nghệ cao Tp.HCM

Ban Quản Lý Khu Công Nghệ Cao TP.HCM gồm các bộ phận:

- Trưởng ban do Thủ tướng Chính phủ bổ nhiệm, các Phó Ban và một số ủy viên

- Các tổ chức tham mưu tư vấn về định hướng, chiến lược phát triển dự án

- Khối các phòng, ban chức năng – Trung tâm quản lý- Điều hành khu

1.1.3 Mục tiêu xây dựng khu CNC TPHCM

1.1.3.1 Mục tiêu dài hạn

- Tạo điều kiện và tham gia trực tiếp vào việc nâng cao hàm lượng khoa học và công nghệ trong sản phẩm hàng hoá, dịch vụ, tạo ra giá trị tăng cao và sức cạnh tranh trong hội nhập quốc tế

- Gây dựng về tiềm lực công nghệ và công nghệ cao cho vùng và cả nước

- Hình thành một lực lượng sản xuất hiện đại làm hạt nhân cho vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước

1.1.3.2 Mục tiêu trung hạn và ngắn hạn

- Tạo ra môi trường thuận lợi nhằm thu hút đầu tư nước ngoài (FDI) Hình thành một trung tâm để thu hút sản suất công nghiệp công nghệ cao từ nước ngoài, đặc biệt các công ty đa/xuyên quốc gia có tiềm lực lớn về công nghệ cao Đây là yếu tố then chốt để đảm bảo thành công của Khu Công Nghệ Cao

- Thu hút và quy tụ các nguồn lực, năng lực công nghệ cao vào một trung tâm có đầu đủ điều kiện thích hợp để du nhập, tiếp thu và thích nghi, sáng chế công nghệ cao trong nước, đồng thời đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho sản xuất và nghiên cứu sáng tạo công nghệ Đây là yếu tố quyết định sự đầu tư của FDI vào Khu Công Nghệ Cao

ỦY BAN NHÂN DÂN

Trang 11

- Tạo điều kiện vật chất gắn kết công nghệ và công nghiệp, thúc đẩy đổi mới công nghệ, ươm tạo công nghệ mới và thương mại hóa công nghệ

1.1.4 Tổ chức cơ cấu không gian

Bảng 1.1: Phân đợt sử dụng đất Khu Công Nghệ Cao

Diện tích ( ha)

Tỷ lệ (%) Diện tích

2 Khu nghiên cứu đào tạo 31,40 10,50 44,55 9,10

3 Khu DVTM& hỗ trợ kỹ

thuật khu công nghệ cao

4 Khu trung tâm quản lý điều

hành

7 Khu xử lý hạ tầng kỹ thuật

đầu mối

8 Công viên cây xanh và kỹ

thuật đầu mối

Trang 12

1.1.4.1 Khu vực các công ty xí nghiệp công nghệ cao

 Bố trí các xí nghiệp theo từng cụm có cùng đặc tính của ngành sản xuất như

- Công nghiệp điện tử và quang điện tử

- Công nghệ tin học

- Công nghệ chế tạo thiết bị dụng cụ quang điện

- Công nghệ sản xuất vật liệu mới

- Công nghệ sinh học

- Các ngành hiện đại khác như: gia công cơ khí chính xác, các thiết bị tự động hóa linh hoạt

 Các ngành không đưa vào Khu Công Nghệ Cao

- Gây ô nhiễm môi trường

- Chiếm nhiều diện tích đất

- Các ngành hay công nghệ mới không phù hợp với truyền thống phong tục của người Việt Nam ( ngân hàng giống người, tạo giống người, )

- Bố trí các xí nghiệp theo từng nhóm nước riêng biệt hay từng vùng

 Đáp ứng nhu cầu sử dụng đất (thuế, hợp tác đầu tư, trực tiếp khai thác) của các chủ đầu tư khác nhau dựa trên sự phân loại của các quá trình phát triển

1.1.4.2 Khu nghiên cứu khoa học – công nghệ- đào tạo

Được bố trí hoà lẫn với thiên nhiên: khoảng trống thiên nhiên và có một khoảng không gian yên tĩnh phù hợp với công tác nghiên cứu khoa học

1.1.4.3 Hệ thống các cơ sở dịch vụ

- Dịch vụ kỹ thuật, chuyển giao công nghệ

- Dịch vụ thương mại và dịch vụ

- Dịch vụ tư vấn thông tin

- Dịch vụ nhà ở sinh hoạt, phục vụ đời sống

- Dịch vụ hành chánh

1.1.4.4 Khu cây xanh công viên

Khu vực này chiếm tỷ lệ cao trong các khu Nó biểu hiện tính đặc trưng của khu công nghệ cao

1.1.4.5 Khu nhà ở

Trang 13

Bố trí tập trung xen cài vào các khoảng trống cây xanh là các cụm nhà ở, khách sạn đạt tiêu chuẩn cao Ngoài ra còn các hệ thống công trình phụ trợ như:

- Trường học, bệnh viện

- Dịch vụ, thương mại, bãi đậu xe

- Các loại hình công trình phục vụ vui chơi giải trí

- Nhà ở

- Khách sạn, nhà nghỉ

1.1.5 Hệ thống cấp nước và thoát nước

1.1.5.1 Cấp nước

- Nước chữa cháy: tính cho 2 đám xả ra đồng thời Lưu lượng một đám cháy dự kiến 15l/s - 20l/s

- Khu ở chuyên gia: 120 người/ ha

- Khu điều chỉnh dân cư: 160 người/ha

Bảng 1.2: Nhu cầu sử dụng nước

TT ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG NƯỚC Giai đoạn 1 (m 3 /ngày) Giai đoạn 2(m 3 /ngày)

4 Khu trung tâm quản lý điều hành 253

Trang 14

1.1.5.2 Thoát nước

 Chỉ tiêu và nhu cầu dùng nước

- Hệ số dùng nước không điều hòa ngày Kngày = 1,1

- Hệ số dùng nước không điều hoà ngày Kgiờ = 2,5

- Tổng lưu lượng nước Q = 16.645 m3/ngày

Qmax = 18.200 m3/ngày

Bảng 1.3: Tính toán lưu lượng nước thải

Nguồn Tiêu chuẩn

Khối lượng

Lưu lượng (m 3 /ng)

Khối lượng

1 Khu sản xuất công nghệ cao

2 Khu nghiên cứu đào tạo

3 Khu dịch vụ thương mại

4 Khu trung tâm quản lý

5 Khu ở chuyên gia

6 Khu dịch vụ công cộng

7 Khu điều chỉnh dân cư

Trang 15

Lưu vực 1 : lưu vực sông Gò Công thuộc toàn bộ dự án của giai đoạn 1

Lưu vực 2: lưu vực sông Trau Trảu thuộc dư án của giai đoạn 2

Lưu vực 3: lưu vực rạch Con-rạch Chiếc-rạch Vàm Xuồng

1.2 CÁC ĐIỀU KIỆN TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG VÀ KINH TẾ XÃ HỘI TẠI ĐỊA ĐIỂM THỰC HIỆN DỰ ÁN

1.2.1 Vị trí địa lý và cơ sở hạ tầng

Khu Công Nghệ Cao nằm giáp trục xa lộ Hà Nội, cách trung tâm thành phố Hồ Chí Minh khoảng 15 km, thuộc các phường Tân Phú, Tăng Nhơn Phú A, Tăng Nhơn Phú B, Long Thạnh Mỹ và Hiệp Phú- Quận 9, Tp.HCM

1.2.2 Điều kiện khí hậu

Khu Công Nghệ Cao nằm trong vùng chịu ảnh hưởng khí hậu chung của TP.Hồ Chí Minh

 Nhiệt độ

Nhiệt độ trung bình năm là: 27.0C

Nhiệt độ trung bình cao nhất 28.9C

Nhiệt độ trung bình thấp nhất 25.7C

Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối 39.3C

Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối 12.0C

 Chế độ mưa

Khu Công Nghệ Cao nằm trong vùng chịu ảnh hưởng khí hậu chung của TP.Hồ Chí Minh gồm hai mùa mưa nắng rõ rệt

Bảng 1.4: Lượng mưa trung bình năm tại trạm Tân Sơn Nhất và Biên Hòa

Lượng mưa năm cao nhất (mm)1980 2.718 -

Lượng mưa năm nhỏ nhất(mm)1958 1.392 -

Nguồn số liệu: Phân viện NC khí tượng-thủy văn phía Nam

Trang 16

 Độ ẩm không khí

Độ ẩm của khu vực dao động từ 75-85%,cao nhất được ghi nhận vào mùa mưa khoảng 83-87% và thấp nhất vào mùa khô từ 67-69%

 Bức xạ mặt trời

Theo số liệu điều tra thời gian có năng trung bình trong năm là khoảng từ 2000-2200h/năm Hàng ngày có từ 10-13 giờ có nắng(vào mùa khô) và cường độ chiếu sáng vào giữa trưa có thể lên tới 100.000lux

Cường độ bứa xạ trực tiếp: vào tháng 2,3 là 0.72-0.79 cal/cm2.phút, tháng

6-12 có thế đạt 0,42-0,46cal/cm3.phút vào giờ giữa trưa

 Chế độ gió

Hướng gió chủ đạo từ tháng 5-9 là hướng Tây Nam với tần suất 70%, tốc đột khoảng 1,2-1,3m/s từ tháng 11 đến tháng 2 năm sau là hướng gió Đông Bắc, có tần suất 60%, với tốc độ khoảng 1,18-1,44m/s Từ tháng 2 đến tháng 5 có gió Đông Nam Tốc độ gió trung bình năm là 1,36m/s

1.2.3 Địa hình, đất đai và thỗ nhưỡng

 Thổ nhưỡng

Gồm hai loại chính:

- Khu vực đồi: là vùng đất đỏ xen lẫn với cuội nhỏ, sức chịu tải tốt(>1kg/cm2)

- Khu vực ruộng, dừa nước và sông rạch: chủ yếu là đất phù sa nhiễm phèn và mặn gồm cát, bùn sét trộn lẫn bã thưc vật Sức chịu tải yếu, thường <0,7kg/cm2

1.2.4 Đặc điểm thủy văn

Khu vực khu CNC có nhiều sông rạch chằng chịt, ăn thông với nhau như: rạch suối Cái, rạch suối Tiên, rạch Gò Công,… và chịu ảnh hưởng của thủy triều sông Đồng Nai Chế độ thủy văn của sông Đồng Nai như sau: Mùa nước cao bắt đầu từ tháng 7 và kết thúc vào tháng 11 Lượng nước lớn chiếm đến 80% lượng dòng chảy hàng năm Các tháng có dòng chảy lớn nhất là tháng 8,9,10 Vào mùa cạn lượng

Trang 17

nước chỉ chiếm 20% lượng dòng chảy cả năm Các tháng có dòng chảy thấp nhất là tháng 3,4,5

Mực nước ngầm cách mặt đất 0,5m đến 1 m Rạch Gò Công và rạch Suối Cái là kênh thoát nước chính của khu CNC

1.2.5 Hiện trạng chất lương nước tại khu vực dự án

1.2.5.1 Nước mặt

Nguồn nước đăïc trưng tại khu CNC là nước mặt thuộc nhánh sông Đồng Nai đoạn chảy qua địa bàn quận 9, ngoài ra còn có một hệ thống kênh rạch đan xen bên trong lẫn bên ngoài khu CNC

Trên địa bàn quận Thủ Đức, quận 9 tập trung đa phần là các hoạt động chăn nuôi, sản xuất thực phẩm, giấy, dệt nhuộm với nước thải không được xử lý mà xả

ra Suối Cái Chính vì thế, chất lượng Suối Cái bị ô nhiễm nặng, nhất là vào mùa khô Nước rạch có màu đen bốc mùi hôi thối, gây ô nhiễm môi trường cho toàn bộ khu vực rạch đi qua, trong đó khu vực CNC bị ô nhiễm nặng nhất ( cuối nguồn) Chất lượng nước sông Đồng Nai ở khu vực CNC tốt hơn so với khu vực cầu Đồng Nai, khu vực tiếp nhận nhiều nguồn nước thải do sự tự làm sạch của dòng sông Tuy nhiên do nằm gần ranh giới giữa biển và sông nên chất lượng nước sông

bị tác động bởi nhiều yếu tố như sự xâm nhập của triều cường, biển, kênh rạch… nên vào mùa khô nước có đặc trưng bị nhiễm mặn và có tính phèn cao

1.2.5.2 Nước ngầm

Mực nước ngầm cách mặt đất 1,5-2m

Hiện nay, nước ngầm là nguồn nước cấp chính phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của người dân trong khu vực Khảo sát tại một số giếng ngầm của các hộ dân cho thấy chất lượng nước ngầm ở khu vực này khá tốt

1.2.6 Hiện trạng chất lượng không khí tại khu vực dự án

Chất lượng không khí tại khu CNC tương đối tốt Chất lượng không khí tại những điểm xa khu dân cư, các xí nghiệp, đường quốc lộ nồng độ chất ô nhiễm nằm dưới tiêu chuẩn cho phép, tuy nhiên nồng độ phông nền các chỉ tiêu ô nhiễm như SO2, NO2, CO có cao hơn những nơi khác Các điểm nằm gần xa lộ Hà Nội và các tuyến giao thông khác đều có nồng độ bụi và mức ồn vượt quá tiêu chuẩn cho phép

1.3 CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

1.3.1 Các nguồn gây ô nhiễm môi trường

Trang 18

Các nguồn có khả năng gây ra ô nhiễm trong quá trình hoạt động của khu CNC bao gồm:

 Nước thải:

- Nước mưa thu gom trên toàn diện tích dự án

- Nước thải sinh hoạt của toàn bộ số người làm việc và sinh sống trong khu CNC

- Nước thải công nghiệp tạo ra từ quá trình sản xuất khác nhau của các nhà máy, xí nghiệp trong khu CNC

- Nước thải từ các công trình hạ tầng dịch vụ: xử lý nước cấp, khu nhiên liệu

 Khí thải:

- Khói thải từ quá trình đốt nhiên liệu: máy phát điện, đốt khí gas

- Oâ nhiễm không khí từ các dây chuyền sản xuất

- Khí thải từ các hoạt động giao thông vận tải

 Tiếng ồn:

- Tiếng ồn sản xuất công nghiệp

- Tiếng ồn từ các máy phát điện, quạt gió, compressor,…

- Tiếng ồn do các phương tiện giao thông vận tải

 Nhiệt độ:

Phát ra chủ yếu từ các nhà máy vật liệu mới, các thiết bị gia nhiệt như nồi hơi, thiết bị nung sấy, động cơ,…

 Chất thải rắn;

- Từ công nghệ sản xuất của nhà máy ( chất thải rắn công nghiệp)

- Từ trạm xử lý nước thải cục bộ và tập trung

- Chất thải rắn sinh hoạt

1.3.2 Biện pháp kỹ thuật bảo vệ môi trường

1.3.2.1 Môi trường nước

Hệ thống thoát nước trong khu CNC được thiết kế theo hai hệ thống riêng

- Hệ thống thoát nước mưa và nứơc thải công nghiệp quy ước sạch

- Hệ thống thoát nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp

Trang 19

Các công trình xử lý cục bộ ở các nhà máy, xí nghiệp trong khu CNC đối với nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp với nhiệm vụ xử lý đạt tới giá trị nồng độ theo quy chế khu CNC là nguồn loại C ( TCVN 5945 – 1995)

Hình 1.2 : sơ đồ nguyên tắc hệ thống thoát nước thải khu công nghệ cao

1.3.2.2 Môi trường khí

Sử dụng đồng bộ nhiều biện pháp khác nhau:

- Hoàn thiện công nghệ, sử dụng công nghệ không có hoặc ít chất thải

- Quản lý và vận hành đúng

- Sử dụng cây xanh để hạn chế ô nhiễm không khí

- Sử dụng thiết bị xử lý ô nhiễm không khí

1.3.2.3 Chất thải rắn và chất thải nguy hại

Vấn đề xử lý chất thải rắn được giải quyết như sau:

- Thu gom cục bộ tại mỗi nhà máy

- Chuyển chất thải rắn ra khỏi khu CNC

NƯỚC MƯA

NƯỚC THẢI CÔNG

NGHIỆP QUY ƯỚC SẠCH

NƯỚC THẢI SINH HOẠT

NƯỚC THẢI CÔNG

NGHIỆP Ô NHIỄM

CÔNG TRÌNH XỬ LÝ SƠ BỘ: SONG CHẮN RÁC

CÔNG TRÌNH XỬ LÝ SƠ BỘ: BỂ TỰ HOẠI

TRẠM XỬ LÝ TẬP TRUNG

Trang 20

CHƯƠNG 2: Tổng quan về xử lý nước thải

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

2.1 Phương pháp xử lý cơ học

Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất không tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải; điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải

Các công trình xử lý cơ học xử lý nước thải thông dụng:

2.1.1 Song chắn rác:

Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoặc có thể đặt tại các miệng xả trong phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích thước lớn như: nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilông, vải vụn và các loại rác khác, đồng thời bảo vệ các công trình bơm, tránh ách tắc đường ống, mương dẫn

Hình 2.1: Song chắn rác cơ giới

Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành 2 loại:

 Song chắn thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 ÷100mm

 Song chắn mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 ÷25mm

2.1.2 Lưới lọc

Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành phần quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ Kích thước mắt lưới từ 0,5÷1,0mm

Trang 21

Lưới lọc thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn (hay còn gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dĩa

2.1.3 Bể lắng cát

Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa, trước bể lắng đợt I Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn, giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý tiếp theo Bể lắng cát gồm 3 loại:

 Bể lắng cát ngang

Hình 2.2: Bể lắng cát ngang

 Bể lắng cát thổi khí

 Bể lắng cát ly tâm

2.1.4 Bể tách dầu mỡ

Các loại công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp, nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước Các chất này sẽ bịt kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học…và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn

2.1.5 Bể điều hòa

Bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử lý ổn định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học Bể điều hòa có thể được phân loại như sau:

 Bể điều hòa lưu lượng

Trang 22

 Bể điều hòa nồng độ

 Bể điều hòa cả lưu lượng và nồng độ

2.1.6 Bể lắng

Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên tắc trọng lực Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90 ÷ 95% lượng 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 hay sau khi xử lý sinh học Để có thể tăng cường quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học

Bể lắng được chia làm 3 loại:

 Bể lắng ngang (có hoặc không có vách nghiêng):

Hình 2.3: Bể lắng ngang

 Bể lắng đứng: mặt bằng là hình tròn hoặc hình vuông Trong bể lắng hình tròn nước chuyển động theo phương bán kính (radian)

 Bể lắng li tâm: mặt bằng là hình tròn Nước thải được dẫn vào bể theo chiều từ tâm ra thành bể rồi thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài

2.1.7 Bể lọc

Công trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nước thải với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thường làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm có trong nước thải Các loại bể lọc được phân loại như sau:

 Lọc qua vách lọc

 Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt

 Thiết bị lọc chậm

Trang 23

 Thiết bị lọc nhanh

Hình 2.4 : Bể lọc 2.2 Phương pháp xử lý hoá học

2.2.1 Đông tụ và keo tụ

Phương pháp đông tụ-keo tụ là quá trình thô hóa các hạt phân tán và nhũ tương, độ bền tập hợp bị phá hủy, hiện tượng lắng xảy lắng

Sử dụng đông tụ hiệu quả khi các hat keo phân tán có kích thước 1-100µm Để tạo đông tụ, cần có thêm các chất đông tụ như:

 Phèn nhôm Al2(SO4)3.18H2O Độ hòa tan của phèn nhôm trong nước ở

200C là 362 g/l pH tối ưu từ 4.5-8

 Phèn sắt FeSO4.7H2O.Độ hòa tan của phèn sắt trong nước ở 200C là

265 g/l Quá trình đông tụ bằng phèn sắt xảy ra tốt nhất ở pH >9

 Các muối FeCl3.6H2O, Fe2(SO4)3.9H2O, MgCl2.6H2O, MgSO4.7H2O, …

 Vôi

Khác với đông tụ, keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các hợp chất cao phân tử vào Chất keo tụ thường sử dụng như: tinh bột, ester, cellulose, … Chất keo tụ có thể sử dụng độc lập hay dùng với chất đông tụ để tăng nhanh quá trình đông tụ và lắng nhanh các bông cặn Chất đông tụ có khả năng làm mở rộng phạm vi tối ưu của quá trình đông tụ, làm tăng tính bền và độ chặt của bông cặn, từ đó làm giảm được lượng chất đông tụ, tăng hiệu quả xử lý Hiện tượng đông tụ xảy

ra không chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử

Trang 24

chất keo tụ bị hấp phụ theo các hạt lơ lửng Khi hòa tan vào nước thải, chất keo tụ có thể ở trạng thái ion hoặc không ion, từ đó ta có chất keo tụ ion hoặc không ion

Hình 2.5: Quá trình tạo bông cặn của các hạt keo

2.2.2 Trung hòa

Nước thải của một số ngành công nghiệp, nhất là công nghiệp hóa chất, do các quá trình công nghệ có thể có chứa các acid hoặc bazơ, có khả năng gây ăn mòn vật liệu, phá vỡ các quá trình sinh hóa của các công trình xử lý sinh học, đồng thời gây các tác hại khác, do đó cần thực hiện quá trình rung hòa nước thải

Các phương pháp trung hòa bao gồm:

 Trung hòa lẫn nhau giữa nước thải chứa acid và nước thải chứa kiềm

 Trung hòa dịch thải có tính acid, dùng các loại chất kiềm như: NaOH, KOH, NaCO3, NH4OH, hoặc lọc qua các vật liệu trung hòa như CaCO3, dolomit,…

 Đối với dịch thải có tính kiềm thì trung hòa bởi acid hoặc khí acid

Để lựa chọn tác chất thực hiện phản ứng trung hòa, cần dựa vào các yếu tố:

 Loại acid hay bazơ có trong nước thải và nồng độ của chúng

 Độ hòa tan của các muối được hình thành do kết quả phản ứng hóa học

2.2.3 Oxy hoá khử

Đa số các chất vô cơ không thể xử lý bằng phương pháp sinh hóa được, trừ các trường hợp các kim loại nặng như: Cu, Zn, Pb, Co, Fe, Mn, Cr,…bị hấp phụ vào bùn hoạt tính Nhiều kim loại như : Hg, As,…là những chất độc, có khả năng gây hại đến sinh vật nên được xử lý bằng phương pháp oxy hóa khử Có thể dùng các tác nhân oxy hóa như Cl2, H2O2, O2 không khí, O3 hoặc pirozulite ( MnO2) Dưới tác

Trang 25

dụng oxy hóa, các chất ô nhiểm độc hại sẽ chuyển hóa thành những chất ít độc hại hơn và được loại ra khỏi nước thải

2.2.4 Điện hóa

Cơ sở của sự điện phân gồm hai quá trình: oxy hóa ở anod và khử ở catod Xử lý bằng phương pháp điện hóa rất thuận lợi đối với những loại nước thải có lưu lượng nhỏ và ô nhiễm chủ yếu do các chất hữu cơ và vô cơ đậm đặc Ưu điểm :

 Không cần pha loãng sơ bộ nước thải

 Không cần tăng thành phần muối của chúng

 Có thể tận dụng lại các sản phẩm quý chứa trong nước thải

 Diện tích xử lý nhỏ

Nhược điểm:

 Tốn kém năng lượng

 Phải tẩy sạch bề mặt điện cực khỏi các tạp chất

2.3 Phương pháp xử lý hóa lý

Trong dây chuyên công nghệ xử lý, công đoạn xử lý hóa lý thường được áp dụng sau công đoạn xử lý cơ học Phương pháp xử lý hóa lý bao gồm các phương pháp hấp phụ, trao đổi ion, trích ly, chưng cất, cô đặc, lọc ngược,… Phương pháp hóa ly đước sử dụng để loại khỏi dịch thải các hạt lơ lửng phân tán, các chất hữu cơ và vô cơ hòa tan, có một số ưu điểm như:

Loại được các hợp chất hữu cơ không bị oxi hóa sinh học

 Không cần theo dõi các hoạt động của vi sinh vật

 Có thể thu hồi các chất khác nhau

 Hiệu quả xử lý cao và ổn định hơn

2.3.1 Tuyển nổi

Là quá trình dính bám phân tử của các hạt chất bẩn đối với bề mặt phân chia của hai pha khí-nước và xảy ra khi có năng lượng tự do trên bề mặt phân chia, đồng thời cũng do các hiện tượng thấm ướt bề mặt xuất hiện theo chu vi thấm ướt ở những nơi tiếp xúc khí-nước-

* Tuyển nổi dạng bọt: được sử dụng để tách ra khỏi nước thải các chất không tan và làm giảm một phần nồng độ của một số chất hòa tan

* Phân ly dạng bọt: được ứng dụng để xử lý các chất hòa tan có trong nước thải, ví dụ như chất hoạt động bề mặt

Trang 26

Ưu điểm của phương pháp tuyển nổi là có thể thu cặn với độ ẩm nhỏ, có thể thu tạp chất Phương pháp tuyển nổi được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp như: tơ sợi nhân tạo, giấy cellulose, thực phẩm,…

Hình 2.6: Bể tuyển nổi kết hợp với cô đặc bùn 2.3.2 Hấp phụ

Hấp phụ là thu hút chất bẩn lên bề mặt của chất hấp phụ, phần lớn là chất hấp phụ rắn và có thể thực hiện trong điều kiện tĩnh hoặc động

Quá trình hấp phụ là một quá trình thuận nghịch, nghĩa là chất bị hấp phụ có thể bị giải hấp và chuyển ngược lại vào chất thải Các chất hấp phụ thường được sử dụng là các loại vật liệu xốp tự nhiên hay nhân tạo như tro, mẫu vụn than cốc, than bùn, silicagen, keo nhôm, đất sét hoạt tính,… và các chất hấp phụ này còn có khả năng tái sinh để tiếp tục sử dụng

2.3.3 Trích ly

Phương pháp tách chất bẩn hữu cơ hòa tan chứa trong nước bằng cách trộn lẫn với dung môi nào đó, trong đó, chất hữu cơ hòa tan vào dung môi tốt hơn vào nước

2.3.4 Trao đổi ion

Các chất cấu thành pha rắn, mà trên đó xảy ra sự trao đổi ion, gọi là ionit Các ionit có thể có nguồn gốc nhân tạo hay tự nhiên, là hữu cơ hay vô cơ và có thể được tái sinh để sử dụng liên tục Được sử dụng để loại các ion kim loại trong nước thải

2.4 Phương pháp xử lý sinh học

Thực chất của phương pháp sinh học để xử lý nước thải là sử dụng khả năng sống và hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải Chúng chuyển hóa các chất hữu cơ hòa tan và những chất dễ phân hủy sinh học thành những sản phẩm cuối cùng như : CO2, H2O,NH4, Chúng sử dụng một số hợp

Trang 27

chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng nhằm duy trì quá trình, đồng thời xây dựng tế bào mới

Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã được xử lý sơ bộ qua các quá trình xử lý cơ học, hóa học, hóa lý

2.4.1 Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên

2.4.1.1 Ao hồ sinh học ( ao hồ ổn định nước thải)

Đây là phương pháp xử lý đơn giản nhất và đã được áp dụng từ xưa Phương pháp này cũng không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chí phí hoạt động rẻ tiền, quản lý đơn giản và hiệu quả cũng khá cao.Quy trình được tóm tắt như sau:

Nước thải loại bỏ rác, cát sỏi,  Các ao hồ ổn định Nước đã xử lý

H2S,CO2,… và nước Chiều sâu hồ khá lơn khoảng 2-6m

 Hồ tùy nghi

Là sự kết hợp hai quá trình song song: phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ hoà tan có đều ở trong nước và phân hủy kị khí (chủ yếu là CH4) cặn lắng ở vùng đáy

Ao hồ tùy nghi được chia làm 3 vùng:lớp trên là vùng hiếu khí, vùng giữa là vùng kị khí tùy tiện và vùng phía đáy sâu là vùng kị khí

Chiều sâu hồ khoảng 1-1,5m

Trang 28

Hình 2.7: Hồ tùy nghi

 Hồ ổn định bậc III

Nước thải sau khi xử lý cơ bản ( bậc II) chưa đạt tiêu chuẩn là nước sạch để xả vào nguồn thì có thể phải qua xử lý bổ sung (bậc III) Một trong các công trình xử lý bậc III là ao hồ ồn định sinh học kết hợp với thả bèo nuôi cá

2.4.1.2 Phương pháp xử lý qua đất

Thực chất của quá trình xử lý là: khi lọc nước thải qua đất các chất rắn lơ lửng và keo sẽ bị giữ lại ở lớp trên cùng Những chất này tạo ra một màng gồm rất nhiều vi sinh vật bao bọc trên bề mặt các hạt đất, màng này sẽ hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải Những vi sinh vật sẽ xử dụng ôxy của không khí qua các khe đất và chuyển hóa các chất hữu cơ thành các hợp chất khoáng

 Cánh đồng tưới

 Cánh đồng lọc

Hình 2.8 : Xử lý nước thải bằng đất 2.4.2 Công trình xử lý sinh học hiếu khí

Xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí có thể kể đến hai quá trình cơ bản : – Quá trình xử lý sinh trưởng lơ lửng

– Quá trình xử lý sinh trưởng bám dính

Các công trình tương thích của quá trình xử lý sinh học hiếu như: bể Aerotank bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể thổi khí sinh học tiếp xúc (vi sinh vật dính bám), bể lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể sinh học tiếp xúc quay…

2.4.2.1 Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aerotank

Trang 29

Quá trình xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính dựa vào hoạt động sống của

vi sinh vật hiếu khí Trong bể Aerotank, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân đế cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là các bông cặn có mầu nâu sẫm chứa các chất hữu

cơ hấp thụ từ nước thải và là nơi cư trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật sống khác Các vi sinh vật đồng hoá các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất dinh dưỡng cung cấp cho sự sống Trong quá trình phát triển vi sinh vật sử dụng các chất để sinh sản và giải phóng năng lượng, nên sinh khối của chúng tăng lên nhanh Như vậy các chất hữu cơ có trong nước thải được chuyển hoá thành các chất vô cơ như H2O, CO2 không độc hại cho môi trường

Quá trình sinh học có thể diễn tả tóm tắt như sau :

Chất hữu cơ + vi sinh vật + ôxy  NH3 + H2O + năng lượng + tế bào mới hay có thể viết :

Chất thải + bùn hoạt tính + không khí  Sản phẩm cuối + bùn hoạt tính dư

Một số loại bể aerotank thường dùng trong xử lý nước thải:

 Bể Aerotank truyền thống :

Xả bùn tươi

Nước thải

Tuần hoàn bùn hoạt tính

Bể lắng đợt 2

Hình 2.9: sơ đồ công nghệ đối với bể Aerotank truyền thống

 Bể Aerotank tải trọng cao:

Hoạt động của bể aerotank tải trọng cao tương tự như bể có dòng chảy nút, chịu được tải trọng chất bẩn cao và cho hiệu suất làm sạch cũng cao, sử dụng ít năng lượng, lượng bùn sinh ra thấp

Nước thải đi vào có độ nhiễm bẩn cao, thường là BOD>500mg/l tải trọng bùn hoạt tính là 400 – 1000mg BOD/g bùn (không tro) trong một ngày đêm

 Bể Aerotank có hệ thống cấp khí giảm dần theo chiều dòng chảy (bể có dòng chảy nút )

Nồng độ chất hữu cơ vào bể Aerotank được giảm dần từ đầu đến cuối bể do đó nhu cầu cung cấp ôxy cũng tỉ lệ thuận với nồng độ các chất hữu cơ Ưu điểm :

Trang 30

- Giảm được lượng không khí cấp vào tức giảm công suất của máy thổi khí

- Không có hiện tượng làm thoáng quá mức làm ngăn cản sự sinh trưởng của

vi khuẩn khử các hợp chất chứa Nitơ

- Có thể áp dụng ở tải trọng cao (F/M cao), chất lượng nước ra tốt hơn

 Bể Aerotank có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định (Contact Stabilitation)

Bể có 2 ngăn : ngăn tiếp xúc và ngăn tái sinh

Tuần hoàn bùn

Bể Aerotank Ngăn tái sinh bùn hoạt tính Ngăn tiếp xúc

Bể

lắng

đợt 1

Nước thải

Xả bùn tươi

nguồn tiếp nhận

Xả bùn hoạt tính thừa

Xả ra

Hình 2.10 : Sơ đồ làm việc của bể Aerotank có ngăn tiếp xúc

Ưu điểm của dạng bể này là bể Aerotank có dung tích nhỏ, chịu được sự dao động của lưu lượng và chất lượng nước thải, có thể ứng dụng cho nước thải có hàm lượng keo cao

 Bể thông khí kéo dài

Khi nước thải có tỉ số F/M ( tỉ lệ giữa BOD5 và bùn hoạt tính-mgBOD5/mg bùn hoạt tính) thấp, tải trọng thấp, thời gian thông khí thường là 20-30h

Tuần hoàn bùn hoạt tính

Bể Aerotank làm thoáng kéo dài

20 -30 giờ lưu nươc trong bể Nước thải

Lưới chắn rác

Xả ra nguồn tiếp nhận

Định kỳ xả bùn hoạt tính thừa

Hình 2.11: Sơ đồ làm việc của bể Aerotank làm thoáng kéo dài

 Bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh :

Trang 31

X ả bùn tươi

B ể

lắng

đợt 1

N ước thải

X ả bùn hoạt tính thừa

T uần hoàn bùn

B ể lắng đợt 2 nguồn tiếp nhận

X ả ra

M áy khuấy bề m ặt

Hình 2.12 : Sơ đồ làm việc của bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh

Ưu điểm: pha loãng ngay tức khắc nồng độ của các chất ô nhiễm trong toàn thể tích bể, không xảy ra hiện tượng quá tải cục bộ ở bất cứ phần nào của bể, áp dụng thích hợp cho loại nước thải có chỉ số thể tích bùn cao, cặn khó lắng

- Hiệu suất cao nên tăng được tải trọng BOD

- Giảm thời gian sục khí

- Lắng bùn dễ dàng

- Giảm bùn đáng kể trong quátrình xử lý

2.4.2.2 Mương oxy hóa

Mương ôxy hóa là dạng cải tiến của bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh có dạng vòng hình chữ O làm việc trong chế độ làm thoáng kéo dài với dung dịch bùn hoạt tính lơ lửng trong nước thải chuyển động tuần hoàn liên tục trong mương

2.4.2.3 Lọc sinh học – Biofilter

Trang 32

Là công trình được thiết kế nhằm mục đích phân hủy các vật chất hữu cơ có trong nước thải nhờ quá trình ôxy hóa diễn ra trên bề mặt vật liệu tiếp xúc Trong bể chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám Có 2 dạng:

- Bể lọc sinh học nhỏ giọt: là bể lọc sinh học có vật liệu lọc không ngập trong nước Giá trị BOD của nước thải sau khi làm sạch đạt tới 10 ÷ 15mg/l với lưu lượng nước thải không quá 1000 m3/ngđ

- Bể lọc sinh học cao tải: lớp vật liệu lọc được đặt ngập trong nước Tải trọng nước tới10 ÷ 30m3/m2ngđ tức là gấp 10 ÷ 30 lần ở bể lọc nhỏ giọt

Tháp lọc sinh học cũng có thể được xem như là một bể lọc sinh học nhưng có chiều cao khá lớn

Hình 2.14 : Bể lọc sinh học nhỏ giọt 2.4.2.4 Đĩa quay sinh học RBC ( Rotating biological contactors)

RBC gồm một loại đĩa tròn xếp liền nhau bằng polystyren hay PVC Những đĩa này được nhúng chìm trong nước thải và quay từ từ Trong khi vận hành, sinh vật tăng trưởng sẽ dính bám vào bề mặt đĩa và hình thành một lớp màng nhày trên toàn bộ bề mặt ướt của đĩa

Đĩa quay làm cho sinh khối luôn tiếp xúc với chất hữu cơ trong nước thải và với không khí để hấp thụ oxy, đồng thời tạo sự trao đổi oxy và duy trì sinh khối trong điều kiện hiếu khí

2.4.2.5 Bể sinh học theo mẻ SBR ( Sequence Batch Reactor)

SBR là một dạng của bể Aerotank Khi xây dựng bể SBR nước thải chỉ cần đi qua song chắn, bể lắng cát và tách dầu mỡ nếu cần, rồi nạp thẳng vào bể Ưu điểm

Trang 33

là khử được các hợp chất chứa nitơ, photpho khi vận hành đúng các quy trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí

Bể SBR hoạt động theo 5 pha:

– Pha làm đầy ( 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, tuỳ theo mục tiêu xử lý, hàm lượng BOD đầu vào, quá trình làm đầy có thể thay đổi linh hoạt: làm đầy – tĩnh, làm đầy – hòa trộn, làm đầy – sục khí

 Pha phản ứng, thổi khí ( React ): Tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính bằng sục khí hay làm thoáng bề mặt để cấp ôxy vào nước và khuấy trộn đều hỗn hợp Thời gian làm thoáng phụ thuộc vào chất lượng nước thải, thường khoảng 2 giờ Trong pha phản ứng, quá trình nitrat hóa có thể thực hiện, chuyển Nitơ từ dạng N-NH3 sang N-NO22- và nhanh chóng chuyển sang dạng N-

NO3

- Pha lắng (settle): Lắng trong nước Quá trình diễn ra trong môi trường tĩnh, hiệu quả thủy lực của bể đạt 100% Thời gian lắng trong và cô đặc bùn thường kết thúc sớm hơn 2 giờ

 Pha rút nước ( draw): khoảng 0.5 giờ

 Pha chờ : Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào thời gian vận hành 4 quy trình trên và vào số lượng bể, thứ tự nạp nước nguồn vào bể Xả bùn dư là một giai đoạn quan trọng không thuộc 5 giai đoạn cơ bản trên, nhưng nó cũng ảnh hưởng lớn đến năng suất của hệ Lượng và tần suất xả bùn được xác định bởi năng sất yêu cầu, cũng giống như hệ hoạt động liên tục thông thường Trong hệ hoạt động gián đoạn, việc xả bùn thường được thực hiện ở giai đoạn lắng hoặc giai đoạn tháo nước trong Đặc điểm duy nhất là ở bể SBR không cần tuần hoàn bùn hoạt hoá Hai quá trình làm thoáng và lắng đều diễn ra ở ngay trong một bể, cho nên không có sự mất mát bùn hoạt tính ở giai đoạn phản ứng và không phải tuần hoàn bùn hoạt tính từ bể lắng để giữ nồng độ

Trang 34

hoá các axit hữu cơ thành khí mêtan sản sinh ra ít năng lượng Lượng chất hữu cơ chuyển 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  35 oC

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 vật chất hữu cơ nối tiếp nhau:

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

- Các monomer được chuyển hóa thành các axit béo (VFA) với một lượng nhỏ

H2 Các axit chủ yếu là Acetic, propionic và butyric với những lượng nhỏ của axit Valeric Ơû 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 tiếp thành acetac và H2 bởi các vi sinh vật Acetogenic

2.4.3.1 Phương pháp kị khí với sinh trưởng lơ lửng

 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 từ 6  12 giờ

Cần thiết bị khử khí (Degasifier) giảm thiểu tải trọng chất rắn ở bước phân ly Để xử lý ở mức độ cao, thời gian lưu chất rắn được xác định là 10 ngày ở nhiệt độ 32oC, nếu nhiệt độ giảm đi 11oC, thời gian lưu đòi hỏi phải tăng gấp đôi

 Bể UASB ( upflow anaerobic Sludge Blanket)

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

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

Trang 35

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 2.16: Bể UASB 2.4.3.2 Phương pháp kị 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 Bể lọc 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 năng phân 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 nước dâng lên sao cho sự tiếp xúc của màng sinh học với các chất hữu cơ ttrong 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 sin học bám dính trên vật liệu

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

Trang 36

CHƯƠNG 3: Lựa chọn quy trình công nghệ xử lý nước thải

CHƯƠNG 3

LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

NƯỚC THẢI

3.1 Thành phần, tính chất nước thải

Nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp ô nhiễm sau khi đã xử lý cục bộ đạt tiêu chuẩn quy định xả vào nguồn tiếp nhận của khu Công Nghệ Cao với các thông số tính toán như sau:

Lưu lượng nước thải Q = 6000m3/ngàyđêm (tính cho giai đoạn 1), tuy nhiên trong đợt đầu sẽ xây dựng trạm xử lý nước thải theo modun 3000m3/ngđ

Yêu cầu chất lượng nước trước và sau khi xử lý ở trạm xử lý tập trung được giới thiệu ở phụ lục 1

Nước thải tập trung đầu vào tiêu chuẩn loại C, một số chỉ tiêu quá tiêu chuẩn loại C để thu hút sự đầu tư của các doanh nghiệp Một số chỉ tiêu cơ bản:

- Nhiệt độ : < 60C = loại C

3.2 Một số khu công nghiệp điển hình

3.2.1 Khu công nghiệp Tân Tạo

 Thông số cơ bản:

- Lưu lượng nước thải thiết kế:

Tổng lưu lượng nước thải: 6000m3/ngđ

Lưu lượng trung bình giờ ( 24h) : 250 m3/h

Lưu lượng tối đa: 400 m3/2h

Trang 37

- Trạm XLNT đượcthiết kế theo các tiêu chuẩn cụ thể như sau:

BOD5 400mg/l

Kim loại nặng : xử lý đạt tiêu chuẩn loại B TCVN 5945-1995

Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Tân Tạo

Ưu điểm: Sử dụng công nghệ bể bùn hoạt tính hiếu khí Công nghệ đơn giản, dễ vận hành

Nhược điểm: không đề phòng được sự cố kim loại nặng, dễ gây chết bùn

Nước thải từ các nhà máy (đã tiền xử lý)

Máy ép bùn

Bánh bùn Thu gom xử lý

Trang 38

3.2.2 Khu công nghiệp Biên Hòa II

Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Biên Hòa II

Ưu nhược điểm:

 Ưu điểm

- Thiết bị hiện đại, dễ vận hành

- Khử được chất ding dưỡng Nitơ và Photpho sinh hoá do có thể điều chỉnh được quá trình hiếu khí, thiếu khí và kị khí trong bể bằng việc thay đổi chế độ cung cấp oxy

- Hiệu quả xử lý cao

- Không cần bể lắng II và không phải hoàn lưu bùn

 Nhược điểm

- Công suất xử lý nhỏ

- Đòi hỏi nắm rõ kỹ thuật vận hành đối với người vận hành

pH<5, pH>9, KLN

Hố thu gom

Lưới chắn tinh

Bể điều hòa

Trang 39

3.2.3 Khu công nghiệp Linh Trung 1

Lưu lượng nước thải thiết kế : 5000m3/h

Tính chất nước thải:

Nhược điểm:

Đòi hỏi người vậân hành phải có trình độ cao, vận hành phức tạp, chi phí xây dựng tốn kém

Bể thu gom

Đồng hồ đo

lưu lượng

Lưới chắn tinh

Bể điều hòa

Bể SBR

Bể chứa sau

xử lý sinh học Bộ lọc tinh Bể đệm

Bể tiếp xúc Clorine Đầu ra

Bể lọc than hoạt tính Máy ép bùn Bể nén bùn Polymer

Bánh bùn

Trang 40

3.2.4 Khu công nghiệp Việt-Sing

Hình 3.4: Sơ đồ công nghệ khu công nghiệp Việt – Sing

Sử dụng công nghệ vi sinh bám dính ( lọc sinh học) kết hợp với bùn hoạt tính aerotank truyền thống

Ưu :hiệu quả xử lý rất cao

Nhược: Sử dụng trong trường hợp lưu lượng nước thải không lớn

Hố thu gom

Bể phân phối

Bể tiêu bùn Máy ép bùn

Nước thải sau xử lý

Định dạng
Số trang	129
Dung lượng	2 MB
File đính kèm	BAN VE.rar (3 MB)