Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CẢI TẠO VÀ NÂNG CẤP HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY DỆT NHUỘM ROOHSING Nguyễn Văn Phước, Nguyễn Thị Thanh Phượng, Trần Thị Phi Oanh Khoa Môi trường, Trường ðại học Bách Khoa TP.HCM TÓM TẮT Hệ thống xử lý nước thải công ty dệt nhuộm Roohsing ñược xây dựng cách ñây 10 năm Công nghệ thiết bị nhập từ ðài Loan với chi phí đầu tư vận hành cao, tốn hóa chất đồng thời phát sinh nhiều cặn Tuy nhiên kết quảø nước sau xử lý khơng đạt tiêu chuẩn qui định: TCVN 5945-1995 loại B Trên thực tế nước thải sau xử lý phải ñạt TCVN 5945-1995 Hệ thống nước thải hữu ñược cải tạo theo công nghệ sau: bể tiếp nhận, trống lọc rác, bể điều hồ sục khi, bể bùn hoạt tính, bể lắng, bể lọc sinh học, hệ thống keo tụ-lắng khử trùng Kết triển khai nhà máy cho thấy: chi phí vận hành thấp, cơng nghệ đơn giản, hệ thống bị biến động sốc tải Công nghệ sinh học cho phép khử ñến 90% COD Nước sau xử lý ñạt tiêu chuẩn thải loại A (TCVN 5945-1995) Cơng nghệ triển khai áp dụng cho loại nước thải dệt nhuộm có thành phần tương tự ABSTRACT Textile wastewater treatment system of Rooshing company was invested 10 years ago with modern equipments that were imported from Taiwan with initial investigated cost was high Although the operating cost was too high and solid waste occuring from coangulation was so much, the effluent was n’t reached the standard level of wastewater The main reason was unsuitable technology Improving the wastewater treatment system include: receiving tank, stabilization tank, activated sludge, settling, biofilter, coagulation, disinfection After month operation, the practical results indicated that: Suggested outline had the low cost, high stable, simple operation, 90% COD was reduced The effluence meets discharge standard level – class A (TCVN 5945-1995) GIỚI THIỆU Công ty Roohsing ñược xây dựng phường Tân Tiến TP Biên Hồ với tổng vốn đầu tư lên đến 6.000.000 USD Sản phẩm cơng ty quần áo may mặc loại Tương tự số ñơn vị dệt nhuộm khác, Công ty phải sử dụng chất tẩy rửa, phẩm nhuộm loại quy trình sản xuất (nhuộm wash) Chính nước thải sản xuất thường có lưu lượng biến động tính chất khơng ổn định Trước đây, cơng ty đầu tư hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh, thiết bị ñại nhập từ ðài Loan yêu cầu ñạt TCVN 5945-1995 loại B Tuy nhiên, hệ thống xử lý nước thải khơng đạt tiêu chuẩn này, trực thuộc KCN Biên Hoà quản lý nhà máy nằm ñộc lập cách xa KCN nên thải nước vào hệ thống Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -213- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” chung KCN mà phải thải trực tiếp vào hệ thống sơng rạch vào sơng ðồng Nai, chất lượng nước sau xử lý phải ñạt TCVN 5945-1995 loại A TCVN 6980:2001 Với yêu cầu công ty phải tiến hành cải tạo hệ thống xử lý nước thải hữu TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRƯỚC KHI CẢI TẠO Nuớc thải dệt nhuộm nói chung nước thải Cty Rooshing nói riêng thường có COD, SS, ñộ màu cao Hơn lưu lượng thải lớn 1000 m3/ngđ, biến động tính chất nước thải khơng ổn định Kết phân tích chất lượng nước thải dệt nhuộm cơng ty Roohsing trình bày bảng 2.1 Bảng 2.1 Tính chất nước thải dệt nhm Cty Rooshing STT CHỈ TIÊU ðƠN VỊ KẾT QUẢ pH COD BOD5 TSS Nitơ tổng Photpho tổng mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 6,2 – 10,5 300 -2000 130 - 1200 120 - 850 10 -80 -15 TCVN 5944–1995 Loại A TCVN 6980: 2001–F1,Q2 6-9 70 40 50 30 10 Trong số tiêu khảo sát, tiêu ñã vượt tiêu chuẩn thải ðiều chứng tỏ nước thải dệt nhuộm gây ô nhiễm mơi trường nghiêm trọng Quy trình cơng nghệ xử lý nước thải công ty Rooshing trước cải tạo: Quy trình xử lý trước bao gồm: Tiếp nhận, lọc rác, điều hòa, keo tụ, bùn hoạt tính, lắng, lọc sinh học, lọc cát theo sơ đồ hình 2.1 Kết khảo sát chất lượng nước thải hệ thống xử lý trình bày bảng 2.2 Hệ thống hoạt động ba ngun nhân: Cơng nghệ, thiết bị vận hành Các thông số thiết kế trình bày bảng 2.3 Khoa Mơi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -214- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” Nước thải Bể tiếp nhận Bể ñiều hòa Bể keo tụ Bể Aerotank Máy ép bùn Bùn ñã tách nước Bùn Nước Lắng Nước ép bùn Bể lắng Thải bỏ Bể Lọc sinh học1 &2 Bể lọc cát liên tục Cống chung Hình 2.1 Quy trình cơng nghệ xử lý nước thải trước cải tạo Nhận xét: - Bể keo tu, tạo bông: Hiệu cao khơng ổn định bùn trơi theo nước vào bể aerotank Lắng kích thước nhỏ khơng đủ thời gian lắng Tiêu hao nhiều hóa chất bố trí đầu vào Khó vận hành tính chất nước thải vào biến ñộng lớn, hiệu xử lý COD dao ñộng từ 15 – 70% - Bể Aerotank: Khơng bùn nên khơng thể xử lý chất hữu (chỉ đơn bể chứa nước thải ) Thể tích nhỏ, thời gian lưu ngắn khoảng -7giờ Màu bùn trắng đục phèn từ bể keo tụ trơi qua nên chứa hàm lượng nhơm cao, khơng phải bùn hoạt tính - Bể lọc sinh học: Thời gian lưu nước 12 giờ, làm nhiệm vụ phân hủy hợp chất hữu Lượng khí cấp khơng ñều hai bể Lớp vật liệu lọc ít, cần bổ sung - Bể lắng: Thời gian lưu nước lắng bùn lắng bùn sinh học bể Khơng có bơm tuần hồn bùn bể bùn hoạt tính Bơm lưu lượng có cơng suất lớn nên bể lắng có thời gian lưu nước thấp, khơng đủ thời gian lắng Khoa Mơi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -215- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” - Bể lọc cát thiết kế khơng phù hợp, khơng có khả lọc cặn, lọc màu khử COD Nhìn chung: hệ thống xử lý hoạt động hiệu quả, nước sau xử lý khơng ñạt tiêu chuẩn xả thải Bảng 2.2 Kết khảo sát chất lượng nước thải các cơng đoạn xử lý ðợt 1: Vị trí lấy mẫu pH Bể lắng cát Bể điều hồ Sau keo tụ Bể Aerotank Sau lắng bùn hoạt tính Sau bể lọc sinh học Sau lọc cát TCVN 5945 – 1995 TCVN 6980 –2001, F2, Q>200m /s COD BOD5 (mg/l) (mg/l) SS (mg/l) N (mg/l) P (mg/l) 6, 26 6, 48 6, 6, 61 6, 6, 86 6, 1803 1220 440 425 344 210 152 450 362 245 232 155 108 76 510 312 256 224 105 232 126 32 46 38 37 31 21 14 10 7, 6, 6, 4, 2, 6–9 5,5 – 50 60 20 35 50 45 30 – 10 SS (mg/l) N (mg/l) P (mg/l) ðợt 2: Vị trí lấy mẫu Bể lắng cát Bể điều hồ Sau keo tụ Bể Aerotank Sau lắng bùn hoạt tính Sau bể lọc sinh học Sau lọc cát TCVN 5945 – 1995 TCVN 6980 –2001, F2, Q>200m3/s pH COD BOD5 (mg/l) (mg/l) 7,17 6, 48 6, 6, 61 6, 6, 86 6, 1780 1095 232 232 185 123 123 425 344 185 182 148 85 66 478 195 51 123 68 68 64 20 38 32 30 28 18 16 9,6 6,8 6,1 5,2 5,4 2,4 1,8 6–9 5,5 – 50 60 20 35 50 45 30 – 10 Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -216- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” Bảng 2.3 Thơng số kỹ thuật cơng trình ñơn vị STT Tên hạng mục 10 11 Bể thu gom Bể chứa trống quay Bể điều hồ Bể trộn nhanh Bể tạo Bể lắng vách ngăn Bể bùn hoạt tính Bể lắng II Bể gom sau lắng II Bể lọc sinh học (2 bể) Bể gom sau lọc Thể tích thiết kế (m3) 40 15 300 2,5 25 300 160 12 600 Thể tích sử dụng(m3) 35 10 240 2,3 7,5 20 240 140 10 570 1,5 Thời gian lưu nước (h) 0,72 O,25 O,056 0,18 0,5 3,3 0.25 14 0.37 PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY ROOSHING Dựa vào kết khảo sát chất lượng nước thải cơng nghệ hữu, phương án cải tạo ñề xuất theo quy trình sau: Nước thải, tiếp nhận, lọc rác, điều hòa, bùn hoạt tính, lắng, lọc sinh học, keo tụ, khử trùng Thuyết minh sơ đồ cơng nghệ: Nước thải nhà máy thải vào cống ñưa ñến hố thu gom, tách rác qua trống quay vào bể Aerotank Tiếp đó, nước thải ñược bơm qua bể Aerotank vào bể lắng Nước sau lắng ñược xử lý tiếp tục bể lọc sinh học hiếu khí sau keo tụ để tách cặn khử trùng xả vào nguồn tiếp nhận Bùn từ bể lắng vách nghiêng (sau keo tụ) bể lắng (sau bùn hoạt tính) bơm vào bể chứa bùn sau đưa vào máy ép bùn băng tải (có bổ sung thêm polyme trợ keo tụ) Bùn sau tách nước ñược vào bao hợp ñồng xử lý với công ty xử lý chất thải 3.1 Bể điều hòa Bể aerotank thiết kế với thời gian lưu nước ngắn nên ñược cải tạo thành bể ñiều hòa kết hợp Aerotank nhằm khử bớt COD màu trước qua bể aerotank Lắp ñặt hệ thống tuần hoàn bùn từ bể lắng bể điều hòa 3.2 Bể Aerotank Tăng cường độ sục khí, tăng DO≥ 2mg/l Cung cấp thêm bùn hoạt tính, đảm bảo hàm lượng MLSS = g/l Bổ sung Nitơ, Phospho tạo ñiều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hoạt động Lắp đặt hệ thống tuần hồn bùn từ bể lắng bể aerotank 3.3 Bể lắng Giảm lưu lượng bơm từ Aerotank qua bể lắng ñể tăng thời gian lưu Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -217- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” Bổ sung bơm bùn để tuần hồn bùn bể điều hòa kết hợp Aerotank 1và bể Aerotank 3.4 Bể lọc sinh học Bổ sung thêm giá thể làm vật liệu lọc để tăng diện tích bám dính Bổ sung bùn để tăng khả bám dính ðiều chỉnh, tăng cường khí sục ổn định hai bể 3.5 Bể keo tụ – lắng Thực cơng đoạn cuối nhằm khử triệt để hàm lượng chất hữu - ðiều chỉnh lại liều lượng hóa chất (phèn nhôm, NaOH, polymer), lưu lượng bơm cho phù hợp q trình keo tụ - Lắp đặt đường ống cung cấp Clorin ñể khử trùng nước thải trước xả thải Nước thải Bể tiếp nhận Bể Aerotank Lắng Bùn tuần Bể Aerotank Bể lọc sinh học Máy ép bùn Bùn Bể keo tụ Nước ép bùn Bùn ñã tách nước Thải bỏ Bể lắng Khử trùng Hình 3.1 Quy cơng nghệ xử Cống chung trình lý nước thải sau cải tạo KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Sau tháng cải tạo, vận hành, nước sau xử lý ñã ñạt tiêu chuẩn thải Kết khảo sát chất lượng nước thải ñược trình bày bảng 4.1 Bảng 4.1 Kết khảo sát chất lượng nước cơng đoạn sau thời gian cải tạo Ngày 09/05/2005 Vị trí M1 pH 72 COD (mg/l) 1555 BOD5 (mg/l) 779 SS (mg/l) 1125 Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -218- Ptổng (mg/l) 75 Ntổng (mg/l) 76 Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” M2 M3 M4 M5 M6 M7 98 02 7 25 88 905 295 260 158 113 23 474 137 125 111 79 16 1165 2300 165 287 245 43 50 85 10 25 82 67 55 77 28 22 20 20 15/50/2005 M1 69 1740 1120 370 25 39 22/05/2005 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 67 83 97 82 6.75 07 21 78 89 87 85 23 39 734 284 177 131 108 16 1941 1456 984 369 163 102 24 334 199 124 71 81 12 799 1019 689 145 109 71 17 1260 2160 20 14 52 23 2515 4190 2875 45 46 23 18 92 15 71 96 40 01 28 11 65 83 73 81 39 31 30 13 12 14 13.8 68 55 44 45 26 21 20 6–9 50 20 50 30 TCVN 5945 -1995 Ghi chú: Ký hiệu vị trí lấy mẫu M1: Nước thải ñầu vào M3: Bể Aerotank M5: Bể lọc sinh học I M7: Nước sau keo tụ M2: Bể điều hồ kết hợp Aerotank I M4: Bể lắng M6: Bể lọc sinh học Nhận xét: Nước thải vào có tính chất khơng ổn định Tuy vậy, sau xử lý hiếu khí qua hệ thống bùn hoạt tính COD giảm 50%, COD lại 260 – 370 mg/l Kế tiếp, bể lọc sinh học xử lý COD xuống 100 – 150 mg/l Cuối cùng, bể keo tụ tiếp tục xử lý COD ñến 15 – 40 mg/l Kết khảo sát sau 40 ngày vận hành trình bày đồ thị 3.1 COD SS vào SS 2500 2000 SS, mg/l COD, mg/l COD vaøo 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 1500 1000 500 0 10 20 30 40 Thờ i gian, ngà y 10 20 Khoa Mơi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -219- 30 Thờ i gian,40 ngà y Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Mơi trường Cơng nghiệp ðơ thị Việt Nam” Hình 3.1 Sự biến thiên COD SS theo thời gian vận hành Sau thực phương án cải tạo, hệ thống xử lý hoạt ñộng hiệu Các tiêu phân tích đạt tiêu chuẩn thải theo TCVN 5945 – 1995 cột A KẾT LUẬN Phương án cải tạo hệ thống xử lý nước thải công ty dệt nhuộm Roohsing cho phép xử lý nước thải ñạt tiêu chuẩn thải theo TCVN 5945 – 1995 cột A Hệ thống sinh học kết hợp bùn hoạt tính lọc sinh học có khả xử lý triệt ñể chất ô nhiễm Mặc dầu nước thải dệt nhuộm có tỉ lệ BOD/COD khoảng 55% Nhưng hiệu xử lý sinh học lại cao Hiệu khử COD ñạt 90% Phương án keo tụ áp dụng giai ñoạn cuối (xử lý bậc cao) sau lọc sinh học có khả xử lý triệ để chất hữu cơ, COD từ 105 mg/l giảm 16 - 24 mg/l Hệ thống cải tạo có uu điểm là: • Chi phí sử dụng hố chất keo tụ thấp nước thải keo tụ nước sau lọc sinh học nên COD SS thấp Do vậy, lượng hóa chất sử dụng cho q trình keo tụ giảm đáng kể 180 kg/ngày • Vận hành ñơn giản, dễ ñiều khiển trình TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê văn Cát, Cơ sở hóa học kỹ thuật xử lý nước Nhà xuất Thanh Niên Hà Nội, 1999 Nguyễn Văn Phước, Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp, Trường ðại học Bách Khoa Tp HCM Lương ðức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học NXB Giáo Dục, 2002 Lâm Minh Triết (chủ biên), Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, Xử Lí Nước Thải ðơ Thị Và Cơng Nghiệp – Tính Tốn Thiết Kế Cơng Trình, CEFINEA - Viện Môi Trường Và Tài Nguyên George Tchobanoglous – Franklin L Burton - H.David Stensel, Wastewater Engineering – Fourth Edition, McGRAWHILL INC, 1991 Davis – Cornwell, Environmental Engineering, Third Edition, McGRAWHILL INC, 1998 Metcalf – Eddy, Wastewater Engineering Treatment and Reuse, Fourth Edition, McGRAWHILL INC, 2003 Tom D Reynolds, Unit operations and processes in environmental engineering Texas A & M University, 1977 W.Wesley Eckenfelder, Jr., Industrial Water Pollution Control, Third Edition, McGrawHill International Edition Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -220- ... P (mg/l) 6, 26 6, 48 6, 6, 61 6, 6, 86 6, 1803 1220 440 425 344 210 152 450 362 245 232 155 108 76 510 312 256 224 105 232 126 32 46 38 37 31 21 14 10 7, 6, 6, 4, 2, 6–9 5,5 – 50 60 20 35 50 45... sau lọc Thể tích thiết kế (m3) 40 15 300 2,5 25 300 160 12 600 Thể tích sử dụng(m3) 35 10 240 2,3 7,5 20 240 140 10 570 1,5 Thời gian lưu nước (h) 0,72 O,25 O,056 0,18 0,5 3,3 0.25 14 0.37 PHƯƠNG... CÔNG TY ROOSHING Dựa vào kết khảo sát chất lượng nước thải công nghệ hữu, phương án cải tạo đề xu t theo quy trình sau: Nước thải, tiếp nhận, lọc rác, điều hòa, bùn hoạt tính, lắng, lọc sinh học,