www.tinhgiac.com xu ly nuoc thai 3 ts bui xuan dong 8284

Đồ án công nghệ MỤC LỤC MỞ ĐẦU .4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Hiện trạng môi trường nước lục địa: .5 1.2 Những sở công nghệ xử lý nước thải .5 1.2.1 Thành phần nước thải 1.2.2 Một vài thông số đánh giá chất lượng nước: 1.2.3 Các phương pháp xử lý nước thải: CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ .14 2.1 Cơ sở lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải .14 2.2 Nồng độ chất bẩn nước thải sinh hoạt 15 2.3 Chỉ tiêu nước thải sau xử lý 15 2.4.Lựa chọn quy trình cơng nghệ .16 2.5 Thuyết minh dây chuyền công nghệ .17 2.5.1 Ngăn tiếp nhận nước thải .17 2.5.2 Song chắn rác 17 2.5.3 Bể lắng cát 17 2.5.4 Bể lắng đứng đợt I 18 2.5.5 Bể Aeroten .18 2.5.6 Bể lắng đứng đợt II 18 2.5.7 Bể tiếp xúc clo 18 2.5.8 Bể nén bùn 19 2.5.9 Bể lắng vỏ .19 2.5.10 Sân phơi bùn 20 CHƯƠNG 3:TÍNH TỐN HỆ THỐNG XỬ LÝ 21 3.1 Ngăn tiếp nhận trạm bơm nước thải 21 3.2 Xác định nồng độ bẩn nước thải 22 3.3 Song chắn rác 22 3.4 Bể lắng cát: .26 SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang Đồ án công nghệ 3.5 Bể lắng đứng đợt I 30 3.5.1 Diện tích tiết diện ướt ống trung tâm xác định theo công thức: 31 3.5.2 Diện tích tiết diện ướt bể lắng đứng mặt bằng: 31 3.5.3 Đường kính bể lắng đứng: .31 3.5.4 Đường kính ống trung tâm: 31 3.5.5.Chiều cao tính tốn vùng lắng bể tính tốn theo cơng thức 32 3.5.6 Chiều cao phần hình nón bể lắng đứng xác định theo công thức: .32 3.5.7 Chiều cao tổng cộng bể 32 3.5.8 Kích thước ngăn phân phối ngăn tập trung nước hai bể lắng 33 3.5.9 Hàm lượng chất lơ lửng nước thải sau lắng 33 3.6 Tính tốn bể aeroten .37 3.6.1 Xác định thể tích bể aerơten 39 3.6.2 Tính tốn thiết bị khuếch tán khí: 40 3.7 Bể lắng đợt II 43 3.7.1 Diện tích tiết diện ướt ống trung tâm xác định theo công thức: 43 3.7.3 Đường kính bể lắng đứng: .44 3.7.4 Đường kính ống trung tâm: 44 3.7.5 Chiều cao tính tốn vùng lắng bể tính tốn theo cơng thức: .44 3.7.6 Chiều cao phần hình nón bể lắng đứng xác định theo công thức: .44 3.7.7 Chiều cao tổng cộng bể: 45 3.7.8 Hàm lượng chất lơ lửng nước thải sau lắng II 45 3.8 Bể tiếp xúc : 47 3.9 Bể nén bùn: 48 3.9.1 Tính tốn lượng bùn dư dẫn đến bể nén bùn: .48 3.9.2 Tính tốn kích thước bể nén bùn ( kiểu lắng đứng ): 50 CHƯƠNG 4: TÌM HIỂU CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ CHÍNH .54 4.1.Khái niệm 54 4.2.Cơ sở lý thuyết xử lý nước thải phương pháp hiếu khí 54 SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang Đồ án công nghệ 4.3 Các yếu tố ảnh hưởng lên trình sinh học hiếu khí .55 4.4.Bùn hoạt tính 56 4.6.Kết cấu bể Arotank 58 4.7.Phân loại bể Arotank theo sơ đồ vận hành 58 4.7.1.Bể Arotank tải trọng thấp ( Arotank truyền thống) 58 4.7.2.Bể Arotank tải trọng cao bậc 59 4.7.3 Bể Arotank tải trọng nhiều bậc 60 4.7.4.Arotank thơng khí kéo dài .60 4.7.5.Bể Arotank thơng khí cao có khuấy đảo hồn chỉnh .60 4.7.6.Arotank với khí nén oxi .61 SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang Đồ án công nghệ MỞ ĐẦU Cùng với phát triển nông nghiệp, công nghiệp đại tốc độ thị hố nhanh dẫn tới vấn đề môi trường ngày trở nên gay gắt Nhiều loại chất thải như: khí thải, nước thải chất thải rắn, thải ngày nhiều nguyên nhân gây nên ô nhiễm mơi trường Chính mà vấn đề bảo vệ môi trường sinh thái nhiều quốc gia quan tâm Ở nước ta, lượng nước sinh hoạt công nghiệp thải nhiều mà không xử lý cách thích hợp, làm nhiễm nguồn nước tự nhiên, ảnh hưởng đến sức khỏe người hệ sinh thái Do đó, vấn đề xử lý nước thải trở thành nhiệm vụ hàng đầu Ở nhiều khu đô thị nước thải chưa qua xử lý, đổ trực tiếp xuống sông hồ, gây ô nhiễm mức độ đáng báo động, điều ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người dân xung quanh mà dẫn tới thiệt hại kinh tế to lớn Trong năm qua, dịch vụ cấp thoát nước vệ sinh môi trường Việt Nam cải thiện đáng kể, mặt đô thị có nhiều khởi sắc, hơn, đẹp Tuy nhiên việc xử lý nước thải, chất thải đô thị Việt Nam nhiều vấn đề bất cập Nước thải từ khu đô thị thường có đặc trưng : có chứa thành phần hữu nức cao; có chứa nhiều chất hoạt động bề mặt chất tẩy rửa, xà phòng, nước rửa bát Vì vậy, việc đưa biện pháp xử lý thích hợp tính chất nước thải khu dân cư cần thiết Việc thực đề tài “thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư hịa minh với quy mơ 6000 dân Chất lượng nước thải đạt loại A” giải vấn đề ô nhiễm nguồn nước từ khu dân cư, góp phần bảo vệ nguồn nước nhằm phục vụ lâu dài cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội theo hướng phát triển bền vững Em xin chân thành cảm ơn TS Bùi Xn Đơng tận tình hướng dẫn em thời gian qua để em hoàn thành đề tài SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang Đồ án công nghệ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Hiện trạng môi trường nước lục địa: Nước lục địa bao gồm nguồn nước mặt nước đất Nước mặt phân bố chủ yếu hệ thống sông, suối, hồ, ao, kênh, rạch hệ thống tiêu thoát nước nội thành, nội thị Nước đất hay gọi nước ngầm tầng nước tự nhiên chảy ngầm lòng đất qua nhiều tầng đất đá, có cấu tạo địa chất khác Hiện nay, vấn đề ô nhiễm nước mặt, nước đất ngày trở nên nghiêm trọng, đặc biệt lưu vực sông sông nhỏ, kênh rạch nội thành, nội thị Nước đất có tượng bị nhiễm nhiễm mặn cục 1.2 Những sở công nghệ xử lý nước thải 1.2.1 Thành phần nước thải Các chất chứa nước thải chủ yếu chất hữu cơ, chất vô vi sinh vật gây bệnh( trang 6_xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp-tính tốn thiết kế cơng trình) 1.2.1.1 Các chất hữu cơ: Dựa vào đặc điểm dể bị phân huỷ vi sinh vật có nước mà phân chất hữu thành: - Các chất hữu dể bị phân huỷ: Đó hợp chất protein, hyđratcacbon, chất béo nguồn gốc động vật thực vật Đây chất gây nhiễm có nhiều nước thải sinh hoạt, nước thải từ xí nghiệp chế biến thực phẩm Các hợp chất chủ yếu làm suy giảm oxy hoà tan nước dẫn đến suy thoái tài nguyên thuỷ sản làm giảm chất lượng nước cấp sinh hoạt - Các chất hữu khó bị phân huỷ: Đó chất có vịng thơm (hiđratcacbua dầu khí), chất đa vịng ngưng SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang Đồ án công nghệ tụ, hợp chất clo hữu cơ, photpho hữu cơ… số chất có nhiều hợp chất chất hữu tổng hợp Hầu hết chúng chất có độc tính sinh vật người, chúng tồn lưu lâu dài môi trường thể sinh vật, gây độc tích luỹ, ảnh hưởng nguy hại đến sống - Một số hợp chất có độc tính cao mơi trường nước: Các chất hữu có độc tính cao thường khó bị phân huỷ vi sinh vật Trong tự nhiên chúng bền vững, có khả tích luỹ lưu giữ lâu dài mơi trường, gây ô nhiễm làm ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái Chúng gây ngộ độc tác nhân gây bệnh hiểm nghèo cho động vật người Các chất thường gặp polyclorophenol (PCP), polyclorobiphenyl (PCB), thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ… 1.2.1.2 Các chất vô cơ: Trong nước thải có lượng lớn chất vơ tuỳ thuộc vào nguồn nước thải, đặc biệt nước thải cơng nghiệp cịn chứa kim loại nặng có độc tính cao Hg, Cr… - Các chất chứa nitơ: Trong nước, hợp chất chứa nitơ thường tồn dạng: hợp chất hữu cơ, amoniac dạng oxy hoá (nitrat, nitrit) + Amoniac (NH3): với nồng độ 0,01mg/l NH3 gây độc cho cá qua đường máu, nồng độ 0,2 ÷ 0,5 mg/l gây độc cấp tính + Nitrat (NO3-): hàm lượng NO3- nước 10 mg/l làm cho rong tảo dể phát triển, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước sinh hoạt nuôi trồng thuỷ sản.Bản thân NO3- chất có độc tính thể chuyển hố thành nitrit (NO2-) kết hợp với số chất khác tạo thành hợp chất nitrozo, chất có khả gây ung thư Hàm lượng NO3- nước cao mà uống phải gây bệnh thiếu máu, làm trẻ xanh xao chức hemoglobin bị giảm - Các hợp chất chứa photpho: Trong nước photpho thường dạng muối photphat axit photphorit (H2PO4-, HPO4-2, PO4-3), hợp chất photpho hữu cơ… thân photphat chất gây độc, cao nước làm cho nước có tượng “nở hoa”, làm SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang Đồ án công nghệ giảm chất lượng nước - Một số kim loại nặng: Hầu hết kim loại nặng có độc tính cao người động vật Trong nước thải cơng nghiệp thường có kim loại nặng Hg, Cr, Pb… + Chì (Pb): thường tồn dạng Pb+2 Pb+4 hay gặp có độ bền cao muối Pb+2 Chì có độc tính với não, có khả tích luỹ lâu dài thể, nhiễm độc gây chất người Chì có nước thải xí nghiệp sản xuất pin, acquy, luyện kim…Trên sở liều chịu đựng thể 3,5 µg/l, nước uống qui nh cho hm lng chỡ l 10 ữ 40 àg/l, nước sinh hoạt theo TCVN 0,05 µg/l + Crom (Cr): có tính độc cao người động vật, độc Cr VI Nồng độ cho phép WHO Cr 0,05 mg/l nước uống, TCVN qui định Cr VI nước sinh hoạt 0,05 mg/l - Một số chất vô khác cần quan tâm nước: + Ion sunphat (SO4-2): nồng độ cao gây bệnh tháo, nước, nhiễm độc cá, ảnh hưởng tới việc hình thành H2S nước… + Clorua (Cl-): làm nước có vị mặn, nồng độ cao có tác hại trồng… + Hyđrosunfua (H2S): hình thành chủ yếu từ mơi trường nước yếm khí, có mùi trứng thối Giới hạn phát mùi vị H2S nước 0,05 ÷ 0,1 mg/l tiêu chuẩn chung cho nước sinh hoạt ngưỡng nồng độ cảm nhận mùi vị 1.2.1.3 Các sinh vật gây bệnh có nước thải: Các sinh vật gây bệnh cho người, động vật, thực vật gồm có vi khuẩn, virut, giun, sán… chủ yếu vi khuẩn virut Các vi khuẩn samonella, shigella… thường sống lâu từ 40 ngày đến nhiều tháng nước thải, chúng gây bệnh thương hàn, bệnh lị… cho người động vật Ngoài ra, nước thải có nhiều loại virut (như virut đường ruột, virut viêm gan A…) loại giun sán ( sán gan, sán dây…) 1.2.2 Một vài thông số đánh giá chất lượng nước: 1.2.2.1 Độ pH: Độ pH tiêu xác định nước cấp nước thải Chỉ số SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang Đồ án công nghệ cho thấy cần thiết phải trung hồ hay khơng tính lượng hố chất cần thiết q trình xử lý đơng keo tụ, khử khuẩn… Sự thay đổi pH làm thay đổi q trình hồ tan keo tụ, làm tăng giảm vận tốc phản ứng hoá sinh xảy nước 1.2.2.2 Chất rắn lơ lửng dạng huyền phù (SS): SS trọng lượng khô chất rắn lại giấy lọc sợi thuỷ tinh lọc lít nước qua phểu lọc Gooch sấy khơ 103 ÷ 105 0C tới trọng lượng khơng đổi Đơn vị tính thường dung mg/l 1.2.2.3 Chỉ số BOD: BOD: nhu cầu oxy sinh học tức lượng oxy cần thiết để oxy hoá chất hữu có nước vi sinh vật Xác định BOD dùng rộng rải kỷ thuật mơi trường để: - Tính gần lượng oxy cần thiết để oxy hoá chất hữu dể phân hủy có nước thải - Làm sở tính tốn kích thước cơng trình xử lý - Xác định hiệu suất xử lý số trình - Đánh giá chất lượng nước sau xử lý phép thải vào nguồn nước Phương pháp xác định BOD có số hạn chế: - Yêu cầu vi sinh vật mẫu phân tích cần phải có nồng độ tế bào sống đủ lớn vi sinh bổ sung phải thích nghi với mơi trường - Nếu nước thải có chất độc hại phải xử lý sơ để loại bỏ chất đó, sau tiến hành phân tích, đồng thời cần ý giảm ảnh hưởng vi khuẩn nitrat hố - Thời gian phân tích q dài Trong thực tế người ta xác định lượng oxy cần thiết để phân hủy hoàn toàn chất hữu phương pháp sinh học mà xác định số BOD BOD5: lượng oxy cần thiết để oxy hoá chất hữu vi sinh vật ngày đầu nhiệt độ 20 0C 1.2.2.4 Chỉ số COD: COD: nhu cầu oxy hoá học tức lượng oxy cần thiết cho trình oxy hố tồn chất hữu có nước thành CO2 H2O SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang Đồ án công nghệ COD BOD thông số định lượng chất hữu có nước có khả bị oxy hoá BOD thể chất hữu bị oxy hố vi sinh vật có nước, cịn COD cho thấy tồn chất hữu có nước bị oxy hố tác nhân hố học Do tỉ số COD : BOD ln lớn 1, tỉ số cao mức độ ô nhiễm nước nặng 1.2.2.5 Chỉ số nitơ, photpho: Trong xử lý nước thải, người ta thường hay xác định số tổng nitơ tổng photpho để chọn phương án làm ion cân đối dinh dưỡng kỹ thuật bùn hoạt tính 1.2.3 Các phương pháp xử lý nước thải: Nước thải chứa nhiều tạp chất khác nhau, mục đích trình xử lý nước thải khử tạp chất cho sau xử lý đạt tiêu chuẩn chất lượng mức chấp nhận theo tiêu đặt Hiện có nhiều biện pháp xử lý nước thải khác Thông thường trình bắt đầu phương pháp học, tuỳ thuộc vào đặc tính, lưu lượng nước thải mức độ làm mà nguời ta chọn tiếp phương pháp hố lí, hố học, sinh học hay tổng hợp phương pháp để xử lý Các phương pháp xử lý nước thải thường dùng: 1.2.3.1 Xử lý phương pháp học: Phương pháp lọc: - Lọc qua song chắn, lưới chắn: Mục đích q trình loại bỏ tạp chất, vật thô chất lơ lửng có kích thước lớn nước thải để tránh gây cố trình vận hành xử lý nước thải Song chắn, lưới chắn lưới lọc đặt cố định hay di động, tổ hợp với máy nghiền nhỏ Thông dụng song chắn cố định - Lọc qua vách ngăn xốp: SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang Đồ án công nghệ Cách sử dụng để tách tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải mà bể lắng loại chúng Phương pháp cho phép chất lỏng qua giữ pha phân tán lại, q trình xảy tác dụng áp suất thủy tĩnh cột chất lỏng, áp suất cao trước vách ngăn áp suất chân không sau vách ngăn Phương pháp lắng: - Lắng tác dụng trọng lực: Phương pháp nhằm loại tạp chất dạng huyền phù thô khỏi nước Để tiến hành trình người ta thường dùng loại bể lắng khác nhau: bể lắng cát, bể lắng cấp 1, bể lắng cấp Ở bể lắng cát, tác dụng trọng lực cát nặng lắng xuống đáy kéo theo phần chất đông tụ Bể lắng cấp có nhiệm vụ tách chất rắn hữu (60%) chất rắn khác Bể lắng cấp có nhiệm vụ tách bùn sinh học khỏi nước thải - Lắng tác dụng lực ly tâm lực nén: Những hạt lơ lửng cịn tách q trình lắng tác dụng lực ly tâm xyclon thuỷ lực máy ly tâm Ngoài ra, nước thải sản xuất có tạp chất (dầu mỡ bơi trơn, nhựa nhẹ…) xử lý phương pháp lắng 1.2.3.2 Xử lý phương pháp hoá lý hoá học: Phương pháp trung hoà: Nước thải sản xuất nhiều lĩnh vực có chứa axit kiềm Để nước thải xử lý tốt giai đoạn xử lý sinh học cần phải tiến hành trung hòa điểu chỉnh pH vùng 6,6 ÷ 7,6 Trung hịa cịn có mục đích làm cho số kim loại nặng lắng xuống tách khỏi nước thải Dùng dung dịch axit muối axit, dung dịch kiềm oxit kiềm để trung hoà nước thải Phương pháp keo tụ: SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang 10 Đồ án công nghệ Ghi chú: - Ống dẫn hỗn hợp bùn cặn tươi vào bể; - Ống trung tâm; - Tấm hắt; 4 - Máng vòng thu nước; - Ống dẫn nước ra; Hình 4.6 Bể nén bùn đứng Bảng 3.7 Thơng số tính tốn bể nén bùn đứng Thông số Đơn vị Giá trị Dung tích bể m3 73,44 - Đường kính m 6,8 - Chiều cao m 7,64 Diện tích hữu ích bể m2 36,72 Đường kính ống trung tâm m 0,39 Chiều cao phần hình nón m 3,74 Kích thước bể: SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang 48 Đồ án cơng nghệ CHƯƠNG 4: TÌM HIỂU CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ CHÍNH BỂ AROTANK 4.1.Khái niệm Bể arotank cơng trình nhân tạo xử lý nước thải phương pháp hiếu khí, người ta cung cấp oxi khuấy trộn nước thải với bùn hoạt tính 4.2.Cơ sở lý thuyết xử lý nước thải phương pháp hiếu khí Nguyên tắc công nghệ sử dụng vi sinh vật hiếu khí phân hủy chất hữu nước thải có đầy đủ oxi hịa tan nhiệt độ, Ph…thích hợp.Qúa trình phân hủy chất hữu vi sinh vật hiếu khí mơ tả sơ đồ: (CHO)nNS + O2 CO2 + H2O + NH4+ + H2S + tế bào vi sinh vật +….∆H Trong điều kiện hiếu khí NH4+ H2S bị phân hủy nhờ q trình nitrat hóa, sunfat hóa sinh vật tự dưỡng SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang 49 Đồ án công nghệ NH4+ + 2O2 H2S + 2O2 NO3- + 2H+ + H2O + ∆H SO42- + 2H+ + ∆H Hoạt động vi sinh vật hiếu khí bao gồm q trình dinh dưỡng: vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ, chất dinh dưỡng nguyên tố khoáng vi lượng kim loại để xây dựng tế bào tăng sinh khối sinh sản.Qúa trình phân hủy: vi sinh vật oxi hóa chất hữu hòa tan dạng hạt keo phân tán nhỏ thành nước CO tạo chất khí khác.So với cơng nghệ sinh học kị khí cơng nghệ sinh học hiếu khí có ưu điểm hiểu biết trình xử lý đầy đủ hơn, hiệu xử lý cao hơn.Cơng nghệ hiếu khí khơng gây nhiễm thứ cấp phương pháp hóa học hóa lý Nhưng cơng nghệ hiếu khí có nhược điểm thể tích cơng trình lớn chiếm nhiều mặt Chi phí xây dựng cơng trình đầu tư thiết bị lớn Chi phí vận hành đặc biệt chi phí cho lượng sục khí tương đối cao Khơng có khả thu hồi lượng Khơng chịu thay đổi đột ngột tải trọng hửu Sau xử lý sinh lượng bùn dư lớn lượng bùn ổn định, dó địi hỏi chi phí đầu tư để xử lý bùn Xử lý với nước thải có tải trọng khơng cáo phương pháp kị khí Mơ tả q trình sinh học hiếu khí: Thực chất q trình phân hủy chất hữu cơng nghệ sinh học hiếu khí q trình lên men vi sinh vật điều kiện có oxi sản phẩm CO 2, H2O, NO3- VÀ SO42- Khi xử lý hiếu khí chất bẩn phức tạp protein, tinh bột, chất béo…sẽ bị thủy phân men ngoại bào cho chất đơn giản axit amin, axit béo, axit hữu cơ, đường đơn…Các chất đơn giản thấm qua màng tế bào bị phân hủy tiếp tục chuyển hóa thành vật liệu xây dựng tế bào q trình hơ hấp nội bào cho sản phẩm cuối CO2 H2O Cơ chế q trình xử lý hiếu khí gồm ba giai đoạn: Giai đoạn 1: Oxi hóa tồn hợp chất hữu có nước thải để đáp ứng nhu cầu lượng tế bào CxHyON + (x +y/4 + z/3 + ¾) O2 SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH xCO2+(y-3)/2H2O+NH3 Trang 50 Đồ án công nghệ Giai đoạn ( q trình đồng hóa): Tổng hợp để xây dựng tế bào CxHyON + NH3 + O2 men x CO2+ C5H7NO2 Giai đoạn (quá trình dị hóa): Hơ hấp nội bào C5H7NO2 + 5O2 NH3 + O2 men x CO2 + H2O O2 + HNO3 HNO3 Khi khơng đủ chất, q trình chuyển hóa chất tế bào bắt đầu xảy bằngsự oxi hóa chất liệu tế bào 4.3 Các yếu tố ảnh hưởng lên q trình sinh học hiếu khí Q trình xử lý hiếu khí chịu ảnh hưởng nồng độ bùn hoạt tính, tức phụ thuộc vào số bùn Chỉ số bùn nhỏ nồng độ bùn cho vào cơng trình xử lý lớn ngược lại Nồng độ oxi ảnh hưởng mạnh mẽ đến trình Khi tiến hành cần phải cung cấp đầy đử lượng oxi vào liên tục cho lượng oxi hòa tan nước khỏi bể lắng đợt > 2(mg/l) Trong nước thải có đủ nguyên tố vi lượng, nguyên tố dinh dưỡng Thông thường nguyên tố vi lượng K, Na, Mg, Ca, Mn, Fe, Mo, Ni, Co, Zn, Cu, S, Cl thường có đủ nước thải Tùy theo nồng độ chất nước thải mà có yêu cầu nồng độ nguyên tố dinh dưỡng cần thiết khác nhau, thông thường cần trì nguyên tố dinh dưỡng theo tỉ lệ thích hợp: BODtồn phần : N: P = 100 : : hay COD : N :P = 150: : Hiệu suất xử lý cao xử lý kết hợp nước thải sinh hoạt nước thải sản xuất cơng nghiệp, nước thải sinh hoạt có chứa đủ chất dinh dưỡng, phần tử gen sinh học nước thải cơng nghiệp pha lỗng Bùn hoạt tính có khả hấp thụ kim loại nặng Khi hoạt tính sinh học bùn giảm, bùn bị trương phồng khó lắng phát triển mãnh liệt vi khuẩn dạng sợi Vì nơng độ chất độc kim loại nặng nước thải phải nằm giới hạn cho phép, pH nhiệt độ môi trường yếu tố ảnh hưởng lớn đến trình xử lý sinh học nước thải Mỗi loại men khác có pH tối thích khác nhiệt độ tối thích khác Giá trị pH tối ưu cho đa số sinh vật từ 6,5-8,5 SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang 51 Đồ án công nghệ Mỗi loại men khác có nhiệt độ tối thích khác Nhiệt độ số mà phụ thuộc vào chất, pH, nồng độ men, chủng men Nước thải có nhiệt độ thích nghi với da số vi sinh vật tối ưu từ 25OC - 37oC từ 20oC – 80oC, 20oC – 40oC thấp vào mùa đơng 12oC Ngồi ra, q trình xử lý hiếu khí cịn phụ thuộc vào nồng độ muối vơ cơ, lượng chất lơ lửng chảy vào bể xử lý loài sinh vật cấu trúc chất bẩn hữu 4.4.Bùn hoạt tính Q trình bùn hoạt tính hay bể hiếu khí q trình xử lý sinh học hiếu khí, nồng độ cao vi sinh vật tạo thành trộn với nước thải Bùn hoạt tính bao gồm vi sinh vật sống kết lại thành dạng hạt dạng với trung tâm rắn lơ lửng (40%) C hất bùn hoạt tính đến 90% phần chất rắn rêu, tảo phần rắn khác nhau.Bùn hiếu khí dạng bơng bùn vàng nâu, dễ lắng hệ keo vô định hình cịn bùn kị khí dạng bơng dạng hạt màu đen Nhưng vi sinh vật sống bùn vi khuẩn đơn bào đa bào, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn, động vật nguyên sinh động vật hạ đẳng, dịi, giun, đơi ấu trùng sâu bọ Vai trò trình làm nước thải bùn hoạt tính vi khuẩn, chia làm nhóm: 1.Alkaligenes- Achormobacter 2.Pseudomonas 3.Enterobacter 4.Athrobacter baccilus 5.Cytophaga-Flavobacterium 6.Pseudomonas-Vibrio aeromnas 7.Achrobacter 8.Hỗn hợp vi khuẩn khác: Ecoli, Micrococus Trong nước thải tế bào lồi Zooglea có khả sinh bao nhầy xung quanh tế bào có tác dụng gắn kết vi khuẩn hạt lơ lửng khó lắng, chất SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang 52 Đồ án công nghệ màu, chất gây mùi…và phát triển thành hạt cặn Các hạt bơng cặn khuấy đảo thổi khí lớn lên hấp thụ nhiều hạt rắn lơ lửng nhỏ, tế bào vi sinh vật, nguyên sinh động vật chất độc Những hoạt động ngừng thổi khí chất cạn kiệt, chúng lắng xuống tạo bùn hoạt tính Trong bùn hoạt tính ln có mặt động vật nguyên sinh mà đại diện Sarcodina, Mastigophora, Ciliata, Suctoria vài loại sinh vật phức tạp khác Quan hệ động vật nguyên sinh vi khuẩn quan hệ “mồi- thú” thuộc cân dằng động chất hữu cơ- vi khuẩn – động vật nguyên sinh.Khi bùn lắng xuống “bùn già” hoạt tính bùn bị giảm Hoạt tính bùn hoạt hóa trở lại cung cấp đầy đủ dinh dưỡng chất hữu Phần lớn vi sinh vật có khả xâm chiếm, bám dinh bề mặt vật rắn có chất, muối khống oxi tạo nên màng sinh học dạng nhầy có màu thay đổi theo thành phần nước thải từ vàng xám đến nâu tối Trên màng sinh học có chứa hang triệu đến hang tỉ vi khuẩn, nấm men, nấm mốc số động vật nguyên sinh khác Tuy nhiên khác với hệ quần thể sinh vật bùn hoạt tính thành phần loài số lượng loài màng sinh học tương đối đồng Cơng thức bùn hoạt tính thường dùng tính tốn C5H7O2N 4.5.Các q trình sinh học xảy bể Arotank Giai đoạn 1: Bùn hoạt tính hình thành phát triển Lúc chất chất dinh dưỡng phong phú, sinh khối bùn cịn Theo thời gian, q trình thích nghi vi sinh vật tăng, chúng sinh trưởng mạnh theo cấp số nhân, sinh khối bùn tăng mạnh Vì lượng oxi tiêu thụ tăng dần vào cuối giai đoạn cao Tốc độ tiêu thụ oxi vào cuối giai đoạn có gấp lần giai đoạn Tốc độ phân hủy chất bẩn hữu tăng dần Giai đoạn 2: Vi sinh vật phát triển ổn định, hoạt lực ezym đạt tối đa kéo dài thời gian Tốc độ phân hủy chất hữu đạt tối đa chất hữu bị phân hủy nhiều nhất.Tốc độ tiêu thụ oxi gần không thay đổi thời gian dài Giai đoạn 3: Tốc độ tiêu thụ oxi có chiều hướng giảm dần sau lại tăng lên Tốc độ phân hủy chất bẩn hữu giảm dần q trình nitrat hóa ammoniac SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang 53 Đồ án công nghệ xảy ra, sau nhu cầu tiêu thụ oxi lại giảm trình làm việc Arotank kết thúc 4.6.Kết cấu bể Arotank Cấu trúc bể Arotank phải thỏa mãn điều kiện: + Giữ liều lượng bùn cao Arotank + Cho phép vi sinh vật phát tiển liên tục bùn + Bảo đảm lượng oxi cần thiết cho vi sinh điểm arotank 4.7.Phân loại bể Arotank theo sơ đồ vận hành 4.7.1.Bể Arotank tải trọng thấp ( Arotank truyền thống) Bùn hoạt tính dịng sử dụng bồn khí dài hẹp Lượng oxi cần dùng thay đổi dọc theo chiều dài bế phản ứng sinh hóa Do hệ thơng sử dụng thiết bị thơng gió làm thống bề mặt để lượng oxi cung cấp phù hợp với nhu cầu sử dụng dọc theo chiều dài bể Bể phản ứng thường có dạng hình chữ nhật, với dịng vào tuần hồn bùn hoạt tính vào bể đầu chất lỏng bể hòa trộn đầu đối diện Lượng khơng khí cung cấp vào từ 55m3/1kg BOD5 đến 65m3/1kg BOD5 cần khử Nộ BOD đầu vào thường < 400mg/l, hiệu làm từ 80%- 90% Hình 4.1.Bể bùn hoạt tính truyền thống SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang 54 Đồ án công nghệ 4.7.2.Bể Arotank tải trọng cao bậc BOD cao > 500mg/l Thổi khí liên tục 6-8 h Hình 4.2.Arotank tải trọng cao bậc 4.7.3 Bể Arotank tải trọng nhiều bậc BOB > mg/l chất rắn lơ lửng pH 6,5 – To = 6-320C Hình 4.3.Arotank tải trọng nhiều bậc 4.7.4.Arotank thơng khí kéo dài Thường có thời gian lưu bùn kéo dài để ổn định lượng sinh khối rắn từ trình chuyển hóa vật chất hữu bị phân hủy vi khuẩn Thời gian lưu bùn thường kéo dài từ 20-30 ngày SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang 55 Đồ án cơng nghệ Hình 4.4.Arotank thơng khí kéo dài 4.7.5.Bể Arotank thơng khí cao có khuấy đảo hồn chỉnh Bể hiếu khí có tốc độ thơng khí cường đọ cao khuấy đảo hồn chỉnh loại Arotank tương đối lý tưởng để xử lý nước thải có mức độ nhiễm nồng độ chất lơ lửng cao Trong bể arotank khuấy đảo hồn chỉnh nước thải, bùn hoạt tính oxi hịa tan khuấy trộn đều, tức thời Do vậy, nồng độ bùn hoạt tính oxi hịa tan phân bố nơi bể dẫn đến q trình oxi hóa đồng hiệu cao SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang 56 Đồ án cơng nghệ Hình 4.5 Bể Arotank thơng khí cao có khuấy đảo hồn chỉnh 4.7.6.Arotank với khí nén oxi Dựa nguyên lý làm việc Arotank khuấy đảo hồn chỉnh, người tat hay khơng khí nén cách sục khí oxi tinh khiết Thời gian lưu bùn tối thiểu từ 12 ngày thường sử dung để xử lý nước thải sinh hoạt, nươc thải công ngiệp cần thời gian lưu bùn dài Hình 4.6.Arotank với khí nén oxi KẾT LUẬN Xử lý nước thải nhiệm vụ cơng tác bảo vệ mơi trường, có ý nghĩa to lớn nhằm giữ gìn chất lượng nguồn nước phục vụ lâu dài bền vững cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội Tuy nhiên để thiết kế hệ thống xử lý nước thải khơng phải việc dễ dàng, địi hỏi phải qua q trình khảo sát phân tích lâu dài để có số liệu xác Với tính chất giả định đồ án tơi chọn phương án thơng số khảo sát trước thông qua tài liệu tham khảo đến tơi hồn thành xong đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư Hòa Minh với quy mô 6000 dân.Chất lượng nước thải đạt loại A ” SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang 57 Đồ án cơng nghệ Thơng qua q trình hồn thành đồ án này, tơi có hội tìm hiểu nắm bắt kiến thức vấn đề xử lý nước thải Từ hiểu phương pháp xử lý nguyên tắc để thiết kế hệ thống xử lý nước thải Tuy nhiên, lần sâu vào đề tài thiết kế hệ thống xử lý nước thải Do kiến thức tài liệu tham khảo nhiều hạn chế nên sai sót điều khơng thể tránh khỏi Rất mong góp ý q thầy bạn Tôi xin chân thành cám ơn Đà Nẵng, ngày 28tháng 11 năm 2012 Sinh viên: Trần Thị Lệ TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Lâm Minh Triết,xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp-tính tốn thiết kế cơng trình.NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh 2.PGS.TS Nguyễn Văn Phước, giáo trình xử lý nước thải sinh hoạt công nghiệp phương pháp sinh học Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga (2006), Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học kỹ thuật SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang 58 Đồ án công nghệ SVTH : Trần Thị Lệ _ 08SH Trang 59 ... .32 3. 5.7 Chiều cao tổng cộng bể 32 3. 5.8 Kích thước ngăn phân phối ngăn tập trung nước hai bể lắng 33 3. 5.9 Hàm lượng chất lơ lửng nước thải sau lắng 33 3. 6 Tính... nước thải Kích thước bể: Giá vị % m3 h trị 98 ,3 696,6 3, 25 - Số đơn nguyên - Chiều dài m 20 - Chiều rộng m - Chiều cao m mg/m g mg/l m3/m3 m3/h ống 0,9 31 ,7 4,6 30 398,2 21 Lưu lượng oxy khơng khí... 118,125m3/h =0, 033 m3/s = 33 l/s * Tính tốn mương dẫn: Dựa vào bảng 3_ 6 [ 1_ tr112 ] - Chiều rộng mương: B = 1,2m - Độ dốc mương: i = 0,8‰ - Vận tốc nước chảy mương: 0,7m/s - Độ đầy h = 0 ,34 m 