Tổng quan về Công nghệ xử lý bùn thải công nghiệp nguy hại và không nguy hại, tài liệu thao khảo quá trình xử lý bùn thải, quy chuẩn về xử lý bùn thải, bể nén bùn trọng lực, hệ thống tách nước, bể phân hủy bùn kỵ khí.
5/13/2017 CHƢƠNG 6.1 Tổng quan công nghệ xử lý bùn 6.2 Bể nén bùn 6.3 Hệ thống tách nước 6.4 Bể phân hủy bùn kị khí 6.5 Bể phân hủy bùn hiếu khí CHƢƠNG XỬ LÝ BÙN THẢI VOQUYEN 6.1 Tổng quan công nghệ xử lý bùn 6.1 Tổng quan công nghệ xử lý bùn 6.1.1 Mục tiêu: - Giảm khối lượng thể tích vận chuyển xử lý - Phân hủy CHC dễ phân hủy → tránh phát sinh mùi, gây ô nhiễm môi trường 6.1.2 Thành phần bùn thải: - Rất phức tạp, phụ thuộc vào ngành nghề sản xuất công nghệ xử lý nước thải - Chứa nhiều chất hữu chất dinh dưỡng nên dùng làm phân bón khơng chứa chất độc hại - Các chất hữu dễ bị phân hủy → gây mùi hôi gây ô nhiễm môi trường khơng khí - QCVN 50:2013/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia ngưỡng nguy hại bùn thải từ q trình xử lý nước → bùn thải có phải chất thải nguy hại hay không - Dựa vào Thông tư 12/2011/TT-BTNMT - Quy định Quản lý chất thải nguy hại → tra mã CTNH VOQUYEN 6.1 Tổng quan công nghệ xử lý bùn VOQUYEN 6.1 Tổng quan công nghệ xử lý bùn QCVN 50:2013/BTNMT QCVN 50:2013/BTNMT Nguyên tắc chung “Việc xác định dòng bùn thải chất thải nguy hại hay vào ngƣỡng nguy hại thông số bùn thải Nếu kết phân tích mẫu dòng bùn thải cho thấy (01) thơng số bùn thải vƣợt ngƣỡng nguy hại thời điểm lấy mẫu dòng bùn thải xác định chất thải nguy hại” 5/13/2017 6.1 Tổng quan công nghệ xử lý bùn 6.1 Tổng quan công nghệ xử lý bùn QCVN 50:2013/BTNMT QCVN 50:2013/BTNMT - Các thơng số có số thứ tự từ đến 15 áp dụng với tất loại bùn thải từ trình xử lý nƣớc - Các thơng số có số thứ tự từ đến 18 áp dụng với loại bùn thải từ trình xử lý nước thải q trình sản xuất đặc thù có tên Bảng - Tất thơng số có tên Bảng (thứ tự từ đến 26) áp dụng với bùn thải từ trình xử lý nước thải sản xuất, điều chế, cung ứng sản phẩm thuốc bảo vệ thực vật, chất bảo quản gỗ loại biôxit (biocide) hữu khác (thứ tự 10 Bảng 2) 6.1 Tổng quan công nghệ xử lý bùn 6.1 Tổng quan công nghệ xử lý bùn 6.1.3 Phƣơng pháp xử lý: - Cô đặc bùn cặn - Khử nước khỏi bùn cặn - Ổn định bùn cặn VOQUYEN 6.1 Tổng quan công nghệ xử lý bùn 6.1 Tổng quan công nghệ xử lý bùn Cơ đặc bùn cặn: - Là q trình tách nước khỏi hỗn hợp → tăng hàm lượng cặn, nhằm: + Giảm khối lượng thể tích bùn + Tăng hiệu tách nước + Giảm chi phí (cho bể phân hủy bùn) - Cơng trình tiêu biểu: + Bể nén bùn trọng lực + Bể nén bùn tuyển VOQUYEN 10 VOQUYEN Khử nƣớc khỏi bùn cặn: - Là trình tách nước khỏi bùn cặn, tạo bùn khơ - Cơng trình tiêu biểu: + Thiết bị lọc ly tâm + Thiết bị lọc chân không + Thiết bị lọc khung + Sân phơi bùn 11 VOQUYEN 12 5/13/2017 6.1 Tổng quan công nghệ xử lý bùn 6.2 Bể nén bùn Ổn định cặn: - Nhằm làm giảm khả gây mùi phân hủy bùn, giảm tác hại gây bệnh làm cặn đặc Có thể sử dụng chất vôi, clo để bổ sung vào bể ổn định - Cơng trình tiêu biểu: + Bể phân hủy bùn kị khí + Bể phân hủy bùn hiếu khí 6.2.1 Bể nén bùn trọng lực: - Bể nén bùn trọng lực (Gravity thickening) thiết kế tương tự bể lắng cổ điển, thường sử dụng bể dạng hình tròn Bùn lỏng đưa vào ống lắng trung tâm Bùn lắng, nén lại đáy bể tháo định kỳ Phần nước tách bề mặt đưa trở lại bể gom Bùn từ bể nén bùn bơm đến bể phân hủy thiết bị tách nước - Chiều cao: thông thường – 3,5 m - Chiều cao lớp bùn: gần 1m - HRT: gần 24h 13 VOQUYEN 6.2 Bể nén bùn Bể nén bùn trọng lực VOQUYEN 6.2 Bể nén bùn 15 Bể nén bùn trọng lực VOQUYEN 6.2 Bể nén bùn Bể nén bùn trọng lực VOQUYEN 14 VOQUYEN 16 6.2 Bể nén bùn 17 VOQUYEN Công nghệ xử lý bùn bể nén bùn trọng lực 18 5/13/2017 6.2 Bể nén bùn 6.2 Bể nén bùn 6.2.2 Bể nén bùn tuyển nổi: Quá trình tuyển tách bùn phân loại thành dạng sau đây: - Tuyển khí hòa tan (DAF) - Tuyển chân khơng - Tuyển khí phân tán Trong đó, tuyển khí hòa tan thường sử dụng để xử lý bùn hoạt tính Tải trọng bùn bể tuyển tách bùn DAF cao bể nén bùn trọng lực tốc độ tách pha rắn bể DAF lớn 19 VOQUYEN Bể nén bùn tuyển VOQUYEN 6.2 Bể nén bùn 20 6.3 Hệ thống tách nƣớc Mục đích: - Giảm chi phí vận chuyển bùn đến nơi thải bỏ - Dễ xử lý vận chuyển - Tăng nhiệt bùn nhờ giảm hàm lượng nước bùn - Giảm lượng vật liệu tạo độ rỗng trình ủ compost - Giảm phát sinh mùi - Giảm hình thành nước rò rỉ VOQUYEN Cơng nghệ xử lý bùn bể nén bùn tuyển 21 22 VOQUYEN 6.3 Hệ thống tách nƣớc 6.3 Hệ thống tách nƣớc 6.3.1 Thiết bị lọc chân khơng: - Ưu điểm: khơng đòi hỏi cơng nhân vận hành có kỹ thuật cao, bảo trì bảo dưỡng thiết bị vận hành liên tục - Nhược điểm: tiêu tốn lượng gây ồn Nước sau lọc có hàm lượng cặn lơ lửng cao - Cấu tạo: trống quay phần nhúng chìm - Vật liệu lọc: + Vải tổng hợp: nước nước thải + Lưới thép không rỉ: cho công nghiệp thực phẩm - Bánh bùn có 20-40% TS - Nước tách bùn có 200 mg – 20 g/L SS Thiết bị lọc chân không VOQUYEN 23 VOQUYEN 24 5/13/2017 6.3 Hệ thống tách nƣớc 6.3 Hệ thống tách nƣớc 6.3.2 Thiết bị ly tâm: - Ưu điểm: hạn chế mùi hôi, dễ khởi động, dễ lắp ráp Bùn sau ly tâm có hàm lượng ẩm thấp Chi phí đầu tư thấp - Nhược điểm: phải tách cát nghiền hỗn hợp nhập liệu trước ly tâm, yêu cầu công nhân vận hành kỹ thuật cao nước sau ly tâm có hàm lượng cặn lơ lửng cao Thiết bị lọc chân không 25 VOQUYEN 6.3 Hệ thống tách nƣớc 6.3 Hệ thống tách nƣớc Thiết bị ly tâm trục ngang Thiết bị ly tâm trục đứng 27 VOQUYEN 28 VOQUYEN 6.3 Hệ thống tách nƣớc 6.3 Hệ thống tách nƣớc 6.3.3 Thiết bị lọc băng tải: - Sử dụng áp lực học để xử lý bùn qua xử lý sơ hóa chất Hỗn hợp bùn lỏng ép hai lớp băng tải chạy qua trục ép có đường kính giảm dần - Hàm lượng chất rắn bùn ban đầu khoảng 1-4% sau ép thành bánh 12-35% - Hiệu tách nước phụ thuộc vào chất bùn xử lý - Thích hợp cho nhà máy có cơng suất vừa nhỏ - Dễ quản lý vận hành Chi phí quản lý bảo trì thấp - Áp suất sử dụng tối thiểu bar VOQUYEN 26 VOQUYEN 29 6.3.3 Thiết bị lọc băng tải: - Gồm có vùng: + Vùng nén trọng lực: nước thấm qua lỗ rỗng băng tải nhờ trọng lực + Vùng nén ép: chất rắn loại bỏ phần lớn nước tự trước qua vùng nén áp lực cao + Vùng nén áp lực cao: tác dụng áp lực sử dụng, hầu tách khỏi bùn VOQUYEN 30 5/13/2017 6.3 Hệ thống tách nƣớc 6.3 Hệ thống tách nƣớc Thiết bị lọc băng tải Thiết bị lọc băng tải 31 VOQUYEN 6.3 Hệ thống tách nƣớc 6.3 Hệ thống tách nƣớc 6.3.4 Thiết bị lọc khung bản: Nguyên lý làm việc 6.3.4 Thiết bị lọc khung bản: - Ưu điểm: bùn sau xử lý có hàm lượng ẩm thấp nước sau lọc có hàm lượng cặn lơ lửng thấp - Nhược điểm: phải vận hành theo mẻ, chi phí thiết bị nhân cơng vận hành cao, chiếm diện tích lớn, đòi hỏi cơng nhân vận hành bảo trì kỹ thuật cao, tiêu tốn hóa chất - Máy làm việc mẻ, thời gian từ – 8h, tùy theo loại bùn - Bản lọc kích thước chuẩn 600x600x60mm, 800x800x60mm, 1000x1000x60mm, 1200x1200x60mm, vật liệu (composite), số 15 tới 120 bản/máy - Hàm lượng hỗn hợp bùn nạp vào 1-5 %, sau ép đạt đến 65 – 78 % 33 VOQUYEN Thiết bị lọc khung 34 VOQUYEN 6.3 Hệ thống tách nƣớc VOQUYEN 32 VOQUYEN 6.3 Hệ thống tách nƣớc 35 Thiết bị lọc khung VOQUYEN 36 5/13/2017 6.3 Hệ thống tách nƣớc 6.3 Hệ thống tách nƣớc 6.3.5 Sân phơi bùn: - Dễ vận hành bảo dưỡng - Không sử dụng hóa chất - Thích hợp cho nước nhiệt đới - Chiếm diện tích lớn - Phụ thuộc vào thời tiết - Thích hợp cho bùn vơ bùn ổn định 6.3.5 Sân phơi bùn: Cách vận hành: - Bước 1: Tách nước cách tháo nước qua lọc → 80% nước tự khử - Bước 2: Bay – Nước liên kết + Thu bánh bùn 65 % DS (dry solids) + Bánh bùn lấy phương pháp thủ cơng thải bỏ + Có thể tạo điều kiện hóa chất → tăng hiệu Thời gian phơi: tuần → tháng 37 VOQUYEN 6.3 Hệ thống tách nƣớc 6.3 Hệ thống tách nƣớc Sân phơi bùn 39 VOQUYEN Sân phơi bùn VOQUYEN 6.3 Hệ thống tách nƣớc 40 6.4 Bể phân hủy bùn kỵ khí 6.3.6 Phƣơng pháp xử lý bùn khô: - Đốt - Chôn lấp - Khí hóa - Ổn định hóa rắn - Làm phân Compost (Bùn thải có nhiều thành phần hữu không chứa chất nguy hại) VOQUYEN 38 VOQUYEN - Áp dụng công suất > 1000 m3/ngày.đêm - Quá trình lên men gồm loại: • Lên men ấm: 10 – 43oC • Lên men nóng: > 43oC - Cường độ phân hủy chế độ nóng cao chế độ ấm khoảng lần - Khí sinh chứa: 60 – 67% mêtan, 30 – 33% axit cacbonic, 1-2 % hydro, 0,5% nitơ 41 VOQUYEN 42 5/13/2017 6.5 Bể phân hủy bùn hiếu khí - Là biện pháp thống gió kéo dài oxy khơng khí hay kỹ thuật - Ưu điểm so với ổn định kỵ khí: • Cặn ổn định, khơng mùi • Vốn đầu tư, quản lý thấp • Cặn dễ làm khơ • Lượng cặn hữu giảm tương đương bể mêtan - Thời gian ổn định: • Với bùn hoạt tính: – 10 ngày • Hỗn hợp cặn: 10 -12 ngày VOQUYEN HẾT CHƢƠNG 43 VOQUYEN 44