Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản cho công ty TNHH TRINITY việt nam, tỉnh tiền giang công suất 250 m3ngày

Nước thải được cho qua các công trình xử lý sơ bộ như: song chắn rác, bể lắng cát, bể chứa nước thải và sau đó nước thải được dẫn qua cụm UASB - Anoxic - Aerotank để xử lý các hợp chất h

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến quý thầy cô Khoa Môi Trường, Trường Đại học Tài nguyên & Môi trường Tp HCM những người đã dìu dắt chúng em, tận tình chỉ dạy và truyền đạt những kiến thức quý báu trong suốt quá trình

em học tập tại trường

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn đến thầy PGS.TS

Lê Hoàng Nghiêm người đã tận tình hướng dẫn và trang bị cho em những kiến thức quý báu những kinh nghiệm về thiết kế hệ thống xử lý nước thải trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này

Em xin cảm ơn đến công ty Trinity Việt Nam đã cung cấp số liệu trong quá trình thực hiện đồ án Cuối cùng, em xin cảm ơn bạn bè đã nhiệt tình cùng nhau học tập góp ý giúp đỡ, hỗ trợ tài liệu để em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Mặc dù cố gắng nỗ lực hoàn thành đồ án tố nghiệp này nhưng chắc chắn còn nhiều thiếu sót nhất định, em rất mong nhận được sự thông cảm và tận tình chỉ bảo của các thầy cô, anh chị và bạn bè nhằm rút ra những kinh nghiệm cho công việc sắp tới Cuối cùng, em xin kính chúc quý Thầy, Cô dồi dào sức khỏe và thành công trong

sự nghiệp của mình Đồng kính chúc các anh, chị trong công ty Trinity Việt Nam luôn dồi dào sức khỏe, đạt được nhiều thành công trong công việc

Trân trọng kính chào!

Tp.HCM, ngày tháng năm 2017

Bùi Thị Bích Hà

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Đồ án này thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản cho công ty TNHH Trinity Việt Nam, tỉnh Tiền Giang công suất 250 m3/ngày Với các chỉ tiêu ô nhiễm chính BOD5 = 1250 mg/l, COD = 2000 mg/l, SS = 645 mg/l, tổng N= 75 mg/l, tổng P = 25 mg/l, dầu mở = 257 mg/l Phát sinh do hoạt động sản xuất chế biến thủy sản, và yêu cầu xử lý nước thải đạt QCVN 11- MT:2015/BTNMT cột A, trước khi thải ra nguồn tiếp nhận Công nghệ đề xuất thiết kế trong đồ án này là chủ yếu sử dụng công nghệ sinh học Nước thải được cho qua các công trình xử lý sơ bộ như: song chắn rác, bể lắng cát, bể chứa nước thải và sau đó nước thải được dẫn qua cụm UASB - Anoxic - Aerotank để xử lý các hợp chất hữu cơ, tổng N, P, sau đó nước thải sẽ vào bể lắng để lắng các bông bùn hoạt tính và tiếp đến nước thải tiếp tục qua lọc áp lực, tại đây nước thải sẽ được giữ lại các hạt cặn nhỏ mà các công trình trên không giữ lại được và sau

đó được đưa vào bồn chứa nước đủ để rửa ngược lại lọc và còn lại xả vào nguồn tiếp nhận Ước tính các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải sau xử lý như sau: SS = 17,47 mg/l, BOD5 = 27,69 mg/l, COD = 44,27 mg/l, tổng N = 3,24 mg/l, tổng P = 6,39 mg/l, dầu mở = 7,71 mg/l và đảm bảo nước thải đầu ra đạt yêu cầu cần xử lý

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Kết quả phân tích chất lượng nước thải trước hệ thống xử lý 7

Bảng 5.1 Hiệu suất công trình phương án 29

Bảng 5.2 Hiệu suất công trình phương án 2 31

Bảng 5.3 Ưu nhược điểm của phương án 33

Bảng 6.1 Bảng hệ số không điều hòa chung của nước thải 35

Bảng 6.2 Tổng hợp kích thước của song chắn rác 37

Bảng 6.3 Thông số thiết kế bể thu gom 40

Bảng 6.4 Tổng hợp kích thước của bể điều hòa 46

Bảng 6.5 Thông số thiết kế cho bể tuyển nổi khí hòa tan 47

Bảng 6.6 Các thông số thiết kế bể tuyển nổi 51

Bảng 6.7 Thông số thiết kế bể trung gian 52

Bảng 6.8 Bảng thông số thiết kế cho bể UASB 53

Bảng 6.9 Thông số thiết kế bể UASB 59

Bảng 6.10 Thông số thiết kế bể Anoxic 61

Bảng 6.11 Các thông số thiết kế bể aerotank 70

Bảng 6.12 Các thông số thiết kế bể lắng II (bể lắng đ ứng) 76

Bảng 6.13 Kích thước vật liệu lọc hai lớp cho xử lý nước thải bật cao 77

Bảng 6.14 Tốc độ rửa ngược bằng nước và khí đối với bể lọc cát một lớp và lọc

anthracite 78

Bảng 6.15 Liều lượng hóa chất chất khử trùng 81

Bảng 6.16 Thông số thiết kế bể khử trùng 82

Bảng 6.17 Thông dố thiết kế bể chứa bùn 83

Bảng 8.1 Chi phí xây dựng 91

Bảng 8.2 Chi phí thiết bị 92

Bảng 8.3 Chi phí điện năng 99

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ tổ chức của công ty. 4

Hình 3.1 Quy trình công nghệ chế biến nghêu lụa, tôm, mực, vẹm xanh, ghẹ. 5

Hình 3.2 Sơ đồ quy trình sản xuất cá nục đóng hộp. 6

Hình 4.1 Song chắn rác thủ công. 13

Hình 4.2 Bể điều hòa. 14

Hình 4.3 Bể lắng ngang. 15

Hình 4.4 Bể lắng đứng. 15

Hình 4.5 Bể lắng ly tâm. 16

Hình 4.6 Bồn lọc áp lực. 17

Hình 4.7 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank truyền thống. 22

Hình 4.8 Sơ đồ làm việc của Aerotank nạp theo bậc. 22

Hình 4.9 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank có ngăn tiếp xúc. 23

Hình 5.1 Sơ đồ công nghệ phương án 1. 27

Hình 5.2 Sơ đồ công nghệ phương án 2. 30

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

TNHH : Trách nhiệm hữu hạn

KCN : Khu công nghiệp

QCVN : Quy chuẩn việt nam

VSV : Vi sinh vật

COD : Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học) là lượng oxy cần thiết để

oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ

BOD : (Biochemical oxygen Demand- nhu cầu oxy sinh hoá) là lượng oxy cần

thiết để vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ

DO : lượng oxy hoà tan trong nước

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ĐỒ ÁN ii

DANH MỤC BẢNG iii

DANH MỤC HÌNH iv

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v

MỤC LỤC vi

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích đề tài 1

1.3 Phạm vi thực hiện 1

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

1.4.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY SẢN XUẤT, CHẾ BIẾN THỦY SẢN TRINITY VIỆT NAM 3

2.1 Giới thiệu chung về công ty .3

2.2 Sơ đồ tổ chức của công ty 4

CHƯƠNG 3: NGUỒN GỐC PHÁT SINH, THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT VÀ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN .5

3.1 Sơ đồ quy trình chế biến thủy sản 5

3.1.1 Sơ đồ quy trình chế biến nghêu lụa, tôm, mực, vẹm xanh, ghẹ .5

3.1.2 Sơ đồ quy trình sản xuất cá nục đóng hộp .6

3.2 Thành phần, tính chất nước thải thủy sản .6

3.3 Nguồn gốc phát sinh và tác động của ô nhiễm 7

3.3.1.Ô nhiễm không khí 7

3.3.2.Ô nhiễm môi trường nước 9

3.3.3.Ô nhiễm từ chất thải rắn 11

CHƯƠNG 4: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN 13

4.1 Phương pháp cơ học 13

4.1.1 Song chắn rác 13

4.1.2 Lưới lọc 13

4.1.3 Bể điều hòa 13

4.1.4 Bể lắng cát 14

4.1.5 Bể lắng 14

4.1.6 Bể vớt dầu mở 16

4.1.7 Bồn lọc áp lực 16

4.2 Phương pháp hóa lý 17

4.2.1 Keo tụ 17

4.2.2 Tuyển nổi 18

4.3 Phương pháp hóa học 18

4.3.1 Trung hòa 18

4.3.2 Oxy hóa khử 19

4.4 Phương pháp sinh học 19

4.4.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên 20

4.4.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo 21

4.5 Xử lý hoàn thiện 25

CHƯƠNG 5: ĐỀ XUẤT, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ 27

5.1 Đề xuất sơ đồ công nghệ 27

5.1.1 Phương án 1: 27

5.1.2 Phương án 2 30

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 35

6.1 Xác định các thông số để tính toán 35

6.2 Song chắn rác 36

6.3 Bể lắng cát 37

6.4 Bể thu gom 38

6.5 Bể điều hòa 40

6.6 Bể tuyển nổi 47

6.8 Bể UASB 53

6.9 Bể Anoxic 60

6.10 Bể Aerotank 62

6.11 Bể lắng đứng 70

6.12 Bể lọc áp lực 77

6.13 Bể khử trùng 80

6.14 Bể chứa bùn 82

CHƯƠNG 7: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN VẬN HÀNH, BẢO TRÌ HỆ THỐNG XỬ LÝ 84

7.1 Giai đoạn khởi động 84

7.1.1 Bể UASB 84

7.1.2 Bể Aerotank 85

7.2 Vận hành hằng ngày 86

7.2.1 Bể UASB 86

7.2.2 Bể Aerotank 87

7.3 Nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành hệ thống xử lý 88

7.4.Tổ chức quản lý và kỹ thuật an toàn 89

7.4.1 Tổ chức quản lý 89

7.4.2 Kỹ thuật an toàn 89

7.4.3 Bảo trì 90

CHƯƠNG 8: KHAI TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG 91

8.1 Chi phí xây dựng 91

8.2 Chi phí thiết bị 92

8.3 Tổng chi phí đầu tư 98

8.4 Chi phí vận hành hệ thống 98

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101

Kết luận 101

Kiến nghị 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

PHỤ LỤC 104

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Đặt vấn đề

Việt Nam là quốc gia ven biển, có bờ biển dài 3.260 km, với trên 3.000 hòn đảo lớn, nhỏ và vùng biển, thềm lục địa, vùng đặc quyền kinh tế rộng gấp hơn 3 lần diện tích đất liền Tài nguyên hải sản của vùng biển nước ta khá phong phú và đa dạng, với hơn 2.000 loài sinh vật biển, đảm bảo trữ lượng khai thác hằng năm gần 2 triệu tấn; cộng với các điều kiện thủy văn và hệ thống sông ngòi, kênh rạch, đầm phá,

ao hồ rất thuận lợi cho việc phát triển nuôi trồng, đánh bắt thủy sản, tạo nên những thế mạnh, tiềm năng trong phát triển kinh tế biển của đất nước

Những năm qua, ngành Thủy sản đã từng bước vượt qua khó khăn, thách thức, bền bỉ phấn đấu, phát triển từ một lĩnh vực sản xuất nhỏ, vươn lên trở thành một ngành kinh tế mũi nhọn quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đạt tốc độ tăng trưởng cao nhất trong khối nông, lâm, thủy sản (năm 2007 đạt mức tăng 11%), đem lại nguồn thu ngoại tệ lớn cho đất nước Dự án nhà máy thủy sản của công ty TNHH Trinity Việt Nam cũng được xây dựng và hình thành nhằm đóng góp cho sự phát triển kinh tế nói chung và ngành thủy sản nói riêng

Bên cạnh những lợi ích mà dự án đã đem lại song bên cạnh đó còn tồn đọng vấn đề về môi trường là không tránh khỏi Môi trường không khí, nước mặt, nước ngầm đều bị tác động ở nhiều mức độ khác nhau do các loại chất thải phát sinh và nguy cơ xảy ra rủi ro, sự cố về môi trường, trong đó chủ yếu là khí thải, nước thải và chất thải rắn Đặt biệt là vấn đề nước thải chính vì vậy dự án thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản cho công ty TNHH TRINITY Việt Nam tại cụm công nghiệp Tân

Mỹ Chánh, tỉnh Tiền Giang công suất 250m3/ngày được xây dựng nhằm giải quyết những vấn đề ô nhiễm nước thải trong quá trình công ty hoạt động sản xuất

1.2 Mục đích đề tài

Nhà máy khi đi vào hoạt động, việc tạo ra chất thải là điều hiển nhiên.Vì vậy,

đề tài này được thực hiện nhằm mục đích đề xuất công nghệ xử lý thích hợp cho một trường hợp cụ thể, đó là công ty TNHH TRINITY Việt Nam

1.3 Phạm vi thực hiện

Phạm vi ứng dụng của đề tài là xử lý nước thải thủy sản cho công ty TNHH TRINITY Việt Nam tại cụm công nghiệp Tân Mỹ Chánh, tỉnh Tiền Giang công suất 250m3/ngày và một số công ty khác nếu có cùng đặc tính chất thải đặc trưng

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.4.1 Ý nghĩa khoa học

Đề tài góp phần vào việc tìm hiểu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản cho công ty TNHH TRINITY Việt Nam tại cụm công nghiệp Tân Mỹ Chánh, tỉnh Tiền Giang công suất 250 m3/ngày Từ đó góp phần vào công tác bảo vệ môi trường, cải thiện tài nguyên nước ngày càng trong sạch hơn

Giúp các nhà quản lý làm việc hiệu quả và dễ dàng hơn

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY SẢN XUẤT, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

TRINITY VIỆT NAM

2.1 Giới thiệu chung về công ty [1]

Công ty TNHH Trinity Việt Nam được thành lập theo giấy chứng nhận đầu tư

số 532021000001 do Uỷ Ban Nhân Dân tỉnh Tiền Giang cấp lần đầu ngày 29/09/2006 thay đổi lần thứ hai ngày 30/12/2010, tọa lạc tại cụm công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp (CNN) Tân Mỹ Chánh, thành phố Mỹ Tho, tỉnh Tiền Giang

Hiện tại công ty đang động bao gồm các sản phẩm như (ghẹ, nghêu lụa, vẹm xanh, tôm, mực), với nhu cầu của thị trường và yêu cầu của khách hàng trong thời gian tới, công ty Trinity Việt Nam dự kiến đầu tư xây dựng thêm nhà xưởng để lắp đặt dây chuyền sản xuất cá nụp đóng hộp xuất khẩu, nâng công suất nhà máy sản xuất, chế biến thủy sản xuất khẩu từ 1.500 tấn sản phẩm/năm lên 2.000 tấn sản phẩm/năm

 Khu vực dự án có những vị trí tiếp giáp sau:

- Phía đông: giáp khu vực đất trống của công ty Thiên Nam Phương

- Phía Tây: giáp đường nội bộ CCN và đối diện là Quốc Lộ 50

- Phía Nam: đường nội bộ CNN

- Phía Bắc: giáp công ty TNHH MT, cửa hàng bách hóa Tân Mỹ Chánh

 Các đối tượng tự nhiên xung quanh dự án:

Dự án nằm trong CCN Tân Mỹ Chánh đã được xây dựng hoàn chỉnh đường nội bộ, đồng thời dự án gần quốc lộ 50 nên khá thuận lợi trong việc vận chuyển

nguyên, nhiên liệu và sản phẩm

Xung quanh dự án và khu CN Tân Mỹ Chánh là hệ thống kênh rạch của thành phố Mỹ Tho Hai nguồn tiếp nhận nước thải sau xử lý của các doanh nghiệp trong cụm công nghiệp là kênh Nam Vang và Kênh Nổi

Dự án nằm trong cụm công nghiệp nên trong bán kính 1 km không có rừng, khu dự trữ sinh quyển, khu bảo tồn thiên nhiên, khu dự trữ thiên nhiên thế giới

2.2 Sơ đồ tổ chức của công ty [1]

Hình 2.1 Sơ đồ tổ chức của công ty

Ban Giám Đốc

Phòng kinh

doanh

Phòng nhân sự

Phòng sản xuất

Phòng ATLĐ

và MT Phòng tài

chính

CHƯƠNG 3 NGUỒN GỐC PHÁT SINH, THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT VÀ TÁC

ĐỘNG MÔI TRƯỜNG CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG NHÀ MÁY

CHẾ BIẾN THỦY SẢN

3.1 Sơ đồ quy trình chế biến thủy sản

3.1.1 Sơ đồ quy trình chế biến nghêu lụa, tôm, mực, vẹm xanh, ghẹ [1]

Hình 3.1 Quy trình công nghệ chế biến nghêu lụa, tôm, mực, vẹm xanh, ghẹ

Tiếp nhận nguyên liệu – rửa

ổn định lon

Bảo quản

Dán nhãn đóng thùng

Nước

- Chất thải rắn

- Chất thải rắn

- Chất thải rắn Nấu nước muối

Nước thải

Rửa lon Nước

Tiếng ồn, CTR

Bảo ôn

3.1.2 Sơ đồ quy trình sản xuất cá nục đóng hộp [1]

Hình 3.2 Sơ đồ quy trình sản xuất cá nục đóng hộp

3.2 Thành phần, tính chất nước thải thủy sản [1]

Thủy sản phong phú về chủng loại nên nguồn nguyên liệu của ngành công nghiệp này rất phong phú và đa dạng, từ loại thủy sản tự nhiên cho đến các loại thủy sản nuôi Công nghệ chế biến cũng tùy thuộc vào từng mặt hàng nguyên liệu như ( tôm, cá, cua, ghẹ, sò, mực ) va đặc tính của loại sản phẩm (thủy sản tươi sống, đông lạnh, thủy sản khô, đóng lạnh, luộc cấp đông ) Do vậy, thành phần và tính chất nước thải công nghiệp chế biến thủy sản là hết sức đa dạng và phức tạp, chúng thay đổi theo từng mùa thủy sản Thành phần của nước thải thủy sản thường là dạng hữu

cơ dễ phân hủy như vây cá, vi cá, đuôi cá, râu tôm râu mực và một chất dạng keo, hòa tan

Tiếp nhận nguyên liệu

Sơ chế

Vô lon Hấp

Tách nước Rót sauce

Các thông số đầu vào chất ô nhiễm của công ty TNHH chế biến, xuất khẩu Trinity Việt Nam

Bảng 3.1 Kết quả phân tích chất lượng nước thải trước hệ thống xử lý [1]

QCVN MT:2015/BTNMT Cột A

3.3 Nguồn gốc phát sinh và tác động của ô nhiễm [1]

Hoạt động của công ty chế biến, sản xuất thường phát sinh 3 dạng ô nhiễm: khí, lỏng, rắn

3.3.1.Ô nhiễm không khí

Đối với khu vực hệ thống xử lý nước thải

Nguồn gây ô nhiễm không khí từ trạm xử lý nước thải chủ yếu là từ quá trình phân hủy các thành phần hữu cơ có trong nước thải Thành phần chủ yếu từ khí phát sinh là các hợp chất nito, sunfur hữu cơ, các mercaptan

 Tác động

Các chất khí này thường gây khó chịu, do vậy nguy cơ gây ô nhiễm là đáng kể Đối với khu vực chứa rác:

- Quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ trong rác thải tại khu vực chứa rác thải phát sinh nhiều chất khí ô nhiễm, đặc biệt là các chất khí gây mùi khó chịu như :

H2S, CH4, CO2, các hợp chất của nito, các chất thải rắn được lưu trữ lâu ngày sẽ sinh ra một lượng lớn khí thải

- Khí methane (CH4) và khí cacbonic (CO2) chiếm chủ yếu trong thành phần khí thải phát sinh từ quá trình phân hủy rác Đây là hai nguồn chủ yếu gây ra hiệu ứng nhà kính, nếu khí methane tồn tại trong không khí ở nồng độ 5 – 15% có thể gây cháy nổ

- Ngoài ra, nơi tập trung rác hữu cơ là nơi dễ phát sinh mùi sẽ thu hút và phát sinh, phát triển chuột, ruồi, muỗi, gián, và các loại vi trùng gây ra các bệnh truyền nhiễm cho con người Đa số mầm bệnh do ruồi, nhặn truyền đều nhiễm trực tiếp qua đường thức ăn, nước uống như bệnh kiết lỵ, tiêu chảy, thương hàn, tả và một số bệnh giun sán, nhiễm trùng mắt,

- Do đặc trưng khí hậu Việt Nam (nhiệt đới, độ ẩm cao) nên việc lưu giữ rác thải sinh hoạt quá 24 giờ sẽ bắt đầu thối rữa và phát sinh mùi hôi, công ty sẽ hợp đồng với các đơn vị chức năng tổ chức thu gom, vận chuyển đến nơi xử lý hằng ngày theo đúng quy định

 Mùi hôi phát sinh từ nhà vệ sinh công cộng

Xưởng sản xuất là nơi ra vào khá nhiều của nhiều công nhân, nhân viên Nhà

vệ sinh công cộng có nhiều vi trùng cứng như E.coli bám ở các vòi nước, máy sấy tay, máy rút giấy, nắm cửa, các sọt rác không được dọn dẹp thường xuyên dẫn đến các bệnh nhiễm trùng từ các bệ toilet

Vấn đề ô nhiễm không khí trong nhà vệ sinh còn do nhiều yếu tố gây ra, trong

đó nồng độ amoniac (NH3) trong nhà vệ sinh là yếu tố quan trọng hơn cả NH3 không

ăn mòn thép, nhôm, tan trong nước gây ăn mòn kim loại màu:kẽm đồng và các hợp kim của đồng

Nguy cơ lây nhiễm bệnh đường sinh dục từ nhà vệ sinh công cộng là tối thiểu , thì nhiễm ký sinh trùng như giun kim và giun tròn lại có nguy cơ phổ biến nhất là lây từ bệ toilet Các loại kí sinh trùng này có thể được truyền qua ghế nhà vệ sinh Đối với tất cả các loại kí sinh trùng, vệ sinh tốt là cách bảo vệ tốt nhất Bất kì ai cũng

có thể làm lây kí sinh trùng trên tay của họ lên các bề mặt và các đò dùng trong nhà

vệ sinh, từ đó vô tình sẽ lây lan sang người

3.3.2 Ô nhiễm môi trường nước

a Nước thải sinh hoạt

- Nước thải sinh hoạt phát sinh từ quá trình vệ sinh của cán bộ, công nhân viên của nhà máy như rửa tay, dội nhà vệ sinh tại các nhà vệ sinh của khu vực sản xuất, văn phòng

Tác động

- Nước thải sinh hoạt có nồng độ chất hữu cơ cao, khi tích tụ lâu ngày nếu không được tập trung xử lý đúng cách, các chất hữu cơ này sẽ bị phân hủy thành

CO2, N2, H2O, CH4, NH3, gây mùi hôi thối gây ảnh hưởng đến môi trường

- Các chất dinh dưỡng như N, P có nhiều trong nước thải sinh hoạt chính là yếu

tố gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa cho nguồn tiếp nhận

- Nước thải sinh hoạt và chất bài tiết là nguồn chứa nhiều loại virus, vi khuẩn, giun sáng gây bệnh cho con người Do đó, khi nước thải sinh hoạt thấm vào đất là nguồn ô nhiễm cho môi trường đất và nước ngầm của khu vực

- Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, nó hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của tảo, rong rêu Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài

nguyên thủy sinh đồng thời cũng gây tác hại về mặt cảnh quan (tăng độ đục nguồn nước) và gây bồi lắng dòng sông, cản trở sự lưu thông nước và tàu bè,

- Nồng độ các chất nito, photpho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ các loại tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên hiện tượng thiếu oxy Nếu nồng độ oxy giảm tới 0 gây hiện tượng thủy vực chết ảnh hưởng tới chất lượng nước của thủy vực Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớp màng khiến cho bên dưới không có ánh sáng, quá trình quang hợp của các thực vật tầng dưới bị ngưng trệ Tất cả hiện tượng trên gây nên tác động xấu đến chất lượng nước, ảnh hưởng tới hệ thủy sinh, nghề nuôi trồng thủy sản, du lịch và cấp nước

- Amonia rất độc cho tôm, cá dù ở nồng độ rất nhỏ Nồng độ làm chết tôm,

cá từ 1,2 - 3mg/l

- Các vi sinh vật đặc biệt là vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nước là nguồn ô nhiễm đặc biệt Con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩn hay qua các nhân tố gây bệnh sẽ truyền dẫn các bệnh cho người như bệnh lụy, thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính,

- Ngoài ra, trong quá trình hoạt động của nhà máy hiện hữu, định kỳ khoảng

1 lần/tuần, công ty tiến hành vệ sinh hệ thống xử lý khí thải lò hơi, khi đó sẽ phát sinh một lượng nước thải khoảng 1 m3/lần xả Khi dự án nâng công suất vào hoạt động lượng nước thải này sẽ không tăng thêm mà chỉ tăng tần suất xả thải là 02 lần/tuần Thành phần chính của nước thải này là chất rắn lơ lửng cao từ tro bụi lò hơi

Nước mưa chảy tràn

- Nước mưa được tập trung trên toàn bộ khu vực dự án, theo ước tính nước mưa chảy tràn lớn nhất khoảng 124 m3

/ngày Trong quá trình chảy tràn trên mặt đất

có thể kéo theo một số chất bẩn, bụi Và nguyên tắc nước mưa được coi là loại nước

ô nhiễm nhẹ Do đó đối với lượng nước mưa này, dự án sẽ tiến hành xây hệ thống thoát nước mưa riêng biệt và dẫn vào hệ thống thoát nước của cụm công nghiệp

 Tác động

- Nước mưa được coi là nước sạch, khi dự án nâng cao công suất chưa xây dựng, mưa xuống sẽ tiêu thoát thành nhiều nhánh nhỏ chảy ra ngoài và phần lớn sẽ thấm xuống đất Khi dự án xây dựng xong, mái nhà và sân bãi được bê tông hóa sẽ mất khả năng thấm nước Ngoài ra nước mưa chảy tràn trên mặt đất tại khu vực sẽ cuốn theo những chất cặn bã và đất cát xuống đường thoát nước, nếu không có biện pháp tiêu thoát tốt sẽ gây nên tình trạng ứ đọng nước mưa, ảnh hưởng xấu đến môi trường Đường thoát nước mưa sẽ có song chắn rác trước khi đổ vào nguồn tiếp nhận

3.3.3 Ô nhiễm từ chất thải rắn

a Chất thải rắn sinh hoạt

Chất thải rắn sinh hoạt của công ty phát sinh từ các nguồn:

Nếu loại chất thải này không quản lý tốt sẽ gây tác động xấu đến môi trường

và là môi trường thuận lợi cho vi trùng phát triển, làm phát sinh và lây truyền các nguồn bệnh đến sức khỏe con người, nhiều lúc trở thành dịch Một số vi khuẩn, siêu

vi khuẩn, ký sinh trùng tồn tại trng rác có thể gây bệnh cho con người như: bệnh sốt rét, bệnh ngoài da, dịch hạch, thương hàn, tiêu chảy, giun sán,

Ngoài ra, với một lượng nước thải và nước rò rỉ vừa phải thì khả năng tự làm sạch của môi trường đất sẽ phân hủy các chất này trở thành các chất ít ô nhiễm hoặc không ô nhiễm Nhưng với lượng rác quá lớn, tồn tại trong thời gian dài, vượt quá khả năng tự làm sạch của đất thì môi trường đất sẽ trở nên quá tải và bị ô nhiễm Các chất ô nhiễm này cùng với vi trùng theo nước trong đất chảy xuống tầng nước ngầm làm ô nhiễm tàng nước này, do đó khi dự án đi vào hoạt động thì chủ dự án sẽ có biện pháp thu gom, lưu chứa và ký hợp đồng với đơn vị chức năng thu gom và xử lý theo đúng quy định

b Chất thải rắn công nghiệp thông thường

Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải, bể tự hoại

c Chất thải nguy hại

Chất thải nguy hại phát sinh trong quá trình họa động của nhà máy chủ yếu là

dẻ lau nhiễm thành phần nguy hại, dầu nhớt thải, bóng đèn huỳnh quang, pin, ắc quy thải,

 Tác động

Nếu không có biện pháp thu gom, quản lý và xử lý hợp lý, chất thải nguy hại

sẽ gây tác động đến con người và môi trường Vì chất thải nguy hại có thường có đặc tính tồn tại lấu trong môi trường, có khả năng tích sinh học trong nguồn nước, mô

mỡ động vật, theo chuỗi thức ăn gây hàng loạt các bện đến con người phổ biến là bệnh ung thư

Ngoài ra dầu mỡ còn cản trở quá trình khuếch tán oxy vào môi trường nước làm giảm khả năng tự làm sạch của sông, hồ và khi ở nồng độ cao có thể chết các thủy sinh vật, dầu mở còn đóng thành ván lớn nổi trên mặt nước gây mất mỹ quan

CHƯƠNG 4 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY

và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học

Bể lắng được chia làm các loại sau: Bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng ly tâm

a Bể lắng ngang [2]

Bể lắng ngang có hình dạng chữ nhật trên mặt bằng, tỷ lệ giữa chiều rộng và chiều dài không nhỏ hơn ¼ và chiều sâu đến 4m, có thể làm bằng các loại vật liệu khác nhau như: bêtông, bê tông cốt thép Trong bể lắng nước thải chuyển động theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể và được dẫn tới các công trình xử lý tiếp theo, người ta chia dòng nước thải và quá trình lắng thành 4 vùng: Vùng hoạt động, vùng bùn, vùng trung gian, vùng an toàn Hiệu suất lắng đạt 60%, vận tốc dòng chảy của nước thải trong bể lắng thường được chọn không lớn hơn 0,01m/s, thời gian lưu từ 1-

Hình 4.4 Bể lắng đứng

c Bể lắng ly tâm [4]

Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn trên mặt bằng Bể lắng ly tâm được dùng cho các trạm xử lý có công suất lớn hơn 20.000 m3/ngàyđêm Trong bể lắng nước chảy từ trung tâm ra quanh thành bể Hiệu quả lắng đạt 60% Hiệu quả lắng có thể nâng cao bằng cách tăng vận tốc lắng nhờ cách keo tụ và đông tụ hoặc giảm độ nhớt của nước thải bằng cách đun nóng

Hình 4.5 Bể lắng ly tâm

4.1.6 Bể vớt dầu mở [2]

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, chúng gây ra ảnh hưởng xấu tới các công trình thoát nước (mạng lưới và các công trình xử lý)

Vì vậy ta phải thu hồi các chất này trước khi đi vào các công trình phía sau

Các chất này sẽ bị khít lỗ hỏng 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

4.1.7 Bồn lọc áp lực [4]

Đây là giai đoạn cuối cùng dùng để làm sạch nước, thường đặt sau bể lắng 2 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 Đối với nước thải ngành chế biến thủy sản thì bể lọc ít được sử dụng vì nó làm tăng giá thành xử lý

Hình 4.6 Bồn lọc áp lực

4.2 Phương pháp hóa lý [3]

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp dụng các quá trình vật lý và hoá học để loại bớt các chất ô nhiễm ra khỏi nước thải Việc ứng dụng các phương pháp hóa lý để xử lý nước thải so với phương pháp sinh học có các lợi ích sau:

- Có khả năng loại các chất độc hữu cơ không bị oxi hoá sinh học

- Hiệu quả xử lý cao và ổn định

- Kích thước hệ thống xử lý nhỏ

- Có thể tự động hoá hoàn toàn

- Không cần theo dõi hoạt động của vi sinh vật

- Có thể thu hội các chất khác nhau

Những phương pháp để xử lý nước thải thuỷ sản như: keo tụ, tuyển nổi

4.2.1 Keo tụ [3]

Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vào nước Được sử dụng để xử lý các chất rắn lơ lửng và các hạt keo có trong nước có kích thước từ 10-7

– 10-3 (cm) các chất keo này không thể lắng và xử lý bằng phương pháp

cơ học cổ điển

Chất keo tụ thường dung là phèn nhôm, phèn sắt và keo tụ không phân ly (dạng cao phân tử)

Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình keo tụ: pH, sự có mặt của các ion khác trong nước, thành phần của các chất hữu cơ có trong nước, nhiệt độ

Có thể làm trong và khử màu nước thải bằng cách dung các chất keo tụ và các chất trợ keo tụ để liên kết các chất bẩn ở dạng lơ lửng và keo thành những bông có kích thước lớn hơn Những bông đó khi lắng xuống kéo theo các chất phân tán không tan

4.2.2 Tuyển nổi [4]

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng Trong xử lý nước thải, tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học Ưu điểm cơ bản của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, trong một thời gian ngắn Khi các hạt đã nổi lên

bề mặt, chúng có thể thu gom bằng bộ phận vớt bọt

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là không khí ) vào trong pha lỏng Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu

Các phương pháp tuyển nổi thường áp dụng là: tuyển nổi khí tan và tuyển nổi khuyếch tán (trong đó tuyển nổi khí tan thường được áp dụng nhiều hơn)

4.3 Phương pháp hóa học

4.3.1 Trung hòa [3]

Nước thải chứa các acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH về khoảng 6,5 -8,5 trước khi thải vào nguồn tiếp nhận hoặc xử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách:

- Trộn lẫn nước thải acid với nước thải kiềm

- Bổ sung các tác nhân hóa học

- Lọc nước acid qua vật liệu có tác dụng trung hòa

- Hấp thụ khí acid qua vật liệu có tác dụng trung hòa

Để trung hòa nước thải chứa acid có thể sử dụng các tác nhân hóa học như

NaOH, KOH, Na2CO3, nước ammoniac NH4OH, CaCO3, MgCO3, đôlômít

(CaCO2MgCO3) và xi măng Song chắn rác rẻ nhất là vôi sữa 5-10% Ca(OH)2 tiếp đó

là sôđa và NaOH dạng phế thải

Trong trường hợp trung hòa nước thải bằng acid bằng cách lọc qua vật liệu có tác dụng trung hòa, vật liệu sử dụng có thể là magiecacbonate (MgCO3), đôlômít, đá vôi,

đá phấn, đá hoa và các chất thải rắn như xỉ và xỉ tro Khi lọc nước thải chứa HCl và HNO3 qua lớp đá vôi, thường chọn tốc độ lọc từ 0,5,- 1 m/h Trong trường lọc nước thải chứa tới 0,5% H2SO4 qua lớp đôlomit, tốc độ lọc lấy từ 0,6 – 0,9 m/h Khi nồng

độ H2SO4 lên đến 2% thì tốc độ lọc lấy bằng 0,35 m/h

Để trung hòa nước thải kiềm có thể sử dụng khí acid ( chứa CO2, SO2, NO2, ) Việc sử dụng khí acid khong những cho phép trung hòa nước thải mà đồng thời tăng hiệu quả làm sạch chính khí thải khỏi các cấu tử độc hại

Việc lựa chọn phương pháp trung hòa là tùy thuộc vao thể tích và nồng độ của nước thải, chế độ nước thải và chi phí sử dụng

4.3.2 Oxy hóa khử [3]

Để làm sạch nước thải, có thể sử dụng các tác nhân oxy hóa như clo ở dạng khí

và hóa lỏng, dioxy clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, permanganat kali, peroxy hydro (H2O2), oxy của không khí, ozone, pyroluzit (MnO2) Quá trình oxy hóa

sẽ chuyển chất độc hại trong nước thải thành các chất ít độc hại hơn và tách khỏi nước Qúa trình này tiêu tốn hóa chất nên thường chỉ sử dụng khi không thể sử dụng bằng phương pháp khác.Tuy nhiên, trong những năm gần đây do phát triển khoa học kỹ thuật một số doanh nghiệp Việt Nam đã chế tạo thanh công máy phát ozon với giá thành thấp, dễ vận hành, chi phí điện năng thấp

4.4 Phương pháp sinh học [2]

Phương pháp xử lí sinh học là sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh vật

để phân huỷ các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải Các vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng Phương pháp xử lý sinh học có thể ứng dụng để làm sạch hoàn toàn các loại nước thải chứa chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ Do vậy phương pháp này thường được áp dụng sau khi loại bỏ các loại tạp chất thô ra khỏi nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao Quá trình xử lý sinh học gồm các bước:

- Chuyển hoá các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hoà tan thành thể khí và thành các vỏ tế bào vi sinh

- Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo vô cơ trong nước thải

- Loại các bông cặn ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng

4.4.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự nhiên người ta

xử lí nước thải trong ao, hồ (hồ sinh vật) hay trên đất (cánh đồng tưới, cánh đồng lọc…)

a Hồ sinh vật [2]

Hồ sinh học là một trong những phương pháp xử lý đơn giản, ít tốn kém và dễ vận hành nhất Tuy nhiên, phương pháp này chỉ thích hợp với loại nước thải có lưu lượng nhỏ và nơi có diện tích mặt bằng lớn

Trong hồ sinh vật diễn ra quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ nhờ các loài

vi khuẩn, tảo và các loại thủy sinh vật khác, tương tự như quá trình làm sạch nguồn nước mặt Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy từ không khí để oxy hoá các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO2, photphat

và nitrat amon sinh ra từ sự phân huỷ, oxy hoá các chất hữu cơ bởi vi sinh vật Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối ưu Nhiệt độ không được thấp hơn 600C

Theo bản chất quá trình sinh hoá, người ta chia hồ sinh vật ra các loại hồ hiếu khí, hồ sinh vật tuỳ tiện (Faculative) và hồ sinh vật yếm khí

b Cánh đồng tưới và cánh đồng lọc [3]

Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lý nước thải Xử lý trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của vi sinh vật, ánh sáng mặt trời, không khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải bị hấp thụ và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân huỷ chúng thành các chất đơn giản để cây trồng hấp thụ Nước thải sau khi ngấm vào đất, một phần được cây trồng sử dụng Phần còn lại chảy vào hệ thống tiêu nước ra sông hoặc bổ sung cho nước nguồn

4.4.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo

a Bể lọc sinh học [2]

Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó nước thải được lọc qua vật liệu rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật Bể lọc sinh học gồm các phần chính như sau: phần chứa vật liệu lọc, hệ thống phân phối nước đảm bảo tưới đều lên toàn bộ bề mặt

bể, hệ thống thu và dẫn nước sau khi lọc, hệ thống phân phối khí cho bể lọc

Quá trình oxy hóa chất thải trong bể lọc sinh học diễn ra giống như trên cánh đồng lọc nhưng với cường độ lớn hơn nhiều Màng vi sinh vật đã sử dụng và xác vi sinh vật chết theo nước trôi khỏi bể được tách khỏi nước thải ở bể lắng đợt 2 Để đảm bảo quá trình oxy hoá sinh hóa diễn ra ổn định, oxy được cấp cho bể lọc bằng các biện pháp thông gió tự nhiên hoặc thông gió nhân tạo Vật liệu lọc của bể lọc sinh học có thể là nhựa Plastic, xỉ vòng gốm, đá Granit

b Bể hiếu khí bùn hoạt tính - Bể Aerotank [2]

Là bể chứa hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào bể để trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy cho vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD)

và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành các chất trơ không hòa tan và thành các tế bào mới Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu lại trong bể Aerotank của lượng nước thải ban đầu đi vào trong bể không đủ làm giảm nhanh các chất hữu cơ do đó phải sử dụng lại một phần bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy ở bể lắng đợt 2, bằng cách tuần hoàn bùn về bể Aerotank để đảm bảo nồng độ vi sinh vật trong bể Phần bùn hoạt tính dư được đưa về bể nén bùn hoặc các công trình

xử lý bùn cặn khác để xử lý Bể Aerotank hoạt động phải có hệ thống cung cấp khí đầy

đủ và liên tục

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

Chất hữu cơ + vi sinh vật + oxy ( NH3 + H2O + năng lượng + tế bào mới)

Hay:

Chất thải + bùn hoạt tính + không khí ( Sản phẩm + bùn hoạt tính dư)

Sơ đồ vận hành cả bể Aerotank truyền thống như sau:

Bể Aerotank truyền thống

Sơ đồ vận hành của bể Aerotank truyền thống như sau:

Nước thải tiếp nhận

tuần hoàn bùn hoạt tính

Hình 4.7 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank truyền thống [4]

Bể Aerotank với sơ đồ nạp nước thải vào theo bậc:

Hình 4.8 Sơ đồ làm việc của Aerotank nạp theo bậc [4]

Nồng độ chất hữu cơ vào bể Aerotank được giảm dần từ đầu đến cuối bể do có nhu cầu cung cấp oxy cũng tỷ lệ thuận với các chất hữu cơ Ở đầu vào của bể cần lượng oxy lớn do đó phải cấp không khí nhiều hởn đầu vào và giảm đần ở các ô tiếp sau để đáp ứng cường độ tiêu thụ không đều oxy trong toàn bể Ưu điểm của dạng bể này là:

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

Không có hiện tượng làm thoáng quá mức làm ngăn cản sự sinh trưởng của vi khuẩn khử các hợp chất chứa Nitơ

 Bể Aerotank tải trọng cao [2]

đợt 2

Những bể aerrotank cao tải được coi là những bể có sức tải chất bẩn cao và cho hiệu suất làm sạch cũng cao Có thể áp dụng khi yêu cầu xử lý để nước đầu ra có chất lượng loại C hoặc B Nước qua bể lắng đợt 1 hoặc chỉ qua lưới chắn rác, sau đó trộn đều với 10 -20 % bùn quần hoàn, đi vào bể Aerotank để làm thoáng trong khoảng thời gian từ 1-3 giờ Nồng độ bùn hoạt tính trong bể (1000 mg/l) Bằng cách điều chỉnh lượng khí cấp vào và lượng bùn hoạt tính tuần hoàn, có thể thu được hiệu quả xử lý đạt loại C và loại B

 Bể Aerotank có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định (Contact

Stabilitation) [2]

Nước từ bể lắng đợt 1được trộn đều với bùn hoạt tính đã được tái sinh (bùn đã được xử lý đến ổn định trong ngăn tái sinh) đi vào năng tiếp xúc của bể, ở ngăn tiếp xúc bùn hấp phụ và hấp thụ phần lớn các chất keo lơ lửng và chất bẩn hòa tan có trong nước thải với thời gian rất ngắn khoảng 0,5 (1 giờ rồi chảy sang bể lắng đợt 2) Bùn lắng ở đáy bể lắng 2 được bơm tuần hoàn lại bể tái sinh Ở bể tái sinh, bùn được làm thoáng trong khoảng thời gian 3 giờ (6 giờ để oxy hóa hết các chất hữu cơ đã hấp thụ) Bùn sau khi tái sinh ổn định, bùn dư được xả ra ngoài trước ngăn tái sinh Ưu điểm của dạng bể này bể Aerotank có dung tích nhỏ, chịu sự dao động của lưu lượng và chất lượng nước thải

Tuần hoàn bùn

tiếp nhận

Hình 4.9 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank có ngăn tiếp xúc [4]

Bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh [2]

Ưu điểm chính của sơ đồ làm việc theo nguyên tắc khuấy trộn hoàn chỉnh là : 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 các loại nước thải có chỉ số thể tích bùn cao, cặn khó lắng

c Quá trình xử lý sinh học kị khí - Bể UASB

 Quá trình xử lý sinh học kị khí [2]

Quá trình phân huỷ kị khí là quá trình phân huỷ sinh học chất hữu cơ trong điều kiện không có oxy Phân huỷ kị khí có thể chia làm sáu quá trình:

Thuỷ phân polimer:

- Thuỷ phân các protein

- Thuỷ phân polysaccharide

- Thuỷ phân chất béo

- Lên men các amino axit và đường

- Phân huỷ kị khí các axit béo mạch dài và rượu (alcohols)

- Phân huỷ kị khí các axit béo dễ bay hơi (ngoại trừ axit acetic)

- Hình thành khí mêtan từ axit acetic

- Hình thành khí mêtan từ hydrogen và CO2

Các quá trình này có thể kết hợp thành 4 giai đoạn, xảy ra đồng thời trong quá trình phân huỷ kị khí chất hữu cơ:

 Thuỷ phân [2]

Trong giai đoạn này, dưới tác dụng của enzyme do vi khuẩn tiết ra, các phức chất

và chất không tan chuyển hóa thành các phức đơn giản hơn hoặc chất hòa tan( như đường,các amino axit, axit béo) Quá trình này xảy ra chậm Tốc độ thuỷ phân phụ thuộc vào pH, kích thước hạt và đặt tính dễ phân huỷ của cơ chất Chất béo thuỷ phân rất chậm

 Axit hóa [2]

Trong giai đoạn này, vi khuẩn lên men chuyển hóa các chất hòa tan thành chất đơn giản như axit béo dễ bay hơi, alcohols, axit latic, methanol, CO2, H2, NH3, H2S và sinh khối mới Sự hình thành các axit có thể làm pH giảm xuống 4

 Acetic hóa [2]

Vi khuẩn acetic chuyển hóa các sản phẩm của giai đoạn axit hóa thành acetate, H2,

CO2, và sinh khối mới

 Mêtan hóa [2]

Đây là giai đoạn cuối của quá trình phân hủy kị khí Axit acetic, H2, CO2, axit formic và methanol chuyển hóa thành metan, CO2 và sinh khối mới Trong ba giai đoạn thủy phân, axit hóa và acetic hóa, COD trong dung dịch hầu như không giảm COD chỉ giảm trong giai đoạn metan hóa

 Bể UASB [2]

Nước thải được đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được phân phối đồng đều ở đó, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học hạt nhỏ (bông bùn) và các chất bẩn hữu cơ được tiêu thụ ở đó

Các bọt khí mêtan và cacbonic nổi lên trên được thu bằng các chụp khí để dẩn ra khỏi bể

Nước thải tiếp theo đó sẽ diễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn Pha lỏng được dẩn ra khỏi bể, còn pha rắn thì hoàn lưu lại lớp bông bùn

Sự tạo thành và duy trì các hạt bùn là vô cùng quan trọng khi vận hành bể UASB

 Xử lý sinh học trong điều kiện thiếu khí [2]

Nguyên tắc của phương pháp này là trong điều kiện thiếu oxy (hàm lượng oxy hòa tan được giữ trong nước là 1 mg/l) thì các chất dinh dưỡng như nito, photpho, có trong nước thải sẽ bị vi sinh vật tùy nghi phân hủy Phương pháp này chủ yếu khử nitrat:

Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn chưa khoảng 105 – 106

vi khuẩn trong 1 ml Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thải không phải là vi trùng gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại một vài loài vi khuẩn gây bệnh nào đó Nếu xả nước ra nguồn cấp nước, hồ bơi, hồ nuôi cá thì khả năng lan truyền bệnh sẽ rất lớ, do đó phải có biện pháp khử trùng nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận

Dùng clo hơi qua thiết bị định lượng Clo

Dùng Hypoclorit – Canxi dạng bột – Ca(ClO)2

Dùng Hypoclorit – Natri, nước Javel NaClO

Dùng Ozon

Dùng tia cực tím (UV) do đèn thủy ngân áp lực thấp sản ra

CHƯƠNG 5

ĐỀ XUẤT, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ

5.1 Đề xuất sơ đồ công nghệ

5.1.1 Phương án 1:

Nước thải

Máy thổi khí

Bể chứa bùn

Hình 5.1 Sơ đồ công nghệ phương án 1

Song chắn rác

Thuyết minh:

Nước thải qua song chắn rác sẽ loại bỏ rác có kích thước lớn, rác này sẽ được thu gom đem làm thức ăn cho gia súc hoặc chôn lấp Nước thải sẽ được đưa vào bể lắng cát , tại đây sẽ loại bỏ được cát, sỏi, đá, dăm… ra khỏi nước thải, sau đó nước thải sẽ được đưa vào bể thu gom kế tiếp là vào bể điều hòa, bể điều hòa có nhiệm vụ làm

ổn định nồng độ và lưu lượng nước thải để dễ dàng cho việc xử lý cho các công trình phụ trợ phía sau, đồng thời máy thổi khí cung cấp oxi vào trong nước nhằm tránh phát sinh mùi hôi thối tại đây và làm giảm khoảng 20-30% hàm lượng BOD, COD có trong nước thải

Tiếp đến nước thải sẽ qua bể tuyển nổi để loại bỏ dầu mở hay các hạt cặn nhỏ nhẹ, lắng chậm, nước thải tiếp tục qua bể UASB, tại bể UASB các vi sinh vật kị khí

sử dụng chất hữu cơ làm thức ăn tạo thành bùn và tạo ra khí chủ yếu là CH4 và CO2.

Bể UASB có hiệu suất xử lý chất hữu cơ cao nhưng không triệt để nên sau đó có thêm bể lọc sinh học , tại đây lọc sinh học sử dụng vi sinh vật để phân hủy những hợp chất hữu cơ thành CO2, H2O và muối Trong quá trình lọc, nước thải được bơm chậm xuyên qua hệ thống lọc, các chất ô nhiễm trong nước thải sẽ bị các nguyên liệu lọc hấp thụ Các chất nước gây ô nhiễm sẽ bị hấp phụ bởi màng sinh học, tại đây diễn ra quá trình phân hủy chất ô nhiễm do vi sinh vật chúng tạo ra năng lượng

và các sản phẩm phụ CO2 và H2O theo phương trình sau:

Chất hữu cơ gây ô nhiễm + O2 -> CO2 + H2O + nhiệt + sinh khối

Sau đó nước thải sẽ được đưa vào bể lắng để lắng các chất thải tại đây bùn sẽ được ép loại bỏ nước và đem ra sân phơi bùn

Bảng 5.1 Hiệu suất công trình phương án

5.1.2 Phương án 2

san lấp mặt bằng

Dòng tuần hoàn nội bộ Bùn tuần hoàn

Bể tuyển nổi

Thuyết minh:

Nước thải qua song chắn rác sẽ loại bỏ rác có kích thước lớn, rác này sẽ được thu gom đem làm thức ăn cho gia súc hoặc chôn lấp Nước thải sẽ được đưa vào bể lắng cát , tại đây sẽ loại bỏ được cát, sỏi, đá, dăm…ra khỏi nước thải, sau đó nước thải sẽ được đưa vào bể thu gom kế tiếp là vào bể điều hòa, bể điều hòa có nhiệm vụ làm ổn định nồng

độ và lưu lượng nước thải để dễ dàng cho việc xử lý cho các công trình phụ trợ phía sau, đồng thời máy thổi khí cung cấp oxi vào trong nước nhằm tránh phát sinh mùi hôi thối tại đây và làm giam khoảng 20-30% hàm lượng BOD, COD có trong nước thải Tiếp đến nước thải sẽ qua bể tuyển nổi để loại bỏ dầu mở hay các hạt cặn nhỏ nhẹ, lắng chậm, sau đó sẽ chảy qua bể trung gian và vào bể kí khí UASB, tại bể UASB các vi sinh vật kị khí sử dụng chất hữu cơ làm thức ăn tạo thành bùn và tạo ra khí chủ yếu là CH4 và CO2, tiếp theo nước thải sẽ được dẫn vào ể Anoxic, tại đây hàm lượng N

sẽ được xử lý với hiệu suất cao từ 80-90% Bể UASB có hiệu suất xử lý chất hữu cơ cao nhưng không triệt để nên sau đó có thêm bể Aerotank, tại đây máy thổi khí sẽ được sục vào bể Aerotank để cung cấp oxi cho các vi sinh vật, tại đây sẽ tuần hoàn dòng nitrat về lại bể Anoxic để xử lý triệt để trước khi đi vào bể lắng Nước thải sẽ vào

bể lắng để lắng các chất thải, tại đây bùn được đưa vào bể chứa bùn và sẽ có xe thu gom đưa về nơi chuyên xử lý, bùn tuần hoàn sẽ đi từ bể lắng 2 đến bể Anoxic , tiếp đến nước thải sẽ vào bồn lọc áp lực, nước thải sẽ đi qua lớp cát, lớp than các chất rắn

có kích thước nhỏ sẽ được giữ lại và sau đó nước thải sẽ được khử trùng và đưa ra nguồn tiếp nhận

Bảng 5.2 Hiệu suất công trình phương án 2 Công trình