hướng dẫn vận hành hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt

Nước thải công ty bao gồm các chất hữu cơ, vô cơ và vi sinh vật. Lượng chất hữu cơ chiếm 70 – 80% tổng các chất bao gồm các chất hữu cơ thực vật như: cặn bã thực vật, rau, hoa, quả, giấy… và các chất hữu cơ động vật như chất thải bài tiết của người và động vật, … Lượng chất vô cơ trong nước thải gồm cát, đất sét, axit, bazơ vô cơ… Các vi sinh vật đặc biệt 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 lây bệnh sẽ truyền dẫn các bệnh dịch cho người như bệnh lỵ, thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính. Nồng độ ô nhiễm đặc trưng của nước thải công ty thể hiện cụ thể ở bảng sau:

HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH PHẦN THUYẾT MINH HỆ THỐNG 1.1 SƠ LƯỢC VỀ CÁC ĐẶC TRƯNG NGUỒN THẢI 1.1.1 Nguồn phát sinh thành phần nước thải Nước thải công ty bao gồm chất hữu cơ, vô vi sinh vật Lượng chất hữu chiếm 70 – 80% tổng chất bao gồm chất hữu thực vật như: cặn bã thực vật, rau, hoa, quả, giấy… chất hữu động vật chất thải tiết người động vật, … Lượng chất vô nước thải gồm cát, đất sét, axit, bazơ vô cơ… Các vi sinh vật đặc biệt vi khuẩn gây bệnh trứng giun sán nguồn nước nguồn ô nhiễm đặc biệt Con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩn hay qua nhân tố lây bệnh truyền dẫn bệnh dịch cho người bệnh lỵ, thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính Nồng độ ô nhiễm đặc trưng nước thải công ty thể cụ thể bảng sau: Bảng 1: Thông số đầu vào nước thải STT Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ nước thải - 5,5 – 8,0 pH BOD5 (200C) mg/l 285 – 450 SS mg/l 283 – 521 COD mg/l 500 - 700 Nito tổng mg/l 45- 59 Photpho tổng mg/l - 20 Tổng coliform MPN/100ml 107 - 108 1.1.2 Lưu lượng nước thải phát sinh Lượng nước thải phát sinh ước tính khoảng 60 m3/ngày Việc xác định chế độ thải nhằm phục vụ cho việc tính tốn thiết kế bể gom bể điều hòa hệ thống xử lý nước thải nhằm đảm bảo hoạt động ổn định hệ thống Tương tự nồng độ, không ổn định lưu lượng nước thải ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động ổn định hạng mục cơng trình hệ thống xử lý nước thải Do đó, lưu lượng cần điều hịa đảm bảo hoạt động ổn định hệ thống xử lý nước thải Trang HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH 1.2 CÁC YÊU CẦU THIẾT KẾ 1.2.1 Công suất thiết kế STT Chỉ tiêu Giá trị Lượng nước phát thải ngày đêm (m3/ngày đêm) 60 Số phát thải ngày (giờ) 20 Số hoạt động hệ thống xử lý/ngày (giờ) 24 Lượng nước phát thải trung bình/giờ (m3/giờ) 3,0 Cơng suất xử lý trung bình đề xuất (m3/giờ) 3,0 1.2.2 Chất lượng đầu Quy chuẩn áp dụng cho nước thải sau xử lý trước thải vào nguồn tiếp nhận QCVN 14/2008, cột A Chi tiết thơng số trình bày bảng Bảng Quy chuẩn áp dụng so sánh chất lượng nước thải sau xử lý STT Chỉ tiêu Đơn vị QCVN 14:2008/ BTNMT, cột A BOD5 (200C) mg/l 30 Tổng chất rắn hịa tan mg/l 50 Nitrat NO3- (tính theo N) mg/l 30 Phosphat (PO43-) (tính theo P) mg/l Tổng coliform MPN/100ml 3.000 1.2.3 Chế độ vận hành bảo trì bảo dưỡng Chế độ vận hành   Vận hành theo chế độ tự động  Địi hỏi nhân lực vận hành ít, kiêm nhiệm Bảo trì bảo dưỡng:   Dễ bảo trì, bảo dưỡng xảy cố Trang HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH 1.2.4 Kết cấu xây dựng, lắp đặt - Hệ thống xây dựng phần âm (1,8 m), phần mặt đất (0,2m) - Bồn sắt cao 2.3 m 1.3 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.3.1 Quy trình cơng nghệ Sơ đồ quy trình cơng nghệ sau: Nước thải bể phốt Nước thải sinh hoạt SCR Hầm bơm Bể điều hòa tùy nghi thiếu khí Máy thổi khí Bể SBR Bùn dư Bể lọc chậm Clorine Bể chứa bùn chứa bùn Bể khử trùng Nguồn tiếp nhận đạt QCVN 14:2008/BTNMT, Cột A Hình 1: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ Bể gom Nước thải từ khu vực nhà vệ sinh theo ống thoát nước thu gom tập trung hầm tự hoại, nước thải nhà vệ sinh sau qua bể tự hoại chảy tràn qua hầm bơm, sau nước thải bơm vào bể điều hòa Nước thải sinh hoạt dự án theo ống thoát nước chảy vào hầm bơm, hệ thống máy bơm tự động bơm vào bể điều hòa Bể điều hòa  Trang HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH Bể điều hịa có nhiệm vụ ổn định nồng độ chất, điều hòa lưu lượng, đồng thời chất hữu phân hủy phần nhờ vi khuẩn đặc điểm nước thải Trong suốt cao điểm, lưu lượng dư đuợc giữ lại bể điều hòa Hơn nữa, bể điều hịa cịn có số thuận lợi như: Cân lưu lượng để biến động lưu lượng nhỏ Cân tải lượng chất hữu Đảm bảo tính liên tục cho hệ thống Kiểm sốt chất có độc tính cao Ngồi mục đích điều hịa lưu lượng cho hệ thống xử lý phía sau, tận dụng chiều cao thể tích chứa nước tạo thành 02 vùng phân hủy sinh học chất hữu nước thải: vùng tùy nghi vùng thiếu khí (Anoxic) Tại vùng tùy nghi bể, trình xử lý nước thải khơng mạnh mẽ chủ yếu điều hòa nồng độ tách hoạt chất hoạt động bề mặt LAS & LBS Tại vùng Anoxic, điều kiện thiếu khí hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển xử lý Nito Photpho thơng qua q trình Nitrat hóa Photphoril Hai chủng loại vi khuẩn tham gia vào q trình Nitrosonas Nitrobacter Trong môi trường thiếu oxy, loại vi khuẩn sẻ khử Nitrat (NO 3–) Nitrit (NO2–) theo chuỗi chuyển hóa: NO3– → NO2– → N2O → N2↑ Vi khuẩn Nitrisomonas: 4+ 2NH + 3O2 -> 2NO2- + 4H+ + 2H2O Vi khuẩn Nitrobacter: 22NO + O2 -> NO3Tổng hợp phương trình trên: 4+ NH + 2O2 -> NO3- + 2H+ + H2O Lượng oxy O2 cần thiết để oxy hóa hồn tồn ammonia NH4+ 4,57g O2/g N với 3,43g O2/g dùng cho q trình nitrite 1,14g O2/g NO2 bị oxy hóa Trên sở đó, ta có phương trình tổng hợp sau: 4+ NH + 1,731O2 + 1,962HCO3- -> 0,038C5H7O2N + 0,962NO3- + 1,077H2O + 1,769H+ Phương trình cho thấy (01)g nitơ ammonia (N-NH3) chuyển hóa sử dụng 3,96g oxy O2, có 0,31g tế bào (C5H7O2N) hình thành, 7,01g kiềm CaCO3 tách 0,16g carbon vô sử dụng để tạo thành tế bào Quá trình khử nitơ (denitrification) từ nitrate NO3- thành nitơ dạng khí N2 đảm bảo nồng độ nitơ nước đầu đạt tiêu chuẩn mơi trường Q trình sinh học khử Nitơ liên quan đến q trình oxy hóa sinh học nhiều chất hữu nước thải sử dụng Nitrate nitrite chất nhận điện tử thay dùng oxy Trong điều kiện khơng có DO nồng độ DO giới hạn ≤ mg O2/L (điều kiện thiếu khí) C10H19O3N + 10NO3- -> 5N2 + 10CO2 + 3H2O + NH3 + 100H+ Trang HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH Khí nitơ phân tử N2 tạo thành khỏi nước Như nitơ xử lý Bể sinh học hiếu khí (SBR) Các vi khuẩn diện nước thải tồn dạng lơ lửng dính bám Các vi sinh hiếu khí tiếp nhận ơxy từ đầu sục khí, máy khuấy trộn theo timer hẹn thời gian, chuyển hoá chất hữu thành thức ăn Trong mơi trường hiếu khí (nhờ O2 sục vào), vi sinh hiếu khí tiêu thụ chất hữu để phát triển, tăng sinh khối làm giảm tải lượng ô nhiễm nước thải xuống mức thấp Ngoài ra, để đảm bảo hàm lượng oxy chất dinh dưỡng đủ cho vi sinh vật tồn tại, phát triển - oxy cấp (nồng độ ơxy hịa tan nước thải khỏi bể lắng khơng nhỏ 2mg/l) cịn dinh dưỡng cấp định kỳ Nước sau khỏi bể này, hàm lượng COD BOD giảm 80-95% Cơ chế q trình chuyển hóa chất hữu (chất gây ô nhiễm) thành chất vô (chất không gây nhiễm): - Lọc qua khe: Hạt có kích thước lớn kích thước khe giữ lại - Lọc dính bám: Vi sinh vật hiếu khí, tùy tiện kỵ khí sống bề mặt vật liệu lấy chất hữu nước thải làm thức ăn, trình đồng nghĩa với việc chất gây ô nhiễm chuyển hóa thành chất không gây ô nhiễm Quá trình xử lý nước thải phương pháp hiếu khí diễn giai đoạn sau : - Oxy hóa chất hữu cơ: Enzyme CxHyOz + O2 CO2 + H2O + ∆H - Tổng hợp tế bào mới: Enzyme CxHyOz + O2 + NH3 Tế bào vi khuẩn (C5H7NO2) + CO2 + H2O – ∆H - Phân hủy nội bào: Enzyme C5H7O2 + O2 5CO2 + 2H2O + NH3 ± ∆H Bể sinh học hiếu khí bùn hoạt tính lơ lững bán liên tục (SBR) kết hợp bể Aerotank bể lắng Đồng thời tăng khả xử lý Nito trình chuyển pha Nước sau khỏi cơng trình đơn vị này, hàm lượng COD BOD giảm 8095%, Trang HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH Bể lọc chậm Sau qua SBR, nước sau xử lý bơm qua bể lọc chậm Tại cặn bùn li ti không lắng giữ lại lớp vật liệu lọc, dòng nước xuyên qua lớp vật liệu lọc chảy qua bể khử trùng Bể khử trùng Tại bể khử trùng, nước thải trộn với chất khử trùng Clorin cung cấp hệ thống châm chất khử trùng nhằm tiêu diệt vi khuẩn Coliform gây bệnh đạt QCVN trước thải vào môi trường Bể chứa bùn Bùn dư suốt trình lắng bể hiếu khí bùn lắng từ bể lắng bơm bể chứa bùn Hỗn hợp bùn có hàm lượng chất rắn trung bình 1,2% Khí cấp vào bể chứa bùn máy thổi khí để khử mùi Bùn đáy hút định kỳ đem tưới quản lý quan có chức 1.3.4 Dự tốn kinh phí vận hành hi phí hóa chất xử lý Hóa chất Clo: Lượng Clo dùng để khử trùng cho 1m3 nước thải 10g Lượng Clo tiêu thụ cho ngày: 10gx20 = 0,2 kg/ngày Giá Clo: 50.000 VND/kg *Chi phí hóa chất cần cho 1m³ nước thải : 0,2*50.000/20 = 500 VND/m³ Chi phí điện Điện tiêu thụ: 30kW/ngày Giá điện: 3000 VND/kW *Chi phí điện cho 1m³ nước thải là: 30*2000/25 = 2400VND/m³ 4.3 Tổng chi phí vận hành 1m3 nước thải Tổng chi phí vận hành m3 nước thải STT Diễn giải Hóa chất Điện Tổng chi phí vận hành /1m3 Chi phí vận hành (VND/m3) 500 2400 2900 (Hai ngàn chín trăm đồng chẵn) Ghi chú: ∗ Giá điện hóa chất tính theo thời giá ∗ Chi phí nhân cơng thay đổi dựa chế độ quản lý nhân lực nhà máy Trang HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH PHẦN HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH 2.1 Sử dụng hóa chất Clo  Cơng dụng: Clo sử dụng để tiêu diệt vi sinh sinh vật lại nước thải sau qua hệ thống xử lý  Độ tinh khiết: thông thường 96 – 99%  Lượng sử dụng: Tùy theo mức độ ô nhiễm nước thải o Cách pha:  Lượng Clo sử dụng lượng nước vào bồn tương ứng sau: o Khối lượng Clo(g) 500 1000 2000 Thể tích nước (L) 100 200 300 o Các bước tiến hành sau: − Bước 1: Mở van nước bồn cho từ từ Clo vào bồn chứa − Bước 2: khuấy điều Clo tan hoàn tồn Châm Clo  o Vị trí châm Clo: Ống dẫn nước thải đầu sau cột lọc áp lực o Phương pháp châm Clo: van o Lưu lượng châm: 0.5% 2.2 Quy trình vận hành - Quy tắc vận hành tay: B1: Khởi động hệ thống điện B2: Bật bơm nước thải từ hố thu vào bể điều hòa B3: Bật bơm điều hòa bơm nước từ bể điều hòa vào bể SBR (bơm điều hòa hoạt động theo 02 phao đặt bể điều hòa bể SBR) B4: Bật bơm SBR bơm nước bồn lọc (bơm bồn lọc hoạt động theo 02 phao đặt bể SBR bồn lọc) B5: Sau thời gian tổn thất áp lực thiết bị lọc cao tiến hành rửa lọc Bật bơm SBR Đóng van 1, 4, mở van 2,3,6 sau rửa lọc xong điều chỉnh van lại: mở van 1,4,5 đóng van 2,3,6 B6: Bật bơm định lượng bơm Clo vào bể khử trùng Trang HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH B7: Lặp lại thao tác vận hành hệ thống từ bước thứ (B2) - Quy tắc vận hành tự động: Bơm hố thu gom bơm nước từ hố thu vào bể điều hịa Máy thổi khí hoạt động 06 nghỉ 02 Khi máy thổi khí nghỉ 01 bơm bồn lọc hoạt động bơm nước từ bể SBR vào bồn lọc đồng thời bơm định lượng bơm Clo vào đường ống để khử trùng nước thải sau nghỉ 02 máy thổi khí hoạt động lại đồng thời lúc bơm điều hịa bơm nước thải cấp vào bể SBR Kết thúc mẻ xử lý 2.3 Khắc phục cố TT Sự cố Nguyên nhân Biện pháp khắc phục Mất điện nguồn Kiểm tra lại nguồn điện Hư hỏng Sửa chữa thay Bơm định lượng khơng bơm hóa chất Tắt nghẽn đường ống dẫn Tháo van bơm định lượng để thơng khí cho đường ống Nước khơng đạt, nhiều chất lơ lững cột lọc Cột lọc nhiều cặn bám Tiến hành rửa lọc Bơm thiết bị không hoạt động Bông bùn nhỏ, khả lắng thấp Thiếu oxy và/hoặc thiếu chất dinh dưỡng Điều chỉnh lượng oxy thích hợp bổ sung chất dinh dưỡng (mật rỉ đường, cám gạo) Bông bùn tốt, lắng chậm Bùn dư Tiến hành xả bớt bùn Vi sinh bị chết Tạm ngừng hoạt động hệ thống, tiến hành sục khí liên tục hai ngày, quan sát kết Thay vi sinh tình hình khơng cải thiện Bùn bể SBR có mùi khó chịu, bùn có màu đen 2.4 Bảo trì bảo dưỡng Việc kiểm sốt bảo trì ngày hệ thống xử lý quan trọng Thực bảo trì theo loại thiết bị hay theo cấp độ, điều phụ thuộc vào mức độ ưu tiên thiết bị dụng cụ Một hư hỏng nhỏ khí làm giảm khả xử lý hay chí cịn ảnh hưởng đến tồn hệ thống Do việc bảo trì ngày địi hỏi phải xác Chuẩn bị bảng tập trung điểm cần kiểm tra trước thực bảo trì 2.4.1 Các hạng mục cần kiểm tra hàng ngày Hạng mục Bồn hóa chất Lỗi Ăn mịn van Thủ tục/Biện pháp kiểm tra Kiểm tra giá đỡ, sơn bọc lại chổ bị rỉ Trang HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH Hạng mục Lỗi Thủ tục/Biện pháp kiểm tra sét Tìm nguyên nhân sửa chữa Rò rỉ Kiểm tra lỗ vùng bị ăn mịn Tìm nguyên nhân sửa chữa Máy thổi khí Đứt dây curoa Tiến hành thay dây curoa Ống Ống bị biến dạng hay đổi Ước tính khả chịu áp ống thời màu tiết Thay ống yêu cầu Thiết bị Nổ cầu chì tủ điện Kiểm tra lại cơng suất tìm hiểu ngun nhân Motor không Motor tải làm role Kiểm tra bơm có ngẹt rác hay khơng, bơm hoạt động nhiệt nhảy hụt nước,…bấm reset role nhiệt Khơng vấn đề nhiệt độ 400C Nếu Nhiệt độ tăng bất thường nhiệt độ tăng bất thường tìm nguyên tủ thiết bị nhân 2.4.2 Các hạng mục cần bảo trì định kỳ Chu kì Hạng mục Biện pháp Hàng tháng Máy nén khí Kiểm tra cấp dầu Hàng năm Bồn, bể Kiểm tra, sửa chữa ăn mòn, rò rỉ hư hỏng Hàng tháng Bơm Kiểm tra tình trạng mài mòn Đại tu thay phận cần thiết Trang