Giáo trình thiết kế hệ thống xử lý nước thải

GIÁO TRÌNH THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI Tác giả: Lâm Văn Toàn Hà nội,2020 Lâm Văn Toàn_Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Youtube: Thiết kế cơng trình mơi trường MỤC LỤC AutoCAD MƠI TRƯỜNG Lâm Văn Toàn_Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Youtube: Thiết kế cơng trình mơi trường DANH MỤC BẢNG BIỂU AutoCAD MƠI TRƯỜNG Lâm Văn Tồn_Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Youtube: Thiết kế cơng trình mơi trường DANH MỤC SƠ ĐỒ AutoCAD MƠI TRƯỜNG Lâm Văn Toàn_Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Youtube: Thiết kế cơng trình mơi trường DANH MỤC HÌNH ẢNH AutoCAD MƠI TRƯỜNG Lâm Văn Tồn_Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Youtube: Thiết kế cơng trình môi trường CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 Các phương pháp xử lý nước thải Có thể phân loại phương pháp xử lý nước thải theo đặc tính quy trình xử lý như: Xử lý học, xử lý hóa học, xử lý sinh học Bảng 1.1 Một số phương pháp xử lý nước thải theo quy trình xử lý học, hóa học, sinh học Quy trình xử lý Cơ học Các cơng đoạn áp dụng Lắng cặn Lọc qua lưới lọc Làm thoáng Lọc qua lớp vật liệu lọc, lọc qua màng Tuyển vớt bọt Khử khí Khuấy trộn pha lỗng Hóa học Clo hóa Ozon hóa Trung hòa dung dịchaxit kiềm Keo tụ Hấp thụ hấp phụ Trao đổi ion Sinh học - Xử lý hiếu khí: + Bể aerotank + Bể lọc sinh học + Hồ hiếu khí, hồoxy hóa + Ổnđịnh cặn mơi trường hiếu khí - Xử lý yếm khí: + BểUASB + Bể lọc yếm khí + Bể tự hoại, bể lắng vỏ + Hồ yếm khí + Ổnđịnh cặn mơi trường yếm khí - bể metan Quy trình xử lý nước thải cịn có cách phân loại theo cơng đoạn sau: AutoCAD MƠI TRƯỜNG Lâm Văn Toàn_Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Youtube: Thiết kế cơng trình mơi trường + Tiền xử lý; + Xử lý sơ bộ; + Xử lý bậc 2; + Tiệt trùng; + Xử lý cặn; + Xử lý bậc 3; Về mức độ xử lýđơi cịn phân loại theo bậc xử lý: + Xử lý sơ bộ: Chất lượng nước đáp ứng gần loại C (lắng cát, song chắn rác, kỵ khí) + Xử lý bậc 2: Chất lượng nước đạt loại A, B (aerotank, hóa lý, khử trùng) + Xử lý bậc 3: Tiếp sau bậc để nâng cao thêm chất lượng nước đầu để sử dụng nước lại (lọc tinh, RO) 1.2 Một vài định nghĩa thuật ngữ dùng xử lý nước thải phương pháp sinh học Bảng Một số thuật ngữ dùng xử lý nước thải phương pháp sinh học Tên trình Tên tiếng Anh Định nghĩa Các trình hiếu khí Aerobic (oxic) processes Các q trình xử lý sinh học xảy điều kiện cóđủoxy Các q trình yếm khí Anaerobic processes Q trình xử lý sinh học xảy điều kiện khơng cóoxy Anoxi process Q trình xử lý sinh học để chuyển hóa Nitrat thành khí Nitơ điều kiện khơng cấp thêm oxy từ ngồi vào Q trình thiếu khí Facultative Q trình tựphát process Quá trình xử lý sinh học quần thể vi sinh vậtcó thể hoạt động điều kiện cóoxy khơng cóoxy Q trình tăng trưởng vi sinh dính bám Attached growth process Q trình xử lý sinh học quần thể vi sinh vật hoạt động để chuyển hóa chất hữu thành phần khác nước thải thành khí vỏ tế bào dính bám vào vài giá thểdạng hạt có tính trơ như: hạt nhựa, sỏi, xỉ, sành… đơi cịn gọi màng vi sinh vật Khử chất dinh dưỡng Nutrient remuval Thuật ngữ để trình xử lý sinh học để khử Nitơ Photpho khỏi nước thải Khử BOD Carbonaceous Sự chuyển hóa sinh học hợp chất hữu có AutoCAD MƠI TRƯỜNG Lâm Văn Tồn_Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Youtube: Thiết kế cơng trình mơi trường Khử Nitrat Nitrat hóa Hồ sinh học Chất Bùn hoạt tính BOD remuval nguồn gốc Cacbon nước thải thành tế bào vi sinh loại khí Trong q trình chuyển hóa, Nitơ có thành phần hợp chất hữu chuyển hóa thành Ammonia NH4 Denitrification Q trình sinh học chuyển hóa Nitrat thành khí Nitơ khí khác N2O, NO, NO2, N2O3, N2O5 Nitrification Hai trình xử lý sinh học để chuyển hóa Ammonia NH4: thành Nitrit NO2- sau thành Nitrat NO3- Lagoon process Là thuật ngữ chung để trình xử lý xảy ao, hồ có chiều sâu cường độ xử lý khác Sub strate Thuật ngữ để hợp chất hữu hay chất dinh dưỡng chuyển hóa q trình xử lý sinh học Ví dụ hợp chất hữu Cacbon (BOD) nước thải gọi chất chuyển hóa thành vỏ tế bào chất khítrong q trình xử lý sinh học Activated sludge Bùn hoạt tính tập hợp vi sinh vật tự hình thành thổi khơng khí vào nước thải Đó vi sinh vật có khả hấp thụ vàoxy hóa chất hữu có nước thải có mặt củaoxy Về khối lượng, bùn hoạt tính tính khối lượng chất bay có tổng hàm lượng bùn (cặn khơ) đơi gọi sinh khối (Biomass) Aerotank Là bể chứa hỗn hợp nước thải bùn hoạt tính, gió cấp liên tục vào bể để trộn giữ cho bùnở tình trạng lơ lửng nước thải cấp đủoxy cho vi sinh vậtoxy hóa chất hữu có nước thải Ổnđịnhcặn Stabilization of sludge Là q trình sinh học để chuyển hóa chất hữu có cặnở bể lắng đợt 1, bể lắng đợt thành khí xác tế bào Đểổnđịnh cặn có thểáp dụng q trình hiếu khí yếm khí Q trình tăng trưởng lơ lửng Suspended – growth process Vi sinh vật phát triển tăng trưởng bơng cặn bùn hoạt tínhở trạng thái lơ lửng nướcở bể xử lý sinh học Bể có dịng chảy khuấy trộn hồn chỉnh Complete – mix process Dòng chảy vào bể trộn tức khắc với khối lượng nước có sẵn bể để phân phối nồng độ khắp mọiđiểm bể Bể có dịng chảy Plug – flow process Các phần tử dòng chảy vào bể chuyển động với vận tốc dọc chiều dài bể từ đầu vào đến đầu Bể Aerotank AutoCAD MÔI TRƯỜNG Lâm Văn Toàn_Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Youtube: Thiết kế cơng trình mơi trường ra, cho thời gian lưu lại phần tử thời gian lý thuyết: BOD Bio – chemical oxygen demand Nhu cầu oxy sinh hóa COD Chemical oxygen demand Nhu cầu oxy hóa học DO Dissolved oxygen Oxy hịa tan MLVSS (VSS*0,8 TSS) Mixed Liquor Volatile Suspended Solid MLSS (TSS) Mixed liquoz suspended solids Chất rắn lơ lửng bùn lỏng SS Suspended solids Chất rắn lơ lửng SVI Sludge volume index Chỉ số thể tích bùn SVI thể tích gram bùn khơ chốn chỗ tính ml sau để dung dịch bùn lắng tĩnh 30 phút ống lắng hình trụ khắc độ dung tích 1000 ml F/M Food/ Microorganism Tỷ số khối lượng chất khối lượng bùn hoạt tính Tuổi bùn Hàm lượng chất hữu bay (VSS) lấy MLSS sấy nhiệt độ 550-600 độ C đến khối lượng không đổi ta thu độ tro củacặn Lấy MLSS trừ độ tro ta thu MLVSS Tuổi bùn tên gọi mỹ miều thời gian lưu cặn bể xử lý 1.3 Thành phần tính chất cặn có nước thải 1.3.1 Tổng hàm lượng cặn Là tổng số tất loại cặncó nguồn gốc hữu vơ có nước thải trạng thái lơ lửng hịa tan (tính mg/l) Để xácđịnh tổng hàm lượng cặn, lấy mẫu nước thải cho vào tủ sấy, giữở nhiệt độ không đổi 1050C cho nước bay hết, cặn cịn lại gọi cặn khơ, đem cân tổng hàm lượng cặn mẫu biểu thị mg/l 1.3.2 Cặn hữu Cặn hữu nước thải có nguồn gốc từ thứcăn người, động vậtđã tiêu hóa phần nhỏ dư thừathải từ xác động vật chết, thối rữa tạo nên Thành phần hóa học chất hữu cacbon (C), hydro (H), oxy (O), số chất có thêm nitơ (N), photpho (P), lưu huỳnh (S) AutoCAD MƠI TRƯỜNG Lâm Văn Tồn_Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Youtube: Thiết kế cơng trình môi trường Dạng tồn cặn hữu nước thải chủ yếu protein, cacbonhydrat, chất béo sản phẩm phân hủy chúng Các hợp chất hữu bị thối rữa hay phân hủy hoạt động sống vi khuẩn vi sinh có nước, dễ cháy, dễ bắt lửa Cặn hữu cháy bay hoàn toànở nhiệt độ cao 550 0C đến 6000C, nên đơi cịn gọi cặn bay 1.3.3 Cặn vô Cặn vô chất trơ, khơng bị phân hủy, đơi có hợp chất vô phức tạp (như sulfate) ởđiều kiện nhấtđịnh bị phân rã Cặn vơ có nguồn gốc khống chất muối khống, cát, sạn, bùn, độ kiềm, độ cứng chất thường gặp nước cấp Cặn vô không bị cháyở nhiệt độ cao Đem sấy tiếp cặn khô đến 5500C – 6000C, toàn cặn hữu cháy bay hết, lượng cịn lại cặn vơ cơ, gọi độ tro cặn 1.3.4 Cặn lơ lửng Cặn lơ lửng nhận biết mắt thường, loại khỏi nước trình keo tụ, lắng, lọc Để xácđịnh hàm lượng cặn lơ lửng, lấy mẫu nước thải lọc qua giấy lọc tiêu chuẩn, sấy khôở 1050C, đem cân hàm lượng cặn lơ lửng biểu thị mg/l Trong nước thải sinh hoạt cặn lơ lửng chứa 70% cặn hữu cơ, 30% cặn vô Cặn lơ lửng gồm cặn lắng cặnở dạng keo không lắng 1.3.5 Cặn lắng Cặn lắng phần cặn lơ lửng, có kích thước trọng lượngđủ lớn lắng xuốngđáy ống nghiệm xuốngđáy bể lắng Trong tài liệu đề nghị xácđịnh cặn lắng sau: lấy lít nước thải, cho vào ống lắng có khắc độ, để lắng tĩnh 30 phút Đo thể tích cặn lắngở phíađáyống nghiệm, kết biểu thịbằng mililit cặn lắng/lít nước (ml/l) hay mililit cặn lắng gram cặn lơ lửng (ml/g) gọi số thể tích cặn 1.3.6 Cặn lơ lửng dạng keo Cặn dạng keo phần cặn lơ lửng, chúng không lắng xuốngđáy ống nghiệm thời gian dài, khoảng đến giờ, cặn keo thường chứa 65% cặn hữu cơ, 35% cặn vô cơ, cặn keo chịu tác động phân hủy phảnứng sinh hóa vi khuẩn tạo ra, thơng số quan trọng trình xử lý nước thải AutoCAD MÔI TRƯỜNG 10 ... Toàn _Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Youtube: Thiết kế cơng trình mơi trường CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 Các phương pháp xử lý nước thải Có thể phân loại phương pháp xử lý nước thải. .. Văn Toàn _Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Youtube: Thiết kế cơng trình mơi trường DANH MỤC SƠ ĐỒ AutoCAD MƠI TRƯỜNG Lâm Văn Tồn _Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Youtube: Thiết kế cơng trình mơi...Lâm Văn Toàn _Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Youtube: Thiết kế cơng trình mơi trường MỤC LỤC AutoCAD MƠI TRƯỜNG Lâm Văn Tồn _Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Youtube: Thiết kế cơng trình mơi trường