Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung bằng bể SBR
MỤC LỤC
Xử lý bùn cặn
SBR không cần sử dụng bể lắng thứ cấp và quá trình tuần hoàn bùn, thay vào đó là quá trình xã cặn trong bể. Thường có 5 pha xảy ra trong một chu kì hoạt động của bể, bao gồm: Pha đầy, pha phản ứng, pha lắng, pha rút, pha để yên. Nước thải được đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được phân phối đồng đều ở đó, sau đó chảy ngƣợc lên xuyên qua lớp bùn sinh học hạt nhỏ (bông bùn) và các chất bẩn hữu cơ đƣợc tiêu thụ ở đó. Các bọt khí mêtan và cacbonic nổi lên trên đƣợc thu bằng các chụp khí để dẫn ra khỏi bể. Nước thải tiếp theo đó sẽ diễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn. Pha lỏng được dẫn 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. Trong bể này xảy ra các quá trình khử BOD, COD, đặc biệt N và P. Nhu cầu oxy cần thiết trong hệ thống sinh học làm chức năng chuyển hóa chất nền và phân huỷ nội sinh để khử nitrat. Tiếp theo sau quá trình nitrat hoá, vùng khử nitrat cũng có thể kết hợp chặt chẽ vào hệ thống bùn hoạt tính trước khi lọc thứ cấp. Sau khi nitrat hoá, nồng độ các chất hữu cơ ở mức thấp nhất và tốc độ khử nitrat phụ thuộc vào tốc độ hô hấp của các vi khuẩn sử dụng thức ăn dữ trữ từ quá trình phân huỷ nội bào. TÀI LIỆU CUNG CẤP BỞI DIỄN ĐÀN CẤP THOÁT NƯỚC VIỆT NAM WWW.VINAWATER.ORG. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Vế HỒNG THI. Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước có thể ứng dụng các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên nhƣ: sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhân tạo: thiết bị lọc chân không, thiết bị lọc ép dây đai, thiết bị ly tâm cặn…).
Máy ép băng tải: bùn đƣợc chuyển từ bể nén bùn sang máy ép để giảm tối đa lượng nước có trong bùn. Dưới tác động của lực li tâm các phần rắn của cặn nặng đập vào tường của rôtơ và được dồn lăn đến khe hở, đổ ra thùng chứa bên ngoài. Lọc ép: Thiết bị lọc gồm một số tấm lọc và vải lọc căng ở giữa nhờ các trục lăn.
Để tiếp tục làm giảm thể tích cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng khác nhau: thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải … Sau khi sấy, độ ẩm còn 25-30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển. Đối với trạm xử lý công suất nhỏ, việc xử lý cặn có thể tiến hành đơn giản hơn: nén sau đó làm ráo nước ở sân phơi cặn trên nền cát.
Một số hệ thống xử lý nước thải đang áp dụng tại các khu công nghiệp 3.6.1 Khu công nghiệp Tân Tạo
TÀI LIỆU CUNG CẤP BỞI DIỄN ĐÀN CẤP THOÁT NƯỚC VIỆT NAM WWW.VINAWATER.ORG. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Vế HỒNG THI. Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước có thể ứng dụng các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên nhƣ: sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhân tạo: thiết bị lọc chân không, thiết bị lọc ép dây đai, thiết bị ly tâm cặn…). - Đòi hỏi nhiều năng lƣợng trong suốt quá trình hoạt động - Không đề phòng đƣợc sự cố kim loại nặng, dễ gây chết bùn. Ưu điểm: - Xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, kết hợp xử lý bằng vi sinh vật lơ lửng và dính bám vì vậy hiệu quả xử lý rất cao.
- Chi phí đầu tƣ ban đầu cao, tốn nhiều diện tích xây dựng - Sử dụng trong trường hợp lưu lượng nước thải không lớn. Công nghệ chủ đạo: Sử dụng công nghệ bùn hoạt tính theo phương pháp SBR là chủ yếu, có kết hợp cơ học - vật lý. Ưu điểm: - Khả năng xử lý nước thải có BOD cao, khử Nitơ, tiết kiệm diện tích, không cần nhiều nhân viên.
Nhược điểm: - Đòi hỏi người vận hành phải có trình độ cao, vận hành phức tạp, chi phí xây dựng tốn kém. - Chi phí đầu tƣ xây dựng bể lọc than hoạt tính không hợp lý, tốn kém do phải thay than hoạt tính theo định kì, nước thải có thể không cần qua giai đoạn này mà vẫn đạt hiệu quả.
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ PHÙ HỢP CHO KCN CHÂU ĐỨC
Cơ sở lựa chọn công nghệ
TÀI LIỆU CUNG CẤP BỞI DIỄN ĐÀN CẤP THOÁT NƯỚC VIỆT NAM WWW.VINAWATER.ORG.
Đề xuất quy trình công nghệ xử lý phù hợp
Phương án Phương án 1 (Bể khử trùng) Phương án 2 (Hồ sinh vật) Ƣu điểm - Oxy hóa tiếp tục các chất hữu. Phương án 1 có nhiều ưu điểm phù hợp với yêu cầu thiết kế cho trạm xử lý nước thải KCN Châu Đức về quy mô, kinh tế, quản lý, vận hành. Nước thải từ các cơ sở sản xuất trong Châu Đức sẽ tự chảy về hố thu của nhà máy xử lý nước thải theo đường ống chính.
Nước thải trước khi đi vào hố thu đi qua song chắn rác để loại bỏ những loại rác thô để bảo vệ bơm trong hố thu. Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và hàm lượng chất thải trong nước thải đi vào nhà máy, đồng thời hạn chế vi sinh kị khí phát triển do có gắn các đĩa phân phối khí. Trên đường ống dẫn vào bể keo tụ thì nước thải được châm NaOH để nâng pH của nước thải lên khoảng 9,2 - 9,7.
Nước thải tiếp tục đi vào bể keo tụ tại đây chất keo tụ FeCl3 được thêm vào để giúp quá trình keo tụ các hidroxit kim loại. Tiếp theo nước thải đi vào bể tạo bông và sự có mặt của chất trợ keo tụ là một loại polimer anion để tiếp tục làm tăng kích thước và trọng lượng bông cặn tạo thuận lợi cho quá trình lắng tiếp theo. Sau bể tạo bông là bể lắng sơ cấp (lắng I) các chất kết tủa lắng xuống đáy bể, dưới đáy bể có hệ thống cào bùn vào trung tâm đáy bể hình nón và được 2 bơm bùn luân phiên định kì bơm về bể nén bùn.
Mục đích giai đoạn này là dựa vào hoạt động phân hủy của vi sinh vật làm giảm lượng hữu cơ trong nước thải cũng như làm đông tụ các chất thải dưới dạng keo lắng. Sau đó nước tự chảy về bể lắng thứ cấp (bể lắng II), bể lắng II có nhiệm vụ giúp cho việc lắng tách bùn hoạt tính và nước thải đã được xử lý, bùn lắng phần lớn đƣợc bơm tuần hoàn lại bể Aerotank, lƣợng bùn dƣ đƣợc bơm vào bể nén bùn. Quá trình lọc xảy ra nhờ lớp áp lực nước phía trên vât liệu lọc, giữ lại những cặn lơ lửng và kết tủa chưa lắng ở các công trình trước.
Nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận phải cho qua bể khử trùng (khử trùng bằng NaOCl) nhằm loại bỏ các vi trùng gây bệnh. Mục đích của việc xử lý bùn là để ổn định khối lượng bùn thải, khử nước để làm giảm thể tích bùn. Bùn sau đó đƣợc bơm về về máy ép bùn, trộn lẫn với 1 loại Polymer Cation để giúp bùn kết vón lại và tăng hiệu quả tách loại nước.
