Thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung cho khu công nghiệp Tam Phước theo phương pháp sinh học

Các phương pháp xử lý nước thải

Các chất thải rắn được tách ra khỏi nước thải bằng phương pháp cơ học như song chắn rác, lắng sơ bộ trước khi đưa nước thải vào hệ thống xử lý tiếp theo, nhằm làm giảm nồng độ ô nhiễm và giảm được chi phí xử lý nước thải. Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riệng của nước, cặn hình thành trong quá trình keo tụ tạo thành bông (bể lắng đợt 1) hoặc cặn sinh ra trong quá trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2). Bể điều hòa có nhiệm vụ duy trì dòng thải và nồng độ vào các công trình xử lý, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải gây ra, đồng thời nâng cao hiệu suất của quá trình xử lý sinh học.

Đối với những nước thải có tỷ số COD/BOD > 2 chúng ta cần phải tính kỹ nên dùng các phương pháp xác định chính xác các chất gây ô nhiễm nước khó bị phân hủy bằng vi sinh vật để tìm ra các tác nhân và biện pháp loại bỏ chúng ra khỏi nước, đặc biệt là trong nước không được chứa các chất độc và tạp chất, các muối kim loại nặng hoặc nồng độ của chúng không được vượt quá nồng độ cho phép… thì vi sinh vật mới có thể sống và phát triển. Đặc điểm của ao hồ tùy nghi xét theo chiều sâu có 3 vùng: lớp trên là vùng hiếu khí (vi sinh vật hiếu khí hoạt động), vùng giữa là vùng kị khí tùy tiện (vi sinh vật tùy nghi hoạt động) và vùng phía đáy sâu là vùng kị khí (vi khuẩn lên men metan hoạt động). Nguồn oxi cần thiết cho quá trình oxi hóa các chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nước nhờ khuếch tán qua mặt nước do sóng gió và nhờ tảo quang hợp dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời. Nồng độ oxi hòa tan ban ngày nhiều hơn ban đêm. Vùng hiếu khí chủ yếu ở lớp nước phía trên mặt ao hồ có độ sâu tới 1m. Vùng kị khí xảy ra ở lớp đáy hồ. Do vậy quá trình phân hủy kị khí các chất hữu cơ còn gọi là quá trình lên men metan). Phân hủy kị khí các chất hữu cơ thường sinh ra các sản phẩm dạng khí có mùi thối khó chịu và có thể còn bị cháy nổ hoặc gây nhiễm độc bầu không khí, có khi gây chết người khi ngửi phải hỗn hợp khí thoát ra từ các bể kị khí với nồng độ cao.

Việc xử lý nước thải được thực hiện trên những cánh đồng tưới và bãi lọc là dựa vào khả năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua lọc, nhờ có oxi trong các lỗ hổng và mao quản của lớp đất mặt, các vi sinh vật hiếu khí hoạt động phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn. Nước thải trước khi đưa vào các cánh đồng tưới hoặc bãi lọc cần qua xử lý sơ bộ: qua chắn rác để loại bỏ rác, các vật thô cứng, qua lắng cát loại bỏ cát sỏi và các tạp chất nặng, loại bỏ dầu mỡ và có thể qua lắng 1. Cần có một kế hoạch tổng thể việc tưới nước cho các loại cây trồng trong các cánh đồng tưới và có một quy hoạch thiết kế các kỹ thuật xử lý nước thải hỗ trợ, như xử lý bằng các ao hồ sinh học, để đảm bảo nước thải được làm sạch trước khi đổ vào nguồn.

Bùn hoạt tính là các bông cặn có màu nâu sẫm, chứa các chất hữu cơ hấp phụ từ nước thải là nơi cư trú cho các vi khuẩn cùng các sinh vật bậc thấp khác, như nguyên sinh động vật sống và phát triển. Ngoài ra, còn có loại hợp chất hữu cơ khó bị phân hủy hoặc loại hợp chất chưa hòa tan, khó hòa tan ở dạng keo - các dạng hợp chất này có cấu trúc phức tạp cần được vi khuẩn tiết ra enzim ngoại bào, phân hủy thành các chất đơn giản hơn rồi sẽ tẩm thấu qua màng tế bào và bị oxi hóa tiếp thành sản phẩm cung cấp vật liệu cho tế bào hoặc sản phẩm cuối cùng là CO2 và nước. Mương oxy hóa là một dạng cải tiến của Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh làm việc trong điều kiện hiếu khí kéo dài với bùn hoạt tính (sinh trưởng lơ lửng của vi sinh vật trong nước thải) chuyển động tuần hoàn trong mương.

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện kị khí do một quần thể vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) hoạt động không cần sự có mặt của oxi không khí, sản phẩm cuối cùng là một hỗn hợp khí có CH4, CO2, N2, H2…. Xử lý nước thải bằng lọc kị khí với vật liệu giả lỏng trương nở: theo phương pháp này, vi sinh vật được cố định trên lớp vật liệu hạt được giãn nở bởi dòng nước dâng lên sao cho sự tiếp xúc của màng sinh học với chất hữu cơ trong 1 đơn vị thể tích là lớn nhất.

Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải 1. Các chỉ tiêu ô nhiễm

Đây là phương pháp xử lý kị khí nước thải dựa trên cơ sở sinh trưởng dính bám với vi khuẩn kị khí trên các giá mang. Hai quá trình phổ biến của phương pháp này là lọc kị khí và lọc với lớp vật liệu trương nở, được dùng để xử lý nước thải chứa các chất cacbon hữu cơ. Lọc kị khí với sinh trưởng gắn kết trên giá mang hữu cơ: phương pháp này lớp vi sinh vật phát triển thành màng mỏng trên vật liệu làm giá mang bằng chất dẻo, có dòng nước đẩy chảy qua.

Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý là một bước hết sức quan trọng nó quyết định sự hình thành công nghệ hay thất bại, sự kinh tế, hợp lý của công trình xử lý.  Dựa vào điều kiện tự nhiên, khí hậu, khí tượng, địa chất thủy văn hay điều kiện xã hội tại khu vực mà công trình xây dựng. Dựa vào tình hình thực tế và khả năng tài chính (chẳng hạn chi phí đầu tư, chi phí hóa chất, dựa vào việc xây dựng, quản lý vận hành và bảo trì).

Công nghệ xử lý bao gồm các công trình đơn vị: bể thu gom, bể điều hòa, bể keo tụ tạo bông, bể lắng 1, bể Aerotank, bể lắng 2, bể khử trùng, bể nén bùn. Trước khi vào bể thu gom nước thải được dẫn qua song chắn rác thô, tại đây rác có kích thước lớn bị giữ lại với mục đích làm giảm khả năng ngặt bơm ở các công trình đơn vị tiếp theo. Tại đây các chất rắn lơ lửng có kích thước < 10mm sẽ bị giữ lại và được gom vào thùng rác di động được công nhân đổ tại vị trí đã qui định sẵn, nước thải tiếp tục chảy xuống bể điều hòa.

Tại bể điều hòa nước thải được điều hòa lưu lượng cũng như chất lượng trước khi được đưa đến hệ thống tiền xử lý hóa lý, điều này rất quan trọng cho xử lý nước thải các Khu công nghiệp. Tại đây nước thải được xáo trộn bởi hệ thống thổi khí, nhằm tránh khả năng tạo cặn lắng và giúp cho nước thải điều hòa chất lượng nước. Chất tạo bông PAC được châm trực tiếp vào ống và pH được điều chỉnh bằng cách châm axit (HCl)) hoặc bazơ (NaOH) trực tiếp vào ống.

SONG CHẮN RÁC

Hàm lượng SS của nước thải sau khi đi qua song chắn rác giảm đi 4%.

LƯỚI CHẮN RÁC

Hàm lượng chất rắn lơ lửng của nước thải khi qua song chắn rác, hố thu, lưới chắn rác sẽ giảm đi 4%. Chọn bể hình hộp chữ nhật có chiều cao công tác h=3m Diện tích bề mặt thoáng. Mức nước thấp nhất để bơm hoạt động được chọn Hb = 0,5m Chiều cao tổng cộng.

Nước thải trong bể điều hòa được khuấy trộn bằng máy thổi khí mục đích làm xáo trộn tránh tạo cặn lắng, hòa trộn thành phần nước thải. Chọn hệ thống cung cấp khí gồm 2 ống nhánh, bố trí dọc theo chiều dài bể. Tại bể điều hòa có đặt 3 bơm chìm để đẩy nước sang bể keo tụ, trong đó chúng luân phiên nhau hoạt động luôn có 2 bơm hoạt động 24/24.

BỂ KEO TỤ TẠO BÔNG

Bán kính chuyển động của cánh khuấy, tính từ mép ngoài của cánh đến taõm truùc quay. Bán kính chuyển động của cánh khuấy, tính từ mép ngoài của cánh đến taõm truùc quay.

BEÅ LAÉNG 2

Chọn chiều cao hình trụ chứa bùn là 0,6(m) Thể tích phần chứa bùn hình trụ.