2, Về công việc được giao:
2.4.6. Bể SBR (bể phản ứng sinh học theo mẻ)
Hình 10: Bể SBR1
Hình 11: Bể SBR2 2.4.6.1. Cấu tạo
Làm bằng bê tông cốt thép
Kích thước mỗi bể: dài×rộng×cao = 18m×9,25m×5m
Chiều cao nước chứa: 4,3m Chiều cao ống xả tràn 4,6m Thể tích nước chứa: 825m3 Chiều cao nước trong bể: 1,8m Số mẻ của 1bể: 2 mẻ/ngày
Thể tích rót đầy nước trong 1 mẻ: 334 m3/ngày Lượng bùn sinh ra: 51,6 kg/ mẻ
Máy thồi khí: 2 cái ( mổi bể 1 cái) Sục khí chìm: 4 cái (mổi bể 2 cái) Bơm chìm: 2 cái
Công suất chuyền tải oxy: 44 kg O2/ giờ.
2.4.6.2. Chức năng
Oxy hóa các hợp chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong bể thổi khí (chất hữu cơ hòa tan chuyển thành sinh khối tế bào mới).
- Kết bông các hợp chất hữu cơ ổn định và tách những sinh khối mới tạo thành ra khỏi nước thải sau xử lý. Loại những bông cặn sinh học ra khỏi nước bằng quá trình lắng trọng lực làm cho nước đầu ra trong hơn.
- Bể SBR là bể phản ứng gián đoạn từng mẻ hoạt động dựa trên quá trình sinh trưởng lơ lửng của vi sinh vật hiếu khí. Bể SBR là một dạng Aerotank làm việc theo mẻ xử lý nước thải bùn hoạt tính.
- Nước thải bao giờ cũng có các chất rắn lơ lửng khó lắng. Các tế bào sinh vật sẽ bám vào các hạt lơ lửng này và phát triển thành các hạt bông cặn có hoạt tính phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn nước thể hiện bằng BOD. Các hạt bông này nếu thổi khí và khuấy đảo sẽ lơ lửng trong nước và lớn dần lên do hấp thụ nhiều hạt rắn lơ lửng nhỏ, tế bào sinh vật, nguyên sinh động vật và các chất độc.
Các hạt bông này khi ngừng thổi khí hoặc các chất hữu cơ làm cơ chất dinh dưỡng cho vi sinh vật trong nước cạn kiệt chúng sẽ lắng xuống và tạo thành bùn. - Bùn hoạt tính là tập hợp các vi sinh vật khác nhau, chủ yếu là vi sinh vật kết lại
thành dạng hạt bông với trung tâm là các hạt chất rắn lơ lửng trong nước. Các hạt bông này có màu vàng nâu dễ lắng với kích thước 3-150µm. Bùn hoạt tính lắng xuống là “bùn già”, hoạt tính giảm. Nếu hoạt hóa (trong môi trường thích hợp có sục khí đầy đủ) sẽ sinh trưởng trở lại và hoạt tính phục hồi.
2.4.6.3. Hoạt động
Hệ thống SBR yêu cầu vận hành theo chu kỳ để điều khiển quá trình xử lý. Hoạt động chu kỳ kiểm soát toàn bộ các giai đoạn của quy trình xử lý bao gồm: thời gian nước vào, thời gian sục khí, thời gian lắng và thời gian tháo nước. Mỗi bước luân phiên sẽ được chọn lựa chính xác dựa trên hiểu biết chuyên môn về các phản ứng sinh học.
Bể SBR hoạt động theo 5 pha:
- Pha làm đầy (full): thời gian bơm nước vào kéo dài từ 1-3 giờ. Dòng nước thải được đưa vào bể trong suốt thời gian diễn ra pha làm đầy. Trong bể phản ứng hoạt động theo mẻ nối tiếp nhau, tùy theo mục tiêu xử lý, hàm lượng BOD đầu vào, quá trình làm đầy có thể thay đổi linh hoạt : làm đầy- tĩnh, làm đầy – hòa trộn, làm đầy- sục khí.
- Pha phản ứng, thổi khí (React): tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính bằng sục khí hay làm thoáng bề mặt để cấp oxy vào nước và khuấy trộn đều hỗn hợp. Thời gian làm thoáng phụ thuộc chất dinh lượng nước thải, thường khoảng 2 giờ. Trong pha phản ứng, quá trình nitrat hóa có thể thực hiện, chuyển Nito từ dạng N-NH3 sang N-NO2-và nhanh chóng chuyển sang dạng N- NO3-.
- Pha lắng (settle): lắng trong nước. Quá trình diễn ra trong môi trường tĩnh, hiệu quả thủy lực của bể đạt 100%. Thời gian lắng trong và cô đặc bùn thường kết thúc sớm hơn 2 giờ.
- Pha rút nước (draw): khoảng 0,5 giờ.
- Pha chờ: chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào thời gian vận hành.
Cũng tương tự như hai bể SBR trong giai đoạn 1 về nguyên lý hoạt động, vận hành nhưng điểm khác biệt là các bể SBR trong giai đoạn 2 sử dụng công nghệ sục khí bằng đĩa thay cho cánh khuấy và hệ thống thổi khí trong giai đoạn 1.
2.4.7. Bể khử trùng.
Hình 13: Bể khử trùng giai đoạn 2 2.4.7.1. cấu tạo
Bể được xây dựng bằng bê tông cốt thép, thiết kế theo kiểu ziczac qua từng ngăn để trộn đều nước thải với Chlorine và nước sau xử lý.
Kích thước: dài×rộng×cao = 19,5m×2m×3,4m
Chiều cao chứa nước: h = 3,2m Thể tích chứa nước: V = 56m3
Thời gian lưu nước trong 1 chu kỳ: 1,5h
Hóa chất sử dụng: hipoclorit canxi Ca(Ocl)2 70% Số vách ngăn hướng đổi dòng: 3 vách ngăn.
2.4.7.2. Chức năng
Khử trùng nước thải sau xử lý từ bể SBR để tiêu diệt các loại vi trùng, virus gây bệnh có trong nước và giảm nhu cầu oxy sinh hóa của nguồn tiếp nhận.
Thiết bị dùng cho khử trùng: - Bồn chứa hóa chất Ca(OCl)2
- Bơm định lượng Ca(OCl)2
2.4.7.3. Hoạt động
Nước thải sau khi được xử lý sẽ được đưa sang bể khử trùng, bể khử trùng được thiết kế theo vách ngăn, có các tấm chắn dòng làm nhiệm vụ trộn đều hóa chất Chlorine.
Chlorine được châm vào bể khử trùng theo liều lượng được xác định tùy thuộc vào tín hiệu cảm ứng báo từ đầu dò Chlorine để khử trùng nước khi xả thải ra môi trường.
2.4.8.Bể chứa nước sau xử lý của nhà máy.
Hình 14: Bể chứa nước sau xử lý 2.4.8.1. Cấu tạo
Được xây dựng bằng bê tông cốt thép, nằm âm dưới đất. Thể tích: dài x rộng x cao = 13,7m x 11,5m x 5m.
2.4.8.2. Chức năng.
Bể chứa nước thải sau khi xử lý được sử dụng cho mục đích tưới cây cho khu công nghiệp, nước cứu hỏa, nước để tưới cây cho khu khuôn viên nhà máy.
2.4.9. Bể nén bùn.
Bùn được bơm hút từ bể SBR sau mỗi mẻ xử lý sang bể nén bùn, bể nén bùn có dạng hình phễu và bên dưới có thiết bị gom bùn, bùn từ bể nén bùn được bơm sang máy ép bùn bằng bơm bùn nén. Polimer 2% được bơm vào đường ống dẫn bùn để tăng khả năng dính kết của bùn.
Phần nước sau khi ép theo mương chảy qua thiết bị gom nước để đưa về bể gom, bánh bùn sau khi ép được giao cho các đơn vị có chức năng thu gom, xử lý.
Trong quá trình chuyển bùn sang máy ép bùn thì bùn được trộn với một hàm lượng polymer thích hợp.
2.4.10. Máy ép bùn.
Hình 15: Máy nén bùn
2.4.10.1. Chức năng
Tách nước ra khỏi bùn với mục đích giảm khối lượng vận chuyển, bùn khô để đưa đi chôn lấp hay xử lý có hiệu quả cao hơn bùn ướt, giảm thể tích nước ở bãi chôn lấp. Giảm chi phí cho việc xử lý bùn.
Khi nồng độ bùn trong bể chứa bùn nằm trong khoảng 20.000 – 50.000 mg/l và bùn đã phân hủy tốt có màu nâu xám, thì tiến hành ép bùn.
2.4.10.2. Hoạt động
Hòa polymer vào bồn chứa với nồng độ 1kg polymer/m3 và khởi động máy khuấy trộn. Khởi động máy ép bùn, máy bơm bùn và máy châm polymer, polymer sẽ bơm đến đầu đường ống bơm bùn, sau đó bùn và polymer sẽ bơm trục vít từ bể chứa bùn đưa vào máy ép bùn. Với áp lực của máy ép, nước sẽ thấm vào khung bản qua tấm vải lọc chảy ra ngoài theo đường rãnh của khung ép, bùn sẽ ép chặt lại với áp lực tối đa của máy ép bùn. Thời gian máy ép hoạt động cùng lúc là 3h. Sau đó bùn sẽ được lấy ra khỏi khung bản bằng thủ công, chứa trong các thùng chứa bùn rồi van bàn giao cho đơn vị có chức năng xử lý.
2.5.ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA CẢ HỆ THỐNG
Dưới đây là bản kết quả phân tích chất lượng nước thải đầu vào và đầu ra của công ty sau khi đã qua hệ thống xử lý.
Bảng 4: Chất lượng nước thải của trạm xử lý nước thải đầu vào ngày 25/08/2012
STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị Phương pháp phân tích
1 Nhiêt độ oC 27,9 HATH 2 pH - 7,23 TCVN 6492-1999 3 BOD5 mg/l 109 SMEWW 5210 B 4 COD mg/l 206 SMEWW 5220 C 5 TSS mg/l 121 SMEWW 2450 D 6 DO mg/l 1,21 WTW 3205 7 Pb mg/l 0,075 SMEWW 3120 B-ICP 8 Ni mg/l 0,296 SMEWW 3120 B-ICP 9 Cr3+ mg/l 3,24 SMEWW 3120 B-ICP 10 Cr6+ mg/l KPH(˂0,001) SMEWW 3500-Cr B 11 Zn mg/l 0,146 SMEWW 3120 B-ICP 12 Cu mg/l 0,298 SMEWW 3120 B-ICP 13 Fe mg/l 13,7 SMEWW 3500-Fe B 14 Mn mg/l 0,497 SMEWW 3500-Mn B 15 Cd mg/l 0,006 SMEWW 3120 B-ICP
16 Hg mg/l KPH(˂0,001) SMEWW 3120 B-ICP 17 N-NO3- mg/l 0,13 SMEWW 4500- NO3- B 18 Tổng N mg/l 58,8 SMEWW 4500-N(B và C) 19 Tổng P mg/l 15,18 SMEWW 4500- P D 20 N-NH4+ mg/l 24,08 SMEWW 4500- N C 21 Tổng dầu mỡ mg/l 4,35 SMEWW 5520 C 22 coliforms MPN/100ml 7×103 TCVN 6187-2:1996
(nguồn: viện môi trường và tài nguyên – Đại học quốc gia TP.HCM)
Bảng 5. Kết quả phân tích chất lượng nước thải đầu ra ngày 25/08/2012
STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị Phương pháp phân tích
1 Nhiêt độ oC 28,1 HATH 2 pH - 7,21 TCVN 6492-1999 3 BOD5 mg/l 18 SMEWW 5210 B 4 COD mg/l 40 SMEWW 5220 C 5 TSS mg/l 54 SMEWW 2450 D 6 DO mg/l 2,96 WTW 3205 7 Pb mg/l 0,037 SMEWW 3120 B-ICP 8 Ni mg/l KPH((˂0,001) SMEWW 3120 B-ICP 9 Cr3+ mg/l 0,092 SMEWW 3120 B-ICP
10 Cr6+ mg/l KPH(˂0,001) SMEWW 3500-Cr B 11 Zn mg/l 0,043 SMEWW 3120 B-ICP 12 Cu mg/l 0,016 SMEWW 3120 B-ICP 13 Fe mg/l 0,412 SMEWW 3500-Fe B 14 Mn mg/l 0,095 SMEWW 3500-Mn B 15 Cd mg/l 0,004 SMEWW 3120 B-ICP 16 Hg mg/l KPH(˂0,001) SMEWW 3120 B-ICP 17 N-NO3- mg/l 8,91 SMEWW 4500- NO3- B 18 Tổng N mg/l 5,6 SMEWW 4500-N(B và C) 19 Tổng P mg/l 3,13 SMEWW 4500- P D 20 N-NH4+ mg/l 0,93 SMEWW 4500- N C 21 Tổng dầu mỡ mg/l KPH(˂0,001) SMEWW 5520 C 22 Coliforms MPN/100ml 2,4 × 102 TCVN 6187-2:1996
(Nguồn: Viện môi trường và tài nguyên – Đại Học Quốc Gia TP.HCM)
Ta thấy ngoài hàm lượng Cr3+vượt chỉ tiêu B (0,092 mg/l) thì tất cả chỉ tiêu còn lại đề đạt chất lượng nước thải đầu ra theo tiêu chuẩn loại B, điều đó cho thấy tính hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy xử lý nước thải KCN Tân Bình.
CHƯƠNG 3: VẬN HÀNH, SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 3.1. VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Trước khi vận hành:
Đảm bảo nước thải trước khi xử lý có chất lượng và lưu lượng không vượt quá giá trị thiết kế.
Mực nước trong bể đủ cao, để công tắc phao ở đúng vị trí đúng mạch điện, bơm cò thể hoạt động được.
Kiểm tra hệ thống điện cung cấp:
Điện áp, vôn kế chỉ ở mức 380V – 400V; áp kế chỉ ở mức 0A và công tắc khấn đóng, đèn pha sáng.
Hệ thống dây điện của các thiết bị: các máy thổi khí, các máy bơm nước thải và hóa chất...trong hệ thống xử lý.
Kiểm tra trạng thái của các công tắc, cầu dao, khởi động từ, bóng đèn. Phải đảm bảo tất cả ở trạng thái sẵn sàng làm việc.
Kiểm tra hệ thống:
Kiểm tra tình trạng hoạt động của các máy móc thiết bị trong hệ thống có bị hư hỏng, thay đổi vị trí hay biến dạng hay không?
Kiểm tra hệ thống đường ống:
Hệ thống các đường ống dẫn nước, hóa chất và khí có rò rỉ hay không? Các van trong hệ thống có hoạt động bình thường không?
Chuẩn bị hóa chất:
Các hóa chất sử dụng phải được dự trữ với lượng thích hợp để điều chỉnh chất lượng nước thải vào hệ thống xử lý.
Hóa chất sử dụng trong hệ thống là Ca(Ocl)2, pha loãng với nước sạch thành Ca(Ocl)270%.
Bảng điều khiển:
Bảng điều khiển được thể hiện trước tủ điều khiển. Mỗi thiết bị có ba bóng đèn hiển thị và 1 chuông báo động.
- Đèn xanh: chỉ trạng thái chờ.
- Đèn đỏ: chỉ trạng thái đang hoạt động. - Đèn vàng: chỉ trạng thái quá tải.
- Khi hệ thống quá tải chuông sẽ báo động.
Quy trình vận hành thông thường của một số công trình
Chuyển công tắc xoay (tắt – mở) về vị trí mở để khởi động từng thiết bị. 3.1.1.Bể thu gom
Sau khi kiểm tra sơ bộ xong, nhân viên vận hành lấy mẫu tại hố thu kiểm tra chất lượng nước đầu vào các chỉ tiêu sau: pH, độ mặn, COD, BOD, SS... có đạt với tiêu chuẩn nước đầu vào của nhà máy không.
3.1.2. Bể tách dầu mỡ
Trên mặt nước bể tách dầu mỡ có một bảng gạt được điều khiển tự động Máy hút dẩu mỡ được điều khiển bằng tay.
3.1.3. Bể điều hòa
Đầu dò pH liên tục truyền tín hiệu về pH của nước thải trong bể nhằm xác định lượng NaOH hoặc HCl cần hiết được châm vào nước thải tại vị trí thu nước của bể tách dầu mỡ.
Hai máy khuấy chìm hoạt động đồng thời. Ở chế độ Auto máy khuấy trộn hoạt động theo cài đặt trong PCL.
Đèn báo lỗi được hiển thị trên tủ điều khiển. 3.1.4 bể SBR
Trong giai đoạn cấp nước ở bể SBR, van điện cấp nước mở, kích hoạt bơm ở bể điều hòa hoạt động bơm nước vào bể SBR. Khi cảm ứng mực nước siêu âm báo nước đầy bể thì bơm tự ngắt.
Thời gian cho việc điền nước vào 60 phút nhưng vào giờ cao điểm có thể cho hai bơm cùng hoạt động, rút ngắn thời gian xuống còn 30 phút.
Sau khi kết thúc quá trình điền nước sẽ đến quá trình sục khí nhằm cung cấp oxy cho các vi sinh vật trong bể. Nồng độ oxy trong lúc sục khí từ 2 – 2,5mg/l. Thời gian sục khí 180 phút là thời gian tối ưu cho vi sinh vật phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải.
Kết thúc giai đoạn sục khí chuyển sang giai đoạn lắng, khi đó toàn bộ các thiết bị trong bể SBR sẽ ngừng hoạt động thời gian lắng từ 120 – 130 phút.
Khi kết thúc giai đoạn lắng van điện mở, nước trong bể được tách ra bằng Decanter. Thời gian 60 phút.
Bơm vận chuyển bùn (PM – 04 hoặc PM – 05) sẽ được khởi động vào cuối giai đoạn chắt nước và ngưng hoạt động khi giai đoạn chắt nước kết thúc.
Thời gian vận hành bể SBR của nhân viên vận hành hệ thống: Điền nước: 60 phút. Sục khí: 180 phút. Lắng: 90 phút. Chắt nước trong: 60 phút. Xả bùn: 10 phút. 3.1.5. bể nén bùn
Hoạt động của bơm được đóng mở bằng tay thông qua tủ điều khiển. Ở chế độ tự động thì bơm được điều khiển bởi tủ của máy ép bùn.
4.1.6. máy ép bùn.
Khi nồng độ bùn trong bể chứa bùn nhiều thì sẽ tiến hành ép bùn.
Chọn lựa Polymer thích hợp bằng cách lấy mẫu bùn đã lắng để xác định Vpolymer/Vbùn
nhằm keo tụ bùn tối ưu. Lưu lượng bơm bùn và bơm polymer được điều chỉnh thích hợp.
Hòa tan polymer vào bồn chứa với nồng độ 1kg polymer/m3 nước và khuấy trộn để polymer hòa tan hoàn toàn.
Bật công tắc để chạy băng tải.
Mở van bơm bùn, van bơm polymer. Mờ công tắc khuấy bồn polymer. Mở công tắc bom polymer. Mở công tắc bơm bùn.
3.2. HỆ THỐNG ĐỊNH LƯỢNG HÓA CHẤT.
3.2.1. NaOH Cách pha NaOH
Nồng độ hóa chất sử dụng là 30%. Mở van cấp nước vào bồn 1050 lít nước. Bật máy khuấy sang “ON”
Cho từ từ NaOH 98% vào bồn.
Khuấy trong 20 phút cho NaOH tan hết.
Chú ý khi cho NaOH vào nước dung dịch tạo thành sẽ rất nóng vì vậy cần phải cẩn thận.
Bơm NaOH
Bơm định lượng NaOH hoạt động khi bơm nước thải ở hố thu gom hoạt động