Chương 2: Vật liệu – Nội dung và phương pháp nghiên cứu
2.2.3Sơ Đồ Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Của Nhà Máy Bia HADO:
Trạm xử lý nước thải tập trung của nhà máy bia HADO gồm các cơng đoạn sau:
Giai đoạn tiền xử lý.
+) Loại bỏ rác, cặn khơ cĩ kích thước lớn hơn 10mm. +) Giải nhiệt làm giảm nhiệt độ trước khi xử lý sinh học. +) Điều Hịa nồng độ và lưu lượng dịng thải.
Giai đoạn xử lý bậc 2(Xử lý sinh học lỵ khí và hiếu khí lơ lửng)
+) Sử dụng cơng nghệ xử lý sinh học lỵ khí UASB(Upflow Anaerobic Sludge blanket) để khử chuyển hĩa các chất hữu cơ cĩ cấu trúc phức tạp thành khí CH4 và H2O, làm giảm nồng độ BOD,COD…của nước thải
+) Sử dụng cơng nghệ xử lý sinh học hiếu khí Ferotank( Activated
Sludge process). Để khử;chuyển hĩa các chất hữu cơ một cách triệt để, làm giảm nơng độ BOD, COD, SS…của nước thải.
+) Khử các chất dinh dưỡng Nitơ, photphose cĩ trong nươc thải nếu dư. Giai đoạn xử lý bậc 3. Chơn Lấp Bể Gom (TK-101) Bể Điều Hịa (TK-103) Bể UASB (TK-104) Bể Lắng (TK-107) Tháp Giải Nhiệt (TK-102) Bể Aerotank (TK-106) Máy Thổi Khí (ABRL0204-01/02) Bể Nén Bùn (TK-105) Bùn được xử lý NAOH Nướ c Dư Bùn tuần hồn Nước Thải Sản Xuất Bia Hơi Bể Khử Trùng (TK-108) Đạt QCVN L4: 2009(BTNMT) Giá Hĩa chất chlorine
+) Xử lý hồn tồn nước thải sau xử lý sinh học bằng cách khử trùng nước thải và lọc áp lực nhằm triệt tiêu các vi trung gây bệnh, loại bỏ triệt để cặn bã cịn lại trong nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận.
Giai đoạn phèn dư.
+) Bùn được nén tách nước taị bể nén. -Giai đoạn làm khơ bùn.
+) Bùn sau khi nén được hút đi chơn lấp hoặc làm phân bĩn.
2.2.4.Thuyết Minh Hệ Thống.
Tram xử lý nước thải của cơng ty bia HADO là trạm xử ly nổi. Hầu hết các hệ thống bể đều nằm trên mặt đất, riêng chỉ cĩ bể gom nằm dưới lịng đất và bên trên bể gom là nhà điều hành của tram xử lý.
Nước thải của tất cả các khu vực của xưởng sản xuất bia hơi được tách riêng với nước mưa theo hệ thống thốt nước bẩn tập trung về bể gom (Tk-101) của trạm xử lý nước thải (khơng cần ngăn lắng cát và tồn bộ hệ thống thu gom của nhà máy đã cĩ các hố ga trước khi chảy về bể thu gom của trạm) với lưu lượng trung bình khoảng 7,5m3/h. Trước khi bơm vào máy bơm cấp 1(P-01) nước thải được dẫn qua song chắn rác để loại bỏ rác cĩ kích thước lớn hơn 0,2mm ra khởi dịng thải bằng phương pháp thủ cơng. Từ bể gom hai bơm P- 01(chạy luân phiên) bơm lên tháp giải nhiệt (Tk - 102) cĩ nhiệm vụ giảm nhiệt độ.
Tại tháp giải nhiệt nước tự chảy vào bể diều hịa nhờ chênh lệch cao độ,ở bể điều hịa cĩ nhiệm vụ điều hịa lưu lượng và thành phần(SS, BOD, COD…) củ nước thải. Trong bể điều hịa được bố trí một hệ thống sục khí, nhằm tạo sự xáo trộn nước thải tránh hiện tượng lắng cặn và phân hủy kỵ khí trong bể này, tạo mơi trường đồng nhất cho dịng thải trước khi qua các bước xử lý tiệp theo, đồng thời dung dịch NAOH cũng được châm vào đây để nâng PH của nước thải.
Tại bể điều hịa được hai bơm P – 02(chạy luân phiên) bơm sang bể UASB (TK - 104) để bắt đầu quá trình xử lý sinh học kỵ kh. Trong bể UASB (TK - 104) nước thải được phân bố đều trên diện tích đáy bể và đổ từ dưới lên qua lớp bùn lơ lửng, khi qua lớp bùn này, hỗn hợp bùn(vi sinh vật) yếm khí trong bể sẽ hấp thụ chất hữu cơ (BOD, COD) hịa tan trong nước thải, đồng thời phân hủy và chuyển hĩa thành khí bioga bay lên (70-80% la khí metan và 20 – 30% là cacbonic và các khí khác) khí bjoga được thu hồi và đốt tại đầu đốt khi, nước sau khi xử lý dâng lên theo máng thu cahyr sang bể Aerotank (TK-106)
Trong bể Aerotank (TK-106) quá trình xử lý sinh học hiếu khí diễn ra nhờ vào lượng oxy hịa tan trong nước nhờ các đĩa phân phối khí bọt mịn, một lượng oxy thích hợp đươcj cung cấp cho bùnhoạt tính đẻ phân hủy các chất hữu cơ cĩ trong nước thải. Hầu hết các chất thải hữu cơ được sủ dụng đẻ duy trì sự sống của vi sinh vật, vì vậy chỉ cĩ một lượng nhở bùn hoạt tính được sinh ra.
Từ bể Aerotank nước thải tự chảy vào bể lắng (TK-107), ở đây sẽ sảy ra quá trình tách bùn hoạt tínhvà nước thải đã qua xử lý sinh học, lượng lớn bùn hoạt tính được bơm bùn tuần hồn trở lại bể hiếu khí Aerotank(TK-107), lượng bùn cịn lại được bơm lên bể nén bùn(TK-105). Nước sau khi lắng tiếp tục chảy vào bể khử trùng(TK-108) để tiêu diệt hồn tồn vi sinh vật gây bệnh cịn sĩt lại trong nước thải. Tại đây, nước thải sẽ được tiếp xúc với hĩa chất chlorine theo dịng chảy nhằm tạo thời gian tiếp xúc giữa nước thải với hĩa chất khử trùng, sau đĩ nước tự chảy ra hệ thống nước thải chung của thành phố đảm bảo sau khi xử lý luơn đật tiêu chẩn xả thải loại B theo QCVN 24:2009/BTNMT, giá trị C cột B trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.
Bảng 2.2.4.Một số chỉ tiêu cơ bản của QCVN 24:2009/BTNMT giá trị C cột B.
STT Thơng Số Đơn vị QCVN 24:2009/BTNMT giá trị C cột B
02 BOD5 mg/l 50 03 COD mg/l 100 04 SS mg/l 100 05 PO43- mg/l 6 06 N-NH3 mg/l 30 07 Tổng colifom5 MPL/100ml 5000 08 Nhiệt độ oC ≤40 Xửlý bùn và cặn rác
Bùn ở bể lắng (TK-107) , phần lớn bùn hoạt tính sau khi lắng, được bộ hút bùn tuần hồn trở về aerotank để duy trì chức năng sinh học và giữ nồng độ bùn ở mức ổn định. Lượng bùn sinh học dư được bơm bùn dư bơm về bể nén bùn (TK-105), với thời gian lưu thích hợp bùn được nén từ nồng độ 1% đến 2-2.5% sau đĩ được chuyển đi chơn lấp theo quy định hoặc làm phân bĩn vi sinh.
Nước dư từ bể nén bùn được thu gom vào bể điều hịa để tiếp tục quá trình xử lý
2.3 Phương pháp nghiên cứu
Đánh giá bằng cảm quan: Mùi, màu sắc, độ đục, pH Lấy mẫu phân tích
Xử lý số liệu
Phương pháp đo nhanh các thơng số tại hiện trường Chỉ tiêu theo dõi
Đánh giá chỉ tiêu theo dõi xác định chỉ số COD, BOD5, ∑N, ∑p phương pháp xác định COD (chemical oxigen Demand )
+ COD là lượng oxi cần thiết cho quá trình oxi hĩa các chất hữu cơ cĩ trong mẫu nước thành CO2 và H2O
Đơn vị tính O2/l (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Để xác định con người ta thường sử dụng một chất oxi hĩa mạnh trong mơi trường axít. Chất oxi hĩa hay được dùng là kalibicromat ( K2Cr2O7)
Lượng bicromat dư được chuẩn dộ bằng dung dịch muối Mohr- [Fe(NH4)2(SO4)2]. Với chất chỉ thị là dung dịch Ferroin:
Cr2O7 + Fe2+ +H+ Cr+3 +Fe+3 + H2O
Chất chỉ thị sẽ chuyển từ mùa xanh lam sang màu đỏ nhạt
-Ta tiến hành tính tốn theo cơng thức sau.(cần tiến hành như vậy với mẫu trắng làm đối chứng)
COD (mg/l) =
Trong đĩ:
a: Là số ml dung dịch muối dùng để chuẩn độ mẫu trắng. b: Là số dung dịch Mohr dùng để chuẩn độ mẫu nước kiểm tra. N: Là nồng độ đương lượng của dung dịch muối Mohr.
80000: Là hệ số chuyển đổi kết quả sang mg/l.
Để xác định COD người ta tiến hành như sau: lấy 20ml mẫu nước thải cho vào ống bình cĩ sinh hàn đối lưu, rồi thêm HgSO4 (nếu trong mẫu nước cĩ hàm lượng 10mg Cl-/1lít thì thêm 0,1g H2SO4 và 10ml dung dịch k2Cr2O7 0,25N và vài hạt thủy tinh)
Lắp ống sinh hàn với nút thủy tinh nhám. Thêm vào từ từ 30ml H2SO4 cĩ chứa Ag2SO4 qua phần cuối ống sinh hàn và lắc đều dịch khi thêm axit.
Đun mẫu trong khoảng 2h ở nhiệt độ 140oC-150oC. Để nguội và tráng bình hàn đối lưu bằng nước cất và pha lỗng hỗn hợp bằng nước cất tới khoảng
150ml. đưa chuẩn độ K2Cr2O7 dư bằng dung dịch muối Mohr với chỉ thị màu là Ferroin cho đế khi dung dịch chuyển từ màu xanh sang màu nâu đỏ thì dùng lại và tính kết quả.
Ta tiến hành song song với mẫu trắng để so sánh kết quả. Số ml mẫu tự nhiên
Lưu ý: Các dung dịch hĩa chất.
Dung dịch kali bicronat, cân 12,259g k2Cr2 đã sấy khơ 2h ở nhiệt độ 103oC, hịa tan vào nước cất, thêm vào cho tới 1l.
Axit Sunfuric đặc cĩ Ag2SO4: thêm 22g Ag2SO4 cho 1 chai 9l H2SO4. Dung dịch muối Mohr 0,1N: hịa 33g Fe(NH4)2.6H2O vào nước cất, rồi thêm nước cho đử 1l.(chuẩn bị dung dịch muối Mohr bằng K2Cr4O7 chuẩn bị trước khi dùng)
Chỉ thị perroin: hịa tan 1,735 chất 1,10-phenolthrplindihidrat cùng với 695 mg FeSO4.7H2O trong nước và thêm nước tới 100ml.
Ag2SO4: Loại tinh dùng cho phân tích hĩa học (PA). H2SO4: Loại tinh dùng cho phân tích hĩa học (PA). -Phương pháp xác đinh BOD5
-Do quá trình phân hủy sinh học kéo dài hơn 20 ngày nên khơng thể xác định được oxi cần thiết để phân tích hồn tồn chất hữu cơ bằng phương pháp sinh học mà chỉ cần xác định lượng oxi cần thiết trong 5 ngày đầu(vì 70% oxi được sử dụng trong 5 ngày đầu, 20% trong 5 ngày tiếp theo và 99% trong ngày, 100% ở ngày thứ 21) ở nhiệt độ 20oC trong bĩng tối(tránh hiện tượng quang hợp trong nước) chỉ số này được gọi là BOD5.
-Do trong nước thường cĩ hàm lượng chất hữu cơ khá lớn, do vậy lượng oxi khơng đủ cho 5 ngày ở 20oC. Để xác định BOD5 thường dùng dung dịch pha lỗng bằng cách bổ xung vào mẫu nước 1 xơ chất khống và làm bão hịa oxi hịa tan.
Dịch pha lỗng được chuẩn bị ở bình miệng to, bão hịa oxi bằng cách thổi khí vào 1l nước cất và lắc đều cho tới khi bão hịa sau đĩ thêm các dung dịch sau.
+) 1ml MgSO4(hịa tan 2,25g MgSO4.7H2O trong 100ml nước cất).
+) 1ml CaCl2(hịa tan 2,75g CaCl2 trong 100ml nước cất).
+) 1ml FeCl3(hịa tan 0,25g FeCl3.6H2O trong 100ml nước cất định mức tới 1l).
-Cách xác định BOD5: Mẫu nước chứa trong lọ đầy, nút kín. Trước khi phân tích cần trung hịa về pH=7 bằng H2SO4 hoặc NAOH 1N. Pha lỗng mẫu nước thể tích yêu cầu (Lương dung dịch pha lỗng cần dưa theo bảng hướng dẫn tỉ lệ pha lỗng) Phụ thuộc vào tính chất của các loại chất thải và chỉ số BOD cụ thể.
VD: Nếu nước thải cĩ BOD trong khoảng 1-6ml O2/l thì khơng cần pha lỗng.
Nếu nước thải cĩ BOD khoảng 12mg O2/l thì pha lỗng theo tỉ lệ 1:1(1 phần nước + 1 phần dung dịch pha lỗng).
Khi pha lỗng cần hết sức chú ý khơng để oxi bị cuốn theo mẫu nước(sau khi pha lỗng) được cho vào 2 chai để phân tích BOD cĩ dung tích 30ml, cho dầy, đậy nút kín, một chai để ủ 5 ngày trong tối ở 20oC. Một chai đem xác định BOD ở thời diểm ban đầu, chai ủ 5 ngày đem phân tích cho kết quả tính như sau:
BOD5,mg O2/l= (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong đĩ:
D1: Lượng O2 hịa tan sau khi pha lỗng ở thời điểm ban đầu phân tích(mg/l). D2: Lượng O2 hịa tan sau 5 ngày ủ ở nhiệt độ 20oC(mg/l).
p : Là hệ số pha lỗng của nước thải.
D1-D2
p
V(của mẫu nước đem phân tích)
P=
Lưu ý: Trường hợp trong chất hưu cơ cĩ lượng vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ quá ít, thì phải bổ xung vi sinh vật từ ngồi vào. BOD5 sẽ được tính như sau:
Trong đĩ:
D1, D2: Là chỉ số DO trước và sau khi ủ(mg/l) của nước thải pha lỗng giống cơng thức trên.
B1,B2: Là chỉ số DO trước và sau khi ủ (mg/l) của nước thải pha lỗng cĩ pha thêm nguồn vi sinh vật.
F: Là tỉ số giữa dịch bổ xung vi sinh vật trong mẫu và trong đối chứng.
Phương pháp xác định ∑ Nitro
Xử lý mẫu nước trước phân tích bằng cách.
+) Pipet lấy chính xách 15-20ml mẫu nước thải.
+) Thêm vào 5ml dung dịch NaOH 1mol/l.
+) trộn từ từ dung dịch trên(trong thời gian 5 phút).
Sau đĩ ta cho mẫu vào ống nghiệm, đậy chặt nút cho vào lị vi sĩng theo quy định. Bước 1 2 3 oC 160 200 100 BOD5(ml)= (D1-D2)-(B1-B2)F P
%(ml) dung dịch bổ xung vi sinh vật trong D2 %(ml) dung dịch bổ xung vi sinh vật trong D1
F=
to(phút) 5 5 10
Sau đĩ quy trinh kết thúc đợi mẫu để nguội ta mới mở nắp lị vi sĩng lấy mẫu ra để phân tích.
Tiến hành phân tich mẫu.
Mẫu sau khi được xử lý chuyển về dạng No3 và xác định NO- bằng phương pháp Natri salixylat(TCVN 6180:1996)(ở bước sĩng λ=415).
Hĩa chất.
Phương pháp chuẩn gốc NO3-: 100(mg N/l). Phương pháp làm việc NO3-: 1(mg N/l).
Phương pháp NaOH: cân 20g và pha trong 100ml nước cất. Phương pháp Natri salixylat: 1g pha trong 100ml nước cất. Phương pháp H2SO4 đặc.
Tiến hành. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
-Trước khi tiên hành đo bước sĩng của mẫu mơi trường thì phải xây dụng được mẫu chuẩn như sau:
-Ta lấy 5 ống nghiệm đã được tráng rửa sạch sẽ đánh số thứ tự trong các ống nghiệm và tiến hành như sau:
-Ta cho dung dich NO3- làm việc vào bát sứ theo trình tự và số lượng ở bảng dưới đây. STT Hĩa chất Đơn vị Ống nghiệm 1 2 3 4 5 Dung dịch NO3- là việc ml 0 1 2 3 4 Dung dịch Natri salixylat ml 1 1 1 1 1
Dung dịch H2SO4 Nước Cất ml 5 5 5 5 5 Dung dịch NaOH ml 10 10 10 10 10 Nồng Độ 0 0, 04 0, 08 0, 12 0, 16 Xác định tổng P (TCVN 6202-1996)
+) Pha mẫu để chuyển poliphitphatvà photphat hữu cơ về dạng PO43- bằng pensunfat trong axit(pha mẫu trong lị vi sĩng).
+) Cách pha:
Lấy 25ml mẫu mơi trường + 0,2ml H2SO4 25% + 0,2g K2S2O4 trộn lại với nhau được 5-10 phút rồi vào lị vi sĩng.
Hĩa chất.
Pha 500ml dung dịch kaliantimantatrat K(SbO)C4H4O6. 1/2H2O
Cân 1,3715g K(SbO)C4H4O6.1/2H2O đựng trong chai thủy tinh 500ml. Dung dịch Amonimolyplat.
Hịa tan 80g (NH4)6Mo7)O24.4H2O trong 500ml nước cất giữ trong chai nút bằng thủy tinh.
Dung dịch axit ascobic 0,1M.
Hịa 1,76g axit ascobic trong 100ml nước cất. Dung dịch H2SO4 đặc
Dung dịch K2S2O8 10%.
Thuốc thử hỗn hợp: trộn các thuốc thử trên theo thứ tự(50ml H2SO4 2,5M + 5ml dung dịch K(SbO)C4H4O6.0,5H2O + 15ml dung dịch Amonimolyplat + 30ml dung dịch axit ascobic ).
Dung dịch photphat làm việc: 5mg/l pha lỗng 20 lần từ dung dịch gốc. Xác đinh đường chuẩn.
Ta cũng lấy 5 ĩng nghiệm được tráng rửa sạch sẽ và đánh số cho các ống nghiệm, sau đĩ thêm các hĩa chất vào ống nghiệm theo trình tự ở bảng trên.
STT Hĩa chất Đơn vị Ống Nghiệm 1 2 3 4 5 Dung dịch PO4 Chuẩn làm việc ml 0 0,5 1 1,5 2 Thuốc thử hỗn Hợp ml 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Nước Cất ml 10 10 10 10 10 C(nồng độ) ml 0 0,25 0,5 0,75 1
Lấy 5ml PO43- cho vào bát sứ và các ơng nghiệm theo bảng trên.
Sau đĩ thêm 5ml K2S2O8 10% và 1ml H2SO4 đặc và đun ở 120oC trong 30 phút.
Sau đĩ chuyển tịan bộ mẫu vào binh định mức 50ml thêm nước cất đến hơn nửa bình rồi chỉnh pH =3-10 bằng dung dịch NaOH.
Kết quả.
Ta cĩ phân tích đường chuẩn y=acx+b. a,b: Là hằng số.
cx: Là nộng độ các ống nghiệm trong dãy chuẩn. y: Là kêt quả
Vđm: v định mức.
Cx; [] dãy chuẩn đo được.
[PO43-]=
Vđm.Cx
Vm: v mẫu mơi trường.
Xác đinh ∑ P trong nước thải thì ta cũng hút 5ml mơi trường vào ống nghiệm làm tương tự như ta xây dụng dãy chuẩn, chỉ thay dung dịch PO43- bằng 5ml mẫu mơi trường(mẫu nước thải). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});