Trạm xử lý nước thải 1 tính toán với công suất 5.000 m3/h, trên diện tích rộng 2,35 ha, với vốn đầu tư 34 tỷ đồng đang được xây dựng và dự kiến hoạt động vào năm 2014. Quy trình công nghệ Máy ép + sân phơi bùn Bãi chôn lấp Hồ điều hòa Trộn hóa chất Bể lắng sơ cấp Hồ hiếu khí có cấp khí nhân tạo (2 ngăn) Bể khử khí Bể lắng thứ cấp Hồ lắng kết hợp xử lý thực vật (3 ngăn) Nguồn tiếp nhận Hoá chất trợ lắng Song chắn rác
Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nƣớc thải 1[19]
Nước thải từ CCN1 và các hộ trong thôn Đào Xá, Dương Ổ được thu gom và dẫn về hệ thống kênh có sẵn đi vào hệ thống xử lý nước thải.
Trên kênh dẫn xây mới dẫn vào khu xử lý, lắp đặt hệ thống song chắn rác nhằm tách các loại rác kích thước lớn có lẫn trong nước thải. Nước thải được đưa vào hồ điều hòa với thời gian lưu tối đa là 8h. Từ hồ điều hòa, nước thải được hệ thống bơm vào bể hòa phản ứng. Hóa chất keo tụ, trợ lắng được cấp trực tiếp vào đường ống đẩy của trạm bơm nước. Thời gian nước thải hòa trộn với hóa chất keo tụ và trợ lắng thông qua bể nhờ vào sự xáo trộn thủy lực do việc thay đổi chiều dòng chảy bởi các vách ngăn hướng dòng. Thời gian lưu nước trong bể trộn hóa chất là 2 phút, đủ để phản ứng và tạo bông keo. Nhờ có hóa chất keo tụ, các chất lơ lửng trong nước thải keo tụ thành các hạt có kích thước lớn hơn (bông keo) và đi vào bể lắng ngang.
Bể lắng ngang được bố trí chia thành 4 ngăn hoạt động độc lập, thời gian lưu của nước thải tại bể lắng ngang là 2,05h, đảm bảo hiệu quả lắng theo yêu cầu, chất lơ lửng trong nước sẽ lắng lại bể lắng ngang và được hệ thống bơm bùn định kỳ (15 h) hút ra ngoài.
Bùn thải lắng tại bể lắng và một phần tại hồ điều hòa được hệ thống bơm bùn định kỳ xả vào các sân phơi bùn và hệ thống máy ép bùn. Lượng bùn thu được chứa hàm lượng bột giấy khá lớn có thể tái sử dụng làm giấy cattong chất lượng thấp hoặc đưa đi xử lý theo quy trình chôn lấp.
Nước thải đã được xử lý sơ bộ tại bể lắng ngang, chỉ còn lại một phần chất rắn lơ lửng trong nước, các chất hữu cơ hòa tan (BOD, COD) và độ màu khá cao. Nước thải được dẫn vào hệ thống hồ sinh học có sục khí nhân tạo. Tại hồ sinh học có sục khí có tác dụng ôxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải, khử màu.. Đây là công đoạn yêu cầu về thời gian lưu, lượng khí cần cấp, thời gian thổi khí… để đảm bảo khả năng xử lý các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải và khử mầu một cách hiệu quả. Chiều sâu của hồ nhỏ được chia làm hai ngăn để đảm bảo phân phối đều dòng
chảy và tăng cường quá trình hiếu khí của hồ. Chiều cao mực nước sục khí là 1,5 – 1,7 m. Thời gian lưu nước trong hồ sục khí là 2 ngày. Lượng oxy cung cấp cho hồ sục khí 1.036 kgO2/ngày. Lượng oxy này được cấp bởi hệ thống máy sục khí bề mặt.
Nước thải sau khi được xử lý khá triệt để các chất hữu cơ hòa tan và màu nhờ hồ sinh học sục khí được đưa vào bể khử khí trước khi vào bể lắng thứ cấp. Hệ thống hồ lắng kết hợp thực vật, tại đây các chất lơ lửng trong nước sẽ lắng lại hồ lắng, các chất hữu cơ lơ lửng và hòa tan sẽ trở thành chất dinh dưỡng và được hệ thống thực vật trong hồ hấp thụ và sinh khối thực vật. Hồ lắng kết hợp thực vật được chia thành 3 ngăn với 2 ngăn thực vật, 1 ngăn ở giữa để làm thoáng tự nhiên. Thời gian lưu nước trong hệ thống hồ lắng thực vật là 2 ngày.
Nước thải sau khi xử lý qua hệ thống đạt tiêu chuẩn thải theo quy định được dẫn bằng hệ thống kênh, mương và thải vào nguồn tiếp nhận là sông NHK qua trạm bơm hiện có trên địa bàn.
Quy mô các hạng mục công trình
i. Đập dâng và kênh dẫn nước vào khu xử lý
+ Đập dâng có tác dụng dẫn nước vào khu xử lý với các thông số kỹ thuật:
Đập cao 70 cm, chiều rộng đỉnh đập 20 cm, chiều rộng đáy đập 1m; mái thượng m = 0,5, mái hạ m =0; đỉnh đập = 98,50; đáy đập = 97,80
+ Kênh dẫn nước thải vào khu xử lý: kênh dẫn nước thải từ kênh thu gom vào khu xử lý đảm bảo lưu lượng 5.000 m3/ ngày. Chiều dài kênh 13,2 m mặt cắt kênh chữ nhật B x H = 0,6 x 0,5 m.
+ Song chắn rác được thiết kế và lắp đặt ngay trên kênh dẫn vào. Vật liệu thép, sơn chống gỉ, vớt rác thủ công. Kích thước của song chắn bằng kích thước tiết diện ngang của kênh. Song chắn được đặt nghiêng 600 so với phương ngang.
Hồ điều hòa có tác dụng ổn định lưu lượng nước thải trước khi bơm vào hệ thống xử lý tập trung, thời gian lưu nước thải trong hồ là 6 h. Tổng dung tích chứa nước trong hồ là 1.350 m3, chiều cao thoáng trong hồ: 0,8 m. Tổng dung tích hồ điều hòa: 1.782 m3
Kích thước của hồ: L x B x H = 23,8 x 22 x 3,3 m. Trong đó chiều cao nước trong hồ là 2,5 m.
Bể hút của bơm có kích thước: L x B x H = 3 x 2 x1 m
Kích thước hố thu bùn lắng: L x B x H = 8 x 6 x1 m. Đảm bảo thời gian chứa bùn trong 2 ngày và định kỳ 2 ngày/ 1 lần bơm hút bùn hoạt động.
iii. Bể trộn hóa chất
Được thiết kế trên kênh dẫn với các tấm ngăn hướng dòng tạo thành sự khuấy trộn thủy lực đảm bảo hòa trộn đồng đều hóa chất.
Bảng 3.5: Thông số bể trộn hóa chất
Thông số Kích thƣớc Đơn vị
Thời gian lưu nước 2 Phút
Thể tích bể pha hóa chất 9,4 m3
Diện tích bể 20 m2
Chiều sâu nước 0,7 m
Lượng hóa chất cấp PACN 95 15 g/l 90 kg
PAA 0,2 g/l 0,9 kg/ ngày
Bơm cấp hóa chất 4 bơm 150 l/h
Các hóa chất trợ lắng được sử dụng:
Hóa chất keo tụ PACN 95 với nồng độ: 15 g/l, bơm định lượng 150 l/h; Mỗi lần pha trong thùng dung tích 1,2 m3, dùng 18kg PACN 95. Dùng máy khuấy cơ khí để hòa trộn. Thời gian giữa hai lần hòa trộn là 4 h
Hóa chất trợ keo tụ: PAA với nồng độ 0,2 g/l, sử dụng bơm định lượng 150 l/h. Mỗi lần pha trong thùng dung tích 1,2 m3, dùng 0,25 kg PAA. Dùng máy khuấy cơ khí để hòa trộn. Thời gian giữa hai lần hòa trộn hóa chất là 4h.
Hiệu quả: TSS đạt trên 80%, BOD giảm 50% trong điều kiện và thời gian lắng phù hợp.
iv. Bể lắng ngang
- Lưu lượng nước thải gấp 1,5 lần lưu lượng trung bình: 7.500 m3/ ngày - Thời gian lưu nước thải trong bể lắng là 2h
- Thể tích bể lắng theo tính toán là 625 m3. Chia thành 4 ngăn hoạt động độc lập. Trong mỗi ngăn tiếp tục được chia thành 2 ngăn thông nhau đảm bảo kỹ thuật về kết cấu bể và tăng hiệu quả lắng.
- Kích thước một ngăn bể lắng theo tính toán: L x B x H = 17 x 4,25 x 2 m ( H là chiều cao công tác của bể)
- Hiệu quả xử lý của bể lắng: khử BOD: 50%, BOD dòng ra: 317 mg/l khử TSS: 87%, TSS dòng ra: 150 mg/l - Tổng dung tích chứa cặn của bể lắng sơ cấp là 60 m3
, dung tích chứa cặn của một ngăn bể lắng: 15 m3. Thời gian xả cặn: 15 h/ lần xả.
v. Hồ sục khí
Quá trình xử lý hiếu khí có cấp khí nhân tạo được thiết kế đảm bảo khả năng xử lý đạt hiệu quả 75%, BOD dòng thải sau khi ra khỏi hồ sục khí có BOD 125 mg/l. Thông số kỹ thuật của hồ sục khí được trình bày theo bảng sau:
Bảng 3.6: Thông số hồ sục khí
Thông số Kích thƣớc Đơn vị
BOD vào 317 mg/l
BOD r 125 mg/l
Thời gian lưu 2,0 Ngày
Thể tích hồ (dung tích chứa nước thực tế) 10.000 m3
Chiều sâu chứa nước 1,5 m
Lượng oxy cần thiết 1.036 Kg O2/ ngày
Hồ sục khí được chia thành 2 ngăn với kích thước của mỗi ngăn hồ: L x B x H = 86,6 x 36 x 2, chiều cao nước 1,5 m, chiều cao thoáng 0,5 m.
Hai ngăn hồ sục khí nối với nhau bởi hệ thống cống ngầm, đáy và thành hồ được lát bê tông cốt thép đúc sẵn và chống thấm bằng HDPE và vải địa kỹ thuật.
vi. Bể khử khí và bể lắng thứ cấp
Bể khử khí được thiết kế thực hiện nhiệm vụ tách và loại bỏ các bọt khí còn lại trong nước thải từ quá trình sục khí trong hồ. Việc khử khí được thực hiện nhằm điều hòa và ổn định quá trình lắng tại bể lắng thứ cấp.
- Lưu lượng nước thải: 5.000 m3/ ngày - BOD vào 127 mg/l
- TSS vào: 600 mg/l = (hàm lượng bùn hoạt tính 400 mg/l + tuần hoàn bùn 50%) - Thời gian lưu nước thải trong bể lắng: 2.0 h
- Tổng thể tích bể lắng theo tính toán: 375 m3. Chia thành 2 ngăn hoạt động độc lập. Trong mỗi ngăn tiếp tục chia làm 2 ngăn thông nhau đảm bảo kỹ thuật về kết cấu của bể và tăng hiệu quả lắng.
- Kích thước mỗi ngăn hể lắng theo tính toán: L x B x H = 20 x 5,0 x 2 m ( H là chiều cao công tác của bể lắng)
- Hiệu quả xử lý của bể lắng: Khử BOD: 34%, BOD dòng ra : 82 mg/l Khử TSS: 83%, TSS dòng ra < 100 mg/l.
Tổng dung tích chứa cặn của bể lắng sơ cấp là 45 m3, dung tích chứa cặn của một ngăn bể lắng 22,5 m3. Thời gian xả cặn 1 ngày /lần.
vii. Hồ lắng hiếu khí kết hợp thực vật
Hồ lắng hiếu khí được tính toán với BOD vào hồ là 125 mg/l, lưu lượng 5.000 m3/ ngày.
Hồ lắng hiếu khí tự nhiên được tính toán thông số trên cơ sở của hồ sinh học ổn định nước thải trong điều kiện dòng đẩy nhỏ và hồ làm thoáng tự nhiên.
- Thời gian lưu nước thải trong hồ đảm bảo BOD dòng ra < 50 mg/l là 2 ngày. - Thể tích chứa nước của hồ lắng kết hợp thực vật là 10.000 m3
- Hồ được chia làm 3 ngăn chính với 2 ngăn (ngăn 1 và 2 được thiết kế các đập dâng tràn để tăng hiệu quả tiếp xúc và hòa trộn với oxy tự nhiên). Kết hợp thả thực vật nổi trong hồ, tăng cường hiệu quả xử lý.
- Kích thước: Ngăn 1: L x B = 72 x 30 m, có đập tràn ngăn cách Ngăn 1: L x B = 72 x 30 m, có đập tràn ngăn cách Ngăn 2: L x B = 86,6 x 24,4 m, có đập tràn ngăn cách Ngăn 3: L xB = 86,6 x 24,4 m.
viii. Sân phơi bùn
- Thời gian phơi bùn 2 ngày, số lượng bể phơi bùn 04 bể.
- Kích thước các bể: Bể 1 (2 ngăn): L x B x H = 18,6 x 7,2 x 1,2 m Bể 2 ( 2 ngăn): L x B x H = 20,4 x 5,5 x 1,2 m
- Thể tích bùn: 216 m3, thời gian phơi 48 h, diện tích sân (2 sân) 506 m2, nhà chứa máy ép bùn 50 m2, thể tích bùn sau ép: 43 m3
, máy ép bùn: 5-10 m3/h
Bùn sau khi ép được xe vận chuyển đến bãi rác chung của TP Bắc Ninh. Quy trình quản lý và xử lý bùn thải được áp dụng như đối với CTNH.
ix. Kênh dẫn nước xả thải
Nước thải sau khi được xử lý qua hệ thống hồ sinh học được dẫn bằng hệ thống kênh xả vào nguồn tiếp nhận là sông NHK. Chiều dài kênh 245 m
Kích thước kênh: L x B x H = 270 x 0,6 x 0,5 m. Đảm bảo khả năng tự chảy và dẫn tải lưu lượng 5.000 m3/ngày.
3.Trạm xử lý nước thải 2 (TXLNT2)
CCN 2 hiện nay mới chỉ có 17 doanh nghiệp sản xuất tái chế giấy đi vào hoạt động. Theo như quy hoạch toàn bộ các hộ sản xuất của Dương Ổ (tập trung mật độ dân số cao và các hộ sản xuất lớn chiếm 50% sản lượng giấy toàn xã với 170 doanh nghiệp, hộ gia đình sản xuất tái chế giấy) sẽ được quy hoạch và CCN2. Chính vì vậy lượng chất thải đối với khu vực này là rất lớn trên 5.000 m3/ngày. Bên cạnh đó diện tích đất dành cho các công trình xử lý môi trường lại rất nhỏ (theo quy hoạch chỉ còn lại 0.25 ha) vì vậy hệ thống xử lý nước thải cho khu vực này đòi hỏi công
suất lớn 5.000-7.000 m3/ngày, và thiết kế trên một diện tích nhỏ. Vì thế công nghệ được lựa chọn để xử lý là hóa lý kết hợp, với thông số thiết kế là 7.000 m3
/ ngày. Sơ đồ công nghệ:
Hình 3.3: Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nƣớc thải 2 [4]
Thuyết minh sơ đồ công nghệ
Nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất được dẫn qua song chắn rác thô dạng xích kích thước khe 20 mm) để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn. Nước thải sau khi được tách rác chảy qua hai mương tách bột, phần nước trong được dẫn qua song chắn rác thô (kích thước khe 10 mm) nhằm loại bỏ chất thải rắn một lần nữa trước khi vào ngăn tập trung.
Tại ngăn tập trung nước được bơm qua thiết bị tách khí trước khi chảy qua sàn nghiêng (kích thước khe dưới 0,65 mm). Tại sàn nghiêng, các loại chất thải rắn (chủ yếu là bột giấy), băng keo nhỏ, rác mịn có kích thước lớn hơn 0,65mm được giữ lại và thu gom về ngăn chứa cặn, phần nước qua sàn nghiêng tự chảy về bể phản ứng. Tại đây nước thải được điều chỉnh pH và cấp hóa chất keo tụ PAC được hòa trộn vào nước thải nhờ hệ thống phân phối khí dưới đáy bể. Nước thải sau phản ứng tiếp tục đi vào bể tạo bông, tại đây polymer anion được châm vào bể để tăng kích thước
và trọng lượng của bông cặn. Nước thải từ bể tạo bông tự chảy sang bể lắng đợt I để tách các bông cặn hóa lý, sau đó chảy vào ngăn chứa trung gian. Từ ngăn trung gian, nước thải được bơm lên tháp giải nhiệt để giảm nhiệt độ xuống dưới 400