Hiện nay, trong KCN Lễ Môn có 03 doanh nghiệp đã được UBND tỉnh cấp phép xả thải, 05 doanh nghiệp thuộc diện được tách đấu nối nên lưu lượng nước thải đấu nối với trạm xử lý nước thải tập trung (XLNTTT) KCN Lễ Môn cũng
tương đối ổn định. Trạm XLNTTT KCN Lễ Môn được xây dựng và lắp đặt hoàn thành vào tháng 9/2010. Quy mô hoạt động: Trạm được thiết kế với công suất 1.300 m3/ng.đêm bằng công nghệ xử lý sinh học kết hợp biện pháp hóa lý, với công suất vượt tải k=1,1 lần.
Chất lượng và lưu lượng nước thải đầu vào hệ thống XLNTTT được kiểm soát như sau:
Lưu lượng Q = 1.300 m3/ng.đêm, vượt tải k = 1,1 lần Nhu cầu ôxy hoá học COD: 700 mg/lít.
Nhu cầu ôxy sinh hoá BOD5: 400 mg/lít. Chất rắn lơ lửng TSS: 400 mg/lít.
Độ pH: 5,5 - 9.
Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nước thải của Trạm XLNTTT KCN Lễ Môn được trình bày ở hình 3.2:
Nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt sau khi xử lý sơ bộđạt loại C theo TCVN 5945:2005 sẽđược thu gom về hố thu của Trạm XLNTTT KCN Lễ Môn.
- Hố thu gom chung: được đặt chìm, có kích thước 4m x 4m x 7m. Trong hố thu gom được lắp đặt 02 máy bơm nước thải đặt chìm loại 100 LD 511 có công suất 11 KW, n= 1450v/f.
- Từ hố thu nước lọc qua thiết bị lọc rác tinh dạng trống quay, kích thước khe lọc d=1mm, công suất 70m3/h, vật liệu SS304 đặt sau hố gom có tích hợp bơm rửa máy trường hợp máy bị tắc, nghẽn. Tại đây các loại rác có kích thước >1mm sẽ được tách ra khỏi nước thải rơi xuống xe gom rác chuyên dụng và được mang đi xử lý. Nước thải sau khi được lọc rác tiếp tục chảy sang bể tách dầu.
- Bể tách dầu được ngăn ra từ một phần của bể Aeroten 1 có kích thước 10m x 1,8m x 4,2m dạng nửa chìm. Tại đây, nước thải được tách dẫu mỡ nhờ hệ thống tuyển nổi bằng bọt khí và dàn gạt dầu mỡ bề mặt bằng thiết bị gạt váng nổi công suất 1,1kW, điện áp 380V/3 phase/50Hz. Việc tách dầu thải ra khỏi nước thải sẽ làm tăng khả năng tiếp xúc của VSV với chất thải trong nước. Tuy
nhiên nếu hàm lượng dầu thải trong nước < 2mg/l thì VSV vẫn phát triển được nên không cần phải loại bỏ. Nước thải sau khi được tách dầu tiếp tục chảy qua bể điều hòa, dầu thải được thu gom vào thùng inox đặt trên nắp bể.
Nước thải Hố thu
axit xút Bể tách dầu Cấp khí
Bể keo tụ Bểđiều hòa
Bể tạo bông Bể lắng hóa lý
Phèn Polyme Bể Anoxic Bể chứa bùn hóa lý
cấp khí Bể Aeroten
Bể lắng sinh học Bể chứa bùn sinh học Chlorine Bể khử trùng
Nước sau xử lý
Hình 3.2. Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nước thải của Trạm XLNTTT KCN Lễ Môn
- Bể cân bằng: được thiết kế theo dạng nửa chìm +3,2m, có kích thước 9,6m x 9,6m x 4,2m. Trong bể cân bằng thiết kế dàn ống thổi khí, loại SS304 PVC phía trên lắp đặt hệ thống dàn đĩa khí đường kính 9’’/270 mm, lưu lượng khí 2.5 - 5.0 Nm3/hr, khoảng cách giữa các lỗ 0,5m. Hệ thống ống thổi khí được
lắp đặt van điều chỉnh và phụ kiện nhằm điều chỉnh lưu lượng khí cấp vào. Để đảm bảo lượng khí cung cấp cho bể, trong bể còn bố trí 01 máy khuấy công suất 1,5kw, tốc độ: 56 rpm, điện áp:380V/3phase/50Hz. Trong bể cân bằng thiết kế 2 bơm đặt chìm loại RB 100 F/E-12T4, lưu lượng 1,39m3/phút áp lực 1,5 bar, công suất 8,8 KW để tuần hoàn nước thải.
Bể điều hòa có mục đích điều hòa lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm, nước thải trong bể điều hòa được đảo trộn liên tục bằng hệ thống sục khí nhằm ngăn quá trình lắng cặn và làm giảm mùi hội do phân hủy kị khí sinh ra. Ngoài ra, trong bể điều hòa còn diễn ra quá trình phân hủy sinh học hiếu khí nên cũng làm giảm đáng kể chất ô nhiễm hữu cơ. Tại bể điều hòa nước thải sẽ được bơm lên cụm bể xử lý hóa lý.
- Cụm bể lắng hóa lý: được thiết kế bằng cách ngăn bể Aeroten 1 bao gồm 01 bể trung hòa, 01 bể keo tụ, 01 bể tạo bông và 01 bể tạo bông.
+ Bể trung hòa pH: có kích thước 3,2mx 1,8m x 4,2m dạng nửa chìm. Có bố trí thiết bị đo pH với khoảng đo nhiệt độ: -30 đến 700C, độ chính xác: 0,01 pH và 02 bơm định lượng axit và NaOH với lưu lượng: 155 l/h, Pmax: 10 kg/cm2 chế độ hoạt động tựđộng.
Trước tiên, nước thải được bơm vào bể keo tụ, tại đây có đặt một bộđo pH để xác định nồng độ pH trong nước thải, tại đây nước thải sẽ được tự động bổ sung axit hoặc sút tùy nồng độ pH. Sau đó nước thải chảy qua bể keo tụ.
+ Bể tạo bông: có kích thước 5,2m x 1,8m x 4,2m dạng nửa chìm có bố trí 02 bơm định lượng PAC và polyme với lưu lượng: 155 l/h, Pmax: 10 kg/cm2 chế độ hoạt động tự động. Để tăng hiệu quả tiếp xúc giữa hóa chất và các chất bẩn trong nước thải bể còn được bố trí 01 máy khuấy công suất 1,5kw, tốc độ: 56 rpm, điện áp: 380V/3phase/50Hz, hoạt động tựđộng.
Nước thải sau khi qua bể trung hòa pH lúc này sẽ bổ sung thêm phèm và polyme kết hợp với khuấy trộn để quá trình tạo bông diễn ra nhanh và hoàn toàn. Nước thải sau đó được chảy qua bể lắng hóa lý để tách bùn hóa lý ra khỏi nước thải.
+ Bể lắng hóa lý: có kích thước 8,4m x 8,15m x 4,2m. Bể được thiết kế với hệ thống máng thu răng cưa, đáy bể được làm dốc tập trung về hố thu bùn ở tâm bể. Bể lắng cuối được trang bị 01 hệ thống gạt bùn Motor (giảm tốc) gạt bùn theo thiết kế n = 5 - 9 v/h và 02 bơm bùn tuần hoàn đặt khô loại lưu lượng: 30- 35m3/h, cột áp: 7 m để bơm bùn về bể chứa bùn.
Nước thải từ bể keo tụ tạo bông được phân phối vào vùng phân phối nước của bể lắng. Nước và bông cặn đi vào vùng lắng của bể lắng theo phương pháp lắng trọng lực. Khi hỗn hợp nước và bông cặn đi vào bể, các bông bùn va chạm với nhau, tạo thành những bông bùn có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông bùn ban đầu. Các bông bùn này sẽ có khối lượng riêng lớn hơn nước nên tự lắng xuống tại vùng chứa cặn của bể lắng. Phần nước trong sẽ chảy qua bể anoxic, phần bùn sẽ được bơm vào bể chưa bùn hóa lý.
- Bể anoxic: được cải tạo từ bể Aeroten 2 với kích thước 10m x 6,4m x 4,2m. Trong bể có thiết kế 02 máy khuấy chìm, công suất 1,5 kw, Tốc độ 1450 rpm, điện áp 380V/3phase/50Hz. Tại bể anoxic nước thải được đảo trộn và tiếp xúc với vi sinh vật bám trên giá thể. Vi sinh vật sẽ phân hủy các hợp chất nito và các chất hữu cơ COD, BOD,… trước khi vào bể xử lý hiếu khí.
Quá trình khử nitơ (denitrification) từ nitrate NO3- thành nitơ dạng khí N2 được thực hiện nhằm đạt chỉ tiêu cho phép của nitơ. Quá trình sinh học khử nitơ liên quan đến quá trình oxy hóa sinh học của nhiều cơ chất hữu cơ trong nước thải sử dụng nitrate hoặc nitrite như chất nhận điện tử thay vì dùng oxy, trong điều kiện không có DO hoặc dưới nồng độ DO giới hạn (nhỏ hơn 2 mg O2/L).
C10H19O3N + 10NO3-→ 5N2 + 10CO2 + 3H2O + NH3 + 100H-
Quá trình chuyển hóa này được thực hiện bởi vi khuẩn khử nitrate chiếm khoảng 10-80% khối lượng vi khuẩn (bùn). Tốc độ khử nitơ đặc biệt dao động 0,04 đến 0,42 g N-NO3-/g MLVSS.ngày, tỉ lệ F/M càng cao tốc độ càng lớn.
- Bể Aeroten: gồm 02 bể, 01 phần bể aeroten 2 có kích thước 10m x 3,8m x 4,2m và 01 bể aeroten 3 có kích thước 10m x 10m x 4,2m. Trong bể thiết kế dàn ống
thổi khí, loại SS304 PVC phía trên lắp đặt hệ thống dàn đĩa khí đường kính 9’’/270 mm, lưu lượng khí 2,5 - 5,0 Nm3/hr, khoảng cách giữa các lỗ 0,5m. Hệ thống ống thổi khí được lắp đặt van điều chỉnh và phụ kiện nhằm điều chỉnh lưu lượng khí cấp vào. Khí trong bể được cấp từ 02 máy thổi khí công suất 30 kw, lưu lượng: 22m3/phút, cột áp: 5100 mmAq, công suất: 30kW, điện áp: 380V/3phase/50Hz và linh kèm kèm theo. Tại ngăn cuối bể aeroten có thiết kế một hố thu nước nhỏ có kích thước 1,7m x 1,6m x 1,4m được chia thành 2 ngăn nhỏ. Trong bể có 02 đường DN 250: một ống đứng nối từ bể aeroten đến đáy hố thu và một ống dẫn từ hố thu sang bể lắng cuối. Hai phần của hố thu được ngăn bởi 1 van của phai.
Bể Aeroten là đơn vị xử lý những chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học. Các vi khuẩn hiện diện trong nước thải tồn tại ở dạng lơ lửng và dính bám. Vi sinh vật tồn tại trong hệ thống bùn hoạt tính bao gồm Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Flacobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium, và hai loại vi khuẩn nitrate hóa Nitrosomonas và Nitrobacter.
Trong điều kiện được cấp khí liên tục các vi khuẩn hiếu khí sẽ phân hủy tiếp tục các chất hữu cơ có trong nước thải. Tại đây hàm lượng DO trong nước thải được kiểm soát bằng thiết bị đo DO với khoảng đo 0 - 20mg/L tự động nhằm giám sát hiệu quả xử lý.
Nếu lượng khí trong bể < 2mg/l thì 01 máy khuấy có công suất 11KW, tốc độ 100 v/f đặt tại bể aeroten cũ sẽ hoạt động cung cấp thêm oxy cho hệ thống.
Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải được chảy vào ống lắng trung tâm của bể lắng sinh học.
- Bể lắng sinh học: được thiết kế theo dạng hình trụ tròn kích thước D=12m, H=4,5m, đáy bể được làm dốc tập trung về hố thu bùn ở tâm bể. Bể lắng cuối được trang bị 01 hệ thống gạt bùn công suất 0,75 KW, tốc độ 0,2 v/f. Bùn lắng ở hố thu bùn được 02 bơm bùn tuần hoàn đặt khô loại DWO 400, lưu lượng 0,2 m3/phút, áp lực 1,5bar, công suất 4HP hút ra đưa về thùng đo bùn.
Trên bể được bố trí các máng dạng răng cưa và đường ống thép DN 250 để dẫn nước sang bể khử trùng.
- Bể khử trùng: có kích thước 8,5m x 6,75m x 1,3m với 4 vách ngăn hụt. Nóc bể đặt thùng hóa chất dạng hình trụ tròn i=1,6 mm, có bố trí bơm định lượng bơm định lượng Q = 150 l/h, Pmax : 10PSI,
- Bể nước đã xử lý: có kích thước 3,4m x 3,2m x 3,7m thiết kế theo kiểu bể nửa chìm, thông với bể khử trùng bởi lỗ thông kích thước 0,5mx0,5m với hệ thống cửa. Tại đây bố trí hệ thống bơm lấy mẫu nước thải cho trạm quan trắc nước thải tự động, liên tục. Nước thải sau xử lý được bơm vào Trạm quan trắc Tại đây nước thải được kiểm tra 05 thông số cơ bản gồm: nhiệt độ, pH, COD, TSS, lưu lượng và thiết bị lấy mẫu tự động sẽ thực hiện lưu mẫu.
Nếu đạt tiêu chuẩn cột B giá trị C theo QCVN 40:2011/BTNMT sẽ được chảy qua cửa van phai vào đường ống thoát nước được lắp đồng hồđo lưu lượng nước thải. Sau đó theo hệ thống đường thoát nước thải riêng chảy ra kênh tiêu Thành Hưng. Các thiết bị quan trắc sẽ đo đạc và truyền dữ liệu vào bộ thu tín hiệu, các dữ liệu được truyền về trạm điều khiển, thông qua mạng internet tín hiệu tiếp tục được truyền về Sở TN&MT Thanh Hóa. Quá trình giám sát được định kỳ lặp lại sau 30 phút.
Nếu nước thải không đảm bảo đạt QCVN thì hệ thống cửa van phai sẽ đóng lại, nước thải được 02 bơm sự cố lưu lượng 140 m3/giờ, H = 10m bơm quay chở lại bểđiều hòa để xử lý lại.
- Bể ổn định bùn: có kích thước 12,3m x 12,3m x 3m được xây dựng theo kiểu nửa chìm cốt đáy ở 1,5m có nắp đậy bê tônng. Trong bể thiết kế dàn ống thổi khí, loại SS304 PVC phía trên lắp đặt hệ thống dàn đĩa khí đường kính 9’’/270 mm, lưu lượng khí 2,5 - 5,0 Nm3/hr, khoảng cách giữa các lỗ 0,5m.
Quá trình vận hành đều được thực hiện trên máy tính, thông qua các thiết bị cảm biến được lắp đặt và kết nối với phần mềm giúp giám sát, quản lý chất lượng nước thải sau xử lý tại các bể.