D. Chi phí vận hành
F. Các vấn đề khó khăn trong quá trình hoạt động
2.2. Nhà máy xử lý nước thải Yên Sở
2.2.1. Thông tin chung về nhà máy về NMXLNT Yên Sở
Nhà máy XLNT Yên Sở được khởi công từ tháng 1/2008, theo hình thức hợp đồng xây dựng, chuyển giao (BT) của Tập đoàn Gamuda Berhad (Malaysia), với tổng kinh phí khoảng 300 triệu USD.
Địa điểm: Nhà máy được xây dựng tại phường Yên Sở, quận Hoàng Mai, trên diện tích khoảng 8,2ha, tiếp nhận, xử lý nước thải từ sông Kim Ngưu và sông Sét. Việc xây dựng nhà máy tại vị trí này có rất nhiều thuận lợi, cụ thể là:
- Giảm thiểu chiều dài tuyến cống thu gom và chuyển tải nước thải về trạm xử lý. - Giảm thiểu số lượng trạm bơm chuyển tải nước thải về trạm xử lý.
- Gần nguồn tiếp nhận nước thải là hệ thống kênh bao và trạm bơm Yên Sở. - Là nguồn nước bổ cập cần thiết cho hệ thống hồ Yên Sở.
Thời gian hoạt động: Bắt đầu hoạt động thử nghiệm từ tháng 7/2012
Phạm vi phục vụ: XLNT cho toàn bộ dòng thải đổ vào 2 con sông là sông Kim Ngưu và sông Sét với số người ước tính được hưởng lợi ích từ nhà máy là 708.656 người( dự kiến tới năm 2020) trong đó:
- Quận Hoàn Kiếm: 132.813 người; - Quận Hai Bà Trưng: 289.456 người; - Quận Hoàng Mai: 280.307 người; - Quận Thanh Xuân: 6.080 người.
Theo thiết kế, công suất của nhà máy là 200.000 mP
3
P
/ngày. Lưu lượng xử lý tối đa : 200.000 mP
3
P
/ngày + Sông Kim Ngưu : 125.000 mP
3
P
/ngày + Sông Sét : 65.000 m3/ngày + Khu đô thị mới Yên Sở : 10.000 mP
3
P
Với công suất này thì NMXLNT Yên Sở là NMXLNT sinh hoạt lớn nhất ở nước ta hiện nay. Cùng với 2 trạm XLNT Kim Liên và trạm XLNT Trúc Bạch, NMXLNT Yên Sở xử lý được khoảng 35% lượng nước thải của Thành phố Hà Nội.
2.2.2. Đánh giá hiệu quả xử lý và vận hành
A. Đặc điểm nguồn và chất lượng nước thải đầu vào
Nước thải sẽ được thu gom bởi 2 hệ thống thu nước thải tại hạ lưu sông Kim Ngưu và sông Sét và được chuyển đến hệ thống xử lý của nhà máy. Dòng thải là dòng trộn lẫn của nước thải sinh hoạt tập trung (chủ yếu vào mùa khô) và nước mưa (chủ yếu vào mùa mưa). Hệ xử lý nước thải có khả năng đáp ứng sự dao động đáng kể về lưu lượng và mức độ ô nhiễm của dòng thải giữa mùa mưa và mùa khô, nhất là khi mưa to.
Hệ thống nhận nước bao gồm trạm bơm chính và 2 công trình thu nước tại sông Sét và sông Kim Ngưu. Trong đó tỷ trọng đóng góp của sông Sét là 75.000 mP
3
P
/ngày ; sông Kim Ngưu là 125.000 mP
3
P
/ngày và hệ thống thải từ Yên Sở. Công trình thu nước thải tại sông Sét và sông Kim Ngưu là các đập tràn xây ngang chắn qua sông kết hợp với khâu vớt rác. Trạm bơm chính được kết hợp với khâu vớt rác bằng thiết bị cơ khí (cào rác tự động gồm lưới thô, băng tải rác, thùng chứa lưu động, thông gió). Trạm bơm có tất cả 12 đầu bơm chia đều cho 2 sông, mỗi sông có 6 đầu bơm, trong đó có 4 bơm ở tình trạng hoạt động và 2 bơm dự phòng.
Trạm bơm chính (MISP) Nhà tách cát sông Kim Ngưu
Hình 2.5: Khu vực thu nước đầu vào tại NMXLNT Yên Sở
Hệ xử lý có khả năng loại bỏ chất dinh dưỡng và hữu cơ theo tiêu chuẩn quy định trong điều kiện vận hành bình thường, không có khả năng xử lý các chất độc hại từ hoạt động công nghiệp, các chất độc hay chất ức chế có nồng độ đáng kể.
Đặc trưng ô nhiễm của dòng thải và dữ liệu thiết kế được trình bày trong bảng 2.4
Bảng 2.4: Đặc tính nước thải đầu vào theo thiết kế tại NMXLNT Yên Sở
Thông số chất
lượng nước Giá trị thiết kế tối đa [mg/l] Giá trị thiết kế tối thiểu [mg/l]
BOD 250 100 COD 500 200 TSS 300 120 NHR4R-N 30 15 TN 40 20 TP 6 4 Kiềm 170 170
Bảng 2.5: Tiêu chuẩn xả thải của NMXLNT Yên Sở
Thông số Đơn vị Theo thiết kế QCVN 24:2009/BTNMT (Cột A) Hiện nay QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) pH mg/l 6-9 5.5-9 BODR5 mg/l 30 50 COD mg/l 50 150 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100 Ammonia (N) mg/l 5 10 Tổng Nitơ mg/l 15 40 Tổng Phốtpho mg/l 4 6 Tổng Dầu mỡ i. Dầu khoáng và mỡ mg/l 5 10 ii. Chất béo Thực vật – Động vật và dầu 10 - Coliform mg/l 3000 5000
B. Công nghệ xử lý nước thải
Nhà máy XLNT Yên Sở được thiết kế với lưu lượng xử lý là 200.000 mP
3
P
/ngày đêm gồm các hạng mục như: hệ thống thu nước đầu vào sông Kim Ngưu/sông Sét, nhà tách cặn sông Kim Ngưu/sông Sét, Trạm bơm chính (MIPS), khu vực xử lý sơ bộ (PTW), các bể phản ứng theo mẻ (SBR), khu vực khử trùng UV và hệ thống lọc màng nước tái sử dụng, khu vực xử lý bùn (các bể chứa bùn SHT, hệ thống cô đặc bùn, hệ thống phân hủy bùn, hệ thống vắt bùn ly tâm, bể xử lý nước sau vắt bùn ly tâm FSBR, hệ thống định lượng polyme), hệ thống xử lý mùi, hệ thống định lượng hóa chất (kiềm, cacbon), trạm điện đầu vào…
Mô tả quy trình
Hệ thống thu nước đầu vào được bảo vệ bởi hệ thống phao nổi chắn rác. Rác nổi đi vào hệ thống vớt rác bên bờ sông. Rác được cào lên đưa vào băng chuyền rác và được gom lại để chuyển đi. Mực nước trên sông được dâng lên bởi 2 cống quay để nước thải tự chảy vào nhà máy.
Nước thải đi qua song chắn rác thô cơ khí tại cửa thu nước đầu vào tại bờ sông (Kim Ngưu: 3 song chắn rác; Sét: 2 song chắn rác), rác được đưa vào băng chuyền rác và gom lại để vận chuyển đi.
Sau khi qua song chắn rác, nước thải đưa vào 2 bể tách cặn. Cát và sạn được loại bỏ và được tách nước trước khi chuyển đi. Nước tách ra từ thiết bị tách cát đưa trở lại đầu vào bể tách cát.
Nước thải sau khi qua bể tách cặn chảy qua đường ống vào trạm bơm chính. Tại đây, nước thải chảy qua các song chắn rác thô cơ khí với khoảng cách giữa khe hở song chắn rác là 25 mm. Tại trạm bơm sông Kim Ngưu và sông Sét đều có song chắn rác thủ công để vận hành trong trường hợp khẩn cấp.
khu vực xử lý sơ bộ. Đầu tiên, nước thải đi qua 4 song chắn rác tinh cơ khí với khoảng cách giữa các khe hở của song chắn rác là 6 mm và 1 song chắn rác thủ công dùng trong trường hợp khẩn cấp. Rác được đưa vào băng chuyền rác và gom lại để vận chuyển đi. Sau khi qua các song chắn rác tinh, nước thải sẽ được tách cát và dầu mỡ. Có 4 bể tách cát và dầu mỡ. Cát lắng tại các phễu thu cát ở đáy bể được 4 bơm cát đưa tới 2 thiết bị tách cát. Cát được tách nước sẽ được vận chuyển đi, nước tách ra từ thiết bị tách cát đưa về trạm bơm chính Kim Ngưu. Dầu mỡ nổi trên mặt được tách bởi thanh gạt váng và đưa tới 1 phễu thu váng để vận chuyển đi. Không khí được đưa vào đáy bể được cấp bởi 4 máy thổi khí.
Sau khi qua bể tách cát/dầu mỡ, nước thải chảy vào kênh dẫn nước chung và đi vào 8 bể phản ứng theo mẻ kế tiếp (SBR). Một mẻ xử lý tại bể SBR chính gồm 4 chu trình nạp, phản ứng, lắng và gạn nước diễn ra trong 4 giờ. Sau quá trình nạp và sục khí, bùn lắng xuống đáy bể, lớp nước trên mặt được gạn bởi 2 hệ thống gạn nước. 8 bể SBR chia làm 2 modul, mỗi modul có 6 máy thổi khí (4 hoạt động/2 dự phòng). Bùn dư (WAS) trong bể SBR được đưa tới bể chứa bùn bởi 2 bơm bùn dư. Bùn tuần hoàn (RAS) được tuần hoàn lại ngăn chọn lọc sinh học trong suốt chu trình nạp bởi 2 bơm bùn tuần hoàn (1 hoạt động/1 dự phòng).
Khoảng một phần ba lưu lượng nước thải đã xử lý từ các bể SBR được chuyển tới khu vực khử trùng UV. Nước thải sau khi khử trùng, 64.000 mP
3
P
/ ngày xả vào hồ Yên Sở, 3.000 mP
3
P/ngày được xử lý qua 2 hệ thống lọc màng (HFMS) để phục vụ cho nhu cầu sử dụng trong nhà máy (vệ sinh công nghiệp, pha chế hóa chất,…).
Có 4 bể chứa bùn được thiết kế để chứa bùn dư từ bể SBR và FSBR. Bùn dư từ các bể chứa bùn được đưa tới 4 thiết bị cô đặc bùn bởi 6 bơm bùn (4 hoạt động / 2 dự phòng). Polyme được cấp vào đường ống cấp bùn của thiết bị cô đặc bùn để
đặc bùn đưa trở về trạm bơm chính Kim Ngưu.
Bùn đã cô đặc được chứa trong 2 bể chứa bùn cô đặc để đưa tới bể phân hủy bùn. Một máy giẩm được lắp đặt tại đầu ra của bể chứa bùn để để đánh tơi và cắt nhỏ các vật chất rắn còn sót lại trong bùn.
Bùn cô đặc được bơm cấp tới 2 bể phân hủy bùn để giảm hàm lượng chất lơ lửng dễ bay hơi còn lại trong bùn lắng. Khí sinh ra từ các bể phân hủy bùn: một phần được dùng để xáo trộn bùn trong bể phân hủy bùn, phần còn lại đi qua thiết bị lọc khí HR2RS trước khi đưa vào 2 bể chứa khí. Khí chứa trong bể chứa khí cung cấp cho hệ thống gia nhiệt cho bùn, còn lại sẽ được đốt bỏ.
Bùn sau khi phân hủy chảy vào 2 bể chứa bùn sau phân hủy. Sau đó, bùn được tới 4 thiết bị vắt bùn ly tâm bởi 6 bơm bùn (4 hoạt động/2 dự phòng). Polyme được châm định lượng vào trong bùn trước khi đưa vào thiết bị vắt bùn ly tâm để tăng kích thước bông bùn nhằm tăng hiệu quả tách nước. Bánh bùn sau vắt ly tâm được đưa vào băng tải bùn và chuyển tới kho chứa bùn để vân chuyển đi. Nước chiết từ thiết bị vắt bùn chảy tới bể chứa nước chiết.
Hệ thống định lượng polymer được thiết kế để pha chế dung dịch polymer từ polymer khô dạng bột. Polyme khô dạng bột được đóng gói trong các bao to và đổ vào trong phễu. Phễu xả bột polymer vào bộ phận tiếp polymer để cấp polymer vào bể trộn. Nước được bổ sung vào bể trộn polymer để pha trộn dung dịch polymer. Dung dịch polymer được bơm ra từ bể chứa nhờ 4 bơm định lượng polymer. Có 2 hệ thống định lượng polymer cấp riêng cho các thiết bị cô đặc bùn và thiết bị vắt bùn ly tâm.
Nước chiết từ các thiết bị vắt bùn ly tâm chảy vào trong bể chứa nước chiết trước khi được nạp vào bể xử lý nước chiết (FSBR). Một đường ống nhánh dẫn từ bể chứa nước chiết quay về hố ga MH26B, tại đó nước chiết có thể tuần lại trực tiếp đến quy trình xử lý SBR chính, trong trường hợp đó bể FSBD chỉ là 1 bộ phận hoặc
và nước thải đầu vào không yêu cầu sử dụng.
Khí gây mùi được hút từ các trạm bơm chính, các song chắn rác thô, song chắn rác tinh, các bể tách cát/dầu mỡ, các bể tách cặn, bể chứa bùn, thiết bị cô đặc bùn, bể chứa bùn đã cô đặc, bể chứa bùn đã phân hủy, thiết bị vắt bùn ly tâm, khu vực tập trung xe vận chuyển rác sông Kim Ngưu, sông Sét được xử lý bởi 4 hệ thống kiểm soát mùi.
Khu xử lý sơ bộ (PTW) Bể xử lý kế tiếp theo mẻ (SBR)
Bể chứa bùn dư Hệ thống định lượng Polyme
Bể phân hủy bùn Bể chứa khí và hệ thống đốt tiêu hủy khí
Hình 2.7: Khu xử lý nước và bùn tại NMXLNT Yên Sở