1. Hai phương án được đề xuất
Qua phân tích cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý, ta có thể đưa ra 2 phương án áp dụng để xử lý nước thải cho nhà máy giấy Tam Hiệp như sau:
C–polymer
Bể lắng II
Baùnh bùn Nươùc thải đầu ra
Song chắn raùc Hố thu Bể điều hòa Bể lắng I Bể chưùa bột giấy Bể trộn
Bể phản ưùng xoaùy kết hợp vơùi lắng đưùng
Bể Aerotank
Bể khử trùng Maùy eùp bùn
Bể neùn bùn Ngăn chưùa bùn Ngăn trung hòa
Maùy thổi khí
Maùy thổi khí
Phương án 1: Sử dụng công trình xử lý sinh học hiếu khí là bể Aerotank
Ghi chú:
: nước thải : bùn dư
: bùn tuần hoàn
Nươùc thải đầu ra Baùnh bùn Bể lắng II Song chắn raùc Hố thu Bể điều hòa Bể lắng I Bể chưùa bột giấy Bể trộn
Bể phản ưùng xoaùy kết hợp vơùi lắng đưùng
Bể Biophin
Bể khử trùng Maùy eùp bùn
Bể neùn bùn Ngăn chưùa bùn Ngăn trung hòa
Maùy thổi khí Maùy thổi khí Ghi chú: : nước thải : bùn dư : bùn tuần hoàn 2. So sánh hai phương án a. Bể Aerotank C–polymer
Nước thải sau khi qua bể lắng I có chứa các chất hữu cơ hòa tan và các chất lơ lửng đi vào bể phản ứng hiếu khí Aerotank. Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho sinh vật cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính là các bông cặn có màu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước thải và là nơi cư trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật sống khác. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa tan và thành các tế bào mới.
Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu lại trong bể Aerotank của lượng nước thải đi vào bể không đủ để làm giảm nhanh các chất hữu cơ, do đó phải sử dụng lại bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy bể lắng đợt II bằng cách tuần hoàn bùn ngược lại đầu bể Aerotank để duy trì nồng độ đủ của vi khuẩn trong bể. Bùn dư ở đáy bể lắng được xả ra khu xử lý bùn.
b. Bể lọc sinh học (Biophin)
Bể lọc sinh học là một thiết bị phản ứng sinh học trong đó các vi sinh vật sinh trưởng cố định trên lớp màng bám trên lớp vật liệu lọc. Màng sinh học gồm các vi khuẩn, nấm và động vật bậc thấp được nạp vào hệ thống cùng với nước thải. Mặc dù lớp màng này rất mỏng song cũng có hai lớp: lớp yếm khí ở sát bề mặt đệm và lớp hiếu khí ở ngoài. Do đó quá trình lọc sinh học thường được xem như là quá trình hiếu khí nhưng thực chất là hệ thống vi sinh vật hiếu - yếm khí. Theo chiều sâu từ mặt xuống đáy bể lọc, nồng độ chất hữu cơ trong nước thải giảm dần và tại một vùng nào đó các vi sinh vật ở trạng thái đói thức ăn. Thường BOD được chiết ra chủ yếu ở 1,8 m phần trên của lớp đệm. Phần sinh khối vi sinh vật thừa sẽ bị tróc ra, theo nước ra ngoài bể lọc.
Hiệu quả xử lý của bể Aerotank và bể Biophin gần như nhau nên cần có những so sánh ở những khía cạnh khác để chọn được công trình tốt nhất.
Bảng 5.3: So sánh giữa bể Aerotank và bể Biophin.
Yếu tố so sánh Phương án 1 Phương án 2
Tổng đầu tư Nhỏ hơn. Lớn do bể lọc sinh học đòi hỏi kích thước lớn và vật liệu đệm cung cấp cho bể rất lớn. Vận hành Vận hành phức tạp hơn, tuy nhiên nhờ các thiết bị tự động việc vận hành không còn là vấn đề phức tạp cần phải cân nhắc.
Vận hành đơn giản hơn, tuy nhiên cần phải kiểm tra chất lượng nước đầu vào thường xuyên. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khả năng đáp ứng sự cố
Tốt, trong trường hợp xấu nhất có thể thay thế bùn khởi động lại từ đầu với thời gian ngắn.
ít có khả năng đáp ứng sự cố, trong trường hợp xấu nhất việc thay thế vật liệu đệm trong bể sinh học tốn nhiều thời gian và chi phí.
Khả năng ảnh hưởng tới môi trường
Không gây ảnh hưởng đến môi trường
Đối với khí hậu nóng ẩm, về mùa hè ruồi, muỗi và nhiều loại côn trùng xâm nhập và sinh sôi gây ảnh hưởng đến công trình và môi trường xung quanh.
Thời gian khởi động
Ngắn hơn, việc kiếm bùn hoạt tính để khởi động dễ dàng và sẵn có.
Việc tạo màng VSV ở bể sinh học lâu đòi hỏi thời gian khởi động lâu hơn.
Diện tích xây doing
Nhỏ Lớn do diện tích bể lọc sinh
Chi phí vận hành
Lớn do tiêu tốn nhiều điện năng và hóa chất.
ít hơn do bể sinh học không cần sục khí. Đơn giá / m3 xử lý Lớn hơn ít hơn Khả năng mở rộng(tăng công suất) Có thể mở rộng công suất do các bể chiếm diện tích nhỏ, thời gian lưu không lớn
ít có khả năng mở rộng do bể sinh học có diện tích lớn, thời gian lưu lâu hơn.
Qua so sánh ta có thể thấy bể Aerotank có nhiều ưu điểm hơn bể Biophin, do đó ta lựa chọn phương án 1 cho hệ thống xử lý nước thải để thiết kế.
3. Thuyết minh sơ đồ công nghệ xử lý đã lựa chọn:
Nước thải được chảy qua song chắn rác, song chắn rác có nhiệm vụ giữ lại các tạp chất thô (giấy vụn, sợi, . . .) có kích thước ≥ 16mm. Nước được đưa sang hố thu. Sau đó nước bơm đến bể điều hòa. Tại bể điều hòa có quá trình khuấy trộn và cấp khí để nước thải được điều hòa về lưu lượng và nồng độ. Sau đó nước thải được bơm sang bể lắng I. Nước thải đi vào xiclon ở phần trên theo phương tiếp tuyến với tiết diện ngang và quay chung quanh trục của xiclon rồi đi vào ống thu đặt trên đỉnh đồng trục với xiclon. Cặn bị văng ra thành xiclon, trượt xuống dưới đi côn thu rồi được tháo liên tục ra ngoài qua ống đặt ở đáy côn. Tiếp tục nước được đưa qua bể trộn, nước được đưa từ dưới lên tạo nên dòng chảy rối làm cho nước trộn đều với dung dịch chất phản ứng (vôi sữa); và được đưa sang bể phản ứng xoáy kết hợp với bể lắng đứng. Tại bể phản ứng sẽ hoàn thành nốt quá trình keo tụ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp xúc và kết dính giữa các hạt keo với cặn bẩn. Sau đó, nước thải được đưa sang bể Aerotank, tại bể Aerotank diễn quá trình sinh học hiếu khí được duy trì nhờ không khí cấp từ các máy thổi khí. Tại đây, các vi sinh vật ở dạng hiếu khí (bùn hoạt tính) sẽ phân hủy các chất hữu cơ còn lại trong nước thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn giản như là CO2, H2O. Hiệu quả xử lý BOD của bể aerotank đạt từ 90 - 95%.
Từ bể Aerotank, nước thải được dẫn sang bể lắng II, tại đây diễn ra quá trình phân tách giữa nước và bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính lắng xuống đáy, nước ở phía trên được đưa sang bể khử trùng. Tại bể khử trùng, nước thải được khử trùng thời gian tiếp xúc khoảng 15-20 phút. Sau khi qua bể khử trùng nước thải được xả thải ra nguồn thải.
Bùn hoạt tính ở đáy bể lắng được chuyển sang bể chứa bùn hai ngăn. Một phần bùn hoạt tính được bơm tuần hoàn về bể Aerotank nhằm duy trì hàm lượng vi sinh vật trong bể. Lượng bùn dư còn lại được bơm đến ngăn khuấy trộn của máy lọc ép băng tải rồi cùng với bùn từ bể lắng đứng được khuấy trộn với polymer rồi đi qua hệ thống băng tải ép bùn. Nồng độ cặn sau khi làm khô đạt được từ 15-25%.