NƯỚC THẢI 6.1.Thi cơng
6.2.1 Quản lý chung.
Theo thống kê của viện nghiên cứu cao su thì hầu hết các hệ thống xử lý nước thải của các nhà máy thuộc tổng cơng ty thì cơng tác tổ chức chưa tổ chức thành quy trình. Cán bộ phụ trách, cơng nhân vận hành chưa được đào tạo chuyên mơn kỹ thuật. Cơng nhân vận hành phải làm nhiều cơng việc khác nhau, chất lượng nước đầu ra chưa đạt. Qua tình hình trên được nhận xét sở dĩ cơng tác tổ chức chưa thực hiện thành quy trình được vì cán bộ thiếu kiến thức quản lý một hệ thống xử lý nước thải cộng với sự khơng quan tâm đúng mức của ban quản lý nhà máy.
Từ những kinh nghiệm trên cho thấy vai trị của người tổ chức cũng như nhân viên vận hành rất quan trọng trong việc đảm bảo hệ thống xử lý nước thải hoạt động hiệu
quả và liện tục. Tuy nhiên yêu cầu cho một nhân viên vận hành khơng đến mức quá cao chỉ cần đảm bảo những yêu cầu sau:
• Nắm được quy trình hoạt động của hệ thống.
• Hiểu biết về quá trình động học trong xử lý nước thải.
• Cĩ khả năng làm thí nghiệm đơn giản.
• Cĩ nhiệt huyết đối với cơng việc, quan tâm đến mơi trường.
• Hiểu biết về mạng lưới cấp thốt nước.
Các yêu cầu quy trình hoạt động của hệ thống, quá trình động học trong hệ thống, làm thí nghiệm đơn giản thì bên thiết kế và thi cơng cĩ thể hướng dẫn và cung cấp tài liệu cũng như truyền đạt lại những kinh nghiệm cho người vận hành. Cịn những yêu cầu cịn lại kiến thức tối thiểu về thủy văn mơi trường, mạng lưới cấp thốt nước, chọn đúng đối tượng cĩ sở thích và quan tâm đến mơi trường để làm cơng tác điều hành thì phía cơng ty phải thực hiện cơng việc này. Điều này cũng khơng quá khĩ thực hiện chỉ cần cho nhân viên quản lý và vận hành tham gian khĩa huấn luyện ngắn( từ 2 đến 3 tháng) cộng với tài liệu tham khảo trong thời gian rãnh giúp nhân viên vận hành nhanh chĩng nắm bắt kiến thức cần thiết cho cơng việc của mình.
6.2.2Quản lý từng cơng trình đơn vị trong hệ thống.
a.>Song chắn rác :
Song chắn rác với vai trị giữa lại rác cĩ kích thước lớn cĩ trong nước thải đầu vào. Rác giữa lại ở song chắn rác được cào ra định kỳ (4h/1 lần) và rác ở song chắn rác được thu gom chung với rác sinh hoạt của nhà máy. Trong khi hệ thống hoạt động nhân viên vận hành phải thực hiện cơng tác thu gom rác đều đặn để tránh hiện tượng tắt nghẽn làm tăng trở lực làm gãy song chắn.
b.>Bể lắng cát:
Bể lắng cát sẽ giữ lại cát, đất, cặn cịn sĩt lại sau khi nước thải qua song chắn rác. Chỉ cĩ nước thải từ phân xưởng chế biến mủ tạp mới sử dụng bể lắng cát. Cát được tháo ra định kỳ từ 2 đến 3 tháng bằng cách ngăn dịng chảy đầu vào và xả đáy. Cát thu gom từ bể lắng cát cĩ thể dùng đắp đường, đê chắn.
c.>Bẫy mủ cao su:
Bẫy mủ cao su là bể cĩ tấm chắn dịng cĩ tác dụng tách hạt cao su cịn sĩt lại trong khâu đánh đơng. Cao su tách ra sẽ nổi lên mặt nước thành từng mảng cĩ thể vớt
dễ dàng. Lượng cao su được vớt này sẽ đem trở lại nhà máy để sản xuất tiếp tục. Ngồi ra cịn lượng cao su “chết” bị lắng đáy bể do đĩ hằng năm phải vệ sinh đáy 1 lần thu gom cặn này. Cặn cao su đáy bể cĩ thể làm phân bĩn cho cây cao su.
d.>Bể thu gom :
Bể thu gom sẽ chứa nước từ bẫy cao su và bể lắng cát. Khi hệ thống hoạt động bể thu gom cĩ mực nước khơng ổn định do đĩ phải hệ thống cảm biến để kiểm sốt hoạt động bơm và tránh hỏng bơm. Khi hoạt động bề mặt của bể thu gom đĩng lớp cao su nổi sĩt lại sau khi qua bẫy và bể lắng cát nhân viên vận hành dùng cao gom cao su nổi này ( 2 lần/1ca làm việc) để đưa trở lại nhà máy. Trong bể thu gom lắp 2 bơm chìm bơm nước thải, chú ý cho 2 bơm hoạt động luân phiên để duy trì tuổi thọ của bơm.
e.>Bể điều hồ:
Bể điều hịa với hệ thống sục khí sẽ cân bằng nồng độ chất ơ nhiễm. Khi hoạt động phải chú ý quan sát bong bĩng khí nổi lên trong bể điều hịa, những cụm bĩng bĩng phải phải cĩ kích thước tương đương nhau, tại vị trí khơng cĩ cụm bong bĩng nổi lên thì tại đĩ đĩa sục khí bị hỏng hoặc đường ống phân phối bị nghẹt. Do đĩ phải đĩng van dẫn khí và kiểm tra được ống. Bể điều hịa với hệ thống sục khí đĩng vai trị như bể tuyển nổi do đĩ sẽ tách hồn tồn hạt cao su cịn sĩt lại trong nước thải. Những hạt cao su sẽ nổi lên bể mặt vì lượng cao su này khơng nhiều nên cĩ thể dùng cào để thu gom. Cao su thu gom sẽ đem tái sử dụng.
f.>Bể UASB:
Bể UASB là bể sinh học kỵ khí dịng chảy ngược qua lớp bùn lơ lững.UASB là bể khĩ vận hành nhất trong hệ thống vì hiệu quả của bể UASB cĩ thể ảnh hưởng chất lượng nước đầu ra. Để UASB hoạt động phải nuơi cấy lớp bùn kỵ khí và trải qua thời gian khởi động từ 6 tháng đến 2 năm. Sau khi khởi động xong bể UASB chuyển sang giai đoạn vận hành nghĩa là hiệu suất của bể bằng với hiệu suất khi thiết kế. Các bước chuẩn bị bao gồm.
Giai đoạn khởi động bể UASB: a.> Chuẩn bị bùn:
Vì quá trình phân hủy kị khí dưới tác dụng của bùn hoạt tính là quá trình sinh học phức tạp trong mơi trường khơng cĩ oxi, nên bùn nuơi cấy ban đầu phải cĩ độ hoạt tính methane. Độ hoạt tính methane càng cao thì thời gian khởi động (thời gian vận hành
ban đầu đạt đến tải trọng thiết kế) càng ngắn. Bùn hoạt tính dùng cho bể UASB nên lấy bùn hạt hoặc bùn lấy từ một bể xử lý kị khí là tốt nhất, cĩ thể sử dụng bùn chứa nhiều chất hữu cơ như bùn từ bể tự hoại, phân gia súc hoặc phân chuồng. Nồng độ bùn nuơi cấy ban đầu cho bể UASB khơng nên nhiều hơn 60% thể tích bể ( nghĩa là < 256 m3) Thời gian lưu nước trong bể thường kéo dài từ 13
6
1 ÷ ngày, pH trong khoảng từ 7 - 7,2; nhiệt độ ổn định là 33 - 350C; tải trọng hữu cơ đạt từ 8 - 15 kg/m3/ngày; nồng độ MLSS cần duy trì trong khoảng từ 20 đến 30g/l. Bùn kỵ khí sử dụng cho bể UASB phải đảm bảo yêu cầu sau:
• Cĩ độ hoạt tính methane đặc biệt (Specific methanogenic activity,SMA) cao.
• Thích hợp với nước thải của ngành chế biến mủ cao su.
• Độ ổn định và khả năng khơng chịu tải trong thời gian dài( do quá trình khai thác và chế biến mủ cao su khơng liên tục).
• Cĩ sẵn nguồn cung cấp trong nước.
Trong những yêu cầu trên thì yêu cầu về độ hoạt tính methane đặc biệt của bùn kỵ khí quan trọng nhất bởi vì:
• Mỗi loại bùn kỵ khí khác nhau thì khả năng chuyển hĩa acid bay hơi(VFA) hồ tan trong nước thải thành CH4 và CO2 khác nhau.
• Quyết định khơng gian cần thiết chứa bùn trong bể UASB trong thời gian khởi động.
Theo nguyên cứu của tiến sĩ Nguyễn Trung Việt cĩ 4 loại bùn cĩ giá trị sử dụng được cho bể UASB và cĩ sẵn tại miền nam nước ta:
• Phân lợn tươi (Fresh pig manure, FPM).
• Bùn phân lợn phân hủy( Digested pig sludge,DPMS).
• Bùn kênh rạch thành phố (City canal sludge,CS).
• Bùn của bể tự hoại( Septic tank sludge, STS). Thành phần của phân lợn tươi( FPM) :
- TSS : 15,27%. - VSS : 83,4%. - VSS : 83,4%. - Độ tro(z) : 16,6%.
Mặc dù trong FPM chứa hàm lượng TSS khá cao nhưng độ hoạt tính methane(SMA) của bùn này hầu như khơng cĩ nên khơng thể sử dụng làm bùn kỵ khí trong bể UASB.
Thành phần bùn phân lợn phân hủy(DPMS) - TSS: 4,1 %
- VSS: 72,63%
Trong bùn DPMS thì tổng chất rắn lơ lững thấp do tác nước kém. Độ hoạt tính methane của DPMS: 0,13 -0,26gCOD/g VSS.ngày. giá trị này khá cao nên bùn phân lợn phân hủy cĩ thể sử dụng trong bể UASB.
Bùn kênh rạch thành phố( CS): - TSS: 16,53%
-VSS: 69,66%
Trong bùn kênh rạch cĩ độ hoạt tính methane :0,12 -0,15gCOD/gVSS.ngày. Bùn của bể tự hoạt(STS):
- TSS: 7,69% - VSS: 72,78% - VSS: 72,78% - Độ tro(z): 28,7%
Trong bùn bể tự hoại chứa chất vơ cơ chủ yếu là cát. SMA của bùn bể tự hoại là:
0,11 -0,12gCOD/gVSS.ngày. giá trị này thấp hơn DPMS. Nhận xét:
- Độ hoạt tính methane đặc biệt của CS cĩ giá trị khá cao 0,12 - 0,15gCOD/gVSS.ngày. Nhưng trong bùn này chứa một lượng cát lớn và những chất vơ cơ khác cĩ thể làm nghẹt hệ thống phân phối nước vào bể UASB.
- Theo kết quả trên thì SMA của bùn bể tư hoại khá cao 0,12 - 0,12gCOD/gVSS.ngày. Cĩ thể sử dụng được nhưng trong bùn này chứa mầm bệnh rất lớn, và vẫn cịn một lượng phân chưa phân hủy. Do đĩ bùn của bể tự hoại chỉ cĩ thể sử dụng tạm thời.
- Dựa vào kết quả trên thí độ hoạt tính methane đãc biệt của bùn phân lợn phân hủy(DPMS) cao nhất. Ngồi ra bùn lấy dễ dàng( tại cơ sở chăn nuơi
heo trong thành phố), vận chuyển dễ dàng. Do đĩ DPMS cĩ thể sử dụng làm bùn kỵ khí trong bể UASB.
Vậy lượng bùn được chuẩn bị như sau: Bùn được lấy từ hầm ủ phân của trại chăn nuơi heo tại Huyện Bình Chánh hoặc Củ chi với thể tích 220 m3(trọng lượng ướt).
Kiểm tra bùn:
Bùn hạt cĩ thể quan sát bằng kính hiển vi và mắt thường màu của bùn hạt màu
trắng xám và đen đường kính 0.2-0.5mm. Trong bùn vi khuẩn tồn tại đa số là
filamentous,mathanarix soehngeni cell. Mẫu bùn được lấy ra từ bể UASB với thời gian lấy mẫu 1ngày/ 1lần. Các thơng số khác cần được đo song song với mẫu bùn là : pH, SS ,COD.
Giai đoạn vận hành: Bể UASB hoạt động tốt khi các nguyên tắc sau đạt được :
• Bùn kị khí cĩ tính lắng tốt;
• Cĩ bộ phận tách khí – rắn nhằm tránh bùn rữa trơi khỏi bể. Phần lắng phía trên cĩ thời gian lưu nước đủ lớn, phân phối và thu nước hợp lý sẽ hạn chế dịng chảy rối. Khi đĩ hạt bùn đã tách khí đến vùng lắng cĩ thể lắng xuống và trở lại ngăn phản ứng.
• Hệ thống phân phối đầu vào đảm bảo tạo tiếp xúc tốt giữa nước thải và lớp bùn sinh học. Mặc khác khi biogas sinh ra sẽ tăng cường sự xáo trộn giữa nước thải và bùn, vì vậy cĩ thể khơng cần thiết bị khuấy cơ khí.
• Hệ thống xử lý phải vận hành liên tục để tránh độ lắng kém do thiếu sự hình thành bùn hạt, hơn nữa sự vận hành liên tục rất quan trọng vì nĩ duy trì quần thể vi sinh trong hệ thống
Các bước thực hiện trong giai đoạn vận hành bể UASB:
• Lưu lượng nước thải được điều chỉnh sao cho tải trọng bể đạt giá trị ổn định 2 kg/m3ngày và tùy theo kết quả đo đạc hàng ngày quyết định giữ vững tải trọng cũ hay tăng dần lên. Khi tải trọng tăng lên 8kgCOD/m3/ngày thì thời gian khởi động hồn tất.
• Sau thời gian từ 3 đến 5 ngày thì bơm tuần hồn 100% lượng nước thải với mục đích làm các vi sinh vật phục hồi. Sau đĩ duy trì chế độ hoạt động liên tục.
• Trong giai đoạn khởi động, các thơng số được kiểm tra hàng ngày là pH, nhiệt độ, COD, nồng độ MLSS, màu sắc bùn kỵ khí. Các chỉ tiêu cịn lại như BOD ,
chất dinh dưỡng N, P, độ kiềm, màu được kiểm tra 1 lần/1 tuần. Vị trí lấy mẫu là trước và sau bể UASB.
g.>Hồ sục khí.
Nước sau khi ra khỏi bể UASB được đưa vào hồ sục khí. Hồ sục khí là hồ sinh học nhân tạo với 6 turbin khuấy trộn trên khắp bề mặt của hồ. Việc ngừng hoạt động của 1 trong 6 turbin này sẽ ảnh hưởng hiệu quả xử lý của hồ. Khi vận hành các turbin được đảm bảo cung cấp điện liên tục và trục quay cần được tra mỡ định kỳ ( 6 tháng/1 lần). Ngồi ra phao nổi chứa turbin phải giữa cân bằng và được định vị thật chặt bằng dây xích.
h.>Hồ tùy nghi và hồ hồn thiện.
Hồ tùy nghi và hồ hồn thiện là 2 hồ thuộc hệ thống hồ sinh học tự nhiên nên sự vận hành và quản lý rất đơn giản. Đầu tiên là bùn trong hồ được nạo vét và vệ sinh định kỳ 2 năm/ lần. Tiếp đến cỏ, lau sậy.. khi mọc cạnh hồ thì bộ rễ của chúng cĩ thể phá hủy thành hồ tạo thành những khe nứt rất nguy hiểm do đĩ khí quan sát cỏ và lau sậy mọc cao quá 30cm thì cần phải dùng thuốc diệt cỏ để phun. Cuối cùng là vấn đề muỗi, cơn trùng: bọ xanh, bọ ruồi.. phát triển rất nhanh trong mơi trường nước động, sự phát triển của chúng sẽ ảnh hưởng sức khỏa và cây trồng của người dân trong khu vực đặt hệ thống xử lý. Do đĩ cần cĩ kế hoạch phun thuốc diệt muỗi và sâu bọ theo định kỳ 2 tháng/lần.
6.2.3Những sự cố và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành. a.>Sự cố chung và biện pháp khắc phục:
Những nguyên nhân chủ yếu ảnh hưởng đến chế độ làm việc bình thường của trạm xử lý nước thải:
• Hệ thống điện ngưng bị ngắt đột ngột.
• Hệ thống đường ống bị nghẹt hoặc vỡ.
• Nước thải tăng đột ngột.
• Hệ thống bơm hư hỏng.
Khi hệ thống điện bị ngưng nước thải từ nhà máy sẽ theo mương dẫn vào thẳng hệ thống hồ sinh học sau thời gian lưu thích hợp nước thải đầu ra khơng đạt yêu cầu nhưng lượng nước thải khơng đáng kể. Những để an tồn nhà máy nên đầu tư máy phát điện riêng cho trạm xử lý để đề phịng sự cố.
Khi hệ thống đường ống bị nghẹt hoặc vỡ thì phải dựa tài liệu hướng dẫn về sơ đồ cơng nghệ của tồn bộ trạm xử lý và cấu tạo của từng cơng trình để xác định nguyên nhân hệ thống bị nghẹt. Trong lúc hoạt động hệ thống cĩ thể bị vỡ thì người vận hành phải dừng hệ thống bơm và khĩa van dẫn nước. Sau khi đường ống mới được thay phải thiết kế lại trụ đỡ vì trụ đỡ cĩ thể là nguyên nhân phá vỡ đường ống.
Trong khâu sản xuất nước thải cĩ thể tăng đột ngột do lượng mủ nước trong vườn cao su đạt giới hạn cực đại do đĩ lượng nước thải tăng theo tỷ lệ thuận. Sự tăng tải trọng đột ngột là vấn đề nằm trong dự trù khi thiết kế hệ thống thể hiện qua chiều chiều cao bảo vệ của hệ thống bể và hồ sinh học cũng như hệ số an tồn khi tính tốn bơm. Do đĩ vấn đề nước thải tăng đột ngột là hồn tồn cĩ thể kiểm sốt được. Tuy nhiên cơng việc của nhân viên vận hành sẽ vất vả hơn vì vậy nhà máy nên bổ sung thêm nhân viên vận hành phụ trong trường hợp này.
Cũng như bất kỳ motor nào khác khi hoạt động motor cĩ thể hết than chì, rõ rĩ điện rất nguy hiểm. Và khi khơng được bơi trơn định kỳ motor phát ra tiếng ồn, lâu ngày cĩ thể cháy động cơ. Trong hệ thống xử lý được thiết kế luơn cĩ 2 motor luân phiên hoạt động và turbin khuấy hồ sục khí luơn cĩ sẵn một turbin dự phịng. Do đĩ khi một motor bị hỏng phải được sữa chữa kịp thời trong khi motor cịn lại sẽ tiếp tục hoạt động.
b.>Sự cố đối với bể UASB:
Khi hệ thống đã xong chế độ khởi động bắt đầu chuyển chế độ vận hành nghĩa là tồn bộ lượng nước thải của nhà máy được đưa hết vào hệ thống xử lý. Mặc dù đã được thiết kế một cách hồn chỉnh nhưng hệ thống cĩ thể phát sinh sự cố. Giai đoạn ổn định là giai đoạn bể UASB đã đạt được hiệu xuất theo thiết kế nhưng khơng cĩ nghĩa là quá