- Thiết bị tuyển nổi.
4.2.3.i TÍNH TỐN BỂ KHỬ TRÙNG:
4.2.4 PHƯƠNG ÁN 2: Máy nén khí
Máy nén khí BỂ TUYỂN NỔI NGĂN TIẾP NHẬN BIOFOR BỂ ĐIỀU HỊA USAB KHỬ TRÙNG BỂ LẮNG II BỂ CHỨA BÙN Nước sau tách bùn Xử lý bùn SONG CHẮN RÁC Máy thổi khí NGUỒN TIẾP NHẬN
4.2.5 MƠ TẢ CƠNG NGHỆ :
Cơng nghệ xử lý của trạm xử lý nước thải của trạm xử lý được lựa chọn trên cơ sở các số liệu đầu vào và đầu ra, cơng suất thiết kế, điều kiện mặt bằng, cơ sở khoa học, tình hình đầu tư của doanh nghiệp.
Cơng nghệ của trạm xử lý nước thải được phân chia thành 3 giai đoạn: xử lý bậc 1, xử lý bậc 2, và xử lý bùn
• Giai đoạn xử lý bậc 1:
- Song chắn rác được vận hành thủ cơng.
- Ngăn thu nước thải.
- Bể lắng cát sục khí.
- Bể điều hồ.
- Thiết bị tuyển nổi.
Nước thải sinh hoạt và từ các khâu sản xuất được thu về hố ga của trạm giết mổ, trước tiên chảy qua song chắn rác để tách cặn thơ và cặn cĩ kích thước nhỏ. Cấu tạo của song chắn rác gồm các thanh chắn inox, sắp xếp cạnh nhau và hàn cố định trên khung inox. Theo tính chất của nước thải và qui mơ đầu tư ở cơng nghệ này lựa chọn song chắn rác với phương pháp vớt rác thủ cơng và kích thước khe hở song chắn loại trung bình ( 5 – 25 mm). Nước thải qua song chắn rác rồi chảy vào ngăn tiếp nhận.
Từ ngăn tiếp nhận nước thải được bơm lên bể lắng cát sục khí để loại bỏ cát và làm giảm nồng độ BOD và COD. Nước thải từ bể lắng cát sục khí sẽ qua bể điều hịa. Thơng thường trong quá trình sản xuất, lưu lượng nước thải trong các chu kỳ khác nhau cũng khác nhau, do đĩ mục đích của việc xây dựng bể điều hịa
là nhằm làm cho nước thải trước khi chảy vào hệ thống xử lý luơn luơn ổn định cả về lưu lượng và nồng độ các chất ơ nhiễm trong nước thải.
Để hịa trộn đều nước thải và tránh gây mùi hơi do bị phân hủy yếm khí trong bể điều hịa, khơng khí được sục vào từ máy thổi khí và được phân bố đều nhờ các đĩa phân phối khí được đặt chìm dưới đáy bể.
Từ bể điều hồ nước thải sẽ được bơm sang hệ thống tuyển nổi áp lực để tách chất rắn lơ lửng và dầu mỡ.
Quá trình tuyển nổi áp lực:
Do đặc thù nước thải của ngành giết mổ gia súc cĩ lẫn một lượng rất lớn dầu mỡ tồn tại ở cả 2 dạng: cặn lơ lửng và huyền phù lơ lửng nên lượng mỡ này khơng thể tách ra khỏi nước thải bằng phương pháp lắng thơng thường. Trong trường hợp này tuyển nổi áp lực là phương pháp hữu hiệu nhất.
Tuyển nổi là quá trình tách các chất rắn lơ lửng và huyền phù ra khỏi nước thải. Quá trình tách được thực hiện bằng việc tạo ra các hạt vi bọt trong nước thải. Các vi bọt này sẽ dính bám vào các chất rắn và trong quá trình đi lên sẽ đẩy các chất rắn này nổi lên trên mặt nước và chúng được lấy ra bằng thanh gạt bề mặt. Cụm thiết bị tuyển nổi bao gồm các hạng mục chính như sau:
- Thiết bị tuyển nổi . - Bình bão hịa khí . - Máy nén khí .
- Thanh gạt bọt bề mặt . - Van giảm áp.
Sau khi qua thiết bị tuyển nổi nước thải được đưa đến bể UASB trước khi vào bể xử lý sinh học hiếu khí (aeroten).
• Giai đoạn xử lý bậc 2:
Quá trình xử lí kị khí được áp dụng trong giai đọan xử lí bậc 2 và đặc biệt áp dụng cho các loại nước thải ơ nhiệm hữu cơ cao. Đây là phương pháp sử dụng các lồi vi sinh vật kị khí để phân hủy các chất hữu cơ, để tạo ra các khí biogas
Các giai đọan của quá trình phân hủy kị khí: • Giai đoạn thủy phân
Các vi khuẩn tiết ra các loại ezim để chuyển các chất hữu cơ phức tạp thành các chất hịa tan đơn giản cĩ khối lượng phân tử nhỏ hơn . Trong giai đoạn này , các protein được chuyển thành aminoacid, carbohydrats được chuyển thành đường hịa tan đường carcbonhydarat chuyển thành đường hào tan , lipids chuyển thành các acid mạch dài và glycerin .
Quá trình này xảy ra chậm , tốc độ thủy phân phụ thuộc vào pH, kích thước hạt và đạc tính dễ phân hủy của cơ chất. Chất béo phân hủy chậm .
• Giai đoạn acid hĩa
Các loại vi sinh vật lên men chuyển hĩa các chất hịa tan thành các chất đơn giản như acid béo dễ bay hơi , alcohols , acid lactic, methanol, CO2 , H2 , NH3 , H2S và sinh khối mới . Sự hình thành các acid cĩ thể làm pH giảm xuống 4. Giai đọan này được thưc hiện chủ yếu do vi khuẩn kị khí bắt buộc.
• Giai đoạn acetic.
Dưới tác dụng của vi khuẩn acetic , các sản phẩm của quá trình acid hĩa được chuyển hĩa thành acetate và H2, CO2 và sinh khối mới .
• Giai đoạn methane hĩa.
Đây là giai đọan cuối của quá trình phân hủy kị khí. Acid acetic , H2, CO2, acid formic và methanol chuyển hĩa thành methane, CO2 và sinh khối mới . Trong 3 giai đoạn thủy phân, acid hĩa và acetic hĩa, COD trong dung dịch hầu như khơng giảm. COD chỉ giảm trong quá trình mêthane hĩa.
Bể xử lí sinh học kị khí dịng chảy ngược được áp dụng để xử lí các loại nước thải cĩ hàm lượng hữu cơ cao. Quá trình phân huỷ sinh học trong bể được diễn ra dưới điều kiện kị khí. Hỗn hợp khí lỏng và dưới tác dụng của dịng chảy ngược làm cho các hạt bùn lơ lửng xáo trộn. Các loại khí tạo ra trong điều kiện kị khí sẽ tạo ra dịng tuần hồn cục bộ .
Nguyên lí hoạt động của UASB:
Nước thải sau khi điều chỉnh pH theo ống dẫn vào từ đáy bể. Hỗn hợp bùn kị khí trong bể sẽ hấp thu các chất hữu cơ hồ tan trong nước thải, phân huỷ và chuyển hố chúng thành khí ( khoảng 70 -80% CH4, 20-30% CO2) và nước . Các hạt bùn cặn bám vào các bọt khí được sinh ra nổi lên bề mặt làm xáo trộn và gây ra dịng tuần hồn cục bộ trong lớp căn lơ lửng . Khí sinh ra được thu vào phễu tách khí được lắp đặt phía trên ( cĩ tác dụng tách cả 3 pha : rắn , lỏng , khí) . Để thu khí tập trung vào phễu khơng và ngăn lắng , cần cĩ tấm hướng dịng. Trong bộ phận tách khí , diện tích bề mặt nước phải đủ lớn để các hạt bùn nổi do dính bà vào các bọt khí tách ra khỏi bọt khí .
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí (bể biofor):
Quá trình xử lý hiếu khí cĩ sử dụng bùn hoạt tính với sự tham gia của các vi khuẩn hiếu khí sống lơ lửng. Các chất hữu cơ cĩ hại cho mơi trường sẽ được các vi khuẩn hiếu khí chuyển hĩa thành các chất vơ cơ (CO2, H2O) vơ hại. Trong quá trình xử lý một lượng lớn bùn hoạt tính (biomass) dư sinh ra sẽ được sử dụng như một nguồn phân bĩn cho cây trồng.
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí diễn ra tại bể BIOFOR. Tại bể BIOFOR một lượng oxy thích hợp được đưa vào bằng máy thổi khí thơng qua các đầu phân phối khí đặt ở đáy bể giúp cho quá trình sinh hĩa diễn ra nhanh hơn. Vi sinh vật hiếu khí sẽ tiêu thụ các chất hữu cơ dạng keo và dạng hồ tan để sinh trưởng. Vi sinh vật phát triển thành quần thể dạng màng VSV bám trên lớp vật liệu là những
ống nhựa hình ruột gà. Quá trình chuyển hĩa vật chất cĩ thể xảy ra ở ngồi tế bào VSV cũng cĩ thể xảy ra trong tế bào VSV. Cả hai quá trình chuyển hĩa đều phụ thuộc rất lớn vào sự tiếp xúc các chất với tế bào VSV. Khả năng tiếp xúc càng lớn thì phản ứng xảy càng mạnh. Do đĩ trong hệ thống cơng nghệ này lắp đặt thêm hệ thống thổi khí. Khi khơng khí vào trong thiết bị gây ra những tác động chủ yếu sau:
+ Cung cấp oxy cho tế bào VSV
+ Làm xáo trộn dung dịch, tăng khả năng tiếp xúc giữa vật chất và tế bào
+ Phá vỡ thế bao vây của sản phẩm trao đổi chất xung quanh tế bào VSV, giúp cho quá trình thẩm thấu vật chất từ ngồi tế bào vào trong tế bào và quá trình chuyển vận ngược lại.
+ Tăng nhanh qúa trình sinh sản vi khuẩn
+ Tăng nhanh sự thốt khỏi dung dịch của các chất khí được tạo ra trong quá trình lên men. Khi lên men, VSV thường tạo ra một số sản phẩm ở dạng khí. Các loại khí này khơng cĩ ý nghĩa đối với hoạt động sống của VSV.
Khi vi sinh vật phát triển mạnh sinh khối tăng, vi sinh vật già chết tạo thành các mảng chĩc ra khỏi giá thể (bơng bùn) trơi theo nước ra ngồi và được lắng ở bể lắng ly tâm.
Tại bể lắng II xảy ra đồng thời quá trình keo tụ và lắng. Hàm lượng chất lơ lửng, màng vi sinh bị trơi ra khỏi bể sinh học và các dung dịch ở dạng keo sẽ được keo tụ và lắng xuống đáy bể. Hiệu quả xử lý đạt từ 80 -95% theo BOD và COD. Tại bể lắng, bùn sinh khối sinh ra được lắng xuống đáy và được đưa sang bể nén bùn.
Tiếp tục nước sau khi qua bể lắng, nước thải sẽ được đưa vào bể khử trùng. Tại bể khử trùng, với thời gian lưu nước thích hợp, nước thải tiếp xúc với dung
dịch oxyhĩa mạnh cĩ tính chất khử trùng. Các chất oxyhĩa cĩ tác dụng phân hủy, ức chế hoạt động tế bào vi sinh vật. Kết qủa vi sinh vật bị tiêu diệt.
Giai đoạn xử lý bùn:
Lượng bùn và cặn sinh ra từ bể tuyển nổi, lượng bùn sinh ra trong quá trình xử lý sinh học ở bể UASB và bể lắng ly tâm được đưa sang bể nén bùn trọng lực nhằm làm gia tăng hàm lượng chất rắn chứa trong bùn để phù hợp với việc khử nước.