- Trạm xử lý nước rác Nam Sơn bao gồm 2 hệ. Hệ 1 được xây dựng vào năm 2006 với công suất thiết kế là 500m3/ngày đêm. Hệ 2 được xây dựng vào năm 2009 với công suất thiết kế là 1000m3/ngày đêm.
- Vị trí tiếp giáp của trạm cụ thể như sau:
Phía Tây nằm bên cạnh hồ sinh học.
Phía Đông giáp đường giao thông nội bộ và ô chôn lấp số 2.
Phía Nam giáp ô chôn lấp số 4.
Phía Bắc gần khu vực trạm cân, hướng đi vào văn phòng URENCO 8. 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000 45,000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Nam Sơn Minh Đức Phú điền
Hình 1.8. Vị trí của nhà máy xử lý NRR Nam Sơn trong khuôn viên BCL CTR Nam Sơn
Khu vực xây dựng nằm trong vùng khí hậu Bắc Bộ với đặc điểm là khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng và ẩm có hai mùa phân biệt là mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa trùng với mùa gió Đông Nam kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10. Mùa khô trùng với mùa gió Đông Bắc, kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau:
- Nhiệt độ: nhiệt độ trung bình khoảng 23,60C; trung bình tháng thấp nhất 16.30C (tháng1) và trung bình tháng cao nhất 29.30C (tháng7).
- Mưa: lượng mưa trung bình năm là 1.568,3mm lượng mưa trung bình
tháng đạt 294,1mm (tháng 8) và trung bình tháng thấp nhất là 20,1mm (tháng 7).
- Gió: gió trong khu vực tương đối ổn định cả về hướng và tộc độ. Hướng gió
chính là Đông Bắc và Đông Nam. Gió Đông Bắc thường xuất hiện vào tháng 10 đến tháng 3 năm sau với tần suất 12%. Gió Đông Nam xuất hiện nhiều nhất từ tháng 1 đến tháng 9 với tần suất 30%.
Hình 1.9. Toàn cảnh nhà máy nhìn từ trên cao
Khu đất dự án có địa hình tương đối bằng phẳng, ở phía Bắc, phía Đông, phía Nam đều tiếp giáp đường bê tông hiện trạng. Hướng dốc từ phía Nam xuống phía Bắc.
Căn cứ vào tài liệu thu thập được trong quá trình khảo sát địa chất công trình ngoài thực địa, kết hợp với các kết quả thí nghiệm trong phòng có thể phân chia cấu trú địa tầng của khu vực khảo sát thành 5 lớp từ trên xuống dưới như sau:
Lớp 1. Đất lấp: Sét pha, lẫn tạp chất,…
Lớp này gặp cả hai hố khoan với bề dày dao động từ 0,2 m ( BH-01 ) ÷ 0,4 m ( BH-02 ). Thành phần chủ yếu của lớp bao gồm: sét pha lẫn tạp chất,… Do thành phần và trạng thái không đồng nhất nên không lấy mẫu thí nghiệm.
Lớp 2. Đất sét pha, màu xám nâu, xám vàng, đôi chỗ lẫn sạn, sỏi, trạng thái nửa cứng.
Lớp này gặp ở cả hai hố khoan.
Độ sâu mặt lớp biến đổi từ 0,2 m (BH-01) ÷ 0,4 m (BH-02). Độ sâu đáy lớp biến đổi từ 2,8 m (BH-02) ÷ 3,5 m (BH-01). Bề dày lớp biến đổi từ 2,4 m (BH-02) ÷ 3,3 m (BH-01).
Lớp 3. Đất sét pha, màu xám nâu, xám vàng, lẫn sạn, sỏi, trạng thái cứng.
Lớp này gặp ở cả 2 hố khoan.
Độ sâu mặt lớp biến đổi từ 2,8m (BH-02) ÷ 3,5m (BH-01). Độ sâu đáy lớp biến đổi từ 4,5m (BH-02) ÷ 7,6m (BH-01).
Bề dày lớp biến đổi từ 1,7m (BH-02) ÷ 4,1m (BH-01).
Lớp 4. Đá sét bột kết, màu xám nâu – xám xanh, RQD = 10-20%
Lớp này gặp ở cả 2 hố khoan.
Độ sâu mặt lớp biến đổi từ 4,5m (BH-02) ÷ 7,6m (BH-01). Độ sâu đáy lớp biến đổi từ 14,0m (BH-02) ÷ 16,5m (BH-01). Bề dày lớp biến đổi từ 6,4m (BH-01) ÷ 12,0m (BH-02).
Lớp 5. Đá sét bột kết, màu xám nâu – xám xanh, RQD = 0-5%
Lớp này gặp ở cả 2 hố khoan.
Độ sâu mặt lớp biến đổi từ 14,0m (BH-01) ÷ 16,5m (BH-02).
Độ sâu đáy lớp và bề dày lớp chưa xác định do cả 2 hố khoan kết thúc ở độ sâu 30,0m vẫn thuộc lớp này. Trong quá trình khảo sát đã khoan sâu nhất vào lớp này 16,0m (BH-01).
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu:
- Địa điểm nghiên cứu: Tại bãi chôn lấp chất thải rắn Nam Sơn.
- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 12 năm 2017 đến hết tháng 05 năm 2018 Đối tượng nghiên cứu:
- Nước rỉ rác tại bãi chôn lấp chất thải rắn Nam Sơn và công nghệ xử lý nước rác tại trạm xử lý Nam Sơn.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
- Thu thập, tổng hợp và phân tích các tài liệu nghiên cứu sẵn có trong nước và quốc tế về nước rỉ rác và công nghệ xử lý nước rỉ rác từ hoạt động chôn lấp CTR đô thị để đánh giá tổng quan, xây dựng cơ sở lý luận và đánh giá tình hình thực tế.
- Kế thừa những kết quả số liệu của những nghiên cứu đã có các báo cáo dự án, các chương trình có liên quan
2.2.2. Phương pháp điều tra - khảo sát
Trong phương pháp này, tiến hành xem xét quy trình xử lý và vận hành trạm xử lý nước rác tại BCL Nam Sơn, Hà Nội.
2.2.3. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm và ngoài hiện trường
Phương pháp lấy mẫu hiện trường
- Khảo sát về hiện trạng nước rỉ rác tại các bãi chôn lấp CTR và trong quá trình xử lý, trực tiếp lấy mẫu điển hình để phân tích.
Việc lấy mẫu nước thải tuân thủ chặt chẽ theo yêu cầu của các quy định sau: - TCVN 6663-1:2011- Chất lượng nước. Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu
- TCVN 6663-3:2008-Chất lượng nước. Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu; - TCVN 5999: 1995- Chất lượng nước. Hướng dẫn lấy mẫu nước thải.
Trước khi đi hiện trường lấy mẫu nước, nhân viên lấy mẫu cần chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ lấy và bảo quản mẫu cần thiết. Đảm bảo tất cả các dụng cụ đều được vệ sinh sạch sẽ.
Quy trình súc rửa này cần thực hiện như sau (rửa bằng chất tẩy rửa): - Rửa bình chứa và nắp đậy với dung dịch tẩy rửa loãng và nước. - Súc kỹ bằng nước vòi;
- Súc lại nhiều lần với lượng nước thích hợp; - Xả đổ bỏ hết nước và đậy nắp lại.
- Khi tới gần thời điểm lấy mẫu bổ sung đá lạnh vào thùng bảo quản mẫu. Quá trình lấy mẫu được thực hiện theo các bước sau:
Tráng dụng cụ lấy mẫu (từ 2-3 lần) bằng chính nguồn nước cần lấy. Tiến hành lấy lượng mẫu phù hợp.
Sử dụng ngay nước cần lấy để tráng các chai đựng mẫu (2-3 lần). Rót mẫu vào từng chai đảm bảo lượng mẫu trong mỗi chai tràn đầy (trừ trường hợp lấy mẫu để phân tích chỉ tiêu vi sinh vật hay dầu mỡ).
Đậy kín nắp chai
Trong trường hợp cần axit hóa để bảo quản mẫu (áp dụng khi phân tích chỉ tiêu COD) tiến hành như sau:
Rót mẫu vào gần đầy chai, dùng giấy đo pH kiểm tra nhanh mẫu nước. Dùng pipet nhỏ từ từ dung dịch axit H2SO4 đậm đặc
Trường hợp pH mẫu nước từ 3-5 nhỏ từ 1-2 giọt. Trường hợp pH mẫu nước từ 5-9 nhỏ từ 3-6 giọt. Trường hợp pH mẫu nước từ 9 trở lên nhỏ từ 6-13 giọt.
Lắc nhẹ dung dịch trong chai, kiểm tra lại pH của mẫu, nếu nhỏ hơn 2 đạt yêu cầu, trường hợp pH lớn hơn 2 tiếp tục nhỏ thêm axit.
(Cần thận trong khi thao tác với dung dịch axit).
Ghi đầy đủ các thông tin nhận dạng mẫu lên chai.
Trên chai chứa mẫu phải ghi các thông tin sau: Tên mẫu, số chai. Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm:
Các chỉ tiêu phân tích, trang thiết bị phục vụ phân tích các mẫu NRR lấy về từ hiện trường được trình bày cụ thể dưới bảng sau:
Bảng 2.1: Phương pháp phân tích mẫu
STT Thông số Phương pháp Thiết bị phân tích
1 Cd TCVN 6193:1996
Máy AAS 240 - Agilent 2 As TCVN 6626:2000
3 Cu TCVN 6193:1996 4 Zn TCVN 6193:1996 5 Tổng Cr TCVN 6622:1996 6 Pb TCVN 6193:1996
7 COD Hach method 8000 Máy quang phổ DR 3900-Hach 8 BOD5 TCVN 6494-1:2011 Tủ mát BOD5 FOC120E
9 Tổng N
Hach method 10071
TCVN 6638:2000
Máy quang phổ DR 3900-Hach Bộ máy phá mẫu tổng Nito KDN-04
10 NH4+
TCVN 6179-1:1996
SMEWW4500-NH3.F:2012 Máy quang phổ HACH DR 3900
2.2.4. Phương pháp tính toán thiết kế
Việc tính toán, thiết kế các phương án xây dựng, cải tạo dựa trên những tiêu chuẩn sau:
-Tiêu chuẩn ngành 20 TCN-51-84: Thoát nước mạng lưới bên ngoài và công trình-TCKT.
- Qui chuẩn Việt Nam QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
- Quy chuẩn Việt Nam QCVN 25:2009/BTNMT (Cột B1) – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn.
- Quychuẩn xây dựng Việt Nam QCXDVN 01 :2008/BXD – Quy hoạch| xây dựng.
- Quy chuẩn Việt Nam QCVN 07 :2010/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia các công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị.
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Hiện trạng hoạt động của nhà máy xử lý NRR Nam Sơn
3.1.1 Thành phần NRR đầu vào của nhà máy
NRR được thu gom, dẫn dòng từ các ô chôn lấp về hồ điều hòa, sau đó NRR được dẫn từ hồ điều hòa vào hệ thống xử lý của nhà máy. Đây là nguồn nước đầu vào chính của nhà máy. Thành phần của NRR đầu vào qua thời gian(từ tháng 12 năm 2017 đến tháng 5/2018) được thể hiện chi tiết dưới bảng 3.1.
Qua kết quả phân tích chúng tôi nhận thấy có một số vấn đề như sau:
- Toàn bộ các chỉ tiêu về kim loại(Cd, As, Cu, Zn, Tổng Cr, Pb) của nước rác đầu vào đều nằm trong giới hạn cho phép.
- Tuy nhiên, các chỉ số về BOD5, COD, Tổng N, NH4+ trong toàn bộ các đợt được lấy mẫu khảo sát đều vượt hàng chục lần.
- Từ những đánh giá sơ bộ ban đầu về chất lượng nước rác đầu vào của nhà máy để có những phương án phù hợp với mục đích cải tạo, nâng cấp các trạm, đặc biệt cần tập trung vào công tác làm giảm nồng độ COD, BOD5, Tổng N, NH4+ để đảm bảo chất lượng nguồn nước thải ra môi trường.
Bảng 3.1: Kết quả phân tích NRR tại hồ sinh học từ tháng 12/2017 tới tháng 5/2018 TT TÊN CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ KẾT QUẢ QCVN40:2011 /BTNMT/B NT NT-1 NT-2 NT-3 NT-4 NT-5 NT-7 NT-6 NT-8 NT-9
Ngày lấy mẫu 7/12/2017 20/12/2017 22/1/2018 3/2/2018 6/3/2018 20/3/2018 20/4/2018 3/4/2018 6/5/2018 20/5/2018
1 Cd mg/l 0.06 0,04 0,05 0,05 0,06 0,05 0,04 0,05 0,06 0,06 0,1 2 As mg/l 0,034 0,028 0,011 0,041 0,019 0,032 0,007 0,042 0,02 0,053 0,1 3 Cu mg/l 0,19 0,14 0,23 0,15 0,17 0,16 0,24 0,14 0,14 0,15 2 4 Zn mg/l 0,108 0,11 0,62 0,08 0,122 0,107 0,57 0,093 0,05 0,04 3 5 Tổng Cr mg/l <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 6 Pb mg/l 0,29 0,16 0,19 0,38 0,31 0,37 0,16 0,21 0,3 0,28 0,5 7 COD mg/l 3218 3838 3820 3879 3790 3451 3605 3312 3578 3611 150 8 BOD5 mg/l 1102 1801 1711 1792 1630 1562 1609 1551 1596 1795 50 9 Tổng N mg/l 1402 1369 1375 1361 1371 1373 1238 1366 1375 1369 40 10 NH4+ Mg/l 1085 1140 1003 1018 985 1015 978 969 1057 993 10
3.1.2. Hiện trạng vận hành của nhà máy
Công nghệ xử lý hiện đang được áp dụng tại nhà máy như sau:
Hình 3.1. Sơ đồ vận hành hiện tại của trạm
- Hai hệ được sử dụng chung phần chỉnh pH bằng vôi. Nước rỉ rác từ các hồ chứa được bơm vào bể trộn vôi tại đây nước thải được khuấy trộn với vôi cục bằng cánh gắp của máy gắp vôi và được sục khí để trộn đều để nâng pH lên mức 11,5-12.
- Nước thải sau đó tự chảy sang bể lắng cặn vôi và được chia làm hai đường tự chảy điều khiển lưu lượng bằng van tay sang hai bể:
+ Bể điều chỉnh pH để cấp nước thải cho tháp stripping hệ 2 + Bể đệm 1, ngăn lắng để cấp nước thải cho tháp stripping hệ 1.
- Tại tháp Stripping, cùng với quá trình thổi khí để loại bỏ nito trong nước. - Nước sau khi loại bỏ một phần nito sẽ được đưa về mức 7,5-8 và sục khí khuấy trộn .
- Tiếp theo chuyển sang cụm công trình sinh học gồm có bể SBR, UASB và Aeroten (tùy theo trạm). Sau quá trình sinh học, nước sẽ được tách cặn và đưa vào thiết bị keo tụ tuyển nổi
Bể sục vôi Lắng cặn vôi Stripping
Selector Công trình sinh học Lắng Fenton Lắng Khử trùng bằng clo NướcthảiN ước thải VôibộtVôi bột
- Sau công trình sinh học, nước được xử lý tại nhóm bể xử lý oxy hóa tại đây nước thải được châm thêm các hóa chất H2SO4 để giảm pH xuống mức 2-3, H2O2, Fe2SO4 và khuấy trộn đều. Sau bể phản ứng oxy hóa nước thải được đưa sang bể chảy sang bể trung hòa để châm NaOH đưa pH về mức 7-7,5.
- Nước sau trung hòa được bơm lên thiết bị keo tụ & tuyển nổi Semultech. Nước ra từ máng thu của thiết bị semultech chảy về bể lọc cát.
- Cuối cùng nước được lọc than hoạt tính và khử trùng bằng Javen. Các tồn tại chính hiện tại của nhà máy là:
Hệ điều khiển: Các hạng mục trong hệ điều khiển như sensor pH, DO, bộ điều khiển, bơm định lượng đã xuống cấp hư hỏng dẫn đến việc vận hành không chính xác theo yêu cầu thiết kế nên cần kiểm tra, sửa chữa và thay mới. Việc vận hành bằng tay sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến sự chính xác của hệ thống.
Pha vôi:Hệ thống đầu vào dùng vôi có hàm lượng cặn lớn, thêm vào đó công đoạn lắng hoạt động không hiệu quảdẫn đến cặn vôi đi theo dòng nước thải vào các giai đoạn xử lý tiếp theovà làm giảm hiệu quả xử lý của các giai đoạn này.
Stripping:hệ thống phân phối nước và đệm đã bị hư hỏng và tắc nghẽn nên hiệu suất xử lý Nitơ không đạt được theo thiết kế ban đầu dẫn đến nồng độ chất ô nhiễm đi vào giai đoạn tiếp theo là quá cao so với yêu cầu vận hành.
Aerotank và SBR: do nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải từ các giai đoạn xử lý trước không đạt cộng thêm lượng cặn vôi lớn dẫn đến hệ bể aerotank và SBR hoạt động không hiệu quả.Vi sinh hiếu khí có dấu hiệu chết, hệ thống phân phối khí không đều và không hiệu quả do đã bị bục.
Các hệ thống bơm nước thải: hiện đang hoạt động kém hiệu quả, đã được quấn lại động cơ nhiều lần.
Trạm Nam Sơn được xây dựng và nâng cấp, sửa chữa qua nhiềugiai đoạn khác nhau, vì vậy công nghệ xử lý chắp vá, thiếu đồng bộ.Ví dụ, như một phần được xử lý bằng UASB, một phần xử lý bằng SBR,… vì vậy người vận hành gặp nhiều khó khăn trong việc quản lý chất lượng nước đầu ra sau hệ thống xử lý. Trong bảng 4.8 thể hiện
kết quả xử lý với hai hệ khác nhau cho thấy chất lượng nước sau xử lý đều không đạt và có sự chênh lệch giữa 2 hệ.
Bảng 3.2.Kết quả phân tích nước đầu ra của 2 hệ thống xử lý
TT Tên chỉ
tiêu Đơn vị Phương Pháp
Kết quả QCVN 40:2011/ BTNMT/B QCVN 25:2009/BTNMT/B1 NT- 6.1 NT- 6.2
1 COD mg/l Hach method 8039 358 311 150 400
2 BOD5 mg/l TCVN 6001-1:2008 131 122 50 100
3 Tổng N mg/l TCVN 6638:2000 443 551 40 60
4 NH4+ mg/l TCVN 6179-1:1996 297 383 10 25
Ghi chú:QCVN 25:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải
của bãi chôn lấp chất thải rắn.
QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
NT-6.1: Nước ra hệ 1 ngày 03/04/2018. NT-6.2: Nước ra hệ 2 ngày 03/04/2018.
Trên đây là sự khái quát lại những tồn tại chính hiện có của trạm, phần kế tiếp là sự liệt kê chi tiết các phần, bộ phận của toàn hệ thống đang gặp những sự cố, hỏng hóc