CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.4. Giải pháp giảm thiể uô nhiễm môi trường
3.4.1. Hiện trạng và công nghệ đề xuất nhằm xử lý nước thải cho KCN Điềm
Với tính chất nước thải và yêu cầu xử lý đã nêu trên, đề xuất công nghệ xử lý cho Trạm xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Điềm Thụy gồm các công đoạn:
* Xử lý bậc 1 (Tiền xử lý - xử lý sơ bộ):
Công đoạn của tiền xử lý bao gồm các công trình và thiết bị làm nhiệm vụ bảo vệ máy bơm và loại bỏ phầm lớn các tạp chất có kích thước lớn, vật nổi có thể gây cản trở cho các bước (công đoạn) xử lý tiếp theo. Cụ thể có Loại bỏ những vật lơ lửng có kích thước lớn có trong nước thải như mảnh gỗ, nhựa, giẻ rách, giấy, vỏ hoa quả… Loại bỏ cặn nặng như sỏi, cát, mảnh kim loại, thủ tinh,… Loại bỏ phần lớn dầu mỡ.
Các công trình và thiết bị gồm có: Bể thu gom nước thải; Song chắn rác thô loại bỏ cặn rác thô có kích thước lớn hơn 10 mm; Máy lược rác tinh loại bỏ cặn rác tinh có kích thước lớn hơn 2 mm; Bể điều hoà nồng độ và lưu lượng các chất trong nước thải; Điều chỉnh pH; Các thiết bị kiểm soát trong khâu này được điều khiển hoàn toàn tự động; Bể lắng lamen, trong bể sử dụng các ống lắng hoặc tấm lắng đặt nghiêng để tăng hiệu quả lắng.
* Xử lý bậc 2 (Xử lý sinh học hiếu khí lơ lửng).
Là quá trình phân huỷ sinh học hiếu khí các chất hữu cơ, chuyển chất hữu cơ có khả năng phân huỷ thành các chất vô cơ và chất hữu cơ ổn định. Cụ thể là tại bể bùn hoạt tính hiếu khí - Aerotank các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và sinh năng lượng để duy trì hoạt động sống của chúng. Trong quá trình sống, các vi sinh vật (đa số là vi khuẩn hiếu khí) nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng tăng
lên. Như vậy, nước thải được xử lý bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng - bể bùn hoạt tính Aerotank cuối cùng sẽ làm cho các chỉ tiêu BOD, COD, SS,… giảm đến mức cho phép, khử các chất hợp chất nitơ, photpho có trong nước thải.
Quy trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính lơ lửng gồm các công đoạn sau: Hệ thống ống sục khí khuấy trộn đều nước thải cần xử lý với bùn hoạt tính trong thể tích bể trong thời gian đủ dài để lấy oxy cung cấp cho quá trình sinh hoá xảy ra. Làm trong nước và tách bùn hoạt tính ra khỏi hỗn hợp bằng bể lắng 2. Tuần hoàn lại một lượng bùn hoạt tính từ đáy bể lắng 2 vào bể Aerotank hoà trộn với nước thải đi vào.
* Xử lý bậc 3
Xử lý hoàn thiện nước thải sau xử lý sinh học bằng cách khử trùng nước thải nhằm tiêu diệt hoàn toàn các vi sinh vật gây bệnh có trong nước thải.
* Xử lý bùn dư
Bùn tươi ở bể lắng 1 và bùn hoạt tính dư ở bể lắng 2 được nén trong bể nén bùn trọng lực, nước thải tách ra đưa về bể điều hòa, bùn sau nén được trộn với chất keo tụ đưa vào làm khô bằng máy ép bùn băng tải.
Theo đó, ưu nhược điểm của công nghệ xử lý nước thải này có
* Ưu điểm của công nghệ: Công nghệ đã được áp dụng thành công tại nhiều KCN ở Việt Nam, Bể xử lý sinh học hiếu khí Aerotank là công nghệ kinh điển đã được sử dụng hiệu quả để xử lý nước thải các ngành công nghiệp ở Việt Nam.
Chi phí vận hành thấp : Hệ thống được thiết kế nhằm giảm tối đa chi phí vận hành với tiêu chí chọn những thiết bị hiện đại và được cung cấp bởi các nhà sản xuất có uy tín trên thế giới, ít hao tốn năng lượng trong quá trình vận hành. Đặc biệt quá trình xử lý bùn, sử dụng máy ép bùn băng tải là lựa chọn thích hợp nhất về cả chi phí vận hành lẫn chi phí đầu tư ban đầu.
Dự phòng khả năng tăng công suất: Do các công trình xây dựng hiện tại hoàn toàn độc lập, nên trong quá trình nâng cấp và tăng lưu lượng nước thải trong tương lai (nếu có) bằng module mới, hệ thống vẫn hoạt động bình thường và không gặp bất kỳ trở ngại gì.
Dễ dàng bảo trì: Các thiết bị hoạt động (bơm, máy thổi khí,…) đều có thiết bị dự phòng bảo đảm cho hệ thống hoạt động liên tục. Đồng thời, các bơm nước nước thải là loại bơm chìm, có gắn khớp nối nhanh và thanh trượt nên dễ dàng tháo lắp và
đưa bơm ra khỏi bể, thuận tiện cho công tác bảo trì và sữa chữa thiết bị. * Nhược điểm của công nghệ
Phải tuần hoàn bùn (tỷ lệ tuần hoàn là 25-75%) cho bể Aerotank.
Phải cung cấp điện năng khá lớn cho hệ thống máy cấp khí cho bể Aerotank. Sơ đồ dây chuyền công nghệ đề xuất được thể hiện trong hình sau:
* Cải thiện quy trình xử lý nước thải
- Nước thải từ các nhà máy trong khu công nghiệp được, tách riêng với nước mưa (nước thải đã được xử lý cục bộ tại các nhà máy đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 - 2005, cột C) theo hệ thống thoát nước thải tập trung, về bể thu gom của trạm xử lý nước thải tập trung, với lưu lượng trung bình 125m3/giờ. Nước thải được dẫn qua thiết bị lược rác thô để loại bỏ cặn rắn có kích thước lớn hơn 10mm và cát ra khỏi dòng thải. Tại bể thu gom bố trí ba bơm chìm nhằm bơm nước từ bể thu gom lên bể điều hoà. Tại bể điều hoà bố trí thiết bị lược rác tinh để loại bỏ các cặn rác có kích thước lớn hơn 2mm. Bể điều hoà có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng của nước thải. Bể điều hoà được bố trí một hệ thống sục khí nhằm tạo sự xáo trộn nước thải tránh hiện tượng lắng cặn trong bể này và tạo môi trường đồng nhất cho dòng thải trước khi qua các bước xử lý tiếp theo.
Hình 3.21. Sơ đồ hệ thống thu gom, thoát nước mưa của KCN
thống châm pH và hệ thống khuấy trộn đều nhằm điều chỉnh pH của dòng nước. Sau đó, dòng nước được dẫn qua bể châm PAC, polymer. Tại đây, dòng nước được khuấy trộn đều với hoá chất PAC và polymer bằng động cơ khuấy nhằm tạo điều kiện tối ưu để có thể hình thành bông keo tụ
-Nước thải tiếp tục qua bể tạo bông. Bể tạo bông có tác dụng tạo thời gian để có thể đạt hiệu suất tạo bông tối đa. Sau đó, nước thải được dẫn qua bể lắng 1 - bể lắng lamen nhằm tách các cặn bông lơ lửng ra khỏi nước thải . Nước từ bể lắng 1 được dẫn về bể Aerotank nhờ chênh lệch cao độ. Trong bể Aerotank, quá trình xử lý sinh học hiếu khí diễn ra nhờ quần thể các vi sinh vật hiếu khí và tuỳ tiện như Psedomonas, Zoogloea,
Nitrobacter, Nitrosomonas,… phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm hoà tan trong nước
thải. Trong đó, Nitrobacter, Nitrosomonas chịu trách nhiệm oxy hoá amoni thành nitrit và nitrat. Hầu hết các chất ô nhiễm hữu cơ dễ phân huỷ được sử dụng để duy trì sự sống của vi khuẩn, vì vậy chỉ có một lượng nhỏ bùn hoạt tính được sinh ra. Các chất hữu cơ được phân huỷ theo phương trình phản ứng sau:
Vi sinh vật + chất hữu cơ —> CO2+ H2O + …
-Từ bể Aerotank, nước thải sau xử lý theo máng thu được dẫn vào bể lắng 2, ở đây sẽ diễn ra quá trình tách bùn hoạt tính và nước thải đã qua xử lý sinh học.
-Từ bể lắng 2, sau khi nước thải được tách cặn thì phần lớn bùn hoạt tính sau khi lắng được bơm bùn tuần hoàn bơm trở về bể Aerotank để duy trì chức năng sinh học và giữ nồng độ bùn trong bể này ở mức cố định, phần cặn dư sẽ được bơm về bể xử lý bùn, phần nước trong bên trên tiếp tục chảy qua bể trung gian kết hợp bể khử trùng. Tại đây nước thải sẽ được tiếp xúc với hoá chất chlorine theo dòng chảy ziczăc nhằm tạo thời gian tiếp xúc giữa nước thải và hoá chất khử trùng . Nước thải sau xử lý đảm bảo luôn đạt giới hạn giá trị C cột B theo quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia về nước thải (QCVN 40: 2011/BTNMT) trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.
-Xử lý bùn và cặn rác:
+ Ở bể lắng 1, cặn lắng được bơm về bể xử lý bùn.
+ Ở bể lắng 2, lượng bùn sinh học dư sẽ được bơm bùn dư bơm về bể xử lý bùn. + Với thời gian lưu thích hợp, bùn trong bể xử lý bùn được nén từ nồng độ 1% lên 2%, sau đó được bơm ra vào bộ keo tụ bùn, được đưa đến máy ép bùn băng tải. Bánh bùn khô sau khi ép được đem đi chôn lấp theo quy định hoặc được sử dụng làm
phân bón rất tốt cho nông nghiệp.