NMXLNT áp dụng quy trình công nghệ SBR bao gồm các bước sau:
1. “Xử lý sơ bộ”: Loại bỏ rác thô và chất rắn lơ lửng, bao gồm thiết bị: Song chắn rác cơ khí, máy tách rác, thiết bị đo lưu lượng và lấy mẫu, lắng cát và tách dầu mỡ. 2. “Xử lý thứ cấp” Bằng công nghệ SBR.
3. “Xử lý bùn”: Sử dụng bể phân hủy bùn, nén bùn để phân hủy, giảm thể tích và ổn định bùn thải từ bể SBR, sau đó bùn thải được bơm tới máy ép bùn li tâm để tách nước cho đến khi bùn đạt độ khô từ 18-22% thì đem chứa tại sân chứa bùn rồi đem đổ bỏ tại bãi chôn lấp hay làm phân vi sinh.
Nhà máy Xử lý nước thải Thành phố Bắc Ninh bao gồm các hạng mục chính sau đây:
- Tiền xử lý bao gồm: chắn rác thô, chắn rác tinh nước thải đầu vào. - Bể lắng cát ngang và tách dầu mỡ nước thải đầu vào.
- Xử lý sinh học: Áp dụng công nghệ xử lý sinh học bùn hoạt tính dạng mẻ liên tục tuần hoàn: SBR
- Hồ sinh học lưu nước sau xử lý.
- Xử lý bùn: bể phân hủy bùn, nén bùn, máy ép bùn li tâm, sân chứa bùn. - Hệ thống phân phối khí và máy thổi khí.
- Bơm nước thải, bùn các loại.
- Hệ thống điều khiển tự động hoá trung tâm: bao gồm hệ thống điều khiển trung tâm FCN-DCS và phần mềm SCADA, hệ thống máy tính, panel hiển thị.
- Các thiết bị đo tại hiện trường bao gồm: lưu lượng nước đầu vào, đầu ra, mức nước các bể, DO của nước thải.
- Hệ thống đường ống công nghệ. - Hệ thống Điện động lực.
- Nhà điều hành gồm các phòng chức năng: Điều khiển, vận hành, thí nghiệm, hành chính, nghỉ,..vv; Nhà để máy thổi khí; nhà đặt máy ép bùn; xưởng cở khí; sân phơi bùn có mái che; nhà để xe; Trạm biến áp; nhà bảo vệ;...
Xây dựng tiêu chí đánh giá các công nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đô thị ở Việt nam
42
- Các thiết bị thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu nước thải đầu vào, đầu ra.
Hình III.1. Sơ đồ công nghệ Nhà máy xử lý nước thải Bắc Ninh [21]
Ban đầu nước thải đô thị, theo đường ống thu gom được hai trạm bơm được bơm trực tiếp về ngăn tiếp nhận nước thải ngay trước kênh đặt máy tách rác. Trước khi chảy vào ngăn tiếp nhận, nước thải được đo lưu lượng bằng 2 thiết bị đo
Xây dựng tiêu chí đánh giá các công nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đô thị ở Việt nam
43
lưu lượng được gắn trên 2 ống bơm nước thải đến. Tín hiệu đo lưu lượng được hiển thị ngay tại chỗ và đồng thời được dẫn về hệ thống điều khiển trung tâm PLC đặt tại nhà điều hành. Mẫu nước thải đầu vào cũng được một thiết bị lấy mẫu tự động lấy ở ngăn tiếp nhận nước thải. Có 2 song chắn rác cơ khí hoạt động song song, Rác được song chắn tự động thu gom, được nén và rửa rồi xả ra 1 băng tải thu gom rác từ cả 2 máy tách rác, rồi được đưa tới thùng chứa rác đặt sẵn ở dưới. Nước thải đi qua song chắn rác chảy tràn vào 2 bể lắng cát có sục khí. Tại bể lắng cát ngang, khí được sục vào dưới đáy dọc một bên thành bể tạo ra dòng chảy xoáy thẳng đứng dọc theo bể. Dưới dòng chảy xoáy, các hạt cát hay chất rắn có khối lượng nặng hơn sẽ có vận tốc lắng cao hơn và do đó sẽ lắng xuống đáy bể, trong khi đó những hạt chất rắn có khối lượng nhẹ hơn vẫn ở trạng thái lơ lửng và sẽ theo nước thải đi sang bước xử lý tiếp theo, váng mỡ cũng được thu bởi một ngăn thu váng nổi, thiết kế song song với bể lắng cát ngang. Các chất rắn lắng dưới đáy bể sẽ được cầu gạt cặn gạt về khoang thu cát ở phía đầu bể lắng cát. Cặn lắng từ hố thu cát được bơm trực tiếp tới một thiết bị rửa cát rồi xả ra thùng chứa đem thải bỏ. Váng mỡ cũng được cầu gạt váng gạt về đầu kia của bể lắng cát, định kỳ sẽ được xả xuống thùng chứa bằng van tay. Nước thải sau khi qua bể lắng cát có sục khí sẽ tự chảy vào bể SBR 1, 2 thông qua kênh dẫn, phân phối vào từng bể bằng việc điều khiển các cửa phai tự động.
Công nghệ SBR là công nghệ xử lý nước thải tuần hoàn liên tục theo đó đó các quá trình như oxy hóa cacbon, quá trình nitrat hóa, khử nitơ và khử Photpho bằng phương pháp sinh học được diễn ra đồng thời. Việc kiểm soát quá trình này dựa trên việc đo sự hấp thụ oxy trực tuyến và do đó phương pháp này không cần đến các bể điều hòa, thiết bị khuấy trộn và loại trừ được trường hợp dòng chảy quá tải như trong hệ thống SBR. Quá trình xử lý sẽ diễn ra liên tục khi hệ thống được lắp đặt ít nhất là 2 bể hoạt động song song. Quá trình xử lý sinh học dựa trên công nghệ SBR – công nghệ bùn hoạt tính, sử dụng các vi sinh vật hiếu khí để oxy hoá các thành phần ô nhiễm có trong nước thải. Nhờ đó, nước thải được làm sạch. Sự oxi hoá
Xây dựng tiêu chí đánh giá các công nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đô thị ở Việt nam
44
sinh học và tiêu thụ các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ được thực hiện bởi vi sinh vật có trong bể hay còn gọi là bùn hoạt tính.
Bể SBR cho Nhà máy XLNT thành phố Bắc ninh được thiết kế thành cụm 02 bể hoạt động song song đảm bảo hệ thống hoạt động liên tục. Quá trình phản ứng gồm 2 giai đoạn:
Bước 1: Nước thải vào sẽ trộn với bùn hồi lưu với tỷ lệ F/M cao ở ngăn trộn yếm khí (bể selector). Sự kết hợp bể Selector với các bể phản ứng khác nhau tạo nên ưu việt khác biệt giữa công nghệ SBR và các bể hoạt động theo công nghệ SBR. Đặc điểm này giúp loại bỏ dây chuyền điền và điền - kỵ khí - sục mà thay vào đó là dây chuyền điền-sục khí và do đó vận hành hệ thống đơn giản hơn. Hệ thống này đảm bảo quá trình xử lý sinh học sẽ chủ yếu là tạo ra các hạt bùn hoạt tính, và do đó làm tăng độ an toàn trong quá trình vận hành, giảm thiểu sự tập trung dòng thải. Bể Selector hỗ trợ quá trình phát triển các vi sinh vật khử photpho và do đó photpho được khử theo phương pháp sinh học mà không cần thêm hoá chất.
Bước 2: Quá trình phản ứng xẩy ra trong bể SBR là phương pháp xử lý nước thải tuần hoàn liên tục qua đó các quá trình như oxy hóa cacbon, quá trình nitrat hóa, khử nitơ và khử Photpho bằng phương pháp sinh học được diễn ra đồng thời. Việc kiểm soát quá trình này dựa trên việc đo sự hấp thụ oxy trực tuyến và do đó phương pháp này không cần đến các bể điều hòa, thiết bị khuấy trộn và loại trừ được trường hợp dòng chảy quá tải như trong hệ thống SBR. Quá trình xử lý sẽ diễn ra liên tục khi hệ thống được lắp đặt ít nhất là 2 bể hoạt động song song.
02 bể SBR được thiết kế sẽ hoạt động theo các chu kỳ luân phiên nhau, mỗi chu kỳ gồm các pha như sau:
Nạp nước – Sục khí => Lắng => Rút nước Làm việc của các bể theo như chu trình sau:
Xây dựng tiêu chí đánh giá các công nghệ xử lý nước thải đô thị. Áp dụng cho đánh giá một vài
công nghệ đã và đang áp dụng tại các trạm XLNT đô thị ở Việt nam
45
Bể 1 Sục khí Lắng Rút nước
Bể 2 Rút nước Sục khí Lắng
Thời gian vận hành 1 chu kỳ 4 tiếng, trong đó thời gian điền nước, sục khí 2h, lắng 1 tiếng và rút nước 1 tiếng, tuy nhiên tùy thuộc vào sự biến động của các thông số ô nhiễm đầu vào cũng như chất lượng của vi sinh vật trong bùn hoạt tính, có thể thay đổi thời gian cho mỗi chu kỳ để các thông số đầu ra đạt yêu cầu. Khi nước đầu ra có Nito tổng số cao đột biến trong khi lượng amoni thấp có thể giảm thời gian pha sục khí, tăng thời gian pha yếm khí, hoặc giảm tần số sục ở ngăn selector. Nước thải sau khi xử lý ở các bể SBR đạt các tiêu chuẩn xả thải được nêu ở bảng III.2, rồi tự chảy tới Hồ sinh học. Thiết bị đo lưu lượng bằng siêu âm sẽ được gắn trên đường ống đầu vào và đầu ra của Hồ sinh học để kiểm soát lưu lượng nước xả thải. Bùn dư từ bể SBR một phần được hồi lưu về ngăn trộn yếm khí trong bể SBR, phần dư bơm thải vào 02 bể phân hủy bùn. Bùn trong bể phân hủy bùn được phân hủy hiếu khí, giảm thể tích bùn, rồi bơm tới 02 bể làm đặc bùn. Bùn trong bể làm đặc bùn sẽ được các bơm bùn bơm tới máy ép bùn. Sau khi đạt độ khô từ 18-22%, bùn sau ép sẽ được chứa trong các container để lưu trữ trong các sân chứa - phơi bùn để tăng độ khô / hoặc có thể đem thải bỏ ngay hay làm phân vi sinh.
