Chi phí đầu tư theo khảo sát cho ngành đồ uống với đặc điểm xử lí bằng phương pháp sinh học: dao động từ 8.000.000 – 12.000.000 /m^3.
Chi phí xử lí nước thải (vận hành) phụ thuộc vào hàm lượng COD, hàm lượng BOD vvv… nước thải nhà máy Haniken có hàm lượng COD từ 1000 mg/lít trở lên có giá 18000 VND/ m3.
CHƯƠNG II: XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRONG KHU DÂN CƯ VÀ KHU CÔNG NGHIỆP
II.1. HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU DÂN CƯ II.1.1. Nguồn gốc của nước thải khu dân cư
Nguồn đầu vào
+ Nước thải sinh hoạt được tạo ra từ quá trình sống của con người như nấu nướng, tắm giặt, tưới tiêu. Chúng thường được thải ra từ các căn hộ, khu dân cư, trường học, chợ, bệnh viện và công trình công cộng khác.
+ Lượng nước thải sinh hoạt sẽ phụ thuộc vào mật độ dân số, đặc điểm kinh doanh, sản xuất ở khu vực đó. Hiện nay, các dòng nước thải đều được xả ra hệ thống cống thoát nước chung rồi chảy thẳng ra sông, hồ, kênh, rạch mà không qua xử lý. Lượng nước thải tích tụ ngày càng nhiều, gây nên tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng, ảnh hưởng đến chất lượng đời sống và sức khỏe của con người, sinh vật.
Tác hại của nước thải sinh hoạt
+ Bốc mùi hôi thối, gây cảm giác khó chịu, ngột ngạt cho người dân xung quanh. Mùi hôi thối mang theo nhiều mầm bệnh, vi khuẩn lơ lửng trong không khí, trở thành nguy cơ lớn gây ra các bệnh về da, đường hô hấp.
+ Biểu hiện đầu tiên của một dòng nước bị ô nhiễm đó chính là màu đen sánh đặc, rác nổi lềnh bềnh, gây mất mỹ quan khu vực.
+ Các vùng nước bẩn tích tụ lâu ngày sẽ là môi trường lý tưởng cho ruồi, nhặng, côn trùng sinh sôi và phát triển, gây mất vệ sinh nghiêm trọng. Đồng thời, chúng cũng là vật trung gian mang đến các loại bệnh truyền nhiễm.
+ Chất lượng đời sống của người dân bị giảm sút, cơ sở hạ tầng, kinh tế đều bị tụt hậu dần, do không ai muốn đầu tư vào một vị trí mà xung quanh bị ô nhiễm.
+ Đối với khu vực nông thôn, nguồn nước sạch bị nhiễm bẩn sẽ ảnh hưởng đến mùa màng, chất lượng nông sản, lưu lượng kim loại nặng nhiều trong nước cũng ảnh hưởng lớn đến sức khỏe nếu con người dùng cho việc tưới tiêu, vệ sinh chuồng trại,…
II.1.2. Đặc tính nước thải đầu vào
Đặc trưng nước thải sinh hoạt thường chứa nhiều tạp chất khác nhau. Trong đó:
52% là các chất hữu cơ 48% là các chất vô cơ Một số lớn vi sinh vật gồm:
Virut và vi khuẩn gây bệnh như tả, lỵ, thương hàn,…
Hình 2.1. Bảng một số chỉ tiêu
II.1.3. Xử lý nước thải khu dân cư
II.1.3.1. Tiêu chí lựa chọn công nghệ xử lý nước thải
Việc xây dựng hệ thống ứng dụng công nghệ xử lý nước thải là rất quan trọng. Vì vậy, trước khi tiến hành lựa chọn và lắp đặt, cần kiểm tra một số tiêu chí:
Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt là gì?
Hiệu suất xử lý có tốt không?
Chi phí đầu tư có tương xứng với kết quả nhận được hay không?
Thời gian hoàn thiện thiết kế và lắp đặt.
Cách vận hành hệ thống ra sao?
Tuổi thọ của công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt có đáp ứng nhu cầu hay không?
Công nghệ xử lý có đáp ứng đúng QCVN 14:2008/BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường hay không?
II.1.3.2. Sơ đồ xử lý nước thải sinh hoạt tiêu chuẩn
Bể tiếp nhận tập trung nước thải từ các nơi trong tòa nhà chảy về trạm xử lý.
Nước được lưu với thời gian ngắn (khoảng 30-60 phút) nhằm tránh hiện tượng kị khí sinh mùi hôi. Nước thải từ bể tiếp nhận được bơm lên bể tách dầu bằng bơm nhúng chìm.
Bể tách dầu có nhiệm vụ loại bỏ lượng dầu mỡ từ khu vực nhà ăn, canteen
trước khi chảy vào bể điều hòa. Dầu mỡ nếu không được xử lý sẽ ảnh hưởng đến đường ống, nghẹt bơm và giảm hiệu quả xử lý của các công trình sinh học phía sau. Trước khi vào bể tách dầu thì nước thải được loại bỏ các tạp chất, rác có kích thước nhỏ khoảng 2mm bằng thiết bị tách rác tinh. Các loại rác nhỏ này sẽ ảnh hưởng đến
bơm, đến màng lọc MBR cũng như hệ vi sinh phía sau nếu không được loại bỏ ra khỏi nước thải. Nước thải sau tách dầu tiếp tục tự chảy sang bể điều hoà.
Hình 2.2. Sơ đồ xử lý tiêu chuẩn
Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa về lưu lượng và nồng độ hữu cơ trong nước
thải tại các thời điểm khác nhau trong ngày nhằm tránh gây quá tải cho vi sinh vật trong các bể phía sau. Bể điều hòa làm giảm kích thước và tạo chế độ làm việc ổn định cho các công trình phía sau, tránh hiện tượng quá tải. Trong bể điều hòa có bố trí hệ thống phân phối khí thô dưới đáy bể nhằm giúp cho nước thải được xáo trộn đều tại mọi thời điểm và tránh sự lắng cặn trong bể, tránh hiện tượng phân hủy kỵ khí tạo mùi hôi. Nước thải từ bể điều hòa sẽ được bơm đến công trình xử lý tiếp theo là bể sinh học hiếu khí tiếp xúc để khử các hợp chất hữu cơ COD, BOD5.
Bể sinh học tiếp xúc thiếu khí kết hợp với hiếu khí (AO-MBBR-ASBR) là nơi
diễn ra quá trình phân huỷ hợp chất hữu cơ và quá trình Nitrat hoá trong điều kiện cấp khí nhân tạo bằng máy thổi khí. Quá trình Nitrate hóa là quá trình oxy hóa các hợp
chất chứa Nitơ, đầu tiên là Ammonia thành Nitrite sau đó oxy hóa Nitrite thành Nitrate.
Công nghệ AO:
Phương pháp sử dụng vi sinh vật thiếu khí và hiếu khí để phân giải các hợp chất hữu cơ có trong nước thải.
Công nghệ này đem lại giải pháp xử lý phù hợp cho nguồn nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất ô nhiễm hữu cơ
Hình 2.3.Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải ao
Từ bể điều hòa, nước được bơm qua bể Anoxic (bể thiếu khí) Tại bể Anoxic
Xảy ra quá tình phân hủy chất hữu cơ hòa tan và các chất dạng keo khác có trong nước thải. Sự tham gia của hệ vi sinh vật thiếu khí. Trong quá tình sinh trưởng phát triển, vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter sẽ oxi hóa hàm lượng amonia thành
nitrate. Quá trình khử Nitrate này diễn ra trong môi trường thiếu oxi. Mức oxy hòa tan này < 1mg/l.
Quá trình khử nito liên quan đến quá trình oxy hóa sinh học. Nhiều cơ chất hữu cơ trong nước thải sử dụng nitrate hoặc nitrite. Ví dụ như chất điện tử thay vì dùng oxy. Trong điều kiện không có DO hoặc DO dưới mức giới hạn (nhỏ hơn 2 mgO2/l).
Bể Aerotank (hiếu khí)
Nước từ công trình thiếu khí qua công trình hiếu khí.
Đây là công trình chính để xử lý các chất hữu cơ: BOD, COD một cách triệt để nhất. Oxy được cung cấp liên tục và phân tác cho vi sinh hiếu khí hoạt động. Trong điều kiện thổi khí liên tục này, quần thể vi sinh vật hiếu khí tồn tại ở trang thái lơ lửng. Chúng phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải thành những hợp chất vô cơ đơn giản.
Công nghệ MBBR:
Sử dụng các giá thể cho vi sinh bám dính trên đó để sinh trưởng và phát triển. Công nghệ là sự kết hợp giữa Aerotank truyền thống và lọc sinh học hiếu khí.
Công nghệ này có ưu điểm đó là diện tích xây dựng và thời gian lưu nước ít hơn. Tuy nhiên, ngân sách xây dựng lại khá cao, đồng thời phát sinh nhiều chi phí cho giá thể và bảo trì.
Hình 2.4.Công nghệ MBBR
Công nghệ ASBR:
Là công nghệ xử lý nước thải dạng mẻ tuần hoàn liên tục. Phương pháp này không cần thiết bị khuấy trộn, bể lắng II.
Hệ thống công nghệ xử lý nước thải này hoàn toàn tự động, giúp giảm thiểu khối lượng công việc cho kỹ sư và việc theo dõi, xử lý số liệu cũng dễ dàng hơn
Sau khi từ điều hoà, nước thải được bơm vào các bể ASBR thông qua đường ống dẫn nước & phân phối. Việc điền nước vào các bể ASBR này hoàn toàn tự động thông qua các van điều khiển và chương trình điều khiển trung tâm. Các bể này là
công đoạn chính trong quá trình xử lý chính để làm sạch các chất ô nhiễm có trong nước thải.
Công nghệ ASBR là công nghệ xử lý nước thải dạng mẻ tuần hoàn liên tục, theo 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. Phương pháp này không cần thiết bị khuấy trộn, bể lắng thứ cấp. Quá trình xử lý sẽ diễn ra liên tục khi hệ thống được lắp đặt ít nhất là 2 bể hoạt động song song trở lên.
Hình 2.5. Công nghệ ASBR
Trong suốt quá trình xử lý, bùn hoạt tính sẽ liên tục được sinh ra. Loại bùn này không có mùi và không gây nguy hại tới sức khoẻ cho người vận hành và môi trường xung quanh khi được xử lý theo quy trình: Bùn được bơm về bể chứa & lưu bùn sau đó được bơm lên máy ép bùn để làm khô bùn trước khi đưa đi xử lý hợp vệ sinh.
Bể khử trùng: Nước sau lắng được dẫn qua bể khử trùng để tiêu diệt các vi
Bồn lọc áp lực nhằm loại bỏ hàm lượng cặn màu và mùi, đảm bảo độ trong cần
thiết trước khi đưa vào nguồn tiếp nhận.
II.1.3.3. Đánh giá phương pháp xử lý nước thải
Ưu điểm:
Tiết kiệm năng lượng
Chi phí vận hành thấp, dễ vận hành, dễ dàng nâng cấp
Hiệu quả xử lý BOD,COD,N,P cao
Nước thải đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra Nhược điểm:
Không thể xử lý trực tiếp tại khu dân cư.
Chiếm nhiều diện tích xây dựng
II.2. HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP II.2.1. Thực trạng ô nhiễm nguồn nước thải công nghiệp
- Hiện nay tình trạng ô nhiễm do nước thải công nghiệp ở nước ta đang ở mức báo động, Theo nguồn tin của Bộ Tài Nguyên Môi Trường (BTNMT) tổng lượng nước thải xả ra từ các khu công nghiệp trên toàn quốc dạt khoảng 3000000 m3/ 1 ngày đêm, trong đó có tới 70% nước xả thải trực tiếp ra kênh rạch, ao hồ mà chưa trải qua quá trình xử lý của một hệ thống xử lý nước thải nào.
- Ô nhiễm do nước thải công nghiệp ảnh hưởng tới nhiều mặt của xã hội, điển hình như:
• Ảnh hưởng đến môi trường: nước thải làm ô nhiểm các nguồn nước, làm biến đỗi tính chất của nguồn nước, làm các sinh vật sống trong nước do quá trình hấp thụ các hóa chất độc hại trong nước thải sẽ gây ra hậu quả như chết hàng loạt, đột biến gen, …
• Ảnh hưởng đến kinh tế: Thu nhập của người dân từ sản xuất nông nghiệp như trồng trọt, nuôi thủy hải sản, … cũng bị giảm sút ảnh hưởng trực tiếp đến thu nhập, gây thiệt hại to lớn về kinh tế, ảnh hưởng đến công việc làm, gây hậu qủa nghiêm trọng đến đời sống xã hội cũng như đời sống kinh tế.
• Ảnh hưởng đến sức khỏe: Người dân sống gần ở những khu vực bị ô nhiễm môi trường dể dàng bị các loại bệnh như ung thu, đột biến, bị các bệnh liên quan đến truyền nhiễm, hô hấp, phổi, …
II.2.2 Đặc tính nước thải công nghiệp
- Do nước được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau trong quá trình sản xuất như làm nguội sản phẩm, làm mát máy, vận chuyển nguyên liệu, làm dung môi, các quá trình giặt, làm sạch khí, v.v ... nên nước thải công nghiệp bị ô nhiễm bởi nguyên liệu rơi vãi , các hóa chất tham gia sản xuất. Nước thải công nghiệp có thể chứa chất tan, các chất không tan, các chất vô cơ, các chất hữu cơ. Nước thải công nghiệp có thể
mang tính kiềm hoặc axit, không màu hoặc có màu và có thể chứa dầu mỡ cũng như các chất độc.
- Các thông số đặc trưng cho nước thải công nghiệp bao gồm nhiệt độ, mùi vị, màu sắc, độ đục; các chất ô nhiễm không tan như các chất có khả năng lắng được, chất rắn lơ lửng và các chất nổi như dầu, mỡ; các chất tan như các muối vô cơ, các hợp chất hữu cơ tan trong nước, axit, kiềm. Có những loại muối tan như muối sunfat, muối clorua không có khả năng phân hủy sinh học.
• Các chất hữu cơ: đặc trưng bởi các thông số BOD và COD
• Tổng cacbon hữu cơ TOC: tổng hợp các chất hữu cơ có chứa cacbon • Cacbon hữu cơ hòa tan DOC
• Các độc tố: nước thải chứa các kim loại nặng như thủy ngân, đồng, cadmi. - Đặc tính nước thải được xác định qua đo đạc, lấy mẫu phân tích. Đặc tính nước thải cho phép đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải và là những thông số cần thiết để lựa chọn phương pháp xử lí và thiết kế tính toán các thiết bị xử lí.
Hình 2.7.Tính chất đặc trưng của nước thải một số ngành công nghiệp
II.2.3 Xử lí nước thải công nghiệp
- Đề xuất phương án xử lí với từng thành phần nước thải
Hình 2.9.Tiêu chuẩn về quy chuẩn quốc gia của nước thải công nghiệp
- Các phương pháp xử lí nước thải công nghiệp Phương pháp xử lí cơ học
• Dùng để loại bỏ những chất có kích thước và tỉ trọng lớn.
• Có thể xử lí nước thải mạ crom, nước thải xi mạ kẽm, nước thải lò hơi, xử lí nước thải công nghiệp sản xuất giấy,... và tất cả các nguồn phát sinh nước thải chứa kim loại nặng khác
Phương pháp xử lí hóa lí
• Bản chất chính là áp dùng các quá trình hóa học và vật lí nhằm loại bỏ bớt các thành phần chất ô nhiễm mà không sử dụng được bằng bể lắng
• Công nghệ nổi trội nhất của phương pháp này là:
Công nghệ keo tụ tạo bông: Thích hợp xử lí nước thải mực in, xử lí nước thải sơn, dệt nhuộm. Nước thải nhiễm dầu cũng có thể áp dụng.
Công nghệ trích ly pha lỏng: Áp dụng cho các loại nước thải công nghiệp thường chứa các loại ion kim loại, phenol, axit hữu cơ, dầu. Vì chi phí tốn kém nên khi chất bẩn chạm mốc 3-4g/l mới dùng.
Phương pháp xử lí hóa học
• Dùng để xử lí nước thải ngành xi mạ kẽm, mạ crom, đồng ...., xử lí nước thải dệt nhuộm, xà phòng, xử lí nước thải mực in, xử lí nước thải trạm trộn bê tông và xử lí amoni trong nước thải công nghiệp các ngành sản xuất khác.
• Có thể xử lí các loại nước thải nhiễm, chứa nhiều tạp chất, chất bẩn, có nồng độ axit cao.
• Thường được triển khai theo hai phương án là Oxy hóa khử và Trung hòa Phương pháp xử lí sinh học
• Phù hợp khi xử lí amoni trong nước thải công nghiệp, xử lí nước thải công nghiệp chế biến café, nước thải mì ăn liền, nước thải nhà máy sữa, xử lí nước thải nhà máy bia Heineken, Tiger,... Tựu chung lại, các loại nước thải từ ngành sản xuất công nghiệp chứa thành phần chất hữu cơ đều có thể dùng phương pháp này.
• Đây là phương pháp đem lại hiệu quả cao nhất khi áp dụng với các chất hữu cơ ở dạng dung dịch, keo và huyền phù vì đây đều là nguồn thức ăn của vi sinh vật
- Công nghệ xử lí nước thải điển hình trong công nghiệp
Hình 2.10.Sơ đồ hệ thống xử lí nước thải điển hình trong công nghiệp
- Thuyết minh công nghệ:
• Bể thu gom, tách mỡ: nước thải công nghiệp từ các nguồn phát sinh được dẫn về cụm bể thu gom. Bể này có chức năng tiếp nhận trung chuyển nước thải, tách dầu mỡ ra khỏi dòng nước thải. Qua đó giúp nâng cao hiệu quả làm việc và tuổi thọ của