Tên công trình: trạm xử lý nước thải nhà máy Dệt – Nhuộm – In hoa công ty TNHH Chyang Sheng Việt Nam
Địa điểm xây dựng: 150/3 Ấp 2, xã An Phú, huyện Thuận An, Tỉnh Bình Dương
Công suất xử lý: Q = 7000 m3/ ngày đêm
Chủ đầu tư: công ty TNHH Chyang Sheng Việt Nam Đơn vị vận hành: công ty TNHH Tiến Nam Phát
Sơ đồ 5: Sơ đồ công nghệ xử lý tại trạm 1
(Nguồn: tác giả điều tra khảo sát thực địa)
Nước thải đầu vào trạm 1. Q=3.500 m3/ngày.đêm
Bể lắng 2
Bể keo tụ tạo bông Bể lắng 3 Bể Aerotank Bể trung gian Bể lắng 1 Bể trung gian Tháp giải nhiệt 2 NHUỘM 1 Hố thu gom Tháp giải nhiệt 1 Bể điều hòa Bể keo tụ tạo bông
Mương khử trùng Đầu ra Bể lắng 2
Lọc áp lực Rửa bảng in Bể keo tụ tạo bông
Bể trung gian Bể fenton Bể lắng 1 Bể trung gian IN HOA Hố thu gom Bể điều hòa Tháp Stipping Bể trung gian
Nước tuần hoàn
PAC, Polime, NaOH, Phá màu Than hoạt tính PAC, Polime, NaOH, Phá màu Clorin H2SO4, H2O2, Polime, FeSO4, NaOH Than hoạt tính Kênh Bình Hòa Rửa băng tải ép bùn của Trạm 2
Thuyết minh quy trình:
Dòng nước thải in hoa: nước thải từ nhà máy ở công đoạn in hoa theo mạng lưới thu gom chảy vào hố thu gom riêng của trạm xử lý. Sau đó nước thải sẽ được bơm về bể điều hòa để nâng pH.
Dung dịch NaOH được bơm định lượng bơm vào bể trung gian để nâng pH lên trên 10.5. Tại đây có lắp đầu dò tự động để kiểm soát pH thường xuyên. Sau đó, nước được bơm lên tháp Stripping thực hiện quá trình khử amoni.
Ở pH cao, amoni (NH4+) sẽ chuyễn hóa thành khí NH3 theo phản ứng không bền 2 chiều. Lúc này cần đưa nước lên tháp nhằm phân tán nhỏ dòng nước, xáo trộn mạnh và dùng quạt thổi mạnh để đẩy khí amoniac bay ra ngoài.
NH4+ + OH- <==> H2O + NH3
Sau khi qua tháp đuổi khí Stripping, nước được thu lại tại bể điều hòa. Tại bể điều hòa, hệ thống các ống phân phối khí qua đĩa được bố trí nhằm mục đích hòa trộn đồng đều nước thải trên toàn diện tích bể, ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn ở bể, sinh ra mùi khó chịu. Bơm được lắp đặt trong bể điều hòa để đưa nước lên các công trình phía sau.
Tại cụm bể fenton, hoá chất acid H2SO4, H2O2, FeSO4 và NaOH được châm vào ngăn phản ứng để thực hiện phản ứng oxi hóa bậc cao. Thông thường qui trình oxi hóa Fenton đồng thể gồm 4 giai đoạn:
- Điều chỉnh pH phù hợp:Trong các phản ứng Fenton, độ pH ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng và nồng độ Fe2+, từ đó ảnh hưởng lớn đến tốc độ phản ứng và hiệu quả phân hủy các chất hữu cơ, pH thích hợp cho quá trình là từ 2 – 4, tối ưu nhất là ở mức 2,8.
- Phản ứng oxi hóa: Trong giai đoạn phản ứng oxi hóa xảy ra sự hình thành gốc *OH hoạt tính và phản ứng oxi hóa chất hữu cơ. Cơ chế hình thành gốc *OH:
Fe2+ + H2O2 ----> Fe3+ + *OH + OH–.
Gốc *OH sau khi hình thành sẽ tham gia vào phản ứng ôxi hóa các hợp chất hữu cơ có trong nước cần xử lý, chuyển chất hữu cơ từ dạng cao phân thành các chất hữu cơ có khối lượng phân tử thấp.
CHC (cao phân tử) + *HO ---> CHC (thấp phân tử) + CO2 + H2O + OH-
- Trung hòa và keo tụ:Sau khi xảy ra quá trình oxi hóa cần nâng pH lên >7 để thực hiện kết tủa Fe3+ mới hình thành: Fe3+ + 3OH- ---> Fe(OH)3.
Quá trình lắng: Các bông keo sau khi hình thành sẽ lắng xuống khiến làm giảm COD, màu, mùi trong nước thải. Sau quá trình lắng các chất hữu cơ còn lại (nếu có) trong nước thải chủ yếu là các hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử thấp sẽ được xử lý bổ sung bằng phương pháp sinh học hoặc bằng các phương pháp khác. Tiếp theo nước thải được dẫn về bể trung gian. Tại đây, than bột hoạt tính được châm vào với liều lượng nhất định và được khuấy trộn đều bằng môt khuấy chìm. Mục đích là để than hấp thụ màu của nước thải, thay thế cho hóa chất phá màu. Sau khi trộn than, nước thải được bơm lên bể keo tụ tạo bông. Tại đây, hóa chất PAC và polime được châm vào để thực hiện quá trình keo tụ- tạo bông. pH thích hợp ở khoảng 6.5-7.5 (châm NaOH để điều chỉnh pH thích hợp). Tiếp theo, nước và bông cặn chuyển động qua vùng phân phối nước đi vào vùng lắng của bể lắng theo phương pháp lắng trọng lực. Khi hỗn hợp nước và bông cặn đi vào bể, các bông bùn va chạm với nhau, tạo thành những bông bùn có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông bùn ban đầu. Các bông bùn này sẽ có khối lượng riêng lớn hơn nước nên tự lắng xuống tại vùng chứa cặn của bể lắng. Nước trong được thu về bể trung gian qua máng thu nước của bể lắng. Nước trong sau bể lắng sẽ được tách làm 2 dòng:
Dòng 1: Thu nước vào bể trung gian sau đó bơm qua bể lọc áp lực rồi tuần hoàn về khu vực in hoa. Nước thải này sẽ được tái sử dụng làm nước rửa bảng in hoa và thùng chứa hồ in hoa.
Dòng 2: Nước thải được dẫn về bể trung gian sau lắng ngang để nhập dòng với hệ thống xử lí nước thải dệt nhuộm trạm 1. Tiếp theo, nước được bơm về bể Aerotank, sau đó qua bể lắng sinh học. Sau lắng sinh học, nước thải được đưa vào cụm hóa lí bậc 2 rồi theo mương dẫn nước thải được khử trùng và đưa ra ngoài. Nước sau lọc RO đạt QCVN 40:2011, loại A thải ra ngoài và một phần được tuần hoàn về khu vực ép bùn của 2 trạm với mục đích rửa băng tải của máy ép bùn.
Dòng nước thải dệt nhuộm của xưởng 1: nước thải dệt nhuộm theo mạng lưới thu gom chảy vào hố thu gom. Sau đó nước thải sẽ được bơm lên tháp giải nhiệt để làm giảm nhiệt độ nước thải. Sau tháp giải nhiệt, nước được đưa vào bể điều hòa.
Tại bể điều hòa, hệ thống các ống phân phối khí qua đĩa được bố trí nhằm mục đích hòa trộn đồng đều nước thải trên toàn diện tích bể, ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn ở bể, sinh ra mùi khó chịu. Bơm được lắp đặt trong bể điều hòa để đưa nước lên các công trình phía sau.
Tại bể phản ứng, hoá chất keo tụ PAC và chất phá màu được bơm vào với liều lượng nhất định. Đồng thời dung dịch NaOH được châm vào bể với liều lượng nhất
định và được kiểm soát chặt chẽ bằng các thiết bị điện tử, để đảm bảo pH tại bể phản ứng luôn ở khoảng 7 -8. Dưới tác dụng của hệ thống cánh khuấy với tốc độ lớn được lắp đặt trong bể, các hóa chất được hòa trộn nhanh và đều vào trong nước thải. Trong điều kiện môi trường thuận lợi cho quá trình keo tụ, hóa chất keo tụ và các chất ô nhiễm trong nước thải tiếp xúc, tương tác với nhau, hình thành các bông cặn nhỏ li ti trên khắp thể tích bể. Hỗn hợp nước thải này tự chảy qua bể tạo bông.
Tại bể keo tụ tạo bông, hóa chất trợ tạo bông (Polymer -) được châm vào bể với liều lượng nhất định. Dưới tác dụng của polymer và hệ thống motor cánh khuấy với tốc độ chậm, các bông cặn li ti từ bể phản ứng sẽ chuyển động, va chạm, dính kết và hình thành nên những bông cặn tại bể keo tụ tạo bông có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông cặn ban đầu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng ở bể lắng.
Nước và bông cặn chuyển động qua vùng phân phối nước đi vào vùng lắng của bể lắng theo phương pháp lắng trọng lực. Khi hỗn hợp nước và bông cặn đi vào bể, các bông bùn va chạm với nhau, tạo thành những bông bùn có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông bùn ban đầu. Các bông bùn này sẽ có khối lượng riêng lớn hơn nước nên tự lắng xuống tại vùng chứa cặn của bể lắng. Nước trong được thu về bể trung gian sau lắng. Tại đây, các bơm chìm nước thải sẽ bơm nước thải lên tháp giải nhiệt 2 để hạ nhiệt độ nước thải xuống. Sau tháp giải nhiệt 2, nước tự chảy về bể Aerotank.
Tại bể sinh học hiếu khí Aerotank, quá trình sinh học hiếu khí sẽ diễn ra với việc sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Các vi sinh vật hiếu khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hóa thành tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị oxy hóa hoàn toàn thành CO2, H2O, NO3-, SO42-,…Vi sinh vật tồn tại trong bùn hoạt tính của bể sinh học bao gồm Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Flacobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium, và hai loại vi khuẩn nitrate hóa Nitrosomonas và Nitrobacter.
Các vi sinh trong bể sinh học hiếu khí sẽ xử lý gần như triệt để COD, BOD và lượng màu cần thiết. Nước thải sau bể Aerotank sẽ được tách bùn vi sinh trong bể lắng sinh học. Bùn trong bể lắng sinh học sẽ được bơm tuần hoàn về bể sinh học hiếu khí liên tục bằng bơm bùn tuần hoàn. Khi bùn vi sinh trong bể vi sinh hiếu khí nhiều thì bùn sẽ được bơm về bể chứa bùn để xử lý.
Sau bể lắng vi sinh, nước thải được đưa về bể trung gian. Tại đây, bột than hoạt tính được châm vào với liều lượng nhất định, kết hợp với moto khuấy chìm nhằm đảo trộn đều lượng than và nước thải. Thời gian lưu của quá trình khuấy trộn là 30 phút, lượng màu sẽ được hấp thụ triệt để tại đây. Sau đó nước thải được bơm lên bể keo tụ-tạo bông bậc 2.
Tại đây, hoá chất keo tụ PAC được bơm vào với liều lượng nhất định. Đồng thời dung dịch NaOH được châm vào bể với liều lượng nhất định và được kiểm soát chặt chẽ bằng các thiết bị điện tử, để đảm bảo pH tại bể phản ứng luôn ở khoảng 6.5 -7.5. Dưới tác dụng của hệ thống cánh khuấy với tốc độ lớn được lắp đặt trong bể, các hóa chất được hòa trộn nhanh và đều vào trong nước thải. Trong điều kiện môi trường thuận lợi cho quá trình keo tụ, hóa chất keo tụ và các chất ô nhiễm trong nước thải tiếp xúc, tương tác với nhau, hình thành các bông cặn nhỏ li ti trên khắp thể tích bể. Hỗn hợp nước thải này tự chảy qua bể tạo bông.
Tại bể keo tụ tạo bông, hóa chất trợ tạo bông (Polymer -) được châm vào bể với liều lượng nhất định. Dưới tác dụng của polymer và hệ thống motor cánh khuấy với tốc độ chậm, các bông cặn li ti từ bể phản ứng sẽ chuyển động, va chạm, dính kết và hình thành nên những bông cặn tại bể keo tụ tạo bông có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông cặn ban đầu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng ở bể lắng.
Nước và bông cặn chuyển động qua vùng phân phối nước đi vào vùng lắng của bể lắng theo phương pháp lắng trọng lực. Khi hỗn hợp nước và bông cặn đi vào bể, các bông bùn va chạm với nhau, tạo thành những bông bùn có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông bùn ban đầu. Các bông bùn này sẽ có khối lượng riêng lớn hơn nước nên tự lắng xuống tại vùng chứa cặn của bể lắng.
Sau khi lắng, nước thải tràn qua máng lắng vào mương khử trùng. Hóa chất clorin được châm trên mương dẫn nước thải. Nước sau khử trùng đạt QCVN 40:2011, loại A và xả thải ra ngoài.
(Nguồn: tác giả điều tra khảo sát)
Nước thải đầu vào trạm 2. Q=3.500 m3/ngày.đêm
Bể trung gian
Bể lắng 3 Bể lắng 3 Mương khử trùng
Bể lắng 2
Bể keo tụ tạo bông 2 Bể keo tụ tạo bông 1
Bể lắng 1 Bể Aerotank NHUỘM 2 Hố thu gom Tháp giải nhiệt Bể điều hòa Đầu ra PAC, Polime, NaOH, Phá màu Than hoạt tính PAC, Polime, NaOH
Clorin
Kênh Bình Hòa
Thuyết minh quy trình:
Nước thải từ trạm 2 của nhà máy ở công đoạn dệt nhuộm 2 theo mạng lưới thu gom chảy vào hố thu gom. Sau đó nước thải sẽ được bơm lên tháp giải nhiệt để làm giảm nhiệt độ nước thải. Sau tháp giải nhiệt, nước được đưa vào bể điều hòa.
Tại bể điều hòa, hệ thống các ống phân phối khí qua đĩa được bố trí nhằm mục đích hòa trộn đồng đều nước thải trên toàn diện tích bể, ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn ở bể, sinh ra mùi khó chịu. Bơm được lắp đặt trong bể điều hòa để đưa nước lên các công trình phía sau.
Tại bể phản ứng, hoá chất keo tụ PAC và chất phá màu được bơm vào với liều lượng nhất định. Đồng thời dung dịch NaOH được châm vào bể với liều lượng nhất định và được kiểm soát chặt chẽ bằng các thiết bị điện tử, để đảm bảo pH tại bể phản ứng luôn ở khoảng 7 -8. Dưới tác dụng của hệ thống cánh khuấy với tốc độ lớn được lắp đặt trong bể, các hóa chất được hòa trộn nhanh và đều vào trong nước thải. Trong điều kiện môi trường thuận lợi cho quá trình keo tụ, hóa chất keo tụ và các chất ô nhiễm trong nước thải tiếp xúc, tương tác với nhau, hình thành các bông cặn nhỏ li ti trên khắp thể tích bể. Hỗn hợp nước thải này tự chảy qua bể tạo bông.
Tại bể keo tụ tạo bông, hóa chất trợ tạo bông (Polymer -) được châm vào bể với liều lượng nhất định. Dưới tác dụng của polymer và hệ thống motor cánh khuấy với tốc độ chậm, các bông cặn li ti từ bể phản ứng sẽ chuyển động, va chạm, dính kết và hình thành nên những bông cặn tại bể keo tụ tạo bông có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông cặn ban đầu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng ở bể lắng.
Nước và bông cặn chuyển động qua vùng phân phối nước đi vào vùng lắng của bể lắng theo phương pháp lắng trọng lực. Khi hỗn hợp nước và bông cặn đi vào bể, các bông bùn va chạm với nhau, tạo thành những bông bùn có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần các bông bùn ban đầu. Các bông bùn này sẽ có khối lượng riêng lớn hơn nước nên tự lắng xuống tại vùng chứa cặn của bể lắng. Nước trong được thu về bể Aerotank qua máng thu nước của bể lắng.
Tại bể sinh học hiếu khí Aerotank, quá trình sinh học hiếu khí sẽ diễn ra với việc sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Các vi sinh vật hiếu khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hóa thành tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị oxy hóa hoàn toàn thành CO2, H2O, NO3-, SO42-,…Vi sinh vật tồn tại trong bùn hoạt tính của bể sinh học bao gồm Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter,
Flacobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium, và hai loại vi khuẩn nitrate hóa Nitrosomonas và Nitrobacter.
Các vi sinh trong bể sinh học hiếu khí sẽ xử lý gần như triệt để COD, BOD và lượng màu cần thiết. Nước thải sau bể Aerotank sẽ được tách bùn vi sinh trong bể lắng sinh học. Bùn trong bể lắng sinh học sẽ được bơm tuần hoàn về bể sinh học hiếu khí liên tục bằng bơm bùn tuần hoàn. Khi bùn vi sinh trong bể vi sinh hiếu khí nhiều thì bùn sẽ được bơm về bể chứa bùn để xử lý.
Sau bể lắng vi sinh, nước thải được đưa về bể trung gian. Tại đây, bột than