Từ việc tính toán các chi phí kinh tế cho 2 phƣơng án ta có thể thấy: để xử lý 1m3 nƣớc thải thì phƣơng án 1 chỉ tốn 7.619 VNĐ, trong khi đó phƣơng án 2 lại là 9.703 VNĐ để xử 1m3 nƣớc thải.
Phƣơng án 1 tiết kiệm kinh tế hơn.
Còn trong trƣờng hợp so sánh hiệu suất xử lý từ công nghệ của 2 phƣơng án thì hầu nhƣ cả hai phƣơng án đều có hiệu quả xử lý tƣơng đƣơng nhau.
Từ những điều trên ta có kể đƣa ra việc lựa chọn hệ thống công nghệ để xây dựng là phƣơng án 1.
CHƢƠNG 6
VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI 6.1 CÁC NGUYÊN TẮC TRƢỚC KHI VẬN HÀNH
Cần tuân thủ các nguyên tắc trƣớc khi vận hành hệ thống:
Nguyên tắc 1: phải có sự bàn giao về kỹ thuật đối với các bộ phận có liên quan và có sự tham gia của các cơ quan y tế địa phƣơng về kết quả vận hành thử.
Nguyên tắc 2: phải chuẩn bị các công tác dự trữ hóa chất, huấn luyện cán bộ kỹ thuật, hồ sơ bản vẽ, kết cấu, đƣờng ống, mạch điện, sổ sách, nhật kí.
Nguyên tắc 3: phải tẩy rửa hệ thống bằng các hóa chất khử trùng. Sau đó, chạy thử để xem chất lƣợng nƣớc đạt tiêu chuẩn không? Hệ thống hoạt động bình thƣờng không? Phải có sự đại diện cơ quan y tế địa phƣơng và thực hiện quy trình đúng theo luật pháp hiện hành.
Nguyên tắc 4: các nhân viên khi làm việc phải đƣợc trang bị quần áo bảo hộ lao động, các công cụ bảo hộ lao động đầy đủ: nón bảo hộ, kính bảo hộ, dây đeo bảo hộ, giày bảo hộ,... giảm mức thƣơng vong. Ngoài ra các nhân viên kỹ thuật phải nắm rõ quy trình vận hành máy móc, thiết bị, vị trí van, các đƣờng ống, sơ đồ công nghệ,... Phải luôn mang theo tài liệu thiết kế đề phòng ngừa sự cố xảy ra và giải quyết kịp thời. Nguyên tắc 5: định kì 1 năm khám sức khỏe 1 lần, tiêm phòng đầy đủ đảm bảo công nhân có sức khỏe tốt trong thời gian vận hành.
Trƣớc khi tiến hành vận hành toàn bộ hệ thống, chúng ta cần tiến hành các thao tác khởi động kỹ thuật và khởi động sinh học.
Khởi động kỹ thuật
Kiểm tra hệ thống điện cấp cho toàn bộ, kiểm tra hóa chất cần cung cấp và mực nƣớc trong bể.
Kiểm tra kỹ thuật vận hành các bơm, các máy thổi khí, sục khí, các van nƣớc, các chƣơng trình đồng thời thực hiện việc thử nƣớc sạch trƣớc khi vận hành hệ thống trên nƣớc thải thực tế.
Khởi động sinh học
Cần xem xét các thông số: COD, BOD5, MLVSS, MLSS, Tổng N, Tổng P.
Cần kiểm tra thời gian lƣu nƣớc, thời gian lƣu bùn, tải trọng hữu cơ, tái sinh khối, tải trọng bể mặt.
6.2 VẬN HÀNH HỆ THỐNG
Hệ thống thƣờng vận hành theo chế độ tự động tiết kiệm đƣợc nhiều thời gian, dễ kiểm tra, theo dõi máy móc, thiết bị khi xảy ra sự cố bất ngờ, giảm tai nạn xuống mức thấp nhất. Nhƣng bên cạnh đó cũng làm hao tốn nhiều năng lƣợng điện, khó quản lý các nhân viên kỹ thuật, thậm chí hệ thống có thể bị hƣ hỏng khi sử dụng quá lƣợng điện, sai số nhiều do đó phải chuyến sang chế độ vận hành bằng tay. Chúng ta nên kết hợp giữa vận hành tự động và vận hành bằng tay để việc xử lý đạt hiệu quả cao.
Trong suốt giai đoạn khởi động hệ thống xử lý nƣớc thải, cần kiểm tra và điều chỉnh chế độ làm việc của từng công trình đảm bảo hiệu quả cao. Mỗi công trình đơn vị có một khoảng thời gian dài ngắn khác nhau trƣớc khi bƣớc vào giai đoạn hoạt động ổn định. Đối với công trình sinh học, khoảng thời gian hoạt động ổn định tƣơng đối 1 đến 2 tháng. Bởi vì vi sinh vật trong thời gian đó sẽ dễ thích nghi và phát triển. Trong thời gian đó thƣờng xuyên lấy mẫu để phân tích và xem hiệu quả làm việc của hệ thống.
6.3 KHỞI ĐỘNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI
Pha hoa chất
Yêu cầu: Nhân viên hóa chất phải tuân thủ hƣớng dẫn an toàn khi pha hóa chất, nhất thiết phải mang găng tay cao su, đeo kính bảo hộ, khẩu trang.
Cách pha:
- Mở van cấp nƣớc sạch vào bồn, cho khoảng 90 lít nƣớc sạch vào bồn 100 lít. - Mang găng tay, ủng, mắt kính bảo hộ trƣớc khi cho Javel 10% vào.
- Mở nắp, cho từ từ 9 lít NaOCl vào bồn. - Dùng gậy khuấy đều bồn.
- Kiểm tra bồn có rác cặn, nếu có tìm cách loại bỏ trƣớc khi tiến hành rửa.
Hố thu gom
Thiết bị: 2 bơm hố thu gom hoạt động luân phiên. Bơm hố thu gom:
Khi đặt ở chế độ vận hành tự động (AUTO): Hai bơm sẽ hoạt động theo tín hiệu của phao, việc cài đặt thời gian hoạt động cho bơm đƣợc cài đặt.
Trƣờng hợp vận hành bằng tay (MAN): Khi chỉ yêu cầu 1 trong 2 bơm chạy, bơm còn lại đƣợc sửa chữa hoặc bảo trì.
Định kỳ 1 tuần 1 lần vệ sinh tách rác tinh. Công việc:
Kiểm tra hoạt động của bơm.
Định kỳ hàng tuần vệ sinh tách rác thô.
Bể điều hòa
Thiết bị: 2 máy thổi khí: cung cấp khí cho bể điều hòa. Vận hành máy thổi khí:
Khi đặt ở chế độ (AUTO): Hai máy sẽ luân phiên hoạt động theo thời gian cài đặt, 4 tiếng đổi máy 1 lần (phần công tắc bơm điều khiển ở tủ điện hiện hữu của hệ thống).
Trƣờng hợp vận hành bằng tay (MAN): Khi xảy ra sự cố, 1 trong 2 máy cần bảo trì hoặc trong trƣờng hợp cần cung cấp lƣợng khí lớn cho bể.
Bảo trì máy thổi khí cho bể sinh học:
+ Kiểm tra dầu nhớt phải trên 50% mắt thăm nhớt.
+ Phải thƣờng xuyên bơm mỡ bò chịu nhiệt định kì (2 tuần/lần). + Tiến hành thay và cấp thêm dầu nhớt định kỳ (3 tháng /lần).
+ Dùng đúng loại dầu nhớt 90 – Petrolimex để tahy hoặc châm thêm.
Luôn cung cấp đủ khí (máy thổi khí chạy liên tục) cho vi sinh vật trong bể, trƣờng hợp ngƣng cấp khí để sửa chữa không nên quá 4 tiếng. Thƣờng xuyên kiểm tra bơm, đo chỉ số SVI (bình đong 1 lít nƣớc thải, để lắng trong 30 phút, quan sát và ghi lại chỉ số bùn).
Bể Anoxic
Giai đoạn chuẩn bị bùn: Bùn sử dụng trong bể là bùn xốp chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ trong nƣớc thải. Bùn hoạt tính cấy vào bể phụ thuộc vào tính chất và điều kiện môi trƣờng nƣớc thải. Bùn cũng có thể lấy từ bể Aerotank.
Giai đoạn kiểm tra bùn: Kích thƣớc bông bùn bằng nhau. Bùn tốt sẽ có màu nâu. Tiến hành kiểm tra chất lƣợng và thành phần quần thể vi sinh vật cho bể lấy bùn để sử dụng. Thời gian lấy bùn là 2 ngày.
Giai đoạn vận hành: Quá trình phân hủy hiếu khí và thời gian các vi sinh vật thích nghi trong bể diễn ra nhanh nên thời gian bể khởi động ngắn.
- Kiểm tra hệ thống cánh khuấy và motor khuấy đảm bảo cấp oxy đủ để phân hủy N trong nƣớc thải.
- Cho bùn hoạt tính vào bể.
Quá trình phân hủy của vi sinh vật phụ thuộc vào pH nƣớc thải, nhiệt độ nƣớc thải, các chất dinh dƣỡng, nồng độ bùn và tính đồng nhất của nƣớc thải. Cần theo dõi các thông số đo pH, nhiệt độ, nồng độ COD, nồng độ MLSS, SVI, DO phải kiểm tra hằng ngày. Các chỉ tiêu BOD5, tổng N và tổng P kiểm tra 1 lần/1 tuần.
Quan sát hằng ngày các thông số vật lý nhƣ độ mùi, độ màu, độ đục, lớp bọt cũng nhƣ dòng chảy trong bể.
Bể Aerotank
Giai đoạn chuẩn bị bùn: Bùn sử dụng là bùn xốp chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ trong nƣớc thải. Bùn hoạt tính cấy vào bể phụ thuộc vào tính chất và điều kiện môi trƣờng nƣớc thải.
Nồng độ bùn ban đầu cấy vào bể là 1 g/l đến 1,5 g/l.
Giai đoạn kiểm tra bùn: kích thƣớc bông bùn bằng nhau. Bùn tốt sẽ có màu nâu. Tiến hành kiểm tra chất lƣợng và thành phần quần thể vi sinh vật cho bể lấy bùn để sử dụng. Thời gian lấy bùn là 2 ngày.
Giai đoạn vận hành:
Quá trình phân hủy hiếu khí và thời gian các vi sinh sinh vật thích nghi trong bể diễn ra nhanh nên thời gian bể khởi động rất ngắn. Tiến hành:
- Kiểm tra hệ thống nén khí, các van cấp khí. - Cho bùn hoạt tính vào bể.
Quá trình phân hủy của vi sinh vật phụ thuộc vào pH nƣớc thải, nhiệt độ nƣớc thải, các chất dinh dƣỡng, nồng độ bùn và tính đồng nhất của nƣớc thải. Cần theo dõi các thông số đo pH, nhiệt độ, nồng độ COD, nồng độ MLSS, SVI, DO phải kiểm tra hằng ngày. Các chỉ tiêu BOD5, tổng N và tổng P kiểm tra 1 lần/1 tuần.
Quan sát hằng ngày các thông số vật lý nhƣ độ mùi, độ màu, độ đục, lớp bọt cũng nhƣ dòng chảy trong bể.
Khi đặt ở chế độ (AUTO): Hai máy sẽ luân phiên hoạt động theo thời gian cài đặt, 4 tiếng đổi máy 1 lần (phần công tắc bơm điều khiển ở tủ điện hiện hữu của hệ thống).
Trƣờng hợp vận hành bằng tay (MAN): Khi xảy ra sự cố, 1 trong 2 máy cần bảo trì hoặc trong trƣờng hợp cần cung cấp lƣợng khí lớn cho bể.
Luôn cung cấp đủ khí (máy thổi khí chạy liên tục) cho vi sinh vật trong bể, trƣờng hợp ngƣng cấp khí để sửa chữa không nên quá 4 tiếng. Thƣờng xuyên kiểm tra bùn, đo chỉ số SVI (Bình đong 1 lít nƣớc thải, để lang1 trong 30 phút, quan sát và ghi nhận lại chỉ số bùn).
6.4 MỘT SỐ SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 6.4.1 Sự cố bể Anoxic
Hiện tƣợng bùn nổi trong bể, bùn nổi từng mảng.
Nguyên nhân: Do máy khuấy trộn không khuấy hoàn toàn bể nên không đẩy đƣợc khí N trong bông bùn ra khỏi bể.
- Hai yếu tố dẫn tới bùn nổi do máy khuấy không đủ công suất và lắp đặt máy khuấy không đúng nên lƣợng bùn vi sinh tại bể rất ít (sau lắng 30p < 10%) dẫn tới vi sinh thiếu khí yếu, độ hoạt tính giảm và bông bùn hình thành ít (khả năng khử N thấp).
- Bùn vi sinh từ bể lắng tuần hoàn về bể Anoxic ít (lƣợng tuần hoàn không đủ, bơm tuần hoàn bị hỏng). Kiểm tra hệ thống tuần hoàn bùn nếu bùn tại bể Aerotank cũng ít nhƣ bể Anoxic thì cần có biện pháp xử lý kịp thời.
Biệp pháp: Gồm 3 bƣớc:
Bƣớc 1: Ngƣng cho nƣớc thải vào bể.
Bƣớc 2: Tắt máy sục khí bể vi sinh Aerotank và máy khuấy bể Anoxic.
Bƣớc 3: Để bể vi sinh lắng, khuấy 45 phút đến 1 tiếng sau đó bơm nƣớc sau lắng.
6.4.2 Sự cố bể Aerotank
Nổi bọt trắng: Bọt to, nổi nhiều tăng dần tới mặt bể.
Nổi bọt xảy ra trong quá trình nuôi cấy bể vì bùn sẽ lắng xuống ngay khi sinh khối vi sinh trƣởng thành.
Biện pháp: Ta sục khí, khuấy đều 30 phút đến 1 tiếng đến khi bọt giảm rồi tan hết. Cần kiểm tra tính chất nƣớc thải đầu vào, điều chỉnh pH giảm xuống thích hợp cho quá trình xử lý sinh học. Có thể sử dụng hóa chất phá bọt để khắc phục tình trạng nổi bọt trắng hay bổ sung thêm lƣợng vi sinh vật vào bể.
6.4.3 Sự cố bể lắng
Chất rắn rửa trôi – chất rắn, bùn chảy tràn qua máng tràn bể lắng Nguyên nhân:
- Do lƣợng nƣớc quá tải. - Do chất rắn quá tải. - Do thiết bị hƣ hỏng. Biện pháp:
- Nuôi cấy lại vi sinh.
- Thải bùn sau đó nuôi cấy lại vi sinh. - Bơm bùn trở về bể hiếu khí.
Bùn vón cục ở bể lắng: Khối bùn tăng lên nổi nhiều trên bề mặt của bể lắng và nổi đầy trên bề mặt
Nguyên nhân:
- Bùn lƣu trong bể lắng quá lâu và hiện tƣợng khử nitrat hóa bắt đầu xảy ra.
- Khí Nito tích tụ trong bùn và đẩy bùn nổi lên trên bề mặt. - Nhìn thấy nhiều bọt bóng trong bể lắng.
Biện pháp:
- Tăng lƣợng bùn tuần hoàn, hạn chế các vùng chết (bùn không đƣợc bơm về). Sau đó ngƣời vận hành kiểm tra tính chất nƣớc thải đầu vào, kiểm tra hiệu quả xử lý nitrat tại bể Anoxic.
6.4.4 Các sự cố khác
Sự cố máy bơm: Máy bơm hoạt động không lên nƣớc. Cần kiểm tra: - Nguồn điện cung cấp năng lƣợng ổn định không?
- Cánh bơm có bị chèn vào chƣớng ngại vật nào không? - Nếu đang bơm có âm thanh ngừng bơm ngay lập tức.
Biện pháp: Trang bị 2 máy bơm để sử dụng trong trƣờng hợp bơm chính gặp sự cố hay để kết hợp với bơm chính trong trƣờng hợp bơm với lƣu lƣợng lớn.
Sự cố sục khí: Oxy rất quan trọng trong quá trình sinh khối hoạt tính. Nếu nguồn cung cấp oxy bị cắt hay cung cấp hạn chế, sinh khối sẽ sẫm màu, tỏa mùi khó chịu, chất lƣợng nƣớc sau xử lý bị suy giảm.
Biện pháp:
- Giảm ngay lƣợng cấp nƣớc thải vào hay ngƣng hẳn nếu máy sục khí hỏng.
- Việc cung cấp oxy không đủ sau một thời gian dài thì sinh khối cần đƣợc sục khí mạnh mà không nạp nƣớc thải mới. Sau đó, lƣợng nƣớc thải cấp vào từ từ tăng lên.
Sự cố dinh dƣỡng: Hàm lƣợng N trong nƣớc thải dƣ thừa. Biện pháp: Chấm dứt việc bổ sung N từ bên ngoài.
Sự cố sinh khối: Nguyên nhân:
- Do sinh khối nổi trên mặt nƣớc. - Do sinh khối phát triển tản mạn. - Do sinh khối tạo thành hỗn hợp đặc. Biện pháp:
- Kiểm tra tải lƣợng hữu cơ, chất ức chế.
- Thay đổi tải lƣợng hữu cơ, DO. Kiểm tra các chất độc để áp dụng biện pháp tiền xử lý hoặc giảm tải hữu cơ.
- Tăng tải trọng oxy, ổn định pH thích hợp, bổ sung chất dinh dƣỡng.