Tổng chi phí xử lý
Tổng chi phí đầu tư các hạng mục công trình:
PHƯƠNG ÁN I
Vđầu tư = Dự toán xây dựng + Dự toán thiết bị
= 395.880.000 + 587.535.830 VNĐ= 983.415.830VNĐ
Chi phí đầu tư được tính khấu hao trong 20 năm, khấu hao trong 1 năm: V1 = Vđầu tư /20 = 903.415.830/20= 49.170.792 VNĐ
PHƯƠNG ÁN II
Vđầu tư = Dự toán xây dựng + Dự toán thiết bị
= 501.200.000 + 682.577.156 = 1.175.317.156 VNĐ
Chi phí đầu tư được tính khấu hao trong 20 năm, khấu hao trong 1 năm: Vkh = Vđầu tư /20 =1.095.317.156/20 = 58.765.857 VNĐ
Tổng chi phí quản lý vận hành
Phương án 1
Tổng chi phí đầu tư = Vkh + Vvh = 49.170.792 + 484.118.770 = 533.289.562 VNĐ Chi phí xử lý 1m3 nước thải: Vo =533.289.562/(150 × 365) = 9.740 VNĐ
Phương án 2
Tổng chi phí đầu tư = Vkh + Vvh = 58.765.857 + 487.730.810 = 546.496.667 VNĐ Chi phí xử lý 1m3 nước thải: Vo = 546.496.667 /(150 × 365) = 9.981 VNĐ
5.5 So sánh 2 phương án và lựa chọn phương án thực hiện
Bể Aerotank, Bể Anoxic Bể SBR
Ưu điểm
+ Được sử dụng rộng rãi ở nước ta + Hiệu quả xử lý cao
+ Dễ xây dựng và vận hành + Giảm thiểu được mùi hôi + Không tốn vật liệu lọc + Trọng lượng công trình thấp
+ Thời gian lưu nước ít so với các công trình hiếu khí khác
+ Giúp tiết kiệm, cải tạo nguồn nước, phục vụ sản xuất
+ Giúp phân hủy chất hữu cơ dễ dàng, giảm mùi hôi trước khi được đưa ra nguồn tiếp nhận
+ Xử lý Nito với hiệu quả cao
+ Khả năng xử lý được Nito và Photpho cao
+ Kết cấu đơn giản và bền + Tiết kiệm được diện tích
+ Không cần sử dụng bể lắng riêng biệt
Nhược điểm
+ Cần phải hoàn lưu bùn để duy trì sinh khối
+ Tốn năng lượng do phải cấp khí oxy thường xuyên
+ Người vận hành cần có chuyên môn cao
+ Chi phí đầu tư bể Anoxic tốn kém + Bể Anoxic đòi hỏi diện tích rộng
+ Vận hành phức tạp + Lập trình hệ thống điều khiển tự động khó khăn + Hệ thống thổi khí dễ bị tắc do bùn Bể trộn cơ khí Bể trộn vách ngăn Ưu điểm
+ Thời gian khuấy trộn ngắn ( t = 30 – 60 giây) nên dung tích bể nhỏ
+ Điều chỉnh được cường độ khuấy trộn theo yêu cầu
+ Đơn giản trong xây dựng và vận hành
Nhược điểm
+ Thiết bị phức tạp, yêu cầu trình độ quản lý cao
+ Tiêu tốn điện năng
+ Khối lượng xây dựng lớn do có nhiều vách ngăn và bể phải có đủ chiều cao để thỏa mãn tổn thất áp lực bên trong toàn bể
Sau khi tính toán và khái toán kinh phí 2 phương án, ta chọn phương án 1 vì đây là phương án được sử dụng rộng rãi, dễ vận hành và khắc phục sự cố hơn phương án 2 vì ở phương án 1 đều là các công trình riêng biệt. Đối với phương án 2, công nghệ SBR là công nghệ hiện đại kết hợp giữa Aerotank và Anoxic, tuy nhiên chi phí cao hơn phương án 1, vận hành rất khó khăn và dễ xảy ra sự cố.
CHƯƠNG 6. VẬN HÀNH – QUẢN LÝ – GIẢI QUYẾT SỰ CỐ 6.1. Giai đoạn chuẩn bị đưa hệ thống vào hoạt động
Sau công tác xây dựng hệ thống sẽ được đưa vào vận hành. Trước khi đưa hệ thống vào hoạt động cần kiểm tra các thiết bị của từng công trình có hoạt động tốt không rồi mới cho nước vào hệ thống và bắt đầu xử lý. Trước khi hệ thống đi vào hoạt động người vận hành phải nắm vững quy trình vận hành các thiết bị trong hệ thống đảm bảo cho hệ thống vận hành ổn định, chất lượng nước thải sau xử lý luôn đạt yêu cầu.
Trong thời gian khởi động và vận hành hệ thống, phải thường xuyên kiểm tra và điều chỉnh chế độ làm việc của từng công trình sao cho xử lý đạt hiệu quả cao nhất, đa số các hệ thống xử lý nước thải khi đưa vào chạy thử người ta dùng nước sạch để đảm bảo các yêu cầu vệ sinh khi cần sửa chữa. Mỗi công trình đơn vị có một khoảng thời gian dài ngắn thích nghi khác nhau trước khi bước vào hoạt động ổn định. Đối với công trình xử lý sinh học, khoảng thời gian để hệ thống bước vào hoạt động ổn định tương đối dài (1 – 2 tháng), khoảng thời gian đó để VSV thich nghi và phát triển. Trong thời gian đó phải thường xuyên lấy mẫu phân tích, xem hiệu quả làm việc của hệ thống.
Vận hành hệ thống cần đảm bảo các yếu tố sau:
Đảm bảo hàm lượng oxy hòa tan trong nước thải ở bể Aerotank
Lấy mẫu phân tích định kỳ
Kiểm tra chế độ làm việc của các công trình
Thường xuyên kiểm soát lượng nước thải chảy vào hố thu gom và các công trình xử lý
Lưu lượng không khí cấp vào bể điều hòa và bể aerotank
Hiệu suất làm việc của các công trình
Năng lượng điện tiêu thụ
6.2. Kiểm soát các thông số vận hành
Để hệ thống sớm đi vào hoạt động thì nước thải xử lý của hệ thống phải đạt tiêu chuẩn quy định ban đầu. Để đạt được điều đó cũng như kiểm soát và duy trì sự ổn định của hệ thống cần thực hiện tốt các vấn đề sau:
Giám sát chặc chẽ chất lượng nước thải đầu vào và đầu ra của hệ thống
Nhiệt độ giới hạn tối ưu cho quá trình phân hủy từ 20o – 40o. Khi nhiệt độ vượt ngưỡng giới hạn này VSV sẽ chết dần và tăng lên theo nhiệt độ. Khi nhiệt độ thấp hơn thì làm cho quá trình sinh hóa chậm lại.
Duy trì khả năng tuần hoàn bùn hoạt tính về Anoxic
Thường xuyên lấy mẫu phân tích đánh giá hiệu quả xử lý của các công trình
6.2.1. Kiểm soát nước thải Nước thải đầu vào Nước thải đầu vào
Nếu lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm đầu vào tăng đáng kể phải điều chỉnh các thông số vận hành của hóa chất cũng như thiết bị.
Tỉ lệ BOD/COD > 0,5 duy trì tỷ lệ trên đảm bảo quá trình xử lý sinh học diễn ra hiệu quả.
Nhiệt độ nước thải trong khoảng 25 – 40oC
6.2.2. Kiểm soát vận hành cụm hóa lý và sinh học
Thực hiện Jartest để kiểm tra điều chỉnh lượng hóa chất phù hợp
Luôn duy trì DO ≥ 2mg/L tại bể hiếu khí, cung cấp đủ lượng oxy cho sinh vật một cách kịp thời bằng cách điều chỉnh van khí.
Duy trì mức độ dinh dưỡng trong bể theo tỷ lệ 100:5:1 bằng cách thêm hoặc bớt chất dinh dưỡng phù hợp.
Kiểm tra sự ổn định của bể hiếu khí thông qua tải trọng hữu cơ, tải trọng hữu cơ tỷ lệ thuận với lưu lượng và nồng độ BOD5 đầu vào, tỷ lệ nghịch với thể tích. Tải trọng hữu cơ cho qua trình xử lý sinh học dao động trong khoảng: 0,3 – 1,6 kg/m3.ngày.đêm.
Kiểm tra tỉ lệ giữa lượng cơ chất trên lượng vi sinh có trong bể aerotank (F/M). Nếu lượng cơ chất quá cao so với lượng vi sinh vật MLSS thì ta phải tăng công suất của máy thổi khí, hiệu suất của quá trình thấp. Nếu lượng cơ chất ít hơn so với lượng vi sinh sẽ dẫn đến trường hợp thiếu thức ăn và vi sinh sẽ chuyển sang giai đoạn phân hủy nội bào. Tỉ lệ F/M dao động trong khoảng 0,2 – 0,6.
Kiểm soát thời gian lưu bùn, tránh trường hợp lưu bùn quá lâu bùn sẽ phân hủy trong bể aerotank và tạo thành những bông bùn mịn gây độ đục và gây khó khăn cho quá trình lắng tại bể lắng sinh học. Thời gian lưu bùn tối ưu cho quá trình xử lý chất hữu cơ kết hợp với quá trình nitrate hóa dao động trong khoảng 10 – 15 ngày.
6.2.3. Kiểm soát và pha hóa chất
Sau khi đã kiểm tra các công tác tủ điện, máy móc thiệt bị tại các công trình đơn vị ta tiến hành pha hoạt chất và cho chạy hệ thống
a. Phèn PAC (Poly Aluminium Cloride)
Tính chất
- Phèn PAC, đựng trong bao có trọng lượng 25kg, dạng bột, màu vàng, hòa tan được trong nước.
- Có tính axit yếu nên có ưu điểm tránh làm ăn mòn thiết bị, ít làm giảm pH của nước.
Yêu cầu an toàn
- Khi làm việc trực tiếp với phèn cần lưu ý một số điều sau:
Không để bụi PAC hay dung dịch đã pha tiếp xúc trực tiếp với da, màng nhầy. Sử dụng găng tay cao su, khẩu trang, kiếng bảo hộ và quần áo bảo hộ khi pha chế.
Lưu giữ PAC ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời.
b. Hóa chất Polyme Cation, Anion
Tính chất
- Màu trắng, dạng hạt đựng trong bao 25kg.
Yêu cầu an toàn
- Lưu giữ polyme ở nơi khô ráo thoáng mát
- Đeo khẩu trang và mặc đồ bảo hộ trong quá trình pha Polyme
6.2.4. Một số trường hợp kiểm soát hóa chất
Bảng 6.1 Một số trường hợp kiểm soát hóa chất
STT Tình trạng Nguyên nhân
1 Nước đục Thiếu phèn
2 Nước có màu Thiếu chất khử màu
3 Nước trong, bông mịn khó lắng Dư phèn PAC
4 Nước trong bông mịn kéo sợi Dư chất khử màu
5 Nước đục màu cơm gạo Dư chất khử màu
6 Bông cặn nổi Dư polyme
7 Bông cặn nhỏ không kết dính, cặn lơ lửng nhiều Thiếu polyme
6.3. Một số sự cố thường gặp trong quá trình vận hành và cách khắc phục.6.3.1. Sự cố và cách khắc phục trong quá trình xử lý hóa lý 6.3.1. Sự cố và cách khắc phục trong quá trình xử lý hóa lý
Bảng 6.2 Sự cố và cách khắc phục tại cụm hóa lý
STT Biểu hiện Nguyên nhân Giải pháp
1 Không tạo được bông bùn
Thiếu polyme, dư phèn hoặc thiếu phèn
- Đo pH
- Lây mẫu làm Jatest nhanh, canh chỉnh và pha lại lượng hóa chất thích hợp
- Bật motor hóa chất để đảm bảo hóa chất được khuấy trộn đều
Chất lượng hóa chất sử dụng
Kiểm tra hạn sử dụng của hóa chất, tiến hành làm thí nghiệm lại để kiểm tra hiệu quả xử lý và thay đổi hóa chất mới nếu có sự cố về
chất lượng. 2 Đám mây bùn, bùn nổi mảng lớn Lượng polyme quá nhiều
- Kiểm tra và điều chỉnh lượng polyme phù hợp nhất, Polyme dư không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng bông cặn nhưng sẽ gây lãng phí hóa chất.
- Lượng polyme dư sẽ làm tăng lượng chất hữu cơ cần xử lý cho các công trình sau 3 Nước sau
hóa lý đục Lượng
Polyme nhiều tạo hiện tượng tái bền hạt keo
- Kiểm tra, canh chỉnh lại lượng hóa chất phù hợp
4 Các bông cặn ở trạng thái lơ lửng
Dư phèn Kiểm tra, điều chỉnh lại lượng phèn
6.3.2. Sự cố và cách khắc phục trong quá trình xử lý sinh học Bảng 6.3 Sự cố và cách khắc phục tại cụm sinh học Bảng 6.3 Sự cố và cách khắc phục tại cụm sinh học
STT Biểu hiện Nguyên nhân Kiểm tra Giải pháp
1 Bùn nổi trên bề mặt lắng Vi sinh vật dạng sợi (Filamentous) chiếm số lượng lớn trong bùn Dùng kính hiển vi kiểm tra xem có VSV dạng sợi không, nếu SVI <100 thì không phải do VSV dạng sợi gây ra
- Nếu DO tại đầu cuối bể Aerotank < 1.5mg/L thì tăng lượng khí thổi vào bể để DO > 2mg/L
- Giảm F/M
- Tăng thời gian lưu bùn - Bổ sung thêm chất dinh dưỡng để đạt tỷ số BOD:N:P = 100:5:1 - Tăng pH đến 7 Quá trình Denitrate hóa xảy ra trong bể lắng thứ cấp, các bóng khí Nitơ xâm nhập vào hạt Kiểm tra nồng độ nitrat ở đầu vào của bể lắng
- Tăng tốc độ bơm bùn dư - Tăng DO trong bể - Tăng F/M
- Giảm tốc độc nước thải mếu sự tăng tốc độ bơm bùn dư không có hiệu quả
bùn và kéo bùn nổi lên trên bề mặt nước 2 Nước thải sau xử lý đục Bể Aeorank bị khuấy trộn quá mạnh
Kiểm tra DO Giảm sự khuấy trộn trong bể Aerotank
Bùn già Kiểm tra bùn Tăng lượng thải bùn, giảm bùn hồi lưu
Tình trạng yếm khí trong bể Aerotank
Kiểm tra DO Tăng DO trong bể Aerotank ≥2.5 mg/L.
Nước thải đầu vào có chứa các chất độc hại Kiểm tra bùn bằng kính hiển vi đối với VSV Protoza
- Phân lập lại VSV nếu có thể. Dừng thải bùn, hồi lưu lại toàn bộ bùn trong bể lắng để thiết lập lại quần thể vi sinh 3 Bùn trong bể Aerotank có xu hướng nâu đen Sự thông khí không đủ, tạo vũng chết và bùn nhiễm khuẩn thối Kiểm tra DO trong bể Aerotank
- Kiểm tra thiết bị thổi khí, tăng công suất thiết bị thổi khí 4 Váng bọt nâu đen bền vững trong bể Aerotank F/M quá thấp Nếu F/M nhỏ hơn nhiều so với
F/M thông
thường thì đây chính là nguyên nhân
Tăng lượng bùn thải để tăng F/M, tăng lên ở tốc độ vừa phải và phải kiểm tra cẩn thận. giảm lưu lượng bùn hồi lưu 5 Lớp song bọt trắng dày trong Aerotank MLSS quá thấp Kiểm tra MLSS
Giảm bùn thải, tăng hồi lưu bùn Sự có mặt của các chất hoạt động bề mặt không phân hủy sinh học Nếu MLSS thích hợp thì nguyên nhân do các chất hoạt động bề mặt
Giám sát những nguồn thải có thể chứa các chất hoạt động bề mặt
Đệm bùn quá dày ở bể lắng thứ cấp và có thể trôi theo dòng ra Tốc độ bơm bùn hồi lưu và bơm bùn dư không đủ
Kiểm tra lại các bơm bùn
Kiểm tra bơm bùn và đường ống bùn, tăng lưu lượng bơm bùn hồi lưu, bơm bùn dư và giám sát độ sâu đệm bùn một cách thường xuyên Lưu lượng bùn lắng quá cao làm quá tải bể lắng Kiểm tra tổng lưu lượng vào bể lắng 6 Lớp bùn chảy tràn một phần qua máng tràn của bể lắng thứ cấp Lưu lượng phân phối vào bể lắng không đều
Kiểm tra tổng lưu lượng vào bể lắng
Thiết lập lai lưu lượng ở điều kiện cần bằng, tính toán lại chế độ vận hành của hệ thống 7 pH trong bể Aerotank nhỏ hơn 6, 7 hoặc thấp hơn Nước thải có tính axit cao khi đi vào hệ thống
Kiểm tra pH dòng vào
Tăng lưu lượng bơm kiềm vào ngăn trộn 8 Nồng độ bùn trong bùn hồi lưu thấp (<8000 mg/) Tốc lộ bơm bùn dư và bơm bùn hồi lưu quá cao
Kiểm tra nồng độ bùn hồi lưu, kiểm tra khả năng lắng (SVI)
Giảm tốc độ hồi lưu bùn
6.3.3. Sự cố và cách khắc phục trong quá trình vận hành máy móc Bảng 6.4 Sự cố và cách khắc phục trong vận hành thiết bị Bảng 6.4 Sự cố và cách khắc phục trong vận hành thiết bị
STT Thiết bị Biểu hiện Nguyên nhân Giải pháp
1 Máy bơm Không lên nước
Chưa đóng điện Đóng điện cho bơm Đường ống bị
nghẹt Kiểm tra và thông đường ống Động cơ bị cháy Kiểm tra, quấn lại động cơ Cháy rote Đo dòng điện và hiệu chỉnh lại
Khí vào buồng bơm hoặc bơm bị tụt nước trong ống hút
Thổi khí ra khỏi buồng bơm bằng cách đổ đầy nước, kiểm tra độ kín của lupe ở đầu ống hút
Có tiếng kêu lạ
Cánh bơm bị kẹt
với vật lạ Tháo buồng bơm để lấy vật lạ ra Bạc đạn hư Thay bạc đạn
Phốt hư, bơm bị
vào nước Thay phốt Độ cách
điện giảm Động cơ bị chạm mát
Kiểm tra phát điện chỗ rò điện và xử lý 2 Máy thổi khí Không hoạt động, máy bơm hoạt động nhưng không lên nước - Do hệ thống phân phối bị tắt nghẽn - Đầu hút gió bị tắt - Buồng khí bị hư Mở van xả khí để đẩy cặn ra - Vệ sinh đầu hút
- Căn chỉnh lại trục khía trong buồng khí hoặc thay mới
3 Bơm định lượng Không hoạt động, không lên nước - Van một chiều