5. Tính khoa học và thực tiễn
2.1. Khảo sát cơng trình xử lý nước thải hiện hữu chợ đầu mối nông sản thực
2.1.3. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải hiện hữu của chợ Bình Điền
27
Hình 2.2 Sơ đồ hiện trạng dây chuyền cơng nghệ HTXLNT của chợ Bình Điền. Ghi chú: Ghi chú:
đường dẫn nước thải đường dẫn bùn thải đường dẫn hóa chất đường dẫn khí bơm nước thải
(2) Song chắn rác 1 (thơ) được đặt tại phía trong hố thu 1
(3) Hố thu 1 được đặt ngoài trạm xử lý nước thải, gần các nhà lồng chợ
(4) Song chắn rác 2 (thơ) được đặt phía trong hố thu 2 (5) Hố thu 2 được đặt trong trạm xử lý nước thải (6) Lưới chắn rác (tinh) được đặt phía trên bể điều hịa
(1) Nước thải vào trạm xử lý nước thải phát sinh từ các nhà lồng chợ, khu vệ sinh, nhà quản lý và nước mưa chảy tràn
Nước thải đầu vào(1)
Song chắn rác 1(thơ)(2) Bể điều hịa Bể lắng đứng đợt 1 Bể bùn hoạt tính hiếu khí dính bám Bể lắng đứng đợt 2 Bể tiếp xúc Sông Chợ Đệm Bể nén bùn Bể trộn bùn Máy ép bùn Polymer Ca(OCl)2 Vận chuyển đi xử lý Máy thổi khí Hố thu 1(3) Song chắn rác 2 (thô)(4) Hố thu 2(5) Lưới chắn rác (tinh)(6) Sân phơi bùn
28
➢ Song chắn rác 1 (thơ) và hố thu 1
Song chắn rác có nhiệm vụ loại bỏ chất thải kích thước lớn, tránh tắc nghẹt bơm, đường ống nhằm đảm bảo điều kiện làm việc ổn định cho toàn hệ thống. Nếu phân loại theo phương pháp làm sạch thì song chắn rác 1 (thô) là song chắn rác cơ giới. Tuy nhiên, theo tiêu chuẩn thiết kế đối với song chắn rác cơ giới thì góc nghiêng của thanh chắn so với phương ngang phải từ 75o - 80o thì quá trình tách rác sẽ đạt hiệu quả tốt nhất. Thực tế, góc nghiêng của thanh chắn so với phương ngang của song chắn rác 1 chỉ khoảng 60o nên hiệu quả tách rác không hiệu quả.
Nước thải qua song chắn rác 1 (thô), vào hố thu 1. Tại đây có đặt 3 bơm chìm (cơng suất mỗi bơm 12,5 kW) để làm nhiệm vụ bơm nước thải về trạm xử lý.
➢ Song chắn rác 2 (thô) và hố thu 2
Nước thải từ hố thu 1 được bơm về trạm xử lý nước thải, qua song chắn rác 2 (thô), vào hố thu 2. Phân loại theo phương pháp làm sạch thì song chắn rác 2 (thơ) là song chắn rác thủ công. Các thanh chắn trong thanh chắn rác 2 khơng có độ nghiêng theo phương ngang thích hợp theo tiêu chuẩn thiết kế song chắn rác thủ công là 45o - 60o. Khoảng cách giữa các khe lớn nên hiệu quả tách rác khơng hiệu quả, vẫn cịn nhiều rác lọt qua song chắn rác 2.
Nước thải từ hố thu 2 được bơm lên bằng đường ống Inox Ø168 vào ống góp chung Ø300 đểdẫn qua 2 lưới chắn rác (tinh) vào bể điều hòa.
➢ Lưới chắn rác (tinh)
Nước thải từ hố thu 2 được dẫn tiếp tục qua 2 lưới chắn rác tinh dạng trống quay, vào bể điều hịa. Cơng suất của một lưới chắn rác tinh là 0,5 HP, hoạt động theo bơm nhúng chìm bơm nước từ hố thu 2 lên bể điều hòa.Lưới chắn rác tinh hiện đang hoạt động quá công suất thiết kế. Theo quan sát tại trạm xử lý nước thải, sau khi qua lưới chắn rác (tinh), vẩy cá vào bể điều hịa vẫn cịn rất nhiều.Kích thước khe của lưới chắn rác tinh quá lớn cho rác nhỏ nhưng lại quá nhỏ cho rác lớn. Chính vì thế gây ảnh hưởng đến hiệu quả tách rác của lưới chắn rác tinh
29
➢ Bể điều hịa
Bể điều hịa có chiều rộng 15,65 m; chiều dài 20,15 m; chiều cao mực nước trong bể là 4,2 m; chiều cao từ mực nước đến tràn bể là 0,3 m và chiều cao từ đáy đến nắp bể là 4,6 m. Nước từ bể điều hòa được bơm sang bể lắng đợt 1 bằng ống PVC 220. Với công suất thiết kế 2.500 m3/ngày đêm (104,2 m3/giờ) nên thời gian lưu nước dài nhất trong bể điều hịa là 23 giờ. Tại bể điều hịa có hệ thống phân phối khí nhằm tránh lắng cặn, tránh phân hủy kị khí, hịa trộn đều nước thải với nhau. Vì nồng độ SS trong nước thải đầu vào nhỏ hơn 500 mg/L nên việc xáo trộn bằng khí là hồn tồn hợp lý. Bể điều hịa cũng phải tiếp nhận một lượng bùn từ bể lắng đợt 2 chuyển qua. Điều này khiến cho SS trong bể điều hòa tăng lên đáng kể.
➢ Bể lắng đứng đợt 1
Nhiệm vụ của bể lắng đứng đợt 1 phụ thuộc vào cơng nghệ phía sau. Vì trạm xử lý nước thải chợ Bình Điền sử dụng cơng nghệ sinh học hiếu khí tăng trưởng dính bám cố định nên bể lắng đứng đợt 1 có mục đích là tách các chất hữu cơ khơng hịa tan ra khỏi nước thải nhằm tạo điều kiện cho quá trình xử lý sinh học tiếp theo. Để quá trình bùn hoạt tính hiếu khí hoạt động hiệu quả thì địi hỏi nồng độ SS vào bể bùn hoạt tính hiếu khí tăng trưởng dính bám cố định phải nhỏ hơn 150 mg/L. Thời gian lưu nước của bể lắng đứng đợt 1 là 1,93 giờ, phù hợp với thời gian lưu nước cần thiết của bể lắng đứng đợt 1 (1,5 - 2,5 giờ).
Tại bể lắng đợt 1 có hiện tượng bùn nổi lên rất nhiều, tạo thành lớp ván dày trên bề mặt bể. Nguyên nhân của hiện tượng này là do chế độ xả bùn chưa hợp lý, khiến cho bùn ở đáy bể lắng phân hủy kị khí, nổi lên.
➢ Bể bùn hoạt tính hiếu khí tăng trưởng dính bám cố định
Bể bùn hoạt tính hiếu khí tăng trưởng dính bám cố định được thiết kế nhằm kết hợp khống hóa chất hữu cơ kết hợp với chuyển hóa chất dinh dưỡng (nitrat hóa) dưới điều kiện hiếu khí và q trình khử nitrat trong điều kiện thiếu khí.
30
Theo tính tốn, cơng trình xử lý sinh học để xử lý nước thải chợ Bình Điền được thiết kế với thời gian lưu nước (HRT) là 16,3 giờ (tương ứng với thể tích công tác bể là 1697,64 m3 và lưu lượng nước thải sau khi điều hòa là 104,2 m3/ngày đêm). Tuy nhiên, khảo sát thực tế cho thấy bể bùn hoạt tính hiếu khí đang gặp một số vấn đề sau:
- Giá thể cho vi sinh vật dính bám đã bị trơi ra khỏi bể bùn hoạt tính hiếu khí tăng trưởng dính bám cố định;
- Q trình thổi khí nhằm thực hiện nhiệm vụ chính là cung cấp oxi cần thiết cho q trình hoạt động của vi sinh vật hiếu khí, xáo trộn nước thải và bùn hoạt tính (vi khuẩn hiếu khí); hiện tại nồng độ DO trong bể bùn hoạt tính đang rất thấp, dao động từ 0,1 - 0,31 mg/L;
- Khí được sục khơng đều trong bể;
- Bể bùn hoạt tính hiếu khí tăng trưởng dính bám cố định khơng có hệ thống phá bọt; - Độ kiềm trong bể không đủ để q trình chuyển hóa từ N-NH4+ thành N-NO3- diễn ra khiến cho giá trị N-NH4+ đầu vào và đầu ra bể bùn hoạt tính hiếu khí tăng trưởng dính bám cố định tương đương nhau. - Bùn trong bể bùn hoạt tính hiếu khí tăng trưởng dính bám cố định có màu đen, khả năng lắng kém.
➢ Bể lắng đứng đợt 2
Nước thải từ bể bùn hoạt tính hiếu khí được dẫn sang bể lắng đứng đợt 2 bằng ống PVC Ø300 đặt bên trong bể bùn hoạt tính hiếu khí. Bùn của bể lắng đợt 2 được tuần hồn về bể điều hịa, bể bùn hoạt tính hiếu khí tăng trưởng dính bám cố định và được dẫn vào bể nén bùn. Cụm cơng trình bể lắng đợt 2 gồm 2 bể. Hiệu quả lắng của bể lắng đợt 2 rất tốt, giảm đáng kể lượng SS trong nước thải, hiệu suất xử lý đạt 96% - 98%.
31
2.1.4. Thành phần nước thải
Bảng 2.1 Thành phần nước thải đầu vào của chợ Bình Điền
Tên mẫu pH CODtc
(mgO2/L) SS (mg/L) N-NH4+ (mg/L) Độ kiềm (mgCaCO3/L) Vào 11 h30 6.6 560 110 87 480 Vào 12 h30 6.6 560 135 95 496 Vào 1 h30 6.45 960 184 123 530 Vào 2 h30 6.51 1120 192 114 560 Vào 3 h00 6.54 1200 176 121 520 Vào 3 h30 6.56 1120 236 144 544 Vào 4 h30 6.62 1040 258 127 680 Vào 5 h30 6.51 1040 205 153 660 Vào 6 h30 6.56 1040 270 147 580 Vào 7 h30 6.55 960 228 131 500 Vào 8 h30 6.59 720 227 120 560 Vào 9 h30 6.62 720 198 112 446
Trạm xử lý nước thải đang được vận hành với q trình bùn hoạt tính hiếu khí dính bám để loại bỏ các thành phần ô nhiễm trong nước thải ở cả 2 dạng hòa tan và khơng hịa tan. Thành phần nước thải tại chợ Bình Điền theo các giờ khác nhau tại bể điều hịa được trình bày trong Bảng 2.1.
Thành phần nước thải của chợ Bình Điền có nồng độ COD và N–NH4+ cao , hiện tại trạm xử lý nước thải chợ Bình Điền xử lý nước thải khơng đạt yêu cầu xả thải so với quy định QCVN 14: 2008/BTNMT. Vì nguồn nước thải chủ yếu của chợ Bình Điền phát sinh từ hoạt động kinh doanh thủy hải sản nên thành phần nước thải chợ Bình Điền có nhiều điểm tương đồng với thành phần của nước thải chế biến thủy sản. Nồng độ COD cao, dao động từ 560 - 1200 mg/L. Bên cạnh đó, tổng chất rắn lở lửng trong nước thải dao động từ 110 - 270 mg/L, nồng độ N–NH4+ dao động từ 87 - 153 mg/L, độ kiềm trong nước thải đầu vào dao động từ 446 - 680 mgCaCO3/L. Từ kết quả khảo sát trạm xử lý nước thải chợ Bình Điền cho thấy, nồng độ COD và N–NH4+ sau xử lý cịn cao, khơng đạt quy định xả thải là do kiềm trong nước thải khơng đủ để chuyển hóa N–NH4+ thành N–NO3-, chế độ vận hành chưa hợp lý, cơng suất máy thổi khí chưa đủ để đáp ứng bể bùn hoạt tính hiếu khí, khơng cịn giá thể cho vi sinh vật dính bám trong bể bùn hoạt tính hiếu khí, việc lựa
32
chọn đề tài này nghiên cứu sử dụng nước thảo chợ Bình Điền, nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý ammonia và COD để nâng cao hiệu quả trạm xử lý nước thải chợ Bình Điền.