Hạng mục công trình Thông số
1. Bể điều hòa
Ký hiệu B01
Nhiệm vụ Điều hòa lƣu lƣợng và tải lƣợng cho cụm sinh học
Thể tích xây dựng 262.83 m3 Thể tích chứa nƣớc 222.40 m3
Vật liệu Bê tông cốt thép Số lƣợng 01 cụm 03 ể
Thiết ị phụ trợ Hệ thống phân phối khí, 3 máy thổi ký và 1 giỏ thu rác
2. Bể Anoxic
Ký hiệu B02
Nhiệm vụ Xử lý Nito, Photpho, BOD, COD Thể tích xây dựng 167.06 m3
Thể tích chứa nƣớc 141.36 m3
Vật liệu Bê tông cốt thép
Số lƣợng 01 ể
Thiết ị phụ trợ Máy khu y chìm
3. Bể FBR
Ký hiệu B03
41
Hạng mục công trình Thông số
Thể tích xây dựng 234.2 m3 Thể tích chứa nƣớc 198.17 m3
Vật liệu Bê tông cốt thép
Số lƣợng 01 cụm 02 ể
Thiết ị phụ trợ Hệ thống phân phối khí, 3 máy thổi khí, 2 ơm tuần hoàn và giá thể dính ám vi sinh
4. Bể lắng
Ký hiệu B04
Nhiệm vụ Lắng ùn sinh học Thể tích xây dựng 120.34 m3
Thể tích chứa nƣớc 101.83 m3
Vật liệu Bê tông cốt thép
Số lƣợng 01 cụm 02 ể
Thiết ị phụ trợ 2 ơm ùn, ống lắng trung tâm, máng chắn ọt, máng r ng cƣa
5. Bể khử trùng
Ký hiệu B05
Nhiệm vụ Xử lý Coliform và vi sinh vật gây ệnh Thể tích xây dựng 65.81 m3
Thể tích chứa nƣớc 55.69 m3
Vật liệu Bê tông cốt thép
42
Hạng mục công trình Thông số
Thiết ị phụ trợ 02 ơm thoát nƣớc, 02 ơm định lƣợng, 01 ồn hóa ch t.
2.2.3.2. Hệ thống xử lý nước thải TTTM Vincom Đồng Khởi và nguyên lý vận hành
Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống xử lý nƣớc thải TTTM Vincom Đồng Khởi Nguyên lý hoạt động của hệ thống: Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Nƣớc thải có nguồn gốc từ các công đoạn sơ chế iến thực phẩm, nhà hàng, các dịch vụ thức n nhanh sẽ đƣợc rách riêng và đƣợc dẫn theo hệ thống thoát nƣớc của tòa nhà về ể tách dầu mỡ, ể tách dầu mỡ chia làm 3 ng n, nƣớc sẽ chảy theo đƣờng zích zắc từ đầu ể đến cuối ể. Dầu mỡ có trọng lƣợng riêng nhỏ hơn nƣớc,
43
vì vậy dầu mỡ luôn nổi lên trên mặt nƣớc, phần nƣớc trong sẽ ở ên dƣới và đi theo một lối khác về hồ thu gom, mỡ sẽ đƣợc vệ sinh và hút định kỳ.
Nƣớc thải có nguồn gốc từ sinh hoạt ình thƣờng của cƣ dân, vệ sinh sàn,… sẽ đi theo một đƣờng thu gom khác và đƣa về hầm tự hoại 03 ng n, hầm tự hoại là công trình xử lý nƣớc thải xử lý sơ ộ đồng thời thực hiện a chức n ng: lắng nƣớc thải, lên men cặn lắng và lọc nƣớc thải sau lắng làm giảm nồng độ ô nhiễm của nƣớc thải trƣớc khi vào hệ thống xử lý. Bùn từ các hầm tự hoại đƣợc hút định kỳ 1 lần/ 1 n m. Nƣớc sau khi đƣợc xử lý tại hầm tự hoại sẽ tự chảy qua ể gom.
Tại ể gom, nƣớc thải đƣợc ơm về ể điều hòa. Bể điều hòa có chức n ng điều tiết lƣu lƣợng và trộn đều tải lƣợng để c p vào hệ xử lý sinh học một lƣợng đủ và ổn định cho hệ vi sinh vật sinh trƣởng và phát triển. Chỉ cần ể điều hòa có sự thay đổi lới nh t định về mặt vận hành, gần nhƣ ngay lập tức (khoảng 04h) các iểu hiện suy giảm lƣợng vi sinh và các v n đề khác của hệ thống sẽ diễn ra, hậu quả cao nh t là có thể phải khởi động lại hệ thống.
Nƣớc thải từ Bể Điều hòa đƣợc hai ơm hoạt động luân phiên ơm sang ng n đầu tiên của ể vi sinh là ng n Anoxic. Tại ể Anoxic dƣới tác dụng của vi sinh vật trong điều kiện thiếu khí sẽ xảy ra các quá trình nitrat hóa và khử nitrat hóa. Sản phẩm cuối cùng của quá trình này là khí nitơ, một loại khí trơ không ảnh hƣởng đến môi trƣờng. Cơ chế của quá trình nhƣ sau:
Quá trình nitrat hóa:
NH4+ + 1,863O2 + 0,098CO2 0,0196C5H7O2N + 0,98NO3- + 0,0941H2O +1,98H+
Quá trình khử nitrat:
CHONS + NO3- N2 + CO2 + C5H7O2N + H2O + OH-
Tại ể Anoxic sẽ đƣợc khu y trộn nhờ lực nƣớc ơm từ ể điều hòa và dòng ùn tuần hoàn nhằm mục đích xáo trộn hỗn hợp ùn và nƣớc có trong ể để tránh quá
44
trình lắng ùn và tạo môi trƣờng tiếp xúc hoàn toàn giữa ùn và nƣớc thô mới vào ể. Mục đích của ng n Anoxic để khử nitơ và photpho trong đó nitơ là chủ yếu. Nƣớc từ ể Anoxic sẽ tự chảy qua ể FBR để tiếp tục phân hủy các ch t ô nhiễm còn lại.
Bể FBR là một loại ể sinh học hiếu khí với lớp vật liệu dinh ám. Vật liệu này sẽ làm giá thể cho vi sinh vật dính ám, sinh trƣởng và phát triển. Vật liệu sử dụng phải có c u trúc đặc iệt, thuận lợi cho quá trình sinh trƣởng và ổn định của hệ vi sinh vật trong nƣớc thải. Ở ể này, hàm lƣợng BOD trong nƣớc thải sẽ đƣợc xử lý với sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí.
Nhiệm vụ: Đồng thời có thể khử BOD5 và Nitrát hóa (Nitrification) để chuyển hóa amon (NH4) thành Nitrat (NO3-).
Oxy cung c p cho ể này ằng hệ thống ống phân phối khí dƣới đáy ể. Vi sinh trong ể phân hủy các ch t hữu cơ và sinh ra khí CO2, H2O. Một vi khuẩn có thể chuyển hóa khối lƣợng vật ch t g p 40 lần trọng lƣợng của nó chỉ trong vòng 24 giờ. Bản thân chúng cũng phát triển theo c p số nhân và khi kiệt ch t hữu cơ (đồng ngh a với nồng độ ô nhiễm hữu cơ đã giảm), chúng sẽ chết và giảm dần số lƣợng. Toàn ộ sinh khối đƣợc phân phối đều trên giá thể vi sinh. Sau chu kỳ sinh trƣởng, vi sinh vật thoái hóa và ong tróc thành từng khối kích thƣớc lớn hơn ra khỏi giá thể gắn kết. Trong công nghê xử lý nƣớc thải, lớp vi sinh vật này đƣợc gọi là ùn hoạt tính.
Bùn hoạt tính là các cá thể vi sinh vật phát triển nhờ lƣợng ch t dinh dƣỡng (ch t ô nhiễm hữu cơ) có trong nƣớc thải. Thông thƣờng các ể xử lý sinh học hiếu khí lơ lửng, lƣợng ùn hoạt tính sản sinh r t nhiều vì hệ sinh vật không có chỗ dính ám, hoặc lớp vật liệu dính ám không thuận lợi cho vi sinh phát triển, điều này có thể làm giảm hiệu xu t xử lý do vi sinh vật chƣa hoàn thành chu trình sinh trƣởng đã ị lọai khỏi môi trƣởng trong ể, cũng nhƣ sản sinh lƣợng ùn r t lớn.
45
Quá trình xử lý sinh học sẽ làm gia t ng liên tục lƣợng ùn vi sinh trong ể đồng thời lƣợng ùn an đầu sau thời gian sinh trƣởng phát triển sẽ giảm khả n ng xử lý ch t ô nhiễm trong nƣớc thải và chết đi. Do đó, ể lắng ùn sinh học đƣợc thiết kế để thu gom lƣợng ùn này và giữ lại lƣợng ùn có khả n ng xử lý tốt.
Bể lắng sinh học đƣợc thiết kế đặc iệt tạo môi trƣờng t nh cho ông ùn lắng xuống đáy ể và đƣợc gom vào tâm của ể. Bùn sau khi lắng có hàm lƣợng SS khoảng 8.000 mg/L sẽ tự chảy về ể thu ùn. Nƣớc thải sau khi lắng nƣớc thải chảy tràn, thu qua máng thu nƣớc quanh ể và chảy qua ể khử trùng, tại đây hệ thống c p một lƣợng Clorine vừa đủ để khử trùng nƣớc thải.
Nƣớc thải sau khi lắng sẽ chảy tràn qua ể khử trùng. Bể khử trùng lƣu với thời gian lƣu khoảng 60 phút và châm thêm hóa ch t Clorine nhằm khử các vi sinh, vi khuẩn gây ệnh có trong nƣớc thải. Nƣớc sau khi đƣợc khử trùng sẽ đƣợc hai ơm chìm lắp đặt trong ể ơm thẳng ra nguồn tiếp nhận đạt QCVN 14:2008/BTNMT Loại B.
2.2.4 Vị trí lấy mẫu và phương pháp phân tích
Dựa trên sơ đồ công nghệ áp dụng và kiến trúc cụm ể, mẫu cần l y sẽ đƣợc thu tại các vị trí:
- Đánh giá hiệu quả xử lý toàn hệ thống: L y mẫu tại ể điều hòa và ể khử trùng.
- Đánh giá hiệu quả xử lý cụm ể Anoxic – FBR: L y mẫu tại ể điều hòa và ể lắng.
- Đánh giá hiệu quả xử lý của ể Anoxic: L y mẫu tại ể điều hòa và ể FBR. - Đánh giá hiệu quả xử lý của ể FBR: L y mẫu tại ể Anoxic và ể lắng.
Nhƣ vậy, Sau khi ể khởi động vận hành đƣợc 01 tháng kể từ ngày tiếp nhận nƣớc thải và nuôi c y vi sinh vật, học viên sẽ tiến hành l y mẫu, thời điểm l y mẫu đƣợc tính từ 04 giờ sáng trở đi, đây là thời gian TTTM Vincom Đồng Khởi sẽ ắt đầu các hoạt động nhƣ sinh hoạt cƣ dân, sơ chế thủy hải sản của siêu thị và các nhà hàng…
46
- L y mẫu đánh giá hiệu quả xử lý BOD5, Amoni: L y tại thời điêm lúc 09 giờ sáng, 11 giờ sáng, 14 giờ chiều cùng ngày (mẫu l y trong 01 ngày đƣợc gọi là 01 cụm mẫu). Mỗi cụm mẫu đƣợc l y cách nhau 01 ngày và liên tục trong vòng 01 tháng. Vị trí l y mẫu: ể điều hòa, ể Anoxic, ể FBR, ể lắng và ể khử trùng. - L y mẫu đánh giá sự iến động mật độ vi sinh vật và chỉ tiêu ô nhiễm đặc trƣng: mẫu đƣợc l y tại thời điểm 04 sáng các ngày 01, 08, 11, 14, 18, 26. Vị trí l y mẫu tại ể Anoxic, FBR, ể lắng.
Toàn ộ mẫu đƣợc ảo quản lạnh và chờ phân tích. pH và hàm lƣợng oxy hòa tan duy trì mức x p xỉ pH = 7 và OD= 2.5 đến 4 mg/l.
Các chỉ tiêu theo dõi: COD, BOD5, N.NH4+, N.NO2-, N.NO3-, P.PO43- và mật độ vi sinh vật trên ề mặt giá thể.
Nơi phân tích: Phân viện ảo hộ lao động và môi trƣờng miền Nam và phòng thí nghiệm công nghệ sinh học phân tử (ĐH KHTN)
Phƣơng pháp phân tích mẫu đƣợc thể hiện trong ảng 2.4 Bảng 2.3 Phƣơng pháp phân tích mẫu
TT Thông số Đơn vị Phƣơng pháp phân tích
1 pH - TCVN 6492-1999
2 BOD5 (20 0C) mg/l TCVN 6001-2008
3 Tổng ch t rắn lơ lửng (TSS) mg/l TCVN 6625-2000
4 Tổng ch t rắn hòa tan mg/l TCVN 6053-1995
5 Amoni (tính theo N) mg/l SMEWW 4500.NO2-.B 6 Nitrat (NO3-)(tính theo N) mg/l TCVN 6180-1996 7 Dầu mỡ động, thực vật mg/l US EPA Method 1664 8 Tổng các ch t hoạt động ề mặt mg/l TCVN 6336-1998 9 Phosphat (PO4 3- ) (tính theo P) mg/l TCVN 6202:2008 10 Tổng Coliforms MPN/ 100 ml TCVN 6187-2 : 1996
47 - Phƣơng pháp theo dõi SVI
SVI viết tắt của Sludge Volume Index, có ngh a là chỉ số thể tích ùn. Thông số này đƣợc dùng để đánh giá khả n ng lắng của ùn sinh học tại ể lắng 2. Đây là một thông số giúp ta điều chỉnh đƣợc thiết kế của ể lắng 2. Đồng thời, là chỉ tiêu phản ánh đặc tính và ch t lƣợng của ùn.
SVI đƣợc đo ằng cách cho nƣớc thải vào 1 ống đong hình trụ thể tích 2 lít (nếu không có thì có thể sử dụng ống đong 1 lít). Nhƣng không đƣợc sử dụng ống đong có đƣờng kính miệng quả é (nếu dử dụng ống đong cơ đƣờng kính miệng quá è thì hiện tƣợng lắng sẽ ị cản trở làm sai kết quả đo).
SVI là thể tích do 1 gram ùn khô choáng chỗ tính ằng ml.
SVI đƣợc xác dịnh ằng cách l y 1 lít dung dịch ùn ở đầu ra của ể aerotank để lắng 30 phút trong ống lắng thủy tinh hình trụ có khắc độ.
Quan sát và đánh d u mặt phân chia giữa lớp ùn và lớp nƣớc ở trên để tính ra thể tích ùn choáng chỗ ằng đơn vị là ml. Đồng thời, l y mẫu lắng, l y luôn mẫu để xác định nồng độ ùn hoạt tính trong dung dịch tính theo mg/l rồi xác định chỉ số thể tích ùn hoạt tích trong dung dịch tính theo mg/l.
Sau đó xác định chỉ số thể tích ùn (SVI) nhƣ sau:
SVI (ml/g) = (Thể tích ùn lắng sau 30 phút (ml/l) x 1000)/ MLSS(mg/l)
2.2.5 Xử lý số liệu
Các số liệu đƣợc tính giá trị trung ình và độ lệch chuẩn ằng phần mềm Excel. Sự khác iệt giữa các nghiệm thức đƣợc phân tích thống kê ằng phƣơng pháp ANOVA với phép thử TUKEY sử dụng chƣơng trình SPSS 14,0 ở mức ý ngh a p<0,05.
48
2.2.6 Giá thể Bioblock sử dụng trong mô hình :
Giá thể Bio lock đƣợc sử dụng trong nghiên cứu là BIO-BLOK® 100 có thông số nhƣ ảng 2.4.
Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật của giá thể BIO-BLOK®
100
Hạng mục Đơn vị Tiêu chuẩn kỹ thuật
Định dạng Khối Tròn, trụ Kích thƣớc (D×d×h) mm 54 × 54 × 55 Độ ền nén kg/cm3 2.3 Diện tích ề mặt riêng m2/g 100 Tỷ khối g/cm3 0.1 Độ hổng/thể tích % ≥ 27.2 Mật độ ám dính của VSV CFU/g 107-109
49
CHƢƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Đánh giá về nƣớc thải của TTTM Vincom Đồng Khởi
3.1.1 Chỉ tiêu đặc trưng chất lượng nước thải dòng vào
Bảng 3.1 Bảng thông số các chỉ tiêu ô nhiễm dòng vào
STT Chỉ tiêu ô nhiễm đặc trƣng Đơn vị Giá trị QCVN 14:2008/BTNMT, cột B (K=1.2) 01 pH 6.5 – 7.0 6 – 10.8 02 BOD5 mg/l 180 - 225 60 03 COD mg/l 340 - 415 04 N-NH4 mg/l 37 - 42 12 05 Ch t rắn lơ lửng mg/l 25 - 46 120 06 Nitrat mg/l 8 - 10 60 07 Phốt phát mg/l 8 - 10 12 08 Tổng coliform MPN/100 ml 105 6000
Theo kết quả thể hiện trên ảng 3.1, nhận th y hàm lƣợng ô nhiễm của nƣớc thải dòng vào có mức trung ình đến nhẹ. Chỉ tiêu có hàm lƣợng ô nhiễm cao nh t tập trung vào COD5 và N-NH4+. Tỉ lệ BOD/COD = 0,536, đây là điều kiện để có thể áp dụng giải pháp công nghệ xử lý sinh học để làm giảm các chỉ tiêu ô nhiễm về mức cho phép trƣớc khi xả thải.