Thông số Đơn vị Giá trị
Thời gian lưu nước, t Giờ 0,57
Thể tích bể m3 37
Kích thước bể
Chiều dài m 4,2
Chiều rộng m 2,2
Chiều cao m 4,3
Lưu lượng bơm m3/h 55
Số lượng máy bơm chìm Máy 02
Vật liệu xây dựng - BTCT M250CT
(Nguồn: Khảo sát tại nhà máy thời trang Phong Phú)
Trong hầm bơm đặt 2 bơm hoạt động theo 2 mức phao khác nhau: nếu mực nước ở phao 1 thì 1 bơm hoạt động, nếu có mức phao số 2 thì 2 bơm cùng hoạt động. Hiện tại, 2 bơm tại bể vẫn hoạt động tốt.
3.2.2.3 Bể điều hịa
Bảng 3.5 Thơng số thiết kế bể điều hịa
Tên Đơn vị Giá trị
Thời gian lưu nước (HRT) Giờ 6
Chiều dài m 12,7
Chiều rộng m 7,5
Chiều cao tổng m 5,8
Chiều cao mực nước m 5,0
Dung tích thiết kế m3 476
Dung tích sử dụng m3 552
Vật liệu - BTCT M250CT
Số lượng Bể 01
(Nguồn: Khảo sát tại nhà máy thời trang Phong Phú)
Với thời gian lưu nước là 6 giờ (t = 6 ÷ 12 giờ), hệ thống đảm bảo thu toàn bộ lượng nước thải sinh ra của nhà máy, đảm bảo cho các cơng trình phía sau hoạt động tốt. Hiện tại, hệ thống bơm máy thổi khí vẫn hoạt động tốt.
Hình 3.3 Bể điều hịa
3.2.2.4 Bể vi sinh hiếu khí (Aerotank)
Bảng 3.6 Thơng số thiết kế bể Aerotank
Tên Đơnvị Giá trị
Công suất, Qmax,h m3/h 42
Thời gian lưu nước (HRT) Giờ 10
Chiều dài m 12,7
Chiều rộng m 7,5
Dung tích thiết kế m3 552
Dung tích sử dụng m3 476
Vật liệu - BTCT M250CT
Số lượng Bể 01
(Nguồn: Khảo sát tại nhà máy thời trang Phong Phú)
Hình 3.4 Bể vi sinh hiếu khí
Nhận xét:
Bể Aerotank có chức năng phân hủy các chất ơ nhiễm có trong nước thải trong điều kiện hiếu khí. Hệ thống máy thổi khí cung cấp oxy cho vi sinh vật hoạt động gồm 2 máy công suất 22,4 kW hoạt động luân phiên nhau. Trong bể có đặt hệ thống phân phối khí dạng đĩa.
Trạm xử lý ln theo dõi lượng bùn 2 giờ 1 lần để duy trì điều kiện tốt nhất cho vi sinh phát triển. Dùng ống đong 1000ml múc đầy, để lắng sau 30 phút. Nếu lượng bùn lắng xuống nhỏ hơn 300 là thiếu chất dinh dưỡng, cần bổ sung đạm.
Ln theo dõi, duy trì pH tại đây ở mức 6.5-8.5 để vi sinh vật phát triển tốt nhất. Duy trì DO khoảng từ 1.2 – 2.5 mg/l.
Chiều cao xây dựng của bể là 5,8 m phù hợp với tiêu chuẩn thiết kế bể hiếu khí (tiêu chuẩn TCXD 51 – 84, 3 – 6 m).
Trong HTXLNT một phần bùn hoạt tính được tuần hồn trở lại bể vi sinh hiếu khí và được cấp khí liên tục nên lượng vi sinh trong bể luôn ổn định. Tải trọng BOD là 0,22 kgBOD/m3.ngày < 1 phù hợp TCVN 51 – 84.
Tuy nhiên, lượng nước phân phối vào bể không đều, chỉ tập trung ở một vị trí từ bể tháp giải nhiệt sang bể điều hòa nên nước thải được bơm vào bể và bùn hoạt tính khơng được xáo trộn hồn tồn; trên mặt bể có nổi nhiều bọt ngăn cản sự khuếch tán oxy vào trong nước thải làm giảm hiệu quả sục khí vào bể, hiệu quả xử lý có thể giảm. Trên bề mặt bể vi sinh hiếu khí cịn xuất hiện bùn nổi do q trình khử Nitrat.
3.2.2.5 Bể lắng sinh học
Bảng 3.7 Thông số thiết kế bể lắng sinh học
Tên Đơn vị Giá trị
Công suất, Qmax,h m3/h 42
Thời gian lưu nước (HRT) Giờ 4,5
Chiều dài m 6,6
Chiều rộng m 6,6
Chiều cao mực nước/ thiết kế m 5,0/5,8
Dung tích thiết kế m3 252
Dung tích sử dụng m3 217
Chiều sâu vùng lắng m 3,5
Vật liệu - BTCT M250CT
Số lượng Bể 01
(Nguồn: Khảo sát tại nhà máy thời trang Phong Phú)
Hình 3.5 Bể lắng sinh học Bảng 3.8 Hiệu quả xử lý bể lắng sinh học
Chỉ tiêu Đơn vị tính Giá trị đầu vào Giá trị đầu ra Hiệu suất (%)
COD mg/l 533,52 106,7 80
BOD5 mg/l 268,85 40,33 85
TSS mg/l 405 101,3 75
− Bể có 2 bơm bùn hoạt động luân phiên làm nhiệm vụ tuần hồn bùn về bể hiếu khí và bơm bùn về bể nén bùn. Theo quan sát, bể sinh học hiếu khí khơng có bùn nổi trên mặt nước.
− Thời gian lưu nước 4,5 giờ là không phù hợp với chỉ tiêu để thiết kế bể lắng (Theo bảng 4 – 3, “Tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải”, Trịnh Xn Lai – 2008 , trang 46, t = 1,5 – 2,5 giờ).
− Chiều sâu vùng lắng 3,5 m là phù hợp với tiêu chuẩn thiết kế TCXD 51 – 84, Hlắng ≥ 1,5 m.
− Ống phân phối trung tâm vào bể lắng sinh học theo TCXD 51 – 84 thì vận tốc trong ống trung tâm không quá 0,03 m/s, nước được phân phối vào bể theo phương tiếp tuyến ống trung tâm chuyển động từ trên xuống dưới. So sánh hồ sơ thiết kế với tiêu chuẩn thì đường kính ống trung tâm là 1260 mm ~ 1300 mm phù hợp tiêu chuẩn TCXD 51 – 84.
3.2.2.6 Bể keo tụ - tạo bông
Bảng 3.9 Thông số thiết kế bể keo tụ - tạo bông
Thông số Đơnvị Giá trị
Thời gian lưu nước (HRT) phút 30
Chiều dài m 4,8
Chiều rộng m 1,8
Chiều cao mực nước/ thiết kế m 5,0/5,8
Dung tích thiết kế m3 50
Dung tích sử dụng m3 43
Vật liệu - BTCT M250CT
Số lượng Bể 01
Hình 3.6 Bể keo tụ - tạo bông
− Thông thường bể keo tụ - tạo bơng đặt sau bể điều hịa nhưng do tính chất nước thải dệt may có độ màu cao nên phải dùng bùn hoạt tính sau bể điều hịa vì bùn hoạt tính có khả năng hấp phụ màu tốt, làm tăng năng suất q trình và giảm tải lượng ơ nhiễm cho các cơng trình phía sau.Trong bể keo tụ - tạo có đặt 3 cách khuấy hoạt động và ngưng cùng thời gian, vận tốc quay của cánh khuấy trong bể keo tụ là 181 rpm, bể tạo bông là 58 rpm.
− Theo quan sát thực tế tại nhà máy và kết quả phân tích cho thấy, hiệu quả xử lý bể lắng sinh học cao nên lượng hóa chất sử dụng trong bể keo tụ - tạo bơng rất ít, nên nhiệm vụ chủ yếu của 3 cánh khuấy là khuấy các hạt cặn để không lắng dưới đáy bể. Tại bể keo tụ có đặt máy đo pH duy trì pH tối ưu 6 – 9 đang hoạt động tốt.
− Tuy nhiện, tại cuối bể keo tụ - tạo bơng có đặt 1 bơm đẩy, điều này khơng phù hợp với hồ sơ thiết kế, bơm đẩy hoạt động khi lượng nước trong bể lắng sinh học quá tải, dung bơm đẩy để đẩy nước thải từ bể lắng sinh học sang bể lắng hóa lý, áp lực của bơm đẩy làm các bông bùn vỡ tan, làm giảm hiệu quả lắng.
− Thời gian lưu nước trong bể keo tụ - tạo bông t = 30 phút là hợp lý.
3.2.2.7 Bể lắng hóa lý
Bảng 3.10 Thơng số thiết kế bể lắng hóa lý
Thơng số Đơnvị Giá trị
Thời gian lưu nước (HRT) Giờ 2,2
Chiều dài bể m 4,8
Chiều rộng bể m 4,8
Chiều cao mực nước/ thiết kế m 5,0/5,8
Dung tích thiết kế m3 134
Dung tích sử dụng m3 115
Chiều sâu vùng lắng m 3,5
Đường kính ống phân phối trung tâm mm 900
Vật liệu - BTCT M250CT
Số lượng Bể 01
(Nguồn: Khảo sát tại nhà máy thời trang Phong Phú)
Hình 3.7 Bể lắng hóa lý Bảng 3.11 Hiệu quả xử lý bể lắng hóa lý
Thơng số Đơn vị Giá trị đầu vào Giá trị đầu ra Hiệu suất (%)
COD mg/l 106,7 72,7 30%
SS mg/l 101,3 27,7 73%
− Theo quan sát cho thấy, khơng có bùn nổi trên mặt nước chỉ xuất hiện những bọt khí li ti khơng đáng kể. Tuy nhiên trên bề mặt vùng lắng, trong ống phân phối nước lượng cặn khơng lắng xuống hồn tồn mà có một phần nổi lên mặt nước, do cuối bể keo tụ tạo bơng có đặt một bơm đẩy, nên khi bơm hoạt động do lực đẩy của bơm, các bông bùn sẽ bị vỡ nên khi qua lắng hóa lý các bơng bùn khơng lắng hồn tồn mà có một phần nổi trên mặt nước.
− Thời gian lưu nước 2,2 giờ là hợp lý (Theo “Bảng 4 – 3, Tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải”, Trịnh Xuân Lai – 2008 , trang 46, t = 1,5 – 2,5 giờ).
− Ống phân phối trung tâm vào bể lắng hóa lý theo TCXD 51 – 84 thì vận tốc trong ống trung tâm không quá 0,03 m/s, nước được phân phối vào bể theo phương tiếp tuyến ống trung tâm chuyển động từ trên xuống dưới. So sánh hồ sơ thiết kế với tiêu chuẩn thì đường kính ống trung tâm là 860 mm ~ 900 mm phù hợp tiêu chuẩn TCXD 51 – 84.
3.2.2.8 Bể nén bùn
Bảng 3.12 Thông số thiết kế bể nén bùn
Thông số Đơnvị Giá trị
Công suất, Qmax,h m3/h 30
Thời gian lưu bùn (HRT) Giờ 10
Chiều dài m 3,65
Chiều rộng m 3,65
Chiều cao mực nước/ thiết kế m 5,0/5,8
Dung tích thiết kế m3 77
Dung tích sử dụng m3 66
Vật liệu - BTCT M250CT
Số lượng Bể 01
(Nguồn: Khảo sát tại nhà máy thời trang Phong Phú)
− Sau khi so sánh hồ sơ thiết kế và tiêu chuẩn TCXD 51 – 84 thì bể nén bùn được thiết kế theo đúng tiêu chuẩn.
− Thời gian lưu bùn 10 giờ là phù hợp (Theo “ Bảng 3 – 12, Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp”, Lâm Minh Triết – 2010, trang 154, t = 9 ÷ 12 giờ).
− Hiện tại bể đang hoạt động tốt.
3.2.3 Đánh giá chung cho toàn hệ thống
Theo tiêu chuẩn TCXD 51 – 84, thì tồn bộ hệ thống được xây dựng theo đúng tiêu chuẩn. Hiện tại, các bể đang hoạt động tốt, nước thải đầu ra đạt QCVN 13:2008/BTNMT, cột B. Cụ thể:
− Bể điều hòa vẫn đảm bảo thời gian lưu nước, điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải cho các cơng trình phía sau.
− Thời gian lưu nước của bể Aerotank t = 10 giờ , tải trọng là 0,22 kgBOD/m3.ngày < 1 phù hợp TCXD 51 – 84. Mặt khác, ở bể Aerotank cịn được tuần hồn bùn và cung cấp oxy liên tục. Tuy nhiên, lượng nước phân phối vào bể không đều, chỉ tập trung ở một vị trí.
− Bể keo tụ - tạo bơng có tốc độ khuấy trộn, thời gian lưu nước phù hợp.
− Bể lắng sinh học và bể lắng hóa lý vẫn hoạt động tốt, khơng có bùn nổi trên mặt nước.
Hiện tại, hệ thống hoạt động tốt, bên cạnh đó vẫn cịn một số vấn đề cần lưu ý:
− Cuối bể keo tụ - tạo bông có đặt bơm đẩy, áp lực của bơm đẩy làm vỡ các bông bùn, giảm hiệu quả lắng của bể lắng hóa lý.
− Trên bề mặt vùng lắng của bể lắng hóa lý có xuất hiện bùn nổi.
Dự kiến trong tương lai, do yêu cầu tăng gấp đôi sản lượng sản phẩm, lượng nước thải tăng lên gấp đôi, hệ thống hiện hữu xử lý không đạt hiệu quả. Do đó, cần phải nâng cấp hệ thống xử lý lên 2000 m3/ngày.
3.3 Đánh giá quá trình vận hành và bảo dưỡng hệ thống.
Hiện tại, nhà máy chưa có phịng kỹ thuật mơi trường và khơng có cán bộ chun trách môi trường, công nhân vận hành làm việc dựa vào kinh nghiệm. Cơng tác bảo trì thiết bị đường ống của hệ thống xử lý nước thải được tiến hành thường xuyên. Tuy nhiên, nhà máy khơng có bơm dự phòng nên khi xảy ra sự cố hệ thống phải ngừng hoạt động để sữa chữa, bơm bùn tuần hoàn thường xuyên bị cháy chỉ hoạt động 1 bơm không đảm bảo lượng bùn tuần hồn.
Nhà máy khơng có máy phát điện dự phịng, khi cúp điện hệ thống phải ngưng hoạt động.
Các động cơ khuấy trộn của bể keo tụ - tạo bông được kiểm tra thường xuyên.
Nhân viên vận hành tại nhà máy được phân công nhiệm vụ rõ ràng, được tập huấn và nắm rõ các biện pháp khắc phục khi xảy ra sự cố. Tuy nhiên, khơng tn thủ nội quy an tồn trong lao động, không mặc đồ bảo hộ khi tiếp xúc với hóa chất và khi làm việc trong bể chứa nước.
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN GIẢI PHÁP NÂNG CẤP HTXLNT NHÀ MÁY THỜI TRANG PHONG PHÚ LÊN CÔNG SUẤT 2000 M3/NGÀY
4.1 Các căn cứ nâng cấp hệ thống
− Hiện tại, hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy vói cơng suất 1000 m3/ngày đang hoạt động tốt, nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn QCVN 13:2008/BTNMT, đạt tiêu chuẩn xả thải ra nguồn tiếp nhận. Tuy nhiên, trong tương lai do yêu cầu tăng gấp đôi sản lượng sản phẩm nên lượng nước thải sản xuất sẽ tăng lên gấp đơi 1716 m3/ngày, khi đó nước thải đầu ra khơng đạt QCVN 13:2008/BTNMT, cột B. Do đó, nâng cấp hệ thống xử lý nước thải lên công suất 2000 m3/ngày.
− Việc nâng cấp hệ thống dựa trên cơ sở sử dụng mặt bằng cũ và bổ sung thêm các cơng trình nâng cấp.
− Về mặt cơng nghệ: trên cơ sở hệ thống xử lý nước thải cũ của nhà máy, phân tích để nâng cao cơng suất lên 2000 m3/ngày và tận dụng các cơng trình của hệ thống cũ.
4.2 Đề xuất phương án nâng cấp HTXLNT hoàn chỉnh
Nước thải Nước thải
44 Bể lắng cát 1 Bể lắng cát 2 Song chắn rác 1 Hầm bơm Bể khử trùng Lắng hóa lý Bể tạo bơng Bể điều hòa Tháp giải nhiệt Bể Aerotank 1 Bể Aerotank 2 Lắng sinh học Song chắn rác 2 2 Máy thổi khí Bể nén bùn Tuần hoàn bùn Máy ép bùn Nước dư Dd NaOH hoặc dd H2SO4 Nước Chlorine Phèn, polymer
Thu hồi thải bỏ
Bể khuấy trộn
Hình 4.1 Phương án nâng cấp HTXLNT hồn chỉnh
Ghi chú
Đường nước Xây mới bổ sung Đường khí
Đường bùn Thay đổi chức năng bể cũ Đường HC
Đường cát Bể cũ
Thuyết minh quy trình cơng nghệ
Nước từ các phân xưởng sản xuất qua song chắn rác để loại bỏ rác có kích thước lớn, sau đó được dẫn vào bể lắng cát để giữ lại cát. Do nhu cầu tăng gấp đôi sản lượng sản phẩm nên xây dựng thêm song chắn rác và bể lắng cát, từ đó nước thải hợp dịng theo mương dẫn chảy vào hầm bơm.
Nước thải từ hầm bơm được bơm vào bể điều hòa nhằm đảm bảo điều hòa lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm trước khi vào hệ thống xử lý sinh học. Nước thải từ bể điều hòa được bơm qua tháp giải nhiệt trước khi vào bể sinh học hiếu khí.
Tại tháp giải nhiệt có đặt bộ đo pH tự động sẽ châm dd NaOH nhằm đưa pH về trung tính (6,5 – 7,5) trước khi đưa nước thải vào cơng trình xử lý sinh học. Tiếp theo nước chảy qua bể Aerotank, tại đây nước thải được sục khí liên tục để vi sinh vật hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải..
Từ bể Aerotank nước thải sẽ chảy vào bể lắng sinh học nhằm lắng bùn hoạt tính ra khỏi nước thải trước khi nước thải chảy sang bể khuấy trộn, tại đây nước được cho thêm
phèn nhơm, polymerr để tiến hành q trình khuấy trộn. Sau đó, nước tiếp tục chảy sang bể tạo bơng để hồn thành q trình keo tụ, tại đây các bơng cặn kết dính lại với nhau thành những bơng cặn lớn hơn. Sau đó, nước thải chảy qua bể lắng hóa lý. Cuối cùng nước thải chảy sang bể tiếp xúc, tại đây nước thải được khử trùng bằng Chlorine trước khi được thải ra nguồn tiếp nhận.
Bùn từ bể lắng sinh học được bơm tuần hồn về bể Aerotank và phần cịn lại sẽ được bơm vào bể nén bùn. Bùn từ bể nén bùn sẽ được đưa đến máy ép bùn.
4.3 Tính tốn các cơng trình đơn vịCác thơng số tính tốn: Các thơng số tính tốn: − = 1000 m3/ngày đêm = 41,67 m3/h − Hàm lượng COD = 585 mg/l − Hàm lượng BOD5 = 295 mg/l − Chất rắn lơ lửng SS = 450 mg/l
− Lưu lượng nước thải theo giờ lớn nhất