Dựa theo cột A của QCVN 62-MT:2016/BTNMT NƯỚC THẢI CHĂN NI:
Thơng sớ Đơn vị Giá trị
BOD5 mg/L 40
COD mg/L 100
Chất rắn lơ lửng mg/L 50
N mg/L 50
Coliforms MNP/100mL 3000
3.5.Sơ đồ công nghệ 1
NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO
BỂ TIẾP NHẬN HỒ ĐIỀU HÒA BỂ UASB BỂ ANOXIC BỂ AEROTANK BỂ LẮNG 2 NGUỒN TIẾP NHẬN CỘT A QCVN 62- MT:2016/BTNMT KHUẤY CHÌM Chlorine MÁY THỞI KHÍ
MÁY ÉP BÙN ĐA ĐĨA TRỤC VÍT
BỂ NÉN BÙN
Bùn khơ Bùn dư
Nước lắng sau bùn
Nước tuần hoàn
BỂ KHỬ TRÙNG HẦM BIOGAS
25
Thuyết minh sơ đồ công nghệ
Hầm Biogas
Nước thải chăn nuôi heo sẽ tự chảy vào hầm biogas, tại hầm biogas xử lý được phần lớn chất hữu cơ (chủ yếu là phân heo), diệt các mầm bệnh trong nước thải. Sau khi nước thải vào đầy hầm biogas sẽ tự chảy tràn theo đường ống qua bể điều hòa và được khuấy trộn nhằm xáo trợn đều nồng đợ và lưu lượng. Ngồi ra thu được sản phẩm phụ là khí gas có thể sử dụng làm chất đốt.
Bể điều hịa
Do tính chất nước thải ở mỗi thời điểm khơng giớng nhau nên để đảm bảo hiệu śt xử lý cho cơng trình phía sau thì nước thải được bơm vào bể điều hịa để cân bằng nồng đợ các chất. Trong bể có sử dụng kh́y chìm để trợn đều nước thải, ngăn chặn hiện tượng lắng cặn xuống đáy bể.
Bể tiếp nhận
Hai nguồn nước thải bao gồm: nước thải vệ sinh nền chuồng sau khi đi qua hầm Biogas và lượng nước thải tắm rửa cho heo sẽ được chuyển trực tiếp tới bể tiếp nhận. Bể này có chức năng tập trung tồn bợ nước thải, cân bằng lưu lượng tránh làm quá tải hệ thống xử lý phía sau. Nước thải từ bể tiếp nhận sẽ được chuyển tiếp sang bể xử lý phía sau để tiến hành các thao tác làm sạch. Ngồi ra bể cịn giữ lại tồn bợ tạp chất kích thước lớn nhờ được trang bị song chắn rác.
Bể UASB
Do hiệu suất xử lý của hầm biogas không đủ yêu cầu nên cần tiếp tục cho nước thải dẫn vào bể UASB, bể UASB hoạt động ở điều kiện kỵ khí. Nước được phân phối từ dưới lên, nhờ các vi sinh vật kỵ khí chất hữu cơ sẽ bị phân hủy thành chất vô cơ như: CH4, CO2, NH3/NH4+, H2S,...
Bể Anoxic
Bể thiếu khí được sử dụng để khử nitơ, chuyển hóa nitrat thành N2. Lượng nitrat này được tuần hoàn nhờ lượng bùn tuần hoàn từ bể lắng và lượng nước thải tuần hoàn từ bể hiếu khí. Trong bể sử dụng khuấy chìm để tăng khả năng tiếp xúc giữa vi sinh vật và các chất có trong nước thải.
26
Bể Aerotank
Nước thải sau khi khử nitơ sẽ tiếp tục tự chảy vào bể hiếu khí để bắt đầu quá trình nitrat hóa. Các chất hữu cơ tiếp tục được xử lý ở đây. Máy thổi khí được vận hành liên tục nhằm cung cấp oxi cho sinh vật hiếu khí hoạt đợng. Vi sinh vật hiếu khí phân hủy chất hữu cơ thành vô cơ đơn giản như: CO2 và H2O.
Các vi khuẩn tồn tại ở dạng lơ lửng tiếp nhận oxy và chuyển hóa chất hữu cơ thành thức ăn đẻ phát triển, tăng sinh khối và giảm lượng ô nhiễm xuống mức thấp nhất. Nước thải sau khi qua bể hiếu khí sẽ tự chảy qua bể lắng.
Bể Lắng 2
Nước từ bể hiếu khí được dẫn qua bể lắng để lắng hết cặn lơ lửng. Bùn được đưa vào bể chứa bùn cùng với bùn thải từ bể UASB. Sau đó nước thải tự chảy qua bể khử trùng có châm clorine.
Bể khử trùng
Tại đây NaOCl sẽ được châm vào để diệt những vi khuẩn cịn sót lại. Nước sau bể khử trùng sẽ được đưa ra nguồn tiếp nhận kết thúc quá trình xử lý nước thải. Nước đầu ra sẽ đạt yêu cầu cột A của QCVN 62-MT:2016/BTNMT.
Bể nén bùn và máy ép bùn
Bùn dư từ bể UASB và lắng sẽ được hút đưa đến bể nén bùn. Bể có chức năng làm giảm lượng nước có trong hỗn hợp đến mức tới đa trước khi cho vô máy ép bùn để tạo bùn khơ. Bùn khơ thu được có thể xử dụng để làm phân bón. Lượng nước thu được sau khi tách ra từ bể nén bùn sẽ được đưa về lại bể tuần hoàn.
Hiệu suất xử lý của sơ đồ công nghệ 1
BOD5 COD TSS N Coliform
Nồng đợ đầu vào trung bình (mg/l) 1750 2400 525 175 55000
Hầm Biogas Hiệu suất xử lý 30 30 70 0 0
Đầu ra (mg/l) 1225 1680 158 175 55000
Bể điều hòa Hiệu suất xử lý 3 3 5 10 0
27
Bể UASB Hiệu suất xử lý 80 80 15 5 0
Đầu ra (mg/l) 238 326 127 150 55000
Cụm bể Aerotank,
Anoxic, Lắng Hiệu suất xử lý 85 75 70 85 0
Đầu ra (mg/l) 36 81 38 22 55000
Bể khử trùng Hiệu suất xử lý 0 0 0 0 95
Đầu ra (mg/l) 36 81 38 22 2750
Tiêu chuẩn đầu ra Nồng độ (mg/l) 40 100 50 50 3000
3.6.Sơ đồ công nghệ 2
NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO
BỂ TIẾP NHẬN
HỒ ĐIỀU HÒA
BỂ UASB
MƯƠNG OXI HÓA
BỂ LẮNG 2
BỂ KHỬ TRÙNG
NGUỒN TIẾP NHẬN CỘT A QCVN 62- MT:2016/BTNMT KHUẤY CHÌM Chlorine MÁY KHUẤY
MÁY ÉP BÙN ĐA ĐĨA TRỤC VÍT
BỂ NÉN BÙN
Bùn khô Bùn dư
Nước lắng sau bùn HẦM BIOGAS
28
Thuyết minh sơ đồ công nghệ 2
Hầm Biogas
Nước thải chăn nuôi heo sẽ tự chảy vào hầm biogas, tại hầm biogas xử lý được phần lớn chất hữu cơ (đặc biệt là phân heo), diệt các mầm bệnh trong nước thải. Sau khi nước thải vào đầy hầm biogas sẽ tự chảy tràn theo đường ống qua bể điều hòa và được khuấy trộn nhằm xáo trợn đều nồng đợ và lưu lượng. Ngồi ra thu được sản phẩm phụ là khí gas có thể sử dụng làm chất đốt.
Bể điều hịa
Do tính chất nước thải ở mỗi thời điểm khơng giớng nhau nên để đảm bảo hiệu suất xử lý cho cơng trình phía sau thì nước thải được bơm vào bể điều hòa để cân bằng nồng đợ các chất. Trong bể có máy thởi khí để trợn đều nước thải, ngăn chặn hiện tượng lắng cặn xuống đáy bể.
Bể tiếp nhận
Hai nguồn nước thải bao gồm: nước thải vệ sinh nền chuồng sau khi đi qua hầm Biogas và lượng nước thải tắm rửa cho heo sẽ được chuyển trực tiếp tới bể tiếp nhận. Bể này có chức năng tập trung tồn bợ nước thải, cân bằng lưu lượng tránh làm quá tải hệ thống xử lý phía sau. Nước thải từ bể tiếp nhận sẽ được chuyển tiếp sang bể xử lý phía sau để tiến hành các thao tác làm sạch. Ngồi ra bể cịn giữ lại tồn bợ tạp chất kích thước lớn nhờ được trang bị song chắn rác.
Bể UASB
Do hiệu suất xử lý của hầm biogas không đủ yêu cầu nên cần tiếp tục cho nước thải dẫn vào bể UASB, bể UASB hoạt động ở điều kiện kỵ khí. Nước được phân phối từ dưới lên, nhờ các vi sinh vật kỵ khí chất hữu cơ sẽ bị phân hủy thành chất vô cơ như: CH4, CO2, NH3/NH4+, H2S,...
Mương oxy hóa
Có tác dụng tương tự như bể Aerotank tuy nhiên hiệu quả xử lý thấp hơn. Nước thải từ bể UASB sẽ tiếp tục tự chảy vào mương oxi hóa để bắt đầu quá trình nitrat hóa. Các chất hữu cơ tiếp tục được xử lý ở đây. Máy khuấy được vận hành liên tục ở các đầu
29
mương nhằm cung cấp oxi cho vi sinh vật hiếu khí hoạt đợng. Vi sinh vật hiếu khí phân hủy chất hữu cơ thành vô cơ đơn giản như: CO2 và H2O
Các vi khuẩn tồn tại ở dạng lơ lửng tiếp nhận oxy và chuyển hóa chất hữu cơ thành thức ăn đẻ phát triển, tăng sinh khối và giảm lượng ô nhiễm xuống mức thấp nhất. Nước thải sau khi qua bể hiếu khí sẽ tự chảy qua bể lắng.
Bể Lắng 2
Nước từ bể hiếu khí được dẫn qua bể lắng để lắng hết cặn lơ lửng. Bùn được đưa vào bể chứa bùn cùng với bùn thải từ bể UASB. Sau đó nước thải tự chảy qua bể khử trùng có châm clorine.
Bể khử trùng
Tại đây NaOCl sẽ được châm vào để diệt những vi kh̉n cịn sót lại. Nước sau bể khử trùng sẽ được đưa ra nguồn tiếp nhận kết thúc quá trình xử lý nước thải. Nước đầu ra sẽ đạt yêu cầu cột A của QCVN 62-MT:2016/BTNMT.
Bể nén bùn và máy ép bùn
Bùn dư từ bể UASB và SBR sẽ được hút đưa đến bể nén bùn. Bể có chức năng làm giảm lượng nước có trong hỗn hợp đến mức tới đa trước khi cho vô máy ép bùn để tạo bùn khô. Bùn khô thu được có thể xử dụng để làm phân bón. Lượng nước thu được sau khi tách ra từ bể nén bùn sẽ được đưa về lại bể tuần hoàn.
Hiệu suất xử lý của sơ đồ công nghệ 2
BOD5 COD TSS N Coliform
Nồng đợ đầu vào trung bình (mg/l) 1750 2400 525 175 55000
Hầm Biogas Hiệu suất xử lý 30 30 70 0 0
Đầu ra (mg/l) 1225 1680 158 175 55000
Bể điều hòa Hiệu suất xử lý 3 3 5 10 0
Đầu ra (mg/l) 1188 1630 150 158 55000
Bể UASB Hiệu suất xử lý 80 80 15 5 0
30
Mương oxi hóa và
lắng 2 Hiệu suất xử lý 84 70 70 85 0
Đầu ra (mg/l) 38 98 38 22 55000
Bể khử trùng Hiệu suất xử lý 0 0 0 0 95
Đầu ra (mg/l) 38 98 38 22 2750
Tiêu chuẩn đầu ra Nồng độ (mg/l) 40 100 50 50 3000
So sánh ưu - nhược điểm của 2 phương án
Phương án 1 Phương án 2
Ưu điểm
-Hiệu quả xử lý cao.
-Bể hiếu khí có kích thước nhỏ hơn so với phương án 2.
-Giảm được chi phí đầu tư ban đầu do ít loại thiết bị hơn so với phương án 1 (Tiết kiệm máy thổi khí, đường ống khí,…).
-Chi phí vận hành thấp do tiêu tốn ít năng lượng.
- Xây dựng và bảo trì dễ dàng hơn -Lượng bùn sinh ra ít hơn.
-T̉i thọ cơng trình cao.
Nhược điểm
-Chi phí vận hành cao hơn phương án 2.
-Khả năng xử lý photpho kém. -Tốn diện tích xây dựng, chi phí xây dựng cao hơn
31