- Thành phần chủ yếu của nước thải sinh hoạt là chất hữu cơ (chiếm khoảng 58%), ngịai ra cịn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm.
CÁC CƠNG TRÌNH XỬ LÝ CƠ HỌC
Mục đích – yêu cầu:
Về kiến thức: Sinh viên phải nêu được:
- Các thiết bị xử lý cơ học
- Mục đích và chức năng của từng loại cơng trình cơ học
Về kĩ năng: Sinh viên phải hiểu được:
- Biết cách quản lý, vận hành từng cơng trình cơ học - Biết cách khắc phục các sự cố trong từng cơng trình
Số tiết lên lớp: 4
Bảng phân chia thời lƣợng
STT Nội dung Số tiết
1 Song chắn, lưới chắn và máy nghiền rác 1
2 Bể điều hòa 0,5
3 Bể lắng 0,5
4 Bể lọc 0,5
5 Bể tuyển nổi 0,5
6 Câu hỏi hiểu bài và thảo luận 1
Trọng tâm bài giảng
Cách vận hành các cơng trình Các quản lý các cơng trình
Nội dung giảng dạy
Chiếu clip về các cơng trình cơ học
2.1. Song chắn rác [3 tr 304]
Song chắn rác là cơng trình đầu tiên trong sơ đồ công nghệ xử lý nước thải, được sử dụng để tách loại các cặn rắn có kích thước lớn trong dịng vào hệ thống xử lý. Song chắn rác được lắp đặt với mục đích:
- Tránh hư hỏng các thiết bị cơng trình phía sau (như tắc nghẽn bơm, đường ống,…) - Tăng hiệu quả của quá trình
- Giảm ơ nhiễm dịng chảy
Lưới chắn rác được sử dụng rộng rãi như là cơng trình tiền xử lý (được đặt sau song chắn rác thô), xử lý sơ bộ (thay cho bể lắng, tách) và cũng được dùng để lọai bỏ chất rắn sau các cơng trình xử lý sơ bộ trước khi cho vào bể lọc sinh học (trickling filter) nhằm tránh hiện tượng tắc nghẽn có thể xảy ra.
2.2.1. Lƣới chắn rác cố định
Thường được thiết kế có kích thước lỗ lưới từ 0,2 đến 1,2 mm và cơng suất sử dụng tính trên một mét vng lưới là từ 400 - 1200 lít/m2.phút.
Tổn thất áp lực qua lưới chắn từ 1,2 đến 2 m. Sàn đặt lưới và lưới phải được vệ sinh từ 1 đến 2 lần ngày bằng nước nóng có áp suất cao hoặc hơi hoặc dung dịch tẩy dầu mỡ để tránh sự dính bám của dầu mỡ.
Lưới chắn cố định thường được dùng trong hệ thống xử lý nước thải đô thị quy mô nhỏ hoặc nước thải công nghiệp.
2.2.2. Lƣới chắn rác thùng quay
Được thiết kế sẵn có đường kính từ 0,9 đến 2m với chiều dài từ 1,2 đến 4m.
Tùy theo cách đưa nước thải vào và cách lấy rác ra mà lưới chắn rác thùng quay có cơng suất khác nhau.
Đối với loại cho nước vào bên trong lịng thùng ở một phía và lấy chất rắn trong lịng thùng ở phía khác thường có lưu lượng sử dụng từ 0,03 đến 0,8 m3/giây.
Còn loại cho vào bên ngòai thùng và lấy rác bên ngịai thì lưu lượng sử dụng có thể lên đến 0,13.m3/giây.
2.2.3. Lƣới chắn rác có lỗ lƣới rất nhỏ
Được sử dụng để lọai chất rắn lơ lửng còn lại trong nước đầu ra sau quá trình xử lý bậc hai và hồ sinh học. Hiệu quả tách chất rắn lơ lửng từ 10 - 80 %, trung bình khỏang 55%.
2.2.4. Tổn thất áp lực qua lƣới chắn rác
Tổn thất áp lực qua lưới chắn rác được xác định theo công thức sau: hL : tổn thất áp lực (m);
C : hệ số lưu lượng qua SCR (= 0,6 đối với lưới sạch)
g : gia tốc trọng trường = 9,81(m/s2) ;
Q : lưu lượng nước thải qua lưới chắn rác (m3
/s);
A : diện tích khe hở hiệu quả của phần SCR chìm trong nước.
2.2.5. Đặc tính của rác thải ra từ song chắn rác
22 2 1 A C Q g hL
Rác thải ra từ song chắn rác hoặc lưới chắn rác sẽ có số lượng và tính chất khác nhau.
Song chắn rác: Rác được giữ lại trên song chắn rác thô thường có kích thước khỏang 12 mm hoặc lớn hơn và thường là đá, cành cây, gỗ vụn, lá cây, giấy, rễ cây, nhựa và giẻ. Các chất hữu cơ cũng có thể bị giữ lại và việc dính bám dầu mỡ trên song chắn cũng gây ra vấn đề rất lớn đặc biệt vào thời điểm khí hậu lạnh.
Lưới chắn rác: Kích thước của rác được giữ lại thường có kích thước lớn hơn 6mm, bao gồm các lọai như giẻ nhỏ, giấy, nhựa, cát, phân,….
2.3. Máy nghiền rác [4 tr 244]
Máy nghiền rác được sử dụng nhằm mục đích nghiền chất thải rắn có kích thước lớn khơng cần loại khỏi dịng nước thải; tạo kích thước đồng đều.
Trong hệ thống xử lý nước thải, máy nghiền rác có thể đặt ở những vị trí sau: - Song song với song chắn rác
- Song chắn rác máy nghiền rác (nhằm loại những thành phần có nổi, có kích thước lớn cần tách khỏi dịng nước thải)
- Chỉ sử dụng máy nghiền rác (khơng có song chắn rác) và ln ln đặt ở mương dẫn nước vào.
Câu hỏi thảo luận
Câu 1: Anh (chị) hãy so sánh chức năng và công dụng của song chắn rác và máy nghiền
rác?
Câu 2: Anh (chị) hãy cho biết: Trong hệ thống xử lý nước thải thì song chắn rác có đặt sau
lưới chắn rác được không? Tại sao?
Câu 3: Anh (chị) hãy cho biết: Mục đích của việc lắp đặt song chắn rác trong hệ thống xử
lý nước thải?
Câu 4: Anh (chị) hãy cho biết: Lưới chắn rác gồm có bao nhiêu loại?
Câu 5: Anh (chị) hãy cho biết: Lưới chắn rác cố định có kích thước lỗ bao nhiêu? 2.4. Bể điều hòa [3 tr 304]
Bể điều hịa là cơng trình được sử dụng nhằm ổn định lưu lượng và thành phần của nước thải góp phần tăng hiệu quả của các cơng trình xử lý cũng như giảm kích thước và chi phí đầu tư cơng trình cho hệ thống xử lý nước thải.
Khi thiết kế bể điều hòa cần xem xét các vấn đề sau: - Vị trí đặt bể điều hòa
- Các yếu tố cần kết hợp trong thiết kế
- Làm thế nào kiểm soát vấn đề mùi và lắng cặn trong bể điều hòa
2.5. Bể lắng cát (grit chamber) [4 tr 119]
Bể lắng cát thường được thiết kế để tách các tạp chất rắn khơng tan có kích thước từ 0,2 đến 2 mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo cho các thiết bị cơ khí (như bơm) khơng bị cát sỏi bào mòn, tránh tắc các đường ống dẫn, kênh dẫn cũng như giảm số lần làm sạch thiết bị phân hủy.
2.6. Bể lắng [1 tr 66]
Lắng là phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn khơng hịa tan ra khỏi nước thải. Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại:
- Bể lắng đợt 1: Được đặt trước cơng trình xử lý sinh học, dùng để tách các chất rắn, chất bẩn lơ lửng khơng hịa tan.
- Bể lắng đợt 2: Được đặt sau cơng trình xử lý sinh học dùng để lắng các cặn vi sinh, bùn làm trong nước trước khi đưa ra ngoài nguồn tiếp nhận.
Câu hỏi thảo luận
Câu 1:Anh (chị) hãy cho biết: Ưu điểm của bể điều hòa?
Câu 2: Anh (chị) hãy cho biết: Các vấn đề cần quan tâm khi thiết kế bể điều hòa? Câu 3: Anh (chị) hãy cho biết: Tại sao trong quy trình xử lý nước thải sinh hoạt thường
phải có bể lắng cát?
Câu 4: Anh (chị) hãy cho biết: Chức năng của bể lắng thứ nhất? Câu 5: Anh (chị) hãy cho biết: Mục đích của bể lắng thứ hai là gì? 2.7. Bể lọc (Filtration) [1 tr 111]
Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải, mà các bể lắng không thể loại được chúng. Người ta tiến hành quá trình lọc nhờ các vật liệu lọc, vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua và giữ các tạp chất lại.
- Bể lọc chậm: có tốc độ lọc 0.1 –0.5 m/h - Bể lọc nhanh: vận tốc lọc 5 –15 m/h - Bể lọc cao tốc: vận tốc lọc 36 –100 m/h - Bể lọc trọng lực: hở, không áp.
- Bể lọc có áp lực : lọc kín,…
Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng hạt rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng.
Trong xử lý nước thải về nguyên tắc tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học.
Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là khơng khí) vào trong pha lỏng.
Bài tập tại lớp
Câu 1: Anh (chị) hãy cho biết: Sơ đồ quy trình hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt?
Câu 2: Anh (chị) hãy cho biết: Bể lắng cát đứng được thiết kế cho dòng nước di chuyển
như thế nào?
Câu 3: Anh (chị) hãy cho biết: Hướng di chuyển của dòng nước trong bể lắng ngang? Câu 4: Anh (chị) hãy cho biết: Các loại vật liệu lọc nào thường được sử dụng?
Câu 5: Anh (chị) hãy cho biết: Khi thay đổi pH của mơi trường nước có ảnh hưởng dến
quá trình lắng khơng?
Bài tập về nhà
Dựa vào các quá trình xử lý sơ cơ học Anh (chị) hãy vẽ sơ đồ quy trình xử lý nước thải chăn ni heo?
Hướng dẫn: Quy trình có sử dụng bể Bể kỵ khí (Biogaz) sau bể lắng thứ nhất.
Câu hỏi cuối chƣơng
Câu 1: Anh (chị) hãy cho biết mục đích của q trình lắng?
Câu 2: Anh (chị) hãy cho biết tại sao cần phải xử lý sơ bộ trước khi đưa nước thải vào các
quá trình xử lý sau?
Câu 3: Anh (chị) hãy cho biết: Hệ thống tuyển nổi thường được sử dụng trong hệ thống xử
lý nào nhất?
Câu 4: Anh (chị) hãy cho biết: Khi thiết kế bể lọc thường dựa vào các yếu tố nào? Câu 5: Anh (chị) hãy cho biết: Các loại vật liệu lọc thường có tính chất như thế nào?
Chƣơng 3