Thơng số cơ bản:
Lƣu lƣợng nƣớc thải thiết kế:
Tổng lƣu lƣợng nƣớc thải: 6000m3/ngđ Lƣu lƣợng trung bình giờ (24h) : 250 m3
/h Lƣu lƣợng tối đa: 400 m3
/2h
Trạm XLNT đƣợc thiết kế theo các tiêu chuẩn cụ thể nhƣ sau: pH 6-9
SS 200mg/l
BOD5 400mg/l COD 600mg/l
Hình 4.1: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Tân Tạo Ƣu điểm:
- Sử dụng cơng nghệ bể bùn hoạt tính hiếu khí. Cơng nghệ đơn giản, dễ vận hành.
Nhƣợc điểm:
- Khơng đề phịng đƣợc sự cố kim loại nặng, dễ gây chết bùn. Nƣớc thải từ các nhà máy (tiền xử lý) Bể thu gom Bể điều hịa Hệ điều chỉnh pH, NaOH, H2SO4 Bể bùn hoạt tính Bể tách bùn Máng đo lƣu lƣợng Nguồn tiếp nhận Dinh dƣỡng N/P Khơng khí Bể gom bùn Bơm hồi lƣu
Máy ép bùn
Sân phơi bùn Thu gom xử lý
4.2.2 Khu cơng nghiệp Biên Hịa II
Hình 4.2: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Biên Hịa II Ƣu điểm:
- Thiết bị hiện đại, dễ vận hành
- Khử đƣợc chất ding dƣỡng Nitơ và Photpho sinh hố do cĩ thể điều chỉnh đƣợc quá trình hiếu khí, thiếu khí và kị khí trong bể bằng việc thay đổi chế độ cung cấp oxy.
- Hiệu quả xử lý cao
- Khơng cần bể lắng II và khơng phải hồn lƣu bùn
Nhƣợc điểm:
- Cơng suất xử lý nhỏ
- Địi hỏi nắm rõ kỹ thuật vận hành đối với ngƣời vận hành
pH<5, pH>9, KLN Hố thu gom Lƣới chắn tinh Bể điều hịa UNITANK Hồ sinh học Bể đệm
Bể keo tụ/tạo bơng
Bể lắng
Nƣớc sau xử lí
Hệ thống xử lý bùn
Lƣu lƣợng nƣớc thải thiết kế : 5000m3 /h Tính chất nƣớc thải: BOD5 : 500 mg/l COD : 800 mg/l SS : 300 mg/l Nhiệt độ 45C pH =59
Hình 4.3: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Linh Trung 1 Ƣu điểm:
- Sử dụng cơng nghệ bùn hoạt tính theo phƣơng pháp SBR. Phƣơng pháp này cĩ khả năng xử lý nƣớc thải cĩ BOD cao, khử Nitơ, tiết kiệm diên tích, khơng cần nhiều nhân viên.
Nhƣợc điểm:
- Địi hỏi ngƣời vận hành phải cĩ trình độ cao, vận hành phức tạp, chi phí xây dựng tốn kém
4.2.4 Khu cơng nghiệp Việt-Sing
Bể thu gom Đồng hồ đo lƣu lƣợng Lƣới chắn tinh Bể điều hịa Bể SBR Bể chứa sau xử lý sinh học Bộ lọc tinh Bể đệm Bể tiếp xúc Clorine Đầu ra Bể lọc than hoạt tính Máy ép bùn Bể nén bùn Polymer Bánh bùn
Hình 4.4: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Việt – Sing
Sử dụng cơng nghệ vi sinh bám dính (lọc sinh học) kết hợp với bùn hoạt tính sinh học hiếu khí truyền thống.
Ƣu điểm:
- Hiệu quả xử lý rất cao.
Nhƣợc điểm:
- Sử dụng trong trƣờng hợp lƣu lƣợng nƣớc thải khơng lớn.
4.2.5 Khu cơng nghiệp Lê Minh Xuân
Hố thu gom Bể phân phối Trống lọc Bể điều hịa Hố bơm Tháp lọc sinh học Bể tuần hồn Bể aerotank Bể lắng Bể lắng Bể tiêu bùn Máy ép bùn Nƣớc thải sau xử lý
Hình 4.5: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Lê Minh Xuân Ƣu điểm:
- Cơng nghệ đơn giản, dễ vận hành.
Nhƣợc điềm:
- Khơng khử đƣợc Nitrit, nitrat thành nitơ tự do
4.3LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHO KHU CƠNG NGHIỆP ĐẤT CUỐC (KHU B) CUỐC (KHU B) NaOCl PAC Polymer NaOH/HCl Polymer HỐ THU GOM BỂ TÁCH VÁNG NỔI BỂ CÂN BẰNG BỂ NÂNG pH BỂ KEO TỤ BỂ TẠO BƠNG BỂ TRUNG HỊA BỂ LẮNG 1 BỂ AEROTANK BỂ LẮNG 2 BỂ KHỬ TRÙNG KÊNH BỂ PHÂN HỦY BÙN MÁY ÉP BÙN NaOH
Nguyên tắc lựa chọn cơng nghệ xử lý:
Cơng nghệ xử lý phải đảm bảo chất lƣợng nƣớc sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải vào nguồn thải
- Cơng nghệ đảm bảo mức an tồn cao trong trƣờng hợp cĩ sự thay đổi lớn về lƣu lƣợng và nồng độ chất ơ nhiễm giữa mùa mƣa và mùa khơ.
- Cơng nghệ xử lý phải đơn giản, dễ vận hành, cĩ tính ổn định cao, vốn đầu tƣ kinh phí tối ƣu.
- Cơng nghệ xử lý phải mang tính hiện đại và cĩ khả năng sử dụng trong một thời gian
Ngồi ra cần chú ý đến một số yếu tố nhƣ:
- Lƣu lƣợng, thành phần nƣớc cần xử lý
- Tính chất nƣớc thải sau xử lý vào nguồn
- Điều kiện hực tế vận hành, xây dựng hệ thống
- Điều kiện về kỹ thuật (xây dựng, lắp rắp, vận hành)
- Khả năng về vốn đầu tƣ.
Dựa trên tính chất nƣớc thải đã tính tốn, khảo sát, ta thấy lƣợng BOD trong nƣớc thải khơng cao (300 mg/l) và nồng độ một số chất nguy hại ít nên ta cĩ thể sử dụng cơng nghệ sử lý sinh học bùn hoạt tính.
Nƣớc thải đầu vào của khu xử lý tập trung đã đƣợc các nhà máy xử lý sơ bộ đạt loại B, một số chỉ tiêu cho phép đạt trên mức loại B. Để đề phịng sự cố cĩ thể xảy ra, ta thiết kế một hệ thống xử lý sơ bộ khi nguồn nƣớc thải cĩ kim loại nặng hoặc các độc tố gây ảnh hƣởng đến bùn hoạt tính.
Khu CN Đất Cuốc (Khu B) cĩ vị trí thuận lợi cho việc xả thải sau khi xử lý nên việc xây dựng hệ thống xả thải ra suối Tân Lợi tƣơng đối ít tốn kém. Tuy nhiên nƣớc thải đầu ra của trạm xử lý tập trung phải đạt loại A nên yêu cầu xử lý tƣơng đối cao nên chi phí cho 1 m3
nƣớc thải cũng vì thế mà tăng cao hơn.
Với những điều kiện và yêu cầu trên, ngƣời thực hiện đề ra 2 phƣơng án cho việc thiết kế trạm xử lý Khu CN Đất Cuốc (Khu B).
PHƢƠNG ÁN 1: Mơ tả cơng nghệ:
Nƣớc thải từ các nhà máy và các xí nghiệp trong KCN đƣợc thu gom về bể gom nƣớc thải. Trƣớc khi vào bể gom nƣớc thải đƣợc tách rác bằng song chắn rác để loại bỏ hết các rác lớn nhƣ: Cành cây, đá, giẻ cĩ kích thƣớc >10mm ra khỏi nƣớc thải trƣớc khi vào bể gom. Sau đĩ nƣớc thải đƣợc hệ thống bơm bơm qua Máy tách rác tinh tự động loại trống quay để loại bỏ nốt các loại rác cĩ kích thƣớc >2,5mm ra trƣớc khi vào hệ thống xử lý sinh học. Nƣớc thải sau khi qua máy tách rác đƣợc cho vào bể tách dầu mỡ để loại bỏ dầu mỡ, ván nỗi và sau đĩ cho nƣớc tự chảy sang bể điều hồ. Ở bể điều hồ nƣớc thải đƣợc lắp hệ thống phân phối khí để ổn định về nồng độ và lƣu lƣợng nƣớc thải tránh hiện tƣợng sốc tải trọng khơng mong muốn trƣớc khi vào các bƣớc xử lý tiếp theo. Khí cung cấp cho bể điều hồ đƣợc lấy từ máy thổi khí.
Xử lý hố lý là quá trình cho các chất keo tụ và trợ keo tụ ra trộn lẫn với nƣớc thải để tạo thành các bơng keo tụ và kéo theo các chất ơ nhiễm cĩ trong nƣớc thải xuống đáy bể và đƣợc tách ra ở dạng bùn hố lý. Những chất cĩ thể đƣợc loại bỏ ra khỏi nƣớc thải trong quá trình xử lý hố lý là: Xử lý COD, SS, Các hợp chất Kim loại nặng và các chất keo lơ lửng trong nƣớc thải. Do COD, độ màu và hàm lƣợng các chất lơ lửng giảm, kéo theo nồng độ BOD5 cũng giảm theo ở bƣớc xử lý này. Bể lắng sơ bộ đƣợc thiết kế đặc biệt cĩ tác dụng tạo mơi trƣờng tĩnh cho bơng keo lắng xuống. Với hệ thống tấm nghiêng trong ngăn lắng và đáy bể cĩ độ dốc cao giúp bùn trƣợt về đáy bể và đƣợc bơm về bể chứa bùn. Cịn nƣớc trong sau khi tách bùn đƣợc cho qua bƣớc xử lý sinh học hiếu khí tiếp theo.
Tại bể xử lý sinh học hiếu khí nƣớc thải đƣợc bổ sung chất dinh dƣỡng nhằm tạo điều kiện tối ƣu cho vi sinh vật hoạt động tốt. Điều chỉnh nồng độ pH cho phù hợp bằng hệ thống đồng hồ đo pH tự động để điều khiển các bơm định lƣợng bơm hố chất nhằm đạt đƣợc nồng độ trên. Ngồi ra chúng ta cũng cần phải kiểm sốt nồng độ oxy hồ tan trong bể bằng đồng hồ đo DO tự động. Do đĩ, chúng ta phải kiểm sốt các thống số đĩ một cách tối ƣu nhằm tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động tốt nhất. Hệ thống xử lý sinh học hiếu khí là bƣớc quan trọng nhất trong nhà máy xử lý nƣớc thải nĩ cĩ thể xử lý đƣợc các chất ơ nhiễm nhƣ: COD, BOD, SS, hợp chất chứa Nitơ… Ở đây chúng ta sử dụng hệ thống hai bể sinh học hiếu khí chạy song song hoặc nối tiếp (trong trƣờng hợp bình thƣờng, nƣớc thải cĩ chứa các
chất hữu cơ dễ phân hủy thì thực hiện quá trình vận hành song song. Trong trƣờng hợp nƣớc thải cĩ độ màu cao, nồng độ hữu cơ cao và chứa nhiều hợp chất khĩ phân hủy thì thực hiện chế độ vận hành nối tiếp) cĩ hệ thống cấp khí dƣới đáy bể cung cấp oxy cho vi sinh vật phát triển. Bùn sinh học đƣợc lắng tại bể lắng thứ cấp và đƣợc hệ thống bơm Airlift bơm hồi lƣu về bể sinh học hiếu khí để bổ sung lƣợng vi sinh bị thiếu hụt. Cịn lƣợng bùn sinh học ở đáy bể lắng thứ cấp dƣ thừa đƣợc định kỳ bơm sang bể phân huỷ bùn.
Nƣớc thải sau bƣớc xử lý sinh học hiếu khí thƣờng là đạt tiêu chuẩn mơi trƣờng và chỉ cần cho qua bể khử trùng là đạt tiêu chuẩn thải ra mơi trƣờng theo QCVN 24-2009 cột A.
Hình 4.6 sơ đồ cơng nghệ phƣơng án 1 cho khu cơng nghiệp Đất Cuốc B Máy tách rác Bể tách cát, dầu mỡ Bể điều hịa Bể lắng sơ bộ Bể khuấy trộn 1 Bể khuấy trộn 2 Sinh học hiếu khí Bể lắng II Bể phân hủy bùn Nƣớc thải đạt QCVN 24-2009 (Cột A) Bể khử trùng Máy ép bùn Bể thu gom Nƣớc thải từ KCN vào Bể chứa bùn Bơm ĐL Bơm ĐL Bồn polime Bồn phèn Bồn axit Bồn kềm Bơm ĐL Bơm ĐL Bơm ĐL Bồn DD Bơm ĐL Bồn clo
PHƢƠNG ÁN 2: Nguyên lý cơng nghệ
Áp dụng quá trình xử lý sinh học kết hợp xử lý sinh học kỵ khí, sinh học hiếu khí bùn hoạt tính và quá trình xử lý tự nhiên bằng hồ sinh học trƣớc khi thải ra mơi trƣờng tiếp nhận là các sơng rạch, ngồi ra cịn dự phịng thêm hệ thống xử lý hố lý đề phịng khi cĩ sự cố về chất lƣợng nƣớc thải đầu vào.
Mơ tả cơng nghệ:
Đầu tiên, nƣớc thải đƣợc cho qua song chắn rác kích thƣớc để loại bỏ hết các rác cĩ kích thƣớc lớn nhƣ cành cây, túi nilon, giẻ…để bảo vệ các thiết bị bơm ở trong bể và tạo điều kiệt tốt cho các bƣớc xử lý tiếp theo đƣợc tốt hơn. Sau đĩ nƣớc thải dẫn vào bể gom và đƣợc bơm lên bể điều hồ bằng hệ thống bơm chìm đặt trong bể Gom. Rác thu đƣợc từ song chắn rác đƣợc định kỳ lấy ra và đƣợc đem đi chơn lấp.
Trƣớc khi vào bể điều hồ nƣớc thải đƣợc đƣa qua thiết bị lọc rác tinh dạng trống quay để tách tiếp rác cĩ kích thƣớc >2mm ra. Sau khi tách rác xong nƣớc thải đƣợc đƣa sang bể tách dầu mỡ để tách loại dầu mỡ cĩ trong nƣớc thải. Từ đĩ nƣớc thải đƣa vào bể điều hồ tại đây nƣớc thải đƣợc điều hồ lƣu lƣợng và nồng độ nhờ hệ thống phân phối khí đƣợc lắp đặt ở dƣới đáy bể và đƣợc cung cấp khí bằng máy thổi khí.
Nếu trƣờng hợp nƣớc thải trong Khu Cơng Nghiệp gặp sự cố tức là nƣớc thải ra cĩ hàm lƣợng các chất độc hại nhƣ: Kim loại nặng, thuốc trừ sâu, độ màu lớn thì sẽ đƣợc bơm lên hệ thống xử lý hố lý. Nƣớc thải đƣợc bơm lên đồng thời hố chất cũng đƣợc bơm ra để keo tụ và lắng các chất lơ lửng, các chất keo và các chất độc hại cĩ xuống đáy bể lắng và đƣợc tách ra nhờ bể lắng. Nƣớc sau khi tách bùn đƣợc đƣa vào bể điều chỉnh nồng độ pH và cung cấp chất dinh dƣỡng để phù hợp cho quá trình xử lý sinh học phân huỷ và xử lý các chất ơ nhiễm cĩ trong nƣớc thải rồi đƣợc đƣa vào bể chứa trung gian.
Từ bể chứa trung gian nƣớc thải đƣợc bơm lên tháp lọc sinh học kỵ khí. Tháp lọc sinh học kỵ khí là cơng trình xử lý sinh học là sử dụng hệ vi sinh vật kỵ khí dính bám trên giá để xử lý nƣớc thải. Ƣu điểm của tháp lọc sinh học kỵ khí là cĩ tải trọng hoạt động rất rộng và hệ vi sinh vật ít chịu tác động của một số điều kiện ngoại cảnh,
do đĩ cĩ khả năng xử lý ổn định, rất thích hợp để xử lý nƣớc thải Khu Cơng Nghiệp. Hệ vi sinh vật đƣợc phát triển dính bám trên các tấm đệm đƣợc lắp đặt trong tháp. Nƣớc thải sau khi qua xử lý tháp lọc kỵ khí đƣợc đƣa sang bể trung gian. Một phần đƣợc tuần hồn bơm lại tháp lọc sinh học kỵ khí để duy trì hàm lƣợng vi sinh vật hoạt động trong tháp, cịn lại đƣợc đƣa sang bể sinh học hiếu khí .
Tại bể Sinh học hiếu khí nƣớc thải đƣợc hệ vi sinh vật hiếu khí phân huỷ tiếp để xử lý triệt để các chất ơ nhiễm cịn lại trong nƣớc thải. Vi sinh vật hiếu khí trong bể Sinh học hiếu khí đƣợc tạo mơi trƣờng tối ƣu cho hoạt động bằng cách cấp oxy bằng hệ thống máy thổi khí cĩ kiểm sốt bằng đồng hồ đo nồng độ oxy hồ tan trong nƣớc thải Nồng độ pH luơn đƣợc kiểm sốt nằm trong giới hạn cho phép pH=6-8 để cho vi sinh vật hoạt động tốt.
Nƣớc sau khi đƣợc xử lý ở bể Sinh học hiếu khí đƣợc cho qua bể lắng thứ cấp. Ở đây bùn vi sinh đƣợc tách ra ở dƣới bể và định kỳ đƣợc hồi lƣu lại bể sinh học hiếu khí để duy trì và bổ sung nồng độ vi sinh vật trong bể. Lƣợng bùn dƣ ở đáy bể lắng đƣợc bơm sang bể phân hủy bùn và đƣợc bơm lên máy ép bùn để tách bớt nƣớc trƣớc khi thải bỏ, cịn nƣớc đƣợc tách ra đƣợc cho vào bể gom. Nƣớc ra khỏi bể lắng đƣợc đƣa ra hồ sinh học để xử lý tự nhiên trƣớc khi thải ra suối Tân Lợi.
Hình 4.7 sơ đồ cơng nghệ phƣơng án 2 cho khu cơng nghiệp Đất Cuốc B Hố thu gom Lƣới chắn tinh Bể điều hịa Bể điều chỉnh hĩa chất
Bể keo tụ/tạo bơng
Bể lắng I
Tháp lọc sinh học
Bể chứa trung gian
Bể nén bùn Máy ép bùn Nguồn tiếp nhận Song chắn thơ Nƣớc thải chƣa xử lý NaOH, H2SO4 Bể sinh học hiếu khí May thoi khi
Bể lắng 2
Bể kiểm tra
Hồ sinh học Khơng đạt
Bùn thải bỏ May thoi khi
Nhận xét : Phƣơng án 1: Ƣu điểm:
- Đáp ứng đƣợc những biến đổi lớn của nƣớc thải đầu vào, chất lƣợng nƣớc thải ổn định và đạt hiệu quả xử lý cao.
Xử lý độ màu độ mùi rất tốt.
- Cơng nghệ đơn giản dễ vận hành, hệ thống đƣợc thiết kế tự động hĩa hồn tồn.
- Chi phí đầu tƣ giảm .
- Tiết kiệm diện tích xây dựng. Nhƣợc điểm:
- Chi phí vận hành cao hơn các NMXLNT thơng thƣờng (trong trƣờng hợp nƣớc thải cĩ độ màu cao).
Phƣơng án 2: Ƣu điểm:
- Biện pháp tháp lọc sinh học cĩ tính ổn định cao, cĩ thể xử lý nƣớc thải cĩ nồng độ hữu cơ cao
- Cĩ hệ thống hĩa lý dự phịng nhằm ngăn ngừa ảnh hƣởng của các chất độc hại trong nƣớc thải nhƣ hĩa chất, dệt nhuộm, cơ khí tới quá trình xử lý sinh học .
- Quá trình sinh học hiếu khí sau cùng nhằm phân hủy và oxy hĩa hết các chất ơ nhiễm trong nƣớc thải đạt tiêu chuan trƣớc khi xả ra mơi trƣờng.
Nhƣợc điểm:
- Chi phi đầu tƣ nhà máy xử lý nƣớc thải lớn do mức độ phức tạp của cơng nghệ
- Tốn nhiều diện tích xây dựng
- Vận hành và kiểm sốt các thơng số khĩ khăn
=> Sau khi so sánh ƣu, nhƣợc điểm 2 cơng nghệ xử lý thấy rằng: Phương án 1
cĩ nhiều ƣu điểm phù hợp với yêu cầu thiết kế cho trạm xử lý nƣớc thải khu cơng nghiệp Đất Cuốc về quy mơ, kinh tế, quản lý, vận hành. Chính vì vậy chọn phương