L ời cam đoan
2.2.2.2 Quy trình công nghệ xử lý nước thải
Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải
Có 2 phương pháp :
_Vận hành song song _Vận hành nối tiếp .
a) Vận hành song song
Khi hoạt động song song dòng vào được chia giữa A1 & A2. Khi hoạt động theo kiểu song song dòng chảy được chia thành 2 phần tại cửa chia dòng một phần cho vào A1, một phần cho vào A2. A1 được nối tiếp với S1 và A2 được nối tiếp với S2 nước sẽ
chảy từ hồ lắng S1 chảy vào các hồ hoàn thiện M11, M12, M13 và nước từ hồ lắng S2
chảy vào các hồ hoàn thiện M21, M22, M23 sau đó nước từ các hồ hoàn thiện sẽ được chảy ra trở lại phía hạ nguồn kênh đen.
Hai đơn nguyên xử lý song song với nhau không có sự kết nối với nhau. Mổi dãy có một dòng riêng được kiểm soạt tại cửa chia dòng.
Hình 2.6 Cửa chia dòng sau mương lắng cát, 2 cửa đều mở
Page 31
Hình 2.7Sơ đồ xử lý nước thải vận hành song song
Nước từ Kênh Đen TRẠM BƠM MƯƠNG LẮNG CÁT A MƯƠNG LẮNG CÁT B CHIA DÒNG HỒ SỤC KHÍ A1 HỒ SỤC KHÍ A2 HỒ LẮNG S1 HỒ HOÀN THIỆN M11 HỒ LẮNG S2 HỒ HOÀN THIỆN M12 HỒ HOÀN THIỆN M21 HỒ HOÀN THIỆN M13 HỒ HOÀN THIỆN M22 HỒ HOÀN THIỆN M23
Page 32
b) Vận hành nối tiếp
Khi hoạt động theo kiểu nối tiếp toàn bộ dòng chảy được đưa vào A1 rồi sau đó
sang A2. Hồ sục khi A1 được làm đầy đầu tiên rồi chảy sang hồ sục khi A2. Tùy vào
lưu lượng và những tính toán về quản lý sau khi qua A2. 1 hoặc 2 dòng có thể được sử
dụng rồi lưu lượng sẽ được chia ra cho S1 và S2.
Khi các đơn nguyên hoạt động nối tiếp cửa chia nước sẽ được chia ơ vị trí 100/0 tức là hồ sục khí A1 sẽ nhận toàn bộ lưu lượng và lưu lượng này sẽ được dẩn toàn bộ
vào A2. Từ A2 dòng sẽ được chia thành 2 dãy riêng biệt. Việc nối A2 đồng thời với S1 và S2 tạo ra sự tách dòng. Sự phân chia dòng giữa 2 dãy được điều hòa bởi sự cài đặt các ván phay ở trong các cầu kết nối với S1 và S2. Do từ hồ lắng bùn trở đi 2 dòng xử lý không được nối với nhau nên dòng chảy tiếp tục song song theo thứ tự các ao trong phần còn lại của dãy hồ. Dòng chảy của 2 dãy được điều khiển ở các kết cấu kết nối giữa A2 với S1 và A2 với S2 .
Hình 2.8 Cửa chia dòng sau mương lắng cát 1 cửa được ngăn lại (vận hành nối tiếp)
Page 33
Nước từ Kênh Đen
TRẠM BƠM MƯƠNG LẮNG CÁT A MƯƠNG LẮNG CÁT B CHIA DÒNG HỒ SỤC KHÍ A1 HỒ SỤC KHÍ A2 HỒ LẮNG S1 HỒ HOÀN THIỆN M11 HỒ HOÀN THIỆN M12 HỒ HOÀN THIỆN M13 HỒ LẮNG S2 HỒ HOÀN THIỆN M21 HỒ HOÀN THIỆN M22 HỒ HOÀN THIỆN M23 Hình 2.9 Sơ đồ xử lý nước thải vận hành nối tiếp
Page 34
2.2.2.3 Nhiệm vụ, cấu tạo, vận hành công trình
a) Công trình cửa lấy nước và trạm bơm
Bao gồm đập chuyển đổi dòng từ kênh Đen vói một cửa vào và các song chắn rác thô lấy rác bằng phương pháp thủ công, một trạm bơm với 3 bơm trục vít, mỗi bơm
có công suất 177l/s ( 2 vận hành và 1 dự phòng ) và 1 khoảng không thứ tư dự trù để
lắp thêm một bơm trong tương lai, 2 kênh lắng cát và mương chia nước và đo lưu lương.
Hình 2.10 Trạm bơm lấy nước từ kênh Đen vào Trạm
Page 35
b) Công trình kênh lắng cát
Kênh lắng cát là loại dòng chảy ngang. Chúng khống chế lưu tốc của nước khoảng 0.3m mỗi giây mà thời gian lưu nước là 45 giây trong chiều dài toàn kênh. Vận tốc này sẽ mang theo hầu hết những hạt vô cơ nhỏ qua ngăn lắng và có khuynh hướng
tái lơ lững, nhưng cho phép các hạt vô cơ nặng hơn lắng xuống. Kênh này hẹp (2.7m)
và sâu (2.9m). Đáy có hình máng và có cao trình thấp hơn đỉnh tràn ở đầu vào và ra là 2.53m. Phần ướt của mỗi ngăn là 11.25m2. Chiều dài của kênh lắng là 23.80m, dài hơn
50% lý thuyết để cho phép sự xáo trộn và phân dòng. Phân dòng giữa hai dòng :
_ Hai kênh lắng luôn có cùng một lưu lượng. Tuy nhiên theo hình thể hiện này thì kênh cấp nước có khuynh hướng dẩn nước thải vào phía trái (nhìn về phía hạ
nguồn) vào đầu phía trái kênh lắng cát. Vì vậy cửa đầu vào của kênh này nên khép nhe lại để phần nào hạn chế dòng chảy vào kênh lắng cát phía trái và tạo điều kiện vào kênh bên phải. Việc mở cửa thật sự sẽ tùy vào sự phân dòng thật sự được quan sạt tại chổ. Điều này đặc biệt được khuyến cáo để luôn có được sự phân dòng điều đặn giữa 2 kênh.
_ Mỗi kênh lắng cát có thể được cách ly khỏi dòng nước thải bằng cửa gỗ lắp ở đầu vào và ra của kênh. Cửa nên luôn luôn được mở và chỉ đống khi cần sữa chữa và
khi đó nên tháo cạn nước trong kênh lắng. Cửa ở đầu vào cũng dùng để kiểm soát sự
Page 36
Hình 2.12Nước từ trạm bơm sẽ qua song chắn rác trước khi vào kênh lắng cát
Page 37
c) Công trình tách dòng và cửa chia nước
Nằm ở hạ lưu của kênh lắng cát. Ngăn tách dòng là một hộp bê-tong nằm trong
kênh được trang bị với cửa làm bằng lưới thép không rỉ và quay theo chiều ngang trong kênh chia dòng theo tỉ lệ. Theo vị trí của cửa dòng chảy sẽ bị chia thành 2 dòng. Cửa
chia nước xoay trên một trục không rỉ đặt trong đáy của ngăn tách dòng và một cái
khác trên đỉnh của cửa. Trục này được đặt trước ngăn tách dòng.
Hình 2.14 Cửa chia dòng
Page 38
d) Máng Venturi
Có 2 máng đo Venturi đặt sau hệ thống tách dòng, mỗi cái cho một dòng xử lý.
Đơn nguyên 1 nằm ở phía bên phải, đơn nguyên thứ 2 ở phía bên trái (nhìn về phía hạ lưu). Máng đo Venturi cho phép đo dòng và chúng có thể giúp xác định sự cài đặt cửa
chia nước nhằm điều hòa mổi đơn nguyên xử lý. Kênh dẩn kết nối với các máng đo đã
được thiết kế trong điều kiện kết nối tối ưu và đo dòng chính xác. Sai số đo khoảng 5%.
Vận hành kết cấu đo lưu lượng dòng chảy :
Đo dòng ở đầu vào máng Venturi.
Đo dòng ở đầu ra máng đo Cipolletti.
Bộ chuyển đổi được đặt bên trên cách sàn máng đo 1500 mm, đây là khoảng cách trống. Chiều rộng của họng máng là 400 mm và chiều dài là 1600 mm. Lối vào
máng đo có dạng tròn với bán kính 1350 mm và được mở rộng dần ở phía hạ nguồn. Phần mở rộng có chiều dài 2000 mm. Mỗi đơn nguyên có một máng đo Venturi và một bộ chuyển đổi. Số đo lưu lượng hiện trên màn hình là m3/hình. Mực nước ở phía hạ lưu
nên bằng tối đa là 70% ở thượng nguồn. Dòng nước không được dâng lên và tạo cột
nước trong phễu. Nếu mực nước trong hồ sục khí quá cao hoặc cống dẫn bị ngập sẽ
làm phễu Venturi bị ngập nước dẩn đến việc đo sẽ không chính xác, không đáng tin
Page 39
Page 40
e) Hồ sục khí A1, A2
Nhiệm vụ
Để tăng lượng Oxi hòa tan trong nước duy trì nồng độ DO ở mức 2 – 4 mg/l vì
DO trong nước của kênh đen thấp thường từ 0.1 – 0.2mg/l . Cấu tạo
Có 2 hồ sục khí (mỗi hồ cho một đơn nguyên), mỗi hồ có 8 thiết bị sục khí phân bố 4 máy sục khí ở mỗi ngăn. Cao độ mực nước đỉnh 3.23 m và chiều sâu mức nước là 4m. Diện tích của mỗi hồ sục khí 1.485 ha. Vì thế thể tích nước thải của mỗi hồ xấp xỉ
5950 m3.
Phương pháp vận hành
Các thiết bị sục khí hoạt động luân phiên tuy theo giá trị DO đo được. Như vậy tuy theo giá trị DO mà ta có thể vận hành bao nhiêu thiết bị sục khí để giử mức DO trong hồ sục khí từ 2 – 4mg/l. Khi DO trong hồ thấp phải tăng cường sục khí để nâng DO lên vì DO thấp sẽ chứng tỏ vi sinh vật phải tiếp tục sử dụng Oxi trong nước để xử
Page 41
Hình 2.16 Hồ sục khí A1 và A2
Page 42
f) Hồ lắng S1, S1
Nhiệm vụ
Nhiệm vụ chủ yếu của 2 hồ lắng này là lắng các cặn bẩn, bùn củng như các hạt
có kích thước nhỏ không lắng được ở kênh lắng cát. Bùn tồn tại ở dạng lơ lững trong hồ sục khí sẽ lắng ở hồ lắng khi dòng chảy đi vào hồ này.
Cấu tạo
Có 2 hồ lắng (mỗi hồ cho một đơn nguyên). Cao độ mức nước đỉnh là 2.98m và chiều sâu lớp nước mỗi hồ là 4 m. Diện tích mỗi hồ là 0.94 ha.
Phương pháp vận hành
Tự chảy từ hồ A2 sang và trong thời gian dòng chảy đi vào hồ này các chất bẩn sẽ bị lắng theo kiểu trọng lực tức là các hạt nặng sẽ lắng trước và chiều dài của hồ lắng cho phép các hạt có kích thước nho sẽ lắng khi đến cuối hồ lắng.
Page 43
g) Hồ hoàn thiện M11, M12, M13, M21, M22, M23
Nhiệm vụ
Các hồ hoàn thiện có tác dụng diệt khuẩn nhờ vào ánh sáng mặt trời thông qua thời gian lưu nước trong hồ. Trong thời gian nước lưu tai hồ các vi sinh vật trong đó sẽ
bị ánh sáng mặt trời tiêu diệt. Cấu tạo
Có 6 hồ hoàn thiện, 3 hồ cho một đơn nguyên xử lý. Cao độ mức nước đỉnh lần
lượt là 2.73m; 2.48m; 2.23m tương ứng cho mỗi đơn nguyên. Chiều sâu lớp nước trong hồ hoàn thiện là 1.5m với diện tích xấp xỉ 2.4 ha cho hồ 1, 2.5 cho hồ 2 và 3.3 ha cho hồ cuối cùng.
Phương pháp vận hành
Nước tự chảy từ hồ lắng sang hồ hoàn thiện và tự chảy từ hồ hoàn thiện này sang hồ hoàn thiện khác sau đó nước sẽ chảy ra hạ nguồn kênh Đen sau khi tuần tự qua các hồ hoàn thiện.
Page 44
h) Máng tràn Cipolleti
Có dạng hình thang. Máng tràn được lắp vào trong vách băng ngang ngăn phía
trên của cửa ra và thẳng góc với hướng dòng chảy. Thiết kế ngăn phía trên của cửa ra phải đạt các điều kiện tiếp súc chuẩn cho máng tràn Cipolletti và cho tính chính xác của việc đo (sai sồ 5%).
Việc đo lưu lượng tại máng tràn được thực hiện bằng cách đo độ sâu của dòng chảy tràn qua máng tràn.
Việc đo được thực hiện trong hố tiếp xúa với máng tràn (có nghĩa là ngăn trên
của cửa ra). Độ sâu được đo bằng cm của lớp nước bên trên đỉnh tràn. Độ sâu được đo
các nấc trên thàng đo được lắp trong hồ tiếp xúc khoảng 1500mm phía thượng lưu
máng tràn. Có một thang đo cho mỗi dãy xử lý. Nên đo hàng ngày, không có thiết bị đo
và ghi số tự động tại cửa ra, chỉ đo bằng cách thủ công.
Việc đo chỉ chính xác khi mặt nước phía hạ lưu máng tràn thấp hơn đỉnh tràn (
đáy có lỗ tràn) ít nhất 6cm. Vì đáy của lỗ tràn có cao trình +2.06m, cho nên việc đo đạc
là đáng tin cậy chừng nào mực nước trong kênh Đen không cao hơn + 2.00m. Việc đo đạc là không đáng tin cậy khi độ sâu của lớp nước bên trên đỉnh tràn ít hơn 6cm hoặc
cao hơn 41cm.
Cho dù hai dãy xử lý lại gạp nhau trong ngăn ở phàn sau của cửa ra và rồi được nối với kênh Đen bằng cống ngầm nhưng cả hai dòng là hoàn toàn độc lập. Tuy nhiên nếu mực nước trong ngăn sau của cửa ra cao hơn đỉnh tràn của máng tràn Cipolletti (do mực nước trong kênh Đen quá cao) thì hồ hoàn thiện cuối cùng lại được nối với kênh
Đen do nước chảy ngược vào qua máng tràn, làm máng tràn bị ngập nên không đo được.
Page 45
Page 46
CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG PHÁP VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
3.1 Các thông số môi trường sử dụng trong đánh gía
3.1.1 DO (Dissolved Oxygen - Oxy Hòa Tan )
DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật
nước (cá, lưỡng thê, thuỷ sinh, côn trùng v.v...) thường được tạo ra do sự hoà tan từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 -
10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của tảo và v.v... Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ
vực.
Ngoài ra, DO còn là cơ sở kiểm tra BOD nhằm đánh giá mức độ ô nhiểm của nước thải sinh sinh hoạt và nước thải công nghiệp
Đánh giá mức độ ô nhiểm chất hửu cơ của nước mặt (đánh giá ước lượng không
có độ chính xác cao).
Có thể đánh giá chất lượng nước có phù hợp với thủy sinh hay không. DO ≥ 5 mg/L (cá,tôm)
Là một thông số quan trọng để kiễm soát và đảm bảo hoạt động của các VSV trong các bể xử lý sinh học hiếu khí.
Page 47
3.1.2 Nhiệt độ (to)
Nhiệt độ của nước nguồn cũng có ảnh hưởng đáng kể đến chế độ oxy của nguồn nước.Về mùa hè khi nhiệt độ của nước nguồn tăng, quá trình oxy hóa sinh hóa các chất
hữu cơ xảy ra với cường độ mạnh hơn. Trong khi đó độ hòa tan của oxy vào nước lại
giảmxuống. Vì vậy về mùa hè, độ thiếu hụt oxy tăng nhanh hơn so với mùa đông.Về mùa đông nhiệt độ nước nguồn thấp nên độ hòa tan tăng, tuy nhiên với nhiệt độ thấp
các vi khuẩn hiếu khí tham gia vào quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ sẽ hoạt động yếu. Do đó quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ xảy ra chậm chạp. Nói một cách
khác, về mùa đông quá trình tự làm sạch của nước nguồn xảy ra một cách chậm chạp.
3.1.3 pH
pH của nước thải có một ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý. Các công
trình xử lý nước thải áp dụng các quá trình sinh học làm việc tốt khi pH nằm trong giới
hạn từ 7÷7,6. Như chúng ta đã biết môi trường thuận lợi nhất để vi khuẩn phát triển là
môi trường có pH từ 7÷ 8. Các nhóm vi khuẩn khác nhau có giới hạn pH hoạt động
khác nhau.
Nước thải sinh hoạt có pH = 7,2÷ 7,6
3.1.4 EC ( Độ dẩn điện )
Độ dẫn điện của nước liên quan đến sự có mặt của các ion trong nước. Các ion
này thường là muối của kim loại như NaCl, KCl, SO4 2- , NO3 - , PO4 - v.v... Tác động ô nhiễm của nước có độ dẫn điện cao thường liên quan đến tính độc hại của các ion tan trong nước. Để xác định độ dẫn điện, người ta thường dùng các máy đo điện trở hoặc
Page 48
3.1.5 BOD (Biochemical Oxygen Demand- Nhu cầu Oxy Sinh Học )
Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ trong một khoảng thời gian xác định và được ký hiệu bằng BOD được tính bằng
mg/L. Chỉ tiêu BOD phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và khả năng tự làm sạch của nguồn nước. BOD càng lớn thì nước thải
(hoặcnước nguồn) bị ô nhiễm càng cao và ngược lại.
Thời gian cần thiết để các vi sinh vật oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ có thể kéo dài đến vài chục ngày tùy thuộc vào tính chất của nước thải, nhiệt độ và khả năng
phân hủycác chất hữu cơ của hệ vi sinh vật trong nước thải. Để chuẩn hóa các số liệu