Phương pháp tuyển nổi dựa trên nguyên tắc : các phần tử phân tán trong nước có khả năng tự lắng kém, nhưng có khả năng kết dính và tạo bọt khí nổi lên trên bề mặt nước. Sau đó tách các bọt khí cùng các phần tử dính ra khỏi nước.
Quá trình này được thực hiện nhờ thổi khí tành bọt nhỏ vào trong nước thải. Các bọt khí dính các hạt lơ lửng lắng kém và nổi lên mặt nước. Khi nổi lên các bọt khí tập hợp thành bông hạt đủ lớn rồi tạo thành một lớp bọt chứa nhiều các hạt bẩn.
Tuyển nổi nhằm tách các chất lơ lửng không tan và một số chất keo hoặc chất hòa tan ra khỏi pha lỏng. Kỹ thuật này có thể dùng cho xử lý nước đô thị và công nghiệp.
Tuyển nổi có thể đặt ở giai đoạn xử lý sở bộ trước khi xử lý cơ bản thì bể tuyển nổi có thể thay thế cho bể lắng, trong dây chuyền công nghệ nó đứng trước hoặc sau bể lắng, đồng thời cũng có thể ở giai đoạn xử lý bổ sung sau xử lý cơ bản.
Có hai hình thức tuyển nổi :
- Sụt khí ở áp lực khí quyển gọi tuyển nổi bằng không khí.
- Bão hòa không khí ở áp suất khí quyển sau đo thoát khí ra khỏi nước ở áp suất chân không gọi là tuyển bằng chân không.
3.1.2.5. Phương pháp oxi hóa khử
Oxi hoá bằng không khí : dựa vào khả năng hoà tan của oxi vào nước. Phương pháp thường dùng để oxi hoá Fe2+ thành Fe3+. Ngopài ra phương pháp còn dùng để loại bỏ một số hợp chất như: H2S, CO2 tuy nhiên cần phải chú ý hàm lượng khí sục vào vì nếu sucï khí qua mạnh sẽ làm tăng pH của nước.
Oxi hoá bằng phương pháp hoá học
Clo là một trong những chất dùng để khử trùng nước, clo không dùng dưới dạng khí mà chúng phải cần phải hoà tan trong nước để trở thành HClO chất này có tác dụng diệt khuẩn. Tuy nhiên clo có khả năng giữ lại trong nước lâu. Ngoài ra ta còn sử dụng hợp chất của clo như cloramin, chúng cũng có khả năng khử trùng nước nhưng hiệu quả không cao nhưng chúng có khả năng giữ lại trong nước lâu ở nhiệt độ cao.
Ozone là một chất oxi hoá mạnh được dùng để xử lý nước uống, nhưng chúng không có khả năng giữ lại trong nước.
Pedroxit hydro: cũng dùng khử trùng nước tuy nhiên giá thành cao. Nó có thể dùng khử trùng đường ống. Ngoài ra còn dùng để xử lý hợp chất chứa lưu huỳnh trong nước thải gây ra mùi hôi khó chịu. Ưu điểm dùng chất này là không tạo thành hợp chất halogen.
3.1.2.6. Phương pháp trao đổi ion
Phương pháp oxi hoá điện hoá được dùng để xử lý nước thải sinh hoạt, với mục đích khử các chất có trong nước thải để thu hồi cặn quý (kim loại) trên các điện cực anot.
3.1.2.7. Phương pháp khử khuẩn
Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn chứa khoảng 105- 106 vi khuẩn trong 1 ml. Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thải không phải là vi trùng gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại một vài loài vi khuẩn gây bệnh nào trong nước thải ra nguồn cấp nước, hồ bơi, hồ nuôi cá thì
khả năng lan truyền bệnh sẽ rất cao, do đó phải có biện pháp tiệt trùng nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Các biện pháp tiệt trùng nước thải phổ biến hiện nay là:
- Dùng Clo hơi qua thiết bị định lượng Clo.
- Dùng Hypoclorit – canxi dạng bột – Ca(ClO)2 – hoà tan trong thùng dung dịch 3 – 5% rồi định lượng vào bể tiếp xúc.
- Dùng Hydroclorit – natri, NaClO.
- Dùng Ozon, Ozon được sản xuất từ không khí do máy tạo Ozon đặt trong nhà máy xử lý nước thải. Ozon sản xuất ra được dẫn ngay vào bể hoà tan và tiếp xúc.
- Dùng tia cực tiếp (UV) do đèn thủy ngân áp lực thấp sản ra. Đèn phát tia cực tím đặt ngập trong mương có nước thải chảy qua.
Từ trước đến nay, khi tiệt trùng nước thải hay dùng Clo hơi và các hợp chất của Clo vì Clo là hoá chất được các ngành công nghiệp dùng nhiều,có sẵn trên thị trường, giá thành chấp nhận được, hiệu quả tiệt trùng cao. Nhưng những năm gần đây các nhà khoa học đưa ra khuyến cáo hạn chế dùng Clo để tiệt trùng nước thải vì:
- Lượng Clo dư 0.5mg/l trong nước thải để đảm bảo sự an toàn và ổn định cho quá trình tiệt trùng sẽ gây hại đến cá và các sinh vật nước có ích khác.
- Clo kết hợp với Hydrocacbon thành hợp chất có hại cho môi trường sống. Trong quá trình xử lý nước thải, công đoạn khử khuẩn thường được đặt ở cuối quá trình, trước khi làm sạch nước triệt để và chuẩn bị đổ ra nguồn.
3.1.3. Phương pháp sinh học:
XLNT bằng phương pháp sinh học là dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải. Quá trình hoạt động của chúng cho kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hoá và trở thành chất vô cơ, các chất khí đơn giản và nước.
Các quá trình sinh học có thể diễn ra trong các khu vực tự nhiên, hoặc các bể được thiết kế và xây dựng để phục vụ cho việc xử lý một loại nước thải nào đó.
Dạng thứ nhất : gồm các loại như cánh đồng tưới, cánh đồng lọc, hồ sinh
vật…Trong điều kiện xử lý nước ta, các công trình xử lý sinh học tự nhiên có
một ý nghĩa lớn. Thứ nhất nó giải quyết vấn đề làm sạch nước thải đến mức độ
cần thiết, thứ hai nó phục vụ tưới ruộng làm màu mỡ đất đai và nuôi cá. Điều
kiện quan trọng là cần nghiên cứu tìm cho được các thông số tính toán thích
hợp với điều kiện nước ta và trên cơ sở đó tìm phương pháp xử lý tối ưu nhất.
Tuy nhiên, việc vận chuyển hay lắp đặt các hệ thống ống dẫn nước thải sau xử
lý đến nơi cần tưới tiêu có thể là một giới hạn cho ứng dụng này do chi phí đầu
tư rất cao.
Dạng thứ hai : gồm các công trình như bể bùn hoạt tính, bể lọc sinh học
nhỏ giọt( tritkling filter), bể lọc sinh học cao tải, hầm ủ Biogas…
Giai đoạn xử lý sinh học được tiến hành sau giai đoạn xử lý lý học. Bể lắng ở trước giai đoạn xử lý sinh học được gọi là bể lắng sơ cấp. Sau giai đoạn xử lý sinh học bằng Biofilm hoặc bùn hoạt tính, để loại màng vi sinh vật và bùn hoạt tính ra khỏi nước thải người ta thường dùng bể lắng thứ cấp. Sau bể lắng thứ cấp thường là quá trình khử trùng để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh.
Xử lý cặn của nước thải: các cặn của nước thải ở các bể lắng cũnh cần phải xử lý. Thường người ta xử dụng một phần lượng cặn ở bể lắng thứ cấp để bơm hoàn lưu vào bể Aeroten nhằm mục đích bổ sung lượng vi khuẩn hoạt động cho
công trình này. Phần còn lại cộng với cặn lắng của bể lắng sơ cấp được đưa vào bể tự hoại, để phân huỷ bùn ( thực chất là hầm ủ Biogas), sân phơi bùn, ủ phân compost, thiết bị lắng bùn để xử lý tiếp.
Bảng 4: Các quá trình sinh học dùng trong xử lý nước thải
Loại Tên chung Aùp dụng
Quá trình hiếu khí
Sinh trưởng lơ lửng
Quá trình bùn hoạt tính Thông thường( dòng đẩy) Xáo trộn hoàn toàn Làm thoáng theo bậc Oxi nguyên chất
Bể phản ứng hoạt động gián đoạn
Ổn định tiếp xúc Làm thoáng kéo dài Kênh oxy hoá Bể sâu
Bể rộng- sâu
Nitrat hoá sinh trưởng lơ lửng
Hồ làm thoáng Phân huỷ hiếu khí Không khí thông thường Oxi nguyên chất
Khử BOD chứa cacbon (nitrat hoá)
Nitrat hoá
Khử BOD –chứa cacbon (nitrat hoá) Ổn định, khử BOD – chứa cacbon Sinh trưởng gắn kết Bể lọc sinh học Tháp tải- nhỏ giọt Cao tải Khử BOD chứa cacbon- nitrat hoá Khử BOD chứa
Kết hợp quá trình sinh trưởng lơ lửng và gắn kết
Lọc trên bề mặt xù xì Đĩa tiếp xúc sinh học quay. Bể phản ứng với khối vật liệu Quá trình lọc sinh học hoạt tính Lọc nhỏ giọt- vật liệu rắn tiếp xúc Quá trình bùn hoạt tính- lọc sinh học Quá trình lọc sinh học- bùn hoạt tính nối tiếp nhiều bậc
cacbon
Khử BOD chứa cacbon- nitrat hoá
Khử BOD chứa cacbon- nitrat hoá
Quá trình trung gian Anoxic
Sinh trưởng lơ lửng
Sinh trưởng gắn kết
Sinh trưởng lơ lửng khử nitrat hoá. Màng cố định khử nitrat hoá
Khử nitrat hoá
Quá trình kị khí
Sinh trưởng lơ
lửng
Lên men phân huỷ kị khí Tác động tiêu chuẩn một bậc Cao tải một bậc Hai bậc Quá trình tiếp xúc kị khí Quá trình lọc kị khí Ổn định, khử BOD chứa cacbon Khử BOD chứa cacbon Khử BOD chứa cacbon Ổn định chất thải và khử nitrat hoá
Sinh trưởng gắn kết Ổn định chất thải – khử nitrat hoá Quá trình kết hợp hiếu khí- trung gian Anoxic- kị khí Sinh trưởng lơ lửng Kết hợp sinh trưởng lơ lửng, sinh trưởng gắn kết Quá trình một bậc hoặc nhiều bậc, các quá trình có tính chất khác nhau Quá trình một bậc hoặc nhiều bậc Khử BOD chứa cacbon- nitrat hoá, khử nitrat hoá, khử phosphor
Khử BOD chứa cacbon- nitrat hoá, khử nitrat hoá, khử phospho Quá trình ở hồ Hồ hiếu khí Hồ bậc ba Hồ tuỳ tiện Hồ kị khí Khử BOD chứa cacbon Khử BOD chứa cacbon – nitrat hoá Khử BOD chứa cacbon
Khử BOD chứa cacbon (ổn định chất thải- bùn
CHƯƠNG 4
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHAØ
MÁY CHẾ BIẾN THỦY HẢI SẢN ĐÔNG LẠNH CÔNG TY
TNHH CP.VIỆT NAM VAØ TÍNH TOÁN CÁC CÔNG
TRÌNH ĐƠN VỊ
4.1 Sự cần thiết của việc xử lý nước thải của nhà máy
Nước thải công nghiệp của ngành chế biến thủy hải sản đông lạnh thường có các thành phần ô nhiễm vượt quá tiêu chuẩn cho phép gấp nhiều lần. Trong khi đó, lưu lượng nước thải tính trên một đơn vị sản phẩm cũng khá lớn, thường khoảng 40 – 90m3 nước thải cho một lần sản phẩm thành phẩm. Đây là một trong những ngành công nghiệp có tải trọng ô nhiễm cao, cần phải có các biện pháp thích hợp để kiểm soát ô nhiễm về nước thải.
4.2. Đề xuất phương án xử lý nước thải của nhà máy
4.2.1. Cơ sở đưa ra phương án xử lý nước thải
Cơ sở để đưa ra phương án xử lý nước thải cho nhà máy chế biến thủy hải sản đông lạnh – Công ty TNHH CP.Việt Nam là dựa vào các thành phần ô nhiễm có trong nước thải, lưu lượng nước thải, điện tích mặt bằng, tính khả thi của phương án và yêu cầu của nguồn tiếp nhận.
Bảng 5 : Các thông số đầu vào nước thải của nhà máy
SST Thông số Đơn vị Giá trị
1 Q m3/ngày.đêm 500 2 pH mg/l 7.5 3 COD mg/l 1350 4 BOD mg/l 1200 5 SS mg/l 188 6 N – NH3 mg/l 55,5 7 Độ màu mg/l 493
Bảng 6 : Yêu cầu nguồn tiếp nhận
SST Thông số Đơn vị TCVN 5945 – 1995 (Loại A) 1 COD mg/l < 50 2 BOD mg/l < 20 3 SS mg/l < 50 4 N – NH3 mg/l < 3
4.1.3. Thuyết minh sơ đồ công nghệ
Nước thải từ các phân xưởng của công ty theo mương dẫn chảy qua song chắn rác để loại bỏ các rác và chất rắn lơ lửng có kích thước lớn lẫn trong nước. Sau đó nước thải chảy vào hố thu và được bơm vào bể điều hòa, thông thường trong quá trình sản xuất thì lưu lượng nước thải trong các chu kỳ khác nhau cũng khác nhau. Do đó, mục đích của việc xây dựng bể điều hòa là nhằm cho nước thải trước khi chảy vào hệ thống xử lý sinh học phía sau luôn luôn ổn định cả về lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải.
Để hòa trộn nước thải trong bể điều hòa tránh quá trình lên men yếm khí gây mùi hôi, ta dùng hệ thống thổi khí thông qua các ống phân phối khí đặt chìm dưới đáy bể.
Từ đó được bơm sang bể phản ứng cơ khí. Đồng thời với quá trình này là dung dịch chất keo tụ tạo bông là phèn Al2(SO4)3, được châm vào với liều lượng nhất định từ các thiết bị pha chế thong qua bơm định lượng.
Sau khi thược hiện quá trình trong hòa và keo tụ tạo bông, nước thải được chảy qua bể lắng 1. Tại đây xảy ra quá trình lắng, những hạt cặn có trọng lượng lớn hơn lực đẩy của nước sẽ lắng xuống đáy bể. Ngược lại những hạt cặn naod có trọng lượng nhở hơn sẽ nổi lên trên mạt nước. Cặn lắng ở đáy bể được bơm vào bể phân hủy bùn theo định kỳ.
Nước thải từ bể lắng 1 sẽ tự chảy vào bể UASB, nước thải sẽ được xử lý bằng vi sinh vật ở điều kiện kỵ khí nhằm giảm lượng BOD để tạo điều kiện cho bể Aerotank phía sau hoạt động hiệ quả.
Nước thải từ bể UASB chảy sang bể Aerotank. Tại đây nước thải được hòa trộn với bùn hoạt tính được bổ sung từ bể lắng 2. hệ thống thổi khí liên tục cung cấp khí cho bể, đồng thời trong nước xảy ra hiện tượng phân hủy các chất hữu cơ bởi vi sinh vật hiếu khí có trong bùn hoạt tính. Lượng bùn hoạt tính cho vào bể Aerotank thoe một lượng nhất định sao cho hiệu quả xử lý là cao nhất.
Sau đó nước thải từ bể Aerotank chảy sang bể lắng 2. Nhiệm vụ của bể lắng 2 chủ yếu là loại các bông bùn ra khỏi nước thải pần nước được chảy qua bể lọc áp lực, phần bùn còn lại dưới đáy bể lắng 2, một phần được bơm trở lại bể Aerotank và phần còn lại được bơm vào bể phân hủy bùn.
Sau khi qua bể lắng 2, nước thải được bơm vào bể lọc áp lực, nhiệm vụ cảu bể áp lực là giảm lượng cặn, độ màu, mùi trong nước.
Nước thải từ bể lọc áp lực chảy sang bể khử trùng để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh bằng dung dịch Clo, để sau khi vào nguồn tiếp nước thải đạt tiêu chuẩn loại A.
4.3. Tính toán các công trình đơn vị 4.3.1. Song chắn rác: 4.3.1. Song chắn rác:
Lưu lượng nước thải tính theo giờ trung bình :
3 500 21 24 24 ngay h TB TB Q m Q h Lưu lượng lớn nhất tính theo giờ lớn nhất :
3 max 21 2,5 52,5 h h TB h m Q Q k h Với kh là hệ số vượt tải (kh = 1,5 3,5).
Số lượng khe hở giữa các thanh :
max 3 1 52,5 1, 05 50 5 10 3.600 0,1 0, 6 h z Q n k khe b h v Trong đó : b = 5(mm) ; h1 = 0,1(m) ; v = 0,6(m/s) ; kz =1,05. Bề rộng thiết kế song chắn rác :
3
3
1 10 10 50 1 5 10 50 0, 74 s B S n b n mChọn S = 10(mm) là bề rộng của mỗi thanh.
Chiều dài đoạn kênh mở rộng trước song chắn rác :
1 0 0, 75 0, 2 0, 74 2 2 20 s k B B l m tg tg Trong đó : Bk = 0,2(m) là bề rộng của mương. = 200.
Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác :
2 1 0,5 0, 74 0,5 0,37 l l m . Tổn thất áp lực qua song chắn rác :
2 2 0, 6 5, 28 3 029 2 2 9,81 s v h k m g Trong đó v = 0,6m/s, vận tốc nước chảy trước song chắn.
: hệ số tổn thất áp lức cục bộ, được tính bằng công thức : 4 3 sin S b . Với :
: góc nghiêng đặt song chắn rác so với mặt phẳng nằm ngang. : hệ số phụ vào hình dạng thanh chắn, 2, 42.
S : chiều đày song chắn rác, (m). b : khoảng cách giữa các thanh, (m).
4 3 3 0 3
