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        m

Chọn 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 10 10 2, 42 sin 60 5, 28 5 10               Do đó : 0, 62   5, 28 3 0, 29 2 9,81 s h     m 

Chiều cao xây dựng mương đặt trước song chắn rác :

1 s bv

H  h h h Trong đó :

h1: chiều cao của mương dẫn nước thải, h1 = 0,1(m).

hs : tổn thất áp lực của song chắn rác, hs = 0,29(m). hbv : chiều cao bảo vệ, hbv = 0,3(m).

 

0,1 0, 29 0,3 0, 69

H m

     .

Chiều dài mỗi thanh : 0  

0, 69 0,8 sin sin 60 H L m    

Chiều dài xây dựng mương song chắn rác :

1 2 s

L  l l l

Trong đó :

l1 : chiều dài đoạn mở rộng trước song chắn.

lS : chiều dài đoạn đặt song chắn, chọn lS =1,2(m).  

0, 74 0,37 1, 2 2,31

L m

     .

Hàm lượng chất bẩn còn lại trong nước thải sau khi qua bể điều hoà: [1]

Hiệu quả xử lý SS :

 

(1 0, 04) 188 0,96 108

ra vao

SS SS      mg l .

Bảng tóm tác các thông số thiết kế song chắn rác :

STT Thông số Ký hiệu Đơn vị Số liệu

1 Chiều dài mương L m 0,8

2 Bề rộng mương BS m 0,74

3 Chiều cao mương H m 0,69

4 Số khe hở giữa các thanh n khe 50

5 Chiều rộng khe hở b mm 5

6 Chiều dày song chắn rác S mm 10

4.3.2. Hố thu : Thể tích hố thu :  3 maxh 52,5 0,5 26, 25 V Q  t   m . Trong đó :

Thời gian lưu nước t10 30 (phút). Chọn t30(phút) = 0,5(h).

Chọn kích thước của hố thu : B L H  2,5 m 3,5   m 3 m . Chiều cao tổng cộng : Hxd Hhbv  3 0,53,5 m .

Bảng tóm tác các thông số thiết kế hố thu:

STT Thông số Ký hiệu Đơn vị Số liệu

1 Chiều dài của hố thu L m 3,5

2 Bề rộng của hố thu BS m 2,5

3 Chiều cao của hố thu H m 3,5

4.3.3. Bể điều hòa : Thể tích theo lý thuyết :  3 max 52,5 4 210 h lt V Q  t   m . Thời gian lưu nước t = 4 (h).

Thể tích theo thực tế :  3 120% 120% 210 252 tt lt V  V    m . Diện tích bể : 252  2 126 2 tt V F m h    . Kích thước của bể : b l 9 m 14 m .

Mực nước thấp nhất trong bể điều hòa để đảm bảo mực nước cho bơm hoạt động :

hmim = 0,5(m).

Thể tích cần thiết của bể :  3

0,5 0,5 126 210 273

ct lt

V   F V     m .

Mực nước cao nhất cách đáy bể : max  

273 2,16 126 ct V h m F    .

Chiều cao tổng cộng của bể : Hhmaxhbv 2,16 0,5 2, 66 m . Chọn chiều cao bảo vệ là hbv = 0,5(m).

Vậy thể tích xây dựng của bể điều hòa :

 3

9 14 2, 66 335

V      b l h  m .

Tính toán lượng khí cần sục trong bể điều hòa :