5. í NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
3.3.2.2. Phương ỏn 2
NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO
Bể gom đầu vào
Dưỡng khớ Sục khớ chỡm BỂ TÁCH DẦU BỂ ĐIỀU HềA KEO TỤ, TẠO BễNG BỂ LẮNG HểA Lí Điều chỉnh PH
Cung cấp dinh dưỡng
Chlorin BỂ SELECTOR SBR KHỬ TRÙNG BỂ BÙN HểA Lí BỂ BÙN SINH HỌC MÁY ẫP BÙN ĐỊNH
MƯƠNG THỐT NƯỚC THẢI BỎ THEO QUI
Hỡnh 3.2. Sơ đồ qui trỡnh cụng nghệ phương 2 : Đường dẫn nước
: Đường dẫn bựn
Thuyết minh cụng nghệ phương ỏn 2:
Từ nhà cỏc nhà mỏy trong KCN , nước thải theo ống dẫn tự chảy qua thiết bị tỏch rỏc thụ về trạm bơm nước thải. Rỏc thụ như giẻ, gỗ, đỏ… cú kớch thước lớn hơn 10mm sẽ được giữ lại và được cụng nhõn vận hành cào ra định kỳ. Trạm bơm cú chức năng thu gom nước thải và bơm nước thải vào cụng trỡnh đơn vị tiếp theo .
Kế đến, nước thải được dẫn qua thiết bị tỏch rỏc mịn. Rỏc tỏch từ song chắn rỏc và mỏy tỏch rỏc được thu gom và thải bỏ.
Sau khi rỏc mịn được tỏch riờng, nước thải chảy vào bể tỏch dầu rồi vào bể cõn bằng. Tại bể tỏch dầu, dầu khoỏng sẽ được tỏch ra khỏi nước thải và được thu gom xử lý theo đỳng quy định. Tại bể cõn bằng, hệ thống khuấy chỡm đỏy bể sẽ điều hũa lưu lượng, nồng độ nước thải và đảm bảo cho cỏc cụng đoạn xử lý tiếp theo hoạt động ổn định.
Trong bể keo tụ - tạo bụng, chất keo tụ và chất trợ keo tụ được chõm vào. Quỏ trỡnh khuấy trộn giỳp cho việc thủy phõn chất keo tụ (phốn) hiệu quả, hỡnh thành cỏc bụng cặn. Việc chõm thờm chất trợ keo tụ (polymer) giỳp tăng cường việc kết dớnh cỏc bụng cặn nhỏ để hỡnh thành cỏc bụng cặn to hơn, dễ lắng.
Cỏc bụng cặn trờn được giữ lại tại bể lắng húa lý theo nguyờn lý lắng trọng lực, phần nước trong được dẫn tiếp sang cỏc bể SBR.
Bể SBR là một chuỗi nối tiếp cỏc hệ thống phản ứng được điều khiển theo một trỡnh tự tự động. Nước thải được bơm vào đến khi đầy bể và nước thải được trộn với bựn hoạt tớnh. Sau khi đạt đỳng thời gian cho việc sục khớ, mỏy thổi khớ và mỏy khuếch tỏn khớ chỡm sẽ tạm ngưng hoạt động và bựn sẽ được lắng xuống đỏy bể, lượng nước sạch ở bờn trờn. Kế đến, Decanter chắt nước sạch ở trờn đến mức nước yờu cầu. Nếu lượng bựn vượt quỏ mức quy định sẽ được bơm ra ngồi. Mỏy thổi khớ kết hợp thiết bị sục khớ chỡm tạo thành cỏc bọt khớ mịn và thụng qua bề mặt tiếp xỳc của cỏc bọt khớ
này với nước thải, oxy được khuếch tỏn vào nước, đảm bảo oxy hoỏ hiệu quả cỏc chất hữu cơ.
Phần nước trong được chắt từ decanter được khử trựng, qua hồ hồn thiện trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.
Bựn dư từ 2 bể SBR được bơm và làm giảm thể tớch tại bể nộn bựn. Bựn đặc từ bể nộn bựn được bơm tới mỏy ộp bựn để vắt ộp tỏch nước làm khụ bựn. Bỏnh bựn sau ộp được đỡnh kỳ đưa đi xử lý.
Bảng 3.3 : Hiệu suất xử lý phương ỏn 2
Hiệu suất % Đầu vào mg/l Đầu ra mg/l
MÁY LƯỢC RÁCH TINH
BOD = 0% 400 400 COD = 0% 500 500 SS = 10% 200 180 N = 0% 60 60 P = 0% 24 24 Độ màu = 0% 700 700 BỂ ĐIỀU HềA BOD = 0% 400 400 COD = 0% 500 500 SS = 0% 180 180 N = 0% 60 60 P = 0% 24 24
Độ màu = 0% 700 700 KEO TỤ TẠO BễNG – LẮNG ĐỨNG 1 BOD = 47% 400 212 COD = 63% 500 185 SS = 65% 180 63 N = 25% 60 45 P = 30% 24 16,8 Độ màu = 80% 700 140 SBR BOD = 87% 212 23,3 COD = 80% 185 37 SS = 75% 63 15,75 N = 75% 45 11,25 P = 80% 16,8 3,36 Độ màu =87 % 140 18,2 3.4. CƠ SỞ LỰA CHỌN CễNG NGHỆ
Căn cứ vào tiờu chuẩn nước thải sau xử lý: đạt tiờu chuẩn theo quy định của KCX- CN và thải ra nguồn tiếp nhận.
Cụng nghệ đề ra phải xử lý được hàm lượng màu, kim loại nặng, N, P cú trong nước thải.
Hệ thống vận hành ổn định, tuổi thọ cụng trỡnh cao. Chi phớ vận hành thấp.
Căn cứ vào vị trớ địa lý, điều kiện tự nhiờn, điều kiện kinh tế - kỹ thuật xõy dựng của trung tõm xử lý nước thải.
Cụng nghệ đề xuất phải xử lý được hàm lượng chất hữu cơ, Nitơ và cỏc chất ụ nhiễm khỏc cú trong nước thải.
...
Đặc tớnh cỏc dũng nước thải cú chứa hàm lượng dầu mỡ thực vật, COD, BOD, SS,
3.4.1. Bể Arotank.
Cụng nghệ xử lý sinh học hiếu khớ bằng bể AEROTANK (hay cũn gọi là AEROTEN) là cụng nghệ truyền thống và phổ biến, ứng dụng khả năng xử lý chất ụ nhiễm hữu cơ của hệ vi sinh vật hiếu khớ sống lơ lửng dưới dạng cỏc bụng bựn (bựn hoạt tớnh). Oxy được cung cấp cho vi sinh vật thực hiện quỏ trỡnh phõn hủy cỏc chất hữu cơ thành CO2, H2O, cỏc sản phẩm vụ cơ và cỏc tế bào sinh vật mới. Cơ chế quỏ trỡnh oxi húa sinh học hiếu khớ diễn ra như sau:
- Oxy húa cỏc hợp chất hữu cơ khụng chứa nitơ (gluxit, hydrocacbon, pectin, cỏc hợp chất hữu cơ phõn tử lượng nhỏ khỏc…)
- Oxy húa cỏc chất hữu cơ cú chứa nitơ (protein, peptit, axitamin, cỏc hợp chất hữu cơ chứa nito phi protein…)
- Quỏ trỡnh oxy húa luụn kốm theo sự tạo thành sinh khối vi sinh vật (bựn hoạt tớnh)
Trong quỏ trỡnh oxy húa cỏc chất hữu cơ, cỏc chất cú phõn tử lượng nhỏ như axit hữu cơ, rượu phõn tử lượng nhỏ, đường, amino axit… được oxi húa trước. Tiếp theo là cỏc chất hữu cơ cú phõn tử lượng lớn như: oligosacarit, polisacarit, peptit, protein…
Cụng nghệ cổ điển Aeroten đĩ được ỏp dụng thành cụng, rộng rĩi và phổ biến nhất tại cỏc trạm xử lý nước thải của cỏc nhà mỏy sản xuất và tại cỏc nhà mỏy xử lý nước thải tập trung của KCN, khu đụ thị trờn cả nước .
3.4.2. Cụng nghệ Arotank kết hợp với Anoxic
Khi nước thải chứa cỏc hợp chất hữu cơ Cacbon, Nito, Photpho với nồng độ với nồng độ cao, sau khi xử lý sinh học bỡnh thường giảm được 90 – 98% lượng BOD và 30 – 40% lượng Nito và khoảng 30% lượng Photpho cũn lại 60% Nito và 70% lượng Photpho đi ra khỏi cụng trỡnh xử lý. Nếu hàm lượng N > 30 – 60 mg/l, P > 4 – 8 mg/l xảy ra hiện tượng phỳ dưỡng, nghĩa là N và P tạo nguồn thức ăn cho rong rờu,tảo và vi sinh vật nước phỏt triển, làm bẩn trở lại nguồn nước, và bể Anoxic cú khả năng khử NO-3 trong nước thải.
Bể Anoxic diễn ra quỏ trỡnh thiếu khớ để chuyển húa Nitrat thành khớ Nito trong điều kiện khụng cấp thờm oxy từ bờn ngồi vào theo phản ứng sau:
NO-3 + CH3OH + H2CO3 → C5H7O2N + N2 + H2O + HCO-3
NO-2 + CH3OH + H2CO3 → C5H7O2N + N2 + H2O + HCO-3 O-2 + CH3OH + NO-3 → C5H7O2N + H2O + HCO- + H2CO3
3.4.3. Cụng nghệ xử lý oxy húa bậc cao
Đối với cỏc loại nước thải cú thành phần độ màu khú xử lý như nước thải Dệt nhuộn, Xi mạ, Thuộc da… thỡ cỏc biện phỏp xử lý húa học thụng thường như keo tụ - tạo bụng bằng phốn, PAC, cỏc chế phẩm khử màu chuyờn dụng trờn thị trường…khụng cú khả năng khử màu triệt để cũng như khụng cú khả năng khử màu đạt đến dưới 20 Pt- Co.
Trờn thế giới cũng như tại Việt Nam, phương ỏn khả thi nhất cho việc khử màu này là ỏp dụng phương phỏp Oxy húa bậc cao.
Oxy húa bậc cao ở đõy dựng cụng nghệ oxy húa Fenton để xử lý độ màu và kim loại nặng cho cỏc cụng trỡnh Xử lý nước rỏc (Độ màu > 2000 Pt-Co), Xử lý nước thải dệt nhuộm (Độ màu > 500 Pt-Co, thực tế cú lỳc > 1200 Pt-Co)…
Quỏ trỡnh phản ứng fenton
Fe2+ + H2O2 ặ Fe3+ + •HO +OH-
HO (hydroxyl) oxy húa cực mạnh oxy húa cỏc chất hữu cơ khú phõn hủy. Khi vận hành thực tế nếu độ màu thấp thỡ hệ thống fenton sẽ khụng hoạt động.
3.4.4. Bể SBR
Bể phản ứng từng mẻ
Hệ thống xử lớ SBR là hệ thống sinh học từng mẻ nhằm mục đớch: đưa nước thải vào bể phản ứng, tạo cỏc điều kiện cần thiết để cho vi sinh hấp thụ và tiờu hoỏ cỏc chất thải hữu cơ trong nước thải, tăng sinh khối.
Chất thải hữu cơ (C, N, P) từ dạng hồ tan trong nước sẽ chuyển hoỏ vào sinh khối vi sinh và khi lớp sinh khối vi sinh này lắng kết xuống sẽ cũn lại nước trong đĩ tỏch chất ụ nhiễm. Chu kỡ xử lớ trờn lại tiếp tục cho một mẻ nước thải mới.
Nguyờn tắc hoạt động:
Bể sinh học từng mẻ nối tiếp là bể phản ứng xỏo trộn hồn tồn bựn hoạt tớnh, chu kỡ của SBR gồm 4 giai đoạn chớnh:
Giai đoạn làm đầy
Giai đoạn phản ứng oxi hoỏ sinh hoỏ Giai đoạn lắng
Nửụực thaỷi Buứn hoát tớnh u nửụực ng
Hỡ nh 3 .3 : Quy trỡnh hoạt động của bể SBR
Ư u đ i ểm:
9 Lắng tĩnh tạo nồng độ SS đầu ra thấp,
9 Hiệu quả xử lớ cú độ tin cậy cao,
9 Cụng nghệ kĩ thuật cao, quy trỡnh xử lớ vi sinh đầy hứa hẹn,
9 Cặn hỗn hợp khụng thể tràn ra ngồi bằng sự tràn thuỷ lực vỡ lưu lượng được cung cấp phự hợp.
Như ợc đ iể m:
9 Quỏ trỡnh thiết kế phức tạp
9 Qu trỡnh vận hnh phức tạp hơn Arotank
9 Chất lượng nước đầu ra phụ thuộc khả năng gạn lớp nước phớa trờn
9 Ít được ỏp dụng tại Việt Nam. Thoồi khớ
Th tro
3.5. ƯU ĐIỂM CỦA PHƯƠNG ÁN 1Hiệu suất xử lý cao Hiệu suất xử lý cao
Quỏ trỡnh bựn hoạt tớnh thụng khớ kộo dài cú khả năng hoạt động với hiệu suất cực cao (cú thể lờn đến 99%), cho phộp xử lý nước thải đến giỏ trị thấp hơn tiờu chuẩn yờu cầu.
Tiết kiệm chi phớ vận hành
Cơ chế điều khiển tự động cụng suất của cỏc thiết bị trong hệ thống tương ứng với chế độ nước thải cựng với cỏc thiết bị giỏm sỏt hiện trường tạo ra một khả năng sử dụng húa chất và năng lượng điện đỳng mực, khụng dư thừa gõy lĩng phớ.
Cỏc mỏy thổi khớ, bơm chỡm, bơm định lượng được trang bị biến tần giỳp động cơ hoạt động chớnh xỏc ở cụng suất cần thiết (tương ứng với cỏc trường hợp nước thải ớt hoặc vượt giới hạn thiết kế). Như vậy, hệ thống sẽ tiết kiệm được điện năng và húa chất tiờu thụ.
Linh hoạt với cỏc chế độ vận hành cho trường hợp chưa đủ tải và khi vượt cụng suất thiết kế
Do đặc tớnh KCN, nước thải về trạm xử lý sẽ tăng theo thời gian (khi cỏc nhà mỏy vào ngày một nhiều hơn). Do đú, tớnh linh động của hệ thống xử lý tập trung rất qua trọng (hệ thống cũn được thiết kế với khả năng đỏp ứng vượt tải 10%).
Trong trường hợp chưa đủ tải hoặc vượt tải, do aeroten được thiết kế ở tải trọng thấp nờn cú thể linh động thay đổi thụng số MLSS hoặc F/M để đạt được hiệu suất xử lý mong muốn.
Cỏc mỏy bơm, mỏy thổi khớ… cú khả năng điều chỉnh cụng suất phự hợp với lưu lượng nước thải thực tế ặ tiết kiệm điện năng.
Cụng nghệ Aeroten cú kết hợp Anoxic nờn bể Aeroten luụn duy trỡ SVI ở giỏ trị tối ưu, ngăn chặn hiện tượng bựn nổi trong bể lắng. Đồng thời hệ thống xử lý Nito, phospho diễn ra với hiệu suất tốt nhất.
Xử lý độ màu triệt để
Khõu xử lý húa học dự phũng (sử dụng cụng nghệ oxy húa Phenton) cú khả năng khử màu triệt để (99%) và đảm bảo nước thải đạt tiờu chuẩn xả thải ngay cả khi cú sự cố.
Cụng nghệ Fenton xử lý độ màu ổn định và cú thể chịu được độ màu lờn tới 700 Pt-Co (theo tớnh tồn thiết kế này)
Ngồi cụng nghệ Phenton, khả năng khử màu hiệu quả cú thể kể đến như hệ oxy húa bậc cao Ozon húa + xỳc tỏc (đồng thể hoặc dị thể). Tuy nhiờn, hệ ozon húa + xỳc tỏc cú hiệu suất khử màu chỉ ở khoảng 70 – 80% và chỉ mới được nghiờn cứu ứng dụng trờn một số loại chất ụ nhiễm chuyờn biệt. Vỡ vậy, khả năng tin cậy của phương phỏp này để ỏp dụng vào cỏc khu cụng nghiệp lớn cần phải được xem xột.
Hoạt động ổn định và an tồn
Bước xử lý húa lý đứng đầu giỳp hệ thống loại bỏ được cỏc chất ụ nhiễm độc hại đối với quỏ trỡnh xử lý sinh học phớa sau cũng như hạn chế đỏng kể nguy cơ shock tải trọng trong trường hợp nước thải đầu vào cú cỏc chỉ tiờu ụ nhiễm vượt quỏ giới hạn cho phộp một cỏch đột ngột.
Cụng nghệ Aeroten phự hợp với nhiều loại nước thải, hoạt động ổn định và cú khả năng thay đổi thụng số vận hành cho thớch ứng với sự thay đổi của nước thải.
Khõu AOP cú hiệu quả an tồn, cú khả năng đỏp ứng yờu cầu xử lý nước thải đầu ra đạt tiờu chuẩn ngay cả khi cú sự cố.
Giỏm sỏt quỏ trỡnh hoạt động chặt chẽ
Từ bước xử lý sơ bộ đến khõu xử lý hồn thiện, hệ thống đều được trang bị cỏc thiết bị “monitoring” như lưu lượng, pH, DO…nhằm giỏm sỏt quỏ trỡnh hoạt động chặt chẻ. Cỏc thiết bị này kết hợp với SCADA tạo nờn một chế độ giỏm sỏt thường xuyờn và hiệu quả, giỳp người vận hành xỏc định được chế độ vận hành mong muốn cũng như sớm xỏc định cỏc sự cố bất thường.
Hệ thống được tự động húa hồn tồn, cú thể điều khiển ở cả 03 chế độ tay-bỏn tự động-tự động.
Cú khả năng kiểm soỏt cỏc thụng số vận hành chớnh, qua đú điều chỉnh chế độ vận hành cho phự hợp
Cỏc mỏy bơm nước thải, mỏy thổi khớ, bơm định lượng … được trang bị cỏc bộ biến tần điều khiển cụng suất hoạt động. Thụng qua cỏc tớn hiệu truyền từ cỏc thiết bị hiện trường “Field Instruments”, bộ xử lý trung tõm PLC-SCADA sẽ truyờn tớn hiệu điều khiển đến cỏc thiết bị núi trờn để điều chỉnh hoạt động ở thụng số phự hợp.
Cỏc thiết bị chấp hành chủ yếu được điều khiển tự động, khụng cần điều khiển bằng tay.
Thụng dụng và phổ biến.
Aeroten là cụng nghệ được ỏp dụng rộng rĩi nhất trờn thế giới và Việt Nam với rất nhiều tài liệu tham khảo. Do vậy, việc học hỏi, trao đổi kinh nghiệm vận hành, bảo trỡ hệ thống trở nờn dễ dàng, thuận tiện.
Trường hợp hệ thống cần khởi động lại thỡ cú thể sử dụng bựn sinh học ở rất nhiều trạm xử lý tương tự.
Đơn giản, dễ vận hành.
So với cụng nghệ SBR, việc vận hành aeroten đơn giản hơn nhiều, khụng cần nhõn cụng cú trỡnh độ chuyờn mụn cao. Đặc điểm của hệ SBR là đũi hỏi người vận hành phải cú hiểu biết sõu về quỏ trỡnh xử lý sinh học và đặc biệt là cụng nghệ SBR để cú thể tận dụng sự linh động của cụng nghệ (thường là những người cú chuyờn mụn Kỹ thuật Mụi Trương phải tốt). Điều này tương đối khú khăn ở Việt Nam.
Trong khi đú, Aeroten vận hành liờn tục và đơn giản. Cụng nghệ Aeroten tương đối dễ hiểu, dễ vận hành.
Dễ bảo trỡ, bảo dưỡng hệ thống
Hầu hết cỏc thiết bị phục vụ đặt trờn cạn, khụng tiếp xỳc với nước thải. Do vậy cụng tỏc bảo trỡ, bảo dưỡng rất dễ dàng.
Giảm tối đa mựi hụi phỏt sinh.
Vỡ là cụng nghệ vi sinh hiếu khớ nờn quỏ trỡnh xử lý chất ụ nhiễm hữu cơ khụng sinh ra cỏc khớ gõy mựi hụi cho khụng khớ xung quanh như H2S, NH3, CH4..
Cỏc bể điều hũa, bể tỏch mỡ là những bể cú khả năng phỏt sinh mựi cao được lắp đặt cỏc hệ thống phõn phối khớ nhằm ngăn chặn quỏ trỡnh phõn hủy yếm khớ gõy mựi khú chịu.
Dú nhiều ưu điểm hơn phương ỏn 2, do đú ta sử dụng phương ỏn 1 để tớnh toỏn và xõy dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Linh Trung 3.
CHƯƠNG IV
TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CễNG TRèNH ĐƠN VỊ