CHƯƠNG III: KẾT QUẢ HOÀN THÀNH CÁC CÔNG TRÌNH, BIỆN PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CỦA DỰ ÁN ĐẦU TƯ
1. Công trình, biện pháp thoát nước mưa, thu gom và xử lý nước thải
1.3. Xử lý nước thải
1.3.1. Sơ đồ công nghệ HTXLNT
1.3.1.1. Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải
- Nồng độ các tạp chất trong nước thải và yêu cầu công suất là cơ sở tính toán thiết kế.
- Kinh ngiệm, kiến thức chuyên môn đóng vai trò quan trọng trong quá trình thiết kế cũng như lắp đặt hệ thống.
- Tự động hóa qui trình vận hành, phương pháp vận hành của hệ thống đơn giản, phù hợp với điều kiện Việt Nam. Hạn chế thấp nhất các thao tác thủ công, thao tác đóng mở van, tắt mở động cơ nhằm để tăng tuổi thọ thiết bị.
- Lựa chọn công nghệ thích hợp, hiện đại, đã được áp dụng thành công tại các công trình có tính chất tương tự.
- Công nghệ xử lý phải đảm bảo sự phối hợp đồng bộ giữa các công đoạn, thiết bị, đảm bảo thuận tiện trong công tác vận hành ổn định, dễ dàng khắc phục sự cố.
- Dễ dàng trong trong tác đào tạo nhân viên vận hành.
- Dễ dàng và chủ động kiểm soát được chất lượng nước thải đầu ra, đảm bảo các yêu cầu về bảo vệ môi trường.
Giải pháp thoát nước thải: Xây dựng 05 Trạm Xử lý nước thải tập trung với tống công suất 9.090 m3/ngày, đêm, đảm bảo xử lý nước thải sinh hoạt, dịch vụ của Khu đô thị trước khi thải ra nguồn tiếp nhận, cụ thể các Trạm có công suất như sau:
- Trạm xử lý nước thải số 1 : Công suất 90 m3/ngày.đêm;
- Trạm xử lý nước thải số 2 và số 3 : Công suất 2.900 m3/ngày.đêm;
- Trạm xử lỷ nước thải số 4 và sổ 5 : Công suất 1.600 m3/ngày.đêm.
- Nước thải sau xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT, cột A.
- Tổng lưu lượng nước thải: 9.090 m3/ngày.
diện tích 117,422ha”
Dự án đã được cấp Giấy phép xây dựng 114/GPXD ngày 31/12/2021 của Sở Xây Dựng cấp cho Công ty CP Đầu tư và Phát triển Sài Gòn về việc được phép xây dựng công trình 4 trạm xử lý nước thải số 2,3,4,5 thuộc hạng mục hạ tầng kỹ thuật Khu đô thị Sài Gòn Bình An.
Hệ thống xử lý nước thải của dự án được chủ đầu tư giám sát Công ty Cổ phần Đầu tư và Phát triển Sài Gòn kết hợp với đơn vị thiết kế, thi công, giám sát thi công, nhà thầu xây dựng là Công Ty TNHH Kỹ thuật Xây dựng Đồng Phong (Việt Nam) và Công ty TNHH Giải Pháp Môi trường Đại Nam.
Hiện tại đã hoàn thiện quá trình thi công và lắp đặt thiết bị trạm XLNT số 2 (Công suất 2.900 m3/ngày.đêm đặt tại khu đất kỹ thuật số 4 gần trung tâm khu vực dự án) và trạm XLNT số 5 (Công suất 1.600 m3/ngày.đêm đặt tại khu đất kỹ thuật số 3 phía Đông Nam khu vực dự án) đến thời điểm hiện tại, chuẩn bị cho giai đoạn vận hành thử nghiệm.
1.3.1.2. Sơ đồ công nghệ và quy trình trạm XLNT (1) Sơ đồ công nghệ và quy trình HTXLNT.
- Đơn vị thiết kế, thi công: Công Ty TNHH Kỹ thuật Xây dựng Đồng Phong (Việt Nam) và Công ty TNHH Giải Pháp Môi Trường Đại Nam. (Địa chỉ: 144 Chu Văn An, P. 26, Q. Bình Thạnh, Tp. HCM).
- Đơn vị giám sát: Công ty Cổ phần Đầu tư và Phát triển Sài Gòn tự giám sát.
- Quy mô, chức năng: Xử lý toàn bộ nước thải sinh hoạt sau xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại từ hoạt động của dự án.
- Công suất thiết kế:
Trạm xử lý nước thải số 1 : Công suất 90 m3/ngày.đêm;
Trạm xử lý nước thải số 2 và số 3 : Công suất mỗi hệ là 2.900 m3/ngày.đêm;
Trạm xử lỷ nước thải số 4 và sổ 5 : Công suất mỗi hệ là 1.600 m3/ngày.đêm.
- Công nghệ: Hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học.
- Chế độ vận hành: Liên tục trong thời gian hoạt động của cơ sở .
- Quy chuẩn, tiêu chuẩn so sánh: QCVN 14:2008/BTNMT, cột A, K=1.
- Quy trình vận hành: Hệ thống được lắp đặt vận hành tự động. Các bơm được vận hành tự động theo phao báo mức khi các van điều chỉnh lưu lượng được cài đặt trước.
Toàn bộ hệ thống được điều kiển tự động bằng tín hiệu phao báo mức và timer điều chỉnh thời gian.
- Tại dự án xây dựng 05 trạm XLNT với quy trình công nghệ như nhau. Quy trình công nghệ xử lý của hệ thống xử lý nước thải như sau:
diện tích 117,422ha”
Hình 3. 4. Quy trình công nghệ trạm XLNT được đầu tư xây dựng tại dự án Bùn
dư Bể điều hòa (TK03)
Bể chứa bùn (TK09)
Vận chuyển đến nơi xử lý theo quy định Bể Anoxic (TK04)
Bể sinh học 2,3 (TK05B/C)
Bùn tuần hoàn
Mương quan trắc
Nước thải đầu ra đạt cột A, QCVN 14:2008/BTNMT.
Sục khí
Nước Tuần hoàn
Bể lắng sinh học (TK06A/B)
Hệ tiệt trùng UV
Lọc cát (SF01A/B) Bể sinh học 1 (TK05A) Sục khí
Tách rác thô
Bể tách dầu mỡ (TK02)
Đường nước Đường bùn Đường khí Đường hóa chất Chú thích:
Tách rác tinh Bể thu gom (TK01)
Lọc tinh (MF01A/B) Khuấy trộn
Bể trung gian (TK08)
Khuấy trộn Sân phơi cát (S01)
Khuấy trộn
Dinh dưỡng
Chlorine
Nước thải sau khi qua bể tự hoại
diện tích 117,422ha”
(2) Thuyết minh sơ đồ công nghệ:
Nước thải sinh hoạt từ Khu đô thị sau khi được xử lý sơ bộ tại bể tự hoại sẽ theo mạng lưới thu gom dẫn về hệ thống xử lý nước thải tập trung.
Hệ thống xử lý nước thải được thiết kế với các bể xử lý chính cụ thể như sau:
Bể thu gom và tách rác (TK01)
Trước khi vào bể, nước thải được đưa qua thiết bị lược rác thô dạng lược cào nhằm loại bỏ các cặn rác có kích thước lớn 10-20mm tránh gây nghẹt bơm, tắc nghẽn đường ống,… cho các công trình phía sau. Phần cát có trong nước thải đầu vào sẽ lắng xuống đáy bể và được bơm lên sân phơi cát. Nước thải sau lắng cát sẽ được bơm đến bể tách dầu mỡ.
Bể tách dầu mỡ (TK02)
Trước khi vào bể, nước thải được đưa qua thiết bị tách rác tinh kiểu trống quay nhằm loại bỏ các cặn rác có kích thước từ 2mm tránh gây nghẹt bơm, tắc nghẽn đường ống,…
cho các công trình phía sau.
Đặc tính nước thải sinh hoạt thường chứa một lượng dầu mỡ nhất định, để đảm bảo nước thải sau xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT, cột A thì cần loại bỏ lượng dầu mỡ này ra khỏi nước thải. Bể tách dầu được thiết kế 3 ngăn và hoạt động theo nguyên tắc trọng lực, do tỉ trọng nhỏ hơn nước nên dầu nổi lên trên bề mặt bể và tách ra khỏi nước thải. Nước thải sau khi tách dầu tự chảy qua bể điều hòa. Dầu thải cùng với rác định kỳ được thu gom bởi đơn vị có chức năng.
Bể điều hòa (TK03)
Bể điều hòa được thiết kế với thời gian lưu đủ lớn để điều hòa về lưu lượng và nồng độ các thành phần ô nhiễm có trong nước thải.
Một số ưu điểm của việc thiết kế bể điều hòa cụ thể như sau:
- Lưu trữ nước thải phát sinh vào những giờ cao điểm và phân phối đều cho các bể xử lý phía sau;
- Kiểm soát các dòng nước thải có nồng độ ô nhiễm cao;
- Tránh gây quá tải cho các quá trình xử lý phía sau;
- Có vai trò là bể chứa nước thải khi hệ thống dừng lại để sửa chữa hay bảo trì.
Máy khuấy chìm được lắp đặt dưới đáy bể nhằm giúp khuấy trộn đều nước thải, tránh tạo điều kiện cho quá trình phân hủy sinh học kỵ khí do đó hạn chế phát sinh mùi hôi.
Nước thải sau bể điều hòa được bơm sang bể Anoxic.
Bể Anoxic (TK04)
Tại bể Anoxic, diễn ra quá trình khử nitrat, nitrit giải phóng khí Nitơ ra môi trường.
Nước thải giàu nitrat, nitrit sẽ được bổ sung vào bể nhờ có dòng tuần hoàn nước từ bể sinh học phía sau, bùn hoạt tính cũng được tuần hoàn từ bể lắng sinh học để bổ sung bùn đầy đủ trong quá trình xử lý nước thải.
diện tích 117,422ha”
Phương trình khử nitrat từ bsCOD:
C10H19O3N + 10 NO3 5N2 + 10 CO2 + 3 H2O + NH3 + 10 OH
Máy khuấy chìm được lắp đặt trong bể nhằm tạo sự khuấy trộn giữa nước thải và lớp bùn vi sinh, giúp quá trình xử lý diễn ra hiệu quả hơn..
Nước thải từ bể Anoxic sẽ tự chảy qua bể sinh học hiếu khí.
Bể sinh học 1, 2, 3 (TK05A/B/C)
Bể sinh học 1 là bể xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính hiếu khí trên các giá thể lơ lửng.
Vi sinh dính bám trên giá thể có chức năng xử lý hoàn thiện các hợp chất hữu cơ trong nước thải.
Các giá thể này có diện tích bề mặt lớn để các vi sinh vật xử lý nước dính bám trong điều kiện hiếu khí. Do đó, duy trì nồng độ sinh khối cao trong bể phản ứng, giúp tăng hiệu quả xử lý sinh học và giảm thiểu diện tích đất xây dựng.
Máy thổi khí được sử dụng để cung cấp lượng oxy cần thiết cho quá trình xáo trộn giữa vi sinh vật và các chất ô nhiễm có trong nước thải thông qua các ống phân phối khí tinh dưới đáy bể. Khi đó, vi sinh vật sẽ phát triển và phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ thành các hợp chất vô cơ đơn giản.
Các quá trình xử lý sinh học diễn ra trong bể MBBR bao gồm:
Quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ – BOD, COD
Quá trình oxy hóa (quá trình dị hóa) được thực hiện như sau:
(COHNS) + O2 + vi khuẩn hiếu khí CO2 + NH4+ + sản phẩm khác + năng lượng + chất hữu cơ đơn giản.
Quá trình tổng hợp (hay đồng hóa)
(COHNS) + O2 + vi khuẩn hiếu khí C5H7O2N + năng lượng.
Việc tuần hoàn trong quá trình xử lý giúp quá trình trở nên tương đối đơn giản và tự động duy trì nồng độ cơ chất của chính quá trình cũng như là một nguồn cung cấp thức ăn mới cho quá trình tăng trưởng của vi sinh vật, giúp phân hủy các chất ô nhiễm. Sinh khối hoạt tính của bông bùn sinh học gọi là bùn hoạt tính là một dạng của quá trình.
Quá trình nitrate hóa
Trong bể này diễn ra quá trình nitrate hóa với sự tham gia của 2 loại vi khuẩn tự dưỡng theo cơ chế sau:
Bước 1: Ammonia chuyển hóa thành NO2- với sự có mặt của vi khuẩn Nitrosomonas NH4+ + 1,5 O2 NO2- + 2 H+ + H2O
Bước 2: NO2-được chuyển hóa thành NO3- với sự có mặt của vi khuẩn Nitrobacter NO2- +0,5 O2 NO3-
Tổng hợp cả 2 phản ứng trên:
NH4+ + 2 O2 NO3- + 2 H+ + H2O
diện tích 117,422ha”
Việc hấp thụ Nitơ/Phospho bên trong tế bào vi khuẩn/ Nitrogen/Phosphorus uptake inside bacterial cells
Một phần của Nitơ/ Phospho sẽ giảm đi vì theo bùn dư thải ra ngoài trong quá trình xử lý sinh học.
Ngoài ra, để tránh tình trạng hao hụt bùn sinh học tại bể sinh học, quá trình bổ sung bùn được thực hiện nhờ quá trình hồi lưu bùn từ bể lắng về bể Anoxic. Bể sinh học 3 cũng được bố trí bơm tuần hoàn nhằm hồi lưu nước về lại bể Anoxic, cung cấp nguồn nitrat cho quá trình khử nitơ.
Nước thải sau bể sinh học 3 tự chảy qua bể lắng sinh học.
Bể lắng sinh học (TK06A/B)
Nước thải sau quá trình xử lý sinh học chứa nhiều bùn vi sinh. Do vậy cần phải tách chúng ra khỏi nước trước khi qua quá trình xử lý tiếp theo. Bể lắng được thiết kế nhằm mục đích tách loại bông bùn vi sinh ra khỏi nước sau xử lý bằng quá trình lắng trọng lực.
Bể lắng sinh học được chia làm 3 phần: Phần nước trong, phần lắng và phần chứa bùn.
Nước đưa vào ống trung tâm rồi từ đó phân phối đều khắp bể. Dưới tác dụng của trọng lực và tấm chắn hướng dòng các bông bùn vi sinh lắng xuống đáy, nước trong di chuyển lên trên. Phần nước trong sẽ được thu gom qua hệ thống máng tràn tiếp tục chảy sang bể trung gian.
Bùn được lắng xuống dưới đáy bể. Một phần bùn được tuần hoàn lại bể thiếu khí, phần bùn dư sẽ được đưa về bể chứa bùn.
Bể trung gian (TK08)
Phần nước trong từ bể lắng sẽ tự chảy vào bể trung gian. Bể trung gian đóng vai trò như một bể đệm lưu trữ lưu lượng đủ để bơm qua bồn lọc cát.
Hóa chất được sử dụng để khử trùng nước thải là các hợp chất của Clo được châm vào bể tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh.
Chlorine là chất khử trùng được sử dụng phổ biến do hiệu quả diệt khuẩn cao và giá thành tương đối rẻ sẽ được sử dụng cho công trình này. Quá trình khử trùng nước xảy ra qua 2 giai đoạn: đầu tiên chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật sau đó phản ứng với men bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt.
Bồn lọc cát (SF01A/B)
Nước trong bể trung gian được bơm lên bồn lọc cát. Trong quá trình lọc, nước đi qua lớp vật liệu lọc bằng cát với một chiều dày nhất định, đủ để giữ lại các cặn bẩn bên trên bề mặt vật liệu lọc hoặc giữa các khe hở của cát lọc. Các cặn bẩn giữ lại trên bề mặt vật
diện tích 117,422ha”
liệu lọc được loại bỏ nhờ quá trình rửa ngược và đưa về bể điều hòa. Nước sau bồn lọc cát được dẫn vào hệ lọc tinh.
Cột lọc tinh (MF01A/B)
Cột lọc tinh có nhiệm vụ loại bỏ các hạt cặn, chất ô nhiễm còn xót lại trong nước thải có kích thước từ 5 micron trở lên. Sau thời gian hoạt động, các lọc sẽ bị tắt ngẽn, khi đó ta tiến hành thay thế lõi lọc mới khi trở lực qua cột tăng đến 2,5 bar. Trở lực này có thể quan sát qua các đồng hồ áp lực trước và sau cột lọc tinh. Nước sau lọc tinh sẽ đi qua hệ UV tiệt trùng.
Hệ UV tiệt trùng (UV01A/B)
Loại bỏ hoàn toàn vi khuẩn trong nước trước khi vào mương quan trắc thông qua hệ thống đèn UV.
Nước thải sau đó sẽ tự chảy qua mương quan trắc.
Mương quan trắc.
Nước thải sau khi đạt chuẩn được dẫn vào mương quan trắc nước thải. Theo thông tư 10/2021/TT-BTNMT các trạm xử lý có công suất trên 1.000 m3/ngày.đêm khi xả thải trực tiếp và môi trường phải lắp đặt trạm quan trắc tự động liên tục. Trạm quan trắc được xây dựng giúp kiểm soát chất lượng nước, đảm bảo chất lượng sau xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT, cột A.
Trạm quan trắc tự động tích hợp nhiều thành phần: đầu dò đo pH, COD, TSS, lưu lượng; bộ lưu trữ dữ liệu; bộ hiển thị; bộ lấy mẫu tự động; bộ camera quan sát; bộ truyền dữ liệu về sở… Hoạt động hoàn toàn tự động, quan trắc số liệu hằng ngày, chính xác gửi về sở tài nguyên môi trường. Mục đích giúp cơ quan chức năng giám sát chất lượng nước thải và hoạt động xả thải của dự án.
Nước thải sau trạm quan trắc đạt quy chuẩn xả thải QCVN 14:2008/BTNMT, cột A trước khi xả vào rạch Đồng Trong, Sông rạch Chiếc và chảy về sông Sài Gòn.
Sân phơi cát/ (S01)
Cát sau khi lắng tại bể thu gom được bơm lên sân phơi cát. Phần cát sau khi phơi sẽ được thu gom định kì, phần nước sẽ được dẫn về bể thu gom để tiếp tục xử lý.
Bể chứa bùn/ (TK09)
Bùn dư từ bể lắng sinh học sẽ được đưa về bể chứa bùn. Tại đây xảy ra quá trình phân hủy bùn.
Kết quả của quá trình phân huỷ bùn - Tăng nồng độ chất rắn trong bùn;
- Giảm thành phần chất hữu cơ trong bùn, giúp ổn định bùn;
- Giảm thể tích bùn trước khi đưa đi xử lý.
diện tích 117,422ha”
Định kỳ, bùn trong bể chứa bùn sẽ được thu gom và xử lý theo qui định, phần nước thải sau tách bùn được dẫn về bể thu gom.
Hiệu suất xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải của từng công trình thể hiện trong bảng sau.
Bảng 3. 3. Hiệu suất xử lý từng công đoạn
Thông số
Xử lý sơ bộ (thu
gom, tách rác, điều hòa)
Xử lý sinh học Anoxic -
MBBR- Aerotank
- lắng
Hệ thống tinh lọc
Tiệt trùng
bằng đèn UV
QCVN 14:2008/BTNMT,
cột A
BOD5
Hiệu
suất (%) 10 95 0 0
Vào 330 297 14,9 14,9
Ra 297 14,9 14,9 14,9 30
TSS
Hiệu
suất (%) 5 80 99 0
Vào 220 209 41,8 0,4
Ra 209 41,8 0,4 0,4 50
N
Hiệu
suất (%) 0 70 0 0
Vào 60 60 18 18
Ra 60 18 18 18 30
P
Hiệu
suất (%) 0 30 0 0
Vào 6 6 4,2 4,2
Ra 6 4,2 4,2 4,2 6
Dầu mỡ động thực vật
Hiệu
suất (%) 97 0 0 0
Vào 100 3 3 3
Ra 3 3 3 3 10
Coliform
Hiệu
suất (%) 0 0 90 99,99
Vào 9x106 9x106 9x106 9x106
Ra 9x106 9x106 900.000 90 3.000
(Nguồn: Công ty TNHH Công Nghệ sạch, 2017)) Các công trình bể xử lý nước thải của dự án được thiết kế xây bán nổi bán chìm, kín hoàn toàn với nắp đậy các bể bằng BTCT, việc bố trí các nắp đậy tại mỗi bể nhằm thao tác đóng mở thuận tiện cho việc bảo trì, bảo dưỡng và vận hành hệ thống một các dễ dàng. Hệ thống xử lý nước thải có thiết bị xử lý mùi hôi, phủ xanh tạo cảnh quan. Nhà điều hành là trạm công trình cấp 4 và có khu vực chứa máy móc, thiết bị, tủ điện.