1.3.1. Biện pháp xử lý sơ bộ các loại nước thải trước khi vào hệ thống thu gom nước thải KCN
- Nước thải sinh hoạt
Các nhà máy thứ cấp: Toàn bộ nước thải sinh hoạt phát sinh (nước thải đen và xám) từ nhà ăn, nhà tắm, nhà vệ sinh của công nhân viên trong các nhà máy thứ cấp được thu gom vào bể tự hoại 3 ngăn. Nếu nước thải chưa đạt tiêu chuẩn tiếp nhận nước thải của KCN Phú Mỹ II sẽ tiếp tục được doanh nghiệp xử lý sơ bộ trước khi đấu nối vào hệ thống thu gom xử lý của KCN.
Nhà máy XLNTTT Các nhà
máy trong KCN
Hố ga Mương QT
5x 0,5x 0,5m Rạch Bà
Lời
Sông Thị Vải
5m 1km
Trạm quan trắc nước thải tự động
(Lưu lượng, nhiệt độ, pH, COD, TSS, Amoni)
Bể tự hoại là công trình đồng thời làm 2 chức năng: lắng cặn và phân hủy cặn dưới tác dụng của vi sinh vật yếm khí. Cặn lắng được giữ lại trong bể từ 6-8 tháng, dưới ảnh hưởng của các vi sinh vật, các chất hữu cơ bị phân giải, một phần nổi lên trên tạo một lớp nổi gọi là màng nổi, một phần bị nén đến 85-95% bị thối rữa và tại đây sẽ tạo ra quá trình lên men.
Màng nổi có tác dụng giữ nhiệt cho bể tự hoại và do đó làm tăng quá trình xử lý sinh học yếm khí.
Nước thải sinh hoạt của văn phòng BQL KCN và của công nhân vận hành trạm XLNT tập trung KCN Phú Mỹ II: sẽ được xử lý sơ bộ tại bể tự hoại 3 ngăn sau đó được dẫn về Trạm XLNT tập trung để tiếp tục xử lý.
- Nước thải sản xuất
Nước thải phát sinh trong quá trình sản xuất của các nhà máy thứ cấp được thu gom và xử lý tại hệ thống xử lý nước thải cục bộ của mỗi nhà máy, đảm bảo đạt tiêu chuẩn tiếp nhận nước thải của KCN Phú Mỹ II, sau đó đấu nối vào hệ thống thu gom nước thải của KCN, dẫn về Trạm XLNT tập trung để tiếp tục xử lý.
Trạm XLNT tập trung KCN Phú Mỹ II xử lý nước thải phát sinh của KCN Phú Mỹ II và KCN Phú Mỹ II mở rộng theo văn bản số 3662/BTNMT-TCMT ngày 30/7/2019 của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
1.3.2. Trạm xử lý nước thải tập trung
IDICO đã tiến hành cải tạo Trạm XLNT tập trung KCN Phú Mỹ II công suất 4.000 m3/ngày.đêm để nâng chất lượng nước thải sau xử lý từ cột B lên cột A, QCVN 40:2011/BTNMT (Kq = 0,9; Kf = 1,0).
Thông số thiết kế cơ bản của hệ thống:
- Lưu lượng thiết kế trung bình ngày : 4.000 m3/ngày.đêm - Lưu lượng thiết kế trung bình giờ : 166,67 m3/giờ
- Thời gian hoạt động : 24 giờ/ngày
Đơn vị thiết kế, thi công xây dựng, lắp đặt thiết bị và cải tạo Trạm XLNT tập trung KCN Phú Mỹ II như sau:
STT Hạng mục Đơn vị thực hiện
1
Thiết kế, thi công, xây dựng và lắp đặt thiết bị công nghệ (trước khi cải tạo)
Công ty cổ phần Đầu tư và phát triển Môi trường SFC
2
Thiết kế, thi công, xây dựng và lắp đặt thiết bị công nghệ (cải tạo)
Công ty TNHH ĐTXD và CNMT Dương Nhật
Giá trị thiết kế đầu vào hệ thống xử lý nước thải của KCN Phú Mỹ II được trình bày trong bảng sau:
Bảng 3-7: Giá trị thiết kế đầu vào của Trạm XLNT
STT Thông số Đơn vị Thông số thiết kế
1 Nhiệt độ oC 24 - 45
2 pH - 5 - 9
3 Màu sắc Co-Pt ở pH=7 200
4 BOD5 (20oC) mg/l 250
5 COD mg/l 400
6 Chất rắn lơ lửng mg/l 200
7 Asen mg/l 0,1
8 Thủy ngân mg/l 0,01
9 Chì mg/l 0,5
10 Cadimi mg/l 0,01
11 Crom (VI) mg/l 0,045
12 Crom (III) mg/l 0,18
13 Đồng mg/l 2
14 Kẽm mg/l 3
15 Niken mg/l 0,18
16 Mangan mg/l 1
17 Sắt mg/l 5
18 Xianua mg/l 0,1
19 Phenol mg/l 0,2
20 Dầu mỡ khoáng mg/l 5
21 Clo dư mg/l 2
22 PCBs mg/l 0,01
23 Hóa chất bảo vệ thực vật
photpho hữu cơ mg/l 1
24 Hóa chất bảo vệ thực vật
Clo hữu cơ mg/l 0,1
25 Sunfua mg/l 0,5
26 Florua mg/l 10
27 Clorua mg/l 450
28 Amoni (tính theo Nitơ) mg/l 10
29 Tổng nitơ mg/l 30
30 Tổng photpho mg/l 6
STT Thông số Đơn vị Thông số thiết kế
31 Coliform MPN/100ml -
32 Tổng hoạt độ phóng xạ α Bq/l 0,1
33 Tổng hoạt độ phóng xạ β Bq/l 1
Hình 3-7: Mặt bằng tổng thể trạm XLNT tập trung KCN Phú Mỹ II Hồ sự cố (chưa thực
hiện)
a. Trạm XLNT tập trung trước khi cải tạo
Quy trình xử lý nước thải của Trạm XLNT tập trung công suất 4.000 m3/ngày.đêm trước khi cải tạo của KCN Phú Mỹ II được thể hiện qua Hình 3-8.
Hình 3-8: Sơ đồ quy trình công nghệ Trạm XLNT trước khi cải tạo
Trạm XLNT tập trung KCN Phú Mỹ II công suất 4.000 m3/ngày.đêm trước khi cải tạo đã được xác nhận hoàn thành công trình bảo vệ môi trường tại Giấy xác nhận hoàn thành công trình bảo vệ môi trường số 68/GXN-TCMT ngày 29/7/2016.
b. Trạm XLNT tập trung sau cải tạo
Đánh giá công nghệ hiện hữu và phương án cải tạo để chất lượng nước thải sau xử lý đạt QCVN 40:2011/BTNMT, cột A (kq = 0,9, kf = 1)
Bể gom nước thải TK-01A Phương án đã cải tạo:
Thay mới bơm chìm nước thải.
Cấp mới bổ sung van cửa phai.
Bể điều hòa
Đánh giá: Hệ thống xử lý hiện hữu không có bể điều hòa (đang dùng bể gom nước thải TK-01B là bể điều hòa, thể tích bể quá nhỏ, không đảm bảo chức năng của bể điều hòa).
Phương án đã cải tạo:
Xây mới bổ sung bể điều hòa, cấp mới đồng hồ và biến tần cho bơm nước thải, cấp mới máy khuấy chìm. Thay mới bơm chìm nước thải.
Bể gom nước thải TK-01B
Đánh giá: Hệ thống xử lý hiện hữu không có bể Anoxic.
Phương án đã cải tạo:
Cải tạo chuyển công năng bể gom nước thải TK-01B thành bể Anoxic, bổ sung máy khuấy chìm, van cửa phai điều khiển điện và thay mới thiết bị đo pH.
Cụm bể sinh học Selector TK-02A/B và C-tech TK-02C/D Phương án đã cải tạo:
Thay mới hệ đĩa phân phối khí, thiết bị đo DO, biến tần cho máy thổi khí, bơm nội tuần hoàn và bơm bùn sinh học dư, phao báo mức bằng song siêu âm trong bể C-Tech.
Bể trung hòa, keo tụ, tạo bông, lắng hóa lý
Đánh giá: Hệ thống xử lý hiện hữu không có cụm bể xử lý hóa lý, không đảm bảo an toàn cho hệ thống khi nước thải đầu vào có nhiều biến động, hoặc khi hệ thống xử lý vi sinh bị sự cố.
Phương án đã cải tạo: Xây mới bổ sung cụm bể xử lý hóa lý bao gồm bể trung hòa, keo tụ, tạo bông, bể lắng hóa lý và ngăn thu bùn hóa lý hợp khối với bể điều hòa xây mới. Cấp mới motor cánh khuấy, hệ thống gạt bùn, bơm bùn. Bể lắng hóa lý có tải lắng 18,75 m3/m2.ngày đảm bảo bùn lắng tốt hơn. Cụm bể xử lý hóa lý được thiết kế có thể vận hành
trước hoặc sau cụm xử lý vi sinh, giúp uyển chuyển trong quá trình vận hành, tiết kiệm hóa chất vận hành.
Bể khử trùng:
Phương án đã cải tạo: Xây mới bổ sung bể khử trùng 2 hợp khối với cụm bể xử lý hóa lý xây mới, để vận hành trong trường hợp hệ thống vận hành sinh học trước hóa lý sau.
Bổ sung bơm chìm, đồng hồ, biến tần và van cửa phai ở bể khử trùng 1 TK-03 (bể khử trùng hiện hữu) để bơm nước thải sau xử lý sinh học qua cụm bể hóa lý trong trường hợp vận hành sinh học trước hóa lý sau. Khi đó, bể khử trùng 1 có chức năng như bể trung gian.
Hệ thống hóa chất
Đánh giá: Trạm xử lý hiện hữu đang quy hoạch khu vực chứa hóa chất và pha hóa chất chung với khu vực ép bùn và chứa bùn gây khó khăn trong quá trình vận hành, bảo trì.
Phương án đã cải tạo:
Xây mới nhà kho hóa chất để bảo quản hóa chất.
Cải tạo nhà kho hóa chất tại vị trí nhà kho và pha hóa chất N06 hiện hữu.
Thay mới và cấp mới bơm định lượng, motor và cánh khuấy hóa chất hiện hữu sử dụng cho chức năng sau cải tạo: Chlorine, Mật rỉ, Polymer anion (3 bồn 2m3) và Polymer Cation (2 bồn 1m3)
Cấp mới bồn hóa chất, motor khuấy và bơm định lượng hóa chất sử dụng cho chức năng: Axit, NaOH và PAC (bồn 3m3)
Cấp mới tủ đặt bơm định lượng, bồn xử lý hơi hóa chất, palang nâng hóa chất, hệ tắm và rửa mắt khẩn cấp.
Hệ thống ép bùn
Đánh giá: Nhà ép bùn hiện hữu nằm chung với khu vực pha hóa chất, sàn đặt máy ép bùn thấp, không có phễu chứa bùn sau ép, khó khăn cho việc thu gom bùn sau ép.
Phương án đã cải tạo:
Xây mới nhà ép bùn, chuyển máy ép bùn hiện hữu qua nhà ép bùn xây mới. Làm nhà ép bùn 2 tầng, máy ép bùn đặt trên tầng trên, có phễu chứa bùn sau ép thuận tiện cho việc lưu chứa và xả bùn khi xe vào lấy bùn, tiết kiệm nhân công.
Hệ thống quan trắc Phương án đã cải tạo:
Xây mới nhà đặt trạm quan trắc.
Thay mới hệ thống thiết bị quan trắc chất lượng nước thải sau xử lý đáp ứng Thông tư 10/2021/BTNMT ngày 30/6/2021.
Xây cao bổ sung mương đo lưu lượng thêm 0,5m và lót lại gạch men bên trong mương.
Quy trình công nghệ xử lý nước thải sau khi cải tạo
Sau khi cải tạo, Trạm XLNT tập trung công suất 4.000 m3/ngày.đêm được vận hành theo quy trình xử lý sinh học trước, hóa lý sau. Quy trình xử lý nước thải sau cải tạo được thể hiện qua Hình 3-9.
Hình 3-9: Sơ đồ quy trình công nghệ Trạm XLNT
Thuyết minh quy trình xử lý nước thải sau cải tạo Bể gom nước thải 1A (TK-1A) – Hiện hữu
Nước thải từ KCN được thu gom và dẫn về bể gom nước thải 1A, tại đây nước thải được tách các thành phần cặn, rác có kích thước lớn nhờ thiết bị lược rác thô hiện hữu trước khi được bơm chìm bơm đến bể điều hòa (NT01).
Bể điều hòa (NT01) – Xây mới
Tại bể điều hòa, nước thải sẽ được xáo trộn đều dưới tác dụng của máy khuấy chìm để ổn định lưu lượng, nồng độ các chất ô nhiễm. Nước thải sau đó được bơm đến bể Anoxic (TK-01B).
Bể Anoxic (TK-1B) – Cải tạo từ bể gom nước thải 1B
Dung dịch xút, axit và dinh dưỡng được châm vào nhằm điều chỉnh pH và đảm bảo ổn định nguồn carbon cho hệ vi sinh.
Quá trình khử Nitrat ở bể Anoxic: là quá trình khử các hợp chất Nitơ ở dạng Nitrat (NO3-) thành Nitơ (N2) tự do nhờ các vi sinh vật thiếu khí trong bể.
O H CO
N N
O H C H
OH CH
NO3+ 1.08 3 + + →0.065 5 7 2 + 0.47 2+ 0.76 2+ 2.44 2
Trong bể được lắp đặt thiết bị khuấy trộn chìm nhằm xáo trộn đều bùn hoạt tính và tạo môi trường thiếu khí cho quá trình xử lý nitơ.
Cụm bể sinh học Selector (TK-02/A,B) và bể C-tech (TK-02/C,D) – Hiện hữu Tại đây, các thành phần ô nhiễm COD, BOD, TN, Amonia, TP, TSS, ... sẽ được xử lý thông qua hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí có trong hỗn hợp bùn hoạt tính.
Bể gồm các quá trình (pha) xử lý như: Làm đầy – phản ứng, lắng và tháo nước ra được thực hiện trong cùng một bể theo khoảng thời gian nhất định được cài đặt sẵn cho mỗi quá trình. Quá trình vận hành của bể được tóm tắt ở hình dưới:
Làm đầy – phản ứng (sục khí)
Trong công đoạn này sẽ diễn ra 02 quá trình sau:
- Nạp nước.
- Sục khí
Đối với pha này, quá trình phân huỷ (khử) ban đầu chất hữu cơ diễn ra khi vi sinh vật tiếp xúc với nước thải.
Song song với quá trình nạp nước là quá trình sục khí và bơm nội tuần hoàn từ cuối bể C-tech (TK-02C/D) về đầu bể Anoxic (TK-01B) để bắt đầu quá trình xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ BOD/COD và nitơ.
Lắng
Tại pha này, quá trình sục khí ở bể C-tech được chấm dứt nhằm tạo môi trường lắng tĩnh tuyệt đối. Chất lỏng và rắn được phân chia một cách hoàn toàn.
Pha lắng nhằm tách vi sinh vật (bùn) ra khỏi nước thải đã xử lý.
Rút nước & bơm xả bùn
Sau thời gian lắng, phần nước trong phía trên trong bể qua các thiết bị thu nước sẽ được dẫn sang bể khử trùng.
Một phần bùn hoạt tính dư lắng dưới đáy bể sẽ được các bơm bùn bơm sang bể chứa bùn, đồng thời chuẩn bị bắt đầu cho mẻ xử lý kế tiếp. Quá trình xả lượng vi sinh (bùn) thừa trong bể có thể được tiến hành như một pha riêng hoặc được gộp vào với pha “tháo nước”.
Giai đoạn xả bùn hoàn tất, nước thải tiếp tục được nạp vào bể C-tech để bắt đầu một chu kỳ mới. Bể sẽ hoạt động nối tiếp, luân phiên để đảm bảo quá trình xử lý diễn ra liên tục.
Để hiệu quả xử lý ổn định, lượng bùn vi sinh trong bể luôn được duy trì ở một giá trị nhất định.
Bể khử trùng 1 (TK-03) – Hiện hữu
Trong trường hợp này hóa chất khử trùng ngưng châm vào bể khử trùng 1 và bể đóng vai trò là bể trung gian, tại đây cấp mới bơm chìm, đồng hồ đo lưu lượng và biến tần cho cụm bơm để bơm nước thải sang cụm hóa lý xây mới.
Cụm bể trung hòa (NT02-A), keo tụ (NT02-B/C), tạo bông (NT02-D) – Xây mới Tại bể trung hòa hóa chất xút, axit được châm vào để cân chỉnh pH. Tại bể keo tụ hóa chất PAC được châm vào để keo tụ các cặn rắn lơ lửng, độ màu có trong nước thải. Nước thải sau khi keo tụ tự chảy đến bể tạo bông, dung dịch Polymer Anion được châm vào đây để tăng khả năng kết dính của các bông cặn, nhằm giúp cho bùn dễ lắng tại bể lắng hóa lý.
Bể lắng hóa lý (NT03-A) và ngăn thu bùn hóa lý (NT03-B) – Xây mới
Hỗn hợp bông cặn và nước thải được dẫn qua bể lắng hóa lý nhằm tách bông cặn và nước thải. Nước sau tách pha sẽ chảy tràn vào máng thu và được dẫn đến bể khử trùng 2.
Bông cặn kết dính sẽ lắng xuống đáy bể lắng hóa lý và tự chảy sang ngăn thu bùn hóa lý.
Tại đây, bùn hóa lý sẽ được bơm đến bể chứa bùn.
Bể khử trùng 2 (NT04) – Xây mới
Tại bể khử trùng 2, hóa chất Chlorine sẽ được châm vào để khử trùng nước thải, nước thải đầu ra đạt QCVN 40:2011/BTNMT cột A với kq = 0,9; kf = 1,0 và được xả vào mương đo lưu lượng hiện hữu.
Mương đo lưu lượng (TK05) – xây mới, Hệ thống quan trắc – Thay mới
Nước thải từ bể khử trùng sẽ chảy về mương quan trắc. Hệ thống quan trắc nước thải đầu ra lắp mới để kiểm soát chất lượng nước sau xử lý trước khi xả ra nguồn tiếp nhận.
Ưu điểm công nghệ sau cải tạo:
- Nhà thầu bổ sung bể điều hòa để đảm bảo nước thải được ổn định lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm đầu vào, giảm tải cho các công trình phía sau.
- Cải tạo bể gom nước thải 1B (TK-01B) thành bể Anoxic đảm bảo cho quá trình xử lý nitơ.
- Bổ sung cụm xử lý hóa lý để đảm bảo an toàn cho hệ thống khi nước thải đầu vào có nhiều biến động, hoặc khi hệ thống xử lý vi sinh bị sự cố.
- Thiết kế hệ thống có khả năng vận hành xử lý hóa lý trước hoặc sau sinh học, linh hoạt vận hành khi nồng độ các chất ô nhiễm đầu vào tăng đột biến giúp tiết kiệm hóa chất vận hành.
- Sử dụng các thiết bị hiệu suất sử dụng điện cao giúp tiết kiệm được chi phí điện năng.
- Hệ thống được điều khiển tự động thông qua PLC và phần mềm SCADA, với 03 chế độ: tự động, bán tự động và bằng tay.
- Số liệu lịch sử vận hành và các biểu đồ được lưu trữ cho báo cáo.
Hiệu quả xử lý nước thải qua từng công đoạn
Bảng 3-8: Hiệu suất xử lý qua các công đoạn
Chỉ tiêu Thông số
Bể gom nước thải, lược rác thô, bể điều
hòa
Cụm bể Anoxic, Selector,
C-tech
Cụm bể trung hòa, keo tụ, tạo
bông, bể lắng hóa lý, bể khử
trùng
QCVN 40:2011/BTNMT
cột A với kq = 0,9; kf = 1,0
COD
Khoảng hiệu
suất (%) 0-5 80-90 20-30
67,5
COD vào (mg/l) 400,0 380,0 57,0
COD ra (mg/l) 380,0 57,0 45,6
BOD
Khoảng hiệu
suất (%) 0-5 80-90 20-30
BOD vào (mg/l) 250,0 237,5 23,8 27
BOD ra (mg/l) 237,5 23,8 19,0
SS
Khoảng hiệu
suất (%) 10-20 55-65 50-65
SS vào (mg/l) 200 160,0 64,0 45
SS ra (mg/l) 160,0 64,0 28,8
TN
Khoảng hiệu
suất (%) 0-2 60-70 1-5
N vào (mg/l) 30,0 30,0 12,0 18
N ra (mg/l) 30,0 12,0 11,9
TP
Khoảng hiệu
suất (%) 0-2 20-30 40-50
P vào (mg/l) 6,0 6,0 4,8 3,6
P ra (mg/l) 6,0 4,8 2,6
Độ màu Khoảng hiệu
suất (%) 0-2 20-30 60-70 50
Chỉ tiêu Thông số
Bể gom nước thải, lược rác thô, bể điều
hòa
Cụm bể Anoxic, Selector,
C-tech
Cụm bể trung hòa, keo tụ, tạo
bông, bể lắng hóa lý, bể khử
trùng
QCVN 40:2011/BTNMT
cột A với kq = 0,9; kf = 1,0 Độ màu vào
(Pt-Co) 200,0 200,0 140,0
Độ màu ra (Pt-
Co) 200,0 140,0 42,0
Kích thước các hạng mục
Bảng 3-9: Bảng tóm tắt thông số các hạng mục cụm bể xử lý chính (kích thước lọt lòng)
STT Hạng mục
Kích thước Thể tích chứa nước
/ bùn (m³)
Thể tích xây dựng
(m³)
Tải trọng bề mặt (m3/m2.ngày)
Số lượng
bể
Thời gian
lưu nước Ghi chú
Hiện trạng cải tạo L (m) W (m) H (m)
1 Bể gom nước thải
1A (TK-1A) 7,0 3,4 5,9 47,6 140,2 - 01 bể - Hiện hữu
(Q=166.7 m3/h)
Đã hoàn thành
2 Bể điều hòa (NT01) 20,6 8,3 5,5 854,9 940,4 - 01 bể 5,13 h Xây mới
(Q=166.7 m3/h)
3 Bể Anoxic (TK-1B) 12,0 4,9 5,5 264.6 323,4 - 01 bể 1,59 h
Cải tạo từ bể gom nước thải 1B (Q=166.7 m3/h) 4 Bể Selector (TK02-
A/B) 12,0 3,8 5,5 205.2 250,8 - 02 bể 1.23 h Hiện hữu
(Q=166.7 m3/h) 5 Bể C-tech (TK02-
C/D) 19,0 12,0 5,5 1026,0 1254,0 - 02 bể 3,1 h
Hiện hữu Chạy theo mẻ (Q=166.7 m3/h) 6 Bể khử trùng 1 (TK-
03) 13,1 4,8 3,6 157.2 226,3 - 01 bể 29.5 phút Hiện hữu
(Q=320 m3/h) 7 Bể trung hòa
(NT02-A) 2,0 2,0 5,5 20,0 22,0 - 01 bể 6.0 phút Xây mới
(Q=200 m3/h)
8 Bể keo tụ (NT02-B) 2,0 2,0 5,5 20,0 22,0 - 01 bể 6.0 phút Xây mới
(Q=200 m3/h)
9 Bể keo tụ (NT02-C) 2,4 2,0 5,5 24,0 26.4 - 01 bể 7.2 phút Xây mới
(Q=200 m3/h) 10 Bể tạo bông (NT02-
D) 4,3 3,45 5,5 74,2 81,6 - 01 bể 22.25 phút Xây mới
(Q=200 m3/h) 11 Bể lắng hóa lý
(NT03-A) 16,0 16,0 5,5 - - 18.75 01 bể - Xây mới
(Q=200 m3/h) 12 Ngăn thu bùn hóa lý
(NT03-B) 2,4 2,0 5,5 - 26.4 - 01 bể - Xây mới
(Q=200 m3/h)