3.1. Công trình, biện pháp thoát nước mưa, thu gom và xử lý nước thải
3.1.3. Xử lý nước thải
3.1.3.1. Thông tin về đơn vị thiết kế, thi công, giám sát thi công, nhà thầu xây dựng - Đơn vị thiết kế: Công ty TNHH MTV Kỹ thuật Khánh Hưng.
- Đơn vị thi công, lắp đặt: Công ty TNHH MTV Kỹ thuật Khánh Hưng.
- Đơn vị giám sát: Công ty Cổ phần Dịch vụ cáp treo Bà Nà.
3.1.3.2. Công trình xử lý sơ bộ 3.1.3.2.1. Bể tự hoại
Nước thải sinh hoạt phát sinh tại mỗi khu vực sẽ được thu gom và xử lý sơ bộ bằng hệ thống bể tự hoại 3 ngăn.
Hình 3. 4. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bể tự hoại
Bể tự hoại là công trình làm đồng thời 2 chức năng: Lắng và phân huỷ cặn lắng.
Chất hữu cơ và cặn lắng trong bể tự hoại dưới tác dụng của vi sinh vật kỵ khí (yếm khí) sẽ bị phân huỷ, một phần tạo các chất khí và một phần tạo ra các chất vô cơ hòa tan.
Nước thải qua bể tự hoại được lắng cặn và lên men (cặn lắng chủ yếu là chất hữu cơ không tan). Cặn lắng được giữ trong bể 12 tháng, dưới tác động của vi khuẩn yếm khí cặn được phân hủy thành các chất khí và không hòa tan.
Quá trình yếm khí xảy ra trong bể tự hoại:
Bể tự hoại ứng dụng khả năng phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật trong điều kiện không có oxy. Quá trình phân hủy yếm khí chất hữu cơ rất phức tạp liên hệ đến rất nhiều phản ứng và sản phẩm trung gian. Tuy nhiên, có thể biểu diễn đơn giản chúng bằng các sản phẩm của quá trình phản ứng như sau:
Vi sinh vật hấp thu thức ăn trong môi trường để tăng trưởng. Đến cuối giai đoạn tăng trưởng thì tế bào phân chia ra thành các tế bào con. Quá trình sinh học xảy ra trong quá trình lên men khí metan CH4 là quá trình phát triển các vi sinh vật yếm khí và qúa trình chuyển hóa các vật chất hữu cơ thành các chất khí (hỗn hợp khí sinh ra thường gọi là khí sinh học hay biogas), trong đó khí metan chiếm tỷ trọng lớn. Thành phần của biogas như sau:
Bảng 3. 6. Hỗn hợp khí phát sinh từ phân hủy yếm khí của bể tự hoại Chất hữu cơ Lên men yếm khí/ VSV
CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S
STT Tên khí thải Thành phần (%)
1 Methane (CH4) 55 – 65
2 Carbon dioxide (CO2) 35 – 45
3 Nitrogen (N2) 0 – 3
4 Hydrogen (H2) 0 – 1
5 Hydrogen Sulphide (H2S) 0 – 1
Nguồn: Công ty Cổ phần Dịch vụ cáp treo Bà Nà 3.1.3.2.2. Bể tách mỡ
Nước thải nhà bếp được xử lý sơ bộ qua bể tách mỡ. Bể tách mỡ hoạt động theo nguyên tắc trọng lực dựa vào khối lượng riêng của từng chất. Do có khối lượng riêng nhẹ hơn nên dầu mỡ sẽ nổi lên bề mặt của nước.
Sơ đồ bể tách dầu mỡ được hiện trong hình sau:
Hình 3. 5. Sơ đồ bể tách dầu mỡ
Bể tách dầu mỡ được thiết kế 2 ngăn, hoạt động dưới dạng tuyển nổi nhằm loại bỏ dầu, mỡ trong nước thải. Nguyên lý làm việc của bể tách dầu mỡ như sau:
- Nước thải bồn rửa sẽ xả trực tiếp xuống giỏ lọc. Tại đây, giỏ lọc làm nhiệm vụ giữ lại chất thải lớn, tránh gây tắc nghẽn đường ống.
- Hoạt động tách dầu mỡ được tiến hành dễ dàng do bể lọc tách dầu mỡ được thiết kế phù hợp.
Nước thải sau khi được tách dầu mỡ sẽ được dẫn về hệ thống thoát nước chung của khu vực.
- Ống thoát dầu mỡ – khi dầu mỡ đã tách ra và được giữ lại bên trong thùng, định kỳ 3 ngày/lần dự án sẽ thu mỡ từ bể tách dầu mỡ và xử lý.
- Hiệu suất xử lý của bể tách dầu mỡ theo BOD5 đạt 60%, TSS đạt 50%, dầu mỡ động thực vật đạt 85%.
3.1.3.3. Trạm xử lý nước thải tập trung công suất 470 m3/ngày.đêm – giai đoạn I Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nước thải như sau:
Hình 3. 6. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tại Trạm XLNT tập trung Mô tả phương án công nghệ
Công nghệ chính của hệ thống là xử lý chất ô nhiễm bằng công nghệ sinh học kết hợp giá thể di động (MBBR), công nghệ tối ưu tiết kiệm chi phí vận hành, hóa chất, vận hành dễ dàng. Bùn sinh ra trong quá trình xử lý được đưa về ngăn chưa bùn, bùn thải sẽ được hút định kỳ và đưa đi xử lý ở các đơn vị chuyên xử lý bùn thải.
Xử lý bậc 1: Công đoạn này nhằm mục đích sàng lọc, giảm kích thước, loại bỏ các chất rắn vô cơ lơ lửng có kích thước lớn đồng thời điều hoà lại các thông số cơ bản trước khi đưa vào công trình sinh học tiếp theo.
(1) Bể lắng cặn và tách mỡ
Toàn bộ nước thải từ nhà bếp và bể tự hoại theo hệ thống thoát nước được thu gom về bể tách dầu, mỡ. Tại đây các chất dầu, mỡ còn sót lại khi bể tách dầu, mỡ đầu
khả năng lắng, các chất dầu mỡ và một phần các chất thải hữu cơ được giữ lại. Dầu mỡ sẽ được vớt định kỳ và cặn bùn lắng xuống đáy được bơm về bể chứa bùn để xử lý.
(2) Bể điều hòa tập trung
Nước từ bể lắng cặn và tách mỡ sẽ tự chảy về bể điều hòa. Tại đây nước thải được khuấy trộn bằng hệ thống đĩa sục khí thô bố trí ở đáy bể điều hòa nhằm điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất bẩn của nước thải trong ngày, tạo chế độ làm việc ổn định cho các công trình xử lý tiếp theo.
Tách rác tinh
Nước thải từ bể điều hòa được hai bơm hoạt động luân phiên bơm lên bộ tách rác tinh để loại bỏ các vật chất có kích thước ≥1mm lẫn trong nước thải trước khi nước thải đi vào hệ thống xử lý sinh học MBBR. Việc qua tách rác tinh nhằm hạn chế đến mức tối đa tải lượng rác thải vô cơ dạng rắn có trong nước thải thải trước khi vào hệ thống xử lý sinh học.
Xử lý bậc 2: Ở giai đoạn này, nước thải với các tạp chất hữu cơ dạng keo còn lại như protein và các chất hữu cơ hòa tan như carbohydrate. Xử lý sinh học là chủ đạo trong giai đoạn này của xử lý nước thải, một số ít là xử lý hóa học hoặc kết hợp nhiều phương pháp, có tác dụng khử hầu hết các tạp chất hữu cơ hòa tan có thể phân hủy bằng con đường sinh học, nghĩa là khử BOD. Tất cả các quá trình này đều sử dụng khả năng của các vi sinh vật chuyển hóa các chất thải hữu cơ về dạng ổn định và sử dụng năng lượng thấp. Điều này đòi hỏi sự cần thiết phải đủ oxy cho các quá trình, thiết bị sục khí cũng giúp pha trộn bùn thải ngoài việc cung cấp oxy.
(3) Bể anoxic
Nước thải sau khi qua máy tách rác tinh được dẫn về Bể anoxic.
Quá trình khử nitơ (denitrification) từ nitrate NO3- thành nitơ dạng khí N2 được thực hiện nhằm đạt chỉ tiêu cho phép của nitơ. Quá trình sinh học khử nitơ liên quan đến quá trình oxy hóa sinh học của nhiều cơ chất hữu cơ trong nước thải sử dụng nitrate hoặc nitrite như chất nhận điện tử thay vì dùng oxy, trong điều kiện không có DO hoặc dưới nồng độ DO giới hạn (nhỏ hơn 2 mg O2/l).
C10H19O3N + 10NO3- → 5N2 + 10CO2 + 3H2O + NH3 + 100H
Quá trình chuyển hóa này được thực hiện bởi vi khuẩn khử nitrate chiếm khoảng 10-80% khối lượng vi khuẩn (bùn). Tốc độ khử nitơ đặc biệt dao động 0,04 đến 0,42 g N-NO3-/g MLVSS.ngày, tỉ lệ F/M càng cao tốc độ càng lớn.
Việc khuấy trộn bùn (vi sinh) và nước được thực hiện bằng mixer đặt chìm càng làm tăng thêm hiệu quả xử lý cho bể.
Để tránh lắng cặn và đảm bảo khả năng khuấy trộn các thiết bị khuấy trộn được lắp đặt trong bể anoxic.
(4) Bể MBBR
Bể MBBR là một loại bể sinh học hiếu khí với lớp vật liệu dính bám di động bên trong nước. Vật liệu này sẽ làm giá thể cho vi sinh vật dính bám, sinh trưởng và phát
triển. Vật liệu sử dụng phải có cấu trúc đặc biệt, thuận lợi cho quá trình sinh trưởng và ổn định của hệ vi sinh vật trong nước thải.
Ở bể này, hàm lượng BOD trong nước thải sẽ được xử lý với sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí. Các lớp vi sinh vật bám trên giá thể thành từng lớp tham gia phân hủy các chất ô nhiễm ở trong nước thải theo cả 2 quá trình hiếu khí. Nước từ bể MBBR sẽ tự chảy qua bể sinh học hiếu khí để tiếp tục phân hủy các chất ô nhiễm còn lại.
(5) Bể sinh học hiếu khí
Nhiệm vụ: Đồng thời có thể khử NOS5 (BOD5) và Nitrát hóa (Nitrification) để chuyển hóa amon (NH4) thành Nitrat (NO3-), hiệu quả khử BOD có thể đạt 85 - 90%.
Ở bể này, hàm lượng BOD trong nước thải sẽ được xử lý với sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí.
Oxy cung cấp cho bể này bằng hệ thống ống phân phối khí dưới đáy bể. Vi sinh trong bể nhờ khối Oxic sẽ gắn kết vào khối này, phân hủy các chất hữu cơ và sinh ra khí CO2, H2O. Một vi khuẩn có thể chuyển hóa khối lượng vật chất gấp 40 lần trọng lượng của nó chỉ trong vòng 24 giờ. Bản thân chúng cũng phát triển theo cấp số nhân và khi kiệt chất hữu cơ (đồng nghĩa với nồng độ ô nhiễm hữu cơ đã giảm), chúng sẽ chết và giảm dần số lượng. Toàn bộ sinh khối được sinh ra trong quá trình phân hủy chất hữu cơ, trong công nghệ xử lý nước thải, lớp sinh khối này được gọi là bùn hoạt tính.
Bùn hoạt tính là các cá thể vi sinh vật phát triển nhờ lượng chất dinh dưỡng (chất ô nhiễm hữu cơ) có trong nước thải. Thông thường các bể xử lý sinh học hiếu khí lơ lửng, lượng bùn hoạt tính sản sinh rất nhiều vì hệ sinh vật không có chỗ dính bám, hoặc lớp vật liệu dính bám không thuận lợi cho vi sinh phát triển, điều này có thể làm giảm hiệu suất xử lý do vi sinh vật chưa hoàn thành chu trình sinh trưởng đã bị lọai khỏi môi trưởng trong bể, cũng như sản sinh lượng bùn rất lớn.
(6) Bể lắng sinh học
Quá trình xử lý sinh học sẽ làm gia tăng liên tục lượng bùn vi sinh trong bể đồng thời lượng bùn ban đầu sau thời gian sinh trưởng phát triển sẽ giảm khả năng xử lý chất ô nhiễm trong nước thải và chết đi. Do đó, bể lắng bùn sinh học được thiết kế để thu gom lượng bùn này và giữ lại lượng bùn còn hoạt hoá để hồi lưu về Bể Anoxic.
Bể lắng sinh học được thiết kế đặc biệt tạo môi trường tĩnh cho bông bùn lắng xuống đáy bể và được gom vào tâm của bể. Bùn sau khi lắng có hàm lượng SS khoảng 8.000 mg/L sẽ được dẫn về ngăn thu bùn. Nước thải sau khi lắng nước thải chảy tràn, thu qua máng thu nước quanh bể và chảy qua bể khử trùng, tại đây hệ thống cấp một lượng Clorine vừa đủ để khử trùng nước thải.
Xử lý bậc 3: Công đoạn này gồm khử khuẩn đảm bảo cho dòng nước sau xử lý khi thải ra ngoài không còn vi sinh vật gây bệnh. Tác nhân dùng khử khuẩn là hợp chất của Chlorin, ozone, tia cực tím. Ở nước ta, hiện nay phương pháp khử khuẩn dùng Chlorin dạng khí, lỏng, hipochlorit là thông dụng hơn cả. Ngoài ra có thể khử màu, khử mùi bằng các chất hấp thụ, hấp phụ thích hợp…
(7) Bể khử trùng
gian lưu khoảng 60 phút và châm thêm hóa chất Clorine nhằm khử các vi sinh, vi khuẩn gây bệnh có trong nước thải. Nước sau khi được khử trùng được bơm hút qua bồn lọc áp lực.
(8) Bồn lọc áp lực
Nước thải sau bể khử trùng được bơm lên bồn lọc áp lực để loại cặn lơ lửng còn lại trong nước. Nước thải sau khi qua bồn lọc áp lực đạt tiêu chuẩn cột A QCVN14:2008 và được xả thải ra ngoài.
Toàn bộ hệ thống bồn lọc áp lực đều được sử dụng hệ thống đầu điều khiển (autoval). Các bồn lọc này được rửa định kỳ theo thời gian và được cài đặt tự động nhờ thiết bị autoval. Nước sau rửa lọc được đưa về bể chứa bùn.
Xử lý bậc 4 : Công đoạn này gồm bể chứa bùn để xử lý lượng bùn dư. Trong thời gian đầu khi vi sinh chưa ổn định được mật độ hoặc trong quá trình vận hành có cấy lại vi sinh thì lượng bùn lắng sẽ được tuần hoàn gần như 100% về bể xử lý sinh học. Còn trong những thời điểm đã ổn định thì một phần bùn lắng sẽ được chuyển hết về bể chứa bùn vì bùn trong bể lắng phần lớn là xác chết vi sinh vật sau quá trình phân hủy nội bào.
Các hạng mục công trình của hệ thống xử lý nước thải tổng hợp bảng sau:
Bảng 3. 7. Thông số kỹ thuật của hệ thống xử lý nước thải
STT Ký hiệu Ghi chú Kích thước (m) Thể tích Số lượng 1 T01 Bể lặng cặn và tách mỡ LxWxH=13,2x1,7x4,0 89,8 m3 01 bể
2 T02 Bể điều hòa LxWxH=11,3x10x4,0 452 m3 01 bể
3 T03/T03’ Bể Anoxic LxWxH=6,45x2,7x4,0 69,7 m3 02 bể
4 T04/T04’ Bể MBBR LxWxH=6,45x1,8x4,0 46,4 m3 02 bể
5 T05/T05’ Bể hiếu khí LxWxH=6,45x6,3x4x0 162,5 m3 02 bể 6 T06/T06’ Bể lắng sinh học LxWxH=5,2x5,2x4,0 108,2 m3 02 bể
7 T07 Bể khử trùng LxWxH=6,45x6,3x4x0 45,8 m3 01 bể
8 T09 Bể chứa bùn LxWxH=10,0x1,6x4,0 64 m3 01 bể
9 H01 Kho hóa chất và thiết bị LxW=3,6x3,0 10,8 m2 01 nhà
10 H02 Phòng đặt hệ lọc LxW=6,5x3,0 19,5 m2 01 nhà
11 H03 Phòng đặt bồn hóa chất, xử lý mùi
LxW=4,95x3,0
14,85 m2 01 nhà 12 H04 Phòng đặt máy thổi khí LxW=6,0x5,125 30,75 m2 01 nhà 13 H05 Phòng đặt tủ điện LxW=5,125x2,75 14,1 m2 01 nhà 14 H06 Phòng nghỉ nhân viên LxW=5,125x3,1 15,9 m2 01 nhà
15 H07 Phòng bơm LxW=4,6x3,3 15,2 m2 01 nhà
16 H08 Phòng máy phát điện LxW=6,0x3,3 19,8 m2 01 nhà Nguồn: Hồ sơ hoàn công lắp đặt hệ thống trạm xử lý nước thải Bảng 3. 8. Danh mục máy móc thiết bị của trạm XLNT
STT NỘI DUNG CÔNG VIỆC ĐƠN VỊ KHỐI LƯỢNG II.1 BỂ LẮNG CẶN, TÁCH MỠ: THIẾT KẾ CHUNG
02 MODULE
1
Giỏ thu rác thô
- Kích thước: 600x500x400 mm - Vật liệu: inox 304
bộ 1
2
Bơm cặn
- Model: 50U2.4 - Kiểu: Bơm chìm - Lưu lượng: 6 m3/h - Cột áp: 8 m
- Đường kính họng xả: DN50 - Công suất: 0,4kW
- Điện áp: 380V/3pha/50Hz - Thân bơm: Gang
- Cánh công tác (impeller): Gang - Trục bơm: thép không rỉ AISI 420
- Bao gồm: Autocoupling (gang), thanh dẫn hướng, xích kéo (SUS304)/Xuất xứ: Việt Nam
bộ 1
II.2 BỂ ĐIỀU HÒA: THIẾT KẾ CHUNG 02
MODULE
1
Bơm chìm bể điều hòa - Model: 80U21.5 - Kiểu: Bơm chìm - Lưu lượng: 24 m3/h - Cột áp: 10 m
- Đường kính họng xả: DN80 - Công suất: 1,5 kW
- Điện áp: 380V/3pha/50Hz - Thân bơm: Gang
- Cánh công tác (impeller): Gang - Trục bơm: thép không rỉ AISI 420
- Bao gồm: Autocoupling (gang), thanh dẫn hướng, xích kéo (SUS304)/Xuất xứ: Việt Nam
bộ 2
2
Phao mực nước bể điều hòa - Model: MAC 3 – H07RN-F - Vật liệu: Polypropylene - Cấp bảo vệ: IP68 - Chiều dài cáp: 05 mét
cái 1
3
Hệ thống phân phối khí thô - Model: AFC75
- Kiểu: đĩa, loại: bọt thô
- Lưu lượng của đĩa: 0 - 17m3/h
cái 108
STT NỘI DUNG CÔNG VIỆC ĐƠN VỊ KHỐI LƯỢNG - Lưu lượng thiết kế: 7,0 - 10m3/h
- Màng đĩa: EPDM - Thân đĩa: Acrylic - Đường kính đĩa: 75mm
- Số lỗ trên đĩa: 10 x 5mm holes
II.3 MÁY TÁCH RÁC TINH: CTHIẾT KẾ CHUNG
02 MODULE
1
Máy tách rác tinh - Lưu lượng: 40m3/h - Khe lọc: 1 - 2mm
- Kích thước: L x W x H = 720 x 1150 x 1830 mm - Vật liệu: Inox 304
- Điện áp: 0,37Kw/380V/3pha/50Hz - Bao gồm:
+ Thùng chứa rác: L x B x H = 0,6 x 0,4 x 0,5 mm + Vật liệu: Inox 304
+ Công dụng: Chứa bã rác sau khi lược ra ngoài
cái 1
II.4 BỂ ANOXIC: CHIA THÀNH 02 MODULE
1
Máy khuấy chìm - Model: MR21NF750-51 - Kiểu:
khuấy chìm - Động cơ: 380V/3phases/50Hz/0,75kW - Đường kính cánh khuấy: 190mm - Vật liệu thân máy:
gang - Bao gồm: Thanh dẫn hướng, xích kéo, support (SUS304): Việt Nam
bộ 2
2
Bơm định lượng châm dinh dưỡng - Model: C6125P
- Lưu lượng: 30 lít/giờ - Cột áp: 2,1 Bar
- Điện áp: 220V/1pha/50Hz - Công suất động cơ: 0,045 kW - Đầu bơm: PP
- Màng bơm: Teflon
cái 2
3
Bồn chứa dinh dưỡng - Thể tích: 1000l - Vật liệu: PE - Dạng: bồn đứng
- Bao gồm: phao mực nước (Xuất xứ: Việt Nam)
cái 1
4
Motor khuấy bồn dinh dưỡng - Model: RF17 DRN71M4 - Tốc độ: 102 rpm
- Động cơ: 0,37 kW/3pha/380V/50Hz - Loại liên kết mặt bích
- Bộ Cánh khuấy: Inox 304 (Việt Nam)
bộ 1
STT NỘI DUNG CÔNG VIỆC ĐƠN VỊ KHỐI LƯỢNG
II.5 BỂ MBBR: CHIA THÀNH 02 MODULE
1
Giá thể MBBR
- Diện tích tiếp xúc bề mặt: 20000m2/m3 - Vật liệu: PU tẩm than hoạt tính
- Kích thước: 20 x 20 x 7mm
- Trọng lượng: 27-30 kg/m3(trọng lượng khô) và 65- 80 kg/m3 (trọng lượng ướt)
- Tỷ trọng: 1,1kg/l
m3 1
2
Hệ thống phân phối khí tinh - Model: AFD270
- Loại: đĩa, bọt mịn
- Lưu lượng của đĩa: 0 - 12 m3/h.
- Lưu lượng thiết kế: 2,5 - 5,0 m3/h.
- Màng đĩa: EPDM.
- Thân đĩa: Polypropylene.
- Đường kính đĩa (cả vành và màng đĩa): 270mm
cái 24
3
Khung và lưới chắn giá thể - Kích thước lỗ: D = 10mm - Vật liệu: SUS 304
bộ 2
II.6 BỂ HIẾU KHÍ: CHIA THÀNH 02 MODULE
1
Hệ thống phân phối khí tinh - Model: AFD270
- Loại: đĩa, bọt mịn
- Lưu lượng của đĩa: 0 - 12 m3/h.
- Lưu lượng thiết kế: 2,5 - 5,0 m3/h.
- Màng đĩa: EPDM.
- Thân đĩa: Polypropylene.
- Đường kính đĩa (cả vành và màng đĩa): 270mm
cái 70
2
Bơm chìm nước thải - Model: 80U22.2 - Kiểu: Bơm chìm - Lưu lượng: 36 m3/h - Cột áp: 10 m - Đường kính họng xả: DN80 - Công suất: 2,2kW - Điện áp:
380V/3pha/50Hz - Thân bơm: Gang - Cánh công tác (impeller): Gang - Trục bơm: thép không rỉ AISI 420 - Bao gồm: Autocoupling (gang), thanh dẫn hướng, xích kéo (SUS304)/Xuất xứ: Việt Nam
bộ 2
3
Máy thổi khí cho bể điều hòa + MBBR (module 1) + bể hiếu khí (module 1)
- Model: TSR2-125 Thông số kỹ thuật:
- Lưu lượng: 10,6 m3/phút - Cột áp: 40kPa
- Điện áp: 380V/3pha/50Hz/ 15kW
bộ 2