CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA HÀ NỘI-QUẢNG BÌNH
3.1. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
3.1.3. Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải cho nhà máy
Từ các thông số nước thải về nhà máy bia và các phương pháp xử lý đã phân tích ở trên, đè tài đưa ra 2 phương án xử lí công nghệ như sau
3.1.3.1. Phương án 1. Xử lý nước thải kết hợp kị khí - hiếu khí làm việc liên tục.
Nước thải
Tách nước dư Điều chỉnh pH
Bơm
Khí CH4
Bùn cặn
BTH Bùn cặn
Polyme Clo
Nguồn tiếp nhận Đóng bao bùn khô
Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia Hà Nội- Quảng Bình, phương án 1
Ghi chú
Đường đi của nước thải Đường đi của bùn
Đường đi của khí Đường đi của rác Đường đi của hóa chất
Mô tả công nghệ
Thùng rác
Bể điều hòa
Bể UASB
Bể Aeroten làm việc liên tục
Bể lắng ly tâm Cấp khí
Bể nén bùn
Máy ép bùn Bể khử trùng
Trạm đốt khí Song chắn rác
thô
Nước thải sản xuất theo đường ống dẫn chảy về khu xử lý. Nước thải đi vào song chắn rác thì phần rác thô có kích thước lớn hơn 4 mm sẽ được giữ lại tại song chắn rác đặt nghiêng 600 ở ngăn tách rác. Phần rác này sẽ được công nhân vận hành và mang đi đổ ở nơi quy định của nhà máy.
Các bơm chìm đưa nước thải lên bể điều hòa. Bể điều hòa sẽ điều hòa nồng độ thành phần các chất và pH...,cũng như điều hòa lưu lượng nước thải. Thể tích bể điều hòa phải đủ lớn để đảm bảo điều hòa lưu lượng và ổn định lên men yếm khí ban đầu nước thải.
Nước thải ở bể điều hòa sẽ được bơm qua bể xử lý sinh học yếm khí (bể UASB), tại đây nước thải sẽ được phân phối đều trên diện tích đáy bể qua hệ thống ống phân phối có đục lỗ. Nhờ hỗn hợp bùn yếm khí trong bể mà các chất hữu cơ hoà tan trong nước được hấp thụ, phân huỷ và chuyển hoá thành khí (khoảng 70-80 % là CH4, 20-30% là CO2). Bọt khí sinh ra bám vào hạt bùn cặn nổi lên trên làm xáo trộn gây ra dòng tuần hoàn cục bộ trong lớp cặn lơ lửng. Khi hạt cặn nổi lên gặp tấm chắn khí, khí sẽ được thoát lên trên và được thu vào hệ thống thu khí mêtan ở phía trên thành bể còn cặn rơi xuống dưới. Hỗn hợp bùn nước đã tách hết khí đi vào ngăn lắng.
Tại đây bùn lắng xuống dưới đáy qua cửa phân phối tuần hoàn lại vùng phản ứng yếm khí. Nước thải ra khỏi bể UASB có hàm lượng chất hữu cơ tương đối thấp được chảy tràn qua bể xử lý sinh học hiếu khí hoàn toàn( bể Aeroten làm việc liên tục) thông qua máng thu nước. Giai đoạn xử lý sinh học hiếu khí chính xảy ra tại đây. Quá trình oxy hóa chất bẩn hữu cơ tại bể là nhờ vào bùn hoạt tính hiếu khí, biến đổi các hợp chất hữu cơ thành các chất ổn định, cuối cùng là CO2, nước và các chất vô cơ khác. Bể được lắp hệ thống phân phối khí dạng đĩa để tăng quá trình hòa tan oxy vào nước thải. Nước thải sau khi lưu lại tại bể Aeroten thì hầu hết các chất hữu cơ sẽ được phân hủy, hàm lượng BOD sẽ giảm xuống gần như đạt tiêu chuẩn.
Nước thải sẽ được đưa sang bể lắng ly tâm để lắng phần bùn hoạt tính và cặn từ bể Aeroten chảy sang. Tại đây nước thải sẽ được lắng trong có hàm lượng chất lơ lửng SS đạt tiêu chuẩn xả thải .
Phần nước trong từ bể lắng ly tâm sẽ chảy sang bể khử trùng để loại bỏ hết các vi sinh vật và các mầm bệnh có trong nước thải. Để đạt hiệu quả xử lý và kinh tế ta khử trùng bằng hypoclorit canxi (clorin). Nước thải sau khi khử trùng đảm bảo tiêu chuẩn an toàn để thải ra môi trường ngoài.
3.1.3.2. Phương án 2. Xử lý nước thải kết hợp kị khí - hiếu khí làm việc theo mẻ Nước thải
Tách nước dư Điều chỉnh pH
Bơm
Khí CH4
Bùn cặn
BTH Bùn cặn
Polyme Clo
Nguồn tiếp nhận Đóng bao bùn khô
Hình 3.2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia Hà Nội- Quảng Bình, phương án 2
Ghi chú
Đường đi của nước thải Đường đi của bùn
Đường đi của khí Đường đi của rác Đường đi của hóa chất
Thùng rác
Bể điều hòa
Bể UASB
Bể Aeroten làm việc theo mẻ
Bể lắng ly tâm Cấp khí
Bể nén bùn
Máy ép bùn Bể khử trùng
Trạm đốt khí Song chắn rác
thô
• Mô tả công nghệ
Nước thải sản xuất theo đường ống dẫn chảy về khu xử lý. Nước thải đi vào song chắn rác thì phần rác thô có kích thước lớn hơn 4 mm sẽ được giữ lại tại song chắn rác đặt nghiêng 600 ở ngăn tách rác. Phần rác này sẽ được công nhân vận hành và mang đi đổ ở nơi quy định của nhà máy.
Nước thải được đưa lên bể điều hòa nhờ các bơm chìm. Bể điều hòa sẽ điều hòa nồng độ thành phần các chất và pH..., ổn định cho quá trình xử lý, cũng như điều hòa lưu lượng nước thải. Thể tích bể điều hòa phải đủ lớn để đảm bảo điều hòa lưu lượng và ổn định lên men yếm khí ban đầu nước thải.
Nước thải ở bể điều hòa sẽ được bơm qua bể xử lý sinh học yếm khí (bể UASB), tại đây nước thải sẽ được phân phối đều trên diện tích đáy bể qua hệ thống ống phân phối có đục lỗ. Nhờ hỗn hợp bùn yếm khí trong bể mà các chất hữu cơ hoà tan trong nước được hấp thụ, phân huỷ và chuyển hoá thành khí (khoảng 70-80 % là CH4, 20-30% là CO2). Bọt khí sinh ra bám vào hạt bùn cặn nổi lên trên làm xáo trộn gây ra dòng tuần hoàn cục bộ trong lớp cặn lơ lửng. Khi hạt cặn nổi lên gặp tấm chắn khí, khí sẽ được thoát lên trên và được thu vào hệ thống thu khí mêtan ở phía trên thành bể còn cặn rơi xuống dưới. Hỗn hợp bùn nước đã tách hết khí đi vào ngăn lắng.
Tại đây bùn lắng xuống dưới đáy qua cửa phân phối tuần hoàn lại vùng phản ứng yếm khí. Nước thải ra khỏi bể UASB có hàm lượng chất hữu cơ tương đối thấp được chảy tràn qua bể xử lý sinh học hiếu khí hoàn toàn (bể Aeroten làm việc theo mẻ).
Giai đoạn xử lý sinh học hiếu khí chính xảy ra tại đây. Quá trình oxy hóa chất bẩn hữu cơ tại bể là nhờ vào bùn hoạt tính hiếu khí, biến đổi các hợp chất hữu cơ thành các chất ổn định, cuối cùng là CO2, nước và các chất vô cơ khác. Bể được lắp hệ thống phân phối khí dạng đĩa để tăng quá trình hòa tan oxy vào nước thải. Nước thải sau khi lưu lại tại bể Aeroten thì hầu hết các chất hữu cơ sẽ được phân hủy, hàm lượng BOD sẽ giảm xuống gần như đạt tiêu chuẩn.
Nước thải sẽ được đưa sang bể lắng ly tâm để lắng phần bùn hoạt tính và cặn từ bể Aeroten chảy sang. Tại đây nước thải sẽ được lắng trong có hàm lượng chất lơ lửng SS đạt tiêu chuẩn xả thải .
Phần nước trong từ bể lắng ly tâm sẽ chảy sang bể khử trùng để loại bỏ hết các vi sinh vật và các mầm bệnh có trong nước thải. Để đạt hiệu quả xử lý và kinh tế ta
khử trùng bằng hypoclorit canxi (clorin). Nước thải sau khi khử trùng đảm bảo tiêu chuẩn an toàn để thải ra môi trường ngoài.
* Xử lý bùn cặn, khí sinh ra trong cả 2 quá trình công nghệ:
Hổn hợp khí gas sinh ra tại bể sinh học yếm khí UASB sẽ đi qua bình tách CO2
và qua bộ đốt khí thải.
Lượng bùn dư từ bể sinh học yếm khí sẽ được bơm về bể nén bùn.
Lượng bùn cặn từ bể lắng ly tâm được bơm vào bể nén bùn.
Lượng bùn từ bể lắng ly tâm, bể sinh học yếm khí UASB sau khi được bơm vào đầy bể nén bùn thì bùn sẽ tách làm 2 phần: phần bùn đặc lắng xuống đáy và được đưa sang thiết bị tách bùn còn phần nước trong ở trên sẽ được bơm về công trình tiếp theo.
Bùn được làm khô nhờ thiết bị ép bùn. Bùn từ các bể nén bùn hiếu khí và yếm khí sẽ được bơm về thiết bị tách bùn. Phần bùn khô được giữ lại trên lưới và được dao gạt ra ngoài, còn phần nước trong chảy xuống máng và được đưa về bể gom.