- Hiệu quả xử lý của công trình xử lý sinh học
3.3Quy trình công nghệ XLNT tại NMXLNT tập trung KCN Tân Bình
KINH NGHIỆM THỰC TẬP TẠI MỘT SỐ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHÁC
3.3Quy trình công nghệ XLNT tại NMXLNT tập trung KCN Tân Bình
Công nghệ XLNT tại NMXLNT tập trung KCN Tân Bình chủ yếu sử dụng các công trình xử lý cơ học để loại bỏ rác, dầu,… và công trình xử lý sinh học hiếu khí để xử lý các hợp chất hữu cơ và Nitơ.
Hệ thống ống dẫn nước thải của KCN Tân Bình trước khi về nhà máy xử lý, tập trung về 3 trạm trung chuyển bằng 3 tuyến ống góp. Từ 3 vị trí này nước thải chảy ngầm về bể gom qua song chắn rác thô đặt vuông góc với dòng chảy, cấu tạo gồm các thanh kim loại không gỉ đặt cách nhau 10 mm, hình chữ nhật và dễ dàng trượt lên xuống theo khe của mương dẫn, tiện cho việc cần vệ sinh.
Song chắn rác thô
Song chắn rác thô được lắp đặt nhằm loại bỏ các vật liệu có kích thước lớn như giẻ, giấy, bao bì, nilon…và tạp chất có kích thước lớn hơn 10 mm và thu gom vào thùng rác chuyển đến trạm lưu chứa chất thải rắn của khu công nghiệp. Việc sử dụng song chắn rác để bảo vệ các hệ thống của nhà máy như tắc nghẽn bơm, van, đường ống cũng như ngăn không cho chúng đi vào các công trình xử lý sau.
Bể gom
Bể gom được xây dựng bằng bê tông cốt thép, âm dưới lòng đất, thiết kế theo dạng chiều sâu đáy bể thấp hơn mực nước ống đầu vào 3m, bể có kích thước 15,1m 9,2m 5,9m. Nước thải được bơm lên lưới lọc rác tinh nhờ hệ thống 3 bơm chìm trong bể hoạt động luân phiên (2 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng).
Hoạt động của bơm nhờ cảm ứng mặt nước và thiết bị điều khiển đã được lập trình sẵn. Nếu xảy ra sự cố thì đèn báo lỗi sẽ hiện lên tủ điều khiển, người vận hành sẽ ngắt bơm và bơm dự phòng tự động vận hành. Trên đường ống có đặt thiết bị kế điện tử để đo lưu lượng nước đầu vào.
Hình 3.7 Bể gom. Hình 3.8 Bơm chìm tại bể gom.
Hình 3.9 Màn hình và tủ điều khiển trong phòng vận hành.
Thiết bi lọc rác tinh
Thiết bị lọc rác tinh được đặt trên bể điều hòa, loại đứng và cấu tạo bằng thép không gỉ có kích thước khe 0,75 mm, đặt nghiêng góc 55o , kích thước 1,8m 1,2m. Sau khi qua thiết bị lọc rác tinh nước thải tự chảy vào bể tách dầu mỡ nhờ bố trí chênh lệch độ cao.
Hình 3.10 Thiết bị lọc rác tinh.
Bể tách dầu
Bể tách dầu được xây dựng bằng bê tông cốt thép, nằm cạnh bể điều hòa và nằm trên mặt đất, kích thước bể 18,9m 2,5m 4m. Bể được trang bị thanh gạt dầu có kích thước dài rộng là 2,2m0,2m, hoạt động bằng dây xích nhờ phương pháp cơ giới. Bể có chức năng tách dầu ra khỏi nước bằng hệ thống thanh gạt để khi sang bể SBR được xử lý hiệu quả. Lớp mỡ dầu trên mặt nước được gom vào hố chứa dầu và chuyển giao cho công ty môi trường đô thị xử lý.
Trước khi sang bể điều hòa, nước thải tại đầu ra bể tách dầu được điều chỉnh pH bằng hóa chất NaOH và HCl sao cho nằm trong ngưỡng (6.5 – 7,5). NaOH và HCL được cấp bởi bơm định lượng riêng và hoạt động dựa trên tín hiệu của đầu dò pH. Sau đó, nước thải tự chảy vào bể điều hòa và bắt đầu giai đoạn xử lý tiếp theo.
Hình 3.11 Bể tách dầu. Hình 3.12 Thanh gạt váng dầu.
Bể điều hoà
Hố chứa rác Lưới lọc rác vớkích th
Bể điều hòa được xây dựng bằng bê tông cốt thép, thiết kế dạng nửa chìm. Bể có kích thước 14m 10m 5m với thể tích chứa nước là 683 m3 . Có hai bể điều hòa cho cả hai giai đoạn. Mỗi bể được lắp đặt hai máy khuấy chìm nhằm mục đích tránh hiện tượng lắng cặn trong bể và trộn đều tính chất nước thải. Đồng thời trong bể bố trí hai bơm chìm để bơm nước thải sang bể SBR bao gồm một bơm hoạt động và một bơm dự phòng.
Mục đích xây dựng bể điều hòa nhằm:
-Tăng cường hiệu quả xử lý bằng phương pháp sinh học, giảm sự sốc tải cho bể SBR khi trọng tải tăng đột ngột, giảm thiểu đến mức thấp nhất các tác hại của các chất gây ức chế cho quá trình xử lý sinh học;
-Giảm một phần BOD5;
-Ổn định pH của nước thải mà không cần tốn nhiều hóa chất;
-Giúp cung cấp nước thải vào bể SBR được liên tục theo từng mẻ khi các doanh nghiệp, xưởng sản xuất trong KCN không xả nƣớc thải vào những ngày nghỉ cuối tuần.
Ngoài ra trong bể điều hòa có đặt thiết bị đầu dò pH nhằm xem xét giá trị pH có tương ứng ngưỡng cho phép và báo tín hiệu để tự động mở các bơm hóa chất hay không. Nguyên lý hoạt động của bơm NaOH là mở bơm khi pH <6 và dừng bơm khi pH>6,49. Hoạt động của bơm HCl là mở bơm khi pH>7,49 và dừng bơm khi pH<7,01. Nước trong bể luôn ở trạng thái được xáo trộn và làm thoáng trước khi qua bể SBR.
Từ một bể điều hòa, nước thải được bơm sang hai bể SBR có thể tích và hoạt động như nhau. Mỗi bể được lắp đặt hai máy thổi khí và có thêm hai máy khuấy trộn nhằm tạo điều kiện cho vi sinh vật ở từng môi trường khác nhau.
Bể SBR (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Có tất cả 4 bể SBR cho cả hai giai đoạn, kích thước mỗi bể là 18m 9,25m 5m. Chiều cao mực nước chứa trong bể là 4,3m. Chiều cao ống xả tràn là 4,6m; chiều cao xả nước trong 1,8m; thể tích nước chứa trong mỗi bể là 825m3 ; gồm 3 mẻ hoạt động trong 1 ngày. Nhiệm vụ của bể là cung cấp oxy cho các hợp chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong bể thổi khí nhằm lắng bông cặn để tách phần nước trong. Tại bể có 5 giai đoạn: cấp nước, sục khí, lắng, xả nước trong, xả bùn dư và chờ tiếp nhận nước mới.
Trong giai đoạn cấp nước, nước thải được đưa vào bể nhờ bơm chìm và có tín hiệu cảm biến khi mực nước đầy bể, lúc này kết thúc quá trình cấp nước và chuyển sang quá trình sục khí.
Khí được sục để duy trì DO khoảng từ 2 đến 2,5mg/l trong 120 – 180 phút, khí được cấp thông qua máy thổi khí. Trong giai đoạn 1, nhà máy sử dụng mỗi bể 2 máy sục khí chìm và 2 cánh khuấy. Sau khi thổi khí xong, 2 cánh khuấy hoạt động trong vòng 15 phút nhằm tạo môi trường thiếu khí cho vi sinh vật tương ứng xử lý ammonia. Trong giai đoạn 2, nhà máy sử dụng đĩa thổi khí, mỗi bể có 16 nhánh, trên mỗi nhánh có 9 đĩa và được cấp khí nhờ một máy thổi khí. Kết thúc quá trình sục khí là quá trình lắng, bùn sẽ lắng xuống dưới đáy trong khoảng từ 60 – 120 phút và giai đoạn tiếp theo là xả nước trong bằng decanter. Thời gian xả nước chỉ kéo dài trong vòng 50 phút còn lại 10 phút là bơm xả bùn dư trong bể SBR ra bể nén bùn và chờ nạp mẻ mới. Các giai đoạn trên được vận hành liên tục và tự động.
Hình 3.15 Bể SBR giai đoạn cấp nước. Hình 3.16 Đĩa thổi khí trong giai đoạn 2.
.Hình 3.17 Giai đoạn sục khí. . Hình 3.18 Ống thổi khí.
Hình 3.19 Giai đoạn lắng. Hình 3.20 Giai đoạn xả nước từ decanter.
Thiết bị thu nước sau lắng Decanter là một điểm nổi bật trong công nghệ xử lý tại nhà máy XLNT tập trung KCN Tân Bình. Hệ thống họng thu của Decanter có thể nâng lên hạ xuống theo nước bề mặt và thu nước.
Nước sau lắng trong SBR, được thu bằng các họng thu với các viên bi có khả năng lăn theo lực nâng của nước sẽ giúp cho nước lọt vào ống. Khi sục khí trong SBR, các viên bi lăn lên phía trên và bít khe thu lại, hỗn hợp bùn nước không bị cuốn vào họng thu. Khi quá trình lắng diễn ra, nước tĩnh, viên bi lăn xuống theo trọng lực và cho phép nước lọt vào họng thu.
Do họng thu cách mặt nước một khoảng nhất định nên chất lượng nước thu được gần như không bị ảnh hưởng bởi váng nổi như cặn lơ lửng hay lá cây,…Tuy nhiên,
trên thực tế, mẻ nước sau lắng đầu tiên trong bể được đưa về bể gom để tránh váng dầu bị tồn đọng trong Decanter.
Cấu tạo Decanter được mô tả trong Hình 3.21.
Hình 3.21 Cấu tạo Decanter.
- Ưu điểm của bể SBR:
+ Quá trình xử lý đơn giản, hiệu quả xử lý chất ô nhiễm cao; + Không cần lắng 1 và 2, không cần hệ thống tuần hoàn bùn;
+ Vận hành tự động, giảm diện tích đất xây dựng và chi phí đầu tư;
+ Quá trình xử lý ổn định: khi sinh khối thích nghi với một khoảng rộng nồng độ chết nền và DO thì quá trình xử lý không bị ảnh hưởng bởi tải trọng BOD, có khả năng xử lý đạt tiêu chuẩn cao;
+ Có khả năng khử các hợp chất chứa N, P. Khả năng giữ N, P cao; + Cạnh tranh giá cài đặt và vận hành;
+ Có thể lắp đặt từng phần dễ dàng và mở rộng thêm. - Nhược điểm của bể SBR:
+ Công nghệ sinh học đòi hỏi sự ổn định tính chất nước thải trước khi xử lý. Nếu có bất kỳ sự thay đổi đột ngột của tính chất nước thải đầu vào thì sẽ làm ảnh
hưởng rất lớn đến hiệu quả xử lý tải trọng chất ô nhiễm tính theo BOD và gây nhiều khó khăn trong việc khắc phục sự cố của các bể vi sinh vật;
+ Để bể hoạt độnh có hiệu quả người vận hành phải thường xuyên theo dõi các bước XLNT. Công suất xử lý nhỏ;
+ Giai đoạn 1: sử dụng hệ thống hai máy thổi khí, cấp khí bằng đường ống nên chỉ sục khí được một phần xung quanh khu vực cấp khí, không cung cấp đều toàn bộ bể. Bọt khí to, dễ thất thoát ra bề mặt;
+ Giai đoạn 2: sử dụng hệ thống ba máy thổi khí, cấp khí dạng đĩa bố trí đều dưới đáy bể nên việc cấp khí được đảm bảo đều toàn bể hơn. Bọt khí mịn hơn giúp hiệu quả sục khí tốt;
Bể tiếp xúc
Nước thải được xả ra từ decanter qua ống dẫn nước đường kính 300 mm vào bể tiếp xúc. Vì sau xử lý sinh học còn chứa vi khuẩn nên trước khi xả ra môi trường, hóa chất Clorua vôi (Ca(OCl)2 70 %) được châm vào bể tiếp xúc tùy theo liều lượng. Bể được xây dựng bằng bê tông cốt thép, bên trong bể có lát gạch trắng, bể có kích thước 19,5m 2m 3,4m được thiết kế theo kiểu zíc zắc qua từng vách ngăn nhằm trộn đều hóa chất và tăng thời gian tiếp xúc giữa Clorua vôi và nước sau xử lý. Chiều cao mực nước chứa trong bể là 3,2 m; thể tích nước chứa là 56m3 . Thời gian lưu nước trong bể của 1 chu kỳ là 30 phút. Tại bể tiếp xúc có đầu dò cảm ứng nhằm xác định liều lượng hóa chất châm vào.
Nước thải sau khi khử trùng tại bể tiếp xúc đạt QCVN 40: 2011/ BTNMT - cột B. Một số hình ảnh bể tiếp xúc:
Hình 3.22 Bể tiếp xúc giai đoạn 2. Hình 3.23 Ống dẫn nước từ bể SBR sang bể tiếp xúc.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.24 Thiết bị kiểm tra mẫu nước thải Hình 3.25 Bể tiếp xúc giai đoạn 1. sau xử lý.
Bể chứa nước thải sau xử lý
Nước từ bể tiếp xúc theo đường ống chảy vào bể chứa nước sau xử lý. Bể có độ sâu 5m được xây dựng bằng bê tong cốt thép với kích thước 137m 115m 5m.
Tại bể này, hang ngày xe bồn sẻ đến và lấy nước để sử dụng trong việc tưới tiêu cây xanh, đường xá trong KCN và phục vụ cho việc chữa cháy, phần nước còn lại theo tuyến cống chảy ra nguồn tiếp nhận là kênh Tham Lương.
Trong hồ chứa nước sau xử lý có nuôi cá như một sinh vật chỉ thị, cho thấy đặc tính của nước sau xử lý cho phép sinh vật sống được.
Hình 3.26 Bể chứa nước sau xử lý
Bể nén bùn
Bùn được bơm hút từ bể SBR sau mỗi mẻ xử lý sang bể nén bùn. Bể nén bùn có dạng hình phễu và bên dưới có thiết bị thu gom bùn. Bùn từ bể nén bùn được chuyển qua máy ép bùn dạng khung bản bằng bơm bùn nén dạng trục vít để đóng thành bánh bùn.
Hình 3.27 Bể nén bùn. Hình 3.28 Ngăn chứa bùn trong bể nén bùn.
Máy ép bùn
Trong quá trình chuyển bùn qua máy ép bùn, hỗn hợp bùn thải sẽ được hòa trộn với một lượng Polymer nồng độ 0,1% để tạo khả năng gắn kết của bánh bùn. Phần nước sau khi ép theo mương chảy qua thiết bị gom nước để đưa về bể gom. Bánh
bùn sau khi ép được đem ra sân phơi bùn và theo định kỳ sẽ giao cho các đơn vị có chức năng thu gom, xử lý.
Ưu điểm của máy ép bùn khung bản: bùn sau xử lý có hàm lượng ẩm thấp nhất và nước sau lọc có hàm lượng cặn lơ lửng thấp. Tuy nhiên, máy ép phải vận hành theo từng mẻ, chi phí thiết bị và nhân công vận hành cao, chiếm diện tích lớn, đòi hỏi ít nhất hai công nhân trong 1 mẻ cạo bùn bảo trì kỹ thuật cao, tiêu tốn hóa chất. Thực tế cho thấy, bùn được ép trong phần khung bản (phía gần với ống dẫn hỗn hợp bùn vào máy) ướt hơn so với bùn được ép từ phía trục ép. Lực ép là như nhau trên máy ép tuy nhiên, thời gian bùn chảy trong lỗ phân phối trung tâm (lỗ xuyên qua các khung bản) khác nhau nên dẫn tới sự khác biệt độ ẩm trong bùn sau khi ép. Trong nhà đặt máy ép bùn có thiết bị thông gió và rãnh thoát nước. Tuy nhiên, máng nghiêng thu nước sinh ra khi ép bùn của máy ép giai đoạn 1 hiện đang bị rò rỉ nước (do ống thoát bên dưới không khớp với lỗ thoát của máng nghiêng).
Hình 3.29 Máy ép bùn dạng khung bản. Hình 3.30 Ống đưa bùn vào máy ép.
Nhà chứa bùn
Tận dụng lại khu phân loại chất thải rắn như trong thiết kế, gian nhà này dùng để chứa bùn. Bùn từ máy ép được vận chuyển về đây, trữ thành đống để chờ chuyển đi xử lý, trong khi đó, các bánh bùn sẽ khô lại. Theo nhân viên vận hành, khi nào lượng bùn đạt khối lượng 20 – 30 tấn, nhà máy sẽ gọi xe của đơn vị xử lý đến lấy với tải trọng khoảng 10 tấn/xe.
Sơ đồ quy trình công nghệ XLNT tại NMXLNT tập trung KCN Tân Bình được trình bày tại Hình 3.32.
Chú thích:
Đường dẫn nước thải Đường dẫn khí Đường dẫn hóa chất Đường dẫn bùn