A. Thơng tin chung về nhà máy
Sản phẩm: Cá tra fillet đơng lạnh
Cơng suất của nhà máy: 180 tấn nguyên liệu/ngày Nguyên liệu: Cá tra
Nước thải phát sinh: 20 m3
/tấn sản phẩm (3.600 m3/ngày)
B. Tổng quan về hệ thống xử lý nước thải
Thời gian xây dựng: tháng 03 năm 2008 Thời gian vận hành: tháng 10 năm 2008
Thành phần nước thải theo thiết kế
Bảng 2.3 Đặc tính nước thải đầu vào theo thiết kế của Cơng ty CBTS 01
Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ đầu vào xử lý (%) Hiệu quả QCVN 11:2008, Cột A
pH - - - 6-9 SS mg/L - - 50 COD mgO2/L 2.400 98 50 BOD5 mgO2/L 1.400 98 30 Ntổng mg/L 520 97 30 Ptổng mg/L 90 96 - Dầu và mỡ mg/L 66,7 85 10 Coliform MPN/100mL 21 x 104 99 3.000
Ghi chú: “-”: khơng cĩ giá trị. Nguồn: Cơng ty CBTS 01 (2009)
Cơng nghệ xử lý nước thải
Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải xử lý nước thải của cơng ty CBTS 01 được trình bày trong Hình 2.9.
Ghi chú: Đường nước Đường bùn Đường khí Đường hóa chất Bồn tạo áp
Bể tuyển nổi siêu nông
THB MTK Polymer SCRT Bể tiếp xúc Nước thải Bể tách mỡ SCRM
Hố thu gom Bể điều hòa Bể keo tụ
Máy nén khí Polymer Bể chứa bùn Máy ép bùn Bùn đã tách nước
Bể lắng Mương oxi hóa
Vùng hiếu khí Vùng thiếu khí NaOCL
Nước thải đầu ra
Al2(SO4)3 MTK
Thuyết minh cơng nghệ
Nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất được dẫn qua SCR thơ dạng xích cĩ kích thước các khe 5 mm, tại đây các chất thải rắn như vây, xương, đầu cá được giữ lại và chuyển vào giỏ chứa rác, rác tại đây được cơng nhân thu gom thường xuyên khi đầy. Lượng chất thải rắn này được tái sử dụng làm thức ăn cho cá hoặc gia súc. Sau đĩ, nước thải được tập trung về hố thu gom lưu trong khoảng 9 phút, rồi được bơm qua SCR mịn cĩ kích thước 1mm, các loại chất thải rắn như xương, dè, vây, thịt cá và một phần mỡ được giữ lại và được thu gom về khu vực lưu trữ chất thải rắn tập trung của nhà máy. Nước thải từ song chắn rác mịn tự chảy vào bể tách mỡ để loại bỏ các thành phần dầu mỡ nhẹ cĩ khả năng tự nổi trong nước thải, thời gian lưu trong bể tách mỡ là 11 phút. Nước thải sau tách mỡ được dẫn sang bể điều hịa bằng cách tự chảy. Lớp mỡ cá nổi trên bề mặt được thanh gạt váng tự động gạt về mương thu mỡ và được thu gom tập trung tái sử dụng làm thức ăn chăn nuơi. Nước thải trong bể điều hịa được khuấy trộn hồn tồn nhờ hệ thống máy thổi khí và phân phối khí với thời gian lưu 7 giờ.
Từ bể điều hịa, nước thải được bơm đến hệ thống xử lý hĩa lý bao gồm bể keo tụ và bể tuyển nổi siêu nơng nhằm tạo điều kiện tốt cho quá trình tuyển nổi các chất khĩ lắng như như mỡ cá. Nước thải được hịa trộn với phèn nhơm trên đường ống trước khi vào bể keo tụ. Polymer được châm vào bể keo tụ và được khuấy trộn bằng cơ khí (cánh khuấy) nhằm tăng kích thước của bơng cặn. Từ bể keo tụ nuớc thải được bơm vào thiết bị tạo áp và theo chế độ tự chảy qua bể tuyển nổi siêu nơng, các bơng cặn được kết dính tạo thành các hạt cặn cĩ kích thước lớn sẽ lắng xuống đáy bể, các bọt khí mịn lơi cuốn và kết dính các bơng cặn nhỏ nổi lên bề mặt. Váng trên bề mặt được thiết bị gạt bọt bề mặt gạt vào ống đứng trung tâm cùng với cặn lắng đáy bể được đưa vào bể chứa bùn. Bể tuyển nổi siêu nơng kết hợp keo tụ để tách phần lớn lượng mỡ cá sau khi qua bể tách mỡ trọng lực và SS cũng như photpho trước khi vào mương ơxy hĩa.
Mương oxy hĩa làm việc trong chế độ làm thống kéo dài với bùn hoạt tính lơ lửng trong nước thải chuyển động tuần hồn liên tục trong mương. Hàm lượng bùn trong mương oxy hĩa tuần hồn duy trì từ 4.000-6.000 mg/L. Hàm lượng oxy hịa tan (DO) được cung cấp bởi thiết bị cấp khí bề mặt. Hàm lượng DO trong vùng hiếu khí trên 2,2 mg/L diễn ra quá trình oxy hĩa hiếu khí các chất hữu cơ và nitrate hĩa. Trong vùng thiếu khí hàm lượng DO thấp hơn từ 0,5-0,8 mg/L diễn ra quá trình khử nitrate. Như vậy, tại mương oxy nước thải di chuyển vịng quanh bể theo chiều quay của máy sục khí bề mặt, vì vậy khơng cần bơm tuần hồn bùn hoạt tính từ vùng hiếu khí về vùng thiếu khí mà vẫn đảm bảo quá trình khử nitơ.
Hỗn hợp bùn (vi sinh vật) và nước thải sau khi đã trải qua thời gian xử lý trong mương oxi hĩa được dẫn qua bể lắng nhằm tiến hành tách bùn ra khỏi nước thải bằng phương pháp lắng trọng lực trong thời gian 4 giờ. Nước thải
sau khi tách bùn được dẫn qua bể khử trùng. Bùn được tuần hồn lại mương oxy hĩa nhằm duy trì nồng độ bùn nhất định trong bể, phần bùn dư được bơm về bể chứa bùn. Nước thải sau xử lý bằng phương pháp xử lý sinh học qua cơng đoạn xử lý cuối cùng là khử trùng nước trước khi xả vào nguồn tiếp nhận. Nước thải được hịa trộn với dung dịch NaOCl bằng thủy lực với sử dụng vách ngăn để đảm bảo hiệu quả xáo trộn. Thời gian lưu theo tính tốn là 25 phút, coliform đầu ra đạt tiêu chuẩn QCVN 11:2008/BTNMT, cột A.
Theo định kỳ, bùn từ bể tuyển nổi siêu nơng và bể lắng được bơm về bể chứa bùn. Bể chứa bùn được cấp khí nhằm tiến hành quá trình phân hủy bùn trong điều kiện hiếu khí. Phần nước thải trong bể chứa bùn được dẫn về bể tiếp nhận để xử lý lại. Theo định kỳ, bùn từ bể chứa bùn được bơm vào máy ép bùn nhằm tiến hành quá trình tách nước sau cùng. Nước sau ép bùn được dẫn về hố thu gom.
Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống xử lý nước thải Ưu điểm:
Cơng nghệ xử lý nước thải của Cơng ty CBTS 01 kết hợp các quá trình xử lý cơ học, hĩa lý và sinh học là hồn tồn hợp lý. Hệ thống xử lý nước thải của Cơng ty CBTS 01 cĩ những ưu điểm sau đây:
- Cơng đoạn xử lý chính của cơng nghệ là mương oxy hĩa với ưu điểm là xử lý các hợp chất hữu cơ, nitơ và photpho với hiệu quả cao. Hiệu quả xử lý đạt BOD5 98% (11 mg O2/L), các hợp chất nitơ, photpho được giảm đáng kể, và quản lý vận hành khơng phức tạp.
- Lượng bùn dư phát sinh từ cơng đoạn xử lý sinh học áp dụng mương oxy hĩa thấp, giảm chi phí xử lý bùn.
- Quá trình tuyển nổi siêu nơng kết hợp keo tụ được áp dụng tại nhà máy đạt hiệu quả cao hơn 90% đối với việc tách triệt để dầu và mỡ, SS trước khi vào mương oxy hĩa làm giảm đáng kể sự cố đối với cơng trình sinh học và giảm một phần tải lượng chất hữu cơ đối với cơng trình xử lý sinh học.
Nhược điểm:
- Thời gian lưu nước tại mương oxy hĩa lớn (27 giờ) nên tiêu thụ năng lượng cho thổi khí cao. Diện tích xây dựng lớn (dung tích của mương oxy hĩa lớn hơn 3 lần so với cơng trình bùn hoạt tính lơ lửng nên chiếm nhiều diện tích đất dẫn đến chi phí đầu tư cao.
- Hệ thống sử dụng nhiều hố chất, tốn nhiều điện năng cho các thiết bị máy mĩc (chi phí điện năng chiếm 77% chi phí vận hành), do đĩ chi phí vận hành khá cao (3.600 VNĐ/m3 nước thải).
- Cơng tác quan trắc chất lượng nước thải tại cơng ty CBTS 01 khá thụ động do nhà máy khơng cĩ phịng thí nghiệm phân tích các chỉ tiêu nước thải.
Giải pháp nâng cao hiệu quả cơng trình xử lý nước thải của Cơng ty CBTS 01
Cơng nghệ xử lý nước thải của Cơng ty CBTS 01 tương đối hồn chỉnh, tuy nhiên hệ thống vẫn cần phải khắc phục một số nhược điểm của cơng trình xử lý cơ học, bao gồm song chắn rác thơ và thiết bị lược rác tinh.
- Song chắn rác (SCR) thơ: kích thước lỗ của SCR nhỏ trong điều kiện nhiệt độ thấp mỡ cá bị đơng lại và làm bít các khe, dẫn đến nước thải bị tràn ra ngồi. Dựa vào kích thước của chất rắn, SCR dịng chảy ngang với kích thước khe là 25-30 mm kết hợp thiết bị cào cặn được đề nghị áp dụng. Vật liệu chế tạo là thép khơng rỉ.
- Song chắn rác (SCR) mịn: Tương tự như trên với SCR mịn, kích thước khe chọn 2,5-5 mm.thay vì sử dụng 1 mm như hiện nay
- Đầu tư một phịng thí nghiệm mini để xác định tối ưu liều lượng hĩa chất và các thơng số tối ưu cho các quá trình vận hành hệ thống sinh học.
Đặc tính kỹ thuật của hệ thống xử lý nước thải
Bảng 2.4 Thơng số thiết kế các cơng trình đơn vị của hệ thống xử lý nước thải cơng ty CBTS 01
Cơng trình đơn vị Kích thước (m) Thể tích (m3) SL Tlưu (phút) Hố thu gom 7,5 x 3 x 3 68 01 9 Bể tách dầu và mỡ 8,5 x 2 x 4,7 80 01 11 Bể điều hịa 27,1 x 8,5 x 4,5 1.085 01 415 Bể keo tụ 2,5 x 2,5 x 3 19 01 0,13
Bể tuyển nổi siêu nơng 4,5 x 0,9 14 02 8
Mương oxi hĩa 47 x 12 x 3,5 1.974 02 1.620
Bể lắng 12 x 12 x 4 576 02 230
Bể khử trùng 10 x 3,1 x 2 62 01 25
Bể chứa bùn 12 x 8,5 x 3 306 01 -
Nhà điều hành 5,2 x 4 - 01 -
Nhà kho 5,2 x 4 - 01 -
Khu vực hĩa chất và máy thổi khí 12 x 8 - 01 -
Tổng thời gian xử lý của cả hệ thống theo tính tốn là 38,6 giờ; Tổng diện tích sử dụng là 1.900 m2
.
Ghi chú: Các cơng trình đơn vị đều được xây dựng bằng bê tơng cốt thép trừ nhà điều hành và nhà kho được xây dựng bằng gạch và khu vực hĩa chất và máy thổi khí được xây dựng bằng thép.
Bảng 2.5 Thơng số kỹ thuật của các thiết bị sử dụng cho hệ thống xử lý nước thải Cơng ty CBTS 01
Hạng mục Thơng số kỹ thuật SL ĐV Xuất xứ
Hố thu gom
Bơm vận chuyển Q = 150 m3/h; H = 10 m 3 Cái Nhật
Thiết bị lược rác dạng xích kéo
Khe hở KT = 5 mm;
Q = 300 m3/h 1 Cái Việt Nam
Bể điều hịa
Máy lọc rác tinh Khe hở: 1 mm;
Q = 250 m3/h 1 Cái
Máy thổi khí Q = 8 m
3/phút;
H = 5 m 2 Cái Nhật
Bơm vận chuyển Q = 75 m3/h; H = 10 m 3 Cái Nhật
Đĩa phân phối khí 1 Bộ Mỹ
Bể tuyển nổi siêu nơng - DAF
D = 4,2 m;
H = 1,1 m 2 Bộ
Bơm tuần hồn Q = 20 m3/h; H = 50- 60 m 4 Cái Ý
Máy nén khí Q = 750 l/phút 1 Cái VN
Bể phản ứng 1 V = 70 vịng/phút 1 Cái Singapore
Bể phản ứng 2 V = 30 vịng/phút 1 Cái Singapore
Mương oxi hĩa
Máy sục khí bề mặt 4 Cái Malaysia/
Đức
Bể lắng 2
Hệ thống gạt bùn V = 4 vịng/phút 2 Cái Singapore
Bơm bùn tuần hồn Q = 20 – 25 m3/h; H = 10m 6 Cái Ý
Bơm bùn dư Q = 50 m3/h; H = 10 m 2 Cái Ý
Bể chứa bùn Bơm bùn đến máy ép bùn Q = 4 m 3 /h; H = 2-3 bar 1 Cái Mỹ Máy ép bùn Q = 4 m3/h 1 Bộ VN Hệ thống định lượng hĩa chất Định lượng phèn
Bơm định lượng Q = 200 l/h; H = 5 – 6 bar 2 Cái Ý
Motor khuấy V = 70 vịng/phút 1 Cái
Định lượng polymer Anion
Bơm định lượng Q = 200 l/h; H = 5-6 bar 1 Cái Ý
Motor khuấy V = 70 vịng/phút 1 Cái Singapore
Định lượng Javen
Bơm định lượng Q = 150 l/h; H = 5-6 bar 2 Cái Ý
Định lượng polymer ép bùn
Bơm định lượng Q = 150 l/h; H = 5-6 bar 2 Cái
Motor khuấy V = 70 vịng/phút 1 Cái
Đồng hồ đo lưu
lượng Q = 0 – 180 m3/h 1 Bộ
Đan Mạch/ Anh
C. Hiện trạng và quá trình vận hành
Lưu lượng thực tế: 1.500 (m3
/ngày) - Thiết kế: 3.600 (m3/ngày) Điện năng tiêu thụ cho hệ thống xử lý thực tế: 1.690.848 (kWh)
D. Hiệu quả của quá trình xử lý
Kết quả phân tích thực tế từ 3 lần lấy mẫu của hệ thống xử lý được trình bày trong Bảng 2.6.
Bảng 2.6 Thành phần nước thải đầu vào, đầu ra và hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải của Cơng ty CBTS 01
Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ đầu vào Nồng độ đầu ra Hiệu quả xử lý (%) QCVN 11:2008 Cột A pH - 7 -7,1 7,6-7,7 - 6 – 9 SS mg/L 742-795 4-5 99 - COD mgO2/L 1960-2320 20-32 99 50 BOD5 mgO2/L 1803-2158 11-27 99 30 Amoni mg/L 22-63 8-13 41-86 10 Cl2 dư mg/L 0,01-0,02 0,05-0,50 - 1 Ptổng mg/L 23-41 4-10 65-87 - Coliform* MPN/ 100mL 6x10 5 -1,2x106 360 -2900 100 3.000
Ghi chú: “-”: khơng cĩ giá trị, “*”: QCVN 24:2009 BTNMT Nguồn: Cơng ty CBTS 01 (2009)
E. Chế độ vận hành và bảo trì Lượng hĩa chất sử dụng
Bảng 2.7 Hĩa chất tiêu thụ cho hệ thống xử lý nước thải của Cơng ty CBTS 01
Số lượng cơng nhân vận hành: 05 nhân viên trong đĩ cĩ 02 nhân viên quản lý và 03 nhân viên vận hành.
Loại Hĩa chất Liều lượng sử dụng (kg/ngày)
Chất trợ keo tụ Polimer anion 1,5
Polimer cation 1
Chất keo tụ Al2 (SO4)3 .18 H2O 60
Tần suất bảo trì
Hàng ngày
- Kiểm tra cường độ và điện áp dịng cấp.
- Kiểm tra hiện tượng chảy dầu nhớt của máy thổi khí và máy nén khí.
- Kiểm tra mức dầu bơi trơn của máy thổi khí, máy nén khí, các motor, xích của máy cào bùn, máy cào váng nổi.
- Kiểm tra tiếng ồn khi chạy máy thổi khí và máy nén khí.
- Kiểm tra nhiệt độ của máy thổi khí.
- Kiểm tra ống hút, ống đẩy của bơm định lượng.
- Kiểm tra hĩa chất cịn lại trong bồn chứa.
Hàng tháng
- Kiểm tra độ siết chặt của bulon và miệng tra nhớt của máy thổi khí và máy nén khí.
- Kiểm tra độ kín màng loci của ống hút.
- Kiểm tra sức căng của dây curoa.
Hàng năm
- Kiểm tra tổng thể để bảo dưỡng bơm.
- Thay dây coroa.
- Thay van 1 chiều cao su ở đầu đẩy.
F. Các thơng tin khác
Chi phí đầu tư: 23.000.000.000 VNĐ
Chi phí vận hành thực tế: 3.600 VNĐ/m3 nước thải
2.5.2 Hệ thống xử lý nước thải của Cơng ty chế biến thủy sản 02 (Cơng ty CBTS 02), cơng suất 1.200 m3/ngày đêm