Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải của kcn nhơn trạch 2
III.1.3 Nghiên cứu đánh giá hệ thống xử lý nước thải của KCN Biên Hịa 2:
Cơng suất xử lý là 4000 m3/ngày. Các loại hình cơng nghiệp.
o Loại hình cơng nghiệp thực phẩm, chế biến thức ăn gia súc: gây ơ nhiễm chủ yếu COD, BOD5, N-NH3, nito tổng, phospho tổng và coliform
o Loại hình hĩa chất: gây ơ nhiễm COD, BOD5, kim loại
o Loại hình chế tạo sản phẩm cơ khí, xi mạ, điện-điện tử: gây ơ nhiễm kim loại, dầu khống.
o Loại hình may mặc, vải sợi: gây ơ nhiễm chất rắn lơ lửng, COD, BOD5
o Loại hình cơng nghiệp nhựa và chất dẻo, sản xuất dược phẩm:gây ơ nhiễm chủ yếu COD, BOD5, chất rắn lơ lửng, nito tổng, phospho tổng.
Bảng 3.3 Thơng số tính chất nước thải KCN Biên Hịa 2
Thơng số Đơn vị đo
Nước thải chưa xử lý
Nước thải sau xử lý (Theo QCVN 24:2009)
pH Số 5-9 6.5-8.5 Nhiệt độ oC 45 BOD mg/l 500 20 COD mg/l 800 50 SS mg/l 300 50 N tổng mg/l 30 30 NH4-N mg/l 0.1 P tổng mg/l 4 4 P hữu cơ mg/l 0.2 Chất béo/dầu/mỡ mg/l 10 5
Hình 3.3 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải của kcn Biên Hịa 2 Hố gom Sàng lọc rác trống quay Bể điều hịa Bể báo động Bể keo tụ, tạo bơng Bể lắng Bể UNITANK Bể thu nước ra Hồ hồn thiện Khử trùng NaOH FeCl3 An-PE NaClO Nước thải Bể nén bùn Ly tâm bùn Bãi chơn lấp Ca-PE SCR Hĩa chất Nước thải Bùn thải
Nước đi ra sau xử lý
Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của KCN Biên Hịa 2 :
Ưu điểm: Cơng nghệ Unitank khác về cơ bản với hệ thống xử lý theo mẻ truyền thống (SBR) là ở chổ mực nước cho phép xử lý liên tục và chế độ thủy lực trong các bể xử lý luơn ổn định. Điều này cho phép cĩ thể sử dụng được cả máy thổi khí nổi và máy thổi khí chìm.
Cơng nghệ Unitank cĩ khả năng cơ động điều chỉnh thời gian hoạt động giữa các pha trong 1 chu kỳ (thổi khí, khuấy lắng) tùy theo chất lượng nước thải đầu vào để đạt hiệu quả xử lý cao nhất. Điều này cho phép tăng hệ số an tồn của cơng trình, giảm chi phí năng lượng cho xử lý mà khơng làm ảnh hưởng đến chất lượng nước đầu ra.
Cơng nghệ Unitank linh hoạt cùng tạo ra các điều kiện xử lý hiếu khí/yếm khí/thiếu khí trong cùng 1 chu kỳ. Điều này cho phép xử lý tốt các chất nitơ và phospho trong nước thải.
Nhược điểm: Địi hỏi kĩ thuật về vận hành, kính phí đầu tư lớn.
III.1.4 Đánh giá hệ thống xử lý của KCN Phú Bài:
Thành phần Đơn vị Nồng độ
Lưu lượng m3/ngày 6000
COD mg/l 1000 BOD5 mg/l 500 SS mg/l 300 Tổng N mg/l 60 P vơ cơ mg/l 25-35 Diện tích Ha 1.4
Hình 3.4 Sơ đồ cơng nghệ KCN Phú Bài Nước thải từ các nhà máy Bể tự hoại Song chắn rác Bể gom Trống quay Bể điều hịa
Bể keo tụ tạo bơng
Bể lắng I Bể trung hịa Bể lọc sinh học Bể lắng II Hồ xử lý bổ sung Nước thải sinh hoạt Thùng rác Khơng khí Phèn FeCl3 Dung dịch NaoH Dung dịch H2SO4 Bể tuần hồn Bể phân hủy bùn hiếu khí Máy ép bùn Bùn thải dạng bánh Nguồn tiếp nhận Nước dư
Nhận xét:
Ưu điểm: cơng nghệ tiêu tốn ít nhiên liệu, hiệu quả xử lý cao hàm lượng BOD,COD đạt tiêu chuẩn loại A khi thải ra nguồn tiếp nhân, vận hành hệ thống xử lý đơn giản, diện tích xây dựng nhỏ phù hợp với diện tích sử dụng đất.
Nhược điểm: sinh ra mùi trong quá trình xử lý, do đĩ cần chú ý để cĩ biện pháp xử lý, vật liệu lọc thường bị tắc nghẽn do đĩ phải cĩ hệ thống rửa ngược. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhìn chung hệ thống xử lý tập trung tại các khu cơng nghiệp đang được áp
dụng hiện nay là xử lý bằng phương pháp sinh học hiếu khí aeroten kết hợp với quá trình đơng keo tụ. Tuy thực hiện bằng phương pháp truyền thống nhưng hệ thống hoạt động tốt, kinh phí xây dựng hệ thống hợp lí. Quá trình vận hành đơn giản và cĩ thể sữa chữa khi gặp sự cố.
III.2 Xác định tham số tính tốn cho hệ thống xử lý nước thải CCN Bình Đơng:
III.2.1 Lưu lượng nước thải:
Trạm xử lý nước thải CCN Bình Đơng: cĩ cơng suất 4200 m3/ngày, được đầu tư xây dựng theo 2 giai đoạn như sau:
Giai đoạn 1:Cơng suất :2500 m3/ngày. Giai đoạn 2: Cơng suất: 1700 m3/ngày.
Trong đồ án thiết kế này ta chọn lưu lượng là giai đoạn 1, Q=2500m3/ngày.
III.2.2 Các thơng số đặc trưng nước thải;
Chất lượng nước thải quy định cho các nhà máy thành viên khi thải vào CCN Bình Đơng (chất lượng nước đầu vào trạm XLNT) và chất lượng nước thải sau xử lý của trạm XLNT tập trung CCN Bình Đơng được thực hiện như trong bảng 3.5
Bảng 3.5 Thơng số chất lượng đầu vào và đầu ra của CCN Bình Đơng.
TT Tên thơng số đơn vị tính Nước thải đầu vào
Nước thải sau xử lý (cộtA của QCVN24:2009, Kq=1,1; Kf=1,0)
1 Nhiệt độ oC 45 40
2 pH - 5-9 6 đến 9
3 Mùi - Khơng khĩ chịu
4 BOD5 (20oC) mg/l ≤300 33 5 COD mg/l ≤500 55 6 Chất rắn lơ lửng mg/l ≤300 55 7 Tổng nitơ mg/l ≤60 15 9 Tổng phơtpho mg/l ≤8 4 10 Coliform 100MPN/ml 5000 200 11 Kim loại nặng mg/l Đạt QCVN 24:2009 Cột A
III.2.3 Các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn phương án xử lý nước thải cho cụm CCN Bình Đơng.
Căn cứ vào tình hình khí hậu thì ta thấy điều kiện khí hậu tại khu vực xây dựng hệ thống xử lý thì cĩ lượng mưa tương đối cao (nhất vào tháng 8,9,10) sẽ xảy ra tình trạng tăng lượng nước mưa chảy tràn về hệ thống nên sẽ ảnh hưởng đến khả năng thốt nước mưa và vệ sinh cơng nghiệp. Do vậy việc thiết kế hệ thống thốt nước mưa cũng như hệ thống quản lý và xử lý chất thải cần đặc biệt quan tâm.
Chế độ nhiêt khá cao và ổn định quanh năm vì vậy ảnh hưởng trực tiếp đến các bồn chứa nhiên liệu lỏng đặt trong hệ thống xử lý của cụm cơng nghiệp.
Lớp đất trong khu vực cụm cơng nghiệp chưa trãi qua quá trình nén chặt tự nhiên nên cĩ cường độ chịu lực kém, tính nén lún hơn, khả năng biến dạng lớn. Do đĩ việc việc đặt nền mĩng cơng trình cĩ tải trọng lớn cần phải được chú ý.
Diện tích mặt bằng xây dựng cho hệ thống xử lý là 4,35 ha, diện tích xây dựng khá lớn cĩ thể được mở rộng nâng cấp cơng suất xử lý khi cần thiết.Vì diện tích rộng nên việc xây dựng thêm hồ xử lý bổ sung để tăng khả xử lý của hệ thống là cĩ thể được, nĩ cĩ thể được sử dụng cho cơng tác tưới cây dọc các trục giao thơng.
Hệ thống xử lý nước thải của cụm cơng nghiệp với kinh phí đầu tư hơn 100 tỷ đồng nên xây dựng hệ thống với máy mĩc thiết bị hiện đại là cĩ thể .
Ngồi ra cơng nghệ xử lý cần phải đảm bảo chất lượng nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn thải vào nguồn thải.
Cơng nghệ đảm bảo mức an tồn cao trong trường hợp cĩ sự thay đổi lớn về lưu lượng và nồng độ chất ơ nhiễm giữa mùa mưa và mùa khơ.
Cơng nghệ xử lý phải mang tính hiện đại và cĩ khả năng sử dụng trong một thời gian khoảng 20- 50 năm.
III.3 Lựa chọn phương pháp cho CCN: III.3.1.Phương pháp xử lý cơ học
Xử lý cơ học (hay cịn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất khơng tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải; điều hịa lưu lượng và nồng độ các chất ơ nhiễm trong nước thải.
Các cơng trình xử lý cơ học xử lý nước thải thơng dụng:
III.3.1.1Song chắn rác :
Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoặc cĩ thể đặt tại các miệng xả trong phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất cĩ kích thước lớn như: nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilơng, vải vụn và các loại rác khác, đồng thời bảo vệ các cơng trình bơm, tránh ách tắc đường ống, mương dẫn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.5: Song chắn rác cơ giới
Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành 2 loại: Song chắn thơ cĩ khoảng cách giữa các thanh từ 60 ÷100mm. Song chắn mịn cĩ khoảng cách giữa các thanh từ 10 ÷25mm.
III.3.1.2 Lưới lọc
Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng cĩ kích thước nhỏ, thu hồi các thành phần quý khơng tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác cĩ kích thước nhỏ. Kích thước mắt lưới từ 0,5÷1,0mm.
Lưới lọc thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay trịn (hay cịn gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dĩa.
III.3.1.3 Bể lắng cát
Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hịa, trước bể lắng đợt I. Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thơ nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… để
bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mịn, giảm cặn nặng ở các cơng đoạn xử lý tiếp theo. Bể lắng cát gồm 3 loại:
- Bể lắng cát ngang;
Ưu điểm: dùng để loại những hạt cặn lớn vơ cơ chứa trong nước thải. Nhược điểm : chiếm diện tích xây dựng lớn
Hình 3.6: Bể lắng cát ngang - Bể lắng cát thổi khí
Ưu điểm: Nhờ cĩ sục khí mà nước thải ở trong bể chuyển động vưa quay vưa tịnh tiến tạo nên chuyển động xoắn ốc làm hiệu quả xử lý của loại bể này rất cao.
Nhược điểm:Chi phí cao, tốn năng lượng. - Bể lắng cát ly tâm
Ưu điểm: Nước được chuyển động vịng trịn chiếm ít diện tích xây dựng hơn bể lắng ngang thơng thường.
III.3.1.4 Bể tách dầu mỡ
Các loại cơng trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải cơng nghiệp, nhằm loại bỏ các tạp chất cĩ khối lượng riêng nhỏ hơn nước. Các chất này sẽ bịt kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học…và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khĩ khăn trong quá trình lên men cặn.
III.3.1.5 Bể điều hịa
Bể điều hịa được dùng để duy trì dịng thải và nồng độ vào cơng trình xử lý ổn định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học. Bể điều hịa cĩ thể được phân loại như sau:
- Bể điều hịa lưu lượng: - Bể điều hịa nồng độ
- Bể điều hịa cả lưu lượng và nồng độ:Thường đặt sau bể lắng cát, trước bể lắng đợt I, loại bể này phải cĩ đủ dung tích để điều hịa lưu lượng và nồng độ và bên trong phải cĩ thiết bị khuấy để đảm bảo sự xáo trộn đều tồn bộ thể tích.
III.3.1.6 Bể lắng
Dùng để tách các chất khơng tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên tắc trọng lực. Các bể lắng cĩ thể bố trí nối tiếp nhau. Quá trình lắng tốt cĩ thể loại bỏ đến 90 ÷ 95% lượng cặn cĩ trong nước thải. Vì vậy đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban
đầu hay sau khi xử lý sinh học. Để cĩ thể tăng cường quá trình lắng ta cĩ thể thêm vào chất đơng tụ sinh học.
Bể lắng được chia làm 3 loại:
Bể lắng ngang (cĩ hoặc khơng cĩ vách nghiêng):
Hình 3.7: Bể lắng ngang
Nước thải theo máng tràn phân phối vào bể qua đập tràn mỏng hoặc tường đục lỗ xây dựng ở đầu bể dọc theo suốt chiều rộng. Bể lắng ngang cĩ dạng hình chữ nhật cĩ thể làm một hố thu cặn ở đầu bể và cũng cĩ thể làm nhiều hố thu cặn theo chiều dài bể nên hiệu suất lắng cao.
Ưu điểm:Cĩ hiệu suất xử lý cao, thường được sử dụng Nhược điểm: chiếm diện tích xây dựng lớn.
Bể lắng đứng: mặt bằng là hình trịn hoặc hình vuơng. Trong bể lắng hình
trịn nước chuyển động theo phương bán kính (radian). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bể lắng đứng cĩ ưu điểm so với bể lắng ngang: thuận tiện trong cơng việc xả cặn, chiếm ít diện tích xây dựng.
Bể lắng li tâm: mặt bằng là hình trịn. Nước thải được dẫn vào bể theo chiều
từ tâm ra thành bể rồi thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngồi.
Máng phân phối cĩ chiều rộng cố định, nhưng chiều cao giảm dần từ đầu đến cuối máng. Loại bể này đã sử dụng triệt để việc lắng nước trong điều kiện thủy tĩnh. Nước xả và thu nhờ máng quay tự do. Máng quay chia làm 2 phần phân phối và thu nước.
Ưu điểm: hiệu quả xử lý cao.
III.3.1.7. Bể lọc
Cơng trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán cĩ trong nước thải với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thường làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc. Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các cơng nghệ xử lý nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm cĩ trong nước thải. Các loại bể lọc được phân loại như sau:Lọc qua vách lọc,bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt,thiết bị lọc chậm, thiết bị lọc nhanh.
Hình 3.8 Bể lọc
III.3.2.Phương pháp xử lý hố học III.3.2.1 Đơng tụ và keo tụ
Phương pháp đơng tụ-keo tụ là quá trình thơ hĩa các hạt phân tán và nhũ tương, độ bền tập hợp bị phá hủy, hiện tượng lắng xảy lắng.
Sử dụng đơng tụ hiệu quả khi các hat keo phân tán cĩ kích thước 1- 100µm. Để tạo đơng tụ, cần cĩ thêm các chất đơng tụ như:
- Phèn nhơm Al2(SO4)3.18H2O. Độ hịa tan của phèn nhơm trong nước ở 200C là 362 g/l. pH tối ưu từ 4.5-8.
- Phèn sắt FeSO4.7H2O.Độ hịa tan của phèn sắt trong nước ở 200C là 265 g/l. Quá trình đơng tụ bằng phèn sắt xảy ra tốt nhất ở pH >9.
- Muối FeCl3.6H2O, Fe2(SO4)3.9H2O, MgCl2.6H2O, MgSO4.7H2O, - Vơi.
Khác với đơng tụ, keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các hợp chất cao phân tử vào. Chất keo tụ thường sử dụng như: tinh bột, ester, cellulose, … Chất keo tụ cĩ thể sử dụng độc lập hay dùng với chất đơng tụ để tăng nhanh quá trình đơng tụ và lắng nhanh các bơng cặn. Chất đơng tụ cĩ khả năng làm mở rộng phạm vi tối ưu của quá trình đơng tụ, làm tăng tính bền và độ chặt của bơng cặn, từ đĩ làm giảm được lượng chất đơng tụ, tăng hiệu quả xử lý. Hiện tượng đơng tụ xảy ra khơng chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà cịn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ theo các hạt lơ lửng. Khi hịa tan vào nước thải, chất keo tụ cĩ thể ở trạng thái ion hoặc khơng ion, từ đĩ ta cĩ chất keo tụ ion hoặc khơng ion.
Ưu điểm; cĩ thể tách được các hạt cặn nhỏ như các chất gây ơ nhiễm ở dạng keo và hịa tan, được sử dụng để xử lý hàm lượng kim loại nặng ở trong nước thải như Cr, Ni,Hg,Cu… với hiệu suất xử lý cao.
Nhược điểm: Phải tiến hành quá trình keo tụ ở điều kiện pH thích hợp với từng loại phèn sử dụng.Như phèn nhơm Al2(SO4)3 thì ở khoảng pH= 5- 7,5.
Hình 3.9: Quá trình tạo bơng cặn của các hạt keo
III.3.2.2 Trung hịa
Nước thải của một số ngành cơng nghiệp, nhất là cơng nghiệp hĩa chất, do các quá trình cơng nghệ cĩ thể cĩ chứa các acid hoặc bazơ, cĩ khả