Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cho khu dân cư Đại Nam có 16000 dân.Tính toán, thiết kế bể sinh học hiếu khí

Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cho khu dân cư Đại Nam có 16000 dân.Tính toán, thiết kế bể sinh học hiếu khí Khu dân cư Đại Nam - huyện Bến Cát – tỉnh Bình Dương nằm trong tam giác đô thị năng động nhất...

“Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cho khu dân cư Đại Nam có

16000 dân.Tính toán, thiết kế bể sinh học

hiếu khí”

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam

TRƯỜNG CĐ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TPHCM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

3 Đầu đề đồ án: Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cho khu dân cư Đại

Nam có 16000 dân.Tính toán, thiết kế bể sinh học hiếu khí

4 Nhiệm vụ:

 Tính toán lưu lượng

 Xác định thành phần, tính chất, nồng độ các chất trong nước thải

 Lựa chọn quy trình công nghệ xử lý nước thải trên để sau xử lý đạt loại B.Thuyết minh quy trình công nghệ

 Tính toán, thiết kế một công trình đơn vị

 Vẽ chi tiết một công trình đơn vị hoàn chỉnh, trình bày trên giấy A3

TP.HCM, Ngày… tháng … năm 2010 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

1.1.2 Đặc trưng nước thải khu dân cư Đại Nam 9

Chương III ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ VÀ TÍNH TOÁN

3.1 XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ NƯỚC THẢI 283.1.1 Xác định lưu lượng nước thải 283.1.2 Xác định nồng độ bẩn của nước thải 293.2 XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ XỬ LÝ CẦN THIẾT 30

3.5 TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ (SBR) 40

NHẬN XÉT CỦA THẦY CÔ

NHẬN XÉT CỦA THẦY CÔ

Chương I TỔNG QUAN NƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ

1.1.2 Đặc trưng nước thải khu dân cư Đại Nam

Nước thải sinh hoạt là nước thải phát sinh từ những hoạt động sinh hoạt thườngngày của các cộng đồng người như các khu dân cư, khu đô thị, các khu dịch vụ vuichơi giải trí v.v…trên thực tế người ta chia nước thải sinh hoạt làm hai loại là nướcthải sinh hoạt phát sinh từ nhà vệ sinh và nước thải sinh hoạt phát sinh từ quá trình rửaráy, tắm giặt loại nước thải này ít gây ô nhiễm hơn so với nước thải từ nhà vệ sinh tuynhiên loại nước thải này lại chứa nhiều P do hoạt động tắm giặt, rửa ráy sử dụng mộtlượng lớn xà phòng Còn nước thải từ nhà vệ sinh lại phát sinh một lượng lớn các vikhuẩn gây bệnh, chất rắn lơ lửng tóm lại thành phần chủ yếu đặc trưng cho nước thảisinh hoạt vẫn là BOD5, COD, Nitơ, SS và Phốt pho, nhiều vi sinh vật gây bệnh(coliform) ngoài ra còn chứa nhiều dầu mỡ, chất tẩy rửa Cũng như các khu dân khácnước thải sinh hoạt khu dân cư Đại nam Chứa thành phần chất hữu cơ nhiều: BOD5,COD, SS, tổng P, tổng N cao

Hiện nay trên địa bàn cả nước ta nói chung và tỉnh Bình Dương nói riêng hầu hếtcác hộ gia đình vẫn chưa ý thức được tầm quan trọng của hệ thống xử lý nước thảisinh hoạt từ trước đến nay các hầm chứa nước thải sinh hoạt của các hộ dân chủ yếuchỉ đơn giản là một chiếc hố được xây gạch bốn xung quanh, hiện đại hơn thì có bể tựhoại thậm chí có chỗ còn không có bể mà được thải trực tiếp vào kênh rạch Lượngnước thải này nếu không được thu gom, xử lý sẽ làm cho nguồn tiếp nhận bị phúdưỡng hoá và bị nhiễm khuẩn, làm ảnh hưởng đến mỹ quan cũng như sức khoẻ ngườidân xung quanh nguồn tiếp nhân

Trước tình hình đó để bảo vệ hệ thống kênh rạch cũng như sức khoẻ người dânxung quanh nguồn tiếp nhận Việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cưĐại Nam là rất cần thiết

Chương II PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

Các phương pháp chính thường được sử dụng trong các công trình xử lý nướcthải sinh hoạt là: phương pháp cơ học, phương pháp hóa học, và phương pháp sinhhọc

Trong nước thải sinh hoạt thường chứa các chất tan và các tạp chất không tan ởdạng hạt lơ lửng Các tạp chất lơ lửng tồn tại ở dạng rắn và lỏng Để tách các hạt lơlửng ra khỏi nước thải sinh hoạt người ta thường sử dụng phương pháp cơ học Cáccông trình xử lý cơ học sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải (HTXLNT) sinh hoạtbao gồm các công trình như: thiết bị chắn rác, thiết bị nghiền rác, bể điều hòa, bể lắngcát, bể lắng (lắng đợt 1, lắng đợt 2), bể tách dầu mỡ…Việc lựa chọn phương pháp xử

lý tuỳ thuộc vào kích thước các hạt, tính chất hoá lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lượngnước thải, mức độ làm sạch cần thiết

2.1.1 Thiết bị chắn rác

Thiết bị chắn rác có thể là song chắn rác hoặc lưới chắn rác là công trình xử lýđầu tiên rất cần cho nước thải Nó có tác dụng khử các tạp chất có thể gây sự cố trongquá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải như làm tắc bơm, đường ống hoặc kênhdẫn Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào kích thước khe song chắn rác

2.1.2 Thiết bị nghiền rác

Là thiết bị có nhiệm vụ cắt và nghiện vụn rác thành các hạt, các mảnh lơ lửngtrong nước thải để không làm tắc ống, không gây hại cho bơm Trong thực tế cho thấyviệc sử dụng thiết bị nghiền rác thay cho thiết bị chắn rác đã gây nhiều khó khăn chocác công đoạn xử lý tiếp theo do lượng cặn tăng lên làm tắc nghẽn hệ thống phân phốikhí và các thiết bị làm thoáng trong bể như (đĩa, lỗ phân phối khí và dính bám vào cáctuabin

2.1.3 Bể lắng cát

Nhiệm vụ của bể Lắng cát là loại bỏ cặn thô, nặng như cát, sỏi, mảnh thủy tinh,mảnh kim loại, than vụn.vv Nhằm mục đích bảo vệ các thiết bị cơ khí khỏi bị màimòn , đồng thời giảm cặn nặng cho các công trình xử lý phía sau

 Bể lắng cát radian: Là loại bể có tiết diện tròn, nước thải được dẫn vào bểtheo chiều từ tâm ra thành bể và được thu vào máng thu tập trung rồi đượcdẫn ra ngoài

 Bể lắng cát sục khí: Bể lắng cát này có ưu điểm là loại bỏ được lượng chấthữu cơ lẫn trong cát, làm tăng hiệu quả xử lý

2.1.4 Bể lắng

Bể lắng được sử dụng để tách các chất bẩn không hòa tan khỏi nước thải Dựa

vào chức năng và vị trí thì có 2 loại

 Bể lắng 1: Được đặt trước công trình xử lý sinh học dùng để tách các chấtrắn lửng không tan (cặn tươi)

 Bể lắng 2: Được đặt sau công trình xử lý sinh học dùng để lắng cặn visinh, làm trong nước trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

Dựa vào chiều của dòng chảy của nước trong bể, bể lắng chia thành các loạigiống lắng cát như là: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng radian

2.1.5 Bể tách dầu mỡ

Dầu mỡ là thành phần không thể thiếu trong nước thải sinh hoạt Khi vào hệthống xử lý nước chúng sẽ bít các lỗ hổng giữa các vật liệu lọc trong bể lọc sinh họchoặc phá huỷ bùn hoạt tính trong bể Aeroten gây khó khăn cho quá trình lên men cặn.Khi vào nguồn tiếp nhận chúng sẽ tạo thành một lớp màng mỏng phủ lên diện tích mặtnước gây khó khăn cho quá trình hấp thụ oxy gây cản trở quá trình tự làm sạch củanguồn nước Mặt khác dầu mỡ có thể thu hồi, tái chế, sử dụng lại Vì vậy dầu mỡ cầnphải được tách trước khi đưa vào các công trình xử lý cục bộ Loại dầu mỡ này đượctách theo nguyên lý trọng lực giống như trong bể lắng, chỉ khác thông số đặc trưng ởđây là tốc độ nổi

Bể tách mỡ dùng để tách mỡ và thu các loại mỡ động vật và thực vật, các loạidầu có trong nước thải Bể có thể được xây dựng bằng gạch, bê tông cốt thép, nhựacomposite….Bể tách mỡ gồm các bộ phận: giếng thu cặn và giếng thu mỡ Nguyên lýhoạt động của bể tách mỡ cũng giống như bể thu dầu Bể chỉ được tiếp nhận các loạinước thải cần tách dầu mỡ hoặc có thể tách dầu mỡ được Bể tách dầu mỡ có thể được

bố trí kết hợp với hố lắng cát đặt trước bể tự hoại hoặc kết hợp với lắng đợt 1

Bể thu dầu được xây bằng gạch, bê tông cốt thép hoặc bằng nhựa, cấu tại gồm 2phần giếng thu cặn, và giếng thu chất nổi trong phần thu cặn, các tạp chất rắn chủ yếu

là chất vô cơ) lắng xuống đáy bể Tốc độ nổi của hạt dầu có độ lớn thủy lực từ 0,4 –0,6 mm/s Dầu và các sản phẩm nổi lên được vớt thường xuyên bằng gầu múc hoặcbơm hút dầu Diện tích mặt thoáng tối thiểu 0,2m2 cho lưu lượng nước thải 1l/s thờigian lưu nước lại trong ngăn thu dầu tối thiểu là 3phút Thời gian hút dầu phụ thuộcvào lượng dầu có trong nước thải Hiệu quả thu dầu có thể đạt từ 50 – 90%

Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học là phương pháp dùng hóa chất đểchuyển đổi các hợp chất hoặc các chất hòa tan trong nước thải thành các chất có tínhtrơ về mặt hóa học hoặc thành các hợp chất kết tủa để loại chúng ra khỏi nước thải Cơ

sở của phương pháp này là các phản ứng hóa học diễn ra giữa chất ô nhiễm và hóachất thêm vào, do đó ưu điểm của phương pháp là có hiệu quả xử lý cao, thường được

sử dụng trong các hệ thống xử lý nước khép kín Tuy nhiên, phương pháp hóa học cónhược điểm là chi phí vận hành cao, không thích hợp cho các hệ thống xử lý nước thải(HTXLNT) sinh hoạt Các phương pháp hoá học làm sạch nước thải bao gồm trunghòa, oxy hóa, khử

Trong (HTXLNT) sinh hoạt phương pháp hóa học thường được sử dụng gồm có:khử khuẩn…

* Khử trùng bằng Clo lỏng

Khi dùng Cl lỏng để khử trùng, tại nhà máy phải lắp đặt thiết bi chuyên dùng đểđưa Cl vào nước gọi là Clorato Đây là thiết bị có chức năng pha chế và định lượng Clhơi vào nước

* Khử trùng bằng clorua vôi và canxihyphocloit

Clorua vôi được sản xuất bằng cách cho Cl + vôi tôi → Clorua vôi Trong Cloruavôi Cl chiếm 20 – 25% Canxihyphocloit Ca(OCl)2 là sản phẩm của quá trình bão hòadung dịch vôi sữa bằng Clo Hàm lượng Clo hoạt tính chiếm 30 – 45% Thiết bị dùng

để khử trùng nước thải bằng Clorua vôi thường có 1 hay 2 thùng hòa trộn, hai thùngdung dịch và một thùng định lượng Thùng hòa trộn nhiệm vụ hòa trộn Clorua vôi vớinước công tác để nhận được dung dịch Clorua vôi dạng sữa có nồng độ 10 – 15% Sau

đó dung dich Clorua vôi dẫn tới thùng dung dịch Ở đây pha trộn thêm nước cấp để códung dịch nồng độ 2,5%, và sau khi qua phần định lượng, dung dịch Clorua vôi dẫnđến máng xáo trộn trước khi qua bể tiếp xúc

* Khử trùng bằng Natri hypoclorit (nước zaven)

NaClo là sản phẩm của quá trình điện phân dung dịch muối ăn Nước zaven cónồng độ Cl hoạt tính từ 6 – 8g/l

Ozon được sản xuất bằng cách cho oxy hoặc không khí qua thiết bị phóng lửađiện Để cung cấp đủ lượng Ozon cho trạm xử lý nước ta sử dụng máy phát tia lửađiện và cho không khí chạy qua

Tuy nhiên trong xử lý nước thải người ta thường sử dụng chủ yếu Cl hoặc hợpchất của Cl để khử khuẩn

Bản chất của phương pháp sinh học trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt làlợi dụng khả năng sống và hoạt động của các vi sinh vật có ích để phân huỷ các chấthữu cơ dễ phân huỷ và các thành phần ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt như sulfit,muối amon, nitrat

Có thể phân loại các phương pháp sinh học dựa trên các cơ sở khác nhau, songnhìn chung có thể chia chúng thành hai loại như sau:

 Phương pháp hiếu khí là phương pháp xử lý sử dụng nhóm vi khuẩn hiếukhí Để đảm bảo hoạt động sống của chúng cần cung cáp oxy liên tục vàduy trì nhiệt độ khoảng 20 – 40oC

 Phương pháp yếm khí là phương pháp sử dụng vi sinh vật yếm khí

2.3.1 Các công trình xử lý hiếu khí

Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và nguồnnước Các công trình đặc trưng: cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh hoc…

Xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc là việc tưới nước thải lên bề mặt của mộtcánh đồng với lưu lượng tính toán để đạt được một mức độ xử lý nào đó thông qua quátrình lý, hóa và sinh học tự nhiên của hệ đất - nước - thực vật của hệ thống

Xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc đồng thời có thể đạt được ba mục tiêu:

 Xử lý nước thải

 Tái sử dụng các chất dinh dưỡng có trong nước thải để sản xuất

 Nạp lại nước cho các túi nước ngầm

So với các hệ thống nhân tạo thì việc xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc cần ítnăng lượng hơn Xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc cần năng lượng để vận chuyển vàtưới nước thải lên đất, trong khi xử lý nước thải bằng các biện pháp nhân tạo cần năng

lượng để vận chuyển, khuấy trộn, sục

khí, bơm hoàn lưu nước thải và bùn

Do ít sử dụng các thiết bị cơ khí, việc

tích đất lớn, phụ thuộc vào cấu trúc đất

và điều kiện khí hậu

Đây là phương pháp xử lý đơn giản đã được áp dụng từ xa xưa Phương pháp nàylợi dụng quá trình tự làm sạch của hồ, lấy oxy nhờ sự khuếch tán không khí vào lớpnước mặt và ánh sáng mặt trời chiếu rọi làm cho tảo phát triển thải ra oxy Để đảm bảoánh sáng qua nước, chiều sâu của hồ thường nhỏ

Là các công trình được cung cấp oxy nhờ thiết bị hoặc nhờ cấu tạo của nó Cáccông trình đặc trưng bao gồm aeroten, aeroten theo mẻ (SBR), mương oxy hoá, tháplọc sinh học, đĩa sinh học…

Là công trình bê tông cốt thép hoặc bằng sắt thép, hình khối chữ nhật hoặc hìnhtròn Nước thải chảy qua suốt chiều dài bể và được sục khí, khuấy đảo nhằm tăngcường oxy hoà tan trong nước, thúc đẩy quá trình phân huỷ chất hữu cơ của vi sinh vậthiếu khí Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ xảy trong Aeroten bao gồm ba giai đoạn

 Giai đoạn một : thức ăn dinh dưỡng trong nước rất phong phú, lượng sinhkhối trong thời gian này lại ít Sau khi thích nghi với môi trường, vi sinhvật sinh trưởng rất nhanh và mạnh theo cấp số nhân, vì vậy lượng oxytiêu thụ tăng dần

 Giai đoạn hai : sinh vật phát triển ổn định, tốc độ tiêu thụ oxy cũng gầnnhư ít thay đổi chính ở giai đoạn này chất hữu cơ bị phân huỷ nhiều nhất

 Giai đoạn ba : Sau một thời gian khá dài, tốc độ oxy hoá cầm chừng, cóchiều hướng giảm lại thấy tốc độ tiêu thụ oxy tăng lên Đây là giai đoạnnitrat hoá muối amon

Bể SBR là hệ thống xử lý nước thải

với bùn hoạt tính lơ lửng theo kiểu làm

đầy và xả cặn, hoạt động theo chu kỳ

gián đoạn (do quá trình làm thoáng và

lắng được thực hiện trong cùng 1 bể).các

bước xử lý trong chu trình hoạt động của

hệ thống như sau: 1- làm đầy, 2 – sục khí

(khử BOD), 3 – lắng trong, 4 – xả nước

ra và xả cặn dư, 5 – chờ tiếp nhận nước

thải mới Tiếp tục thực hiện xử lý theo

chu kỳ mẻ nước thải khác

Pha làm đầy có thể ở trạng thái: tĩnh, khuấy trộn hoặc thông khí tùy thuộc vàođối tượng cần xử lý Trạng thái tĩnh có thể được là do năng lượng đầu vào thấp và cónồng độ các chất nền cao ở cuối giai đoạn Trạng thái khuấy trộn là do có sự khử nitrat(khi có sự hiện diện của nitrat) các chất lơ lửng sẽ làm giảm nhu cầu oxy và nănglượng đầu vào, và phải có điều kiện thiếu hoặc kỵ khí cho quá trình loại bỏ P Trạngthái thông khí là do xảy ra các phản ứng hiếu khí ban đầu, làm giảm thời gian tuầnhoàn và giữ lại nồng độ chất nền ở mức thấp, điều này là quan trọng nếu tồn tại cácthành phần, các chất hữu cơ dễ bị phân hủy với nồng độ hoạt tính cao.

Đây là một dạng Aeroten cải tiến khuấy trộn hoàn chỉnh trong điều kiện hiếu khíkéo dài, và nước chuyển động tuần hoàn trong mương Mương oxy hóa có thể phânthành 2 nhóm chính: liên tục và gián đoạn

Mương oxy hóa gián đoạn có hình vành khăn sâu từ 0,9 – 1,5 m, hoạt động luânphiên: thổi khí và lắng Nạp và tháo nước chỉ tiến hành trong giai đoạn lắng vì vậy quátrình xử lý có dạng bậc và nước thải sau xử lý có chất lượng tốt

Mương oxy hóa hoạt động liên tục loại 1: cũng đơn giản như mương oxy hóagián đoạn nhưng nước vào và ra liên tục đồng thời quá trình lắng diễn ra ở hai mươngbên hông, luân phiên nhau

Mương oxy hóa liên tục loại 2: Rất gọn tuy nhiên trên thực tế rất khó bố trí trùngkhớp với chu kỳ lắng trong các mương bên hông Lắng và tháo nước sạch diễn ra trongvòng 30 – 40 phút Trong thời gian này, lượng nước thải trong mương tăng tương ứngvới độ sâu ngập nước máy thổi khí cũng tăng

Là một thiết bị phản ứng sinh học trong đó các vi sinh vật sinh trưởng cố địnhtrên lớp màng bám trên vật liệu lọc khi dòng nước thải trùm lên lớp màng này chất hữu

cơ được vi sinh vật chiết ra, sản phẩm của quá trình trao đổi sẽ được thải ra ngoài quamàng chất lỏng, oxy được bổ sung nhờ hấp thụ từ không khí

Là một hệ thống gồm một loạt các

đĩa tròn lắp trên cùng một trục cách nhau

một khoảng nhỏ, khi trục quay một phần

đĩa ngập trong máng nước thải, một phần

tiếp xúc với không khí, nhờ vậy mà chất

hữu cơ được phân huỷ nhanh

có thể hiện diện, chủ yếu là loài Chlamydomonas trên bề mặt Hồ kỵ khí hoạt động rất

hiệu quả trong điều kiện khí hậu ấm Hồ kỵ khí làm giảm lượng N,K,P và các vi sinhvật gây bệnh bằng cách tạo bùn và giải phóng NH3 vào không khí

Nguyên lý hoạt động: Nước thải dẫn vào hồ được đặt chìm đảm bảo cho việcphân phối cặn đồng đều trong hồ Cửa xả nước ra khỏi hồ theo kiểu thu nươc bề mặt

và có tấm ngăn bùn không cho ra cùng với nước

 Bể tự hoại:

Là loại công trình xử lý bậc một đồng thời thực hiện hai chức năng: lắng nướcthải lên men cặn lắng, bể tư hoại có hình chữ nhật hoặc hình tròn trên bề mặt, xâydựng bằng gạch, bê tông cốt thép hoặc bằng vật liệu composite Bể được chia làm haihoặc ba ngăn các ngăn bể tự hoại được chia làm 2 phần: phần lắng nước thải và phầnlên men cặn lắng Hiệu quả lắng của bể tự hoại phụ thuộc vào nhiệt độ và chế độ quản

lý vận hành bể

Bể lắng hai vỏ được Imhoff đề xuất năm 1906 Đó là bể chứa hình tròn hoặc hìnhchữ nhật trên mặt bằng Phần trên của bể là máng lắng, phần dưới là ngăn lên men bùncặn trong ngăn lên men bùn được giữ lại từ 2 - 6 tháng, phụ thuộc vào điều kiện nhiệt

độ nước thải và nhiệt độ môi trường Nước chuyên động qua máng theo nguyên tắcgiống bể lắng ngang

Bể UASB được thiết kế bởi Lettinga và các cộng sự viên vào 1983 ởNetherlands Loại hầm ủ này thích hợp cho việc xử lý các chất thải có hàm lượng chấthữu cơ cao và thành phần vật chất rắn thấp Hầm ủ gồm 3 phần chính:

 Phần bùn đặc ở dưới đáy hầm ủ

 Một lớp thảm bùn ở giửa hầm

 Dung dịch lỏng ở phía trên

Nước thải được nạp vào hầm ủ từ đáy hầm, nó đi xuyên qua lớp thảm bùn rồi đilên trên và ra ngoài Các chất rắn trong nước thải được tách ra bởi thiết bị tách chất khí

và chất rắn trong hầm Các chất rắn sẽ lắng xuống lớp thảm bùn do đó nó có thời gianlưu trữ trong hầm cao và hàm lượng chất rắn trong hầm tăng Lúc hầm ủ mới bắt đầuhoạt động khả năng lắng của các chất rắn rất thấp nhưng khi nó đã được tích trữ nhiều

và tạo thành các hạt bùn thì khả năng lắng tăng lên và sẽ góp phần giữ lại các VSVhoạt động Khoảng 80 - 90% quá trình phân hủy diễn ra ở thảm bùn này Thảm bùnnày chiếm 30% thể tích của hầm ủ UASB

Là công trình được xây dựng để lên men các lọai bùn cặn trong nước thải Bểđược xây dưng bằng bê tông cốt thép, có dạng hình tròn trên bề mặt sản phẩm của quátrình lên men chủ yếu là CH4 (chiếm 60 % lượng khí tạo thành

Đối với việc xử lý nước thải sinh hoạt có yêu cầu đầu ra không quá khắt khe đốivới chỉ tiêu N và P, quá trình xử lý hiếu khí bằng bùn hoạt tính là quá trình xử lý sinhhọc thường được ứng dụng nhất

2.3.3 Các công trình xử lý sử dụng phương pháp thiếu khí (anoxic)

Sau khi xử lý sinh học, nước thải có thể giảm được 90-98% BOD nhưng tổng Nchỉ giảm được 30 - 40% và khoảng 30 % lượng P, hàm lượng N,P vượt ngưỡng chophép thì phải xử lý bổ xung bằng phương pháp thiếu khí

Đây là quá trình chuyển hóa nitrat thành nitơ trong điều kiện không cấp thêm oxy

từ ngoài vào Quá trình khử nitrat bao gồm việc oxy hóa các chất hữu cơ trong nướcthải, nitrat hoặc nitrit được sử dụng như là chất nhận điện tử thay cho oxy

Để khử nitrat trong nước thải người ta tạo điều kiện cho quá trình khử nitrát diễn

ra trong công trình bằng cách tạo ra vùng thiếu khí anoxic

Các hệ thống kết hợp khử nitrat phổ biến

 Hệ thống bardenpho (khử nitrat – nitrat hóa 4 bậc)

Đầu tiên, nước thải đi vào ngăn thiếu khí đầu tiên cùng với nước thải đã đượcnitrat hóa tuần hoàn lại Tại đây, xảy ra sự khử nitrat nhờ nguồn cacbon có sẵn trongnước thải đầu vào, lượng hữu cơ cao nên sự khử nitrat xảy ra nhanh chóng tuy nhiên

NH3 chưa được xử lý tại đây mà nó đi vào bể hiếu khí và tham gia phản ứng nitrat hóa.Nước thải sau khi nitrat hóa được đưa sang bể thiếu khí thứ 2 Tại đây, diễn raquá trình khử nitrat bổ sung, nhờ nguồn cacbon từ sự tự phân của vi sinh

Bể hiếu khí thứ 2 thì nhỏ có nhiệm vụ chủ yếu là đuổi N2 khỏi nước thải trướckhi đưa sang bể lắng

 Mương oxy hóa tuần hoàn

Ở mương oxy hóa ta cũng có thể tạo một vùng hiếu khí ngay sau thiết bị cấp khí

và một vùng thiếu khí ở phía trước thiết bị cấp khí Nước thải sẽ đi vào tại đoạn đầucủa vùng thiếu khí và đi ra tại đoạn cuối của vùng hiếu khí Nguồn cacbon cho quátrình khử nitrat chính là cacbon trong nước thải Một phần bùn của bể lắng 2 được tuầnhoàn vào đoạn đầu của vùng thiếu khí Do chỉ có 1 vùng hiếu khí và 1 vùng thiếu khínêu hiệu quả khử N của mương oxy hóa kém hơn so với hệ thống bardenpho

Các công trình hoạt động theo nguyên tắc thổi khí kéo dài như mương oxy hóa

có thể giảm được 85 – 95% BOD và cặn lơ lủng trong nước thải Một phần chất hữu

cơ dễ gây thối rữa trong bùn được khử nhờ quá trình hô hấp nội bào Để khử nitơ trongnước thải, các công trình thổi khí kéo dài thường chia làm 2 giai đoạn: giai đoạn nitrathóa và giai đoạn khử nitrat Xử lý nước thải bằng phương pháp thổi khí kéo dài cóhiệu quả làm sạch cao, lượng bùn dư ít nhưng diện tích chiếm đất lớn Vì vậy phươngpháp này thường được ứng dụng để xử lý nước thải quy mô vừa và nhỏ

Ngoài ra còn có một số công trình khác như Tháp lọc sinh học …

Có thể đơn cử một vài công trình như hệ thống A/O, SBR

Đối với hệ thống A/O nước thải sẽ đi vào ngăn kỵ khí cùng với bùn tuần hoàn.Trong điều kiện kỵ khí các vi sinh vật giải phóng Photphat hòa tan đồng thời khửBOD Khi nước thải sang ngăn hiếu khí P được vi sinh vật hấp thụ (như vậy P đi vàobùn và ta có thể loại P ra khỏi nước thải

Ao hồ hiếu kị khí (hồ tùy tiện):

Đây là ao hồ phổ biến trong thực tế Nó kết hợp song song hai quá trình phân hủyhiếu khí các chất hữu cơ hòa tan ở trong nước và phân hủy kị khí (sản phẩm chủ yếu là

CH4) cặn lắng ở vùng đáy Hồ hoạt động phân ra thành 2 tầng Ở tầng trên xảy ra quátrình oxy hóa các chất hữu cơ nhờ tảo quang hợp dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời

ở tầng dưới các chất hữu cơ bị phân hủy kị khí sinh ra các khí CH4, H2S, H2

Hồ tùy tiện có hai loại: Hồ tùy tiện sơ cấp và hồ tùy tiện thứ cấp Hồ tùy tiện sơcấp, tiếp nhận nguồn nước thải nguyên thủy chưa qua xử lý, có chức năng kết hợp 2loại hồ kỵ khí và tùy tiện thứ cấp Loại hồ này được thiết kế chung cho việc sử lý nướcthải loãng và cho vị trí nhạy cảm đối với mùi, thường phát sinh từ hồ kỵ khí Hồ tùytiện thứ cấp tiếp nhận nguồn nước thải đã qua xử lý (thường là dòng thải từ hồ kỵ khí).