Tính toán cải tạo hệ thống bằng công nghệ AO

Luận văn sử dụng tài liệu nguồn nước để tính về công nghệ AO, tính chuẩn xác và nguồn đáng tin cậy, phục vụ cho việc lập bảng tính cho các công ty môi trường, các bạn sinh viên làm đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp chuyên ngành môi trường.

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ AO TRONG CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CỦA NHÀ MÁY JEIL KOVI, KCN KHÁNH PHÚ-

TỈNH NINH BÌNH

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

LÂM VĂN TOÀN

HÀ NỘI - NĂM 2022

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ AO TRONG CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CỦA NHÀ MÁY JEIL KOVI, KCN KHÁNH PHÚ-

TỈNH NINH BÌNH

LÂM VĂN TOÀN

Chuyên ngành : Khoa học môi trường

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS VŨ THỊ MAI

HÀ NỘI - NĂM 2022

i

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Cán bộ hướng dẫn chính: T.S Vũ Thị Mai

Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS Hoàng Anh Lê

Cán bộ chấm phản biện 2: PGS.TS Phạm Thị Mai Thảo

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Ngày 20 tháng 01 năm 2022

ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của riêng tôi Các số liệu sử dụng trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, đã công

bố theo đúng quy định Các kết quả nghiên cứu trong luận văn do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn của vấn đề nghiên cứu Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác

Hà Nội, ngày tháng năm 2022

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Lâm Văn Toàn

iii

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận

được sự hướng dẫn, đóng góp ý kiến và chỉ bảo tận tình của các Thầy Cô

giáo, gia đình và bạn bè Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tôi xin được

bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới tất cả mọi người

Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong Khoa Môi Trường

- Trường ĐH Tài Nguyên Và Môi Trường Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong suốt

thời gian học tập và làm luận văn tại trường

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến TS Vũ Thị Mai -

người đã luôn quan tâm, giúp đỡ, tận tình hướng dẫn và truyền đạt cho tôi

những kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô trong hội đồng chấm luận văn

đã cho tôi những đóng góp quý báu để hoàn chỉnh luận văn này được tốt hơn

Đặc biệt, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến Ban lãnh

đạo nhà máy Jeil Kovi đã tạo điều kiện giúp đỡ, hỗ trợ về thực hiện nghiên

cứu và cung cấp thông tin, số liệu liên quan, để tôi có thể hoàn thành nghiên

cứu này

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, đã

luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ động viên tôi trong suốt quá trình

nghiên cứu và hoàn thành nghiên cứu này

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày… tháng … năm 2022

Học viên

Lâm Văn Toàn

iv

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC BẢNG viii

THÔNG TIN LUẬN VĂN xi

MỞ ĐẦU 1

1.Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 1

3 Nội dung nghiên cứu 2

3.1 Đánh giá hiện trạng hiệu quả công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tại nhà máy Jeil Kovi 2

3.2 Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt tại nhà máy Jeil Kovi 2

3.3 Khái toán kinh tế cho trạm xử lý nươc thải khi cải tạo 2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3

1.1.Tổng quan về khu công nghiệp Khánh Phú 3

1.1.1 Điều kiện tự nhiên kinh tế và xã hội 3

1.1.2 Các công ty hoạt động trong khu công nghiệp 4

1.2 Tổng quan về nhà máy Jeil Kovi 5

1.2.1 Thông tin chung 5

1.2.2 Vị trí địa lý và quy mô của công ty 6

1.3 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải 8

1.3.1 Phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt 8

1.3.2 Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt truyền thống 19

1.3.3 Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tiên tiến hiện nay 20

v

1.3.4 Công nghệ AO tại Việt Nam 24

1.3.5 Thành phần đặc trưng chung của nước thải sinh hoạt trong khu công nghiệp 25

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Đối tượng nghiên cứu 26

2.2 Phạm vi nghiên cứu 26

2.3 Phương pháp nghiên cứu 26

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30

3.1 Hiện trạng môi trường nước thải của công ty 30

3.1.1 Các nguồn phát sinh nước thải và lưu lượng nước thải 30

3.1.2 Thành phần và tính chất nước thải 30

3.1.3 Quy trình công nghệ xử lý nước thải của công ty hiện tại 31

3.1.4 Đánh giá hệ thống xử lý hiện tại 33

3.1.5 Đánh giá sơ bộ hệ thống 37

3.2 Đề xuất phương án thiết kế cải tạo hệ thống 38

3.2.1 Đề xuất dây chuyền công nghệ cải tạo hệ thống 38

3.2.2 Mô tả phương án cải tạo 43

3.3 Tính toán các công trình 44

3.3.1 Hố thu gom 44

3.3.2 Bể điều hòa 45

3.3.3 Cụm bể A-O 47

3.3.4 Bể lắng sinh học 64

3.3.5 Bể khử trùng 67

3.3.6 Hình ảnh cải tạo hệ thống 69

3.4 Tính toán chi phí vận hành hệ thống 71

3.4.1 Chi phí điện năng 71

vi

3.4.2 Chi phí nhân công 72

3.4.3 Chi phí hóa chất 72

3.5 Kết quả vận hành hệ thống 73

3.6 Khái toán chi phí 74

3.6.1 Chi phí phần xây dựng 74

3.6.2 Chi phí thiết bị đường ống công nghệ 75

3.6.3.Bảng bóc tách vật tư đường ống dự toán 76

3.6.4 Chế độ chạy của tủ điện điều khiển trạm xử lý 76

3.7 Hướng dẫn vận hành và kế hoạch bảo trì hệ thống 79

3.7.1 Hướng dẫn vận hành 79

3.7.2 Kế hoạch bảo trì hệ thống 88

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 92

PHỤ LỤC 80

vii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

CAS Công nghệ bùn hoạt tính dòng liên tục

QCVN 14:2008/BTNMT Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 40:2011 Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp

viii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Danh sách tên các công ty đã xây dựng và hoạt động tại KCN

Khánh Phú 4

Bảng 1.2: Tọa độ các mốc dự án 7

Bảng 1.3 Cơ cấu sử dụng đất của dự án 7

Bảng 2.1: Bảng chỉ tiêu phân tích theo phương pháp thử 28

Bảng 3.1: Danh mục thiết bị công nghệ hệ thống trước khi cải tạo 34

Bảng 3.2: Bảng chất lượng nước thải đầu vào tại thời điểm khảo sát 35

Bảng 3.3: Bảng chất lượng nước thải đầu ra tại thời điểm khảo sát 35

Bảng 3.4: Bảng đánh giá hiệu quả hệ thống trước khi cải tạo và yêu cầu cần đạt 37

Bảng 3.5: Phương án cải tạo mặt bằng xây dựng trạm xử lý nước thải 43

Bảng 3.6: Thông số thiết kế của hố thu gom 44

Bảng 3.7: Thông số thiết kế bể điều hòa 46

Bảng 3.8: Bảng thông số nước thải đầu vào hệ thống 47

Bảng 3.9: Chất lượng nước yêu cầu đầu ra 48

Bảng 3.10: Thông số lựa chọn thiết kế 48

Bảng 3.11: Thông số bể hiếu khí 64

Bảng 3.12: Thông số thiết bị bơm bể hiếu khí 64

Bảng 3.13: thông số bể lắng thực tế 67

Bảng 3.14: Thông số bể khử trùng 68

Bảng 3.15: Thông số thiết bị bể khử trùng 69

Bảng 3.16 Chi phí điện năng 71

Bảng 3.17: Bảng tính toán điện năng cho các thiết bị trong hệ thống 72

Bảng 3.18 Chi phí nhân công 72

Bảng 3.19 Chi phí hóa chất 72

Bảng 3.20 Kết quả phân tích hệ thống sau vận hành thử nghiệm 73

ix

Bảng 3.21 Bảng đánh giá hiệu quả xử lý hệ thống sau cải tạo 74

Bảng 3.22: Bảng chi phí xây dựng khi cải tạo 74

Bảng 3.23: Chi phí thiết bị đường ống công nghệ 75

Bảng 3.24: Bảng bóc tách vật tư đường ống 76

Bảng 3.25: Chế độ chạy của tủ điện điều khiển 76

Bảng 3.26: Bảng bóc tách vật tư trong tủ điện điều khiển 78

x

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 1: Định vị vị trí bản đồ nhà máy Jeil Kovi 6

Hình 3 1: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải trước khi cải tạo 31

Hình 3 2: Mặt bằng hiện trạng khối bể trước khi cải tạo 33

Hình 3 3: Cảnh quan vị trí đặt trạm xử lý 33

Hình 3 4: Hệ thống hiện trạng 36

Hình 3.5: Nhà máy Jeil Kovi ngày khảo sát 36

Hình 3 6: Sơ đồ công nghệ đề xuất cải tạo 40

Hình 3 7: Mặt bằng xây dựng hệ thống sau khi cải tạo 69

Hình 3 8: Chia vách khối bể 70

Hình 3 9: Lắp đặt đường ống 70

Hình 3 10: Giai đoạn hoàn thành 71

Hình 3 11: Mẫu quá trình đo SV30 81

xi

THÔNG TIN LUẬN VĂN

Họ và tên học viên: Lâm Văn Toàn

Lớp: CH5A.MT Khóa: 2019-2021

Cán bộ hướng dẫn: T.S Vũ Thị Mai

Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ AO trong cải tạo hệ thống xử lý

nước thải sinh hoạt của nhà máy Jeil Kovi, kcn Khánh Phú- tỉnh Ninh Bình

TÓM TẮT:

Trong luận văn này tác giả trình bày nghiên cứu thiết kế và cải tạo hệ thống

xử lý nước thải sinh hoạt công suất 40 m3/ngày đêm cho JEIL KOVI dựa trên kinh nghiệm thực tế và dựa trên phương pháp tính toán chi tiết hơn theo tài liệu tính toán mới Kết quả đã tính toán thiết kế lại hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt có bổ sung bể thiếu khí, tận dụng khối bể có sẵn, chia thêm vách ngăn và giữ nguyên các vị trí nắp thăm hiện có, bổ sung máng thu nước và góc vát của bể lắng, bổ sung thêm thiết bị mới do đã cũ hỏng và thay thế đường ống công nghệ mới Kết quả sau cải tạo chất lượng nước đầu ra đáp ứng quy chuẩn nước thải sinh hoạt (Cột B QCVN 14:2008)

Từ khóa: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải, xử lý nước thải sinh hoạt, cải

tạo hệ thống xử lý nước thải

Title: Study on rehabilitation of the wastewater treatment system with a

capacity of 40m3/day in jeli kovi factory, khanh phu industrial park, ninh binh

province

Abstract

In this paper, the authors present a study on designing and rehabilitating the wastewater treatment system with a capacity of 40 m3/day for JEIL KOVI based on practical experience and a more detailed calculation method in

accordance with new calculation document The domestic wastewater

treatment system was calculated and redesigned with supplementing anoxic tanks, taking advantages of the existing tanks, dividing more partitions and keeping the locations of the inspection holes, adding water collection troughs and chamfer angles for the settling tanks, supplementing new equipment

because the old ones have been damaged and replacing with new

technological pipes After the rehabilitation, the effluent quality meets

xii

National technical regulation on domestic wastewater (column B, QCVN 14:2008)

Keywords: Design of wastewater treatment system, domestic wastewater

treatment, rehabilitation of wastewater treatment system

1

MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết của đề tài

Trong bối cảnh đẩy mạnh phát triển để đưa đất nước cùng sánh vai với các cường quốc lớn khác trên thế giới Để hướng tới được điều đó thì việc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước là con đường tất yếu để phát triển, đặc biệt là những nước nông nghiệp như Việt Nam Chính vì điều này mà hiện nay các nhà máy sản xuất được sự phát triển mạnh mẽ với nhiều ngành nghề khác nhau

Để phát triển bền vững chúng ta cần có những biện pháp kỹ thuật hạn chế, loại bỏ các chất ô nhiễm do hoạt động sống và sản xuất thải ra môi trường Một trong những biện pháp tích cực trong công tác bảo vệ môi trường và chống ô nhiễm nguồn nước là xử lý nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Thực tế cho ta thấy, sau một thời gian đi vào hoạt động, rất nhiều nhà máy đã không đạt chuẩn vì nhiều lý do Vì vậy, cần phải nâng cấp cải tạo trạm xử lý để đáp ứng được với nhu cầu của doanh nghiệp và pháp luật hiện hành

Trạm xử lý nước thải nhà máy JEIL KOVI được xây dựng năm 2017 và được vận hành thực tế vào tháng 2/2019 (theo giấy phép 6/2019 mới được vận hành) Sau một thời gian đi vào vận hành, nước thải sau xử lý chưa đáp ứng được với quy chuẩn 14:2008 cột B Trước thực trạng trên, tôi xin chọn đề tài:

“Nghiên cứu ứng dụng công nghệ AO trong cải tạo hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của nhà máy Jeil Kovi, KCN Khánh Phú- tỉnh Ninh Bình”

2 Mục tiêu của đề tài

- Đánh giá hiện trạng hiệu quả công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tại nhà máy Jeil Kovi

- Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước thải tại nhà máy Jeil Kovi

2

3 Nội dung nghiên cứu

3.1 Đánh giá hiện trạng hiệu quả công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tại nhà máy Jeil Kovi

- Khảo sát thông tin về nhà máy Jeil Kovi: Lưu lượng, thành phần tính chất, nguồn thải, hiện trạng

- Lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu đặc trưng của nước thải sinh hoạt nhà máy theo QCVN 14:2008/BTNMT cột B

- Đánh giá công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt hiện tại của nhà máy

3.2 Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt tại nhà máy Jeil Kovi

- Đề xuất phương án cải tạo

- Xử lý số liệu thực nghiệm và đánh giá hiệu quả của công nghệ áp dụng + Đề xuất ứng dụng công nghệ xử lý nước thải

+ Tính toán các công trình xử lý nước thải chính

+ Bản vẽ trước và sau khi cải tạo

- Đánh giá hiệu quả các công trình sau khi cải tạo

3.3 Khái toán kinh tế cho trạm xử lý nươc thải khi cải tạo

- Chi phí xây dựng: Vật liệu, nhân công

- Chi phí công nghệ: Hệ thống đường ống, thiết bị công nghệ

- Chi phí vận hành: Điện năng, nhân công, hóa chất

3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan về khu công nghiệp Khánh Phú

1.1.1 Điều kiện tự nhiên kinh tế và xã hội

Ninh Bình là một tỉnh ở cực Nam của Đồng bằng sông Hồng, cách thủ đô

Hà Nội hơn 90km về phía Nam, nằm trên tuyến giao thông huyết mạch Bắc – Nam Với lợi thế gần thủ đô và trung tâm kinh tế phía Bắc, Ninh Bình có vị trí địa lý và giao thông tương đối thuận lợi để phát triển kinh tế- xã hội nói chung và đối với ngành công nghiệp nói riêng

Hiện nay, Ninh Bình có 7 khu công nghiệp, với tổng diện tích là 1472

ha, bao gồm: khu công nghiệp Gián Khẩu, khu công nghiệp Khánh Phú, khu công nghiệp Tam Điệp I, khu công nghiệp Tam Điệp II, khu công nghiệp Phúc Sơn, khu công nghiệp Khánh Cư và khu công nghiệp Kim Sơn

Trong đó, khu công nghiệp Khánh Phú được thành lập năm 2004( tại Quyết định số 1687/QĐ-UB ngày 20/7/2004 của UBND tỉnh Ninh Bình), quy

mô diện tích là 351 ha( theo văn bản số 1499/TTg-KT Ngày 18/82014 của thủ tướng chính phủ); Khu công nghiệp nằm giữ địa phận 2 xã (Khánh Phú huyện Yên Khánh) và Ninh Phúc (thành phố Ninh Bình)

Khu công nghiệp Khánh Phú là khu công nghiệp đa ngành, thu hút các ngành nghề như sản xuất phân đạm; cơ khí; sản xuất thiết bị phụ trợ ngành xi măng, ô tô; sản xuất sản phẩm may mặc; sản xuất vật liệu cao cấp; cảng khô ICD; kho bãi;…

Đến nay khu công nghiệp Khánh Phú đã thu hút được 41 dự án, đạt tỷ lệ lấp đầy 100%

Là khu công nghiệp đa ngành, bao gồm cơ khí sửa chữa, lắp ráp, đóng tàu, nhà máy thép, sản xuất vật liệu cao cấp, nhà máy phân đạm, kho tàng và dịch vụ hậu cần cảng Một số dự án đã đầu tư Nhà máy sản xuất phân đạm từ than cám, công suất 1.760 tấn/ngày; dự án Nhà máy may Nienhsing, công

- Dự kiến quy hoạch đến 2020: 351 ha

- Diện tích đất xây dựng nhà máy, đạt 95,4%

- Hiện đã thu hút 26 dự án đầu tư

(Theo trang web: izaninhbinh.gov.vn-cổng thông tin điện tử Ban Quản lý các Khu công nghiệp tỉnh Ninh Bình và theo đề án bảo vệ môi trường KCN Khánh Phú)

1.1.2 Các công ty hoạt động trong khu công nghiệp

Bảng 1 1 Danh sách tên các công ty đã xây dựng và hoạt động tại KCN

Khánh Phú

1 Công ty TNHH Xây dựng và Thương mại Thành Nam

2 Công ty TNHH Levi Strauss Việt Nam

3 Công ty TNHH Huy Hùng

4 Công ty TNHH Dương Giang

5 Công ty TNHH may xuất nhập khẩu Hoàng Thắng

6 Tổng công ty Hóa chất Việt Nam

7 Công ty TNHH ACE Glove Traiding

8 Công ty TNHH Công nghiệp Chian Shyang Việt Nam

9 Công ty TNHH May Nien Hsing

10 Công ty TNHH ADM21 Việt Nam

11 Doanh nghiệp tư nhân Phúc Hưng

12 Công ty CP Austdoor Ninh Bình

5

13 Công ty Cổ phần Soda Phúc Lộc Ninh Bình

14 Công ty TNHH Beauty Surplus Int’l

15 viễn thông Ninh Bình

16 Công ty CP Nhật Minh

17 Công ty TNHH thép Kyoei Việt Nam

18 Công ty TNHH Chiangxin

19 công ty TNHH Long Sơn

20 Công ty liên doanh Vật liệu từ Đông Dương

21 Công ty TNHH Mỹ Hạnh

22 Công ty TNHH Xây dựng và Thương mại Xuân Thái

23 Công ty TNHH Dầu khí Ninh Bình

24 Công ty TNHH Đúc cơ khí Nam Thành

25 Công ty CP Vận tải thủy số 2

41 Công ty TNHH Jeil Kovi vina

1.2 Tổng quan về nhà máy Jeil Kovi

1.2.1 Thông tin chung

Tên công ty: CÔNG TY TNHH JEIL KOVI

Địa chỉ trụ sở chính: Lô C9+11, Khu công nghiệp Khánh Phú, huyện Yên Khánh, tỉnh Ninh Bình

Đại diện lãnh đạo công ty: Ông KIM JONG ILL

6

Lĩnh vực hoạt động: sản xuất liên quan đến hàng thời trang cao cấp như

in lụa, thêu và trang trí trên các sản phẩm may mặc cao cấp (ép nhiệt, ép đá và kết cườm), và các lĩnh vực phụ trợ khác với công nghệ hiện đại, chất lượng cao cho các nhãn hiệu nổi tiếng như Pink, Abercrombie, GAP, Hollister, Kohl’s, DKNY, FILA Hiện nay công ty đã có các chi nhánh tại Cambodia, Indonesia, Việt Nam (TP.HCM) [1]

1.2.2 Vị trí địa lý và quy mô của công ty

a Vị trí địa lý

Hình 1 1: Định vị vị trí bản đồ nhà máy Jeil Kovi

Dự án Nhà máy JEIL KOVI VINA của Công ty TNHH JEIL KOVI được xây dưng tại Lô C9+11, Khu công nghiệp Khánh Phú, huyện Yên Khánh, tỉnh Ninh Bình với diện tích 11.986 m2 vị trí cụ thể như sau:

 Phía Đông Bắc giáp khu đất trống của khu công nghiệp

 Phía Đông Nam giáp đường nội bộ khu công nghiệp

 Phía Tây Bắc giáp đất trống khu công nghiệp

 Phía Tây Nam giáp khu đất trống khu công nghiệp

Nhà máy JEIL KOVI VINA nằm trong Khu công nghiệp Khánh Phú, huyện Yên Khánh, tỉnh Ninh Bình có vị trí rất thuận lợi, cách trung tâm thành

7

phố Ninh Bình khoảng 5 km Khu vực dự án có điều kiện thuận lợi về địa điểm, vị trí, diện tích đất đai, hạ tầng kỹ thuật cho doanh nghiệp đầu tư phát triển kinh tế của tỉnh Ninh Bình Toạ độ các mốc dự án như sau : [1]

Nguồn: Tọa độ đo vẽ tại phần đất giao cho Công ty

b Quy mô công ty

Mục tiêu sản xuất: In vải/ lụa, thêu vi tính, gia công trang trí trên các sản phẩm may mặc với công suất thiết kế là 12.000.000 cái/ năm được phân theo ngành nghề như sau:

 In vải/ lụa: 6.000.000 cái/ năm (bao gồm các sản phẩm nhỏ như logo, nhãn size, và hình trang trí cỡ vừa trên sản phẩm may mặc)

 Thêu vi tính: 5.700.000 cái/ năm

 Gia công trang trí trên các sản phẩn may mặc (ép nhiệt, ép đá, kết cườm…): 300.000 cái/ năm

 Công ty TNHH JEIL KOVI đầu tư xây mới toàn bộ cơ sở hạ tầng để phục vụ sản xuất với cơ cấu sau: [1]

Bảng 1 3 Cơ cấu sử dụng đất của dự án

dựng (m 2 )

Diện tích sàn (m 2 ) Tỷ lệ (%)

8

dựng (m 2 )

Diện tích sàn (m 2 ) Tỷ lệ (%)

Nguồn: Công ty TNHH JEIL KOVI

1.3 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải

1.3.1 Phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt

Xử lý nước thải là quá trình loại bỏ chất ô nhiễm ra khỏi nước thải để làm sạch nguồn nước thải sao cho đảm bảo quy chuẩn Việt Nam trước khi thải vào nguồn

Các loại nước thải chứa những tạp chất gây ô nhiễm khác nhau, do đó để

xử lý nước thải đạt chuẩn cần lựa chọn các phương pháp xử lý thích hợp

Thông thường có các phương pháp xử lý như sau:

9

a Xử lý bằng phương pháp cơ học: Xử lý nước thải bằng phương pháp

cơ học nhằm mục đích: tác và loại bỏ các chất không hòa tan, những vật chất lơ lửng có kích thước lớn như sỏi, cát…và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bị cho quá trình xử lý hóa lý, hóa học và sinh học

 Song chắn rác, lưới chắn rác

Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý trước hết phải đi qua song chắn rác và lưới chắn rác Tại đây các thành phần rác có kích thước lớn như: vỏ hộp, bao nilon, dây…được giữ lại Nhờ đó tránh làm tắc đường ống, bơm hay kênh dẫn nước thải Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống xử lý

 Bể lắng cát được thiết kế để tách các tạp chất vô cơ không tan có kích thước từ 0,2 mm đến 2 mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bị cát, sỏi bào mòn, tránh tắc đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến các công trình sinh học phía sau

- Bể lắng cát radian: Là loại bể có tiết diện tròn, nước thải được dẫn vào

bể theo chiều từ tâm ra thành bể và được thu vào máng thu tập trung rồi được dẫn ra ngoài

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

 Bể lắng

- Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải (bể lắng đợt 1) hoặc cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông hay quá trình xử

Có nhiều cách phân loại bể lọc:

- Theo tốc độ: bể lọc chậm, bể lọc nhanh, bể lọc cao tốc

- Theo chế độ làm việc: bể lọc trọng lực, bể lọc có áp lực

Các lớp vật liệu lọc có thể là cát thạch anh nghiền, than atraxit, than hoạt tính, cát, sỏi với chiều dày các lớp vật liệu tùy theo yêu cầu chất lượng nước đầu ra của bể lọc

b Xử lý bằng phương pháp hóa lý và hóa học

Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học dùng để khử các chất hòa tan

và trong các hệ thống cấp nước khép kín Đôi khi phương pháp này được sử dụng để xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học hay sau công đoạn này là phương pháp xử lý cuối trước khi thải vào nguồn tiếp nhận

 Trung hòa

Nhằm trung hòa nước thải có pH cao hoặc thấp về khoảng pH yêu cầu, tạo điều kiện cho các quá trình xử lý hóa lý và xử lý sinh học

11

Mặc dù quá trình rất đơn giản về mặt nguyên lý nhưng vẫn có thể gây ra các vấn đề trong thực tế như giải phóng các chất ô nhiễm dễ bay hơi, sinh nhiệt, gây hư hại thiết bị máy móc…

Để trung hòa nước thải có thể được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:

- Trộn lẫn nước thải axit và nước thải kiềm

- Bổ sung các tác nhân hóa học

- Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hòa

- Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước axit

bộ vi khuẩn gây bệnh, người ta sử dụng phương pháp khử trùng nước thải Hiện nay có nhiều biện pháp khử trùng có hiệu quả:

- Khử trùng bằng các chất oxi hoá mạnh: Cl2, các hợp chất Clo, O3, KMnO4

- Khử trùng bằng các tia vật lý: tia cực tím

- Khử trùng bằng siêu âm

- Khử trùng bằng phương pháp nhiệt

- Khử trùng bằng các ion kim loại nặng

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

c Xử lý bằng phương pháp sinh học

Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan

có trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như H2S, Sunfit, ammonia,

12

Nito… dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất để làm thức ăn

Phương pháp này sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh vật để phân hủy những chất bẩn hữu cơ trong nước thải Các sinh vật sử dụng các chất khoáng và hữu cơ để làm dinh dưỡng và tạo năng lượng Trong quá trình dinh dưỡng chúng nhận được các chất làm vật liệu để xây dựng tế bào, sinh trưởng sinh sản nên sinh khối của chúng tăng lên

Căn cứ vào hoạt động của vi sinh vật có thể chia phương pháp sinh học thành 2 nhóm chính sau:

- Phương pháp sinh học hiếu khí

- Phương pháp sinh học yếm khí

 Phương pháp sinh học hiếu khí

Sử dụng các vi sinh vật hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải có đầy đủ oxy hòa tan ở nhiệt độ, pH…thích hợp

Sơ đồ phản ứng:

(CHO)nNS + O2 CO2 + H2O + NH4

+ + H2S + tế bào vi sinh vật + … H Trong điều kiện hiếu khí NH4+ và H2S cũng bị phân hủy nhờ quá trình nitrat hóa, sunfat hóa bởi vi sinh vật tự dưỡng

Sơ đồ phản ứng:

NH4+ + 2O2 NO3

+ 2H+ + 2H2O + H

H2S + 2O2 SO4

+ 2H+ + H

2-Cơ chế xử lý của quá trình hiếu khí gồm 3 quá trình:

- Giai đoạn 1: Oxy hóa toàn bộ chất hữu cơ có trong nước thải để đáp ứng nhu cầu năng lượng của tê bảo

CxHyOz + O2 CO2 + H2O + ΔH

- Giai đoạn 2: Tổng hợp để xây dựng tế bào mới

 Công trình xử lý hiếu khí trong điều kiện tự nhiên

Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và

nguồn nước Các công trình đặc trưng: cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh hoc…

- 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 ít năng lượng hơn Xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc cần năng lượng để vận chuyển và tưới 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 vận hành và bảo quản hệ thống xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc dễ dàng và ít tốn kém hơn Tuy nhiên, việc xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc cũng có những hạn chế như cần một diện tích đất lớn, phụ thuộc vào cấu trúc đất và điều kiện khí hậu

14

 Ao, hồ sinh học (ao hồ hiếu khí tự nhiên):

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

 Các công trình hiếu khí trong điều kiện nhân tạo

Là các công trình được cung cấp oxy nhờ thiết bị hoặc nhờ cấu tạo của

nó Các công trình đặc trưng bao gồm aerotank, aerotank theo mẻ (SBR),

mương oxy hoá, tháp lọc sinh học, đĩa sinh học…

 Bể Aerotank

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

- Giai đoạn 1: thức ăn dinh dưỡng trong nước rất phong phú, lượng sinh khối trong thời gian này lại ít Sau khi thích nghi với môi trường, vi sinh vật sinh trưởng rất nhanh và mạnh theo cấp số nhân, vì vậy lượng oxy tiêu thụ tăng dần

- Giai đoạn 2: sinh vật phát triển ổn định, tốc độ tiêu thụ oxy cũng gần như ít thay đổi chính ở giai đoạn này chất hữu cơ bị phân huỷ nhiều nhất

- Giai đoạn 3: Sau một thời gian khá dài, tốc độ oxy hoá cầm chừng, có chiều hướng giảm lại thấy tốc độ tiêu thụ oxy tăng lên Đây là giai đoạn nitrat hoá muối amon

 Bể SBR

Bể SBR hoạt động gián đoạn là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính theo kiểu làm đầy và xả cặn Gồm có 5 pha cơ bản: pha làm đầy - pha

15

phản ứng - pha lắng - pha xả nước - pha chờ (có thể bỏ qua pha này) Quá trình xảy ra trong bể SBR tương tự như trong bể bùn hoạt tính hoạt động liên tục, chỉ có điều tất cả các quá trình xảy ra trong cùng một bể và được thực hiện lần lượt theo các pha

Pha làm đầy có thể ở trạng thái: tĩnh, khuấy trộn hoặc thông khí tùy thuộc vào đối tượng cần xử lý Trạng thái tĩnh có thể được là do năng lượng đầu vào thấp và có nồng 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 năng lượng đầu vào, và phải có điều kiện thiếu hoặc kỵ khí cho quá trình loại bỏ P Trạng thái thông khí là do xảy ra các phản ứng hiếu khí ban đầu, làm giảm thời gian tuần hoàn và giữ lại nồng

độ chất nền ở mức thấp, điều này là quan trọng nếu tồn tại các thành phần, các chất hữu cơ dễ bị phân hủy với nồng độ hoạt tính cao

 Mương oxy hóa

Đây là một dạng Aerotank cải tiến khuấy trộn hoàn chỉnh trong điều kiện hiếu khí kéo dài, và nước chuyển động tuần hoàn trong mương Mương oxy hóa có thể phân thành 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 luân phiên: thổi khí và lắng Nạp và tháo nước chỉ tiến hành trong giai đoạn lắng vì vậy quá trình 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 hóa gián đoạn nhưng nước vào và ra liên tục đồng thời quá trình lắng diễn ra

ở hai mương bên hông, luân phiên nhau

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

16

 Bể lọc sinh học

Bể chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể co vi sinh vật sống bám Nước thải được phân bố đều trên bề mặt lớp vật liệu bằng hệ thống quay hoặc vòi phun Quần thể vi sinh vật sống bám trên giá thể tạo nên màng nhầy sinh học

có khả năng hấp thụ và phân hủy chất hữu cơ có trong nước thải Quần thể vi sinh vật này có thể bao gồm vi khuẩn hiếu khí; kỵ khí và tùy nghi; nấm, tảo,

động vật nguyên sinh…trong đó vi khuẩn tùy nghi chiếm ưu thế

Phần bên ngoài lớp màng nhầy (khoảng 0,1 – 0,2 mm) là loại vi sinh vật hiếu khí Khi vi sinh vật phát triển, chiều dày lớp màng ngày càng tăng, vi sinh vật lớp ngoài tiêu thụ hết oxy khuếch tán trước khi oxy thấm vào bên trong Vì vậy gần sát bề mặt giá thể môi trường kỵ khí hình thành Khi lớp màng dày, chất hữu cơ bị phân hủy hoàn toàn ở bên ngoài, vi sinh vật sống gần bề mặt giá thể thiếu nguồn cơ chất, chất dinh dưỡng dẫn đến tình trạng phân hủy nội bào và mất đi khả năng bám dính Nước thải sau xử lý được thu qua hệ thống thu nước đặt bên dưới hệ thống thu nước này có cấu trúc rỗ để tạo điều kiện cho không khí lưu thông trong bể sau khi ra khỏi bể, nước thải

đi vào bể lắng 2 để loại bỏ màng vi sinh tách khỏi giá thể Nước sau xử lý có thể tuần hoàn để pha loãng nước thải đầu vào bể sinh học, đồng thời duy trì

độ ẩm cho màng nhầy

 Phương pháp sinh học yếm khí

Quá trình phân hủy do một quần thể vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) hoạt động không cần sự có mặt của oxy không khí, sản phẩm cuối cùng tạo ra

là một hỗn hợp khí có CH4, CO2, N2 trong đó có tới 60% là CH4 Vì vậy quá trình này còn được gọi là lên men metan và quần thể vi sinh vật được gọi là các vi sinh vật metan

 Công trình xử lý yếm khí trong điều kiện tự nhiên

 Ao, hồ kỵ khí

17

Hồ kỵ khí dùng để lắng và phân hủy cặn bằng quá trình sinh hóa tự nhiên, dựa trên cơ sở sống và hoạt động của vi sinh vật kỵ khí Các vi khuẩn

kỵ khí phá vỡ các hợp chất hữu cơ trong nước thải, giải phóng khí CH4 và

CO2 Lượng chất hữu cơ có trong hồ có liên quan mật thiết đến lượng oxy xâm nhập vào hồ, nhằm duy trì điều kiện kỵ khí trên bề mặt hồ Hồ kỵ khí không có mặt của tảo, mặc dù đôi khi chúng vẫn 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 sinh vật 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 việc phân 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

 Công trình xử lý yếm khí trong điều kiện nhân tạo

 Bể lọc kỵ khí

Trong bể này lắp đặt các giá thể sinh vật kị khí dính bám, là các vật liệu hình dạng, kích thước khác nhau, đóng vai trò như vật liệu lọc Các dòng nước thải có thể đi từ dưới lên hoặc trên xuống Các chất hữu cơ được vi khuẩn hấp thụ và chuyển hóa thành CH4 và các chất khí khác Các loại khí sinh học được thu gom tại phần trên của bể

 Bể UASB

Đây là công nghệ xử lý sinh học kỵ khí được sử dụng rộng rãi nhất do có nhiều ưu điểm như: cả 3 quá trình phân hủy, lắng bùn, tách khí xảy ra trên một công trình; ít tốn năng lượng vận hành; ít bùn dư; nhu cầu dinh dưỡng thấp; có khả năng thu hồi năng lượng

Quá trình xử lý gồm 3 giai đoạn chính:

- Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử

18

+ Dưới tác dụng của enzyme do vi khuẩn tiết ra, các phức chất và chất không tan (polysaccharides, proteins, lipids) chuyển hóa thành các phức đơn giản hơn hoặc chất hòa tan (như đường, các amino acid, acid béo)

+ Quá trình này xảy ra chậm Tốc độ thủy phân phụ thuộc vào pH, kích thước hạt và đặc tính dễ phân hủy của cơ chất

- Giai đoạn 2: Axít hóa

+ Vi khuẩn lên men chuyển hóa các chất hòa tan thành chất đơn giản như acid béo dễ bay hơi, alcohols, acid lactic, methanol, CO2, H2, NH3, H2S

và sinh khối mới

+ Sự hình thành các acid có thể làm pH giảm xuống đến 4.0

- Giai đoạn 3: Methane hóa

+ Giai đoạn này chuyển từ sản phẩm đã methane hóathành khí (CH4 và

CO2) bằng nhiều loại vi khuẩn kỵ khí nghiêm ngặt

- 90% quá trình phân hủy diễn ra ở thảm bùn này Thảm bùn này chiếm 30% thể tích của hầm ủ UASB

19

1.3.2 Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt truyền thống

 Công nghệ bùn hoạt tính truyền thống (CAS)

Công nghệ bùn hoạt tính truyền thống là công nghệ xử lý nước thải dựa trên độ dính bám của vi sinh vào chất rắn lơ lửng trong nước Chất lượng nước phụ thuộc vào độ lắng của bùn hoạt tính và kích thước của bể phản ứng Quá trình phản ứng chủ yếu do vi sinh vật hiếu khí trong bể Aeroten

CAS là viết tắt của cụm từ Conventional Activated Sludge, được biết đến

là công nghệ bùn hoạt tính dòng liên tục

Bùn hoạt tính là các hạt bông hình thành do các vi sinh vật trong nước thải bám vào các chất lơ lửng để cư trú, sinh sản, phát triển và các vi sinh vật này sử dụng nguồn chất hữu cơ trong nước làm thức ăn đồng thời phân hủy chất hữu cơ làm tăng sinh khối

Ưu điểm:

- Chi phí đầu tư thấp, chủ yếu phát sinh từ phí xây dựng và một số thiết

bị như máy sục khí, máy bơm, máy khuấy

- Hiện nay trên thị trường có rất nhiều đơn vị cung cấp giải pháp xử lý nước thải bằng công nghệ bùn hoạt tính truyền thống

- Nước sau xử lý có thể đạt chuẩn A hoặc B, phụ thuộc vào kích thước

bể xử lý

Nhược điểm:

-Chất lượng nước đầu ra phụ thuộc vào khả năng lắng của bùn hoạt tính

và kích thước các bể

-Tạo ra lượng bùn dư lớn, dẫn đến chi phí xử lý bùn cao

-Tiêu thụ năng lượng lớn để cung cấp oxy duy trì vi sinh

-Yêu cầu diện tích xây dựng lớn

-Xử lý thông số Amoni (NH4+) hiệu quả chưa cao

20

 Công nghệ lọc sinh học

Công nghệ lọc sinh học là công nghệ xử lý nước thải dựa trên nguyên lý lọc- dính bám, sử dụng các lớp vật liệu lọc để hình thành lớp màng vi sinh vật trên đó, khi nước thải chảy qua lớp vật liệu này, chất ô nhiễm sẽ được phân hủy và xử lý nhờ hoạt động sống của vi sinh vật

Bể lọc sinh học nhỏ giọt, bể lọc sinh học cao tải là công trình nhân tạo điển hình của công nghệ lọc sinh học

 Ưu điểm

- Chi phí đầu tư thấp

- Tiêu tốn ít năng lượng hơn các phương pháp xử lý bùn hoạt tính

 Nhược điểm

- Có thể bị tắc hệ thống;

- Dễ sinh mùi

- Tải lượng xử lý nhỏ

1.3.3 Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tiên tiến hiện nay

 Công nghệ xử lý nước thải AAO

AAO là viết tắt của cụm từ Anaerobic (yếm khí) – Anoxic (thiếu khí) – Oxic (hiếu khí); Công nghệ AAO là quy trình xử lý sinh học liên tiếp ứng dụng nhiều hệ vi sinh vật khác nhau: hệ vi sinh vật yếm khí, thiếu khí, hiếu khí để xử

lý chất thải Dưới tác dụng phân giải các chất ô nhiễm của hệ vi sinh vật mà chất ô nhiễm trong nước thải được xử lý trước khi thải ra môi trường

Các quá trình diễn ra như sau:

 Quá trình yếm khí diễn ra tại bể Anaerobic: Trong quá trình phân hủy

kỵ khí chất hữu cơ diễn ra 4 giai đoạn là thủy phân (chất hữu cơ cao phân tử chuyển hóa thành chất hữu cơ đơn giản hơn), axit hóa (chất đơn giản chuyển hóa thành chất dễ bay hơi, khí ), Acetic hóa, methane hóa

21

 Quá trình thiếu khí ở bể Anoxic: Xảy ra quá trình khử nitrate hay còn

gọi là đề nitrate hóa (chuyển hóa NOx => N2) dựa vào quá trình đồng hóa và

dị hóa

 Quá trình hiếu khí tại bể Hiếu khí: Vi sinh vật hiếu khí sử dụng oxy hòa

tan có trong nước để phân giải chất hữu cơ có trong nước thải Quá trình phân hủy chất hữu cơ diễn ra qua 3 giai đoạn là oxy hóa chất hữu cơ, tổng hợp xây dựng tế bào, oxy hóa chất liệu tế bào Ngoài ra còn có quá trình nitrate hóa (amoni NH4+ => NO3-)

 Thuận lợi: Với công nghệ này có thể chịu tải với mức biến động nồng độ

cao hơn mà không gây ra tình trạng vi sinh chết Xử lý hiệu quả được NO3

vì các công đoạn thực hiện riêng biệt Khi vận hành hệ thống có độ an toàn cao cho chủ đầu tư và đơn vị vận hành

 Khó khăn: Chỉ áp dụng được với các công trình trạm xử lý nước thải mà

chủ đầu tư có nhiều diện tích nên những trường hợp mà diện tích không được cần phải áp dụng công nghệ khác

 Công nghệ AO kết hợp MBBR

Công nghệ AO kết hợp MBBR (giá thể vi sinh di động kết hợp bùn hoạt tính và màng sinh học) hoạt động trên nguyên tắc xử lý kết hợp chất hữu cơ

và N bằng bùn hoạt tính bám dính trên giá thể vi sinh

AO là viết tắt của cụm từ Anoxic (thiếu khí) – Hiếu khí (hiếu khí); Công nghệ AO là quy trình xử lý sinh học liên tiếp ứng dụng các hệ vi sinh vật khác nhau: thiếu khí, hiếu khí để xử lý chất thải

Giá thể vi sinh di động MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) là loại giá thể sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải, kết hợp quá trình xử lý sinh học thiếu khí hoặc hiếu khí truyền thống với giá thể di động dính bám nhằm tối ưu hóa hiệu suất xử lý các thành phần ô nhiễm

Quá trình xử lý các chất hữu cơ sẽ diễn ra tại bể hiếu khí có giá thể vi sinh di động Quá trình khử Nitơ diễn ra tại bể Anoxic và bùn hoạt tính sẽ được tuần hoàn bổ sung từ bể lắng về bể Hiếu khí và Anoxic

22

Tùy theo diện tích xây dựng, địa hình và tính chất của từng loại nước thải, với các trạm xử lý nước thải có công suất dưới 1500 m3/ngày đêm thì công nghệ AO kết hợp MBBR là phương án tối ưu nhất bởi nó có những ưu điểm vượt trội sau:

- Tiết kiệm tối đa diện tích xây dựng và kết cấu bể có thể điều chỉnh theo diện tích mặt bằng

- Hệ số vượt tải lớn

- Hiệu suất xử lý cao do mật độ vi sinh cao và diện tích tiếp xúc lớn vì sử dụng giá thể vi sinh di động

- Chi phí đầu tư, xử lý thấp

- Có khả năng linh động trong quá trình xử lý đối với các nguồn nước có chất lượng đầu vào không ổn định

- Khả năng đồng bộ cao

-Xử lý tốt các thành phần Amoni, Photphat

 Thuận lợi: Giải quyết được bài toán về diện tích vì giá thể MBBR làm

tăng hiệu quả xử lý trong nước thải Có mức độ ổn định bùn vi sinh cao hơn so với các công nghệ khác

 Khó khăn: Tăng chi phí đầu tư ban đầu và khi hoạt động hay bị xảy ra

lỗi do giá thể vi sinh bị trôi hoặc vỡ bị thu vào đường ống dẫn tới hư hỏng thiết bị hoặc tắc đường ống

 Công nghệ xử lý theo mẻ (SBR)

SBR (Sequencing Batch Reactor) là bể xử lý nước thải theo phương pháp sinh học theo quy trình phản ứng từng mẻ liên tục, diễn ra trong cùng một bể

Hệ thống SBR cải tiến gồm 2 cụm bể: cụm bể Selector và cụm bể C- tech + Cụm bể Selector: có nhiệm vụ tiếp nhận, hòa trộn nước thải sau đó đưa vào hệ thống định lượng, tiếp đó dẫn sang cụm bể C-tech

23

+ Cụm bể C-tech: C-tech là viết tắt của cụm từ Circle Technology, được hiểu là công nghệ làm việc theo chu kỳ, mỗi chu kỳ trong cụm bể C-Tech diễn ra 5 giai đoạn: làm đầy, phản ứng, thổi khí, lắng và xả nước

Nước được dẫn vào bể Selector trước sau đó mới qua bể C- tech Bể Selector được sục khí liên tục tạo điều kiện cho quá trình xử lý hiếu khí diễn

ra tại đây Nước sau đó dẫn sang bể C- tech sẽ diễn ra 5 giai đoạn xử lý

 Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý xử lý nước thải bằng vi sinh vật dính bám trên chất rắn lơ lửng như công nghệ bùn hoạt tính truyền thống, nhưng quá trình này được thiết kế vận hành theo chu kỳ hoạt động, mỗi chu kỳ gồm 5 giai đoạn: làm đầy, phản ứng, thổi khí, lắng và xả nước Thời gian của mỗi chu kỳ xử lý phụ thuộc vào thiết kế

 Ưu điểm

+ Kết cấu đơn giản và bền, vận hành dễ dàng hơn

+ Quá trình xử lý đơn giản hơn công nghệ AAO và CAS (đề cập ở trên) bởi

vì bể hiếu khí và bể lắng được hợp nhất thành một bể, tiết kiệm diện tích hơn + Không cần hồi lưu bùn, tránh tình trạng rửa trôi vi sinh trong bể sục khí + Thích họp cho các dụ án công suất nhỏ hoặc các dự án có thời gian xả thải cố định vào một thời điểm nhất định trong ngày

24

 Công nghệ MBR

MBR là viết tắt của cụm từ Membrance Bio Reator có thể hiểu công nghệ màng MBR là công nghệ xử lý vi sinh nước thải bằng phương pháp lọc màng

Công nghệ MBR là công nghệ mới, xử lý nước thải kết hợp dùng màng với hệ thống bể sinh học thể động thông qua quy trình vận hành SBR sục khí

và công nghệ dòng chảy gián đoạn; Cơ chế lọc qua màng MBR như sau:

Vi sinh vật, chất ô nhiễm, bùn tuần hoàn bị giữ lại tại bề mặt màng, đồng thời, chỉ có nước sạch mới qua được màng Phần bùn giữ lại trong bể sẽ được

xả định kỳ về bể chứa bùn; Để kéo dài tuổi thọ cho màng, cần làm sạch màng vào cuối hạn sử dụng; Căn cứ vào loại hình nước thải đầu vào, thời điểm rửa màng định kỳ dựa theo đồng hồ đo áp lực

Một số cách rửa màng như: làm sạch màng bằng thổi khí, làm sạch màng bằng cách ngâm trong dung dịch hóa chất (Chlorine, Javen)

 Thuận lợi: Chất lượng nước đầu ra có thể đạt A

 Khó khăn: Chi phí đầu tư ban đầu cao, hay bị tắc màng, chi phí vận

hành cao và yêu cầu trình độ chuyên môn cao

1.3.4 Công nghệ AO tại Việt Nam

Hiện nay, tại Việt Nam công nghệ AO được áp dụng rộng rãi trong công tác thiết kế bảo vệ môi trường cho các nhà máy xử lý nước thải Công đoạn

AO là 1 trong những công đoạn được kết hợp với nhau hầu như trong các loại nước thải: sinh hoạt, thủy hải sản, rỉ rác… với các công đoạn tiền xử lý hoặc

xử lý bậc cao

Công nghệ AO được các đơn vị môi trường tại Việt Nam sử dụng nhiều

vì công nghệ này mang lại tính an toàn cho chủ đầu tư và cũng như bên đơn vị thiết kế Sức chịu tải của công nghệ khi nồng độ bị thay đổi cao hơn so với công nghệ truyền thống CAS, đặc biệt đó là chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành ít tốn kém

Nguồn 1: Nước thải từ hoạt động vệ sinh: Đây là loại nước phát sinh ra

từ hoạt động WC hàng ngày Thành phần ô nhiễm chủ yếu là amoni ( nước tiểu), cặn, BOD, COD cao

Nguồn 2: Phát sinh từ hoạt động tắm giặt hàng ngày Đặc trung của nguồn nước thải này đó là các chất hoạt động bề mặt ( xà phòng), cặn

Nguồn 3: Phát sinh từ hoạt động nấu ăn Đặc trưng của loại nước thải này đó là : dầu mỡ, cặn, COD, BOD…

Như vậy, với nước thải sinh hoạt ta sẽ nhận thấy các thông số đặc trưng của loại nước thải này đó là : Amoni, BOD, TSS, colifom

26

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

- Cải tạo hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của nhà máy Jeil Kovi có công suất 40m3/ngày.đêm đầu ra đạt cột cột B QCVN 14:2008/BTNMT

2.2 Phạm vi nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng hiệu quả công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt tại nhà máy Jeil Kovi

- Nghiên cứu cải tạo hệ thống xử lý nước thải nhằm nâng cao hiệu quả

xử lý nước thải sinh hoạt tại nhà máy Jeil Kovi

2.3 Phương pháp nghiên cứu

a Phương pháp so sánh

Phương pháp so sánh là đánh giá chất lượng môi trường, chất lượng dòng thải, tải lượng ô nhiễm… trên cơ sở so sánh với các quy chuẩn, tiêu chuẩn môi trường liên quan cũng như những đề tài nghiên cứu và thực nghiệm có liên quan

b Phương pháp liệt kê, thống kê

 Thu thập các nguồn tài liệu từ kết quả nghiên cứu đề tài/dự án đã được thực hiện trong và ngoài nước, sách, giáo trình

 Các tài liệu khoa học liên quan đến công nghệ xử lý nước thải cho nước thải sinh hoạt trong và ngoài nước

 Tổng quan về phương pháp đánh giá công nghệ xử lý nước thải

 Thu thập các tài liệu liên quan đến công nghệ sản xuất, công nghệ xử

lý nước thải của đối tượng nghiên cứu

 Tìm hiểu công nghệ xử lý nước thải của nhà máy Jeil Kovi: Thống kê thể tích của khối bể hiện trạng, thiết bị hiện có…