TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ BẢO DƯỠNG TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI I GIỚI THIỆU VỀ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ GNP YÊN BÌNH 1 Mục đích yêu cầu của trạm Trạm xử lý nước thải công trình.
Trang 1TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ BẢO DƯỠNG
TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Trang 2I GIỚI THIỆU VỀ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ GNP YÊN BÌNH
1 Mục đích yêu cầu của trạm.
- Trạm xử lý nước thải công trình Trung tâm công nghệ GNP Yên Bình xử lý
nước thải sinh hoạt và sản xuất
- Trạm xử lý được xây dựng dạng bể bê tông nửa chìm, nửa nổi so với mặt đất, thu gom tất cả nước thải từ các nhà xưởng trong trum tâm công nghiệp, xử lý đảm bảo Quy chuẩn Việt Nam QCVN40:2011/BTNMT cột A đối với các chỉ tiêu kim loại và QCVN40:2011 cột B với các chỉ tiêu khác
Trang 3- Quy trình công nghệ:
-TỪ HỆ THỐNG THU GOM
BỂ TÁCH DẦU MỠ
BỂ ĐIỀU HÒA
BỂ TRUNG HÒA
BỂ TRỘN
BỂ PHẢN ỨNG
MÁY TÁCH RÁC TINH
BỂ LẮNG HÓA LÝ
BỂ LẮNG HÓA LÝ
BỂ THIẾU KHÍ ANOXIC
BỂ HIẾU KHÍ AEROTEN
BỂ LẮNG SINH HỌC
BỂ LẮNG SINH HỌC
BỂ KHỬ TRÙNG
BÙN TUẦN HOÀN BÙN TUẦN HOÀN
BỂ CHỨA BÙN
MÁY ÉP BÙN
VẬN CHUYỂN ĐI XỬ LÝ
NƯỚC BÙN DƯ BÙN THẢI
HỐ GA KHU CÔNG NGHIỆP
NAOH
PAC
POLYMER
DINH DƯỠNG
KHỬ TRÙNG
XẢ SỰ CỐ
Trang 41 Giới thiệu về công nghệ
- Trước tiên nước thải được xử lý hóa lý, tiếp theo sử dụng công nghệ sinh học- vi
sinh bùn hoạt tính
+ Bể thu gom ( TK-01 )
+ Bể tách mở ( TK-02 )
+ Bể điều hòa ( TK-03 )
+ Bể trung hòa ( TK-04A )
+ Bể phản ứng keo tụ ( TK-04B)
+ Bể tạo bông ( TK-04C)
+ Bể lắng hóa lý ( TK-05A/B)
+ Bể xử lý sinh học thiếu khí Anoxic ( TK-06 )
+ Bể xử lý sinh học hHiếu khí ( TK-07 )
+ Bể lắng sinh học ( TK-08A/B )
+ Bể khử trùng ( TK-09 )
+ Bể nén bùn ( TK-10)
Nước thải từ hệ thống thu gom sẽ lần lượt đi qua cá bước như sau từ khâu thug
om, tách rác tới khi được thải vào nguồn tiếp nhận
Bể thu gom TK-01 :
- Bể thu gom được xây dựng ở đầu trạm xử lý, tiếp nhận nước thải từ mạng lưới thu gom nước thải của khu công nghiệp
- Tại cửa nhận nước của bể gom, lắp đặt thiết bị tách rác thô để loại bỏ rác, tránh gây tắc bơm, van và đường ống
- Bể thu gom được sử dụng chung với hố thu gom của Trạm xử lý 200m3/ ngày hiện có
Bể tách mỡ TK-02 :
- Bể tách dầu mỡ được cấu tạo gồm 02 ngăn, có vách ngăn thu nước giữa để tách
1 phần cặn và váng nổi trước khi nước vào bể điều hòa
- Tại bể dầu mỡ được lắp 01 rọ tách rác kích thước 05-10mm để dễ dàng vệ sinh
- Nước sau bể tách mỡ được tự chảy qua bể điều hòa
Bể điều hòa TK- 03 :
- Nước thải của khu công nghiệp thường có sự cố biến động lớn về lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm, vì vậy, bể điều hoà được thiết kế lưu nước 6-8 tiếng nhằm điều hoà lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải, tạo điều kiện cho các quá trình xử lý tiếp theo
Bể xử lý sinh học thiếu khí Anoxic TK-06 :
-Có chứa vi sinh thiếu khí có tác dụng xử lý các thành phần Nitơ, Photpho và một phần BOD, COD Trong đó đặc biệt xử lý Nitơ, lượng Nitrat trong nước thải sẽ chuyển thành Nitơ ở dạng khí và được giải phóng ra môi trường khí
- Phản ứng dưới tác dụng của vi sinh vật:
NO3- + C2H5OH N2 + CO2 + H2O
NO3- + C10H19O3N ( nước thải) N2 + CO2 + H2O +NH3
- Nước thải tại ngăn này được khuấy trộn bởi hệ thống các động cơ khuấy giúp tang khả năng hòa trộn của nước thải và bùn vi sinh
Trang 5- Lượng bùn hoạt tính được bổ sung liên tục từ bể lắng II và bể Aeroten bằng 02 bơm chìm tuần hoàn bùn
Bể xử lý sinh học hiếu khí TK-07:
- Ngăn bể này có bố trí hệ thống phân phối khí mịn cung cấp oxy hòa tan cho nước thải Dưới tác dụng của vi khuẩn Hiếu khí các thành phần Amoni, BOD, COD trong nước sẽ được xử lý
- Phản ứng dưới tác dụng của vi sinh vật:
NH4 + O2 NO3- + H+ + H2O
C10H19O3N (nước thải)+ O2 CO2+ H2O + NO
3 Tại đây có bố trí bơm tuần hoàn về bể thiếu khí với mục đích đưa nước thải chứa Nitrat ( NO3- sau oxy hóa amoni) về ngăn xử lý Thiếu khí để chuyển hóa thành Nitơ ở dạng khí Nước thải sau đó chảy tràn sang ngăn lắng
- Nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aeroten duy trì 2500- 3000 mg/l, tỉ lệ bùn tuần hoàn 75-80%
- Bể Aeroten được kiểm soát bằng hệ thống kiểm soát DO và pH chặt chẽ Các thông số này có ảnh hướng rất lớn đén chất lượng nước thải sau xử lý
Bể lắng sinh học TK-08:
- Hỗn hợp bùn hoạt tính/ nước trong bể Aeroten tự chảy về bể lắng qua hệ thống
phân phối Do có tỉ trọng lớn nên bùn hoạt tính sẽ lắng xuống đáy bể, nước trong được thu qua máng thu tới thiết bị xử lý tiếp theo
- Sử dụng bể lắng tròn có đáy tạo độ dốc, bùn lắng được cào, gạt về hố thu bùn
trung tâm và được tuần hoàn quay trở lại bể aeroten
Bể khử trùng TK-09
-Nước từ bể lắng thứ cấp được đưa sang bể khử trùng để khử trùng trước khi xả ra mạng lưới thoát nước bên ngoài
- Bể khử trùng bố trí 02 bơm chìm nước thải, nước được bơm thông qua đồng hồ lưu lượng để kiểm soát
- Hoá chất khử trùng sử dụng là nước Javen hoặc Clorine dạng bột
Bể nén bùn TK- 10:
- Bể nén bùn tiếp nhận bùn dư từ bể lắng hóa lý và bể lắng sinh học
- Nước trong thu được tự chảy về bể điều hòa và tiếp tục quy trình xử lý
- Bùn thải sau khi nén bùn được đưa về máy ép bùn khung bản để xử lý
II QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG
II.1 Công tác kiểm tra, chuẩn bị trước khi vận hành.
a Công tác kiểm tra.
- Kiểm tra hệ thống thiết bị đang để trong trạng thái "Tự động điều khiển bằng PLC" hay trong trạng thái "Điều khiển bằng tay", kiểm tra nguồn điện cấp cho các tủ điều khiển trong nhà điều hành trung tâm
- Kiểm tra trạng thái hoạt động của các bể
- Kiểm tra các van chặn của đường ống cấp khí, đường ống bơm nước, đường ống hút bùn
+ Đảm bảo là điện được cấp tới các tủ động lực và tủ điều khiển tại chỗ [đủ điện áp, đèn báo pha]
+ Đảm bảo dung dịch hóa chất phải đủ ngập ống hút trong hệ thống hóa chất
Trang 6+ Kiểm tra hệ thống báo mức nước
+ Kiểm tra dầu bôi trơn của các máy thổi khí cạn
+ Kiểm tra các đèn báo tại nút bấm điều khiển của các máy (để kiểm tra phát hiện sự cố)
b Chuẩn bị hóa chất sử dụng
- Trước khi vận hành hệ thống phải chuẩn bị đầy đủ các yêu cầu cần thiết của hệ thống như hóa chất cung cấp cho quá trình vận hành Luôn có kế hoạch thống kê dự trữ đủ hóa chất sử dụng không để tình trạng thiếu hóa chất vận hành làm ảnh hưởng đến quá trình xử lý của Trạm
- Kiểm tra các thùng chứa hóa chất xem đã đến lúc phải pha thêm hóa chất cho việc vận hành không
- Đảm bảo nguyên tắc an toàn lao động trước khi làm việc, pha chế hóa chất - Đảm bảo luôn có nguồn nước sạch cạnh khu vực pha chế hóa chất
- Tuyệt đối không tự ý pha chế hóa chất vào ca trực đêm
- Nắm rõ nguyên lý pha chế các loại hóa chất trong hệ thống, đảm bảo pha đúng nồng
độ, số lượng cần thiết
II.2 Các điều kiện, chế độ vận hành.
a Với hệ thống xử lý hiếu khí
-Trước khi tiến hành vận hành toàn bộ hệ thống, cần tiến hành các thao tác:
a1 Khởi động kỹ thuật:
- Kiểm tra hệ thống cung cấp điện cho toàn bộ hệ thống
- Kiểm tra hóa chất cần cung cấp và mực nước trong các bể
a2 Khởi động hệ thống sinh học
- Các thông số cần xem xét: COD, BOD, N, P,
- Thể tích sinh khối: thể tích bùn lắng sau 30 phút
- Chỉ số thể tích sinh khối: SVI (mg/l) = thể tích sinh khối lắng/hàm lượng sinh khối
- Tải trọng hữu cơ
- Tải sinh khối: F/M = (COD (kg/m3 )xQ(m3 /ngày)/ V bể (m3 )xMLSS (kg/m3 )
- Thời gian lưu trung bình của sinh khối: tuổi của sinh khối
a3 Trong quá trình vận hành
- Lưu lượng: quyết định khả năng chịu tải của hệ thống, tải lượng bề mặt của hệ thống
- F/M: thích hợp 0,2-0,6; hạn chế tình trạng pH giảm, bùn nổi, lắng kém
+ Nếu F/M thấp: là do vi khuẩn có cấu trúc đặc biệt - nấm
+ Nếu F/M cao: DO thấp, quá tải, bùn đen, lắng kém
- pH: thích hợp 6,5 - 8,5
+ pH cao do quá trình chuyển hóa Nitơ thành N-NH3
+ pH thấp: do quá trình nitrat hóa, hàm lượng HCO3 - thấp
+ Cách khắc phục sự dao động của pH là cung cấp đầy đủ dinh dưỡng, hàm lượng hữu
cơ, hạn chế quá trình phân hủy nội bào Cần tăng cường độ kiềm
- Tỷ lệ BOD/COD
+ Kiểm tra thường xuyên BOD, COD tránh hiện tượng thiếu tải và quá tải
- Chất dinh dưỡng: N, P đảm bảo tỷ lệ BOD:N:P = 100:5:1 nếu thiếu phải bổ sung
- Các chất độc: kim loại nặng, dầu mỡ, hàm lượng Cl,
a4 Kiểm soát quá trình xử lý
- Tải trọng hữu cơ:
+ Tải trọng cao: DO thấp, bùn sáng nâu, lắng kém tạo bọt
Trang 7+ Tải trọng hữu cơ thấp: DO cao, bùn lắng nhanh, nén tốt, bùn xốp, nâu Xuất hiện lớp mỡ và váng nổi trên bề mặt
- Tải trọng bề mặt: cao sẽ ảnh hưởng tới quá trình lắng Sinh khối trôi ra ngoài
b Với hệ thống máy móc thiết bị
- Trình tự vận hành tuân theo chế độ cài đặt của hệ thống điều khiển PLC
- Hệ thống điều khiển tự động bao gồm các thành phần sau:
+ Điện động lực
+ Thiết bị
+ Bộ truyền động
Quy trình hoạt động của thiết bị :
Bể thu gom TK-01:
- Bể có 2 bơm chìm hoạt động theo 2 mức phao.
o Mức phao 1 : 2 bơm đều dừng
o Mức phao 2: 2 bơm hoạt động luân phiên nhau
Bể điều hòa TK- 03:
- Bể có 2 bơm chìm hoạt động theo 2 mức phao
o Mức phao 1 : 2 bơm đều dừng
o Mức phao 2: 2 bơm hoạt động luân phiên nhau
- Song chắn rác tinh: hoạt động 24/24
- Máy thổi khí: chạy 30 phút, nghỉ 30 phút.
Bể pH, keo tụ, tạo bông TK- 04:
- Ngăn TK-04A:
o Có 1 động cơ khuấy trộn: chạy 24/24
o Thiết bị đo pH Online
o Có 2 bơm định lượng hóa chất ( cấp NaOH ) chạy theo tín hiệu pH ( pH>7 chạy,
=7 dừng ), chạy luân phiên nhau
- Ngăn TK-04B:
o Có 1 động cơ khuấy trộn: chạy 24/24
o Có 2 bơm định lượng hóa chất ( cấp PAC ) chạy theo bơm bể điều hòa, chạy luân phiên nhau
- Ngăn TK-04C:
o Có 1 động cơ khuấy trộn: chạy 24/24
o Có 2 bơm định lượng hóa chất ( cấp Polime ) chạy theo bơm bể điều hòa, chạy luân phiên nhau
Bể lắng hóa lý TK-05A/B/C
o Mỗi bể có 1 động cơ khuấy gạt bùn kèm cánh khuấy trộn: chạy 24/24, chạy động lập
o Có 2 cặp bơm bùn dư, chạy luân phiên, 1 ngày chạy 2 lần, mỗi lần 30 phút
Bể thiếu khí TK-06
Trang 8- Gồm 6 động cơ khuấy: chia là 3 cặp, mỗi cặp chạy 40 phút nghỉ 20 phút, thời điểm
chạy: ít nhất là 2 cặp chạy, nhiều nhất là 3 cặp chạy trong cùng 1 thời điểm
- Bơm định lượng dinh dưỡng: chạy luôn phiên, hoạt động 24/24.
Bể hiếu khí TK-07
- Bể có 2 bơm chìm tuần hoàn bùn hoạt động 24/24; 2 máy chạy luôn phiên, máy chạy
40 phút nghỉ 20 phút
- Thiết bị đo DO online
- Có 2 máy thổi khí chạy luân phiên, duy trì DO trong khoảng 2-3mg/lít
Bể lắng sinh học TK-08 A/B/C
o Mỗi bể có 1 động cơ khuấy gạt bùn kèm cánh khuấy trộn: chạy 24/24, chạy động lập
o Có 2 cặp bơm bùn dư, chạy luân phiên, máy chạy 40 phút, nghỉ 20 phút
Bể khử trùng TK-09 :
- Bể có 2 bơm chìm hoạt động theo 2 mức phao
o Mức phao 1 : 2 bơm đều dừng
o Mức phao 2: 2 bơm hoạt động luân phiên nhau
- Có 2 bơm định lượng ( chất khử trùng ) chạy luân phiên, theo tín hiệu dừng nghỉ
của bơm điều hòa
Máy ép bùn+ bơm bùn khí nén :
- Vận hành bằng tay
- Gồm 1 máy nén khí cấp khí cho máy ép bùn bang tải và bơm bùn khí nén
- Thời gian hoạt động 1 chu trình của máy ép bùn : 4h
II.3 Quá trình vận hành hệ thống.
2.3.1 Phần điện
a Tủ điện phân phối.
Tủ điều khiển là tủ điện trong nhà gồm 1 lớp cánh, 3 khoang điều khiển Thiết bị đóng cắt và điều khiển được bố trí trên tấm gá thiết bị bên trong tủ điện Vỏ tủ được mua trọn bộ, dưới đáy tủ có lỗ luồn cáp, mỗi khoang tủ có 2 quạt lắp trên đỉnh tủ nhắm mục đích thông gió Các thiết bị trong tủ bao gồm biến tần, aptomat, contactor, rơle trung gian, PLC, rơle nhiệt, hộp chia pha, bộ bảo vệ pha, máng nhựa đi dây, cáp điện,
…
b Cấu trúc hệ thống động lực/ Structured dynamics system:
Trang 9- (1) Đèn báo pha
- (2) Đồng hồ Ampe kế, Volt kế
- (3) Nút ấn khẩn cấp
- (4) Bộ chuyển mạch Ampe, Volt
- (5) Màn hình hiển thị- kiều khiển
- (6) MCCB chính
- (7) Cầu chì
- (8) Thanh cái đồng chia pha
- (9) MCB phụ
- (9) PLC Logo
- (10) Cầu đấu ra thiết bị
c Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển:
- Đóng vai trò trung tâm của hệ thống điều khiển là bộ lập trình PLC SIMATIC
ET 200SP của hàng Siemens Bộ điều khiển thu thập các tín hiệu đầu vào từ các cảm biến, nút nhấn và chuyển mạch rồi tính toán theo chương trình đã cài đặt điều khiển ra
1
3 2
5 4
7
9 8
6
Trang 10các role, contactor, các đèn cảnh báo và nút ấn khẩn cấp, cài Việc vận hành toàn bộ hệ thống sẽ thông qua màn hình cảm ứng điều khiển trên mặt tủ điều khiển Trên đó trạng thái các động cơ, máy thổi khí, các cảm biến mức được thể hiện bằng các đèn báo, relay trung gian Đèn xanh thể hiện trạng thái bật, đèn vàng thể hiện trạng thái lỗi
d Nguyên lý điều khiển của hệ thống.
- Hệ thống tủ điều khiển được điều khiển bán tự động theo từng thiết bị.Các thiết bị điều khiển và bảo vệ tự động bao gồm (khởi động từ, role trung gian, role nhiệt, cầu
chì, aptomat bảo vệ).
- Hệ thống điều khiển trong tủ sử dụng nguồn xoay chiều AC 220V.
- Thiết bị ngoại vi kết nối bên ngoài sử dụng nguồn DC 24V (phao điện)
- Cấu trúc hệ thống hiển thị:
- Cấu trúc chung của hệ thống điều khiển và đèn báo
Tên thiết bị
AUTO-OFF-MAN : chọn chế độ
RUN: thiết bị hoạt động
OVL : thiết bị quá tải
Chú ý:
- Khi hệ thống điều điều khiển gặp
sự cố chế độ AUTO không hoạt
động ta chuyển sang chế độ MAN
để điều khiển bằng tay.
2.3.2 Nguyên lý điều khiển hoạt động của các thiết bị theo quy trình hoạt động.
Máy thổi khí bể Aeroten: hoạt động theo thời gian cài đặt.
- Hoạt động theo 3 chế độ, điều khiển được thao tác bởi công tắc chuyển mạch 3 vị trí
(AUTO-OFF-MAN):
+ Chế độ AUTO: máy chạy luân phiên tự động tắt và bật theo chương trình PLC – chạy 30 phút nghỉ 30 phút, tần số Hz của thiết bị được điều khiển theo tín hiệu truyền
về của thiết bị đo DO Online
+ Chế độ MAN: động cơ hoạt động (Ở chế độ này bơm không chịu can thiệp bởi tín hiệu bên ngoài cũng như PLC), tại chế độ này, có thể điều khiển tần số Hz bằng chiết áp
-Khi xảy ra hiện tượng quá tải của động cơ role nhiệt tác động dừng động cơ trong cả
hai chế độ AUTO và MAN đồng thời đèn OVERLOAD sáng.
+ Chế độ OFF: bơm không hoạt động
Máy thổi khí bể Điều Hòa: hoạt động theo thời gian cài đặt.
- Hoạt động theo 3 chế độ, điều khiển được thao tác bởi công tắc chuyển mạch 3 vị trí
Trang 11+ Chế độ AUTO: máy chạy luân phiên tự động tắt và bật theo chương trình PLC – chạy 40 phút nghỉ 20 phút
+ Chế độ MAN: động cơ hoạt động (Ở chế độ này bơm không chịu can thiệp bởi tín hiệu bên ngoài cũng như PLC)
-Khi xảy ra hiện tượng quá tải của động cơ role nhiệt tác động dừng động cơ trong cả
hai chế độ AUTO và MAN đồng thời đèn OVERLOAD sáng.
+ Chế độ OFF: máy không hoạt động
Bơm chìm nước thải- bể thu gom : (hoạt động theo tín hiệu phao bể thu gom ).
- Hoạt động theo 3 chế độ, điều khiển được thao tác bởi công tắc chuyển mạch 3 vị trí
(AUTO-OFF-MAN)
+ Chế độ AUTO: bơm tự động tắt và bật theo chương trình : khi phao 1 tác động thì cả
2 bơm điều dừng; khi phao 2 tác động 2 bơm chạy luân phiên;
+ Chế độ MAN: động cơ hoạt động(Ở chế độ này bơm không chịu can thiệp bởi tín
hiệu bên ngoài cũng như PLC)
-Khi xảy ra hiện tượng quá tải của động cơ role nhiệt tác động dừng động cơ trong cả hai chế độ AUTOvà MAN đồng thời đèn OVERLOAD sáng
+ Chế độ OFF: bơm không hoạt động.
Bơm chìm nước thải- bể điều hòa : (hoạt động theo tín hiệu phao bể điều hòa ).
- Hoạt động theo 3 chế độ, điều khiển được thao tác bởi công tắc chuyển mạch 3 vị trí
(AUTO-OFF-MAN)
+ Chế độ AUTO: bơm tự động tắt và bật theo chương trình : khi phao 1 tác động thì cả
2 bơm điều dừng; khi phao 2 tác động 2 bơm chạy luân phiên;
+ Chế độ MAN: động cơ hoạt động(Ở chế độ này bơm không chịu can thiệp bởi tín
hiệu bên ngoài cũng như PLC)
+ Khi ở chế độ AUTO, tần số quay của động cơ có thể điều chỉnh triết áp, tác động lên biến tần nhằm điều chỉnh lưu lượng của bơm
-Khi xảy ra hiện tượng quá tải của động cơ role nhiệt tác động dừng động cơ trong cả hai chế độ AUTOvà MAN đồng thời đèn OVERLOAD sáng
+ Chế độ OFF: bơm không hoạt động.
Máy tách rác- bể điều hòa :
- Hoạt động theo 3 chế độ, điều khiển được thao tác bởi công tắc chuyển mạch 3 vị trí
(AUTO-OFF-MAN)
+ Chế độ AUTO: máy tách rác tự động tắt và bật theo chương trình
+ Chế độ MAN: động cơ hoạt động(Ở chế độ này bơm không chịu can thiệp bởi tín
hiệu bên ngoài cũng như PLC)
-Khi xảy ra hiện tượng quá tải của động cơ role nhiệt tác động dừng động cơ trong cả hai chế độ AUTOvà MAN đồng thời đèn OVERLOAD sáng
+ Chế độ OFF: thiết bị không hoạt động.
Động cơ khuấy trộn- bể trung hòa, phản ứng, keo tụ tạo bông và bể thiếu khí
(hoạt động theo thời gian).
- Hoạt động theo 3 chế độ, điều khiển được thao tác bởi công tắc chuyển mạch 3 vị trí
(AUTO-OFF-MAN)
+ Chế độ AUTO: bơm tự động tắt và bật theo chương trình Bể có bơm khuấy trộn hoạt động theo thời gian – chạy 40 phút nghỉ 20 phút
+ Chế độ MAN: động cơ hoạt động, (Ở chế độ này bơm không chụi can thiệp bởi tín
