Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Lộc Sơn giai đoạn I công suất 3000m3/ngày.đêm

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Lộc Sơn giai đoạn I công suất 3000m3/ngày.đêm

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Nước ta thuộc nhóm các nước đang phát triển và đang trên đà hội nhập với thế giới Vì vậy, các hoạt động kinh tế ngày càng phát triển đặc biệt là sự phát triển của công nghiệp Những khu công nghiệp, khu chế xuất mọc lên nhanh chóng trong thời gian ngắn, thu hút nhiều lao động tạo điều kiện phát triển kinh tế cho đất nước, địa phương

Cùng với sự phát triển về kinh tế là vấn đề ô nhiễm môi trường được đặt ra, đặc biệt là sự phát triển công nghiệp không bền vững.Trong quá trình hoạt động và phát triển đã phát sinh nhiều loại chất thải làm ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất, nước, không khí … Không những vậy, mà lượng chất thải này ngày càng lớn nên vượt quá khả năng tự làm sạch của môi trường, chất thải tồn đọng trong môi trường quá lớn khiến chất lượng môi trường ô nhiễm ngày càng nặng

Trước đây các vấn đề bảo vệ môi trường chưa được chú trọng nhiều nhưng hiện nay với các chính sách đổi mới của Nhà nước, các vấn đề liên quan tới môi trường đã được quan tâm nhiều hơn Nhà nước đã đề ra tiêu chuẩn về môi trường và Luật môi trường … đã góp phần kiểm soát và hạn chế được tình trạng ô nhiễm môi trường Đặc biệt nước ta đang trên đà phát triển về công nghiệp, do đó vấn đề môi trường tại các Khu công nghiệp cần được kiểm soát chặt chẽ Nhất là vấn đề về nước thải, phần lớn nước thải ở các Khu công nghiệp chưa được xử lý trước khi cho ra môi trường tự nhiên nên làm cho môi trường nước tự nhiên ngày càng ô nhiễm, nguồn nước sạch ngày càng trở nên khan hiếm

Hiện nay, Lâm Đồng là một tỉnh đang đẩy nhanh tiến độ đến việc đầu tư và phát triển mạnh các Khu công nghiệp (KCN) nhằm phát triển kinh tế xã hội cho tỉnh, địa phương nói riêng và nước ta nói chung Điển hình như Khu công nghiệp Lộc Sơn – TP Bảo Lộc, đây là Khu công nghiệp có qui mô vừa và tập trung phát triển các ngành nghề có nguyên liệu sẵn tại tỉnh như chế biến nông sản thực phẩm, trà, cà phê, dâu tằm

tơ, vật liệu xây dựng Tại đây, vấn đề xử lý môi trường được đặt ra rất bức thiết, nhất

là vấn đề xử lý nước thải cho KCN Việc xả nước thải mới qua xử lý sơ bộ chưa đạt tiêu chuẩn từ các nhà máy vào nguồn tiếp nhận không những ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống thủy sinh ở khu vực xả thải mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe của cộng đồng người dân xung quanh

Một trong những biện pháp tích cực để bảo vệ môi trường, chống tình trạng ô nhiễm nguồn nước chính là việc xây dựng và xử lý nước thải đầu ra đạt QCVN 40: 2011/BTNMT trước khi xả vào nguồn tiếp nhận

Vì vậy, trong phạm vi hẹp của đồ án, tôi xin chọn đề tài “Thiết kế hệ thống XLNT tập trung KCN Lộc Sơn giai đoạn 1 công suất 3000m 3 /ng.đ” với mục đích giúp cho

KCN có thể xử lý được lượng nước thải đầu ra đạt QCVN 40:2011/ BTNMT nhằm thực hiện tốt các qui định về BVMT, đảm bảo sự phát triển ổn định và bền vững cho KCN trong giai đoạn hiện nay

1.2 Tính cấp thiết của đề tài

Để khắc phục vấn đề môi trường đặc biệt là vấn đề nước thải của KCN Lộc Sơn, KCN Lộc Sơn nên đầu tư vào việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung công suất 6000m3/ng.đ chia làm 2 giai đoạn để đảm bảo cho việc thu gom và xử lý tất cả nguồn nước thải từ các nhà máy, doanh nghiệp trong KCN dễ dàng và hiệu quả hơn

1.3 Mục tiêu đề tài

Lựa chọn công nghệ và thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung cho Khu công nghiệp Lộc Sơn giai đoạn 1 với công suất 3000m3/ngày đêm nhằm giảm thiểu tối đa các chất ô nhiễm trong nước thải trước khi đưa ra ngoài môi trường tự nhiên

Nước thải sau xử lý sẽ đạt tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường theo QCVN 40: 2011/BTNMT (loại A)

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Một số phương pháp thực hiện được áp dụng trong đồ án như sau:

Phương pháp thống kê số liệu: Phương pháp này nhằm thu thập và xử lý số liệu

đầu vào phục vụ tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung: điều kiện địa chất, thủy văn, địa hình, lưu lượng thải, nồng độ các chất ô nhiễm

Phương pháp so sánh: Phương pháp này nhằm đánh giá hiệu quả xử lý nước thải

đầu vào và ra theo tiêu chuẩn Việt Nam (QCVN 40:2011/BTNMT – chất lượng nước thải – nước thải sinh hoạt – giới hạn ô nhiễm cho phép)

Phương pháp phân tích chi phí lợi ích: Nhằm đánh giá hiệu quả kinh tế trong quá

trình xử lý nước thải của các phương án xử lý

Phương pháp chuyên gia: lấy ý kiến của các chuyên gia về các nội dung liên

quan đến đồ án

1.5 Nội dung thực hiện đề tài

 Giới thiệu về KCN Lộc Sơn

 Tổng quan về thành phần, tính chất đặc trưng nước thải KCN Lộc Sơn

 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải

 Xây dựng sơ đồ công nghệ, lựa chọn phương án áp dụng cho trạm xử lý nước thải tập trung KCN Lộc Sơn

 Tính toán các công trình đơn vị theo phương án đã lựa chọn

Thời gian thực hiện đề tài từ ngày 02 tháng 05 năm 2012 đến ngày 21 tháng 07 năm 2012

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN KHU CÔNG NGHIỆP LỘC SƠN 2.1 Giới thiệu KCN Lộc Sơn

2.1.1 Lịch sử thành lập và phát triển KCN Lộc Sơn

Trong tất cả các tỉnh thành ở nước ta, Lâm Đồng là tỉnh có nhiều lợi thế về điều kiện tự nhiên để phát triển kinh tế Với các ưu thế về khí hậu và khoáng sản, Lâm Đồng thuận lợi để phát triển các ngành nghề như khai khoáng; sản xuất, chế biến nông sản, lương thực thực phẩm; du lịch Bên cạnh đó, Lâm Đồng còn có hành lang kinh tế quốc lộ 20 gắn vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, hành lang quốc lộ 27 gắn với các tỉnh Tây Nguyên và Duyên hải Nam Trung Bộ Ngoài ra, tỉnh Lâm Đồng sẽ có các lợi thế về thu hút đầu tư phát triển công nghiệp, khi dự án đường 20 cao tốc mới từ Tp Đà Lạt đi qua thành phố Bảo Lộc đến Dầu Giây được hoàn thành, gắn kết mạnh mẽ sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh với vùng kinh tế trọng điểm phía nam (KTTĐPN) Nhằm mục đích phát triển kinh tế nhanh hơn nữa, rút ngắn khoảng cách về kinh

tế - xã hội giữa các vùng trong tỉnh, chuyển dịch cơ cấu nền kinh tế của tỉnh theo hướng tăng tỷ trọng công nghiệp và dịch vụ, giảm tỷ lệ nông lâm nghiệp, phát triển ổn định các vùng chuyên môn hoá nông – lâm nghiệp theo hướng sản xuất hàng hoá, tỉnh

đã có chủ trương phát triển một số KCN tập trung, trong đó có KCN Lộc Sơn tại thành phố Bảo Lộc KCN Lộc Sơn là KCN tập trung đầu tiên được thành lập tại tỉnh theo Quyết định số 1733/CP - CN ngày 18/12/2003 của Thủ tướng Chính phủ Dự án đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng KCN Lộc Sơn là loại dự án đầu tư mới và do Công ty Phát triển Hạ tầng KCN Lộc Sơn làm chủ đầu tư xây dựng

Hình thành KCN Lộc Sơn, các doanh nghiệp (DN) hoạt động đã sử dụng phần lớn nguyên liệu nông lâm sản, khoáng sản ở vùng Bảo Lộc, Di Linh, Bảo Lâm, tạo việc làm cho hàng ngàn lao động địa phương Từ đó, KCN góp phần đáng kể tạo chuyển dịch cơ cấu kinh tế, tăng thêm động lực mới cho thành phố Bảo Lộc phát triển theo hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa, tăng giá trị tỷ trọng công nghiệp trong tổng GDP, tăng giá trị hàng hóa xuất khẩu của thành phố trong năm 2010 đạt được 150 triệu USD, chiếm 60% giá trị hàng xuất khẩu của toàn tỉnh và tăng hơn 1,5 lần so với năm

2006 Trong đó, KCN Lộc Sơn đóng góp gần 53% giá trị hàng hóa xuất khẩu của thành phố

 Cơ sở pháp lý hình thành Khu Công Nghiệp Lộc Sơn

Khu công nghiệp Lộc Sơn thành lập theo Quyết định số 1733/CP-CN ngày 18/12/2003 của Chính Phủ, với tổng diện tích quy hoạch 185 ha và tổng vốn đầu tư khoảng 460 tỷ đồng

Quyết định số 883/QĐ - UB ngày 31/3/2003 của UBND tỉnh Lâm Đồng về việc Thu hồi đất giao cho Ban QLDA đầu tư và xây dựng thị xã Bảo Lộc quản lý để triển khai xây dựng khu tái định cư và khu công nghiệp phường Lộc Sơn - Thị xã Bảo Lộc Quyết định số 757/QĐ - UB ngày 24/03/2004 của UBND tỉnh Lâm Đồng về việc Thành lập và phê duyệt dự án đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng Khu công nghiệp Lộc Sơn - thị xã Bảo Lộc - tỉnh Lâm Đồng

Quyết định số 1035/QĐ - BXD ngày 28/6/2004 của Bộ trưởng Bộ Xây dựng về việc Phê duyệt Quy hoạch chi tiết KCN Lộc Sơn, giai đoạn 1, thành phố Bảo Lộc, tỉnh Lâm Đồng

Quyết định số 3913/QĐ - UB ngày 03/11/2004 của UBND tỉnh Lâm Đồng về việc Phê duyệt chi phí bồi thường thiệt hại giải phóng mặt bằng (giai đoạn 1 - đợt 3) sau nhà máy ACOM - khu công nghiệp Lộc Sơn trên địa bàn phường Lộc Sơn, thị xã Bảo Lộc

Quyết định số 3925/QĐ - UB ngày 04/11/2004 của UBND tỉnh Lâm Đồng về việc Phê duyệt chi phí bồi thường thiệt hại giải phóng mặt bằng Dự án: Khu Công nghiệp Lộc Sơn (giai đoạn 1 - đợt 4) hạng mục xây dựng đường khu vực công nghiệp

có ô nhiễm trên địa bàn phường Lộc Sơn, thị xã Bảo Lộc

 Quản lý

Đơn vị quản lý nhà nước: Ban quản lý các khu công nghiệp tỉnh Lâm Đồng Chủ đầu tư: Công ty phát triển hạ tầng khu công nghiệp Lộc Sơn – tỉnh Lâm Đồng Trụ sở: Khu công nghiệp Lộc Sơn – Tỉnh Lâm Đồng

Điện thoại: 063.863482 Fax: 063.717829

Thời gian hoạt động: 50 năm

 Địa điểm xây dựng KCN Lộc Sơn

KCN cách Thành phố Bảo Lộc 3 km về phía Đông Nam, nằm cạnh các đầu mối giao thông chính

Phía Bắc có Quốc lộ 20 nối TP Hồ Chí Minh với Đà Lạt

Phía Tây là Quốc lộ 55 nối với các tỉnh Bình Thuận

KCN Lộc Sơn nằm ở trung tâm các vùng cây công nghiệp, chè, cà phê, dâu tằm, cây lương thực và công nghiệp khai khoáng bauxite, kaolin…Thu hút các dự án đầu tư thuộc nhóm ngành nghề: công nghiệp chế biến khoáng sản, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, công nghiệp chế biến nông lâm sản - thực phẩm, dệt may, cơ khí… Khoảng cách di chuyển từ Khu Công nghiệp Lộc Sơn đến:

 Địa lý:

Thủy văn:

- Khí hậu vùng cao nguyên ôn hòa và mát mẻ quanh năm

- Nhiệt độ không khí trung bình năm: 21 - 280C

- Lượng mưa trung bình năm: (2490 - 3319) mm

- Tổng số giờ nắng trung bình trong năm: 2044h/năm

Khí tượng:

- Hướng gió chủ đạo là Đông, Đông Bắc và Tây Nam

- Độ ẩm trung bình hàng năm vào khoảng 80%

Cấu tạo địa chất:

- Với đặc điểm đất nâu vàng phát triển trên nền đất bazan, cấu tạo địa chất tương đối ổn định và có sức chịu tải cao rất thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy

- Cường độ chịu nén của đất nền trong khu vực trung bình từ (2,5 - 3,5)KG/cm2

 Diện tích khu công nghiệp Lộc Sơn

Tổng diện tích quy hoạch là 185 ha, chia làm hai giai đoạn trong đó giai đoạn I là 93,35 ha, giai đoạn II là 91,65 ha

Bảng 2.1: Quy hoạch sử dụng đất giai đoạn I dự kiến

Quy hoạch sử dụng đất Diện Tích (Ha) Tỷ lệ (%)

Tổng diện tích đất công nghiệp giai đoạn I 93,35 100

 Hạ tầng kỹ thuật trong khu công nghiệp

Hạ tầng về giao thông:

Giao thông đối ngoại có quốc lộ 20 đi Đà Lạt và thành phố Hồ Chí Minh, Quốc

lộ 55 đi Phan Thiết, ngoài ra còn có hệ thống đường giao thông nội bộ trong toàn khu công nghiệp Nhìn chung về mặt giao thông là rất thuận lợi cho các nhà đầu tư vào khu công nghiệp

Hiện tại, khu vực dự án chưa có hệ thống thoát nước Nước thải tự thấm xuống

đất hoặc chảy tràn trên mặt đất Nhà máy chè Lâm viên và nhà máy cơ khí, nước thải

không được xử lý mà xả trực tiếp xuống sông Đại Bình

Nước mưa tự thoát theo độ dốc địa hình về các đường phân thuỷ rồi đổ vào sông Đại Bình và sông Đam Rông, hai sông này chảy theo hướng Bắc Nam và Tây Nam và nhập cùng nhập vào hệ thống sông của Lâm Đồng ở giới hạn cuối, phía Tây Nam của khu vực dự án

Hệ thống hạ tầng cơ sở và tiện ích công cộng khác:

Khu công nghiệp lộc Sơn phối hợp cùng bưu điện Tỉnh Lâm Đồng xây dựng mạng lưới viễn thông hiện đại đạt tiêu chuẩn quốc tế đáp ứng nhu cầu thông tin liên lạc trong nước và quốc tế của các nhà đầu tư

Các công trình cây xanh tăng vẻ mỹ quan, làm dịu môi trường công nghiệp góp phần phòng chống ô nhiễm

 Loại ngành nghề dự kiến tiếp nhận vào khu công nghiệp

Là khu công nghiệp đa ngành và tập trung của tỉnh với các điều kiện hạ tầng kỹ thuật hiện đại, công nghệ tiên tiến, đảm bảo vệ sinh môi trường

Ngành nghề sản suất chính:

- Công nghiệp chế biến chè, cà phê, nông sản, thực phẩm, hoa quả

- Công nghiệp may mặc, công nghiệp sâu tơ tằm, chế biến nhôm, sản suất vật liệu xây dựng, lắp ráp điện tử, đóng giày da, sản phẩm từ nhôm…

2.1.2 Định hướng phát triển kinh tế - xã hội của KCN Lộc Sơn

 Thu hút đầu tư trong và ngoài nước

Là khu công nghiệp tập trung, đa ngành, được hình thành nhằm thu hút các doanh nghiệp trong và ngoài tỉnh đầu tư, tạo việc làm cho người lao động.Với những

ưu đãi đầu tư của tỉnh cũng như về thị trường tiêu thụ sản phẩm, KCN Lộc Sơn có khả năng thu hút các nhà đầu tư xây dựng 20 - 40 nhà máy sản xuất Bình quân mỗi nhà máy đầu tư khoảng 5 triệu USD thì KCN có thể thu hút khoảng 150 - 200 triệu USD vốn đầu tư

 Thúc đẩy phát triển kinh tế và đô thị hoá trong tỉnh

Chế biến nông lâm sản sử dụng nguyên liệu tại chỗ đa dạng và phong phú, giảm chi phí vận chuyển và chi phí giao thông chung

Xây dựng KCN Lộc Sơn sẽ kích thích sản xuất nông nghiệp, tạo thêm việc làm

và ổn định thị trường đầu ra cho người nông dân, nâng cao đời sống, ổn định xã hội và góp phần tích cực đảm bảo an ninh quốc phòng Các sản phẩm từ sản xuất nông nghiệp chủ đạo của tỉnh: Chè, cà phê, điều, tiêu, dâu tằm là cây công nghiệp có vai trò rất lớn trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh

Nhờ có công nghiệp chế biến, giá trị nông, lâm sản được trở thành hàng hóa giá trị cao và tăng kim ngạch xuất khẩu Sản xuất công nghiệp phát triển sẽ đóng góp đáng

kể vào ngân sách, góp phần chuyển đổi cơ cấu kinh tế và thực hiện hiện đại hóa đất nước

Dự án được thực hiện sẽ đẩy nhanh tốc độ công nghiệp hoá và hiện đại hoá của tỉnh, đồng thời thúc đẩy quá trình đô thị hoá khu vực phía Tây Nam tỉnh Lâm Đồng, đặc biệt là thành phố Bảo Lộc

Dự án được thực hiện, trên cơ sở tạo ra những chỗ làm việc mới mang tính chất công nghiệp sẽ góp phần cải thiện đời sống nhân dân trong tỉnh và nâng cao dân trí của nhân dân địa phương

Quá trình hình thành và phát triển của KCN sẽ trực tiếp hoặc gián tiếp tạo nên những điều kiện nâng cao trình độ cũng như những kinh nghiệm về quản lý và đầu tư xây dựng, về kỹ thuật công nghệ và kinh doanh cho người lao động

 Giải quyết việc làm cho người lao động

Dự án có thể thu hút khoảng 12.000 - 15.000 lao động trực tiếp và cần 12.000 - 15.000 lao động gián tiếp Nếu tính bình quân tiền lương tháng của lao động trong khu công nghiệp là 50 USD/người/tháng thì chi phí trả lương cho lao động trực tiếp khoảng 700.000 USD/năm

 Đóng góp của dự án vào ngân sách nhà nước

Dự án có thể không đóng góp vào ngân sách Nhà nước một cách trực tiếp nhưng đóng góp đặc biệt quan trọng của Dự án là đóng góp gián tiếp qua thuế giá trị gia tăng

và thuế thu nhập doanh nghiệp từ hoạt động của các doanh nghiệp thuê lại đất trong KCN Lộc Sơn để sản xuất kinh doanh

 Tăng khả năng cạnh tranh của sản phẩm sản xuất trong nước, tiết kiệm ngoại tệ nhập khẩu hàng hoá

KCN Lộc Sơn đi vào hoạt động và phát triển sẽ là một khu công nghiệp sản xuất với công nghệ tiên tiến, tạo ra những sản phẩm đa dạng, chất lượng cao đáp ứng được đòi hỏi ngày càng cao của khách hàng tiêu dùng trong nước và ngoài nước

Khả năng cạnh tranh của sản phẩm sản xuất trong nước được nâng cao sẽ tạo ra

cơ hội giảm nhập khẩu hàng hoá tiêu dùng và do đó tiết kiệm được ngoại tệ

2.2 Tổng quan đặc điểm nguồn nước thải KCN Lộc Sơn

2.2.1 Cơ cấu các ngành công nghiệp của KCN Lộc Sơn

Hiện nay đã có 12 doanh nghiệp đăng ký đầu tư vào KCN với tổng diện tích thuê đất công nghiệp khoảng 69,5ha Đây là điều kiện thuận lợi cho việc xúc tiến thu hút

đầu tư và xây dựng cơ sở hạ tầng KCN trong giai đoạn đầu

Bảng 2.2: Danh mục các công ty, DN đã đầu tư vào KCN (giai đoạn 1)

01 Công ty TNHH NiKin 40,0 Đầu tư xây dựng hạ tầng

02 Doanh nghiệp Hương Lâm 0,5 Khai thác chế biến gỗ

03 Công ty chế biến cà phê Nam Mỹ 1,5 Chế biến cà phê bột

04 Công ty I.Com Alantic (Mỹ) 3,0 Chế biến cà phê xuất khẩu

06 Doanh nghiệp tư nhân P.V.Ninh 2,0 Chế biến thức ăn gia súc

07 Công ty TMKT - ĐT Petec 2,0 Chế biến cà phê, chè

09 Công ty TNHH Tân Phương 1,5 Chế biến tơ - kén tằm 1

0 Công ty TNHH An Phú 3,0 Khai thác, chế biến khoáng

sản, sản xuất phân bón

ong, than đá, lò đốt các loại

Nguồn: Ban QLDA xây dựng Thành phố Bảo Lộc

2.2.2 Các nguồn phát sinh nước thải

Trong quá trình hoạt động của KCN, các nguồn phát sinh nước thải bao gồm: Nước thải sản xuất từ quy trình sản xuất, nước thải sinh hoạt của toàn bộ cán bộ, công nhân nhân viên (CBCNV) làm việc trong KCN và nước mưa chảy tràn trên toàn bộ mặt bằng KCN Trong đó, nước thải từ quy trình sản xuất và nước thải sinh hoạt với lưu lượng xả thải và tải lượng các chất ô nhiễm lớn, nên thường gây ô nhiễm môi trường nước tại khu vực dự án, do đó đòi hỏi phải áp dụng các biện pháp xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

Đối với các doanh nghiệp trong KCN đã đi vào hoạt động có thể xác định được nguồn nước thải phát sinh như trình bày trong bảng 2.3

Bảng 2.3: Các nguồn phát sinh nước thải tại các nhà máy đã đi vào hoạt động tại KCN

Lộc Sơn

01 Công ty TNHH NiKin Đầu tư xây dựng hạ tầng - Nước thải sinh hoạt

- Nước mưa chảy tràn

02 Doanh nghiệp Hương

Lâm Khai thác, chế biến gỗ

- Nước thải sản xuất

- Nước thải sinh hoạt

- Nước mưa chảy tràn

03 Công ty chế biến cà phê

Nam Mỹ Chế biến cà phê bột

- Nước thải sản xuất

- Nước thải sinh hoạt

- Nước mưa chảy tràn

04 Công ty I.Com Alantic Chế biến cà phê xuất

khẩu

- Nước thải sản xuất

- Nước thải sinh hoạt

- Nước mưa chảy tràn

05 Công ty dệt tơ tằm Việt

- Nước thải sản xuất

- Nước thải sinh hoạt

- Nước mưa chảy tràn

06 Doanh nghiệp tư nhân

P.V.Ninh Chế biến thức ăn gia súc

- Nước thải sản xuất

- Nước thải sinh hoạt

- Nước mưa chảy tràn

07 Công ty TMKT - ĐT

Petec Chế biến cà phê, chè

- Nước thải sản xuất

- Nước thải sinh hoạt

- Nước mưa chảy tràn

08 Công ty TNHH Tâm

- Nước thải sản xuất

- Nước thải sinh hoạt

- Nước mưa chảy tràn

09 Công ty TNHH Tân

Phương Chế biến tơ - kén tằm

- Nước thải sản xuất

- Nước thải sinh hoạt

- Nước mưa chảy tràn

Stt Công ty Hoạt động SXKD Nguồn gây ô nhiễm

10 Công ty TNHH An Phú

Khai thác, chế biến khoáng sản, sản xuất phân bón

- Nước thải sản xuất

- Nước thải sinh hoạt

- Nước mưa chảy tràn

11 Công ty chè Hà Nguyên Chế biến chè - Nước thải sản xuất

- Nước thải sinh hoạt

12 DNTN Minh Thành

Kinh doanh chế biến than

tổ ong, than đá, lò đốt các

loại

- Nước thải sản xuất

- Nước thải sinh hoạt

- Nước mưa chảy tràn

Nguồn: Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư Phát triển và Xây Dựng (THIKECO),

tháng 5/2007

 Nước thải sản xuất

Nước thải sản xuất phát sinh từ các quá trình sản xuất khác nhau của các nhà máy, xí nghiệp rất đa dạng, phụ thuộc vào đặc điểm và tính chất của từng loại hình sản xuất cụ thể, trong đó bao gồm cả nước giải nhiệt, nước thải vệ sinh thiết bị và nhà xưởng, Tùy theo từng loại hình công nghệ sản xuất mà nước thải có thành phần và nồng độ các chất ô nhiễm khác nhau Tuy nhiên, tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sản xuất rất khác nhau cho từng ngành

 Nước thải sinh hoạt

Nguồn nước thải sinh hoạt phát sinh do hoạt động của toàn bộ CBCNV làm việc trong KCN có thành phần khá ổn định và bao gồm các chất cặn bã, các chất rắn lơ lửng (SS), các chất dinh dưỡng (N, P), chất hữu cơ (BOD, COD), vi sinh, nếu không được xử lý sẽ là nguồn gây ô nhiễm môi trường

 Nước mưa chảy tràn

Nước mưa chảy tràn trên toàn bộ mặt bằng KCN cuốn theo cả những thành phần gây ô nhiễm vương vãi trên mặt đất Thành phần chủ yếu của nước mưa chảy tràn là đất cát, cặn, rác thải, dầu mỡ, gây ảnh hưởng tới môi trường nước mặt, nước ngầm tầng nông và môi trường đất

2.2.3 Đặc điểm nguồn nước thải KCN Lộc Sơn

 Tác động của các chất ô nhiễm trong nước thải

 Nhiệt độ

Nhiệt độ giữ vai trò quan trọng đối với các quá trình sinh hoá diễn ra trong tự

nhiên và không ở đâu nhiệt độ lại có những tác động mạnh mẽ như trong các hệ thống nước Những thay đổi về nhiệt độ của nước có thể ảnh hưởng đến nhiều mặt của chất lượng nước Các thành phần liên quan của các chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái nước rất nhạy cảm với nhiệt độ Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng quyết định loài sinh vật nào tồn tại và phát triển một cách ưu thế trong hệ sinh thái nước Điều này cũng có nghĩa là nhiệt độ ảnh hưởng đến sự đa dạng sinh học, tốc độ và dạng phân huỷ các hợp chất hữu cơ trong nước, nồng độ ôxy hoà tan (DO) và cuối cùng là dây chuyền thức

ăn

 Dầu mỡ

Dầu mỡ khi xả vào nguồn nước sẽ loang trên mặt nước tạo thành màng dầu, một phần nhỏ hoà tan trong nước hoặc tồn tại trong nước ở dạng nhũ tương Cặn chứa dầu khi lắng xuống sông, rạch sẽ tích tụ trong bùn đáy Dầu mỡ không những là những hợp chất hydrocarbon khó phân huỷ sinh học, mà còn chứa các chất phụ gia độc hại như các dẫn suất của phenol, gây ô nhiễm môi trường nước, có tác động tiêu cực đến đời sông thuỷ sinh bao gồm cả tôm cá và ảnh hưởng tới mục đích cấp nước sinh hoạt, nuôi trồng thuỷ sản Khi hàm lượng dầu trong nước cao hơn 0,2 mg/l nước có mùi hôi không dùng được cho mục đích ăn uống

Ô nhiễm dầu gây cạn kiệt oxy, dẫn đến giảm khả năng tự làm sạch của các nguồn nước do giết chết các sinh vật phiêu sinh, sinh vật đáy tham gia vào quá trình tự làm sạch Khi hàm lượng dầu trong nước 0,1 - 0,5 mg/l sẽ làm giảm năng suất và chất lượng của việc nuôi cá Tiêu chuẩn dầu trong các nguồn nước nuôi cá không vượt quá 0,05 mg/l, tiêu chuẩn oxy hoà tan là > 4 mgO2/l Ô nhiễm dầu giàu lưu huỳnh còn có thể gây chết cá nếu hàm lượng Na2S trong nước đạt tới 3 - 4mg/l Một số loài cá nhạy cảm có thể bị chết ngay khi hàm lượng Na2S nhỏ hơn 1 mg/l

Ngoài ra, dầu trong nước sẽ bị chuyển hoá thành các hợp chất độc hại khác đối với con người và thuỷ sinh như phenol, các dẫn xuất clo của phenol Tiêu chuẩn phenol cho nguồn nước cấp cho sinh hoạt là 0,001 mg/l, ngưỡng chịu đựng của cá là

10 - 15 mg/l Kinh nghiệm nhiều nước trên thế giới cho thấy ô nhiễm nguồn nước do dầu và các sản phẩm phân huỷ của nó có thể gây tổn thất rất lớn cho ngành cấp nước, thuỷ sản, du lịch và các ngành kinh tế quốc dân khác

 Các chất hữu cơ

Các chất hữu cơ chủ yếu trong nước thải là carbonhydrate Đây là hợp chất dễ bị

vi sinh vật phân huỷ bằng cơ chế sử dụng oxy hoà tan trong nước để oxy hoá các hợp chất hữu cơ Việc ô nhiễm chất hữu cơ sẽ dẫn đến suy giảm nồng độ DO trong nước

do vi sinh vật sử dụng oxy hoà tan để phân huỷ các chất hữu cơ Oxy hoà tan giảm sẽ gây tác hại nghiêm trọng đến tài nguyên thuỷ sinh Tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi

cá của FAO quy định nồng độ oxy hoà tan (DO) trong nước phải cao hơn 50 % giá trị bão hoà (tức cao hơn 4 mg/l ở 250C)

 Chất rắn lơ lửng

Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thuỷ sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn nước) và gây bồi lắng cho nguồn nước mà nó trực tiếp thải ra

 Tác hại của các loại vi khuẩn gây bệnh

Nước có lẫn các loại vi khuẩn gây bệnh thường là nguyên nhân của các dịch bệnh thương hàn, phó thương hàn, lỵ, tả Tuỳ điều kiện mà vi khuẩn có sức chịu đựng mạnh hay yếu Các nguồn nước thiên nhiên thường có một số loài vi khuẩn thường xuyên sống trong nước hoặc một số vi khuẩn của đất nhiễm vào Coliform là nhóm vi khuẩn đường ruột hình que hiếu khí hoặc kỵ khí tuỳ tiện và đặc biệt là Escherichia Coli (E Coli) E coli là một loại vi khuẩn có nhiều trong phân người, phân động vật Ngoài ra, E Coli còn được tìm thấy trong môi trường đất và nước bị nhiễm phân Chỉ tiêu phân tích số lượng E.Coli là chỉ tiêu rất quan trọng trong nước cấp

 Các kim loại nặng

Chì: Có trong nước thải sản xuất công nghiệp Chì có khả năng tích luỹ lâu dài trong cơ thể con người, là kim loại nặng có độc tính đối với não và có thể gây chết người nếu bị nhiễm độc nặng Chì làm giảm khả năng tổng hợp glucose và chuyển hoá pyruvate, làm tăng bài tiết glucose trong nước tiểu

Thuỷ ngân: Là kim loại có thể tạo muối ở dạng ion Thuỷ ngân trong môi trường

nước có thể được hấp thụ vào cơ thể thuỷ sinh, nhất là các loài động vật không xương sống Thuỷ ngân là một chất có độc tính cao đối với người

Crôm: phần lớn tồn tại ở dạng Crôm VI trong môi trường là từ chất thải công nghiệp mạ, sơn Crôm có độc tính cao đối với con người và động vật

Cadimi: Cadimi thường có hàm lượng cao trong nước thải của các ngành công nghiệp mạ và sơn Cadimi có độc tính cao đối với thuỷ sinh và đối với người, gây bệnh

về thận

 Mức độ tác động ô nhiễm của một số ngành chính trong KCN Lộc Sơn

 Ngành chế biến thực phẩm

Thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải chế biến thực phẩm là các chất hữu

cơ có nguồn gốc động, thực vật hoặc là các sản phẩm từ quá trình lên men:

- Chất thải từ nguồn gốc thực vật có thành phần chủ yếu là carbonhydrate và các vitamin, chất béo và protein chiếm tỷ lệ rất nhỏ

- Chất thải từ nguồn gốc động vật có thành phần chủ yếu là protein và chất béo

- Chất thải từ nguồn gốc từ các sản phẩm của quá trình lên men (bia, nước trái cây lên men, bánh sữa ) chủ yếu chứa carbonhydrate, vitamin, protein và chất béo

Hệ số ô nhiễm do nước thải của loại hình công nghiệp chế biến thực phẩm (Nước giải khát và đồ uống) được trình bày trong bảng 2.4

Bảng 2.4: Hệ số ô nhiễm do nước thải của loại hình công nghiệp chế biến thực phẩm

(Nước giải khát và đồ uống)

Loại hình sản xuất Đơn vị Nước thải

m 3 /đơn vị

BOD 5 kg/đơn vị

TSS kg/đơn vị

 N Kg/đơn vị

Nước giải khát:

- Đóng chai

- Đóng lon

m3sản phẩm

12,8 4,2

2

3,1 2,1 0,8

4,3 0,7 0,3

11

5 10,5

0,85 7,3

Nguồn: Assessment of sources of Air, Water, and Land pollution, WHO, 1993

Các loại nước thải dạng này thường tác động gây ô nhiễm nguồn nước do chất hữu cơ và chất dinh dưỡng, gây phú dưỡng, sinh tảo độc, mùi hôi, giảm nồng độ DO

và huỷ hoại môi trường sinh tồn của các loài thuỷ sinh vật trong nước

 Ngành công nghiệp cơ khí, điện tử

Nước thải sản xuất của loại hình công nghiệp này chủ yếu chứa các thành phần sau:

- Dầu mỡ từ khâu làm sạch bề mặt Lượng dầu mỡ có thể được tính theo thông số sau: 5 kg/1000 m2 bề mặt kim loại

- Zn, Fe và phốt phát từ bể phốt phát hóa bề mặt

- Các hóa chất khác như Borrát, Nitrite

Hệ số ô nhiễm do nước thải của loại hình công nghiệp chế tạo cơ khí, điện tử được trình bày trong bảng 2.5

Bảng 2.5: Hệ số ô nhiễm do nước thải công nghiệp chế tạo cơ khí, điện tử

Các quá trình chế tạo Đơn vị Tải lượng ô nhiễm

Nguồn: Assessment of sources of Air, Water, and Land pollution, WHO, 1993

Các loại nước thải dạng này thường chứa nhiều các loại hoá chất và kim loại độc hại, tác động gây độc các loài thuỷ sinh vật trong nước (kể cả con người khi tiếp xúc với nguồn nước), giảm nồng độ DO và huỷ hoại môi trường đất, làm giảm tốc độ sinh trưởng và năng suất sinh học của các loại cây trồng, canh tác

 Một số ngành công nghiệp khác

Để ước lượng mức độ tác động ô nhiễm do nước thải của một số ngành công nghiệp và dịch vụ khác nhau, có thể tham khảo bảng tổng hợp 2.6 về nồng độ trung bình của các chất ô nhiễm chỉ thị điển hình trong nước thải công nghiệp và dịch vụ như sau:

Bảng 2.6: Nồng độ trung bình của các chất ô nhiễm chỉ thị điển hình trong nước thải

của một số ngành công nghiệp và dịch vụ khác nhau

Stt Ngành công nghiệp Nồng độ các chất ô nhiễm (mg/l)

Nguồn: Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC) tổng hợp, tháng 5/2007

Theo bảng 2.6, nước thải của một số ngành công nghiệp đều bị ô nhiễm do chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ và dinh dưỡng ở mức độ khá cao, có thể gây ô nhiễm và suy thoái chất lượng các nguồn nước mặt và nước ngầm Vì vậy, nước thải công nghiệp là những nguyên nhân chính gây ô nhiễm và suy thoái nguồn nước mặt sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt hoặc nuôi trồng thuỷ sinh

 Nước thải sinh hoạt

Thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt gồm: các chất cặn bã, chất lơ lửng (SS), các hợp chất hữu cơ (BOD/COD), các chất dinh dưỡng (N, P) và vi sinh

2.2.4 Nồng độ và tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải KCN Lộc Sơn

 Tải lượng nước thải sản xuất

Hiện tại, KCN Lộc Sơn đang có 12 nhà máy đang hoạt động với tổng diện tích là 69,5ha Ước tính nước thải sản xuất của 12 nhà máy này có lưu lượng trung bình là 3.127,5 m3/ngày.đêm Ước tính tổng tải lượng các chất ô nhiễm chính trong nước thải công nghiệp tại 12 nhà máy đang hoạt động như trong bảng 2.7

Bảng 2.7: Ước tính tổng tải lượng trung bình của một số chất ô nhiễm chính trong

nước thải sản xuất của 12 nhà máy đang hoạt động tại KCN Lộc Sơn

Stt Thông số Lưu lượng tính (m 3 /ngày.đêm) Tải lượng (kg/ngày.đêm)

Bảng 2.8: Ước tính tổng tải lượng trung bình của một số chất ô nhiễm chính trong

nước thải sản xuất của phần diện tích còn lại dành cho công nghiệp của KCN Lộc Sơn

Stt Thông số Lưu lượng tính (m 3

/ngày.đêm) Tải lượng (kg/ngày.đêm)

Nguồn: Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC) tổng hợp, tháng 5/2007

 Tải lượng nước thải sinh hoạt

Dựa vào hệ số ô nhiễm do mỗi người hàng ngày sinh hoạt đưa vào môi trường (chưa qua xử lý) do WHO thiết lập, có thể dự báo tải lượng các chất ô nhiễm phát sinh

từ nước thải sinh hoạt của lực lượng lao động trực tiếp trong KCN như trình bày trong bảng 2.9

Bảng 2.9: Tải lượng các chất ô nhiễm sinh ra từ nước thải sinh hoạt (chưa qua xử lý)

Nguồn: Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC) tổng hợp, tháng 5/2007

 Nồng độ các chất ô nhiễm chứa trong nước thải

Dựa vào tải lượng các chất ô nhiễm (kg/ngày) và lưu lượng nước thải (m3/ngày)

có thể tính được nồng độ các chất ô nhiễm chứa trong nước thải sinh hoạt như trong bảng 2.10

Bảng 2.10: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt

A áp dụng cho nguồn nước mặt tiếp nhận cấp cho sinh hoạt (Kq = 0,9 và Kf = 0,9)

So sánh với QCVN 40:2011/BTNMT (cột A) cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm sau khi xử lý bằng bể tự hoại 5 ngăn cải tiến, thì các chỉ tiêu ô nhiễm vẫn vượt gấp nhiều lần so với mức tiêu chuẩn quy định Do đó, chủ đầu tư dự án sẽ yêu cầu các nhà máy áp dụng biện pháp xử lý nước thải sinh hoạt bằng hệ thống các bể tự hoại, sau đó chuyển nước thải về trạm XLNT tập trung để tiếp tục xử lý cùng với nước thải công nghiệp nhằm đạt tiêu chuẩn môi trường Việt Nam, trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là sông Đại Bình

 Tổng nước thải công nghiệp

Theo các kết quả ước tính tải lượng trung bình của một số chất ô nhiễm chính trong nước thải sản xuất như các bảng 2.6 và 2.7 ở trên, có thể tổng hợp lưu lượng nước thải và tải lượng ô nhiễm của một số chất ô nhiễm trong nước thải sản xuất của KCN Lộc Sơn như trình bày trong bảng 2.11

\

Bảng 2.11: Tổng hợp lưu lượng nước thải và tải lượng ô nhiễm của một số chất ô

nhiễm trong nước thải sản xuất của KCN Lộc Sơn

(m 3 /ngày.đêm)

Tải lượng các chất ô nhiễm (kg/ngày.đêm)

I 12 nhà máy đang hoạt động 3.127,5

II Phần còn lại của diện tích

đất dành cho công nghiệp 1.024,4

Nguồn: Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC) tổng hợp, tháng 5/2007

 Tổng nước thải sản xuất và sinh hoạt

Có thể tổng hợp tổng lưu lượng nước thải và tải lượng ô nhiễm của một số chất ô nhiễm trong nước thải sản xuất và sinh hoạt của KCN Lộc Sơn như trình bày trong

bảng 2.12

Bảng 2.12: Tổng hợp tổng lưu lượng nước thải và tải lượng ô nhiễm của một số chất ô

nhiễm trong nước thải sản xuất và sinh hoạt của KCN Lộc Sơn

Stt Thông số

Lưu lượng nước cấp (m 3 /ngày.đêm)

Lưu lượng nước thải (m 3 /ngày.đêm)

Tải lượng các chất

ô nhiễm (kg/ngày.đêm)

I Nước sản xuất 5.908 4.151,9

Stt Thông số

Lưu lượng nước cấp (m 3 /ngày.đêm)

Lưu lượng nước thải (m 3 /ngày.đêm)

Tải lượng các chất

ô nhiễm (kg/ngày.đêm)

II Nước sinh hoạt 1.800 1.440

Nguồn: Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC) tổng hợp, tháng 5/2007

Như vậy, dựa trên cơ sở lưu lượng nước thải của KCN là 5.590,9 m3/ngày.đêm,

ta sẽ thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung có công suất 6000 m3/ngày.đêm chia làm 2 giai đoạn: giai đoạn 1 là 3000m3/ngày.đêm và giai đoạn 2 là 30003/ngày.đêm tương tự Nhìn chung, một số chỉ số ô nhiễm bình quân chính trong nước thải sản xuất (SS, BOD5, COD) đều vượt gấp nhiều lần mức quy định theo QCVN 40:2011/BTNMT, cột

A (Kq = 0,9; Kf = 0,9) do nước thải bị ô nhiễm bởi các loại tạp chất, hoá chất, chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, chất màu,… nên buộc phải xử lý theo 2 cấp (cục bộ tại các nhà máy, xí nghiệp và tập trung tại Trạm XLNT tập trung của KCN) nhằm đạt được tiêu chuẩn xả thải quy định

Vì vậy, theo quy chế hoạt động của KCN Lộc Sơn, nước thải của các cơ sở sản xuất phải được xử lý sơ bộ trước khi xả vào hệ thống thoát nước chung, sau đó chuyển nước thải về trạm XLNT tập trung để tiếp tục xử lý nhằm đạt tiêu chuẩn môi trường Việt Nam, trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là sông Đại Bình

 Nguyên lý xử lý nước thải KCN

Nước thải sản xuất và sinh hoạt tại các nhà máy, xí nghiệp trong KCN được thu gom, xử lý theo 2 cấp như sau: xử lý cục bộ tại nhà máy, xí nghiệp đạt tiêu chuẩn quy định của Chủ đầu tư KCN và sau đó xử lý tập trung lần cuối tại hệ thống XLNT tập trung của KCN để đạt được tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, cột A, (Kq = 0,9, Kf

= 0,9) trước khi được xả thải vào nguồn tiếp nhận là sông Đại Bình

Nước thải từ các nhà ăn phải qua thiết bị lọc mỡ trước khi thoát vào bể tự hoại tại các nhà máy, xí nghiệp sau đó là hệ thống XLNT tập trung của KCN

Nước mưa chảy tràn được thu gom theo đường thoát riêng, sau khi qua hệ thống song chắn rác, hố ga lắng lọc, sẽ được xả thải trực tiếp vào nguồn tiếp nhận

Sơ đồ nguyên lý xử lý nước thải KCN Lộc Sơn

Nồng độ các chất ô nhiễm có trong nước thải sau khi xử lý cục bộ tại các nhà máy (trước khi đưa về hệ thống XLNT tập trung) phải đạt những chỉ số giới hạn trong bảng 2.13

Bảng 2.13: Giá trị giới hạn thông số và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải đầu

vào và đầu ra tại KCN Lộc Sơn

Stt Chỉ tiêu Đơn vị tính Giá trị đầu

vào

Giá trị đầu ra QCVN (Cột A) 40: 2011/BTNMT

Nguồn tiếp nhận (sông Đại Bình)

với hệ số lưu lượng dòng chảy Kq = 0,9 và lưu lượng nguồn thải Kf = 0,9

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP

XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Nước thải nói chung có chứa nhiều chất ô nhiễm khác nhau nên đòi hỏi phải xử

lý bằng nhiều phương pháp thích hợp khác nhau Một cách tổng quát, các phương pháp XLNT được chia thành 4 phương pháp cơ bản sau:

1, Phương pháp xử lý cơ học

2, Phương pháp xử lý hóa lý

3, Phương pháp xử lý hóa học

4, Phương pháp xử lý sinh học

3.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, thường người ta sử dụng các quá trình thuỷ cơ Việc lựa chọn phương pháp xử lý tuỳ thuộc vào kích thước hạt, tính chất hóa

lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết

Phương pháp xử lý cơ học có thể loại bỏ được đến 60% các tạp chất không hoà tan có trong nước thải và giảm BOD đến 30% Để tăng hiệu suất của các công trình xử

lý cơ học có thể dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ… Hiệu quả xử lý có thể lên tới 75% chất lơ lửng và 40 ÷ 50% BOD

3.1.1 Lọc qua song chắn hoặc lưới chắn

Đây là bước xử lý sơ bộ, mục đích của quá trình là khử tất cả các tạp vật có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải

 Song chắn rác

Nhằm giữ lại các vật thô ở phía trước Song chắn được chia làm hai loại di động hoặc cố định, thường được đặt nghiêng một góc 60o – 75o theo hướng dòng chảy, được làm bằng sắt tròn hoặc vuông và cũng có thể là vừa tròn vừa vuông, thanh nọ cách thanh kia một khoảng bằng 60 – 100 mm để chắn vật thô và 10 – 25mm để chắn vật nhỏ hơn Vận tốc dòng chảy qua song chắn thường thường lày 0,8 – 1 m/s Trước chắn rác còn có khi lắp thêm máy nghiền để nghiền nhỏ các tạp chất

 Lưới lọc

Sau song chắn rác, để có thể loại bỏ các tạp chất rắn có kích thước cở nhỏ và mịn hơn ta có thể đặt thêm lưới lọc Lưới có kích thước lỗ từ 0,5 – 1mm Lưới lọc được thiết kế với nhiều hình dạng khác nhau

3.1.2 Lắng cát

Bể lắng cát thường được thiết kế để tách các tạp chất rắn vô cơ không tan có kích thước từ 0,2 – 2 mm ra khỏi nước thải Dựa vào nguyên lý trọng lực, dòng nước thải được cho chảy vào bể lắng theo nhiều cách khác nhau: theo tiếp tuyến, theo dòng ngang, theo dòng từ trên xuống và tỏa ra xung quanh… Nước qua bể lắng, dưới tác dụng của trọng lực, cát nặng sẽ lắng xuống dưới và kéo theo một phần chất đông tụ Theo nguyên lý làm việc, người ta chia bể lắng cát thành hai loại: bể lắng ngang và bể lắng đứng

Quá trình lắng chịu ảnh hưởng của các yếu tố chính sau: lưu lượng nước thải, thời gian lắng, khối lượng riêng và tải lượng tính theo chất rắn lơ lửng, tải lượng thuỷ lực, sự keo tụ các hạt rắn, vận tốc dòng chảy trong bể, sự nén bùn đặc, nhiệt độ của nước thải và kích thước bể lắng

 Bể lắng ngang

Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật Thông thường bể lắng ngang được

sử dụng trong các trạm xử lý có công suất 3000 m3/ngày đêm đối với trường hợp xử lý nước có dùng phèn và áp dụng công suất bất kỳ cho các trạm xử lý nước không dùng phèn

Trong bể lắng ngang, người ta chia dòng chảy và quá trình lắng thành bốn vùng Vùng nước thải vào, vùng tách, vùng xả nước ra và vùng bùn Bể lắng ngang thường

có chiều sâu h từ 1,5 ÷ 4 m, chiều dài bằng 8 ÷ 12 lần chiều cao H, chiều rộng kênh từ

3 ÷ 6 m Vận tốc dòng chảy trong bể lắng ngang thường chọn không lớn hơn 0,01 m/s, thời gian lưu 1 ÷ 3 giờ

 Bể lắng đứng:

Trong bể lắng đứng nước chuyển động từ dưới lên trên, còn các hạt cặn rơi ngược chiều với chiều chuyển động của dòng nước Khi xử lý nước không dùng chất keo tụ, các hạt cặn có tốc độ rơi lớn hơn tốc độ của dòng nước sẽ lắng xuống đáy bể lắng Khi xử lý nước có dùng chất keo tụ, thì còn có thêm một số các hạt cặn có tốc độ rơi nhỏ hơn tốc độ chuyển động của dòng nước cũng được lắng theo Hiệu quả lắng trong bể lắng đứng phụ thuộc vào chất keo tụ, sự phân bố đều của dòng nước và chiều cao vùng lắng

Bể lắng đứng thường có dạng hình vuông hoặc hình tròn và được sử dụng cho các trạm xử lý có công suất đến 3000 m3/ngày đêm Nước thải đưa vào tâm bể với tốc

độ không quá 30 mm/s, thời gian lưu nước trong bể từ 45 ÷ 120 phút

 Bể lắng theo phương bán kính

Đường kính bể từ 16 ÷ 60 m Chiều sâu phần nước chảy 1,5 ÷ 5m, còn tỷ lệ đường kính/chiều sâu từ 6 ÷ 30 m Đáy bể có độ dốc i ≥ 0,02 về tâm Nước thải được dẫn từ tâm ra thành bể và được thu vào máng rồi dẫn ra ngoài Cặn lắng xuống đáy được tập trung lại và đưa ra ngoài Thời gian nước thải lưu trong bể 85 ÷ 90 phút

Bể lắng này được ứng dụng cho các trạm xử lý có lưu lượng từ 20.000 m3/ngày đêm trở lên, dàn quay với tốc độ dòng 2 ÷ 3 vòng/1giờ

3.1.3 Tách các tạp chất nổi

Dầu, mỡ trong một số nước thải sản xuất, sẽ tạo thành một lớp màng mỏng phủ lên diện tích mặt nước khá lớn, gây khó khăn cho quá trình hấp thụ oxy không khí vào nước, làm cho quá trình tự làm sạch của nguồn nước bị cản trở, và ảnh hưởng tới qua trình sống của sinh vật Vì vậy, phải xử lý các chất này trước khi xả vào nguồn tiếp nhận

3.1.4 Lọc cơ học

Quá trình lọc được sử dụng trong xử lý nước thải để tách các tạp chất phân tán nhỏ khỏi nước mà bể lắng không lắng được Trong các bể lọc thường dùng vật liệu lọc dạng tấm và dạng hạt Vật liệu lọc dạng tấm có thể làm bằng tấm thép không gỉ, nhôm, niken, đồng thau… và cả các loại vải khác nhau Tấm lọc cần có trợ lực nhỏ, đủ bền và dẻo cơ học, không bị trương nở và bị phá huỷ ở điều kiện lọc Vật liệu lọc dạng hạt là cát thạch anh, than antraxit, than cốc, sỏi, đá, thậm chí cả than nâu, than bùn hay than

gỗ

3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý

Những phương pháp hóa lý thường được sử dụng trong xử lý nước thải là: keo

tụ, hấp phụ, trích ly, bay hơi, tuyển nổi… Xử lý hóa lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ học, hóa học, sinh học khác trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh

3.2.1 Phương pháp đông tụ và keo tụ

Để tách các chất gây nhiễm bẩn ở dạng hạt keo và hòa tan một cách hiệu quả bằng cách lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hổ giữa các hạt phân tán, liên kết thành một tập hợp các hạt, nhằm làm tăng tốc độ lắng của chúng Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lực đòi hỏi trước hết cặn trung hòa điện tích

của chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau Quá trình trung hòa điện tích thường được gọi là quá trình đông tụ (Coagulàtion) còn quá trình tạo thành các bông lớn hơn

từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ (Flocculàtion)

 Phương pháp đông tụ

Việc lựa chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hóa lý, giá thành, nồng độ tạp chất trong nước, pH và thành phần muối trong nước Trong thực tế chất đông tụ sử dụng rộng rải nhất là Al2(SO4)3 và các muối sắt Fe2(SO4)3.2H2O,

Fe2(SO4)3.3H2O, FeSO4.7H2O và FeCl3

 Phương pháp keo tụ

Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vào nước Khác với quá trình đông tụ, khi keo tụ thì sự kết hợp diễn ra không chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ trên các hạt lơ lửng Việc sử dụng chất keo tụ cho phép giảm chất đông tụ, giảm thời gian đông tụ và tăng vận tốc lắng Cơ chế làm việc của chất keo tụ dựa trên các hiện tượng: hấp phụ phân tử chất keo trên bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới chất keo tụ Dưới tác động của chất keo tụ giữa các hạt keo tạo thành cấu trúc 3 chiều, có khả năng tách nhanh và hoàn toàn ra khỏi nước

3.2.2 Phương pháp tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng và cung được dùng để tách một số tạp chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt Ưu điểm của phương pháp tuyển nổi so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ, nhẹ và lắng chậm trong một thời gian ngắn

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào trong pha lỏng, các bọt khí đó kết dính với các hạt chất bẩn và kéo chúng nổi lên trên bề mặt, sau

đó chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt Có hai hình thức tuyển nổi: Sục khí ở

áp suất khí quyển và bão hòa không khí ở áp suất khí quyển sau đó thoát khí ra khỏi nước ở áp suất chân không

3.2.3 Phương pháp hấp phụ

Tách các chất hữu cơ và khí hòa tan khỏi nước thải bằng cách tập trung các chất

đó trên bề mặt chất rắn hoặc bằng cách tương tác giữa các chất bẩn hòa tan với các chất rắn

Phương pháp hấp phụ được dùng để loại hết các chất bẩn hòa tan vào nước mà một số phương pháp khác không loại bỏ được Thông thường đây là các hợp chất hòa tan có độc tính cao hoặc các chất có mùi, vị và màu rất khó bị phân hủy sinh học Các chất hấp phụ thường dùng là than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen, keo nhôm, một

số chất tổng hợp khác hoặc chất thải trong sản xuất, như xỉ tro, xỉ mạt sắt… Trong số này than hoạt tính được sử dụng nhiều nhất

3.2.4 Phương pháp trao đổi ion

Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất trao đổi với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Các chất này gọi là ionit, chúng hoàn toàn không tan trong nước Phương pháp trao đổi ion được dùng để làm sạch nước cấp hoặc nước thải khỏi các kim loại như Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Cd, Mn… cũng như các hợp chất của asen, photpho, xyanua Phương pháp này cho phép thu hồi các chất có giá trị và cho hiệu suất xử lý cao Các chất trao đổi ion có thể vô cơ hoặc hữu cơ, có nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo

3.2.5 Phương pháp tách bằng màng

Màng được định nghĩa là một pha, đóng vai trò ngăn cách giữa các pha khác nhau Việc ứng dụng màng để tách các chất, phụ thuộc vào độ thấm qua của các hợp chất đó qua màng Quá trình phân tách bằng màng phụ thuộc vào áp suất, điều kiện thủy động, kết cấu thiết bị, bản chất và nồng độ của nước thải, hàm lượng tạp chất trong nước thải cũng như nhiệt độ

Thẩm thấu ngược: Phương pháp này là lọc nước qua màng bán thấm, màng chỉ

cho nước đi qua còn các ion của muối hòa tan trong nước được giữ lại Để lọc được nước qua màng này phải tạo ra áp lực dư ngược với hướng di chuyển nước bằng thẩm thấu Hiệu suất của quá trình thẩm thấu phụ thuộc vào tính chất của màng bán thấm

Siêu lọc: Siêu lọc và thẩm thấu ngược đều phụ thuộc vào áp suất, động lực của

quá trình và đòi hỏi màng cho phép một số cấu tử thấm qua và giữ lại một số cấu tử khác Lưu lượng chất lỏng đi qua màng siêu lọc phụ thuộc vào chênh lệch áp suất

Thẩm tách và điện thẩm tách: Dùng loại màng cho phép đi qua một loại ion chọn

lọc, không cho nước đi qua Nhược điểm của phương pháp này là tiêu hao điện năng lớn

3.2.6 Các phương pháp điện hóa

Người ta sử dụng các quá trình oxy hóa cực anot và khử của catot, đông

tụ điện… để làm sạch nước thải khỏi các tạp chất hòa tan và phan tán Tất cả các quá trình này đều xảy ra trên các điện cực khi cho dòng điện một chiều đi qua nước thải Hiệu suất của phương pháp này được đánh giá bằng một loạt các yếu tố như mật độ dòng điện, điện áp, hệ số sử dụng hữu ích điện áp, hiệu suất theo dòng, hiệu suất theo

năng lượng Nhược điểm của phương pháp này là tiêu hao điện năng lớn

3.2.7 Phương pháp trích ly

Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa phenol, axit hữu cơ, các ion kim loại… Phương pháp này được ứng dụng khi nồng độ chất thải lớn hơn 3 ÷

4 g/l Làm sạch nước thải bằng phương pháp trích ly bao gồm ba giai đoạn

 Giai đoạn thứ nhất: Trộn đều nước thải với chất trích ly, giữa các chất lỏng hình thành hai pha lỏng

 Giai đoạn thứ hai: Phân riêng hai pha lỏng nói trên

 Giai đoạn thứ ba: Tái sinh chất trích ly

3.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học

Các phương pháp hóa học thường được ứng dụng trong xử lý nước thải: trung hòa, oxi hóa và khử Các phương pháp này được ứng dụng để khử các chất hòa tan và trong các hệ thống cấp nước khép kín Tùy theo tính chất nước thải và mục đích cần

xử lý mà công đoạn xử lý hóa học được đưa vào vị trí nào Chi phí sử dụng phương pháp này thường cao

3.3.1 Phương pháp trung hòa

Nước thải cần được trung hòa (đưa pH = 6,5 ÷ 8,5) trước khi thải vào nguồn tiếp nhận hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo

Tùy thuộc vào thể tích, nồng độ của nước thải, chế độ thải, khả năng sẵn có và giá thành của tác nhân hóa học để lựa chọn phương pháp trung hòa Trung hòa nước thải có thể được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau

 Trung hòa bằng trộn lẫn chất thải

 Trung hòa bằng bổ sung các tác nhân hóa học

 Trung hòa nước thải axit bằng cách lọc qua vật liệu

 Trung hòa bằng các khí axit

3.3.2 Phương pháp oxi hóa khử

Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất oxy hóa như clo ở dạng khí và hóa lỏng, các hợp chất của clo như NaOCl, Ca(OCl)2… và KMnO4, K2Cr2O7,

H2O2, oxy của không khí, O3… Trong quá trình oxy hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất không độc hại hoặc ít độc hại hơn và tách ra khỏi nước Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hóa học

Các chất oxy hóa thường được dùng trong xử lý nước thải: clo, hydro peoxyt, oxy trong không khí, ozon, tia UV

3.4 Khử trùng nước thải

Dùng các hóa chất hoặc các tác nhân có tính độc đối với vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh, giun, sán… trong một thời gian nhất định, để đảm bảo các tiêu chuẩn vệ sinh Tốc độ khử trùng phụ thuộc vào nồng độ của chất khử trùng, nhiệt độ nước, hàm lượng cặn và các chất khử trong nước và vào khả năng phân ly của chất khử trùng Các chất thường sử dụng để khử trùng: khí hoặc nước clo, nước javel, vôi clorua, các hipoclorit, cloramin B… Một số phương pháp khử khuẩn thường được ứng dụng hiện nay

3.4.1 Phương pháp Chlor hóa

Lượng Clor hoạt tính cần thiết cho một đơn vị thể tích nước thải là: 10 g/m3 đối với nước thải sau xử lý cơ học, 5 g/m3 đối với nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn Clor phải được trộn đều với nước thải và thời gian tiếp xúc giữa hóa chất và nước thải tối thiểu là 30 phút

3.4.2 Phương pháp Chlor hóa nước thải bằng clorua vôi

Phản ứng đặc trưng là sự thủy phân của clo tạo ra axit hypoclorit và axit clohyđric Clorua vôi được trộn với nước sạch đến lúc đạt nồng độ khoảng 10 ÷ 15% Sau đó, được bơm định lượng bơm dung dịch clorua vôi với liều lượng nhất định tới hòa trộn với nước thải

3.4.3 Khử trùng nước thải bằng iod

Là chất khó hòa tan nên iod được dùng ở dạng dung dịch bảo hòa Độ hòa tan của iod phụ thuộc vào nhiệt độ của nước Khi độ pH ≤ 7, iod sử dụng lấy từ 0,3 ÷ 1 mg/l, nếu sử dụng cao hơn 1,2 mg/l sẽ làm cho nước có mùi vị iod

3.4.4 Khử trùng nước bằng ozon

Tác dụng diệt trùng xảy ra mạnh khi ozon đã hòa tan đủ liều lượng, mạnh và

nhanh gấp 3100 lần so với clo Thời gian khử trùng xảy ra trong khoảng từ 3 ÷ 8 giây Lượng ozon cần để khử trùng nước thải từ 0,2 ÷ 0,5 mg/lít, tùy thuộc vào chất lượng nước, cường độ khuấy trộn và thời gian tiếp xúc (thường thời gian tiếp xúc cần thiết 4

÷ 8 phút) Ưu điểm không có mùi, giảm nhu cầu oxy của nước, giảm nồng độ chất hữu

cơ, giảm nồng độ các chất hoạt tính bề mặt, khử màu, chất rắn, nitơ, phốt pho, phênol, xianua Nhược điểm của phương pháp này là tiêu tốn năng lượng lớn và chi phí đầu

tư ban đầu cao

3.4.5 Khử trùng nước bằng tia tử ngoại

Dùng các đèn bức xạ tử ngọai, đặt trong dòng chảy của nước, các tia cực tím phát

ra sẽ tác dụng lên các phần tử protit của tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu trúc và làm mất khả năng trao đổi chất, vì thế chúng bị tiêu diệt Hiệu quả khử trùng cao khi trong nước không có các chất hữu cơ và cặn lơ lửng Sử dụng tia cực tím để khử trùng không làm thay đổi mùi vị của nước

3.5 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Người ta sử dụng phương pháp sinh học để làm sạch nước thải khỏi các hợp chất hữu cơ và một số chất vô cơ như H2S, các sunfit, amoniac, nitơ… Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải, để phân huỷ các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải Các vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm chất dinh dưỡng và tạo năng lượng Kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hóa

và trở thành các chất vô cơ, các chất khí đơn giản và nước Trong quá trình dinh dưỡng, chúng sử dụng các chất dinh dưỡng để tái tạo tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối, đồng thời có thể làm sạch các chất hữu cơ hòa tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ

Nguyên lý chung của quá trình oxy hóa sinh hóa: thực hiện quá trình oxy hóa sinh hóa các hợp chất hữu cơ hòa tan, các chất keo và phân tán nhỏ trong nước thải cần được di chuyển vào bên trong tế bào của vi sinh vật Tóm lại quá trình xử lý sinh học gồm các giai đoạn sau:

 Chuyển các hợp chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt của tế bao vi sinh vật do khuếch tán đối lưu và phân tử

 Di chuyển chất từ bề mặt ngoài tế bao qua màng bán thấm bằng khuếch tán do

sự chênh lệch nồng độ các chất ở bên trong và bên ngoài tế bào

 Quá trình chuyển hóa các chất ở trong tế bào vi sinh vật với sự sản sinh năng lượng và quá trình tổng hợp các chất mới của tế bào với sự hấp thụ năng lượng

3.5.1 Các công trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện tự nhiên

Cơ sở của phương pháp này là dựa trện khả năng tự làm sạch của đất và nguồn nước Việc xử lý nước thải trên cánh đồng tưới, bải lọc diễn ra do kết quả tổ hợp của các quá trình hóa lý và sinh hóa phức tạp Thực chất là khi cho nước thải thấm qua lớp đất bề mặt thì cặn được giữ lại ở đấy, nhờ có oxy và vi khuẩn hiếu khí mà quá trình oxy hóa được diễn ra Thực tế cho thay rằng quá trình xử lý nước thải qua lớp đất bề mặt diễn ra ở độ sâu tới 1,5m Cho nên cánh đồng tưới, bải lọc thường được xây dựng

ở những nơi có mực nước ngầm thấp hơn 1,5m tính đến mặt đất Như vậy người ta để xây dựng cánh đồng tưới phải tuân theo hai mục đích: Vệ sinh và kinh tế nông nghiệp Nước thải sinh hoạt chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán, vì vậy, khi xây dựng và quản lý cánh đồng tưới phải tuân theo những yêu cầu về vệ sinh nhất định Có hai loại cánh đồng tưới:

 Cánh đồng tưới công cộng và bãi lọc

Trong nước thải sinh hoạt có chứa các chất dinh dưỡng cho cây trồng như: đạm, kali, lân… hàm lượng của chúng phụ thuộc vào tiêu chuẩn thải nước Nước thải trước khi đưa lên cánh đồng tưới, bãi lọc cần phải xử lý sơ bộ trước

Cánh đồng tưới và bãi lọc được xây dựng tại những nơi đất cát, đất đá cát… tuy nhiên cũng có thể xây dựng ở những nơi đá sét Cánh đồng tưới và bãi lọc là những ô được san bằng hoặc dốc không đáng kể và ngăn cách bằng những bờ đất, nước thải được vào các ô nhờ hệ thống đường ống trong các ô phân phối Kích thước của các ô phụ thuộc vào địa hình, tính chất của đất đai và phương pháp canh tác

 Cánh đồng tưới nông nghiệp

Từ lâu người ta đã nghĩ tới việc sử dụng các chất thải phân bón có chứa trong nước thải, không chỉ bằng cách tưới lên những cánh đồng công cộng, mà còn tưới lên những cánh đồng nông nghiệp thuộc nông trường và những vùng ngoại ô đô thị… Tùy theo chế độ tưới nước mà người ta phân ra: cánh đồng tưới thu nhận nước thải quanh năm và thu nhận nước thải theo mùa Chọn loại nào là tùy thuộc vào đặc điểm thoát nước của vùng và loại cây trồng hiện có Trước khi thải vào cánh đồng, nước thải cần phải được xử lý sơ bộ Tiêu chuẩn tưới nước lên cánh đồng nông nghiệp lấy thấp hơn

tiêu chuẩn tưới nước lên cánh đồng công cộng Hiệu suất xử lý nước thải trên cánh đồng tưới đạt rất cao

 Hồ sinh học

Hồ sinh học là hồ chứa không lớn lắm, dùng để xử lý nước thải bằng sinh học chủ yếu dựa vào quá trình tự làm sạch của hồ Trong các công trình sinh học tự nhiên thì hồ sinh học được áp dụng rộng rãi nhiều hơn hết Ngoài việc xử lý nước thải hồ sinh học còn còn có thể đem lại những lợi ích sau: Nuôi trồng thủy sản, nguồn nước để tưới cho cây trồng, điều hòa dòng chảy nước mưa trong hệ thống thoát nước thải đô thị Căn cứ vào đặc tính tồn tại và tuần hoàn của các vi sinh và cơ chế xử lý mà người

ta phân ra ba loại hồ

Hồ kỵ khí: Dùng để lắng và phân hủy cặn bằng phương pháp sinh hóa tự nhiên

dựa trên cơ sở sống và hoạt động của các vi sinh vật kỵ khí, loại hồ này thường được

sử dụng để xử lý nước thải công nghiệp có độ nhiễm bẩn lớn

Hồ tùy tiện: Trong loại hồ này thường xảy ra hai quá trình song song: quá trình

oxy hóa hiếu khí và quá trình oxy hóa kỵ khí Nguồn oxy cung cấp cho quá trình chủ yếu là oxy do khí trời khuếch tán qua mặt nước và oxy do sự quang hợp của rong tảo, quá trình này chỉ đạt hiệu quả ở lớp nước phía trên độ sâu khoảng 1m Quá trình phân hủy kỵ khí lớp bùn ở đáy hồ phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ Chiều sâu của hồ có ảnh hưởng lớn tới sự xáo trộn, tới các quá trình oxy hóa và phân hủy trong hồ Chiều sâu của hồ tùy tiện thường lấy trong khoảng 0,9 ÷ 1,5 m

Hồ hiếu khí: Quá trình oxy hóa các chất hữu cơ nhờ các vi sinh vật hiếu khí

Người ta thường phân loại hồ này thành hai nhóm: hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo Hồ làm thoáng tự nhiên là loại hồ được cung cấp oxy chủ yếu nhờ quá trình khuếch tán tự nhiên Để đảm bảo ánh sáng có thể xuyên qua, chiều sâu của

hồ khoảng 30 ÷ 40 cm Thời gian lưu nước trong hồ khoảng 3 ÷ 12 ngày Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo, là loại hồ được cung cầp oxy bằng các thiết bị thổi khí nhân tạo, hoặc máy khuấy cơ học Chiều sâu của hồ có thể từ 2 ÷ 4,5 m

3.5.2 Xử lí sinh học hiếu khí trong nước thải trong điều kiện nhân tạo

Xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí trong điều kiện nhận tạo dựa trên nhu cầu oxy cần cung cấp cho vi sinh vật hiếu khí trong nước thải hoạt động và phát triển, quá trình này của vi sinh vật gồm cả hai quá trình

 Dinh dưỡng sử dụng lại các chất hữu cơ, các nguồn nitơ và phốt pho cùng

những ion kim loại khác với mức độ vi lượng để xây dựng tế bào mới, phát triển tăng sinh khối

 Phân hủy các chất hữu cơ còn lại thành CO2 và nước

Cả hai quá trình dinh dưỡng và oxy hóa của vi sinh vật có trong nước thải đều cần oxy Để đáp ứng được nhu cầu oxy, người ta thường phải khuấy đảo, hoặc sục khí vào trong khối nước

 Bể phản ứng sinh học hiếu khí

Bể Aerotank và bể SBR là những dạng bể phản ứng sinh học hiếu khí Quá trình hoạt động sống của quần thể vi sinh vật trong bể thực chất là quá trình nuôi vi sinh vật trong các bình phản ứng sinh học hay các bình lên men thu sinh khối Các chất lơ lửng trong nước thải hay các giá thể cố định là nơi cư ngụ cho các vi sinh vật sinh sản và phát triển Khi xử lý nước thải ở bể aeroten được gọi là quá trình xử lý với sinh trưởng

lơ lửng của quần thể vi sinh vật Các bông cặn tồn tại trong bể chính là bùn hoạt tính Còn khi xử lý nước thải trong bể SBR được gọi là quá trình xử lý sinh trưởng bám dính, các loài vi sinh vật sống bám dính lên gía thể tạo thành lớp màng vi sinh, lớp màng vi sinh này tập hợp thành quần thể vi sinh sống trên đó

Bùn hoạt tính là loại bùn xốp chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ chứa trong nước thải Tương tự như vậy đối với bể SBR thì các giá thể là môi trường thuận lợi cho các vi sinh vật dính bám (màng vi sinh), các

vi sinh vật dính bám lên bề mặt vật liệu một cách có chọn lọc nên khả năng hấp phụ các chất hữu cơ trong nước thải cao hơn trong bể Arotank

Trong quá trình xử lý hiếu khí trong bể aerotank, các vi sinh vật sinh trưởng ở dạng huyền phù, quá trình làm sạch trong bể diễn ra theo mức dòng chảy qua hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính được sục khí Việc sục khí ở đây đảm bảo các yêu cầu như làm cho nước được bảo hòa oxy và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng

 Lọc sinh học

Bể lọc sinh học là một thiết bị phản ứng sinh học trong đó các vi sinh vật sinh trưởng cố định trên lớp màng bám trên lớp vật liệu lọc Nước thải được tưới từ trên xuống qua lớp vật liệu lọc bằng đá hoặc các lớp vật liệu khác, tạo ra lớp màng nhớt gọi

là màng sinh học, phủ lên bề mặt lớp vật liệu đệm, vì vậy người ta còn gọi loại bể này

là bể lọc nhỏ giọt (trickling filter) Khi dòng nước thải chảy trùm lên màng nhớt này, các chất hữu cơ được vi sinh vật chiết ra còn sản phẩm của qúa trình trao đổi chất CO2

sẽ được thải ra qua màng chất lỏng

3.5.3 Xử lý nước thải bằng sinh học kỵ khí

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí do một quần thể vi sinh vật hoạt động không cần sự có mặt của oxy không khí, sản phẩm cuối cùng là một hỗn hợp khí CH4, CO2, N2, H2S… trong đó có tới 65% là CH4 Người ta có thể coi quá trình lên men mêtan gồm ba pha: pha đầu là pha phân hủy, pha thứ hai là pha chuyển hóa axít, pha thứ ba là pha kiềm (mêtan hóa)

 Phương pháp kỵ khí với sinh trưởng lơ lửng

Trong các quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ, xử lý nước thải bằng phương pháp kỵ khí sinh trưởng lơ lửng được dùng phổ biến Ở nhiệt độ 35 ÷

37oC, khối nguyên liệu trong bể không thể được gia nhiệt và xáo trộn do vậy thời gian lên men là khá dài 30 ÷ 60 ngày Nếu khối nguyên liệu được gia nhiệt tới 50 ÷ 550

 Phương pháp kỵ khí với sinh trưởng gắn kết

Đây là phương pháp xử lý kỵ khí nước thải dựa trên cơ sở sinh trưởng bám dính với vi khuẩn kỵ khí trên các giá mang Hai quá trình phổ biến của phương pháp này là lọc kỵ khí và lọc với lớp vật liệu trương nở, được dùng để xử lý nước thải chứa các chất cácbon hữu cơ Quá trình sinh trưởng gắn kết cũng được sử dụng để xử lý nitrat

 Lọc kỵ khí với sinh trưởng lơ lửng gắn kết trên giá mang hữu cơ

Phương pháp này là ứng dụng khả năng phát triển của vi sinh vật thành màng mỏng trên vật liệu làm giá thể, có dòng nước đẩy chạy qua Vật liệu có thể là chất dẻo

ở dạng tấm sắp xếp hay bằng vật liệu rời hoặc hạt, như hạt polyspiren có đường khí 3 ÷ 5 mm Nước thải đi từ dưới lớp vật liệu lọc đi lên và tiếp xúc với lớp vật liệu Trên mặt các lớp vật liệu có chứa các vi sinh vật kỵ khí và tùy tiện phát triển thành màng mỏng, khi các chất hữu cơ trong nước thải tiếp xúc với màng dính bám

trên mặt vật liệu sẽ được hấp thụ và phân hủy Bùn cặn được giữ lại trong khe rỗng của lớp lọc, sau 2 ÷ 3 tháng làm việc xả bùn một lần, thau rửa lọc

 Xử lý nước thải bằng lọc kỵ khí với lớp vật liệu giả lỏng trương nở

Theo phương pháp này, vi sinh vật được cố định trên lớp vật liệu hạt được giản

nở bởi dòng nước dâng lên sao cho sự tiếp xúc của màng sinh học với các chất hữu cơ trong một đơn vị thể tích là lớn nhất Nước ra được quay lại để pha loãng nước thải đầu vào, và cần giữ lưu lượng 5 ÷ 10 m/h để giữ cho vật liệu ở trạng thái xốp – trương

nở Nồng độ sinh khối có thể đạt tới 15.000 ÷ 40.000 mg/l Sử dụng loại lọc này cần lưu ý thu hồi các hạt vật liệu theo dòng, nếu cần loại bỏ huyền phù cần phải đặt thêm thiết bị lắng trong tiếp theo Tải lượng COD trong nước thải có thể giảm từ 30 ÷ 60 kg/m3.ngày và hiệu suất lọc từ 70 ÷ 90%

CHƯƠNG 4: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ VÀ LỰA CHỌN

PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ 4.1 Cơ sở đưa ra phương pháp XLNT

4.1.1 Các yếu tố quan trọng để lựa chọn phương án XLNT

Mục đích của quá trình xử lý nước thải là loại bỏ các chất ô nhiễm có trong nước thải đến mức độ chấp nhận được theo tiêu chuẩn quy định Mức độ yêu cầu xử lý nước thải phụ thuộc vào các yếu tố sau:

 Xử lý để tái sử dụng

 Xử lý để quay vòng

 Xử lý để xả ra ngoài môi trường

Mục đích của công trình xử lý nước thải này là xử lý nước thải đạt loại A theo QCVN 40: 2011/BTNMT trước khi thải ra ngoài môi trường

Việc lựa chọn hay phối hợp nhiều phương pháp xử lý nước thải phụ thuộc vào các yếu tố sau:

 Đặc tính của nước thải: cần xác định cụ thể thành phần các chất ô nhiễm có trong nước thải, dạng tồn tại của chúng (lơ lửng, dạng keo, hòa tan), khả năng phân hủy sinh học, độ độc của các thành phần vô cơ và hữu cơ

 Mức độ yêu cầu khi xử lý: tức là chất lượng nước đầu ra phải thỏa mãn một yêu cầu cụ thể nào đó Ta cũng phải quan tâm đến các yêu cầu về chất lượng nước trong tương lai

 Chi phí xử lý và diện tích đất hiện có để xây dựng trạm xử lý: trước khi tiến hành chọn lựa quá trình xử lý phù hợp, ta cũng cần phải phân tích chi tiết chi phí xử lý của từng phương án đưa ra

 Công suất của trạm xử lý

 Điều kiện mặt bằng và địa chất thủy văn khu vực xây dựng công trình

 Điều kiện kinh tế xã hội: nguồn tài chính, khả năng cung ứng nguyên vật liệu xây dựng và vận hành công trình…

 Sự tham gia của cộng đồng: đóng thuế nước thải, giám sát hoạt động của dự án…

 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác

Qua nghiên cứu, ta thấy nên áp dụng công nghệ XLNT tập trung của KCN là công nghệ xử lý sinh học Với nồng độ đầu vào hệ thống XLNT tập trung thì nước thải

chủ yếu có nồng độ ôxy sinh hoá và chất rắn lơ lửng vượt tiêu chuẩn cho phép (bảng 2.12) Do đó, chỉ cần sử dụng công nghệ sinh học kết hợp lắng cặn để xử lý nước thải

4.1.2 Lựa chọn hóa chất keo tụ trong quá trình XLNT

Chất keo tụ là những hợp chất làm cho những phần tử rất mịn và nhỏ kết thành khối để tạo ra những phần tử lớn hơn Điều này sẽ làm cho việc tách các chất ra khỏi nước bằng quá trình lắng, gạn, lọc dễ dàng hơn

Có nhiều loại chất keo tụ gốc vô cơ và hữu cơ khác nhau Nhìn chung chất keo tụ hữu cơ có nhiều ưu điểm hơn chất keo tụ vô cơ như không làm thay đổi pH, không làm tang hàm lượng rắn hòa tan, bùn tạo ra dễ tách nước hơn Tuy nhiên, vì giá thành cao nên trong thực tế chất keo tụ dạng này không thể thay thế hoàn toàn chất keo tụ vô cơ nên người ta thường sử dụng cả 2 loại chất keo tụ này Hiện nay ở Việt Nam sử dụng phổ biến là phèn nhôm, phèn sắt và phèn PAC.Do đó, trong giới hạn luận văn ta chỉ so sánh và lựa chọn trong 3 loại chất keo tụ trên ở bảng 4.1

buộc phải bổ sung kiềm

(vôi) để hiệu chỉnh lại

pH dẫn đến chi phí xử

lý tăng

Khi cho quá liều lượng

cần thiết sẽ xảy ra hiện

tượng keo tụ bị phá hủy

làm cho nước đục trở

lại Do vậy, khi độ đục,

độ màu của nước nguồn

Sử dụng ít phổ biến hơn Giá thành cao hơn chất keo tụ gốc nhôm Bông bùn dày, lớn và lắng nhanh

Khoảng pH rộng từ 5 – 11

Ăn mòn mạnh Làm tăng nồng độ Fe trong nước

Tạo bông bùn màu đỏ

Sử dụng với liều lượng thích hợp gây ra màu đỏ trong nước và hàm lượng

bị đi kèm như thùng hóa chất, bơm định lượng

Liều lượng sử dụng thấp, bông cặn to dễ lắng

Giảm thể tích bùn

Tăng độ trong của nước sau lắng, kéo dài chu kỳ lọc và tăng chất lượng nước sau lọc

Không bị chảy nước hay

cao, nhôm sunphate

kém tác dụng

Hàm lượng nhôm tồn

dư trong nước sau xử lý

cao hơn so với khi dùng

chất keo tụ khác

Bông tụ do phèn nhôm

tạo ra lắng rất chậm

Tạo độ chua cao

Tạo ra ion sunphate hòa tan trong nước

vón cục sau khi mở bao

bì

Từ bảng so sánh 4.1, người thực hiện đề tài thấy PAC có nhiều tính chất vượt trội hơn so với 2 loại phèn truyền thống Cần thấy rõ khi ta sử dụng phèn nhôm, việc điều chỉnh pH rất phức tạp do khoảng pH hẹp nên bơm định lượng cần phải hoạt động và điều chỉnh thường xuyên ở chế độ tắt, mở sẽ làm giảm tuổi thọ của bơm Thêm nữa bông cặn lắng rất chậm là một khuyết điểm lớn cần chú ý Đối với phèn sắt, tuy có các

ưu điểm như tạo bông bùn lớn, dày, hiệu quả lắng cao nhưng gây ăn mòn mạnh và giá thành đắt Còn PAC, tuy giá thành cao hơn 2 loại phèn kia nhưng với tiêu chí ưu tiên hiệu quả xử lý nên người thực hiện đề tài chọn làm chất keo tụ chính So với chi phí tiêu tốn cho việc bổ sung chất điều chỉnh pH, đôi khi PAC vẫn có lợi nhiều hơn về kinh tế do giảm được công trình điều chỉnh pH về mức tối ưu cho vi sinh vật

4.2 Đề xuất phương án xử lý

Các phương án xử lý phần lớn đều như nhau, ngoại trừ công đoạn xử lý sinh học

có thể dùng nhiều loại công trình khác nhau để xử lý một cách tối ưu nhất phù hợp với từng loại nước thải khác nhau Trong cuốn đồ án này, người thực hiện đề tài đưa ra 2 phương án để lựa chọn công nghệ xử lý trong công đoạn xử lý sinh học là bể aerotank (phương án 1) và bể SBR (phương án 2)