Tính toán thiết kế trạm xử ký nước thải trung tâm công nghệ sinh học quận 12 Thành phố Hồ Chí Minh công suất 600m3/ngày.đêm

Tính toán thiết kế trạm xử ký nước thải trung tâm công nghệ sinh học quận 12 Thành phố Hồ Chí Minh công suất 600m3/ngày.đêm

KHOA : MT & CN SINH HỌC

BỘ MÔN : MÔI TRƯỜNG

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên : Phạm Văn Cường MSSV : 1091080001

Ngành : Kỹ thuật Môi trường Lớp : 10HMT1

1 Đầu đề Đồ án tốt nghiệp:

Tính toán và thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt khu công nghệ sinh học

TPHCM

2 Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu)

- Nghiên cứu, đề xuất phương án công nghệ để xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải loại A QCVN 14 : 2008

- Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt khu công nghệ sinh học Tp, HCM

- Thiết lập các bản vẽ thiết kế xây dựng công trình

- Dự toán kinh phí đầu tư xây dựng và vận hành trạm xử lý nước thải

3 Ngày giao Đồ án tốt nghiệp : 12/12/2011

4 Ngày hoàn thành Đồ án tốt nghiệp : 02/04/2012

Nội dung và yêu cầu Đồ án tốt nghiệp đã được thông qua bộ môn

Chủ nhiệm bộ môn

(Kí và ghi rõ họ tên)

Th.S LÂM VĨNH SƠN

Người hướng dẫn chính (Kí và ghi rõ họ tên)

TS THÁI VĂN NAM

Đơn vị:

Ngày bảo vệ:

Điểm tổng kết:

Nơi lưu trữ Đồ án tốt nghiệp:

Em xin cam đoan đây là đồ án tốt nghiệp của em, do em tự thực hiện, không sao chép Những kết quả và số liệu trong đồ án chưa được ai công bố dưới bất cứ hình thức nào

Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường về sự cam đoan này

Tp.HCM, ngày 20 tháng 3 năm 2012

Sinh viên

Phạm Văn Cường

Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ và ủng hộ rất lớn của các Thầy, Cô, người thân và bạn bè Đó là động lực rất lớn giúp

em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp

Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Thái Văn Nam đã tận tình hướng dẫn, cung cấp cho em những tài liệu, kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp

Em cũng xin gởi lời cám ơn đến Ban giám hiệu Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường và Công nghệ sinh học, cùng tất cả các Thầy, Cô trong khoa đã tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp này

Cuối cùng, không thể thiếu được là lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè, và những người thân yêu nhất đã động viên tinh thần và giúp đỡ em torng quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp

Xin chân thành cảm ơn

Tp.HCM, ngày 20 tháng 3 năm 2012

Sinh viên

Phạm Văn Cường

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

2 Sự cần thiết của đề tài

3 Mục tiêu và nội dung của đồ án

4 Phương pháp nghiên cứu

5 Giới hạn phạm vi

6 Ý nghĩa khoa học, thực tiễn

7 Cấu trúc của đồ án

Số trang

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC BIỆN

PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 1

1.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt 1

1.1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt 1

1.1.2 Đặc tính của nước thải 1

1.1.3 Thành phần và tính chất nước thải 1

1.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt 1

1.2.1 Điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải 1

1.2.2 Xử lý cơ học 2

1.2.3 Các công trình xử lý cơ học 2

1.2.4 Xử lý hóa lý 4

1.2.5 Xử lý hóa học 10

1.2.6 Xử lý sinh học 10

1.3 Một số công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đã được áp dụng 18

1.3.1 Trạm xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt Nam 18

1.3.2.Trạm xử lý nước thải sinh hoạt trung tâm thương mại Hùng Vương PLAZA 22

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG KHU TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ SINH HỌC 26

2.4 Phân khu chức năng sử dụng đất 27

2.5 Hiện trạng sử dụng đất và hạ tầng kỹ thuật 28

2.5.1 Hiện trạng sử dụng đất 28

2.5.2 Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật 28

2.5.3 Đánh giá chung về khu đất xây dựng 30

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 31

3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý 31

3.1.1 Dữ liệu thiết kế 32

3.1.2 Tiêu chuẩn xử lý 32

3.1.3 Tính toán lưu lượng 32

3.1.4 Cơ sở dự án 33

3.2 Lựa chọn công nghệ xử lý 36

3.3 Phương án xử lý 37

3.3.1 Phương án 1 37

3.3.2 Phương án 2 41

3.4 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải 43

3.4.1 Phương án 1 43

3.4.2 Phương án 2 72

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN KINH TẾ 90

4.1 Dự toán kinh tế cho phương án 1 90

4.1.1 Khái toán kinh phí thiết bị 90

4.1.2 khái toán kinh phí xây dựng 93

4.1.3.Tổng hợp dự toán toàn bộ công trình 95

4.1.4 Chi phí quản lý vận hành 114

4.2 Dự toán kinh tế cho phương án 2 101

4.2.1.Khái toán kinh phí thiết bị 101

4.2.2.khái toán kinh phí xây dựng 105

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 115

KẾT LUẬN 115

KIẾN NGHỊ 115

TÀI LIỆU THAM KHAO 116

A PHỤ LỤC BẢNG TÍNH CHI PHÍ XÂY DỰNG

B PHỤ LỤC BẢN VẼ

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải 19

Bảng 2.1 Bảng số liệu diện tích các khu và số nhân viên của các khu 27

Bảng 3.1 Bảng tổng hợp các thông số làm cơ sở thiết kế hệ thống xử lý nước thải 31

Bảng 3.2 Tiêu chuẩn nước thải sau khi qua hệ thống xử lý (trích QCVN 14-2008- BTNMT) 32

Bảng 3.3 Bảng số liệu quy mô cấp nước sinh hoạt 33

Bảng 3.4 Bảng tiêu chuẩn cấp nước và lượng nước cần cấp cho TTCNSH 33

Bảng 3.5 Bảng số liệu tính toán quy mô thoát nước sinh hoạt 34

Bảng 3.6 Bảng tiêu chuẩn thoát nước và tính toán lưu lượng thoát nước sinh hoạt

35

Bảng 3.7 Bảng thông số tính toán bể thu gom 45

Bảng 3.8 Bảng thông số tính toán bể điều hòa 49

Bảng 3.10 Bảng thông số tính toán bể Aerotank 60

Bảng3.12 Các thông số chọn tải trọng xử lí bể lắng 2 61

Bảng 3.13.Tổng hợp tính toán bể lắng đợt II 65

Bảng 3.14 Các thông số thiết kế bể khử trùng 67

Bảng 3.15 Các chỉ tiêu về vật liệu lọc và tốc độ lọc của bể lọc áp lực sau đây 68

Bảng 3.16 Các thông số thiết kế bể lọc áp lực 70

Bảng 3.17 Các thông số thiết kế bể chứa bùn 71

Bảng 3.18 Các thông số thiết kế bể trung gian 72

Bảng 3.18 Các thông số thiết kế bể điều hòa 77

Bảng 3.19 Thông số kỹ thuật của vật liệu đệm sinh học 77

Bảng 3.19 Các thông số thiết kế bể FBR 88

Bảng 4.1 Khái toán kinh phí thiết bị 90

Bảng 4.4 Khái toán kinh phí thiết bị 102

Bảng 4.5 Bảng tổng hợp dự toán xây dựng 105

Bảng 4.6 Bảng tổng hợp dự toán toàn bộ công trình 107

Bảng 4.7 Bảng liệt kê chi phí vận hành 109

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

Hình1.1: Lực phân tán London (đóng vai trò chính trong quá trình hấp phụ) 4

Hình 1.2 Hệ thống kết tủa hóa học kết hợp với bể lắng Lamella 7

Hình 1.3 Các quá trình thẩm thấu 9

Hình 1.4 Thiết bị siêu lọc sử dụng màng membrane 9

Hinh1.5.Bể lọc sinh học trickling filter 14

Hình 1.6 Các giai đoạn phân hủy kỵ khí 16

Hinh1.7 Bể xử lý sinh học kỵ khí UASB 18

Hình 1.8 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt Nam 21

Hình 1.9 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt trung tâm thương mại Hùng Vương PLAZA 23

Hình 3.1 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank 51

Hình3.2 Hình thông số và quy cách của giá thể 78

- BOD: Biochemical Oxygen Demand (nhu cầu oxy sinh hoá, mg/l)

- COD: Chemical Oxygen Demand (nhu cầu oxy hóa học, mg/l)

- DO: Dissolved Oxygen (oxygen hòa tan, mg/l)

- F/M: Food/Micro – Organism (tỷ số lượng thức ăn và lượng vi sinh vật)

- KCN: Khu công nghiệp

- MLSS: Mixed Liquor Suspended Solid (chất rắn lơ lửng trong bùn, mg/l)

- MLVSS: Mixed Liquor Volatite Suspended Solid (chất rắn lơ lửng bay hơi trong bùn lỏng, mg/l)

- N: Nitơ

- P: Photpho

- SS: Suspended Solid (chất rắn lơ lửng, mg/l)

- SVI: Sludge Volume Index (chỉ số thể tích bùn, ml/g)

- VSS: Volatite Suspended Solid (chất rắn lơ lửng bay hơi, ml/g)

- XLNT: Xử lý nước thải

- QCVN: Quy chuẩn Việt Nam

- TCXD: Tiêu chuẩn xây dựng

- CNSH: Công ghệ sinh học

1 Đặt vấn đề

Trong quá trình phát triển không ngừng của xã hội, loài người đã đạt được nhiều thành tựu to lớn trong các lĩnh vực kinh tế xã hội với một trình độ khoa học kĩ thuật hiện đại, nhưng đồng thời cũng gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng cho môi trường, đặc biệt là môi trường nước

Quá trình đô thị hoá tại VN diễn ra rất nhanh Những đô thị lớn tại VN như

Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng bị ô nhiễm nước rất nặng nề Đô thị ngày càng phình ra tại VN, nhưng cơ sở hạ tầng lại phát triển không cân xứng, đặc biệt là hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại VN vô cùng thô sơ Có thể nói rằng, người Việt Nam đang làm ô nhiễm nguồn nước uống chính bằng nước sinh hoạt thải

ra hàng ngày

Theo Hội Bảo vệ thiên nhiên và môi trường Việt Nam (VACNE), nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nước thải ở các thành phố, là một nguyên nhân chính gây nên tình trạng ô nhiễm nước và vấn đề này có xu hướng càng ngày càng xấu đi Ước tính, hiện chỉ có khoảng 6% lượng nước thải đô thị được xử lý

Chuyên gia Matsuzawa (Ông Yutaka Matsuzawa - Chuyên gia môi trường của

Tổ chức Hợp tác Quốc tế Nhật Bản (JICA) tại VN) cho rằng, quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá khiến luồng di cư đổ về đô thị Song việc thu gom, xử lý rác thải và nước thải sinh hoạt lại không được để ý “Tôi chắc chắn rằng, VN trong vòng ít nhất là 10-15 năm nữa sẽ còn phải hứng chịu các tác động nặng nề do nước thải sinh hoạt không được xử lý Đây là lý do vì sao tôi nói rằng, ô nhiễm nước thải sinh hoạt đang là vấn đề nghiêm trọng nhất mà VN đang đối mặt”, ông khẳng định Một báo cáo toàn cầu mới được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) công bố hồi đầu năm

2010 cho thấy, mỗi năm Việt Nam có hơn 20.000 người tử vong do điều kiện nước sạch và vệ sinh nghèo nàn và thấp kém Còn theo thống kê của Bộ Y tế, hơn 80% các bệnh truyền nhiễm ở nước ta liên quan đến nguồn nước Người dân ở cả nông thôn và thành thị đang phải đối mặt với nguy cơ mắc bệnh do môi trường nước đang ngày một ô nhiễm trầm trọng

cụ quản lý của nhà nước để kiểm soát và xử lý tình hình ô nhiểm nước thải sinh hoạt tại Việt Nam Việc xây dụng các hệ thống xử lý nước thải tại nguồn và xử lý nước thải sinh hoạt tập chung và áp dụng công nghệ sinh học vào xử lý nước thải sinh hoạt ngày càng rộng rãi và cho được nhiều kết quả khả quan Và đây cũng là

mục đích để thực hiện đồ án tốt nghiệp “ Tính toán và thiết kế trạm xử lý nước

thải sinh hoạt khu công nghệ sinh học TPHCM ”

2 Sự cần thiết của đề tài

Nước thải sinh hoạt là một trong những mối quan tâm sâu sắc đối với các nhà quản lý môi trường và xã hội vì chúng có thể gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng

Vì vậy việc nghiên cứu, tìm ra giải pháp công nghệ thích hợp để xử lý hiệu quả đảm bảo các tiêu chuẩn cho phép khi thải ra môi trường đã được các nhà làm môi trường trong và ngoài nước quan tâm Do đó việc xử lý nước thải trước khi thải vào nguồn tiếp nhận là một yêu cầu thiết yếu

3 Mục tiêu và nội dung của đồ án

Đồ án thực hiện 04 mục tiêu cụ thể sau:

- Nghiên cứu, đề xuất phương án công nghệ để xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải loại A QCVN 14 : 2008

- Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt khu công nghệ sinh học Tp, HCM

- Thiết lập các bản vẽ thiết kế xây dựng công trình

- Dự toán kinh phí đầu tư xây dựng và vận hành trạm xử lý nước thải

Nội Dung

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về nước thải sinh hoạt

- Tổng hợp, phân tích số liệu

- Đề xuất phương án xử lý

- Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải

- Triển khai bản vẽ thi công, thiết bị cho công trình

- Dự toán kinh phí xây dựng và vận hành

công trình xử lý

- Tìm hiểu, khảo sát các công trình xử lý nước thải sinh hoạt đang hoạt động

- Khảo sát hiện trạng, xác định nguồn gây ô nhiễm

- Khảo sát hiện trạng, vị trí xây dựng trạm xử lý

- Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải

Chỉ xử lý nước thải sinh hoạt cho khu công nghệ sinh học

Nước thải này bao gồm:

Nước thải từ nhà vệ sinh, căn tin, nhà tắm và nước thải khu phòng thi nghiệm

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC

BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

1.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt

1.1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt cộng đồng như : tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,…

Nước thải sinh hoạt được thải ra từ các căn hộ, cơ quan trường học, bệnh viện, chợ, các cơ sở sản xuất và các công trình công cộng khác

1.1.2 Đặc tính của nước thải

Nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi: các chất hữu cơ (thông qua các chỉ tiêu COD, BOD…), các chất vô cơ, các chất dinh dưỡng (N, P…) và các vi sinh vật ( E.coli, Coliforms…)

1.1.3 Thành phần và tính chất nước thải

Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:

- Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh

- Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: các chất thải nhà bếp, nước tắm giặt…

1.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt

Thành phần của nước thải sinh hoạt chứa những tạp chất khác nhau Nồng độ

và lưu lượng phụ thuộc vào từng nơi sinh ra nước thải Chúng ta thường dựa vào đặc điểm của từng loại nước thải mà lựa chọn một phương pháp xử lý hoặc kết hợp nhiều phương pháp xử lý để làm sạch nguồn nước Thường có các phương pháp xử

lý như sau

1.2.1 Điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải

Đối với nước thải ở các khu dân cư, vấn đề điều hòa lưu lượng và nồng độ là đặc biệt cần thiết vì lý do sau đây:

- Chế độ xả thất thường, gián đoạn, không ổn định trong ngày đêm, phụ thuộc rất lớn vào mùa dịch vụ…

- Việc điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải có ý nghĩa quan trọng đặc biệt

- Việc làm ổn định nồng độ và lưu lượng nước thải sẽ giúp cho giảm nhẹ kích thước công trình xử lý, đơn giản hóa công nghệ xử lý và tăng cao hiệu quả

xử lý nước thải

1.2.2 Xử lý cơ học

Nước thải công nghiệp, cũng như nước thải sinh hoạt thường chứa các chất tan và không tan ở dạng hạt lơ lửng Các tạp chất lơ lửng có thể ở dạng rắn và lỏng, chúng tạo với nước thành hệ huyền phù

Để tách rác và các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, thông thường người ta sử dụng các quá trình cơ học (gián đoạn hoặc liên tục): lọc qua song chắn hoặc lưới, lắng dưới tác dụng của lực trọng trường hoặc lực li tâm và lọc Việc lựa chọn phương pháp xử lý tùy thuộc vào các hạt, tính chất hóa lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết

Xử lý bằng phương pháp cơ học nhằm loại bỏ và tách các chất không hòa tan

và các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải Những công trình xử lý cơ học bao gồm:

- Song chắn rác (lưới lược thô) vận hành thủ công

- Lưới chắn rác (lưới lược tinh) vận hành tự động

1.2.3.1 Lọc qua song chắn hoặc lưới chắn

Đây là bước xử lý sơ bộ Mục đích của quá trình là khử tất cả các vật có trong nước thải có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thống nước thải như làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn Đây là bước quan trọng đảm bảo an toàn và tạo điều kiện thuận lợi cho cả hệ thống

1.2.3.2 Song chắn rác

Nước thải đưa tới công trình làm sạch trước hết phải qua song chắn rác Tại song chắn rác, các tạp chất thô như rác, túi nylon, vỏ trái cây, giẻ, gỗ và các vật

nước thải hoạt động ổn định Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo độ an toàn cho toàn hệ thống xử lý nước thải

Dựa vào khoảng cách giữa các thanh chắn có thể chia song chắn rác thành các loại như: song chắn rác loại thô, khoảng cách giữa các thanh từ 60 - 100 mm và song chắn mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 - 25 mm Song chắn rác được làm bằng kim loại, làm sạch bằng thủ công hoặc cơ giới và đặt nghiêng một góc 45

- 600 Vận tốc nước chảy qua thanh chắn rác được giới hạn trong khoảng từ 0,6 - 1 m/s Vận tốc cực đại dao động trong khoảng 0,75 - 1 m/s nhằm tránh đẩy rác qua khe của song chắn rác và vận tốc nhỏ nhất qua khe là 0,4 m/s nhằm tránh quá trình

phân hủy các chất rắn

1.2.3.3 Song chắn rác thô

Nước thải đưa đến công trình làm sạch trước hết phải qua song chắn rác Song chắn có thể đặt cố định hoặc di động, cũng có thể là tổ hợp với máy nghiền rác Thông dụng hơn cả là các song chắn cố định Các song chắn được làm bằng kim loại đặt ở cửa vào của kênh dẫn Thanh song chắn có thể có tiết diện tròn, vuông, hoặc hỗn hợp

Bể lắng cát thường có 3 loại: lắng cát ngang, lắng cát thổi khí, lắng cát tiếp tuyến Cát từ bể lắng cát đưa đi phơi khô ở sân phơi cát và cát khô thường được sử dụng lại cho mục đích xây dựng

1.2.3.6 Bể lắng

Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn

(bể lắng đợt 1) hoặc cặn sinh ra trong quá trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2) Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng

1.2.4 Xử lý hóa lý

1.2.4.1 Quá trình hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi trong nước thải có chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó Những chất này không phân hủy bằng con đường sinh học và thường có độc tính cao Nếu các chất cần khử bị hấp phụ tốt và khi chi phí riêng lượng chất hấp phụ không lớn thì việc áp dụng phương pháp này là hợp lý hơn cả

Hình1.1: Lực phân tán London (đóng vai trò chính trong quá trình hấp phụ)

Trong trường hợp tổng quát, quá trình hấp phụ gồm 3 giai đoạn:

- Di chuyển các chất cần hấp phụ từ nước thải tới bề mặt hạt hấp phụ (vùng khuếch tán ngoài)

- Thực hiện quá trình hấp phụ

- Di chuyển chất ô nhiễm vào bên trong hạt hấp phụ (vùng khuếch tán trong) Người ta thường dùng than hoạt tính, các chất tổng hợp hoặc một số chất thải sản xuất như xỉ tro, xỉ, mạt sắt và các chất hấp phụ bằng khoáng chất như đất sét, silicagen…Để loại những chất ô nhiễm như: chất hoạt động bề mặt, chất màu tổng hợp, dung môi clo hóa, dẫn xuất phenol và hydroxyl…

Ứng dụng của quá trình hấp phụ

- Tách các chất hữu cơ như phenol, alkylbenzen-sulphonic acid, thuốc nhuộm, các hợp chất thơm từ nước thải bằng than hoạt tính

- Có thể dùng than hoạt tính khử thủy ngân

- Có thể dùng để tách các chất nhuộm khó phân hủy

- Ứng dụng còn hạn chế do chi phí cao

1.2.4.2 Quá trình trao đổi Ion

Phương pháp trao đổi ion được ứng dụng để làm sạch nước 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 và chất phóng xạ

Phương pháp này cho phép thu hồi các chất và đạt được mức độ làm sạch cao Vì vậy nó là một phương pháp được ứng dụng rộng rãi để tách muối trong xử

lý nước và nước thải

Bản chất của quá trình trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổi với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Các chất này được gọi là các ionit (chất trao đổi ion), chúng hoàn toàn không tan trong nước

Các chất trao đổi ion có khả năng trao đổi các ion dương từ dung dịch điện ly gọi là các cationit và chúng mang tính acid Các chất có khả năng trao đổi với các ion âm gọi là các anionit và chúng mang tính kiềm Nếu như các ionit nào đó trao đổi cả cation và anion thì người ta gọi chúng là ionit lưỡng tính

Các chất trao đổi ion có thể là các chất vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp nhân tạo

Ứng dụng của quá trình trao đổi ion

- Làm mềm nước: ứng dụng quan trọng của quá trình trao đổi ion là làm mềm nước, trong đó các ion Ca2+

và Mg2+ được tách khỏi nước và thay thế vị trí

Na+ trong hạt nhựa Đối với các quá trình làm mềm nước, thiết bị trao đổi ion axit mạnh với Na+ được sử dụng

- Khử khoáng: trong quá trình khử khoáng, tất cả các ion âm và các ion dương đều bị khử khỏi nước Nước di chuyển qua hệ thống hai giai đoạn gồm bộ trao đổi cation axit mạnh ở dạng H+ nối tiếp với bộ trao đổi anion bazơ mạnh

ở dạng OH

-

- Khử ammonium (NH4+): quá trình trao đổi ion có thể được dùng cô đặc NH4+

có trong nước thải Trong trường hợp này, phải sử dụng chất trao đổi chất có tính lựa chọn NH4+ cao chẳng hạn như clinoptilolite Sau khi tái sinh, dung dịch đậm đặc có thể được chế biến thành phân bón

1.2.4.3 Quá trình keo tụ – tạo bông

Các hạt trong nước thiên nhiên thường đa dạng về chủng loại và kích thước,

có thể bao gồm các hạt cát, sét, mùn, vi sinh vật, sản phẩm hữu cơ phân hủy… Kích thước hạt có thể dao động từ vài m đến vài mm Bằng các phương pháp xử lý cơ học (lý học) chỉ có thể loại bỏ được những hạt kích thước lớn hơn 10-4 mm Với những hạt kích thước lớn hơn 10-4 mm, nếu dùng quá trình lắng tĩnh thì phải tốn thời gian rất dài và khó đạt hiệu quả xử lý cao, do đó cần phải áp dụng phương pháp

xử lý hóa lý

Hình 1.2 Hệ thống kết tủa hóa học kết hợp với bể lắng Lamella

Mục đích quá trình keo tụ tạo bông để tách các hạt cặn có kích thước 0,001m < 

< 1 m, không thể tách loại bằng các quá trình lý học thông thường như lắng, lọc hoặc tuyển nổi

Cơ chế của quá trình keo tụ tạo bông gồm

Quá trình nén lớp điện tích kép, giảm thế điện động zeta nhờ ion trái dấu: khi

bổ sung các ion trái dấu vào nước thải với nồng độ cao, các ion sẽ chuyển dịch đến lớp khuyếch tán vào lớp điện tích kép và tăng điện tích trong lớp điện tích kép, giảm thế điện động zeta và giảm lực tĩnh điện

Quá trình keo tụ do hấp phụ ion trái dấu trên bề mặt, trung hòa điện tích tạo

ra điểm đẳng điện zeta bằng 0 Trong trường hợp này, quá trình hấp phụ chiếm ưu thế

Cơ chế hấp phụ – tạo cầu nối: các polymer vô cơ hoặc hữu cơ có thể ion hóa, nhờ cấu trúc mạch dài chúng tạo ra cầu nối giữa các hạt keo qua các bước sau:

- Phân tán polymer

- Vận chuyển polymer đến bề mặt hạt

- Liên kết giữa các hạt đã hấp phụ polymer với nhau hoặc với các hạt khác

1.2.4.4 Quá trình kết tủa

Quá trình kết tủa thường gặp trong xử lý nước là kết tủa carbonate canxi và hydroxit kim loại Ví dụ ứng dụng quá trình kết tủa làm mềm nước theo phương pháp như sau:

- Sử dụng vôi: Ca(OH)2 + Ca(HCO3)  2CaCO3 + 2H2O

- Sử dụng carbonate natri: Na2CO3 + CaCl2  2NaCl + CaCO3

- Sử dụng sút: 2NaOH + Ca(HCO3)2  Na2CO3 + CaCO3 + H2O

Kim loại chứa trong nước thải có thể tách loại đơn giản bằng cách tạo kết tủa kim loại dưới dạng hydroxit Giá trị pH tối ưu để quá trình kết tủa xảy ra hiệu quả nhất của các kim loại khác nhau không trùng nhau Do đó, cần xác định giá trị pH thích hợp đối với từng kim loại nước thải cụ thể cần xử lý

Bên cạnh đó, quá trình kết tủa còn được ứng dụng trong quá trình khử SO42-, F-,

Vì vậy có thể định nghĩa thẩm thấu ngược là quá trình lọc dung dịch qua màng bán thấm dưới một áp suất cao hơn áp suất thẩm thấu

Hình 1.3 Các quá trình thẩm thấu

1.Nước sạch; 2.Màng; 3.Dung dịch π-Áp suất thẩm thấu; P-Áp suất làm việc a.Thẩm thấu; b.Cân bằng thẩm thấu; c.Thẩm thấu ngược

Siêu lọc

Cả 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

Hình 1.4 Thiết bị siêu lọc sử dụng màng membrane

Sự khác biệt giữa hai quá trình là ở chỗ siêu lọc thường được sử dụng để tách dung dịch có khối lượng phân tử trên 500 và có áp suất thẩm thấu nhỏ (ví dụ các vi khuẩn, tinh bột, protein, đất sét…) Còn thẩm thấu ngược thường được sử dụng để

khử các vật liệu có khối lượng phân tử thấp và có áp suất thẩm thấu cao

1.2.5 Xử lý hóa học

1.2.5.1 Phương pháp trung hòa

Nhằm trung hòa nước thải có pH quá cao hoặc quá thấp nhằm tạo điều kiện cho các quá trình xử lý hóa lý và xử lý sinh học Hóa chất trung hòa có thể gây ra một số vấn đề trong thực tế như: giải phóng các chất ô nhiễm dễ bay hơi, sinh nhiệt, làm sét thiết bị máy móc…

Vôi (Ca(OH)2), NaOH thường được sử dụng rộng rãi như một bazơ để xử lý các nước thải có tính axit Axit sulfuric (H2SO4) là một chất tương đối rẻ tiền dùng trong xử lý nước thải có tính bazơ

1.2.5.2 Phương pháp khử trùng

Quá trình khử trùng dung để tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh trong nước thải Khác với quá trình tiệt trùng, quá trình khử trùng chỉ tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh có chọn lọc như bệnh thương hàn, dịch tả, kiết lỵ…

Các hóa chất dùng cho việc khử trùng bao gồm: Clo và các hợp chất Clo, Brom, I-ot, Ozon, Phenol và các hợp chất của phenol, H2O2 … những chất thường dùng là Clo và các hợp chất Clo, Ozon, H2O2

1.2.5.3 Phương pháp Oxy hóa – khử

Phương pháp này dùng để khử các kim loại nặng, các hoạt chất khó phân hủy

và khử trùng nước thải Các chất oxy hóa thông dụng: Ozon (O3), Chlorine (Cl2), Kali permanganate (KMnO4), Hydroperoxide (H2O2)

1.2.6 Xử lý 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, nitơ… dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ gây ô nhiễm Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát

- Phương pháp kỵ khí sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy

- Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hòa tan, cả chất keo và các chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giai đoạn chính như sau:

- Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật

- Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào

- Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới

Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý

Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hóa là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng và nguyên tố vi lượng

1.2.6.1 Quá trình sinh học hiếu khí

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn sau:

Oxy hóa các chất hữu cơ:

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều Tùy theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành:

- Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu được sử dụng khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng, bể phản ứng hoạt động gián đoạn, quá trình lên men phân hủy hiếu khí Trong số những quá trình này, quá trình bùn hoạt tính là quá trình phổ biến nhất

- Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng nitrate hóa với màng cố định

1.2.6.2 Quá trình sinh học tăng trưởng lơ lửng

Bể bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng

Trong bể bùn hoạt tính hiếu khí với sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng, quá trình phân hủy xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong điều kiện sục khí liên tục Việc sục khí nhằm đảm bảo các yêu cầu cung cấp đủ lượng oxy một cách liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng Nồng độ oxy hòa tan trong nước ra khỏi

bể lắng đợt 2 không được nhỏ hơn 2 mg/l Tốc độ sử dụng oxy hòa tan trong bể bùn hoạt tính phụ thuộc vào:

- Tỷ số giữa lượng thức ăn (CHC có trong nước thải) lượng vi sinh vật: tỷ lệ F/M

- Nhiệt độ

- Tốc độ sinh trưởng và hoạt động sinh lý của vi sinh vật

- Nồng độ sản phẩm độc tích tụ trong quá trình trao đổi chất

- Lượng các chất cấu tạo tế bào

- Hàm lượng oxy hòa tan

Để thiết kế và vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí một cách hiệu quả

phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hóa thành

tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị oxy hóa hoàn toàn thành CO2, H2O, NO3-,

SO42-, … Một cách tổng quát, vi sinh vật tồn tại trong hệ thống bùn hoạt tính bao gồm nhiều loại vi khuẩn khác nhau cùng tồn tại

Yêu cầu chung khi vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí là nước thải được đưa vào hệ thống cần có hàm lượng SS không vượt quá 150 mg/l, hàm lượng sản phẩm dầu mỏ không quá 25mg/l, pH = 6,5 – 8,5, nhiệt độ 6oC< toC< 37oC

Bể hoạt động gián đoạn (SBR)

Bể hoạt động gián đoạn là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính theo kiểu làm đầy và xả cạn Quá trình xảy ra trong bể SBR tương tự như trong bể bùn hoạt tính hoạt động liên tục chỉ có điều tất cả xảy ra trong cùng một bể và được thực hiện lần lượt theo các bước: (1)-Làm đầy; (2)-Phản ứng; (3)-Lắng; (4)-Xả cặn; (5)-Ngưng

1.2.6.3 Quá trình sinh học tăng trưởng dính bám

Bể bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám:

Nguyên lý hoạt động của bể này tương tự như trường hợp vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chỉ khác là vi sinh vật phát triển dính bám trên vật liệu tiếp xúc

Chất hữu cơ sẽ bị phân hủy bởi quần thể vi sinh vật dính kết trên lớp vật liệu lọc Các chất hữu cơ cĩ trong nước thải sẽ bị hấp phụ vào màng vi sinh vật dày 0,1 - 0,2 mm và bị phân hủy bởi vi sinh vật hiếu khí Khi vi sinh vật sinh trưởng và phát triển, bề dày lớp màng tăng lên, do đĩ, oxy đã bị tiêu thụ trước khi khuếch tán hết chiều dày lớp màng sinh vật Như vậy, mơi trường kỵ khí được hình thành ngay sát

bề mặt vật liệu lọc

Khi chiều dày lớp màng tăng lên, quá trình đồng hĩa chất hữu cơ xảy ra trước khi chúng tiếp xúc với vi sinh vật gần bề mặt vật liệu lọc Kết quả là vi sinh vật ở đây bị phân hủy nội bào, khơng cịn khả năng dính bám lên bề mặt vật liệu lọc

và bị rửa trơi

Đĩa sinh học:

Gồm hàng loạt đĩa trịn, phẳng, bằng polystyrene hoặc polyvinylclorua (PVC) lắp trên một trục Các đĩa được đặt ngập trong nước một phần và quay chậm Trong quá trình vận hành, vi sinh vật sinh trưởng, phát triển trên bề mặt đĩa hình thành một lớp màng mỏng bên trên bề mặt đĩa Khi đĩa quay, lớp màng sinh học sẽ tiếp xúc với chất hữu cơ trong nước thải và với khí quyển để hấp thụ oxy Đĩa quay

sẽ ảnh hưởng đến sự vận chuyển oxy và đảm bảo cho vi sinh vật tồn tại trong điều kiện hiếu khí

TĂNG ĐƠ

ỐNG ĐỨNG  100 ỐNG TAY VỊN LAN CAN

ỐNG DẪN NƯỚC VÀO  100

VẬT LIỆU LỌC

BÊ TÔNG CỐT THÉP

ỐNG THU NƯỚC RA  300 DÂY CĂNG

1.2.6.4 Quá trình sinh học kỵ khí

Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo

ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian Tuy nhiên, phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:

Chất hữu cơ CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + tế bào mới Một cách tổng quát, quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn:

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

- Giai đoạn 2: Acid hóa;

- Giai đoạn 3: Acetate hóa;

- Giai đoạn 4: Methane hóa

Các chất thải hữu cơ chứa nhiều chất hữu cơ cao phân tử như protein, chất béo, carbohydrates, celluloses, lignin,… trong giai đoạn thủy phân, sẽ được cắt mạch tạo thành những phân tử đơn giản hơn, dễ phân hủy hơn Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa protein thành amino acids, carbohydrates thành đường đơn, và chất béo thành các acid béo Trong giai đoạn acid hóa, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hóa thành acetic acid, H2 và CO2 Các acid béo dễ bay hơi chủ yếu là acetic acid, propionic acid và lactic acid Bên cạnh đó, CO2 và H2O, methanol, các rượu đơn giản khác cũng được hình thành trong quá trình cắt mạch carbohydrates

Vi sinh vật chuyển hóa methane chỉ có thể phân hủy một số loại cơ chất nhất định như CO2 + H2, formate, acetate, methanol, methylamines và CO Các phương trình phản ứng xảy ra như sau:

Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá trình tiếp xúc kỵ khí, quá trình xử lý bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB)

- Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình lọc kỵ khí

Hình 1.6 Các giai đoạn phân hủy kỵ khí

1.2.6.5 Quá trình tiếp xúc kỵ khí

Một số loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao có thể xử lý rất hiệu quả bằng quá trình tiếp xúc kỵ khí Quá trình phân hủy xảy ra trong bể kín với bùn tuần hoàn Hỗn hợp bùn và nước thải trong bể được khuấy trộn hoàn toàn Sau khi phân hủy, hỗn hợp được đưa sang bể lắng hoặc bể tuyển nổi để tách riêng bùn và nước Bùn được tuần hoàn trở lại bể kị khí Lượng bùn dư thải bỏ thường rất ít do tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật khá chậm

1.2.6.6 Quá trình lọc kỵ khí

Bể lọc kỵ khí là một cột chứa vật liệu tiếp xúc để xử lý chất hữu cơ chứa carbon trong nước thải Nước thải được dẫn vào cột từ dưới lên, tiếp xúc với lớp vật liệu trên đó có vi sinh vật kỵ khí sinh trưởng và phát triển Vì vi sinh vật được giữ trên bề mật vật liệu tiếp xúc và không bị rữa trôi theo nước sau xử lý nên thời gian

hữu cơ

Acid Hữu cơ

Acetic acid

H24%

20%

24%

Quá trình acetate hóa và khử hydro

1.2.6.7 Hệ thống xử lý kỵ khí

Trong quá trình kỵ khí các chất hữu cơ trong nước thải được chuyển hóa thành mêtan và khí cacbonic, quá trình được thực hiện không có mặt của oxy Hệ thống xử lý kỵ khí có thể là các ao kỵ khí hoặc các dạng khác nhau của bình phản ứng tải trọng cao

- Tạo thành các loại bùn hạt có mật độ vi sinh vật rất cao và tốc độ lắng vượt

xa so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng

Bên cạnh đó, quá trình xử lý sinh học kỵ khí sử dụng UASB còn có những

ưu điểm so với quá trình bùn hoạt tính hiếu khí như:

- Ít tiêu tốn năng lượng vận hành

- Ít bùn dư, nên giảm chi phí xử lý bùn

- Bùn sinh ra dễ tách nước

- Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm được chi phí bổ sung dinh dưỡng

- Có khả năng thu hồi năng lượng từ khí methane

- Có khả năng hoạt động theo mùa vì kỵ khí có thể phục hồi và hoạt động được sau một thời gian ngưng không nạp liệu

Hinh1.7 Bể xử lý sinh học kỵ khí UASB

Hệ thống UASB (Up-flow Anaerobic Slugle Blanked) được phát triển từ hệ thống xử lý kỵ khí đối với các loại nước thải có nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ cao Trong những năm gần đây UASB đã được nghiên cứu chuyên sâu và triển khai

áp dụng rộng rãi trên thế giới do các ưu điểm sau:

- Tải trọng phân hủy hữu cơ cao do vậy mặt bằng yêu cầu cho hệ thống xử lý nhỏ

- Nhu cầu tiêu thụ năng lượng thấp do không cần phải cung cấp oxy

- Có khả năng thu hồi năng lượng

1.3 Một số công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đã được áp dụng

1.3.1.Trạm xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt Nam

Thành phần nước thải đầu vào của công ty

Ống thu nước sau xử lý

Má

g thu nướ dạng răng cưa Thiết bị tách pha khí – lỏng - rắn

Vách hướng dòng hình côn

Vỏ thiết bị

Hỗn hợp nước thải

Lớp bùn kỵ khí

Ống bơm nước

vào thiết bị UASB

Bộ phận phân phối đều lưu lượng nước thải

Ống thoát khí

Bình hấp thụ khí

Bọt khí

Dung dịch NaOH 5%

Ống dẫn khí

Bảng 1.1 Thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải

Công nghệ xử lý gồm các công trình đơn vị bể thu gom, bể lằng 2 vỏ, bể điều hòa,

bể Aerotank, bể lắng 2, bể lọc áp lực, bể tiếp xúc, bể chứa bùn,

BỂ LẮNG

Hình 1.8 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty Sunyad – Việt

Nam

Thuyết minh quy trình công nghệ

Nước thải sinh hoạt của nhà máy sẽ được dẫn qua song chắn rác để giữ lại những tạp chất có kích thước lớn và vào bể thu gom Từ đây nước thải sẽ được bơm vào bể điều hòa để khuấy trộn đều nước thải và giúp ổn định lưu lượng, làm cho hoạt động của các công trình sau hiệu quả hơn Bể điều hòa được thiết kế với hệ thống phân phối khí dạng ống có đục lỗ lắp đặt ở đáy bể giúp cho việc xáo trộn nước được tốt hơn và tăng cường lượng oxy hòa tan trong nước thải Hơn nữa, việc cung cấp oxy sẽ làm giảm bớt lượng BOD, COD trong nước thải, bể điều hòa được lưu với thời gian là 4 giờ Nước thải từ bể điều hòa sẽ tự chảy vào bể lắng 2 vỏ Ở đây, lượng cặn có trong nước thải sẽ được lắng qua các máng lắng, được giữ lại ở ngăn chứa bùn của bể và được hút vào bể chứa bùn theo từng đợt Bể lắng 2 vỏ được thiết kế với tiết diện tròn và có 2 máng lắng đặt theo đường kính bể, thời gian lưu nước ở bể lắng 2 vỏ là 90 phút Nước thải sau khi qua bể lắng 2 vỏ sẽ tiếp tục chảy vào bể Aerotank Với chế độ khuấy trộn hoàn toàn (dưới áp lực của hệ thống phân phối khí dạng đĩa) và khả năng xử lý tốt các chất hữu cơ của bùn hoạt tính tuần hoàn, hầu hết các chất hữu cơ được phân hủy thành các bông bùn Bể Aerotank được thiết kế với thời gian lưu là 8 giờ Hỗn hợp nước – bùn từ bể Aerotank sẽ được đưa vào bể lắng đợt 2, bể này có nhiệm vụ lắng và tách bùn ra khỏi nước dưới tác dụng của trọng lực Bể lắng đợt 2 được thiết kế theo dạng bể lắng đứng với tiết diện tròn, nước thải sẽ được phân phối vào bể từ ống trung tâm và ra ngoài theo máng lắng đặt ở thành trong của bể Bể lắng đợt 2 được thiết kế lưu nước trong 2.02 giờ Bùn sau khi lắng, một phần sẽ được bơm tuần hoàn về bể Aerotank, phần còn lại sẽ được đưa vào bể chứa bùn và lưu ở đó trong 60 ngày và sau đó sẽ dùng xe bồn hút đem đi xử lý đúng nơi quy định Nước sau khi qua bể lắng đợt 2 sẽ được đưa vào bể lọc áp lực để đảm bảo chất lượng nước đầu ra đạt loại A (theo QCVN 14: 2008) Bể lọc áp lức được thiết kế với 2 đơn nguyên hoạt động song song và có tiết diện tròn theo mặt cắt ngang Vật liệu lọc sử dụng trong bể lọc áp lực là cát thạch anh và than

cho vào nguồn tiếp nhận Lượng Clo sử dụng trong bể khử trùng là 3 g/m3 nước thải

nhằm loại bỏ những vi khuẩn gây bệnh như E.Coli

Ưu, nhược điểm của từng quy trình

- Vận hành tương đối đơn giản

- Phù hợp cho các loại nước thải có hàm lượng COD thấp trong quá trình

xử lý sinh học hiếu khí được sử dụng rất phổ biến

- Trong quá trình vận hành không sử dụng và không sinh ra các chất độc và khí độc gây ảnh hưởng

Tuy nhiên, các quy trình xử lý trên có những nhược điểm như sau:

- Khó khăn trong việc kiểm soát lượng bùn hoạt tính trong bể sinh học và rất dễ mất bùn hoạt tính

- Khả năng xử lý nitơ tổng không đáng kể, dễ xảy ra hiện tượng nổi bùn trong bể lắng

- Chiếm nhiều diện tích, thường sử dụng ở vùng nông thôn, thị trấn

1.3.2.Trạm xử lý nước thải sinh hoạt trung tâm thương mại Hùng Vương PLAZA

Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải

Hình 1.9 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt trung tâm thương

mại Hùng Vương PLAZA

Khí

Khí Khí

Nước thải từ bể tự hoại, bể tách dầu mỡ sau khi tách rác thô sẽ tự chảy qua

bể điều hòa B02 Tại đây, nước thải được điều hoà về lưu lượng và các thành phần ô nhiễm có trong nước thải Không khí được cấp vào bể nhằm hạn chế quá trình phân huỷ kỵ khí phát sinh mùi hôi, đồng thời khử một phần chất hữu cơ (10%)

Sau khi qua bể điều hoà nước thải sẽ được bơm qua bể Aerotank B03 A/B Không khí sẽ được cấp vào bể tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí phát triển, các vi sinh vật sẽ phân huỷ chất hữu cơ trong nước thải tạo thành CO2, H2O và một phần tạo thành tế bào mới dưới dạng bùn sinh học

Tiếp đến, nước thải sẽ được đi qua bể Lắng II-B04 Tại bể lắng hỗn hợp bùn

và nước sẽ được tách riêng Bùn sẽ lắng xuống dưới và một phần sẽ được bơm tuần hoàn về 2 bể sinh học để đảm bảo nồng độ bùn trong bể sinh học Phần bùn dư sẽ được bơm bỏ về bể nén bùn và được hút bỏ định kỳ đem chôn lấp, (tại bể lắng II còn đươc châm thêm hóa chất trợ lắng làm tăng tốc độ lắng của bùn) Phần nước trong sẽ chảy về bể khử trùng B05

Tại bể khử trùng T03, hoá chất Clorine được châm vào nhằm tiêu diệt các vi sinh vật và các mầm bệnh có trong nước thải trước khi qua hệ thống lọc áp lực để loại bỏ lượng cặn không lắng được ở bể lắng II để đảm bảo chất lượng nước Trước khi ra hệ thống thoát nước chung của thành phố Nước sau xử lý đạt QCVN 24:2009 loại B

Ưu, nhược điểm của từng quy trình:

- Vận hành tương đối đơn giản

- Phù hợp cho các loại nước thải có hàm lượng COD thấp quá trình xử lý sinh học hiếu khí được sử dụng rất phổ biến

- Trong quá trình vận hành không sử dung và không sinh ra các chất độc và khí độc gây ảnh hưởng

- Hệ thống âm dưới đất nên tận dụng được khoảng không bên trên nên tiết kiệm được diện tích

- Có hệ thống vật liệu dính bám tăng khả năng tiếp xúc và tăng khả năng

xử lý chất hữu cơ

- Khó khăn trong việc kiểm soát lượng bùn hoạt tính trong bể sinh học và rất dễ mất bùn hoạt tính

- Khó khăn trong bảo trì, lượng dầu mỡ nhiều từ nhà hàng rất khó kiểm soát và xử lý