Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải khu công nghiệp Tân Đông Hiệp A, giai đoạn 2012 đến 2032

Trang 1

ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A, GIAI 2032

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay con người đang phải đối mặt với nhiều vấn đề phức tạp liên quan đến việc bảo vệ và duy trì sự ổn định của môi trường thiên nhiên Sự phát triển kinh tế, cùng với sự hình thành một loạt các khu công nghiệp đã và đang gây ra nhiều tác động nghiêm trọng đối với sự cân bằng của môi trường sinh thái Chính vì thế, vấn đề phát triển có quy hoạch cùng với việc gìn giữ môi trường trở nên một yêu cầu cấp bách Một trong những lĩnh vực quan trọng của công tác bảo vệ môi trường là vấn đề bảo vệ nguồn nước trước những tác động ô nhiễm từ nước thải của các nhà máy thải ra trong khu công nghiệp

Khu công nghiệp Tân Đông Hiệp là một trong những khu công nghiệp lớn đặt ở Bình Dương Tốc độ mở rộng và phát triển sản xuất của các nhà máy, công ty đòi hỏi sự phát triển cơ sở hạ tầng, trong đó có hệ thống thoát nước và trạm xử lý nước thải tập trung của toàn khu công nghiệp Vì thế việc nghiên cứu hệ thống xử lý nước thải, bảo vệ môi trường và cảnh quan cho khu công nghiệp nói riêng và thị trấn Dĩ An nói chung là một vấn đề cấp bách và cần thiết Một hệ thống thoát nước quy hoạch hoàn chỉnh cùng với trạm xử lý nước thải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, các tiêu chuẩn vệ sinh sẽ đóng góp vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường, bảo vệ nguồn nước trong sự phát triển cân đối của khu công nghiệp

Với sự đòi hòi của vấn đề môi trường cấp bách, kết hợp với kiến thức đã học

ở trường mà các thầy cô đã truyền đạt Qua thăm quan và nghiên cứu khu công nghiệp Em chọn đề tài “Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải khu công nghiệp Tân Đông Hiệp A”

Mục tiêu của luận văn này, em muốn hoàn thiện kiến thức đã học để có đủ khả năng áp dụng thực tế Do thời gian làm đồ án không nhiều, kiến thức còn hạn chế Vì vậy trong quá trình thực hiện luận văn còn nhiều thiếu xót, kính mong thầy cô thông cảm hướng dẫn và sửa chữa những khuyết điểm

Tạ Đình Nhuận

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Trong m học tập và sinh hoạt tại Trường (Hutech), với sự giảng dạy, chỉ bảo và dìu dắt tận tình của các thầy cô đã trang bị cho em kiến thức để làm hành trang chuẩn bị cho tương lai

Trong thời gian nhận và làm đồ án tốt nghiệp em luôn nhận được sự giúp đỡ chỉ dẫn của các thầy cô:

Em xin chân thành cảm ơn Thầy Lâm Vĩnh Sơn, Cùng các thầy cô bộ môn đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn Anh Nguyễn Phong Em: Phòng Thiết Kế – Trung Tâm Nghiên Cứu Ứng Dụng Khoa Học Kỹ Thuật Tp HCM

Cuối cùng em xin gởi đến các thầy cô giáo lời chúc sức khỏe dồi dào, thành công và thịnh vượng.

Tạ Đình Nhuận

Trang 3

Ồ Á TỐT NGHIỆP TRANG 3 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

Giáo viên hướng dẫn

Cô ThS Vũ Hải Yến

Trang 4

CHƯƠNG I

MỞ ĐẦU

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Khu công nghiệp Tân Đông Hiệp A có diện tích gần 80.000m2, thuộc thị trấn

Dĩ An, tỉnh Bình Dương, gồm 6 nhà máy lớn với các ngành nghề sản xuất khác nhau như: chế biến cà phê, chế tạo vỏ ruột xe ô tô, xi mạ, sản xuất các sản phẩm dùng trong ngành công nghiệp sơn, nhựa

Theo định hướng của Ban quản lý, các nhà máy nằm trong khu công nghiệp Tân Đông Hiệp A phải tiến hành xử lý cục bộ nước thải sản xuất và sinh hoạt ra loại B theo tiêu chuẩn TCVN 5945-1995, sau đó mới tập trung về hệ thống xử lý nước thải chung của khu công nghiệp để xử lý ra loại A Lưu lượng cực đại của nước thải toàn khu công nghiệp theo yêu cầu của Ban quản lý là: 900m3/ngày đêm

Với các đặc điểm nêu trên, nước thải của khu công nghiệp sẽ được xử lý bằng phương pháp xử lý hóa lý kết hợp với xử lý sinh học

Toàn bộ hệ thống xử lý nước thải được thiết kế hoạt động tự động bằng bộ điều khiển PLC nằm trong tủ điện điều khiển trung tâm

II MỤC TIÊU

Tính tốn thiết kế chi tiết trạm xử lý nước thải cho khu công nghiệp Tân Đông Hiệp A đạt tiêu chuẩn xả thải loại A (Tiêu chuẩn TCVN 5945-1995) trước khi xả ra nguồn tiếp nhận để bảo vệ mơi trường sinh thái và sức khỏe cộng đồng

Trang 5

III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

1 Đối tượng nghiên cứu

Cơng nghệ xử lý nước thải cho loại hình Khu Cơng nghiệp

2 Phạm vi nghiên cứu

ề tài giới hạn trong việc tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu Cơng nghiệp Tân Đông Hiệp A ước thải đầu vào của hệ thống đã được xử lý sơ bộ đạt loại B (Tiêu chuẩn TCVN 5945-1995) và được tập trung tại ( số) họng thu qua

hệ thống cống dẫn từ các nhà máy trong khu cơng nghiệp đến bể tiếp nhận của khu xử

lý nước thải tập trung khu cơng nghiệp Tân Đông Hiệp A

ước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất của các cơ sở sản xuất thuộc Khu cơng nghiệp Tân Đông Hiệp A, chưa tính tốn đến lượng nước mưa phát sinh

3 Thời gian thực hiện

19/01/2012 – 02/04/2012

IV NỘI DUNG

Tìm hiểu về hoạt động của khu cơng nghiệp Tân Đông Hiệp A: Cơ sở hạ tầng của khu cơng nghiệp

Xác định đặc tính nước thải: Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, khả năng gây ơ nhiễm, nguồn xả thải

ề xuất dây chuyền cơng nghệ xử lý nước thải phù hợp với mức độ ơ nhiễm của nước thải đầu vào

Tính tốn thiết kế các cơng trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

Dự tốn chi phí xây dựng, thiết bị, hĩa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nước thải

Trang 6

V PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về khu cơng nghiệp, tìm

hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những cơng nghệ xử lý nước thải cho các khu cơng nghiệp qua các tài liệu chuyên ngành

Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của cơng nghệ xử lý hiện cĩ và

đề xuất cơng nghệ xử lý nước thải phù hợp

Phương pháp tốn: Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn các cơng trình đơn

vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự tốn chi phí xây dựng, vận hành trạm xử

lý

Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mơ tả kiến trúc các cơng

trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

VI Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn mơi trường giải quyết được vấn

đề ơ nhiễm mơi trường do nước thải Khu Cơng nghiệp

Gĩp phần nâng cao ý thức về mơi trường cho nhân viên cũng như Ban quản lý Khu Cơng nghiệp

Khi trạm xử lý hồn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệp, sinh viên tham quan, học tập

Trang 7

PHẦN II

GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT KHU CÔNG NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A

Trang 8

I ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – XÃ HỘI

I.1 Vị trí khu qui hoạch

Được phê duyệt tại quyết định:

_ Quyết định số 714/TTG ngày 30/08/1997 của Thủ Tướng Chính Phủ về việc phê duyệt dự án đầu tư xây dựng và kinh doanh hạ tầng kỹ thuật KCN Tân Đông Hiệp A

_ Quyết định số 1282/QĐ-TTG ngày 19/12/2000 của Thủ Tướng Chính Phủ về việc điều chỉnh dự án đầu tư xây dựng và kinh doanh hạ tầng kỹ thuật KCN Tân Đông Hiệp A

+ Tổng vốn đầu tư: 63,825 tỷ đồng

+ Tổng diện tích: 47,6 ha Trong đó: Diện tích được phép cho thuê lại là

331,500 m2

+ Địa điểm: Xã Tân Đông Hiệp, Tân Bình và Đồng Hòa, Huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương

Địa điểm khu công nghiệp nằm cách:

_ Đầu mối giao thông bến cảng:

+ Sân bay Tân Sơn Nhất: 23km

Trang 9

I.2 Địa hình, địa chất khu đất: cao độ trung bình từ 14 – 16m Dốc thoải về

hướng Đông và Đông Nam Nền đất ổn định thuận

Cao và khá phẳng, tiện cho việc xây dựng các công trình

Cường độ nén bình quân > 2 – 2.5kg/cm3

I.3 Khí Hậu:

Khu công nghiệp thuộc vùng khí hậu của Tỉnh Binh Dương, nằm trong chế độ khí hậu gió mùa chung của Nam Bộ với các đặc điểm chính:

_ Nền nhiệt cao và ổn định quanh năm

+ Nhiệt độ không khí trung bình: 26oC

+ Nhiệt độ không khí tháng cao nhất: 29oC

+ Nhiệt độ không khí tháng thấp nhất: 24oC

_ Độ ẩm:

+ Độ ẩm trung bình:80%

+ Độ ẩm thấp nhất: 72%

+ Độ ẩm cao nhất: 88%

_ Mưa:

Mùa mưa, từ tháng 5 – 11, mùa khô từ khoảng tháng 12 năm trước đến tháng 4 năm sau

Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.800 – 2.000mm với số ngày có mưa là

120 ngày Tháng mưa nhiều nhất là tháng 9, trung bình 335mm, năm cao nhất có khi lên đến 500mm, tháng ít mưa nhất là tháng 1, trung bình dưới 50mm và nhiều năm trong tháng này không có mưa

_ Gió:

Chế độ gió tương đối ổn định, không chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão và áp thấp nhiệt đới Về mùa khô gió thịnh hành chủ yếu là hương Đông, Đông – Bắc, về

Trang 10

mùa mưa gió thịnh hành chủ yếu là hướng Tây, Tây – Nam Tốc độ gió bình quân khoảng 0.7m/s, tốc độ gió quan trắc được là 12m/s thường là Tây, Tây – Nam

I.4 Thủy Văn

Chịu ảnh hưởng của thủy triều sông Đồng Nai

II HIỆN TRẠNG

II.1 Hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật:

C Xử lý nước thải:

- Nhà máy xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp được thiết kế theo công nghệ Mỹ, công suất 700 m3\ ngày đêm Hệ thống thoát nước thải được kéo sát bên tường rào của các nhà máy xí nghiệp

Trang 11

D Viễn thông:

- Do công ty viễn thông viettel đầu tư xây dựng một tổng đài đảm bảo đáp ứng nhu cầu thông tin liên lạc bằng điện thoại, fax, ADSL…

E Đường giao thông:

- Đường giao thông nội khu được thiết kế thảm bêtông nhựa tải trọng H30, với các trục đường chính rộng 50m được nối vào trục đường ĐT743 nối liền với các tuyến giao thông huyết mạch Với hệ thống chiếu sáng và các rải cây xanh thảm cỏ bảo đảm lưu thông thuận tiện cho người và phương tiện, xe cộ, đồng thời tạo ra cảnh quan môi trường xanh, sạch đẹp cho toàn khu công nghiệp

II.2 Lĩnh vực đầu tư

- Công nghiệp gia công lắp giáp cơ khí

- May mặc, điện điện tử

- Gia công chế biến hàng tiêu dùng và xuất khẩu từ nông lâm sản

- Sản xuất bao bì

- Các ngành công nghiệp kỹ thuật cao và công nghiệp sạch khác…

Trang 12

PHẦN III

HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG

NGHIỆP TÂN ĐÔNG HIỆP A CÔNG SUẤT 900

M3/NGÀY ĐÊM

I XÁC ĐỊNH THAM SỐ TÍNH TOÁN

I.1 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG THIẾT KẾ

Lưu lượng trung bình ngày đêm: 900(m3/ngđ)

Lưu lượng giờ trong ngày dùng nước trung bình

)/(5,3724

90024

3

h m

Q

Lưu lượng giây trong ngày dùng nước trung bình

) / ( 4 10 ) / ( 0104 0 3600

5 , 37 3600

3

s l s

Q Max h  37 , 5  1 , 6  60 3/

Chọn hệ số khơng điều hịa, giờ cao điểm: kmax = 1,6

Thành phần và tính chất nước thải

ước thải cĩ thể chứa các chất tan, khơng tan, các chất vơ cơ hoặc hữu cơ

Bảng III.1: Thành phần tính chất nước thải KCN Tân Đơng Hiệp A trước

Trang 13

STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị

Trang 14

Bảng III.2: Lượng giảm các chất bẩn của nước thải qua từng công trình

(độ giảm lấy theo %)

6 Bể lắng đứng, bể lắng ngang

với bể làm thoáng sơ bộ

65 35 30

7 Bể lắng ngang, bể lắng đứng

với bể đông tụ sinh vật

75 40 30

Trang 15

I.2 XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ CẦN THIẾT PHẢI LÀM SẠCH NƯỚC THẢI VÀ LỰA CHỌN SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ:

I.2.1 MỨC ĐỘ CẦN THIẾT PHẢI LÀM SẠCH NƯỚC THẢI:

Để lựa chọn phương pháp xử lý cho thích hợp, bảo đảm làm sạch đến mức độ thoả mản các yêu cầu vệ sinh trước khi xả nước thải vào nguồn tiếp nhận; cần tiến hành xác định mức độ cần thiết phải làm sạch nước thải

Mức độ cần thiết phải làm sạch nước thải được xác định theo :

+ Hàm lượng chất lơ lửng

+ Hàm lượng BOD5 ,(BOD20)

+ Hàm lượng oxy hoà tan;

+ Nhiệt độ của nước nguồn;

Trang 16

+ Nồng độ cho phép của các chất độc hại xả vào nước nguồn

Nhưng công trình mà ta đang thiết kế hệ thống xử lý la ønước thải tập trung của khu khu công ngiệp với nước thải sau khi đã xử lý cục bộ trong từng nhà máy đạt loại B nên thường không có các chất độc hại, hàm lượng oxy hoà tan và nhiệt độ của nước nguồn là tương đối ổn định và đạt chỉ tiêu khi xả nước thải vào nguồn tiếp nhận

Do vậy ta chỉ xét đến hàm lượng chất lơ lửng và nồng độ BOD5 ,(BOD20) mà thôi

 Mức độ cần thiết phải làm sạch nước thải theo hàm lượng chất lơ lửng:

Mức độ cần thiết phải làm sạch theo hàm lượng chất lơ lửng được xác định theo công thức:

E = C - mC x 100%

Trong đó:

C : là hàm lượng chất lơ lửng ban đầu của nước thải; C = 1800 (mg/l)

m : hàm lượng chất lơ lửng cho phép của nước thải khi xả vào nguồn tiếp nhận;

m = 50 (mg/l) (nước nguồn loại A) (TCVN: 5945-1995)

= > E =

180

50

180  x 100% = 72%

 Mức độ cần thiết phải làm sạch nước thải theo nồng độ BOD 5 :

Mức độ cần thiết phải làm sạch theo nồng độ BOD5 được xác định theo công thức:

E = La - LL T

a x 100%

Trong đó: La : Là nồng độ BOD20 ban đầu của nước thải; La = 200(mg/l)

LT : Là hàm lượng BOD5 cho phép của nước thải khi xả vào nguồn tiếp nhận;

LT = 30 (mg/l) (nước nguồn loại A) (TCVN:5945-1995)

= > E =

200 30

200  x 100% = 85%

Trang 17

I.2.2 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

Dây chuyền công nghệ xử lý là tổ hợp công trình, trong đó nước thải được xử lý từng bước theo thứ tự tách các cặn lớn đến các cặn nhỏ, những chất không hòa tan đến những chất keo và hòa tan Khử trùng là khâu cuối cùng

Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ là một bài toán kinh kế phức tạp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:

Đề xuất cơng nghệ xử lý nước thải dựa vào

- Cơng suất trạm xử lý

- Chất lượng nước sau xử lý

- Thành phần, tính chất nước thải khu cơng nghiệp

- hững quy định xả vào cống chung và vào nguồn nước

- Hiệu quả quá trình

- Diện tích đất sẵn cĩ của khu cơng nghiệp

- Quy mơ và xu hướng phát triển trong tương lai của khu cơng nghiệp

- Yêu cầu về năng lượng, hĩa chất, các thiết bị sẵn cĩ trên thị trường

_ Các yếu tố: Điều kiện địa phương, năng lượng, tính chất đất đai, diện tích xây dựng trạm xử lý, lưu lượng nước thải, công suất của nguồn…

Ở đây ta đang xét công trình trạm xử lý nước thải công nghiệp có công suất nhỏ Q = 900m3/ngàyđêm Với mức độ cần thiết phải làm sạch theo hàm lượng chất

lơ lửng Ess = 80%, EBOD = 85% Dây chuyền công nghệ có thể đưa ra hai phương án sau đây:

_ Phương án 1: Xử lý khối cơ học, xử lý sinh học hoàn toàn với bể Aeroten _ Phương án 2: Xử lý khối cơ học, xử lý sinh học hoàn toàn với bể Biophin nhỏ giọt

Trang 18

III TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

III.1 PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC

Mục đích của xử lý cơ học là loại bỏ các tạp chất cĩ kích thước lớn và đầu ra khỏi nước thải, cân bằng lưu lượng và hàm lượng nước thải đi vào hệ thống xử lý nước thải tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý tiếp theo

Phương pháp xử lý cơ học dùng để tách các chất khơng hịa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải

Song chắn rác và lưới lọc rác:

Nhiệm vụ: nhằm loại bỏ các loại rác có kích thước lớn, nhằm bảo vệ các công trình phía sau, cản các vật lớn đi qua có thể làm tắc nghẽn hệ thống (đường ống, mương dẫn, máy bơm) làm ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý của các công trình phía sau

Song chắn rác làm bằng sắt trịn hoặc vuơng đặt nghiêng theo dịng chảy một gĩc 6 o nhằm giữ lại các vật thơ Vận tốc dịng nước chảy qua thường lấy ,3-0,6m/s

Lưới lọc giữ lại các cặn rắn nhỏ, mịn cĩ kích thước từ mm - ,5mm Phải thường xuyên cào rác trên mặt lọc để tránh tắc dịng chảy

Bể lắng:

Các loại bể lắng thường được dùng để xử lý sơ bộ nước thải trước khi xử lý sinh học hoặc như một cơng trình xứ lý độc lập nếu chỉ yêu cầu tách các loại cặn lắng khỏi nước thải trước khi xả ra nguồn nước mặt

Dùng để xử lý các loại hạt lơ lửng guyên lý làm việc dựa trên cơ sở trọng lực

Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn bể lắng là nồng độ chất lơ lửng và tính chất vật lý của chúng, kích thước hạt, động học quá trình nén cặn, độ ẩm của cặn sau lắng và trọng lượng riêng của cặn khơ

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng: Lưu lượng nước thải, thời gian lắng (khối lượng riêng và tải trọng tính theo chất rắn lơ lửng), tải trọng thủy lực, sự keo tụ các chất rắn, vận tốc, dịng chảy trong bể, sự nén bùn đặc, nhiệt độ nước thải và kích thước bể lắng

Trang 19

Bể vớt dầu mỡ:

Cơng trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải cơng nghiệp, nhằm loại bỏ các tạp chất cĩ khối lượng riêng nhỏ hơn nước, chúng gây ảnh hưởng xấu tới các cơng trình thốt nước (mạng lưới và các cơng trình xử lý) Vì vậy ta phải thu hồi các chất này trước khi đi vào các cơng trình phía sau Các chất này sẽ bịt kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khĩ khăn trong quá trình lên men cặn

Lọc cơ học:

Bể lọc cĩ tác dụng tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải đi qua lớp vật liệu lọc, cơng trình này sử dụng chủ yếu cho số loại nước thải cơng nghiệp

Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học cĩ thể loại bỏ khỏi nước thải được

6 % các tạp chất khơng hịa tan và % B D

Hiệu quả xử lý cĩ thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 3 -35% theo

B D bằng các biện pháp làm thống sơ bộ hoặc đơng tụ sinh học

ếu điều kiện vệ sinh cho phép, thì sau khi xử lý cơ học nước thải được khử trùng và xả vào nguồn, nhưng thường thì xử lý cơ học chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi cho qua xử lý sinh học

Các loại thiết bị lọc: Lọc chậm, lọc nhanh, lọc kín, lọc hở gồi ra cịn cĩ lọc

ép khung bản, lọc quay chân khơng, các máy vi lọc hiện đại

III.2 PHƯƠNG PHÁP HĨA LÝ

Bản chất của quá trình xử lý hĩa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hĩa học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đĩ để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hĩa học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hịa tan nhưng khơng độc hại hoặc gây ơ nhiễm mơi trường

Các phương pháp hĩa lý được áp dụng để xử lý nước thải là đơng tụ, keo tụ, hấp phụ, trao đổi ion, trích li, chưng cất, cơ đặc, lọc ngược và siêu lọc, kết tinh, nhả hấp…Các phương pháp này được ứng dụng để loại ra khỏi nước thải các hạt lơ lửng phân tán (rắn và lỏng), các khí tan, các chất vơ cơ và hữu cơ hịa tan

Trang 20

Phương pháp đơng tụ và keo tụ

Quá trình đơng tụ

Quá trình lắng chỉ cĩ thể tách được các hạt rắn, huyền phù nhưng khơng thể tách được các chất nhiễm bẩn dưới dạng keo và hịa tan vì chúng là những hạt rắn cĩ kích thước quá nhỏ ể tách các hạt rắn đĩ một cách hiệu quả bằng phương pháp lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm làm tăng vận tốc lắng của chúng Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lực địi hỏi trước hết cần trung hịa điện tích của chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau Quá trình trung hịa điện tích thường gọi là quá trình đơng tụ, cịn quá trình tạo thành các bơng lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ

Trong đơng tụ diễn ra quá trình phá vỡ ổn định trạng thái keo của các hạt nhờ trung hịa điện tích Hiệu quả đơng tụ phụ thuộc vào hĩa trị của ion, chất đơng tụ mang điện tích trái dấu với điện tích của hạt Hĩa trị của ion càng lớn thì hiệu quả đơng tụ càng cao

Quá trình thủy phân các chất đơng tụ và tạo thành các bơng keo xảy ra theo các giai đoạn sau:

Me3+ + HOH = Me(OH)3 + 3H+Liều lượng của chất đơng tụ tùy thuộc vào nồng độ tạp chất rắn trong nước thải Các chất đơng tụ thường ac là các muối nhơm, sắt hoặc hỗn hợp của chúng Việc chọn chất đơng tụ phụ thuộc thành phần, tính chất hĩa lý và giá thành của nĩ, nồng độ tạp chất trong nước, pH và giá thành phần muối của nước Các muối nhơm được làm chất đơng tụ là Al2(SO4)3.28H2O; NaAlO2, Al2(OH)5Cl; Kal(SO4)2.12H2O

và H4Al(SO4)2.12H2O

Trong số đĩ, sunfat nhơm được sử dụng rộng rãi nhất ĩ hoạt động hiệu quả khi pH = 5 - 7,5 Sunfat nhơm tan tốt trong nước và cĩ giá thành tương đối rẻ ĩ được sử dụng ở dạng khơ hoặc dạng dung dịch 5 % Quá trình tạo bơng đơng tụ của một số muối nhơm như sau:

Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 = 2Al(OH)3 ↓ + 3CaSO4 + 6CO2

Các muối sắt được dùng làm chất đơng tụ là Fe2(SO4)3.3H2O, Fe2(SO4)3.4H2O, FeSO4.7H2 và FeCl3 Hiệu quả lắng trong cao hơn khi sử dụng dạng khơ hoặc dung

Trang 21

dịch 10 - 5% Các sunfat được dùng ở dạng bột Liều lượng chất đơng tụ phụ thuộc

pH của nước thải ối với Fe3+ pH từ 6 – 9, cịn đối với Fe2+ pH ≥ 9,5 ể kiềm hĩa nước thải phải dùng a H và Ca( H)2 Quá trình tạo bơng đơng tụ diễn ra theo phản ứng:

FeCl3 + 3H2 → Fe( H)3 ↓ + 3HCl

Fe2(SO4)3 + 6H2 → Fe( H)3 ↓ + 3H2SO4Khi kiềm hĩa :

2FeCl3 + 3Ca(OH)2 → Fe( H)3 ↓ + 3CaCl2

Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 → Fe( H)3 ↓ + 3CaS 4Muối sắt cĩ ưu điểm so với muối nhơm:

- Hoạt động tốt ở nhiệt độ nước thấp

- Giá trị tối ưu pH trong khoảng rộng hơn

- Bơng bền và thơ hơn

- Cĩ thể ứng dụng cho nước cĩ nồng độ muối rộng hơn

- Cĩ khả năng khử mùi và vị lạ do cĩ mặt của H2S

Tuy nhiên chúng cũng cĩ một số nhược điểm:

- Cĩ tính acid mạnh làm ăn mịn thiết bị

- Bề mặt các bơng ít phát triển hơn

- Tạo thành các phức nhuộm tan mạnh

gồi các chất nêu trên cịn cĩ thể sử dụng các chất đơng tụ là các loại đất sét khác nhau, các chất thải sản xuất chứa nhơm, các hỗn hợp, dung dịch tẩy rửa, xỉ chứa dioxit silic

b Quá trình keo tụ

Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vào nước Khác với qua trình đơng tụ, khi keo tụ thì sự kết hợp diễn ra khơng chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà cịn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ trên các hạt lơ lửng

Sự keo tụ được tiến hành nhằm thúc đẩy quá trình tạo bơng hydroxyt nhơm và sắt với mục đích tăng vận tốc lắng của chúng Việc sử dụng chất keo tụ cho phép giả chất đơng tụ, giảm thời gian đơng tụ và tăng vận tốc lắng

Trang 22

Cơ chế làm việc của chất keo tụ dựa trên các hiện tượng sau: hấp phụ phân tử chất keo trên bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới phân tử chất keo tụ Sự dính lại của các hạt keo do lực đẩy Vanderwalls Dưới tác động của chất keo tụ giữa các hạt keo tạo thành cấu trúc 3 chiều, cĩ thể tách nhanh và hồn tồn ra khỏi nước

Chất keo tụ thường cĩ thể là hợp tự nhiên và tổng hợp chất keo tự nhiên là tinh bột, ete, xenlulo, dectrin (C6H10O5)n và dioxyt silic hoạt tính (xSi 2.yH2O)

Tuyển nổi:

Tuyển nổi được ứng dụng để loại ra khỏi nước các tạp chất phân tán khơng tan và khĩ lắng Trong nhiều trường hợp tuyển nổi cịn được sử dụng để tách chất hịa tan như các chất hoạt động bề mặt Về nguyên tắc, tuyển nổi được dùng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học

Ưu điểm của phương pháp tuyển nổi là hoạt động liên tục, phạm vi ứng dụng rộng rãi, chi phí đầu tư và vận hành khơng lớn, thiết bị đơn giản, vận tốc nổi lớn hơn vận tốc lắng, cĩ thể thu cặn với độ ẩm nhỏ (90 - 95%), hiệu quả xử lý cao (95 - 98%), cĩ thể thu hồi tạp chất Tuyển nổi kèm theo sự thơng khí nước thải, giảm nồng độ chất hoạt động bề mặt và các chất dễ bị oxi hĩa

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là khơng khí) vào pha lỏng Các khí đĩ kết dính với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bĩng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đĩ chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu

Hiệu suất của quá trình tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bọt khí Kích thước tối ưu của chúng nằm trong khoảng 15 – 3 µm Trong quá trình tuyển nổi, việc ổn định kích thước bọt khí cĩ ý nghĩa quan trọng ể đạt được mục đích này, đơi khi người ta bổ sung vào nước các chất tạo bọt cĩ tác dụng làm giảm năng lượng bề mặt phân pha như dầu bạch dương, phenol, natri ankylsilicat, cresol…

Tùy thuộc vào khối lượng riêng của vật liệu, quá trình tuyển nổi sẽ đạt hiệu suất cao đối với các hạt cĩ kích thước từ 0,2 – ,5mm iều kiện tốt nhất để tách các hạt trong quá trình tuyển nổi là khi tỷ số giữa lượng pha khí và pha rắn Gk/Gr = , ÷ 0,1

Trang 23

Hấp phụ:

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

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

- Di chuyển chất cần hấp phụ từ nước thải đến bề mặt hạt hấp phụ (vùng khuếch tán ngồi)

- Thực hiện quá trình hấp phụ

- Di chuyển chất bên trong hạt chất hấp phụ (vùng khuếch tán trong)

gưới ta thường ac than hoạt tính, các chất tổng hợp hoặc một số chất thải của sản xuất như xỉ tro, xỉ, mạt sắt và các chất hấp phụ bằng khống chất như đất sét, silicagen, keo nhơm…

Khi trộn chất hấp phụ với nước người ta sử dụng than hoạt tính ở dạng hạt , mm và nhỏ hơn Quá trình tiến hành trong một hoặc nhiều bậc

Hấp phụ một bậc được ứng dụng khi chất hấp phụ rất rẻ hoặc là chất thải của sản xuất Quá trình hấp phụ nhiều bậc đạt hiệu quả cao hơn Khi đĩ ở bậc một người

ta chỉ sử dụng lượng than cần thiết để giảm nồng độ chất ơ nhiễm từ C0 đến C1, sau

đĩ than được tách ra bằng lắng, cịn nước thải đi vào bậc hai để được tiếp tục xử lý bằng than mới

III.3 PHƯƠNG PHÁP HĨA HỌC

Thực chất của phương pháp xử lý hố học là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đĩ để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hố học và tạo cặn lắng hoặc tạo dạng chất hồ tan nhưng khơng độc hại, khơng gây ơ nhiễm mơi trường

Phương pháp xử lý hố học thường được áp dụng để xử lý nước thải cơng nghiệp Tuỳ thuộc vào điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép, phương pháp xử lý hố học cĩ thể hồn tất ở giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ ban đầu của việc xử lý nước thải

Trang 24

Phương pháp trung hịa:

Dùng để đưa mơi trường nước thải cĩ chứa các axit vơ cơ hoặc kiềm về trạng thái trung tính pH = 6,5 – 8,5 Phương pháp này cĩ thể thực hiện bằng nhiều cách; trộn lẫn nước thải chứa axit và chứa kiềm, bổ sung thêm tác nhân hĩa học, lọc nước qua lớp vật liệu lọc cĩ tác dụng trung hịa

Phương pháp oxy hĩa khử:

ể làm sạch nước thải người ta cĩ thể sử dụng các chất ơxy hĩa như clo ở dạng khí và hĩa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, permanganat kali, bicromat kali, peoxyhyro (H2O2), ơxy của khơng khí, ơzon, pyroluzit (Mn 2),…

Trong quá trình ơxy hĩa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hại hơn và tách ra khỏi nước Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hĩa học, do đĩ quá trình ơxy hĩa hĩa học chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước khơng thể tách bằng những phương pháp khác Ví dụ khử xyanua hay hợp chất hịa tan của asen

Phương pháp điện hố học:

hằm phá huỷ các tạp chất độc hại ở trong nước bằng cách oxy hố điện hố trên cực anốt hoặc dùng để phục hồi các chất quý

III.4 PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC

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

Quá trình sau là quá trình khống hĩa chất hữu cơ cịn lại thành chất vơ cơ (sunfit, muối amon, nitrat…), các chất khí đơn giản (C 2, N2,…) và nước Quá trình này được gọi là quá trình oxy hĩa

Căn cứ vào hoạt động của vi sinh vật cĩ thể chia phương pháp sinh học thành 3 nhĩm chính như sau:

Các phương pháp hiếu khí:

Phương pháp hiếu khí dựa trên nguyên tắc là các vi sinh vật hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện cĩ oxy

Trang 25

Chất hữu cơ + 2  H2O + CO2 + NH3 + … Các phương pháp xử lý hiếu khí thường hay sử dụng: Phương pháp bùn hoạt tính: dựa trên quá trình sinh trưởng lơ lửng của vi sinh vật Và phương pháp lọc sinh học: dựa trên quá trình sinh trưởng bám dính của vi sinh vật

Phương pháp bùn hoạt tính:

Bùn hoạt tính là tập hợp những vi sinh vật khác nhau, chủ yếu là vi khuẩn, kết lại thành các bơng với trung tâm là các hạt chất rắn lơ lửng trong nước (cặn lắng chiếm khoảng 3 – 4 % thành phần cấu tạo bơng, nếu thổi khí và khuấy đảo đầy đủ trong thời gian ngắn thì con số này khoảng 3 %, thời gian dài khoảng 35%, kéo dài tới vài ngày cĩ thể tới 4 %) Các bơng này cĩ màu vàng nâu dễ lắng cĩ kích thước từ

3 – 100μm Bùn hoạt tính cĩ khả năng hấp phụ (trên bề mặt bùn) và oxy hĩa các chất hữu cơ cĩ trong nước thải với sự cĩ mặt của oxy

Quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính bao gồm các bước:

Giai đoạn khuếch tán và chuyển chất từ dịch thể (nước thải) tới bề mặt các tế bào vi sinh vật

Hấp phụ: khuếch tán và hấp phụ các chất bẩn từ bề mặt ngồi các tế bào qua màng bán thấm

Quá trình chuyển hĩa các chất đã được khuếch tán và hấp phụ ở trong tế bào vi sinh vật sinh ra năng lượng và tổng hợp các chất mới của tế bào

Phương pháp lọc sinh học:

Là phương pháp dựa trên quá trình hoạt động của vi sinh vật ở màng sinh học, oxy hĩa các chất bẩn hữu cơ cĩ trong nước Các màng sinh học là các vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) hiếu khí, kỵ khí, tùy nghi Các vi khuẩn hiếu khí được tập trung ở màng lớp ngồi của màng sinh học Ở đây chúng phát triển và gắn với giá mang là các vật liệu lọc (được gọi là màng sinh trưởng gắn kết hay sinh trưởng bám dính)

Các phương pháp kỵ khí:

Dựa trên sự chuyển hố vật chất hữu cơ trong điều kiện khơng cĩ oxy nhờ rất nhiều lồi vi sinh vật yếm khí tồn tại trong nước thải Sản phẩm của quá trình là CH4,

CO2, N2, H2S, NH3 trong đĩ CH4 chiếm nhiều nhất

Phân hủy kị khí cĩ thể chia làm 6 quá trình

Trang 26

Quá trình lên men Metan gồm 3 giai đoạn

- Pha thủy phân: Chuyển các chất hữu cơ phân tử lượng lớn thành hợp chất dễ tan và phân tử lượng nhỏ hơn trong nước

- Pha chuyển hĩa axit: các vi sinh vật tạo thành axit gồm cả vi sinh vật kỵ khí

và vi sinh vật tùy nghi Chúng chuyển hĩa các sản phẩm phân hủy trung gian thành các axít hữu cơ bậc thấp, cùng các chất hữu cơ khác như axit hữu cơ, axit béo, rượu, axit amin, glyxerin, H2S, CO2, H2

- Pha kiềm: Các vi sinh vật Metan đích thực mới hoạt động Chúng là những vi sinh vật kỵ khí bắt buộc, chuyển hĩa các sản phẩm của pha axit thành CH4 và C 2

pH trong giai đoạn này sẽ từ từ tăng lên

III.5 XỬ LÝ BÙN CẶN

Nhiệm vụ của xử lý cặn (cặn được tạo nên trong quá trình xử lý nước thải):

- Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn

- Ổn định cặn

- Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau

Rác (gồm các tạp chất khơng tan kích thước lớn: cặn bã thực vật, giấy, giẻ lau…) được giữ lại ở song chắn rác cĩ thể chở đến bãi rác (nếu lượng rác khơng lớn) hay nghiền rác và sau đĩ dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý

Cát từ bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử dụng vào mục đích khác

ể giảm thể tích cặn và làm ráo nước cĩ thể ứng dụng các cơng trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như: sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhân tạo: thiết bị lọc chân khơng, thiết bị lọc ép dây đai, thiết bị ly tâm cặn…) ộ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55-75%

Máy ép băng tải: bùn được chuyển từ bể nén bùn sang máy ép để giảm tối đa

lượng nước cĩ trong bùn Trong quá trình ép bùn ta cho vào một số polyme để kết dính bùn

Lọc chân khơng: Thiết bị lọc chân khơng là trụ quay đặt nằm ngang Trụ quay

đặt ngập trong thùng chứa cặn khoảng /3 đường kính Khi trụ quay nhờ máy bơm chân khơng cặn bị ép vào vải bọc

Trang 27

Quay li tâm: Các bộ phận cơ bản là rơtơ hình cơn và ống rỗng ruột Rơtơ và

ống quay cùng chiều nhưng với những tốc độ khác nhau Dưới tác động của lực li tâm các phần rắn của cặn nặng đập vào tường của rơtơ và được dồn lăn đến khe hở, đổ ra thùng chứa bên ngồi

Lọc ép: Thiết bị lọc gồm một số tấm lọc và vải lọc căng ở giữa nhờ các trục

lăn Mỗi một tấm lọc gồm hai phần trên và dưới Phần trên gồm vải lọc, tấm xốp và ngăn thu nước thấm Phần dưới gồm ngăn chứa cặn Giữa hai phần cĩ màng đàn hồi khơng thấm nước

ể tiếp tục làm giảm thể tích cặn cĩ thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng khác nhau: thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải … Sau khi sấy, độ ẩm cịn 5-3 % và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển

ối với trạm xử lý cơng suất nhỏ, việc xử lý cặn cĩ thể tiến hành đơn giản hơn: nén sau đĩ làm ráo nước ở sân phơi cặn trên nền cát

IV MỘT SỐ HỆ THỐNG XLNT ĐANG ÁP DỤNG TẠI CÁC KCN

IV.1 Khu cơng nghiệp Tân Tạo

Thơng số cơ bản

Tổng lưu lượng nước thải: 6 m3/ngđ

Lưu lượng trung bình giờ ( 4h): 5 m3/h Lưu lượng tối đa: 4 m3

/2h

Tính chấtcơ bản của nước thải dầu vào

pH = 6 - 9

SS = 200mg/l BOD5 =400mg/l COD = 600mg/l

Yêu cầu: nước thải đầu ra phải được: Xử lý đạt tiêu chuẩn loại B (TCV

5945-2005)

Trang 28

Hình III.1: Sơ đồ cơng nghệ hệ thống xử lý nước thải khu cơng nghiệp Tân Tạo

Cơng nghệ chủ đạo: Cơng nghệ truyền thống xử lý sinh học với bùn hoạt tính

sinh trưởng lơ lửng

Ưu điểm: - Cơng nghệ đơn giản, dễ vận hành

- Sử dụng trong trường hợp nước thải cĩ lưu lượng lớn

- Hệ thống được điều khiển hồn tồn tự động, vận hành đơn giản, ít sửa chữa

Nhược điểm - Diện tích xây dựng lớn

- ịi hỏi nhiều năng lượng trong suốt quá trình hoạt động

- Khơng đề phịng được sự cố kim loại nặng, dễ gây chết bùn

IV.2 Khu cơng nghiệp Việt Nam – Singapore (VSIP)

máy (tiền xử lý)

Trang 29

Lưu lượng dịng thải thiết kế: 6 m3/ngày.đêm

Lưu lượng dịng thải thực tế hiện nay: 5 m3/ng.đêm

Tính chất nước thải đầu vào

COD = 600 mg/l BOD = 400 mg/l

SS = 400 mg/l TDS = 400 mg/l Dầu mỡ = 60 mg/l

Yêu cầu: nước thải đầu ra phải được: ạt tiêu chuẩn loại B (TCV 5945 –

2005)

Hình III.2: Sơ đồ cơng nghệ HTXLNT khu cơng nghiệp Việt Nam - Singapore

Cơng nghệ chủ đạo: Sử dụng cơng nghệ vi sinh bám dính (lọc sinh học) kết

hợp với bùn hoạt tính aerotank truyền thống

Nước thải sau xử lý

Trang 30

Ưu điểm: - Xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, kết hợp xử lý bằng

vi sinh vật lơ lửng và dính bám vì vậy hiệu quả xử lý rất cao

- Hệ thống xử lý nước thải hồn chỉnh, nước thải đầu ra đạt chất lượng tốt

Nhược điểm: - Khá tốn kém do phải thường xuyên thay vật liệu lọc

- Chi phí đầu tư ban đầu cao, tốn nhiều diện tích xây dựng

- Sử dụng trong trường hợp lưu lượng nước thải khơng lớn

IV.3 Khu cơng nghiệp Linh Trung 1

Lưu lượng nước thải thiết kế: 5 m3/ngđ

Tính chất nước thải đầu vào

BOD5 = 500 mg/l COD = 800 mg/l

SS = 300 mg/l hiệt độ = 45C

pH = 5 - 9

Yêu cầu: nước thải đầu ra phải được: Xử lý đạt tiêu chuẩn loại A (TCV

5945-2005)

Trang 31

Hình III.3: Sơ đồ cơng nghệ HTXLNT khu cơng nghiệp Linh Trung 1

Cơng nghệ chủ đạo: Sử dụng cơng nghệ bùn hoạt tính theo phương pháp SBR

là chủ yếu, cĩ kết hợp cơ học - vật lý

diện tích, khơng cần nhiều nhân viên

- Khơng tốn chi phí cho việc tuần hồn bùn

- Thời gian xử lý cĩ thể điều chỉnh linh hoạt

Nhược điểm: - ịi hỏi người vận hành phải cĩ trình độ cao, vận hành phức

Bể đệm

Bể tiếp xúc Clorine Đầu ra

Bể lọc than hoạt tính

Máy ép bùn Bể nén bùn

Polyme

r

Bánh bùn

Trang 32

IV.4 Khu Chế Xuất Tân Thuận

Cơng suất thiết kế: m3/ngày

Yêu cầu: nước thải đầu ra phải được: Xử lý đạt tiêu chuẩn loại B (TCV

5945-2005)

Hồ bơm nước thải Song chắn rác Bể lắng cát Bể trộn đều

Bể khuấy nhanh

ước

thải

guồn tiếp nhận

Hình III.4: Sơ đồ cơng nghệ hệ thống xử lý nước thải KCX Tân Thuận

- Ít tốn diện tích xây dựng

- Khơng địi hỏi nhiều năng lượng trong suốt quá trình hoạt động

Nhược điểm: - Chi phí xử lý cao

- gười điều hành cần cĩ kỹ năng: Theo dõi, kiểm tra các chỉ tiêu đầu ra thường xuyên

Trang 33

IV MÔ TẢ CÔNG NGHỆ:

IV.1 Thông số thiết kế:

IV.1.1 Nước thải vào:

Trang 34

IV.2 Mô tả công nghệ:

IV.2.1 Sơ đồ công nghệ phương án 1:

: Đường nước thải

: Đường bùn

Nước thải

Song chắn rác

Bể thu gom

Bể điều hòa

Bể trung gian

Bể aeroten

Hoá chất

Bùn hoàn lưu

Bể tiếp xúc khử trùng

Khí

Bồn lọc áp lực

Trang 35

IV.2.1.Thuyết minh quy trình công nghệ

ra

Sau đó, nước thải được bơm sang bể trung hòa Tại đây, một lượng hóa chất vừa đủ, thích hợp được đưa vào để trung hòa pH nước thải về giá trị 6,5 – 7,5, thích hợp cho quá trình xử lý sinh học xảy ra tiếp theo trong bể aeroten Quá trình trung hoà nước thải được tự động nhờ bộ điều chỉnh pH tự động,

Tại bể aeroten, quá trình xử lý các chất bẩn hữu cơ xảy ra nhờ các vi sinh hiếu khí – quá trình bùn hoạt tính Dưới tải trọng thấp, nhờ oxy cung cấp từ thiết bị đĩa thổi khí, các vi sinh vật hiếu khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải thành

CO2, H2O… Một phần được chuyển hóa làm phát triển sinh khối – Biomass Thiết

bị đĩa thổi khí gắn cố định trong bể sẽ cung cấp oxy và duy trì hàm lượng oxy hòa tan trong bể Aeroten ở mức độ 1-2mg Hoạt động của thiết bị đĩa thổi khí đươc cấp từ 2 máy thổi khí hoạt động xen kẻ, được điều khiển tự động bởi thiết bị đo nồng độ oxy hòa tan (DO)

Từ bể aeroten, nước thải chảy vào bể lắng, ở đây diễn ra quá trình tách bùn hoạt tính và nước thải đã xử lý Bùn tách ra được đưa về bể chứa bùn và từ đây, bùn hoạt tính một phần được hoàn lưu về bể aeroten để duy trì nồng độ bùn trong

Trang 36

bể tại mức cố định, lượng bùn dư được đưa sang bể nén bùn để tăng nồng độ chất rắn từ 1% lên 3% trước khi sang máy ép lọc băng tải Bùn được ép thành bánh bùn và được chuyển di chôn cất, tiêu hủy…

ể đảm bảo nước thải đầu ra đạt QCV 4: 9/BT MT, cột A, ta tiến hành lọc lại nước thải sau khi lắng Do đĩ nước thải sau lắng II cho chảy vào bể chứa trung gian Bể chứa trung gian cĩ nhiệm vụ điều hịa lưu lượng trước khi bơm lên bể lọc áp lực Quá trình lọc xảy ra nhờ lớp áp lực nước phía trên vât liệu lọc, giữ lại những cặn

lơ lửng và kết tủa chưa lắng ở các cơng trình trước Sau một thời gian hoạt động, ta tiến hành rửa ngược bể lọc ước sau rửa lọc được đưa về bể điều hịa và thực hiện quá trình xử lý tiếp theo

ước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận phải cho qua bể khử trùng (khử trùng bằng a Cl) nhằm loại bỏ các vi trùng gây bệnh

Phương án 2:

Nước thải sau khi qua xử lý cơ học tiếp tục qua xử lý sinh học, đây là quá trình quan trọng trong dây chuyền xử lý nước thải Trong phương án 1 nước thải xử lý bằng quá trình sinh trưỡng hiếu khí ( bùn hoạt tính ) Với công trình bể Aeroten, bể lắng đợt 2 Nước thải sau khi qua bể lắng đợt 2 nước chưa đạt yêu cầu vì lượng vi khuẩn có trong đó nên nước thải tiếp tục đi qua bể tiếp xúc và khử trùng trước khi thải ra rạch

Bùn tại bể lắng đợt 2, 1 phần bùn hoạt tính được tuần hoàn về lại bể Aeroten (phương án 1) bùn hoạt tính được gom tại bể thu bùn trước khi đến bể nén bùn Bùn từ bể nén bùn được đưa đến máy ép bùn nhằm làm giảm độ ẩm đến mức tối

đa

Tương tự như phương án 1 nhưng quá trình xử lý sinh học bằng vi sinh bám trong môi trường hiếu khí với vật liệu tiếp xúc không ngập nước, với công trình bể lọc sinh học ( bể Biophin ), bể lắng đợt 2

Trang 37

IV.3 MÔ TẢ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

1 Song chắn rác:

Nước thải sau khi qua song chắn rác, các chất rắn có kích thước lớn bị giữ lại Nhiệm vụ của song chắn rác là loại bỏ hầu hết các rác có trong nước thải tránh hiện tượng nghẹt bơm và đường ống Song chắn rác được dùng để giữ rác và các tạp chất rắn kích thước lớn trong nước thải, được đặt trên các máng dẫn nước thải vào trạm bơm hay đến trạm xử lý nước thải Cấu tạo song chắn rác gồm các thanh kim loại tiết diện hình chữ nhật, hình tròn hoặc hình elíp

Khoảng cách b giữa các thanh bằng 16 – 25 mm, phụ thuộc vào vị trí của song chắn rác

2 Bể bơm

Có nhiệm vụ là tập trung toàn bộ lượng nước thải của khu công nghiệp về đây, sau đó phân phối lượng nước thải vào các công trình xử lý phía sau

3 Bể điều hoà:

Do tính chất nước thải thay đổi theo từng giờ trong ngày và nồng độ nước thải cũng khác nhau Vì vậy cần thiết xây dựng bể điều hoà để điều hoà lưu lượng và chất lượng của nước thải, tạo điều kiện tối ưu cho các công trình phía sau:

Việc sử dụng bể điều hoà trong quá trình xử lý mang lại một số thuận lợi sau:

Tăng cường hiệu quả xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học nó có khả năng giảm thiểu hoặc loại bỏ hiện tượng vi sinh vật do tải trọng độ ngột tăng cao, pha loãng các chất gây ức chế cho quá trình xử lý sinh học, ổn định

pH của nước thải mà không cần tiêu tốn nhiều hoá chất

Nâng cao hiệu quả lắng cặn ở bể lắng vì duy trì được được tải trọng chất rắn vào bể lắng là không đổi

Trang 38

Giúp cho nước thải cấp vào bể sinh học được liên tục trong khoảng thời gian không có nước thải về trạm xử lý

Trong bể điều hoà thường được bố trí các thiết bị khuấy trộn tạo ra sự xáo trộn đều các chất ô nhiểm trong toàn bộ thể tích nước thải, tránh việc lắng cặn trong bể Ngoài ra nó cũng góp phần oxy hoá một phần các chất hữu cơ

4 Bể Aerotank (phương án 1):

Bể Aerotank được đặt sau bể bể trung hòa để phân huỷ các chất hữu cơ dạng keo, chất hữu cơ hoà tan có trong nước thải Bể Aerotank là bể phản ứng hiếu khí với bùn hoạt tính lơ lửng Trong bể Aerotank diễn ra quá trình oxy hoá các chất hữu cơ dưới sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí Các vi sinh vật bám dính vào bùn hoạt tính làm nơi cư trú, sinh sản, phát triển và phân huỷ các chất hữu cơ có cấu trúc phức tạp

5 Bể Biophin (phương án 2):

Trong bể lọc, nước thải được hệ thống ống phân phối phun đều khắp trên bề mặt lớp vật liệu Nước sau khi chạm vào lớp vật liệu chia thành các hạt nhỏ chảy thành màng mỏng qua khe lớp vật liệu di xuống dưới, trong thời gian chảy như vậy nước thải tiếp xúc với màng vi sinh vật bám quanh lớp vật liệu lọc Sau một thời gian lớp vi sinh vật của lớp màng tăng lên ngăn cản oxy của không khí thấm vào lớp màng nhầy được Do không có oxy, tại lớp trong của màng nhầy sát với bề mặt cứng của lớp vật liệu lọc, vi khuẩn yếm khí phát triển tạo ra sản phẩm yếm khí cuối cùng là yếm khí metan và CO2 làm tróc lớp màng ra khỏi vật cứng rồi bị nước cuống xuống phía dưới Quá trình như vậy được lập đi lập lại tuần hoàn và nước thải được làm sạch BOD và các chất dinh dưỡng Nước sau bể lọc sinh học có nhiều bùn lơ lững do các màng sinh học tróc ra nên xử lý tiếp bằng bể lắng đợt 2

Trang 39

6 Bể lắng đợt 2:

Bùn hoạt tính sinh ra từ bể Aerotank hay màng sinh vật ở bể Biophin và các chất rắn lơ lửng sẽ được lắng ở bể lắng đợt 2 Nước thải sau khi được tách bùn sẽ được tuần hoàn về trạm xử lý và bùn hoạt tính sẽ được tuần hoàn lại bể Aerotank (phương án 1) hay Biophin (phương án 2), phần còn lại đưa về bể nén bùn

7 Bể tiếp xúc:

Khử trùng là giai đoạn cuối cùng trong quá trình xử lý trước khi thải ra nguồn tiếp nhận Khử trùng nhằm mục đích phá huỷ tiêu diệt các loại vi khuẩn gây bệnh nguy hiểm mà chưa được hoặc không thể bỏ qua quá trình xử lý nước thải như vi khuẩn gây bệnh đường ruột: ECOLI

Thông thường chỉ một phần hoá chất khử trùng được dùng để phá hủy tế bào vi khuẩn, còn phần lớn sẽ dùng để oxy hoá các chất hữu cơ và gây phản ứng cùng với nhiều hợp chất tạo khoáng khác nhau cho nước thải

8 Bể chứa bùn:

Bùn từ bể chứa bùn (bùn từ bể lắng 2) được nén bằng trọng lực, nhằm giảm thể tích Bùn từ bể nén đợt 2 có độ ẩm cao 99  99,3%, như vậy cần thực hiện nén bùn ở bể nén bùn để giảm độ ẩm còn khoãng 95  97%

9 Bể nén bùn:

Cặn từ bể lắng đợt 2 sang bể chứa bùn và vào bể nén bùn Tại đây thực hiện quá trình giảm độ ẩm, và thể tích bùn hoạt tính

10 Máy lọc ép băng tải:

Máy làm khô cặn bùn lọc ép trên băng tải được dùng phổ biến hiện nay

vì quản lý đơn giản, ít tốn kém, hiệu suất làm khô cặn chấp nhận được

Trang 40

PHẦN IV

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

NỘI DUNG THIẾT KẾ TRẠM XLNT BAO GỒM:

 Xác định tham số tình toán, sơ đồ dây chuyền công nghệ

 Tính toán công nghệ

 Tính toán thiết bị chính

I TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

I.1 Hố thu gom:

Chức năng:

Nước thải từ các nhà máy theo hệ thống ống dẫn đến hệ thống xử lý nước thải

Khi đến trạm xử lý đầu tiên nước thải được tập trung về hố thu Hố thu gom có

nhiệm vụ tiếp nhận và tập trung toàn bộ nước thải khu công nghiệp

)(40)/(

m h

phút

phút h

m





Chọn chiều cao hữu ích của bể H = 3,5 (m)

Chiều cao xây dựng của bể thu gom

Hxd = H + hbvVới:

H: Chiều cao hữu ích của bể, (m)

hbv: Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5 (m)

 Hxd = 3,5 + 0,5 = 4 (m)

 Diện tích mặt bằng:

Tiêu đề	Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải khu công nghiệp Tân Đông Hiệp A
Tác giả	Tạ Đình Nhuận
Người hướng dẫn	Thầy Lâm Vĩnh Sơn
Trường học	Trường Đại Học Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ thuật môi trường
Thể loại	Đề tài
Năm xuất bản	2032
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	106
Dung lượng	1,42 MB

Tài liệu tham khảo	Loại	Chi tiết
1. Lâm Minh Triết - XỬ LÝ NƯỚC THẢI – Tính toán thiết kế các công trình. Trường đại học xây dựng 1974	Khác
2. Trịnh Xuân Lai – TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI – Công ty tư vấn cấp thoát nước số 2. Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội 2000	Khác
3. Hoàng Huệ – XỬ LÝ NƯỚC THẢI – Trường đại học kiến trúc Hà Nội. Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội 1996	Khác
4. Nguyễn Ngọc Dung – XỬ LÝ NƯỚC CẤP - Trường đại học kiến trúc Hà Nội. Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội 2003	Khác
5. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga – GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI – Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật Hà Nội 1999	Khác
6. Trần Hiếu Nhuệ, Trần Đức Hạ, Đổ Hải, Ứng Quốc Dũng, Nguyễn Văn Tín – CẤP THOÁT NƯỚC - Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật Hà Nội 1996	Khác