Luận văn công nghệ môi trường Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư mỹ lợi

Nhiệm vụ Giới thiệu khu dân cư Mỹ Lợi; Tổng quan về thành phần, tính chất và đặc trưng nước thải sinh hoạt; Xây dựng phương án công nghệ xử lý nước thải cho khu dân cư Mỹ Lợi, xã Phước

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

SINH HOẠT CHO KHU DÂN CƯ MỸ LỢI

XÃ PHƯỚC AN, HUYỆN NHƠN TRẠCH, TỈNH ĐỒNG NAI

Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS TRƯƠNG THANH CẢNH

Sinh viên thực hiện : LƯƠNG NGUYỄN MỸ CHI

MSSV : 09B1080106 Lớp : 09HMT4

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên : Lương Nguyễn Mỹ Chi MSSV: 09B1080106

Ngành : Môi trường Lớp: 09HMT4

1 Đầu đề Đồ án tốt nghiệp

“Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho Khu dân cư Mỹ Lợi, xã Phước An, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai, công suất 1.500m3/ngày.đêm”

2 Nhiệm vụ

Giới thiệu khu dân cư Mỹ Lợi;

Tổng quan về thành phần, tính chất và đặc trưng nước thải sinh hoạt;

Xây dựng phương án công nghệ xử lý nước thải cho khu dân cư Mỹ Lợi, xã Phước An, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai, công suất 1.500m3/ngày.đêm; Tính toán các công trình đơn vị theo phương án đề xuất;

Dự toán kinh tế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt;

Bố trí công trình và vẽ mặt bằng tổng thể trạm xử lý theo phương án đã chọn;

Vẽ sơ đồ mặt cắt công nghệ (theo nước, cao độ công trình);

Vẽ chi tiết các công trình đơn vị hoàn chỉnh

3 Ngày giao Đồ án tốt nghiệp : 31/05/2011

4 Ngày hoàn thành Đồ án tốt nghiệp : 07/09/2011

5 Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS Trương Thanh Cảnh

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

Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2011

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

(Ký và ghi rõ họ tên)

Th.S Võ Hồng Thi

NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH

(Ký và ghi rõ họ tên)

PGS.TS Trương Thanh Cảnh

PHẦN DÀNH CHO KHOA

Người duyệt (chấm sơ bộ):

Ngày bảo vệ:

Điểm tổng kết:

Nơi lưu trữ Đồ án tốt nghiệp:

Sau thời gian theo học tại trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ thành phố Hồ

Chí Minh, chuyên ngành Kỹ thuật môi trường, nay em đã hoàn thành đồ án tốt

nghiệp của mình với đề tài: Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho

Khu dân cư Mỹ Lợi, xã Phước An, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai, công suất

1.500m 3 /ngày.đêm

Em xin cam đoan:

- Tự mình thực hiện đồ án, không sao chép đồ án, luận văn của bất cứ ai dưới

bất kỳ hình thức nào;

- Các số liệu sử dụng trong đồ án là số liệu thực được lấy từ quá trình khảo sát

và thực tế ở công ty;

- Tài liệu tham khảo đều có trích dẫn nguồn một cách rõ ràng và cụ thể;

- Em xin chịu trách nhiệm về sự cam đoan của mình

Tp.HCM, ngày … tháng …… năm 2011

Sinh viên

Lương Nguyễn Mỹ Chi

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 Thầy PGS.TS

Trương Thanh Cảnh đã tận tình hướng dẫn, cung cấp cho em những kiến

thức và kinh nghiệm quý báu trong quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp

Em cũng xin gửi lời cám ơn đến Ban giám hiệu Trường Đại học Kỹ

Thuật Công Nghệ Tp HCM, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường và Công nghệ

sinh học, cùng tất cả các thầy cô trong khoa, đã tạo điều kiện để em hoàn

thành tốt Đồ án 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 trong

quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp

Xin chân thành cảm ơn!

TRANG PHỤ BÌA

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ vi

TÓM TẮT LUẬN VĂN 1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 2

1.1 LÝ DO TIẾN HÀNH ĐỀ TÀI 2

1.2 MỤC TIÊU CỦA NGHIÊN CỨU 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 4

2.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 4

2.1.1 Định nghĩa nước thải sinh hoạt 4

2.1.2 Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt 4

2.2 TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT ĐẾN MÔI TRƯỜNG 6

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 7

2.3.1 Phương pháp cơ học 7

2.3.2 Phương pháp hóa lý 10

2.3.3 Phương pháp xử lý sinh học 14

2.3.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học 21

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ MỸ LỢI 24

VÀ NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

3.1 TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ MỸ LỢI 24

3.1.1 Điều kiện tự nhiên tại khu vực 24

3.2.1 Dự báo nước thải sinh hoạt khu dân cư Mỹ Lợi 30

3.2.2 Xác định các thông số thiết kế hệ thống xử lý nước thải 30

3.2.3 Lựa chọn công nghệ xử lý và thiết kế hệ thống xử lý nước thải 31

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

3.3.1 Phương pháp thu thập thông tin 32

3.3.2 Phương pháp xác định các thông số thiết kế và lựa chọn công nghệ 32 3.3.3 Phương pháp thiết kế các công trình đơn vị 32

3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 33

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 34

4.1 DỰ BÁO NƯỚC THẢI KHU DÂN CƯ MỸ LỢI 34

4.1.1 Tải lượng 34

4.1.2 Thành phần, tính chất nước thải 34

4.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ 35

4.3 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ MỸ LỢI 38

4.3.1 Tính chất nước thải đầu vào 39

4.3.2 Tiêu chuẩn xả thải 39

4.3.3 Đề xuất công nghệ xử lý 39

4.3.4 Lý do lựa chọn công nghệ 41

4.3.5 Thuyết minh sơ đồ công nghệ 41

4.4 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 42

4.4.1 Song chắn rác 42

4.4.2 Bể thu gom 46

4.4.3 Lưới chắn rác (lưới lọc tinh) 48

4.4.4 Bể lắng cát ngang 48

4.4.5 Sân phơi cát 51

4.4.6 Bể điều hòa 53

4.4.7 Bể Aerotank 58

4.4.10 Bể nén bùn 75

4.4.11 Máy ép bùn 78

4.5 DỰ TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ THIẾT BỊ 80

4.5.1 Phần xây dựng 80

4.5.2 Phần thiết bị 81

4.5.3 Tổng dự toán vốn đầu tư ban đầu 83

4.5.4 Suất đầu tư cho 1m3 nước thải 83

4.5.5 Chi phí xử lý cho 1m3 nước thải 83

4.6 QUY TRÌNH VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG 86

4.6.1 Quy trình vận hành 86

4.6.2 Quy trình vận hành giai đoạn khởi động 86

4.6.3 Quy trình bảo dưỡng 94

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97

5.1 KẾT LUẬN 97

5.2 KIẾN NGHỊ 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO 99

BOD : Biochemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy sinh hóa,mg/l)

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

DO : Dissolved Oxygen (Oxy 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

SCR : Song chắn rác

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

KDC : Khu dân cư

Bảng 2.1 Tải lượng và nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt 6

Bảng 3.1 Diện tích bố trí nhà ở KDC Mỹ Lợi 25

Bảng 4.1 Nhu cầu sử dụng nước 34

Bảng 4.2 Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt: 35

Bảng 4.3 Hệ số không điều hòa chung 36

Bảng 4.4 Thành phần nước thải sinh hoạt đặc trưng 39

Bảng 4.5 Các thông số thủy lực của mương dẫn nước thải ở SCR 42

Bảng 4.6 Kết quả tính toán thiết kế SCR 46

Bảng 4.7 Các thông số thiết kế bể thu gom 48

Bảng 4.8 Kết quả tính toán thủy lực mương dẫn nước thải đến bể lắng cát 49

Bảng 4.9 Các thông số thiết kế bể lắng cát 51

Bảng 4.10 Kết quả tính toán các thông số sân phơi cát 52

Bảng 4.11 Tổng hợp tính toán bể điều hoà 58

Bảng 4.12 Tổng hợp tính toán bể Aerotank 69

Bảng 4.13 Tổng hợp tính toán bể lắng đợt II 73

Bảng 4.14 Tổng hợp tính toán bể khử trùng 75

Bảng 4.15 Tổng hợp tính toán bể nén bùn 78

Bảng 4.17 Khái toán các công trình hạng mục: 80

Bảng 4.18 Khái toán chi phí thiết bị 81

Bảng 4.19 Bảng tổng chi phí 83

Bảng 4.20 Chi phí năng lượng 84

Bảng 4.21 Chi phí hoá chất 85

Bảng 4.22 Chi phí công nhân 85

Bảng 4.23 Các sự cố do nhóm thiết bị xử lý 89

Bảng 4.24 Các sự cố do nhóm thiết bị điều khiển 90

Bảng 4.25 Các sự cố do nhóm thiết bị cơ điện 91

Sơ đồ 2.1 Thành phần các chất trong nước thải sinh hoạt 5

Sơ đồ 2.2 Sơ đồ chuyển hóa vật chất trong điều kiện kỵ khí 19

Hình 4.1 Vị trí Khu dân cư Mỹ Lợi 37

Hình 4.2 Phối cảnh mặt bằng Khu dân cư Mỹ Lợi 38

Hình 4.3 Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đề xuất 40

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Khu dân cư Mỹ Lợi tại xã Phước An, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai là

dự án xây dựng nằm trong kế hoạch quy hoạch chung đô thị mới Nhơn Trạch Nước thải từ khu dân cư mang đặc tính chung của nước thải sinh hoạt: Bị ô nhiễm bởi cặn

bã hữu cơ (SS), chất hữu cơ hoà tan (BOD), các chất dinh dưỡng (Nitơ, Photpho),

và các vi trùng gây bệnh Nước thải từ khu dân cư sau xử lý thải ra nguồn tiếp nhận, yêu cầu nước thải đạt các chỉ tiêu loại A theo QCVN 14 : 2008/BTNMT

Đề tài “Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi, xã Phước An, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai với công suất 1.500m3/ ngày.đêm”, được thực hiện với sự hướng dẫn của Thầy PGS TS Trương Thanh Cảnh Thời gian thực hiện từ tháng 06/2011 đến 09/2011

Công trình chung xử lý nước thải sinh hoạt bao gồm: xử lý cơ học (song chắn rác, bể lắng cát); xử lý sinh học (Aerotank); khử trùng nước thải và các công trình

xử lý bùn cặn

Tính toán cụ thể các công trình đơn vị: thể tích các bể, các thiết bị thổi khí, khuấy trộn, đường ống Bố trí hợp lý mặt bằng và cao trình công nghệ, khái toán giá thành xử lý, vận hành và bảo dưỡng công trình

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 LÝ DO TIẾN HÀNH ĐỀ TÀI

Theo định hướng phát triển hiện nay của t

Khu công nghiệp khác đang hình thành tại Nhơn Trạch sẽ thu hút rất nhiều các nhà đầu tư Hiện tượng này tạo ra một sự chuyển biến lớn về lượng dân cư từ các địa phương khác tập trung về đây Trong thời điểm mà việc quy hoạch chung đô thị mới Nhơn Trạch đang đi vào giai đoạn hoàn tất thì việc triển khai dự án Khu dân cư

Mỹ Lợi là rất cần thiết và phù hợp với nhu cầu chung Đây sẽ là khu vực phát triển

về thương mại, dịch vụ và là nơi ở tốt cho một bộ phận dân cư phục vụ trong các Khu công nghiệp kế cận, phục vụ cho một bộ phận dân cư là cán bộ công nhân viên, công nhân và một bộ phận dân cư từ các địa phương khác nhập cư đến

Dự án Khu dân cư Mỹ Lợi có quy mô rộng 47,3 ha thuộc địa phận xã Phước

An, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai, nằm trong khu quy hoạch tổng thể Thành phố Nhơn Trạch được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt theo Quyết định số 323/TTg ngày 17/5/1996 Với một bố cục quy hoạch tổng thể mặt bằng hợp lý, dự án dự kiến

sẽ đáp ứng nhu cầu ở cho 12.500 dân, góp phần vào việc giải quyết nhu cầu nhà ở đang ngày càng gia tăng tại khu vực có hệ thống khu công nghiệp lớn tại tỉnh Đồng Nai Trong đó có dành riêng khu vực bệnh viện cho cả khu vực Thành phố mới Nhơn Trạch; một trường học cho cả khu vực dân cư mới phát triển; một khu vực chợ phục vụ cho các khu dân cư xung quanh khu vực Ngoài ra, hệ thống giao thông kết nối được tất cả hệ thống giao thông hiện hữu của các khu dân cư đã phát triển trước, đồng thời kết nối được với các tuyến giao thông nằm trong quy hoạch phát triển giao thông của thành phố mới và liên vùng

Khu dân cư Mỹ Lợi tại xã Phước An, huyện Nhơn Trạch Do đó đề tài “Tính toán thiết kế trạm xử

lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi, xã Phước An, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai” được hình thành

1.2 MỤC TIÊU CỦA NGHIÊN CỨU

Dự báo nước thải Khu dân cư Mỹ Lợi tại xã Phước An, huyện Nhơn Trạch,

tỉnh Đồng Nai; lựa chọn công nghệ và thiết kế hệ thống xử lý nước thải công suất 1.500 m3/ngày.đêm Nước thải đạt tiêu chuẩn loại A theo QCVN 14:2008/BTNMT trước khi xả ra nguồn tiếp nhận để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

2.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

2.1.1 Định nghĩa nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân Chúng thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ, và các công trình công cộng khác

2.1.2 Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt

Thông thường, nước thải sinh hoạt của hộ gia đình được chia làm hai loại

vi trùng gây bệnh (E.coli, Colifom)

Chất hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 50-60% tổng các chất bao gồm các chất hữu cơ thực vật: Cặn bã thực vật, rau quả, giấy và các chất hữu cơ động vật: Chất bài tiết của người và động vật, xác động vật, Các chất hữu

cơ trong nước thải theo đặc tính hóa học gồm chủ yếu là protein (40-50%), hydrat cacbon (40-50%) gồm tinh bột, đường, xenlulô và các chất béo (5-10%) Urê cũng

là chất hữu cơ quan trọng trong nước thải sinh hoạt Nồng độ chất hữu cơ trong

nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150 ÷ 450 mg/l theo trọng lượng khô

Có khoảng 20 - 40 % chất hữu cơ khó phân hủy sinh học

Các chất vô cơ trong nước thải chiếm 40 - 42% gồm chủ yếu: Cát, đất sét, các axit, bazơ vô cơ, dầu khoáng,

Trong nước thải có nhiều dạng vi sinh vật: Vi khuẩn, virut, nấm, rong tảo, trứng giun sán, Trong số các dạng vi sinh vật đó có thể có cả vi trùng gây bệnh, ví dụ: lỵ, thương hàn, có khả năng gây thành dịch bệnh Về thành phần hóa học thì các loại vi sinh vật thuộc nhóm các chất hữu cơ.

Tải lượng và nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt từ các ngôi nhà hoặc cụm dân cư độc lập

Sơ đồ 2.1 Thành phần các chất trong nước thải sinh hoạt

[Nguồn: Lâm Minh Triêt, 2006]

Nước thải sinh hoạt

Cát Muối Kim loại

Bảng 2.1 Tải lượng và nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt

Thông số Tải lượng, g/người.ngày Nồng độ *

2.2 TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT ĐẾN MÔI TRƯỜNG

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

Các thành phần ô nhiễm chính đặc trưng thường thấy ở nước thải sinh hoạt là BOD5, COD, Nito và Phốtpho Trong nước thải sinh hoạt, hàm lượng Nito và Phốtpho rất lớn, nếu không được loại bỏ thì sẽ làm cho nguồn tiếp nhận nước thải sẽ

bị phú dưỡng

Ngoài ra, một yếu tố gây ô nhiễm quan trọng trong nước thải sinh hoạt, đặc biệt là trong phân, đó là các loại mầm bệnh được lây truyền bởi các vi sinh vật có trong phân Vi sinh vật gây bệnh từ nước thải có khả năng lây lan qua nhiều nguồn

khác nhau, qua tiếp xúc trực tiếp, qua môi trường (đất, nước, không khí, cây trồng, vật nuôi, côn trùng…), thâm nhập vào cơ thế người qua đường ăn, nước uống, hô hấp, … và sau đó có thể gây bệnh Vi sinh vật gây bệnh cho người bao gồm các nhóm chính là virus, vi khuẩn, nguyên sinh bào và giun sán

Các chất hữu cơ hoà tan (BOD/ COD): Diễn ra sự khoáng hoá, ổn định chất hữu cơ dẫn đến thiếu hụt oxy hoà tan trong nước (DO), gây ảnh hưởng đến thủy

sinh Nếu thiếu hụt DO trầm trọng sẽ hình thành điều kiện yếm khí, gây mùi hôi

Các chất dinh dưỡng (Nitơ, Photpho): Hàm lượng cao sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng hoá - các loài thực vật thủy sinh phát triển mạnh rồi chết đi, thối rữa, làm cho nguồn nước trở nên ô nhiễm

Chất rắn lơ lửng (SS): Làm đục nước, mất mỹ quan

Vi sinh vật gây bệnh: Lan truyền các bệnh trong môi trường nước như:

thương hàn, tả lị…, gây ra những trận dịch, ảnh hưởng đến sức khỏe con người

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

2.3.1 Phương pháp cơ học

Phương pháp xử lý cơ học sử dụng nhằm mục đích tách các chất không hòa tan

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

A Song chắn rác

Song chắn rác nhằm chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hay ở dạng sợi: giấy, rau cỏ, rác … được gọi chung là rác Rác được chuyển tới máy nghiền để nghiền nhỏ, sau đó được chuyển tới bể phân hủy cặn (bể mêtan) Đối với các tạp chất < 5 mm thường dùng lưới chắn rác Cấu tạo của thanh chắn rác gồm các thanh kim loại tiết diện hình chữ nhật, hình tròn hoặc bầu dục… Song chắn rác được chia làm 2 loại di động hoặc cố định, có thể thu gom rác bằng thủ công hoặc cơ khí Song chắn rác được đặt nghiêng một góc 60 – 900

theo hướng dòng chảy

B Bể lắng cát

Bể lắng cát dùng để tách các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn hơn nhiều so với trọng lượng riêng của nước như xỉ than, cát ra khỏi nước thải Cát từ

bể lắng cát được đưa đi phơi khô ở sân phơi và cát khô thường được sử dụng lại cho những mục đích xây dựng

Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riêng của nước Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ lửng nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nước hoặc tiếp tục theo dòng nước đến công trình xử lý tiếp theo Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng và nổi (ta gọi là cặn ) tới công trình xử lý cặn

- Dựa vào chức năng, vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt 1 trước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt 2 sau công trình xử lý sinh học;

- Dựa vào nguyên tắc hoạt động, người ta có thể chia ra các loại bể lắng như: bể lắng hoạt động gián đoạn hoặc bể lắng hoạt động liên tục;

- Dựa vào cấu tạo có thể chia bể lắng thành các loại như sau: bể lắng đứng,

bể lắng ngang, bể lắng ly tâm và một số bể lắng khác

 Bể lắng đứng

Bể lắng đứng có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật trên mặt bằng Bể lắng đứng thường dùng cho các trạm xử lý có công suất dưới 20.000 m3/ngàyđêm Nước thải được dẫn vào ống trung tâm và chuyển động từ dưới lên theo phương thẳng đứng Vận tốc dòng nước chuyển động lên phải nhỏ hơn vận tốc của các hạt lắng Nước trong được tập trung vào máng thu phía trên Cặn lắng được chứa ở phần hình nón hoặc chóp cụt phía dưới

 Bể lắng ngang

Bể lắng ngang có hình dạng chữ nhật trên mặt bằng, tỷ lệ giữa chiều rộng và chiều dài không nhỏ hơn ¼ và chiều sâu đến 4m Bể lắng ngang dùng cho các trạm

xử lý có công suất lớn hơn 15.000m3

/ ngày.đêm Trong bể lắng nước thải chuyển động theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể và được dẫn tới các công trình xử lý tiếp theo, vận tốc dòng chảy trong vùng công tác của bể không được vượt quá

40mm/s Bể lắng ngang có hố thu cặn ở đầu bể và nước trong được thu vào ở máng cuối bể

 Bể lắng ly tâm

Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn trên mặt bằng Bể lắng ly tâm được dùng cho các trạm xử lý có công suất lớn hơn 20.000m3/ngàyđêm Trong bể lắng nước chảy từ trung tâm ra quanh thành bể Cặn lắng được dồn vào hố thu cặn được xây dựng ở trung tâm đáy bể bằng hệ thống cào gom cặn ở phần dưới dàn quay hợp với trục 1 góc 450 Đáy bể thường được thiết kế với độ dốc i = 0,02 – 0,05 Dàn quay với tốc độ 2-3 vòng trong 1 giờ Nước trong được thu vào máng đặt dọc theo thành

bể phía trên

 Bể vớt dầu mỡ

Bể vớt dầu mỡ thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ (nước thải công nghiệp), nhằm tách các tạp chất nhẹ Đối với thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất nổi

 Bể lọc

Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc Bể này được sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp Quá trình phân riêng được thực hiện nhờ vách ngăn xốp, nó cho nước đi qua và giữ pha phân tán lại Quá trình diễn ra dưới tác dụng của áp suất cột nước

 Hiệu quả của phương pháp xử lý cơ học

Có thể loại bỏ được đến 60% tạp chất không hoà tan có trong nước thải và giảm BOD đến 30% Để tăng hiệu suất công tác của các công trình xử lý cơ học có thể dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ, thoáng gió đông tụ sinh học, hiệu quả xử lý

có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 40-50% theo BOD

Trong số các công trình xử lý cơ học có thể kể đến bể tự hoại, bể lắng hai vỏ,

bể lắng trong có ngăn phân huỷ là những công trình vừa để lắng vừa để phân huỷ cặn lắng

2.3.2 Phương pháp hóa lý

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp dụng các quá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường Giai đoạn

xử lý hoá lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp

cơ học, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh

Những phương pháp hoá lý thường được áp dụng để xử lý nước thải là: keo

tụ, đông tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu lọc …

A Phương pháp keo tụ và đông tụ

Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thể tách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn

có kích thước quá nhỏ Để tách các hạt rắn đó một cách có 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 tăng vận tốc lắng của chúng Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần trung hòa điện tích của chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau Quá trình trung hoà điện tích thường được gọi là quá trình đông tụ (coagulation), còn quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ (flocculation)

B 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

Chất keo tụ thường dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất keo tự nhiên là tinh bột, ete, xenlulozơ, dectrin (C6H10O5)n và dioxit silic hoạt tính (xSiO2.yH2O)

C Phương pháp đông tụ

Quá trình thuỷ phân các chất đông tụ và tạo thành các bông keo xảy ra theo các giai đoạn sau :

Me3+ + HOH Me(OH)2+ + H+

Me(OH)2+ + HOH Me(OH)+ + H+

Me(OH)+ + HOH Me(OH)3 + H+

Các muối sắt được dùng làm chất đông tụ: Fe(SO3).2H2O, Fe(SO4)3.3H2O, FeSO4.7H2O và FeCl3 Hiệu quả lắng cao khi sử dụng dạng khô hay dung dịch 10 -15%

D Tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng Trong xử lý nước thải, tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học

Ưu điểm cơ bản của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, trong một thời gian ngắn Khi các hạt

đã nổi lên bề mặt, chúng có thể thu gom bằng bộ phận vớt bọt

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là không khí) vào trong pha lỏng Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của

tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu

lỗ xốp thô để có thể hấp phụ các phân tử hữu cơ lớn và phức tạp, có khả năng phục hồi Ngoài ra, than phải bền với nước và thấm nước nhanh Quan trọng là than phải

có hoạt tính xúc tác thấp đối với phản ứng oxy hóa bởi vì một số chất hữu cơ trong nước thải có khả năng bị oxy hoá và bị hoá nhựa Các chất hoá nhựa bít kín lỗ xốp của than và cản trở việc tái sinh nó ở nhiệt độ thấp

F Phương pháp trao đổi ion

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 gọi là các ionit (chất trao đổi ion), chúng hoàn toàn không tan trong nước

Các chất có khả năng hút các ion dương từ dung dịch điện ly gọi là cationit, những chất này mang tính axit Các chất có khả năng hút các ion âm gọi là anionit

và chúng mang tính kiềm Nếu như các ionit nào đó trao đổi cả cation và anion gọi

là các ionit lưỡng tính

Phương pháp trao đổi ion thường được ứng dụng để loại ra khỏi nước các kim loại như: Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, M, …, các hợp chất của Asen, Photpho, Cyanua và các chất phóng xạ

Các chất trao đổi ion là các chất vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp nhân tạo Các chất trao đổi ion vô cơ tự nhiên gồm có các zeolit, kim loại khoáng chất, đất sét, fenspat, chất mica khác nhau … vô cơ tổng hợp gồm silicagen, pecmutit (chất làm mềm nước ), các oxyt khó tan và hydroxyt của một số kim loại như nhôm, crôm, ziriconi … Các chất trao đổi ion hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên gồm axit humic và than đá chúng mang tính axit, các chất có nguồn gốc tổng hợp là các nhựa có bề mặt riêng lớn là những hợp chất cao phân tử

G Các quá trình 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 của các hợp chất đó qua màng Người ta dùng các kỹ thuật như: điện thẩm tích, thẩm thấu ngược, siêu lọc và các quá trình tương tự khác

Thẩm thấu ngược và siêu lọc là quá trình lọc dung dịch qua màng bán thẩm thấu, dưới áp suất cao hơn áp suất thấm lọc Màng lọc cho các phân tử dung môi đi qua và giữ lại các chất hoà tan 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 như 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 cao

H Phương pháp điện hoá

Mục đích của phương pháp này là xử lý các tạp chất tan và phân tán trong nước thải, có thể áp dụng trong quá trình oxy hoá dương cực, khử âm cực, đông tụ điện và điện thẩm tích Tất cả các quá trình này đều xảy ra trên các điện cực khi cho dòng điện 1 chiều đi qua nước thải

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

2.3.3 Phương pháp xử lý sinh học

Phương pháp xử lí sinh học là sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải Các vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản vì thế sinh khối của chúng được tăng lên Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa Phương pháp xử lý sinh học có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí (với sự có mặt của oxy) hoặc trong điều kiện kỵ khí (không có oxy)

Phương pháp xử lý sinh học có thể ứng dụng để làm sạch hoàn toàn các loại nước thải chứa chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ Do vậy phương pháp này thường được áp dụng sau khi loại bỏ các loại tạp chất thô ra khỏi nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao

Quá trình xử lý sinh học gồm các bước:

- Chuyển hoá các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hoà tan thành thể khí và thành các vỏ tế bào vi sinh;

- Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo

vô cơ trong nước thải;

- Loại các bông cặn ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng

A Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự nhiên người ta xử lí nước thải trong ao, hồ (hồ sinh vật) hay trên đất (cánh đồng tưới, cánh đồng lọc…)

a Hồ sinh vật

Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, còn gọi là hồ oxy hoá, hồ ổn định nước thải, … xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học Trong hồ sinh vật diễn ra quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ nhờ các loài vi khuẩn, tảo và các loại thủy sinh vật khác, tương tự như quá trình làm sạch nguồn

nước mặt Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy từ không khí để oxy hoá các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO2, photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phân huỷ, oxy hoá các chất hữu cơ bởi vi sinh vật Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối ưu Nhiệt

 Hồ sinh vật tuỳ tiện

Có độ sâu từ 1,5 – 2,5m, trong hồ sinh vật tùy tiện, theo chiều sâu lớp nước

có thể diễn ra hai quá trình: oxy hoá hiếu khí và lên men yếm khí các chất bẩn hữu

cơ Trong hồ sinh vật tùy tiện vi khuẩn và tảo có quan hệ tương hỗ đóng vai trò cơ bản đối với sự chuyển hóa các chất

 Hồ sinh vật yếm khí

Có độ sâu trên 3m, với sự tham gia của hàng trăm chủng loại vi khuẩn kỵ khí bắt buộc và kỵ khí không bắt buộc Các vi sinh vật này tiến hành hàng chục phản ứng hoá sinh học để phân huỷ và biến đổi các hợp chất hữu cơ phức tạp thành những chất đơn giản, dễ xử lý Hiệu suất giảm BOD trong hồ có thể lên đến 70% Tuy nhiên nước thải sau khi ra khỏi hồ vẫn có BOD cao nên loại hồ này chỉ chủ yếu

áp dụng cho xử lý nước thải công nghiệp rất đậm đặc và dùng làm hồ bậc 1 trong tổ hợp nhiều bậc

b Cánh đồng tưới - Cánh đồng lọc

Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lý nước thải Xử lý trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của vi sinh vật, ánh sáng mặt trời, không khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải bị hấp

thụ và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân huỷ chúng thành các chất đơn giản để cây trồng hấp thụ Nước thải sau khi ngấm vào đất, một phần được cây trồng sử dụng Phần còn lại chảy vào hệ thống tiêu nước ra sông hoặc bổ sung cho nước nguồn

B Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo

 Bể lọc sinh học

Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó nước thải được lọc qua vật liệu rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật Bể lọc sinh học gồm các phần chính như sau: phần chứa vật liệu lọc, hệ thống phân phối nước đảm bảo tưới đều lên toàn

bộ bề mặt bể, hệ thống thu và dẫn nước sau khi lọc, hệ thống phân phối khí cho bể lọc

Quá trình oxy hóa chất thải trong bể lọc sinh học diễn ra giống như trên cánh đồng lọc nhưng với cường độ lớn hơn nhiều Màng vi sinh vật đã sử dụng và xác vi sinh vật chết theo nước trôi khỏi bể được tách khỏi nước thải ở bể lắng đợt 2 Để đảm bảo quá trình oxy hoá sinh hóa diễn ra ổn định, oxy được cấp cho bể lọc bằng các biện pháp thông gió tự nhiên hoặc thông gió nhân tạo Vật liệu lọc của bể lọc sinh học có thể là nhựa Plastic, xỉ vòng gốm, đá Granit……

Hiệu quả xử lý nước thải theo tiêu chuẩn BOD đạt 90% Dùng cho các trạm xử lý nước thải có công suất dưới 1.000 m3/ngàyđêm

 Bể lọc sinh học cao tải

Bể lọc sinh học cao tải có cấu tạo và quản lý khác với bể lọc sinh học nhỏ giọt, nước thải tưới lên mặt bể nhờ hệ thống phân phối phản lực Bể có tải trọng 10 – 20m3 nước thải/1m2 bề mặt bể /ngàyđêm Nếu trường hợp BOD của nước thải quá lớn người ta tiến hành pha loãng chúng bằng nước thải đã làm sạch Bể được thiết

kế cho các trạm xử lý dưới 5.000 m3/ngàyđêm

 Bể lọc sinh học bằng màng (MBR)

Bể sinh học màng vi lọc (Membrane bioreactor-MBR) là sự kết hợp giữa hai quá trình cơ bản trong một đơn nguyên

Bể xử lý sinh học hiếu khí với màng lọc sinh học MBR, Màng được cấu tạo

từ chất Polypropylen có kích thước lỗ cực nhỏ cỡ 0,001 micron chỉ có thể cho phân

tử nước đi qua và một số chất hưu cơ, vô cơ hòa tan đi qua, ngay cả hệ vi sinh vật bám dính cũng không thể đi qua được do vậy nước sau khi đi qua màng MBR không cần phải dùng hóa chất khử trùng Không khí được đưa vào tăng cường bằng các máy thổi khí có công suất lớn qua các hệ thống phân phối khí ở đáy bể, đảm bảo lượng oxy hoà tan trong nước thải >2 mg/l

Như vậy tại đây sẽ diễn ra quá phân huỷ hiếu khí triệt để, sản phẩm của quá trình này chủ yếu sẽ là khí CO2 và sinh khối vi sinh vật, các sản phẩm chứa nitơ và lưu huỳnh sẽ được các vi sinh vật hiếu khí chuyển thành dạng NO3 -

, SO 4 2- và chúng sẽ tiếp tục bị khử nitrate, khử sulfate bởi vi sinh vật

Hệ thống MBR có hai dạng chủ yếu :

- MBR đặt ngập mà mặt ngoài màng phần lớn được đặt chìm trong trong bể

phản ứng sinh học hiếu khí và dòng thấm được tháo ra bằng cách hút hoặc bằng áp lực;

- MBR đặt ở ngoài bể phản ứng (hoặc MBR tuần hoàn), hỗn hợp lỏng được

tuần hoàn lại bể phản ứng ở áp suất cao thông qua modul màng Dòng thấm

qua màng bởi vận tốc chảy ngang qua màng cao Màng được rửa sạch bằng khí hoặc làm sạch bằng nước rửa ngược và hóa chất

 Bể hiếu khí bùn hoạt tính – Bể Aerotank

Bể Aerotank là loại bể sử dụng phương pháp bùn hoạt tính

Nước thải sau khi xử lý sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở dạng hòa tan cùng các chất lơ lửng đi vào bể Aerotank Các chất lơ lửng này có một số chất rắn và có thể là các hợp chất hữu cơ chưa phải là dạng hòa tan Các chất lơ lửng là nơi vi khuẩn bám vào để cư trú, sinh sản và phát triển dần thành các hạt cặn bông, các hạt này to dần và lơ lửng trong nước Chính vì vậy xử lý nước thải ở Aerotank được gọi là quá trình xử lý với sinh trưởng lơ lửng của quần thể vi sinh vật Các bông cặn này cũng chính là bông bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là các bông cặn nâu sẫm, chứa các hợp chất hấp phụ từ nước thải và là nơi cư trú của vi khuẩn cùng các

vi sinh vật bậc thấp khác sống và phát triển Trong nước thải có các hợp chất hữu cơ hòa tan – loại chất dễ bị vi sinh phân hủy nhất Ngoài ra còn có các loại hợp chất hữu cơ khác khó phân hủy hoặc các loại hợp chất hữu cơ chưa hòa tan hay khó hòa tan ở dạng keo – các dạng hợp chất này có cấu trúc phức tạp cần được vi khuẩn tiết

ra enzim ngoại bào, phân hủy thành những chất đơn giản rồi sẽ thẩm thấu qua màng

tế bào và bị oxy hóa tiếp thành sản phẩm cung cấp vật liệu cho tế bào hợac sản phẩm cuối cùng là O2 và H2O Các hợp chất hữu cơ dạng hòa tan hoặc dạng các chất lơ lửng khó hòa tan là các hợp chất bị oxy hóa bằng các vi sinh vật khó khăn hoặc xảy ra chậm hơn

Hiệu quả làm sạch của bể Aerotank phụ thuộc đặc tính thủy lực của bể hay còn gọi là hệ số sử dụng của bể, phương pháp nạp chất nền vào bể và thu hỗn hợp bùn hoạt tính ra khỏi bể, kiểu dáng và đặc trưng của thiết bị làm thoáng nên khi thiết kế phải kể đến ảnh hưởng trên để chọn kiểu dáng và kích thước bể cho phù hợp

Các loại bể Aerotank truyền thống thường có hiệu suất xử lí cao Tuy nhiên trong quá trình hoạt động của bể cần có thêm các bể lắng I (loại bớt chất bẩn trước khi vào bể) và lắng II (lắng cặn, bùn hoạt tính) Trong điều kiện hiện nay, diện tích

đất ngày càng hạn hẹp Vì thế càng giảm được thiết bị hay công trình xử lí là càng tốt Để khắc phục tình trạng trên thì có các bể đáp ứng được nhu cầu trên : Aerotank hoạt động từng mẻ, bể Unitank

Ở 3 giai đoạn đầu, COD của dung dịch hầu như không thay đổi, nó chỉ giảm trong giai đoạn methane hóa Sinh khối mới được tạo thành liên tục trong tất cả các giai đoạn

Trong một hệ thống vận hành tốt, các giai đoạn này diễn ra đồng thời và không có sự tích lũy quá mức các sản phẩm trung gian Nếu có một sự thay đổi bất ngờ nào đó xảy ra, các giai đoạn có thể mất cân bằng Pha methane hóa rất nhạy cảm với sự thay đổi của pH hay nồng độ acid béo cao Do đó, khi vận hành hệ thống, cần chú ý phòng ngừa những thay đổi bất ngờ, cả pH lẫn sự quá tải

Sơ đồ 2.2 Sơ đồ chuyển hóa vật chất trong điều kiện kỵ khí

VẬT CHẤT HƯU CƠ

ACID AMIN / ĐƯỜNG

ACID BÉO ACETATE / H 2

Vi khuẩn lên men

Vi khuẩn tạo khí H2

Vi khuẩn methane hóa

KHUẨN

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy kỵ khí

Để duy trì sự ổn định của quá trình xử lý kỵ khí, phải duy trì được trạng thái cân bằng động của quá trình theo 4 pha đã nêu trên Muốn vậy trong bể xử lý phải đảm bảo các yếu tố sau:

- Nhiệt độ: khoảng 30 ÷ 350C Nhiệt độ tối ưu cho quá trình này là 350C pH: pH tối ưu cho quá trình dao động trong phạm vi rất hẹp, từ 6,5 đến 7,5 Sự sai lệch khỏi khoảng này đều không tốt cho pha methane hóa;

- Chất dinh dưỡng: Cần đủ chất dinh dưỡng theo tỷ lệ COD:N:P =

(400÷1.000):7:1 để vi sinh vật phát triển tốt, nếu thiếu thì bổ sung thêm Trong nước thải sinh hoạt thường có chứa các chất dinh dưỡng này nên khi kết hợp xử lý nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt thì không cần

bổ sung thêm các nguyên tố dinh dưỡng;

- Độ kiềm: Độ kiềm tối ưu cần duy trì trong bể là 1.500 ÷ 3.000 mg CaCO3/l

để tạo khả năng đệm tốt cho dung dịch, ngăn cản sự giảm pH dưới mức trung tính;

- Muối (Na + , K + , Ca 2+ ): Pha methane hóa và acid hóa lipid đều bị ức chế

khi độ mặn vượt quá 0,2 M NaCl Sự thủy phân protein trong cá cũng bị

ức chế ở mức 20 g/l NaCl;

- Lipid: Đây là các hợp chất rất khó bị phân hủy bởi vi sinh vật Nó tạo

màng trên VSV làm giảm sự hấp thụ các chất vào bên trong Ngoài ra còn kéo bùn nổi lên bề mặt, giảm hiệu quả của quá trình chuyển đổi methane;

- Kim loại nặng: Một số kim loại nặng (Cu, Ni, Zn…) rất độc, đặc biệt là

khi chúng tồn tại ở dạng hòa tan Trong hệ thống xử lý kỵ khí, kim loại nặng thường được loại bỏ nhờ kết tủa cùng với carbonate và sulfide Ngoài ra cần đảm bảo không chứa các hóa chất độc, không có hàm lượng quá mức các hợp chất hữu cơ khác;

 Bể UASB

Nước thải được đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được phân phối đồng đều ở

đó, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học hạt nhỏ (bông bùn) và các chất bẩn hữu cơ được tiêu thụ ở đó

Các bọt khí mêtan và cacbonic nổi lên trên được thu bằng các chụp khí để dẩn ra khỏi bể

Nước thải tiếp theo đó sẽ diễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn Pha lỏng được dẩn ra khỏi bể, còn pha rắn thì hoàn lưu lại lớp bông bùn

Sự tạo thành và duy trì các hạt bùn là vô cùng quan trọng khi vận hành bể UASB

 Bể sinh học theo mẻ SBR (Sequence Batch Reactor)

Hệ thống xử lý sinh học từng mẻ bao gồm đưa nước thải vào bể phản ứng và tạo các điều kiện cần thiết như môi trường thiếu khí (không có oxy, chỉ có NO3-), kị khí (không có oxy), hiếu khí (có oxi, NO3- ) để cho vi sinh tăng sinh khối, hấp thụ

và tiêu hóa các chất thải hữu cơ trong nước thải

Chất thải hữu cơ (C, N, P) từ dạng hòa tan sẽ chuyển hóa vào sinh khối vi sinh và khi lớp sinh khối vi sinh này lắng kết xuống sẽ còn lại nước trong đã tách chất ô nhiễm, chu kỳ xử lý trên lại tiếp tục cho một mẻ nước thải mới

2.3.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học

Các phương pháp hoá học dùng trong xử lý nước thải gồm có: trung hoà, oxy hoá và khử Tất cả các phương pháp này đều dùng các tác nhân hoá học nên là phương pháp đắt tiền Người ta sử dụng các phương pháp hoá học để khử các chất hoà tan và trong các hệ thống cấp nước khép kín Đôi khi các phương pháp này được dùng để xử lý sơ bộ trước xử lý sinh học hay sau công đoạn này như là một phương pháp xử lý nước thải lần cuối để thải vào nguồn

A Phương pháp trung hoà

Nước thải chứa các axit vô cơ hoặc kiềm cần được trung hoà đưa pH về khoảng 6,5 đến 8,5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử

lý tiếp theo

Trung hoà nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau :

- Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm;

- Bổ sung các tác nhân hoá học;

- Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hoà;

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

Việc lựa chọn phương pháp trung hoà là tuỳ thuộc vào thể tích và nồng độ nước thải, chế độ thải nước thải, khả năng sẳn có và giá thành của các tác nhân hoá học Trong quá trình trung hoa, một lượng bùn cặn được tạo thành Lượng bùn này phụ thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân sử dụng cho quá trình

B Phương pháp oxy hoá khử

Mục đích của phương pháp này là chuyển các chất ô nhiễm độc hại trong nước thải thành các chất ít độc hơn và được loại ra khỏi nước thải Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hoá học, do đó quá trình oxy hoá hoá học chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây ô nhiễm bẩn trong nước thải không thể tách bằng những phương pháp khác Thường sử dụng các chất oxy hoá như: Clo khí và lỏng, nước Javen NaOCl, Kalipermanganat KMnO4, Hypocloric Canxi Ca(ClO)2, H2O2, Ozon …

 Phương pháp phổ biến nhất hiện nay là phương pháp Chlor hoá

Chlor cho vào nước thải dưới dạng hơi hoặc Clorua vôi 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 sau xử lý sinh học hoàn toàn Clor phải được trộn đều với nước và

để đảm bảo hiệu quả khử trùng, thời gian tiếp xúc giữa nước và hoá chất là 30 phút trước khi nước thải ra nguồn Hệ thống Clor hoá nước thải Clor hơi bao gồm thiết bị Clorato, máng trộn và bể tiếp xúc Clorato phục vụ cho mục đích chuyển Clor hơi thành dung dịch Clor trước khi hoà trộn với nước thải và được chia thành 2 nhóm: nhóm chân không và nhóm áp lực Clor hơi được vận chuyển về trạm xử lý nước thải dưới dạng hơi nén trong banlon chịu áp Trong trạm xử lý cần phải có kho cất giữ các banlon này Phương pháp dùng Clor hơi ít được dùng phổ biến

 Phương pháp Clor hoá nước thải bằng Clorua vôi

Áp dụng cho trạm nước thải có công suất dưới 1.000 m3/ngđ Các công trình

và thiết bị dùng trong dây chuyền này là các thùng hoà trộn, chuẩn bị dung dịch Clorua vôi, thiết bị định lượng máng trộn và bể tiếp xúc

Với Clorua vôi được hoà trộn sơ bộ tại thùng hoà trộn cho đến dung dịch 10 -15% sau đó chuyển qua thùng dung dịch Bơm định lượng sẽ đưa dung dịch Clorua vôi với liều lượng nhất định đi hoà trộn vào nước thải Trong các thùng trộn dung dịch, Clorua vôi được khuấy trộn với nước cấp bằng các cánh khuấy gắn với trục động cơ điện

 Phương pháp Ozon hoá

Ozon hoá tác động mạnh mẽ với các chất khoáng và chất hữu cơ, oxy hoá bằng Ozon cho phép đồng thời khử màu , khử mùi , tiệt trùng của nước Bằng Ozon hoá có thể xử lý phenol, sản phẩm dầu mỏ, H2S, các hợp chất Asen, thuốc nhuộm

… Sau quá trình Ozon hoá số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến hơn 99% Ngoài ra Ozon còn oxy hoá các hợp chất Nito, Photpho … Nhược điểm chính của phương pháp này là giá thành cao và thường được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước cấp

CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ MỸ LỢI

VÀ NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ MỸ LỢI

3.1.1 Điều kiện tự nhiên tại khu vực

a Vị trí địa lý

Dự án xây dựng kết cấu hạ tầng khu dân cư Mỹ Lợi tại xã Phước An, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai, có ranh giới như sau:

- Phía Bắc giáp đường giao thông khu vực theo quy hoạch số 5

- Phía Tây giáp đường giao thông khu vực theo quy hoạch số 7

- Phía Đông giáp tuyến đường chính thành phố từ đường 319 xuống đường cao tốc vành đai

- Phía Nam giáp đường chính đô thị số 7 (đoạn 2)

b Phân khu quy hoạch

Toàn khu quy hoạch được phân chia thành các phân khu chức năng chính như sau:

- Công trình thương mại – dịch vụ:

+ Chợ trung tâm: bố trí phía Bắc dự án

+ Bệnh viện bố trí góc Đông – Nam dự án

+ Cụm công trình giáo dục: trường mẫu giáo, trường cấp, bố trí sát tuyến đường phía Bắc, vị trí trung tâm nhóm ở phía Tây Bắc

- Công trình công cộng: 02 công viên tập trung kết hợp sân thể dục thể thao bố trí tại trung tâm các khu nhà ở

- Khu đất ở: đất bố trí nhà ở được trình bày trong Bảng 3.1

Nhà chung cƣ Phía Đông dự

Công tác chuyên môn: thực hiện tốt công tác giảng dạy theo chương trình đề

ra Hoàn tất chương trình năm học 2006-2007, tỷ lệ học sinh lên lớp đạt bậc tiểu học 574/590 em, đạt 97,3%, bậc trung học 506/514 em đạt 98%, tổ chức tổng kết cuối năm học 2006-2007 đạt yêu cầu kế hoạch đề ra

, II có 12 học viên

Chương trình Y tế cộng đồng được thực hiện tốt

Tổ chức cấp thẻ khám bệnh miễn phí cho trẻ từ 0 đến 6 tuổi

Thực hiện kế hoạch hòa gia đình đạt 81,37%

f Lao động việc làm – chính sách xã hội

Giải quyết việc làm: trong năm đã xét và giới thiệu việc làm cho 407 lao động vào làm việc trong các KCN Ngoài ra đã giải quyết việc làm tại chỗ ở 05 năm

tổ lưới với 156 lao động

: bảo đảm việc thực hiện trợ cấp thường xuyên, kịp thời cho 81 đối tượng đúng quy định Trợ cấp cho 2 đối tượng người già, neo đơn, người tàn tật, trẻ mồ côi

: tổng số hộ nghèo của xã có 48 hộ (giảm 26 hộ) đạt tỷ lệ 2,7% Thực hiện tốt công tác chăm lo người nghèo, cấp 566 thẻ BHYT cho đối tượng nghèo

3.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

3.2.1 Dự báo nước thải sinh hoạt khu dân cư Mỹ Lợi

Tải lượng

Thành phần

Tính chất

3.2.2 Xác định các thông số thiết kế hệ thống xử lý nước thải

Tiêu chuẩn xả thải cho phép;