tính toán thiết kế thủy hải sản hải nam công suất 800m3ngàyđêm

Do đó bể điều hòa được dùng để duy trìdòng thải và nồng độ vào công trình xử lý ổn định, khắc phục những sự cố vậnhành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

NHÀ MÁY THỦY SẢN HẢI NAM, PHƯỜNG PHÚ HẢI,

TP.PHAN THIẾT, TỈNH BÌNH THUẬN CÔNG SUẤT 800 M3/NGÀY ĐÊM

CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : TS ĐẶNG VIẾT HÙNG

SINH VIÊN THỰC HIỆN : TRẦN VĂN THẠCH

TP.HỒ CHÍ MINH, NĂM 2011

KHOA: MT & CN SINH HỌC

-o0o -NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên: Trần Văn Thạch MSSV: 08B1080062 Ngành : Môi trường Lớp: 08HMT1 1 Đầu đề Đồ án tốt nghiệp “Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy thủy sản Hải Nam, công suất 800 m3/ngày” 2 Nhiệm vụ − Giới thiệu nhà máy thủy sản Hải Nam; − Tổng quan về thành phần, tính chất và đặc trưng nước thải thủy sản; − Xây dựng phương án công nghệ xử lý nước thải cho nhà máy thủy sản Hải Nam, công suất 800 m3/ngày; − Tính toán các công trình đơn vị theo phương án đề xuất; − Dự toán kinh tế hệ thống xử lý nước thải thủy sản; − 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 : 15/10/2010 4 Ngày hoàn thành Đồ án tốt nghiệp : 08/01/2011 5 Giáo viên hướng dẫn : TS Đặng Viết Hùng Nội dung và yêu cầu Đồ án tốt nghiệp đã được thông qua Bộ môn Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2010 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Ký và ghi rõ họ tên) NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH(Ký và ghi rõ họ tên) TS Đặng Viết Hùng PHẦN DÀNH CHO KHOA Người duyệt (chấm sơ bộ):

Đơn vị:

Ngày bảo vệ:

Điểm tổng kết:

-o0o -Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ vàủng hộ rất lớn của Thầy, Cô, người thân và bạn bè Đó là động lực rất lớn giúp

em hòan thành tốt Đồ án tốt nghiệp đại học

Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến tập thể Thầy Cô khoa MôiTrường – Công Nghệ Sinh Học đã hết lòng giảng dạy em trong suốt quá trình họctập

Trân trọng cảm ơn Thầy TS Đặng Viết Hùng Người trực tiếp hướng dẫn

đồ án tốt nghiệp của em Thầy nhiệt tình dẫn giải và theo sát đồ án tốt nghiệptrong quá trình thực hiện

Em xin cảm ơn quý thầy cô đã quan tâm, dành thời gian phản biện khoahọc cho đề tài này

Cám ơn các bạn lớp 08HMT1 đã góp ý, giúp đỡ và động viên nhau, cùngnhau chia sẻ mọi khó khăn trong học tập cũng như trong đời sống sinh viên

Một lần nữa em chân thành cảm ơn!

Tp.HCM, ngày 08 tháng 01 năm 2011

Sinh viên

Trần Văn Thạch

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

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

Tp.HCM, ngày 08 tháng 03 năm 2011

Sinh viênTrần Văn Thạch

Trang TRANG PHỤ BÌA

-2

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -2

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT -ii

DANH MỤC BẢNG -iii

CHƯƠNG 2 -11

TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN 11 CHƯƠNG 4 -34

TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ -34

-56

Lượng khí và lượng bùn sinh ra -64

Hệ số tuần hoàn α bỏ qua lượng bùn hoạt tính tăng lên trong bể: -71

Tính lượng ôxy cần thiết cung cấp cho bể Aerotank: 72

Kiểm tra chỉ tiêu làm việc của bể Aerotank: 72

Lượng không khí cần thiết cung cấp cho bể: 73

Diện tích mặt bằng của bể lắng: -77

Xác định chiều cao bể: -79

CHƯƠNG 5 -90

DỰ TOÁN KINH PHÍ HỆ THỐNG XỬ LÝ -90

NƯỚC THẢI -90

KCN : Khu công nghiệp

KCX : Khu chế xuất

STN &MT : Sở Tài nguyên và Môi trường TP HCM

TP HCM : Thành phố Hồ Chí Minh

DN : Doanh nghiệp

NMXLNTTT: Nhà máy xử lý nước thải tập trung

CTNH : Chất thải nguy hại

SS : Chất rắn lơ lững

BOD : Nhu cầu oxi sinh hóa

COD : Nhu cầu oxi hóa học

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

DO : Oxy hoà tan

MLSS : Hỗn dịch chất rắn lơ lửng

MLVSS : Hỗn dịch chất rắn lơ lửng dễ bay hơi

SS : Chất rắn lơ lửng

Bảng 1.1 : Chất lượng không khí.

Bảng 3.1 : Kết quả, điều tra, khảo sát nước thải của công ty

Bảng 4.1 : Hệ số không điều hòa chung

Bảng 4.2 : Các thông số xây dựng mương đặt song chắn rác

Bảng 4.3 : Thông số thiết kế bể thu gom

Bảng 4.4 : Thông số thiết kế bể điều hoà

Bảng 4.5 : Các thông số tính toán bể tuyển nổi

Bảng 4.6 : Các thông số thiết kế bể tuyển nổi

Bảng 4.7 : Bảng thông số thiết kế bể UASB

Bảng 4.8 : Các thông số thiết kế bể aroten

Bảng 4.9 : Thông số thiết kế bể lắng II

Bảng 4.10 : Thông số thiết kế bể tiếp xúc khử trùng

Bảng 4.11 : Thông số thiết kế bể nén bùn

Bảng 4.12 : Catalogue của thiết bị máy ép lọc băng tải

Bảng 5.1 : Bảng chi phí xây dựng trạm xử lý nước thải

Bảng 5.2 : Bảng chi phí thiết bị

Bảng 5.3 : Bảng tiêu thụ điện

Hình 3.1 : Sơ đồ làm việc của bể Aeroatnk truyền thống.

Hình 3.2 : Sơ đồ làm việc của Aerotank nạp theo bậc

Hình 3.3 : Sơ đồ làm việc của bể Aerotank có ngăn tiếp xúc

Hình 3.4 : Sơ đồ làm việc của bể Aerotank làm thoáng kéo dài

Hình 3.5 : Sơ đồ làm việc của bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh

Hình 2.1 : Sơ đồ tổ chức công ty

Hình 2.2 : Sơ đồ công nghệ sản xuất của công ty

Hình 4.1 : Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải phương án 1

Hình 4.2 : Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải phương án 2

Hình 5.1 : Sơ đồ bộ phận tách ba pha

Hình 5.2 : Sơ đồ tấm hướng dòng

Hình 5.3 : Sơ đồ tấm răng cưa thu nước.

Hình 5.4 : Sơ đồ làm việc của bể Aerotank và bể lắng 2

Hình 5.5 : Sơ đồ bố trí ống trung tâm bể nén bùn

LỜI MỞ ĐẦU

ĐẶT VẤN ĐỀ

Nước ta đang trong thời kỳ thực hiện chính sách công nghiệp hóa, hiện đạihóa đất nước Và bước đầu đã gia nhập Tổ chức Thương Mại Quốc Tế - WTO.Mục tiêu của quốc gia là thu hút các nguồn lực, các vốn đầu tư từ nước ngoài vàoViệt Nam Hướng đi hiện nay là đầu tư phát triển các ngành công nghiệp mũinhọn, các vùng kinh tế trọng điểm, mở rộng và phát triển các khu công nghiệp,khu chế xuất và khu công nghệ cao

Nền kinh tế thị trường là động lực thúc đẩy sự phát triển của mọi ngànhkinh tế, trong đó có ngành chế biến lương thực, thực phẩm tạo ra các sản phẩm cógiá trị phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng trong nước cũng như xuất khẩu Dự án Nhàmáy thủy sản Hải Nam được xây dựng và hình thành cũng chính vì những lý dođó

Tuy nhiên khi dự án đi vào hoạt động thì các tác động tiêu cực ảnh hưởngđến môi trường nảy sinh là tất yếu Môi trường không khí, nước mặt, nước ngầm

… đều bị tác động ở nhiều mức độ khác nhau do các loại chất thải phát sinh vànguy cơ xảy ra rủi ro, sự cố về môi trường, trong đó chủ yếu là khí thải, nước thảivà chất thải rắn Đặc biệt là vấn đề nước thải, với quy mô dự án sản xuất thủysản tương đối lớn và lượng nước thải từ quá trình chế biến thủy sản khoảng 800

m3/ngày Về lâu dài nếu không có biện pháp xử lý khắc phục sẽ gây ảnh hưởngđến nguồn tiếp nhận nước thải là sông Cà Ty

Trước tình hình đó việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung tại Nhàmáy thủy sản Hải Nam là cần thiết nhằm đạt tới sự hài hoà lâu dài, bền vữnggiữa nhu cầu phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường một cách thiết thực

nhất Do đó đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy thủy sản Hải Nam, công suất 800 m 3 /ngày” được hình thành.

MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI

Với hiện trạng môi trường như vậy, vấn đề nghiên cứu công nghệ thích hợpxử lý nước thải cho ngành chế biến thuỷ sản là cần thiết Đề tài này được thựchiện nhằm mục đích đề xuất công nghệ xử lý thích hợp cho một trường hợp cụthể, đó là Công ty chế biến thuỷ sản xuất khẩu Hải Nam

PHẠM VI THỰC HIỆN

Việc ứng dụng công nghệ xử lý chung cho một ngành công nghiệp là rấtkhó khăn, do mỗi nhà máy có đặc trưng riêng về công nghệ, nguyên liệu, nhiênliệu… nên thành phần và tính chất nước thải khác nhau Phạm vi ứng dụng của đềtài là xử lý nước thải của Công ty chế biến thuỷ sản xuất Hải Nam và một sốcông ty khác nếu có cùng đặc tính chất thải đặc trưng

PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

Điều tra khảo sát, thu thập số liệu, tài liệu liên quan, quan sát trực tiếp, lấymẫu đo đạc và phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước

Phương pháp lựa chọn:

- Tổng hợp số liệu;

- Phân tích khả thi;

- Tính toán kinh tế

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CHẾ BIẾN

THỦY SẢN HẢI NAM

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY CHẾ BIẾN THỦY SẢN HẢI NAM

Tên công ty : Công ty TNHH Thủy Sản Hải Nam;

Địa chỉ : 27 Nguyễn Thông, phường Phú Hải, thành phố Phan

Thiết, tỉnh Bình Thuận;

Lọai hình công ty : Sản xuất;

Loại hình : Xuất khẩu, Nội địa

Bên cạnh việc đầu tư về nhà xưởng và quản lý chất lượng, công ty còn đầu

tư phát triển nguồn nhân lực bằng đội ngũ quản lý kinh doanh có nhiều năm kinhnghiệm và trên 2000 nhân công lành nghề trực tiếp sản xuất đảm bảo cho ra đờinhững sản phẩm chất lượng cao nhất

Sản phẩn chính của công ty: Mực các loại, cá ngừ, cá nục heo, cá lưỡi trâu,sò điệp, nghêu, sò lông, tôm sú, tôm sắt, cua đông lạnh và khử trùng…

Thị trừờng xuất khẩu chính: EU

1.2 SƠ ĐỒ TỔ CHỨC CỦA CÔNG TY

Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức công ty.

1.3 MÔ T Ả QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỦA CÔNG TY

Cá basa, cá tra được nuôi tại các ao trong vùng kiểm soát của cơ quan chứcnăng khi công ty ký hợp đồng với các nhà cung cấp nguyên liệu (chủ ao), công tysẽ đưa nhân viên KCS đến lẫy mẫu, kiểm tra chất lượng theo tiêu chuẩn đã đặt ra(cá phải đạt xấp xỉ 400 gr- 500 gr, không bị dị tật ….)

PHÂN XƯỞNG CHẾ BIẾN ĐÔNG

LẠNH PHÂN XƯỞNG CƠ ĐIỆN LẠNH VÀ SẢN XUẤT NƯỚC ĐÁ

Tổ vận hành Tổ sửa chữa

Tổ

KCS

Tổ cấp dưỡng

Tổ bảo vệ

PHÒNG

KỸ

THUẬT

PHÒNG TỔ CHỨC HÀNHCHÁNH

PHÒNG KẾ TOÁN PHÒNG KẾ

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy thuỷ sản Hải Nam - công suất 800m 3 /ngày đêm

Sơ đồ công nghệ sản xuất của công ty được trình bày trong Hình 2.2

Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ sản xuất của công ty.

1.4 ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU THUỶ VĂN, HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG

1.4.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ không khí là yếu tố ảnh hưởng rất mạnh mẽ.Nhiệt độ không khí làyếu tố ảnh hưởng rất mạnh mẽ đến quá trình lan truyền và chuyển hoá chất ônhiễm Nhiệt đđộ càng tăng cao thì tốc độ lan truyền và chuyển hoá chất ô nhiễmcàng lớn

Nhiệt đđộ không khí dao động trong khoảng (26,8 - 320C) Nhiệt độ trungbình/năm 28,4 0C

1.4.2 Chế độ mưa

Mưa có tác dụng làm pha loãng các chất thải, lượng mưa càng lớn thì mứcđộ ô nhiễm không khí và nước càng giảm

Lượng mưa trung bình năm hằng năm : 1,666 mm

Độ ẩm không khí : 75-90 %

Bão : tần xuất xuất hiện bão rất thấp

1.4.3 Chế độ gió

Gió yếu tố quan trọng trong việc lan truyền chất ô nhiễm không khí Tốc độgió càng cao thì chất ô nhiễm được vận chuyển càng xa nồng độ chất ô nhiễm càngđược pha loãng bởi không khí sạch Khi tốcđđộ gió nhỏ hoặc lặng gió thì chất ônhiễm chụp ngay xuống mặt đất gây tình trạng ô nhiễm cao tại khu vực chế biến.Tốc độ gió trung bình trong năm 1,6 m/s Trong năm có hơn 60 ngày có dông, tốc

độ gió dông cao nhất trong năm ghi nhận đđược là 31 m/s Số ngày có dông xảy ratrong tháng 5 đến tháng 10 Tốc độ gió và hướng gió thay đổi phụ thuộc vào từngthời kỳ trong mùa

Mùa mưa bắt đầu từ tháng 7 đến tháng 11 và có gió Tây Nam từ biển thổivào Mùa khô gió đông bắc và gió đông nam từ thuộc địa thổi vào.

1.4.4 Chất lượng không khí

Nhìn chung, môi trường không khí của khu vực thực hiện dự án bị ô nhiễmchủ yếu do bụi và tiếng ồn mà chủ yếu từ hoạt động giao thông Môi trườngkhông khí ở khu vực thực hiện dự án được thể hiện ở Bảng 1.1

1.4.5 Các vấn đề vệ sinh môi trường

Chất thải rắn được chứa trong kho phế liệu không quá 12 giờ Cuốingày sản xuất, phế liệu được giải phóng khỏi kho Chất thải rắn từ các quátrình gia công chế biến được bán cho các doanh nghiệp chế biến thức ăn giasúc

Hiện nay Xí nghiệp chưa có cán bộ chuyên trách về môi trường nhưngphòng kỹ thuật của Xí nghiệp vẫn lấy mẫu nước thải để phân tích mỗi nămmột lần và các vấn đề môi trường luôn được thảo luận trong các cuộc họpgiao ban hàng tháng của Xí nghiệp

Về vấn đề sử dụng nước, Xí nghiệp hiện đang sử dụng 2 nguồn nước lànước giếng và nước cấp Nước giếng được xử lí qua hệ thống dàn mưa phunthành tia và rơi xuống lần lượt qua các sàn rồi chảy vào bể lắng nhằm tạođiều kiện thuận lợi cho quá trình khử sắt trong nước ngầm Nước cấp cùngvới nước ngầm sau khi khử sắt được đưa vào bể chứa rồi chảy qua lớp sỏi và

núm lọc trước khi chảy đến bể chứa nước sạch Sau đó nước được bơm lêntháp rồi phân phối cho sản xuất Nước thải vào hệ thống xử lí gồm có 2 loạinước chính:

 Nước thải sinh hoạt

Lưu lượng nước thải sinh hoạt phát sinh từ nhà bếp, nhà ăn, khu vệsinh chung, nhà vệ sinh trong khu vực sản xuất

 Nước thải sản xuất

Lượng nước thải sản xuất cần xử lý khoảng 800 m3/ngày Tuy nhiênnước thải không chỉ bao gồm nước mà còn có các chất bẩn, các chất bẩn nàycó nguồn gốc từ nguyên liệu thuỷ sản như máu, mỡ, nội tạng, thịt vụn… Cácchất bẩn này tồn tại dưới dạng cặn lắng, rắn lơ lửng và hoà tan với thànhphần hữu cơ chủ yếu là Cacbonhydrat, các protêin như axit amin, amoni urevà các axit béo…

Ô nhiễm do nhiệt phát sinh từ nguồn bức xạ mặt trời và từ các máymóc thiết bị sản xuất: máy làm lạnh, lò hơi, máy phát điện dự phòng Tuynhiên bên trong các xưởng sản xuất được thiết kế thông thoáng, hệ thốngthông gió hoạt động tốt nên nhiệt lượng toả ra không ảnh hưởng nhiều đếnsản xuất và làm việc của cán bộ, nhân viên, công nhân trong nhà máy

 An toàn lao động và công tác PCCC

An toàn lao động

Trong những năm qua cùng với sự đầu tư cho việc mở rộng sản xuất,cải tiến công nghệ sản xuất, nhà máy cũng đã có nhiều hoạt động thiết thựcquan tâm đến an toàn lao động

Nhà máy đã bố trí nhà xưởng cách li với văn phòng và các công trìnhkhác trong khuôn viên nhà máy

Công nhân, nhân viên làm việc trong các bộ phận đều được trang bịcác dụng cụ và trang phục bảo hộ lao động theo quy định

Bố trí nhà xưởng thông thoáng có những khoảng trống cần thiết đốivới từng thiết bị và ở vị trí cao ráo

Đã bố trí và duy trì tốt hệ thống chiếu sáng trong xưởng sản xuất Lắpđặt và duy trì hoạt động hệ thống thông gió giải nhiệt các phân xưởng

Từng phân xưởng của nhà máy đều có bảng tin theo dõi tình hình antoàn sản xuất và chỉ tiêu, phương pháp phấn đấu duy trì an toàn lao động

Đã thực hiện tốt việc khám sức khoẻ định kỳ cho người lao động theochế độ hằng năm

Đã và đang tiến hành đo đạc, giám sát chất lượng môi trường của nhà máytheo định kỳ

Công tác phòng cháy chữa cháy

Nhà máy có một hồ chứa nước 37 m3 dùng cho công tác phòng cháychữa cháy và được bố trí 4 điểm chữa cháy khắp toàn Xí nghiệp

Đội phòng cháy chữa cháy cơ động của nhà máy được duy trì với 6bình chữa cháy dạng bột và 6 bình dạng hơi

Đường xung quanh bên ngoài phòng chế biến được tráng nhựa để xecứu hoả có thể ra vào dễ dàng

Trong khu chế biến cũng đã thực hiện đầy đủ các biện pháp chống sựcố môi trường như phòng chống cháy nổ, phòng chống sét …

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC

THẢI THỦY SẢN

2.1 PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC

Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạpchất không tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏinước thải; điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải Cáccông trình xử lý cơ học nước thải thủy sản thông dụng:

2.1.1 Song chắn rác

Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoặc có thể đặt tạicác miệng xả trong phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích thướclớn như: nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilông, vải vụn và các loại rác khác

Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành hai loại:

- Song chắn thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 ÷100mm;

- Song chắn mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 ÷ 25mm

2.1.2 Lưới lọc

Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thànhphần quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ Kích thướcmắt lưới từ 0,5 ÷ 1,0 mm

Lưới lọc thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn(hay còn gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dĩa

2.1.3 Bể lắng cát

Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa, trước bểlắng đợt I Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô nặng như cát, sởi, mảnhvỡ thủy tinh, mảnh kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… đế bảo vệ các thiết bị

cơ khí dễ bị mài mòn, giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý tiếp theo Bể lắng cátgồm 3 loại: Bể lắng cát ngang, bể lắng cát tổi khí, bể lắng cát ly tâm

2.1.4 Bể điều hòa

Do đặc điểm công nghệ sản xuất của một số ngành công nghiệp, lưu lượngvà nồng độ nước thải thường không đều theo các giờ trong ngày, đêm Sự daođộng lớn về lưu lượng và nồng độ dẫn đến những hậu quả xấu về chế độ công táccủa mạng lưới và các công trình xử lý Do đó bể điều hòa được dùng để duy trìdòng thải và nồng độ vào công trình xử lý ổn định, khắc phục những sự cố vậnhành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng caohiệu suất của các quá trình xử lý sinh học

2.1.5 Bể lắng

Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theonguyên tắc dựa vào sự khác nhau giữa trọng lượng các hạt cặn có trong nước thải.Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90 ÷95% lượng cặn có trong nước thải Vì vậy đây là quá trình quan trọng trong xử lýnước thải, thường bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học Để có thể tăngcường quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học

Bể lắng được chia thành các loại sau: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng

ly tâm

2.1.6 Bể vớt dầu mỡ

Các loại công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải côngnghiệp, nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước, chúng gâyảnh hưởng xấu tới các công trình thoát nước (mạng lưới và các công trình xử lý)

Vì vậy ta phải thu hồi các chất này trước khi đi vào các công trình phía sau.Các chất này sẽ bịt kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học… vàchúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trongquá trình lên men cặn

2.1.7 Bể lọc

Công trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nướcthải với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua cácvật liệu lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bểlọc thường làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc Đối với nước thải ngành chếbiến thủy sản thì bể lọc ít được sử dụng vì nó làm tăng giá thành xử lý

2.2 PHƯƠNG PHÁP HÓA - LÝ

Cơ sở của phương pháp hóa lý là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó,chất này phản ứng với các tạp chất bẩn trong nước thải và có khả năng loại chúng

ra khỏi nước thải dưới dạng căn lắng hoặc dưới dạng hòa tan không độc hại

Các phương pháp hóa lý thường được sử dụng để xử lý nước thải chế biếnthủy sản là quá trình keo tụ, hấp phụ, trích ly, tuyển nổi…

2.2.1 Keo tụ

Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thểtách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạtrắn có kích thước quá nhỏ Quá trình thủy phân các chất đông tụ và tạo thành cácbông keo xảy ra theo các giai đoạn sau:

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

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

Các chất keo tụ thường dùng là phèn nhôm (Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,

Al2(OH)5Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O); phèn sắt (Fe2(SO4)3.2H2O;

Fe2(SO4)3.3H2O; FeSO4.7H2O và FeCl3) hoặc chất keo tụ không phân ly, dạng caophân tử có nguồn gốc thiên nhiên hoặc tổng hợp Các chất keo tụ cao phân tử chophép nâng cao đáng kể hiệu quả của quá trình keo tụ và lắng bông cặn sau đó

2.2.2 Tuyển nổi

Tuyển nổi được ứng dụng để xử lý các chất lơ lửng trong nước (bùn hoạttính, màng vi sinh vật) Nước thải được nén đến áp suất 40-60psi với khối lượngkhông khí bão hòa Khi áp suất của hỗn hợp khí - nước này được giảm đến ápsuất khí quyển trong bể tuyển nổi thì những bọt khí nhỏ bé được giải phóng Bọtkhí có khả năng hấp phụ các bông bùn và các chất lơ lửng hoặc nhũ tương (dầu,sợi …) làm chúng kết dính lại với nhau và nổi lên trên bề mặt bể Hỗn hợp khí -chất rắn nổi lên tạo thành váng trên bề mặt Nước đã được loại bỏ các chất rắn lơlửng được xả ra từ đáy của bể tuyển nổi

 Tuyển nổi với với việc tách các bọt khí ra khỏi dung dịch

Biện pháp này được sử dụng rộng rãi với nước thải chứa các chất bẩn nhỏ

vì nó cho phép tạo bọt khí rất nhỏ Thực chất của biện pháp này là tạo ra mộtdung dịch quá bão hòa không khí Sau đó không khí được tách ra khỏi dung dịch ởdạng các bọt cực nhỏ và lôi kéo các chất bẩn nổi lên trên mặt nước, gồm:

- Tuyển nổi chân không;

- Tuyển nổi không áp lực;

- Tuyển nổi áp lực

 Tuyển nổi với việc cung cấp không khí nén qua tấm xốp, ống châm lỗ

- Tuyển nổi với thổi không khí nén qua các vòi;

- Tuyển nổi với phân tán không khí qua tấm xốp

2.3 PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

2.3.1 Trung Hòa

Nước thải chứa các acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH vềkhoảng 6,5 - 8,5 trước khi thải vào nguồn nhận hoặc sử dụng cho công nghệ xử lýtiếp theo Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách nhau:

- Trộn lẫn nước thải acid với nước thải kiềm;

- Bổ sung các tác nhân hóa học;

- Lọc nước acid qua vật liệu có tác dụng trung hòa;

- Hấp thụ khí acid bằng nước kiềm hoặc hấp thụ ammoniac bằng nướcacid

Để trung hòa nước thải chứa acid có thể sử dụng các tác nhân hóa học nhưNaOH, KOH, Na2CO3, nước ammoniac NH4OH, CaCO3, MgCO3, đôlômít(CaCO2.MgCO3) và xi măng Song tác nhân rẻ nhất là vôi sữa 5-10% Ca(OH)2,tiếp đó là sôđa và NaOH ở dạng phế thải

Trong trường hợp trung hòa nước thải acid bằng cách lọc qua vật liệu cótác dụng trung hòa, vật liệu lọc sử dụng có thể là magiêcacbonate (MgCO3),đôlômít, đá vôi, đá phấn, đá hoa và các chất thải rắn như xỉ và xỉ tro Khi lọcnước thải chứa HCl và HNO3 qua lớp đá vôi, thường chọn tốc độ lọc từ 0,5 – 1m/h Trong trường hợp lọc nước thải chứa tới 0,5% H2SO4 qua lớp đôlômít, tốc độlọc lấy từ 0,6-0,9 m/h Khi nồng độ H2SO4 lên đến 2% thì tốc độ lọc lấy bằng 0,35m/h

Để trung hòa nước thải kiềm có thể có thể sử dụng khí acid (chứa CO2,

SO2, NO2, N2O3, …) Việc sử dụng khí acid không những cho phép trung hòa nướcthải mà đồng thời tăng hiệu quả làm sạch chính khí thải khỏi các cấu tử độc hại

Việc lựa chọn phương pháp trung hòa là tùy thuộc vào thể tích và nồng độcủa nước thải, chế độ thải nước và chi phí hóa chất sử dụng

2.3.2 Oxy Hóa Khử

Để làm sạch nước thải, có thể sử dụng các tác nhân oxy hóa như clo ở dạngkhí và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, permanganatkali, bicromat kali, peroxy hydro (H2O2), oxy của không khí, ozone, pyroluzit(MnO2) Quá trình oxy hóa sẽ chuyển các chất độc hại trong nước thải thành cácchất ít độc hại hơn và tách khỏi nước Quá trình này tiêu tốn nhiều hóa chất nênthường chỉ sử dụng khi không thể xử lý bằng những phương pháp khác Tuynhiên, trong những năm gần đây do phát triển khoa học kỹ thuật một số doanhnghiệp Việt Nam đã chế tạo thành công máy phát Ozon với giá thành thấp, dễvận hành chi phí điện năng thấp, hậu mãi tốt

2.4 PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC

Phương pháp này dựa trên cơ sở hoạt động phân hủy các chất hữu cơ cótrong nước thải của các vi sinh vật Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ vàmột số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng Trong quá trìnhphát triển, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng vàsinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên

Phương pháp này được sử dụng để xử lý hoàn toàn các chất hữu cơ có khảnăng phân hủy sinh học trong nước thải Công trình xử lý sinh học thường đượcđặt sau khi nước thải đã được xử lý sơ bộ qua các quá trình xử lý cơ học, hóa học,hóa lý

Nguyên lý sinh học hiếu khí là biện pháp xử lý sử dụng các nhóm vi sinhvật hiếu khí Đảm bảo hoạt động sống của chúng cần cung cấp ôxy liên tục vàduy trì nhiệt độ trong khoảng từ 20 ÷ 40oC.

Xử lý sinh học yếm khí là biện pháp sử dụng các vi sinh vật yếm khí để loạibỏ các chất hữu cơ có trong nước thải

2.4.1 Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên

Phương pháp xử lý qua đất: thực chất của quá trình xử lý là khi lọc nước thảiqua đất các chất rắn lơ lửng và keo sẽ bị giữ lại ở lớp trên cùng Những chất nàytạo ra một màng gồm rất nhiều vi sinh vật bao bọc trên bề mặt các hạt đất, màngnày sẽ hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải Những vi sinh vật sẽ xửdụng ôxy của không khí qua các khe đất và chuyển hóa các chất hữu cơ thành cáchợp chất khoáng Các công trình xử dụng phưong pháp xử lý qua đất là: Cánhđồng tưới, cánh đồng lọc

Cánh đồng tưới công cộng hoặc cánh đồng lọc: là những mảnh ruộng đượcsan bằng hoặc dốc không đáng kể và được ngăn bằng những bờ đất Nước thảiđược phân phối vào những mảnh ruộng đó nhờ mạng lưới tưới và sau khi lọc quađất lại được qua một mạng lưới khác để tiêu đi

Hồ sinh vật: Là hồ xử lý sinh học, có nhiều tên gọi khác như: hồ oxy hóa, hồổn định nước thải …

Các quá trình diễn ra trong hồ sinh vật cũng tương tự như quá trình tự làmsạch diễn ra ở các sông hồ chứa nước tự nhiên: đầu tiên các chất hữu cơ bị phânhủy bởi vi sinh vật Các sản phẩm tạo thành sau khi phân hủy lại được rong, tảosử dụng Do kết quả hoạt động sống của vi sinh vật oxy tự do lại được tạo thànhvà hòa tan trong nước rồi lại được vi sinh vật sử dụng để trao đổi chất Sự hoạtđộng của rong tảo không phải là quá trình chính mà chỉ tạo điều kiện thuận lợicung cấp cho quá trình mà thôi Vai trò xử lý chủ yếu ở đây vẫn là vi sinh vật

2.4.2 Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo

 Xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí

Năm 1914 hai nhà bác học người Anh là Ardern và Lockett đã thành côngtrong việc tạo bùn hoạt tính và sử dụng bùn hoạt tính để xử lý nước thải Côngnghệ xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính được áp dụng từ đó đến nay Hiện nay đãcó rất nhiều trạm xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính hoạt động trên khắp thế giớinhằm để xử lý các dòng nước thải từ các trung tâm đô thị và các công ty chế biếnthực phẩm Hiệu quả khử COD, BOD cao, trong đa số các trường hợp đạt từ 78 ÷82% hoặc có thể lớn hơn

Các công trình tương thích của quá trình xử lý sinh học hiếu khí gồm: bểAerotank bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể thổi khí sinh học tiếp xúc (vi sinhvật dính bám), bể lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể sinh học tiếp xúc quay…

Quá trình bùn hoạt tính: quá trình xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tínhdựa vào hoạt động sống của vi sinh vật hiếu khí Trong bể Aerotank, các chất lơlửng đóng vai trò là các hạt nhân đế cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triểndần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là các bông cặn cómầu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước thải và là nơi cư trú để pháttriển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật sống khác Các vi sinh vật đồng hoá cácchất hữu cơ có trong nước thải thành các chất dinh dưỡng cung cấp cho sự sống.Trong quá trình phát triển vi sinh vật sử dụng các chất để sinh sản và giải phóngnăng lượng, nên sinh khối của chúng tăng lên nhanh Như vậy các chất hữu cơ cótrong nước thải được chuyển hoá thành các chất vô cơ như H2O, CO2 không độchại cho môi trường

Quá trình sinh học có thể diễn tả tóm tắt như sau:

Chất hữu cơ + vi sinh vật + ôxy ( NH3 + H2O + năng lượng + tế bào mớiHay:

Chất thải + bùn hoạt tính + không khí ( Sản phẩm cuối + bùn hoạt tínhdư

Phân loại bể aerotank theo sơ đồ vận hành

Bể Aerotank truyền thống

Sơ đồ vận hành của bể Aerotank truyền thống như sau:

Xả bùn tươi

Nước thải

Tuần hoàn bùn hoạt tính

Bể lắng đợt 2 Bể Aerotank

nguồn tiếp nhận Xả ra

Xả bùn hoạt tính thừa

Bể lắng đợt 1

Hình 2.1 Sơ đồ làm việc của bể Aeroatnk truyền thống.

Bể Aerotank với sơ đồ nạp nước thải vào theo bậc

Bể lắng

đợt 1

Bể lắng đợt 2

Bùn hoạt tính Xả bùn tươi

Xả ra nguồn tiếp nhận Nước thải

Xả bùn hoạt tính Bể Aerotank

Nước thải Bể

lắng đợt 1

Xả bùn tươi

Xả bùn hoạt tính

Bể lắng đợt 2

Tuần hoàn bùn hoạt tính

Bể Aerotank

Xả ra nguồn tiếp nhận

Hình 2.2 Sơ đồ làm việc của Aerotank nạp theo bậc.

Bể Aerotank có hệ thống cấp khí giảm dần theo chiều dòng chảy

Nồng độ chất hữu cơ vào bể Aerotank được giảm dần từ đầu đến cuối bể

do đó nhu cầu cung cấp ôxy cũng tỉ lệ thuận với nồng độ các chất hữu cơ Ở đầuvào của bể cần lượng ôxy lớn hơn do đó phải cấp không khí nhiều hơn ở đầu vàovà giảm dần ở các ô tiếp sau để đáp ứng cường độ tiêu thụ không đều ôxy trongtoàn bể Ưu đ iểm của bể dạng này là:

Giảm được lượng không khí cấp vào tức giảm công suất của máy nén.Không có hiện tượng làm thoáng quá mức làm ngăn cản sự sinh trưởng của

vi khuẩn khử các hợp chất chứa Nitơ

Bể Aerotank tải trọng cao

Những bể Aerotank cao tải được coi là những bể có sức tải chất bẩn cao vàcho hiệu suất làm sạch cũng cao Có thể áp dụng khi yêu cầu xử lý để nước đầu

ra có chất lượng loại C hoặc dưới loại B Nước qua bể lắng đợt I hoặc chỉ qua lướichắn rác, sau đó trộn đều với 10 ÷ 20% bùn tuần hoàn, đi vào bể Aerotank để làmthoáng trong khoảng thời gian từ 1 ÷ 3 giờ Nồng độ bùn hoạt tính trong bể (1000mg/l) Bằng cách điều chỉnh lượng khí cấp vào và lượng bùn hoạt tính tuần hoàn,có thể thu được hiệu quả xử lý đạt loại C và gần loại B

Bể Aerotank có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định (Contact Stabilitation)

Nước từ bể lắng đợt 1 được trộn đều với bùn hoạt tính đã được tái sinh (bùnđã được xử lý đến ổn định trong ngăn tái sinh) đi vào năng tiếp xúc của bể, ởngăn tiếp xúc bùn hấp phụ và hấp thụ phần lớn các chất keo lơ lửng và chất bẩnhòa tan có trong nước thải với thời gian rất ngắn khoảng 0,5 (1 giờ rồi chảy sangbể lắng đợt 2 Bùn lắng ở đáy bể lắng 2 được bơm tuần hoàn lại bể tái sinh Ở bểtái sinh, bùn được làm thoáng trong thời gian từ 3 (6 giờ để ôxy hóa hết các chấthữu cơ đã hấp thụ Bùn sau khi tái sinh rất ổn định Bùn dư được xả ra ngoài trước

ngăn tái sinh Ưu điểm của dạng bể này là bể Aerotank có dung tích nhỏ, chịuđược sự dao động của lưu lượng và chất lượng nước thải.

Tuần hoàn bùn

Bể Aerotank Ngăn tái sinh bùn hoạt tính Ngăn tiếp xúc

Bể lắng

đợt 1

Nước thải

Xả bùn tươi

nguồn tiếp nhận

Bể lắng đợt 2

Xả bùn hoạt tính thừa

Xả ra

Hình 2.3 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank có ngăn tiếp xúc.

Bể làm thoáng kéo dài

Tuần hoàn bùn hoạt tính

Bể Aerotank làm thoáng kéo dài

20 -30 giờ lưu nươc trong bể Nước thải

Lưới chắn rác

Bể lắng đợt 2

Xả ra nguồn tiếp nhận

Định kỳ xả bùn hoạt tính thừa

Hình 2.4 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank làm thoáng kéo dài.

Bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh

Xả bùn tươi

Bể lắng

Xả ra Máy khuấy bề mặt

Hình 2.5 Sơ đồ làm việc của bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh.

Ưu điểm chính của sơ đồ làm việc theo nguyên tắc khuấy trộn hoàn chỉnhlà: pha loãng ngay tức khắc nồng độ của các chất ô nhiễm trong toàn thể tích bể,

không xảy ra hiện tượng quá tải cục bộ ở bất cứ phần nào của bể, áp dụng thíchhợp cho loại nước thải có chỉ số thể tích bùn cao, cặn khó lắng.

Mương ôxy hóa

Mương ôxy hóa là dạng cải tiến của bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh códạng vòng hình chữ O làm việc trong chế độ làm thoáng kéo dài với dung dịchbùn hoạt tính lơ lửng trong nước thải chuyển động tuần hoàn liên tục trongmương

Quá trình vi sinh dính bám

Phần lớn vi khuẩn có khả năng sinh sống và phát triển trên bề mặt vật rắn,khi có đủ độ ẩm và thức ăn là các hợp chất hữu cơ, muối khoáng và ôxy Chúngdính bám vào bề mặt vật rắn bằng chất Gelatin do chính vi khuẩn tiết ra và chúngcó thể dễ dàng di chuyển trong lớp Gelatin dính bám này Đầu tiên vi khuẩn cưtrú hình thành tập trung ở một khu vực, sau đó màng vi sinh không ngừng pháttriển, phủ kín toàn bộ bề mặt vật rắn bằng một lớp tế bào Chất dinh dưỡng (hợpchất hữu cơ, muối khoáng) và ôxy có trong nước thải cần xử lý khuếch tán quamàng biofilm vào tận lớp xenlulô

Sau một thời gian, sự phân lớp hoàn thành: lớp ngoài cùng là lớp hiếu khí,được ôxy khuếch tán xâm nhập, lớp giữa là lớp tùy nghi, lớp trong là lớp yếm khíkhông có ôxy Bề dày của các lớp này phụ thuộc vào loại vật liệu đỡ (vật liệulọc) Bề dày lớp hoạt tính hiếu khí thường khoảng 300 ÷ 400 (m)

Bể lọc sinh học

Là công trình được thiết kế nhằm mục đích phân hủy các vật chất hữu cơ cótrong nước thải nhờ quá trình ôxy hóa diễn ra trên bề mặt vật liệu tiếp xúc Trongbể thường chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám

Bể lọc sinh học thường được phân chia thành hai dạng: bể lọc sinh học nhỏgiọt và bể lọc sinh học cao tải Tháp lọc sinh học cũng có thể được xem như làmột bể lọc sinh học nhưng có chiều cao khá lớn

Bể lọc sinh học nhỏ giọt thường dùng để xử lý sinh học hoàn toàn nước thải,giá trị BOD của nước thải sau khi làm sạch đạt tới 10 ÷ 15 mg/l với lưu lượngnước thải không quá 1000 m3/ngđ.

Bể lọc sinh học cao tải có những đặc điểm: tải trọng nước tới

10 ÷ 30 m3/m2ngđ tức là gấp 10 ÷ 30 lần ở bể lọc nhỏ giọt

Tháp lọc sinh học: những tháp lọc sinh học có thể xử dụng ở các trạm xử lývới lưu lượng dưới 50.000m3/ngđ, với điều kiện địa hình thuận lợi và nồng độnước thải sau khi làm sạch BOD là 20÷25 mg/l

Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC)

Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC – Rotating Biological Contactors) đượcáp dụng đầu tiên ở CHLB Đức năm 1960 và hiện nay đã được sử dụng rộng rãiđể xử lý BOD và Nitrat hóa RBC gồm các đĩa tròn polystyren hoặc polyvinylchloride đặt gần sát nhau Đĩa nhúng chìm khoảng 40% trong nước thải và quay ởtốc độ chậm Khi đĩa quay, màng sinh khối trên đĩa tiếp xúc với chất hữu cơ cótrong nước thải và sau đó tiếp xúc với ôxy Đĩa quay tạo điều kiện chuyển hóaôxy và luôn giữ sinh khối trong điều kiện hiếu khí Đồng thời đĩa quay còn tạonên lực cắt loại bỏ các màng vi sinh không còn khả năng bám dính và giữ chúng

ở dạng lơ lửng để đưa qua bể lắng đợt II

Khác với quần thể vi sinh vật ở bùn hoạt tính, thành phần loài và và sốlượng các loài là tương đối ổn định Vi sinh vật trong màng bám trên đĩa quaygồm các vi khuẩn kị khí tùy tiện như: Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium,

… các vi sinh vật hiếu khí như: Bacillus (thường thì có ở lớp trên của màng) Khilượng không khí cung cấp không đủ thì vi sinh vật tạo thành màng mỏng gồm cácchủng vi sinh vật yếm khí như: Desulfovibrio và một số vi khuẩu sunfua, trongđiều kiện yếm khí vi sinh vật thường tạo mùi khó chịu Nấm và vi sinh vật hiếukhí phát triển ở màng trên, và cùng tham gia vào việc phân hủy các chất hữu cơ.Sự đóng góp nấm chỉ quan trọng trong trường hợp pH nước thải thấp, hoặc các

loại nước thải công nghiệp đặc biệt, vì nấm không thể cạnh tranh với các loại vikhuẩn về thức ăn trong điều kiện bình thường.

Bể sinh học theo mẻ SBR

Thực chất của bể sinh học hoạt động theo mẻ (SBR - Sequence BatchReactor) là một dạng của bể Aerotank Khi xây dựng bể SBR nước thải chỉ cần điqua song chắn, bể lắng cát và tách dầu mỡ nếu cần, rồi nạp thẳng vào bể BểAerotank làm việc theo mẻ liên tục có ưu điểm là khử được các hợp chất chứanitơ, photpho khi vận hành đúng các quy trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí.Bể sinh học làm việc theo từng mẻ kế tiếp được thực hiện theo 5 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Đưa nước thải vào bể Nước thải đã qua song chắn rác và bể

lắng cát, tách dầu mỡ, tự chảy hoặc bơm vào bể đến mức định trước

Giai đoạn 2: Tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính bằng

sục khí hay làm thoáng bề mặt để cấp ôxy vào nước và khuấy trộn đều hỗn hợp.Thời gian làm thoáng phụ thuộc vào chất lượng nước thải, yêu cầu về mức độ xửlý

Giai đoạn 3: Lắng trong nước Quá trình diễn ra trong môi trường tĩnh, hiệu

quả thủy lực của bể đạt 100% Thời gian lắng trong và cô đặc bùn thường kếtthúc sớm hơn 2 giờ

Giai đoạn 4: Tháo nước đã được lắng trong ở phần trên của bể ra nguồn tiếp

nhận

Giai đoạn 5: Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào thời

gian vận hành 4 quy trình trên và vào số lượng bể, thứ tự nạp nước nguồn vào bể

Ở những công ty có dòng chảy đều có thể bố trí lịch hoạt động để rút thời gianxuống còn bằng 0

 Xử lý sinh học trong điều kiện kỵ khí

Phân hủy kỵ khí (Anaerobic Descomposotion) là quá trình phân hủy các chấthữu cơ thành chất khí (CH4 và CO2) trong điều kiện không có ôxy Các động lực

của quá trình kỵ khí và cân bằng vật chất nói chung là tương tự như các hệ thốnghiếu khí, tuy nhiên có một vài khác biệt cần được cân nhắc Việc chuyển hoá cácaxit hữu cơ thành khí mêtan sản sinh ra ít năng lượng Lượng chất hữu cơ chuyểnhoá thành khí vào khoảng 80 (90%).

Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải, pH, nồng độ MLSS Nhiệtđộ thích hợp cho phản ứng sinh khí là từ 32 (35 oC) Trong trường hợp nhiệt độnhỏ hơn 30oC có thể cung cấp thêm nhiệt độ để đạt được nhiệt độ tối ưu cho hoạtđộng của vi sinh vật lên men kị khí Tuy nhiên khí mêtan sinh ra từ bình phản ứngcó thể được sử dụng để cung cấp nhiệt

Ưu điểm nổi bật của quá trình xử lý kỵ khí là lượng bùn sản sinh ra rất thấp,

vì thế chi phí cho việc xử lý bùn thấp hơn nhiều so với các quá trình xử lý hiếukhí

Trong quá trình lên men kỵ khí, thường có 4 nhóm vi sinh vật phân hủy vậtchất hữu cơ nối tiếp nhau:

Các vi sinh vật thủy phân (Hydrolytic) phân hủy các chất hữu cơ dạngpolyme như các polysaccharide và protein thành các monomer Kết quả của sự

“bẻ gãy” mạch cacbon này chưa làm giảm COD

Các monomer được chuyển hóa thành các axit béo (VFA) với một lượng nhỏ

H2 Các axit chủ yếu là Acetic, propionic và butyric với những lượng nhỏ của axitValeric Ở giai đoạn axit hóa này, COD có giảm đi đôi chút (không quá 10%).Tất cả các axit có mạch carbon dài hơn axit acetic được chuyển hóa tiếpthành acetac và H2 bởi các vi sinh vật Acetogenic, chẳng hạn như sự chuyển hóacủa axit propionic diễn ra theo phương trình:

C3H5COOH + 2H2O (C2H4O2 + CO2 + 3H2

Trong phản ứng này, việc giảm COD được biểu hiện thông qua sự xuất hiện

H2 Phản ứng này chỉ sẽ diễn ra nếu như nồng độ H2 rất thấp

Axit acetic và H2 bị chuyển hóa thành CH4 bởi các vi sinh vật methanogenic:

Các công trình xử lý nước thải sử dụng phương pháp sinh học yếm khí:

Quá trình kỵ khí tiếp xúc (Anaerobic contact process)

Quá trình này cung cấp phân ly và hoàn lưu các vi sinh vật giống, do đó chophép vận hành quá trình ở thời gian lưu từ 6 ( 12 giờ)

Cần có một thiết bị khử khí (Degasifier) để giảm thiểu tải trọng chất rắn ở bướcphân ly

Để xử lý ở mức độ cao, thời gian lưu chất rắn được xác định là 10 ngày ởnhiệt độ 32oC, nếu nhiệt độ giảm đi 11oC, thời gian lưu đòi hỏi phải tăng gấp đôi.Quá trình lọc kỵ khí (Anaerobic filter process)

Lọc kỵ khí gắn với sự tăng trưởng các vi sinh vật kỵ khí trên các giá thể Bểlọc có thể được vận hành ở chế độ dòng chảy ngược hoặc xuôi

Giá thể lọc trong quá trình lưu giữ bùn hoạt tính trên nó cũng có khả năngphân ly các chất rắn và khí sản sinh ra trong quá trình tiêu hóa

Bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)

Nước thải được đưa trực tiếp vào phía dưới đáy bể và được phân phối đồngđều, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học dạng hạt nhỏ (bông bùn)và các chất hữu cơ bị phân hủy

Các bọt khí mêtan và NH3, H2S nổi lên trên và được thu bằng các chụp thukhí để dẫn ra khỏi bể Nước thải tiếp theo đó chuyển đến vùng lắng của bể và tạiđó sẽ diễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn Nước thải tiếp tục đi ra khỏi bể, cònbùn hoạt tính thì hoàn lưu lại vùng lớp bông bùn Sự tạo thành bùn hạt và duy trìđược nó là vô cùng quan trọng khi vận hành UASB

Thường cho thêm vào bể 150 mg/l Ca2+ để đẩy mạnh sự tạo thành hạt bùnvà 5 (10 mg/l) Fe2+ để giảm bớt sự tạo thành các sợi bùn nhỏ Để duy trì lớp bôngbùn ở trạng thái lơ lửng, tốc độ dòng chảy thường lấy khoảng 0,6 (0,9 m/h) Sự ổnđịnh chất thải diễn ra đồng thời với việc chuyển dịch chất thải xuyên ra lớp bùn.

 Xử lý sinh học trong điều kiện thiếu khí

Nguyên tắc của phương pháp này là trong điều kiện thiếu ôxy (hàm lượngôxy hòa tan được giữ trong nước là 1mg/l) thì các chất dinh dưỡng như Nitơ,Photpho có trong nước thải sẽ bị các vi sinh vật tùy nghi phân hủy Phương phápchủ yếu là khử Nitrat:

NO3- NO

2-NO2- + chất hữu cơ → N2 + CO2 + H2O

2.5 XỬ LÝ HOÀN THIỆN

Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn chứa khoảng 105÷

106 vi khuẩn trong 1ml Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thải không phảilà vi trùng gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại một vài loài vi khuẩngây bệnh nào đó Nếu xả nước thải ra nguồn cấp nước, hồ bơi, hồ nuôi cá thì khảnăng lan truyền bệnh sẽ rất lớn, do đó phải có biện pháp khử trùng nước thảitrước khi xả ra nguồn tiếp nhận

Dùng Clo hơi qua thiết bị định lượng Clo

Dùng Hypoclorit – Canxi dạng bột – Ca(ClO)2

Dùng Hypoclorit – Natri, nước Javel NaClO

Dùng Ozon

Dùng tia cực tím (UV) do đèn thủy ngân áp lực thấp sản ra

VSV Nitrosomonas

VSV Nitrosomonas

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU NƯỚC THẢI – ĐỀ XUẤT ,LỰA CHỌN CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

3.1 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY

Nước thải nhà máy thủy sản Hải Nam phát sinh ra trong quá trình rửanguyên liệu ,tinh chế ,sơ chế sàn phẩm và rửa nhà xưởng sau mỗi ca sản xuất.Thành phần chủ yếu là ruột cá, da cá…

Bảng 3.1 Kết quả, điều tra, khảo sát nước thải của công ty.

Nguồn: Công ty TNHH Nhật Anh.

3.2 YÊU CẦU SAU XỬ LÝ

Nước thải sau khi qua hệ thống đạt QCVN11:2008, loại B

3.3 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY

Đặc điểm nước thải của ngành chế biến thủy hải sản nói chung và củacông ty chế biến thủy sản Hải Nam nói riêng là có sự ô nhiễm hữu cơ cao với cácchỉ tiêu đặc trưng cho sự ô nhiễm hữu cơ như COD, BOD khá cao và các chỉ tiêunước thải khác của công ty đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép xả vào môi trường

Với tỉ lệ BOD:COD là 0,6 công nghệ phù hợp để xử lý nước thải cho công ty làcông nghệ xử lý sinh học Để loại bỏ các chất hữu cơ có trong nước thải có thể ápdụng nhiều công trình xử lý sinh học khác nhau Do đặc điểm nồng độ chất ônhiễm trong nước thải khá cao nên phải sử dụng kết hợp xử lý sinh học với sựtham gia của vi khuẩn kỵ khí và vi khuẩn hiếu khí Xử lý sinh học bao gồm xử lýsinh học tự nhiên và sinh học nhân tạo

Khu xử lý tập trung

Bể nén bùn

Máy ép bùn

Máy thổi

khí

Bể kị khí UASB Bề tuyển nổi

Bể thu gom

Song chắn rác

Bể điều hoà

3.3.2 Phương án 2

Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải phương án 2.

Bể khử trùngBể lắng

Khu xử lý tập trung

Bể nén bùn

Máy ép bùn

Máy thổi

khí

Bể kị khí UASB Bề tuyển nổi

Bể thu gom

Song chắn rác

Bể điều hoà

Đường hoá chất:

Hoá chất khử trùng