Tìm hiểu quy trình vận hành của trạm xử lý nước thải khu công nghiệp Bình Chiểu thành phố Hồ Chí Minh

Đối vớitừng nhà máy trong khu công nghiệp, việc bắt buộc phải tiến hành xử lý nước thảicủa mình đúng tiêu chuẩn thải mới được thải ra hệ thống xả chung của khu côngnghiệp đã trở thành mộ

CHƯƠNG 1:

MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Dưới áp lực của đô thị hóa và sự gia tăng dân số, các khu công nghiệp và khuchế xuất ra đời như một tất yếu khách quan nhằm phục vụ nhu cầu trong nước vàxuất khẩu Trong những năm gần đây trên địa bàn vùng kinh tế trọng điểm phíaNam đã hình thành nhiều khu công nghiệp tập trung, thu hút nhiều dự án đầu tư,góp phần giải quyết công ăn việc làm cho một lượng lớn lao động, nâng cao giá trịsản xuất công nghiệp trong tổng GDP vùng, tạo ra nhiều sản phẩm thiết yếu phục

vụ cho nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu, tạo điều kiện thuận lợi cho côngnhân Việt Nam tranh thủ học hỏi kinh nghiệm và từng bước nâng cao trình độ sảnxuất công nghiệp trong nước …

Đến nay Chính phủ đã có quyết định thành lập 36 khu công nghiệp tại Thànhphố Hồ Chí Minh và vùng lân cận trong tổng số 60 khu công nghiệp trong cả nước,trong đó có KCN Bình Chiểu và 34 khu công nghiệp với tổng diện tích chiếm đấttheo quy hoạch được duyệt là 18749 ha Sự mất cân bằng về sinh thái, sự gia tăng

áp lực của con người lên môi trường, sự biến đổi cấu trúc xã hội, những vấn đề liênquan đến sức khỏe cộng đồng, nước thải, khí thải, tiếng ồn, rác thải công nghiệp…Trước tình trạng trên, việc tiến hành xử lý nước thải của các khu công nghiệpphải đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là bắt buộc Đối vớitừng nhà máy trong khu công nghiệp, việc bắt buộc phải tiến hành xử lý nước thảicủa mình đúng tiêu chuẩn thải mới được thải ra hệ thống xả chung của khu côngnghiệp đã trở thành một gánh nặng cho mỗi nhà máy đặc biệt là những nhà máy cólưu lượng nước thải thấp và cũng là một trong những trở ngại khiến cho giới đầu tư

Trang 1

cân nhắc khi tham gia xây dựng tại khu công nghiệp Do đó, nhằm giảm chi phí chocác doanh nghiệp trong việc bảo vệ môi trường và giúp cho các chủ đầu tư giảm bớtnỗi lo về chất lượng nước thải đầu ra của mình khi thải vào hệ thống chung; giúpbảo vệ môi trường sống, lao động và làm việc, sinh hoạt của công nhân và nhân dântrong và xung quanh khu công nghiệp nên chủ đầu tư khu công nghiệp đã phải tiếnhành xây dựng nhà máy xử lý nước thải chung cho toàn khu

Qua khảo sát thực tế, nước sông Sài Gòn hiện nay đã có sự nhiễm bẩn vượtmức cho phép về nước cấp Hệ thống sông Đồng Nai nơi tiếp nhận nước thải củahơn 200 nhà máy đang hoạt động từ 6 khu công nghiệp, qua khảo sát cũng cho thấynồng độ các chất ô nhiễm vượt mức cho phép đối với nguồn nước cấp Vì nếukhông ngăn chặng sớm thì có thể anh hưởng đến môi trường sau này.Mặc dù, bàinày không làm rõ lắm về vấn đề kinh tế xã hội nhưng phần nào giúp cho ta biếtđược quy trình xử lý nước thải từ đó đề ra kế hoạch xây dựng hợp lý để môi trườngngày càng tốt đẹp hơn nữa

Chính vì lý do trên nên em chọn đề tài này để sau đợt tốt nghiệp em có thể nắmvững tốt hơn về vấn đề XLNT thông qua hiểu rõ quy trình vận hành của trạmXLNT khu công nghiệp Bình Chiểu – TP Hồ Chí Minh

1 2 MỤC TIÊU

Giúp cho em nắm vững

Quy trình vận hành của trạm XLNT khu công nghiệp Bình Chiểu

1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Phương pháp thực tiễn:

- Tổng hợp toàn bộ tài liệu có liên quan

- Kiểm tra và phỏng vấn trực tiếp tại trạm XLNT Bình Chiểu

1.4- PHẠM VI NGHIÊN CỨU

 Thời gian : 7 tuần

 Không gian : Nhà máy xử lý nước thải khu công nghiêp Bình Chiểu, PhườngBình Chiểu, Quận Thủ Đức, TP.HCM

 Nội dung : Tìm hiểu nguyên lý vận hành của hệ thống xử XLNT của khucông nghiệp Bình Chiểu – TP Hồ Chí Minh để có thể vận hành các trạmXLNT sau khi tốt nghiệp

Trang 3

Khu đất KCN Bình Chiểu có chiều rộng khoảng 350m, chiều dài 800m, diệntích cả KCN chiếm 27.34 ha Phía Đông Bắc giáp Quân Đoàn 4, phía Bắc giáp tiểuđoàn 100, phía Tây và phía Nam giáp với khu dân cư Bình Chiểu Hiện tại, KCNBình Chiểu có 20 nhà đầu tư đang hoạt động với các nghành nghề sản xuất đa dạngbao gồm: sản xuất bao bì, giày da, chế biến thực phẩm, trang trí nội thất, sản xuấtnhôm định hình, chế biến gỗ, sản xuất cơ khí, kho vận.

Các nhà đầu tư có tính chất gây ô nhiễm môi trường nặng không được bố trívào KCN Bình Chiểu như: thuộc da, nhuộm, bột giấy, hóa chất ô nhiễm…

2.2 CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH TRONG KCN

Khu công nghiệp Bình Chiểu thuộc vùng đất khá bằng phẳng, hơi nghiêng vềphía Đông Nam Độ cao tự nhiên tuyệt đối thấp nhất là 12.1 m, trung bình vàokhoảng 13.9m, cao nhất vào khoảng 15.5 m so với mực nước biển Hệ thống thoátnước mưa và hệ thống thoát nước thải xây dựng thành 2 hệ thống riêng biệt Hai hệthống thoát nước này nằm bao quanh các tuyến đường bộ trước mặt các nhà máy

 Giao thông:

Đường nội bộ trong KCN có các trục chính sau:

Trục chính nối từ cổng Đông (tiếp giáp với đường Bình Chiểu) đến cổng Tây(tiếp giáp với tỉnh lộ 43) có lộ giới 22.5m chiều dài 600m

Ba trục phụ từ trục chính rẽ về phía Bắc dẫn đến tất cả các lô đất có lô giới là16.5m (đường số 1, đường số 2, đường số 3) và trục phụ Đông Tây nối 3 đầu phíaBắc, các trục có lộ giới là 14.5m (đường B) tổng chiều dài của các trục phụ 1565m.Mặt đường trải bê tông nhựa nóng trên nền đất thiết kế đường chịu tải tối đa 30tấn

 Cấp nước:

Hiện tại: KCN Bình Chiểu chưa có hệ thống cấp nước thành phố nhưng theokhảo sát địa chất thủy văn thì KCN nằm trên vùng có trữ lượng nước ngầm khá dồidào, dễ khai thác, chất lượng tốt, trữ lượng chung 38000m3/ ngày đêm

Các doanh nghiệp trong KCN Bình Chiểu thuộc loại ít dùng nước Nguồn nướccung cấp cho các hoạt động sản xuất và sinh hoạt là khai thác nguồn nước ngầm saukhi có giấy phép khai thác nước ngầm do quận Thủ Đức và Sở Tài Nguyên MôiTrường Tp.HCM cấp

 Cấp điện:

Nguồn điện từ lưới điện chung của thành phố HCM trên tuyến 15KV chạy dọctheo tỉnh lộ 43 cách khu đất 120m dẫn vào KCN, dùng các trạm biến áp hạ thế15/0.4V để cung cấp điện cho từng nhà máy Nguồn điện từ mạng chính trên tỉnh lộ

43 đưa vào KCN dùng dây AC – 240 Các tuyến nhánh 15KV từ khu trung tâm theocác trục đường bộ dùng dây AC – 240 đi trên bê tông ly tâm 12m, đường dây cáp hạthế dùng cho chiếu sáng đường sá, công viên và khu trung tâm dùng cáp hạ thế bọcnhựa PVC đi trên trụ bê tông

Trang 5

Đèn chiếu sáng đường giao thông là loại neon cao áp thủy ngân 400W, 200V

để chiếu sáng 2 bên trục đường chính và trục đường phụ nội bộ

 Phòng cháy chữa cháy:

Tổng mặt bằng toàn khu vực được tổ chức và bố trí thuận lợi cho yêu cầu chữacháy với hệ thống đường ngắn, đến tận các nhà máy

KCN có bố trí 11 họng nước chữa cháy ở các giao lộ bao quanh các tuyếnđường nội bộ Có đội bảo vệ được huấn luyện PCCC và kết hợp với đội PCCCQuận 9, bảo vệ các nhà máy khi có sự cố xảy ra Mỗi nhà máy có hệ thống chữa

cháy riêng

2.3 CÁC NGUỒN PHÁT SINH NƯỚC THẢI TRONG KCN

2.3.1 Nguồn phát sinh

Nguồn phát sinh nước thải chủ yếu là từ các hoạt động sản xuất kinh doanh vàsinh hoạt của các đơn vị trong KCN chảy về hệ thống xử lý nước thải tập trung vàđược xử lý đạt tiêu chuẩn trước khi xả thải ra môi trường

Bảng 2.1: Tiêu chuẩn đầu nước thải của KCN Bình Chiểu

Mức

Chỉ tiêu

Ghi chúCOD

(mg/l)

BOD(mg/l) SS (mg/l)

Các chỉ tiêu khác bắt buộckhông vượt quá tiêu chẩn

cột B theoQCVN24:2009/BTNMT

-nt-3

Đối với doanh nghiệp phátsinh nước thải có các chỉtiêu lớn hơn cột A và nhỏhơn cột B theoQCVN24:2009/BTNMT

2.3.2 Lưu lượng và thành phần nước thải

Trang 7

Kết quả đo lưu lượng nước thải KCN Bình Chiểu được trình bày trong bảng sau.Công suất thiết kế được chọn cho hệ thống XLNT tập trung – KCN Bình Chiểu là1500m3/ngđ.

Bảng 2.2: Lưu lượng nước thải đổ về hố thu

(Nguồn: Ban quản lý KCN Bình Chiểu cung cấp)

Bảng 2.3 Nước thải đầu vào KCN Bình Chiểu

STT Ca hoạt động Lưu lượng (m3/h)

STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả

(Nguồn: Viện nghiên cứu môi trường và bảo hộ lao động)

Bảng 2.4 Nước thải đầu ra của KCN Bình Chiểu

STT Chỉ tiêu Đơn vị Phương pháp Kết quả

QCVN24:2009/BTNMT

(Nguồn : Viện nghiên cứu công nghệ môi trường và Bảo hộ lao động)

 Ghi chú:

 KK1: Khu vực cổng – đường Bình Chiểu

 KK2: Khu vực cổng tỉnh lộ 43

 KK3: Khu vực đường B – đường số 3

 KK4: Khu vực đường B – đường số 1

QCVN05:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khíxung quanh

2.4 TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG KCN BÌNH CHIỂU CÔNG SUẤT 1500M3/NG.Đ

2.4.1- Giới thiệu tóm tắt về nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Bình Chiểu

- Địa điểm: KCN Bình Chiểu, phường Bình Chiểu, quận Thủ Đức, TP.HCM

- Qui mô và công suất:

+Tổng diện tích khu đất dự án là 1666.02 m2, diện tích xây dựng các hạng mụccông trình là 837.6m2, phần còn lại là diện tích cây xanh và đường nội bộ

+ Công suất xử lý : Q = 1.500m3/ngđ

Trang 13

- Cơ quan chủ quản:

Tổng công ty Bến Thành GROUP

KCN Bình Chiểu đi vào hoạt động năm 1998 Khi KCN đi vào hoạt động sẽphát sinh một số vấn đề về môi trường Một trong những vấn đề môi trường cấpbách hiện nay của KCN là nước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất của các nhàmáy Lượng nước này được thu gom về hồ chứa nước thải tập trung với dung tích

hồ chứa là 7.438.75m3

Cho đến nay, KCN đã thu hút 20 doanh nghiệp vào đầu tư sản suất nhưng chỉ có

6 công ty đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải cục bộ

- Mục tiêu xây dựng hệ thống xử lý nước thải

Mục tiêu xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung cho KCN Bình Chiểu là: + Xử lý triệt để lượng nước thải phát sinh hằng ngày từ các nhà máy trongKCN, giảm thiểu các tác động đến môi trường do nước thải của KCN gây ra cũngnhư đảm bảo sức khoẻ cho dân cư sống xung quanh.

+ Nước thải sau khi xử lý phải đạt tiêu chuẩn trước khi xả vào môi trường(rạch Gò Dưa)

2.4.2 Địa điểm xây dựng và nguồn tiếp nhận

KCN Bình Chiểu, phường Bình Chiểu, quận Thủ Đức, Tp.HCM, nằm ở vị tríthấp nhất, cuối hướng gió của khu công nghiệp

Hệ thống thoát nước KCN được chia làm hai hệ thống thoát nước riêng biệt là

hệ thống thoát nước thải và hệ thống thoát nước mưa

Hệ thống thoát nước thải là hệ thống kín có chức năng thu gom toàn bộ nướcthải sinh hoạt và sản xuất (đã qua xử lý cục bộ đạt tiêu chuẩn tại nhà máy trước khi

xả thải vào hệ thống thoát nước chung) dẫn về nhà máy xử lý nước thải tập trungcủa khu theo cơ chế tự chảy

Hệ thống thoát nước mưa cũng theo cơ chế tự chảy có chức năng thu gom toàn

bộ nước mưa từ nhà máy, đường xá sau đó dẫn ra hồ tiếp nhận

Nước thải sau khi ra khỏi nhà máy XLNT và nước mưa dẫn ra hồ tiếp nhận sau

đó chảy vào rạch Gò Dưa

2.4.3 Quy trình sản xuất và xác định các dòng vật chất

Các loại hình sản xuất chủ yếu trong khu chế xuất: sản xuất bao bì, giày da, chếbiến thực phẩm, trang trí nội thất, sản xuất nhôm định hình, chế biến gỗ, sản xuất cơkhí, kho vận…

Các dòng vật chất

Trang 15

 Nước mưa chảy tràn

Nước mưa chảy tràn trên mặt bằng khu công nghiệp sẽ cuốn theo đất đá chất cặn

bã, dầu mỡ rơi rớt xuống hệ thống thoát nước Mặt khác, một số nhà máy có hệthống thoát nước mưa và hệ thống thoát nước thải đấu nối vào nhau làm cho đầu racủa hệ thống thoát nước mưa có một số chỉ tiêu gây ô nhiễm Điều này có thể gâyhậu quả xấu tới môi trường trong khu vực và các vùng phụ cận

 Nước thải sinh hoạt

Chiếm thành phần chủ yếu trong nước thải của khu công nghiệp Nước thải sinhhoạt có nguồn gốc phát sinh từ bếp ăn của các căn tin trong khu công nghiệp, từ cácnhà vệ sinh của các nhà máy được thải ra hệ thống cống thoát chung cùng với nướcthải trong quá trình sản xuất được đưa về nhà máy xử lý nước thải tập trung

Nhìn chung nước thải sinh hoạt có hàm lượng các chất hữu cơ dễ bị phân hủykhá cao gồm các chất hữu cơ thực vật như cặn bã thực vật, rau, hoa quả, giấy…cácchất hữu cơ động vật như chất thải bài tiết của con người và động vật, xác động vật;các chất vô cơ như đất sét, cát, muối, axít, dầu khoáng,…một lượng lớn vi sinh vậtnhư vi khuẩn, vi rút, rong tảo, nấm, trứng giun sán,…có khả năng gây nên dịchbệnh

 Nước thải sản xuất

Phát sinh từ các công đoạn sản xuất của một số nhà máy, có thể chứa các kimloại, các hợp chất vô cơ, hữu cơ khó phân hủy bằng vi sinh trong thời gian ngắn Vìtính chất và đặc điểm phức tạp về thành phần, tính chất và lưu lượng của dòng thải

mà nước thải sản xuất được quan tâm nhiều nhất trong các nguồn thải của khu côngnghiệp Mỗi loại hình công nghiệp đều có những đặc trưng về thành phần, tải lượng

ô nhiễm, mức độ độc hại với môi trường nên việc xử lý phải khác nhau Trong KCNBình Chiểu, những nhà máy có thành phần các chất ô nhiễm cao đều có hệ thống xử

lý cục bộ của từng nhà máy trước khi thải vào hệ thống chung của toàn khu Tuy

nhiên, trên thực tế vấn đề ô nhiễm từ hoạt động sản xuất của một vài nhà máy làmột vấn đề hết sức nan giải, các nguồn nước thải đã được thải ra hệ thống thoátnước chung không qua xử lý hoặc xử lý không đạt đã gây ảnh hưởng đến nơi tiếpnhận nước thải của khu công nghiệp.

Nhìn chung, các ngành công nghiệp trong KCN Bình Chiểu đều thuộc loại sạch,

ít có khả năng gây ô nhiễm vì nước thải sản xuất

2.4.4 An toàn lao động, phòng cháy chữa cháy

2.4.4.1 Vấn đề an toàn lao động: rất được quan tâm

- Nhân viên được trang bị quần áo bảo hộ lao động, găng tay, nón,

- Trong hệ thống bể có lắp đặt lan can đầy đủ nhằm tránh tình trạng sơ ý bị rơixuống hồ; các hố, lỗ đặt dụng cụ ngầm đều được che đậy kỹ càng

- Trang thiết bị, hóa chất đều được để ngăn nắp ở những nơi đã quy định

- Môi trường lao động của nhân viên an toàn, thông thoáng

2.4.4.2 Đối với phòng cháy và chữa cháy

Nhà máy hầu như không có khả năng cháy nổ do đặc tính của nhà máy là xử lýnước thải sinh hoạt và sản xuất, ý thức trách nhiệm của công nhân, tay nghề thao táccủa nhân viên cao Hệ thống xử lý hoạt động hoàn toàn tự động, khi gặp sự cố bấtthường đều phát tín hiệu cho nên các sự cố đều được xử lý kịp thời Tuy nhiên, hệthống hoạt động theo chế độ tự động bằng năng lượng điện do đó khi có sự cố vềđiện thì khả năng gây cháy cao

Thiết bị phòng cháy chữa cháy đã được chú trọng: nhà điều hành có lắp đặt thiết

bị báo cháy, được trang bị bình CO2 chữa lửa

Công nhân và nhân viên được tập huấn về các biện pháp giải quyết khi có các sự

cố xảy ra

Chương 3:

Trang 17

TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ VÀ CÁC

HẠNG MỤC CỦA HỆ THỐNG XLNT

Nước thải nói chung có chứa nhiều chất ô nhiễn khác nhau, đòi hỏi phải

xử lý bằng những phương pháp thích hợp khác nhau Một cách tổng quát, các phương pháp xử lý nước thải:

Lưu lượng kế Theo dõi, quản lý lưu lựơng nước thải

Song chắn rác Loại bỏ rác có kích thước lớn

Thiết bị nghiền rác Nghiền các loại rác có kích thước lớn, tạo nên một

hỗn hợp nước thải tương đối đồng nhất

Bể điều lưu Điều hòa lưu lượng nước thải cũng như khối lượng

các chất ô nhiễmThiết bị khuấy trộn Khuấy trộn các hóa chất và các khí với nước thải,

giữ các chất rắn ở trạng thái lơ lững.

Bể tạo bông cặn Tạo điều kiện cho các hạt nhỏ liên kết lại với nhau

thành các bông cặn để chúng có thể lắng

Bể lắng Loại các cặn lắng và cô đặc bùn

Bể tuyển nổi Loại các chất rắn có kích thước nhỏ còn sót lại sau

khi xử lý nước thải, có tỉ trọng bằng tỉ trọng nước

Siêu lọc Như bể lọc cũng được ứng dụng để lọc tảo trong

(Nguồn: Wastewater Engiineering: treatment, reuse, disposal )

Xử lý lý học là một giai đoạn trong hệ thống xử lý nước thải, bản chất củaphương pháp này là làm sạch sơ bộ nước thải trước khi xử lý sinh học Tuy nhiên,trong một số trường hợp, khi mức độ cần thiết làm sạch nước thải không cao lắm vàđiều kiện vệ sinh cho phép thì phương pháp xử lý lý học giữ vai trò chính trong hệthống xử lý

3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HÓA HỌC

Trang 19

Phương pháp xử lý hóa học là đưa vào nước thải một hóa chất nào đó Hóa chấtnày tác dụng với các chất ô nhiễm có trong nước thải để tạo thành cặn lắng hay chấthòa tan không độc hại.

Bảng 3.2 Ứng dụng quá trình xử lý hóa học

Trung hòa Để trung hòa các loại nước thải có độ kiềm hoặc

độ axit cao

Keo tụ Loại bỏ phospho và tăng hiệu quả lắng của các

chất rắn lơ lửng trong các công trình lắng sơ cấp

Hấp phụ

Loại bỏ các chất hữu cơ không thể xử lý đượcbằng các phương pháp xử lý hóa học hay sinhhọc thông dụng Cũng được dùng khử clo của

nước thải sau xử lý

Khử trùng

Để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh Các phương

pháp thường sử dụng là: Chlorine,

Chlorinedioxit…

Khử Clo Để loại bỏ các hợp chất của chlorine còn sót lại

sau quá trình khử trùng bằng clo

Các quá trình khác Nhiều loại hóa chất sử dụng để đạt một mục tiêu

nào đó

( Nguồn: Wastewater Engineering: treament, reuse, disposd )

3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC

Quá trình xử lý sinh học thường đi theo sau quá trình xử lý cơ học để loại bỏ cácchất hữu cơ trong nước thải nhờ hoạt động của các vi khuẩn Tùy theo nhóm vikhuẩn sử dụng là hiếu khí hay hiếm khí mà người ta thiết kế các công trình khácnhau và tùy vào nhóm vi khuẩn, vi sinh vật mà các quá trình xử lý hiếu khí hay quátrình xử lý yếm khí.

3.3.1 Sơ lược về quá trình hiếu khí

 Quá trình oxi hóa ( hay dị hóa)

(COHNS) + O2 + vi khuẩn hiếu khí CO2 + NH4 + Sản phẩm khác +năng lượng chất hữu cơ

 Quá trình tổng hợp (hay đồng hóa)

(COHNS) + O2 + vi khuẩn hiếu khí + năng lượng C5H7O2N

Khi hàm lượng chất hữu cơ thấp hơn nhu cầu của vi khuẩn, vi khuẩn sẽ trải quaquá trình hô hấp nội bào hay là tự oxi hóa để sử dụng nguyên sinh chất của bản thânchúng làm nguyên liệu

C5H7O2N + 5O2 5CO2 + NH4+ + 2H2O + năng lượng

Hình 3.1: Sơ đồ quá trình phân huỷ hiếu khí 3.3.2 Sơ lược về quá trình yếm khí

Trong điều kiện yếm khí, vi khuẩn yếm khí sẽ phân hũy chất hữu cơ sau:

(COHNS) + vi khuẩn yếm khí CO2 + H2S + NH4+ + CH4 + các chất khác+

+ năng lượng

(COHNS) + vi khuẩn yếm khí + năng lượng C5H7O2N

Thành phần hỗn hợp khí sản sinh ra từ quá trình phân hũy yếm khí bao gồm:Methane (CH4) 55 - 65%

Carbon Deoxide (CO2) 35 - 45%

Nitrogen (N2) 0 - 3%

Hydrogen (H2) 0 – 1%

Hydrogen Sulfide (H2S) 0 – 1%

Quá trình yếm khí là một quá trình phức tạp, liên hệ đến hàng trăm phản ứng vàchất trung gian, mỗi phản ứng sẽ được tiếp xúc bởi một loại enzyme hay chất xúctác Nói chung quá trình yếm khí diến ra qua các giai đoạn sau:

 Thủy phân hay quá trình cắt ngắn mạch các chất hữu cơ cao phân tử

 Tạo axit

 Sinh khí methane

Có 4 nhóm vi khuẩn chính tham gia vào quá trình lên men yếm khí:

 Các vi khuẩn thủy phân và lên men chất hữu cơ

 Các vi khuẩn thuộc nhóm acetogenic (tạo ra acetate và H2)

 Nhóm vi khuẩn sử dụng acetate để tạo ra methane

 Nhóm vi khuẩn sử dụng hydrogen để tạo ra methane

3.4 CÁC HẠNG MỤC CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ

3.4.1 Song chắn rác

Song chắn rác dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn trong nước thải

để đảm bảo cho bơm, van và các đường ống không bị nghẽn bởi rác Kích thước tốithiểu của rác bị giữ lại tùy thuộc vào khoảng cách các thanh kim loại của song chắnrác Để tránh ứ đọng rác và gây tổn thất áp lực của dòng chảy người ta thườngxuyên làm sạch song chắn rác bằng cách cò rác thủ công hoặc cơ giới Tùy theo yêucầu và kích thước của rác chiều rộng khe hở của các song thay đổi

3.4.2 Bể lắng cát

Bể lắng cát nhằm loại bỏ cát, sạn , sỏi, đá dăm, các loại xỉ khỏi nước thải Trongnước thải, bản thân chúng không độc hại nhưng sẽ ảnh hưởng đến khả năng hoạtđộng của các công trình thiết bị trong hệ thống như ma sát làm mòn các thiết bị cơ Trang 23

khí, lắng cặn trong các kênh dẫn, làm giảm thể tích hữu dụng của các bể xử lý vàtăng tần số làm sạch các bể này Vì vậy trong các trạm xử lý nhất thiết phải có bểlắng cát.

Bể lắng cát thường đặt phía sau song chắn rác và trước bể lắng sơ cấp Đôi khingười ta đăt bể lắng cát trước song chắn rác, tuy nhiên việc đặt sau song chắn rác cólợi hơn cho việc quản lý bể Ở đây phải tính toán như thế nào cho các hạt cát và cáchạt vô cơ cần loại bỏ lắng xuống còn các chất hữu cơ lơ lững khác trôi đi

Bể lắng cát được áp dụng lâu đời nhất là bể lắng cát chuyển động dọc theo dòngchảy, trong bể này ta khống chế vận tốc dòng chảy để tạo diều kiện cho các hạt cát,sỏi lắng xuống còn các hạt hữu cơ khác sẽ theo dòng chảy trôi ra ngoài Vận tốcdòng chảy được khống chế ở mức 0,3 m/ s, nhằm tạo dủ thời gian để các hạt cátlắng xuống đáy bể với vận tốc này hầu hết các hạt chất hữu cơ dều dược đưa rakhỏi bể và vẫn ở trạng thái lơ lửng Thông thường thì các bể này được thiết kế đểlắng các hạt có kích thước lớn hơn 0,15 mm Chiều dài bể phụ thuộc vào chiều sâucần thiết để lắng các hạt ở vận tốc thiết kế, diện tích mặt cắt đứng của bể được điềuchỉnh vận tốc dòng chảy và số bể Cần phải hạn chế dòng chảy rối xảy ra ở đầu vào

và đầu ra của bể, người ta đề nghị tăng chiều dài lý thuyết lên 50% để thoả mãnvấn đề này

* Chú ý thời gian tồn lưu nước nếu quá nhỏ sẽ không đảm bảo hiệu suất lắng, nếulớn quá sẽ có các chất hữu cơ lắng Các bể lắng hường được trang bị thêm thanh gạtchất lắng ở dưới đáy, gàu múc các chất lắng chạy trên đường rây để cơ giới hoá việc

xả cặn

3.4.3 Bể điều lưu

Trong quá trình xử lý nước thải cần phải điều hoà lượng dòng chảy Trong quátrình này thực chất là thiết lập hệ thống điều hoà lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễmtrong nước thải nhằm tạo điều kiện tốt nhất cho các công trình phía sau hoạt động

ổn định

Nước thải công ty được thải ra với lưu lượng biến đổi theo thời vụ sản xuất, giờmùa Trong khi đó các hệ thống sinh học phải được cung cấp nước thải đều đặn vềthể tích cũng như các chất cần xử lý 24/24 giờ Do đó sự hiện diện của bể điều lưu

là hết sức cần thiết

Bể điều lưu có chức năng điều hòa lưu lượng nước thải và các chất cần xử lý đểđảm bảo hiệu quả cho các quá trình xử lý sinh học phía sau, nó chứa nước thải vàcác chất cần xử lý ở những giờ cao điểm rồi phân phối lại cho các giờ không hoặc ít

sử dụng để cung cấp ở một lưu lượng nhất định 24/24 giờ cho các hệ thống xử lýsinh học phía sau

Các lợi ích của bể điều lưu như sau:

Bể điều lưu làm tăng hiệu quả của hệ thống sinh học do đó nó hạn chế hiệntượng “shock” của hệ thống do hoạt động quá tải hoặc dưới tải về lưu lượng cũngnhư hàm lượng các chất hữu cơ, giảm được diện tích xây dựng các bể sinh học Hơnnữa các chất ức chế quá trình xử lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hòa ởmức độ thích hợp cho hoạt động của vi sinh vật

Trong thực tế bể điều lưu được xây dựng lớn hơn thể tích thiết kế 10 20% đểphòng ngừa các trường hợp không tiên đoán được sự cố biến động hàng ngày củalưu lượng, trong một số hệ thống xử lý người ta có thể bơm, hoàn lưu một số nướcthải về bể điều lưu

3.4.4 Bể tuyển nổi

Bể tuyển nổi được sử dụng để loại bỏ các hạt rắn hoặc lỏng ra khỏi hỗn hợpnước thải và cô đặc bùn sinh học Trong xử lý nước thải, bể tuyển nổi được sử dụngchủ yếu để loại các chất lơ lửng và cô dặc bùn sinh học Lợi điểm chủ yếu của bểtuyển nổi là nó có thể loại các hạt chất rắn nhỏ, có vận tốc lắng chậm trong một thờigian ngắn

Trang 25

Bể tuyển nổi gồm có các loại:

Bể tuyển nổi theo trọng lượng riêng

Bể tuyển nổi bằng phương pháp điện phân

Bể tuyển nổi bằng cách hoà tan không khí ở áp suất cao

Bể tuyển nổi bằng sục khí

Bể tuyển nổi theo kiểu tạo chân khôngTrong phạm vi đề tài, ta chọn bể tuyển nổi bằng cách hoà tan không khí ở ápsuất cao

Bể tuyển nổi bằng cách hoà tan không khí ở áp suất cao

Theo cách này không khí được hoà tan vào nước thải ở áp suất cao vài atm, sau

đó nước thải được đưa trở lại áp suất thường của khí quyển lúc này không khí trongnước thải sẽ phóng thích trở lại vào áp suất khí quyển dưới dạn các bọt khí nhỏ Cácbọt khí này sẽ bám vào các hạt chất rắn tạo lực nâng các hạt chất rắn này nổi lên bềmặt của bể, sau đó các chất rắn này được loại bỏ bằng các thanh gạt

3.4.5 Bể lắng sơ cấp

Bể lắng làm nhiệm vụ tách các chất lơ lửng còn lại trong nước thải (sau khi qua

bể lắng cát) có tỷ trọng lớn hơn hoặc nhỏ hơn tỷ trọng của nước dưới dạng lắngxuống đáy bể hoặc nổi lên trên mặt nước Thông thường bể lắng có ba loại chủ yếu:

bể lắng ngang (nước chuyển động theo phương ngang), bể lắng đứng (nước chuyểnđộng theo phương thẳng đứng), và bể lắng ly tâm (nước chuyển động từ tâm raxung quanh) thường có dạng hình tròn trên mặt bằng Ngoài ra, còn một số dạng bểlắng khác như bể lắng nghiêng, bể lắng được thiết kế nhằm tăng cường hiệu quảlắng

Trước khi đi vào giai đoạn xử lí sinh học, hàm lượng chất rắn lơ lững trong nướcthải SS 150mg/l.

\Bảng 3.3 Vài giá trị của hằng số thực nghiệm a,b ở t 200C

Bảng 3.4 Hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm sau khi qua bể lắng sơ cấp

Trang 27

Bể bùn hoạt tính là một qui trình xử lý sinh học hiếu khí trong bể không có giábám cho vi khuẩn Việc loại bỏ BOD, keo tụ, các hạt keo không lắng và cố định cácchất hữu cơ được thực hiện bởi vi sinh vật, chủ yếu là các vi khuẩn Các vi sinh vậtđược sử dụng để chuyển hóa các hạt keo và các chất hữu cơ thành các chất khí vàcác tế bào vi khuẩn mới Do đó các tế bào vi khuẩn có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọngriêng của nước nó có thể tách khỏi nước thải bằng phương pháp lắng trọng lực.Thời gian lưu của nước thải, chế độ nạp nước và các chất hữu cơ trong bể phảnứng: Theo số liệu của Mỹ, thời gian cư trú trung bình của vi khuẩn trong bể theo thểtích bể 5  15 ngày, thời gian lưu tồn nước trong bể 4  8 giờ.

Hiệu suất sục khí và tỷ lệ thức ăn trên vi sinh vật (F/M) nên giữ trị số DO = 1,5

 4 mg/l tại mọi khu vực trong bể, trên 4mg/l không tăng hiệu suất mà còn tốnđiện Đối với F/M lớn hơn 0,3mg/l, lượng không khí cần thiết 30  55m3/kgBOD5

được xử lý( hệ thống tạo bọt khí), 24  36 m3/kgBOD5 được xử lý (hệ thống sụckhí tạo bọt mịn) Nếu F/M nhỏ hơn 0,3mg/l lượng không khí cần thiết sẽ tăng lên.Thông thường khi sử dụng hệ thống bơm nén khí với hệ thống khuếch tán khí người

ta cần 3,7515m3 không khí trên một m3 nước thải Đối với các thiết bị cơ khí khấyđảo để sục khí cần 11,5kgO2/kgBOD5 được xử lý, theo thực nghiệm ở bể bùn hoạttính khuấy hoàn chỉnh cho thấy giá trị F/M nằm trong khoảng 0,2  1,0

3.4.7 Bể lắng thứ cấp

Bể lắng thứ cấp dùng để loại bỏ các tế bào vi khuẩn nằm ở dạng các bông cặn

Bể lắng thứ cấp có hình dạng cấu tạo gần giống với bể lắng sơ cấp, tuy nhiên thông

số thiết kế về lưu lượng nạp nước thải trên một đơn vị diện tích bề mặt của bể khácrất nhiều

3.4.8 Bể khử trùng

Để hoàn thành công đoạn xử lý nước thải dùng chclorine Nước thải và dungdịch chclor( phân phối qua ống châm lổ hoặc suốt chiều ngang của bể trộn) đượccho vào bể trộn trang bị một máy khuấy vận tốc cao, thời gian lưu tồn của nước thải

và dung dịch chclorine trong bể không ngắn hơn 30 giây Sau đó nước thải đã trộnlẫn với dung dịch chclorine được cho chảy qua bể tiếp xúc được chia thành nhữngkênh dài và hẹp theo đường gấp khúc

Thời gian tiếp xúc giữa chclorine và nước thải từ 15  45 phút, ít nhất phải giữđược 15 phút ở tải đỉnh Bể tiếp xúc chclorine thường được thiết kế theo kiểuplug_flow Tỷ lệ dài : rộng từ 10:1 đến 40:1 Vận tốc tối thiểu của nước thải từ 2 4,5m/phút để tránh lắng bùn trong bể

3.4.9 Sân phơi bùn

Bùn thải ra từ bể tuyển nổi, bể lắng sơ cấp và bể lắng thứ cấp được đưa ra sânphơi bùn Sân phơi bùn được coi là một công đoạn làm khô bùn, làm giảm ẩm độbùn xuống còn khoảng 70  80% , nghĩa là hàm lượng vật chất khô trong bùn tănglên đến 20  30% Vì diện tích đệm của nhà máy lớn nên thích hợp cho thiết kếsân phơi bùn

Đáy sân phơi bùn thường làm bằng bêtông cốt thép để đảm bảo cách ly nước rỉ

từ bùn vào nước ngầm và có mái che di động tránh nước mưa đổ vào

CHƯƠNG 4:

TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI

Trang 29

KCN BÌNH CHIỂU

4.1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XLNT

Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ tại trạm XLNT khu công nghiệp Bình Chiểu

 Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Ra môi trường

Sân phơi bùn

Bể SBR

Bể khử trùng Máy ép

bùn

Bể chứa bùnCl

o

Máy thổi khí

Bể lắng đứngMương trung hoà

Bể keo tụ

HN 378

Bể điều hoà

Bể phản ứng

HN 377

Hố thu tập trung KCN Bình

ChiểuMáy lọc rác tinh

Nước thải sản xuất

và sinh hoạt từ các

đơn vị trong khu

công nghiệp

Song chắn rác thô

Nước thải từ các nhà máy trong khu công nghiệp được tập trung và dẫn quamương lắng cát kết hợp đặt song chắn rác thô (VS – 101) Rác có kích thước lớnđược tách ra, cát lắng xuống đáy mương và được lấy lên theo định kỳ nước thảitiếp tục chảy về hố thu.

Tại hố thu, nước thải được bơm tự động (3 bơm, P – 102 A, P – 102 B, P –102C) bơm qua máy lọc rác tinh Tại máy lọc rác tinh, rác có kích thước nhỏ đượctách ra trướckhi vào bể tách dầu Tại bể tách dầu, dầu mỡ có trong nước thải đượcgạt bỏ ra khỏi nước thải và được thu về thùng chứa dầu mỡ và đem đi xử lý Tiếpđến nước thải tự chảy qua bể điều hoà, tại đây nước thải được điều hoà về lưu lượng, chất lượng nhờ 2 máy khuấy trộn chìm (SM – 105 A; SM – 105 B) và được điềuchỉnh pH của nước thải cho thích hợp bằng dung dịch H2SO4 và dung dịch NaOHtrước khi đi vào bể phản ứng

Tiếp đến nước thải được bơm qua bể phản ứng tại bể này cho dung dịch phèn(HN 377, HN 378) kết hợp với khuấy trộn sẽ xảy ra quá trình tạo bông để ta05 điềukiện tốt cho quá trình lắng ở bể lắng Tiếp đến nước thải tự chảy qua bể lắng, lượngbông bùn có trong nước thải được lắng xuống đáy Định kì bùn này được bơm về bểchứa bùn, phần nước trong bên trên tự chảy về bể sinh học hiếu khí (SBR – TK –301A; TK – 301B) Tại bể này, khí được thổi liên tục trong 1 thời gian nhất định(thời gian quy định trong một mẻ) từ dưới lên theo một hệ thống sục khí khuyết tán

và hoà tan oxy vào nước Trong điều kiện sục khí liên tục, vi khuẩn hiếu khí sẽ oxyhoá hầu hết các hợp chất hữu cơ có trong nước thải

Sau khi hết thời gian sục khí, ngừng quá trình sục khí và để lượng bùn có trongnước thải lắng xuống đáy bể Một phần bùn này được bơm bùn tự động (mỗi bể 1cái: SP – 301 A và SP – 301 B) bơm về bể chứa bùn (TK – 501) phần nước phíatrên bể SBR được thu về bể khử trùng nhờ DECANTER thu được

Tại bể khử trùng (TK – 401), nước thải được châm dung dịch NaOCl với liềulượng nhất định để tiệt trùng nước trước khi xả ra hồ sinh học

Trang 31

Phần bùn tại bể chứa bùn đựơc bơm trục vít (PM – 501) bơm về máy ép bùn Tại đây cho dung dịch polyme để tạo độ kết dính Bùn sau khi ra khỏi máy ép bùnđược đến sân phơi bùn còn nước sinh ra ở đây đưa trở về hố thu gom.

4.2 CẤU TẠO VÀ NHIỆM VỤ CỦA CÁC CÔNG TRÌNH

  Nhiệm vụ: Loại bỏ rác cặn có kích thước lớn trước khi đưa vào hố thu gom.

 Hố thu gom (TK - 102):

 Cấu tạo: là công trình bằng bêtông cốt thép

 Số lượng: 1

Thông số thiết kế:

 Thời gian lưu nước: 0,5 giờ

 Chiều cao hữu ích: 2 m

 Chiều cao xây dựng: 6,3 m

 Chiều rộng hữu ích: 5 m

 Chiều dài hữu ích: 7 m

Trang 33

 Nhiệm vụ: Thu gom nước thải của KCN phân phối cho các công trình phía sau

Các thiết bị trong hố thu:

- Bơm nước thải

 Nhiệm vụ: Bơm nước từ hố thu lên song chắn rác tinh.

+ Đồng hồ đo lưu lượng

Bao gồm: tranmitor và sensor

 Số lượng : 1cái (FM-102)

 Nhà sản xuất: Endress+Hauser (Pháp)

 Nhiệm vụ: Cung cấp lưu lượng xử lý và lưu lượng bơm về tụ điều khiển chính

và hiển thị trên màn hình điều khiển

Trang 35

 Song chắn rác tinh (BS – 102A/B):

 Số lượng: 2 cái (BS-102A, BS-102B)

 Nhiệm vụ: Loại bỏ rác có kích thước lớn hơn hoặc bằng 2 mm và còn giúp làmgiảm lượng chất lơ lửng.

 Thời gian lưu nước: 12 giờ

 Chiều cao hữu ích: 6 m

 Chiều cao xây dựng: 6,5 m

Trang 37

 Chiều rộng hữu ích: 6,7 m

 Chiều dài hữu ích: 20,4 m

 Nhiệm vụ: Điều hoà lưu lượng và nồng độ

 Các thiết bị trong bể điều hoà:

+ Bơm nước thải

 Nhiệm vụ: Bơm nước từ bể điều hòa qua bể phản ứng tạo bông Chế độ hoạtđộng phụ thuộc vào mực nước trong bể điều hòa, 2 bể SBR và trạng thái (đónghay mở hoàn toàn) của 2 van nước VI-301A và VI-301B ở bể SBR.

+ Máy khuấy trôn chìm

 Số lượng: 2 cái (SM-105A, SM105B)

 Điện năng: 7,5 kW/3pha/380V/50Hz

 Nhiệm vụ: Khuấy trộn san đều nồng độ chất ô nhiễm đồng thời tránh tình trạnglắng, phân hủy cặn trong bể điều hòa

Trang 39

+ Thiết bị kiểm soát pH:

 Số lượng: 1 cái (pH 105)

 Nước sản xuất: Endress + hauser (Đức)

 Nhiệm vụ: Cung cấp tín hiệu định nồng độ pH có trong bể điều hòa để hiển thị

ở màn hình điều khiển chính và cung cấp tín hiệu để điều khiển sự hoạt độngcủa bơm hóa chất