Bài giảng Mạng lưới thoát nước Chương 3 - Xử lý nước thải

tổng quan về công nghệ xử lý nước thải HIỆN NAY TRÊN THẾ GIỚI CÓ NHIỀU CÔNG NGHỆ ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI, THUỘC VÀO ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ VÀ ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC THẢI, ĐẶC ĐIỂM CỦA TỪNG V

Trang 1

Chương 3 – Xử lý nước thải

Chương 3 - Xử lý nước thải

3.1 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC

THẢI

3.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VÀ CÁC

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

3.3 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Trang 2

Trang 3

3.2 tổng quan về công nghệ xử lý nước thải

HIỆN NAY TRÊN THẾ GIỚI CÓ NHIỀU CÔNG NGHỆ ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI, THUỘC VÀO ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ VÀ ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC THẢI, ĐẶC ĐIỂM CỦA TỪNG VÙNG MÀ ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ THÍCH HỢP

TUẦN HOÀN NƯỚC THẢI

XL CƠ HỌC

XL HOÁ LÝ

XL SINH HỌC

Trang 4

3.2.1 Công nghệ xử lý đơn giản

a Bốc hơi nước thải:

 Phương pháp này dùng các hồ chứa nước thải và từ đó cho nước thải bốc hơi để giảm bớt khối lượng

 Phương pháp bốc hơi nước thải được sử dụng cho những khu chung cư, đô thị rất nhỏ

có lượng nước thải ít, không có nơi xả nước thải Phương pháp này có nhược điểm là chỉ dùng vào những ngày nắng, những ngày mưa nước thải sinh ra nhiều hơn thì bay hơi lại kém hiệu quả.

b Tuần hoàn nước thải:

 Tuần hoàn nước thải giúp cho việc tái sử dụng lại nước thải trong các khâu sản xuất không cần nước sạch, tận dụng được lượng nước sạch.

 Tuần hoàn nước thải nhiều lần nồng độ các chất ô nhiễm giảm dần làm đơn giản cho các khâu xử lý sau.

Trang 5

thường được sử dụng trong giai đoạn tiền xử lý, để tách các vật rắn nổi

có kích thước lớn, tách các tạp chất rắn có thể lắng (các chất không hoà tan và 1 phần các chất ở dạng keo) ra khỏi nước thải để bảo vệ bơm và đường ống đồng thời giảm tải lượng chất ô nhiễm cho hệ thống xử lý phía sau.

Trang 6

1:CÁC TẤM XỐP 2:ỐNG DẪN KHÍ 3:NGĂN TUYỂN NỔI 4:ỐNG DẪN HƠI NÓNG

Trang 7

1 SƠ ĐỒ TRỘN NGUỒN THẢI CHỨA AXÍT VÀ NGUỒN THẢI

CHỨA KIỀM

 PHƯƠNG PHÁP NÀY ĐƯỢC SỬ DỤNG KHI CÓ HAI

NGUỒN THẢI VÀ HỆ THỐNG CỐNG VẬN CHUYỂN RIÊNG BIỆT.

ĐIỀU HOÀ

CỤM CÔNG TRÌNH XLNT TIẾP THEO

BỂ TRỘN LẮNG

CÁT

Trang 8

2 SƠ ĐỒ TRUNG HOÀ NƯỚC THẢI BẰNG CÁCH

THÊM HOÁ CHẤT

 PHƯƠNG PHÁP NÀY ĐƯỢC SỬ DỤNG KHI NGUỒN NƯỚC THẢI CHỈ

CÓ TÍNH A XÍT HOẶC TÍNH KIỀM HOẶC PHƯƠNG PHÁP TRONG MỤC 4.1 CÒN DƯ LƯỢNG AXÍT HOẶC LƯỢNG KIỀM.

 CÁC HOÁ CHẤT ĐƯỢC SỬ DỤNG PHỤ THUỘC VÀO THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC THẢI XEM BẢNG 2, BẢNG 3, BẢNG 4

 LƯU Ý CẶN KẾT TỦA, LẮNG CẶN

NƯỚC

CỤM CÔNG TRÌNH XLNT TIẾP THEO HOÁ CHẤT

LẮNG CÁT

Trang 9

3 SƠ ĐỒ TRUNG HOÀ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG VẬT LIỆU LỌC TRUNG HOÀ

 PHƯƠNG PHÁP NÀY ĐƯỢC SỬ DỤNG KHI NƯỚC THẢI CÓ CHỨA AXÍT HCl, AXÍT HNO3 HOẶC CHO CẢ H2SO4 CÓ NỒNG ĐỘ DƯỚI 5mg/l.

 TRONG NƯỚC THẢI KHÔNG CHỨA KIM LOẠI NẶNG.

 VẬT LIỆU SỬ DỤNG LÀM VẬT LIỆU LỌC CÓ THỂ LÀ ĐÁ VÔI, MAGIENHIT, ĐÁ HOA CƯƠNG, ĐÔLÔMIT CÓ KÍCH THƯỚC TỪ 3 ĐẾN 8 cm.

NƯỚC

THẢI

ĐIỀU HOÀ

BỂ LỌC

CỤM CÔNG TRÌNH XLNT TIẾP THEO LẮNG

CÁT

Trang 10

b Phương pháp hoá lý

 Tác nhân keo tụ là polyme hữu cơ (PAA), là chất khá phổ biến, rẻ tiền, dễ

sử dụng, và đặc biệt không gây ô nhiễm thứ cấp do nó dễ phân huỷ trong thời gian ngắn Nhờ tác dụng tương hỗ giữa tác nhân keo tụ, các hạt rắn tạo thành tập hợp hạt có kích thước và tỷ trọng lớn nên dễ dàng tách loại nhờ quá trình lắng.

 thường được ứng dụng để tách các chất ô nhiễm ở dạng keo, hoà tan, chất hoạt động bề mặt hay kim loại nặng trong nước thải Trong đó, keo tụ là phương pháp đơn giản, xử lý hiệu quả nước thải có hàm lượng cặn lơ lửng lớn,…Nói chung thường sử dụng để xử lý nước thải công nghiệp.

Trang 11

Sơ đồ hấp phụ nhiều bậc và nối tiếp

xuôi dòng trong điều kiện tĩnh

Trang 12

Sơ đồ hấp phụ nhiều bậc và đưa chất hấp phụ

vào ngược dòng trong điều kiện tĩnh

Trang 13

KỸ THUẬT HẤP PHỤ Thông thường người ta dùng

khối với ba lớp hấp phụ được lắp đặt với nhau để sao cho hai tháp bất kỳ trong đó làm việc nối tiếp được với nhau, tháp thứ ba ngắt ra để hoàn nguyên

Tới trạm tách sản phẩm

Nước sạch

Bể chứa phèn

Tháp chứa than hoạt tính

Trang 14

KỸ THUẬT HẤP PHỤ: Hiện nay để xử lý nước thải với lớp vật liệu lơ lửng người ta sử dụng tháp trụ một tầng (h=4m)

Than hoạt tính Nước thải

NT sau xử lý

Than HT hoàn nguyên

Khi lọc qua lớp vật liệu hấp phụ dạng bột, lơ lửng quá trình diễn ra triệt để hơn Tháp hình nón và nước thải dẫn vào từ dưới lên và lọc qua tầng vật liệu hấp phụ lơ lửng Vật liệu hấp phụ được bổ sung liên tục

và vật liệu đã bão hòa chất bẩn cũng được lấy ra thường xuyên.

Trang 15

Sản phẩm

Đến TB làm lạnh Vào HTTN

sạch Bơm

Thùng chứa phèn

Đài áp

lực

Hơi nước

TB làm lạnh

Bể trung hòa

Trang 17

=110-1200C-Phối hợp biện pháp chuyển các chất đã hấp phụ sang dạng ion để dễ dạng nhả ra khỏi than

Trang 18

Bể trộn

Bể lắng đứng

Trộn nước với than HT

Máy ép lọc chân không

Lò tái sing than HT

Bể than HT

Bể lắng trong đợt II

Bể lọc cát

-Dùng xử lý : Nước thải chứa nhiều chất bẩn với hỗn hợp phức tạp, những sản phẩm sau khi xử lý rất độc hại và không sử dụng được

Trang 19

c Các phương pháp sinh học

Cơ sở phương pháp sinh học dựa vào khả năng sống và hoạt động của các vi sinh để phân huỷ - ôxy hoá các chất bẩn có nguồn gốc hữu cơ ở dạng hoà tan và dạng keo trong nước nguồn gốc hữu cơ ở dạng keo và dạng hoà tan trong nước Phương pháp sinh học tương đối đơn giản,

rẻ tiền, hiệu quả chuyển hoá BOD cao, không gây ô nhiễm thứ cấp và có thể thu khí gas làm nhiên liệu đốt.

Trong xử lý nước thải loại III ta tiến hành xử lý theo hai mức: xử lý sinh học yếm khí, và

xử lý sinh học hiếu khí.

 Xử lý sinh học yếm khí: Là phương pháp dùng xử lý nước thải khi trong nước có hàm lượng BOD và cặn lơ lửng cao (BOD > 1800 mg/l; SS > 300 - 400 mg/l) dưới tác dụng của các

vi sinh vật yếm khí hoặc tuỳ tiện Quá trình phân giải yếm khí các hợp chất hữu cơ thường xảy

ra theo 4 giai đoạn: giai đoạn thủy phân, giai đoạn lên men axit hữu cơ; giai đoạn lên men axit axetic và giai đoạn metan hoá

Trang 20

 ƯU ĐIỂM CỦA XLSH YẾM KHÍ

CÓ THỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÓ HÀM LƯỢNG Ô NHIỄM CAO VA CÓ KHẢ NĂNG PHÂN HUỶ CÁC CHẤT HỮU CƠ CÓ PHÂN TỬ LƯỢNG LỚN, CẤU TẠO PHỨC TẠP

MÀ PHƯƠNG PHÁP HIẾU KHÍ HẦU NHƯ KHÔNG XỬ LÝ ĐƯỢC.

CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG CHO XỬ LÝ THẤP, GIÁ THÀNH VẬN HÀNH DỄ CHẤP NHẬN

LƯỢNG BÙN HÌNH THÀNH NHỎ NÊN KHÔNG CẦN ĐẦU TƯ CHO XỬ LÝ BÙN DƯ SẢN PHẨM PHÂN GIẢI HOÀN TOÀN CÁC HỢP CHẤT HƯU CƠ TRONG QUÁ

TRÌNH XỬ LÝ NHƯ CH4, CO2 DÙNG LÀM NHIÊN LIỆU.

 NHƯỢC ĐIỂM CỦA XLSH YẾM KHÍ:

THỜI GIAN LƯU CỦA NƯỚC THẢI TRONG THIẾT BỊ DÀI NÊN CHI PHÍ ĐẦU TƯ CHO XÂY DỰNG CƠ BẢN LỚN.

THỜI GIAN ỔN ĐỊNH CÔNG NGHỆ DÀI, THƯỜNG TỪ 3 – 6 THÁNG.

QUY TRÌNH VẬN HÀNH TƯƠNG ĐỐI PHỨC TẠP

HIỆU QUẢ XỬ LÝ CHỈ ĐẠT 80 – 90 %

BÙN CÓ MÙI ĐẶC TRƯNG.

Trang 21

3.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

 XỬ LÝ SINH HỌC HIẾU KHÍ: LÀ PHƯƠNG PHÁP DÙNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHI TRONG NƯỚC CÓ HÀM LƯỢNG BOD KHOẢNG 500 MG/L, DƯỚI TÁC DỤNG CỦA CÁC VI SINH VẬT HIẾU KHÍ

 ƯU ĐIỂM CỦA XỬ LÝ HIẾU KHÍ:

TỐC ĐỘ ÔXY HOÁ NHANH

THỜI GIAN LƯU NƯỚC THẤP

KHÔNG GÂY MÙI NHƯ XỬ LÝ YẾM KHÍ

 NHƯỢC ĐIỂM CỦA XỬ LÝ HIẾU KHÍ:

TỐN NĂNG LƯỢNG ĐỂ SỤC KHÍ

CHỈ XỬ LÝ ĐƯỢC NƯỚC THẢI CÓ HÀM LƯỢNG HỮU CƠ THẤP

SAU XỬ LÝ SINH RA MỘT LƯỢNG BÙN LỚN PHẢI XỬ LÝ BẰNG LÊN MEN

PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC LÀ PHƯƠNG PHÁP ĐẶC BIỆT HIỆU QUẢ

ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÓ CHỨA HÀM LƯỢNG CHẤT HỮU CƠ CAO.

Trang 22

NHỮNG CÔNG TRÌNH XL BẰNG PHƯƠNG PHÁP SHỌC GỒM THÀNH 2 NHÓM:

 NHỮNG CÔNG TRÌNH TRONG ĐÓ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ THỰC HIỆN TRONG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN: CÁNH ĐỒNG TƯỚI, BÃI LỌC, HỒ SINH HỌC,… THƯỜNG QUÁ TRÌNH XỬ LÝ DIỄN RA CHẬM.

 NHỮNG CÔNG TRÌNH TRONG ĐÓ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ THỰC HIỆN TRONG ĐIỀU KIỆN NHÂN TẠO: BỂ LỌC SINH HỌC (BIOPHIN), BỂ LÀM THOÁNG SINH HỌC (AEROTEN),… DO TẠO ĐƯỢC ĐIỀU KIỆN BẰNG NHÂN TẠO NÊN QUÁ TRÌNH XỬ LÝ DIỄN RA NHANH HƠN, CƯỜNG ĐỘ MẠNH HƠN,…

 QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC CÓ THỂ ĐẠT ĐƯỢC HIỆU SUẤT KHỬ TRÙNG 99,9%, THEO BOD TỚI 90 - 5%.

TRÊN THỰC TẾ ĐỂ ĐẢM BẢO NƯỚC THẢI SAU XỬ LÝ ÍT NHẤT PHẢI ĐẠT TIÊU CHUẨN TCVN 5945: 1995 MỚI ĐƯỢC XẢ RA NGUỒN TIẾP NHẬN NGƯỜI TA THƯỜNG ÁP DỤNG KẾT HỢP XỬ LÝ BẰNG CẢ PHƯƠNG PHÁP

CƠ HỌC VÀ SINH HỌC HOẶC SINH HỌC VÀ HOÁ HỌC…

Trang 23

3.3 sơ đồ công nghệ xử lý nước thải

(1): THANH HOẶC LƯỚI CHẮN THẢI (2): BỂ LẮNG CÁT (3): BỂ LẮNG CẤP I (4): XỬ LÝ SINH HỌC (HIẾU KHÍ HOẶC KỴ KHÍ)

(5): BỂ LẮNG CẤP II (6): BỂ TIẾP XÚC CLO

(7): BỂ NÉN BÙN (8): BỂ TIÊU HUỶ BÙN YẾM KHÍ

(9): THIẾT BỊ HOẶC CÔNG TRÌNH TÁCH NƯỚC

XỬ LÝ CẤP III

BÙN THẢ I

KHỬ TRÙNG

Trang 24

XỬ LÝ CẤP I GỒM CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SƠ BỘ VÀ LẮNG, BẮT ĐẦU TỪ SONG CHẮN VÀ KẾT THÚC SAU LẮNG CẤP I CÔNG ĐOẠN NÀY NHẰM LOẠI BỎ CÁC VẬT RẮN NỔI CÓ KÍCH THƯỚC LỚN VÀ CÁC TẠP CHẤT RẮN CÓ THỂ LOẠI BỎ RA KHỎI NƯỚC THẢI NHẰM BẢO VỆ BƠM VÀ ĐƯỜNG ỐNG TRONG GIAI ĐOẠN NÀY XẢY RA QUÁ TRÌNH LỌC QUA SONG CHẮN, LẮNG TUYỂN NỔI, TÁCH DẦU MỠ, TRUNG HOÀ.

XỬ LÝ CẤP II GỒM CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC (ĐÔI KHI CÓ CẢ CÁC QUÁ TRÌNH HOÁ HỌC) CÓ TÁC DỤNG KHỬ HẦU HẾT CÁC TẠP CHẤT HỮU CƠ HOÀ TAN

CÓ THỂ PHÂN HUỶ SINH HỌC, TỨC LÀ KHỬ BOD ĐÓ LÀ CÁC QUÁ TRÌNH: HOẠT HOÁ BÙN, LỌC SINH HỌC, ÔXY HOÁ SINH HỌC TRONG CÁC HỒ, PHÂN HUỶ YẾM KHÍ TRONG QUÁ TRÌNH NÀY, VI SINH VẬT ĐÓNG MỘT VAI TRÒ QUAN TRỌNG.

XỬ LÝ CẤP III THƯỜNG GỒM CÁC QUÁ TRÌNH: VI LỌC, KẾT TỦA HOÁ HỌC, ĐÔNG KEO TỤ, HẤP PHỤ BẰNG THAN HOẠT TÍNH, TRAO ĐỔI ION, THẨM THẤU NGƯỢC, ĐIỆN THẨM TÍCH VÀ CÁC QUÁ TRÌNH KHỬ CÁC CHẤT DINH DƯỠNG, KHỬ TRÙNG.

Trang 25

Trong quy trình xlnt có thể phân loại theo công đoạn như sau:

Tiền xử lý hay xử lý sơ bộ

Trang 26

sơ đồ công nghệ xử lý nước thải

Trang 27

3.3 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Hiệu suất làm sạch của các công đoạn xử lý nước thải cấp I và cấp II hữu cơ

C«ng ®o¹n

HiÖu suÊt khö c¸c thµnh phÇn trong n íc th ¶ i (%)

3

Läc sinh häc: M«i tr êng läc b»ng

Trang 28

-Chương 3 – Xử lý nước thải

DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ LÀ TỔ HỢP CÁC CÔNG TRÌNH, TRONG DÓ NƯỚC THẢI ĐƯỢC XỬ LÝ TỪNG BƯỚC THEO THỨ TỰ TỪ XỬ LÝ THÔ ĐẾN XỬ LÝ TINH, TỪ XỬ LÝ NHỮNG CHẤT KHÔNG HOÀ TAN ĐẾN XỬ LÝ NHỮNG CHẤT KEO

VÀ HOÀ TAN, KHỬ TRÙNG LÀ KHÂU CUỐI CÙNG.

DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CÓ THỂ CHIA LÀM 4 KHỐI:

 KHỐI XỬ LÝ CƠ HỌC (XỬ LÝ SƠ CẤP): NƯỚC THẢI TUẦN TỰ QUA SONG CHẮN RÁC, BỂ LẮNG CÁT VÀ BỂ LẮNG ĐỢT 1.

 KHỐI XỬ LÝ SINH HỌC (XỬ LÝ THỨ CẤP): NƯỚC THẢI THEO TRÌNH TỰ QUA KHỐI XỬ LÝ CƠ HỌC, CÔNG TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC VÀ BỂ LẮNG ĐỢT 2.

 KHỐI KHỬ TRÙNG: NƯỚC THẢI SAU KHI QUA KHỐI XỬ LÝ CƠ HỌC (NẾU ĐIỀU KIỆN VỆ SINH CHO PHÉP) HOẶC KHỐI XỬ LÝ SINH HỌC THÌ ĐƯỢC HOÀ TRỘN VỚI CHẤT KHỬ TRÙNG CHO TỚI MÁNG TRỘN, BỂ TIẾP XÚC VÀ PHẢN ỨNG KHỬ TRÙNG XẢY RA Ở BỂ TIẾP XÚC.

 KHỐI XỬ LÝ CẶN: CẶN BÙN LẤY RA TỪ CÁC BỂ LẮNG ĐỢT 1, BỂ LẮNG ĐỢT 2 ĐƯA ĐẾN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ CẶN ĐỂ XỬ LÝ TIẾP TỤC: BỂ XỬ LÝ CHẾ BIẾN CẶN LẮNG, CÔNG TRÌNH LÀM KHÔ CẶN.

Trang 29

SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CÁC KHỐI TRONG TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

1 2 3 4

7 6 5

1' 2'

8 9

Khối khử trùng III

Khối xử lý cặn IV

Đường cặn Đường ranh giới phân chia khối Đường nước

Trang 30

LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ LÀ BÀI TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT PHỨC TẠP, PHỤ THUỘC VÀO NHIỀU YẾU TỐ:

ĐẤT ĐAI, DIỆN TÍCH KHU VỰC XÂY DỰNG, LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI, CÔNG SUẤT CỦA NGUỒN TIẾP NHẬN,…

KHÔNG CÓ SƠ ĐỒ MẪU ÁP DỤNG HIỆU QUẢ CHO MỌI TRƯỜNG HỢP.

NGUỒN NƯỚC CÓ THỂ COI LÀ CÔNG TRÌNH LÀM SẠCH SINH HOÁ TỰ NHIÊN NHƯNG NÓ CHỈ TẢI ĐƯỢC 1 LƯỢNG NƯỚC THẢI VỚI 1 NỒNG ĐỘ NHIỄM BẨN NÀO

ĐÓ, QUÁ MỨC ĐỘ NÀY NGUỒN SẼ MẤT TÁC DỤNG VÀ BỊ Ô NHIỄM VÌ VẬY, CẦN LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SAO CHO VỪA KHAI THÁC ĐƯỢC TÀI NGUYÊN NGUỒN NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI TRƯỚC KHI XẢ VÀO NGUỒN ĐƯỢC LÀM SẠCH ĐẢM BẢO YÊU CẦU BẢO VỆ NGUỒN NƯỚC.

Định dạng
Số trang	30
Dung lượng	0,97 MB