Bể SBR trong xử lý nước thải

Một trong những công trình tiên tiến nhất là công trình xử lý nước thải bằng bể SBR.Công nghệ sử dụng bể SBR là một công nghệ xử lý nước hiện đại, thựchiện nhiều chức năng của các công t

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG



QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

CHUYÊN ĐỀ

BỂ SBR TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Sinh viên thực hiện

1 ĐẶNG NGUYỄN KIM PHỤNG 91202044

2 ĐỖ PHAN CÁT PHƯƠNG 91202177

3 NGUYỄN NGỌC QUÂN 91202179

Giảng viên hướng dẫn: PHẠM ANH ĐỨC

Tp Hồ Chí Minh, ngày 13 tháng 11 năm 2014

MỤC LỤC

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay, việc xử lý nước thải đã trở thành vấn đề mang tính thời sự Do đó, nhiềunhà máy và công trình xử lý nước thải đã được xây dựng, cải tạo và đưa vào vậnhành Một trong những công trình tiên tiến nhất là công trình xử lý nước thải bằng

bể SBR.Công nghệ sử dụng bể SBR là một công nghệ xử lý nước hiện đại, thựchiện nhiều chức năng của các công trình xử lý sinh học khác trong cùng một côngtrình xử lý.Tiết kiệm được chi phí xây dựng, lắp đặt, đường ống liên hệ giữa cáccông trình và không gian của nhà máy xử lý

2. MỤC TIÊU

Mục tiêu của chuyên đề là tìm hiểu các quá trình làm việc của hệ thống bể SBR,phương pháp xử lý nước, tính toán thiết kế

3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

3.1. Nội dung thực hiện

- Thu thập tài liệu về hiệu quả xử lý nước thải của công nghệ xử lý nước thảiSBR

- Thu thập tài liệu về thiết kế hệ thống xử lý nước thải của bể SBR

- Thu thập tài liệu về quy trình xử lý sinh học hiếu khí

- Thu thập thông tin về hiện trạng sử dụng bể SBR tại các nhà máy

3.2. Phương pháp thực hiện

- Phương pháp thu thập thông tin

- Phương pháp kế thừa

MỞ ĐẦU

Nước là nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá, là yếu tố quan trọng cho sự tồn tại

và sức khỏe của nhân loại.Đồng thời nó có vai trò to lớn trong các hoạt động sinh hoạt,sản xuất của cộng đồng Hiện nay sự bùng nổ dân số và phát triển hoạt động sản xuấtthiếu sự quy hoạch và định hướng đúng đắn không theo nguyên tắc phát triển bền vữnglàm cho tài nguyên thiên nhiên bị khai thác cạn kiệt, môi trường bị ô nhiễm trầm trọng.Trong đó, sự ô nhiễm nguồn nước sạch có ảnh hưởng xấu và gây ra những hậu quảnghiêm trọng đến đời sống, sức khỏe của con người.Một trong những nguyên nhân gâynên tình trạng đó là nước thải đã không được xử lý, làm sạch trước khi đưa trở lại môitrường Vì vậy, xử lý nước thải đã trở thành vấn đề mang tính thời sự hết sức bức xúchiện nay, nó đặt ra nhiệm vụ cho những người làm việc trong lĩnh vực quản lý, hoạt độngmôi trường và kỹ thuật phải có chương trình hành động và biện pháp thiết thực, kịp thờikhắc phục, giải quyết Nằm trong định hướng phát triển đó, nhiều nhà máy và công trình

xử lý nước thải đã được cải tạo, xây dựng và đưa vào vận hành Không nằm ngoài xuhướng chung của việc ứng dụng kỹ thuật tự động hóa và các ngành sản xuất và đời sốngviệc ứng dụng tự động hóa vào kỹ thuật môi trường cũng ngày càng được phổ biến rộngrãi Các công trình, nhà máy xử lý nước thải cũng cần được tự động hóa để nâng cao năngsuất làm việc, hạn chế sự ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe người vận hành do đặc thùmôi trường làm việc Nhận thấy trong quy trình xử lý của nhà máy, bể SBR (SequencingBatch Reactor) là một công trình xử lý sinh học thuộc loại bể hiểu khí mang tính hiện đại,

là công trình xử lý trung tâm của hệ thống xử lý nước thải của nhà máy Việc tự động hóađiều khiển bể SBR đặt ra bài toán thiết thực, có khả năng ứng dụng rộng rãi cho các côngtrình xử lý nước thải sau này

CHƯƠNG I QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỂ SBR ĐỐI

TƯỢNG CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Một số khái niệm cơ bản trong công nghiệp xử lý nước thải

1.1.1 Định nghĩa nước thải

Nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người và đã bịthay đổi tính chất ban đầu của chúng

1.1.2 Phân loại

Nước thải thường được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng Đó cũng là

cơ sở cho việc lựa chọn các biện pháp hoặc công nghệ xử lý Theo cách phân loại này ta

có các loại nước sau đây:

• Nước thải sinh hoạt: là nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt động thương

mại, công sở, trường học và các cơ sở tương tự

• Nước thải sản xuất: là nước thải từ các hoạt động sản xuất, có thể là hoạt động

công nghiệp hoặc nông nghiệp v.v Ở đó nước được sử dụng như một loại nguyênliệu thô hoặc phương tiện để sản xuất

• Nước thải tự nhiên: là nước (thường là nước mưa) thấm vào hệ thống cống bằng

nhiều cách khác nhau

• Nước thải đô thị: là thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống thoát của

một thành phố, là hỗn hợp của các loại nước thải kể trên

1.1.3 Thành phần - tính chất của nước thải

Thành phần nước thải được phân tích theo những đặc điểm vật lý, hóa học, sinh vật và visinh vật

a) Theo đặc điểm vật lý: các chất bẩn trong nước thải được chia thành:

• Các tạp chất không tan ở dạng lơ lửng, kích thước lớn, với kích thước hạt lớn hơn10-4mm Chúng có thể ở dạng huyền phù, nhũ tương hoặc kích thước lớn như giẻ,vải, giấy, que củi v.v

• Các tạp chất bẩn dạng keo với kích thước hạt trong khoảng 10-4 đến 10-6mm

• Các chất bẩn dạng tan có kích thước nhỏ hơn 10-6mm Chúng có thể ở dạng phân

tử hoặc phân ly thành ion

Nước thải sinh họat có mùi hôi thối khó chịu.Khi vận chuyển trong đường cống saukhoảng 2-6 giờ thấy xuất hiện mùi hyđrô sunfua, nước có mầu sẫm.Nồng độ các chất bẩncàng cao, nước thải càng có mầu và càng thấy đục

b) Theo đặc điểm hóa học: nước thải chứa các hợp chất hóa học dạng vô cơtừ nước

cấp như sắt, manhê, canxi, silic v.v và rất nhiều chất hữu cơ trong sinh hoạt.Nước thải vừa xả ra thường có tính kiềm, nhưng dần trở nên có tính axit vì thốirữa Các chất hữu cơ trong nước thải có thể xuất xứ từ thực vật, động vật Chất hữu

có có thể chia thành các chất chứa nitơ (urê, prôtêin, amin, axit amin … ) hoặckhông chứa nitơ (mỡ, xà phòng, hyđrocacbon, xenlulô) Trong nước thải, các chấtbẩn dạng vô cơ chiếm khoảng 42% có phân bố chủ yếu ở dạng tan, các chất bẩndạng hữu cơ chiếm 58%, có phân bố nhiều ở dạng keo và không tan

c) Theo đặc điểm vi sinh vật: trong nước thải có chứa nhiều loại vi sinh vật như nấm

men, nấm mốc, tảo, vi khuẩn, trong đó có loài vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thương hàn

… Những loài vi sinh vật này chủ yếu đặc trưng cho nước thải sinh hoạt và một sốnước thải sản xuất (lò mổ, nhà máy da, len )

1.1.4 Các thông số quan trọng của nước thải

a) Hàm lượng chất rắn: là chi tiêu cho phép đo gần đúng lượng bùn sẽ được khử trong

lắng sơ cấp Hàm lượng chất rắn có trong nước thải được xác định là tổng chất rắn còn lạisau khi bay hơi mẫu nước trên bếp cách thủy, rồi cho sấy khô ở 103oC

b) Hàm lượng oxy hòa tan (Dissolved oxygen - DO): là chỉ tiểu quan trọng nhất, khi thải

các chất thải sử dụng oxy vào nguồn nước, các quá trình oxy hóa chúng sẽ làm giảm nồng

độ oxy hòa tan trong các nguồn nước, đe dọa sự sống các loài sinh vật sống trong nước

c) Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand - BOD): là chỉ tiêu thông dụng

nhất để xác định mức độ ô nhiễm của nước thải, BOD là lượng oxy vi sinh vật đã sử dụngtrong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ, phương trình tổng quát của quá trình đó là:

Vi khuẩn Chất hữu cơ + O2 CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm cố định

d) Nhu cầu oxy hóa học(Chemical Oxygen Demand - COD): là chỉ số biểu thị hóa hàm

lượng chất hữu cơ trong nước thải và mức độ ô nhiễm của nước tự nhiên COD là lượngoxy cần thiết cho quá trình oxy hóa hóa học các chất hữu cơ trong mẫu nước thành CO2

và nước

1.2 Quy trình chung trong xử lý nước thải

1.2.1 Các phương pháp xử lý nước thải

sẽ được lắng xuống đáy bể, các chất nhẹ hơn nước như dầu, mỡ lại nổi lên mặt nước.Sau

đó, cặn lắng ở đáy và chất nổi trên mặt nước lại được gạt tập trung lại và tách riêng.Đốivới các chất nổi đặc trưng, tùy thuộc bản chất của chúng có thể dùng các bể đặc biệt như

bể vớt dầu, mỡ.Những loại bể này chủ yếu được sử dụng với nước thải sản xuất

Phương pháp xử lý cơ học thường chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi cho quátrình xử lý sinh học.Các công trình cơ học thường được gọi là công trình xử lý bậc I

b) Phương pháp hoá học và hoá lý

Phương pháp này chủ yếu được dùng để xử lý nước thải sản xuất hoặc xử lý cặnbùn Phương pháp hóa học: là phương pháp sử dụng các hóa chất cho vào nước thải, tạophản ứng hóa học giữa hóa chất cho vào với các chất bẩn trong nước thải Kết quả tạothành các chất kết tủa hoặc chất tan nhưng không độc Điển hình của phương pháp hóahọc là phương pháp trung hòa nước thải chứa kiềm hoặc axit, phương pháp keo tụ vàphương pháp oxy hóa-khử Phương pháp hóa lý: các phương pháp thường dùng là keo tu,hấp thu, hấp phụ, trích ly, tuyển nổi, bay hơi, cô đặc, đốt cháy, ozon hóa …

c) Phương pháp sinh học (sinh hóa)

Phương pháp này sử dụng khả năng sống, hoạt động của những vi sinh vật đểphân hủy, oxy hóa các chất bẩn hữu cơ trong nước thải Đây là phương pháp phổ biến vàkinh tế nhất hiện nay.Phương pháp này có thể được tiến hành trong điều kiện tự nhiênhoặc trong điều kiện nhân tạo Các công trình xử lý sinh học (trong điều kiện nhân tạo)bao gồm: bể lọc sinh vật (biophin), bể làm thoáng sinh học (aeroten), bể lắng đợt II (trongcác công trình xử lý nước thải bể lắng trong giai đoạn xử lý cơ học là bể lắng đợt I, bểlắng trong giai đoạn xử lý sinh học gọi là bể lắng đợt II)

Để quá trình xử lý nước thải được triệt để, hoàn thiện và tối ưu, người ta còn phải

sử dụng đến quá trình xử lý khác như khử trùng, xử lý cặn, hút bùn Các công trình xử lýcủa các quá trình này bao gồm: bể tự hoại, bể lắng hai vỏ, bể metanten … Các công trình

xử lý sinh học được gọi là công trình xử lý bậc II Sau các công trình xử lý bậc II, nướcthải qua khử trùng và xả ra nguồn.Ngày nay ở những nước phát triển, để xử lý triệt để tức

là khử nốt các chất như nitrat, phôtphat, sunfat có trong nước thải gây ra hiện tượng phùdưỡng, nở hoa trong nguồn nước người ta còn dùng công trình xử lý bậc III

1.2.2 Quy trình công nghệ xử lý nước thải

Nguyên tắc và yêu cầu xử lý nước

Nguyên tắc và yêu cầu xử lý nước thải: Dây chuyền công nghệ xử lý là tổ hợpcông trình, trong đó nước thải được xử lý từng bước theo thứ tự tách các cặn lớn đến cáccặn nhỏ, những chất không hòa tan đến những chất keo và hòa tan, khâu cuối cùng là khửtrùng

Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ là một bài toán kinh tế kỹ thuật phức tạpphụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thành phần, tính chất nước thải, mức độ cần thiết làmsạch, các yếu tố khác: điều kiện địa phương, năng lượng, tính chất đất đai, diện tích khuxây dựng trạm xử lý, lưu lượng nước thải, công suất của nguồn

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải

Mô tả sơ bộ quy trình:

Lưu lượng nước thải chảy về trạm bơm thay đổi theo giờ, do đó trạm bơm nướcthải hoạt động gián đoạn với chu kỳ mở máy 3- 6 lần trong 1 giờ, bơm dâng nước về bểlắng cát đứng, tại đây các hạt cát có d<0.25mm được giữ lại Sau đó nước chẩy vào bểđiều hoà

Bể điều hòa có nhiệm vụ lưu trữ nước thải cho 1/2 ca sản xuất (4 giờ) tại đâynước thải được xáo trộn nhờ hệ thống máy khuấy (việc xáo trộn chằm đảm bảo sự đồngnhất về chất lượng và ổn định về lưu lượng nước trước khi vào dây chuyền xử lý).Từ bểđiều hòa nước được bơm qua thiết bị trộn và phản ứng keo tụ Sau đó nước tự chẩy vào bểlắng thứ cấp nước chuyển động từ dưới lên với vận tốc nhỏ sẽ làm lắng khoảng 60% hàmlượng căn, hàm lượng BOD sẽ giảm xuống 20-30% Sau đó nước tự chẩy về bể xử lý sinhhọc theo mẻ SBR

Bể SBR được sục khí nhờ thiết bị súc khí bề mặt, việc sục khí này kết hợp trộnnước thải với bùn hoạt tính có sẵn trong bể Bùn hoạt tính thực chất là các vi sinh vật vìvậy khi được trộn với nước thải với không khí có Ôxi, chúng sẽ phân hủy các chất hữu cơtạo thành cặn và sẽ lắng xuống ở tại bể SBR Nước trong bể SBR được gạn ra khỏi bểbằng thiết bị thu nước bề mặt sau khi ra khỏi bể và cuối cùng trước khi xả ra nguồn tựnhiện nước được khử trùng bằng clo hoạt tính hoặc tia UV

Một phần bùn hoạt tính dư từ bể SBR được bơm về bể cô bùn trọng lực sau đóđược bơm bùn bơm vào thiết bị ép cặn tạo thành bánh đem chôn hoặc đốt

Trạm bơm

Bể lắng cát ngang

Ngăn tiếp nhậnSong chắn rác

Bể điều hoà và Máy bơm dâng

Trộn và phản ứng keo tụ

Bể lắng thứ cấp(bơm chìm và xả bùn)

Bể xử lý sinh học theo mẻ SBR

Máng trộnkhử trùng

Bể tiếp xúc và trạm bơm xả nước

CHƯƠNG 2 BỂ SBR (SEQUENCING BATCH REACTOR) TRONG XỬ LÝ

NƯỚC THẢI 2.1 Giới thiệu

Hình 2.1.Bể SBR

Bể SBR hay còn gọi là bể bùn hoạt tính từng mẻ (Sequencing Batch Reactor) là bể

xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học theo quy trình phản ứng từng mẻ liên tục.Đây là một dạng của bể Aerotank

SBR vừa có chức năng giống bể Aeroten là loại bỏ các chất hữu cơ có khả năngphân hủy sinh học nhờ vi sinh vật hiếu khí, vừa có chức năng là lắng bùn để thu nướctrong ra ngoài

Công nghệ xử lý nước thải theo mẻ là một quy trình xử lý tăng trưởng bùn lơlửng Công nghệ SBR là một cải tiến của quy trình xử lý bùn hoạt tính và được mô tả đơngiản chỉ là một bể chứa tiếp nhận xử lý từng mẻ Một khi mẻ được xử lý, một phần của

mẻ được xả thải và một mẻ khác thu gom nước thải, nước được xử lý và được xả thải vàtiếp theo sau là một một mẻ thu gom nước thải khác, nước được xử lý và được xả thải

Trong hình thức cơ bản nhất, là hệ thống SBR chỉ đơn giản là một tập hợp các bểchứa hoạt động trên một cơ sở làm đầy và rút nước Các bể chứa có thể là một con mương

bằng đất hoặc quá trình oxy hóa, một bể hình chữ nhật, hoặc bất kỳ cấu trúc loại bê tông /kim loại khác Mỗi bể trong hệ thống SBR được điền trong một thời gian rời rạc của thờigian và sau đó hoạt động như một lò phản ứng hàng loạt.Sau khi xử lý mong muốn, dungdịch hỗn hợp được phép giải quyết và nổi rõ được rút ra từ hồ Sự khác biệt chủ yếu giữacác SBR và dòng chảy hệ thống bùn hoạt tính liên tục thông thường là SBR thực hiện cácchức năng như cân bằng, sục khí và lắng trong một thời gian chứ không phải trong mộtchuỗi không gian.

Một lợi thế của định hướng thời gian của SBR là tính linh hoạt của hoạtđộng.Tổng thời gian trong SBR được sử dụng để thiết lập kích thước của hệ thống và cóthể được liên quan đến tổng khối lượng của một cơ sở liên tục dòng chảy thôngthường.Kết quả là, phần thời gian dành cho một chức năng cụ thể trong SBR là tươngđương với một số bể tương ứng trong một hệ thống định hướng không gian Do đó, khốilượng bể tương đối dành riêng cho, nói rằng, sục khí và lắng đọng trầm tích trong SBR cóthể được phân phối lại một cách dễ dàng bằng cách điều chỉnh các cơ chế kiểm soát thờigian (và chia sẻ tổng khối lượng) lên kế hoạch cho một trong hai chức năng Trong thôngthường ASP, khối lượng bể tương đối là cố định và không thể chia sẻ hay phân phối dễdàng như trong SBR

Bởi vì sự linh hoạt kết hợp với làm việc trong thời gian hơn là trong không gian,SBR có thể hoạt động hoặc như một, năng lượng thấp cần nhiều lao động, các hệ thốngsản lượng bùn cao hoặc như một nhiều năng lượng, lao động thấp, bùn thấp hệ thống năngsuất cho về cơ bản nhà máy vật lý như nhau Lao động, năng lượng và sản lượng bùncũng có thể được đánh đổi với chi phí đầu tư ban đầu Các hoạt động linh hoạt cũng chophép các nhà thiết kế sử dụng SBR để đáp ứng nhiều mục tiêu khác nhau điều trị, trong

đó có một mục tiêu tại thời điểm xây dựng (ví dụ như BOD và chất rắn lơ lửng giảm) vàtại một thời gian sau đó (ví dụ như nitrat hóa / khử ngoài BOD và lơ lửng loại bỏ các chấtrắn)

2.2 Phân loại bể SBR

Có hai loại SBR: loại lưu lượng dòng trung gian hoặc bể xử lý mẻ thực (true batchreactor) (hình 2.2) và loại lưu lượng dòng liên tục của bể (hình 2.3)

2.2.1 Lưu lượng dòng trung gian

Hình 2.2.Lưu lượng dòng trung gian SBR.

Tiêu biểu lưu lượng dòng trung gian hoặc “bể xử lý mẻ thực” (true batch reactor)một khi nước thải được nạp vào bể ở một mức làm đầy bình thường, sau đó nước thảiđược xử lý.Sau khi nạp thải vào bể tại mực nước thải làm đầy ở mức bình thường Chỉnạp thêm nước thải vào bể khi tất cả các pha đã thực hiện xong và loại bỏ các chất rắnlắng hiệu quả để cho phép xả thải vào mẻ nước thải khác của bể.

2.2.2 Lưu lượng dòng liên tục

Hình 2.3.Lưu lượng dòng liên tục của bể.

Trong lưu lượng dòng liên tục của SBR, nước thải đầu vào luôn chảy vào bể.Trong bể có hai buồng (chambers) tách biệt bởi một vách ngăn (baffle) Buồng nhỏ hơnnhận nước thải đầu vào và từ đây nước thải đầu vào chảy chậm vào buồng lớn hơn.Buồng lớn hơn hoạt động như là một bể xử lý nước thải theo mẻ Tuy nhiên bể xử lý theo

mẻ có duy nhất một số giới hạn các pha: pha phản ứng (React), pha lắng (Settle) và phagạn lỏng (Decant)

2.3 Cấu tạo của bể

Hệ thống SBR gồm 2 cụm bể: cụm bể Selector và cụm bể C – tech Nước được vào bểSelector trước sau đó mới đưa vào bể C – tech

Các thiết bị trong bể SBR:

• Level sensor (bộ cảm biến cấp độ) trong bể SBR

Nhiệm vụ: cung cấp định lượng hiển thị chiều cao mức nước trong 2 bể sinh học SBR ởmàn hình điều khiển chính Khi mực nước trong bể thấp thì kích hoạt van xả của bể đónglại.Khi mực nước trong bể sinh học SBR đạt mức cao thì kích hoạt van mở nước vào củachính bể đó đóng lại.

Hình 2.4Máy cảm biến

• Van xả nước vào bể

Các van này mở khi bể bắt đầu làm việc, đóng khi nước trong bể đạt mức đầy hoặc hết60’ cho nước vào bể

• Van xả nước ra khỏi bể

Các van này làm việc theo thời gian, sau khi bể bắt đầu hoạt động 195’, sau khi mở 30’thì đóng lại hoặc khi cảm biến mức báo nước trong bể đạt mức cạn

• Van đóng mở đường ống dẫn bùn

Các van này bắt đầu mở sau khi bể làm việc được 225’, đóng lại sau khi mở 15’ hoặc khicảm biến đo lưu lượng bùn báo hết bùn trong đường ống Trong đó việc điều khiển vantheo tín hiệu của cảm biến đo lưu lượng bùn có mức ưu tiên cao hơn

• Thiết bị kiểm soát DO

-Khoảng đo: 0,00 – 20,00 mg/l

- Nước sản xuất: Endress + Hauser (Đức)

-Nhiệm vụ: cung cấp tín hiệu định lượng nồng độ oxy trong bể sinh học SBR để hiển thị ởmàn hình tủ điều khiển chính

• Bơm hút bùn

- Loại: bơm chìm

- Nước sản xuất: Tsurumi (Nhật)

- Nhiệm vụ: bơm bùn hoạt tính (vi sinh vật) từ bể sinh học SBR về bể chứa bùn Bơm hútbùn làm việc theo thời gian và theo lưu lượng bùn trong đường ống Sau khi van đườngống hút bùn mở (sau 225’ kể từ khi bắt đầu chu kỳ làm việc của bể) bơm được phép hoạtđộng Bơm ngừng làm việc sau 15’ hoặc khi cảm biến đo lưu lượng bùn báo hết bùn trongđường ống

• Bộ điều khiển decanter

Nhiệm vụ: nhận tín hiệu điều khiển của van xả nước SBR và khoảng thời gian (do lậptrình ) để thu và tháo nước sau quá trình lắng của bể sinh học SBR

Hình 2.5 Bộ điều khiển Decanter

• Decanter thu nước

- Nước sản xuất: Việt Nam

- Nhiệm vụ: thu nước sau khi xử lý ở bể SBR ra bể khử trùng

Hình 2.6 Decanter thu nước

• Van thông khí

Nhiệm vụ: điều chỉnh đóng mở đường ống dẫn khí từ máy thổi khí vào bể SBR

• Máy khuấy

Máy khuấy làm việc theo thời gian, mức nước và nồng độ oxy trong bể Sau 60’ kể từ khi

đổ nước vào bể, đồng thời mức nước ở trong bể đạt mức làm việc thì máy khuấy đượcphép làm việc

• Hệ thống sục khí

Hình 2.7 Hệ thống sục khí trong bể

• Máy thổi khí

- Nước sản xuất: Anlet (Nhật)

- Nhiệm vụ: cung cấp khí cho bể SBR, nhận tín hiệu điều khiển từ van thông khí và tínhiệu thời gian (do lập trình)

Hình 2.8 Phòng máy thổi khí

2.4Quy trình hoạt động của bể

Một hệ thống SBR có thể được thiết kế như bao gồm một bể chứa lò phản ứngmột hoặc nhiều hoạt động song song Mỗi chu kỳ hoạt động của bể SBR bao gồm nămgiai đoạn (pha) riêng biệt, được gọi là: làm đầy (Fill); phản ứng, thổi khí (React); lắng(Settle); rút nước (Draw) và giai đoạn chờ (Idle) Hình 1 minh họa một hoạt động của bểSBR cho một chu kỳ (batch) xử lý nước thải

Kiểm soát tổng thể của hệ thống được thực hiện với mức độ cảm biến và mộtthiết bị thời gian hoặc bộ vi xử lý Chi tiết của từng giai đoạn của SBR được cung cấptrong các phần sau đây:

Hình 2.9.Chu kỳ hoạt động của bể với 5 pha

• Pha làm đầy – điền nước (Fill): thời gian bơm nước vào kéo dài từ 1 – 3 giờ.

Dòng nước thải được đưa vào bể trong suốt thời gian diễn ra pha làm đầy Trong

bể phản ứng hoạt động theo mẻ nối tiếp nhau, tùy theo mục tiêu xử lý, hàm lượngBOD đầu vào, quá trình làm đầy để đưa nước thải vào bể có thể vận hành ở 3 chếđộ: làm đầy tĩnh, làm đầy khuấy trộn, làm đầy sục khí

- Làm đầy tĩnh: Nước thải đưa vào bể ở trạng thái tỉnh, nghĩa là không cung cấp thiết bịkhuấy trộn và sục khí Trạng thái này thường áp dụng trong công trình không cần quátrình nitrat hóa và quá trình phản nitrat và những công trình lưu lượng nước thải thấp đểtiết kiệm năng lượng, chi phí vận hành, bảo dưỡng

- Làm đầy có khuấy trộn thì giúp điều hòa nồng độ, ổn định thành phần nước thải, đồngthời xảy ra các quá trình oxy hóa cơ chất trong điều kiện hiếu khí và thiếu khí, tăng hiệuquả xử lí nito trong nước thải

- Làm đầy có thổi khí nhằm duy trì vùng hiếu khí trong bể Tạo điều kiện cho vi sinh vậtsinh trưởng và phát triển mạnh mẻ, trong bể xảy ra quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ,loại bỏ một phần COD/BOD trong nước thải Tạo điều kiện cho quá trình nitrat hóa xảyra

Quy trình của pha:

- Nước thải được bơm vào bể SBR;

- Chế độ khuấy MỞ, máy thổi khí TẮT;

- Chất hữu cơ, khử ni tơ, phosphorous sinh ra

• Pha phản ứng, thổi khí (React): Tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải

và bùn hoạt tính bằng sục khí hay làm thoáng bề mặt để cấp oxy vào

nước và khuấy trộn đều hỗn hợp Thời gian làm thoáng phụ thuộc vào

chất lượng nước thải, thường khoảng 2 giờ Trong pha này diễn ra quá

trình nitrat hóa, nitrit hóa và oxy hóa các hợp chất hữu cơ Loại bỏ

COD/BOD trong nước và xử lý các hợp chất Nitơ Trong giai đoạn này

cần kiểm soát các thông số đầu vào như: DO, BOD, COD, N, P, cường

độ sục khí, nhiệt độ, pH…để có thể tạo bông bùn hoạt tính hiệu quả cho

quá trình lắng sau này

Quy trình của pha:

- Nước thải ngăn không cho vào bể SBR;

- Chế độ khuấy MỞ, máy thổi khí hoạt động GIÁN ĐOẠN dựatrên chất lượng đầu ra;

- Loại bỏ BOD/COD, nitrit hóa/khử ni tơ

• Pha lắng (Settle): pha này cho phép tách chất rắn sinh học từ nước thải được xử

lý Trong pha này không cho nước thải vào bể SBR, không thực hiện thổi khí vàkhuấy trong pha này nhằm mục đích lắng trong nước trong môi trường tĩnh hoàntoàn Đây cũng là thời gian diễn ra quá trình khử nitrơ trong bể với hiệu suất cao.Thời gian diễn ra khoảng 2 giờ Kết quả của quá trình này là tạo ra 2 lớp trong bể,lớp nước tách pha ở trên và phần cặn lắng chính là lớp bùn ở dưới

Quy trình của pha:

- Nước thải ngăn không cho vào bể SBR;

- Chế độ khuấy TẮT, máy thổi khí TẮT;

- Chất rắn lơ lửng được để lắng xuống

• Pha rút nước (Draw - Decant): Nước đã lắng sẽ được hệ thống thu nước tháo ra

không bao gồm cặn lắng nhờ thiết bị Decantor Thời gian dành riêng cho giai đoạnrút nước có thể dao động từ 5% đến hơn 30% tổng thời gian chu kỳ Thời gian rútnước không nên quá mở rộng bởi vì các vấn đề có thể với bùn tăng Một giờ làkhoảng thời gian thông thường cho phép cho giai đoạn này của hoạt động Thờigian dành riêng cho giai đoạn có thể dao động từ 5% đến hơn 30% tổng thời gianchu kỳ Thời gian rút nước không nên quá mở rộng bởi vì các vấn đề liên quan đếnbùn tăng Một giờ là khoảng thời gian thông thường cho phép cho giai đoạn nàycủa hoạt động

Quy trình của pha:

- Nước thải ngăn không cho vào bể SBR;

- Chế độ khuấy TẮT, máy thổi khí TẮT;

- Máng thu nước hạ xuống, nước sau lắng được đưa ra ngoài;

- Bùn hoạt tính xả bỏ

• Pha chờ (Idle): Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vận hành 4

quy trình trên và vào số lượng bể, thứ tự nạp nước nguồn vào bể

Quy trình của pha:

- Nước thải ngăn không cho vào bể SBR;

- Chế độ khuấy TẮT, máy thổi khí TẮT;

- Bể SBR sẵn sàng cho chu kì xử lý tiếp theo

Xả bùn dư là được thực hiện trong giai đoạn lắng nếu như lượng bùn trong hồ quá cao,hoặc diễn ra cùng lúc với quá trình rút nước Giai đoạn này rất quan trọng dù khôngthuộc 5 giai đoạn cơ bản trên, nhưng nó giúp cho bể hoạt động liên tục, một phầnđược thu vào bể chứa bùn, một phần tuần hoàn vào bể Selector, phần còn lại được giữ