Vận Hành Các Công trình Xử Lí Nước Thải

Tài liệu này nói về việc Vận Hành Các Công trình Xử Lí Nước Thải

Vận hành các công trình xử lý

nước thải

1.Các tiêu chuẩn xả nước thải

hftp:/nuoc.com.vn

NUGC THAI CONG NGHIEP

Gia tri gibi han cho phép cna các thông số oà tông độ

cae chat 6 ahiéma TCVN 5945-1995

Gia tri gidi han

Phenola Sulfua Xianua

MPN/100ml

Bq/l Bq/l

0,2 0,2 0,2

0,02 0,2 0,005

30 0,05 0,1

0,001 0,2 0,05

5000 0,1 1,0

Gia tri gidi han

B

2

1

1 0,5

6

5 0,1

1 0,005

60 0,3

1

2 0,05 0,5 0,1

10000 0,1 1,0

10

0,2

COD, mg/l Tổng chất rắn lơ lửng,

40

70

50 0,2 0,1

20 0,4

10

600

3000

Nước thai công nghiệp

Giá trị giới hạn cho phép của các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thai công nghiệp thai vào vực nước sông dùng

cho mục đích cấp nước sinh hoạt TCYVN 6980-2001

Q> 200 m3/s

F2

20

Không mùi

35

60

45 0,2 0,1

20 0,4

35

60

45 0,2 0,1

20 0,4

30

60

45 0,15 0,08

10 0,3 0,7

25 25

50 50

40 40 0,15 0,15 0,08 0,08

5 5

10 10 0,3 0,3 0,7 0,7

20

50

40 0,1 0,06

0,2 0,5

20 20

40 40

30 30 0,05 0,05 0,06 0,06

5 5

5 5 0,2 0,2 0,5 0,5

600 600

3000 3000

2 Phân loại các chât nhiễm

bân trong nước thải

2.1 Các đặc tính vật lý

hftp:/nuoc.com.vn

Phân tích các thông số nhiễm

Giuuan hệ giữa các chất rắn trong nước và nước thải

TS = TAS + TRS TF =FS5Õ +FT<S T2338 = Fas + WSs T¥YS= YSS + VFS TU3 =FF2 + VF3 T5 = TF© + TVS

Lang tru bình nên lmhnlf

Phân loại các chât nhiễm bân trong nước thải

2.1 Cac dac tinh vat ly cua nước thải

PHAN LOẠI CHẤT Ô NHIÊM THEO QUAM DIEM WAT LY

Nước tuyển nổi

Chat ran hoa tan

CAC THANH PHAN RAN

2.1 Cac dac tinh vat ly cua

2.2 Cac dac tinh hoa hoc cua

2.2.1 Chât hữu cơ

- protein

(chất thải động và thực vật)

-_cacbonhydrat (sợi, giây, đường)

- Chat béo, dầu, mỡ

hftp:/nuoc.com.vn

2.2.3 Cac khi

- Oxy hoa tan

- H„S & NH; (các điêu kiện tự hoại,

mùi)

nguy hiém)

hftp:/nuoc.com.vn

2.3 Cac dac tinh sinh hoc

- WVikhuan (vd: E Coli trong phân người)

- Tảo lục lam hoặc vi khuân xanh

7

Tam aeroten

L ffchất vô cơ hoà tan

(lon vô èe, V.V, )

lon giai phong

Thiết bị táchnước | „ Khí nhềnlệu _

5 Cac phương pháp xử lý nước thải

‹ Một số công nghệ tương đương nhau có thê được lựa chọn sơ bộ tại bước này

‹ Các công nghệ được lựa chọn sơ bộ trên cơ sở cân nhắc những chất ô nhiễm chính

Chất hữu cơ phân huỷ sinh hoc (BOD) Xử lý sinh học hiếu khi:

-Bùn hoạt tính, mương oxy hoá -Hồ hiếu khí

-Lọc nhỏ giọt -Dia sinh hoc quay (RBC) -H6 6n dinh

-Thiết bị phản ứng kiểu đệm

Xử lý sinh học yếm khí

-Hằ yếm khí

-Lọc yếm khí -Tiếp xúc yếm khí -Thiết bị phản ứng tằng sôi

http://nuoc.com.vn

Các chất hữu cơ bền (COD-BOD) -Oxy hoá hoá học

-Hâp phụ băng cacbon

Các hợp chất hữu cơ bay hơi -Suc khi, oxy hoa hoa hoc

-Hâp phụ, xử lý sinh hoc

Tổng chất rắn lơ lửng

L£EvA- // uy LO ff 4133) fk Có hoặc không co keo tu/déng tu:

-Lang -Tuyén néi

-Loc

Các quá trình ứng dụng đề xử lý nước thải công nghiệp

- Trao đôi Ion -Lọc màng

-Tham thâu ngược -Tham tach bang điện

Dầu mỡ

-Siêu lọc

- C6 thé tim hiéu hiéu suất thông thường của các công nghệ xử lý cùng loại thông qua rất nhiều dữ liệu từ các nhà máy trên thế giới Có thê lựa chọn sơ bộ các công nghệ có hiệu suất xử lý nằm trong phạm vi hiệu suất xử lý thông thường của các nhà máy trên thé giới

Bùn hoạt tính (thông thường) | 80-95 80-85 80-90 10-25 15-50 8-15

Lọc nhỏ giọt (tốc độ cao&qua môi trường | 65-80 60-80 60-85 8-12 15-50 8-15

5.1 Tién xu ly

a.Lọc lưới

Lưới/ song thô (> 2mm)

- Sạn sau khi lọc có thể được thải như chất thải

ran binh thường

Lưới/ song tinh (< 2mm)

- Thường đòi hỏi địa điểm xả thải đặc biệt

Các kiểu: - Bậc thang, xích, xoay, máng, trồng, đĩa &

nghiên;

- Vận hành thủ công và/hoặc tự động

Các tiêu chí thiết kế: - Phải kiểm soát tốc độ nước qua lưới

loc (mang Pashall)

- Khả năng dung nạp của qui trình xử lý

hifp://nuoe.com.vn - Công suất vận chuyền và lưu giữ của hệ thống

xử lý nước thải

Khoảng cách trống giữa các thanh (mm) 25-75 10-50

Độ nghiêng so với phương ngang (độ) 45-00 79-85

Tổồn thất áp suất cho phép, do lưới lọc bị tắc 150 150

(mm) , Cs

TOn that ap suat toi da, ludi loc tac (mm) 800 800

hftp:/nuoc.com.vn

Song lưới chắn các kiêu khác nhau

Provided by Saloly Coupling of Bhoar Pip

Low Powar roquiramonte +

b Be lang cat

Hinh chữ nhật: không chê vận tôc, không sục khi

Thông tin thiết kế điển hình

Thời gian lưu, giây 45-90 60

Van toc phương ngang, m/s 0.25-4 3

Vận tốc lọc đối với:

Cơ câu khống chế vận tốc đập tràn Sutro, máng Paisi:a!l ` = `

dap tran dang parabol&ngang

- Noi chung, xtr ly so cap bang phương pháp hoá học được áp

dụng khi nước thải công nghiệp có hàm lượng các chât răn cao

ở dạng keo (khó lăng)

- Mục đích của xử lý sơ cấp là giảm lượng chat ran dé qua

trình xử lý thứ câp đạt hiệu quả (xử lý các chât ô nhiễm còn lại

— lang trong lực, và a âm

kes ¬ (hiệu suật tách các

- tuyên nôi băng không khí hoà tan (DAF) chat rắn 90 — 95%)

¢ Hoa chat được sử dụng như chất đông tụ và tạo bông với

mục đích chủ yêu là chuyên các hạt keo lơ lửng thành chất răn

ở dạng :

— có thê lắng nhờ trọng lực trong bề lắng, hoặc

http://nuoc.com.vn

2 - Xử lý sơ cấp

2.A Đồng tụ và keo tụ

¢ Noi chung, xử lý sơ cấp bằng phương pháp hoá học được áp

dụng khi nước thải công nghiệp có hàm lượng các chất rắn cao

ở dạng keo (khó lắng)

° Mục đích của xử lý sơ cấp là giảm lượng chất rắn đề quá

trình xử lý thứ cấp đạt hiệu quả (xử lý các chất ô nhiễm còn lại

trong nước thải, ví dụ như chất hữu cơ hoà tan)

„ Quá trình xử lý sơ cấp chủ yếu gồm :

— lang trọng lực, và

- tuyên nồi bằng không khí hoà tan (DAF)

¢ Hoa chat được sử dụng như chất đông tụ và tạo bông với

mục đích chủ yêu là chuyên các hạt keo lơ lửng thành chất răn

ở dạng :

— có thê lắng nhờ trọng lực trong bê lắng, hoặc

- được tách bằng tuyên nỗi

Trong một số trường hợp cụ thê,

xử lý sơ cấp có thé

đạt mục tiêu xử lý

(hiệu suất tách các chất rắn 90 — 95%)

http://nuoc.com.vn

A QUA TRINH KEO TU

định của các huyền phù dạng keo để cuối

cùng tạo ra các cụm hạt khi có sự tiếp xúc

ø1ưa các hat

hftp:/nuoc.com.vn

Tinh chat cua hat keo

1 Cau tao của hạt keo

Lớp 1on trái dấu bên ngoài

Lớp ion trái dấu bên

Cơ chế của quá trinh keo tụ

Keo tu

KHUAY TRON NHANH

Cac tiéu chi thiét ké

Cac chat keo tu

Nhôm (Nhôm sunphat) Fe(Cl), , Polyaluminumchloride (PAC)

Muôi SO,“ của Fe(2) và Fe(3)

http://nuoc.com.vn

Cac chat keo tu

Quá trình thuy phân các chất keo tụ và tạo thành các bông keo xây ra theo các giai đoạn sau:

Me3*+ + HOH ® Me(OH)*' + Ht

Me(OH)2+ + HOH ®% Me(OH* + H'

Me3+ + HOH S&S Me(OH),) + 3H:

hftp:/nuoc.com.vn

Cac chat keo tu

Cac phan tng xay ra khi dua cac chat keo tu

Al, (SO 4), vao trong nudc

AB+ +H,O =Al(OH)*'+H:

Al(OH)*' + H,O = Al(OH),' +H' Al(OH),' + H,O =Al(OH), +H'

Cac chat keo tu

Cac phan tng xay ra khi dua cac chat keo tu

http://nuoc.com.vn

FeCl, vao trong nước

FeCl, +H,O =FeCl,(OH) +H" + Cr FeCl,(OH) + H,O = FeCl(OH), + H* + Cr FeClI(OH), +H,O =Fe(OH), +H +CT

Các bước của quá trình keo tụ

— Định lượng hoá chất keo tuụ/trợ keo và hoà trộn

2 Phá vỡ trạng thái ổn định của hệ keo

3 Tạo ra bông keo tụ kích thước nhỏ nhờ sradien vận tốc

lớn để cho các chất keo bông tụ tạo thành

4 Tạo ra bông keo tụ lớn nhờ gradient vận tốc nhỏ để tách

các hạt căn ra khỏi nước

hftp:/nuoc.com.vn

b Dong tu

Định nghĩa

° Tap hop cua cac hat keo tu

° để tạo thành các khôi bông lắng được

Quy trình

Cac tiéu chi thiét ké

Các chất đông tụ

«Các polyme (Tổng hop) : Cation, Anion & Trung tinh

http://nuoc.com.vn

HAT KEO TAO BONG XOP

Khuáy trộn nhanh: Chất

keo tụ mang điện tích

dương đến gân hạt keo

mang điện tích âm

Quá trình đông tụ làm cho

hạt keo được trung hoà điện tích

Các hạt keo đã được trung

hoà điện tích tạo thành

bông xốp Khuay cham: Chat tao

bong (polyme) lam cho

khối bông kết lại và có thê

lắng

CHẤT ĐÔNG TỤ thường sử dụng: Nhôm sunfat Al,SO,.18H,O - Polyaluminium Chloride (PAC),

Al,(OH),Cl or Aluminium chlorohydrate (ACH), AI.(OH),„CI,

Thời gian lưu = 1 phut

— QUA TRINH TAO BONG:

Keo tu & Dong tu

Thi nghiém voi cac binh (JAR TEST)

b Lãng trọng lực

¢ _ THIẾT KẾ kỹ thuật đối với bễể lắng theo phương bán kính (đường kính & độ

sâu):

— Vận tốc của dòng chảy tràn — cơ sở thiết kế: Lưu lượng dòng vào có thê

xử lý, Q (mỶ/giờ) được xác định bởi phương trình sau:

„ồ Q/A = vận tốc dòng tràn được xác định bằng dung cu do, m/gio

° ở đây: A (m2) = diện tích bề mặt bề lắng

— Đường kính thiết bị lắng được tính bằng biêu thức: D = (4 A / 3,1416)12

— Q/A thường là 1 m/giờ nhưng có thể lên tới 5 m/giờ (đối với lamel)

— Thời gian lưu thuỷ luc (HDT): được xác định từ phương trình sau:

° HDT (giò) = V/Q =(A H)/ Q, trong đó H là độ sâu của bề lắng (m)

¢ HDT duoc cé dinh ở giá trị trung bình 2,5 giờ Thời gian lưu ngắn hơn

có thể khiến cho chiều chuyên động của dòng nước thay đồi Nếu thời

gian lưu lớn hơn, mùi và khí hình thành do quá trình yếm khí trong lớp

bun lang sé xay ra

hftp:/nuoc.com.vn

¢ VAn dé:

— Hiéu qua tach TSS kém,

hàm lượng chất rắn lơ lửng trong dòng ra còn cao

— Mùi thối

— Bùn tháo ra có thê tích lớn

và hàm lượng chat ran trong bun thap (<1%, tinh theo chất khô)

‹ Giải pháp :

» Lưu lượng cao hơn so với thiết kế (được tính

bằng vận tốc dong tràn, Q/A) cân được giảm đề

tăng vận tốc lắng

- Bùn lắng ở đáy cần được tháo ra theo chu ky tương ứng (< 4 giờ) phù hợp với lưu lượng Hàm lượng chất rắn trong bùn cân duy trì ở nông độ 1 — 2% (tính theo chất khô) Hàm lượng chất rắn và lớp

bùn có thể được kiêm tra hàng ngày

- Ví dụ về tính toán bùn thải (đối với hệ thống hoạt động) :

¢ Mot bé lang tron dién hình được thiết kế để xử lý nước thải có lưu lượng 2 400 m?/ngày

với hàm lượng TSS = 150mg/I Nước thải dòng ra có hàm lượng TSS là 25 mgil

- Bùn lắng có hàm lượng chất rắn là 1,5 % (tính theo chất khô) với khối lượng riêng khoảng

1 000 kg/m'

¢ Tinh:

¢ (a) Tổng lượng chat ran hang ngày (kg/ngay), tinh theo chất khô

¢ (b) Thé tích bun lắng hàng ngày (m‡/ngày)

- (c) Xác định chế độ bơm bùn thải (tần suất và chu kỳ) nếu bơm bùn có công suất 50

- (a) Tổng lượng chất rắn hàng ngày (kg/ngày, tính theo chất khô) :

~ =2.400 m3/ngay x (150 — 25) g/m? x 0,001 kg/g = 300 kg/ngày (tính theo chất khô)

* (b) Thé tich bùn hàng ngay (m3/ngay) :

— Téng Iwong bun lang (kg/ngày, tính theo bùn ướt) :

¢ = (300 x 100)/1,5 = 20 000 kg/ngày (tính theo bùn ướt)

— Thể tích bùn (m°/ngày) :

¢ = 20 000 kg/ngày / 1 000 kg/m? = 20 m?/ngay hoac 20 000 lit/ngay

‹ (c) Ché d6 bom :

— Tổng thời gian bơm (phút/ngày) :

- 20000 litingay / 50 lit/phut = 400 phút/ngày

— Tần số bơm: 4 lần bơm trong 24 giờ, thời gian mỗi lần bơm được tính như sau:

- 400 phút/ngày / 4 lần mỗi ngày = 100 phút mỗi lần

hftp:/nuoc.com.vn

dap chay tran dang toa tron

Radial overflow weir

5.2 Xu ly bac hai: Xu ly sinh hoc

0A Cac quy trinh sinh truong lo lung:

Vi khuẩn lơ lửng trong nước thải trong quá trình xử lý

Vd: - Các quá trình liên tụctruyên thông

- Quy trình sục khí mở rộng

- Bé phản ứng lân lượt theo mẻ (SBR)

°b Cac quy trinh Hé thong Tang Bun can:

Nước thải chảy qua một khôi v1 khuân kết tủa hoặc cô đặc

°C Các quy trình sinh trưởng bám dính:

Vi khuẩn tạo thành màng trên một vật thê cô định

Vd: -Loc nho giot

-Các thiết bị tiếp xúc sinh học quay (RBCs)

hftp:/nuoc.com.vn

Các tiêu chuẩn lựa chọn giữa màng vi khuẩn có định và sinh trướng lơ lửng

Ưu điểm Diện tích nhỏ hơn, giảm lượng bùn sinh ra trong | Khả năng chịu dao động dòng vào

hệ thống hiếu khí, thế tích khí sinh ra nhỏ hơn, | lớn hơn, chịu được TSS đầu vào

tăng khả năng tách nước của bùn, làm cho hệ | lớn, thời gian hồi phục ngắn hơn, hệ thông hiếu khí dễ vận hành hơn, tiết kiệm năng | yếm khí dé vận hành hơn, tính linh lượng hoạt của hệ thống cao hơn

Nhược điểm | Thường đòi hỏi phải bơm dòng vào, nòng độ dâu | Tốn diện tích hơn, tạo khí khó thu

mỡ cao (>50mg/L) có thể ảnh hưởng xâu đến môi | hồi, làm tăng lượng bùn trong hệ

trường vi khuẩn, nông độ TSS cao (>200 mg/L) | hiếu khí, bùn khó tách nước, tốn

có thế ảnh hưởng xấu đến cơ chế phân bố vi | năng lượng hơn khuân và môi trường lọc, hệ hiếu khí sẽ có nhiều

ruồi nhặng, dễ bị nhiệt độ tác động

Hệ thống Lọc nhỏ giọt, đĩa sinh học quay (RBC), cột đệm Hỏ oxy, hỗ sục khí, và bùn hoạt tính

hiệu khí ngẫu nhiên dòng ngược, hệ thông tâng lơ lửng (dòng đây hoặc đão trộn hoàn toàn)

dòng ngược

Hệ thông Cột đệm ngẫu nhiên dòng ngược Hỏ yêm khí, hệ thông tốc độ chậm, yém khí tảng bùn dòng ngược tốc độ cao,

CAC QUY TRINH SINH HOC KET HOP

XỬ LÝ THỨ CÁP SINH HỌC - BẰNG BUN HOAT TINH

BE SUC KHi

LANG TRONG THI? CAP

BE SUC KH LANG TRONG THLY CAp

HE THONG SUC KHI Me

( RÃNH ÔXY HOÁ) ị

BE SUC KHI-LANG TRONG NOI TIEP

BE PHAN UNG Poe al

SINH HOC THEO ME (SBR) | — |

Khi

http://nuoc.com.vn