Đồ án Thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Chế Xuất và Công nghiệp Linh Trung III, công suất 10 000 m3d

Thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Chế Xuất và Công nghiệp Linh Trung III, công suất 10 000 m3d Thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Chế Xuất và Công nghiệp Linh Trung III, công suất 10 000 m3d Thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Chế Xuất và Công nghiệp Linh Trung III, công suất 10 000 m3d Thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Chế Xuất và Công nghiệp Linh Trung III, công suất 10 000 m3d Thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Chế Xuất và Công nghiệp Linh Trung III, công suất 10 000 m3d Thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Chế Xuất và Công nghiệp Linh Trung III, công suất 10 000 m3d Thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Chế Xuất và Công nghiệp Linh Trung III, công suất 10 000 m3d Thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Chế Xuất và Công nghiệp Linh Trung III, công suất 10 000 m3d Thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Chế Xuất và Công nghiệp Linh Trung III, công suất 10 000 m3d Thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Chế Xuất và Công nghiệp Linh Trung III, công suất 10 000 m3d Thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Chế Xuất và Công nghiệp Linh Trung III, công suất 10 000 m3d Thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Chế Xuất và Công nghiệp Linh Trung III, công suất 10 000 m3d Thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Chế Xuất và Công nghiệp Linh Trung III, công suất 10 000 m3d

1

PHẦN MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Công nghiệp hoá, hiện đại hoá là chủ trương của Đảng và Nhà nước Tuy nhiên, hoạt động công nghiệp đã thải ra nhiều chất thải vượt quá khả năng tự làm sạch của môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng, dẫn đến mất cân bằng sinh thái

Việc các nhà máy nằm rời rạc, chen lẫn với các khu dân cư đã không phù hợp Nó ảnh hưởng đến sản xuất, mỹ quan, sức khoẻ cộng đồng, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và gây khó khăn cho công tác quản lý

Các khu công nghiệp ra đời nhằm cung cấp cơ sở hạ tầng, dịch vụ cho các nhà máy sản xuất Khu công nghiệp có chức năng tập trung các nhà máy sản xuất ở một số loại hình nhất định nhằm cách li hoạt động sản xuất với khu dân cư tạo thuận lợi cho việc kiểm soát môi trường cũng như công tác quản lý

Khu công nghiệp là nơi tập trung nhiều loại hình sản xuất, phát sinh nhiều chất thải nên công tác xử lý chất thải là không thể bỏ qua Một trong những loại chất thải đó là nước thải Ý thức tốt trách nhiệm bảo vệ môi trường, góp phần phát triển bền vững, Khu Chế xuất và Công nghiệp Linh Trung III đã dành ra quỹ đất và vốn đầu tư để xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung

Vận dụng những kiến thức đã học và những hiểu biết thực tế sau đợt thực tập tại Khu Chế xuất Linh Trung I, đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Khu Chế xuất và Công nghiệp Linh Trung III công suất 10 000m3/ngày” đã ra đời

2 MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN

Thiết kế trạm xử lý nước thải công suất 10 000m3/ngày đạt tiêu chuẩn TCVN 6980-2001 (cột Q > 200m3/s và F3) và TCVN 5945-1995-cột A

3 NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN

 Thu thập số liệu, tài liệu về dự án xây dựng cơ sở hạ tầng Khu Chế xuất và Công nghiệp Linh Trung III, các công nghệ xử lý nước thải của các khu công nghiệp lân cận

 Lựa chọn công nghệ trên cơ sở phù hợp với thành phần, tính chất nước thải, điều kiện mặt bằng, tiêu chuẩn xả thải, khả năng đầu tư,

 Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải

 Tính toán kinh tế

4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

 Thu thập số liệu, tài liệu liên quan

 Tổng hợp số liệu

 Quan sát trực tiếp

 Phân tích khả thi

 Tính toán

 Nằm ở điểm cực Nam của tỉnh Tây Ninh

 Tiếp giáp với Khu công nghiệp Trảng Bàng

 Cách Khu công nghiệp Tây Bắc Củ Chi khoảng 10km

 Cách thị trấn Gò Dầu khoảng 12km

 Cách cửa khẩu Mộc Bài khoảng 22km

 Cách trung tâm thành phố Hồ Chí Minh khoảng 40km theo đường quốc lộ 22

1.2 MỤC ĐÍCH

 Xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật của một khu chế xuất và công nghiệp tập trung có diện tích 203.8 ha với đầy đủ phân khu chức năng và tổ chức các hệ thống kỹ thuật hạ tầng như giao thông, cấp nước, cấp điện và các hạng mục phụ trợ

 Thu hút các nhà đầu tư trong và ngoài nước thuê đất xây dựng nhà máy và xí nghiệp

 Tạo ra những sản phẩm có chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu, đồng thời đảm bảo điều kiện cảnh quan môi trường

1.3 CÁC NGÀNH SẢN XUẤT

Các ngành sản xuất dự kiến triển khai trong khu chế xuất và công nghiệp Linh Trung III bao gồm:

 Điện, điện tử và thiết bị thông tin

 Cơ khí và chế tạo máy móc

 Lắp ráp phương tiện vận chuyển

 Sản xuất dược liệu, dược phẩm và dụng cụ y tế

 Mỹ phẩm và hương liệu

 Cao su và nhựa

 Sản xuất dụng cụ thể dục thể thao và đồ chơi trẻ em

 Sản xuất giày và phụ kiện ngành giày

 Giấy và bao bì giấy

 Chế biến gỗ và trang trí nội thất

 Dệt, may mặc, thêu, đan

 Công nghiệp da, lông động vật và giả da

 Chế biến nông sản, thực phẩm, đồ uống

 Sản xuất kính, gốm sứ, ghạch đá, và vật liệu xây dựng

 Sản xuất nữ trang, đồ trang sức, hàng thủ công mỹ nghệ

 Sản xuất các vật dụng văn phòng phẩm

 Công nghệ thông tin và kỹ thuật cao, công nghệ sinh học

 Ngân hàng, dịch vụ, thương mại đào tạo phục vụ sản xuất và đời sống công nhân

5

1.4 MẶT BẰNG TỔNG THỂ

Khu chế xuất và công nghiệp Linh Trung gần như có dạng hình vuông (nở hậu) , kích thước khoảng 1 400m x 1 500m, diện tích 203.5 ha (kể cả diện tích mặt hồ Bàu Đắng) Khu đất sẽ được phân chia bằng hệ thống các đường ngang, đường dọc vuông góc với nhau thành các khu đất có dạng hình chữ nhật để thuận tiện cho việc xây dựng nhà máy

1.4.1 Phân khu chức năng

Các khu chức năng của khu chế xuất và công nghiệp Linh Trung III gồm:

 Khu nhà máy công nghiệp

 Khu nhà máy chế xuất

 Khu điều hành

Nhà điều hành Cao ốc văn phòng cho thuê Hải quan

 Khu dịch vụ

Trung tâm thương mại, nhà hàng Trung tâm kho vận, kho ngoại quan và giao nhận, vận chuyển Bưu điện, viễn thông, công nghệ thông tin

Ngân hàng Trạm y tế Trường học, trường dạy nghề, trường cao đẳng và các trung tâm đào tạo khác

Trung tâm thể thao và văn hoá

 Khu công trình đầu mối kỹ thuật hạ tầng

Trạm điện Nhà máy cấp nước Nhà máy xử lý nước thải Trung tâm phân loại và xử lý rác

 Khu nhà ở cho chuyên gia và công nhân

 Khu cây xanh và công viên

Bảng 1.1 Sử dụng đất của các khu chức năng

(ha) xanh (ha)

xử lý nước thải

7

Bảng 1.2 Mục đích sử dụng đất

(ha) (%)

xử lý nước thải

Tổng cộng 203.80 100.0

Nguồn: SEPZONE Linh Trung, 05/2003

1.4.2 Hệ thống hạ tầng kỹ thuật

SEPZONE Linh Trung đã có ý thức bảo vệ môi trường đối với dự án KCX

&CN Linh Trung III, cụ thể sẽ:

 Tách riêng đường ống thu gom nước mưa và nước thải

 Xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung

 Xây dựng trung tâm phân loại và xử lý rác tập trung

 Xây dựng khu nhà ở cho chuyên gia và công nhân

1.5 VẤN ĐỀ NƯỚC THẢI

1.5.1 Đặc điểm nước thải

Nước thải sinh hoạt và công nghiệp của các nhà máy, các cụm dân cư và khu dịch vụ sẽ được xử lý cục bộ trong phạm vi nhà máy đạt mức tiêu chuẩn quy định trước khi xả vào hệ thống thu gom nước thải của khu

Hệ thống này đưa nước thải về nhà máy xử lý nước thải tập trung để xử lý đạt tiêu chuẩn Việt Nam trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

Lượng nước thải của khu được tính toán như sau:

 Định mức nước thải công nghiệp trung bình: 42 m3/ha/d

 Diện tích xây dựng các nhà máy trong khu: 131.9ha

 Định mức nước nước thải sinh hoạt công nhân: 21 l/người/d

 Lượng công nhân dự kiến: 70 000 người

 Định mức nước thải dịch vụ công cộng: 35m3/ha/d

 Diện tích khu dịch vụ và công cộng: 17 ha

 Hệ số không điều hoà: 1.3

Tổng lượng nước thải dự kiến: 10 000m3/d

9

Bảng 1.3 Tiêu chuẩn đề xuất cho các nhà máy trong KCX&CN Linh

Trung III khi sử dụng dịch vụ xử lý nước thải tập trung

1.5.2 Aûnh hưởng của nước thải đến nguồn tiếp nhận

Nguồn tiếp nhận nước thải là sông Vàm Cỏ Đông Sông này được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt và công nghiệp không được xử lý và nước mưa xả vào nguồn nước làm cho nguồn nước bị nhiễm bẩn

Thành phần, tính chất nước thải, nhất là các chất bẩn thuộc nguồn gốc hữu cơ gây ảnh hưởng rất lớn đến sinh thái hồ chứa Nếu đưa vào nguồn quá nhiều chất bẩn, thì do quá trình oxy hoá sinh học diễn ra nhanh mà oxy trong nước nguồn bị cạn kiệt dẫn đến chất hữu cơ chứa carbon bị phân huỷ kị khí tạo thành CH4, CO2, các chất chứa lưu huỳnh phân huỷ kị khí tạo thành H2S có mùi hôi thối và rất độc hại đối với vi sinh

Nếu đưa vào hồ quá nhiều chất dinh dưỡng C, P, N sẽ dẫn đến sự phát triển bùng nổ không kiểm soát được của rong tảo, thực vật trôi nổi gây nên hiện tượng phì dưỡng Chính sự tích đọng bùn lắng và các chất hữu cơ trong hồ là nguyên nhân gây

ra quá trình này Nước thải sinh hoạt và sản xuất chảy vào nguồn tiếp nhận làm tăng chất dinh dưỡng, kích thích sự phát triển của tảo và giảm chất lượng của nước Tảo dư thừa chết kết thành khối trôi nổi trên mặt nước , khi phân huỷ phát sinh mùi và làm giảm nồng độ oxy hoà tan, ảnh hưởng đến các loại động vật sống dưới nước

Các tác nhân gây và truyền bệnh gồm vi khuẩn, virus và phiêu sinh vật khi xả vào nước mặt làm cho nguồn nước không phù hợp cho ăn uống, bơi lội hay nuôi cá Vi sinh gây bệnh tích tụ nhiều trên mô gây độc cho các loài nhuyễn thể

Nước thải có chứa muối với nồng độ cao gây ảnh hưởng tới người, động thực vật và mùa màng Lượng muối thải ra có nồng độ quá cao sẽ gây độc cho đất

Các hợp chất kim loại độc và các chất hữu cơ độc nếu được thải ra quá nhiều làm cho dòng sông bị chết trong một thời gian dài Chúng được tích tụ qua chuỗi thực

Dấu hiệu cho thấy nguồn nước mặt bị nhiễm bẩn:

 Xuất hiện chất nổi trên bề mặt và bùn lắng ở đáy

 Thay đổi tính chất vật lý (màu sắc và mùi vị,…)

 Thay đổi thành phần hóa học (phản ứng, số lượng chất hữu cơ, chất khoáng và chất độc hại,…)

 Lượng oxy hoà tan giảm xuống

 Thay đổi hình dạng và số lượng vi trùng gây và truyền bệnh …

Vì những tác động tiêu cực của nước thải đối với nguồn tiếp nhận và đối với sinh vật, gây ảnh hưởng đến sức khoẻ con người nếu sử dụng nguồn nước này cho sinh hoạt, cần phải có biện pháp xử lý nước thải trước khi xả thải

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN XỬ LÝ NƯỚC THẢI

2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Người ta phân biệt 4 phương pháp xử lý nước thải theo quy trình xử lý:

 Xử lý cơ học

 Xử lý hoá học

 Xử lý hoá lý

 Xử lý sinh học

2.1.1 Phương pháp xử lý cơ học

Phương pháp xử lý cơ học được sử dụng để tách các chất không hoà tan và một

phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải Những công trình xử lý cơ học bao gồm:

 Song chắn rác, lưới lọc dùng để chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn

hoặc ở dạng sợi như giấy, rau cỏ, rác,…được gọi chung là rác Rác thường được

chuyển tới máy nghiền rác, sau khi được nghiền nhỏ, cho đổ trở lại trước song

chắn hoặc chuyển tới bể phân huỷ cặn

 Bể lắng cát tách ra khỏi nước thải các chất bẩn vô cơ có trọng lượng

riêng lớn (như xỉ, than, cát,…) Chúng không có lợi đối với quá trình làm trong,

xử lý sinh hoá nước thải và xử lý cặn bã cũng như không có lợi đối với các

công trình thiết bị trên trạm xử lý Cát từ bể lắng cát được đưa đi phơi khô và

sau đó thường được sử dụng lại cho mục đích xây dựng

Theo nguyên tắc chuyển động của nước ở trong bể lắng cát, người ta phân

biệt:

Bể lắng cát ngang Bể lắng cát đứng

Theo chế độ làm việc:

Bể lắng hoạt động gián đoạn

Bể lắng hoạt động liên tục

Theo chiều nước chảy trong bể:

Bể lắng ngang

Bể lắng đứng

Bể lắng radian

 Bể vớt dầu mỡ thường áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ (nước thải công nghiệp) Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ thường thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất nổi

 Bể điều hoà lưu lượng và chất lượng

Bể điều hoà đảm bảo cho các công trình xử lý làm việc ổn định và đạt được giá trị kinh tế khi lưu lượng và chất lượng nước thải từ cống thu gom chảy về trạm xử lý thường xuyên dao động

Bể điều hoà lưu lượng-chất lượng: loại bể này phải có đủ dung tích để điều hoà lưu lượng, chất lượng và bên trong phải có hệ thống thiết bị khuấy để đảm bảo sự xáo trộn đều trong toàn bộ thể tích

Bể điều hoà lưu lượng: đòi hỏi đủ dung tích điều hoà lưu lượng, bên trong không cần thiết bị khuấy trộn

 Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải đi qua lớp vật liệu lọc, công trình này sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp

Thường thì xử lý cơ học chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi cho qua xử lý sinh học

2.1.2 Phương pháp xử lý hoá học

Thực chất của phương pháp xử lý hoá học là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học và tạo cặn lắng hoặc tạo chất hoà tan nhưng không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường Theo giai đoạn và theo mức độ xử lý, phương pháp hoá học sẽ có tác động tăng cường quá trình xử lý

cơ học hoặc sinh học Những phản ứng diễn ra có thể là phản ứng oxi hoá – khử, các phản ứng tạo chất kết tủa hoặc các phản ứng phân huỷ chất độc hại

Phương pháp xử lý hoá học thường được áp dụng để xử lý nước thải công nghiệp Tuỳ thuộc vào điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép, phương pháp xử lý hoá học có thể hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ ban đầu của việc xử lý nước thải

 Phương pháp trung hoà dùng để đưa môi trường nước thải có chứa các axit vô cơ hoạc kiềm về trạng thái trung tính pH=6.58.5 Phương pháp này để xử lý nước thải sơ bộ trước khi xử lý sinh học Trung hoà nước thải có thể thực hiệ bằng nhiều cách:

Trung hoà bằng trộn nước thải chứa axit và nước thải chứa kiềm

Trung hoà bằng cách cho thêm hoá chất vào nước thải

Trung hoà nước thải chứa axit bằng cách lọc qua lớp vật liệu lọc trung hoà

15

Trung hoà nước thải chứa kiềm bằng cách dùng khí thải, khói từ lò đốt

 Phương pháp oxy hoá-khử

Để xử lý những loại nước thải chứa các chất vô cơ độc hại hoặc chất khó phân huỷ sinh học, người ta dùng phương pháp hoá học hoặc hoá lý, thông dụng nhất là phương pháp oxy hoá khử Trong quá trình oxy hoá, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hại hơn và được chuyển ra khỏi nước Có thể sử dụng nhiều chất oxy hoá (clo dạng khí và lỏng, dioxit clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, kali permanganat, bicromat kali,

hydroperoxit, oxy không khí, ozon, pyroluzit (MnO2), trong đó phổ biến hơn cả là các phương pháp:

Oxy hoá bằng Chlor

Oxy hoá bằng hydro peroxit

Oxy hoá bằng oxy trong không khí

Oxy hoá bằng pyroluzit

Ozon hoá

 Phương pháp điện hoá học cũng thuộc loại phương pháp hoá học Thực chất là phá huỷ các tạp chất độc hại có trong nước thải bằng cách oxy hoá điện hoá trên cực anod hoặc dùng để phục hồi các chất quý ( đồng, chì, sắt,…) Thông thường, hai nhiệm vụ phân huỷ chất độc hại và thu hồi chất quý được giải quyết đồng thời Có 2 ứng dụng chính:

Đông tụ bằng điện

Tuyển nổi bằng điện

2.1.3 Phương pháp xử lý hoá lý

Những phương pháp xử lý hoá lý đều dựa trên cơ sở ứng dụng các quá trình: hấp phụ, tuyển nổi, trao đổi ion, tách bằng màng, chưng bay hơi, trích ly, cô đặc, khử hoạt tính phóng xạ, khử khí, khử mùi, khử muối,…

 Phương pháp keo tụ (động tụ keo) dùng để làm trong và khử màu nước thải bằng cách dùng các chất keo tụ ( phèn) và các chất trợ keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và keo có trong nước thải thành những bông có kích thước lớn hơn

 Tuyển nổi là phương pháp dùng để loại bỏ các tạp chất ra khỏi nước bằng cách tạo cho chúng khả năng dễ nổi lên mặt nước khi bám theo các bọt khí Người ta phân biệt các phươg pháp tuyển nổi như sau:

Tuyển nổi phân tán không khí bằng thiết bị cơ học

Tuyển nổi phân tanù không khí bằng máy bơm nén khí

Tuyển nổi với tách không khí từ nước

Tuyển nổi điện, tuyển nổi sinh học và hoá học

 Hấp phụ dùng để tách các chất hữu cơ và khí hoà tan khỏi nước thải bằng cách tập trung những chất đó trên bề mặt vật rắn (chất hấp phụ) hoặc bằng cách tương tác chất bẩn hoà tan với chất rắn (hấp phụ hoá học) Người ta phân biệt các kiểu hấp phụ:

Hấp phụ trong điều kiện tĩnh

Hấp phụ trong điều kiện động qua lớp vật liệu lọc cố định

Hấp phụ trong điều kiện động qua lớp vật liệu lọc lơ lửng

17

 Trích ly duøng ñeơ taùch caùc chaât baơn hoaø tan ra khoûi nöôùc thại baỉng caùch boơ sung moôt chaât dung mođi khođng hoaø tan vaøo nöôùc, nhöng ñoô hoaø tan cụa chaât baơn trong dung mođi cao hôn trong nöôùc Theo kieơu thieât bò phađn taùn dung mođi, ngöôøi ta chia ra:

Trích ly vôùi lôùp voøng tieâp xuùc

Thaùp trích ly kieơu voøi phun tia

Thaùp trích ly vôùi ñóa rotor quay

Thaùp trích ly kieơu rung

Thaùp trích ly kieơu laĩng troôn

 Chöng bay hôi laø chöng nöôùc thại ñeơ caùc chaât hoaø tan trong ñoù cuøng bay hôi leđn theo hôi nöôùc Khi ngöng tú, hôi nöôùc vaø chaât baơn deê bay hôi seõ hình thaønh caùc lôùp rieđng bieôt vaø do ñoù, deê daøng taùch caùc chaât baơn ra

 Trao ñoơi ion laø nhöõng phöông phaùp thu hoăi caùc anion vaø cation baỉng caùc chaât trao ñoơi ion (ionit) nhôø vaøo söï trao ñoơi ion cụa caùc ion tređn beă maịt chaât raĩn vôùi ion coù cuøng ñieôn tích trong dung dòch khi tieâp xuùc vôùi nhau Caùc chaât trao ñoơi ion laø caùc chaẫt raĩn trong thieđn nhieđn hoaịc vaôt lieôu nhöïa nhađn táo Chuùng khođng hoaø tan trong nöôùc vaø trong dung mođi höõu cô, coù khạ naíng trao ñoơi ion

 Taùch baỉng maøng laø phöông phaùp taùch caùc chaât tan khoûi caùc hát keo baỉng caùch duøng caùc maøng baùn thaâm Ñoù laø caùc maøng xoâp ñaịc bieôt khođng cho caùc hát keo ñi qua Caùc kyõ thuaôt nhö ñieôn thaơm tích, thaơm thaâu ngöôïc, sieđu lóc vaø caùc quaù trình töông töï khaùc ngaøy caøng ñoùng vai troø quan tróng trong xöû lyù

nöôùc thại

2.1.4 Phương pháp xử lý sinh học

Thực chất của phương pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ-oxi hoá các chất hữu cơ ở dạng keo và hoà tan có trong nước thải

Mục đích của quá trình xử lý sinh học:

 Chuyển hoá những chất hoà tan và những chất dễ phân huỷ sinh học thành những sản phẩm cuối cùng có thể chấp nhận được

 Hấp phụ và kết tụ cặn lơ lửng và chất keo không lắng thành bông sinh học hay màng sinh học

 Chuyển hoá, khử chất dinh dưỡng (như Nitơ, Photpho)

 Trong một số trường hợp, khử những hợp chất và những thành phần hữu

cơ dạng vết

Thông thường, giai đoạn xử lý sinh học tiến hành sau giai đoạn xử lý cơ học Bể lắng đặt sau giai đoạn xử lý cơ học gọi là bể lắng đợt I Bể lắng dùng tách màng sinh học hoặc tách bunø hoạt tính gọi là bể lắng đợt II

Trong trường hợp xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính thường đưa một phần bùn hoạt tính quay trở lại (bùn tuần hoàn) để tạo điều kiện cho quá trình sinh hoá hiệu quả Phần bùn còn lại gọi là bùn dư, thường đưa tới bể nén bùn để làm giảm thể tích trước khi đưa tới các công trình xử lý cặn bằng phương pháp sinh học

Quá trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo không loại trừ triệt để các loại vi khuẩn, nhất là vi trùng gây bệnh và truyền bệnh Vì vậy, sau giai đoạn xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo cần thực hiện khử trùng nước thải trước khi xả vào môi trường

2.1.4.1 Quá trình hiếu khí

19

Quá trình xử lý sinh học xảy ra trong sự hiện diện của oxy

 Quá trình bùn hoạt tính xáo trộn hoàn toàn (Complete Mix Activated Sludge :Aerotank, Mương oxy hoá, Oxyten, giếng trục sâu,…)

 Quá trình phản ứng sinh học từng mẽ (SBR-Sequencing Batch Reactor)

 Quá trình bùn hoạt tính theo giai đoạn ( Staged Activated Sludge )

 Quá trình màng

 Hồ hiếu khí sinh trưởng lơ lửng (Suspended Growth Aerated Lagoons)

 Lọc sinh học (biophin có vật liệu lọc ngập trong nước và biophin có vật liệu lọc không ngập trong nước)

 Cánh đồng tưới, bãi lọc

2.1.4.2 Quá trình kị khí

Quá trình xử lý sinh học trong điều kiện không có oxy

 Quá trình xáo trộn hoàn toàn

 Quá trình tiếp xúc kị khí

 Bể phản ứng kị khí từng mẽ

 Quá trình lớp bùn dòng chảy ngược ( UASB-Upflow Anaerobic Sludge Blanket)

 Quá trình kị khí bám dính xuôi dòng

 Quá trình kị khí bám dính giá thể lơ lửng

 Quá trình kị khí vách ngăn

 Quá trình sinh trưởng bám dính giá thể cố định dòng chảy ngược (lọc kị khí)

Ngoài ra, còn có các quá trình sinh học khác:

 Quá trình thiếu khí: là quá trình chuyển hoá Nitơ Nitrat thành khí Nitơ trong điều kiện không có mặt của oxy Quá trình này cũng được gọi là khử Nitrat

 Quá trình tuỳ tiện : quá trình xử lý sinh học mà những sinh vật có thể hoạt động trong điều kiện có hoặc không có oxy

 Quá trình kết hợp hiếu khí/ thiếu khí/ kị khí: quá trình với những sự kết hợp khác nhau của các quá trình hiếu khí, thiếu khí và kị khí để thực hiện mục tiêu xử lý riêng

2.1.5 Khử trùng nước thải

Mục đích của quá trình khử trùng là nhằm đảm bảo nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận không còn vi trùng, vi rút gây và truyền bệnh, khử màu, khử mùi, giàm nhu cầu oxy sinh hoá của nguồn tiếp nhận

 Khử trùng bằng Chlor

 Khử trùng bằng Chlorua vôi

 Khử trùng bằng ozon

 Khử trùng bằng các biện pháp vật lý

2.1.6 Xử lý bùn cặn

Trạm xử lý nước thải thường có một khối lượng cặn lắng tương đối lớn:

 Rác được giữ lại ở song chắn rác

 Cát, bùn nặng, một ít các hợp chất hữu cơ dính bám vào bùn cát được giữ lại ở bể lắng cát

 Dầu mỡ, bọt nổi thu gom từ bể chứa, bể lắng, bể điều hoà,…

21

 Cặn lơ lửng ở bể lắng chứa nhiều chất hữu cơ chưa bị phân huỷ và một

ít chất vô cơ

 Cặn lắng là bùn hoạt tính từ các bể xử lý sinh học

Cặn ở các công đoạn xử lý sơ bộ và thứ cấp còn chứa nhiều nước, và chứa nhiều cặn hữu cơ còn khả năng thối rữa Vì thế, cần áp dụng áp dụng một số biện pháp để xử lý cặn lắng, làm cho cặn ổn định và loại bớt nước để giảm thế tích, trọng lượng trước khi đưa ra nguồn tiếp nhận hoặc sử dụng Dưới đây là một số biện pháp xử lý các loại cặn:

 Sân phơi cát

 Bể lắng hai vỏ

 Bể methane

 Oån định hiếu khí bùn cặn

 Sân phơi bùn

 Làm khô cặn bằng lọc chân không

 Làm khô cặn bằng quay ly tâm

 Làm khô cặn bằng lọc ép

 Làm khô cặn bằng phương pháp nhiệt

2.2 CÁC CÔNG ĐOẠN XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Quy trình xử lý nước thải có thể được phân loại theo các công đoanï như sau:

 Tiền xử lý hay xử lý sơ bộ

 Xử lý sơ cấp hay xử lý bậc I

 Xử lý thứ cấp hay xử lý bậc II

 Khử trùng

 Xử lý cặn

 Xử lý bậc III

2.2.1 Tiền xử lý hay xử lý sơ bộ

Ơû hầu hết nhà máy xử lý nước thải, công đoạn tiền xử lý gồm các công trình và thiết bị làm nhiệm vụ bảo vệ máy bơm và loại bỏ phần lớn cặn nặng (cát,…), vật nổi (dầu, mỡ, bọt,…) cản trở cho các công trình xử lý tiếp theo Các thiết bị thường dùng là:

 Song chắn rác

 Máy nghiền cắt vụn rác

 Bể lắng cát, bể vớt dầu mỡ

 Bể làm thoáng sơ bộ

 Bể điều hoà chất lượng và lưu lượng

Đôi khi còn dùng bể khử mùi, khử trùng, tăng cường oxy hoá,…

2.2.2 Xử lý sơ cấp hay xử lý bậc I

Chủ yếu là quá trình lắng để loại bỏ bớt cặn lơ lửng Có nhiều loại bể lắng như bể lắng hai vỏ, bể tự hoại, bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng radia,

Kết quả của công đoạn xử lý sơ bộ là loại bỏ được một phần cặn lơ lửng và các chất nổi như dầu, mỡ, …đồng thời với việc phân huỷ kị khí cặn lắng ở phần dưới các công trình ổn định cặn

2.2.3 Xử lý thứ cấp hay xử lý bậc II

Là công đoạn phân huỷ sinh học hiếu khí các chất hữu cơ, chuyển chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học thành các chất vô cơ và chất hữu cơ ổn định kết thành bông cặn để loại bỏ ra khỏi nước thải

23

Có 2 nhóm:

 Xử lý thứ cấp trong điều kiện tự nhiên

 Xử lý thứ cấp trong điều kiện nhân tạo

2.2.4 Khử trùng

Mucï đích của quá trình khử trùng là nhằm đảm bảo nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận không còn vi trùng, virut gây bệnh và truyền bệnh, khử màu, khử mùi và giảm nhu cầu oxy sinh hoá của nguồn tiếp nhận Công đoạn khử trùng có thể thực hiện sau công đoạn xử lý sơ bộ nhưng thông thường là sau xử lý thứ cấp

Có nhiều phương pháp: Chlor, tia cực tím, ozon,…

2.2.5 Xử lý cặn

Cặn lắng sau các công đoạn xử lý sơ bộ và xử lý thứ cấp còn chứa nhiều nước (thường có độ ẩm đến 99%) và chứa nhiều cặn hữu cơ còn khả năng thối rữa, vì thế, cần áp dụng một số biện pháp để xử lý tiếp cặn lắng, làm cho cặn ổ định và loại bớt nước để giảm thể tích, trọng lượng trước khi đưa ra nguồn tiếp nhận hoặc sử dụng Có nhiều phương pháp xử lý cặn:

 Cô đặc cặn hay nén cặn

 Oån định cặn

 Sân phơi bùn

 Làm khô bằng cơ học (thiết bị lọc chân không, máy nén li tâm, máy lọc ép trên băng tải,…)

 Đốt cặn trong lò thiêu

2.2.6 Xử lý bậc III

Xử lý bậc III thường được tiến hành tiếp sau công đoạn xử lý thứ cấp nhằm nâng cao chất lượng nước thải đã được xử lý để dùng lại hoặc xả vào nguồn tiếp nhận với yêu cầu vệ sinh cao Các công trình sau:

 Lọc cát, lọc nổi, lọc qua màng để lọc trong nước, lọc qua than hoạt tính để ổn định nước

 Xử lý hoá chất để ổn định chất lượng nước

 Dùng hồ sinh học để xử lý thêm

25

Đem đổ

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 3.1 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI CÁC KHU CÔNG NGHIỆP

3.1.1.Công nghệ (hoá lý) xử lý nước thải khu chế xuất Tân Thuận

Hệ thống thu gom nước thải KCX

Mương chắn rác

Bể lắng cát sục khí

Bể trộn đều

Bể khuấy nhanh

Bể keo tụ

Bể lắng hoá học

Máng chứa bùn Xả ra mương thoát nước Giếng bơm

nước ngầm

Nguồn tiếp nhận là sông Thị Vải với tiêu chuẩn xả loại B-TCVN 5945:1995 Mô tả: công nghệ gồm hai quá trình riêng biệt: hoặc xử lý bằng hoá lý hoặc bằng vi sinh Khi nước thải chưa đạt công suất thiết kế thì được xử lý bằng hoá lý, ngược lại thì sẽ sang hệ thống vi sinh Sau quá trình loại bỏ cơ học các loại rác, cát,…là quá trình hoá lý Phương pháp xử lý hoá lý được sử dụng ở đây là keo tụ với chất keo tụ là PAC

Nhận xét: Nước thải có khả năng xử lý bằng sinh học nhưng chỉ dùng phương pháp hoá lý gây lãng phí, bên cạnh đó, chất hữu cơ ø sinh ra mùi hôi ở điều kiện yếm khí trong quá trình lắng Hai hệ thống hoạt động độc lập -có nghĩa là sẽ có một hệ thống nghỉ khi hệ thống kia đang làm việc-không tận dụng hết công suất của hệ thống

Hiệu quả xử lý nước thải của các cơng trình đơn vị

Do lượng nước thải đầu vào khơng đạt đủ cơng suất thiết kế của trạm xử lý (400

m 3 /ngày đêm so với 6000 m 3 /ngày đêm) nên nước thải sẽ cĩ thời gian lưu nước tại các

cơng trình đơn vị rất lớn Lý do trên dẫn đến các hiện tượng sau:

- Nước thải được xử lý phần lớn tại bể điều hịa (do cĩ sục khí bề mặt – chức năng tương tự như aerotank)

Hố thu gom

Song chắn rác

Trống lọc tinh

Bể tách bùn

- Nước thải từ bể điều hòa sang aerotank có nồng độ ô nhiễm (thức ăn cho vi sinh vật) thấp, thời gian lưu nước lâu nên vi sinh vật sẽ cạnh tranh thức ăn dẫn đến sinh khối phát triển ít, bùn hoạt tính hình thành không nhiều Vì thế, aerotank chỉ xử lý được một phần rất nhỏ chất ô nhiễm trong nước thải

Hiệu quả xử lý của từng công trình đơn vị tại trạm XLNT KCN Tân Tạo được thể hiện ở bảng 5

Bảng 3.1: Hiệu quả xử lý của các công trình đơn vị tại trạm XLNT KCN Tân

Tạo

TT

Công trình đơn vị

Song chắn rác Hố thu

Trống lọc tinh

Bể điều hoà

Aerotank

Bể lắng ngang

Bể phân phối

Tháp sinh học Bể BIO

Máy ép bùn Bùn thải

Thải Bể hoàn lưu

xử lý của cả quá trình khá cao (loại bỏ 96%BOD) Tuy nhiên, tháp sinh học có thể

sinh ra mùi do quá trình yếm khí, có quá nhiều công trình đơn vị

2.5.4 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải khu công nghiệp Biên Hoà II

Nước thải từ các nhà máy

Suối Bà Lúa

Hố thu gom

Máy li tâm bùn Bể nén bùn

Hồ hoàn thiện

Bể chứa Unitank Bể đệm

Bể lắng Bể

keotụ

Bể báo động Trống

lọc

Unitank là bể kết hợp bể sục khí và bể lắng II nhưng hoạt động liên tục Ngoài

ra, UNITANK còn làm việc theo một chu trình tuần hoàn bao gồm hai pha chính và hai pha trung gian nối tiếp nhau Công nghệ unitank dễ mở rộng công suất bằng cách ghép thêm các module

Hồ sinh học có tác dụng ổn định, khử trùng nước thải đầu ra trước khi xả ra nguồn tiếp nhận Nước thải không cần phải khử trùng bằng hoá chất

Nhận xét: Công nghệ kết hợp xử lý hoá lý và sinh học, phù hợp với tính chất nước thải vào, yêu cầu mức độ xử lý và điều kiện mặt bằng Hệ thống hiện đại, được tự động hoá bằng PLC Tuy nhiên, máy li tâm bùn tốn nhiều năng lượng

2.5.5 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải khu chế xuất Linh Trung I

Nguồn tiếp nhận là Suối Cái với tiêu chuẩn xả thải loại A-TCVN 5945-1995 Quá trình sinh học được thực hiện chủ yếu ở bể SBR SBR (Sequencing Batch Reactor) là bể aerotank làm việc theo từng mẽ kế tiếp với sự kết hợp của bể sục khí và bể lắng Tại đây, gần như các chất hữu cơ đã được phân huỷ Sau đó, SS còn lại ở

Song chắn rác

Trống lọc tinh

Khử trùng Bồn lọc tinh

Bể điều hoà I

Bể SBR

Bể chứa Bể trung hoà

Tưới cây và thải

Bể điều hoà II

Bồn hấp phụ

Bùn thải

Bể phân huỷ bùn hiếu khí Máy ép bùn

Hệ thống được điều khiển tự động bằng PLC, hiện đại, phù hợp với tầm vóc của một khu công nghiệp

Bồn lọc tinh và than hoạt tính cho phép loại bỏ gần hết COD và SS còn lại sau quá trình bùn hoạt tính

Tuy nhiên, SBR hoạt động từng mẽ nên đòi hỏi bể điều hoà lớn và chi phí vận

hành cho bồn than hoạt tính khá lớn

3.2 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

Việc đề xuất công nghệ xử lý phụ thuộc vào các yếu tố:

 Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải

 Tiêu chuẩn thải ra nguồn

 Diện tích xây dựng cho phép và khả năng đầu tư

 Điều kiện tự nhiên, xã hội tại khu vực đặt công trình xử lý

 Tính khả thi của công trình khi xây dựng cũng như khi hoạt động

3.2.1.Yêu cầu mức độ xử lý

Nước mưa và nước thải quy ước sạch được thu gom riêng và thải trực tiếp ra nguồn tiếp nhận

Nước thải từ các nhà máy sau khi đã qua xử lý đạt tiêu chuẩn thải theo quy định của Khu chế xuất và Công nghiệp Linh Trung III sẽ được xả vào hệ thống cống chung

Trạm xử lý nước thải tập trung sẽ tiếp tục xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn TCVN 6980-2001 (cột Q >200m3/s và F3) và TCVN 5945-1995-cột A trước khi thải ra sông Vàm Cỏ Đông

35

Bảng 3.2 Tính chất nước vào trạm xử lý và yêu cầu của nguồn tiếp nhận

vào trạm xử lý

Nước thải đầu vào của hệ thống xử lý nước thải tập trung có nồng độ các chất

ô nhiễm như dầu mỡ, một số kim loại, phosphor và pH đạt tiêu chuẩn TCVN

6980-2001 (cột Q > 200m3/s và F3) và TCVN 5945-1995-cột A Do đó, trạm xử lý nước thải tập trung có chức năng xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ, chất rắn lơ lửng, coliform và nitơ đạt tiêu chuẩn TCVN 6980-2001 (cột Q > 200m3/s và F3) và TCVN 5945-1995-cột A

3.2.2.Phân tích để lựa chọn công nghệ

Nước thải vào có tỷ số BOD5/COD = 0.67, thích hợp để xử lý bằng sinh học Bên cạnh đó, còn có nhu cầu khử N nên công trình sinh học phải có chức năng khử N Nồng độ chất ô nhiễm hữu cơ không quá cao, phù hợp để xử lý bằng phương pháp vi sinh hiếu khí Nhưng do điều kiện mặt bằng bị hạn chế nên không phù hợp để xử lý bằng phương pháp vi sinh trong điều kiện tự nhiên

Nước thải vào có nồng độ chất lơ lửng khá cao Cần phối hợp các biện pháp cơ học để loại bỏ SS nhưng khi nồng độ chất lơ lửng quá cao, gây trở ngại cho xử lý bằng phương pháp sinh học thì cần phải được xử lý bằng phương pháp keo tụ

Vì có sự tham gia của các ngành công nghiệp điện, điện tử, thiết bị thông tin;

cơ khí và chế tạo máy; công nghiệp sản xuất mỹ phẩm, hương liệu nên khả năng nước thải vào có chứa hàm lượng lớn kim loại nặng là cao Cần phải có hệ thống xử lý bằng phương pháp hoá lý để loại bỏ chúng trong trường hợp cần thiết nhằm bảo vệ công trình sinh học phía sau và đạt tiêu chuẩn đầu ra

Công trình xử lý hoá lý (keo tụ) còn có khả năng xử lý các chất độc hại khác ( muối từ ngành thuộc da; hoá chất, chất tẩy rữa từ công nghiệp giày da, giấy, cơ khí, điện; phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt từ công nghiệp dệt may;…)

37

Mặc dù nước thải vào hệ thống xử lý tập trung phải đạt tiêu chuẩn theo quy định của Khu nhưng để phòng ngừa những trường hợp bất thường, công trình xử lý hoá lý với phương pháp keo tụ là không nên thiếu

Các ngành cơ khí và chế tạo máy móc, lắp ráp phương tiện vận chuyển; công nghiệp sản xuất mỹ phẩm, hương liệu; chế biến thực phẩm; các nhà ăn có khả năng thải ra nhiều dầu mỡ nên cần có biện pháp vớt dầu

Bùn sinh ra trong hệ thống gồm cặn tươi hoặc hỗn hợp phèn và cặn tươi từ quá trình loại bỏ SS và bùn hoạt tính nên cần có công trình ổn định bùn

Do hạn chế về mặt bằng cũng như yêu cầu vệ sinh trong khu nên biện pháp tách nước bùn bằng sân phơi bùn là không phù hợp

Lưu lượng nước thải phụ thuộc vào mức độ lắp đầy các nhà máy nên công trình cần được thiết kế theo hướng mở rộng công suất trên cơ sở chia đơn nguyên Việc chia đơn nguyên giúp bố trí tập trung các công trình có cùng chức năng thay vì thành từng hệ thống riêng biệt theo từng giai đoạn

3.2.3 Sơ đồ quy trình công nghệ

3.2.4 Thuyết minh công nghệ

Nước thải từ các nhà máy gom về hố thu tập trung, qua song chắn rác để loại bỏ rác có kích thước lớn Sau đó, nước thải được bơm qua song chắn tinh để loại bỏ vật rắn có kích thước nhỏ hơn

Nước sau khi qua song chắn sẽ chảy xuống bể điều hoà Tại đây, nước sẽ được điều hoà về lưu lượng và chất lượng Sau đó, nước thải được bơm sang bể trộn I, bể trộn II, bể tạo bông và lắng Nếu BIO SCAN phát hiện nước thải không có độc tính cho xử lý bằng sinh học thì hệ thống châm hoá chất không hoạt động, lúc này, bể lắng đóng vai trò của bể lắng I để loại bỏ SS Nếu tín hiệu cho thấy chỉ có pH không phù hợp để xử lý bằng sinh học thì chỉ có chất điều chỉnh pH (NaOH/H2SO4) được châm vào, đồng thời, cánh khuấy ở bể trộn II hoạt động Nếu tín hiệu cho thấy nước thải độc hại, không phù hợp để xử lý vi sinh thì các hoá chất: phèn FeCl3, polymer trợ keo

Nước

thải

Hố thu

Bể điều chỉnh pH

Song chắn rác thô

hoà

Song chắn rác tinh

Bể phân huỷ bùn hiếu khí

Bùn thải

Thải

H2SO4, NaOH

Máy thôỉ khí

Phèn, polyme

r

3.2.5 Sơ lược về Unitank

Tùy thuộc vào lưu lượng , tính chất nước thải ban đầu và yêu cầu mức độ xử lý có thể lựa chọn một trong những hệ UNITANK phù hợp như : UNITANK đơn; đôi;

một bậc hiếu khí; hai bậc hiếu khí; hai bậc yếm khi –hiếu khí

3.2.5.2 Hoạt động

Cũng giống như hệ thống bùn hoạt tính truyền thống, hoạt động của hệ thống UNITANK là liên tục Ngoài ra, UNITANK còn làm việc theo một chu trình tuần hoàn bao gồm hai pha chính và hai pha trung gian nối tiếp nhau cho phép xử lý được liên tục mà không cần bể lắng riêng và hồi lưu bùn vào bể sục khí Quá trình hoạt động này được tự động hoá hoàn toàn

3.2.5.3 Mô tả chu trình

 Pha chính thứ nhất

Nước thải được nạp vào ngăn A Lúc này, ngăn A đang sục khí Nước thải vào sẽ được hoà trộn với bùn hoạt tính Các hợp chất hữu cơ được hấp thụ và phân huỷ một phần Quá trình này gọi là sự tích luỹ Từ ngăn A, hỗn hợp bùn lỏng (nước + bùn) chảy qua ngăn B và tiếp tục được sục khí Bùn sẽ phân huỷ nốt các chất hữu cơ đã được hấp thụ ở ngăn A Chúng ta gọi quá trình này là sự tái sinh Cuối cùng, hỗn hợp bùn lỏng tới ngăn C Ở đây không sục khí và không khuấy trộn Trong điều kiện tĩnh lặng, các hạt bùn lắng xuống do trọng lực, còn nước trong được thu ra bằng máng tràn Bùn sinh học dư được loại bỏ tại ngăn C Để tránh sự lôi cuốn bùn từ A , B và tích luỹ

ở C, hướng dòng chảy sẽ được thay đổi sau 120-180 phút (sự chuyển pha )

 Pha trung gian thứ nhất

Mỗi pha chính được tiếp nối bằng một pha trung gian Chức năng của pha này là chuyển đổi ngăn sục khí thành ngăn lắng Nước thải được nạp vào ngăn B và cả hai ngăn A, C đều đang trong quá trình lắng Trong thời gian này, pha chính tiếp theo (với hướng dòng chảy ngược lại) được chuẩn bị, bảo đảm cho sự phân tách tốt, dòng ra sạch

 Pha chính thứ hai

Pha này tương tự như pha chính thứ nhất với dòng chảy ngược lại Nước thải được nạp vào ngăn C, chảy qua B tới A Ngăn A bây giờ đóng vai trò là ngăn lắng (không sục khí, không khuấy trộn)