Công nghệ xử lý bùn thải

Tổng quan về Công nghệ xử lý bùn thải công nghiệp nguy hại và không nguy hại, tài liệu thao khảo quá trình xử lý bùn thải, quy chuẩn về xử lý bùn thải, bể nén bùn trọng lực, hệ thống tách nước, bể phân hủy bùn kỵ khí.

Trang 1

CHƯƠNG 6

XỬ LÝ BÙN THẢI

1

6.1 Tổng quan công nghệ xử lý bùn 6.2 Bể nén bùn

6.3 Hệ thống tách nước 6.4 Bể phân hủy bùn kị khí 6.5 Bể phân hủy bùn hiếu khí

CHƯƠNG 6

6.1.1 Mục tiêu:

- Giảm khối lượng và thể tích khi vận chuyển và xử lý

- Phân hủy các CHC dễ phân hủy → tránh phát sinh mùi, gây ô

nhiễm môi trường

6.1 Tổng quan công nghệ xử lý bùn

6.1.2 Thành phần bùn thải:

- Rất phức tạp, phụ thuộc vào từng ngành nghề sản xuất và công nghệ xử lý nước thải

- Chứa nhiều chất hữu cơ và chất dinh dưỡng nên có thể dùng làm phân bón nếu không chứa các chất độc hại

- Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy → gây mùi hôi và gây ô nhiễm môi trường không khí

- QCVN 50:2013/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng nguy hại đối với bùn thải từ quá trình xử lý nước → bùn thải

có phải chất thải nguy hại hay không

- Dựa vào Thông tư 12/2011/TT-BTNMT - Quy định về Quản lý chất thải nguy hại → tra mã CTNH

QCVN 50:2013/BTNMT

“Việc xác định một dòng bùn thải là chất thải nguy hại hay

không phải căn cứ vào ngưỡng nguy hại của các thông số

trong bùn thải Nếu kết quả phân tích mẫu của dòng bùn thải

cho thấy ít nhất một (01) thông số trong bùn thải vượt

ngưỡng nguy hại tại bất cứ thời điểm lấy mẫu nào thì dòng

bùn thải đó được xác định là chất thải nguy hại ”.

5

Nguyên tắc chung

6

Trang 2

- Các thông số có số thứ tự từ 1 đến 15 được áp dụng với tất cả các loại bùn thải từ các quá trình xử lý nước

- Các thông số có số thứ tự từ 1 đến 18 được áp dụng với các loại bùn thải từ quá trình xử lý nước thải của các quá trình sản xuất đặc thù có tên ở Bảng 2.

- Tất cả các thông số có tên trong Bảng 1 (thứ tự từ 1 đến 26) được áp dụng với bùn thải từ quá trình xử lý nước thải sản xuất, điều chế, cung ứng các sản phẩm thuốc bảo vệ thực vật , chất bảo quản gỗ và các loại biôxit (biocide) hữu cơ khác (thứ tự 10 trong Bảng 2).

8

6.1.3 Phương pháp xử lý:

- Cô đặc bùn cặn

- Khử nước ra khỏi bùn cặn

- Ổn định bùn cặn

 Cô đặc bùn cặn:

- Là quá trình tách nước khỏi hỗn hợp → tăng hàm lượng cặn,

nhằm:

+ Giảm khối lượng và thể tích bùn

+ Tăng hiệu quả tách nước

+ Giảm chi phí (cho bể phân hủy bùn)

- Công trình tiêu biểu:

+ Bể nén bùn trọng lực

+ Bể nén bùn tuyển nổi

 Khử nước ra khỏi bùn cặn:

- Là quá trình tách nước ra khỏi bùn cặn, tạo bùn khô

+ Thiết bị lọc ly tâm

+ Thiết bị lọc chân không

+ Thiết bị lọc khung bản

+ Sân phơi bùn

Trang 3

 Ổn định cặn:

- Nhằm làm giảm khả năng gây mùi do sự phân hủy của bùn, giảm

tác hại gây bệnh và làm cặn cô đặc Có thể sử dụng các chất như vôi,

clo để bổ sung vào bể ổn định

+ Bể phân hủy bùn kị khí

+ Bể phân hủy bùn hiếu khí

6.2.1 Bể nén bùn trọng lực:

- Bể nén bùn trọng lực (Gravity thickening) được thiết kế tương tự như bể lắng cổ điển, thường sử dụng bể dạng hình tròn Bùn lỏng được đưa vào ống lắng trung tâm Bùn sẽ lắng, nén lại ở đáy bể và được tháo ra định kỳ Phần nước tách ra trên bề mặt được đưa trở lại bể gom Bùn từ bể nén bùn được bơm đến bể phân hủy hoặc thiết bị tách nước

- Chiều cao: thông thường 3 – 3,5 m

- Chiều cao lớp bùn: gần 1m

- HRT: gần 24h

6.2 Bể nén bùn

Bể nén bùn trọng lực 6.2 Bể nén bùn

Trang 4

6.2.2 Bể nén bùn tuyển nổi:

Quá trình tuyển nổi tách bùn có thể phân loại thành 3 dạng chính

sau đây:

- Tuyển nổi bằng khí hòa tan (DAF)

- Tuyển nổi chân không

- Tuyển nổi bằng khí phân tán

Trong đó, tuyển nổi bằng khí hòa tan thường được sử dụng để xử lý

bùn hoạt tính

Tải trọng bùn trong bể tuyển nổi tách bùn DAF cao hơn bể nén bùn

trọng lực do tốc độ tách pha rắn trong bể DAF lớn hơn

Công nghệ xử lý bùn bằng bể nén bùn tuyển nổi

Mục đích:

- Giảm chi phí vận chuyển bùn đến nơi thải bỏ

- Dễ xử lý và vận chuyển

- Tăng nhiệt năng của bùn nhờ giảm hàm lượng nước trong bùn

- Giảm lượng vật liệu tạo độ rỗng trong quá trình ủ compost

- Giảm sự phát sinh mùi

- Giảm sự hình thành nước rò rỉ

6.3 Hệ thống tách nước

6.3.1 Thiết bị lọc chân không:

- Ưu điểm: không đòi hỏi công nhân vận hành có kỹ thuật cao, ít

bảo trì bảo dưỡng do thiết bị được vận hành liên tục

- Nhược điểm: tiêu tốn năng lượng và gây ồn Nước sau lọc có hàm

lượng cặn lơ lửng cao

- Cấu tạo: trống quay một phần nhúng chìm

- Vật liệu lọc:

+ Vải tổng hợp: nước và nước thải

+ Lưới thép không rỉ: cho công nghiệp thực phẩm

- Bánh bùn có 20-40% TS

- Nước tách bùn có 200 mg – 20 g/L SS

Thiết bị lọc chân không 6.3 Hệ thống tách nước

Trang 5

Thiết bị lọc chân không 6.3 Hệ thống tách nước

6.3.2 Thiết bị ly tâm:

- Ưu điểm: hạn chế mùi hôi, dễ khởi động, dễ lắp ráp Bùn sau ly

tâm có hàm lượng ẩm thấp Chi phí đầu tư thấp

- Nhược điểm: phải tách cát và nghiền hỗn hợp nhập liệu trước khi

ly tâm, yêu cầu công nhân vận hành kỹ thuật cao và nước sau khi ly tâm có hàm lượng cặn lơ lửng cao

Thiết bị ly tâm trục ngang

Thiết bị ly tâm trục đứng 6.3 Hệ thống tách nước

6.3.3 Thiết bị lọc băng tải:

- Sử dụng áp lực cơ học để xử lý bùn đã qua xử lý sơ bộ bằng hóa

chất Hỗn hợp bùn lỏng được ép giữa hai lớp băng tải chạy qua các

trục ép có đường kính giảm dần

- Hàm lượng chất rắn của bùn ban đầu khoảng 1-4% và sau khi ép

thành bánh là 12-35%

- Hiệu quả tách nước phụ thuộc vào bản chất của bùn xử lý

- Thích hợp cho nhà máy có công suất vừa và nhỏ

- Dễ quản lý và vận hành Chi phí quản lý và bảo trì thấp

- Áp suất sử dụng tối thiểu là 1 bar

6.3.3 Thiết bị lọc băng tải:

- Gồm có 3 vùng:

+ Vùng nén trọng lực: nước thấm qua lỗ rỗng của băng tải nhờ trọng lực

+ Vùng nén ép: chất rắn được loại bỏ phần lớn nước tự do trước khi qua vùng nén áp lực cao

+ Vùng nén áp lực cao: dưới tác dụng của áp lực sử dụng, hầu hết nước được tách khỏi bùn

Trang 6

Thiết bị lọc băng tải 6.3 Hệ thống tách nước

6.3.4 Thiết bị lọc khung bản:

Nguyên lý làm việc

6.3.4 Thiết bị lọc khung bản:

- Ưu điểm: bùn sau xử lý có hàm lượng ẩm thấp nhất và nước sau

lọc có hàm lượng cặn lơ lửng thấp

- Nhược điểm: phải vận hành theo từng mẻ, chi phí thiết bị và nhân

công vận hành cao, chiếm diện tích lớn, đòi hỏi công nhân vận hành

và bảo trì kỹ thuật cao, tiêu tốn hóa chất

- Máy làm việc từng mẻ, thời gian từ 3 – 8h, tùy theo từng loại bùn

- Bản lọc kích thước chuẩn 600x600x60mm, 800x800x60mm, 1000x1000x60mm, 1200x1200x60mm, vật liệu (composite), số bản

15 tới 120 bản/máy

- Hàm lượng hỗn hợp bùn nạp vào 1-5 %, sau ép đạt đến 65 – 78 %

Thiết bị lọc khung bản 6.3 Hệ thống tách nước

Trang 7

6.3.5 Sân phơi bùn:

- Dễ vận hành và bảo dưỡng

- Không sử dụng hóa chất

- Thích hợp cho nước nhiệt đới

- Chiếm diện tích lớn

- Phụ thuộc vào thời tiết

- Thích hợp cho bùn vô cơ hoặc bùn đã ổn định

6.3.5 Sân phơi bùn:

 Cách vận hành:

- Bước 1: Tách nước bằng cách tháo nước qua lọc → 80% nước tự

do được khử

- Bước 2: Bay hơi – Nước liên kết + Thu được bánh bùn 65 % DS (dry solids)

+ Bánh bùn có thể lấy đi bằng phương pháp thủ công và thải bỏ

+ Có thể tạo điều kiện bằng hóa chất → tăng hiệu quả

Thời gian phơi: 1 tuần → 1 tháng

Sân phơi bùn 6.3 Hệ thống tách nước

6.3.6 Phương pháp xử lý bùn khô:

- Đốt

- Chôn lấp

- Khí hóa

- Ổn định hóa rắn

- Làm phân Compost (Bùn thải có nhiều thành phần hữu cơ và

không chứa chất nguy hại)

- Áp dụng khi công suất > 1000 m3/ngày.đêm

- Quá trình lên men gồm 2 loại:

• Lên men ấm: 10 – 43oC

• Lên men nóng: > 43oC

- Cường độ phân hủy chế độ nóng cao hơn chế độ ấm khoảng 2 lần

- Khí sinh ra chứa: 60 – 67% mêtan, 30 – 33% axit cacbonic, 1-2 % hydro, 0,5% nitơ

6.4 Bể phân hủy bùn kỵ khí

Trang 8

- Là biện pháp thoáng gió kéo dài bằng oxy không khí hay kỹ thuật.

- Ưu điểm hơn so với ổn định kỵ khí:

• Cặn ổn định, không mùi

• Vốn đầu tư, quản lý thấp

• Cặn dễ làm khô

• Lượng cặn hữu cơ giảm tương đương bể mêtan

- Thời gian ổn định:

• Với bùn hoạt tính: 7 – 10 ngày

• Hỗn hợp cặn: 10 -12 ngày

6.5 Bể phân hủy bùn hiếu khí

HẾT CHƯƠNG 6

44

VOQUYEN

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	1,16 MB