Tổng quan về hệ thống xử lí nước rỉ rác

Bãi chôn lấp gây ra nhiều vấn đề về môi trường,đặc biệt là nước rỉ rác với thành phần phức tạp; hàm lượng kim loại nặng cao; chứanhiều vi sinh vật gây bệnh; các chất hữu cơ gây ra COD, B

Mục lục

Lời mở đầu

Hiện nay quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa đã và đang từng bước làmthay đổi dần hình ảnh của Việt Nam Mọi mặt của đời sống đều được chú trọng,mức sống của người dân được nâng cao Tuy nhiên cùng với sự phát triển ngày càngcao thì lượng chất thải rắn phát sinh cũng tăng dần, vấn đề môi trường ở các thànhphố lớn, các khu đô thị đang ngày càng xấu đi do các hoạt động sản xuất, sinhhoạt… Điều này đã làm ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của con người

Vấn đề môi trường ngày càng được quan tâm nên việc xử lí chất thải rắn sinhhoạt là điều hết sức quan trọng Một trong những biện pháp hiện đang sử dụng để

xử lí chất thải rắn là bãi chôn lấp Bãi chôn lấp gây ra nhiều vấn đề về môi trường,đặc biệt là nước rỉ rác với thành phần phức tạp; hàm lượng kim loại nặng cao; chứanhiều vi sinh vật gây bệnh; các chất hữu cơ gây ra COD, BOD cao; chứa nhiều chấtrắn lơ lửng; hàm lượng nito cao đặc biệt là nito dưới dạng NH4 ; chứa các hóa chấtđộc hại như phenol

Đa số bãi chôn lấp hiện nay đều là những bãi chôn lấp chưa hợp vệ sinh, đặcbiệt việc xử lí nước rỉ rác chưa được quan tâm đúng mực đã gây nên nhiều ảnhhưởng xấu tới môi trường và cuộc sống của con người Chỉ có những bãi chôn lấplớn là có hệ thống xử lí nước rỉ rác còn đa số các bãi chôn lấp nhỏ và vừa đặc biệt làcác bãi chôn lấp tự phát chưa xử lí nước rỉ rác hoặc công nghệ xử lí còn lạc hậu,chưa đáp ứng được đầu ra Dựa trên những lí luận và thực tiễn đó chúng em thực

hiện đề tài: “Tổng quan về hệ thống xử lí nước rỉ rác” nhằm tính toán thiết kế sơ

bộ cho một hệ thống xử lí nước rỉ rác để dòng thải sau xử lí đạt tiêu chuẩn thải loại

B1 theo QCVN 25: 2011/BTNMT cho nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn vàloại B theo QCVN 24:2009/BTNMT cho nước thải công nghiệp

Hình I.1 Phân loại chất thải rắn theo nguồn gốc phát sinh [1]

Chương I :Giới thiệu sơ bộ về nước rỉ rác từ bãi chôn lấp chất thải rắn

I Chất thải rắn và bãi chôn lấp chất thải rắn

1 Chất thải rắn

Chất thải rắn (CTR) được hiểu là tất cả các chất thải phát sinh do các hoạtđộng của con người và động vật tồn tại ở dạng rắn, được thải bỏ khi không còn hữudụng hay khi không sử dụng nữa

Việc phân loại CTR có thể thực hiện theo: nhiều cách khác nhau như: theonguồn gốc phát sinh, theo tính chất độc hại của CTR Với mỗi cách phân loại khácnhau, sẽ có những đặc điểm khác nhau về lượng và thành phần CTR

*Phân loại chất thải rắn theo nguồn gốc phát sinh:

*Phân loại theo tính chất độc hại:

+CTR thông thường+Chất thải nguy hạiPhát sinh CTR ở đô thị chủ yếu là CTR sinh hoạt chiếm khoảng 60- 70%lượng CTR phát sinh, tiếp theo là CTR xây dựng, CTR công nghiệp, CTR y tế, CTR ở đô thị bao gồm:

Tổng lượng CTR sinh hoạt ở các đô thị phát sinh trên toàn quốc tăng trungbình 10 ÷ 16 % mỗi năm Tại hầu hết các đô thị, khối lượng CTR sinh hoạt chiếmkhoảng 60 - 70% tổng lượng CTR đô thị (một số đô thị tỷ lệ này lên đến 90%).

Bảng 1 CTR đô thị phát sinh các năm 2007 – 2010 [1]

% dân số đô thị so với cả nước 28,20 28,99 29,74 30,2Chỉ số phát sinh CTR đô thị (kg/người/ngày) 0,75 0,85 0,95 1,0Tổng lượng CTR đô thị phát sinh (tấn/ngày) 17,682 20,849 24,225 26,224CTR sinh hoạt đô thị phát sinh chủ yếu từ các hộ gia đình, các khu vực côngcộng (đường phố, chợ, các trung tâm thương mại, văn phòng, các cơ sở nghiên cứu,trường học ) CTR sinh hoạt đô thị có tỷ lệ hữu cơ vào khoảng 54 - 77%, chất thải

có thể tái chế (thành phần nhựa và kim loại) chiếm khoảng 8 - 18% [2]

Thành phần CTR sinh hoạt phụ thuộc vào mức sống ở một số đô thị Mứcsống, thu nhập khác nhau giữa các đô thị đóng vai trò quyết định trong thành phầnCTR sinh hoạt

Các phương pháp xử lý CTR đô thị hiện nay phổ biến là chôn lấp CTR không

có xử lý; chôn lấp CTR có phun chế phẩm EM, vôi bột; chôn lấp CTR có kỹ thuậtkiểm soát, xử lý ô nhiễm; sử dụng lò đốt; chế biến phân compost theo công nghệnước ngoài; chế biến CTR theo công nghệ Seraphin; đốt CTR thu năng lượng; đốtCTR yếm khí thành than

Chôn lấp CTR sinh hoạt là hình thức xử lý phổ biến tại các đô thị Tỷ lệ CTRđược chôn lấp hiện chiếm khoảng 76 - 82% lượng CTR thu gom được (trong đó,khoảng 50% được chôn lấp hợp vệ sinh và 50% chôn lấp không hợp vệ sinh).Thống kê trên toàn quốc có 98 bãi chôn lấp chất thải tập trung ở các thành phố lớnđang vận hành nhưng chỉ có 16 bãi được coi là hợp vệ sinh Ở phần lớn các bãichôn lấp, việc chôn lấp rác được thực hiện hết sức sơ sài Như vậy, cùng với lượngCTR được tái chế, hiện ước tính có khoảng 60% CTR đô thị đã được xử lý bằngphương pháp chôn lấp hợp vệ sinh và tái chế trong các nhà máy xử lý CTR để tạo raphân compost, tái chế nhựa, [1]

2 Bãi chôn lấp chất thải rắn.

Trong các phương pháp xử lý và tiêu hủy chất thải rắn, chôn lấp là phươngpháp phổ biến và đơn giản nhất Phương pháp này được áp dụng rộng rãi ở hầu hếtcác nước trên thế giới Về thực chất, chôn lấp là phương pháp lưu giữ chất thảitrong một bãi và có phủ đất lên trên

Theo TCVN 6696-2009, định nghĩa bãi chôn lấp hợp vệ sinh: “Khu vực được quy hoạch thiết kế, xây dựng để chôn lấp các chất thải phát sinh từ các khu dân cư,

đô thị và các khu công nghiệp Bãi chôn lấp chất thải rắn bao gồm các ô chôn lấp

chất thải, vùng đệm và các công trình phụ trợ: trạm xử lý nước rác, khí thải, cung cấp điện, ”

Các bãi chôn lấp hợp vệ sinh: chất thải được san lấp, phun chế phẩm EM vàvôi để khử mùi và khử trùng rồi được chôn từng lớp theo thiết kế Khi ô chôn lấpđầy sẽ được phủ bằng lớp phủ trên cùng Ô chôn lấp có lớp lót cạnh, lót đáy đểnước rác không thấm ra môi trường Nước thải, khí thải được thu gom xử lý trướckhi thải ra môi trường

Bãi chôn lấp chất thải rắn có thể được phân loại theo nhiều hình thức khácnhau:

* Theo loại chất thải được chôn lấp

- Bãi chôn lấp rác sinh hoạt

- Bãi chôn lấp chất thải công nghiệp

- Bãi chôn lấp chất thải nguy hại

- Bãi chôn lấp tro xỉ

* Theo kích cỡ quy mô diện tích bãi chôn lấp

Bảng 2 Phân loại bãi chôn lấp theo quy mô bãi (theo TCXDVN 261:2001)

Quy mô bãi Dân số

(1000 người)

Khối lượng chất thải(1000 tấn/năm)

Thời gian sửdụng (năm)

Diện tíchbãi (ha)

* Theo kết cấu bãi chôn lấp được chia thành ba loại:

- Bãi chôn lấp nổi: Chất thải được chất cao lên mặt đất, bãi chôn lấp này thườngđược áp dụng tại các vùng đất phẳng, chất thải được chất thành đống cao đến 15mxung quanh bãi chôn lấp phải có hệ thống đê kè để cách ly chất thải, nước rác vớimôi trường xung quanh

- Bãi chôn lấp chìm: Chất thải được chôn lấp sâu dưới mặt đất và được cách ly vớimôi trường ngoài thông qua hệ thống lót đáy và lớp phủ bên trên

- Bãi chôn lấp nửa chìm nửa nổi: Một phần được chôn lấp sâu dưới đất, một phầnnổi lên trên mặt đất

* Theo loại rác tiếp nhận:

-Bãi chôn lấp khô: là bãi chôn lấp các chất thải thông thường (rác sinh hoạt,rác đường phố và rác công nghiệp)

-Bãi chôn lấp ướt: là bãi chôn lấp dùng để chôn lấp chất thải dưới dạng bùnnhão (chất thải bùn nhão chiếm trên 60%)

II Nước rỉ rác

1 Sự hình thành nước rỉ rác

Nước rỉ rác (còn gọi là nước rác) là nước bẩn thấm qua lớp rác của các ô chônlấp, kéo theo các chất ô nhiễm từ rác chảy vào tầng đất ở dưới bãi chôn lấp.

Sự có mặt của nước trong bãi chôn lấp rác có cả mặt tích cực lẫn mặt tiêu cựccho hoạt động của bãi rác Nước rất cần cho một số quá trình hóa học và sinh họcxảy ra trong bãi chôn lấp để phân hủy rác Mặt khác, nước có thể tạo ra xói mòntrên tầng đất nén và những vấn đề lắng đọng trong dòng nước mặt chảy qua Nướcrác có thể chảy vào các tầng nước ngầm và các dòng nước sạch và từ đó gây ônhiễm đến nguồn nước uống Vì vậy vấn đề cần quan tâm khi thiết kế, xây dựng chohoạt động của một bãi chôn lấp là kiểm soát nước rác

Nước rác được hình thành khi nước thấm vào ô chôn lấp Nước có thể thấmvào rác theo một số cách sau đây:

- Nước sẵn có và tự hình thành khi phân hủy rác hữu cơ trong bãi chôn lấp;

- Mực nước ngầm có thể dâng lên vào các ô chôn rác;

- Nước có thể rỉ vào qua các cạnh (vách) của ô rác;

- Nước từ các khu vực khác chảy qua có thể thấm xuống các ô chôn rác;

- Nước mưa rơi xuống khu vực bãi chôn lấp rác trước khi được phủ đất vàtrước khi ô rác đóng lại);

- Nước mưa rơi xuống khu vực bãi chôn lấp sau khi ô rác đầy (ô rác đượcđóng lại)

Nước có sẵn trong rác thải là nhỏ nhất Nước từ những khu vực khác chảy quabãi chôn lấp cần phải thu gom bằng hệ thống thoát nước Hệ thống thoát nướckhông chỉ bảo vệ những khu vực chôn lấp rác khỏi bị xói mòn trong thời gian hoạtđộng mà còn tiêu thoát lượng nước thừa ngấm vào ô rác và tạo ra nước rác Nướcmưa là không có cách nào để ngăn chặn không cho chảy vào ô rác Có thể hạn chếđược lượng nước mưa ngấm vào ô rác bằng cách trồng lại thảm thực vật sau khi bãi

đã đóng

2 Thành phần và tính chất của nước rỉ rác trong bãi chôn lấp

Thành phần nước rác thay đổi rất nhiều, phụ thuộc vào tuổi của bãi chôn lấp,loại rác, khí hậu Mặt khác, độ dày, độ nén và lớp nguyên liệu phủ trên cùng của bãirác cũng tác động đến thành phần nước rác… Các thành phần chính trong nước rỉrác:

-Các hợp chất hữu cơ như: axit humic, axit fulvic, các hợp chất tananh, cách hợpchất hữu cơ có nguồn gốc nhân tạo… được xác định dưới dạng: tổng cacbon hữu cơ(TOC), nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu oxy sinh học (BOD)…

-Các chất vô cơ: là các hợp chất của lưu huỳnh, photpho; các ion lớn như canxi,magie, kali, sắt, bicacbonat, sunphat, clo…

-Các kim loại dạng vết như: kẽm, đồng, crom, niken, chì, cadimi…

-Các hợp phần vi sinh vật

Thành phần và tính chất nước rỉ rác còn phụ thuộc vào các phản ứng lý, hóa,sinh học xảy ra trong bãi chôn lấp Các quá trình sinh hóa xảy ra trong bãi chôn lấpchủ yếu là do hoạt động của các vi sinh vậy sử dụng các chất hữu cơ từ chất thải rắnlàm nguồn dinh dưỡng cho hoạt động sống của chúng Thành phần của nước rỉ ráctrong bãi chôn lấp được thể hiện ở bảng 3

Các vi sinh vật tham gia vào quá trình phân giải trong bãi chôn lấp được chiathành các nhóm chủ yếu sau:

-Các vi sinh vật ưa ẩm: phát triển mạnh ở nhiệt độ 0 - 200C;

-Các vi sinh vật ưa ấm: phát triển mạnh ở nhiệt độ 20 - 400C;

-Các vi sinh vật ưa nóng: phát triển mạnh ở nhiệt độ 40 - 700C;

Bảng 3 Thành phần của nước rỉ rác trong bãi chôn lấp [3]

Thành phần

Giá trị, mg/lBãi chôn lấp hoạt động 2 năm Bãi chôn lấp

hoạt độnghơn 10 năm

Khoảng Giá trị điển hìnhBOD5

TOC (total organic carbon)

CODTSS (total suspended solids)

N hữu cơ (organic nitrogen)

N amoniac (amonia nitrogen)

Fe tổng

2.000 – 3.0001.550 – 20.0003.000 – 60.000

3 Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần tính chất nước rỉ rác

- Thời gian chôn lấp: Tính chất nước rỉ rác thay đổi theo thời gian chôn lấp Nhiều

nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ các chất ô nhiễm trong nước rác giảm dần Thànhphần của nước rỉ rác thay đổi tùy thuộc vào các giai đoạn khác nhau của quá trìnhphân hủy sinh học đang diễn ra Sau giai đoạn hiếu khí ngắn (vài tuần hoặc vàitháng), thì giai đoạn phân hủy yếm khí tạo ra axit xảy ra và cuối cùng là quá trình

tạo ra khí metan Trong giai đoạn axit, các hợp chất đơn giản được hình thành nhưcác axit dễ bay hơi, amino axit và một phần fulvic với nồng độ nhỏ Trong giai đoạnnày, khi rác mới được chôn hoặc có thể kéo dài vài năm, nước rỉ rác có những đặcđiểm sau: Nồng độ các axit béo dễ bay hơi (VFA) cao; pH nghiêng về tính axit;BOD cao; Tỷ lệ BOD/COD cao; Nồng độ NH4+ và nitơ hữu cơ cao; Vi sinh vật có

số lượng lớn; Nồng độ các chất vô cơ hòa tan và kim loại nặng cao

Khi rác được chôn càng lâu, quá trình metan hóa xảy ra Khi đó chất thải rắn trongbãi chôn lấp được ổn định dần, nồng độ ô nhiễm cũng giảm dần theo thời gian Giaiđoạn tạo thành khí metan có thể kéo dài đến 100 năm hoặc lâu hơn nữa Đặc điểmnước thải ở giai đoạn này: Nồng độ các axit béo dễ bay hơi thấp; pH trung tínhhoặc kềm; BOD thấp; Tỷ lệ BOD/COD thấp; Nồng độ NH4+; Vi sinh vật có sốlượng nhỏ; Nồng độ các chất vô cơ hòa tan và kim loại nặng thấp

Theo thời gian chôn lấp đất thì các chất hữu cơ trong nước rỉ rác cũng có sự thayđổi Ban đầu, khi mới chôn lấp, nước rỉ rác chủ yếu là axit béo bay hơi Các axitthường là acetic, propionic, butyric Tiếp theo đó là axit fulvic với nhiều cacboxyl

và nhân vòng thơm Cả axit béo bay hơi và axit fulvic làm cho pH của nước rácnghiêng về tính axit Rác chôn lấp lâu thì thành phần chất hữu cơ trong nước rỉ rác

có sự biến đổi thể hiện ở sự giảm xuống của các axit béo bay hơi và sự tăng lên củacác axit fulvic và humic Khi bãi rác đã đóng cửa trong thời gian dài thì hầu nhưnước rỉ rác chỉ chứa một phần nhỏ các chất hữu cơ, mà thường là chất hữu cơ khóphân hủy sinh học

- Thành phần và các biện pháp xử lí sơ bộ chất thải rắn: Thành phần chất thải rắn là

yếu tố quan trọng tác động đến tính chất nước rỉ rác Khi các phản ứng trong bãichôn lấp diễn ra thì chất thải rắn sẽ bị phân hủy Do đó, chất thải rắn có những đặctính gì thì nước rỉ rác cũng có các đặc tính tương tự Chẳng hạn như, chất thải cóchứa nhiều chất độc hại thì nước rác cũng chứa nhiều thành phần độc hại…

- Chiều sâu bãi chôn lấp: Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng bãi chôn lấp có chiều sâu

chôn lấp càng lớn thì nồng độ chất ô nhiễm càng cao so với các bãi chôn lấp kháctrong cùng điều kiện về lượng mưa và quá trình thấm Bãi rác càng sâu thì cầnnhiều nước để đạt trạng thái bão hòa, cần nhiều thời gian để phân hủy Do vậy, bãichôn lấp càng sâu thì thời gian tiếp xúc giữa nước và rác sẽ lớn hơn và khoảng cách

di chuyển của nước sẽ tăng Từ đó quá trình phân hủy sẽ xảy ra hoàn toàn hơn nênnước rỉ rác chứa một hàm lượng lớn các chất ô nhiễm

- Độ ẩm rác và nhiệt độ: Độ ẩm thích hợp các phản ứng sinh học xảy ra tốt Khi bãi

chôn lấp đạt trạng thái bão hòa, đạt tới khả năng giữ nước, thì độ ẩm trong rác làkhông thay đổi nhiều Độ ẩm là một trong những yếu tố quyết định thời gian nước rỉrác được hình thành là nhanh hay chậm sau khi rác được chôn lấp Độ ẩm trong rác

cao thì nước rỉ rác sẽ hình thành nhanh hơn Nhiệt độ có ảnh hưởng rất nhiều đếntính chất nước rỉ rác Khi nhiệt độ môi trường cao thì quá trình bay hơi sẽ xảy ra tốthơn làm giảm lưu lượng nước rác Đồng thời, nhiệt độ càng cao thì các phản ứngphân hủy chất thải rắn trong bãi chôn lấp càng diễn ra nhanh hơn làm cho nước rỉrác có nồng độ ô nhiễm cao hơn.

- Các quá trình thấm, chảy tràn, bay hơi: Độ dày và khả năng chống thấm của vật

liệu phủ có vai trò rất quan trọng trong ngăn ngừa nước thấm vào bãi chôn lấp làmtăng nhanh thời gian tạo ra nước rỉ rác cũng như tăng lưu lượng và pha loãng cácchất ô nhiễm từ rác vào trong nước Khi quá trình thấm xảy ra nhanh thì nước rỉ rác

sẽ có lưu lượng lớn và nồng độ các chất ô nhiễm nhỏ Quá trình bay hơi làm cô đặcnước rác và tăng nồng độ ô nhiễm Nhìn chung các quá trình thấm, chảy tràn, bayhơi diễn ra rất phức tạp và phụ thuộc vào các điều kiện thời tiết, địa hình, vật liệuphủ, thực vật phủ…

- Ảnh hưởng từ bùn cống rãnh và chất thải độc hại: Việc chôn lấp nước thải sinh

hoạt có ảnh hưởng lớn đến tính chất nước rỉ rác Bùn sẽ làm tăng độ ẩm của rác và

do đó tăng khả năng tạo thành nước rỉ rác Đồng thời chất dinh dưỡng và vi sinh vật

từ bùn được chôn lấp sẽ làm tăng khả năng phân hủy và ổn định chất thải rắn Nhiềunghiên cứu cho thấy rằng, việc chôn lấp chất thải rắn cùng với bùn làm hoạt tínhmetan tăng lên, nước rỉ rác có pH thấp và BOD5 cao hơn

Việc chôn lấp chất thải rắn đô thị với chất thải độc hại làm ảnh hưởng đến các quátrình phân hủy chất thải rắn trong bãi chôn lấp do các chất ức chế như kim loạinặng, các chất độc đối với vi sinh vật…Đồng thời, theo thời gian các chất độc hại sẽ

bị phân hủy, theo nước rỉ rác và khí thoát ra ngoài ảnh hưởng đến môi trường cũngnhư các công trình sinh học xử lý nước rác

4 Đặc trưng nước rỉ rác tại Việt Nam

Theo kết quả khảo sát của Trung tâm công nghệ và Quản lý môi trường(CENTEMA) tại các ô chôn lấp cũ và mới của BCL Đông Thạnh (TP Hồ ChíMinh) trong giai đoạn 2001 đến 4/2002 (xem bảng 1.8) cho kết quả:

-Thành phần hữu cơ (BOD, COD) và Nitơ (T-N, NH3) rất cao với bãi chôn lấp mới;-Thành phần (BOD, COD) và tỷ lệ BOD/COD của bãi cũ cũng giảm xuống rấtnhiều so với bãi mới, tuy nhiên các thành phần Nitơ giảm rất ít

Bảng 4 Thành phần nước rác bãi chôn lấp Đông Thạnh (CENTENMA, 2002)

Bảng 5 Thành phần nước rác tại bãi chôn lấp Nam Sơn – Hà Nội (Viện Công

Chương II: Phân tích, lựa chọn phương án xử lí nước rỉ rác

I Giới thiệu một số công nghệ xử lí nước rỉ rác

1 Hệ thống xử lí nước rỉ rác áp dụng keo tụ- sinh học hiếu khí- hồ sinh học

Sơ đồ công nghệ xử lí nước thải áp dụng keo tụ- sinh học hiếu khí- hồ sinh học

được thể hiện trên hình II.1

Nước rác từ hệ thống thu gom đi qua song chắn rác trước khi đi vào bể điều hòa vàlắng sơ bộ Tại đây, nước rác được điều chỉnh lưu lượng, pH và loại bỏ 1 phần lớncặn Sau đó được dẫn sang bể phản ứng để thực hiện quá trình keo tụ nhằm loại bỏkim loại nặng, các hóa chất độc hại, Ca2+, và một phần SS, COD, BOD sao chonước đủ tiêu chuẩn xử lsi sinh học Nước được dẫn qua bể aeroten để loại bỏ lượnglướn COD, BOD, sau đó đưa qua bể lắng 2 để tách bùn hoạt tính và cặn Cuối cùngnước thải được chảy vào hệ thống hồ sinh học Hệ thống hồ sinh học cáo tác dụngrất lớn trong việc xử lí nước thải đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi thải vào nguồntiếp nhận

Hệ thống xử lí tương đối hoàn chỉnh với những ưu điểm như: vận hành đơn giản,chi phí đầu tư không cao, tận dụng được các ao hồ tự nhiên, nước thải sau sử líkhông phải khử trùng Bên cạnh đó, hệ thống cũng có các nhược điểm như: lượngbùn thải tạo thành lớn, gặp khó khăn trong việc xử lí nước rác mới, chiểm diện tíchđất lớn

Hình II.1 Sơ đồ công nghệ xử lí nước rỉ rác bằng keo tụ-

sinh học hiếu khí- hồ sinh học

2 Hệ thống xử lí nước rỉ rác áp dụng keo tụ- lọc sinh học

Sơ đồ công nghệ xử lí nước thải áp dụng keo tụ- lọc sinh học được thể hiện trên

hình II.2

Hệ thống hoạt động tương tự như phương án áp dụng keo tụ- sinh học hiếu khí- hồ

sinh học nhưng trong phương án này thay hệ thống aeroten bằng hệ thống lọc sinhhọc, bể lọc sinh học có khả năng xử lí nitơ tổng tốt hơn nhiều so với hệ thốngaeroten, do đó ở đấy ta không sử dụng hồ sinh học Nhưng nước thải ra ở đây phảiđược khử trùng trước khi đưa vào nguồn tiếp nhận

Hệ thống có những ưu điểm như: hiệu suất xử lí cao đối với nước thải chứa hàmlượng N, P lớn, không yêu cầu diện tích xây dựng lớn Tuy nhiên, hệ thống vẫn cònnhững nhược điểm như: lượng bùn thải tạo thành lớn, chi phí đầu tư cao, hệ thốnglọc sinh học dễ tắc nghẽn, sinh mùi khó chịu

Hình II.2 Sơ đồ công nghệ xử lí nước rỉ rác bằng keo tụ- lọc sinh học

Bể oxi hóa nâng cao

3 Hệ thống xử lí nước rỉ rác áp dụng keo tụ- oxi hóa nâng cao- MBR

Sơ đồ công nghệ xử lí nước rỉ rác áp dụng keo tụ- oxi hóa nâng cao- MBR được thểhiện trên hình II.3

Hệ thống hoạt động tương tự các phương án trước ở giai đoạn xử lí keo tụ ban đầu.Sau khi xử lí keo tụ, nước thải được xử lí oxi hóa nâng cao bằng phương phápfenton Sau đó nước thải được đưa vào hệ thống MBR để xử lí triệt để các thànhphần ô nhiễm trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

Công nghệ này có những ưu điểm như: chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩncao,

không cần sử dụng bể lắng thứ cấp như công nghệ bùn hoạt tính truyền thống và cáccông nghệ vi sinh khác, tiết kiệm diện tích, dễ quản lí Tuy nhiên công nghệ này vẫn

có những nhược điểm như: chi phí đầu tư và vận hành cao, hệ thống MBR cònnhiều hạn chế như: chưa làm chủ được công nghệ, sản phẩm màng, hóa chất rửamàng còn hạn chế; đòi hỏi kĩ sư vận hành có kinh nghiệm và tay nghề; màng luôncần phải được kiểm tra và bảo dưỡng; có sự giới hạn các điều kiện hoạt động như

áp suất, nhiệt độ, pH; nhạy cảm với các hóa chất;

Hình II.3 Sơ đồ công nghệ xử lí nước rỉ rác áp dụng keo

oxi hóa nâng cao- MBR

II Phương án xử lí đề xuất cho công nghệ xử lí nước rỉ rác

Nước rỉ rác cần xử lí có lưu lượng Q=300 m3/ngày với các thông đầu vào lựa chọnđược thể hiện trong bảng 6

Bảng 6 Các thông số đầu vào và tiêu chuẩn đầu ra của nước rỉ rác

Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị đầu vào 25:2015/BTNMTQCVN

(Cột B1*)

QCVN 24:2009/BTNMT(Cột B**)

**) Cột B quy định nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt QCVN 24: 2009/BTNMT.

Từ bảng 6 ta có thể thấy các thông số cần xử lí là SS, COD, BOD5, NH4 Sơ đồcông nghệ để xuất được thể hiện trên hình II.4

+Nước thải trước khi vào hệ thống xử lí được đi qua song chắn rác để loại bỏ cácvật có kích thước lớn Sau đó đưa đến bể điều hòa để ổn định lưu lượng và nồng độthành phần có trong nước thải, tại bể điều hòa nước thải được sục khí để ngăn ngừalắng cặn và làm giảm 1 phần BOD5

+Nước thải có chứa kim loại nặng COD, SS cao nên cần được xử lí keo tụ trước khi

xử lí sinh học Hóa chất keo tụ lựa chọn để sử dụng là phèn sắt Fe2(SO4)3.2H2O do

có những ưu điểm như: có khoảng giá trị pH tối ưu (pH tối ưu = 5 ÷ 9) rộng hơn sovới các muối nhôm và phù hợp với pH của dòng thải do đó có thể bỏ qua công đoạntrung hòa trước khi keo tụ; có độ bền và kích thước bông keo có khoảng giới hạnrộng của thành phần muối; tác dụng tốt hơn ở nhiệt độ thấp Việc tạo thành bôngkeo diễn ra theo phản ứng: Fe2(SO4)3 + 6H2O  2Fe(OH)3 + 3H2SO4 [16] Nước thải

từ bể điều hòa được bơm tới bể trộn, tại đây nước thải và phèn sắt được đảo trộnđều với nhau, đồng thời tại đây cũng bổ sung thêm NaOH để trung hòa H+ sinh ra,

ổn định pH của nước thải Nước thải từ bể trộn được đưa đến bể keo tụ để hoànthành nốt quá trình keo tụ, hình thành các bông keo lớn và thực hiện quá trình lắng,

để tăng hiệu quả xử lí, tại đây bổ sung thêm PAA Bùn thải từ quá trình lắng đượcđưa đến bể chứa bùn.

+Nước thải sau khi xử lí keo tụ có COD, BOD5, SS không quá cao và phù hợp để

xử lí bằng phương pháp sinh học hiếu khí với bể aeroten, tại đây nước thải được sụckhông khí để cung cấp oxi cho quá trình oxi hóa các chất hữu cơ đồng thời đảo trộnđồng đều bùn và nước thải Phương pháp này có những ưu điểm như: quy trình đãđược kiểm chứng, được sử dụng rộng rãi, thiết kế không phức tạp, vận hành đơngiản, khả năng chịu sốc cao, chi phí xây dựng tương đối thấp Nước thải từ bểaeroten chảy sang bể lắng 2 để tách bùn hoạt tính đồng thời cô đặc bùn để tuần hoànmột phần lại bể aeroten Sau khi qua bể lắng 2 nước thải đạt tiêu chuẩn cho phép đểthải ra nguồn tiếp nhận Bùn thải sinh ra từ bể lắng 2 được đưa đến bể chứa bùn.Cuối cùng nước thải được chảy vào hệ thống hồ sinh học Hệ thống hồ sinh học cótác dụng rất lớn trong việc xử lí nước thải đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi thải vàonguồn tiếp nhận

+Hệ thống tạo ra bùn thải ở công đoạn keo tụ và xử lí sinh học do đó cần có biệnpháp thu hồi, xử lí thích hợp