Kỹ thuật xử lý nước thải công ngiệp

Chương 8: Đại cương về tài nguyên nước, ô nhiễm nguồn nước và các loại nước thải Chương 9: Xử lý nước thải bằng pp cơ học Chương 10: Xử lý nước thải bằng pp hóa lýhóa học Chương 11: Xử lý nước thải bằng pp sinh học Chương 12: Ứng dụng các công nghệ xử lý nước thải

Phần B: Kỹ thuật xử lý nước thải công

ngiệp

• Chương 8: Đại cương về tài nguyên nước, ô nhiễm nguồn nước và các loại nước thải

• Chương 9: Xử lý nước thải bằng pp cơ học

• Chương 10: Xử lý nước thải bằng pp hóa lý-hóa học

• Chương 11: Xử lý nước thải bằng pp sinh học

• Chương 12: Ứng dụng các công nghệ xử lý nước thải

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN TÀI NGUYÊN NƯỚC

• Nước là chất mang năng lượng (hải triều, thuỷ năng), chất mang vật liệu và tác nhân điều hoà khí hậu, thực hiện các chu trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên

=> Có thể nói sự sống của con người và mọi sinh vật trên trái đất phụ thuộc vào nước.

• Tài nguyên nước ở trên thế giới theo tính toán hiện nay khoảng 1,5 tỷ km3 : thuỷ quyển 99,6%, khí quyển 0,001%, sinh quyển 0,002% và thạch quyển

• 97% lượng nước là nước mặn, 2,6% là nước ngọt tập trung trong băng ở hai cực, còn lại là nước sông và hồ

• Lượng nước ngọt con người sử dụng xuất phát từ nước mưa (lượng mưa trên trái đất 105.000km3/năm Lượng nước con người

sử dụng trong một năm khoảng 35.000 km3, trong đó 10% cho sinh hoạt, 25% cho công nghiệp và 65% cho hoạt động nông nghiệp).

4

Water

NƯỚC THẢI

• Định nghĩa: Nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng.

4.Nước thải tự nhiện

5 Nước thải đô thị

Phân loại nước thải

1 Nước thải sinh hoạt:

- Nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại, công sở, trường học và các cơ sở tương tự khác

2 Nước thải công nghiệp:

- Nước thải từ các nhà máy đang hoạt động, có cả nước thải sinh hoạt nhưng trong đó nước thải công nghiệp là chủ yếu.

3 Nước thấm qua:

-Nước mưa thấm vào hệ thống cống rãnh bằng nhiều cách khác nhau qua các khớp nối, các ống có khuyết tật hoặc thành hố ga

4 Nước thải tự nhiên:

-Nước mưa được xem như nước thải tự nhiên Đây là lọai nước thải sau khi mưa chảy tràn trên mặt đất và lôi kéo các chất cặn bã, dầu mỡ … khi đi vào hệ thống thóat nước.

5 Nước thải đô thị:

- Thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống thoát của một thành phố Đó là hỗn hợp các loại nước thải kể trên

Xử lý nước thải

8

chất sao cho nước sau khi xử lý đạt tiêu

chuẩn chất lượng ở mức chấp nhận được theo các chỉ tiêu đã đặt ra.

 QCVN 24: 2009/BTNMT QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA

VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP National Technical Regulation on Industrial Wastewater

Day chuyen phan loai rac

thai

QUY TRÌNH CHUNG XỬ LÝ NƯỚC

THẢI

 Xử lý cấp I: Các quá trình xử lý sơ bộ và lắng ( song chắn, bể lắng, tuyển nổi, trung hoà)

⇒Khử các vật rắn nổi có kích thước lớn và các tạp chất rắn có thể lắng ra khỏi nước thải để bảo vệ bơm và đường ống

 Xử lý cấp 2: gồm các quá trình sinh học, hoá học, hoá

lý (hoạt hoá bùn, oxi hoá sinh học, phân huỷ yếm khí)

=> Khử hầu hết các tạp chất hữu cơ hoà tan có thể phân huỷ bằng con đường sinh học (BOD) => sử dụng khả năng các vi sinh vật chuyển hoá các chất thải hữu cơ về dạng ổn định và năng lượng thấp.

QUY TRÌNH CHUNG XỬ LÝ NƯỚC

THẢI

 Xử lý cấp III: Các quá trình vi lọc, kết tủa hoá học, đông

tụ, hấp phụ, trao đổi ion, thẩm thấu ngược, điện thấm tích,các quá trình khử chất dinh dưỡng, clo hoá, ozon hoá

12

XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PP

CƠ HỌC

13

• Công dụng : Được đặt ở đầu vào nhằm bảo vệ các thiết

bị cơ khí phía sau quy trình xử lý ( bơm, đường ống,

máy móc ) và đảm bảo hiệu quả xử lý nước thải.

14

I LỌC QUA SONG CHẮN / LƯỚI

CHẮN

PHÂN LOẠI

THEO KHOẢNG CÁCH CÁC THANH CHẮN

•Song chắn thô: khoảng cách giữa 2 thanh 60-100 mm

•Song chắn mịn: khoảng cách giữa 2 thanh 10-25 mm

Vận tốc nước thải chảy qua khe giữa các thanh : 0,8

- 1 m/s Vận tốc dòng chảy trước song cần duy trì > 0.6 m/s để tránh lắng cát.

Lưới lọc (screening)

• Công dụng: Dùng khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ Dạng trống hoặc dạng đĩa Lưới có kích thước lỗ 0.5-1 mm.

• Được lắp đặt trong các HTXL nước thải CN dệt , giấy,

cellulose, da.

DỮ LIỆU BAN ĐẦU

• LƯỢNG NƯỚC THẢI TRUNG BÌNH : 3000 M 3 /NGÀY

• VẬN TỐC DÒNG CHẢY TRƯỚC KÊNH: 0,7 M/S

• VẬN TỐC DÒNG CHẢY QUA KHE : 0,5 M/S

• CHIỀU SÂU NGẬP NƯỚC KÊNH DẪN: 0,2 M

• BỀ DÀY THANH SONG CHẮN : 1 CM

• HỆ SỐ KHÔNG ĐIỀU HOÀ CHUNG K 0 : 1,8

• TÍNH: - BỀ RỘNG KÊNH TRƯỚC SONG CHẮN ?

• - BỀ RỘNG KÊNH ĐẶT SONG CHẮN?

• - CHIỀU DÀI KÊNH ĐẶT SONG CHẮN?

2 Bể lắng cấp I: Tách các chất rắn hữu cơ (60%) và các chất rắn khác

3 Bể lắng cấp II: Tách bùn sinh học

 Yêu cầu : hiệu suất lắng cao + xả bùn dễ dàng

20

Quá trình lắng

• Loại 1: Lắng tự do: Phù hợp với định luật Newton hay Stock Quá

trình 1 thường xảy ra trong bể lắng cát.

• Loại 2: Lắng tụ: Các hạt có kích thước nhỏ kết dính với nhau trong điều kiện tĩnh Hạt keo tụ thường thay đổi liên tục hình dạng, kích

thước và tỷ trọng Định luật Stock không thích hợp trong trường hợp này Quá trình này thường xảy ra trong bể lắng sơ bộ cấp 1

• Loại 3 Lắng cản trở Hindered settling/zone settling Các hạt cản trở quá trình lắng của nhau Bề mặt phân chia pha lớp nước trong &

vùng lắng được hình thành.

• Loại 4 Lắng nén - Compression settling Khi chiều cao vùng lắng thay đổi chậm theo thời gian Loại 3&4 được phân biệt nhờ biểu đồ thực nghiệm

LOẠI 1 –LẮNG TỰ DO

CƠ SỞ QUÁ TRÌNH LẮNG TUÂN THEO ĐỊNH LUẬT CỔ ĐIỂN:

ĐL NEWTON ĐL STOCKES

22

BỂ LẮNG CÁT(GRIT

CHAMBER)

Loại 2: Lắng tụ

Khi nồng độ các hạt rắn trong dd tương đối thấp, chúng

sẽ lắng không giống nhau và sẽ kết hợp với nhau => ảnh

hưởng này chỉ có thể xác định bằng thực nghiệm.

Hiệu quả lắng thường được xác định bằng thí nghiệm trên

cột lắng thường có chiều cao bằng bể lắng thực (3m)

Mẫu được lấy ở nhiều điểm có độ cao khác nhau trên cột

lắng theo thời gian và xác định nồng độ

26

nén ở vị trí H u sau thời gian t u

• C 2 nồng độ giới hạn giữa hai vùng

• Cân bằng vật chất

• Từ H u , ta xác định t u (theo đồ thị)

concentration at point C2 is called critical concentration

Lắng nén

Tiết diện bề mặt lắng cần thiết cho vùng lắng nén

28

• Công dụng: Để duy trì dòng thải vào gần như không đổi, khắc

phục những vấn đề vận hành do sự dao động lưu lượng nước

thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình cuối dây

III BỂ ĐIỀU HOÀ (Equalization

Basin)

• Là bể chứa lớn được xây dựng để thu gom và chứa đựng nước thải, từ đó nước thải được bơm vào HT xử lý với lưu lượng ổn định

• Thường đặt sau bể lắng cát, trước bể lắng 1 (bể lắng sơ bộ)

III BỂ ĐIỀU HOÀ (Equalization

Basin)

Lợi ích của bể điều hòa:

• Tăng hiệu quả xử lý sinh học nhờ giảm shock loadings, pha loãng cơ chất, ổn định pH

• Tăng hiệu quả bể lắng 2 nhờ ổn định tải trọng chất rắn lơ lửng

• Giảm diện tích bề mặt lọc, tăng hiệu quả lọc

• Tăng hiệu quả xử lý hóa học

Phân tích:

• Vị trí đặt bể điều hòa

• Thể tích yêu cầu

32

Equalization process

Sục khí & xáo trộn ở bể

điều hòa

• .

34

IV Bể vớt dầu (grease removal and

skimming)

• Trong nước thải sinh hoạt, dầu mỡ chiếm khoảng 10%

tổng lượng chất hữu cơ (15 g/người/ ngày)

• Nguồn gốc dầu mỡ: nước thải công nghiệp từ chế biến thịt, sữa, chất tẩy rửa, sửa/rửa xe, cơ khí, lọc dầu, cao su

IV-Bể gạt dầu

36

Thanh gạt dầu

Ống thu dầu

38

V- TÁCH CÁC HẠT RẮN LƠ LỬNG DƯỚI TÁC DỤNG CỦA LỰC LY TÂM VÀ LỰC NÉN

ngoài, chất rắn được giữ

lại trân lưới thành thùng

Máng răng cưa

Mương thu nước

Sàn cụng tỏc Bộ truyền

động Cỏnh gạt bọt

Vành chặn bọt nổi Ống thu nước sau lắng

Ống trung tâm phân phối nước

• 2 Máy ly tâm

• a/ Lắng ly tâm: là quá trình

phân riêng huyền phù nhờ lực thể tích của pha phân tán (hạt rắn) Quá trình này gồm các quá trình vật lý và nén bã

• Bể lắng đứng: nước thải vào theo ống trung tâm Nước ra khỏi ống trung tâm chảy từ dưới lên trên vào các rãnh