HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU BIỆT THỰ MINH LONG 140m3 ngd

TÓM TẮTĐề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3ngày.đêm” được thực hiện tại Thành Phố Hồ Chí Minh.Thời gian thực hiện từ 042009 – 072009Quá trình tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải được thực hiện với những nội dung sauKhảo sát hiện trạng môi trường và tìm hiểu một số tài liệu liên quan đến khu biệt thự Minh Long.Thu thập, tìm hiểu được đặc trưng, tính chất nước thải và số liệu nước thải đầu vào của một số công trình tương đương.Đề xuất 2 dây chuyền công nghệ xử lý nước thải.Tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải của từng phương án.Tính toán kinh tế cho từng phương án.Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải tối ưu nhất cho khu biệt thự Minh Long

LỜI CẢM ƠN

Để thực hiện tốt đề tài này ngoài những kiến thức có được trong thời gian học tập ở trường và sự nổ lực của bản thân trong suốt quá trình thực hiện đề tài tác giả đã được sự giúp đỡ tận tình của Th.s Lê Tấn Thanh Lâm - giáo viên hướng dẫn tác giả thực hiện đề tài Vì thế trước tiên tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.s Lê Tấn Thanh Lâm đã tận tình giúp đỡ tác giả hoàn thành tốt đề tài Ngoài ra tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các anh chị ở Công ty cổ phần kiên trúc xây dựng Hợp Minh đã tạo điều kiện cho tác giả tìm hiểu thực tiễn để tác giả có cơ sở và

số liệu phục vụ cho bài viết Tác giả xin cảm ơn ba, mẹ đã động viên, tạo niềm tin và nghị lực giúp tác giả vượt qua bốn năm học tập, rèn luyện tại trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM và cảm ơn ban giám hiệu nhà trường, cùng các thầy cô khoa Môi Trường và Tài Nguyên trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM đã truyền đạt cho tác giả những kiến thức bổ ích trong suốt thời gian học tập tại trường để ngày nay hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp Cũng xin gửi lời cảm ơn trước đến các giáo viên phản biện đã đóng góp ý kiến giúp tác giả khắc phục những thiếu sót và có cách nhìn hoàn thiện hơn về đề tài đang nghiên cứu Và cuối cùng tác giả xin cảm ơn quý đọc giả đã quan tâm đến đề tài.

Vì thời gian và kiến thức có hạn nên đề tài sẽ còn nhiều khiếm khuyết mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn để đề tài hoàn thiện hơn.

Tác Giả: Dương Văn Tiến

TÓM TẮT

công suất 140 m 3 /ngày.đêm” được thực hiện tại Thành Phố Hồ Chí Minh.

− Quá trình tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải được thực hiện với những nộidung sau

 Khảo sát hiện trạng môi trường và tìm hiểu một số tài liệu liên quan đến khubiệt thự Minh Long

đầu vào của một số công trình tương đương

phương án

Minh Long

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

CHƯƠNG 1 1

MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1

1.3 Nội dung nghiên cứu 1

1.4 Phương pháp nghiên cứu 2

1.5 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 2

- Phạm vi nghiên cứu 2

+ Không gian: khu biệt thự Minh Long 2

1.6 Ý nghĩa luận văn 2

CHƯƠNG 2 3

TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG VÀ ĐẶC TRƯNG 3

NƯỚC THẢI SINH HOẠT 3

2.1 Tổng quan về khu biệt thự Minh Long 3

2.1.1 Vị trí địa lý, khí hậu, địa chất thủy văn 3

2.1.2 Quy mô 4

2.2 Đặc trưng nước thải sinh hoạt 5

CHƯƠNG 3 9

TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 9

3.1 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt 9

3.1.1 Phương pháp xử lý cơ học 9

3.1.2 Phương pháp xử lý hóa học 13

3.1.3 Phương pháp xử lý sinh học 20

3.2 Kết quả phân tích mẫu và sơ đồ công nghệ của một số trạm xử lý nước thải sinh hoạt 25 3.2.1 Kết quả phân tích mẫu của một số nhà máy xử lý NTSH 25

3.2.2 Sơ đồ quy trình công nghệ của một số nhà máy xử lý NTSH 26

3.3 Lựa chọn công nghệ 28

3.4 Đề xuất công nghệ 29

3.4.1 Phương án 1 29

3.4.2 Phương án 2 31

32

CHƯƠNG 4 33

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 33

XỬ LÝ NƯỚC THẢI 33

4.1 Thông số chung 33

4.1.1 Tính toán lưu lượng 33

Xem kết quả tính toán ở phụ lục A 33

4.1.2 Mức độ cần thiết xử lý nước thải 33

Xem kết quả tính toán ở phụ lục A 33

4.2 Phương án 1 34

Xem kết quả tính toán ở phụ lục A1 34

4.2.1 Song chắn rác 34

4.2.2 Hố thu gom 34

4.2.3 Bể điều hòa 35

4.2.4 Bể lắng I 35

4.2.5 Bể Aerotank 36

4.2.6 Bể lắng II 37

4.2.7 Bể khử trùng 37

4.2.8 Bể chứa bùn 38

4.3 Phương án 2 38

4.3.1 Bể điều hòa 38

4.3.2 Bể SBR 39

4.3.3 Bể chứa trung gian 40

4.3.4 Bể lọc áp lực 40

4.3.5 Bể khử trùng 41

4.3.6 Bể chứa bùn 41

4.4 Tính toán kinh tế 42

4.4.1 Chi phí cho phương án 1 42

4.4.2 Chi phí cho phương án 2 42

4.5 Lụa chọn phương án 43

CHƯƠNG 5 44

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44

5.1 Kết luận 44

5.2 Kiến nghị 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46

PHỤ LỤC 47

Bảng 6.3 Các loại đĩa khuếch tán khí 77

DANH MỤC VIẾT TẮT

Solids)

Blanket)

QCVN 14 – 2008: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt (National

technical regulation on domestic wastewater)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Tải lượng chất bẩn tính cho một người trong ngày đêm 7

Bảng 2.2 Đặc tính của bùn tự hoại trong nước thải sinh hoạt 8

Bảng 3.1 Áp dụng các công trình cơ học trong xử lý nước thải 10

Bảng 3.2 Áp dụng các quá trình hóa học trong xử lý nước thải 13

Bảng 3.3 Kết quả phân tích mẫu của một số công trình tương đương 26

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống XLNT tại chung cư Botanic Tower 26

Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ hệ thống XLNT khu Resort Suối nước – Mũi Né 27

28

28

Hình 3.4 Sơ đồ công nghệ hệ thống XLNT sinh hoạt tại Công ty TNHH Furukawa TP.HCM 28

Khi đời sống của con người được nâng cao thì các khu biệt thự cũng được xâydựng ngày càng nhiều, trong số đó có khu biệt thự Minh Long Để bảo đảm sức khỏecủa con người, giữ gìn mỹ quan của khu biệt thự và bảo vệ môi trường thì việc giảiquyết tốt vấn đề môi trường ở các khu biệt thự cần được quan tâm

Xuất phát từ những yêu cầu thực tế đó, tác giả đã thực hiện đề tài “Thiết kế hệ

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đề xuất phương án thiết kế hệ thống XLNT cho khu biệt thự Minh Long

Thiết kế hệ thống XLNT cho khu biệt thự Minh Long đạt QCVN 14 – 2008 BTNMT Nước Thải Sinh Hoạt

-1.3 Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu tình hình hoạt động của một số trạm XLNT tương tự, thu thập vàphân tích tính chất nước thải đầu vào để làm cơ sở cho việc đề xuất công nghệ XLNThợp lý nhất cho khu biệt thự Minh Long

- Đánh giá công nghệ của từng hệ thống XLNT của các công trình tương tự Từ

đó tìm ra các điều kiện XLNT thích hợp, đạt hiệu quả xử lý cao, đảm bảo đạt tiêuchuẩn

- Khảo sát thực tế tình hình phát sinh nước thải, xác định thành phần, tính chấtcủa nước thải

- Nghiên cứu đưa ra công nghệ xử lý nước thải thích hợp có hiệu quả xử lý cao,phục vụ cho việc thiết kế và thi công hệ thống xử lý nước thải cho khu biệt thự MinhLong đạt QCVN 14 - 2008 - BTNMT Nước Thải Sinh Hoạt.

- Nghiên cứu đưa ra phương pháp xử lý lượng bùn thải

- Xây dựng qui trình vận hành hệ thống XLNT đạt hiệu quả cao, đảm bảo đạttiêu chuẩn môi trường

- Lập bảng vẽ thiết kế hệ thống xử lý nước thải

- Tính toán kinh phí đầu tư xây dựng, thi công và vận hành hệ thống XLNT

1.4 Phương pháp nghiên cứu

- Tham khảo tài liệu: sách, báo, Internet…

+ Không gian: khu biệt thự Minh Long

+ Thời gian thực hiện đề tài: từ 01/2009 – 07/2009

- Đối tượng nghiên cứu: nước thải sinh hoạt

1.6 Ý nghĩa luận văn

- Đề tài thành công sẽ góp phần vào công tác xử lý NTSH, một vấn đề gây bứcxúc hiện nay

- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở giúp cho các nhà đầu tư, các nhà quản

lý tham khảo và lựa chọn công nghệ XLNT thích hợp cho đơn vị mình

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG VÀ ĐẶC TRƯNG

NƯỚC THẢI SINH HOẠT

2.1 Tổng quan về khu biệt thự Minh Long

2.1.1 Vị trí địa lý, khí hậu, địa chất thủy văn

Vị trí địa lý

Khu biệt thự Minh Long nằm phía Bắc Xã Thới Hòa, huyện Bến Cát, tỉnh BìnhDương, cách trung tâm Thị Xã Thủ Dầu một 15km

Điều kiện khí hậu, địa chất thủy văn

khí hậu nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo Một số đặc trưng cơ bản là có bức xạ dồi dào,nền nhiệt độ cao tương đối ổn định và sự phân hóa mưa theo mùa Khí tượng thay đổitheo hai mùa khá rõ rệt

- Nhiệt độ trung bình ngày tại huyện Bến Cát là 26 - 270C Đáng lưu ý nhất là

sự dao động nhiệt độ trong ngày Biên độ nhiệt đạt đến 10oC/ngày.đêm

- Lượng mưa trung bình năm của huyện Bến Cát là 2.000 – 2.150mm Lượngmưa vào mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng11) chiếm khoảng 88% tổng lượng mưa cảnăm Mưa lớn tập trung vào các tháng 7, 8, 9, 10 và tháng 11 Mưa ở tỉnh Bình Dươngmang tính mưa rào nhiệt đới: mưa đến nhanh và kết thúc cũng nhanh, thường một cơnmưa không kéo dài quá 3 giờ nhưng cường độ mưa khá lớn và dồn dập Những nơithấp trũng có thể bị ngập sâu

- Vào mùa mưa độ ẩm tại khu vực khá cao Năm 2008, độ ẩm trung bình vàocác tháng mùa mưa dao động trong khoảng 87 - 89%, cao nhất là các tháng 8, 9, 10 và

11 Các tháng mùa khô có độ ẩm thấp hơn, thường chỉ vào khoảng 81- 82% Trong đótháng 1, tháng 3 và tháng 12 có độ ẩm trung bình thấp nhất (81%)

- Huyện Bến Cát có chế độ gió không lớn và không thường xuyên, về mùa khôgió chủ yếu ở hướng Đông, Đông - Bắc và Nam Về mùa mưa, gió chủ yếu ở hướngTây, Tây-Nam Tốc độ gió bình quân khoảng 1,4m/s, tốc độ gió lớn nhất là 12 m/s,thường là gió hướng Tây, Tây - Nam Tần suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%,lớn nhất là tháng 8 (33,5%), nhỏ nhất là tháng 4 (14,1%)

- Huyện Bến Cát ít có những biến động lớn về thời tiết như bão, lũ lụt, thườngchỉ bị ảnh hưởng của áp thấp nhiệt đới hoặc bão từ khu vực miền Trung

2.1.2 Quy mô

- Khu biệt thự Minh Long có tổng diện tích 107.000m2, trong đó:

+ Diện tích đất ở chiếm: 30,7%

+ Đất giao thông: 25 % + Đất công viên, giải trí: 27,5%

+ Đất thương mại, văn phòng: 7,1%

+ Đất trường học, bệnh viện: 9,7%

- Khu biệt thự Minh Long được chia làm 3 loại biệt thự: loại A, B và C

- Hệ thống giao thông nội bộ trải bê tông nhựa

- Hệ thống cáp điện, cáp viễn thông, ADSL, truyền hình cáp ngầm, hệ thống wifi toàn khu

- Hệ thống chiếu sáng công cộng, công viên cây xanh

- Hệ thống nước sinh hoạt: nước máy

- Hệ thống thoát nước và xử lý nước thải

Hướng đến một khu biệt thự hoàn hảo, Minh Long chú trọng đến công tác thiết

kế, quy hoạch đảm bảo mật độ cây xanh, khu giải trí – thể dục thể thao, thể dục thẩm

mỹ, nhà trẻ và trung tâm chăm sóc sức khoẻ,… Bên cạnh đó cũng quan tâm đến việc

đầu tư xây dựng hệ thống đường nội bộ, hệ thống cáp điện ngầm, cấp nước, chiếu sángcông cộng và xử lý nước thải… đạt tiêu chuẩn.

2.2 Đặc trưng nước thải sinh hoạt

2.2.1 Nguồn góc và lưu lượng nước thải sinh hoạt

- Khu vui chơi dưới nước

- Đài phun nước tạo cảnh

- Hệ thống làm lạnh, làm mát

- Nước mưa

- Nước thải từ sơ chế, chế biến các loại thực phẩm từ căn tin, siêu thị, …

- Nước thải từ nhà bếp, vệ sinh sàn, …

- Nước rửa xe ôtô…

Lưu lượng nước thải

Lưu lượng nước thải được xác định dựa vào số lượng người sinh sống tại khubiệt thự, theo tiêu chuẩn thải nước tính trên đầu người Khu biệt thự được thiết kế với

115 căn hộ, trung bình mỗi căn có 6 người sinh sống, như vậy lượng nước thải củatoàn khu biệt thự là 140m3/ngày.đêm

2.2.2 Thành phần nước thải sinh hoạt

Thông thường, nước thải sinh hoạt được chia làm hai loại chính: nước đen vànước xám Nước đen là nước thải từ nhà vệ sinh, chứa phần lớn các chất ô nhiễm,

chủ yếu là: chất hữu cơ, các vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lửng Nước xám là nướcphát sinh từ quá trình rửa, tắm, giặt, với thành phần các chất ô nhiễm không đáng kể.

Thành phần ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt là các tạp chất nhiễm bẩn cótính chất khác nhau, từ các loại chất không tan, ít tan đến những hợp chất tan trongnước Các thành phần ô nhiễm chính đặc trưng thường thấy ở nước thải sinh hoạt làBOD5, COD, Nitơ và Phốt pho

Việc xử lý nước thải sinh hoạt là quá trình loại bỏ các tạp chất, làm sạchnước và có thể đưa nước vào nguồn tiếp nhận hoặc đưa vào tái sử dụng Phươngpháp xử lý thích hợp thường được căn cứ trên đặc điểm của các loại tạp chất có trongnước thải Các phương pháp chính thường được sử dụng trong các công trình xử lýnước thải sinh hoạt là: phương pháp xử lý cơ học, phương pháp xử lý hóa học vàphương pháp xủ lý sinh học

2.2.3 Tính chất nước thải sinh hoạt

Tính chất nước thải giữ vai trò quan trọng trong thiết kế, vận hành hệ thống xử

lý và quản lý chất lượng môi trường Sự dao động về lưu lượng và tính chất nước thảiquyết định tải trọng thiết kế cho các công trình đơn vị

Thành phần và tính chất nhiễm bẩn của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tậpquán sinh hoạt, mức sống của người dân, mức độ hoàn thiện của thiết bị, trạng thái làmviệc của thiết bị thu gom nước thải Lưu lượng nước thải thay đổi tuỳ theo điều kiệncuộc sống, tập quán dùng nước của từng dân tộc, điều kiện tự nhiên và lượng nướccấp Lưu lượng nước thải được xác định dựa vào số lượng người trong khu dân cư vàtiêu chuẩn thải nước

Nồng độ bẩn của nước thải sinh hoạt được xác định theo tải lượng chất bẩn tínhcho một người trong ngày đêm được trình bày ở bảng 2.1 Đặc tính của bùn tự hoạitrong nước thải sinh hoạt được trình bày ở bảng 2.2

Bảng 2.1 Tải lượng chất bẩn tính cho một người trong ngày đêm

Chỉ tiêu Tải trọng chất bẩn (g/người.ngày đêm)

Các nước đang phát triển TCXD 51-84

Nguồn: Tiêu chuẩn Xây Dựng TCXD - 51- 84

Bảng 2.2 Đặc tính của bùn tự hoại trong nước thải sinh hoạt

Chỉ tiêu Tải trọng chất bẩn (g/người.ngày đêm)

Các nước đang phát triển TCXD 51-84

Chất rắn lơ lửng bay hơi 1.200 ÷ 14.000 2.000

Nitơ tổng cộng (Kjedhal) 100 ÷ 1.000 700

N-NH3 100 ÷ 800 400

Tổng Photpho (P) 50 ÷ 800 250

Kim loại nặng (Fe, Zn, Al) 100 ÷ 1.000 300

Nguồn: Lâm Minh Triết, XLNT đô thị và công nghiệp, 2006.

CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG

NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

3.1 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt

Các phương pháp xử lý nước thải gồm có:

lý cơ học được tóm tắt trong bảng 3.1

Bảng 3.1 Áp dụng các công trình cơ học trong xử lý nước thải

Công trình Áp dụng

Nguồn: Metcalf & Eddy, 1991

Song chắn rác

Song chắn rác có nhiệm vụ chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hay ở dạngsợi: giấy, rau, cỏ, rác, Rác được chuyển tới máy nghiền để nghiền nhỏ, sau đó đổ trởlại trước song chắn rác hoặc chuyển tới bể phân huỷ cặn (bể Mêtan) Đối với các tạpchất < 5mm thường dùng lưới chắn rác Cấu tạo của thanh chắn rác gồm các thanh kimloại tiết diện chữ nhật, hình tròn hoặc bầu dục Song chắn rác được chia làm 2 loại: di

dòng chảy Tiết diện song chắn rác có thể hình tròn, hình vuông hoặc hỗn hợp Songchắn tiết diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắt bởi các vật giữ lại Do đó

thông dụng hơn cả là thanh có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc phía sau và cạnh trònphía trước hướng đối diện với dòng chảy Vận tốc nước chảy qua song chắn rác giớihạn trong khoảng 0,6 – 1m/s Vận tốc cực đại trong khoảng 0,75 – 0,1m/s nhằm tránhđẩy rác qua khe song Vận tốc cực tiểu 0,4m/s nhằm tránh phân hủy các chất rắn.

Bể lắng cát

Bể lắng cát dùng để tách các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn hơn nhiều

so với trọng lượng riêng của nước như: xỉ than, cát,… ra khỏi nước thải Cát từ bể lắngcát đưa đi phơi khô ở sân phơi và cát khô thường được sử dụng lại cho những mụcđích xây dựng

Bể lắng

Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượngriêng của nước Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ lửng nhẹhơn sẽ nổi lên mặt nước Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩnlắng và nổi tới công trình xử lý cặn

Dựa vào chức năng, vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt I trướccông trình xử lý sinh học và bể lắng đợt II sau công trình xử lý sinh học

Dựa vào nguyên tắc hoạt động người ta có thể chia ra các loại bể lắng: bể lắnghoạt động gián đoạn hoặc bể lắng hoạt động liên tục

Dựa vào cấu tạo có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đứng, bể lắngngang, bể lắng ly tâm và một số bể lắng khác

 Bể lắng đứng

Bể lắng đứng có dạng hình tròn hoặc hình chử nhật trên mặt bằng Bể lắng

thải được dẫn vào ống trung tâm và chuyển động từ dưới lên theo phương thẳngđứng.Vận tốc dòng nước chuyển động lên phải nhỏ hơn vận tốc của các hạt lắng Nướctrong được tập trung vào máng thu phía trên, cặn lắng được chứa ở phần hình nón hoặcchóp cụt phía dưới

 Bể lắng ngang

Bể lắng ngang có hình dạng chử nhật trên mặt bằng, tỷ lệ giữa chiều rộng vàchiều dài không nhỏ hơn 1/4 và chiều sâu đến 4m Bể lắng ngang dùng cho các trạm

theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể và được dẫn tới các công trình xử lý tiếptheo, vận tốc dòng chảy trong vùng công tác của bể không được vượt quá 40mm/s Bểlắng ngang có hố thu cặn ở đầu bể và nước trong được thu vào ở máng cuối bể

 Bể lắng ly tâm

Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn trên mặt bằng, đường kính bể từ 16 đến 40m(có trưòng hợp tới 60m), chiều cao làm việc bằng 1/6 – 1/10 đường kính bể Bể lắng ly

lắng nước chảy từ trung tâm ra quanh thành bể Cặn lắng được dồn vào hố thu cặnđược xây dựng ở trung tâm đáy bể bằng hệ thống cào gom cặn ở phần dưới dàn quay,hợp với trục một góc 450 Đáy bể thường làm với độ dốc I = 2 – 5% Dàn quay với tốc

độ 2-3 vòng trong 1 giờ Nước trong được thu vào máng đặt dọc theo thành bể phíatrên

Bể vớt dầu mỡ

Bể vớt dầu mỡ thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ (nướcthải công ngiệp), nhằm tách các tạp chất nhẹ Đối với nước thải sinh hoạt khi hàmlượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạtchất nổi

Bể lọc

Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất có kích thướt nhỏ khi không thể loạiđược bằng phương pháp lắng Qúa trình lọc ít dùng trong xử lý nước thải, thường chỉ

sử dụng trong trường hợp nước thải sau xử lý đòi hỏi có chất lượng cao

Để lọc nước thải người ta dùng nhiều loại bể lọc khác nhau Thiết bị lọc có thểphân loại theo nhiều cách khác nhau: theo đặc tính lọc gián đoạn và lọc liên tục; theodạng của quá trình như làm đặc và lọc trong; theo áp suất trong quá trình lọc như lọcchân không (áp suất 0,85Mpa), lọc áp lực (0,3 – 1,5Mpa) hay lọc dưới áp suất thủytĩnh của cột chất lỏng

Trong các hệ thống xử lý nước thải công suất lớn không cần sử dụng các thiết bịlọc áp suất cao mà dùng các bể lọc các bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt Vật liệu lọc cóthể sử dụng là cát thạch anh, than cốc hoặc sỏi nghiền thậm chí cả than nâu hoặc than

gỗ Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước thải và điều kiện nơi XLNT

Thiết bị lọc với lớp hạt có thể được phân loại thành thiết bị lọc chặm, thiết bịlọc nhanh, thiết bị lọc hở và thiết bị lọc kín Chiều cao lớp vật liệu lọc trong thiết bị lọc

hở dao động trong khoảng 1 – 2m và trong thiết bị lọc kín từ 0,5 – 1m

⇒ Phương pháp xử lý cơ học: có thể loại bỏ được đến 60% tạp chất không hoà tan có

trong nước thải và giảm BOD đến 30% Để tăng hiệu suất công tác của các công trình

xử lý cơ học có thể dùng biện pháp thoáng sơ bộ, thoáng gió đông tụ sinh học, hiệuquả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 40 - 50% theo BOD

Trong số các công trình xử lý cơ học có thể kể đến bể tự hoại, bể lắng hai vỏ, bểlắng trong có ngăn phân huỷ là những công trình vừa để lắng vừa để phân huỷ cặnlắng

3.1.2 Phương pháp xử lý hóa học

Phương pháp hóa học sử dụng các phản ứng hóa học để xử lý nước thải Cáccông trình xử lý hóa học thường kết hợp với các công trình xử lý cơ học Mặc dù cóhiệu quả cao nhưng phương pháp xử lý hóa học thường đắt tiền và đặc biệt thường tạothành các sản phẩm phụ độc hại Việc ứng dụng các quá trình xử lý hóa học được tómtắt trong bảng 3.2

Bảng 3.2 Áp dụng các quá trình hóa học trong xử lý nước thải

Quá trình Áp dụng

cặn lơ lửng ở bể lắng bậc 1

phương pháp hóa học thông thường hoặc bằng

phương pháp sinh học Nó cũng được sử dụng đểtách kim loại nặng, khử chlorine của nước thải trướckhi xả vào nguồn.

là loại hóa chất được sử dụng rộng rãi nhất

Nguồn: Metcalf & Eddy, 1991

Phương pháp trung hoà

Nước thải chứa các axit vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa PH về khoảng6,5 đến 8,5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo

Trung hoà nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:

- Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm

- Bổ sung các tác nhân hoá học

- Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hoà

- Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước axit.Việc lựa chọn phương pháp trung hòa là tùy thuộc vào thể tích và nồng độ nướcthải, chế độ thải nước thải, khả năng sẵn có và giá thành của các tác nhân hoá học.Trong quá trình trung hoà, một lượng bùn cặn được tạo thành Lượng bùn này phụthuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân sửdụng cho quá trình

Phương pháp oxy hoá khử

Mục đích của phương pháp này là chuyển các chất ô nhiễm độc hại trong nướcthải thành các chất ít độc hơn và được loại ra khỏi nước thải Quá trình này tiêu tốn

một lượng lớn các tác nhân hoá học, do đó quá trình oxy hoá hoá học chỉ được dùngtrong những trường hợp khi các tạp chất gây ô nhiễm bẩn trong nước thải không thểtách bằng những phương pháp khác Thường sử dụng các chất oxy hoá như Clo khí vàlỏng, nước Javen NaOCl, Kalipermanganat KMnO4, Hypocloric Canxi Ca(ClO)2,

H2O2, Ozon …

Khử trùng nước thải

Sau khi xử lý sinh học, phần lớn các vi khuẩn trong nước thải bị tiêu diệt Khi

xử lý trong các công trình sinh học nhân tạo (Aerophin hay Aerotank) số lượng vikhuẩn giảm xuống còn 5%, trong hồ sinh vật hoặc cánh đồng lọc còn 1-2% Nhưng đểtiêu diệt toàn bộ vi khuẩn gây bệnh, nước thải cần phải khử trùng Chlor hoá, Ozonhoá, điện phân, tia cực tím …

Phương pháp Chlor hoá

Chlor cho vào nước thải dưới dạng hơi hoặc Clorua vôi Lượng Clor hoạt tínhcần thiết cho một đơn vị thể tích nước thải là 10g/m3 đối với nước thải sau xử lý cơ

đảm bảo hiệu quả khử trùng Thời gian tiếp xúc giữa nước và hoá chất là 30 phút trướckhi nước thải ra nguồn tiếp nhận

Hệ thống Clor hoá nước thải Clor hơi: bao gồm thiết bị Clorato, máng trộn và

bể tiếp xúc Clorato phục vụ cho mục đích chuyển Clor hơi thành dung dịch Clor trướckhi hoà trộn với nước thải và được chia thành 2 nhóm: nhóm chân không và nhóm áplực Clor hơi được vận chuyển về trạm xử lý nước thải dưới dạng hơi nén trong banlonchịu áp Trong trạm xử lý cần phải có kho cất giữ các banlon này Phương pháp dùngClor hơi ít phổ biến

Phương pháp Clor hoá nước thải bằng Clorua vôi: Áp dụng cho trạm nước thải

có công suất dưới 1000 m3/ngày.đêm Các công trình và thiết bị dùng trong dây chuyềnnày là các thùng hòa trộn chuẩn bị dung dịch Clorua vôi, thiết bị định lượng máng trộn

và bể tiếp xúc Với Clorua vôi được hoà trộn sơ bộ tại thùng hoà trộn cho đến dungdịch 10 - 15% sau đó chuyển qua thùng dung dịch Bơm định lượng sẽ đưa dung dịchClorua vôi với liều lượng nhất định đi hoà trộn vào nước thải Trong các thùng trộn

dung dịch, Clorua vôi được khuấy trộn với nước cấp bằng các cánh khuấy gắn với trụcđộng cơ điện

Phương pháp Ozon hoá

Ozon tác dụng mạnh mẽ với các chất khoáng và chất hữu cơ Oxy hoá bằngOzon cho phép đồng thời khử màu, khử mùi, tiệt trùng nước Ozon hoá có thể xử lý

Ozon hoá, số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến hơn 99% Ngoài ra Ozon còn oxy hoá cáchợp chất Nito, Photpho,… Nhược điểm chính của phương pháp này là giá thành cao và

nó thường được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước cấp

Phương pháp đông tụ và keo tụ

Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thểtách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hoà tan, vì chúng là những hạt rắn cókích thước quá nhỏ Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng phương pháplắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hổ giữa các hạt phân tánliên kết thành tập hợp các hạt, nhằm tăng vận tốc lắng của chúng Việc khử các hạt keorắn bằng lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần phải trung hoà điện tích của chúng tiếpđến là liên kết chúng với nhau Quá trình trung hoà điện tích thường được gọi là quátrình đông tụ, còn quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trìnhkeo tụ

 Phương pháp đông tụ

Quá trình thuỷ phân các chất đông tụ và tạo thành các bông keo xảy ra theo cácgiai đoạn sau:

Me3+ + HOH ⇔ Me(OH)2+ + H+Me(OH)2+ + HOH ⇔ Me(OH)+ + H+Me(OH)+ + HOH ⇔ Me(OH)3 + H+

Me3+ + 3HOH ⇔ Me(OH)3 + 3 H+

Chất đông tụ thường dùng là muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp của chúng Việcchọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hoá lý, giá thành, nồng độ tạpchất trong nước, pH.

Các muối nhôm được dùng làm chất đông tụ là Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O Thường dùng Sunfat nhôm làmchất đông tụ vì hoạt động hiệu quả ở PH = 5 – 7.5, tan tốt trong nước, sử dụng dạngkhô hoặc dạng dung dịch 50% và giá thành tương đối rẽ

Các muối sắt được dùng làm chất đông tụ là Fe(SO4)3.2H2O, Fe(SO4)3.3H2O,FeSO4.7H2O và FeCl3. Hiệu quả lắng cao khi sử dụng dạng khô hay dung dịch 10 - 15%

 Phương pháp keo tụ

Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vàonước Khi keo tụ thì sự kết hợp diễn ra không chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà còn dotương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ trên các hạt lơ lửng

Sự keo tụ được tiến hành nhằm thúc đẩy quá trình tạo bông Hydroxyt nhôm vàsắt với mục đích tăng vận tốc lắng của chúng Việc sử dụng chất keo tụ cho phép giảmchất đông tụ, giảm thời gian đông tụ và tăng vận tốc lắng

Cơ chế làm việc của chất keo tụ dựa trên các hiện tượng sau: hấp phụ phân tửchất keo trên bề mặt hạt keo tạo thành mạng lưới phân tử chất keo tụ, sự dính lại cáchạt keo do lực đẩy Vanderwalls, dưới tác động của chất keo tụ giữa các hạt keo tạothành cấu trúc 3 chiều có khả năng tách nhanh và hoàn toàn ra khỏi nước

Chất keo tụ thường dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất keo tựnhiên là tinh bột, Ete, Xenlulo, Dectrin (C6H10O5)n và Dioxyt silic hoạt tính(xSiO2.yH2O)

Tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắnhoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng Trong xử lý nước thải,tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học Ưuđiểm cơ bản của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn

toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, trong một thời gian ngắn, khi các hạt đã nổi lên

bề mặt, chúng có thể thu gom bằng bộ phận vớt bọt

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường làkhông khí) vào trong pha lỏng Các khí đó kết dính với các hạt Khi lực nổi của tậphợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt Sau đó chúng tậphợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng banđầu

Hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏicác chất hữu cơ hoà tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi nước thải cóchứa một hàm luợng rất nhỏ các chất đó Những chất này không phân hủy bằng conđường sinh học và thường có độc tính cao Nếu các chất cần khử bị hấp phụ tốt và khichi phí riêng lượng chất hấp phụ không lớn thì viêc ứng dụng phương pháp này là hợp

lý hơn cả

Các chất hấp phụ thường được sử dụng như: than hoạt tính, các chất tổng hợp

và chất thải của vài ngành sản xuất được dùng làm chất hấp phụ (tro, rỉ, mạt cưa …).Chất hấp phụ vô cơ như đất sét, Silicagen, keo nhôm và các chất Hydroxit kim loại ítđược sử dụng vì năng lượng tương tác của chúng với các phân tử nước lớn Chất hấpphụ phổ biến nhất là than hoạt tính, nhưng chúng cần có các tính chất xác định nhưtương tác yếu với các phân tử nước và mạnh với các chất hữu cơ, có lỗ xốp thô để cóthể hấp phụ các phân tử hữu cơ lớn và phức tạp, có khả năng phục hồi Ngoài ra, thanphải bền với nước và thấm nước nhanh, quan trọng là than phải có hoạt tính xúc tácthấp đối với phản ứng oxy hoá, bởi vì một số chất hữu cơ trong nước thải có khả năng

bị oxy hoá

Trao đổi Ion

Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổivới ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Các chất này gọi làcác Ionit (chất trao đổi Ion), chúng hoàn toàn không tan trong nước

Các chất có khả năng hút các ion dương từ dung dịch điện li gọi là Cationit.những chất này mang tính axit Các chất có khả năng hút các ion âm gọi là Anionit vàchúng mang tính kiềm Nếu như các Ionit nào đó trao đổi cả Cation và Anion gọi làcác Ionit lưỡng tính.

Phương pháp trao đổi ion thường được ứng dụng để loại ra khỏi nước các kimloại như: Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Mn,v.v , các hợp chất của Asen, Photpho, Cyanua vàcác chất phóng xạ

Các chất trao đổi Ion là các chất vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên haytổng hợp nhân tạo Các chất trao đổi ion vô cơ tự nhiên gồm có các Zeolit, kim loạikhoáng chất, đất sét, Fenspat, chất Mica khác nhau v.v… Các chất trao đổi ion vô cơtổng hợp gồm Silicagen, Pecmutit (chất làm mềm nước), các Oxyt khó tan vàHydroxyt của một số kim loại như nhôm, Crôm, Ziriconi, v.v… Các chất trao đổi ionhữu cơ có nguồn gốc tự nhiên gồm Axit Humic và than đá chúng mang tính axit Cácchất có nguồn gốc tổng hợp là các nhựa có bề mặt riêng lớn, đó là những hợp chất caophân tử

Phương pháp điện hoá

Mục đích của phương pháp này là xử lý các tạp chất tan và phân tán trong nướcthải, có thể áp dụng trong quá trình Oxy hoá dương cực, khử âm cực, đông tụ điện và

điện thẩm tích Tất cả các quá trình này đều xảy ra trên các điện cực khi cho dòng điện

1 chiều đi qua nước thải

Các phương pháp điện hoá giúp thu hồi các sản phẩm có giá trị từ nước thải với

sơ đồ công nghệ tương đối đơn giản, dễ tự động hoá và không sử dụng tác chất hoáhọc Nhược điểm lớn của phương pháp này là tiêu hao điện năng lớn

Việc làm sạch nước thải bằng phương pháp điện hoá có thể tiến hành gián đoạnhoặc liên tục Hiệu suất của phương pháp điện hoá được đánh giá bằng một loạt cácyếu tố như: mật độ dòng điện, điện áp, hệ số sử dụng hữu ích điện áp, hiệu suất theodòng, hiệu suất theo năng lượng

Phương pháp trích ly

Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa Phenol, dầu, axithữu cơ, các Ion kim loại,… Phương pháp này được ứng dụng khi nồng độ chất thải lớnhơn 3 - 4g/l vì khi đó giá trị chất thu hồi mới bù đắp chi phí cho quá trình trích ly

Làm sạch nước thải bằng phương pháp trích ly bao gồm 3 giai đoạn

- Giai đoạn thứ nhất: Trộn mạnh nước thải với chất trích ly (dung môi hữu cơ)

trong điều kiện bề mặt tiếp xúc phát triển giữa các chất lỏng hình thành 2 pha lỏng,một pha là chất trích với chất được trích, còn pha khác là nước thải với chất trích

- Giai đoạn thứ hai: Phân riêng hai pha lỏng nói trên.

- Giai đoạn thứ ba: Tái sinh chất trích ly.

Để giảm nồng độ tạp chất tan thấp hơn giới hạn cho phép cần phải chọn đúngchất trích và vận tốc của nó khi cho vào nước thải

3.1.3 Phương pháp xử lý sinh học

Phương pháp xử lý sinh học là sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinhvật để phân huỷ các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải Các vi sinh vật sử dụng cáchợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng chochúng Trong quá trình sinh trưởng chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tếbào sinh trưởng và sinh sản, vì thế sinh khối của chúng được tăng lên Quá trình phân

xử lý sinh học có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí (với sự có mặt của Oxy) hoặctrong điều kiện kỵ khí (không có Oxy).

Phương pháp xử lý sinh học có thể ứng dụng để làm sạch hoàn toàn các loạinước thải chứa chất hữu cơ hòa tan hoặc phân tán nhỏ Do vậy phương pháp nàythường được áp dụng sau khi loại bỏ các loại tạp chất thô ra khỏi nước thải

Quá trình xử lý sinh học gồm các bước:

- Chuyển hoá các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hòa tanthành thể khí và thành các vỏ tế bào vi sinh

- Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo vô cơtrong nước thải

- Loại các bông cặn ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự nhiên người

ta xử lý nước thải trong ao, hồ (hồ sinh vật) hay trên đất (cánh đồng tưới, cánh đồnglọc…)

Hồ sinh vật

Là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo (còn gọi là hồ Oxy hoá, hồ

ổn định nước thải,…) dùng để xử lý nước thải Trong hồ sinh vật diễn ra quá trình Oxyhoá sinh hoá các chất hữu cơ bằng vi khuẩn, tảo và các loại thuỷ sinh vật khác, tương

tự như quá trình làm sạch nguồn nước mặt Vi sinh vật sử dụng Oxy sinh ra từ rêu tảotrong quá trình quang hợp cũng như Oxy từ không khí để Oxy hoá các chất hữu cơ

các chất hữu cơ bởi vi sinh vật Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ giá trị PH

và nhiệt độ tối ưu Nhiệt độ không được thấp hơn 60C

Theo bản chất quá trình sinh hoá người ta chia hồ sinh vật ra các loại hồ hiếukhí, hồ sinh vật tuỳ tiện và hồ sinh vật yếm khí

 Hồ sinh vật hiếu khí

Quá trình xử lý nước thải xảy ra trong điều kiện đầy đủ Oxy Oxy đượccung cấp qua mặt thoáng và nhờ quang hợp của tảo hoặc hồ được làm thoángcưỡng bức nhờ các hệ thống thiết bị cấp khí Độ sâu của hồ sinh vật hiếu khíkhông lớn từ 0,5 - 1,5m

 Hồ sinh vật tuỳ tiện

Có độ sâu từ 1,5 – 2,5m Trong hồ sinh vật tùy tiện theo chiều sâu lớpnước có thể diễn ra hai quá trình: Oxy hóa hiếu khí và lên men yếm khí các chấtbẩn hữu cơ Vi khuẩn và tảo có quan hệ tương hổ, đóng vai trò cơ bản đối với

sự chuyển hoá các chất

 Hồ sinh vật yếm khí

Có độ sâu trên 3m, với sự tham gia của hàng trăm chủng loại vi khuẩn

kỵ khí bắt buộc và kỵ khí không bắt buộc Các vi sinh vật này tiến hành hàngchục phản ứng hoá sinh học để phân huỷ và biến đổi các hợp chất hữu cơ phứctạp thành những chất đơn giản dễ xử lý Hiệu suất giảm BOD trong hồ có thểlên đến 70%, tuy nhiên nước thải sau khi ra khỏi hồ vẫn có BOD cao nên loại

hồ này chỉ chủ yếu áp dụng cho xử lý nước thải công nghiệp rất đậm đặc vàdùng làm hồ bậc 1 trong tổ hợp nhiều bậc

Cánh đồng tưới - Cánh đồng lọc

Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác có thể tiếp nhận và xử lý nướcthải Xử lý trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của vi sinh vật, ánh sáng mặt trời,không khí và dưới ảnh hưởng từ các hoạt động sống của thực vật Chất thải bị hấp thụ

và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân huỷ chúng thànhcác chất đơn giản để cây trồng hấp thụ Nước thải sau khi ngấm vào đất một phầnđược cây trồng sử dụng, phần còn lại chảy vào hệ thống tiêu nước ra sông hoặc bổsung cho nguồn nước ngầm

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo

Bể lọc sinh học

Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó nước thải được lọc qua vật liệurắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật Bể lọc sinh học gồm các phần chính như sau:phần chứa vật liệu lọc, hệ thống phân phối nước đảm bảo tưới đều lên toàn bộ bề mặt

bể, hệ thống thu và dẫn nước sau khi lọc, hệ thống phân phối khí cho bể lọc

Quá trinh oxy hoá chất thải trong bể lọc sinh học diễn ra giống như trên cánhđồng lọc nhưng với cường độ lớn hơn nhiều Màng vi sinh vật đã sử dụng và xác visinh vật chết theo nước trôi khỏi bể được tách khỏi nước thải ở bể lắng đợt II Để đảmbảo quá trình Oxy hoá sinh hóa diễn ra ổn định, Oxy được cấp cho bể lọc bằng cácbiện pháp thông gió tự nhiên hoặc thông gió nhân tạo Vật liệu lọc của bể lọc sinh học

có thể là nhựa Plastic, xỉ vòng gốm, đá Granit

Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Bể có dạng hình vuông, hình chử nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng, bể lọc sinhhọc nhỏ giọt làm việc theo nguyên tắc sau:

- Nước thải sau bể lắng đợt 1 được đưa về thiết bị phân phối, theo chu

kỳ tưới đều nước trên toàn bộ bề mặt bể lọc Nước thải sau khi lọc chảyvào hệ thống thu nước và được dẫn ra khỏi bể Oxy cấp cho bể chủ yếuqua hệ thống lổ xung quanh thành bể

- Vật liệu lọc của bể sinh học nhỏ giọt thường là các hạt cuội, đá,… cóđường kính trung bình 20 – 30mm Tải trọng nước thải của bể thấp (0,5– 1,5m3/m3.vật liệu lọc/ngày.đêm) Chiều cao lớp vật liệu lọc là 1,5– 2m Hiệu quả xử lý BOD đạt 90% Dùng cho các trạm xử lý nước thải

có công suất dưới 1.000 m3/ngày.đêm

Bể lọc sinh học cao tải

Bể lọc sinh học cao tải có cấu tạo và quản lý khác với bể lọc sinh học nhỏ giọt,nước thải tưới lên mặt bể nhờ hệ thống phân phối phản lực Bể có tải trọng

quá lớn người ta tiến hành pha loãng chúng bằng nước thải đã làm sạch Bể được thiết

kế cho các trạm xử lý dưới 5.000 m3/ngày.đêm

Bể hiếu khí có bùn hoạt tính hoạt động liên tục – Bể Aerotank

Là bể chứa hổn hợp nước thải và bùn hoạt tính Khí được cấp liên tục vào bể đểtrộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải, đồng thời cấp đủ Oxy cho

vi sinh vật Oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải Khi ở trong bể, các chất lơlửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dầnlên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chấtnền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành các chấttrơ không hoà tan và thành các tế bào mới Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thờigian lưu lại trong bể Aerotank của lượng nước thải ban đầu đi vào bể không đủ làmgiảm nhanh các chất hữu cơ, do đó phải sử dụng lại một phần bùn hoạt tính đã lắngxuống đáy ở bể lắng đợt II, bằng cách tuần hoàn bùn về bể Aerotank để đảm bảo nồng

độ vi sinh vật trong bể Phần bùn hoạt tính dư được đưa về bể nén bùn hoặc các côngtrình xử lý bùn cặn khác để xử lý Bể Aerotank hoạt động phải có hệ thống cung cấpkhí đầy đủ và liên tục

Bể hiếu khí hoạt động gián đoạn – Bể SBR

Bể hoạt động gián đoạn là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính theo kiểulàm đầy và xả cặn Quá trình xẩy ra trong bể SBR tương tự như trong bể bùn hoạt tínhhoạt động liên tục chỉ có điều tất cả xẩy ra trong cùng một bể và được thực hiện lầnlượt theo các bước: Làm đầy, phản ứng, Lắng, xả cặn, ngưng

Quá trình xử lý sinh học kỵ khí - Bể UASB

Quá trình xử lý sinh học kỵ khí

Là quá trình sử dụng các vi sinh vật trong điều kiện không có Oxy để chuyểnhoá các hợp chất hữu cơ thành Mêtan và các sản phẩm hữu cơ khác Quá trình nàythường được ứng dụng để xử lý ổn định cặn và xử lý nước thải công nghiệp có nồng

độ BOD, COD cao

Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ trong nước thải bằng vi sinh yếm khí xảy ra theo 3 giai đoạn:

- Một nhóm vi sinh tự nhiên có trong nước thải thủy phân các hợp chất hữu cơphức tạp và Lypit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng nhẹ như Monosacarit,Amino axit để tạo ra nguồn thức ăn và năng lượng cho vi sinh hoạt động

- Nhóm vi khuẩn tạo men Axit biến đổi các hợp chất hữu cơ đơn giản thành cácaxit hữu cơ (thường là axit acetic), nhóm vi khuẩn yếm khí tạo axit gọi là nhóm Axitfocmơ

- Nhóm vi khuẩn tạo Mêtan chuyển hoá Hydro và Axit acetic thành khí Metan

và Cacbonic Nhóm vi khuẩn này gọi là Mêtan focmơ chúng có rất nhiều trong dạ dàycủa động vật nhai lại (trâu, bò,…) Vai trò quan trọng của nhóm vi khuẩn Mêtan focmơ

là tiêu thụ Hydro và Axit acetic Chúng tăng trưởng rất chậm và quá trình xử lý yếmkhí chất thải được thực hiện khi khí Mêtan và Cacbonic thoát ra khỏi hổn hợp

Bể UASB

Nước thải được đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được phân phối đồng đều ở

đó, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học hạt nhỏ (bông bùn) và các chấtbẩn hữu cơ được tiêu thụ ở đó

Các bọt khí Mêtan và Cacbonic nổi lên trên được thu bằng các chụp khí để dẫn

ra khỏi bể Nước thải tiếp theo đó sẽ diễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn Pha lỏngđược dẫn ra khỏi bể, còn pha rắn thì hoàn lưu lại lớp bông bùn Sự tạo thành và duy trìcác hạt bùn là vô cùng quan trọng khi vận hành bể UASB

3.2 Kết quả phân tích mẫu và sơ đồ công nghệ của một số trạm xử lý nước thải sinh hoạt

3.2.1 Kết quả phân tích mẫu của một số nhà máy xử lý NTSH

Đối với nước thải sinh hoạt của các khu biệt thự có hệ thống XLNT đều cónhững yêu cầu chung là phải ít tốn diện tích mặt bằng, ít phát sinh mùi, tiếng ồn và ítbảo dưỡng Qua quá trình thăm quan, tìm hiếu nhiều hệ thống XLNT tại một số khuvực đã thu được một số kết quả sau:

Nước thải

Nguồn tiếpnhận

-Khu chung

cư cao cấp Botanic Tower

Khu resort Suối nước Mũi Né

Công Ty TNHH Furukawa TP.HCM

-Nguồn: Công ty môi trường tầm nhìn xanh

3.2.2 Sơ đồ quy trình công nghệ của một số nhà máy xử lý NTSH

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống XLNT tại chung cư Botanic Tower

Hầm tự

trùng

Bể lắngngang

BểAerotank

Máy nénkhí

Nước thải

Nguồn tiếpnhận

Bể chứabùn

Bể khửtrùng

Bể điều hòa

Bể Aerotank

Chôn lấp

Bể phân hủy bùn

rác

Hình 3.3 Sơ đồ công nghệ hệ thống XLNT tại khách sạn Park Hyatt Sài Gòn.

Hình 3.4 Sơ đồ công nghệ hệ thống XLNT sinh hoạt tại Công ty TNHH Furukawa

TP.HCM

3.3 Lựa chọn công nghệ

Viêc lựa chọn công nghệ xử lý phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Dựa vào tính chất và lưu lượng nước thải đầu vào

- Yêu cầu về chất lượng nước thải sau xử lý

- Quy mô công suất

- Chi phí đầu tư ban đầu và chi phí quản lí vận hành

- Điều kiện giới hạn về diện tích mặt bằng

- Tận dụng công trình có sẵn nếu nâng cấp hệ thống XL

Tính chất nước thải đầu vào của hệ thống XLNT được lấy giống với kết quả phân tích của Công Ty TNHH Furukawa TP.HCM

Bảng 3.4 Kết quả phân tích của Công Ty TNHH Furukawa TP.HCM

Bể lắng IIChôn lấp Bể phân

Bể điều hàoHầm tự

hoại

Nước thải

STT Chỉ tiêu Đơn vị QCVN 14-2008-BTNMT Công Ty TNHH

Nước Thải Chung

Bể Điều Hòa

Máy nén khí

Hình 3.5 Sơ đồ quy trình công nghệ hệ thống XLNT theo phương án 1

Thiết minh

Nước thải từ các căn biệt thự được dẫn theo cống thoát nước đến song chắn rác.Tại đây, rác có kích thước lớn, tạp chất thô sẽ được giữ lại, sau đó nước thải được dẫn đến hố thu gom để lưu trữ

Từ hố thu gom nước thải được bơm lên bể điều hòa Tại bể điều hòa nước thảiđược điều hòa lưu lượng và nồng độ, nhằm đảm bảo không phải đào sâu và nâng caohiệu quả xử lý cho các công trình sau

Nước thải được bơm lên bể lắng I Tại đây những tạp chất thô không hòa tan sẽđược giữ lại ở đáy bể nhờ trọng lượng riêng của các tạp chất thô lớn hơn trọng lươngriêng của nước

Nước thải được tự chảy đến bể Aerotank Quá trình xử lý trong bể Aerotank làquá trình xử lý sinh học hiếu khí Tại bể Aerotank các chất ô nhiễm bị loại bỏ nhờ hệVSV hiếu khí (VSV hiếu khí sẽ tiêu thụ Oxy và lấy các chất ô nhiễm trong nước thảilàm thức ăn) Oxy cấp vào bể Aerotank là Oxy nhân tạo được cấp vào bể từ máy nénkhí

Sau khi qua bể Aerotank nước thải được dẫn vào bể lắng II để tách các bôngbùn sinh học Bùn sinh học chính là sinh khối của VSV được tạo ra trong quá trình xử

lý hiếu khí trong bể Aerotank Bùn sinh học từ bể lắng II sẽ được bơm về ngăn chứabùn hoạt tính Tại đây, một phần bùn hoạt tính sẽ được bơm tuần hoàn lại Aerotanknhằm cung cấp vi sinh hiếu khí cho quá trình xử lý

Nước sau lắng II tự chảy đến bể khử trùng để diệt khuẩn, sau đó xả vào nguồntiếp nhận Hóa chất khử trùng được châm bởi bơm định lượng hóa chất

Bùn từ bể lắng I và bể lắng II sẽ được dẫn đến bể chứa bùn Bể chứa bùn đượcchia làm 2 ngăn gồm ngăn chứa bùn tuần hoàn và ngăn chúa bùn dư, bùn dư ở ngănchứa bùn sau 2 ngày sẽ được đem đi chôn lấp.

Bể Điều Hòa

Máy nén Khí

Bể Khử Trùng

Nguồn Tiếp Nhận

Hình 3.6 Sơ đồ quy trình hệ thống XLNT theo phương án 2

Thuyết minh

Quy trình XLNT từ đầu đến bể điều hòa được thực hiện tương tự như phương

án 1, từ bể điều hòa nước thải sẽ được bơm đến bể SBR

Trong bể SBR ta bố trí hệ thống phân phối khí bằng máy thổi khí để tăng cườngkhả năng trao đổi Oxy trong bể phản ứng

Thải bỏ bùn không nằm trong các pha hoạt động của SBR vì không có thời gianquy định cho quá trình thải bỏ Bùn thường được thải bỏ trong pha lắng hoặc pha chờ.Khối lượng bùn và tần số thải bùn được quy định dựa vào hiệu quả xử lý mông muốn

Nước thải sau bể SBR tự chảy đến bể chứa trung gian rồi được bơm lên bể lọc

áp lực Chức năng của bể lọc là loại bỏ các các loại cặn nhỏ mà bể SBR không loại bỏđược, ngoài ra bể lọc áp lực còn có chức năng giảm mùi Từ bể lọc áp lực nước thải sẽđược dẫn đến bể khử trùng để diệt khuẩn, sau đó xả vào nguồn tiếp nhận Hóa chấtkhử trùng được châm bởi bơm định lượng

Bùn từ bể SBR được dẫn đến bể chứa bùn Sau 2 ngày sẽ được đem đi chôn lấp