Nghiên cứu đánh giá hiện trạng xử lý nước rỉ rác tại bãi chôn lấp chất thải rắn nam sơn đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của trạm xử lý công suất 1 500 m3 ngđ

Vìvậy, việc khảo sát các đặctrưng của nước rỉ rác tại các bãi chôn lấp có thể cung cấp những thông tin quantrọng làmcơ sở để chọn lựa công nghệ xử lý phù hợp Tuy nhiên, kéo theo đó là vấ

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC TẠI BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN NAM SƠN -

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ HOẠT

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

PHẠM ANH TÚ

HÀ NỘI, NĂM 2018

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC TẠI BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN NAM SƠN -

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ HOẠT

PHẠM ANH TÚ

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

MÃ SỐ: 8440301

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

GS.TS NGUYỄN THỊ KIM THÁI TS.

NGUYỄN THU HUYỀN

HÀ NỘI, NĂM 2018

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 5

1.1 Tổng quan về nước rỉ rác 5

1.1.1 Cơ chế hình thành 5

1.1.2 Thành phần nước rỉ rác và tính chất 6

1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới thành phần, tính chất của nước rỉ rác 8

1.2 Công nghệ xử lý nước rỉ rác đang được áp dụng 11

1.3 Bãi chôn lấp chất thải rắn Nam Sơn 12

1.3.1 Giới thiệu chung 12

1.3.2 Hiện trạng công tác lưu chứa nước rác tại bãi 14

1.3.3 Công tác xử lý nước rỉ rác 14

1.4 Trạm xử lý nước rác Nam Sơn 17

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

21 2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 21

2.2 Phương pháp nghiên cứu 21

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu 21

2.2.2 Phương pháp điều tra - khảo sát 21

2.2.3 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm và ngoài hiện trường 21

2.2.4 Phương pháp tính toán thiết kế 23

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 24

3.1 Hiện trạng hoạt động của nhà máy xử lý NRR Nam Sơn 24

3.1.1 Thành phần NRR đầu vào của nhà máy 24

3.1.2 Hiện trạng vận hành của nhà máy 26

3.1.2.1 Phần pha vôi nâng pH trước Stripping 28

3.1.2.2 Phần Stripping khử Amoni 30

3.1.2.3 Phần xử lý sinh học và hóa lý 32

3.1.2.4.Phần lọc và khử trùng 36

3.2 Phương án cải tạo hệ thống 38

3.3 Tính toán các hạng mục công trình cải tạo 42

3.3.1 Bể tạo sữa vôi (hạng mục dùng chung cho cả hệ 1 và 2) 43

3.3.2 Bể trộn sục vôi-Stripping loại NH4+(hạng mục dùng chung cho cả hệ 1 và 2) 43

3.3.3 Thiết bị keo tụ -lắng sơ cấp (hạng mục dùng chung cho cả hệ 1 và 2) 44

3.3.4 Tháp Stripping 47

3.3.5 Bể điều chỉnh pH 47

3.3.6 Bể sinh học (aerotank) hệ 1 và 2 48

3.3.7.Bể lắng sinh học hệ 1và hệ 2 52

3.3.8 Bể trung gian hệ 1 và hệ 2 52

3.3.9 Hệ bể Fenton 52

3.3.10 Hệ xử lý Ozone 53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

A- TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 57

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các nội dung, số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trungthực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

(Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành bài luận văn của mình, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Bangiám hiệu trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, các thầy cô trongkhoa Môi trường đã tạo mọi điều kiện truyền thụ kiến thức, các kỹ năng cần thiếtcho tôi trong suốt thời gian khóa học diễn ra

Đặc biệt, tôi xin gửi tới hai người giáo viên hướng dẫn trực tiếp của mình làGS.TS Nguyễn Thị Kim Thái và TS Nguyễn Thu Huyền lòng biết ơn chân thành,

và những lời chúc tốt đẹp nhất Trong quá trình làm luận văn của mình, tôi luônnhận được những lời chỉ bảo vô cùng quý giá, ân cần, và tận tụy từ hai cô

Bên cạnh đó, tôi cũng muốn gửi lời cảm ơn tới T.S Hoàng Ngọc Hà hiệnđang công tác tại khoa Kỹ thuật môi trường, trường Đại học Xây Dựng đã giúp đỡ,hướng dẫn tôi trong công việc nghiên cứu, tìm kiếm và xử lý những số liệu, thôngtin quan trọng để cung cấp cho luận văn

Cuối cùng, tôi xin gửi tới bạn bè, đồng nghiệp đã luôn giúp đỡ, đồng hànhcùng tôi trong suốt thời gian tôi học cao học và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

BOD Biological Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hóa

BTNMT Bộ Tài Nguyên và Môi trường

COD Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học

NRR Nước rỉ rác

NXB Nhà xuất bản

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

SBR Sequencing Batch Reactor – Bể phản ứng theo mẻ

SS Suspended Solids – Chất rắn lơ lửng

Westewater – Các phương pháp chuẩn phân tích nước vànước thải

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TDS Total Dissolved Solids – Tổng chất rắn hòa tan

chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí

URENCO Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên Môi trường Đô

thị Hà Nội

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Hiện trạng mực nước rác đang lưu chứa tại hồ chứa và các ô chôn lấp tại

BCL Nam Sơn 14

Bảng 2.1: Phương pháp phân tích mẫu 23

Bảng 3.1: Kết quả phân tích NRR tại hồ sinh học từ tháng 12/2017 tới tháng 5/2018 .25

Bảng 3.3 Bảng hiện trạng thiết bị phần CN pha vôi 29

Bảng 3.4 Bảng hiện trạng và thiết bị phần CN stripping trạm 1 30

Bảng 3.5 Bảng hiện trạng và thiết bị phần CN stripping hệ 2 31

Bảng 3.6 Bảng hiện trạng và thiết bị phần CN sinh học và hóa lý hệ 1 32

Bảng 3.7 Bảng hiện trạng và thiết bị phần CN sinh học và hóa lý hệ 2 34

Bảng 3.8 Bảng hiện trạng và thiết bị phần CN lọc và khử trùng hệ 1 36

Bảng 3.9 Bảng hiện trạng và thiết bị phần CN lọc và khử trùng hệ 2 37

Bảng 3.10 Thông số xử lý hạng mục sục vôi-Stripping-Lắng 46

Bảng 3.11 Thông số xử lý hạng mục tháp Stripping 47

Bảng 3.12 Thông số xử lý hạng mục chỉnh pH 47

Bảng 3.13 Thông số xử lý hạng mục Aeroten 48

Bảng 3.14.Qui cách và thông số giá thể sinh học 50

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cấu tạo điển hình của bãi chôn lấp chất thải rắn 5

Hình 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới thành phần và tính chất của nước rỉ rác 9

Hình 1.3 Quy trình vận hành của BCLCTR Nam Sơn 13

Hình 1.4 Biểu đồ khối lượng NRR được xử lý tại BCL Nam Sơn 15

Hình 1.5 Biểu đồ khối lượng xử lý NRR năm 2017tại BCLNam Sơn 16

Hình 1.6 Biểu đồ khối lượng xử lý NRR năm 2016 tại BCL Nam Sơn 16

Hình 1.7 Biểu đồ khối lượng xử lý NRR năm 2015tại BCL Nam Sơn 17

Hình 1.8 Vị trí của nhà máy xử lý NRR Nam Sơn trong khuôn viên BCL CTR Nam Sơn 18

Hình 1.9 Toàn cảnh nhà máy nhìn từ trên cao 19

1 Tính cấp thiết của đề tài

MỞ ĐẦU

Ở Việt Nam những năm gần đây, tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càngtrở lên trầm trọng và phổ biến dẫn tới suy thoái môi trường đất, nước, không khí,đặc biệt là tại các đô thị lớn lượng chất thải rắn và nước thải ngày càng gia tăng.Mặc dù số lượng các nhà máy đã xây dựng trạm xử lý chất thải tăng lên trongnhững năm gần đây nhưng hiện trạng ô nhiễm vẫn chưa được cải thiện

Nước rỉ rác phát sinh từ bãi chôn lấp chất thải rắn hiện nay là một trongnhững nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng xung quanh khu vực bãichôn lấp Nhìn chung, nước rỉ rác chứa các chất hữu cơ hoà tan và các ion vô cơ vớihàm lượng cao, khó xử lý Nếu nước rỉ rác phát thải trực tiếp vào môi trường màkhông được kiểm soát chắc chắn sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Tínhchất nước rỉ rác thay đổi không những do nó được tạo thành bởi rất nhiều loại chấtthải khác nhau mà còn thay đổi theo tuổi bãi rác và theo mùa trong năm

Hiện tại chúng ta vẫn xử lý rác thải bằng phương pháp chôn lấp và chưa ápdụng phân loại rác ại nguồn nên thành phần của nước rỉ rác rất phức tạp Hàm lượngchất ô nhiễm trong nước rỉ rác có thể biến động rất lớn, tùy thuộc vào tuổi bãichônlấp, thời gian lấy mẫu – mùa mưa hay mùa khô Vìvậy, việc khảo sát các đặctrưng của nước rỉ rác tại các bãi chôn lấp có thể cung cấp những thông tin quantrọng làmcơ sở để chọn lựa công nghệ xử lý phù hợp

Tuy nhiên, kéo theo đó là vấn đề ô nhiễm môi trường do bãi chôn lấp khônghợp vệ sinh, không đạt tiêu chuẩn gây ra nhiều bất cập làm ảnh hưởng tới môitrường xung quanh và cuộc sống con người

Đặc biệt, hầu hết nước rỉ rác tại bãi chôn lấp đều phát thải trực tiếp vào môitrường, khuếch tán mầm bệnh gây tác động xấu đến môi trường và sức khỏe conngười, việc ô nhiễm môi trường từ nước rỉ rác của các bãi chôn lấp tập trung trởthành vấn đề nóng hàng chục năm nay

Nước rỉ rác được tạo ra trong giai đoạn axit của bãi chôn lấp ổn định Tronggiai đoạn này pH của nước rỉ rác tạo ra giảm do đó huy động nhiều kim loại nặng.Thành phần của nước rác phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đặc tính của chất thải,thiết kế và vận hành bãi rác, các đặc tính và thành phần cụ thể của các chất thải

được chôn lấp Tại nhiều quốc gia đang phát triển việc quản lý kém các bãi rác làmối nguy cơ chính đối với ô nhiễm nước ngầm cũng như nước mặt Do lắp đặtkhông đúng các hệ thống lớp lót và thu gom nước rỉ rác, nước rỉ rác lan truyền vàonước ngầm hoặc các nguồn nước mặt gần đó, làm suy thoái chất lượng nước Đểkiểm soát nguy cơ ô nhiễm của nước rỉ rác hầu như tất cả các nước đã ban hành cácquy định, nhưng các biện pháp khắc phục được đề xuấttheothời hạn là rất khó thựchiện và không hiệu quả về chi phí Do đó, để ngăn chặn sự lãng phí năng lượng vàtiền bạc việc xác định các khu vực dễ bị ảnh hưởng bởi bãi chôn lấp là cần thiết vàphải được tiến hành ngay

Các nhà khoa học và các nhà quản lý môi trường đã quan tâm đến việc xử lýnước rỉ rác Đã có một số công nghệ xử lý nước rỉ rác được áp dụng như: hệ thốngmương xử lý nước rỉ rác (kết hợp nước rỉ rác với nước thải sinh hoạt, quay vòngtuần hoàn nước rỉ rác và hồ xử lý), công nghệ sinh học (xử lý hiếu kí, kị khí) và xử

lý bằng các quá trình vật lý, hoá học (oxi hoá, kết tủa, hấp phụ, công nghệ màng vàloại bỏ NH4+) Nhìn chung, nước rỉ rác thường được xử lý bằng phương pháp sinhhọc để loại bỏ các chất hữu cơ Công nghệ sinh học được sử dụng để xử lý nướcthải thường có hiệu quả cao Tuy nhiên, một hệ thống xử lý sinh học riêng lẻ thườngkhông có hiệu quả cao trong xử lý nước rỉ rác vì nó có thành phần phức tạp và chứa

các chất ô nhiễm khó phân huỷ sinh học Đề tài:"Nghiên cứu đánh giá hiện trạng xử

lý nước rỉ rác tại bãi chôn lấp chất thải rắn Nam Sơn - Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của trạm xử lý công suất 1.500 m 3 /ngđ" được thực hiện với mục

đích nhằm đánh giá hiện trạng xử lý nước rỉ rác tại bãi chôn lấp chất thải rắn NamSơn nhằm phát hiện các nguyên nhân hạn chế quá trình xử lý.Trên cơ sở của đánhgiá hiện trạng, một số giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước rác sẽ được đề xuất

cụ thể cho trạm công suất 1.500 m3/ngđ hiện đang hoạt động tại khu vực nghiêncứu

- Đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước rỉ rác cho trạm

xử lý công suất 1.500 m3/ngđ phù hợp với điều kiện thực tế của Hà Nội

3 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Tổng quan về hoạt động chôn lấp và xử lý nước rác tại các tại

bãi chôn lấp chất thải rắn đô thị ở Việt nam

Nội dung 2: Nghiên cứu hiện trạng xử lý nước rỉ rác từ hoạt động chôn lấp

chất thải rắn tại Nam Sơn, Hà Nội

- Đánh giá khái quát đặc điểm hoạt động của bãi chôn lấp Nam Sơn

- Phân tích thành phần nước rỉ rác từ hoạt của bãi chôn lấp theo các chỉ tiêuđặc trưng: BOD5, COD, Ni tơ tổng số, NH4+ và các kim loại nặng ( As, Pb, Zn, Cu,

Nội dung 3: Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của trạm xử

lý nước rác CS 1.500 m 3 /ngđ

- Mô tả hiện trạng hoạt động của trạm

- Phân tích chất lượng nước rác đầu vào và sau từng công đoạn xử lý

- Đánh giá khả năng làm việc của từng công trình trong dây chuyền công nghệ xử lý

- Đánh giá vận hành và quản lý công nghệ xử lý nước rác tại trạm

- Đề xuất các giải pháp

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về nước rỉ rác

1.1.1 Cơ chế hình thành

Nước rỉ rác được hình thành thông qua quá trình phân hủy hóa, lý và sinhhọc diễn ra trong lòng bãi chôn lấp chất thải rắn Nước rỉ rác chứa nhiều chất ônhiễm hòa tan từ quá trình phân hủy rác và lắng xuống dưới đáy của ô chôn lấp rác.Thành phần hóa học của nước rỉ rác cũng rất khác nhau phụ thuộc vào thành phầnrác của ô chôn lấp cũng như độ tuổi của ô chôn lấp Lượng nước rỉ rác được hìnhthành trong bãi chôn lấp chủ yếu do các quá trình sau:

- Nước thoát ra từ chất thải rắn: Chất thải luôn chứa một lượng nước nhất định

Trong quá trình đầm nén nước tách ra khỏi chất thải và hòa lẫn vào nước rỉ rác

- Nước từ quá trình phân hủy sinh học của các chất hữu cơ: Nước là mộttrong những sản phẩm của quá trình phân hủy sinh học chất hữu cơ

- Nước mưa thấm từ trên xuống qua lớp phủ bề mặt

- Nước ngầm thấm đáy hoặc xung quanh thân của ô chôn lấp vào bên trongbãi chôn lấp

Đối với bãi chôn lấp hợp vệ sinh thì nước rỉ rác thường ít hơn vì loại bỏ đượclượng nước ngầm thấm qua đáy Như vậy, lượng nước rỉ rác phụ thuộc vào các yếu

tố sau:

- Điều kiện tự nhiên của khu vực chôn lấp(lượng mưa, độ ẩm, nước ngầm…)

- Thành phần của rác thải được chôn lấp

- Kỹ thuật xử lý đáy bãi chôn lấp và hệ thống kiểm soát nước mặt…

Hình 1.1 Cấu tạo điển hình của bãi chôn lấp chất thải rắn

1.1.2 Thành phần nước rỉ rác và tính chất

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 cũngtác động lên thành phần nước rác…Song nước rỉ rác gồm 2 thành phần chính đó làcác hợp chất hữu cơ và các hợp chất vô cơ

Các chất hữu cơ :Axit humic,axit funlvic,các loại hợp chất hữu cơ có nguồngốc nhân tạo

Các chất vô cơ :Là các hợp chất của nitơ,photpho,lưu huỳnh

Thành phần và tính chất nước rò rỉ còn phụ thuộc vào các phản ứng lý, hóa,sinh xảy ra trong bãi chôn lấp Các quá trình sinh hóa xảy ra trong bãi chôn lấp chủyếu do hoạt động của các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ từ chất thải rắn làmnguồn dinh dưỡng cho hoạt động sống của chúng

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

 Với các giai đoạn khác nhau của dự phân hủy chất thải rắn trong bãi chôn lấp thì nước rỉ rác tạo thành cũng có sự thay đổi:

Giai đoạn I – giai đoạn thích nghi ban đầu: chỉ sau một thời gian ngắn từ

khi chất thải rắn được chôn lấp thì các quá trình phân hủy hiếu khí sẽ diễn ra, bởi vìtrong bãi rác còn có một lượng không khí nhất định nào đó được giữ lại Giai đoạnnày có thể kéo một vài ngày cho đến vài tháng, phụ thuộc vào tốc độ phân hủy,nguồn vi sinh vật gồm có các loại vi sinh hiếu khí và kị khí

Giai đoạn II - giai đoạn chuyển tiếp: oxy bị cạn kiệt dần và sự phân hủy

chuyển sang giai đoạn kị khí Khi đó, nitrat và sulphat là chất nhận điện tử cho cácphản ứng chuyển hóa sinh học và chuyển thành khí nitơ và hydro sulfit Khi thế oxyhóa giảm, cộng đồng vi khuẩn chịu trách nhiệm phân hủy chất hữu cơ trong rác thảithành CH4 , CO2 sẽ bắt đầu quá trình 3 bước (thủy phân, lên men axit và lên menmetan) chuyển hóa chất hữu cơ thành axit hữu cơ và các sản phẩm trung gian khác

(giai đoạn III) Trong giai đoạn II, pH của nước rò rỉ sẽ giảm xuống do sự hình thành của các loại axit hữu cơ và ảnh hưởng của nồng độ CO2 tăng lên trong bãi rác

Giai đoạn III - giai đoạn lên men axit: các vi sinh vật trong giai đoạn II

được kích hoạt do việc tăng nồng độ các axit hữu cơ và lượng H2 ít hơn Bước đầutiên trong quá trình 3 bước liên quan đến sự chuyển hóa các enzym trung gian (sựthủy phân) của các hợp chất cao phân tử (lipit, polysacarit, protein) thành các chấtđơn giản thích hợp cho vi sinh vật sử dụng

Tiếp theo là quá trình lên men axit Trong bước này xảy ra quá trình chuyểnhóa các chất hình thành ở bước trên thành các chất trung gian phân tử lượng thấphơn như là axit acetic và nồng độ nhỏ axit fulvic, các axit hữu cơ khác Khícacbonic được tạo ra nhiều nhất trong giai đoạn này, một lượng nhỏ H2S cũng đượchình thành

Giá trị pH của nước rò rỉ giảm xuống nhỏ hơn 5 do sự có mặt của các axithữu cơ và khí CO2 có trong bãi rác Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5), nhu cầu oxy hóahọc (COD) và độ dẫn điện tăng lên đáng kể trong suốt giai đoạn III do sự hòa tancác axit hữu cơ vào nước rò rỉ Do pH thấp, nên một số chất vô cơ chủ yếu là cáckim loại nặng sẽ được hòa tan trong giai đoạn này Nếu nước rò rỉ không được tuầnhoàn thì nhiều thành phần dinh dưỡng cơ bản cũng bị loại bỏ theo nước rác ra khỏibãi chôn lấp

Giai đoạn IV– giai đoạn lên men metan: trong giai đoạn này nhóm vi sinh

vật thứ hai chịu trách nhiệm chuyển hóa axit acetic và khí hydro hình thành từ giaiđoạn trước thành CH4, CO2 sẽ chiếm ưu thế Đây là nhóm vi sinh vật kị khí nghiêmngặt, được gọi là vi khuẩn metan Trong giai đoạn này, sự hình thành metan và cácaxit hữu cơ xảy ra đồng thời mặc dù sự tạo thành axit giảm nhiều Do các axit hữu

cơ và H2 bị chuyển hóa thành metan và cacbonic nên pH của nước rò rỉ tăng lênđáng kể trong khoảng từ 6,8 – 8,0 Giá trị BOD5, COD, nồng độ kim loại nặng và

độ dẫn điện của nước rò rỉ giảm xuống trong giai đoạn này

Giai đoạn V- giai đoạn ổn định: giai đoạn ổn định xảy ra khi các vật liệu

hữu cơ dễ phân hủy sinh học đã được chuyển hóa thành CH4, CO2 trong giai đoạn

IV Nước sẽ tiếp tục di chuyển trong bãi chôn lấp làm các chất có khả năng phânhủy sinh học trước đó chưa được phân hủy sẽ tiếp tục đựơc chuyển hóa Tốc độ

phát sinh khí trong giai đoạn này giảm đáng kể, khí sinh ra chủ yếu là CH4 và CO2.

Trong giai đoạn ổn định, nước rò rỉ chủ yếu axit humic và axit fulvic rất khó choquá trình phân hủy sinh học diễn ra tiếp nữa Tuy nhiên, khi bãi chôn lấp càng lâunăm thì hàm lượng axit humic và fulvic cũng giảm xuống

1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới thành phần, tính chất của nước rỉ rác

Rác được chọn trong bãi chôn lấp chịu hàng loạt các biến đổi lý, hóa, sinhcùng lúc xảy ra Khi nước chảy qua sẽ mang theo các chất hóa học đã được phânhủy từ rác

Thành phần chất ô nhiễm trong nước rò rỉ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:thành phần chất thải rắn, độ ẩm, thời gian chôn lấp, khí hậu, các mùa trong năm,chiều sâu bãi chôn lấp, độ nén, loại và độ dày của nguyên liệu phủ trên cùng, tốc độ

di chuyển của nước trong bãi rác, độ pha loãng với nước mặt và nước ngầm, sự cómặt của các chất ức chế, các chất dinh dưỡng đa lượng và vi lượng, việc thiết kế vàhoạt động của bãi rác, việc chôn lấp chất thải rắn, chất thải độc hại, bùn từ trạm xử

lý nước thải… Ta sẽ lần lược xét qua các yếu tố chính ảnh hưởng đến thành phần vàtính chất nước rò rỉ :

Thời gian chôn lấp

Tính chất nước rò rỉ thay đổi theo thời gian chôn lấp Nhiều nghiên cứu chothấy rằng nồng độ các chất ô nhiễm trong nước rò rỉ là một hàm theo thời gian.Theo thời gian nồng độ các chất ô nhiễm trong nước rác giảm dần Thành phần củanước rò rỉ thay đổi tùy thuộc vào các giai đoạn khác nhau của quá trình phân hủysinh học đang diễn ra Sau giai đoạn hiếu khí ngắn (một vài tuần hoặc kéo dài đếnvài tháng), thì giai đoạn phân hủy yếm khí tạo ra axit xảy ra và cuối cùng là quátrình tạo ra khí metan Trong giai đoạn axit, các hợp chất đơn giản được hình thànhnhư các axit dễ bay hơi, amino axit và một phần fulvic với nồng độ nhỏ Trong giaiđọan này, khi rác mới được chôn hoặc có thể kéo dài vài năm, nước rò rỉ có nhữngđặc điểm sau :

sơ bộ chấtthải

Chiều sâubãi chônlấp

Quá trình thẩm thấu, chảy tràn, bay hơi

Độ ẩm vànhiệt độbãi rác

Hình 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới thành phần và tính chất của nước rỉ rác

– 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 rắntrong bãi chôn lấp được ổn định dần, nồng độ ô nhiễm cũng giảm dần theo thờigian Giai đoạn tạo thành khí metan có thể kéo dài đến 100 năm hoặc lâu hơn nữa.Đặc điểm nước thải ở giai đoạn này :

– Nồng độ các axit béo dễ bay hơi thấp

– pH trung tính hoặc kiềm

Theo thời gian chôn lấp đất thì các chất hữu cơ trong nước rò rỉ cũng có sựthay đổi Ban đầu, khi mới chôn lấp, nước rò rỉ chủ yếu 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 rácnghiên về tính axit Rác chôn lấp lâu thì thành phần chất hữu cơ trong nước rò rỉ có

sự biến đổi thể hiện ở sự giảm xuống của các axit béo bay hơi và sự tăng lên củaaxit fulvic và humic Khi bãi rác đã đóng cửa trong thời gian dài thì hầu như nước

rò rỉ chỉ chứa một phần rất nhỏ các chất hữu cơ, mà thường là chất hữu cơ khó phânhủy sinh học

Thành phần và các biện pháp xử lý sơ bộ chất thải rắn

Rõ ràng thành phần chất thải rắn là yếu tố quan trọng nhất tác động đến tínhchất nước rò rỉ Khi các phản ứng trong bãi chôn lấp diễn ra thì chất thải rắn sẽ bịphân hủy Do đó, chất thải rắn có những đặc tính gì thì nước rò rỉ cũng có các đặctính tương tự Chẳng hạn như, chất thải có chứa nhiều chất độc hại thì nước ráccũng chứa nhiều thành phần độc hại…

Các biện pháp xử lý hoặc chế biến chất thải rắn cũng có những tác động đếntính chất nước rác Chẳng hạn như, các bãi rác có rác không được nghiền nhỏ Bởi

vì, khi rác được cắt nhỏ thì tốc độ phân hủy tăng lên đáng kể so với khi khôngnghiền nhỏ rác Tuy nhiên, sau một thời gian dài thì tổng lượng chất ô nhiễm bị trôi

ra từ chất thải rắn là như nhau bất kể là rác có được xử lý sơ bộ hay không

Chiều sâu bãi chôn lấp

Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng bãi chôn lấp có chiều sâu chôn lấp càng lớnthì nồng độ chất ô nhiễm càng cao so với các bãi chôn lấp khác trong cùng điều kiện

về lượng mưa và quá trình thấm Bãi rác càng sâu thì cần nhiều nước để đạt trạngthái bão hòa, cần nhiều thời gian để phân hủy

Do vậy, bãi chôn lấp càng sâu thì thời gian tiếp xúc giữa nước và rác sẽ lớnhơn và khoảng cách di chuyển của nước sẽ tăng Từ đó quá trình phân hủy sẽ xảy rahoàn toàn hơn nên nước rò rỉ chứa một hàm lượng lớn các chất ô nhiễm

Các quá trình thấm, chảy tràn, bay hơi

Độ dày và khả năng chống thấm của vật liệu phủ có vai trò rất quan trọngtrong ngăn ngừa nước thấm vào bãi chôn lấp làm tăng nhanh thời gian tạo nước rò rỉ

cũng như tăng lưu lượng và pha loãng các chất ô nhiễm từ rác vào trong nước Khiquá trình thấm xảy ra nhanh thì nước rò rỉ sẽ có lưu lượng lớn và nồng độ các chất

ô nhiễm nhỏ Quá trình bay hơi làm cô đặc nước rác và tăng nồng độ ô nhiễm Nhìnchung các quá trình thấm, chảy tràn, bay hơi diễn ra rất phức tạp và phụ thuộc vàocác điều kiện thời tiết, địa hình, vật liệu phủ, thực vật phủ …

Độ ẩm rác và nhiệt độ

Độ ẩm thích hợp các phản ứng sinh học xảy ra tốt Khi bãi chôn lấp đạt trạngthái bão hòa, đạt tới khả năng giữ nước FC, thì độ ẩm trong rác là không thay đổinhiều Độ ẩm là một trong những yếu tố quyết định thời gian nước rò rỉ được hìnhthành là nhanh hay chậm sau khi rác được chôn lấp Độ ẩm trong rác cao thì nước

rò rỉ sẽ hình thành nhanh hơn

Nhiệt độ có ảnh hưởng rất nhiều đến tính chất nước rò rỉ Khi nhiệt độ môitrường cao thì quá trình bay hơi sẽ xảy ra tốt hơn là giảm lưu lượng nước rác Đồngthời, nhiệt độ càng cao thì các phản ứng phân hủy chất thải rắn trong bãi chôn lấpcàng diễn ra nhanh hơn làm cho nước rò rỉ có nồng độ ô nhiễm cao hơn

Ảnh hưởng từ bùn cống rảnh và chất thải độc hại

Việc chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt với bùn cống rảnh và bùn của trạm xử

lý nước thải sinh hoạt có ảnh hưởng lớn đến tính chất nước rò rỉ Bùn sẽ làm tăng độ

ẩm của rác và do đó tăng khả năng tạo thành nước rò rỉ

Đồng thời chất dinh dưỡng và vi sinh vật từ bùn được chôn lấp sẽ làm tăngkhả năng phân hủy và ổn định chất thải rắn Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng, việcchôn lấp chất thải rắn cùng với bùn làm hoạt tính metan tăng lên, nước rò rỉ có pHthấp và BOD5 cao hơn

Việc chôn lấp chất thải rắn đô thị với các chất thải độc hại làm ảnh hưởngđến các quá trình phân hủy chất thải rắn trong bãi chôn lấp do các chất ức chế nhưkim loại nặng, các chất độc đối với vi sinh vật… Đồng thời, theo thời gian các chấtđộc hại sẽ bị phân hủy và theo nước rò rỉ và khí thoát ra ngoài ảnh hưởng đến môitrường cũng như các công trình sinh học xử lý nước rác

1.2 Công nghệ xử lý nước rỉ rác đang được áp dụng

Phương pháp xử lý nước rỉ rác gồm có xử lý sinh học, cơ học, hóa học hoặcliên kết các phương pháp này, xử lý cùng với nước thải sinh hoạt Để xử lý nước rỉ

rác thì nên sử dụng phương pháp cơ học kết hợp xử lý sinh học và hóa học bởi vìquá trình cơ học có chi phí thấp và thích hợp với sự thay đổi thành phần tính chấtcủa nước rỉ rác Tuy nhiên, nước rỉ rác từ bãi rác mới chôn lấp thường có thànhphần chất hữu cơ phân hủy sinh học cao, do đó việc sử dụng các quá trình xử lýsinh học sẽ mang lại hiệu quả cao hơn Quá trình xử lý hóa học thích hợp đối với xử

lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp lâu năm

Các lưu ý cần xem xét khi áp dụng công nghệ xử lý nước rỉ rác:

Sự thay đổi các đặc tính của nước rác làm cho công nghệ xử lý nước rác ởtrạm trung chuyển này không thể áp dụng trực tiếp cho trạm trung chuyển khác.Cần có những điều tra kỹ càng để xác định công nghệ xử lý thích hợp đối với từngtrạm trung chuyển

Sự dao động của tính chất và lưu lượng nước rác là khá lớn, cần phải xem xét

và nghiên cứu kỹ khi thiết kế hệ thống xử lý Lưu lượng và tính chất của nước rácphụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, biến động trong thời gian làm việc của trạm trungchuyển Do đó, việc thiết kế hệ thống thu gom và hệ thống xử lý cần đảm bảo chonhững biến động về lưu lượng và tính chất nước rác

Hệ thống xử lý phải có tính kế thừa Nghĩa là hệ thống xử lý phải có khảnăng thay đổi phù hợp khi công suất của trạm ép rác tăng lên, hay có những biếnđộng lớn về thành phần nước thải trong tương lai

Công nghệ xử lý đảm bảo khả năng xử lý khi nước rác có những biến đổitheo thời gian Việc lựa chọn và xây dựng hệ thống xử lý ban đầu phải xem xét đếnviệc cải tiến, sửa đổi một cách dễ dàng và thuận tiện cho công nghệ xử lý tiếp theo

1.3 Bãi chôn lấp chất thải rắn Nam Sơn

1.3.1 Giới thiệu chung

Bãi chôn lấp chất thải rắn (BCL) Nam Sơn, Sóc Sơn, Hà Nội nằm cách trungtâm Hà Nội khoảng 45km về phía Bắc, cách sân bay Nội Bài 15 km về phía ĐôngBắc, cách đường quốc lộ 3A (đi Thái Nguyên, Bắc Cạn) khoảng 3km về phía Tây

và cách sông Công khoảng 2 km về phía Đông

Khu LHXLCT Sóc Sơn giai đoạn I có tổng diện tích là 83,5 ha, trong đó khu

xử lý chất thải công nghiệp có diện tích 5,5 ha; diện tích còn lại để phục vụ công tác

xử lý chất thải rắn sinh hoạt ( ô chôn lấp khoảng 50ha), xử lý nước rác phát sinh và

dự án đốt rác thải công nghiệp phát điện, khu văn phòng làm việc cho cán bộ côngnhân viên Khu LHXLCT Sóc Sơn giai đoạn II có tổng diện tích 73,73ha (khu phíaNam 36,36 ha, khu phía bắc 37,37 ha), hiện đã tiếp nhận đưa vào sử dụng các ô 1.3,1.4, 1.5, 1.6, 1.7 và 1.8 thuộc khu phía Nam giai đoạn II.

Hình 1.3 Quy trình vận hành của BCLCTR Nam Sơn

BCL Nam Sơn được xây dựng với nhiệm vụ chính là tiếp nhận, xử lý chấtthải rắn sinh hoạt của thành phố Hà Nội và của một số huyện của các tỉnh lân cậnxung quanh thành phố Hà Nội, vận chuyển về bãi và xử lý nước rỉ rác theo đúngquy trình công nghệ đảm bảo vệ sinh môi trường Bãi rác Nam Sơn hiện nay có tên

là Công ty TNHH một thành viên môi trường độ thị Hà Nội – Chi nhánh Nam Sơn.Bãi rác Nam Sơn được thành lập từ năm 1999 và đi vào hoạt động với tổng diệntích gần 85 ha, công suất xử lý 4.200 tấn rác/ngày đêm, hoạt động 24/24h thu gomrác từ 27 đơn vị thu gom, vận chuyển rác tại 12 quận (Ba Đình, Hoàn Kiếm, Hai BàTrưng, Đống Đa, Thanh Xuân, Hoàng Mai, Tây Hồ, Cầu Giấy, Nam Từ Liêm, Bắc

Từ Liêm, Long Biên, Hà Đông) và 10 huyện (Hoài Đức, Thanh Trì, Gia Lâm, MêLinh, Đông Anh, Sóc Sơn, Chương Mỹ)

Ngoài ra, mỗi ngày Nam Sơn còn tiếp nhận hàng chục tấn rác thải côngnghiệp, rác thải nguy hại như vải vụn, nhựa, dầu thải, chất thải y tế, phải sử dụng lòđốt loại nhỏ để hóa rắn trước khi chôn lấp

1.3.2 Hiện trạng công tác lưu chứa nước rác tại bãi.

Hiện trạng mực nước rác đang lưu chứa tại hồ chứa và các ô chôn lấp tạiBCL Nam Sơn như sau:

Bảng 1.1 Hiện trạng mực nước rác đang lưu chứa tại hồ chứa và các ô

chôn lấp tại BCL Nam Sơn

D u n g

lỗ nằm ở đỉnh tam giác đều có cạnh a=250mm

+ Vị trí các trạm bơm nước rác được đặt tại các mái dốc của mỗi ô chôn lấp; cách đáy ô lấp 0,5m và cách mép đường vận hành 18,0m Cao độ đáy trạm bơm daođộng từ 5,8m-7,6m Cao độ đỉnh của trạm bơm là 21,0m (ống BTCT trên cùng lắp cho trạm bơm cao hơn cao độ rác tại đó 1m)

+ Sử dụng các bơm nước rác có các thông số kỹ thuật sau: Q = 4,5l/s; H =20m; N = 2,2-2,9Kw Ốn đầy bằng thép D50mm.

Từ các giếng bơm, nước rác sẽ được bơm lên hệ thống mương có kích thướcBxH = 300mm x 400mm dẫn về hồ sinh học

Nước rỉ rác phát sinh từ ô hợp nhất được thu về các ô chứa nước rác hiện tại

ô 10, ô 9, hồ sinh học của giai đoạn 1; ô 1.3, 1.4, 1.7, 1.8 của giai đoạn 2 Nước thảisau đó được bơm về các trạm xử lý nước rác Minh Đức, Phú Điền và Nam Sơn

Hồ điều hòa có sức chứa nước đã xử lý dung tích 30.000 m3, tại hồ này nướctiếp tục được làm sạch tự nhiên và chất lượng nước được kiểm tra trước khi thải ramôi trường

Bãi chôn lấp chất thải rắn Nam Sơn hiện tại đang có 3 trạm xử lý nước ráchoạt động với công suất theo cam kết cụ thể như sau:

- Trạm Phú Điền (Do công ty Cổ phần Đầu tư xây dựng và thương mại PhúĐiền xây dựng): 2000 m3/ngày đêm; đi vào vận hành từ năm 2014

- Trạm Nam Sơn (Do công ty URENCO xây dựng) : 1500 m3/ngày đêm; quatrình đi vào vận hành chia làm 02 giai đoạn: năm 2006 và năm 2009

- Trạm Minh Đức (Do công ty cổ phần khoáng sản Minh Đức xây dựng):800m3/ngày đêm; đi vào hoạt động từ năm 2013

Tuy nhiên, công suất thực tế của cả 3 nhà máy đều thấp hơn so với công suấtthiết kế

Công suất thực tế của cả 3 nhà máy xử lý NRR của BCL Nam Sơn giai đoạn2006-2016 được thể hiện dưới biểu đồ sau:

Hình 1.4 Biểu đồ khối lượng NRR được xử lý tại BCL Nam Sơn

từ năm 2006-2016

Dưới đây là các biểu đồ thể hiện cụ thể công suất xử lý thực tế của các trạm

xử lý NRR tại BCL Nam Sơn theo tháng từ tháng 1 năm 2015 tới tháng 9năm 2017:

70,000

60,000

50,000

30,000

20,000

Nam Sơn Minh Đức Phú điền

45,000 40,000 35,000

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Hình 1.7 Biểu đồ khối lượng xử lý NRR năm 2015tại BCL Nam Sơn

1.4 Trạm xử lý nước rác Nam Sơn

- Trạm xử lý nước rác Nam Sơn bao gồm 2 hệ Hệ 1 được xây dựng vào năm

2006 với công suất thiết kế là 500m3/ngày đêm Hệ 2 được xây dựng vào năm 2009với công suất thiết kế là 1000m3/ngày đêm

- Vị trí tiếp giáp của trạm cụ thể như sau:

Phía Tây nằm bên cạnh hồ sinh học

Phía Đông giáp đường giao thông nội bộ và ô chôn lấp số 2

Phía Nam giáp ô chôn lấp số 4

Phía Bắc gần khu vực trạm cân, hướng đi vào văn phòng URENCO 8

- Nhiệt độ: nhiệt độ trung bình khoảng 23,60C; trung bình tháng thấp nhất16.30C (tháng1) và trung bình tháng cao nhất 29.30C (tháng7).

- Mưa: lượng mưa trung bình năm là 1.568,3mm lượng mưa trung bình

tháng đạt 294,1mm (tháng 8) và trung bình tháng thấp nhất là 20,1mm (tháng 7)

- Gió: gió trong khu vực tương đối ổn định cả về hướng và tộc độ Hướng gió

chính là Đông Bắc và Đông Nam Gió Đông Bắc thường xuất hiện vào tháng 10 đếntháng 3 năm sau với tần suất 12% Gió Đông Nam xuất hiện nhiều nhất từ tháng 1đến tháng 9 với tần suất 30%

Hình 1.9 Toàn cảnh nhà máy nhìn từ trên cao

Khu đất dự án có địa hình tương đối bằng phẳng, ở phía Bắc, phía Đông,phía Nam đều tiếp giáp đường bê tông hiện trạng Hướng dốc từ phía Nam xuốngphía Bắc

Căn cứ vào tài liệu thu thập được trong quá trình khảo sát địa chất công trìnhngoài thực địa, kết hợp với các kết quả thí nghiệm trong phòng có thể phân chia cấutrú địa tầng của khu vực khảo sát thành 5 lớp từ trên xuống dưới như sau:

Lớp 1 Đất lấp: Sét pha, lẫn tạp chất,…

Lớp này gặp cả hai hố khoan với bề dày dao động từ 0,2 m ( BH-01 ) ÷ 0,4

m ( BH-02 ) Thành phần chủ yếu của lớp bao gồm: sét pha lẫn tạp chất,… Dothành phần và trạng thái không đồng nhất nên không lấy mẫu thí nghiệm

Lớp 2 Đất sét pha, màu xám nâu, xám vàng, đôi chỗ lẫn sạn, sỏi, trạng thái nửa cứng.

Lớp này gặp ở cả hai hố khoan

Độ sâu mặt lớp biến đổi từ 0,2 m (BH-01) ÷ 0,4 m (BH-02)

Độ sâu đáy lớp biến đổi từ 2,8 m (BH-02) ÷ 3,5 m (BH-01)

Bề dày lớp biến đổi từ 2,4 m (BH-02) ÷ 3,3 m (BH-01)

Lớp 3 Đất sét pha, màu xám nâu, xám vàng, lẫn sạn, sỏi, trạng thái cứng.

Lớp này gặp ở cả 2 hố khoan

Độ sâu mặt lớp biến đổi từ 2,8m (BH-02) ÷ 3,5m (BH-01)

Độ sâu đáy lớp biến đổi từ 4,5m (BH-02) ÷ 7,6m (BH-01)

Bề dày lớp biến đổi từ 1,7m (BH-02) ÷ 4,1m (BH-01).

Lớp 4 Đá sét bột kết, màu xám nâu – xám xanh, RQD = 10-20%

Lớp này gặp ở cả 2 hố khoan

Độ sâu mặt lớp biến đổi từ 4,5m (BH-02) ÷ 7,6m (BH-01)

Độ sâu đáy lớp biến đổi từ 14,0m (BH-02) ÷ 16,5m (BH-01)

Bề dày lớp biến đổi từ 6,4m (BH-01) ÷ 12,0m (BH-02)

Lớp 5 Đá sét bột kết, màu xám nâu – xám xanh, RQD = 0-5%

Lớp này gặp ở cả 2 hố khoan

Độ sâu mặt lớp biến đổi từ 14,0m (BH-01) ÷ 16,5m (BH-02)

Độ sâu đáy lớp và bề dày lớp chưa xác định do cả 2 hố khoan kết thúc ở độsâu 30,0m vẫn thuộc lớp này Trong quá trình khảo sát đã khoan sâu nhất vào lớpnày 16,0m (BH-01)

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

Phạm vi nghiên cứu:

- Địa điểm nghiên cứu: Tại bãi chôn lấp chất thải rắn Nam Sơn

- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 12 năm 2017 đến hết tháng 05 năm 2018

Đối tượng nghiên cứu:

- Nước rỉ rác tại bãi chôn lấp chất thải rắn Nam Sơn và công nghệ xử lý nướcrác tại trạm xử lý Nam Sơn

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu

- Thu thập, tổng hợp và phân tích các tài liệu nghiên cứu sẵn có trong nước

và quốc tế về nước rỉ rác và công nghệ xử lý nước rỉ rác từ hoạt động chôn lấp CTR

đô thị để đánh giá tổng quan, xây dựng cơ sở lý luận và đánh giá tình hình thực tế

- Kế thừa những kết quả số liệu của những nghiên cứu đã có các báo cáo dự

án, các chương trình có liên quan

2.2.2 Phương pháp điều tra - khảo sát

Trong phương pháp này, tiến hành xem xét quy trình xử lý và vận hành trạm

xử lý nước rác tại BCL Nam Sơn, Hà Nội

2.2.3 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm và ngoài hiện trường

Phương pháp lấy mẫu hiện trường

- Khảo sát về hiện trạng nước rỉ rác tại các bãi chôn lấp CTR và trong quátrình xử lý, trực tiếp lấy mẫu điển hình để phân tích

Việc lấy mẫu nước thải tuân thủ chặt chẽ theo yêu cầu của các quy định sau:

- TCVN 6663-1:2011- Chất lượng nước Hướng dẫn lập chương trình lấymẫu và kỹ thuật lấy mẫu

- TCVN 6663-3:2008-Chất lượng nước Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu;

- TCVN 5999: 1995- Chất lượng nước Hướng dẫn lấy mẫu nước thải

Trước khi đi hiện trường lấy mẫu nước, nhân viên lấy mẫu cần chuẩn bị đầy

đủ các dụng cụ lấy và bảo quản mẫu cần thiết Đảm bảo tất cả các dụng cụ đều được

vệ sinh sạch sẽ

Quy trình súc rửa này cần thực hiện như sau (rửa bằng chất tẩy rửa):

- Rửa bình chứa và nắp đậy với dung dịch tẩy rửa loãng và nước

- Súc kỹ bằng nước vòi;

- Súc lại nhiều lần với lượng nước thích hợp;

- Xả đổ bỏ hết nước và đậy nắp lại

- Khi tới gần thời điểm lấy mẫu bổ sung đá lạnh vào thùng bảo quản mẫu

Quá trình lấy mẫu được thực hiện theo các bước sau:

 Tráng dụng cụ lấy mẫu (từ 2-3 lần) bằng chính nguồn nước cần lấy

 Tiến hành lấy lượng mẫu phù hợp

 Sử dụng ngay nước cần lấy để tráng các chai đựng mẫu (2-3 lần)

 Rót mẫu vào từng chai đảm bảo lượng mẫu trong mỗi chai tràn đầy (trừtrường hợp lấy mẫu để phân tích chỉ tiêu vi sinh vật hay dầu mỡ)

 Đậy kín nắp chai

 Trong trường hợp cần axit hóa để bảo quản mẫu (áp dụng khi phân tíchchỉ tiêu COD) tiến hành như sau:

 Rót mẫu vào gần đầy chai, dùng giấy đo pH kiểm tra nhanh mẫu nước

 Dùng pipet nhỏ từ từ dung dịch axit H2SO4 đậm đặc

Trường hợp pH mẫu nước từ 3-5 nhỏ từ 1-2 giọt

Trường hợp pH mẫu nước từ 5-9 nhỏ từ 3-6 giọt

Trường hợp pH mẫu nước từ 9 trở lên nhỏ từ 6-13 giọt

 Lắc nhẹ dung dịch trong chai, kiểm tra lại pH của mẫu, nếu nhỏ hơn 2 đạtyêu cầu, trường hợp pH lớn hơn 2 tiếp tục nhỏ thêm axit

(Cần thận trong khi thao tác với dung dịch axit).

 Ghi đầy đủ các thông tin nhận dạng mẫu lên chai

 Trên chai chứa mẫu phải ghi các thông tin sau: Tên mẫu, số chai

Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm:

Các chỉ tiêu phân tích, trang thiết bị phục vụ phân tích các mẫu NRR lấy về

từ hiện trường được trình bày cụ thể dưới bảng sau:

Bảng 2.1: Phương pháp phân tích mẫu S

2.2.4 Phương pháp tính toán thiết kế

Việc tính toán, thiết kế các phương án xây dựng, cải tạo dựa trên những tiêu chuẩn sau:

-Tiêu chuẩn ngành 20 TCN-51-84: Thoát nước mạng lưới bên ngoài và côngtrình-TCKT

- Qui chuẩn Việt Nam QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B) – Quy chuẩn kỹthuật quốc gia về nước thải công nghiệp

- Quy chuẩn Việt Nam QCVN 25:2009/BTNMT (Cột B1) – Quy chuẩn kỹthuật quốc gia về nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn

- Quychuẩn xây dựng Việt Nam QCXDVN 01 :2008/BXD – Quy hoạch|xây dựng

- Quy chuẩn Việt Nam QCVN 07 :2010/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc giacác công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Hiện trạng hoạt động của nhà máy xử lý NRR Nam Sơn

3.1.1 Thành phần NRR đầu vào của nhà máy

NRR được thu gom, dẫn dòng từ các ô chôn lấp về hồ điều hòa, sau đó NRRđược dẫn từ hồ điều hòa vào hệ thống xử lý của nhà máy Đây là nguồn nước đầuvào chính của nhà máy Thành phần của NRR đầu vào qua thời gian(từ tháng 12năm 2017 đến tháng 5/2018) được thể hiện chi tiết dưới bảng 3.1

Qua kết quả phân tích chúng tôi nhận thấy có một số vấn đề như sau:

- Toàn bộ các chỉ tiêu về kim loại(Cd, As, Cu, Zn, Tổng Cr, Pb) của nước rácđầu vào đều nằm trong giới hạn cho phép

- Tuy nhiên, các chỉ số về BOD5, COD, Tổng N, NH4+ trong toàn bộ các đợtđược lấy mẫu khảo sát đều vượt hàng chục lần

- Từ những đánh giá sơ bộ ban đầu về chất lượng nước rác đầu vào của nhàmáy để có những phương án phù hợp với mục đích cải tạo, nâng cấp các trạm, đặcbiệt cần tập trung vào công tác làm giảm nồng độ COD, BOD5, Tổng N, NH4+ đểđảm bảo chất lượng nguồn nước thải ra môi trường

Bảng 3.1: Kết quả phân tích NRR tại hồ sinh học từ tháng 12/2017 tới tháng 5/2018

N

T

N T -

N T -

N T -

N T -

N T -

N T -

NT -6

NT -8

NT -9 Ngày

22/

1/2 01

20/

4/2 01

3/4/

201 8

6/5/

201 8

20/5 /201 8

0 ,

0 ,

0 ,

0 ,

0 ,

0,0 93

0 ,

0 ,

<

0 ,

<

0 ,

<

0 ,

<

0 ,

<

0 ,

<0, 1

<

0 ,

<

0 ,

3 8

3 8

3 7

3 4

3 6

3 3

3 5

3 6

1 7

1 7

1 6

1 5

1 6

1 5

1 5

1 7

1 3

1 3

1 3

1 3

1 2

1 3

1 3

1 3

1 0

1 0

9 8

1 0

9 7

9 6

1 0

9 9

25

3.1.2 Hiện trạng vận hành của nhà máy

Công nghệ xử lý hiện đang được áp dụng tại nhà máy như sau:

VôibộtVôi bột

Hình 3.1 Sơ đồ vận hành hiện tại của trạm

- Hai hệ được sử dụng chung phần chỉnh pH bằng vôi Nước rỉ rác từ các hồchứa được bơm vào bể trộn vôi tại đây nước thải được khuấy trộn với vôi cục bằngcánh gắp của máy gắp vôi và được sục khí để trộn đều để nâng pH lên mức 11,5-12

- Nước thải sau đó tự chảy sang bể lắng cặn vôi và được chia làm hai đường tựchảy điều khiển lưu lượng bằng van tay sang hai bể:

+ Bể điều chỉnh pH để cấp nước thải cho tháp stripping hệ 2

+ Bể đệm 1, ngăn lắng để cấp nước thải cho tháp stripping hệ 1

- Tại tháp Stripping, cùng với quá trình thổi khí để loại bỏ nito trong nước

- Nước sau khi loại bỏ một phần nito sẽ được đưa về mức 7,5-8 và sục khí khuấytrộn

- Tiếp theo chuyển sang cụm công trình sinh học gồm có bể SBR, UASB vàAeroten (tùy theo trạm) Sau quá trình sinh học, nước sẽ được tách cặn và đưa vào thiết

bị keo tụ tuyển nổi

- Sau công trình sinh học, nước được xử lý tại nhóm bể xử lý oxy hóa tại đâynước thải được châm thêm các hóa chất H2SO4 để giảm pH xuống mức 2-3, H2O2,

Fe2SO4 và khuấy trộn đều Sau bể phản ứng oxy hóa nước thải được đưa sang bể chảysang bể trung hòa để châm NaOH đưa pH về mức 7-7,5

- Nước sau trung hòa được bơm lên thiết bị keo tụ & tuyển nổi Semultech.Nước ra từ máng thu của thiết bị semultech chảy về bể lọc cát

- Cuối cùng nước được lọc than hoạt tính và khử trùng bằng Javen

Các tồn tại chính hiện tại của nhà máy là:

Hệ điều khiển: Các hạng mục trong hệ điều khiển như sensor pH, DO, bộ điều

khiển, bơm định lượng đã xuống cấp hư hỏng dẫn đến việc vận hành không chính xáctheo yêu cầu thiết kế nên cần kiểm tra, sửa chữa và thay mới Việc vận hành bằng taysẽ ảnh hưởng rất nhiều đến sự chính xác của hệ thống

Pha vôi:Hệ thống đầu vào dùng vôi có hàm lượng cặn lớn, thêm vào đó công

đoạn lắng hoạt động không hiệu quảdẫn đến cặn vôi đi theo dòng nước thải vào cácgiai đoạn xử lý tiếp theovà làm giảm hiệu quả xử lý của các giai đoạn này

Stripping:hệ thống phân phối nước và đệm đã bị hư hỏng và tắc nghẽn nên hiệu

suất xử lý Nitơ không đạt được theo thiết kế ban đầu dẫn đến nồng độ chất ô nhiễm đivào giai đoạn tiếp theo là quá cao so với yêu cầu vận hành

Aerotank và SBR: do nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải từ các giai đoạn

xử lý trước không đạt cộng thêm lượng cặn vôi lớn dẫn đến hệ bể aerotank và SBRhoạt động không hiệu quả.Vi sinh hiếu khí có dấu hiệu chết, hệ thống phân phối khíkhông đều và không hiệu quả do đã bị bục

Các hệ thống bơm nước thải: hiện đang hoạt động kém hiệu quả, đã được quấn

lại động cơ nhiều lần

Trạm Nam Sơn được xây dựng và nâng cấp, sửa chữa qua nhiềugiai đoạn khácnhau, vì vậy công nghệ xử lý chắp vá, thiếu đồng bộ.Ví dụ, như một phần được xử lýbằng UASB, một phần xử lý bằng SBR,… vì vậy người vận hành gặp nhiều khó khăntrong việc quản lý chất lượng nước đầu ra sau hệ thống xử lý Trong bảng 4.8 thể hiện