tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty thuốc lá sài gòn công suất 670 m3 ngày đêm

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công Ty Thuốc Lá Sài Gòn công suất 670m3/ngày đêm DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT: VSV : Vi sinh vật BOD :Biochemical Oxygen Demand: nhu cầu oxy sin

Trang 1

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 2

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công Ty Thuốc Lá Sài Gòn công suất 670m3/ngày đêm

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH 5

DANH MỤC BẢNG 6

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT: 7

MỞ ĐẦU 8

1 Lý do chọn đề tài 8

2 Mục tiêu 8

3 Đối tượng và phạm vi thiết kế 8

4 Nội dung 8

5 Phương pháp thực hiện 9

6 Giá trị của luận văn 9

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 10

1.1.Các thông số đặc trưng của nước thải 10

1.1.1 Các thông số vật lý 10

1.1.2 Các thông số hóa học 10

1.1.3 Các thông số vi sinh vật học 12

1.2.Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải 13

1.2.1 Xử lý bằng phương pháp cơ học 13

1.2.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý và hóa học 19

1.2.3 Xử lý bằng phương pháp sinh học 23

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY THUỐC LÁ SÀI GÒN 33

2.1.Lịch sử hình thành 33

2.2.Vị trí địa lý 34

2.3.Cơ cấu tổ chức 35

2.4.Cơ sở hạ tầng 35

2.4.1 Giao thông nội bộ: 36

2.4.2 Hệ thống cấp điện của KCN: 36

2.4.3 Hệ thống cấp nước của KCN: 36

2.4.4 Nhà xưởng sản xuất: 36

2.4.5 Các công trình kỹ thuật khác: 37

2.5.Hoạt động sản xuất 37

2.5.1 Hiện trạng sản xuất 37

2.5.2 Nhu cầu nguyên – Nhiên liệu 37

2.5.3 Sơ đồ dây chuyền công nghệ: 38

2.6.Công tác quản lý môi trường tại Công Ty: 41

2.6.1 Các hồ sơ, thủ tục về môi trường: 42

2.6.2 Các hệ thống xử lý môi trường: 42

2.7 Nguồn gốc phát sinh và lưu lượng nước thải của nhà máy thuốc lá Sài Gòn 47 2.8 Đặc trưng của nước thải của công ty 49

2.9 Vị trí xây dựng hệ thống xử lý nước thải [8] 51

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT, SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 52

3.1 Đề xuất công nghệ 52

3.2 Lựa chọn phương án hợp lý để tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công Ty Thuốc Lá Sài Gòn 57

3.3.Tính toán các công trình xử lý 58

CHƯƠNG 4 77

Trang 3

DỰ TOÁN GIÁ THÀNH – CHI PHÍ ĐẦU TƯ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 77

4.1.Chi phí xây dựng 77

4.2.Chi phí thiết bị 80

4.3.Các chi phí khác 85

4.4.Tổng chi phí 86

CHƯƠNG 5: VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 87

5.1.Kiểm soát quá trình xử lý 87

5.2.Kiểm tra chất lượng nước thải 87

5.3 Kiểm soát quá trình xử lý 87

5.4 Vận hành hệ thống xử lý nước thải 88

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 91

KẾT LUẬN 91

KIẾN NGHỊ : 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

Trang 4

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Một số kiểu song chắn rác 15

Hình 1.2: Sơ đồ phân loại song chắn rác 15

Hình 1.3: Sơ đồ phân loại bể điều hòa 16

Hình 1.4: Tạo bông cặn 19

Hình 1.5: Bể tuyển nổi 20

Hình 1.6: Bể khử trùng 22

Hình 1.7: Mối quan hệ cộng sinh giữa tảo và vi sinh vật hiếu khí 25

Hình 1.8: Bể UASB 28

Hình 1.9: Mương oxi hóa 30

Hình 1.10: Sơ đồ làm việc của bể SBR 31

Hình 2.1 Cơ cấu tổ chức công ty thuốc lá Sài Gòn 35

Hình 2.2 Quy trình sản xuất thuốc lá 39

Hình 2.3 Quy trình chế biến sợi 40

Hình 2.4 Quy trình đóng bao 41

Hình 2.5 Mặt bằng tổng thể 51

Trang 5

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Ứng dụng các công trình cơ học trong xử lý nước thải 18

Bảng 2.1 Tọa độ khu đất của công ty 34

Bảng 2.2 Hóa chất phụ gia trong sản xuất 37

Bảng 2.3 Năng lượng sản xuất 38

Bảng 2.4 Biện pháp xử lý chất thải rắn 46

Bảng 2.5 Thành phần và tính chất nước thải của Công ty thuốc lá Sài Gòn 50

Trang 6

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT:

VSV : Vi sinh vật

BOD :Biochemical Oxygen Demand: nhu cầu oxy sinh hóa

COD : Chemical Oxygen Demand: nhu cầu oxy hóa học

DO : Dissolved Oxygen: nồng độ oxy hòa tan

SS : Suspended Solid: chất rắn lơ lửng

MLSS : Mixed liquoz Suspended Solid: chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng

RBC : Rotating Biological Contactors

SBR : Sequence Batch Reactors

UASB : Upflow Anaerobic Slude Blanket

TCVN : Tiêu Chuẩn Việt Nam

TCXD : Tiêu chuẩn Xây Dựng

XLNT : Xử lý nước thải

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

Trang 7

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Công Ty Thuốc Lá Sài Gòn là công ty có truyền thống sản xuất thuốc lá lâu đời, quy mô sản xuất lớn, với dây chuyền công nghệ được nhập khẩu rất tiên tiến, hiện đại Hàng năm Công Ty đã đóng góp lớn vào sự phát triển của đất nước, do vị trí Công Ty thuốc lá sài gòn ở trong khu công ngiệp Vĩnh Lộc, rất gần khu dân cư và lượng cán

bộ, công nhân lớn (gần 3000 người) nên lượng nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt lớn, đồng thời quy định của khu công nghiệp yêu cầu đầu vào của nước thải vào khu xử lý tập trung của khu công ngiệp phải đạt tiêu chuẩn loại B QCVN 40/2011 Vì vậy để phát triển bền vững, bảo vệ môi trường đất nước, bảo vệ chính sức khỏe của cán bộ, công nhân viên và người dân quanh khu vực cũng như đạt chuẩn xả thải vào khu xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp nên việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải là rất cần thiết

2 Mục tiêu

Xây dựng hệ thống xử lý nước thải Công Ty Thuốc Lá Sài Gòn công suất 670m3/ngày Đêm với đầu ra đạt tiêu chuẩn loại B QCVN 40:2011/BTNMT để xả vào đầu vào của khu xử lý nước thải tập trung – khu công nghiệp Vĩnh Lộc

3 Đối tượng và phạm vi thiết kế

- Đối tượng thiết kế:

Nước thải tập trung của Công Ty Thuốc Lá Sài Gòn, các giải pháp xử lý nước thải có tính khả thi để giảm thiểu chất ô nhiễm trong nước thải của công ty trước khi

xả vào khu xử lý tập trung của khu công nghiệp vĩnh lộc

- Phạm vi và địa điểm thiết kế:

Đề tài được tiến hành tại Công Ty Thuốc Lá Sài Gòn Giới hạn trong việc tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty Công Ty Thuốc Lá Sài Gòn Nước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất và sinh hoạt của công ty

4 Nội dung

- Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải

- Tổng quan về Công Ty Thuốc Lá Sài Gòn, tính chất của nước thải

- Đề xuất so sánh và lựa chọn công nghệ xử lý

- Tính toán các công trình theo công nghệ đã chọn

- Khai toán chi phí

- Quản lý và vận hành hệ thống xử lý nước thải

Trang 8

5 Phương pháp thực hiện

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết và tổng hợp tài liệu: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải dành cho ngành công nghiệp sản xuất thuốc lá trong các sách, báo, phương tiện thông tin…và tổng hợp lại

Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý, thiết bị hiện

có và đề xuất công nghệ xử lý nước thải, thiết bị lắp đặt cho phù hợp

Phương pháp tính toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

6 Giá trị của luận văn

Nghiên cứu:

Giúp sinh viên hệ thống hóa kiến thức đã học và áp dụng vào một đề tài cụ thể

để thiết kế một hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh

Có thêm kiến thức chuyên ngành đồng thời học tập thêm nhiều công nghệ xử lý nước thải mà các nước tiên tiến trên thế giới đang sử dụng

Định hướng cho công việc và nghề nghiệp của tương lai

Rèn luyện cho sinh viên thêm nhiều kỹ năng thiết thực như tìm kiếm, tổng hợp, làm việc với áp lực cao, tính đúng giờ…

Trang 9

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 Các thông số đặc trưng của nước thải

1.1.1 Các thông số vật lý

a Hàm lượng chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – (TSS – SS) có thể

có bản chất là:

- Các chất vô cơ không tan ơ dạng huyền phù (phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét)

- Các chất hữu cơ không tan

- Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, nấm, động vật nguyên sinh…)

Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong quá trình xử lý

b Mùi

Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H2S – mùi trứng thôi.Các hợp chất khác, chẳng hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan được tạo thành dưới điều kiện yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S

c Độ màu

Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm hoặc

do các sản phẩm được tạo ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ Đơn vị do độ mày thông dụng là Pt – Co

Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể được sử dụng

để đánh giá trạng thái chung của nước thải

b Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand – COD)

Theo định nghĩa, nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước bằng phương pháp hóa học (sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh).Về bản chất, đây là thông số được sử dụng để xác định tổng hàm lượng các chất hữu cơ

có trong nước, bao gồm cả nguồn gốc sinh vật và phi sinh vật

Trong môi trường nước tự nhiên, ở điều kiện thuận lợi nhất cũng cần đến 20 ngày để quá trình oxy hóa chất hữu cơ được hoàn tất.Tuy nhiên, nếu tiến hành oxy hóa chất hưu cơ bằng chất oxy hóa mạnh (mạnh hơn hẳn oxy) đồng thời lại thực hiện phản ứng oxy hóa ở nhiệt độ cao thì quá trình oxy hóa có thể hoàn tất trong thời gian

Trang 10

rút ngắn hơn nhiều.Đây là ưu điểm nổi bật của thông số này nhằm có được số liệu tương đối về mức độ ô nhiễm hữu cơ trong thời gian rất ngắn

COD là một thông số quan trong để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ nói chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh học của nước, từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp

c Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand – BOD)

Về định nghĩa, thông số BOD của nước là lượng oxy cần thiết để vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện chuẩn: 200C, ủ mẫu 5 ngày đêm, trong bóng tối, giàu oxy và vi khuẩn hiếu khí Nói cách khác, BOD biểu thị lượng giảm oxy hòa tan sau 5 ngày Thông số BOD5 sẽ càng lớn nếu mẫu nước càng chứa nhiều chất hữu cơ có thể dùng làm thức ăn cho vi khuẩn, hay là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (carbonhydrat, protein, lipid,…)

BOD là một thông số quan trọng:

- Là chỉ tiêu duy nhất để xác định lượng chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong nước và nước thải

- Là chỉ tiêu kiểm soát chất lượng các dòng thải chảy vào các thủy vực thiên nhiên

- Là thông số bắt buộc để tính toán mức độ tự làm sạch của nguồn nước phục vụ công tác quản lý môi trường

d Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen – DO)

Tất cả các sinh vật sống đều phụ thuộc vào oxy dưới dạng này hay dạng khác để duy trì các tiến trình trao đổi chất nhằm sinh ra năng lượng phục vị cho quá trình phát triển và sinh sản của mình Oxy là yếu tố quan trọng đối với con người cũng như các thủy sinh vật khác

Oxy là chất khí hoạt động hóa học mạnh, tham gia mạnh mẽ vào các quá trình hóa sinh học trong nước:

- Oxy hóa các chất khử vô cơ : Fe2+, Mn2+, S2-, NH3,…

- Oxy hóa các chất hữu cơ trong nước và kết quả của quá trình này là nước nhiễm bẩn trở nên sạch hơn Quá trình này được gọi là quá trình tự làm sạch của nước

tự nhiên, được thực hiện nhờ vai trò quan trọng của một số vi sinh vật hiếu khí trong nước

- Oxy là chất oxy hóa quan trọng giúp các sinh vật nước tồn tại và phát triển Các quá trình trên đều tiêu thụ oxy hòa tan Như đã đề cập, khả năng hòa tan của oxy vào nước tương đối thấp, do vậy cần phải hiểu rằng khả năng tự làm sạch của các nguồn nước tự nhiên là rất có giới hạn Cũng vì lý do trên, hàm lượng oxy hòa tan là thông số đặc trưng cho mức độ nhiễm bẩn chất hữu cơ của nước mặt

e Nitơ và các hợp chất chứa nitơ

Nitơ là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sống trên bề mặt Trái Đất Nitơ là thành phần cấu thành nên protein có trong tế bào chất cũng như các axit amin

Trang 11

trong nhân tế bào.Xác sinh vật và các bã thải trong quá trình sống của chúng là những tàn tích hữu cơ chứa các protein liên tục được thải vào môi trường với lượng rất lơn Các protein này dần dần bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy, khoáng hóa trở thành các hợp chất Nito vô cơ như NH4+, NO2-, NO3- và có thể cuối cùng trở lại thành N2 cho không khí

Như vậy, trong môi trường đất và nước, luôn tồn tại các thành phần chứa nito: từ các protein có cấu trúc phức tạp đến các acid amin đơn giản, cũng như các ion nito vô

cơ là sản phẩm của quá trình khoáng hóa các chất kể trên:

- Các hợp chất hữu cơ thô đang phân hủy thường tồn tại ở dạng lơ lửng torng nước, có thể hiện diện với nồng độ đáng kể trong các loại nước thải và nước tự nhiên giàu protein

- Các hợp chất chứa nito ở dnag5 hòa tan bao gồm cả nito hữu cơ và nito vô cơ (NH4+, NO2-, NO3-)

Thuật ngữ “nito tổng” là tổng nito tồn tại ở tấ cả các dạng trên.Nito là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật

f Phospho và các hợp chất chứa phospho

Nguồn gốc các hợp chất chứa Phospho có liên quan đến sự chuyển hóa các chất thải của người và động vật và sau này là lượng khổng lồ phần lân sử dụng torng nông nghiệp và các chất tẩy rửa tổng hợp có chứa phophate sử dụng trong sinh hoạt và một

số ngành công nghiệp trôi theo dòng nước

Trong các loại nước thải, phospho hiện diện chủ yếu dưới các dạng phosphate.Các hợp chất phosphate được chia thành phosphate vô cơ và phosphate hữu

cơ

Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật Việc xác định P tổng là một thông số đóng vai trò quan torng5 để đảm bảo quá trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thống xử lý chất tahi3 bằng phương pháp sinh học (tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1)

Phosphp và các hợp chất chứa phospho có liên quan chặt chẽ đến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất kích thích sự phát triển mạnh của tao và vi khuẩn lam

g Chất hoạt động bề mặt

Các chất hoạt động bề mặt là những chất gồm 2 phần: kị nước và ưa nước tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong nước Nguồn tạo ra các chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt và torng một số ngành công nghiệp

1.1.3 Các thông số vi sinh vật học

Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước thải có thể truyền hoặc gây bệnh cho người Vhúng vốn không bắt nguồn từ nước mà cần có vật chủ để sống ký sinh,

Trang 12

phát triển và sinh sản Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng, bao gồm vi khuẩn, vi rút, giun sán

a Vi khuẩn

Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây các bệnh về đường ruột như dịch ta do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn do vi khuẩn Salmonella typhosa,…

b Vi rút

Vi rút có trong nước thải có thể gây các bệnh có liên quan đến sự rối loạn hệ thần kinh trung ương, viêm tùy xám, viêm gan… Thông thường sự khử trùng bằng các quá trình khác nhau trong giai doạn xử lý có thể diệt được vi rút

vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết Mặt khác, việc xác định mức độ nhiễm bẩn

vi trùng gây bệnh của nước qua việc xác định số lượng E.coli đơn giản và nhanh chóng Do đó vi khuẩn này được chọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh trong nguồn nước

1.2 Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải

Hiện nay có rất nhiều công trình xử lý nước thải với công nghệ khác nhau Vì thế, việc lựa chọn đúng quy trình công nghệ và thiết bị xử lý nước thải để đạt được các tiêu chuẩn theo yêu cầu và tiết kiệm chi phí trong xây dựng cũng như quản lý được xem như là một nhiệm vụ hàng đầu

Một quy trình công nghệ xử lý nước thải bao gồm nhiều công trình và thiết bị hoạt động nối tiếp theo các đặc tính kỹ thuật Thường được chia ra làm ba loại:

 Xử lý cơ học

 Xử lý hóa lý và hóa học

 Xử lý sinh học

1.2.1 Xử lý bằng phương pháp cơ học

Trang 13

Một quy trình công nghệ xử lý nước thải bao gồm nhiều công trình và thiết bị hoạt động nối tiếp theo các đặc tính kỹ thuật Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học được sử dụng để tách các chất không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải Gồm có các công trình:

- Theo kích thước: thô, trung bình, mịn

- Theo hình dạng: song chắn rác, lưới chắn rác

- Theo phương pháp làm sạch: thủ công, cơ khí, phun nước áp lực

- Theo bề mặt lưới chắn: cố định, di động

Trang 14

Hình 1.1: Một số kiểu song chắn rác

Cách phân loại song chắn rác có thể đƣợc trình bày trong sơ đồ sau:

Hình 1.2: Sơ đồ phân loại song chắn rác

c Một số thiết bị chắn rác thông dụng

Trang 15

- Song chắn rác thô: gồm nhiều thanh thép không gỉ xếp song song nhau và được hàn cố định trên khung thép

- Song chắn rác làm sạch bằng cơ khí: thu rác bằng cơ giới

- Song chắn rác làm sạch bằng thủ công: dung biện pháp thủ công để vớt rác

- Chắn rác di động: một số thiết bị chắn rác thường gặp như chắn rác dây dài, chắn rác đĩa, trống chắn rác quay, lưới chắn rác mịn…

1.2.1.2 Thiết bị nghiền rác

Đây là thiết bị có nhiệm vụ cắt và nghiền vụn rác thành các hạt, các mảnh nhỏ lơ lửng trong nước thải để không làm tắc nghẽn cống, không gây hại cho bơm Nhưng trong thực tế cho thấy việc sử dụng thiết bị nghiền rác đã gây nhiều khó khăn cho các công đoạn tiếp theo do lượng cặn tăng lên đã làm tắc nghẽn hệ thống phân phối khí và các thiết bị làm thoáng trong các bể (đĩa, lỗ phân phối khí và dính bám vào các

tuabin…) Nên phải cân nhắc thận trọng trước khi dùng

1.2.1.3 Bể điều hòa

Ứng dụng để khắc phục các vấn đề sinh ra do biến động về lưu lượng và tải lượng dòng vào, đảm bảo hiệu quả của công trình xử lý sau, đảm bảo đầu ra sau xử lý, giảm chi phí và kích thước của thiết bị sau này

a Ưu điểm

- Giảm bớt sự dao động của hàm lượng các chất bẩn trong nước thải

- Tiết kiệm hóa chất để trung hòa nước thải

Trang 16

Bể điều hòa có thể được bố trí:

- Bể điều hòa trên dòng thải: làm giảm đáng kể dao động thành phần nước thải đi vào công đoạn phía sau

- Bể điều hòa ngoài dòng thải: chỉ giảm được một phần nhỏ sự dao động đó

Vị trí tốt nhất để đặt bể điều hòa cần xác định cụ thể cho từng hệ thống xử lý, phụ thuộc vào loại xử lý, đặc tính của hệ thống thu gom cũng như đặc tính của nước thải

để cát và các tạp chất vô cơ không bị cuốn theo dòng chảy ra khỏi bể

- Bể lắng cát tiếp tuyến: là loại bể có thiết diện hình tròn, nước thải được dẫn vào

bể theo chiều từ tâm ra thành bể và được thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài

1.2.1.5 Bể lắng

Lắng là phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không tan ra khỏi nước thải Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia thành các hai loại:

- Bể lắng đợt 1: Được đặt trước công trình xử lý sinh học, dùng để tách các chất rắn, chất lơ lửng không hòa tan Bể lắng có cấu tạo mat985 bằng là hình chữ nhật hay hình tròn, được thiết kế để loại bỏ bằng trọng lực các hạt cặn Bể lắng được chia làm bốn vùng: vùng phân phối nước vào, vùng lắng các hạt cặn, vùng thu

Trang 17

nước ra, vùng chứa và cô đặc cặn Có các loại bể lắng như: bể lắng ngang, bể lắng đứng và bể ly tâm

- Bể lắng đợt 2: được đặt sau công trình xử lý sinh học dùng để lắng các cặn vi sinh, bùn làm trong nước trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

Dựa vào chiều dòng chảy của nước trong bể, có thể chia bể lắng thành các loại giống như bể lắng cát: gồm bể lắng ngang, bể lắng đứng và bể lắng tròn

1.2.1.6 Lọc

Dùng lọc để tách các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ ra khỏi nước thải, mà các bể lắng không thể loại bỏ được chúng.Người ta tiến hành quá trình lọc nhờ các vật liệu lọc, vách ngăn xốp cho phép chất lỏng đi qua và giữ các tạp chất lại.Người ta thường dùng cát thạch anh, than cốc hoặc sỏi thậm chí cả than nâu, than bùn hoặc than

gỗ để làm vật liệu lọc Việc lựa chọn vật liệu lọc này tùy thuộc vào các loại nước thải

và điều kiện địa phương

Để tăng hiệu suất công tác của công trình xử lý cơ học có thể dùng biện pháp thoáng gió sơ bộ, thoáng gió đông tụ sinh học, hiệu quả xử lý đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 40 ÷ 45% theo BOD

Trong số các công trình xử lý cơ học phải kể đến bể tự hoại, bể lắng 2 vỏ, bể lắng trong đó có ngăn phân hủy là những công trình vừa để lắng, vừa để phân hủy cặn lắng Đôi khi người ta còn tách các hạt lơ lửng bằng cách tiến hành lắng chúng dưới tác dụng của lực ly tâm trong các xyclon thủy lực hay máy ly tâm

Có nhiều dạng lọc: lọc chân không, lọc chậm, lọc nhanh, lọc chảy ngược, lọc chảy xuôi…

1.2.1.7 Bể tách dầu

Nhiệm vụ: Tách các tạp chất dầu mỡ, lơ lửng, tự lắng kém khỏi pha lỏng

Ưu điểm: Dễ thiết kế thi công, chi phí vận hành thấp

Nhược điểm: Phải vệ sinh thường xuyên, phát sinh mùi hôi khó chịu

Bảng 1.1 Ứng dụng các công trình cơ học trong xử lý nước thải

Lưới chắn rác Tách các chất rắn thô và có thể lắng

Nghiền rác Nghiền các chất rắn thô đến kích thước nhỏ hơn đồng nhất

Bể điều hòa Điều hòa lưu lượng và nồng độ

Trang 18

Lắng Tách các cặn lắng và nén bùn

Lọc Tách các cặn lắng lơ lửng còn lại sau xử lý sinh học học hóa học

Bể tách dầu Tách các tạp chất dầu mỡ, lơ lửng, tự lắng kém khỏi pha lỏng Màng lọc Tương tự như lọc, tách tảo từ nước thải sau hố ổn định

Vận chuyển khí Bổ sung và tách khí

Bay hơi và bay khí Bay hơi các hợp chất hữu cơ bay hơi từ nước thải

1.2.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý và hóa học

Chất keo tụ trong nước tạo thành các bông hydroxit kim loại, lắng nhanh trong trường trọng lực, các bông này có khả năng hút các hạt keo và hạt lơ lửng kết hợp chúng với nhau, bởi vì các hạt keo có điện tích âm yếu còn các bông cặn có điện tích dương yếu nên giữa chúng có sự hút lẫn nhau

Chất keo tụ thường dùng là muối nhôm, sắt hoặc hỗn hơp của chúng

Các muối nhôm được làm chất đông tụ là : Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,

Al2(OH)5Cl, KAl(SO4).12H2O và NH4Al(SO4)2.12H2O

Trang 19

Trong số đó phổ biến nhất là Al2(SO4)3 nó hoạt đông hiệu quả khi pH = 5-7,5, nhôm sunfat tan tốt trong nước và có giá thành tương đối rẻ, nó được sử dụng ở dạng khô hoặc dạng dung dịch 50%

b Tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng Trong một số trường hợp quá trình này cũng được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt Quá trình như vậy được gọi là quá trình tách hay làm đặc bọt

Trong quá trình xử lý nước thải về nguyên tắc tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học.Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục bọt khí nhỏ (thường là không khí) vào trong pha lỏng Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo các hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt khí chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu

Tuyển nổi với tách không khí từ nước thải phân biệt thành:

 Tuyển nổi chân không

 Tuyển nổi không áp

 Tuyển nổi có áp hoặc bơm hỗn hợp không khí nước

Hình 1.5: Bể tuyển nổi

b Hấp phụ

Trang 20

Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi để làm sạch nước thải triệt để khỏi các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học, cũng như khi nồng độ của chúng không cao và không bị phân hủy bởi vi sinh vật hay chúng rất độc Ưu điểm của phương pháp này là hiệu quả cao 80 ÷ 95% có khả năng xử lý nhiều chất trong nước thải đồng thời có khả năng thu hồi các chất này

Quá trình hấp phụ được thực hiện bằng cách cho tiếp xúc 2 pha không hòa tan là pha rắn (chất hấp phụ) với pha khí hoặc pha lỏng Dung chất (chất bị hấp thụ) sẽ đi qua từ pha lỏng (pha khí) đến pha rắn cho đến khi nồng độ dung chất trong dung dịch được cân bằng Các chất hấp phụ thường được sử dụng: than hoạt tính, tro, xỉ, mạt cưa, silicegen, keo nhôm

c Trao đổi ion

Phương pháp này có thể khử tương đối triệt để các tạp chất ở trạng thái ion trong nước như: Zn, Cu, Cr, Ni, Hg, Mn,… cũng như các hợp chất của Asen, Phospho, Cyanua, chất phóng xạ Phương pháp này cho phép thu hồi các chất có giá trị và đạt được mức độ làm sạch cho nên được dùng nhiều trong việc tách muối trong xử lý nước thải

1.2.2.2 Phương pháp hóa học

Là phương pháp dùng hóa chất để chuyển đổi các hợp chất hoặc các chất hòa tan trong nước thải thành các chất có tính trơ về mặt hóa học hoặc thành các hợp chất kết tửa để loại chúng ra khỏi nước thải

a Phương pháp trung hòa

Nước thải sản xuất của nhiều ngành công nghiệp có thể chứa axit hoặc kiềm.Để ngăn chặn hiện tượng xâm thực và để tránh cho quá trình sinh hóa ở các công trình làm sạch và nguồn nước không bị phá hoại, ta cần phải trung hòa nước thải Trung hòa còn nhằm mục đích tách loại một số kim loại nặng ra khỏi nước thải Mặt khác nước thải được xử lý tốt bằng phương pháp sinh học phải tiến hành trung hòa và điều chỉnh pH về 6.5 – 8.5

b Phương pháp oxy hóa khử

Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất oxy hóa như clo ở dạng khí và hóa lỏng, dioxit clo, clorat canxi và natri, pemanganat kali, bicromat kali, peoxithydro (H2O2), oxy của không khí, ozon, pyroluzit(MnO2)

Trong quá trình oxy hóa, các chất độc trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước, gồm có các quá trình như:

 Oxy hóa bằng clo:

Trang 21

Clo và các chất có chứa clo hoạt tính là chất oxy hóa thông dụng nhất.Người ta

sử dụng chúng để tách H2S, hydrosunfit, các hợp chất chứa metysufit, phenol, xyanua

ra khỏi nước thải

Khi choclo tác dụng với nước, xảy ra các phản ứng sau:

Cl2 + H2O => HOCl + HCl HOCl  H+ +OCl-

 Oxy hoa bằng peoxy hydro (H 2 O 2 )

Peoxy hydro là một chất lỏng không màu và có thể trộn lẫn với nước ở bất kỳ tỷ

lệ nào.H2O2 được dùng để oxy hóa nitrit,các andehit, phenol, xyanua, các chất thải chứa lưu huỳnh và chất nhuộm màu mạnh

c Phương pháp khử trùng

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 vi khuẩn giảm xuống còn 5%, trong hồ sinh vật hoặc cánh đồng lọc còn 1-2% Nhưng để tiêu diệt toàn bộ vi khuẩn gây bệnh, nước thải cần phải khử trùng Chlor hoá, Ozon hoá, điện phân, tia cực tím…

Hình 1.6: Bể khử trùng

 Khử trùng bằng phương pháp Chlor hóa

Chlor cho vào nước thải dưới dạng hơi hoặc Clorua vôi Lượng Clor hoạt tính cần thiết cho một đơn vị thể tích nước thải là:10 g/m3 đối với nước thải sau xử lý cơ học, 5 g/m3 sau xử lý sinh học hoàn toàn Clor phải được trộn đều với nước và để đảm bảo hiệu quả khử trùng, thời gian tiếp xúc giữa nước và hoá chất là 30 phút trước khi nước thải ra nguồn.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 trước khi hoà trộn với nước thải và được chia thành 2 nhóm: nhóm chân không và nhóm áp lực Clor hơi được vận chuyển về trạm xử lý nước thải dưới dạng

Trang 22

hơi nén trong banlon chịu áp.Trong trạm xử lý cần phải có kho cất giữ các banlon này Phương pháp dùng Clor hơi ít được dùng phổ biến

 Phương pháp Chlor hóa nước thải bằng Clorua vôi

Áp dụng cho trạm nước thải có công suất dưới 1000 m3/ngđ.Các công trình và thiết bị dùng trong dây chuyền này là các thùng hoà 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 dung dịch 10 15% sau đó chuyển qua thùng dung dịch Bơm định lượng sẽ đưa dung dịch Clorua 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 trục động

-cơ điện

 Phương pháp Oxon hóa

Ozon hóa tác động mạnh mẽ với các chất khoáng và chất hữu cơ, oxy hoá bằng Ozon cho phép đồng thời khử màu, khử mùi, tiệt trùng của nước Bằng Ozon hoá có thể xử lý phenol, sản phẩm dầu mỏ, H2S, các hợp chất Asen, thuốc nhuộm… Sau quá trình Ozon hoá số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến hơn 99% Ngoài ra, Ozon còn oxy hoá các hợp chất Nito, Photpho… Nhược điểm chính của phương pháp này là giá thành cao và thường được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước cấp

1.2.3 Xử lý bằng phương pháp sinh học

Phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp xử lý sinh học là dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm bẩn trong nước thải Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng và tạo ra năng lượng Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa

Có thể phân loại các phương pháp sinh học dựa trên các cơ sở khác nhau, song nhìn chung có thể chia chúng thành 2 loại chính sau:

Phương pháp hiếu khí: là phương pháp xử lý sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí Để đảm bảo hoạt động sống của chúng cần cung cấp oxy liên tục và duy trì nhiệt

Trang 23

- Xử lý nước thải trong điều kiện nhân tạo

1.2.3.1 Công trình xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên

Cơ sở của phương pháp này dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và nguồn nước Các công trình đặc trưng : cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học…

Cơ chế hoạt động : cho nước thải thấm qua lớp đất bề mặt thì cặn được giữ lại, nhờ có oxy và các vi khuẩn hiếu khí mà quá trình oxy hóa diễn ra

Xử lý nước thải ở hồ sinh học là lợi dụng quá trình tự làm sạch của hồ Lượng oxy hóa cho quá trình sinh hóa chủ yếu là do không khí xâm nhập qua mặt hồ và do quá trình tự quang hợp của thực vật trong nước

a Cánh đồng tưới và bãi lọc

Trong nước thải chế biến thực phẩm có chứa một hàm lượng N,P,K khá đáng kể Như vậy, nước thải là một nguồn phân bón tốt có lượng N thích hợp với sự phát triển của thực vật

Tỷ lệ các nguyên tố dinh dưỡng trong nước thải thường là 5:1:2 = N:P:K

Nguyên tắc hoạt động: việc xử lý nước thải bằng cánh đồng tưới, cánh đồng lọc dựa trên khả năng giữ các cặn nước trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua lọc, nhờ có oxy trong các lỗ hỏng và mao quản của lớp đất mặt, các VSV hiếu khí hoạt động phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn Càng sâu xuống, lượng oxy càng ít và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ giảm xuống dần

Phương pháp này chỉ được dùng hạn chế ở những nơi có lượng nước thải nhỏ, vùng đất khô cằn, xa khu dân cư, độ bốc hơi cao và đất luôn thiếu độ ẩm

b Xả nước thải vào ao, hồ, sông, suối

Nước thải xả vào những nơi vận chuyển và chứa nước có sẵn trong tự nhiên để pha loãng chúng và tận dụng khả năng tự làm sạch của các nguồn nước tự nhiên Khi xả nước thải vào nguồn tiếp nhận nước của nguồn tiếp nhận sẽ bị nhiễm bẩn Mức độ nhiễm bẩn phụ thuộc vào lưu lượng và chất lượng nước thải, khối lượng và chất lượng nước có sẵn trong nguồn, mức độ khuấy trộng để pha loãng Khi lưu lượng

và tổng hàm lượng chất bẩn trong nước thải nhỏ hơn so với nguồn nước của nguồn tiếp nhận, oxy hòa tan có trong nước đủ để cấp cho quá trình làm sạch hiếu khí các chất hữu cơ Tuy nhiên, các chất lơ lửng, vi trùng gây bệnh và kim loại nặng nếu không loại bỏ trước vẫn đe dọa đến sức khỏe và sinh hoạt cộng đồng thông qua hoạt động của các loài cá, chim và hoạt động của các loài sinh vật có ích khác

c Hồ sinh học

Trang 24

Hồ sinh học là thủy vực tực nhiên hoặc nhân tạo, không lớn, mà ở đây sẽ diễn ra quá trình chuyển hóa các chất bẩn Quá trình này diễn ra tương tự quá trình tự làm sạch trong các dòng sông hồ tự nhiên với vai trò chủ yếu là các loại vi khuẩn và tảo Nguyên tắc hoạt động: Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy hóa từ không khí để oxy hóa các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO2,photphat và nitrat amoni sinh ra từ sự phân hủy, oxy hóa 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 quá trình sinh hóa, người ta chia hồ thành các loại như: hồ hiếu khí, hồ kỵ khí, hồ tùy nghi

 Hồ hiếu khí

Hồ hiếu khí có diện tích rộng, chiều sâu cạn Chất hữu cơ trong nước thải được

xử lý chủ yếu nhờ sự cộng sinh giữa tảo và vi khuẩn sống ở dạng lơ lửng Oxy cung cấp cho vi khuẩn nhờ sự khuếch tán qua bề mặt và quang hợp của tảo Chất dinh dưỡng và CO2 sinh ra trong quá trình phân hủy chất hữu cơ được tảo sử dụng.Để đạt được hiệu quả tốt có thể cung cấp thêm oxy bằng cách thổi khí nhân tạo.Hồ hiếu khí

có hai dạng

- Có mục đích là tối ưu sản lượng tảo, hồ này có chiều sâu cạn (0.15 ÷ 0.45m)

- Tối ưu lượng oxy cung cấp cho vi khuẩn, chiều sâu hồ này khoảng 1.5m

Hình 1.7: Mối quan hệ cộng sinh giữa tảo và vi sinh vật hiếu khí

 Hồ sinh vật kỵ 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 hàng chục phản ứng hoá sinh học để phân huỷ và biến đổi các hợp chất hữu cơ phức tạp thành những chất đơn giản dễ xử lý Hiệu suất giảm BOD trong hồ có thể lên 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 và dùng làm hồ bậc 1 trong tổ hợp nhiều bậc

 Hồ tùy tiện

Hồ được chia thành ba ngăn:

Trang 25

- (1) Ngăn bề mặt  vi khuẩn và tảo sinh sống cộng sinh

- (2) Ngăn đáy  tích lũy cặn lắng và cặn này bị phân hủy nhờ vi khuẩn kỵ khí

- (3) Ngăn trung gian  chất hữu cơ trong nước thải chịu sự phân hủy của vi

khuẩn tùy nghi

Có thể sử dụng máy khuấy để tạo điều kiện hiếu khí trên bề mặt khi tải trọng cao (dao động 70 – 140 kgBOD5/ha/ngày)

1.2.3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học nhân tạo

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học chủ yếu là dựa vào hoạt động sống của các vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải

Các vi sinh vật có trong nước thải này sử dụng các chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng cho hoạt động sống của chúng và tạo ra năng lượng

Mục đích của quá trình này là khử BOD và COD

a Quá trình xử lý kỵ khí

Phương pháp xử lý kỵ khí là phương pháp xử lý sử dụng các nhóm vi sinh vật kỵ khí để oxi hóa các chất hữu cơ và một số chất khoáng có trong nước thải trong điều kiện không có không khí Sản phẩm của quá trình phân hủy này là CO2, H2O, N2, CH4,…

Mục đích: Khử các chất hữu cơ (COD, BOD)

Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian Tuy nhiên, phương trình phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản như sau :

Vi sinh vật Chất hữu cơ CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới Một cách tổng quát, quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 04 giai đoạn :

- Giai đoạn 1 : Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử

- Giai đoạn 2 : Acid hóa

- Giai đoạn 3 : Acetate hóa

- Giai đoạn 4 : Methane hóa

Các chất thải hữu cơ chứa các nhiều hợp chất cao phân tử như protein, chất béo, carbohydrate, cellulose, lignin, … trong giai đoạn thủy phân sẽ cắt mạch tạo thành các phân tử đơn giản hơn, dễ thủy phân hơn Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa protein thành amino acid, carbohydrate thành đường đơn và chất béo thành các acid béo Trong giai đoạn acid hóa, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hóa

Trang 26

thành acetic acid, H2 và CO2 Vi khuẩn methane chỉ có thể phân hủy một số loại cơ chất nhất định như CO2 + H2 , formate, acetate, methanol, methylamine và CO Các phương trình phản ứng xảy ra như sau :

4H2 + CO2 CH4 + 2H2O 4HCOOH  CH4 + 3CO2 + 2H2O

CH3COOH  CH4 + CO2

4 CH3OH  3CH4 + CO2 + H2O 4(CH3)3N + H2O  9CH4 + 3CO2 + 6H2O + 4NH3

- Vùng lắng: được đặt nằm trên vùng phân hủy kỵ khí Nước thải sau khi phân hủy

sẽ di chuyển lên vùng này để lắng cặn

- Vùng chứa bùn phân hủy kỵ khí (không chiếm quá 60% thể tích bể): là lớp bùn chứa các VSV kỵ khí có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ, nước thải được chảy vào vùng này để xử lý

Nước thải được đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được hân phối đồng đều ở đó , sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học hạt nhỏ ( bông bùn ) và các chất hữu cơ được tiêu thụ ở đó

Các bọt khí Metan 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 lỏng được dẫn ra khỏi bể, còn pha rắn thì hoàn lưu lại lớp bông bùn

Sự tạo thành và duy trì các hạt bùn là vô cùng quan trọng khi vận hành bể

UASB

Trang 27

- Giai đoạn xây dựng lâu

- Dễ bị sốc tải khi chất lượng nước vào biến động

- Bị ảnh hưởng bởi các chất độc hại

- Khó hồi phục sau thời gian ngừng hoạt động

b Quá trình xử lý hiếu khí

Trang 28

Nguyên tắc của phương pháp này là sử dụng những VSV hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ thích hợp có trong nước thải trong điều kiện được cung cấp oxy liên tục

Quá trình phân hủy chất hữu cơ của VSV hiếu khí có thể mô tả bằng sơ đồ: (CHO)nNS + O2 → CO2 + H2O + NH4+ + H2S + Tế bào VSV + ∆H

Trong điều kiện hiếu khí thì NH4+ và H2S cũng bị phân hủy nhờ quá trình nitrat hóa, sunphat hóa bởi VSV tự dưỡng:

NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H2O +∆H

H2S + 2O2 → SO42- + 2H+ + ∆H Hoạt động sống của vi sinh vật hiếu khí bao gồm 2 quá trình:

- Quá trình dinh dưỡng: VSV sử dụng các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng, các nguyên tố khoáng vi lương kim loại làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển

- Quá trình phân hủy: VSV oxi hóa các chất hữu cơ hòa tan hoặc ở dạng các hạt keo phân tán nhỏ thành nước và CO2 hoặc tạo ra các chất khí khác

 Bể bùn hoạt tính (Aerotank)

Bể bùn hoạt tính (bể aerotank) là bể phản ứng sinh học được làm hiếu khí bằng cách thổi khí nén và khuấy đảo cơ học làm cho các VSV tạo thành các hạt bùn hoạt tính lơ lửng trong khắp pha lỏng

Bể bùn hoạt tính là một trong những phương pháp xử lý sinh học hiếu khí được

sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.Ưu điểm của bể này là dễ xây dựng và vận hành Tuy nhiên do bể này sử dụng bơm để tuần hoàn bùn nhẳm ổn định lại nồng độ bùn hoạt tính ở trong bể nên khi vận hành dễ tốn năng lượng

Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng làm sạch nước thải trong bể aerotank : DO,

pH, nhiệt độ, thành phần dinh dưỡng, nồng độ cơ chất, các chất có tính độc hại có trong nước thải, nồng độ các chất lơ lửng ở dạng huyền phù

Bể aerotank được phân loại theo chế độ thủy động lực dòng chảy vào, chế độ làm việc của bùn hoạt tính, cấu tạo aerotank…

Ưu điểm:

- Đạt được mức độ xử lý triệt để

- Thời gian khởi động ngắn

- Ít tạo mùi hôi

- Có tính ổn định cao trong quá trình xử lý

 Mương oxy hóa

Trang 29

Là một dạng aerotank cải tiến khuấy trộn hoàn chỉnh trong điều kiện hiếu khí kéo dài, nước chuyển động tuần hoàn trong mương

Thường sử dụng với nước thải có độ nhiễm bẩn cao BOD20 từ 1000-5000 mg/l Mương oxi hóa được chia làm 2 nhóm chính là liên tục và gián đoạn

Ưu điểm:

- Mương oxi hóa đơn giản, chi phí vận hành thấp, chi phí đầu tư nhỏ hơn 2 lần so với bể lọc sinh học

- Hiệu quả xử lý BOD, nito, photpho cao

- Ít bị ảnh hưởng bởi sự dao động lớn về chất lượng và lưu lượng

Nhược điểm:

- Do yêu cầu kỹ thuật nên hạn chế khả năng ứng dụng của mương oxi hóa cho các

xí nghiệp nhỏ, và các khu dân cư < 700 người

- Có thể xảy ra sụp lỡ đất tại điểm gần máy thổi khí và các khúc quanh

- Đòi hỏi diện tích xây dựng lớn

- Thời gian lưu nước kéo dài

- Lượng oxi cung cấp cho mương lớn

Hình 1.9: Mương oxi hóa

 Bể hiếu khí gián đoạn – SBR (Sequencing Batch Reactor)

Bể SBR là bể phản ứng làm việc theo mẻ dạng công trình xử lý bùn hoạt tính nhưng 2 giai đoạn sục khí và lắng được thực hiện trong cùng một bể, hoạt động theo chu kỳ gián đoạn Hệ thống SBR là hệ thống xử lý sinh học nước thải chứa hợp chất hữu cơ và nito cao

Các bước xử lý trong chu kỳ hoạt động được thực hiện như sau:

Trang 30

Hình 1.10: Sơ đồ làm việc của bể SBR

Pha làm đầy (filling): nước thải được đưa vào bể SBR đủ một lượng đã quy định trước, nước thải vào sẽ mang một lượng thức ăn cho các vi sinh vật trong bùn hoạt tính, tạo môi trường có các phản ứng sinh hóa xảy ra Nước đưa vào bể có thể làm việc theo 3 chế độ: làm đầy tĩnh, khuấy trộn hoặc thông khí

- Làm đầy tĩnh: nước thải được đưa vào mà không cần cung cấp thiết bị khuấy trộn hoặc sục khí Trạng thái này áp dụng cho các công trình không cần quá trình nitrat hóa và phản nitrat, những công trình có lưu lượng nước thải thấp…

- Làm đầy có khuấy trộn giúp điều hòa nồng độ, ổn định thành phần nước thải, đồng thời xảy ra các quá trình oxi hóa cơ chất trong điều kiện hiếu khí và thiếu khí, tăng hiệu quả xử lý nito trong nước thải

- Làm đầy có thông khí nhằm duy trì vùng hiếu khí trong bể tạo điều kiện cho VSV sinh trưởng và phát triển mạnh mẽ, tạo điều kiện cho quá trình nitrat hóa xảy ra Xảy ra quá trình oxi hóa hữu cơ giúp loại bỏ 1 phần COD/BOD trong nước thải

Pha sục khí (khử BOD) (reaction): các quá trình nitrit hóa, nitrat hóa và phân giải các hợp chất hữu cơ được tiến hành nhờ vào việc cung cấp khí trong bể Trong pha này còn xảy ra quá trình nitrat hóa, amoniac trong nước thải sẽ được chuyển hóa thành nitrit và nitrat

Pha lắng trong (settling): sau khi quá trình oxi hóa xảy ra, các thiết bị sục khí ngừng hoạt động, quá trình lắng được diễn ra trong môi trường tĩnh hoàn toàn Bông bùn được lắng xuống đáy bể và nước nổi lên trên tạo lớp màng phân các bùn và đặc trưng, đồng thời sẽ xảy ra quá trình phản nitrat, nitrat và nitrit được tạo ra ở pha trên

sẽ bị khử nito

Trang 31

Xả cặn dư và xả nước ra (discharge): nước nổi trên bề mặt sau một thời gian lắng

sẽ được tháo ra khỏi bề SBR , lượng cặn dư cũng được xả ra theo

Chờ tiếp nhận nước thải mới, thời gian chờ có thể phụ thuộc vào thời gian vận hành

Ưu điểm:

- Không cần bể lắng và tuần hoàn bùn

- Trong pha làm đầy, bể SBR đóng vai trò như bể cân bằng vì vậy bể SBR có thể chịu được tải trọng cao và sốc tải

- Ít tốn diện tích xây dựng do các quá trình cân bằng cơ chất, xử lý sinh học và lắng được thực hiện trong cùng một bể

- TSS đầu ra thấp, hiệu quả khử photpho, nitrat hóa và khử nitrat hóa cao

- Quá trình kết bông tốt do không có hệ thống gạt bùn cơ khí

- Hệ thống có điều khiển hoàn toàn tự động

- Chi phí đầu tư và vận hành thấp

- Dễ dàng bảo trì, bảo dưỡng thiết bị (các thiết bị ít) mà không cần phải tháo nước cạn bể Chỉ tháo nước khi bảo trì các thiết bị như: cánh khuấy, mô-tơ, máy thổi khí, hệ thống thổi khí

- Có thể hạn chế được sự phát triển của vi khuẩn dạng sợi thông qua việc điều chỉnh tỷ số F/M và thời gian thổi khí trong quá trình làm đầy

- Nhược điểm:

- Nếu như quá trình lắng bùn xảy ra sự cố thì sẽ dẫn bùn trôi ra theo đường ống

- Người vận hành phải có kỹ thuật cao

- Có thể xảy ra quá trình khử nitrat trong pha lắng nếu thời gian lưu bùn dài Điều này sẽ dẫn đến hiện tượng bùn nổi do bị khí nito đẩy lên và xảy ra nghiêm trọng vào những ngày có nhiệt độ cao

Trang 32

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY THUỐC LÁ SÀI GÕN

2.1 Lịch sử hình thành

- Công ty TNHH MTV Thuốc lá Sài Gòn (VINATABA SAIGON) là một doanh nghiệp trực thuộc Tổng Công ty Thuốc lá Việt Nam Từ tháng 4-2014 VINATABA SAI GON hoạt động theo mô hình Công ty mẹ - Công ty con với hai đơn vị thành viên hạch toán độc lập, 26 phòng ban, phân xưởng và các đơn

vị phụ trợ, bao gồm: 15 phòng ban nghiệp vụ, 3 phân xưởng sản xuất và 8 bộ phận phụ trợ Là doanh nghiệp đầu tiên trong Tổng Công ty Thuốc lá Việt Nam hoạt động theo mô hình Công ty mẹ - Công ty con

- Nhìn lại quá trình hình thành Công ty trải qua 6 giai đoạn, tương ứng với các thời kỳ lịch sử của đất nước hơn 80 năm qua

+ Giai đoạn thành lập đến ngày 30-4-1975:

 Được đánh dấu với những bước phát triển ấn tượng về nhiều mặt Trong

đó, sự kết hợp của hãng thuốc lá M.L.C với một công ty đa quốc gia khi tập trung mọi nguồn lực đầu tư mạnh về tài chính, công nghệ, thị trường , đã tạo ra bước phát triển nhảy vọt về sản phẩm, chiếm lĩnh lòng tin khách hàng trong nhiều nhãn thuốc lá, ăn sâu vào tiềm thức các đối tượng tiêu dùng

+ Giai đoạn 1975 đến 1986:

 Giai đoạn 1975 đến 1986: được đánh dấu bởi sự kiện hãng thuổc lá M.I.C chính thức trở thành nhà máy Thuốc lá Sài Gòn (năm 1977) trực thuộc Xí nghiệp Liên hiệp Thuốc lá Việt Nam Đây là thời kỳ đất nước vận hành theo cơ chế kế hoạch hóa tập trung, ngành công nghiệp được xác lập trong mối quan hệ sản xuất xã hội chủ nghĩa Cơ chế để tạo cho cơ hội để Nhà máy Thuốc lá Sài Gòn định hình phương thức hoạt động mới mang bản sắc riêng từ việc tìm hướng đi để khôi phục sản xuất nâng cao tính

sáng tạo trong tổ chức tập thể cán bộ công nhân viên, xây dựng mô hình sản xuất gắn với bộ máy tổ chức thích hợp

+ Giữa giai đoạn 1986 đến 1995 và từ 1995 đến 2004:

 VINATABA Sài Gòn đối mặt với nhiều thách thức, khó khăn khi vận hành

sản xuất kinh doanh theo cơ chế mới của đất nước vừa được hình thành theo

cơ chế đổi mới toàn diện, sâu sắc từ nên kinh tế tập trung, quan liêu bao cấp qua nền kinh tế thị trường định hướng CNXH Nhờ có hướng đi riêng, các giải pháp đúng đắn nên trong một thời gian ngắn Công Ty đã đạt được những thành quả bất ngờ, tiêu thụ sản phẩm xuất nhập khẩu vượt gấp nhiều

lần những năm trước

+ Năm 2011:

 Toàn bộ Công ty Thuốc lá Sài Gòn đã được chuyền về Khu Công Nghiệp Vĩnh Lộc, huyện Bình Chánh, TP.HCM Trong tương lai Công ty Thuốc lá

Trang 33

Sài Gòn sẽ còn phát triển thành một Công Ty sản xuất thuốc lá lớn nhất Việt Nam và Đông Nam Á

+ Phía nam tiếp giáp với đường số 7, kế đến là các nhà máy ( Hợp tác xã cơ khí – thương mại 2-9; Công Ty cố phần Thủy Sản Việt Nhật; Công Ty Cổ Phần Kim Khí TP HCM)

+ Phía đông tiếp giáp với đường P11, kế đến là các nhà máy ( Công Ty Cổ Phần Bao Bì Dược và Công Ty TNHH- SX-TM-DV Minh Hà

+ Phía tây giáp với đường số 6 vành đai cây xanh của khu công nghiệp tiếp

đến là khu dân cư với khoảng cách là 110m

Bảng 2.1 Tọa độ khu đất của công ty

Bắc

Tọa độ kinh Đông

1 Điểm số 1 (điểm góc phía Đông

Trang 34

Trang 35

+ Diện tích nội bộ, sân bãi: đường lưu thông nội bộ giữa các hành lang, phòng ban, phân xưởng, kho bãi

+ Diện tích cây xanh chiếm 30%, phù hợp với yêu cầu pháp luật ( 15-30% tổng diện tích)

2.4.1 Giao thông nội bộ:

- Đường chính: Lộ giới 13,75m – 30m, mặt đường 7,5m – 15m, hè đường 6,25m – 7,5m

- Đường phụ: Lộ giới 1 m - 12,5m, mặt đường 5m - 6m, hè đường 3m - 13,25m

2.4.2 Hệ thống cấp điện của KCN:

- Nguồn điện cấp cho Công ty là nguồn điện trung thế 15kV từ trạm trung gian KCN Vĩnh Lộc, tổng công suất là 16,6MVA, do Công ty Điện lực Bình Chánh quản lý

+ Hai hồ dung tích 120 m3 và một hồ dung tích 240 m3 được bổ trí ở 3 góc của công ty để phục cho cho công tác cứu hỏa

- Thoát nước

+ Hệ thống thoát nước mưa, thoát nước sinh hoạt theo 3 tuyến ống riêng biệt: + Nước mưa thu từ mái nhà, sân thượng và nước tưới cây theo 1 tuyến ống riêng biệt thoát thẳng ra hệ thống thoát nước mưa của KCN

+ Nước từ các bệ xí trong khu nhà xuống bể tự hoại Nước từ bể tự hoại qua

hệ thống xử lý nước thải của Công ty, qua hệ thống xử lý nước thải tập trung trong KCN Sau đó thoát ra hố ga và thải vào nguồn tiếp nhận nước thải

+ Nước thải sinh hoạt (không từ bồn cầu, nước thải sản xuất, bếp ăn, ) cũng được dẫn vào hệ thống xử lý nước thải cuả Công ty, sau đó qua hệ thống xử

lý nước thải tập trung của khu công nghiệp rồi ra nguồn tiếp nhận nước thải

2.4.4 Nhà xưởng sản xuất:

- Hiện tại phân xưởng chế biến sợi đang hoạt động, sản xuất sợi với công suất 6

Trang 36

- Trạm xử lý nước thải tập trung được xây dựng và đang hoạt động.

- Có các hệ thống xử lý lọc bụi túi vải ở phân xưởng vấn bao có công suất 67.200 m3/h, phân xưởng chế biến sợi có công suất 125.080 m3/h

- Bên cạnh đó là công trình xử lý mùi của phân xưởng sợi áp dụng công nghệ hiện tại của Đức với công suất thiết kế 60.000 m3/h Đây là công nghệ hiện đại

xử lý mùi bằng phương pháp sinh học đầu tiên được xây dựng ở Việt Nam

2.5 Hoạt động sản xuất

2.5.1 Hiện trạng sản xuất

- Loại hình hoạt động: Sản xuất kinh doanh thuốc lá điếu

2.5.2 Nhu cầu nguyên – Nhiên liệu

- Nguyên liệu sản xuất:

+ Chủ yếu là lá và cọng lá các loại

Bảng 2.2 Hóa chất phụ gia trong sản xuất[8]

DỤNG

ĐẶC TÍNH

- Nhiên liệu sản xuất:

Bảng 2.1 Nhiên liệu sản xuất

Trang 37

STT NHIÊN LIỆU ĐƠN VỊ MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG

l/tháng

Phương tiện vận tải

2.5.3 Sơ đồ dây chuyền công nghệ:

- Quy trình đang áp dụng gồm ba giai đoạn sau:

- Giai đoạn 1: Nguyên liệu được đưa vào phân xuởng sợi để chế biến thành sợi thành phẩm

- Giai đoạn 2: Sợi được đưa vào phân xưởng vấn bao để vấn điếu và ghép đầu lọc

- Giai đoạn 3: Thuốc điếu được đưa sang dây truyền đóng bao để thực hiện các công đoạn đóng bao, bóng kính bao đóng tút, bóng kính tút và đóng vào thùng

để chuyển vào kho thành phẩm Sản phẩm lỗi được chuyển qua máy xé giấy, tách sợi thuốc và giấy ra riêng Giấy được bán phế liệu còn sợi thuốc được chuyển về phân xưởng sợi tiếp tục chế biến lại

Trang 38

Hình 2.2 Quy trình sản xuất thuốc lá

+ Quy trình chế biến sợi:

Đóng bao Dán tem Bóng kính bao Đóng tút Bóng kính tút Đóng thùng

Đóng gói

Vật liệu đóng gói Keo Điện Khí nén

Ctr Bụi Tiếng

ồn

Giai đoạn III

Cắt lát Làm ẩm Tẩm Phối trộn - ủ Sàng

Dò kim loại Thái

Trưởng nở Sấy

Phun hương

Khí thải mang mùi

Giai đoạn I Nước thải

Nhiệt Bụi

CTR Tiếng ồn

Điện

Hơi bão hòa Khí nén

Giấy vấn Keo Đầu lọc Điện Khí nén

Vấn điếu

Giai đoạn

II Vấn điếu ghép

đầu lọc

CTR Bụi Tiếng ồn

Trang 39

Hình 2.3 Quy trình chế biến sợi

 Thuyết minh quy trình:

Nguyên liệu được đưa về công ty (Dưới 2 dạng: lá mảnh và cọng)

- Lá: Được chế biến qua quy trình chế biến lá

- Cọng: Được chế biến qua quy trình chế biến cọng

- Sau đó lá và cọng đã qua chế biến được trộn đều và được hút vận chuyển đến xylanh phun hương đổ tẩm hương liệu, cuối cùng sợi thành phẩm được vận chuyển đến kho sợi

- Trong quy trình công nghệ sản xuất sợi, các tác nhân gây ô nhiễm môi trường phát sinh do đặc điểm của các công đoạn, thiết bị dùng để chế biến từ nguyên liệu thuốc lá để cho ra sợi thành phẩm là:

- Nước thải chủ yếu phát sinh từ công đoạn tẩm và làm ẩm thuốc Quá trình rang, làm ẩm, tẩm, trương nở, sấy và phun hương liệu làm phát sinh mùi

- Quá trình thải sợi, rang sợi, hút và vận chuvển phát sinh bụi, bụi được hút và đưa

về hệ thống xử lý bụi và mùi

+ Quy trình vấn điếu - đóng bao:

Trang 40

Hình 2.4 Quy trình đóng bao

 Thuyết minh quy trình:

- Sợi thành phẩm từ phân xưởng sợi và nhập ngoại từ kho nguyên liệu đưa vào kho xưởng Qua máy vấn và máy ghép đầu lọc tạo thành thuốc lá điếu Sau công đoạn đóng bao bì giấy tiếp theo phải đưa qua máy bao bóng kính nham tạo thẩm

mỹ cho bao thuốc thành phẩm Thuốc thành phẩm sau đó được lưu lại kho thành phẩm

- Trong quy trình công nghệ sản xuất thuốc điếu thì tác nhân gây ô nhiễm môi trường chủ yếu là bụi phát sinh trong công đoạn vấn điếu và các phế phẩm là giấy vấn, carton phát sinh sản phẩm lỗi sau khi được thu hồi sợi bán thành phẩm

2.6 Công tác quản lý môi trường tại Công Ty:

Định dạng
Số trang	101
Dung lượng	10,37 MB