thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy sản xuất đế giàyphong thái công suất 150 m3 ngày

Các nguồn phát sinh nước thải và khả năng gây ô nhiễm Trong quy trình công nghệ sản xuất của công ty, dòng thải bao gồm: khí thải, chất thải rắn phát sinh từ lò hơi, nước thải phát si

Giảng viên hướng dẫn

TS Huỳnh Thị Ngọc Hân

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC i

DANH MỤC HÌNH ẢNH iv

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP VÀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐẾ GIÀY PHONG THÁI 3

1.1 Tổng quan về nhà máy sản xuất đế giày Phong Thái 3

1.1.1 Vị trí địa lý 3

1.1.2 Quy trình công nghệ sản xuất đế giày 4

1.2 Các nguồn phát sinh nước thải và khả năng gây ô nhiễm 5

1.2.1 Nước thải sinh hoạt 5

1.2.2 Nước thải sản xuất 6

1.3 Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải công nghiệp 7

1.3.1 Thông số vật lý 7

1.3.2 Thông số hóa học 8

1.3.3 Thông số vi sinh vật học 10

1.4 Ảnh hưởng của nước thải đối với môi trường nước 11

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 12

2.1 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp 12

2.1.1 Các phương pháp tiền xử lý (phương pháp cơ học) 12

2.1.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa – lý 20

2.1.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 25

2.1.4 Xử lý hoàn thiện 36

2.2 Một số công nghệ xử lý nước thải thường được sử dụng 37

CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 39

3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý 39

3.1.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt 39

3.1.2 Lưu lượng nước thải từ hệ thống xử lý khí thải 39

3.1.3 Tổng lưu lượng nước thải của nhà máy sản xuất đế giày Phong Thái 40

3.1.4 Thành phần nước thải của nhà máy sản xuất đế giày Phong Thái 39

3.2 Đề xuất phương án 40

3.2.1 Phương án 1 41

3.2.2 Phương án 2 44

3.3 So sánh hai phương án 48

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH 49

4.1 Xác định lưu lượng tính toán của nước thải 49

4.2 Tính toán công trình 49

4.2.1 Mương có gắn lưới lọc rác 49

4.2.2 Hố thu gom 50

4.2.3 Bể điều hòa 51

4.2.4 Bể lắng đợt I (bể lắng đứng) 54

4.2.5 Bể Aerotank 58

4.2.6 Bể Anoxic 67

4.2.7 Bể lắng II 71

4.2.8 Bể tiếp xúc khử trùng 74

4.2.9 Bể nén bùn 75

4.2.10 Máy ép bùn băng tải 78

CHƯƠNG 5 KHAI TOÁN KINH PHÍ 80

5.1 Chi phí xây dựng 80

5.2 Chi phí thiết bị 81

5.3 Chi phí quản lý và vận hành 82

5.3.1 Chi phí điện năng 82

5.3.2 Chi phí hóa chất 83

5.3.3 Chi phí nhân công 84

5.3.4 Chi phí bảo dưỡng 84

5.3.5 Tổng chi phí quản lý vận hành 84

5.4 Tổng chi phí xử lý 84

CHƯƠNG 6 QUẢN LÝ VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ 85

6.1 Giai đoạn đầu hoạt động hệ thống 85

6.2 Kiểm soát thông số vận hành 85

6.3 Sự cố vận hành và biện pháp khắc phục 86

6.4 Tổ chức quản lý và an toàn lao động trong vận hành 88

6.5 Công tác định kì kiểm tra và bảo trì thiết bị 89

KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Toàn cảnh Nhà máy Cao su Phong Thái nhìn từ trên cao 3

Hình 1.2 Quy trình công nghệ sản xuất 4

Hình 2.1 Song chắn rác thô 13

Hình 2.2 Song chắc rác cơ khí 14

Hình 2.3 Bể lắng cát ngang và bể lắng cát sục khí 15

Hình 2.4 Bể lắng đứng 16

Hình 2.5 Bể lắng ngang 17

Hình 2.6 Sơ đồ mặt đứng thể hiện 4 vùng trong bể lắng 17

Hình 2.7 Bể lắng ly tâm 18

Hình 2.8 Bể điều hòa 20

Hình 2.9 Bể tuyển nổi 23

Hình 2.10 Cấu tạo bể aerotank 27

Hình 2.11 Mương oxy hóa 28

Hình 2.12 Bể UASB 33

Hình 2.13 Hồ sinh vật 34

Hình 2.14 Cánh đồng tưới 36

Hình 2.15 Bể khử trùng 36

Hình 2.16 Sơ đồ công nghệ 37

Hình 3.1 Sơ đồ phương án 1 41

Hình 3.2 Sơ đồ phương án 2 44

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Thành phần nước thải 39

Bảng 3.2 Hiệu suất qua các công trình 42

Bảng 3.3 Hiệu suất qua các công trình 46

Bảng 3.4 So sánh 2 phương án 48

Bảng 4.1 Các thông số thiết kế của bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn 58

Bảng 4.2 Hệ số động học bùn hoạt tích cho vi khuẩn dị dưỡng ở 200C 60

Bảng 4.3 Hệ số động học nitrat hóa bùn hoạt tích ở 200C 60

Bảng 4.4 Đặc tính bùn vi sinh 63

Bảng 5.1 Dự kiến chi phí xây dựng hệ thống xử lý 80

Bảng 5.2 Dự kiến chi phí trang thiết bị 81

Bảng 5.3 Dự tính chi phí điện năng 82

Bảng 5.4 Dự tính chi phí hóa chất 83

Bảng 6.1 Các chỉ số cần phân tích 86

Bảng 6.2 Sự cố, nguyên nhân và cách khắc phục tại các công trình đơn vị 87

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BOD (Biological Oxygen Demand): Nhu cầu oxy sinh hóa

BOD 5 (Biological Oxygen Demand): Nhu cầu oxy sinh hóa 5 ngày

BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi trường

COD (Chemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy hóa học

MLSS: Mixed Liquor Suspended Solid _Chất rắn lơ lửng trong bùn,mg/l

MLVSS : Mixed Liquor Volatite Suspended Solid _Chất rắn lơ lửng bay hơi trong

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Nước ta đang trong quá trình đổi mới, công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước đang được đẩy mạnh Bên cạnh những thành tựu kinh tế xã hội mang lại do sự phát triển công nghiệp thì vấn đề môi trường cũng được đặt ra hết sức cấp bách Nếu không được giải quyết thỏa đáng và kịp thời thì sẽ đe dọa đến việc duy trì bền vững nhịp độ tăng trưởng kinh tế và làm nảy sinh các vấn đề xã hội

Để đảm bảo phát triển bền vững, đi đôi với các biện pháp quản lý môi trường như tiết kiệm nguyên liệu, cải tiến công nghệ-thiết bị, áp dụng công nghệ hiện đại, công nghệ thân thiện với môi trường…thì việc xử lý nước sinh ra trong quá trình sản xuất là rất cần thiết Nếu không giải quyết tốt việc thoát nước và xử lý nước thải của nhà máy, xí nghiệp công nghiệp sẽ gây ô nhiễm đối với các nguồn nước dẫn tới hậu quả xấu, gây tổn thất cho mọi ngành kinh tế Trong đó nước thải từ nhà máy sản xuất đế giày cũng gây ô nhiễm nặng cho các nguồn tiếp nhận.Bên cạnh những mặt tích cực của ngành tồn tại những mặt trái, đó là vấn đề môi trường của ngành gây ra Khí thải, chất thải rắn, nước thải phát sinh từ quá trình sinh hoạt của công nhân hay các giai đoạn sản xuất nếu không có biện pháp xử lý kịp thời thì chúng là nguyên nhân làm suy giảm chất lượng cuộc sống

Vì vậy, việc xử lí nước thải cho nhà máy sản xuất đế giày là cần thiết

2 Mục tiêu của đề tài

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy sản xuất đế giày Phong Thái trước khi thải ra nguồn tiếp nhận sao cho đạt cột A theo QCVN 40:2011/BTNMT, kinh tế và giảm thiểu ô nhiễm môi trường do nước thải sản xuất gây ra, để bảo vệ môi trường sinh thái và sức khỏe cộng đồng

3 Đối tượng thiết kế

Nước thải từ Nhà máy sản xuất giày Phong Thái

4 Phạm vi thiết kế

Đề tài giới hạn trong việc thiết kế HTXLNT cho nhà máy sản xuất đế giày Phong Thái công suất 150 m3/ngày

- Tổng quan về nhà máy sản xuất đế giày Phong Thái

- Tổng quan về nước thải công nghiệp (sản xuất đế giày) và các phương pháp xử

lý

- Tham khảo những thông số ô nhiễm của các loại nước thải sản xuất tương tự

- Đề xuất và lựa chọn phương án công nghệ xử lý nước thải

- Tính toán các công trình và thiết bị theo phương án đã chọn

- Khai toán công trình

6 Tính thực tiễn của đề tài

Đề tài thực hiện nhằm đề ra phương án góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường sau khi nhà máy xả thải vào nguồn tiếp nhận

Chương 2: Tổng quan về các phương pháp xử lý

Chương 3: Đề xuất và lựa chọn phương pháp xử lý

Chương 4: Tính toán công trình

Chương 5: Khai toán kinh phí

Chương 6: Quản lý vận hành và bảo trì

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

VÀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐẾ GIÀY PHONG THÁI

1.1 Tổng quan về nhà máy sản xuất đế giày Phong Thái

1.1.1 Vị trí địa lý

Công ty TNHH Cao su Phong Tháinằm trong KSX Tân Định xã Tân Định, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương Tổng diện tích đất công ty đang sử dụng là 7.620m2, bao gồm khu các khu chức năng: khu nhà xưởng sản xuất và văn phòng, khu nhà ăn, khu vực kỹ thuật, sân bãi và một số công trình phụ trợ khác như nhà xe, nhà chứa chất thải rắn, trạm điện,

Dự án có vị trí tiếp giáp như sau:

- Phía Bắc: khu đất trống thuộc KSX Tân Định, cách nhà xưởng gần nhất khoảng 160m

- Phía Nam: đường giao thông nội bộ, cách nhà xưởng gần nhất phía bên kia đường khoảng 30m

- Phía Tây: Giáp KDL Đại Nam Văn Hiến, cách công trình gần nhất của KDL Đại Nam Văn Hiến 50m

- Phía Đông: nhà xưởng của công ty lân cận, cách khoảng 5m

Không ảnh vị trí Nhà máy sản xuất thuộc Công ty TNHH Cao su Phong Thái được thể hiện ở trang sau:

Tọa độ trung tâm của dự án là 11o02’40” độ vĩ bắc, 106o37’50” độ kinh đông

Hình 1.1 Toàn cảnh Nhà máy Cao su Phong Thái nhìn từ trên cao

Ranh giới Cty TNHH Cao su Phong Thái

1.1.2 Quy trình công nghệ sản xuất đế giày

Hình 1.2 Quy trình công nghệ sản xuất

 Thuyết minh quy trình

Nguyên liệu chính được sử dụng là cao su thiên nhiên đã qua sơ chế và các loại phụ gia sử dụng trong công nghiệp chế biến cao su như: bột màu, hạt lưu huỳnh,…được phối trộn với nhau theo tỉ lệ nhất định tại công đoạn trộn Ở đây, nguyên liệu sẽ được kiểm tra về chất lượng xem có đủ điều kiện sử dụng hay chưa

Sau khi nguyên liệu chính và các phụ gia đã được trộn đều với nhau thành một khối keo nhão, khối keo sẽ được chuyển sang công đoạn cán để cán thành tấm Tùy thuộc vào yêu cầu của sản phẩm mà các tấm cao su vừa được cán ra có bề dày khác nhau Các tấm cao su đó chính là thành phẩm nguyên vật liệu sản xuất đế giày (thành phẩm 1)

Các tấm cao su một phần được xuất bán, một phần được chuyển sang công đoạn ép, tại công đoạn này các miếng cao su được ép trong khuôn nhờ hệ thống thuỷ lực, khuôn ép được gia nhiệt nhờ hơi quá nhiệt cung cấp bởi lò hơi Sau khoảng 5 phút, bán thành phẩm được tháo ra khỏi khuôn ép và chuyển sang công đoạn gọt và kiểm tra hoàn thiện sản phẩm (thành phẩm 2)

Chất phụ gia (101 tấn/năm)

Thành phẩm 1 (500 tấn/năm)

Bụi (thu hồi, tái

sử dụng)

Chất thải rắn (24 tấn/năm) Mùi, nhiệt thừa

Tùy vào hình dạng khuôn ép, và cách phối trộn nguyên liệu ban đầu mà sản phẩm tạo thành có thể là đế giầy hoặc các sản phẩm khác như: Logo, nhãn mác cao su dùng trong các ngành may mặc, giầy dép, ba lô, túi xách,…Sau khi được tháo ra khỏi khuôn ép, sản phẩm kiểm tra, cắt gọt sau đó được đóng gói và xuất cho khách hàng

(Nguồn: TL [1])

1.2 Các nguồn phát sinh nước thải và khả năng gây ô nhiễm

Trong quy trình công nghệ sản xuất của công ty, dòng thải bao gồm: khí thải, chất thải rắn phát sinh từ lò hơi, nước thải phát sinh từ quá trình làm nguội tại công đoạn cán, chất thải rắn phát sinh từ công đoạn gọt, bụi và chất thải rắn phát sinh từ công đoạn trộn Tuỳ vào từng loại chất thải khác nhau mà có những biện pháp hạn chế, xử lý chất thải thích hợp

Có thể chia nguồn phát sinh nước thải nhà máy sản xuất đế giày thành 2 nguồn chính: nước thải sinh hoạt và nước thải từ quá trình sản xuất

1.2.1 Nước thải sinh hoạt

Bao gồm nước thải từ nhà ăn và nhà vệ sinh Thông thường thành phần của nước thải sinh hoạt gồm khoảng 58% chất hữu cơ và 42% khoáng chất Đặc điểm cơ bản của nước thải sinh hoạt là có hàm lượng các chất hữu cơ không bền sinh học (như carbohydrat,

protein, mỡ) cao; chất dinh dưỡng (photphate, nitơ); vi trùng gây bệnh; chất rắn lơ lửng

Các chất hữu cơ có trong nước thải sinh hoạt chủ yếu là các loại carbohydrat, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy Khi phân hủy thì vi sinh vật cần lấy oxi hòa tan trong nước để chuyển hóa các chất hữu cơ nói trên thành CO2, N2, H2O,

CH4,…Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nước thải có khả năng bị phân hủy hiếu khí bởi vi sinh vật chính là chỉ số BOD5 Chỉ số này biểu diễn lượng oxi cần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủy lượng chất hữu cơ có trong nước thải

Như vậy, chỉ số BOD5 càng cao cho thấy lượng chất hữu cơ có trong nước thải càng lớn, oxi hòa tan trong nước thải ban đầu bị tiêu thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm của nước thải cao hơn do xuất hiện quá trình phân hủy kỵ khí, làm cho môi trường không khí xung quanh bị hôi thối (do sự xuất hiện của H2S, mercapthane, NH3 ), ảnh hưởng đến sức khỏe con người

Ngoài ra, trong nước thải sinh hoạt còn có một lượng chất rắn lơ lửng có khả năng gây hiện tượng bồi lắng cho các nguồn sông, suối tiếp nhận nó, khiến chất lượng nước tại những nguồn sông suối này xấu đi Các chất dinh dưỡng như N, P có nhiều trong nước thải sinh hoạt chính là các yếu tố gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa

Lưu lượng nước thải sinh hoạt:

Với số lượng công nhân làm việc trong 1 ca của nhà máy là 900 người/ca, nhà máy hoạt động 2 ca để sản xuất, mỗi ca 8h

 Theo tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt (Bộ Xây dựng TCXDVN 33:2006 –

Quyết định 06/06/2006/QQĐ-BXD ngày 17/03/2006 – Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình – tiêu chuẩn thiết kế):

Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt trong phân xưởng sản xuất công nghiệp

(xưởng nóng) tính theo đầu người trong một ngày làm việc: qtc = 45 lít/người

𝑄𝑉𝑆 = 900 𝑛𝑔ườ𝑖 × 45 𝑙í𝑡/𝑛𝑔ườ𝑖 𝑛𝑔à𝑦 × 2 = 81.000 𝑙í𝑡/𝑛𝑔à𝑦 = 81 𝑚3/𝑛𝑔à𝑦

 Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4513:1988 (Tiêu chuẩn cấp nước bên trong của

Bộ Xậy dựng) lượng nước sử dụng cho nhà ăn tập thể, tính cho 1 người/1 bữa

ăn là 18-25 lít/người, chọn qtc = 25 lít/người

𝑄𝑁𝐴 = 900 𝑛𝑔ườ𝑖 × 25 𝑙í𝑡/𝑛𝑔ườ𝑖 𝑛𝑔à𝑦 × 2 = 45000 𝑙í𝑡/𝑛𝑔à𝑦 = 45 𝑚3/𝑛𝑔à𝑦 Tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt của nhà máy bằng lưu lượng nước cần cấp cho nhà máy:

𝑄𝑆𝐻 = 𝑄𝑉𝑆+ 𝑄𝑁𝐴 = 81 + 45 = 126 𝑚3/𝑛𝑔à𝑦

1.2.2 Nước thải sản xuất

Các nguồn thải chủ yếu từ:

- Nước giải nhiệt máy móc thiết bị

Nước sau khi sử dụng cho mục đích giải nhiệt hầu như không có sự thay đổi quan trọng về thành phần hóa lý, trừ 2 thông số: nhiệt độ và oxy hòa tan

Nhiệt độ nước thường vào khoảng 40-450C sau giải nhiệt và oxy hòa tan giảm vì quá trình hòa tan giảm khi nhiệt độ nước tăng

Lượng nước này sẽ làm ô nhiễm nhiệt cục bộ môi trường nước tại vị trí tiếp nhận nếu xả trực tiếp ra môi trường Điều này gây ảnh hưởng xấu đến đời sống của động thực vật thủy sinh

Tuy nhiên, trong thực tế hầu như người ta tái sử dụng lại nước này cho mục đích giải nhiệt sau khi làm nguội nước bằng hệ thống làm mát tự nhiên hoặc cưỡng bức

- Nước làm nguội bán thành phẩm cao su

Trong quá trình sản xuất, tại công đoạn lưu hóa (trộn, cán) Nhà máy có sử dụng nước để làm nguội bán thành phẩm Cao su sau khi lưu hóa đã không còn hòa tan trong nước, vì vậy, nước làm nguội chỉ bị nhiễm bẩn do váng dầu nhưng với nồng độ thấp và

có mùi nhẹ của cao su

Lượng nước này cũng được làm nguội và tuần hoàn lại cho mục đích giải nhiệt

- Nước ngưng tụ từ nồi hơi

Nước thải phát sinh từ lò hơi là nước đã “tách hơi” sau 1 ngày sử dụng Tùy kỹ thuật vận hành của nhân viên vận hành mà lượng nước này phát sinh nhiều hay ít (có nhân viên sẽ xả bỏ hàng ngày, có nhân viên vẫn để và nhập chung với nước mới để tiếp tục đi vào trống hóa hơi)

Về bản chất, nước thải lò hơi chính là nước cấp “cô đặc hơn” Như vậy, thành phần và tính chất của nước thải này chỉ khác với nước cấp ở chỉ tiêu TDS sẽ cao hơn khoảng 3-4 lần (thường vào khoảng 500 – 700 mg/L)

Nguyên nhân của vấn đề này là sự tích lũy nồng độ các ion rắn hòa tan như Na,

Ca, Mg qua các lần cấp nước vào và nước tách hơi được giữ lại để tuần hoàn liên tục Tuy nhiên, chỉ tiêu TDS hầu như không làm gia tăng thông số BOD và COD khi phân tích nước thải và TDS cũng không là một chỉ tiêu được kiểm soát theo QCVN 40:2011/BTNMT

Tóm lại, có thể kết luận nước thải lò hơi có thể xem là nguồn thải không ô nhiễm,

có thể cho phép thải trực tiếp vào hệ thống thoát của khu vực

- Nước thải từ hệ thống xử lý khí thải

Nước thải sinh ra chủ yếu từ tháp hấp thụ khí thải lò hơi (dung dịch hấp thụ NaOH).Chất ô nhiễm chủ yếu trong nước thải này là muối vô cơ hòa tan như Na2SO4,

Na2NO3, Na2CO3 do quá trình hấp thụ các khí SO2, NOx, CO2, CO Ngoài ra trong nước thải này còn có chứa 1 lượng lớn cặn lơ lửng do phầnbụi còn dư sau khi từ xyclon đi vào dòng dung dịch hấp thụ.Lượng phát sinh sau mỗi ca làm việc là khoảng 2 m3/ca => Tổng lượng nước thải phát sinh từ hệ thống xử lý khí thải khoảng 4 m3/ngày

Nước thải này cần được xử lý

(Nguồn: TL [1])

1.2.3 Lưu lượng nước thải của nhà máy

Tổng lưu lượng nước thải cần xử lý của nhà máy là

𝑄𝑇 = 𝑄𝑆𝐻 + 𝑄𝐻𝑇𝑋𝐿𝐾𝑇 = 126 + 4 = 130 𝑚3/𝑛𝑔à𝑦 Với hệ số an toàn k = 1,15

Vậy lưu lượng thiết kế của hệ thống là

Nhiệt độ của nước thải thường cao hơn so với nguồn nước sạch ban đầu, do có

sự gia nhiệt vào nước từ các dụng cụ và máy móc sản xuất

 Các chất rắn trong nước thải

Các chất bẩn trong nước thải gồm cả vô cơ và hữu cơ, tồn tại dưới dạng cặn lắng, các chất rắn không lắng được là các chất hòa tan và dạng keo

Tổng hàm lượng các chất rắn (TS): Các chất rắn trong nước có thể là những chất tan hoặc không tan Các chất này bao gồm cả những chất vô cơ lẫn các chất hữu cơ Tổng hàm lượng các chất rắn (TS : Total Solids) là lượng khô tính bằng mg của phần còn lại sau khi làm bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách thủy rồi sấy khô ở 105oC cho tới khi khối lượng không đổi (đơn vị tính bằng mg/L)

Tổng hàm lượng các chất lơ lửng (SS): Các chất rắn lơ lửng (các chất huyền phù)

là những chất rắn không tan trong nước Hàm lượng các chất lơ lửng (SS : Suspended Solids) là lượng khô của phần chất rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc rồi sấy khô ở 105oC cho tới khi khối lượng không đổi (đơn vị tính là mg/L)

Tổng hàm lượng các chất hòa tan (DS): Các chất rắn hòa tan là những chất tan được trong nước, bao gồm cả chất vô cơ lẫn chất hữu cơ Hàm lượng các chất hòa tan

DS (Dissolved Solids) là lượng khô của phần dung dịch qua lọc khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc có giấy lọc sợi thủy tinh rồi sấy khô ở 105oC cho tới khi khối lượng không đổi (đơn vị tính là mg/L) DS = TS – SS

Tổng hàm lượng các chất dễ bay hơi:Để đánh giá hàm lượng các chất hữu cơ có trong mẫu nước, người ta còn sử dụng các khái niệm tổng hàm lượng các chất không tan dễ bay hơi (VSS: Volatile Suspended Solids), tổng hàm lượng các chất hòa tan dễ bay hơi (VDS: Volatile Dissolved Solids)

Hàm lượng các chất rắn lơ lửng dễ bay hơi VSS là lượng mất đi khi nung lượng chất rắn huyền phù (SS) ở 550oC cho đến khi khối lượng không đổi (thường được qui định trong một khoảng thời gian nhất định)

Hàm lượng các chất rắn hòa tan dễ bay hơi VDS là lượng mất đi khi nung lượng chất rắn hòa tan (DS) ở 550oC cho đến khi khối lượng không đổi (thường được qui định trong một khoảng thời gian nhất định)

1.3.2 Thông số hóa học

 Độ pH của nước

pH của nước thải có một ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý Các công trình

xử lý nước thải áp dụng các quá trình sinh học làm việc tốt khi pH nằm trong giới hạn

từ 7, 7.6 Như chúng ta đã biết môi trường thuận lợi nhất để vi khuẩn phát triển là môi trường có pH từ 7-8 Các nhóm vi khuẩn khác nhau có giới hạn pH hoạt động khác nhau

Ví dụ vi khuẩn nitrit phát triển thuận lợi nhất với pH từ 4.8- 8.8, còn vi khuẩn nitrat với

pH từ 6.5- 9.3 Vi khuẩn lưu huỳnh có thể tồn tại trong môi trường có pH từ 1- 4 Ngoài

ra pH còn ảnh hưởng đến quá trình tạo bông cặn của các bể lắng bằng cách tạo bông cặn bằng phèn nhôm

Nước thải công nghiệp có pH rất khác nhau phụ thuộc từng loại công nghiệp

Các xí nghiệp sản xuất có thể thải ra nước thải có tính acid hoặc kiềm rất cao chẳng những làm cho nguồn nước không còn hữu dụng đối với các hoạt động giải trí như bơi lội, chèo thuyền mà còn làm ảnh hưởng đến hệ thủy sinh vật Nồng độ acid sulfuric cao làm ảnh hưởng đến mắt của những người bơi lội ở nguồn nước này, ăn mòn thân tàu thuyền, hư hại lưới đánh cá nhanh hơn Nguồn nước lân cận một số xí nghiệp

có thể có pH thấp đến 2 hoặc cao đến 11; trong khi cá chỉ có thể tồn tại trong môi trường

có 4.5 < pH < 9.5 Hàm lượng NaOH cao thường phát hiện trong nước thải ở các xí nghiệp sản xuất bột giặt, thuộc da, nhuộm vải sợi… NaOH ở nồng độ 25 ppm đã có thể làm chết cá

 COD (nhu cầu oxy hóa học)

Chỉ tiêu COD được dùng để xác định hàm lượng chất hữu cơ có trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp COD là lượng oxy cần thiết để oxy hóa chất hữu cơ thành CO2 và H2O dưới tác dụng của các chất oxy hóa mạnh

Trong thực tế hầu như tất cả các chất hữu cơ đều bị oxy hóa dưới tác dụng của các chất oxy hóa mạnh trong môi trường acid Amino (số oxy hóa -3) sẽ chuyển thành

NH3-N (phương trình 1) Tuy nhiên, nitơ hữu cơ có số oxy hóa cao hơn sẽ chuyển thành nitrate

Khi phân tích COD, các chất hữu cơ sẽ chuyển thành CO2 và H2O, ví dụ cả glucose và lignin đều bị oxy hóa hoàn toàn Do đó, giá trị COD lớn hơn BOD và có thể COD lớn hơn rất nhiều so với BOD khi mẫu chứa đa phần những chất khó phân hủy sinh học, ví dụ nước thải giấy có COD >> BOD do hàm lượng lignin cao

Một trong những hạn chế chủ yếu của phân tích COD là không thể xác định phần chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học và không có khả năng phân hủy sinh học Thêm vào đó phân tích COD không cho biết tốc độ phân hủy sinh học của các chất hữu

cơ có trong nước thải dưới điều kiện tự nhiên

Ưu điểm chính của phân tích chỉ tiêu COD là cho biết kết quả trong một khoảng thời gian ngắn hơn nhiều (3 giờ) so với BOD (5 ngày) Do đó trong nhiều trường hợp, COD được dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ thay cho BOD Thường BOD

= f x COD, trong đó f là hệ số thực nghiệm

 BOD (nhu cầu oxy sinh học)

Nhu cầu oxy sinh học là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu

cơ trong một khoảng thời gian xác định và được ký hiệu bằng BOD được tính bằng mg/L Chỉ tiêu BOD phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải BOD càng lớn thì nước thải (hoặc nước nguồn) bị ô nhiễm càng cao và ngược lại

Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hoá sinh học xảy ra thì các vi sinh vật

sử dụng oxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết cho quá trình phân huỷ sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng thải đối với

nguồn nước BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất thải hữu cơ trong nước có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật

Thời gian cần thiết để các vi sinh vật oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ có thể kéo dài đến vài chục ngày tùy thuộc vào tính chất của nước thải, nhiệt độ và khả năng phân hủy các chất hữu cơ của hệ vi sinh vật trong nước thải Để chuẩn hóa các số liệu người ta thường báo cáo kết quả dưới dạng BOD5 (BOD trong 5 ngày ở 20oC) Mức độ oxy hóa các chất hữu cơ không đều theo thời gian Thời gian đầu, quá trình oxy hóa xảy

ra với cường độ mạnh hơn và sau đó giảm dần

Thử nghiệm BOD được thực hiện bằng cách hòa loãng mẫu nước thử với nước

đã khử ion và bão hòa về oxy, thêm một lượng cố định vi sinh vật mầm giống, đo lượng ôxy hòa tan và đậy chặt nắp mẫu thử để ngăn ngừa không cho oxy hòa tan thêm (từ ngoài không khí) Mẫu thử được giữ ở nhiệt độ 20°C trong bóng tối để ngăn chặn quang hợp (nguồn bổ sung thêm ôxy ngoài dự kiến) trong vòng 5 ngày và sau đó đo lại lượng oxy hòa tan Khác biệt giữa lượng DO (oxy hòa tan) cuối và lượng DO ban đầu chính là giá trị của BOD Giá trị BOD của mẫu đối chứng được trừ đi từ giá trị BOD của mẫu thử để chỉnh sai số nhằm đưa ra giá trị BOD chính xác của mẫu thử

Ngày nay việc đo BOD được thực hiện bằng phương pháp chai đo BOD Oxitop: Đặt chai trong tủ 20oC trong 5 ngày, BOD được đo tự động khi nhiệt độ đạt đến 20oC Giá trị BOD được ghi tự động sau mỗi 24h

 DO (oxy hòa tan)

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 vụ cho quá trình phát triển và sinh sản của mình Oxy là chất oxy hóa quan trọng giúp các sinh vật nước tồn tại và phát triển, là yếu tố quan trọng đối với con người cũng như các thủy sinh vật khác

Khả năng hòa tan của Oxy vào nước tương đối thấp, do vậy 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

1.3.3 Thông số vi sinh vật học

Tế bào vi sinh vật hình thành từ chất hữu cơ, nên tập hợp vi sinh có thể coi là một phần của tổng hợp chất hữu cơ trong nước thải Phần này sống, hoạt động, tăng trưởng

để phân hủy phần hữu cơ còn lại của nước thải

Vi sinh trong nước thải thường được phân biệt theo hình dạng Vi sinh xử lý nước thải có thể chia thành 3 nhóm: vi khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh

Vi khuẩn đóng vai trò quan trọng đầu tiên trong việc phân hủy chất hữu cơ, nó là

cơ thể sống đơn bào, có khả năng phát triển và tăng trưởng trong các bông cặn lơ lửng hoặc dính bám vào bề mặt vật cứng Vi khuẩn có khả năng sản sinh rất nhanh, khi tiếp

xúc với chất dinh dưỡng có trong nước thải, chúng hấp thụ nhanh thức ăn qua màng tế bào Đa số vi khuẩn đóng vai trò quan trọng trong việc phân hủy chất hữu cơ, biến chất hữu cơ thành chất ổn định tạo thành bông cặn dễ lắng, nhưng thường có loại vi khuẩn dạng lông tơ kết với nhau thành lưới nhẹ nổi lên bề mặt làm ngăn cản quá trình lắng

Nước thải có chứa nhiều vi sinh vật, trong đó có nhiều vi sinh vật gây hại, các loại trứng giun Người ta xác định sự tồn tại của 1 loại vi khuẩn đặc biệt là khuẩn coli

để đánh giá độ bẩn sinh học của nước thải, xác định bằng tổng coliform Nhóm coliform

là nhóm vi sinh quan trọng nhất trong việc đánh giá vệ sinh nguồn nước và có đầy đủ các tiêu chuẩn cả loại vi sinh chỉ thị lý tưởng Chúng có thể được xác định trong điều kiện thực địa và việc xác định coliform dễ dàng hơn xác định các vi sinh chỉ thị khác

(Nguồn: TL[13])

1.4 Ảnh hưởng của nước thải đối với môi trường nước

Ảnh hưởng của nước thải đối với môi trường nướcdo các thành phần ô nhiễm trong nước thải gây ra

- COD, BOD: sự khoáng hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành Trong quá trình phân hủy yếm khí sinh ra các sản phẩm như H2S, NH3

- SS: lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí

- Nhiệt độ: nhiệt độ nước thải công nghiệp thường cao hơn từ 10-150C so với nước thường Nước nóng có thể gây ô nhiễm hoặc có lợi tùy theo mùa và vị trí địa lý

Ở những vùng nhiệt đới nhiệt độ cao của nước sông hồ sẽ làm thay đổi quá trình sinh, hóa, lý học bình thường của hệ sinh thái nước, làm giảm lượng oxy hòa tan vào nước và tăng nhu cầu oxy của cá lên 2 lần Một số loài sinh vật không chịu được nhiệt độ cao sẽ chết hoặc di chuyển đi nơi khác, nhưng có một số loài khác lại phát triển mạnh ở nhiệt độ thích hợp

- Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da,…

- Ammonia, P: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng Nếu nồng độ trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa (sự phát triển bùng phát cả các loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và diệt vong các sinh vật, trong khi đó ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình hô hấp của tảo thải ra)

- Màu: mất mỹ quan

- Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

2.1 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp

2.1.1 Các phương pháp tiền xử lý (phương pháp cơ học)

Phương pháp này nhằm:

Tách các chất không hòa tan, những vật chất lơ lửng có kích thước lớn, các tạp chất nổi… ra khỏi nước thải Loại bỏ cặn nặng như sỏi, thủy tinh, mảnh kim loại Điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải

Đây là giai đoạn chuẩn bị, nâng cao chất lượng và hiệu quả co các quá trình xử

 Nguyên lý cấu tạo

Song chắn rác thô:

Các song chắn được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào của kênh dẫn, nghiêng một góc 60 – 70% Thanh song chắn có thể có tiết diện tròn, vuông hoặc hỗn hợp Thanh song chắn có tiết diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắc bởi các vật bị giữ lại

Do đó thông dụng hơn cả là thanh có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc ở phía sau và cạnh tròn ở phía trước hướng đối diện với dòng chảy

Dựa vào khoảng cách giữa các thanh, người ta chia song chắn thành 2 loại: song chắn thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và song chắn mịn có khoảng cách giữa các thanh tù 10 – 25 mm Để tính kích thước song chắn, dựa vào tốc độ nước thải chảy qua khe giữa các thanh, thường lấy bằng 0,8 – 1 m/s

Song chắn rác cơ khí:

Song chắn rác cơ khí còn được gọi là lược rác tự động được chế tạo hoàn toàn bằng thép không gỉ chịu được sự ăn mòn hóa chất Khi nước đi qua lưới, tất cả các chất rắn được giữ lại và chuyển đi bằng các chiếc lược đặc biệt ở phần phía trên Là loại song

chắn rác kiểu mới có thể lọc rác có kích cỡ khác nhau tuỳ theo khe hở của lưới lọc (1mm, 3mm, 5mm, )

 Ưu nhược điểm

Ưu

điểm

Đơn giản, rẻ tiền, dễ lắp đặt

Giữ lại được các vật lớn

Lắp đặt dễ dàng và nhanh chóng Lước chải được phủ lớp chống acid, chịu mài mòn cao Dễ thu và vận chuyển rác

Dễ vận hành, an toàn cao, chi phí thấp và bảo dưỡng đơn giản

Công suất xử lý ổn định, vận hành hoàn toàn tự động

Nhược

điểm

Phải có hệ thống xủa lý rác thứ cấp

Nếu trong nước thải số lượng rác

nhiều sẽ dễ gây hiện tượng va thủy lực

làm xê dịch hoặc sai lệch thiết bị cào,

Song chắn rác tự động có ứng dụng rộng rãi, phù hợp với nhiều loại nước thải như: nước thải công nghiệp, dân dụng, nông trại, nhà máy giấy, nhà máy chế biến thủy sản, nhà máy thực phẩm

Hình 2.1 Song chắn rác thô

Cát từ bể lắng cát được đưa đi phơi khô ở sân phơi và cát khô thường được sử dụng lại cho những mục đích xây dựng

 Phân loại

Có các loại bể lắng cát: bể lắng cát ngang, bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến,

bể lắng cát làm thoáng

Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau Quá trình lắng tốt nhất có thể loại đến 90 – 95% lượng cặn có trong nước thải Vì vậy, đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học Để có thể tăng cường quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học

 Phân loại

Dựa vào chức năng, vị trí: có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt 1 trước

công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt 2 sau công trình xử lý sinh học

Dựa vào nguyên tắc hoạt động: người ta có thể chia ra các loại bể lắng như: bể

lắng hoạt động gián đoạn hoặc bể lắng hoạt động liên tục

Dựa vào cấu tạo: có thể chia bể lắng thành các loại như sau: bể lắng đứng, bể

lắng ngang, bể lắng ly tâm và một số bể lắng khác

 Cấu tạo

Bể lắng đứng có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật trên mặt bằng.Bể lắng được chia thành 2 vùng: vùng lắng có hình dạng hình trụ hoặc hình hộp ở trên vùng chứa, nén cặn có hình dạng côn ở phía dưới, cặn được đưa ra ngoài theo chu kỳ bằng ống qua van

xả cặn

 Ưu điểm

- Hiệu quả xử lý cao, ít tốn diện tích xây dựng

- Đối với loại thứ 1 không cần bể phản ứng bởi vì quá trình phản ứng và tạo bông xảy ra trong điều kiện tiếp xúc ngay trong lớp cặn lơ lửng của bể lắng

 Nhược điểm

- Kết cấu phức tạp, chi phí xây dựng cho loại thứ 2 tốn kém

- Chế độ quản lý chặt chẽ, đòi hỏi công trình làm việc liên túc suốt ngày đêm

- Nhạy cảm với sự giao động lưu lượng và nhiệt độ của nước

 Phạm vi sử dụng

Được sử dụng cho những trạm xử lý có công suất nhỏ hơn 20000 m3/ngày

 Bể lắng ngang

Hình 2.5 Bể lắng ngang

 Nguyên lý hoạt động

Trong bể lắng nước thải chuyển động theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể

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

Thông thường trong bể lắng, người ta thường phân ra làm 4 vùng:

- Vùng phân phối nước vào

Trong bể lắng nước chảy từ trung tâm ra quanh thành bể Cặn lắng được dồn vào

hố thu cặn được xây dựng ở trung tâm đáy bể bằng hệ thống cào gom cặn ở phần dưới dàn quay hợp với trục 1 góc 450 Đáy bể thường được thiết kế với độ dốc i = 0,02 – 0,05 Dàn quay với tốc độ 2-3 vòng trong 1 giờ Nước trong được thu vào máng đặt dọc theo thành bể phía trên

 Cấu tạo

Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn trên mặt bằng

 Ưu điểm

- Có thiết bị gạt bùn nên đáy bể có độ dốc nhỏ hơn so với bể lắng đứng

- Chiều cao công tác nhỏ

- Khi xả cặn vẫn làm việc bình thường, tháo cặn liên tục và dễ dàng

 Nhược điểm

- Đường kính lớn nên hiệu quả lắng cặn kém

- Cấu tạo phức tạp

- Chi phi năng lượng cao

- Vận hành đòi hỏi chi phí cao

2.1.1.6 Bể lọc

 Chức năng

Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc Bể lọc thường làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc Đối với ngành thủy chế biến thủy sản thì bể lọc ít được sử dụng vì nó làm tăng giá thành xử lý Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý

nước thải tái sử dụng à cần thu hồi một số thành phần quý hiếm có trong nước thải

xử lý Do đó bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử

lý ổn định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học

 Nguyên lý cấu tạo

Cấu tạo bể điều hòa khá đơn giản, bể điều hòa có thể có thêm hệ thống thổi khí hoặc khuấy trộn nhằm đồng đều dòng thải, oxy hóa sơ bộ các chất hữu cơ và tránh sự phát sinh vi khuẩn kị khí phân hủy gây mùi hôi thối

 Phạm vi sử dụng

Khi hệ số không điều hòa K ≥1,4 thì nên xây dựng bể điều hòa để đảm bảo các cho các công trình xử lý làm việc ổn định và đạt được giá trị kinh tế

Hình 2.8 Bể điều hòa

2.1.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa – lý

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp dụng các quá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường Giai đoạn xử lý hoá lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ học, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh

Phương pháp hóa – lý chủ yếu được ứng dụng để xử lý nước thải công nghiệp Những phương pháp hoá lý thường được áp dụng để xử lý nước thải là : keo tụ, đông tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu lọc …

2.1.2.1 Phương pháp keo tụ tạo bông

Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán, kích thước các hạt thường dao động từ 0,1 – 10 micromet Các hạt này lơ lửng do

đó tương đối khó tách loại Vì kích thước hạt nhỏ, tỷ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở nên rất quan trọng

Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút Vander Waals giữa các hạt Lực này có thể dẫn đến sự kết dính giữa các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm Sự va chạm xảy ra nhờ chuyển động Brown và do tác động của sự xáo trộn Tuy nhiên trong trường hợp phân tán cao, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang tích điện, có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hòa điện tích bề mặt của chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ

Các hạt keo đã bị trung hòa điện tích có thể liên kết với các hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi

là quá trình tạo bông

 Ưu điểm

- Đơn giản dễ sử dụng

- Rẻ tiền, nguyên vật liệu dễ tìm

- Hiệu quả xử lí chất rắn lơ lửng cao

- Áp dụng được cho các nhà máy có chất rắn lơ lửng, độ màu, kim loại nặng cao

 Nhược điểm

- Tạo ra bùn thải là kim loại

- Tốn kinh phí trong việc vận chuyển, chôn lấp khi đưa thải đi xử lí

- Không hiệu quả với nồng độ kim loại cao

 Phạm vi áp dụng

- Nước thải chứa chất rắn lơ lửng cao

- Hợp chất nước thải nhiều chất vô cơ, hữu cơ Vd: rỉ rác, dệt nhuộm, thủy sản…

- Xử lý các hạt có kích thước nhỏ hơn 10-4 mm

- Các chất thường được đưa vào để làm chất kết dính là phèn nhôm Al2(SO4)3, phèn sắt II (FeSO4), phèn sắt III (FeCl3)

- Sử dụng thiết bị Jartest: xác định các thông số cơ học

2.1.2.2 Phương pháp 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 khỏi pha lỏng Trong một số trường hợp, quá trình này còn được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt Trong xử lý nước thải, quá trình tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng

và làm đặc bùn sinh học Ngoài ra, phương pháp này có ưu điểm hơn phương pháp lắng

là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, trong một thới gian ngắn Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt

Các phương pháp tuyển nổi thường áp dụng là:

- Tuyển nổi chân không

- Tuyển nổi áp lực (tuyển nổi khí tan)

- Tuyển nổi cơ giới

- Tuyển nổi với cung cấp không khí qua vật liệu xốp

- Tuyển nổi điện

- Tuyển nổi sinh học

- Tuyển nổi hóa học

 Nguyên lý hoạt động

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là không khí) vào trong pha lỏng Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khívà hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu

 Cấu tạo

Bể tuyển nổi được cấu tạo bao gồm một bể tròn hoặc hình chữ nhật Bên trên bể

và đáy bể được thiết kế hai dàn cào bùn Thiết bị được kết nối với một số thiết bị phụ trợ bên ngoài gồm bình trộn nước, bơm nước trộn, máy nén khí…Bể tuyển nổi có hai dạng, dạng trụ và dạng vuông

 Ưu điểm

- Quá trình thực hiện liên tục, phạm vi ứng dụng rộng rãi

- Tốc độ quá trình tuyến nổi cao hơn quá trình lắng và có khả năng cho bùn cặn có

độ ẩm thấp hơn

- Hiệu quả khử SS cao (90 – 95%)

- Khi nguồn nước có nhiều cặn nhẹ (hữu cơ) khó lắng, dùng bể tuyến nổi sẽ giảm được thời gian lắng và dung tích bể

 Nhược điểm

- Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ, nước, và áp suất làm thoáng, đòi hỏi kỹ thuật khi vận hành

- Không có hiệu quả khi nhiệt độ lớn hơn 400C

Hình 2.9 Bể tuyển nổi

2.1.2.3 Phương pháp hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi nước thải có chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó Những chất này không phân hủy bằng con đường sinh học và thường có độc tính cao Nếu các chất cần khử bị hấp phụ tốt và chi phí riêng cho lượng chất hấp phụ không lớn thì việc ứng dụng phương pháp này là hợp lý hơn cả

Hấp phụ tách các chất hữu cơ và khí hòa tan khỏi nước thải bằng cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn (hấp phụ vật lý) hay bằng cách tương tác các chất bẩn

hòa tan với các chất rắn (hấp phụ hóa học)

Phương pháp hấp phụ dung để khử mùi vị, màu, chất bẩn hữu cơ khó phân hủy, kim loại nặng…ra khỏi nước thải công nghiệp Phương pháp này thường được sử dụng khi nước thải cần xử lý đạt tiêu chuẩn cao hoặc tái sử dụng lại nước thải

Trong phần lớn các trường hợp, phương pháp hấp phụ được dùng như là phương pháp xử lý cuối cùng, sau xử lý sinh học.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 ít được sử dụng vì năng lượng tương tác của chúng với các phân

tử nước lớn Chất hấp phụ phổ biến nhất là than hoạt tính, nhưng chúng cần có các tính chất xác định như: tương tác yếu với các phân tử nước và mạnh với các chất hữu cơ, có

lỗ xốp thô để có thể hấp phụ các phân tử hữu cơ lớn và phức tạp, có khả năng phục hồi Ngoài ra, than phải bền với nước và thấm nước nhanh Quan trọng là than phải có hoạt tính xúc tác thấp đổi với phản ứng oxy hóa bởi vì một số chất hữu cơ trong nước thải có

khả năng bị oxy hóa và bị hóa nhựa Các chất hóa nhựa bít kín lổ xốp vủa than và cản trở việc tái sinh nó ở nhiệt độ thấp

Quá trình hấp phụ bị chi phối bởi các yếu tố sau:

2.1.2.4 Phương pháp trao đổi ion

Trao đổi ion là quá trình tương tác của dung dịch với pha rắn có tính chất trao đổi lớn trong pha rắn Quá trình được dùng để tách các kim loại Pb, Cu, Hg, Cr, Ni, Cd, Mn, Zn… các hợp chất As, P, CN và các chất lỏng phóng xạ ra khỏi nước thải

Trao đổi ion có thể sử dụng với cation và anion hữu cơ hoặc vô cơ Tuy nhiên, phần lớn các ứng dụng trao đổi ion đều liên quan đến các loại chất vô cơ vì các loại chất hữu cơ thường đòi hỏi chất tái sinh có nồng độ rất cao hoặc sử dụng các dung môi hữu

cơ để khử chất hữu cơ Nói chung, các ion điện tích cao dễ tạo ra các muối bền vững với các chất trao đổi ion so với các ion có điện tích thấp vì các loại có hóa trị cao thường dễ

bị khử khỏi dung dịch so với các loại hóa trị thấp

Các chất có khả năng hút các ion dương từ dung dịch điện ly gọi là cationit, những chất này mang tính axit Các chất có khả năng hút các ion âm gọi là anionit và chúng mang kiềm Nếu như các ionit nào đó trao đổi cả cation và anion gọi là các ionit lưỡng tính

2.1.2.5 Các quá trình tách bằng màng

Màng được định nghĩa là một pha đóng vai trò ngăn cách giữa các pha khác nhau Việc ứng dụng màng để tách các chất phụ thuộc vào độ thấm của các hợp chất đó qua màng Người ta dùng các kỹ thuật như: điện thẩm tích, thẩm thấu ngược, siêu lọc và các quá trình tương tự khác

Thẩm thấu ngược và siêu lọc là quá trình lọc dung dịch qua màng bán thẩm thấu, dưới áp suất cao hơn áp suất thấm lọc Màng lọc cho các phân tử dung môi đi qua và giữ lại các chất hòa tan Sự khác biệt giữa hai quá trình ở chỗ siêu lọc thường được sử dụng để tách dung dịch có khối lượng phân tử trên 500 và có áp suất thẩm thấu nhỏ (ví

dụ như các vi khuẩn, tinh bột, protein, đất sét…) Còn thẩm thấu ngược thường được sử dụng để khử các vật liệu có khối lượng phân tử thấp và có áp suất cao

2.1.2.6 Phương pháp điện hóa

Mục đích của phương pháp này là xử lý các tạp chất tan và phân tán trong nước thải, có thể áp dụng trong quá trình oxy hóa dương cực, khử âm cực, đông tụ điện và điện thẩm tích Tất cả các quá trình này đều được xảy ra trên các điện cực khi cho dòng điện 1 chiều đi qua nước thải

Nhược điểm lớn của phương pháp này là tiêu hao điện năng khá lớn

2.1.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Xử lý sinh học có thể ứng dụng để làm sạch hoàn toàn các loại nước thải chứa chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ Do vậy phương pháp này thường là giai đoạn xử

lý bậc hai (thứ cấp) sau xử lý cơ học hoặc sau xử lý hóa học

Cơ sở của phương pháp xử lý sinh học là dựa vào khả năng oxy hóa và phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải của vi sinh vật trong điều kiện tự nhiên hoặc trong điều kiện nhân tạo Các vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản vì thế 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 Phương pháp xử lý sinh học có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí (với

sự có mặt của oxy) hoặc trong điều kiện kỵ khí (không có oxy)

 Quá trình xử lý sinh học gồm các bước

- Chuyển hoá các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hoà tan thành 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 cơ trong nước thải

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

Căn cứ vào tính chất hoạt động của vi sinh vật có thể chia phương pháp sinh học thành ba nhóm chính sau

 Các phương pháp hiếu khí (aerobic)

Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục

Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí gồm 3 giai đoạn sau:

- Oxy hóa các chất hữu cơ:

CxHyOz + O2Enzyme CO2 + H2O + ∆H

- Tổng hợp tế bào mới:

CxHyOz + O2 + NH3Enzyme Tế bào vi khuẩn (C5H7NO2) CO2 + H2O -∆H

- Phân hủy nội bào:

C5H7O2 + O2Enzyme 5CO2 +2H2O +NH3± ∆H

 Các phương pháp kị khí (anaerobic)

Sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiên không có oxy Quá trình phân hủy kị khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra phản ứng:

Chất hữu cơ Vi sinh vật CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới

Các quá trình sinh học có thể diễn ra trong điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo Trong điều kiện tự nhiên việc xử lý xảy ra trên các bể thông khí (aerotank) và các thiết

bị lọc sinh học Kiểu công trình xử lý được chọn phù thuộc vào vị trí của nhà máy, điều kiện khí hậu, nguồn cấp nước, thể tích nước thải công nghiệp và sinh hoạt, thành phần

và nồng độ chất ô nhiễm Trong các quá trình nhân tạo, các quá trình xử lý xảy ra với tốc độ lớn hơn trong điều kiện tự nhiên

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

a Xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí

Quá trình xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính dựa vào hoạt động sống của vi sinh vật hiếu khí Các vi sinh vật đồng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất dinh dưỡng cung cấp cho sự sống Trong quá trình phát triển, vi sinh vật sử dụng các chất để sinh sản và giải phóng năng lượng, nên sinh khối của chúng tăng lên nhanh Như vậy các chất hữu cơ có trong nước thải được chuyển hóa thành các chất vô cơ như

H2O, CO2 không độc hại cho môi trường

 Bể Aetotank

Là bể chứa hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính, được cấp liên tục vào bể để trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy cho vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thanh các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N,P) làm thức ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa tan và thành các tế bào mới Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu lại trong

bể Aerotank của lượng nước thải ban đầu đi vào trong bể không đủ làm giảm nhanh các chất hữu cơ do đó phải sử dụng lại một phần bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy ở bể lắng đợt 2, bằng cách tuần toàn bùn bể Aerotank để đảm bảo nồng đọ vi sinh vật trong bể

Phần bùn hoạt tính dư được đưa về bể nén bùn hoặc các công trình xử lý bùn cặn khác

để xử lý Bể Aerotank hoạt động phải có hệ thống cung cấp khí đầy đủ và liên tục

 Nguyên lý hoạt động:

Aerotank hoạt động dựa trên các chủng vi sinh vật có khả năng oxi hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải

 Nguyên lý cấu tạo:

Bể có hình chữ nhật, hình tròn, hình khối trụ tại Việt Nam thông dụng là hình chữ nhật Bể có cấu tạo đơn giản là một khối hình chữ nhật bên trong được bố trí hệ thống phân phối khí nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan Bể aerotank có chiều cao từ 2,5m trở lên nhằm mục đích khi sục khí vào thì lượng không khí kịp hòa tan trong nước, nếu thấp thì sẽ bùng lên hết không có oxy hòa tan

 Ưu điểm

- Hiệu suất xử lý BOD lên đến 90%

- Loại bỏ được Nito trong nước thải

- Vận hành đơn giản, an toàn

- Thích hợp với nhiều loại nước thải

- Thuận lợi khi nâng cấp công suất đến 20% mà không phải gia tăng thể tích bể

 Nhược điểm

- Thể tich công trình lớn và chiếm nhiều mặt bằng hơn

- Chi phí xây dựng công trình và đầu tư thiết bị lớn hơn

- Chi phí vận hành đặc biết chi phí cho năng lượng sục khí tương đối cao, không

có khả năng thu hồi năng lượng

- Không chịu được những thay đổi ngột về tải trọng hữu cơ

 Phạm vi áp dụng:

Ứng dụng cho hầu hết các loại nước thải có ô nhiễm hữu cơ: trường học, khu dân

cư, bệnh viện, thủy sản…

Hình 2.10 Cấu tạo bể aerotank

 Mương oxy hóa

 Ưu điểm

- Xử lý nước thải có độ nhiễm bẩn cao BOD20 = 1000 – 5000 mg/l

- Bùn được khoáng ngay trong mương nên lượng bùn giảm khoảng 2,8 lần

Hình 2.11 Mương oxy hóa

 Bể lọc sinh học

Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó nước thải được lọc qua vật liệu rắn 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 trình oxy hóa chất thải trong bể lọc sinh học diễn ra giống như trên cánh đồng lọc nhưng với cường độ lớn hơn nhiều Màng vi sinh vật đã sử dụng và xác vi sinh vật chết theo nước trôi khỏi bể được tách khỏi nước thải ở bể lắng đợt 2 Để đảm bảo quá trình oxy hóa sinh hóa diễn ra ổn định, oxy được cấp cho bể lọc bằng các biện pháp thông gió tự nhiên hoặc thong gió nhân tạo Vật liệu lọc của bể lọc sinh học có thể là nhự Plastic, xỉ vòng gốm, đá Granit…

 Ưu nhược điểm

Bể lọc sinh học có lớp vật liệu lọc

không ngập trong nước

Bể lọc sinh học có lớp vật liệu lọc ngập trong nước

Ưu

điểm

- Tiết kiệm chi phí nhân công (giảm

việc trông coi)

- Tiết kiệm năng lượng (có thể sử dụng

cách thông gió tự nhiên)

- Chiếm ít diện tích vè không cần

- Dễ dàng phù hợp với nước thải pha loãng đưa vào hoạt động nhanh (ngay cả sau một thời gian gặp sự

cố hệ thống ngừng làm việc kéo dài)

- Có thể xây dựng bằng Bê tông cốt thép hoặc tích hợp thành Modun chế tạo

- Dễ dàng trong vận hành, có khả năng tự động hóa

Nhược

điểm

- Hiệu suất làm sạch nhỏ hơn bể lọc có

lớp vật liệu lọc ngập trong nước với

cùng một tải lượng khối

- Dễ bị tắc nghẽn

- Rất nhạy cảm với nhiệt độ (ảnh hưởng

trực tiếp tới quá trình sinh trưởng và

phát triển của hệ vi sinh vật trong bể)

- Không khống chế được quá trình

thông khí, dễ sinh mùi

- Bùn dư không ổn định

- Giá thành xây dựng cao (Khối lượng

vật liệu lọc tương đối nặng)

- Làm tăng tổn thất tải lượng, giảm lượng nước thu hồi

- Tiêu tốn năng lượng cho việc thông khí nhân tạo

- Khí phun lên tạo nên dòng chuyển động xoáy, làm giảm khả năng giữ huyền phù

 Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC)

Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC) bao gồm các đĩa tròn polystyrene hoặc polyvinyl chloride đặt gần sát nhau Đĩa nhúng chìm khoảng 40% trong nước thài và quay tốc độ chậm Khi đĩa quay, màng sinh khối trên đĩa tiếp xúc với chất hữu cơ có trong nước thải và sau đó tiếp xúc với đĩa oxy Đĩa quay tạo điều kiện chuyrn hóa oxy

và luôn giữ sinh khối trong điều kiện hiếu khí Đồng thời đĩa quay còn tạo nên lực cắt

loại bỏ các màng vi sinh không còn khả năng bám dính và giữ chúng ở dạng lơ lửng để đưa qua bể lắng đợt II

Khác với quần thể vi sinh vật ở bùn hoạt tính, thành phần loài và số lượng các loài là tương đối ổn định Vi sinh vật trong màng bám trên đĩa quay gồm các vi khuẩn kị khí tùy tiện và các sinh vật hiếu khí Khi lượng không khí không cung cấp đủ thì vi sinh vật tạo thành màng mỏng gồm các chủng vi sinh vật yếm khí, trong điều kiện yếm khí

vi sinh vật thường tạo mùi khó chịu Nấm và vi sinh vât hiếu khí phát triển ở màng trên,

và cùng tham gia vào việc phân hủy các chất hữu cơ Sự đóng góp nấm chỉ quan trọng trong trường hợp pH nước thải thấp, hoặc các loại nước thải công nghiệp đặc biệt, vì nấm không thể cạnh tranh với các loài vi khuẩn về thức ăn trong điều kiện bình thường

 Ưuđiểm

- Không cần tuần hoàn bùn

- Khử được Nitrat

- Do quá trình thông khí tự nhiên, nên không tiêu tốn năng lượng để cấp khí

- Hoạt động ổn định, ít nhạy cảm với sự biến đổi lưu lượng đột ngột và tác nhân độc với vi sinh

- Tự động vận hành Không yêu cầulao động có trình độ cao

Giai đoạn 1: Đưa nước thải vào bể Nước thải đã qua song chắn rác và bể lắng

cát, tách dầu mỡ, tự chảy hoặc bơm vào bể đến mức định trước

Giai đoạn 2: Tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính bằng sục

khí hay làm thoáng bề mặt để cấp oxy vào nước và khuấy trộn đều hỗn hợp Thời gian làm thoáng phụ thuộc vào chất lượng nước thải, yêu cầu về mức độ xử lý

Giai đoạn 3: Lắng trong nước Quá trình diễn ra trong môi trường tĩnh, hiệu quả

thủy lực của bể đạt 100% Thời gian lắng trong và cô đặc bùn thường kết thúc sớm hơn 2 giờ

Giai đoạn 4: Tháo nước đã được lắng trong ở phần trên của bể ra nguồn tiếp

nhận

Giai đoạn 5:Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào thời gian

vận hành 4 quy trình trên và vào số lượng bể, thứ tự nạp nước nguồn vào bể Ở những công ty có dòng chảy đều có thể bố trí lịch hoạt động để tút thời gian xuống còn bằng 0

 Ưu điểm

- Là một hệ thống xử lý có hiệu quả do trong quá trình sử dụng ít tốn năng lượng

- Dễ dàng kiểm soát các sự cổ xảy ra

- Xử lý với lưu lượng thấp, ít tốn diện tích rất phù hợp với những trạm có công suất nhỏ

- Ngoài ra công nghệ SBR có thể xử lý với hàm lượng chất ô nhiễm có nồng độ thấp hơn

b Xử lý sinh học trong điều kiện kỵ khí

Phân hủy kị khí là quá trình phân hủy các chất hữu cơ thành chất khí (CH4, CO2) trong điều kiện không có oxy Các động lực của quá trình kị khí và cân bằng vật chất nói chung là tương tự như các hệ thống hiếu khí, tuy nhiên có một vài khác biệt cần được cân nhắc Việc huyển hóa các axit hữu cơ thành khí metan sản sinh ra ít năng lượng Lượng chất hữu cơ chuyển hóa thành khí vào khoảng 80 – 90%

Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải, pH, nồng độ MLSS Nhiệt độ thích hợp cho phản ứng sinh khí là từ 320C – 350C Trong trường hợp nhiệt độ nhỏ hơn

300C có thể cung cấp them nhiệt độ để đạt được nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của vi sinh vật lên men kị khí Tuy nhiên khí metan sinh ra từ bình phản ứng có thể được sử dụng để cung cấp nhiệt

Ưu điểm nổi bật của quá trình xử ly kị khí là lượng bùn sản sinh ra rất thấp, vì thế chi phí cho việc xử lý bùn thấp hơn nhiều so với các quá trình xử lý hiếu khi

Trong quá trình lên men kị khí, thường có 4 nhóm vi sinh vật phân hủy vật chất hữu cơ nối tiếp nhau

 Quá trình kị khí tiếp xúc

Quá trình này cung cấp phân ly và hoàn lưu các vi sinh vật giống, do đó cho phép vận hành quá trình ở thời gian lưu từ 6 – 12 giờ

Cần có một thiết bị khử khí (Degasifier) để giảm thiểu tải trọng chất rắn ở bước phân ly

Để xử lý ở mức độ cao, thời gian lưu chất rắn được xác định là 10 ngày ở nhiệt

độ 320C, nếu nhiệt độ giảm 110C, thời gian lưu đòi hỏi phải tăng gấp đôi

 Quá trình lọc kị khí

Lọc kỵ khí gắn với sự tăng trưởng các vi sinh vật kỵ khí trên các giá thể Bể lọc

có thể được vận hành ở chế độ dòng chảy ngược hoặc xuôi

Giá thể lọc trong quá trình lưu giữ bùn hoạt tính trên cũng có khả năng phân ly các chất rắn và khí sản sinh ra trong quá trình tiêu hóa

 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 chất bẩn 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 dùy duy trì các hạt bùn là vô cùng quan trọng trong khi vận hành

vể UASB

 Nguyên lý hoạt động:

Nước thải được phân phối từ dưới lên, qua lớp bùn kỵ khí, tại đây sẽ diễn ra quá trình phân hủy chất hữu cơ bởi các vi sinh vật, hiệu quả xử lý của bể được quyết định bởi tầng vi sinh này Hệ thống tách pha phía trên bê làm nhiệm vụ tách các pha rắn – lỏng và khí, qua đó thì các chất khí sẽ bay lên và được thu hồi, bùn sẽ rơi xuống đáy bể

và nước sau xử lý sẽ theo máng lắng chảy qua công trình xử lý tiếp theo

 Nguyên lý cấu tạo:

Bể có thể xây bằng gạch hoặc bê tông cốt thép thường có mặt bằng hình chữ nhật

Để tách khí khỏi nước thải trong bể gá thêm tấm phẳng đặt nghiêng so với phương ngang

>= 350

 Ưu điểm

- Sinh ra ít bùn và không cần thiết bị thông khí

- Chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp

- Có khả năng thu hồi năng lượng từ khí metan

- Xử lý các loại nước thải có nồng độ ô nhiễm hữu cơ rất cao, COD=15000mg/l

- Hiệu suất xử lý COD có thể đến 80%