Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy thủy sản xuất khẩu cho công ty nam hùng vương công suất 100m3 ngày

Bể lắng cát Tách ra khỏi nước thải các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn như xỉ than, cát…., chúng không có lợi đối với quá trình làm trong, xử lý sinh hóa nước thải và xử lý cặn

MỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC BẢNG 5

DANH MỤC HÌNH 7

MỞ ĐẦU 8

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 8

2 MỤC TIÊU 8

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 8

3.1 Đối tượng 8

3.2 Phạm vi 9

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 9

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN XUẤT KHẨU CHO CÔNG TY NAM HÙNG VƯƠNG 11

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 11

1.2 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ 11

1.3 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ,VẬN HÀNH 13

1.3.1.Quy trình sản xuất 13

1.3.2 NGUYÊN LIỆU ĐÃ ĐƯỢC SƠ CHẾ TRƯỚC KHI ĐƯA VÀO NHÀ MÁY 13

1.3.3.NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC DỰ ÁN 15

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 16

2.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI 17

2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 18

2.2.1 Phương pháp xử lý cơ học 19

2.2.2 Phương pháp xử lý hóa học 20

2.2.3 Phương pháp xử lý hóa – lý 29

2.2.4 Phương pháp xử lý sinh học 32

2.2.5 Khử trùng nước thải 35

2.2.6 Xử lý bùn cặn của nước thải 37

2.3 MỘT SỐ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN 38

CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ , TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 39

3.1.CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ 39

3.2.TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO VÀ YÊU CẦU ĐẦU RA 40

3.2.1 Tính chất nước thải đầu vào 41

3.2.2 Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý 41

3.3 ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ 42

3.3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ 46

3.3.2 Đề xuất phương án xử lý 46

3.3.4 HIỆU SUẤT XỬ LÝ QUA CÁC CÔNG TRÌNH 47

3.3.5SONG CHẮN RÁC 48

a Nhiệm vụ 48

b Tính toán 48

3.3.6.HỐ GOM 52

a Nhiệm vụ 52

b Tính toán 52

3.3.7.BỂ TUYỂN NỔI 53

a Nhiệm vụ 53

b Tính toán 53

3.3.8 BỂ ĐIỀU HÒA 57

4.5.1 Nhiệm vụ 57

4.5.2 Tính toán 57

3.3.9 BỂ TRUNG GIAN 61

4.6.1 Nhiệm vụ 61

4.6.2 Tính toán 61

3.3.10 BỂ AEROTANK 62

4.7.1 Nhiệm vụ 63

4.7.2 Tính toán 63

3.3.11 BỂ LẮNG ĐỨNG 70

4.8.1 Nhiệm vụ 70

4.8.2 Tính toán 70

3.3.12 BỂ LỌC ÁP LỰC 76

4.9.1 Nhiệm vụ 76

4.9.2 Tính toán 76

3.3.13 BỂ KHỬ TRÙNG 80

4.10.1 Nhiệm vụ 80

4.10.2 Tính toán 80

3.3.14.BỂ CHỨA BÙN 82

4.10.1 Nhiệm vụ 82

4.10.2 Tính toán 82

3.3.15.BỂ NÉN BÙN 84

4.10.1 Nhiệm vụ 84

4.10.2 Tính toán 84

3.3.16.BỂ THU NƯỚC DƯ 88

4.10.1 Nhiệm vụ 88

4.10.2 Tính toán 88

3.3.17.MÁY ÉP BÙN 90

4.10.1 Nhiệm vụ 90

4.10.2 Tính toán 90

CHƯƠNG 4 KHAI TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG 91

4.1 KHAI TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG 92

4.2 CHI PHÍ VẬN HÀNH 93

4.3 TỔ CHỨC VÀ VẬN HÀNH 96

4.4 NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC SỰ CỐ TRONG VẬN HÀNH HỆ THỐNG 98

4.5 TỔ CHỨC QUẢN LÝ VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN 99

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 100

KẾT LUẬN 100

KIẾN NGHỊ 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO 101

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

μm Tốc độ sinh trưởng riêng tối đa

BOD Nhu cầu oxy sinh hóa

F/M Tỷ lệ cơ chất/vi sinh vật

Ks Hằng số bán vận tốc

MBR Membrane Bioreactor, bể lọc sinh học màng

MLSS Cặn lơ lửng của hỗn hợp bùn

MLVSS Các chất rắn lơ lửng dễ bay hơi của hỗn hợp bùn

TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

TSS Tổng chất rắn lơ lửng

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Nhu cầu sử dụng nước dự án ……… 13

Bảng 1 Nhu cầu sử dụng lao động……… 16

Bảng 2.1 Thành phần, tính chất nước thải của nhà máy ………22

Bảng 2.2 Hiệu suất của các phương pháp xử lý nước thải khác nhau……… 43

Bảng 3.1 Hệ số không điều hòa chung Kch phụ thuộc vào Qtbgiây……….46

Bảng 3.2 Chất lượng nước thải đầu vào của hệ thống xử lý……….47

Bảng 3.3 Chất lượng nước đầu ra của hệ thống………47

Bảng 4.1 Bảng dự đoán hiệu suất qua các công trình xử lý……… 56

Bảng 4.2 Các thông số tính toán cho song chắn rác làm sạch cơ giới……… 58

Bảng 4.3 Các thông số thiết kế song chắn rác……… 60

Bảng 4.4 Các thông số thiết kế hố thu gom……… 62

Bảng 4.5 Thông số thiết kế cho bể tuyển nổi khí hòa tan 63

Bảng 4.6 Các thông số thiết kế bể tuyển nổi 63

Bảng 4.7 Các thông số thiết kế bể điều hòa……… 70

Bảng 4.8 Thông số thiết kế bể trung gian……… 72

Bảng 4.9 Các thông số thiết kế bể aerotank………… 73

Bảng 4.10 Các thông số thiết kế bể lắng (bể lắng đứng) 76

Bảng 4.11 Kích thước vật liệu lọc hai lớp cho xử lý nước thải bật cao……… …….75

Bảng 4.12 Tốc độ rửa ngược bằng nước và khí đối với bể lọc cát một lớp và lọc anthracite……… 78

Bảng 4.13 Thông số thiết kế bể lọc áp lực 80

Bảng 4.14 liều lượng hóa chất vào nước thải……… … 82

Bảng 4.15 Thông số thiết kế bể khử trùng……… …….83

Bảng 4.16 Các thông số thiết kế bể nén bùn 84

Bảng 4.17 Các thông số thiết kế bể nén bùn trọng lực……… … 88

Bảng 4.18 Các thông số thiết kế bể nén bùn……… 89

Bảng 4.19 Các thông số thiết kế bể thu nước dư……… 90 Bảng 5.1 Bảng đơn giá xây dựng và thiết bị 93 Bảng 5.2 Bảng chi phí vận hành 94

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Quy trình sản xuất của nhà máy ……… 12

Hình 1.2 Hình ảnh KCN Tân Mỹ Chánh……… 17

Hình 2.1 Song chắn rác và lưới lọc rác……… 23

Hình 2.2 Bể lắng đứng ……… 24

Hình 2.3 Bể lắng ngang……….25

Hình 2.4 Bể lắng ly tâm……….26

Hình 2.5 Bể lọc……… 28

Hình 2.6 Cụm bể keo tụ tạo bông và lắng……….30

Hình 2.7 Bể tuyển nổi……… 33

Hình 2.8 Mương oxy hóa ……… 35

Hình 2.9 Bể aerotank……….35

Hình 2.10 Bể UASB……… 40

Hình 2.11 Hệ thống xử lý nước thải của Công ty TNHH thực phẩm QVD Đồng Tháp 44 Hình 2.12 Hệ thống xử lý nước thải của Công ty CP chế biến thủy sản Út Xi ( SócTrăng)……… 45

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý 1……… 50

Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ xử lý 2……… 53

MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Nguồn gốc mọi sự biến đổi về môi trường sống đang xảy ra hiện nay trên thế giới cũng như ở nước ta là các Hoạt động kinh tế, phát triển của xã hội loài người Các hoạt động này, một mặt làm cải thiện chất lượng cuộc sống của con người, mặt khác lại tạo

ra hàng loạt khan hiếm, cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên, gây ô nhiễm, suy thoái môi trường khắp mọi nơi trên thế giới Vì vậy, bảo vệ môi trường trở thành vấn đề toàn cầu, là quốc sách của hầu hết các nước trên thế giới.Nguồn gốc mọi sự biến đổi

về môi trường sống đang xảy ra hiện nay trên thế giới cũng như ở nước ta

Là một quốc gia ven biển với diện tích vùng biển rộng gấp ba diện tích đất liền, chứa đựng nhiều tài nguyên và nguồn lợi phong phú Việt Nam dựa vào tiềm năng như vậy để phát triển kinh tế biển; kéo theo đó là sự phát triển của ngành chế biến thủy sản

Do đặc điểm công nghệ của ngành, ngành chế biến thuỷ sản đã thải ra môi trường một lượng lớn nước thải cùng với các chất thải rắn và khí thải, gây ô nhiễm đến các nguồn nước và gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe của cộng đồng xung quanh

Vì vậy, vấn đề ô nhiễm của các công ty chế thủy sản đang là mối quan tâm hàng đầu của các nhà quản lý môi trường.Việc nghiên cứu xử lý nước thải cho ngành chế biến thuỷ sản, cũng như các ngành công nghiệp khác đang là một yêu cầu cấp thiết đặt

ra không chỉ đối với những nhà làm công tác bảo vệ môi trường mà còn cho tất cả mọi người chúng ta

2 MỤC TIÊU

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản xuất khẩu cho công ty Nam Hùng Vương công suất 100 m3/ngày Tiêu chuẩn nước thải theo xử lý theo cột A QCVN 11-MT:2015/BTNMT

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng

- Lưu lượng, thành phần – tính chất nước thải của nhà máy thủy sản

- Các công nghệ xử lý nước thải

3.2 Phạm vi

Xử lý nước thải cho nhà máy thủy sản xuất khẩu công suất 100 m3/ngày

Mức độ xử lý đạt:

- Cột A QCVN 11:2015/BNTMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Tình trạng ô nhiễm do nước thải của nhà máy thủy sản xuất khẩu

- Các phương pháp xử lý nước thải thủy sản

- Đề xuất và lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp

- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy

- Khai toán kinh phí;

- Bản vẽ thiết kế

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN XUẤT

KHẨU CHO CÔNG TY NAM HÙNG VƯƠNG 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY

Công ty Cổ phần Nam Hùng Vương có giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số

1201525707 đã quyết định đầu tư vào tỉnh Tiền Giang - Việt Nam một nhà thủy hải sản xuất khẩu

Để thực hiện dự án xây dựng Nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi Tongwei Tiền Giang, chủ đầu tư là công ty TNHH Tongwei Tiền Giang đã ký hợp đồng thuê lại đất của Công ty TNHH Phát triển KCN Long Giang với diện tích là 33.000 m2

Khu công nghiệp Tân Mỹ Chánh đã được phê duyệt ĐTM bổ sung tại quyết định số 3093/QĐ-BTNMT ngày 30/8/2016 của Bộ tài nguyên và Môi trường với lĩnh vực thu hút là đa ngành nghề

1.2 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ

Vị trí xây dựng dự án tại thửa đất số 129,tờ bản đồ số 11,Lô 20 CCN-TTTCN Tân

Mỹ Chánh,TP Mỹ Tho,tỉnh Tiền Giang

Tổng Diện tích khu đất 2.367,8 m2

1.3 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ,VẬN HÀNH

1.3.1 Quy trình sản xuất

Nguyên liệu sơ chế đã đạt yêu cầu được phân size và phân loại đúng quy cách sau

đó được xử lý lại để đảm bảo hàng sạch sau đó được đem đi cấp đông sau đó được đóng gói và đem đi bảo quản

Hình 1.1 Quy trình sản xuất của nhà máy 1.3.2 NGUYÊN LIỆU ĐÃ ĐƯỢC SƠ CHẾ TRƯỚC KHI ĐƯA VÀO NHÀ MÁY:

-Nguyên liệu chính là mực,bạch tuộc đã qua sơ chế ở các đại lý theo yêu cầu(rửa

sạch qua 2 bể nước lạnh từ 5-70C trước khi được chuyển về xưởng

-QC có nhiệm vụ kiểm tra tình trạng nguyên liệu theo tiêu chuẩn yêu cấu trên trước khi đưa vào khu tiếp nhận nguyên liệu.Nếu hàng không đạt yêu cầu để nghị chuyển trả nguyên lô hoặc lô hàng có sót một ít nguyên liệu không đạt thì lựa số này ra và trả về đại lý

1.3.3 NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC DỰ ÁN

Nguyên liệu đã qua sơ chế

Phân size,phân loại

Bảng1.1 Nhu cầu sử dụng nước dự án

Mục đích sử dụng Lượng nước sử dụng (m3/ngày)

(Theo Báo Cáo ĐTM của dự án)

Hình 1.2 Khu CN Tân Mỹ Chánh

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 2.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI

Nước thải từ nhà máy thủy sản xuất khẩu Nam Hùng Vương chủ yếu từ hoạt động sản xuất, sinh hoạt và nước mưa chảy tràn

- Nước thải sản xuất: phát sinh chủ yếu từ việc rửa thiết bị máy móc, nước thải từ phòng thí nghiệm và nước thải từ hệ thống xử lý khí thải lò hơi

+ Nước thải rửa máy móc thiết bị: chỉ phát sinh khi nhà máy ngưng sản xuất trong thời gian và vào các dịp nghỉ lễ, nghỉ tết Khi sản xuất liên tục thì không phát sinh lượng nước này Theo số liệu thống kê cũng như kinh nghiệm của các nhà máy đang hoạt động ở loại hình tương tự thì lượng nước thải rửa máy móc thiết bị này khoảng 2m3/lần rửa Tần suất rửa nhiều nhất có thể xảy ra được tính toán là 1 lần/tuần Nước thải từ rửa máy móc thiết bị có hàm lượng ô nhiễm hữu cơ cao và chứa nhiều cặn lơ lửng

+ Nước thải từ phòng thí nghiệm là loại nước thải chứa hàm lượng ô nhiễm là các hợp chất khó phân hủy

Hai loại nước thải sản xuất từ việc rửa máy móc thiết bị và từ phòng thí nghiệm của nhà máy với lưu lượng tương đối ít, tuy nhiên hàm lượng ô nhiễm lại là những hợp chất khó phân hủy và ô nhiễm hữu cơ cao Cần có biện pháp xử lý sơ bộ trước khi đấu nối vào hệ thống xử lý nước thải của KCN Tân Mỹ Chánh

Thành phần, tính chất nước thải của nhà máy

Bảng 2.1 Thành phần, tính chất nước thải của nhà máy

- Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học (vật lý)

- Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học

- Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý

- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

- Xử lý bùn cặn

2.2.1 Phương pháp xử lý cơ học

Phương pháp xử lý cơ học được sử dụng nhằm:

 Tách các chất không hòa tan, những vật chất có kích thước lớn như nhánh cây, gỗ, nhựa, lá cây, giẻ rách, dầu mỡ ra khỏi nước thải

 Loại bỏ cặn nặng như sỏi, thủy tinh, cát

 Điều hòa lưu lường và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải

 Nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo

Những công trình xử lý cơ học bao gồm:

a Song chắn rác, lưới lọc rác

Phạm vi áp dụng: hầu hết các công trình xử lý nước thải bằng biện pháp xử lý cơ

học đều có song chắn rác

Song chắn rác gồm các thanh kim loại tiết diện chữ nhật hình tròn, hình chữ nhật hoặc hình bầu dục Song chắn rác được chia làm 2 loại, loại di động và loại cố định Song chắn rác được đặt nghiêng một góc 60 – 900 theo hướng dòng chảy

Dùng để chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hoặc ở dạng sợi như giấy, rác, … được gọi chung là rác Rác thường được chuyển tới máy nghiền rác, sau khi được nghiền nhỏ cho đổ trở lại trước song chắn rác hoặc chuyển tới bể phân hủy cặn Trong những năm gần đây sử dụng rất phổ biến loại song chắn rác liên hợp vừa chắn giữ vừa nghiền rác đối với những trạm xử lý có công suất vừa và nhỏ

Hình 2.1 Song chắn rác và lưới lọc rác

b Bể lắng cát

Tách ra khỏi nước thải các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn (như xỉ than, cát….), chúng không có lợi đối với quá trình làm trong, xử lý sinh hóa nước thải và xử

lý cặn bã cũng như không có lợi đối với các công trình thiết bị công nghệ trên trạm xử

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

c Bể lắng

 Lắng đứng

Hình trụ tròn hoặc vuông có đáy hình nón/chóp

Đường kính không vượt quá ba lần chiều sâu công tác và có thể đến 10 m

Hình 2.2 Bể lắng đứng

Nguyên lý hoạt động:

Khi nước dâng lên từ dưới thân thì cặn sẽ thực hiện một quá trình ngược lại Như vậy cặn chỉ lắng được trong trường hợp tốc độ lắng lớn hơn tốc độ nước dâng ( thông thường Vd = 0.7 mm/s) Thời gian lắng 0.5 – 1.5 giờ

không sâu quá 0.25 – 0.5m để thu và xả chất nổi, người ta đặt một máng đặc biệt ngay sát ngay sát kề tấm chắn

Tấm chắn ở đầu bể đặt cách thành cửa vào khoảng 0.5 – 1 m và không nông hơn 0.2m với mục đích phân phối đều nước trên toàn bộ chiều rông của bể

Đáy bể làm dốc i = 0.01 để thuận tiện cho việc thu gom cặn Độ dốc của hố thu cặn không nhỏ hơn 450

Thời gian lưu dài

Chiếm mặt bằng và chi phí xây dựng cao

 Bể lắng ly tâm

Ứng dụng: cho công suất lớn, lưu lượng nước thải >20.000 m3/ngày

Thông số thiết kế:

+ Độ dốc đáy: 4 – 10 %

+ Bùn được cào gom vào rốn bể ở tâm

+ Hệ thống cào bùn: Cầu chạy theo chu vi bể

+ Có thể kết hợp với ngăn tạo bông ở tâm bể

Hình 2.4 Bể lắng ly tâm

Nguyên lý hoạt động:

Nước chuyển động từ tâm ra xung quanh theo phương gần như bể ngang

Ưu điểm:

Tiết kiệm diện tích

Ứng dụng xử lý nước thải có hàm lượng cặn khác nhau

Hiệu suất cao

+ Dòng xoáy: hình thành do dòng chảy vào phân bố không đều

+ Dòng bề mặt: Do ảnh hưởng của gió lên bề mặt nước

+ Dòng đối lưu: Do nhiệt

+ Dòng phân tầng: Do dòng nóng phía trên và dòng lạnh phía dưới

e Bể lọc

Nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải

đi qua lớp vật iệu lọc, công trình này sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp

Phương pháp xử lý bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải được 60% các tạp chất không hòa tan và 20% BOD

Hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 30 – 35% theo BOD bằng các biện pháp làm thoáng sơ bộ hoặc đông tụ sinh học

Trong một số trường hợp các công trình xử lý cơ học có thể kể đến bể tự hoại, bể lắng 2 vỏ, bể lắng trong có ngăn phân hủy,… là những công trình vừa để lắng cặn vừa

để phân hủy cặn lắng trong môi trường kỵ khí

Nếu điều kiện vệ sinh cho phép thì sau khi xử lý cơ học nước thải được khử trùng

và xả vào nguồn, nhưng thường thì xử lý cơ học chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi cho qua xử lý sinh học

Hình 2.5 Bể lọc 2.2.2 Phương pháp xử lý hóa học

Phương pháp xử lý hóa học thường được áp dụng để xử lý nước thải công nghiệp Tùy thuộc vào điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép, phương pháp xử lý hóa học có thể hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ ban đầu của việc xử lý nước thải

Phương pháp trung hòa: dùng để đưa môi trường nước thải có chứa các axit vô

cơ hoặc kiềm về trạng thái trung tính pH = 6.5 – 8.5 Phương pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách như trộn lẫn nước thải chứa axit hoặc kiềm, bổ sung thêm các tác nhân hóa học, lọc nước qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hòa, hấp phụ khí chứa axit bằng nước thải chứa kiềm,…

Phương pháp keo tụ: dùng để làm trong và khử màu nước thải bằng cách dùng các chất keo tụ (phèn) và các chất trợ keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và dạng keo có trong nước thải thành những bông có kích thước lớn hơn

Các chất keo tụ thường dùng là muối nhôm (Al2(SO4)3, Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, NH4Al(SO4)2.12H2O); muối sắt (FeCl3, Fe2(SO4)3.2H2O,

Fe2(SO4)3.3H2O, Fe2(SO4)3.7H2O)

Các chất trợ keo tụ thường dùng là polyacrylamit (CH2CHCONH2)n, dioxit silic hoạt tính (xSiO2.yH2O),…

Phương pháp ôzôn hóa: là phương pháp xử lý nước thải có chứa các chất hữu cơ dạng hòa tan và dạng keo bằng ôzôn Ôzôn dễ dàng nhường oxy nguyên tử cho các tạp chất hữu cơ

Phương pháp điện hóa học: thực chất của phương pháp này là phá hủy các tạp chất độc hại có trong nước thải bằng cách oxy hóa điện hóa trên cực anốt hoặc dùng để

phục hồi các chất quý (đồng, chì, sắt…) Thông thường hai nhiệm vụ phân hủy chất độc hại và thu hồi chất quý được giải quyết đồng thời

2.2.3 Phương pháp xử lý hóa – lý

Nguyên lý: Cơ chế của phương pháp hóa lý là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó,

chất này phản ứng với các tập chất bẩn trong nước thải và có khả năng loại chúng ra khỏi nước thải dưới dạng cặn lắng hoặc dạng hòa tan không độc hại

Phạm vi áp dụng: Thường được áp dụng để khử màu, giảm độ đục, cặn lơ lửng, các

chất độc hại và vi sinh vật

Ưu điểm:

Có khả năng loại các chất độc hữu cơ không bị oxy hóa sinh học

Hiệu quả xử lý cao hơn

Kích thước hệ thống xử lý nhỏ hơn

Độ nhạy đối với sự thay đổi tải trọng thấp hơn

Có thể tự động hóa hoàn toàn

Không cần theo dõi hoạt động của sinh vật

Có thể thu hồi các chất khác nhau

Nhược điểm:

Lượng bùn sinh ra lớn

Chi phí cho hóa chất cao

Nếu dùng các muối sắt sẽ có hiện tượng nhuộm màu

 Một số phương pháp thường được áp dụng trong xử lý hóa – lý

Các phương pháp hóa lý thường được ứng dụng để xử lý nước thải gồm keo tụ, tuyển nổi, một số công nghệ xử lý bậc cao hấp phụ, trao đổi ion, lọc màng,…Các phương pháp này được ứng dụng để loại ra khỏi nước thải các hạt phân tán lơ lửng ( rắn và lỏng ), các khí tan những chất vô cơ và hữu cơ hòa tan

 Phương pháp keo tụ, tạo bông

Nguyên lý:

Hóa chất keo tụ được khuấy trộn đều vào nước thô có chứa cặn lắng chậm hoặc không lắng được, một số thành phần ô nhiểm hòa tan

Các hạt keo kết tụ các thành phần đó lại với nhau hình thành các bông cặn lớn hơn và được tách ra khỏi nước bằng lắng trọng lực

Hình 2.6 Cụm bể keo tụ tạo bông và lắng

Liều lượng hóa chất: Cần tính toán lượng phèn tối ưu

Tốc độ khuấy trộn: Ảnh hưởng đến sự phân bố chất keo tụ, tránh làm phá vỡ những bông phèn đã hình thành

Hóa chất:

Phèn nhôm:

Các chất đông keo tụ thường dùng là muối nhôm, muối sắt hoặc hỗn hợp giữa chúng Trong đó sử dụng rộng rãi nhất là Al2(SO4)3, hoà tan tốt trong nước, chi phí thấp, ít ăn mòn đường ống và hoạt động hiệu quả cao trong khoảng pH = 5-7,5

Các phản ứng xảy ra khi cho phèn nhôm vào nước :

Khi cho phèn nhôm Sunfat vào nước nó phân ly theo các giai đoạn:

Al2(SO4)3 2 Al3+ + 3 SO42-

Al3+ + H2O = Al(OH)2+ + H+

+ pH của nước: ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình thủy phân

pH > 4,5: không xảy ra quá trình thủy phân

pH > 7,5: Al(OH)3 tan đi, hiệu quả keo tụ hạn chế

pH tối ưu là 6-7,5

+ Nhiệt độ: Nhiêt độ nước cao, tốc độ keo tụ tăng, hiệu quả keo tụ đạt được càng cao,

giảm lượng phèn cho vào nước Nhiệt độ của nước thích hợp khi dùng phèn nhôm vào khoảng 20-40oC, tốt nhất là 35-40oC

Ngoài ra, có một số các nhân tố khác cũng ảnh hưởng đến quá trình keo tụ như thành phần các ion trong nước, các hợp chất hữu cơ, liều lượng phèn, điều kiện khuấy trộn, môi trường phản ứng

Trong điều kiện kiềm hoá xảy ra các phản ứng sau:

2FeCl3 + 3 Ca(OH)2 = 2 Fe(OH)3 + 3 CaCl2

FeSO4 + 3 Ca(OH)2 = 2 Fe(OH)3 + 3 CaSO4

+ pH > 10 thì Fe(OH)3 tan đi, hiệu quả keo tụ hạn chế

pH tối ưu là: 5-10

Các muối sắt được sử dụng làm chất đông tụ có nhiều ưu điểm hơn so với muối nhôm do:

+ Tác dụng tốt hơn ở nhiệt độ thấp

+ Có khoảng pH tối ưu của môi trường rộng hơn

+ Các bông keo tạo thành có kích thước và độ bền lớn

+ Có thể khử được mùi vị khi có H2S

+ Trọng lượng đơn vị của Al(OH)3 = 2,4 còn của Fe(OH)3 = 3,6 do vậy keo sắt vẫn

lắng được khi trong nước có ít chất huyền phù

Tuy nhiên các muối sắt cũng có nhược điểm là chúng tạo thành các hợp chất có màu qua phản ứng của các cation sắt với một số hợp chất hữu cơ

Để tăng cường quá trình keo tụ, tăng hiệu suất làm việc của các công trình xử lí, có thể dùng thêm các chất trợ keo, các chất này có thể là các hợp chất cao phân tử như poliacrilamit (PAA) hoặc axit silic hoạt hóa (SiO2), hàm lượng PAA lấy bằng 0,1-1,5

mg/l còn nếu dùng axit silic hoạt hóa lấy bằng 2-3 mg/l

Các Polyme cấu tạo mạch dài, phân tử lượng cao, khi phân ly trong nước chúng hấp phụ các hạt cặn bẩn trong nước thông qua cơ chế hấp phụ vật lí (dính bám) và hấp phụ hóa học (tương tác) Hệ quả là các hạt cặn bị dính vào mạch, tạo thành các cụm bông

Tạo ra lượng bùn nhiều, tốn chi phí cho việc xử lí bùn cặn

 Phương pháp tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường dùng để tách các tạp chất (ở dạng hạt rắn hay lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng

Cơ sở quá trình tuyển nổi: 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 khí và 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

Lượng không khí tiêu tốn riêng sẽ giảm khi hàm lượng hạt rắn cao, vì khi đó xác suất

va chạm và kết dính giữa các hạt sẽ tăng lên Trong quá trình tuyển nổi, việc ổn định kích thước bọt khí có ý nghĩa quan trọng Bọt khí này phải có độ bền nhất định để không bị phá vỡ trong quá trình tuyển, nếu bọt tan quá sớm thì các hạt sẽ bị chìm xuống và quá trình tuyển nổi không tiến hành được Để đạt được mục đích này đôi khi người ta bổ sung thêm vào nước các chất tạo bọt có tác dụng làm giảm năng lượng bề mặt phân chia pha như phenol, natri alkylSilicat Trong thực tế, một số chất trợ tuyển nổi đồng thời có hai khả năng vừa là chất ổn định bọt, vừa là chất tập hợp làm tăng tính kỵ nước của hạt Poliacrylamid là một trong những chất trợ tuyển như vậy

Hình 2.7 Bể tuyển nổi

Ưu điểm:

Có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ hay nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn,khi các hạt nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt

Quá trình được thực hiện liên tục và có phạm vi ứng dụng rộng rãi

Tốc độ của quá trình tuyển nổi cao hơn quá trình lắng và có khả năng cho bùn cặn có

độ ẩm thấp hơn

Vốn đầu tư và chi phí vận hành không lớn

Thiết bị đơn giản

Nhược điểm:

Các lỗ mao quản hay bị bẩn và tắc, khó chọn vật liệu có kích thước mao quản khác

nhau để bảo đảm tạo thành các bọt khí có kích thước đồng đều

Không giải quyết được vấn đề độ màu cho nước thải

 Mương oxi hóa

Lần đầu tiên được ứng dụng xử lý nước thải tại Hà Lan (1950) do tiến sỹ Pasveer chủ trì Đây là một dạng Aerotank cải tiến khuấy trộn hoàn chỉnh trong điều kiện hiếu khí kéo dài chuyển động tuần hoàn trong mương

Mương oxy hóa đơn giản, không tốn nhiều công sức, với chi phí đầu tư nhỏ hơn 2 lần

so với lọc sinh học Nếu áp dụng đúng, mương oxy hóa có thể xử lý nước thải đảm bảo đạt yêu cầu Đối với vùng đất sét chặt có thể phủ bằng tấm lót, còn đối với vùng cát phải bêtông hóa thành hoàn toàn Đồng thời, mương phải có cấu trúc đơn giản nhất ( hình chữ O) để tăng hiệu quả xử lý

Mương oxy hóa là dạng cải tiến của mạng lưới xử lý nước thải bằng phương pháp sinh hoc sử dung bùn hoạt tính Đặc điểm nổi bật của mương oxy hóa là thời gian lưu bùn (SRT) dài nên xử lý chất hữu cơ triệt để Trong mương oxy hóa sự khuấy tán của oxy

đủ để khuấy trộn và đồng thời tăng khả năng tiếp xúc của vi khuẩn trong bùn hoạt tính với nước thải Mương oxi hóa có thể gồm một hay nhiều mương dẫn hình tròn, oval, dạng đường đua (racetrack) Lượng bùn sinh ra và năng lượng cung cấp nhỏ hơn so với phương án cổ điển

Ưu điểm:

Chi phí vận hành thấp do sử dụng ít điện năng so với bể bùn hoạt tính thông thường

Độ tin cậy, tính an toàn cao, ít bị shock cho bùn sinh học

Bùn sinh ra ít hơn bể bùn hoạt tính thông thường do thời gian lưu dài

Có thể xử lý đồng thời chất hữu cơ và dinh dưỡng

Nhược điểm:

Yêu cầu diện tích đất lớn nên chỉ phù hợp với các vùng nông thôn có giá trị đất rẻ

Hình 2.8 Mương oxy hóa

 Bể aerotank

Là bể chứa hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí 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 hoá 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 thành 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 hoá chúng thành các chất trơ không hoà 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 hoàn bùn về bể Aerotank để đảm bảo nồng độ vi sinh vật trong bể Lượng bùn tuần hoàn 20% -30% lưu lượng nước thải đi vào 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

Hình 2.9 Bể aerotank

Thông thường, giai đoạn xử lý sinh học tiến hành sau giai đoạn xử lý cơ học Bể lắng đặt sau xử lý cơ học gọi là bể lắng đợt I Bể lắng dùng để tách màng sinh học hoặc tách bùn hoạt tính gọi là bể lắng đợt II

Trong trường hợp xử lý sinh học nước thải bằng bùn hoạt tính thường đưa một phần bùn hoạt tính quay trở lại (bùn tuần hoàn) để tạo điều kiện cho quá trình sinh hóa hiệu quả Phần bùn còn lại gọi là bùn dư, thường đưa tới bể nén bùn để làm giảm thể tích trước khi đưa tới các công trình xử lý cặn bã bằng phương pháp sinh học

Quá trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo không loại trừ triệt để các loại

vi khuẩn, nhất là vi trùng gây bệnh và truyền bệnh Bởi vậy, sau giai đoạn xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo cần thực hiện khử trùng nước thải trước khi xả vào môi trường

 Bể bùn hoạt tính từng mẻ SBR

Bể bùn hoạt tính từng mẻ SBR là công trình xử lý sinh học nước thải dựa trên nguyên lý bùn hoạt tính – bể Aerotank nhưng các giai đoạn hoạt động xảy ra trong cùng một bể ( không có bể lắng 2 sau Aerotank)

Năm giai đoạn chính xảy ra trong bể SBR:

- Làm đầy nước: nước thải được đưa vào bể, có thể vận hành theo 3 chế độ: làm đầy tĩnh, làm đầy có khuấy trộn, làm đầy sục khí

- Giai đoạn phản ứng: sục khí để tiến hành nitrit hóa, nitrat hóa và phân hủy chất hữu cơ Trong giai đoạn này cần tiến hành thí nghiệm để kiểm soát thông số đầu vào:

DO, BOD, COD, N, P, cường độ sục khí, nhiệt độ, để có thể tạo bông bùn hoạt tính hiệu quả cho quá trình lắng sau này

- Giai đoạn lắng: đóng van sục khí, van dẫn nước thải và quá trình lắng xảy rat ring trạng thái tĩnh hoàn toàn

- Giai đoạn chắt nước: nước đã lắng sẽ được hệ thống thu nước tháo ra

- Giai đoạn nghỉ: thời gian nghỉ chờ nạp mẻ tiếp theo

 Phương pháp thiếu khí

Nguyên lý:

Quá trình xử lý bằng vi sinh vật để khử triệt để Nito trong nước thải

Các vi sinh vật trong điều kiện thiếu khí sẽ xử dụng Oxy trong NO3– và tiêu thụ COD (trong chất hữu cơ) và đẩy Nito ra khỏi môi trường nước thải Quá trình xử lý thiếu khí chỉ thích hợp với nước thải có TKN (amoni, nito hữu cơ) < 500 mg/l, khuyến cáo TKN nên < 300 mg/l Đây là cách hiệu quả và đơn giản nhất để loại bỏ Nito ra khỏi nguồn

nước thải một cách an toàn nhất Việc tách Amoni ra khỏi nước bằng phương pháp sục khí tại pH cao rất nguy hiểm, tốn kém và thực tế không loại bỏ được Amoni khỏi nước (tách ra khỏi nước thải vào môi trường không khí – mưa – lắng đọng trong nước) Quá trình xử lý cần khuấy trộn bằng các thiết bị khuấy trộn tiêu chuẩn giúp tăng hiệu quả tiếp xúc giữa vi sinh vật vào nước thải và đẩy Nito (N2) khỏi nguồn nước thải Các thiết bị khuấy trộn hiện nay:

Máy khuấy trộn chìm : hiệu quả cao, chi phí quá lớn : không khuyến cáo sử dụng Máy khuấy cạn + cánh khuấy : hiệu quả cao, chi phí thấp : rất khuyến cáo xử dụng Bơm khuấy trộn chìm : hiệu quả tốt, chi phí thấp nhất

 Bể anoxic:

Nguyên lý:

Tại bể anoxic diễn ra quá trình nitrat hóa và Photphorit để xử lý N, P

Quá trình Nitrat hóa xảy ra như sau:

Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosonas và Nitrobacter Trong môi trường thiếu oxy, các loại vi khuẩn này sẻ khử Nitrat (NO3-) và Nitrit (NO2-) theo chuỗi chuyển hóa:

NO3- → NO2- → N2O → N2↑

Khí nitơ phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài Như vậy là nitơ đã được

xử lý

Quá trình Photphorit hóa:

Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là Acinetobacter Các hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hóa thành các hợp chất mới không chứa photpho và các hợp chất có chứa photpho nhưng dễ phân hủy đối với chủng loại vi khuẩn hiếu khí

Để quá trình Nitrat hóa và Photphoril hóa diễn ra thuận lợi, tại bể Anoxic bố trí máy khuấy chìm với tốc độ khuấy phù hợp Máy khuấy có chức năng khuấy trộn dòng nước tạo ra môi trường thiếu oxy cho hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển Ngoài ra, để tăng hiệu quả xử lý và làm nơi trú ngụ cho hệ vi sinh vật thiếu khí, tại bể Anoxic lắp đặt thêm hệ thống đệm sinh học được chế tạo từ nhựa PVC, với bề mặt hoạt động 230 ÷

250 m2/m3 Hệ vi sinh vật thiếu khí bám dính vào bề mặt vật liệu đệm sinh học để sinh trưởng và phát triển

 Phương pháp kỵ khí

Nguyên lý:

Sử dụng các vi sinh vật kị khí và vi sinh vật tùy nghi để phân hủy các hợp chất hữu cơ

và vô cơ có trong nước thải, ở điều kiện không có oxi hòa tan với nhiệt độ, pH thích hợp để cho các sản phẩm dạng khí ( CO2, CH4) Quá trình phân hủy kị khí có thể mô

tả bằng sơ đồ tổng quát:

Quá trình sinh học kị khí có thể xử lý nước thải có hàm lượng chất bẩn hữu cơ cao BOD ≥ 10 – 30 (g/l) Có nhiều chủng loại vi sinh vật cùng nhau làm việc để biến đổi các chất ô nhiexm hữu cơ thành khí sinh học

Các yếu tố ảnh hưởng quá trình kị khí:

Ảnh hưởng của nhiệt độ:

Nhiệt độ và sự biến đổi của nhiệt độ trong ngày và các mùa ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy chất hữu cơ:

25 - 40°C: đây là khoảng thích hợp cho các vi sinh vật ưa ấm

50 - 60°C: nhiệt độ thích hợp cho vi sinh vật ưa nhiệt

Nói chung khi nhiệt độ tăng, tốc độ sinh khí tăng nhưng ở nhiệt độ trong khoảng 40 –

45 °C thì tốc độ sinh khó giảm vì khoảng nhiệt độ này không thích hợp cho cả hai loại

vi khuẩn, nhiệt độ trên 60°C thì tốc độ sinh khí giảm đột ngột và quá trình sinh khí bị kiềm hãm hoàn toàn ở 65 °C trở lên

Ảnh hưởng của pH và độ kiềm:

pH trong hầm ủ nên được điều chỉnh ở mức 6,6 – 6,7 tối ưu trong khỏang 7 – 7,2 vì tuy rằng vi khuẩn tạo acid có thể chịu đựng được pH thấp khoảng 5,5 nhưng vi khuẩn tạo methane bị ức chế ở pH đó pH của hầm ủ khi hạ xuống thấp hơn 6,6 do sự tích tụ quá độ của các acid béo do hầm ủ bị nạp quá tải hoặc do các độc tố trong nguyên liệu nạp ức chế hoạt động của vi khuẩn methane Trong trường hợp này người ta lập tức ngưng nạp cho hầm ủ để vi khuẩn sinh methane sử dụng hết các acid thừa, khi hầm ủ đạt tốc độ sinh khí bình thường trở lại người ta mới nạp lại nguyên liệu cho hầm ủ theo đúng lượng quy định Ngoài ra người ta có thể dùng vôi để trung hòa pH của hầm ủ Ảnh hưởng của độ mặn:

Thường trên 90% trọng lượng của nguyên liệu là nước Theo nghiên cứu cho thấy khả năng sinh Biogas của hầm ủ tùy thuỗ nồng độ muối trong nước Kết quả cho thấy vi khuẩn tham gia trong quá trình sinh khí methane có khả năng dần dần thích nghi với nồng độ muối ăn NaCl trong nước Với nồng độ < 0,3% khả năng sinh khí không bị giảm đáng kể Như vậy việc vận hành các hệ thống xử lý yếm khí tại các vùng nước lợ trong mùa khô không gặp trở ngại nhiều

Các chất dinh dưỡng:

Để đảm bảo năng suất sinh khí của hầm ủ, nguyên liệu nạp nên phối trộn để đạt được

tỉ số C/N từ 25/1 – 30/1 bởi vì các vi khuẩn sử dụng carbon nhanh hơn sử dụng đạm từ

25 – 30 lần Các nguyên tố khác như P, Na, K và Ca cũng quan trọng đối với quá trình sinh khí tuy nhiên C/N được coi nhà nhân tố quyết định

Ảnh hưởng của nguyên liệu nạp:

Ảnh hưởng của nguyên liệu nạp có thể biểu thị bằng 2 nhân tố sau:

+ Hàm lượng chất hữu cơ biểu thị bằng kg COD/m3/ ngày hay VS/m3/ngày

+ Thời gian lưu trữ hỗn hợp nạp trong hầm ủ HRT

Lượng chất hữu cơ nạp cao sẽ làm tích tụ các acid béo do các vi khuẩn ở giai đoạn 3 không sử dụng kịp làm giảm pH của hầm ủ gây bất lợi cho các vi khuẩn methane Ảnh hưởng của các chất khoáng trong nguyên liệu nạp

Các chất khoáng trong nguyên liệu nạp có tác động tích cực đến quá trình sinh khí methane

Các chất khoáng này còn gây hiện tượng cộng hưởng là hiện tượng tăng độc tính của một nguyên tố do sự có mặt một nguyên tố khác Hiện tượng đối kháng là hiện tượng giảm độc tính của một nguyên tố do sự có mặt của một nguyên tố khác

Khuấy trộn:

Khuấy trộn tạo điều kiện cho vi khuẩn tiếp xúc với chất thải làm tăng nhanh quá trình sinh khí Nó còn làm giảm thiểu sự lắng đọng của các chất rắn xuống đáy hầm và sự tạo bọt và váng trên mặt hầm ủ

Bể UASB

Ưu điểm:

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%

Yêu cầu về dinh dưỡng (N, P) của hệ thống của công nghệ sinh học kỵ khí thấp hơn hệ thống xử lý hiếu khí do sự tăng trưởng và sinh sản của vi sinh vật kỵ khí thấp hơn vi sinh vật hiếu khí

Có thể thu hồi nguồn khí sinh học sinh ra từ hệ thống

Hệ thống xử lý kỵ khí tiêu thụ rất ít năng lượng trong quá trình vận hành

Nhược điểm:

Cần diện tích và không gian lớn để xử lý chất thải;

Quá trình tạo bùn hạt tốn nhiều thời gian và khó kiểm soát

Hình 2.10 Bể UASB

Phạm vi ứng dụng: Bùn nuôi cấy ban đầu: nồng độ tối thiểu là 10 kg VSS/m3 Lượng

bùn cho vào không nên nhiều hơn 60% thể tích bể

Hàm lượng chất hữu cơ: COD 50.000mg/l thì cần pha loãng nước thải hoặc tuần hoàn nước thải đầu ra

Chất dinh dưỡng: nồng độ nguyên tố N, P, S tối thiểu có thể tính theo biểu thức sau: (COD/Y) : N :P : S = (50/Y) : 5: 1 :1 (Y là hệ số sản lượng tế bào phụ thuộc vào loại nước thải Nước thải dễ acid hóa Y= 0,03, khó acid hóa Y= 0,15.)

Hàm lượng cặn lơ lửng: nước thải có hàm lượng SS lớn không thích hợp cho mô hình này SS > 3.000 mg/l khó phân hủy sinh học sẽ lưu lại trong bể sẽ ngăn cản quá trình phân hủy nước thải

Nước thải chứa độc tố: UASB không thích hợp với loại nước thải có hàm lượng amonia > 2.000 mg/l hoặc hàm lượng sulphate > 500 mg/l Khi nồng độ muối cao cũng gây ảnh hưởng xấu đến vi khuẩn methane Khi nồng độ muối nằm trong khoảng 5.000 – 15.000 mg/l thì có thể xem là độc tố

Hiệu suất của bể UASB bị phụ thuộc vào các yếu tố như: nhiệt độ, pH, các chất độc hại trong nước thải,…

Ứng dụng cho hầu hết tất cả các loại nước thải có nồng độ COD từ mức trung bình đến cao: thủy sản fillet, chả cá Surimi, thực phẩm đóng hộp, dệt nhuộm, sản xuất bánh tráng, sản xuất tinh bột,…

2.2.5 Khử trùng nước thải

Khử trùng nước thải là giai đoạn cuối cùng của công nghệ xử lý nước thải nhằm loại bỏ vi trùng và vi rút gây bệnh chứa trong nước thải trước khi xả vào nguồn nước Quá trình khử trùng nước thải diễn ra ở bể tiếp xúc Trong trường hợp xử lý nước thải

có sử dụng phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên: hồ sinh học, bãi lọc ngập nước,… thì không cần khử trùng

Để khử trùng nước thải thường sử dụng Clo và các hợp chất chứa Clo Có thể tiến hành khử trùng bằng ozon, tia hồng ngoại,… nhưng cần phải cân nhắc kỹ về mặt kinh

tế

2.2.6 Xử lý bùn cặn của nước thải

Trong quá trình xử lý nước thải bằng bất kì phương pháp nào cũng tạo nên một lượng cặn bã đáng kể (bằng 0.5 – 1% tổng lưu lượng nước thải) Nói chung, các loại cặn giữ lại ở trên các công trình xử lý nước thải đều có mùi hôi thối khó chịu (nhất là cặn tươi từ bể lắng đợt I) và nguy hiểm về mặt vệ sinh Do vậy nhất thiết phải xử lý cặn bã thích đáng

Nhiệm vụ xử lý bùn cặn là làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn, ổn định cặn, khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau: bón ruộng, cải tạo đất, san lấp,…

Rác (gồm các tạp chất không tan kích thước lớn: cặn bã thực vật, giấy, giẻ lau,…) được giữ lại ở song chắn rác có thể chở đến bãi rác (nếu lượng rác không lớn) hay nghiền rác và dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý

Cát từ bể lắng cát được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử dụng vào mục đích khác như san lấp

Cặn tươi từ bể lắng đợt 1 được dẫn đến bể mêtan để xử lý

Một phần bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng) từ bể lắng 2 được dẫn trở lại aeroten

để tiếp tục tham gia quá trình xử lý (bùn hoạt tính tuần hoàn), phần còn lại (bùn hoạt tính dư) được dẫn đến bể nén bùn để làm giảm độ ẩm và thể tích, sau đó được dẫn vào

bể mêtan để tiếp tục xử lý

Đối với các trạm xử lý sử dụng bể Biophin với quá trình vi sinh vật dính bám, bùn lắng từ bể lắng đợt 2 (được gọi là màng vi sinh vật) được dẫn trực tiếp đến bể mêtan hoặc có thể dẫn về trước bể lắng đợt 1

Cặn ra khỏi bể mêtan thường có độ ẩm cao (96 – 97%) Để giảm thể tích bùn cặn

và làm ráo nước có thể ứng dụng các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như: sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhân tạo như: thiết bị lọc chân không, thiết bị lọc ép dây đai, thiết bị ly tâm cặn… Độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55- 75%

Để tiếp tục làm giảm thể tích bùn cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng khác nhau: thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải,… Sau khi sấy, độ ẩm còn 25 – 30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển

Đối với các trạm xử lý nước thải có công suất nhỏ, việc xử lý bùn cặn, việc xử lý bùn cặn có thể tiến hành đơn giản hơn như nén bùn và sau đó làm ráo nước ở sân phơi bùn trên nền cát có hệ thống thu nước bên dưới

Bảng 2.2 Hiệu suất của các phương pháp xử lý nước thải khác nhau

Nitrat hóa Amoniac bị oxy hóa thành

(Nguồn: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp_Lâm Minh Triết)

2.3 MỘT SỐ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY SẢN

Hình 2.11 Hệ thống xử lý nước thải của Công ty TNHH thực phẩm QVD Đồng Tháp

Nư ớ c

thả i

Bể tách SCR

Nư ớ

c thả i

Hố thu gom

Bể tách

Bể

đ iề u hòa

Bể keo

tụ

Bể tuyẻ

n

Mư ơ

ng oxi hóa

Bể

lắ ng

2

Bể tiế p xúc

mỡ

Mư ơ ng oxi hóa

Bể keo

tụ

Hố thu gom

Bể

đ iề u hòa

Bể lắ ng

2

Bể tuyẻ n

nổ i

Bể tiế pxúc

SC

R

//

Bể chứ abùn

Hình 2.12 Hệ thống xử lý nước thải của Công ty CP chế biến thủy sản Út Xi ( SócTrăng)

Bể keo

tụ

Hố thu gom

Bể

đ iề u hòa

BÓ L¾ng

Bể tuyÓn næi

Bể axonic

SC

R

//

Bể nÐn bïn

SCR

T

//

Bể trung gian

CHƯƠNG 3

ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ , TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ

LÝ NƯỚC THẢI 3.1 CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ

Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm của nhà máy là: Qtbngày = 100 m3/ngày Lưu lượng trung bình giờ

( 10 16 , 1 3600

2 , 4 3600

Q Q

Lưu lượng giờ lớn nhất

Qmax giờ = Qtb giờ × Kch max = 4,2 × 2,5 = 10,5 (m3/h)

Trong đó:

- Kch: hệ số không điều hòa chung của nước thải Lấy theo quy định ở điều

3.2, bảng 3.1 trang 6 – tiêu chuẩn Xây dựng TCXD 51-2008

Bảng 3.1 Hệ số không điều hòa chung K ch phụ thuộc vào Q tb giây

Hệ số không điều hòa

(Nguồn: TCXDVN 51:2008, Thoát nước – Mạng lưới và công trình bên ngoài)

Lưu lượng lớn nhất giây

Qmaxgiây = Qtbgiây × Kch max = 1,16.10-3×2,5 = 2,9.10-3 (m3/s) =2,9(l/s)

3.2 TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO VÀ YÊU CẦU ĐẦU RA

3.2.1 Tính chất nước thải đầu vào

Bảng 3.2 Chất lượng nước thải đầu vào của hệ thống xử lý

3.2.2 Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý

Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải thủy sản QCVN 11:2015/BTNMT, cột A

Bảng 3.3 Chất lượng nước đầu ra của hệ thống

(Nguồn: QCVN 11:2015/BTNMT)

3.3 ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ

3.3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ

Để đề xuất được công nghệ xử lý đạt yêu cầu cần dựa vào các yếu tố sau:

- Công suất trạm xử lý

- Thành phần và tính chất của nước thải thủy sản

- Yêu cầu chất lượng nước sau xử lý

- Những quy định xả vào cống chung và vào nguồn tiếp nhận

- Hiệu quả quá trình