hướng dẫn HTXLNT-Module 3

hướng dẫn vận hành HTXLNT, bảo dưỡng hệ thống và khắc phục sự cố Bao gồm 8 modul - hướng dẫn chi tiết và cụ thể giúp người đọc hiểu một cách rõ ràng và đầy đủ nhất mọi khía cạnh của hệ thống xử lý nước thải

Trang 1

Khóa tập huấn vận hành và bảo dưỡng các NMXLNTTT

và Hệ thống quan trắc môi trường

tự động (AMS) ở các KCN (CS11/MPI)

TP HCM, 26-28/7/2016

3 TS Nguyễn Phương Quý, SFC

Trang 2

Module 3 CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC

SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ BÙN HOẠT TÍNH

TRUYỀN THỐNG

3.1 Xử lý nước thải trong bể Aeroten

3.2 Bể Aeroten trong công nghệ AO và AAO

3.3 Mương oxy hóa tuần hoàn

3.4 Bể lắng thứ cấp (đợt hai)

- Nguyên lý hoạt động

- Các thông số thiết kế cơ bản

- Lựa chọn các thông số vận hành phù hợp

- Bảo dưỡng định kỳ

-Một số trục trặc thường gặp và cách khắc phục

- Thảo luận và bài tập

Pha sục

khí

2 WB-MPI/VIPMP/IESE-SFC

Trang 3

3.1 Xử lý nước thải trong bể

• Bùn hoạt tính: là tập hợp những vi sinh vật chủ yếu là vi khuẩn tự hình thành khi thổi khí vào nước thải

Trang 4

Aeroten

• Quá trình ôxy hóa chất hữu cơ

– quá trình XLNT bằng phương pháp sinh hoá hiếu khí gồm 3 giai đoạn:

• Ôxy hoá chất hữu cơ

• Tổng hợp để xây dựng tế bào

• Tế bào vi khuẩn bị ôxy hoá hay còn gọi là hô hấp nội bào

Trang 5

Aeroten

• Quá trình Nitrat hóa:

– Là một quá trình tự dưỡng, năng lượng được lấy từ các hợp chất

thành Nitrat NO3-

như nguồn cung cấp C cho việc duy trì hoạt động sống và tổng hợp tế bào

– Quá trình Nitrat hóa từ Nitơ Amôni được chia làm 2 bước:

• NH4+ bị oxy hóa thành NO2- do tác động của vi khuẩn Nitrosomonas

• Oxy hóa NO2- thành NO3- do tác động của vi khuẩn Nitrobacter

Trang 6

Aeroten

• Quá trình khử Nitrat hóa

electron

– Vi khuẩn thu năng lượng để tăng trưởng từ quá trình

tổng hợp tế bào

dụng metanol làm nguồn C

Trang 7

Aeroten

• Điều kiện để khử Nitơ trong công trình XLNT:

– Điều kiện yếm khí (thiếu ôxy tự do)

– Có vi khuẩn kỵ khí tùy tiện khử Nitrat – Có nguồn cacbon hữu cơ

– Nhiệt độ, pH phù hợp trong môi trường nước

Trang 8

Aeroten

– Thành phần, tính chất nước thải đầu vào (nhiệt độ,

Trang 9

• Thông số tính toán bể Aeroten với bùn hoạt tính

Công trình bùn hoạt

tính

Tải trọng hữu cơ đối với bùn, Ls

(kg BOD/kg chất khô không tro của bùn/ngđ)

Tải trọng hữu cơ theo thể tích bể, Lv

(kg BOD/

m 3

bể/ngđ)

Liều lượng bùn, a ( mg/L)

Thời gian lưu bùn tb

(ngđ)

Thời gian lưu nước tn, (h)

Tỉ lệ tuần hoàn

bùn R

Aeroten đẩy truyền

thống 0,2-0,6 0,30 -0,80 1000-3000 3-15 4-8 0,15-1 Aeroten trộn 0,2-0,5 0,60-1,00 1000-3000 0,75-

15 3-5 0,15-1 Aeroten phân phối

nước theo bậc 0,2-0,6 0,60-1,00 1000-3000 3-5 3-5 0,15-1 Aeroten xử lý BOD

và nitrat hóa kết hợp 0,10 -0,20 0,10-0,35 1500-3000 8-20 6-15 0,5-1,5 Aeroten để nitrat hóa 0,05-0,15 0,05- 0,30 1500-3000 15-60 3-6 0,5-2

Trang 10

• Thông số tính toán bể Aeroten với bùn hoạt tính

Công trình bùn hoạt

tính

Tải trọng hữu cơ đối với bùn, Ls

(kg BOD/kg chất khô không tro của bùn/ngđ)

Tải trọng hữu cơ theo thể tích bể, Lv

(kg BOD/

m 3

bể/ngđ)

Liều lượng bùn, a ( mg/L)

Thời gian lưu bùn tb

(ngđ)

Thời gian lưu nước tn, (h)

Tỉ lệ tuần hoàn

bùn R

Aeroten thổi khí kéo

dài 0,05-0,1 0,10-0,30 2000-4000 20-40 18-36 0,5-1,5 Aeroten ổn định tiếp

Nguồn : Dự thảo TCVN 7957:2016/Bộ Xây dựng 10 WB-MPI/VIPMP/IESE-SFC

Trang 11

Một số sơ đồ công nghệ với bể Aeroten truyền thống

a) Không có bể tái sinh; b) Có bể tái sinh; c) Tái sinh bùn và làm sạch nước trong cùng một bể

1 Nước thải sau lắng; 2 Bể Aeroten; 3 Bể lắng đợt 2; 4 Bể tái sinh; 5 Hỗn hợp bùn; 6 Nước thải đã làm sạch; 7 Bùn hoạt tính tuần hoàn; 8 Bùn hoạt tính dư

a) b) c)

Trang 12

Aeroten

• Các thông số công nghệ như sự biến động về lưu lượng và

SS, pH, nhiệt độ; thông số vận hành như DO,

• trạng thái và thành phần của bùn hoạt tính hay còn gọi là bùn sinh học được thể hiện qua chỉ số bùn (SVI) tính bằng ml/g sau 30 phút lắng ở bình Imhoff, phải trong khoảng 80-

120 ml/g;

• thành phần lý hóa học của bùn như độ ẩm của bùn (%), độ tro của bùn (%), hàm lượng mỡ, đường, đạm; năng lượng điện tiêu thụ; hóa chất và chất dinh dưỡng tiêu thụ, hiệu

suất XLNT để từ đó xác định chi phí quản lý và XLNT

• Điều quan trọng là kiểm soát khối lượng bùn trong hệ thống

WB-MPI/VIPMP/IESE-SFC

Trang 13

Tần suất thay dầu Mức dầu bôi trơn cần được kiểm tra định kỳ Thay dầu sau mỗi 5.000 h vận hành

Trường hợp vận hành gián đoạn, dầu cần được thay thế ít nhất 3 năm 1 lần

động cơ Ổ bi cần được tra thêm mỡ sau mỗi 10.000 h vận hành

Trang 14

• Máy sục khí bề mặt

a) Bảo dưỡng định kỳ hộp số

Quan sát/kiểm tra sự thay đổi tiếng ồn tại

hộp số Tăng dần tần suất kiểm tra trong quá trình vận hành nếu có thể Quan sát/kiểm tra nhiệt độ dầu Tăng dần tần suất kiểm tra trong

quá trình vận hành nếu có thể

Kiểm tra sự rò rỉ tại hộp số hàng tháng

Thay dầu lần đầu sau khi khởi động Xấp xỉ 10.000 h vận hành hoặc sau

3 năm Thay dầu định kỳ 3 năm một lần hay sau 10.000 h

vận hành Thay dầu bôi trơn cho ổ trục chống ma sát Hàng năm hoặc sau 10.000 h vận

hành

Vệ sinh bộ lọc thông gió 3 tháng 1 lần

Làm sạch động cơ Căn cứ vào mức độ bẩn

Kiểm tra tất cả các bu lông và đai ốc Ít nhất 1 năm 1 lần

Tiến hành kiểm tra toàn bộ phần hộp số Ít nhất 1 năm 1 lần 14

Trang 15

Vệ sinh: Kiểm tra độ chặt và các tấm bản;

Đo điện trở cách điện

Trang 16

3.1 Xử lý nước thải trong bể Aeroten b)Bảo dưỡng định kỳ động cơ điện

Vệ sinh phần bên trong và xiết chặt các bulông

độ thắng hàng và độ xiết chặt

Trang 17

3.1 Xử lý nước thải trong bể Aeroten b)Bảo dưỡng định kỳ động cơ điện

vệ sinh nếu cần

Vành trượt Kiểm tra bề mặt

và khu vực tiếp xúc

Chổi Kiểm tra và thay

thế khi chổi bị mòn 2/3 rn

Trao đổi

khí/ nhiệt Làm sạch các đường ống trao

đổi nhiệt

Trang 18

• Bảo dưỡng định kỳ máy thổi khí/sục khí

Đai truyền động Chỉnh độ căng của băng tải như sau:

Căn chỉnh lần 1; Sau khi vận hành 16-24 h

Căn chỉnh lần 2; Sau khi vận hành 48-72 h

Căn chỉnh lần 3: Sau khi vận hành 1 tuần

Dầu và mỡ bôi trơn a Mỡ được thay mới 3 tháng một lần

b Dầu được thay như hướng dẫn dưới đây:

Thay lần thứ nhất: Sau khi vận hành 100 h

Thay lần thứ hai: Sau khi vận hành 700 h

Sau đó cứ 2.500 h vận hành thì thay dầu 1 lần

Kiểm tra hàng ngày (1) Kiểm tra số lượng dầu bôi trơn

(2) Kiểm tra áp suất xả

(3) Kiểm tra dòng điện Kiểm tra 3 tháng một

lần (1) Thay dầu bôi trơn (2) Thay mỡ

(3) Làm sạch bộ lọc (4) Điều chỉnh độ căng của băng tải

(5) Kiểm tra van an toàn

Nếu van an toàn không xả khi áp suất cao hơn áp suất làm việc 7%, tháo van, làm sạch và chỉnh lại van

Kiểm tra hàng năm (1) Thay băng tải

Kiểm tra 2 năm một lần (1) Thay phớt dầu

Kiểm tra 3 năm một lần (1) Thay vòng bi 18

Trang 19

– Khi các công trình bị quá tải một cách thường xuyên

do tăng lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải, phải báo cáo lên lãnh đạo cấp trên của

toàn KCN, hoặc đề nghị mở rộng và định ra chế độ làm việc mới cho các công trình Trong khi chờ đợi có thể đề ra chế độ quản lý tạm thời cho đến khi mở rộng hoặc có biện pháp mới để giảm tải trọng đối với nhà máy/trạm XLNTTT

Trang 20

– Khi nước thải chảy tới NMXLNTTT nhờ các trạm bơm của các đơn vị trong KCN thì nên đặt những bơm có lưu lượng khác nhau vì sẽ làm cho điều kiện thuỷ lực của mạng lưới tốt hơn, phần nào sẽ giảm được cao điểm "píc" của lưu lượng nước thải chảy vào NMXLNTTT

– Tiến hành tẩy rửa mạng lưới kênh máng, cống đều đặn

• Để tránh bị ngắt nguồn điện, ở NM XLNTTT nên dùng hai

nguồn điện độc lập

Trang 21

Aeroten

• Các sự cố, nguyên nhân và cách khắc phục với bể Aeroten

Kiểm tra nồng độ oxy hòa tan DO tại bể hiếu khí

Điều chỉnh số lượng máy sục khí

bề mặt đang vận hành

Bùn nghẽn tại đáy bể Điều chỉnh số lượng và thời gian

vận hành các máy sục khí bề mặt

đã xảy ra Điều chỉnh số lượng và thời gian vận hành các máy sục khí bề

mặt để giảm chỉ số DO xuống

Có bọt xuất hiện

Trang 22

- Một số trục trặc thường gặp và cách khắc phục

- Các vấn đề thường gặp khi vận hành quá trình bùn hoạt tính

1

Bùn phát triển

(Dispersed growth )

Các vi sinh vật không tạo bông mà phân tán dưới dạng những cá thể riêng biệt hay những cụm nhỏ với đường kính 10 mm - 20 mm

Hiệu suất bể lắng đợt hai thấp, nước

ra khỏi bể bị đục Lượng bùn tuần hoàn ít

Chỉ số thể tích bùn SVI thấp, nước ra khỏi bể bị đục

Trang 23

3

khối (bulking )

Các vi khuẩn dạng sợi phát triển quá mức trong bùn làm bùn nén kém và lắng kém

SVI cao khó duy trì nồng độ bùn cần thiết trong bể sục khí

Khả năng tách nước của bùn giảm

là đủ hình thành lớp bọt khí

Hình thành lớp bùn hoạt tính trên mặt nước

Trang 24

Gây mùi hôi

Làm tăng SS, BOD ở nước thải đầu ra

Lớp bọt váng sẽ giữ lại một lớp bùn hoạt tính làm ảnh hưởng tới thời gian lưu bùn

6

Bùn tạo khối không phải

do vi khuẩn dạng sợi

Bùn chứa quá nhiều polyme ngoại bào làm lớp bùn xốp

Tăng SS, BOD ở nước thải đầu ra, làm loãng lượng bùn

Trang 25

Trang 26

Khởi động hệ thống sinh học

• Thông thường, để khởi động hệ thống sinh học thì cần phải có sẵn lượng sinh khối trong các hệ thống xử lý

• Sinh khối có thể phát triển tự phát thông qua việc cấp

nước thải liên tục vào bể phản ứng

• Để tiết kiệm thời gian, cấy vào bể phản ứng sinh khối lấy

từ NMXLNT đang hoạt động hoặc sinh khối vi sinh

chuyên biệt

• Hàm lượng sinh khối sau khi cấy nằm trong khoảng 2g/l

• Khởi động với tải sinh khối thật thấp không vượt quá giá trị thiết kế (0,15 kg BOD/kg/ngđ)

• Nếu chất lượng nước sau xử lý tốt (BOD, COD, và Nitơ)

Trang 27

Khởi động hệ thống sinh học

• Trường hợp không có sẵn sinh khối VSV thì trình tự như sau:

• Trước tiên cho một phần nước thải (25-30% lưu lượng thiết

trình

• Nếu nước thải công nghiệp có nồng độ cao thì pha loãng

bằng nước sản xuất hoặc nước sông

• Bùn lắng tại bể lắng đợt 2 được tuần hoàn liên tục về aêrôten

• Nồng độ bùn hoạt tính sẽ gia tăng theo thời gian

• Theo sự gia tăng của bùn có sự xuất hiện của nitrat và nitrit, tăng dần lượng nước thải cần xử lý hoặc giảm độ pha loãng

• Quá trình cứ diễn ra theo hướng tăng dần tới lưu lượng thiết

kế Thời gian kéo dài chừng 2 tháng

27

Trang 28

lắng/lượng sinh khối

– Tải trọng hữu cơ

– Tải sinh khối

– Tải trọng bề mặt là lượng nước chảy vào bể lắng trong 1 h

– Thời gian lưu trung bình của sinh khối: là tuổi của sinh khối

Trang 29

– Nắm vững về công nghệ – Theo dõi, phân tích định kỳ, quan sát tính biến động của nước thải, các yếu tố bất thường

– Ghi chép, lưu giữ thông tin chính xác, dễ truy tìm – Đủ các tài liệu để tra cứu

Trang 30

– Lưu lượng quyết định khả năng chịu tải của hệ thống

và tải lượng bề mặt của bể lắng Cần đảm bảo lưu lượng ổn định trước khi vào công trình sinh học

– Tỷ lệ F/M thích hợp trong khoảng 0,2 – 0,6 Hạn chế tình trạng pH giảm, bùn nổi, lắng kém Nếu tỷ lệ F/M thấp là do vi khuẩn có cấu trúc đặc biệt – nấm, nếu tỷ

lệ F/M cao là do DO thấp, bể bị quá tải dẫn đến tình trạng bùn đen, lắng kém, có mùi tanh và hiệu quả xử

lý thấp

Trang 31

– Giá trị pH thích hợp là 6,5 – 8,5 pH cao do quá trình chuyển hoá

kiềm Cách khắc phục sự dao động pH này là cần cung cấp đủ dinh dưỡng, hàm lượng hữu cơ, hạn chế quá trình phân hủy nội bào, sử dụng hoá chất tăng độ kiềm

– Tỷ lệ BOD/COD > 0,5 thích hợp cho quá trình phân hủy sinh học

Vì vậy cần kiểm tra thường xuyên BOD và COD tránh hiện tượng thiếu tải hoặc quá tải

– Chất dinh dưỡng N, P: đảm bảo tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1, nếu

thải sinh hoạt thì không cần bổ sung N, P

– Các chất độc như kim loại nặng, dầu mỡ, hàm lượng clorua, sunfat, NH3 cần kiểm soát để tránh tình trạng các chất độc trên có hàm lượng cao đi vào bể xử lý sinh học

Trang 32

- Thảo luận và bài tập

Trang 33

Bể Aeroten theo công nghệ AO

• Để xử lý kết hợp các chất hữu cơ và nitơ, các

công trình bùn hoạt tính phải tích hợp được các quá trình nitrat hóa và khử nitrat trong đó

• Các công trình thường dùng là bể aeroten hoạt động theo chế độ thiếu khí và hiếu khí (Anoxic- Oxic) hoạt động nối tiếp theo dòng chảy vào

công trình

Trang 34

• Bể Aeroten theo công nghệ AO

• Ngăn hiếu khí: Nước thải được xáo trộn với các vi sinh vật hiếu khí nhờ hệ thống cấp không khí

• Vi sinh vật hiếu khí lấy các chất ô nhiễm có trong nước thải (COD,

BOD, Nitơ, photpho,…) làm thức ăn, làm tăng sinh khối và kết thành các bông bùn

• Quá trình nitrat hóa diễn ra tại ngăn này

• DO trong ngăn hiếu khí:1,5 – 2 mg/l

• Tại ngăn thiếu khí: quá trình khử nitrat diễn ra, nitrat được chuyển hóa

Trang 35

Trang 36

• Ngăn thiếu khí : để khử NO3 thành N2 và tiếp tục giảm BOD, COD Các hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được 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 sau đó

• Ngăn hiếu khí: để chuyển hóa NH4+ thành NO3-, khử

BOD, COD, sunfua… Trong bể này, các vi sinh vật tồn tại ở dạng lơ lửng sẽ hấp thụ ôxy và chất hữu cơ (chất ô nhiễm) và sử dụng chất dinh dưỡng là Nitơ & Photpho để

lượng

Trang 37

Ngăn kỵ khí (Anaerobic

)

Ngăn thiếu khí (Anoxic)

Ngăn hiếu khí (Oxic)

Bùn hoạt tính tuần hoàn

NT sau xử

lý

NT chưa

xử lý

Trang 38

- Các thông số thiết kế cơ bản

• Kiểm tra độ kiềm có đảm bảo cho quá trình nitrat hóa

• Thể tích ngăn hiếu khí được tính giống như bể aeroten xử lý BOD và

vào ngăn này > 20 mg/L và giống như aeroten để nitrat hóa khi hàm

• Thể tích của ngăn thiếu khí bể AO được xác định theo các bước sau:

– Tỉ lệ tuần hoàn bùn độ ẩm 99% từ bể lắng thứ cấp về ngăn anoxic – Hàm lượng NH4+ - N(NH4hh), NO3-- N (NO3hh)và BOD5 (S0) trong hỗn hợp nước thải và bùn tuần hoàn đi vào ngăn anoxic

NO3anox, mg/L

– Liều lượng bùn hoạt tính trong ngăn thiếu khí aanox, mg/L:

– Thời gian khử nitrat trong ngăn thiếu khí của aeroten tdenitrat, d:

– Thể tích ngăn thiếu khí Vanox , m3

Định dạng
Số trang	70
Dung lượng	3,05 MB