Xử lý nước thải khu công nghiệp bằng công nghệ SBR dòng vào liên tục kết hợp giá thể Mutagbiochip

Nghiên cứu này về nước thải khu công nghiệp bằng mô hình ICEAS kết hợp với giá thể Mutag Biochip và mô hình ICEAS không sử dụng giá thể để đánh giá hiệu quả việc xử lý nước thải khu công nghiệp với nồng độ ni tơ cao

Cán bộ hưỗng dẫn khoa học : PGS.TS Nguyễn Tấn Phong

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

I TÊN ĐÈ TÀI: XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP BẰNG CÔNG NGHỆ SBR DÒNG VÀO LIÊN TỤC KẾT HỢP GIÁ THỂ MUTAG BIOCHIP

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Nghiên cứu mô hình ICEAS sử dụng giá thể Mutag Biochip ™ để xử lý nước thải khu công nghiệp

- Nghiên cứu hiệu quả xử lý của mô hình ICEAS với các tải trọng 0,5; 1,0; 1,5; 2,0kg COD/m3.ngày với chu kỳ 16; 12,5; 11,5; 9,5 và 9h, pha lắng 0,4h, pha rút nước 0,2h

- Đánh giá hiệu quả xử lý của mô hình đối với các chỉ tiêu COD, NHƯ, NO2", NO3", TN

- Nghiên cứu khả năng bám dính và sinh khối vi sinh trên bề mặt giá thể Mutag Biochip

™

II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 01/2017

III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 7/2017

IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN TẤN PHONG

Tp HCM, ngày 24 tháng 07 năm 2017

TRƯỞNG KHOA

Nguyên trường Đại học Bách khoa TP HCM, những người đã dìu dẳt tôi tận tình, đã truyền đạt cho tôi những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian tôi học tập chương trình đào tạo sau đại học

Đe hoàn thành được luân văn này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Tấn Phong người đã tận tình hướng dẫn và tài trợ kinh phí trong suốt quá trình nghiên cửu

Tồi xin cảm ơn các thầy, cô, anh, chị ở phòng Thí nghiệm Khoa Môi Trường & Tài Nguyên

đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện đề tài khi mô hình thí nghiệm được hoạt động tại đây; và tôi xin cảm ơn 2 em Ngân và Khang đã cộng tác cùng tôi trong suốt thời gian ở đây

Tôi xin cảm ơn các ban, nghành, anh, chị trong Công ty TNHH dịch vu môi trường An Nghiệp tại khu công nghiệp An Nhiệp Sóc Trăng đã tạo điều kiện thuận lợi cho tồi lẩy mẫu nước thải vận hành mô hình thỉ nghiệm và chia sẽ kinh nghiệm, khó khăn mà công ty đang gặp phải trong quả trình vận hành hệ thống xứ lý nước thải

Sau cùng, tôi gửi lời cám ơn chân thành đến những người thân, người bạn đã động viên

và ủng hộ tôi vượt qua những khó khăn trở ngại trên mọi bước đường và còn là động lực để tôi phẩn đấu

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của tất cả mọi người

TP HCM, 07/2017

NGUYỄN MINH TRÍ

Mutag BioChip™ và mô hình ICEAS không sử dụng giá thể để đánh giá hiệu quả của việc xử lý nước thải của khu công nghiệp với nồng độ nitơ cao Hai mô hình được làm từ poly acrylic với dung tích 18 lít, mô hình ICEAS có giá thể được dùng làm mô hình được kiểm chứng và mô hình ICEAS là mô hình kiểm soát Giá thể Mutag BioChip™ được sử dụng trong ICEAS khoảng 2 lít Tổng thòi gian mỗi chu kỳ là 12 giò, bao gồm giai đoạn phản ứng 11 giò bao gồm các pha xục khí

và khuấy trộn xen kẽ nhau Kết quả cho thấy hiệu suất loại bỏ mô hình ICEAS kết họp với giá thể Mutag BioChip™ cao hon mô hình ICEAS không sử dụng gía thể với các thông số như: COD, NH4 + -N, TN Ở tải trọng hữu co (OLR) là 0,5 kg COD / m3.ngày, hiệu quả xử lý tưong ứng là 95; 87; 85% Khi tỷ lệ chất hữu co tăng lên đến 2,0 kg COD / m3.ngày, hiệu quả tưong ứng là 89; 78; 82% Nó chứng minh rằng các phưong tiện truyền thông của Mutag BioChip™ đã giúp tăng hiệu quả xử lý nước thải khu công nghiệp

System (ICEAS) model combines with Mutag BioChip media and ICEAS do not use media to assessing the efficiency of the food industry wastewater treatment with high nitrogen concentration Two models made from poly acrylic with the same volume capacity of 18 liters where the ICEAS with media as a verified model and the ICEAS without media model as a control Mutag BioChip media used in the ICEAS with media model was approximately 2 liters Each cycle time was 12 hours total, including all hour reacting phase that consisted of successive stages of aeration and mixing The results showed that removal efficiency of the ICE AS model combined with Mutag BioChip media were higher than those of the ICE AS model do not use media in term

of parameter such as: COD, NH4+- N, TN At the organic loading rate (OLR) of 0,5 kg COD/m3.day, corresponding treatment efficiency were 95; 87; 85% When the organic loading rate increased up to 2,0 kg COD/m3.day, coưesponding efficiencies were 89; 78; 82% It proves that Mutag BioChip media helped increasing the treatment removal efficiency industry wastewater

Tôi tên là NGUYỄN MINH TRÍ, là học viên cao học ngành Kỹ thuật Môi trường khóa

2014, mã số học viên 7141031 Tôi xin cam đoan: Luận văn cao học này là công trình nghiên cứu khoa học thực sự của bản thân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Tấn Phong

Các hình ảnh, số liệu và thông tin tham khảo trong luận văn này được thu thập từ những nguồn đáng tin cậy, đã qua kiểm chứng, được công bố rộng rãi và đã được tôi trích dẫn rõ ràng ở phần tài liệu tham khảo Các bản đồ, đồ thị, số liệu tính toán và kết quả nghiên cứu được tôi thực hiện nghiêm túc và trung thực

Tôi xin lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này

Học viên

Nguyễn Mình Trí

MỤC LỤC

MỤC LỤC BẢNG iii

MỤC LỤC HÌNH iv

DANH MỤC VIẾT TẮT vi

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

2 MỤC TIÊU NGHIÊN cứu 2

3 PHẠM VI VÀ ĐÓI TƯỢNG NGHIÊN cứu 2

4 NỘI DUNG NGHIÊN cứu 3

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cưu 4

6 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 5

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 6

1.1 TỔNG QUAN NƯỚC THẢI 6

1.1.1 Tổng quan khu công nghiệp An Nghiệp, Sóc Trăng 6

1.1.2 Tổng quan về nước thải 7

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SBR VÀ GIÁ THỂ DI ĐỘNG 14

1.2.1 Cống nghệ xử lý theo mẻ SBR 14

1.2.2 Sử dụng giá thể di động trong xử lý nước thải 17

1.3 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ICEAS 19

1.3.1 Một sổ thống sổ thiết kế và vận hành bể ICEAS 21

1.3.2 So sánh giữa cống nghệ ICEAS và SBR 22

1.4 CÁC NGHIÊN CƯU LIÊN QUAN 24

1.4.2 Các nghiên cứu ngoài nước 25

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CƯU 27

2.1 ĐÓI TƯỢNG NGHIÊN CƯU 27

2.2 MÔ HÌNH NGHIÊN CƯU 27

2.2.1 Sinh khối 28

2.2.2 Nước thải 29

2.2.3 Điều kiện vận hành 29

2.2.4 Tần suất phân tích 29

2.3 GIÁ THỂ 31

2.4 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 32

2.4.1 Đo giá trị pH và DO 32

2.4.2 Đo giá trị COD 32

2.4.3 Đo giá trị Nitơ Kjeldahl TKN 32

2.4.4 Hàm lượng Amonia N-NH3 33

2.4.5 Hàm lượng Nitrat NO3' 33

2.4.6 Chỉ sổ bùn lắng SVI 34

2.4.7 Hàm lượng MLSS 34

2.4.8 Hàm lượng MLVSS 35

2.4.10 Hàm lượng sinh khối trên giá thể 36

2.5 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ xử LÝ SÓ LIỆU 37

2.5.1 Xác định tải trọng 37

2.7 GIAI ĐOẠN CHẠY THÍCH NGHI 38

2.8 GIAI ĐOẠN TĂNG TẢI 41

2.8.1 Hiệu quả xử lý COD qua từng tải trọng 41

2.9 HIỆU QUẢ XỬ LÝ AMMONIA CỦA CẢ HAI MÔ HÌNH QUA CÁC TẢI TRỌNG 47 2.10 Sự BIẾN THIÊN NÒNG Độ NITRIT YÀ NITRAT CỦA HAI MÔ HÌNH 50

2.11 HIỆU QUẢ LOẠI BỎ NITƠ TỔNG 51

2.12 ĐÁNH GIÁ NÒNG Độ SINH KHÓI TẠO THÀNH 53

KẾT LUẬN YÀ KIẾN NGHỊ 56

KẾT LUẬN 56

KIẾN NGHỊ 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BÓ 60

PHỤ LỤC 1: SÓ LIỆU VẬN HÀNH 67

PHỤ LỤC 2: HÌNH ẢNH MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM 73

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1.1- Đặc tính nước thải ngành sản xuất bia 9

Bảng 1.2 - Thành phần tính chất nước thải ngành sản xuất bánh kẹo 12

Bảng 1.3 - Thành phần tính chất nước thải của ngành chế biến thủy sản 13

Bảng 1.4 - Một số thông số vận hành bể ICEAS (Phuoc N.V., 2014) 22

Bảng 2.1 Thông số mô hình nghiên cứu 28

Bảng 2.2 Thành phần, tính chất nước thải 29

Bảng 2.3 Các thông số kĩ thuật của giá thể Mutag BioChip ™ 31

Bảng 3.1 Các tải trọng thực nghiệm trên mô hình nghiên cứu 38

Bảng 3.2 Ket quả loại bỏ COD tại các tải trọng hữu cơ 42

Bảng 3.3 Ket quả loại bỏ Ammonia tại các tải trọng hữu cơ 49

Bảng 3.4 Ket quả Nitrat, Nitrit đầu ra của hai mô hình 50

Bảng 3.5 Hiệu quả xử lý TN của hai mô hình 52

MỤC LỤC HÌNH

Hình 1.1 Ngành sản xuất bia 8

Hình 1.2 - Sơ đồ công nghệ sản xuất bia 10

Hình 1.3 - Sơ đồ các pha của bể SBR 15

Hình 1.4 - Sự chuyển hóa các chất của vi sinh 17

Hình 1.5: Các loại giá thể 18

Hình 1.6: Các quá trình xử lý trên giá thể 18

Hình 1.7 Pha phản ứng của bể ICEAS 20

Hình 1.8 Pha lắng của bể ICEAS 20

Hình 1.9 Pha rút nước bể ICEAS 21

Hình 1.10 Nước đầu ra có ss thấp (M Hallberg et al., 2009) 23

Hình 1.11 Một ví dụ về hệ thống rút nước của ICEAS(M Hallberg et al., 2009) 24 Hình 2.1 Mô hình nghiên cứu 27

Hình 2.2 Giá thể Mutag Biochip ™ 31

Hình 3.1 Sự biến đổi nồng độ COD đầu vào, đầu ra của mô hình ICEAS - SBR và ICEAS - MBSBR ở tải trọng 0,5 kgCOD/m3.ngày 40

Hình 3.2 Hiệu quả loại bỏ COD của 2 mô hình trong giai đoạn thích nghi 40

Hình 3.3 Sự biến đổi nồng độ COD đầu vào, đầu ra của hai mô hình qua từng tải trọng 41

Hình 3.4 Sự biến đổi nồng độ COD đầu vào, hiểu quả loại bỏ COD của mô hình qua từng tải họng 42

Hình 3.5 Nồng độ COD đầu vào, đầu ra của hai mô hình ở tải trọng 1,0 kgCOD/m3 ngày 43

Hình 0.19Hình 3.6 Hiệu quả loại bỏ COD của mô hình ICEAS - SBR và mô hình ICEAS - MBSBR ở tải trọng 1,0 kgCOD/m3.ngày 44

Hình 3.7 Nồng độ COD đầu vào, đầu ra của hai mô hình ở tải trọng 1,5 kgCOD/m3 ngày 44

Hình 3.8 Hiệu quả loại bỏ COD của mô hình ICEAS - SBR và mô hình ICEAS - MBSBR ở tải trọng 1,5 kgCOD/m3.ngày 45

Hình 3.9 Nồng độ COD đầu vào, đầu ra của hai mô hình ở tải trọng 2,0 kgCOD/m3.ngày 46

Hình 0.23Hình 3.10 Hiệu quả loại bỏ COD của mô hình ICEAS - SBR và mô hình ICEAS - MBSBR ở tải trọng 2,0 kgCOD/m3.ngày 46

Hình 3.11 Sự biến đổi nồng độ Ammonia đầu vào, đầu ra của hai mô hình qua từng tải trọng 47

Hình 3.12 Hiệu quả loại bỏ NHị+ - N của mô hình ICEAS-MBSBR và mô hình ICEAS-SBR 49 Hình 3.13 Sự biến đổi nồng độ đầu vào, đầu ra và hiệu suất loại bỏ TN của hai mô

Hình 3.14 Hiệu quả loại bỏ TN của mô hình ICEAS-MBSBR và mô hình ICEAS-

SBR 52 Hình 3.15 Hàm lượng sinh khối trong bể ICEAS-SBR và sinh khối lơ lửng, bám

dính trong bể ICEAS-MBSBR 54 Hình 3.16 Khả năng dính bàm trên giá thể ở các tải trọng 55

DANH MỤC VIẾT TẤT

MLVSS

Hàm lượng chất rắn lơ lửng dễ bay hơi (Mixed Liquor Volatile Suspended Solids)

MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VÁN ĐÈ

Dưới áp lực của đô thị hóa và sự gia tăng dân số, trong nhưng năm đàu thế ki 21, tốc độ công nghiệp hóa của Việt Nam ngày càng phát triển, các khu công nghiệp (KCN) và khu chế xuất (KCX) ra đời như một tất yếu khách quan nhằm phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu Các KCN ra đời thu hút nhiều dự án đầu tư, góp phàn giải quyết công ăn việc làm cho một lượng lớn lao động, nâng cao giá trị sản xuất công nghiệp trong tổng GDP Tính đến tháng 7/2016, cả nước đã có 316 khu công nghiệp được thành lập với tổng diện tích đất tự nhiên hơn 88,6 nghìn ha Trong đó, diện tích đất công nghiệp có thể cho thuê đạt 60,2 nghìn ha, chiếm khoảng 67,8% tổng diện tích đất tự nhiên Hiện nay, đã có 218 khu công nghiệp đi vào hoạt động với tổng diện tích đất tự nhiên 59,5 nghìn ha và 98 khu công nghiệp đang trong giai đoạn đền bù giải phóng mặt bằng và xây dựng cơ bản với tổng diện tích đất tự nhiên 28,9 nghìn ha Tuy nhiên sự ra đời của các KCN và KCX ngoài lợi ích trên lại nảy sinh mộ mâu thuẫn mới, Sự mất cân bằng về sinh thái, sự gia tăng áp lục của con người lên môi trường, sự biến đổi cấu trúc xã hội, những vấn đề liên quan đến sức khỏe cộng đồng, nước thải, khí thải, khí thải, tiếng ồn, rác thải công nghiệp, Trước tình trạng trên, việc tiến hành xử lý nước thải của các KCN phải đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi xả thải ra nguồn tiếp nhận là bắt buộc Do đó,

để bảo vệ môi trường sống, làm việc và sinh hoạt của công nhân và người dân sống xung quanh KCN, nên chủ đàu tư phải tiến hành xây dựng nhà máy xử lý nước thải tập trung cho toàn KCN Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều phương pháp xử lý nước thải được đưa ra như: phương pháp cơ học, phương pháp keo tụ, đông tụ, tuyển nổi, phương pháp sinh học Tuy nhiên hầu hết nước thải sau hệ thống xử lý với chất lượng đầu ra không ổn định đặc biệt là hàm lượng nitơ, photpho trong nước thải cao cùng với chi phí vận hành cho các công nghệ xử lý nitơ, photpho trong nước thải còn khá cao, chủ yếu liên quan đến nhu càu cung cấp ôxy và các thành phàn hữu cơ Vì vậy,

việc tìm kiếm một giải pháp thích họp để xử lý nitơ, photpho trong nước thải cần được quan tâm như công nghệ SBR Nhưng do bể SBR hoạt động theo mẻ nên việc hạn chế về lưu lượng, tải trọng nước thải cần xử lý ảnh hưởng chất lượng xử lý đầu ra Vì vậy công nghệ SBR dòng vào liên tục ra đời nhằm khắc phụ nhược điểm xử lý theo mẻ của bể SBR

Công nghệ SBR dòng vào liên tục (ICEAS - Intermittent Cycle Extended Aeration System)

là công nghệ cải tiến SBR đã ra đời vào khoảng thập niên 70 tại Úc Bên cạnh đó, với hơn 200 công trĩnh ở ủc và Hoa Kỳ đã được ứng dụng đạt hiệu quả xử lý các chất hữu cơ, nitơ cao Một trong những công nghệ mới về xử lý nước thải đang được nhắc đến rất nhiều hiện nay bởi tính năng hiệu quả xử lý cao, đồng thời tiết kiệm diện tích, đó chính là công nghệ xử lý nước thải MBBR MBBR là từ viết tắt của cụm Moving Bed Biofilm Reactor, trong đó sử dụng các giá thể cho vi sinh dính bám để sinh trưởng và phát triển Nhưng một số giá thể lại chiếm thể tích trong bể quá lớn ảnh hưởng đến việc bảo trì bảo dưỡng bể, hiệu quả xử lý lại không cao Sử dụng giá thể Mutag Biochip có diện tích bề mặt 3000 m2/m3 sẽ giải quyết được vấn đề trên cùng với việc nâng cao hiệu quả xử lý chất dinh dưỡng trong nước thải khu công nghiệp

Vì vậy, đề tài "xử lý nước thải khu công nghiệp bằng công nghệ SBR dòng vào liên tục kết hợp giá thể Mutag Biochip ” được thực hiện với mục đích đánh giá khả năng

xử lý nước thải nhiễm hữu cơ và các chất dinh dưỡng

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Đe tài nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả xử lý nước thải khu công nghiệp bằng hai mô hĩnh, trong đó một mô hình có kết họp giá thế Nghiên cứu được thực hiện vói quy

mô phòng thí nghiệm nhằm đánh giá khả năng xử lý chất hữu cơ và chất dinh dưỡng N hên mô hình nghiên cứu ICEAS qua các tải trọng khác nhau

❖ Đối tượng nghiên cứu: Nước thải khu công nghiệp An Nghiệp Sóc Trăng

❖ Phạm vi nghiên cứu: Nước thải khu công nghiệp chứa thành phần hữu cơ (BOD5, COD) và dinh dưỡng (N, P) cao

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu mô hình ICEAS sử dụng giá thể Mutag Biochip ™ để xử lý nước thải khu công nghiệp

- Nghiên cứu hiệu quả xử lý của mô hình ICEAS với các tải trọng 0,5; 1,0; 1,5; 2,0

kg COD/m3.ngày với thời gian lưu 12h, chu kỳ 8h tương ứng với pha sục khí, khuấy trộn 7h, pha lắng 0,5h; pha rút nước 0,5h

- Đánh giá hiệu quả xử lý của mô hĩnh đối với các chỉ tiêu COD, NO2',

- Nghiên cứu khả năng bám dính và sinh khối vi sinh trên bề mặt giá thể Mutag Biochip ™

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

❖ Phương pháp nghiên cứu hồi cứu

Tham khảo, tổng hợp số liệu về thành phần tính chất nước thải khu công nghiệp theo các tài liệu trong và ngoài nước Thu thập, tìm hiểu các nghiên cứu đã được thực hiện về xử lý loại chất hữu cơ trong nước thải cũng như các công trình đã áp dụng trên thế giới về hệ thống ICEAS để có cơ sở và phương hướng nghiên cứu ứng dụng ở Việt Nam

❖ Phương pháp lấy mẫu

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải được nghiên cứu trong suốt quá trình xử lý: pH, COD, TKN, TN, NH4+, NO3-, N02-

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng bùn: MLSS, F/M, SVI được được nghiên cứu định kỳ trong quá trình xử lý

❖ Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm trên mô hình

Mô hình nghiên cứu được chế bằng nhựa trong suốt, đảm bảo các điều kiện sinh trưởng cũng như hoạt động của vi sinh trong nghiên cứu Nước thải thực cung cấp chạy cho mô hình nghiên cứu Các mẫu phân tích được lấy từ đầu vào và đầu ra của mô hình

❖ Phương pháp xử lý số liệu và nhận xét

Từ số liệu thô, tính toán hiệu suất xử lý COD, TKN, TN, tính độ lệch chuẩn, vẽ đồ thị so sánh hiệu quả xử lý dựa trên phần mềm excel, đưa ra những phân tích nhận xét đánh giá và kết luận

6 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

❖ Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu là cơ sở lý thuyết cho quá trình kết hợp công nghệ ICEAS với giá thể di động

để xử lý COD, TKN, TN trong nuớc thải khu công nghiệp, là cơ sở cho các quá trình nghiên cứu kết hợp tiếp theo nhằm mục tiêu nâng cao hiệu quả xử lý COD, TKN, TN

❖ Tính mới của đề tài

Công nghệ SBR truyền thống đã đuợc áp dụng nhiều nơi trên thế giới và Việt Nam Với nghiên cứu này, mô hình tạo môi truờng khử Nitrat tốt hơn bằng sụ kết họp sục khí, khuấy trộn ngắt quảng và dùng giá thể di động để xử lý Nitơ và các chất hữu cơ tốt hơn Khi sinh khối bám trên giá thể ngày càng tăng thì hiệu quả xử lý càng cao, lúc này mô hĩnh sẽ rút ngắn thời gian xử lý

CHƯƠNG 1 TỒNG QUAN

1.1 TỒNG QUAN NƯỚC THẢI

1.1.1 Tổng quan khu công nghiệp An Nghiệp, Sóc Trăng

Khu công nghiệp (KCN) An Nghiệp nằm trên giao điểm của hai trục giao

thông chính tỉnh Sóc Trăng là Quốc lộ 1A và Quốc lộ 60 nối liền với đuờng Nam

sông Hậu và cảng nuớc sâu Đại Ngãi

KCN An Nghiệp có lợi thế đặc

biệt thuận tiện trong giao thông

đuờng bộ và đuờng thủy, có tổng diện

tích 251,13 ha với tổng mức đầu tu là

338 tỷ đồng đuợc quy hoạch xây

dựng theo mô hĩnh khu công nghiệp

hiện đại Diện tích xây dựng các xí

nghiệp công nghiệp là 162,99 ha, chiếm 60% tổng diện tích, phần còn lại đuợc dành

cho các công trình công cộng, cây xanh, hạ tầng kỹ thuật và đuờng giao thông

Hệ thống giao thông nội bộ trong KCN đuợc bố trí theo dạng ô cờ để đảm bảo tính

trật tự và thống nhất trong KCN Các trục đuờng chính có hai làn xe, mặt cắt rộng

42,5m các đuờng nhánh rộng 15m và 7,5m Dọc theo các đuờng có vỉa hè rộng 6 -

8m, là nơi bố trí các hành lang kỹ thuật ngầm nhu điện, cấp thoát nuớc, thông tin

liên lạc

KCN đuợc cấp điện từ luới điện quốc gia 11OKV qua trạm biến áp đặt ngay trong KCN Hệ thống truyền tải đi dọc theo tuyến đuờng truớc các lô đất để đảm bảo cấp điện đầy

đủ và ổn định cho các doanh nghiệp tiêu thụ

Hệ thống thông tin liên lạc đuợc đặt tại trung tâm KCN, các tuyến cáp quang đi ngầm trong hành lang kỹ thuật đến các lô đất tạo thảnh mạng luới thông tin hiện đại, đáp ứng đầy đủ

và nhanh chóng mọi yêu cầu về dịch vụ thông tin liên lạc

Hệ thống cấp nước trong KCN được bố trí khoa học, họp lý Nhà máy cấp nước đặt tại KCN có công suất 12.000m3/ngày-đêm nhầm đáp ứng mọi nhu cầu về nước phục vụ sản xuất

và sinh hoạt cho doanh nghiệp trong KCN Nước mưa trong KCN qua hệ thống thoát nước mưa xả ra các mương tiêu Nước thải công nghiệp được thu gom và xử lý tại nhà máy xử lý nước thải trong KCN có công suất 4.000m3/ngày-đêm trước khi được xả vào tuyến mương thoát nước của KCN

Hạ tầng xã hội của KCN cũng được chú trọng phát triển đồng bộ, bao gồm đầy đủ các hạng mục: nhà ở cán bộ, công nhân, nhà trẻ, mẫu giáo, khu dịch vụ vui chơi giải trí, nhằm mục tiêu để cho người lao động gắn bó lâu dài với doanh nghiệp và đáp ứng tốt nhất mọi nhu cầu của cán bộ công nhân làm việc cho các doanh nghiệp trong KCN Ngoài ra, KCN An Nghiệp còn hấp dẫn các nhà đầu tư bởi nơi đây có nguồn nhân lực dồi dào với chi phí lao động thấp có thể đáp ứng tối đa mọi nhu cầu sử dụng lao động của các nhà đầu tư

Với chính sách thu hút đầu tư thông thoáng, cởi mở, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho nhà đầu tư của UBND tỉnh Sóc Trăng, cùng với những thuận lợi của KCN An Nghiệp, chắc chắn đây sẽ là địa điểm hấp dẫn các nhà đầu tư trong và ngoài nước, BQL các Khu công nghiệp rất mong muốn và sẵn sàng đón tiếp các nhà đầu tư đến KCN để cùng nhau họp tác và phát triển

1.1.2 Tổng quan về nước thải

Nguồn gốc nước thải

- Nước thải từ quá trình sản xuất của các nhà máy chủ yếu là từ nhà máy bia (30%), chế biến thủy sản (30%), nhà máy chế biến thực phẩm bánh kẹo (30%)

- Nước sinh hoạt cho các công nhân của các nhà máy;

Nước thải sản xuất bia

Hiện nay, Bia là một loại thức uống rất được ưa chuộng trên thế giới Ớ các nước phương Tây, bia dược xem là nước gỉảỉ khát Trên thế giới có một số loại bia nồi tiếng như Ale, Lager, Pỉlsener, Riêng sản phẩm trong nước thì đứng đầu vẫn là nhãn hiệu bia Sài Gòn, bia Đại việt

Hình 1.1 Ngành sản xuất bia

Bia chứa chủ yếu là nước (>90%), còn lại là cồn (3 - 6%), C02 và các hóa chất hòa tan khác

Vì vậy sản xuất bia là một trong những ngành công nghiệp đòi hỏi tiêu tốn rất nhiều nước do

đó sẽ thải ra môi trường một lượng rất lớn nước thải Nước thải của nhà máy bia thường gồm những loại sau:

• Nước làm nguội, nước ngưng tụ Loại nước này không thuộc loại nước gây 6 nhiễm nên

có thể xử lý sơ bộ và tải sử dụng lại

• Nước vệ sinh thiết bị như rửa thừng nấu, rửa bề chứa, rửa sàn nhà sản xuất Loại nước này chứa nhiều chất hữu cơ, cần phải được tiến hành xử lý để làm sạch môi trường và tái sử dụng lại

• Nước vệ sinh và các thiết bị lên men, thùng chứa đường ống, sàn nhà lên men Loại nước thải này chứa nhiều xác nấm men, xác nấm men rất dễ tự phân hủy, gây

ra tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng Loại nước này cần có biện pháp xử lý đặc biệt giảm nguy

cơ ô nhiễm

• Nước rửa chai đựng bỉa Loại nước thải này cũng gây ô nhiễm nghiêm trọng, nước này không chỉ chứa các chất hữu cơ mà còn chứa rất nhiều các hợp chất màu từ mực in nhãn, kim loại ( đặc biệt là Zn và Cu)

r

Bàng 1.1 Đặc tính nước thải ngành sản xuât bìa

Nguồn: Công Ty TNHH ĩ TV Bia Sai Gòn -Sóc Trăng

Tuy nhiên, sự tăng trưởng của ngành sản xuất bia lại kéo theo các vấn đề môi trường như: vấn đề chất thải sản xuất, đặc biệt là nước thải có độ ô nhiễm cao Nước thải do sản xuất rượu bỉa thải ra thường cỗ đặc tính chung là ô nhiễm hữu cơ rất cao, nước thải thường có màu xám đen và khỉ thải vào các thuỷ vực đón nhận thường gây ô nhiễm nghiêm trọng do sự phân huỷ của các chất hữu cơ diễn ra rất nhanh Thêm vào đó là các hoá chất sử dụng trong quá trình sản xuất như CãC03, CaSƠ4, H3PO4, NaOH, Na2CƠ3 Những chất này cùng với các chất hữu

cơ trong nước thải có khả năng đe dọa nghiêm trọng tổỉ thuỷ vực đón nhận nếu không được xử

lý Kết quả khảo sát chất lượng nước thải của các cơ sở sản xuất bia trong nước ở Hà Nộỉ, Hải Dương, Hà Tây, Hoà Bình cho thấy, nước thải từ các cơ sở sản xuất bỉa nếu không được xử lý,

có COD, nhu cầu oxy sình hoá BOD, chất rắn lơ lửng ss đều rất cao

mi

Men mcoa East liiii

CiiJSv.th

a Bật te

IM Meo

Kirôc tbj’-L

Chai r i&

KhỄL£L taảc bãqg

Hình 1.2-Sơđồ công nghệ sản xuất bia

Nước thải săn xuất bánh kẹo

Những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kình tế và sự gia tăng trong quy

mô dân sổ với cơ cấu trẻ, bánh kẹo là một trong những ngành có tốc độ tăng trưởng cao và ổn định tại Việt Nam Trong khi cảc cơ sở sản xuất nhỏ lẻ đang bị thu hẹp dần thì các công ty bánh kẹo lớn trong nước ngày càng khẳng đỉnh được vị thế quan trọng của mình trên thị trường với

sụ đa dạng trong sản phẩm, chất lượng khá tốt, phù hợp với khẩu vị của người Việt Nam, cạnh tranh rất tốt với hàng nhập khẩu

Thực phẩm nối chung và bánh kẹo nỗi riêng đống vai trò vô củng quan trọng đối Vũd đời sổng con người Bánh kẹo là một loại thực phẩm rất thuận tiện trong tiêu dùng, nó cung cấp năng lượng lớn, là nguồn thức ăn lâu dài cho con người trong

quân đội, du lịch, liên hoan hay dùng làm quà tặng biếu cho nguời thân Vì vậy, thị truờng bánh kẹo của Việt Nam đang có tiềm năng phát triển rất lớn Theo dự báo của Tổ chức giám sát doanh nghiệp quốc tế (BMI) đến năm 2013 mức tăng truởng chung về tiêu thụ thực phẩm của Việt Nam là 12,76tỷ USD Trong đó, ngành bánh kẹo cũng đuợc dự đoán sẽ tăng mạnh đến năm 2013 tăng khoảng 27,8 % về khối luợng và 59,22% về giá trị

Tham gia thị truờng hiện nay có khoảng hơn 30 doanh nghiệp sản xuất bánh kẹo có tên tuổi Với nhiều sản phẩm rất phong phú, đa dạng nhu: bánh qui, bánh cake, chocolate, bánh snack, bánh quế, kẹo chew Hiện tại thị truờng bánh kẹo nội chiếm uu thế với mẫu mã phong phú, giá cả phù hợp nhung các sản phẩm nhãn hiệu ngoại, ghi xuất xứ Thái Lan, Malaysia, Singapore vẫn chiếm số luợng lớn Bên cạnh đó, số luợng các nhà máy bánh kẹo trong nuớc còn ít, năng suất chua cao, chua đáp ứng nhu cầu ngày một tháng Nhung để sản xuất đuợc bánh

có chất luợng cao, mẫu mã đẹp cần có kỹ thuật tốt kết họp với kinh nghiệm cao

Bánh kẹo là một trong những thực phẩm có giá trị dinh duỡng, thuận tiện cho việc tiêu 1 lang, dự trữ và vận chuyển Trong những năm gần đây, ngành bánh kẹo Việt Nam đã có những buớc phát triển khá ổn định Ngành thực phẩm bánh kẹo Việt Nam có nhiều khả năng duy trì mức tăng truởng cao và trở thành một trong những thị truờng lớn trong khu vực châu Á-Thái Bình Duơng

Nuớc thải sản xuất bánh kẹo ô nhiễm hữu cơ cao (BOD và COD cao) Hàm luợng N và

p trong nuớc thải gây nên hiện tuợng phú duỡng hóa nguồn tiếp nhận nuớc thải, làm thiếu oxy trong nuớc, ảnh huởng đến đời sống các thủy sinh vật, xảy ra quá trình phân hủy kị khí các chất hữu cơ trong nuớc, gây mùi hôi thối

Các chất lơ lững trong nuớc gây độ đục cho nguồn nuớc tiếp nhận Các chất béo tạo lóp váng trên mặt nuớc, gây thiếu oxy trong nuớc gây mùi khó chịu Ngoài ra nuớc thải còn chứa một số chất tay rữa từ quá trình vệ sinh nhà, máy móc, thiết bị

Bảng 1.2 Thành phần tính chất nước thải ngành sản xuất bánh kẹo

ố

Nguồn: Công Ty sản xuất bánh kẹo Bibìca

Nước thải chế bỉến thủy sản

Công nghiệp chế biến thủy sản là một ngành công nghiệp hết sức phát triển ở khu vực phía Nam Bên cạnh những lợi ích kinh tế đạt được, ngành này cũng phát sinh nhiều vấn đề về môi trường rất đáng quan tâm

Nguyên liệu ngành chế biến thủy sản hết sức phong phú: tươi sống đông lạnh, khô, luộc và quá trình chế biến đòi hỏỉ sử dụng rất nhiều nước sạch nên thành phần tính chất nước thải hết sức phức tạp

Ô nhiễm do nước thải tại các cơ sở chế biến thuỷ sản gồm nước thải sẳn xuất và nước thải sinh hoạt:

Nước thải sản xuất: sinh ra trong quá trình chế biến và nước vệ sình nhà xưởng, máy móc, thiết bị, Thành phàn nước thải có chứa các chát hữu cơ, các chất rắn lơ lửng, các chất cặn bã, vi sinh vật và dầu mỡ Lưu lượng và thành phần nước thải chế biến thủy sản rất khác nhau giữa các nhà máy tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu sử dụng, và thành phần các chất sử dụng trong chế biến (các chất tẩy rửa, phụ gia )

Nước thải sình hoạt: sinh ra tại các khu vực vệ sinh và nhà ăn Thành phần nước thải cố chứa các cặn bã, các chất rắn lơ lửng, các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng và vi sinh Trong nước thải thường chứa nhiều mãnh vụn thịt và ruột của các loạỉ thủy sản, các mảnh vụn này thường dễ lắng và dễ phân hủy gây nên các mùi hôi tanh Ngoài ra trong nước thải còn thường xuyên có mặt các loại vảy cá và mơ cá Trong nước thải đôi khỉ còn có chứa các sản phẩm cố chứa indol và các sản phẩm trung gian của sự phân hủy các axit bểo không

no, gây nên mùỉ hôi thối rất khố chịu và đặc trưng, làm ô nhiễm về mặt cảm quan và ảnh hưởng sức khỏe công nhân trực tiếp làm việc Mùi hôi còn do các loại khí, sản phẩm của quá trình phân hủy kị khí không hoàn toàn của các hợp chất protid và axỉt béo khác trong nước thải sinh ra các hợp chất mecaptanes, H2S

Bảng 1.3 Thành phần tính chất nước thải của ngành chế biến thủy sản

Nguồn: Công ty CP thưỷ sản Sóc Trăng

Ngoài ra còn có ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, xếp thứ hai trong ba nhỏm ngành dẫn đầu về nhu cầu nhân lực giai đoạn 2012-2015, công nghệ thực phẩm định hình vị thế của mình trong đờỉ sống kỉnh tế xã hội của Việt Nam

Theo đánh giá từ cảc doanh nghiệp (DN) trong ngành, dù tình hình kỉnh tế- xã hội vẫn còn khố khăn, nhưng sức tiêu thụ các loại thục phẩm chế biến vin không giảm Tại thành phố, nhiều DN ở lĩnh vực này đã có doanh số tăng khá trong những

tháng đầu năm Do thị trường thu hút, nhiều thưcmg hiệu khác trong ngành thực phẩm chế biến cũng đang gia tăng hoạt động Bên cạnh, nhiều lợi ích và phát triển mà ngành chế biến thực phẩm mang lại, nó cũng là ngành thải ra nhiều chất thải ảnh hưởng đến môi trường Là một ngành đảm bảo vệ sinh một cách toàn diện, để đảm bảo sản phẩm tạo ra hợp vệ sinh về an toàn thực phẩm

Nước thải có nồng độ ô nhiễm rất cao, đặc biệt là BOD, COD, ss, Nitơ, phospho và vi sinh vật gây bệnh khi xả vào nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước

do vi sinh vật sử dụng Oxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, làm hạn chế độ sâu tầng nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rong rêu

Các chất dinh dưỡng (N, P) với nồng độ cao gây ra hiện tượng phú dưỡng nguồn nước, rong tảo phát triển làm suy giảm chất lượng nguồn nước Các vi sinh vật đặc biệt vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nước là nguồn ô nhiễm đặc biệt Con người trực tiếp sử dụng nguồn nước nhiễm bẩn hay qua các nhân tố lây bệnh sẽ truyền dẫn các bệnh dịch cho người như bệnh lỵ, thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính

1.2 TỔNG QUAN VÈ CÔNG NGHỆ SBR VÀ GIÁ THÉ DI ĐỘNG

1.2.1 Công nghệ xử lý theo mẻ SBR

Công nghệ SBR được phát minh bởi Ardern và Locket vào năm 1914 (Ardem E and Lockett W.T., 1914) Thông thường, chu trình vận hành của SBR được chia thảnh 5 pha: làm đầy, phản ứng, lắng, xả nước và nghỉ SBR có điếm khác cơ bản vói bế bùn hoạt tính thông thường là quá trình sục khí và quá trình lắng được diễn ra đồng thời hong 1 bế (đồng nghĩa với việc không sử dụng bế lắng 2)

> Pha làm đầv: Có thể vận hành với 3 chế độ làm đầy tĩnh, làm đầy hoà trộn và làm đầy sục khí nhằm tạo môi trường khác nhau cho các mục đích khác nhau Thời gian pha làm đầy có thể chiếm từ 25 - 30%

> Pha phản ứng (sục khí): Ngừng đưa nước thải vào Tiến hành sục khí Hoàn thành các phản ứng sinh hoá có thể được bắt đầu từ pha làm đầy Thời gian phản ứng chiếm khoảng 30% chu kì hoạt động

> Pha lắng: Điều kiện tĩnh hoàn toàn được thực hiện (không cho nước thải vào, không rút nước ra, các thiết bị khác đều tắt) nhằm tạo điều kiện cho quá trình lắng Thời gian chiếm khoảng từ 5 - 30% chu kỳ hoạt động

> Pha tháo nước sạch

> rong hệ thống có nhiều bể phản ứng, có thể bỏ qua trong một số thiết kế

Hình 1.3 Sơ đồ các pha của bể SBR

Quá trình xử lỷ chất hữu cơ trong bể SBR

Các chất hữu cơ hòa tan, các chất keo sẽ được chuyển hóa bằng cách hấp phụ và keo tụ sinh học trên bể mặt các tế bào vi sinh vật Tiếp đó trong quá trình trao đổi chất, dưới tác dụng của nhưng men nội bào, các chất hữu cơ sẽ bị phân hủy Quá trình xử lý nước thải hay nói đúng hơn là việc thu hồi các chất bẩn từ nước thải và việc sinh vật tiêu thụ các chất đó là một quá trình gồm ba giai đoạn sau:

s Khuếch tán và chuyển chất từ dịch thể (nước thải) tới bề mặt các tế bào vi sinh vật

■S Khuếch tán và hấp thụ các chất bẩn từ mặt ngoài của tế bào qua màng bán thấm vào

trong tế bào

s Chuyển hóa các chất đã được khuếch tán và hấp thụ ở tế bào vi sinh vật ra năng lượng và

tổng hợp các chất mới của tế bào

Các giai đoạn trên có quan hệ với nhau rất khắng khít

Nồng độ các chất ở xung quanh tế bào sẽ giảm dần Các phần thức ăn mới từ môi trường bên ngoài (nước thải) lại khuếch tán và bổ sung thay thế vào Thông thương quá trình khuếch tán trong môi trường chậm hơn quá trình hấp thụ qua màng tế bào, cho nên nồng độ các chất dinh dưỡng xung quanh tế bào bao giờ cũng thấp Đối với các sản phẩm của tế bào tiết ra thì ngược lại - nhiều hơn so với nơi xa tế bào Mặc dù hấp thụ và hấp phụ là hai giai đoạn cần thiết trong việc tiêu thụ chất hữu cơ của vi sinh vật song không phải có ý nghĩa quyết định trong việc

xử lý nước thải Đóng vai trò chủ yếu quyết định là các quá trình diễn ra bên trong tế bào vi sinh vật

Quá trình phân giải chất hữu cơ trong nguyên sinh chất của tế bào sống là một phản ứng oxy hóa khử và có thể biểu diễn ở dạng tổng quát sau:

Chất hữu cơ + O2khuẫn CO2 + H2O + vi khuẩn

Sự oxy hóa các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng trong tế bào sống vi sinh vật được gọi là hô hấp Nhờ năng lượng do vi sinh vật khai thác được trong quá trình hô hấp chúng mới

có thế tống hợp chất mới đề sinh trường, sinh sản, phát triển, trao đối nhiệt, vận động

Cơ chế của quá trình phân hủy các chất trong tế bào có thể tốm tắt như sau:

Các chất đầu tiên bị oxỵ hóa là cacbon hydrat và một số chất hữu cơ khác Men vi sinh vật sẽ tách hydro khỏi móc xích và đem phối hợp với oxy của không khí để tạo thành nước Nhờ cố hydro và oxy trong nước, các phản ứng oxy hóa - khử giữa các nguyên tử cacbon mới diễn ra được

Sự chuyên hốa các chât khi xử lý có thê tốm tăt ở sơ đô sau:

Hình 1.4 Sự chuyển hỏa các chất của vi sinh

1.2.2 Sử dụng giá thể di động trong xử lý nước thải

Quy trình màng sinh học đã được chứng minh xử lý đạt hiệu quả cao đổì với carbon hữu

cơ và nitơ trong đó khắc phục được những hạn chế của quá trình bùn hoạt tính thông thường (Helness and 0degaard, 1994) Màng sinh học được tạo thành trên gỉá thể đậc bỉệt cố lợi khỉ gỉữ được các sinh vật chậm phát triển (như các vi khuẩn nitrat và khử nỉtrat hốa) Cả hai quá trình nitrat hóa và khử nỉtrat hóa được thực hiện ngay trên một màng sinh học Những mô hình xử lý bằng sinh học giá thể di động được gỉớỉ thiệu đầu tiên khoảng 20 năm trước đây và trở nên phổ biến tại châu Âu (Rusten B et al., 1995) Bể sinh học giá thể di động được ứng dụng dựa trên những ưu điểm như nhỏ gọn, ổn định, hiệu quả xử lý cao và hoạt động đơn

giản Giá thể sinh học di động còn được ứng dụng rộng rãi ừong xử lý nước thải có nồng độ hữu cơ và dính dưỡng cao (X J Wang et al., 2006)

*

ình 1.5 Các loại giá thê

■it*w HH /

Hình 1.6 Các quá trình xử lý trên giá thể

Nguyên tắc của quá trình này là sinh khối phát triển bám dính trên các giá thể trong điều kiện kị khí, thiếu khí hoặc hiếu khí Các giá thể thường được làm bằng những vật liệu trơ với mật độ lên đến 1 g/cm3, cho phép chứng di chuyển dễ dàng trong nước Các phản ứng sinh học này là phản ứng hẫn hợp, tăng sinh khối bùn và thể tích hiệu dụng của bể phản ứng vì vậy đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi

Quá trình phản ứng dựa trên nguyên tắc của quá trình sinh học với phương pháp làm gia tăng sinh khối vi sình vật và tạo nên đa dạng các dạng vi sinh vật ừong giá thể (lớp ngoài cùng

- hiếu khí, lớp trung gian - thiếu khí, lớp trong cùng - kị khí) Các giá thể lơ lửng trong bể phản ứng tương tự như một thiết bị phản ứng tầng sôi cho phép các giá thể tiếp xúc một cách tốt nhất với nước thải Quá trình này còn áp dụng để loại bỏ phospho sinh học (Helness and 0degaard, 1994) Các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng bể sinh học bùn hoạt tính giá thể di động sở hữu những đặc điểm vượt trội như tạo ra sinh khối cao, chịu tải hữu cơ COD cao, xử lý được các chất dinh dưỡng, giảm thể tích các bể phản ứng sinh học ừong các hệ thống xử lý

nước thải

1.3 TỒNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ICEAS

Do SBR có dòng đầu vào gián đoạn, nên có những điểm bất lợi sau: (USEPA, 1992)

• Cần ít nhất 2 bể hoạt động hoặc cần bể điều hòa

• Khi thiết kế 2 bể mà cần phải ngừng 1 bể để bảo duỡng, rất khó để bể còn lại hoạt động độc lập

• Dòng đầu vào và tải trọng thay đổi liên tục trong ngày nên có thể diễn ra tình trạng quá tải hoặc thấp tải trong bể

• Hệ thống kiểm soát bể dựa vào chiều cao mực nuớc trong bể và do mực nuớc trong bể thay đổi nhiều, nên ảnh huởng đến thời gian phản ứng thực tế

• Nguồn carbon đầu vào bị ngắt quãng, ảnh huởng đến hiệu quả xử lý

Vì vậy, để khắc phục những điểm yếu trên, nguời ta đã tìm ra công nghệ ICEAS

Quá trình ICEAS là quá trình cải tiến của quá trình SBR, đuợc bắt đầu nghiên cứu ở Úc vào những năm 80 (Ouyang., 1995) Hiện tại, công nghệ ICEAS đuợc phát triển bới công ty SANITAIRE và đã có gần 1000 bể ICEAS đuợc lắp đặt trên toàn thế giới (SANITAIRE, 2015) Quá trình ICEAS cho phép quá trình nạp nuớc đầu vào trong suốt toàn bộ các pha (kể cả pha lắng và pha rút nuớc) Và nhu vậy, ICEAS làm giảm số luợng pha từ 5 xuống 3 Ngoài ra, nếu

hệ thống cần có quá trình khử nitrate thì nên thêm quá trình thiếu khí

Thông thuờng, bế SBR có thế kéo dài thời gian làm đầy khi cho phép việc vừa làm đầy vừa sục khí (pha làm đầy kiểu sục khí) Tuy nhiên, SBR thông thuờng không cho phép vừa làm đầy vừa lắng hoặc vừa làm đầy vừa rút nuớc Và ICEAS giải quyết vấn đề trên bằng cách thêm 1 vách ngăn trong bế phản ứng

ICEAS chỉ cố 3 pha chính:

Hình ỉ 7 Pha phản ứng của bế ICEAS

Pha phản ứng: Tương tự như SBR, pha phản ứng sẽ diễn ra quá trình khuấy trộn và sục khí

đồng nước nước thải chảy liên tạc vào ngăn tiền phản ứng Trong bể lúc này sẽ xảy ra các quá trình hiếu khí, thiếu khí kết hợp, yếm khí

Hình 1.8 Pha lẳng của bể ỈCEAS

Pha lắng: Ngưng sục khí hoàn toàn, các bông bùn sẽ được lắng xuống đáy bể (nước thải

đầu vào vin chảy vào ngăn tiền phản ứng)

Hình 1.9 Pha rút nước bể ICEAS

Pha rút nước: Rút nước ra khỏi hệ thống (nước thải vẫn chảy vào ngăn tiền phản ứng) Bủn

dư sẽ được bơm ra định kì trong giai đoạn này

Cơ chế xử lý:

Quá trình ICEAS được thiết kế để có thể tăng cường loại bò Nitơ và Photpho Thổi khí xen

kẻ giữa mở và tắt trong giai đoạn phản ứng có thể tạo điều kiện aerobic/ anoxìc/ yếm khí để thúc đẩy quá trình nitrat hốa /khử và loại bỏ photpho sinh học nâng cao ICEAS kết hợp hai hoặc nhiều hơn cảc tính năng kiểm soát chn kỳ thủy lực cho phép vận hành hệ thống hai chế độ trình tự cơ bản: quá trình nìtrat hóa (NTT) và khử nitơ (NDNP)

1.3.1 Một số thông số thiết kế và vận hành bể ICEAS a

Thông số thiết kế cơ bản: (Phuoc N V., 2014)

- Tỷ lệ F/M: 0.05 đến 0.12 lb BOD/lb MLSS/ngày

- SVI (sau lắng 30 phut): 150 đến 200

- Thời gian lưu nước (HRT): 0.35 - 0.6 ngày

- Thời gian lưu bùn (SRT): 25 ngày

b Thông số vận hành

Bảng 1.4 Một số thông số vận hành bể ICEAS (Phuoc N.V., 2014)

ẽ

3

1.3.2 So sánh giữa công nghệ ICEAS và SBR

ICEAS có đầu vào liên tục khác với SBR vì vậy việc kiểm soát lưu lượng đàu vào

sẽ đơn giản hơn nhiều so với SBR Nếu lưu lượng đàu vào hệ thống ICEAS thay đổi, cách giải quyết đơn giản là thay đổi tốc độ bơm nước vào và ra hệ thống Trong khỉ ở hệ thong SBR thông thường, nếu lượng nước đầu vào thay đổi, thì cần phải thay đổi thời gian giữa các pha trong chu kỳ

Trong bể SBR thông thường, lượng sinh khối chỉ tăng lên trong pha làm đầy và gỉảm dần ở các pha sau, vì vậy có thể dẫn đến tỉ lệ F/M gỉảm và có thề xuất hiện hiện tượng bung bùn Tuy nhiên, ICEAS có dòng vào liên tục thì lượng sinh khối trong bể sẽ đều hơn và có thể giup giảm hiện tượng trên

Đốỉ với những nhà máy nhỏ, hệ thống SBR thông thường đều cố 2 bể hoạt động song song Tuy nhiên, đôi khi cần phải ngưng hoạt động 1 bể để bảo dưỡng, làm vệ sinh định kỳ

Và với chỉ một bể SBR còn lại, việc vận hành sẽ rất khỏ khăn Trong