Nước thải công ty bao gồm các chất hữu cơ, vô cơ và vi sinh vật. Lượng chất hữu cơ chiếm 70 – 80% tổng các chất bao gồm các chất hữu cơ thực vật như: cặn bã thực vật, rau, hoa, quả, giấy… và các chất hữu cơ động vật như chất thải bài tiết của người và động vật, … Lượng chất vô cơ trong nước thải gồm cát, đất sét, axit, bazơ vô cơ… 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. Nồng độ ô nhiễm đặc trưng của nước thải công ty thể hiện cụ thể ở bảng sau:
Trang 11.1 SƠ LƯỢC VỀ CÁC ĐẶC TRƯNG NGUỒN THẢI
1.1.1 Nguồn phát sinh và thành phần nước thải
Nước thải công ty bao gồm các chất hữu cơ, vô cơ và vi sinh vật Lượng chất hữu cơ chiếm 70 – 80% tổng các chất bao gồm các chất hữu cơ thực vật như: cặn bã thực vật, rau, hoa, quả, giấy… và các chất hữu cơ động vật như chất thải bài tiết của người và động vật, …
Lượng chất vô cơ trong nước thải gồm cát, đất sét, axit, bazơ vô cơ… 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 Nồng độ ô nhiễm đặc trưng của nước thải công ty thể hiện cụ thể ở bảng sau:
Bảng 1: Thông số đầu vào của nước thải.
1.1.2 Lưu lượng nước thải phát sinh
Lượng nước thải phát sinh ước tính khoảng 60 m3/ngày
Việc xác định chế độ thải nhằm phục vụ cho việc tính toán thiết kế bể gom và bể điều hòa của hệ thống xử lý nước thải nhằm đảm bảo sự hoạt động ổn định của hệ thống Tương tự nồng độ, sự không ổn định về lưu lượng nước thải sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến sự hoạt động ổn định của các hạng mục công trình hệ thống xử lý nước thải Do đó, lưu lượng cần được điều hòa đảm bảo sự hoạt động ổn định của hệ thống xử lý nước thải
Trang 21.2 CÁC YÊU CẦU THIẾT KẾ
1.2.1 Công suất thiết kế
1 Lượng nước phát thải trong 1 ngày đêm (m3/ngày đêm) 60
3 Số giờ hoạt động của hệ thống xử lý/ngày (giờ) 24
4 Lượng nước phát thải trung bình/giờ (m3/giờ) 3,0
5 Công suất xử lý trung bình giờ đề xuất (m3/giờ) 3,0
1.2.2 Chất lượng đầu ra
Quy chuẩn áp dụng cho nước thải sau khi xử lý trước khi thải vào nguồn tiếp nhận
là QCVN 14/2008, cột A Chi tiết thông số được trình bày trong bảng 2
Bảng 2 Quy chuẩn áp dụng so sánh chất lượng nước thải sau xử lý
cột A
1.2.3 Chế độ vận hành và bảo trì bảo dưỡng
Chế độ vận hành
Vận hành theo chế độ tự động
Đòi hỏi nhân lực vận hành ít, có thể kiêm nhiệm
Bảo trì bảo dưỡng:
Dễ bảo trì, bảo dưỡng khi xảy ra sự cố
Trang 3- Hệ thống được xây dựng một phần âm (1,8 m), một phần nổi trên mặt đất (0,2m)
- Bồn sắt cao 2.3 m
1.3 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1.3.1 Quy trình công nghệ
Sơ đồ quy trình công nghệ như sau:
Hình 1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải
THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ
Bể gom
Nước thải từ các khu vực nhà vệ sinh theo ống thoát nước sẽ được thu gom tập trung về hầm tự hoại, nước thải nhà vệ sinh sau khi qua bể tự hoại chảy tràn qua hầm bơm, sau đó nước thải được bơm vào bể điều hòa Nước thải sinh hoạt của dự án theo ống thoát nước chảy vào hầm bơm, tại đây hệ thống máy bơm sẽ tự động bơm vào bể điều hòa
Bể điều hòa
Nguồn tiếp nhận đạt QCVN 14:2008/BTNMT, Cột A
Bể chứa bùn chứa bùn
Nước thải bể phốt
Hầm bơm
Bể điều hòa tùy nghi thiếu khí
Bể lọc chậm
Bùn dư
Clorine
Bể khử trùng
Nước thải sinh hoạt
SCR
Bể SBR
Máy thổi khí
Trang 4Bể điều hòa có nhiệm vụ ổn định nồng độ các chất, điều hòa lưu lượng, đồng thời các chất hữu cơ sẽ được phân hủy một phần nhờ các vi khuẩn cũng như đặc điểm của nước thải
Trong suốt giờ cao điểm, lưu lượng dư sẽ đuợc giữ lại trong bể điều hòa Hơn nữa, bể điều hòa còn có một số thuận lợi như:
Cân bằng lưu lượng để sự biến động lưu lượng nhỏ nhất
Cân bằng tải lượng các chất hữu cơ
Đảm bảo tính liên tục cho hệ thống
Kiểm soát các chất có độc tính cao
Ngoài mục đích điều hòa lưu lượng cho hệ thống xử lý phía sau, tận dụng chiều cao và thể tích chứa nước sẽ tạo thành 02 vùng phân hủy sinh học chất hữu cơ trong nước thải: vùng tùy nghi và vùng thiếu khí (Anoxic)
Tại vùng tùy nghi của bể, quá trình xử lý nước thải không mạnh mẽ chủ yếu là điều hòa nồng độ và tách các hoạt chất hoạt động bề mặt LAS & LBS
Tại vùng Anoxic, trong điều kiện thiếu khí hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển xử lý Nito
và Photpho thông qua quá trình Nitrat hóa và Photphoril
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↑
Vi khuẩn Nitrisomonas:
2NH4+ + 3O2 -> 2NO2- + 4H+ + 2H2O
Vi khuẩn Nitrobacter:
2NO2- + O2 -> 2 NO
3-Tổng hợp 2 phương trình trên:
NH4+ + 2O2 -> NO3- + 2H+ + H2O
Lượng oxy O2 cần thiết để oxy hóa hoàn toàn ammonia NH4+ là 4,57g O2/g N với 3,43g O2/g được dùng cho quá trình nitrite và 1,14g O2/g NO2 bị oxy hóa
Trên cơ sở đó, ta có phương trình tổng hợp sau:
NH4+ + 1,731O2 + 1,962HCO3- -> 0,038C5H7O2N + 0,962NO3- + 1,077H2O + 1,769H+
Phương trình trên cho thấy rằng mỗi một (01)g nitơ ammonia (N-NH3) được chuyển hóa sẽ sử dụng 3,96g oxy O2, và có 0,31g tế bào mới (C5H7O2N) được hình thành, 7,01g kiềm CaCO3 được tách ra và 0,16g carbon vô cơ được sử dụng để tạo thành tế bào mới
Quá trình khử nitơ (denitrification) từ nitrate NO3- thành nitơ dạng khí N2 đảm bảo nồng độ nitơ trong nước đầu ra đạt tiêu chuẩn môi trường Quá trình sinh học khử Nitơ liên quan đến quá trình oxy hóa sinh học của nhiều cơ chất hữu cơ trong nước thải sử dụng Nitrate hoặc nitrite như chất nhận điện tử thay vì dùng oxy Trong điều kiện không
có DO hoặc dưới nồng độ DO giới hạn ≤ 2 mg O2/L (điều kiện thiếu khí)
Trang 5được xử lý.
Bể sinh học hiếu khí (SBR)
Các vi khuẩn hiện diện trong nước thải tồn tại ở dạng lơ lửng dính bám Các vi sinh hiếu khí sẽ tiếp nhận ôxy từ bộ đầu sục khí, máy khuấy trộn theo timer hẹn thời gian, chuyển hoá chất hữu cơ thành thức ăn Trong môi trường hiếu khí (nhờ O2 sục vào), vi sinh hiếu khí tiêu thụ các chất hữu cơ để phát triển, tăng sinh khối và làm giảm tải lượng
ô nhiễm trong nước thải xuống mức thấp nhất
Ngoài ra, để đảm bảo hàm lượng oxy cũng như chất dinh dưỡng luôn đủ cho vi sinh vật tồn tại, phát triển - oxy sẽ được cấp (nồng độ ôxy hòa tan trong nước thải ra khỏi
bể lắng không được nhỏ hơn 2mg/l) còn dinh dưỡng sẽ được cấp định kỳ Nước sau khi
ra khỏi bể này, hàm lượng COD và BOD giảm 80-95%
Cơ chế quá trình chuyển hóa chất hữu cơ (chất gây ô nhiễm) thành chất vô cơ (chất không gây ô nhiễm):
- Lọc qua khe: Hạt có kích thước lớn hơn kích thước khe sẽ được giữ lại
- Lọc dính bám: Vi sinh vật hiếu khí, tùy tiện và kỵ khí sống trên bề mặt vật liệu sẽ lấy chất hữu cơ trong nước thải làm thức ăn, quá trình này đồng nghĩa với việc chất gây ô nhiễm đã được chuyển hóa thành chất không gây
ô nhiễm
Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí diễn ra 3 giai đoạn sau :
- Oxy hóa các chất hữu cơ:
Enzyme
CxHyOz + O2 CO2 + H2O + ∆H
- Tổng hợp tế bào mới:
Enzyme
CxHyOz + O2 + NH3 Tế bào vi khuẩn (C5H7NO2) + CO2 + H2O – ∆H
- Phân hủy nội bào:
Enzyme
C5H7O2 + O2 5CO2 + 2H2O + NH3 ± ∆H
Bể sinh học hiếu khí bùn hoạt tính lơ lững bán liên tục (SBR) là sự kết hợp của bể Aerotank và bể lắng 2 Đồng thời tăng khả năng xử lý Nito trong quá trình chuyển pha của nó
Nước sau khi ra khỏi công trình đơn vị này, hàm lượng COD và BOD giảm 80-95%,
Trang 6Bể lọc chậm
Sau khi qua SBR, nước sau xử lý được bơm qua bể lọc chậm Tại đây những cặn bùn li ti không lắng được sẽ được giữ lại ở lớp vật liệu lọc, dòng nước sẽ xuyên qua lớp vật liệu lọc và chảy qua bể khử trùng
Bể khử trùng
Tại bể khử trùng, nước thải được trộn với chất khử trùng Clorin được cung cấp bởi
hệ thống châm chất khử trùng nhằm tiêu diệt các vi khuẩn Coliform gây bệnh đạt QCVN trước khi thải vào môi trường
Bể chứa bùn
Bùn dư trong suốt quá trình lắng ở bể hiếu khí và bùn lắng từ bể lắng sẽ được bơm
về bể chứa bùn Hỗn hợp bùn này có hàm lượng chất rắn trung bình là 1,2% Khí được cấp vào bể chứa bùn bằng máy thổi khí để khử mùi Bùn đáy sẽ được hút định kỳ đem tưới cây hoặc được quản lý bởi cơ quan có chức năng
1.3.4 Dự toán kinh phí vận hành
hi phí hóa chất xử lý
Hóa chất Clo:
Lượng Clo dùng để khử trùng cho 1m3 nước thải là 10g
Lượng Clo tiêu thụ cho 1 ngày: 10gx20 = 0,2 kg/ngày
Giá Clo: 50.000 VND/kg
*Chi phí hóa chất cần cho 1m³ nước thải :
0,2*50.000/20 = 500 VND/m³
Chi phí điện năng
Điện năng tiêu thụ: 30kW/ngày
Giá điện: 3000 VND/kW
*Chi phí điện năng cho 1m³ nước thải là:
30*2000/25 = 2400VND/m³
4.3 Tổng chi phí vận hành 1m3 nước thải
Tổng chi phí vận hành 1 m 3 nước thải
(VND/m 3 )
(Hai ngàn chín trăm đồng chẵn) Ghi chú:
∗ Giá điện và hóa chất tính theo thời giá.
∗ Chi phí nhân công có thể thay đổi dựa trên chế độ quản lý nhân lực của nhà máy.
Trang 7PHẦN 2 HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH
2.1 Sử dụng hóa chất Clo
Công dụng: Clo được sử dụng để tiêu diệt các vi sinh sinh vật còn lại trong nước thải sau khi đã qua hệ thống xử lý
Độ tinh khiết: thông thường 96 – 99%
o Tùy theo mức độ ô nhiễm của nước thải
o Lượng Clo sử dụng và lượng nước vào bồn tương ứng như sau:
o Các bước tiến hành như sau:
− Bước 1: Mở van nước trong bồn và cho từ từ Clo vào bồn chứa
− Bước 2: khuấy điều cho đến khi Clo tan hoàn toàn
o Vị trí châm Clo: Ống dẫn nước thải đầu ra sau cột lọc áp lực
o Phương pháp châm Clo: van
2.2 Quy trình vận hành
- Quy tắc vận hành bằng tay:
B1: Khởi động hệ thống điện
B2: Bật bơm nước thải từ hố thu vào bể điều hòa
B3: Bật bơm điều hòa bơm nước từ bể điều hòa vào bể SBR (bơm điều hòa hoạt động theo 02 phao đặt tại bể điều hòa và bể SBR)
B4: Bật bơm SBR bơm nước bồn lọc (bơm tại bồn lọc hoạt động theo 02 phao đặt tại bể SBR và bồn lọc)
B5: Sau thời gian tổn thất áp lực trong thiết bị lọc cao tiến hành rửa lọc Bật bơm SBR Đóng van 1, 4, 5 mở van 2,3,6 sau khi rửa lọc xong điều chỉnh van lại: mở van 1,4,5 đóng van 2,3,6
B6: Bật bơm định lượng bơm Clo vào bể khử trùng
Trang 8B7: Lặp lại các thao tác vận hành hệ thống từ bước thứ 2 (B2).
- Quy tắc vận hành tự động:
Bơm tại hố thu gom bơm nước từ hố thu vào bể điều hòa Máy thổi khí hoạt động 06 giờ nghỉ 02 giờ Khi máy thổi khí nghỉ 01 giờ bơm bồn lọc sẽ hoạt động bơm nước từ bể SBR vào bồn lọc đồng thời bơm định lượng cũng bơm Clo vào đường ống để khử trùng nước thải sau khi nghỉ 02 giờ máy thổi khí hoạt động lại đồng thời lúc đó bơm điều hòa cũng bơm nước thải cấp vào bể SBR Kết thúc một mẻ xử lý
2.3 Khắc phục sự cố
1 Bơm và thiết bị không hoạt động Mất điện nguồn Kiểm tra lại nguồn điện
Hư hỏng Sửa chữa hoặc thay thế
2 Bơm định lượng không bơm được hóa chất Tắt nghẽn đường ống dẫn
Tháo van trên của bơm định lượng để thông khí cho đường ống
3 Nước ra không đạt, nhiều
chất lơ lững do cột lọc Cột lọc nhiều cặn bám Tiến hành rửa lọc
4 Bông bùn nhỏ, khả năng
lắng thấp
Thiếu oxy và/hoặc thiếu chất dinh dưỡng
Điều chỉnh lượng oxy thích hợp và bổ sung chất dinh dưỡng (mật rỉ đường, cám gạo)
5 Bông bùn tốt, lắng chậm Bùn dư Tiến hành xả bớt bùn
6
Bùn trong bể SBR có mùi
hôi khó chịu, bùn có màu
Tạm ngừng hoạt động của
hệ thống, tiến hành sục khí liên tục trong hai ngày, quan sát kết quả Thay vi sinh nếu tình hình không cải thiện
2.4 Bảo trì và bảo dưỡng
Việc kiểm soát bảo trì hằng ngày của hệ thống xử lý rất quan trọng Thực hiện bảo trì theo loại thiết bị hay theo cấp độ, điều này phụ thuộc vào mức độ ưu tiên của từng thiết bị dụng cụ Một hư hỏng nhỏ về cơ khí cũng làm giảm khả năng xử lý hay thậm chí còn ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống Do đó việc bảo trì hằng ngày đòi hỏi phải chính xác Chuẩn bị một bảng tập trung những điểm chính cần kiểm tra trước khi thực hiện bảo trì
2.4.1 Các hạng mục cần kiểm tra hàng ngày
Trang 9sét Tìm ra nguyên nhân và sửa chữa
Rò rỉ Kiểm tra các lỗ và những vùng bị ăn mòn.Tìm ra nguyên nhân và sửa chữa Máy thổi khí Đứt dây curoa Tiến hành thay dây curoa
Ống Ống bị biến dạng hay đổimàu Ước tính khả năng chịu áp của ống và thờitiết Thay thế ống mới nếu yêu cầu Thiết bị trong
tủ điện Nổ cầu chì Kiểm tra lại công suất và tìm hiểu nguyênnhân Motor không
hoạt động
Motor quá tải làm role nhiệt nhảy
Kiểm tra bơm có ngẹt rác hay không, bơm hụt nước,…bấm reset role nhiệt
Nhiệt độ tăng bất thường trong tủ thiết bị
Không vấn đề gì nếu nhiệt độ dưới 400C Nếu nhiệt độ tăng bất thường thì tìm ra nguyên nhân
2.4.2 Các hạng mục cần bảo trì định kỳ
Hàng tháng Máy nén khí Kiểm tra và cấp dầu
Hàng năm Bồn, bể Kiểm tra, sửa chữa ăn mòn, rò rỉ và hư hỏng
Đại tu và thay thế các bộ phận nếu cần thiết
