PHƯƠNG PHÁP xử lý bùn từ nước THẢI SINH HOẠT

I.Tổng quan về bùn thải sinh hoạt1.Nguồn gốc, thành phần, tính chất của bùn2. Hiện trạng bùn thải từ hệ thống XLNTSH hiện nay tại TPHCMII.Các công trình xử lý bùn1.Các công trình làm đặc.a. Nén bùnb. Tuyển nỗi2.Các công trình tách nước.a. Sân phơi bùnb. Máy lọc chân khôngc. Máy ly tâmd. Máy ép dây đai3.Các công trình ổn định bùn.a. Dùng hoá chấtb. Xử lý kị khíc. Ủ compostIII.Một số công trình xử lý bùn trên thế giới và Việt Nam1. Qui trình xử lý bùn ở Al Gabel Asfer2.Mô hình xử lý bùn làm phân compost ở nhà máy xử lý nước thải Al Berka (Cairo) và khu vực 9N ở Alexandia.3. Hệ thống xử lý bùn ở nhà máy Gaobeidian (Bắc Kinh – Trung Quốc).4. Quy trình xử lý bùn ở nhà máy xử lý NTSH tập trung Bình Hưng

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BÙN

TỪ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

Tiểu luận:

Nội dung trình bày

I.Tổng quan về bùn thải sinh hoạt

II.Các công trình xử lý bùn III.Một số công trình xử lý bùn trên thế giới và Việt Nam

TỔNG QUAN VỀ BÙN THẢI

SINH HOẠT

PHẦN I:

1.Nguồn gốc, thành phần, tính chất của bùn

• Định nghĩa: Bùn thải sinh hoạt là bùn thải được sinh ra từ các

công trình xử lý nước thải sinh hoạt.

Hình1: Sơ đồ nguồn gốc của bùn.

1.Nguồn gốc, thành phần, tính chất của bùn

1.Nguồn gốc, thành phần, tính chất của bùn

− Cặn từ bể tiếp xúc.

As (mg/ kg khối lượng khô)

Cd (mg/ kg khối lượng khô)

Cr (mg/ kg khối lượng khô)

5,0 – 8,0 3,0 – 7,0

60 – 80 1,5 – 4,0 0,8 – 2,8

0 – 1,0

500 – 1500 1,1 – 230

1 – 3410

10 – 99000

6,5 – 8,0 0,5 – 2,0

50 – 60 2,4 – 5,0 0,5 – 0,7 0,5 – 0,7

580 – 1100

10 10 500

Cu (mg/ kg khối lượng khô)

Pb (mg/ kg khối lượng khô)

Hg (mg/ kg khối lượng khô)

Mo (mg/ kg khối lượng khô)

Ni (mg/ kg khối lượng khô)

Se (mg/ kg khối lượng khô)

Zn (mg/ kg khối lượng khô)

Fe (mg/ kg khối lượng khô)

Sn (mg/ kg khối lượng khô)

Mn (mg/ kg khối lượng khô)

84 – 17000

13 – 26000 0,6 – 56 0,1 – 214

2 – 5300 1,7 – 17,2

101 – 49000

1000 – 154000 2,6 – 329

32 – 9870

800 500 6 4 80 5 1700 17000 14 260

Nguồn Girovich, 1996

• Hiện nay tp.HCM có các nhà máy XLNTSH:

− Nhà máy khu dân cư Tân Quy Đông (công suất 500 m3/ngày đêm).

− Nhà máy khu đô thị Phú Mỹ Hưng (10.000 m3/ngày đêm).

− Nhà máy Bình Hưng Hòa (26.500 m3/ngày đêm)

− Nhà máy Bình Hưng (141.000 m3/ngày đêm).

=> Như vậy tổng công suất xử lý khoảng 180.000 m3/ngày đêm, chiếm 1/10 tổng lượng NTSH phát sinh trong thành phố.

2 Hiện trạng bùn thải từ hệ thống

XLNTSH hiện nay tại TPHCM

• Lượng bùn thải từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt (mạng

lưới thoát nước và nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt) khoảng 300 – 500 m3/ngày.

• Chỉ bùn thải từ nhà máy Bình Hưng được xử lý và làm phân

bón, nhưng vẫn chưa tìm được nguồn tiêu thụ

• Đa số các trạm XLNTSH phân tán hoạt động không ổn định.

• Các trạm phân tán hợp đồng với các đơn vị chức năng thu

gom, vận chuyển, xử lý bùn thải phát sinh.

• Hầu hết bùn thải từ HTXLNTSH đều kết thúc trong các BCL

CTR hoặc đổ bỏ tràn lan trên kênh rạch.

2 Hiện trạng bùn thải từ hệ thống

XLNTSH hiện nay tại TPHCM

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

BÙN

PHẦN II:

2.Các công trình xử lý bùn

• Các công trình làm đặc.

• Các công trình tách nước.

• Các công trình ổn định bùn.

Hình4: Các phương pháp xử lý bùn

2.Các công trình xử lý bùn

• Công trình làm đặc (nén bùn) :

− Mục đích:

• Giảm sơ bộ độ ẩm của bùn hoạt tính dư từ bể lắng 2 để đạt độ ẩm

thích hợp (94 – 96%), tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử

lý bùn ở phía sau, giảm chi phí các khâu xử lý bùn tiếp theo.

− Phương pháp:

• Phương pháp nén bùn bằng trọng lực.

• Phương pháp nén bùn bằng tuyển nổi khí hòa tan.

• Phương pháp nén bùn ly tâm.

2.Các công trình xử lý bùn

• Bể nén bùn trọng lực:

Hình5: Bể nén bùn trọng lực

Bộ truyền động

Máng răng cưa

Thanh gạt cặn

Ống phân phối

Hố thu bùn

Ống dẫn

bùn vào

Ống tháo cặn

2.Các công trình xử lý bùn

• Bể nén bùn trọng lực:

− Ưu điểm:

• Cung cấp phương tiện dự trữ lượng bùn lớn.

• Ít đòi hỏi kỹ thuật vận hành.

• Chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp.

Máng thu bùn nổi

Ống tháo bùn nổi

Ống thoát nước bùn

Máng thu nước

Máy gạt cặn

Ống tháo cặn nặngBuồng

phân phối

• Các hạt bùn không thấm ướt sẽ dính vào bọt và cùng với bọt

nổi lên trên bề mặt chất lỏng và được hớt ra ngoài qua máng thu bùn nổi.

• Người ta thường cho thêm tác nhân trợ nổi là polyme để

tăng tính liên kết giữa các hạt bùn với bọt khí

• Phương pháp tạo bọt khí: sục khí, hút chân không, điện phân dung dịch, sinh học.

• Bể nén bùn tuyển nổi có tải trọng cặn và nồng độ cặn cô đặc

cao hơn bể trọng lực, giá thành xây dựng và quản lý rẻ hơn.

• Tăng giá trị nhiên liệu của bùn.

− Phương pháp:

• Lọc chân không: máy lọc trống

• Lọc ly tâm: máy li tâm bùn

• Lọc ép: lọc qua lớp cát – sỏi – than; sân phơi bùn; máy lọc

dây đai

• Sấy nhiệt: thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải…

2.Các công trình xử lý bùn

• Sân phơi bùn:

Hình 8: Cấu tạo sân phơi bùn

Ống dẫn nước đi

xử lý

Mương dẫn bùn

Ống rút nước bùn

Máng xả

bùn

2.Các công trình xử lý bùn

• Sân phơi bùn:

− Điều kiện áp dụng:

• Có diện tích đất rộng rãi

• Xa khu dân cư

• Chiều sâu mực nước ngầm không nhỏ hơn 1.5m

• Có sẵn lao động phổ thông

− Chỉ tiêu thiết kế: (độ ẩm đạt 75%)

• Chiều dày bùn 8 cm, thời gian phơi 3 tuần

• Chiều dày bùn 10 cm, thời gian phơi 4 tuần.

• Chiều dày bùn 12 cm, thời gian phơi bùn 6 tuần.

2.Các công trình xử lý bùn

• Sân phơi bùn:

− Ưu điểm:

• Khi đất có sẵn, đây là phương pháp có chi phí đầu tư ít nhất.

• Đòi hỏi ít kỹ năng và sự giám sát khi vận hành.

• Tiêu thụ năng lượng thấp và không sử dụng hoặc dùng ít hóa chất.

• Ít nhạy cảm với các loại bùn khác nhau.

• Hàm lượng chất rắn khô cao hơn các phương pháp cơ khí.

• Máy lọc chân không:

− Nhiệm vụ của quá trình là giảm độ ẩm của cặn từ bể mêtan xuống độ ẩm 75 – 80%.

2.Các công trình xử lý bùn

Hình 9: Cấu tạo máy lọc chân không

2.Các công trình xử lý bùn

• Máy lọc li tâm:

Khả năng chuyển tải của thiết bị quay li tâm không vượt quá 13m3/h theo lượng cặn ban đầu nên nó thường dùng để xử lý cặn trên những trạm xử lý công suất Q<=40000 m3/ng.đêm.

Hình 10: Cấu tạo máy lọc li tâm

2.Các công trình xử lý bùn

• Máy lọc ép dây đai:

− Nhiệm vụ của quá trình là làm

khô cặn từ bể mêtan (độ ẩm 96 –

97%) xuống độ ẩm 75 – 85%.

− Quá trình tách nước ra khỏi bùn

bằng thiết bị lọc ép dây đai gồm

có các công đoạn sau:

• Ổn định bùn bằng hóa chất.

• Tách nước dưới tác dụng của trọng lực.

• Bảo dưỡng thiết bị đơn giản, chủ yếu là thay băng tải.

• Khởi động, ngừng lại nhanh chóng so với máy ly tâm mất

đến 1h để đạt tốc độ cần thiết.

− Nhược điểm:

• Gây mùi, nhưng có thể kiểm soát với hệ thống thông khí tốt.

• Bùn nhiều dầu mỡ sẽ che lấp băng tải lọc, giảm nồng độ

chất rắn của bánh bùn.

• Bùn phải được sàng rây để giảm thiểu nguy cơ những vật

nhọn làm hư băng tải.

• Rửa băng tải sau mỗi ca tốn nhiều thời gian và lượng nước rửa lớn

2.Các công trình xử lý bùn

• Công trình chuyển hóa:

− Mục đích: phân hủy các chất hữu cơ, ổn định bùn, tránh gây mùi và các tác động có hại của bùn với môi trường

2.Các công trình xử lý bùn

Phương pháp ổn định bằng hóa chất:

• Các hóa chất thường được dùng là: các sản phẩm chứa clo như

hypo clorit canxi Ca(ClO)2, hơi clo hoặc vôi.

• Mục đích của việc cho hóa chất vào bùn đã cô đặc nhằm để khử

mùi, oxy hóa cặn hữu cơ, ngăn cản quá trình thối rửa và diệt trùng

• Ổn định bằng clo không làm giảm thể tích bùn, bùn có mùi clo, tạo ra các sản phẩm phụ có thể gây độc đối với việc sử dụng clo).

• Phương pháp này chỉ áp dụng cho trạm xử lý nhỏ có công suất nhỏ hơn 100 m3/ngày.

• Chế biến cặn lắng bằng

quá trình lên men kỵ khí.

• Chỉ sử dụng đối với trạm

XLNT có Q<10.000 m3/ngày

Hình 14: Cấu tạo bể lắng hai vỏ

Máng lắng

Khe hở

Ống xả bùn

Ngăn lên men cặn

2.Các công trình xử lý bùn

• Xử lý kị khí

• Bể methane:

− Chức năng:

• Là công trình lên men

các loại cặn trong nước thải.

• Sản phẩm sinh ra khí

sinh học có thể dùng là nhiên liệu.

• Chỉ sử dụng đối với trạm XLNT có Q>10.000 m3/ngày Hình 15: Cấu tạo bể methane

2.Các công trình xử lý bùn

• Phương pháp ủ compost:

Compost là quá trình phân hủy sinh hoc hiếu khí, ổn định các chất hữu

cơ ở điều kiện thích hợp Kết quả của quá trình phân hủy sinh học là nhiệt độ, sản phẩm cuối cùng đã ổn định, không mang mầm bệnh, được sử dụng cho nông nghiệp.

Quá trình ủ phân compost thường sử dụng 2 hệ thống:

- Hệ thống ủ đống ngoài trời: hệ thống này đơn giản, nhưng khó kiểm

soát các điều kiện tối ưu, bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết.

- Hệ thống phản ứng kín: Hệ thống bể phản ứng kín có thể là các bể cố

định hoặc di động mà ở đó sự thông gió và nhiệt độ được điều chỉnh bởi các thiết bị cơ học và yêu cầu cấp năng lượng bên ngoài Các hệ thống này thường rất tốn kém khi vận hành và bảo dưỡng.

2.Các công trình xử lý bùn

Các yếu tố ảnh hưởng:

- Độ ẩm: Độ ẩm thấp nhất vi khuẩn có thể hoạt động là 40 – 60%, khi độ ẩm dưới 40%, tốc độ phân hủy sẽ bị giới hạn Nếu độ ẩm lớn hơn 60% không tạo được độ liền khối trong kết cấu phân compost

- Nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp từ 35 – 65 o C, Nhiệt độ bị ảnh hưởng từ các yếu tố như: độ ẩm, tốc độ thổi khí, kích thước đống compost, điều kiện khí quyển, dinh dưỡng.

- pH: Giá trị pH tối ưu cho vi khuẩn phát triển nằm trong khoảng

6 – 7,5, cho nấm phát triển trong khoảng 5,5 – 8,0

- Nguồn oxy cung cấp: Nồng độ oxy tối ưu đối với lượng bùn compost là 5 – 15% theo thể tích Nếu thổi khí làm nồng độ oxy tăng trên 15%, nhiệt độ của khối bùn sẽ giảm Để đảm bảo lượng oxi trong đống ủ thì ta phải tiếng hành thổi khí cưỡng bức hoặc đảo trộn đống ủ thường xuyên.

2.Các công trình xử lý bùn

Ưu điểm:

- Tăng khả năng giữ nước của đất;

- Tăng độ thấm, sự thông khí và thoát nước cho đất sét;

- Tăng số lượng vi sinh cho đất.

Nhược điểm:

- Phát sinh mùi trong quá trình làm compost;

- Có nhiều sinh vật gây bệnh sống sót trong sản phẩm;

-Sự phân tán của các sinh vật gây bệnh thứ cấp như Aspergillus fumigatus, hạt bùn, chất gây dị ứng bay trong không khí.

MỘT SỐ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BÙN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

PHẦN III:

1 Qui trình xử lý bùn ở Al Gabel

Asfer

nước thải Al Gabel Asfer, là nhà máy xử lý nước thải lớn nhất ở Ai cập.

• Lượng nước thải sinh hoạt xử lý khoảng 1800 x

103 m3/ngày và sẽ tăng lên khoảng 3000 x 103

và sinh năng lượng ở nhà máy này đã đạt được kết quả tốt

1 Qui trình xử lý bùn ở Al Gabel Asfer

Hình 16: Qui trình xử lý bùn ở Al Gabel

2.Mô hình xử lý bùn làm phân

compost ở nhà máy xử lý nước thải

Al Berka (Cairo) và khu vực 9N ở

Alexandia.

Hình 17: Mô hình xử lý bùn làm phân compost

3 Hệ thống xử lý bùn ở nhà máy

Gaobeidian (Bắc Kinh – Trung

Quốc).

• Nhà máy Gaobeidian xử lý khoảng 80% nước

thải sinh hoạt và 20% nước thải công nghiệp với công suất khoảng 740.000 m3/ngày.

• Bùn sơ cấp và thứ cấp từ nhà máy xử lý nước

thải sẽ được xử lý riêng lẻ.

• Lượng bùn sinh ra có khoảng 50% là bùn sơ

cấp và 50% là bùn thứ cấp

3 Hệ thống xử lý bùn ở nhà máy Gaobeidian (Bắc Kinh – Trung

Quốc).

Hình 18: Hệ thống xử lý bùn ở nhà máy Gaobeidian

4 Quy trình xử lý bùn ở nhà máy xử

lý NTSH tập trung Bình Hưng

• Nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt Bình Hưng

có công suất 141.000 m3/ngày đêm.

• Bùn sơ cấp sẽ được nén bằng trọng lực.

• Còn bùn thứ cấp sẽ được nén bằng ly tâm.

• Hỗn hợp bùn sau khi nén được đưa đi tách

nước ly tâm sau đó được vận chuyển đến khu vực ủ phân compost.

4 Quy trình xử lý bùn ở nhà máy xử

lý NTSH tập trung Bình Hưng

Hình 19: Qui trình xử lý bùn ở nhà máy XL NTSH tập trung Bình Hưng

THANK YOU