Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cao su sơn la với công suất 800 m3 ngày đêm

Bể lắng cát: Thường được thiết kế để tách các chất rắn vô cơ không tan có kích thước từ 0.2 đến 2mm ra khỏi nước thải, các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn như xỉ than, đất, cát,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO

NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CAO SU SƠN LA

VỚI CÔNG SUẤT 800 M3/NGÀY.ĐÊM

GVHD: NGUYỄN THÁI ANH SVTH: LÊ VĂN QUẾ

MSSV:15150122

SKL 0 0 6 0 6 4

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

SVTH: LÊ VĂN QUẾ

NGUY MSSV: 15150122 GVHD: TS ỄN THÁI ANH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

- -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019

CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CAO SU SƠN LA

SVTH: LÊ VĂN QUẾ

15150122 MSSV:

GVHD: TS NGUYỄN THÁI ANH

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM

- Giới thiệu tổng quan về đề tài

- Tính toán thiết kế và đề xuất phương án thiết kế hệ thống xử lý nước thải cao

su công ty đạt QCVN 01:2015/BTNMT cột B quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp cao su

- Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí quản lý vận hành trạm xử

lí nước thải

- Thiết lập bản vẽ thiết kế các công trình đơn vị, sơ đồ bố trí, thiết kế, thi công

phù hợp với điều kiện thực tế

III THỜI GIAN THỰC HIỆN: Từ 01/03/2019 đến 29/07/2019

IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Thái Anh

Đơn vị công tác: Trường đại học Sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh

I TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cao su Sơn

La với công suất 800m3/ngày.đêm

Lĩnh vực:

II NỘI DUNG VÀ NHIỆM VỤ

Họ và tên sinh viên: LÊ VĂN QUẾ MSSV: 15150122

Sau cùng, tuy có nhiều nỗ lực, nhưng do thời gian thực hiện đề tài không nhiều và kiến thức, kinh nghiệm còn hạn chế nên chắc chắn đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi những sai sót Do đó, em kính mong quý thầy cô, bạn bè thông cảm và rất mong nhận được ý kiến từ mọi người để em thực hiện hoàn thiện đề tài tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là LÊ VĂN QUẾ, là sinh viên khóa 2015 chuyên ngành Công Nghệ Môi

Trường, mã số sinh viên: 15150122 Tôi xin cam đoan: đồ án tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu khoa học thực sự của bản thân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS NGUYỄN THÁI ANH

Các thông tin tham khảo trong đề tài này được thu thập từ những nguồn đáng tin cậy, đã được kiểm chứng, được công bố rộng rãi và được tôi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng ở phần danh mục Tài liệu tham khảo Các kết quả nghiên cứu trong đồ án này là do chính tôi thực hiện một cách nghiêm túc, trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác Tôi xin được lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này

TP.Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng 08 năm 2018

Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH ẢNH vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU vii

CHƯƠNG MỞ ĐẦU 2

1 Đặt vấn đề 2

2 Nhiệm vụ của đề tài 2

3 Đối tượng cần quan tâm 2

4 Giới hạn của luận văn 3

5 Nội dung luận văn 3

6 Phương pháp thực hiện 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 5

1.1 Tổng quan về nước thải chế biến cao su 5

1.1.1 Quy trình sản xuất ngành chế biến cao su 5

1.1.2 Thành phần, tính chất của nước thải cao su 7

1.2 Tổng quan về nhà máy chế biến cao su Sơn La 8

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 10

NƯỚC THẢI CAO SU 10

2.1 Phương pháp xử lý cơ học 10

2.2 Phương pháp hóa lý 12

2.3 Phương pháp hóa học 14

2.4 Phương pháp sinh học 14

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 19

3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý 19

3.1.1 Địa điểm thiết kế 19

3.1.2 Lưu lượng 19

3.1.3 Thông số nước thải đầu vào và tiêu chuẩn xả thải 20

3.2 Đề xuất công nghệ 21

3.2.1 Phương án 1 21

3.2.2 Phương án 2 24

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 28

CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 28

4.1 Lưu lượng nước thải đầu vào 28

4.2 Tính toán các công trình theo phương án 1 29

4.2.1 Mương dẫn và song chắn rác thô 29

4.2.2 Hố thu gom 32

4.2.3 Bể gạn mủ 34

4.2.4 Bể tuyển nổi 36

4.2.5 Bể trung gian 45

4.2.6 Bể UASB 46

4.2.7 Cụm bể Aerotank – Anoxic 54

4.2.8 Bể lắng 66

4.2.9 Bể khử trùng 71

4.2.10 Bể nén bùn 73

4.3 Tính toán các công trình theo phương án 2 75

4.3.1 Mương dẫn và song chắn rác thô 75

4.3.2 Hố thu gom 75

4.3.3 Bể gạn mủ 75

4.3.4 Bể keo tụ - tạo bông 75

4.3.5 Bể lắng 1 81

4.3.6 Bể trung gian 86

4.3.7 Bể UASB 86

4.3.8 Cụm bể Aerotank - Anoxic 94

4.3.9 Hệ màng UF tách nước 106

4.3.10 Bể nén bùn 111

CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH TÍNH KINH TẾ - KỸ THUẬT – MÔI TRƯỜNG 116

5.1 Kinh tế 116

5.1.1 Chi phi xây dựng 116

5.1.2 Chi phí thiết bị 117

5.1.3 Chi phí phụ kiện dự tính 120

5.1.4 Chi phí vận hành 120

5.2 Kỹ thuật – môi trường 123

5.3 Lựa chọn phương án xử lý 124

TÀI LIỆU THAM KHẢO ix

PHỤ LỤC 1 xii

PHỤ LỤC 2 xiii

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Vị trí nhà máy trên bản đồ 8

Hình 2.1 Song chắn rác thô 11

Hình 2.2 Bể lắng ly tâm 12

Hình 2 3 Bể tuyển nổi siêu nông 13

Hình 2.4 Hệ thống màng MBR 13

Hình 2.5 Bể aeroten 15

Hình 2.6 Bể kị khí UASB 16

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ phương án 1 21

Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ phương án 2 24

Hình 4.1 Sơ đồ đặt song chắn rác 30

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1 Lượng nước xả thải từ chế biến cao su 19

Bảng 3.2 Thông số nước thải đầu vào và tiêu chuẩn 20

Bảng 4.1 Hệ số không điều hòa chung 28

Bảng 4.2 Các thông số lưu lượng dung trong thiết kế 28

Bảng 4.3 Các thông số tính toán của mương dẫn nước thải trước song chắn rác 29

Bảng 4.4 Thông số thiết kế song chắn rác 32

Bảng 4.5 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở song chắn rác 32

Bảng 4.6 Thông số thiết kế hố thu gom 34

Bảng 4.7 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở hố thu gom: 34

Bảng 4.8 Các thông số thiết kế bể gạn mủ: 36

Bảng 4.9 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở bể gạn mủ 36

Bảng 4.10 Độ hòa tan của khí phụ thuộc vào nhiệt độ 37

Bảng 4.11 Các thông số thiết kế bể tuyển nổi khí hòa tan DAF 39

Bảng 4.12 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở bể tuyển nổi 44

Bảng 4.13 Các thông số thiết kế của bể trung gian 46

Bảng 4.14 Các thông số thiết kế của quá trình kị khí dùng để xử lí nước thải 47

Bảng 4.15 Các thông số thiết kế của bể UASB 53

Bảng 4.16 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở bể UASB 53

Bảng 4.17 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở cụm bể aerotank – anoxic 62

Bảng 4.18 Các thông số thiết kế của bể aerotank 65

Bảng 4.19 Các thông số thiết kế của bể anoxic 65

Bảng 4.20 Tải trọng tính toán và các chỉ tiêu thiết kế bể lắng đợt II: 66

Bảng 4.21 Các thông số thiết kế của bể lắng: 70

Bảng 4.22 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở cụm bể lắng 71

Bảng 4.23 Thông số thiết kế bể khử trùng 72

Bảng 4.24 Các thông số tính toán của bể nén bùn 75

Bảng 4.26 Các thông số thiết kế của bể tạo bông 79

Bảng 4.27 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở bể keo tụ tạo bông 80

Bảng 4.28 Các thông số thiết kế của bể lắng: 85

Bảng 4.29 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở bể lắng 1 85

Bảng 4.30 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở bể UASB 93

Bảng 4.31 Các thông số thiết kế của bể UASB 93

Bảng 4.32 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở cụm bể aerotank – anoxic 102

Bảng 4.33 Các thông số thiết kế của bể aerotank 104

Bảng 4.34 Các thông số thiết kế của bể anoxic 105

Bảng 4.35 MÀNG MBR KOCH _ PURON MBR Series 106

Bảng 4.36 Thông tin vận hành và thiết kế 106

Bảng 4.37 Các cách thức làm sạch mà các nhà cung cấp màng đưa ra: 107

Bảng 4.38 Từ kết quả tính toán được ta chọn được unit màng: 108

Bảng 4.39 Các thông số thiết kế của bể chứa hệ màng UF 111

Bảng 4.40 Thông số chất ô nhiễm đầu ra ở cụm bể aerotank – anoxic 111

Bảng 4.41 Các thông số tính toán của bể nén bùn 113

Bảng 5.1 Chi phí xây dựng phương án 1 116

Bảng 5.2 Chi phí xây dựng phương án 2 117

Bảng 5.3 Chi phí thiết bị phương án 1 117

Bảng 5.4 Chi phí thiết bị phương án 2 119

Bảng 5.5 Chi phí phụ kiện dự tính 120

Bảng 5.6 Chi phí điện năng phương án 1 120

Bảng 5.7 Chi phí điện năng phương án 2 121

Bảng 5.8 Chi phí hóa chất phương án 1 122

Bảng 5.9 Chi phí hóa chất phương án 2 123

Bảng 5.10 Chi phí nhân công 123

Bảng 5.11 So sánh tính kỹ thuật – môi trường 123

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Ở nước ta công nghiệp chế biến cao su là một trong những ngành công nghiệp có bề dày truyền thống lâu đời Hiện nay với nhu cầu tiêu thụ cao su trên thế giới nói chung cũng như trong nước nói riêng ngày càng tăng cao cùng với sự thuận lợi về điều kiện thiên nhiên, khí hậu, đất đai mà ngành công nghiệp chế biến cao su đã và đang phát triển mạnh mẽ Ngành công nghiệp chế biến cao su là một trong những ngành công nghiệp quan trọng mũi nhọn mang lại giá trị kinh tế lớn

Việc phát triển kinh tế gắn liền với bảo vệ môi trường đang được quan tâm và đặt lên hàng đầu đối với các nước trên thế giới đặc biệt là các nước đang phát triển Công nghiệp chế biến mủ cao su cũng thải ra một lượng lớn nước thải Nước thải chế biến cao su thường có hàm lượng BOD, COD vượt mức, hàm lượng ammonium và photpho cao, bốc mùi hôi ảnh hưởng lớn đến môi trường nếu không được xử lý

Ở nước ta, mặc dù phần lớn các xí nghiệp chế biến cao su hiện nay đều có hệ thống

xử lý nước thải song bên cạnh đó vẫn không ít xí nghiệp xử lý nước thải không hiệu quả đạt tiêu chuẩn xả thải gây ô nhiễm đến các thành phần môi trường xung quanh Do đó nên cần phải có phương án xử lý nước thải chế biến cao su triệt để

Thực hiện chủ trương phát triển cây cao su của tỉnh, hơn 10 năm qua, công ty cổ phần Cao su Sơn La đã phát triển vùng nguyên liệu cây cao su với diện tích trên 6000 ha và đang xây dựng nhà máy chế biến mủ cao su với công suất 9000 tấn/năm được chia làm

2 giai đoạn và dự kiến khánh thành vào năm 2020 Với qui mô sản xuất này thì hệ thống

xử lý nước thải là rất cần thiết để phù hợp với mục tiêu đặt ra là phát triển kinh tế môi trường bền vững

Đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cao su Sơn La với công suất 800m3/ngày.đêm” nhằm tìm hiểu, đề xuất, thiết kế ra hệ thống xử lý nước thải phù hợp với các điều kiện của nhà máy và tiêu chuẩn xả thải theo qui định

2 Nhiệm vụ của đề tài

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cao su Sơn La với công suất 800m3/ngày.đêm

3 Đối tượng cần quan tâm

- Thành phần, tính chất của nước thải cao su

- Yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước thải và lượng nước xả thải

- Các công nghệ xử lý nước thải nói chung và cao su nói riêng

- Khu vực, địa hình xây dựng hệ thống xử lý

4 Giới hạn của luận văn

- Thời gian thực hiện: từ 01/03/2019 đến 29/07/2019

- Phạm vi của luận văn chỉ đề cập đến việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải mà chưa đề cập đến những khía cạnh khác của môi trường

- Thông số nước được phân tích thải không trực tiếp để lấy kết quả mà chỉ tham khảo từ các nguồn

- Giới hạn nội dung: chỉ đề cập đến công nghệ, tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cao su

5 Nội dung luận văn

- Giới thiệu sơ lược về hệ thống nhà máy, tìm hiểu lưu lượng xả thải, thành phần tính chất nước thải

- Đánh giá khả năng gây ô nhiễm môi trường của nước thải cao su và tổng quan về các công nghệ xử lý nước thải cao su

- Tìm hiểu, tham khảo các phương pháp, các hệ thống đã được áp dụng để đề ra công nghệ xử lý phù hợp nhất

- Tính toán, thiết kế và đánh giá tính kinh tế lực chọn hệ thống tối ưu

- Khai toán giá thành, quản lý vận hành hệ thống

- Thực hiện bản vẽ thi công thiết kế hệ thống xử lý nước thải

- Phương pháp tính toán: vận dụng các công thức từ tài liệu tính toán các công trình đơn vị, chi phí vận hành, chi phí bảo trì, cải tạo

- Sử dụng các phần mềm: Auto cad, word, excel trong quá trình tính toán

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về nước thải chế biến cao su

1.1.1 Quy trình sản xuất ngành chế biến cao su

1.1.1 Phân loại và sơ chế mủ

Để chế biến cao su khối các loại nguồn nguyên liệu ban đầu là mủ nước và mủ tạp:

- Mủ nước: chiếm tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 85% sản lượng khai thác là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất ra các sản phẩm tốt được thu nhận từ vườn cây về nhà máy ở dạng lỏng tự nhiên

- Mủ tạp: là mủ đông còn lại trong chén hứng mủ trên miệng cạo sau kì thu hoạch mủ nước chính vụ Mủ tạp chiếm tỷ trọng từ 10-15% sản lượng khai thác loại này thường

đa dạng lẫn nhiều tạp chất, có mùi hôi do thu gom, tàng trữ nhiều ngày, mủ bị oxy hóa

và enzym biến màu chỉ dùng làm nguyên liệu sản xuất các sản phẩm SVR10, SVR20

- Mủ mới thu hoạch được chống đông bằng ammoniac, sau đó được đưa về xả vào bể chứa, trộn đều bằng máy khuấy Tiếp theo, mủ nước được dẫn và các mương đánh đông bằng máng dẫn inox, ở đây mủ được làm đông nhờ axit acetic 5% (HCOOH)

1.1.1.2 Qui trình sản xuất

Gồm 4 giai đoạn cơ bản:

- Giai đoạn 1: Xử lý nguyên liệu

Mủ được quay ly tâm để lắng rồi dẫn đến mương dẫn đông nhờ máng dẫn mủ, tại đây

mủ được pha loãng với acid 1% với hàm lượng mủ khô tại mương đánh đông là 25%,

pH = 4 – 5

- Giai đoạn 2: Gia công cơ học

Mủ được đông tụ trong mương đánh đông khoảng 6 – 8 giờ, sẽ xả nước vào để mủ nổi lên mặt mương Sau đó, mủ được đưa qua máy cán ép mỏng, loại bỏ acid, srium trong mủ sau đó những tấm mỏng cao su được chuyển sang máy cán băm liên kết hạt Sau đó mủ sẽ được cán thành các hạt nhỏ có đường kính khoảng 6mm rồi cho vào hổ nước rửa Sau cùng bơm hút chuyển các hạt cốm lên sàn rung để tách nước và đưa vào thùng sấy và đẩy vào lò sấy

- Giai đoạn 3: Gia công nhiệt

Mủ cốm được đưa vào lò sấy từ 13-17 phút, nhiệt độ từ 100 – 1100C sau đó cho qua

- Giai đoạn 4: Hoàn chỉnh sản phẩm

Phân loại sản phẩm, cân, ép kiện, đóng gói PE, đóng palette đưa vào kho thành phẩm

Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất mủ cao su

1.1.2 Thành phần, tính chất của nước thải cao su

Nước thải chế biến mủ cao su được hình thành chủ yếu từ các công đoạn khuấy trộn, làm đông, gia công cơ học và nước rửa máy móc, bồn chứa

Nước thải chế biến cao su có pH thấp, trong khoảng 4.2 – 5.2 do việc sử dụng axit để làm đông tụ mủ cao su

Các hạt cao su tồn tại trong nước ở dạng huyền phù với nồng độ rất cao Các hạt huyền phù này là các hạt cao su đã đông tụ nhưng chưa kết lại thành mảng lớn, phát sinh trong giai đoạn đánh đông và cán crep Nếu lưu nước thải trong một thời gian dài và không có sự xáo trộn dòng thì các huyền phù này sẽ tự nổi lên và kết dính thành từng mảng lớn trên bề mặt nước

Các hạt cao su tồn tại ở dạng nhũ tương và keo phát sinh trong quá trình rửa bồn chứa, rửa các chén mỡ, nước tách từ mủ ly tâm và cả trong gian đoạn đánh đông

Trong nước thải còn chứa một lượng lớn protein hòa tan, axit foomic (dùng trong quá trình đánh đông), và N-NH3 (dùng trong quá trình kháng đông) Hàm lượng COD trong nước thải khá cao, có thể lên đến 15.000 mg/l

Tỷ lệ BOD/COD của nước thải là 0.60 – 0.88 rất thích hợp cho quá trình xử lý sinh học

1.2 Tổng quan về nhà máy chế biến cao su Sơn La

Nhà máy chế biến mủ cao su Sơn La 28/10 được Tập đoàn Công nghiệp cao su Việt Nam khởi công vào đầu năm 2018 với tổng mức đầu tư gần 110 tỷ đồng

Nhà máy được xây dựng trên diện tích gần 16 ha tại xã Tông Lệnh, huyện Thuận Châu, có công suất chế biến là 9.000 tấn mủ/năm được chia làm hai giai đoạn đầu tư Giai đoạn 1 đầu tư dây chuyền chế biến mủ với công suất 6.000 tấn/năm; giai đoạn 2 sẽ tiếp tục đầu tư, dự kiến khánh thành vào năm 2020 với dây chuyền chế biến có công suất 3.000 tấn/năm

Theo Tổng Giám đốc Công ty Cổ phần cao su Sơn La Hồ Anh Đức, nhà máy sử dụng một phần thiết bị trong nước, được đầu tư mới hoàn chỉnh phù hợp với quy mô và mục tiêu tiết kiệm

Nhà máy cao su Sơn La 28/10 sẽ được vận hành 10 tháng trong một năm Đây là nhà máy chế biến mủ đầu tiên tại khu vực Tây Bắc sau hơn 10 năm phát triển cây cao su ở đây cùng với đó sẽ giải quyết việc làm cho hơn 200 lao động

Hình 1.1 Vị trí nhà máy trên bản đồ

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP

XỬ LÝ NƯỚC THẢI CAO SU

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

NƯỚC THẢI CAO SU

Phân loại các phương pháp xử lý nước thải bao gồm :

- Xử lý cơ học

- Xử lý hóa học

- Xử lý sinh học

2.1 Phương pháp xử lý cơ học

Nước thải công nghiệp cũng như nước thải sinh hoạt thường chứa các chất không tan

và tan ở dạng hạt lơ lửng Các tạp chất lơ lửng có thể ở dạng rắn và lỏng, chúng tạo với nhau thành hệ huyền phù Để tách các hạt lở lửng ra khỏi nước thải, người ta thường xử dụng các quá trình gián đoạn hoặc liên tục Việc lựa chọn phương pháp xử lý tùy thuộc vào kích thước hạt, tính chất hóa lý, nồng độ lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết

Song chắn rác: Nước thải đưa tới công trình làm sạch trước hết phải qua song chắn

rác Tại song chắn rác các tạp vật thô được giữ lại Song chắn rác và lưới chắn rác thường đặt vuông góc với dòng chảy, song chắn gồm các thanh kim loại (thép không rỉ) đặt cách nhau 10-100mm trong một khung thép hàn hình chữ nhật

Song chắn rác thường được đặt trước trạm bơm trên đường tập trung nước thải chảy vào hầm bơm, nhằm bảo vệ bơm không bị rác làm nghẹt Song chắn rác dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn trong nước thải để đảm bảo cho các thiết bị và công trình xử lý tiếp theo Kích thước tối thiểu của rác được giữ lại tùy thuộc vào khoảng cách giữa các thanh kim loại của song chắn rác Để tránh ứ đọng rác và gây tổn thất áp lực của dòng chảy người ta phải thường xuyên làm sạch song chắn rác bằng cách cào rác thủ công hoặc cơ giới Để tính kích thước xong chắn rác, dựa vào tốc độ nước thải chảy qua khe hẹp giữa các thanh, thường lấy 0.8 đến 1m/s và chấp nhận giả thiết 30% diện tích song chắn bị bịt kín

Lưới chắn rác thường đặt nghiêng 45 - 60° so với phương thẳng đứng Vận tốc dòng chảy thường lấy 0.8-1 m/s để tránh lắng cát

Hình 2.1 Song chắn rác thô

Lưới lọc: Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành

phần không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ Kích thước mắt lưới từ

0.5 ÷ 1.0 mm

Bể lắng cát: Thường được thiết kế để tách các chất rắn vô cơ không tan có kích thước

từ 0.2 đến 2mm ra khỏi nước thải, các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn như xỉ than, đất, cát,… chủ yếu là cát Trong trạm xử lý nước thải, nếu cát, sỏi không được tách khỏi nước thải, có thể ảnh hưởng lớn đến các công trình phía sau như cát lắng lại trong các bể gây khó khăn cho công tác lấy cặn (lắng cặn trong ống, mương,…), làm mài mòn thiết bị, rút ngắn thời gian làm việc của bể methane do phải tháo rửa cặn ra khỏi bể Với các trạm xử lý khi lưu lượng nước thải > 100 m3/ngày đêm cần thiết phải có bể lắng cát

Bể lắng: Quá trình lắng được sử dụng để loại bỏ các tạp chất ở dạng huyền phù thô

ra khỏi nước Sự lắng xảy ra dưới tác dụng của trọng lực Bể lắng cấp 1 có nhiệm vụ tách các chất rắn hữu cơ (60%) và các chất rắn khác, còn bể lắng 2 có nhiệm vụ tách bùn sinh học ra khỏi nước thải Các bể lắng đều phải thỏa mãn yêu cầu: có hiệu suất lắng cao và xả bùn dễ dàng Bể lắng cấp 1 được đặt trước bể xử lý sinh học Có hai loại

bể lắng là bể lắng đứng và bể lắng ly tâm Trước khi vào bể Aerotank hoặc bể lọc sinh học, hàm lượng chất lơ lửng trong nước không được quá 150 mg/l

Hình 2.2 Bể lắng ly tâm

Lọc: Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước

thải mà các bể lắng không thể loại chúng được Người ta tiến hành quá trình tách nhờ vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua và giữ pha phân tán lại Quá trình lọc có thể xảy ra dưới tác dụng của áp suất thủy tỉnh của cột chất lỏng hoặc áp suất cao trước vách ngăn hay áp suất chân không sau vách ngăn

Vật liệu lọc dạng hạt là cát thạch anh, than anthracit, than cốc, sỏi, đá nghiền

Trong xử lý nước thải thường dùng loại thiết bị lọc chậm, lọc nhanh, lọc kín, lọc hở Ngoài ra người ta còn dùng lọc ép khung bản, lọc quay chân không, các máy vi lọc hiện tại Đặc biệt là cải tiến các thiết bị lọc trước đây thuần túy là lọc cơ học thành lọc sinh học

Tách các chất tạp nổi – Bể tách mủ: Trong nước thải cao su có chứa mủ cao su bị

thất thoát trong chế biến, có khối lượng riêng nhỏ hơn nước Chúng là những chất nổi gây ảnh hưởng đến cấu trúc bùn hoạt tính trong bể aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn

2.2 Phương pháp hóa lý

Tuyển nổi: Tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém

ra khỏi pha lỏng Trong xử lý nước thải, về nguyên tắc, tuyển nối thường được sử dụng

để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học Ưu điểm của phương pháp này so với lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn Khi các hạt đã nổi lên bề mặt, chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục 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 với nhau thành lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu

Hình 2 3 Bể tuyển nổi siêu nông

Màng MBR: là công nghệ tiên tiến bằng phương pháp sinh học kết hợp kỹ thuật tách

sinh khối bằng màng lọc MF/UF Quá trình sinh học có thể kết hợp kỵ thiếu hiếu khí tùy thuộc vào yêu cầu xử lý Lượng bùn MBR sinh ra rất ít Nhược điểm lớn nhất của việc áp dụng hệ thống màng đó là hiện tượng nghẹt màng Khi xảy ra hiện tượng nghẹt màng thì thông lượng nước qua màng bị giảm chính vì thể màng cần phải được làm sạch bằng phương pháp hóa học và vật lý

khí-Hình 2.4 Hệ thống màng MBR

2.3 Phương pháp hóa học

Người ta sử dụng phương pháp hóa học để khử các chất hòa tan và trong các hệ thống nước khép kín Đôi khi các phương pháp này được dùng để xử lý sơ bộ trước xử lý sinh học hay sau công đoạn này như là một phương pháp xử lý nước thải lần cuối để thải vào nguồn nước

Phương pháp trung hòa: nước thải chứa các axit vô cơ hoặc kiểm cần được trung

hòa đưa về pH khoảng 6.5 đến 8.5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ tiếp theo Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:

- Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiểm

- Bổ sung các tác nhân hóa học

- Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hòa

- Hấp thụ khí axit bằng nước kiểm hoặc hấp phụ amoniac bằng nước axit… Việc lựa chọn phương pháp trung hòa là tùy thuộc vào thể tích và nồng độ của nước thải, chế độ thải nước thải, khả năng có sẵn và giá thành của các tác nhân hóa học

Phương pháp oxi hóa - khử: Sử dụng các chất oxy hóa như clo ở dạng khí và hóa

lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, penmanganat kali, oxy của không khí, ozon…

Trong quá trình oxy hóa, các chất độc hại trong nước được chuyển thành các chất ít độc hơn và tách khỏi nước Quá trình này tiêu tốn một lượng các tác nhân hóa học, do

đó quá trình oxy hóa hóa học chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải không thể tách bằng phương pháp khác

Keo tụ: trong quá trình lắng cơ học chỉ tách được các hạt chất rắn huyền phù có kích

thước lớn ≥10-2 mm, còn các hạt nhỏ hơn ở dạng keo không thể lắng được Ta có thể làm tăng kích cỡ các hạt nhờ tác dụng tuong hỗ giữa các hạt phân tán liên kết vào các tập hợp lại để có thể lắng được

Các chất đông tụ thường dùng là các muối sắt hoặc muối nhôm hoặc hỗn hợp của chúng Thường dùng phổ biến nhất là Al2(SO4)3 vì chất này hòa tan tốt trong nước, giá

rẻ và hiệu quả đông tụ cao ở pH = 5 – 7.5

2.4 Phương pháp sinh học

Ao hồ tùy nghi: loại ao hồ này rất phổ biến trong thực tế Đó là kết hợp có hai quá

trình song song: phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ hòa tan có đều ở trong nước và phân hủy kị khí cặn lắng ở vùng đáy

Đặc điểm của ao hồ tùy nghi xét theo chiều sâu có 3 vùng: lớp trên là vùng hiếu khí, vùng giữa là vùng kị khí tùy tiện và vùng đáy sâu là vùng kị khí Nguồn oxi cần thiết cho quá trình oxi hóa các chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nước nhờ khuếch tán qua mặt nước do sóng gió và nhờ tảo quang hợp dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời

Mương oxi hóa: là một dạng cả tiến của aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh làm việc

trong điều kiện hiếu khí kéo dài với bùn hoạt tính (sinh trưởng lơ lửng của vi sinh vật trong nước thải) chuyển động tuần hoàn trong mương Nước thải có độ nhiễm bẩn cao BOD20=1000-5000 mg/l có thể đưa vào xử lý ở mương oxi hóa Tải trọng bùn mương tính theo bùn hoạt tính vào khoảng 200g BOD5/kg.ngày

Mương oxi hóa có hình dạng chữ nhật hay hình tròn, hình elip

Xử lý trong bể aeroten: thành phần dinh dưỡng chủ yếu là nguồn cacbon(được gọi

là cơ chất hoặc chất nền được thể hiện bằng BOD) – Chất bẩn hữu cơ dễ bị phân hủy (hoặc bị oxi hóa) bởi vi sinh vật Ngoài BOD ra cần lưu ý tới hai thành phần khác là nguồn nito và nguồn phosphor Các loại nước thải xử lý bằng aeroten có lượng BOD vào khoảng 500 mg/l còn trường hợp cao hơn (không quá 1000mg/l) phải xử lý bằng aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh Nếu BOD cao quá mức này thì phải pha loãng Nồng độ muối vô cơ trong nước thải không quá 10 g/l pH thích hợp cho xử lý nước thải ở aeroten

là 6.5 – 8.5 Nhiệt độ xử lý nước thải chỉ trong khoảng 6 - 37° tốt nhất là 15 – 35 °C Quá trình oxi hóa chất hữu cơ: CxHyOz + O2 + enzyme → CO2 + H2O

Quá trình tổng hợp tế bào mới: CxHyOz + NH3 + O2 + enzyme → CO2 + H2O + C5H7NO2

Quá trình phân hủy nội bào: C5H7NO2 + 5O2 + enzyme → 5CO2 + 2H2O + NH3

Xử lý trong bể UASB: Bùn hoạt tính tiếp xúc được nhiều với chất hữu cơ có trong

nước thải và quá trình phân hủy xảy ra tích cực Các loại khí tạo ra trong điều kiện kị khí ( chủ yếu là CH4 và CO2) sẽ tạo ra dòng tuần hoàn cục bộ, giúp cho việc hình thành những hạt bùn hoạt tính và giữ cho chúng ổn định Một số bọt khí và hạt bùn có khí bám vào sẽ nổi lên trên bề mặt hỗn hợp phía trên bể Khi va phải với lớp lưới chắn phía trên, các bọt khí bị vỡ và các hạt bùn cặn tách ra lại lắng xuống dưới Để giữ cho lớp bùn ở trạng thái lơ lửng vận tốc dòng hướng lên phải giữ ở 0.6 – 0.9 m/h

Quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử

- Giai đoạn 2: Acid hóa

- Giai đoạn 3: Acetate hóa

- Giai đoạn 4: Methane hóa

Các phương trình phản ứng xảy ra:

4H2 + CO2→ CH4 + H2O 4HCOOH → CH4 + 2H2O + 3CO2 CH3COOH → CH4 + CO2 4CH3OH → 3CH4 + 2H2O + CO2 4(CH3)3N + H2O → 9CH4 + 6H2O + 3CO2 + 4NH3

Hình 2.6 Bể kị khí UASB

Bể anoxic: Bể Anoxic hay còn gọi là bể lên men là hệ thống bể xử lý Nito trong nước

thải bằng các phương pháp sinh học Công nghệ xử lý được áp dụng trong bể Anoxic thường là Nitrat hóa và khử Nitrat Bể thiếu khí Anoxic còn có cả chức năng xử lý Phốt

pho Ở bể này việc xử lý chất thải sẽ diễn ra các quá trình như lên men, cắt mạch, khử Nitrat thành Nito

Khử nitrat: NO3 1.08CH OH3 H 0.065C5H O N7 2  0.47N2 0.76CO2 2.44H O2

Khử nitrit: NO2 0.67CH OH3 H  0.04C H O N5 7 2  0.48N2 0.47CO2 1.7H O2

Photphorit: PO4-3 Microorganism (PO4-3)salt => sludge

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý

3.1.1 Địa điểm thiết kế

Trạm xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cao su Sơn La với công suất

800m3/ngày.đêm tại xã Tông Lệnh, huyện Thuận Châu, tỉnh Sơn La [17]

[Nguồn: Thống kê từ trung tâm công nghệ môi trường – (ECO)]

Công suất chế biến mủ tờ (RSS) 3.000 tấn/năm và công suất chế biến mủ SVR 10, SVR 20 6.000 tấn/năm Số lượng công nhân làm việc tại đây vào khoảng 200 người Nhà máy hoạt động 10 tháng trong một năm

→ Tổng lưu lượng thiết kế: 800m3/ngày.đêm

3.1.3 Thông số nước thải đầu vào và tiêu chuẩn xả thải

Bảng 3.2 Thông số nước thải đầu vào và tiêu chuẩn

NaOH

Máy thổi khí

Bùn tuần hoàn

Bể nén bùn

Máy ép bùn

Thu hồi mủ

Hố thu gom

Bồn tạo áp

Nước sau tách bùn

phản ứng

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất và sinh hoạt của công nhân sẽ được thu gom theo mương dẫn dẫn đến song chắn rác thô để loại bỏ rác thô có trong nước thải gây nghẹt đường ống, làm hư hại máy bơm và giảm hiệu quả xử lý của các giai đoạn phía sau

Hố thu gom: Nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt theo mương dẫn vào hố thu,

trước đó có đặt song chắn rác thô nhằm giữ lại các chất thải rắn có trong nước thải Tại

hố thu gom đặt hai bơm chìm thay phiên nhau hoạt động để bơm nước lên bể gạn mủ

Bể gạn mủ: Đầu tiên nước thải sẽ đưa vào bể gạn mủ Bể gạn mủ có nhiệm vụ tách

mủ ra khỏi nước thải Tại đây lượng mủ bị thất thoát trong quá trình chế biến có trong nước thải sẽ được thu lại tái sử dụng trong quá trình sản xuất (nguyên liệu dạng mủ tạp) Ngoài ra do thời gian lưu nước lớn nên bể gạn mủ được xem như là bể điều hòa Một phần đất cát, SS cũng bị giữ lại tại bể này và bể sẽ được vệ sinh định kỳ Tại bể gạn mủ

sẽ đặt hai bơm chìm có nhiệm vụ bơm nước qua bể tuyển nổi siêu nông Bể gạn mũ sẽ được lắp một hệ thống sục khí ở ngăn đầu tiên của bể nhằm tăng hiệu suất thu gom mủ cao su được tốt hơn

Bể tuyển nổi: Nước thải từ bể gạn mủ được bơm qua bể tuyển nổi và được đo lưu

lượng bằng đồng hồ lưu lượng Nước sạch và khí nén được đưa vào bồn khuếch tán áp lực bằng bơm áp lực cao và máy khí nén đặt ở đầu nối ống hút của bình, tại đây nước

và không khí được hòa trộn Nước bão hòa không khí chảy vào ngăn tuyển nổi của bể tuyển nối, qua một van giảm áp suất, áp suất được giảm đột ngột về áp suất khí quyển Khí hòa tan được tách ra và dính bám vào các hạt cặn trong nước, quá trình tuyển nổi được hình thành Nước từ bể tuyển nổi sẽ tự chảy qua bể trung gian Cặn thu được ở bể tuyển nổi sẽ được nén tại bể nén bùn

Bể trung gian: Mục đích lưu trữ nước, đặt bơm bơm nước lên bể UASB Ngoài ra

tại đây có thể sẽ được đặt thiết bị đo pH và sẽ cung cấp một lượng NaOH nhất định để tạo pH tối ưu cho quá trình xử lý kị khí

Bể UASB: Do tính chất nước thải có hàm lượng BOD, COD cao nên công nghệ xử

lý sinh học được lựa chọn là xử lý sinh học kỵ khí sau đó hiếu khí và thiếu khí Quá trình xử lý nước thải bằng pương pháp kỵ khí xảy ra (bùn + nước thải) tạo ra khí (70 – 80% CH4) Nước thải sau khi điều chỉnh pH và dinh dưỡng được dẫn vào đáy bể và nước thải đi lên Vận tốc nước thải đưa vào bể UASB được duy trì trong khoảng 0.6 –

0.9 m/h pH thích hợp cho quá trình phân hủy yếm khí dao động trong khoảng 6.6 – 7.6 Nước thải từ bể UASB sẽ tự chảy qua bể anoxic do chênh lệch cao trình mặt nước

Bể anoxic: Nước thải sau khi trải qua quá trình xử lý sinh học ở UASB Thì được

dẫn vào bể thiếu khí Anoxic để tham gia phản ứng khử Nitrat, Nitrit và Phophorit Trong

bể anoxic sẽ có hệ thống máy khuấy trộn nhằm tạo sự ổn định cho môi trường thiếu khí Bùn vi sinh từ bể lắng một phần sẽ được tuần hoàn lại bể Sau đó nước sẽ tự chảy qua

bể aerotank

Bể aerotank: Bể Aerotank được sục khí bởi hệ thống phân phối khí để kích hoạt hệ

vi sinh hiếu khí nhằm xử lý nồng độ hữu cơ còn lại, các vi sinh này hoạt động dưới dạng bùn hoạt tính phát triển theo 4 pha, khi đạt sinh khối tới hạn sẽ chết đi và chìm, nhờ quá trình sục khí làm các bông bùn này lơ lửng là đi vào bể lắng sinh học để thu hồi xử lý Ngoài ra bể Aerotank còn giữ vai trò nitrate hóa lượng nitơ trong nước thải cung cấp nitrate trở lại cho bể Anoxic Sau thời gian lưu nước từ bể aerotank tự chảy qua bể lắng

do chênh lệch chiều cao làm việc

Bể lắng: Nước thải chảy qua bể lắng vào ống trung tâm nhằm tách hỗn hợp nước và

bùn hoạt tính Bùn cặn sau lắng được hút ra từ đáy bể có nồng độ cao sẽ được tuần hoàn một phần về bể anoxic nhằm duy trì hàm lượng sinh khối đủ cho quá trình chuyển hóa chất hữu cơ của vi sinh vật Phần bùn dư còn lại được dẫn về bể nén bùn tới máy ép bùn

và mang đi xử lý Nước từ bể lắng chảy tràn qua bể khử trùng

Bể khử trùng: Sau khi lắng cặn hữu cơ trong nước thải vẫn còn lượng lớn vi sinh vật

còn lại từ các quá trình xử lý sinh học, bể khử trùng cung cấp đủ thời gian lưu để chất khử trùng là Chlorine phản ứng loại bỏ các loại vi sinh vật trong nước thải đảm bảo đạt chuẩn trước khi thải ra môi trường

Bể nén bùn: Bùn ở bể lắng được bơm tuần hoàn về bể hiếu khí nhằm duy trì nồng độ

vi sinh vật trong bể Phần bùn dư được bơm về bể nén bùn, tại đây xảy ra quá trình nén bùn và lượng nước sau khi lắng được đưa về bể gạn mủ để tiếp tục xử lý

Máy ép bùn: Phần bùn sau khi nén được chuyển đến máy ép bùn (lọc ép dây đai),

trong quá trình tách nước, polymer được bổ sung nhằm tạo điều kiện cho quá trình tách nước của bùn được thực hiện dễ dàng hơn

3.2.2 Phương án 2

`

Bể tách mủ Song chắn rác thô

Cột B QCVN 11- BT:2015/BTNMT

PAC, Polime

Máy thổi khí

Bùn tuần hoàn

Bể nén bùn

Máy ép bùn

Thu hồi mủ

Bể Trung gian

Hố thu gom

Nước sau tách bùn

NaOH

Thu khí

Máy khuấy trộn

Đường khí Đường nước Đường bùn Đường hóa chất Đường tuần hoàn

Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ phương án 2

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất và sinh hoạt của công nhân sẽ được thu gom theo mương dẫn dẫn đến song chắn rác thô để loại bỏ rác thô có trong nước thải gây nghẹt đường ống, làm hư hại máy bơm và giảm hiệu quả xử lý của các giai đoạn phía sau

Hố thu gom: Nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt theo mương dẫn vào hố thu,

trước đó có đặt song chắn rác thô nhằm giữ lại các chất thải rắn có trong nước thải Tại

hố thu gom đặt hai bơm chìm thay phiên nhau hoạt động để bơm nước lên bể gạn mủ

Bể gạn mủ: Đầu tiên nước thải sẽ đưa vào bể gạn mủ Bể gạn mủ có nhiệm vụ tách

mủ ra khỏi nước thải Tại đây lượng mủ bị thất thoát trong quá trình chế biến có trong nước thải sẽ được thu lại tái sử dụng trong quá trình sản xuất (nguyên liệu dạng mủ tạp) Ngoài ra do thời gian lưu nước lớn nên bể gạn mủ được xem như là bể điều hòa Một phần đất cát, SS cũng bị giữ lại tại bể này và bể sẽ được vệ sinh định kỳ Tại bể gạn mủ

sẽ đặt hai bơm chìm có nhiệm vụ bơm nước qua bể keo tụ - tạo bông Bể sẽ được lắp một hệ thống sục khí ở ngăn đầu tiên của bể nhằm tăng hiệu suất thu gom mủ cao su được tốt hơn

Bể keo tụ - tạo bông: Nước thải sản xuất được điều chỉnh pH thích hợp trong bể keo

tụ sẽ được trộn đều PAC, sau đó được dẫn vào bể tạo bông để trộn Polimer nhằm tạo các bông cặn lớn hơn Các bông cặn này sẽ được loại bỏ trong bể lắng Do chênh lệch

về cao trình mực nước nên nước sẽ tự chảy qua bể lắng

Bể lắng: Nước thải chảy qua bể lắng sẽ vào ống trung tâm nhằm tách bông cặn ra

khỏi nước thải Cặn sau lắng được bơm hút ra từ đáy bể sẽ được dẫn về bể nén bùn Nước từ bể lắng sẽ chảy tràn qua bể trung gian

Bể trung gian: Mục đích lưu trữ nước, đặt bơm bơm nước qua bể UASB Ngoài ra

tại đây sẽ được đặt thiết bị đo pH và sẽ cung cấp một lượng NaOH nhất định để tạo pH tối ưu cho quá trình xử lý kị khí

Bể UASB: Do tính chất nước thải có hàm lượng BOD, COD cao nên công nghệ xử

lý sinh học được lựa chọn là xử lý sinh học kỵ khí sau đó hiếu khí và thiếu khí Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp kỵ khí xảy ra (bùn + nước thải) tạo ra khí (70 – 80% CH4) Nước thải sau khi điều chỉnh pH và dinh dưỡng được dẫn vào đáy bể và nước thải đi lên vận tốc nước thải đưa vào bể UASB được duy trì trong khoảng 0.6 – 0.9 m/h pH thích hợp cho quá trình phân hủy yếm khí dao động trong khoảng 6.6 – 7.6

Bể aerotank: Bể Aerotank được sục khí bởi hệ thống phân phối khí để kích hoạt hệ

vi sinh hiếu khí nhằm xử lý nồng độ hữu cơ còn lại, các vi sinh này hoạt động dưới dạng bùn hoạt tính phát triển theo 4 pha, khi đạt sinh khối tới hạn sẽ chết đi và chìm, nhờ quá trình sục khí làm các bông bùn này lơ lửng là đi vào bể lắng sinh học để thu hồi xử lý Ngoài ra bể Aerotank còn giữ vai trò nitrate hóa lượng nitơ trong nước thải cung cấp nitrate trở lại cho bể Anoxic Bùn vi sinh từ bể MBR một phần sẽ được tuần hoàn lại bể Sau thời gian lưu nước từ bể aerotank tự chảy qua bể anoxic do chênh lệch chiều cao làm việc

Bể anoxic: Nước thải sau khi trải qua quá trình xử lý sinh học ở aerotank Thì được

dẫn vào bể thiếu khí Anoxic để tham gia phản ứng khử Nitrat, Nitrit và Phophorit Trong

bể anoxic sẽ có hệ thống máy khuấy trộn nhằm tạo sự ổn định cho môi trường thiếu khí Sau đó nước sẽ tự chảy qua ngăn chứa hệ màng tách nước

Hệ màng UF tách nước: Tại đây, nước thải sẽ được thấm xuyên qua vách màng vào

ống mao dẫn nhờ những lỗ rỗng cực nhỏ từ 0.01-0.2um Màng chỉ cho nước sạch đi qua còn những tạp chất rắn, hữu cơ, vô cơ sẽ được giữ lại trên bề mặt màng Nước sạch sẽ theo ống ra ngoài bể chứa nước sạch nhờ hệ thống bơm hút (theo kiểu gián đoạn : 10 phút chạy-1≈2 phút ngưng, tuỳ theo mức hiệu chỉnh)

Khi áp suất chân không vượt quá 50 kpa so với bình thường (10-30 kpa) thì 2 bơm hút sẽ tự động ngắt để bơm thứ 3 rửa ngược trở lại và có được cũng cấp một lượng khí

để làm sạch màng Khi đó màng sẽ bị rung làm cho các chất cặn rơi xuống đáy Ở bể này sẽ đặt bơm bùn bơm tuần hoàn về bể aerotank và phần còn lại sẽ được đưa đến bể nén bùn

Bể nén bùn: Bùn ở bể chứa hệ màng UF được bơm tuần hoàn về bể hiếu khí nhằm

duy trì nồng độ vi sinh vật trong bể Phần bùn dư được bơm về bể nén bùn, tại đây xảy

ra quá trình nén bùn và lượng nước sau khi lắng được đưa về bể trung gian tiếp tục xử

lý

Máy ép bùn: Phần bùn sau khi nén được chuyển đến máy ép bùn (lọc ép dây đai),

trong quá trình tách nước, polymer được bổ sung nhằm tạo điều kiện cho quá trình tách nước của bùn được thực hiện dễ dàng hơn

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

4.1 Lưu lượng nước thải đầu vào

Lưu lượng ngày trung bình: tb

Trong đó:kmax: Hệ số không điều hòa chung lớn nhất

kmin : Hệ số không điều hòa chung nhỏ nhất

Lưu lượng nước thải lớn nhất: max tb 3

Với kmax = 1.482 và kmin=0.678 (Dùng phương pháp nội suy từ Bảng 4.1)

Bảng 4.2 Các thông số lưu lượng dung trong thiết kế

Lưu lượng trung bình ngày m3/ng.đ 800

Lưu lượng trung bình giờ m3/h 33.3

Lưu lượng trung bình giây m3/s 0.009

tb ng

Q

tb h

Q

tb s

Q