Nghiên cứu đặc tính vi sinh và chế độ vận hành tối ưu cho hệ thống công nghệ xử lý sinh học bùn hoạt tính cải tiến theo mẻ liên tục asbr của xí nghiệp nước thải thủ dầu một nghiên cứu khoa học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH VI SINH VÀ CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH TỐI ƯU CHO HỆ THỐNG CÔN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH VI SINH VÀ CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH TỐI ƯU CHO HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ XỬ

LÝ SINH HỌC BÙN HOẠT TÍNH CẢI TIẾN THEO

MẺ LIÊN TỤC ASBR CỦA XÍ NGHIỆP NƯỚC THẢI

THỦ DẦU MỘT

Mã số đề tài:

Bình Dương, Tháng 4 năm 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH VI SINH VÀ CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH TỐI ƯU CHO HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ XỬ

LÝ SINH HỌC BÙN HOẠT TÍNH CẢI TIẾN THEO

MẺ LIÊN TỤC ASBR CỦA XÍ NGHIỆP NƯỚC THẢI

THỦ DẦU MỘT

Mã số đề tài:

Chủ nhiệm đề tài: Dương Hướng Tinh MSSV: 1453010355 Thành viên: Lê Thị Hồng Huệ MSSV: 1453010120

Đinh Thị Kim Duyên MSSV: 1453010428 Người hướng dẫn: TS Trần Thái hà

Bình Dương, Tháng 4 năm 2018

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ

DANH MỤC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

MỞ ĐẦU 1

Đặt vấn đề 1

Ý nghĩa đề tài 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Quy trình công nghệ của xí nghiệp nước thải thủ dầu một 3

1.1.1 Hệ thống thoát nước thải 3

1.1.2 Sơ đồ công nghệ 4

1.1.3 Thuyết minh công nghệ 5

1.2 Bể ASBR 10

1.2.1 Sơ lược 10

1.2.2 Thành phần kiểm soát, giám sát và điều khiển 13

1.2.3 Các thiết bị vận hành 14

1.2.4 Quy trình vận hành 16

1.3 Những thông số cơ bản sử dụng phân tích 19

1.3.1 Chất lượng nước 19

1.3.2 Chất lượng bùn 20

1.4 Đặc tính vi sinh trong xử lý sinh học 22

1.4.1 Nguyên lý hoạt động của vi sinh 22

1.4.2 Vi sinh vật có lợi 23

1.4.3 Protozoan 24

1.4.4 Vi sinh có hại 26

1.5 Các bệnh của bể hiếu khí 27

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 29

2.1 Vật liệu: 29

2.2 Phương pháp nghiên cứu 29

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 Đặc tính vi sinh 31

3.1.1 Kết quả soi vi sinh 31

3.1.2 Phân loại 34

3.2 Đánh giá chất lượng nước thải 35

3.2.1 Đánh giá chất lượng nước đầu vào 35

3.2.2 Đánh giá chất lượng nước đầu ra 37

3.3 Chế độ vận hành tối ưu 39

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 41

4.1 Kết luận 41

4.1.1 Đặc tính vi sinh 41

4.1.2 Hiệu quả xử lý 42

4.1.3 Chế độ vận hành 43

4.2 Hạn chế của đề tài 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

PHỤ LỤC 46

DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ

Hình 1.1: Hệ thống thoát nước riêng (phải) và hệ thống thoát nước chung (trái) 3

Hình 1.2: Bể lắng cát thổi khí nằm trong nhà đầu vào 6

Hình 1.3: Hai mương của nhà khử trùng UV (1 đóng, 1 mở) 7

Hình 1.4: Bể nén bùn 8

Hình 1.5: Băng tải chuyền bùn ở nhà vắt bùn 8

Hình 1.6: Hệ thống xử lý mùi 9

Hình 1.7: Bể ASBR 10

Hình 1.8: Máy đo DO (trái) và máy đo mực nước (phải) 13

Hình 1.9: Máy lấy mẫu tự động bể phản ứng (trái) và bể tiền phản ứng (phải) 14

Hình 1.10: Thiết bị gạn nước 15

Hình 1.11: Thổi khí trong giai đoạn hiếu khí 16

Hình 1.12: Khuấy trộn trong giai đoạn thiếu khí 17

Hình 1.13: Giai đoạn lắng 17

Hình 1.14: Giai đoạn gạn nước trong 18

Hình 1.15: Sinh lý của vi sinh trong xử lý nước thải 22

Hình 1.16: Một số protozoa chính trong bùn hoạt tính 25

Hình 3.1: Một số vi sinh được phát hiện I 32

Hình 3.2: Một số vi sinh được phát hiện II 33

Hình p1: Bảng vẽ kỹ thuật bể ASBR 46

Sơ đồ 1.1: Hệ thống xử lý của Xí nghiệp nước thải Thủ Dầu Một 4

Sơ đồ 3.1: Chế độ vận hành chuẩn của 4 bể ASBR 39

DANH MỤC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ

Bảng 1.1: Các hạng mục công trình của hệ thống xử lý 5

Bảng 1.2: Thông số thiết kế của bể ASBR 11, 12 Bảng 1.3: Thông số chất lượng bùn đảm bảo hiệu suất xử lý tốt nhất 12

Bảng 1.4: Phân tích chỉ số lắng của bùn SVI 21

Bảng 1.5: Một số vi khuẩn trong xử lý nước thải và chức năng 23

Bảng 1.6: Các nhóm protozoa chính trong bùn hoạt tính 24, 25 Bảng 1.7: Một số vi sinh vật gây hại và tác hại 26

Bảng 1.8: Các bệnh của bể hiếu khí 27, 28 Bảng 3.1: Kết quả soi kính 31,32 Bảng 3.2: Phân loại vi sinh đã được phát hiện và chức năng 34

Bảng 3.3: Kết quả phân tích thông số đầu vào 35

Bảng 3.4: Kết quả phân tích chất lượng đầu ra UV 37

Bảng 4.1: Hiệu suất xử lý của hệ thống 42

Biểu đồ 3.1: Tỷ lệ phần trăm xuất hiện một số loài vi sinh quan sát 33

Biểu đồ 3.2: So sánh giá trị đầu vào và tiêu chuẩn xả thải (mg/l) 36

Biểu đồ 3.3: So sánh giá trị sau UV và tiêu chuẩn xả thải (mg/l) 38

Biểu đồ 4.1: Tỷ lệ phần trăm chức năng của vi sinh quan sát 41

Biểu đồ 4.2: So sánh giá trị đầu vào, đầu ra và tiêu chuẩn xả thải 43

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT

ASBR Advanced Sequencing Batch Reactor Bể bùn hoạt tính cải tiến theo

mẻ liên tụcBIWASE Công ty cổ phần nước - môi

trường Bình DươngBOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa

BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi TrườngCOD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học

DO Disolved Oxygen Oxy hòa tan

F/M Food to Microorganisms ratio Tỷ số cơ chất/vi sinh

HRT Hydraulic Retention Time Thời gian lưu nước thải

MLSS Mixed Liquoz Suspended Solids Hàm lượng chất rắn lơ lửng ở

1050CMLVSS Mixed Liquoz Volatile Suspended

Solids Hàm lượng chất rắn lơ lửng đãloại bỏ vi sinh ở 500 - 6000C

SVI Sluge Volume Index Chỉ số lắng của bùn

SRT Solid Retention Time Thời gian lưu bùn

TSS Total Suspended Solids Tổng chất rắn lơ lửng

TDS Total Disolved Solid Tổng chất rắn hòa tan

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

1 Thông tin chung:

- Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH VI SINH VÀ CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH

TỐI ƯU CHO HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ SINH HỌC BÙN HOẠT TÍNH CẢI TIẾN THEO MẺ LIÊN TỤC ASBR CỦA

XÍ NGHIỆP NƯỚC THẢI THỦ DẦU MỘT.

- Sinh viên thực hiện: Dương Hướng Tinh, Lê Thị Hồng Huệ, Đinh Thị Kim Duyên

- Lớp: NN01 Khoa: Công nghệ Sinh học Năm thứ: 4 Số năm đào tạo: 4

- Người hướng dẫn: Tiến sĩ Trần Thái Hà

Những kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là tài liệu tham khảo cho chúng tôi sau này

và những cá nhân, tổ chức có ý định tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của bể sinh họcASBR

4 Kết quả nghiên cứu:

Dựa vào hình thái bên ngoài và cách thức hoạt động của những loài vi sinh vậtquan sát thấy như: cách di chuyển, cách bắt mồi, hình dạng, kích thước,…đồng thời có

sự trợ giúp của anh chị làm trong phòng thí nghiệm của Xí nghiệp nước thải Thủ Dầu

Một thì chúng tôi tìm thấy 9 loài vi sinh vật khác nhau và phần trăm xuất hiện từ 4 bể

ASBR và với 2 lần lấy mẫu: Amip 6%, Vorticella 19%, Trùng roi 13%, Aspidisca 7%, Epistylis 3%, Rotifer 16%, Chaetonotus 16%, Opercularia 7%, Paramecium 13%.

Cùng với đó là chế độ vận hành chuẩn của bể ASBR với thời gian cụ thể của 1trong 4 bể như sau: phản ứng (chiếm 168 phút và xen kẽ giữa khuấy và sục khí), lắng(chiếm 60 phút tiếp theo), cuối cùng gạn nước trong (chiếm 60 phút) Giai đoạn rútbùn thải thường xuyên được thực hiện ở phút thứ 255 trên 288 phút xử lý

Bằng các phương pháp phân tích chất lượng nước thải, chúng tôi xác định đượchiệu suất xử lý nước thải tại Xí nghiệp nước thải Thủ Dầu Một như sau:

Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên

thực hiện đề tài (phần này do người hướng dẫn ghi):

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN:

Họ và tên: Dương Hướng Tinh

Sinh ngày: 04 tháng 01 năm 1996

Nơi sinh: Sóc Trăng

Lớp: NN01

Khóa: 2014

Khoa: Công nghệ Sinh học

Địa chỉ liên hệ: KTX Sao Mai, tổ 96, Khu phố 7, Hiệp Thành, Bình DươngĐiện thoại: 0987637976 Email: Duongtinh0401@gmail.com

II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP

* Năm thứ 1:

Ngành học: Công nghệ Sinh học Khoa: Công nghệ Sinh học

Kết quả xếp loại học tập: Trung bình

Sơ lược thành tích:

* Năm thứ 2:

Ngành học: Công nghệ Sinh học Khoa: Công nghệ Sinh học

Kết quả xếp loại học tập: Trung bình

MỞ ĐẦU

ĐẶT VẤN ĐỀ

Các hoạt động của con người luôn gắn liền với nhu cầu sử dụng nước cho cácmục đích khác nhau: cho đời sống sinh hoạt hàng ngày, cho nhu cầu sản xuất côngnghiệp,…và thải ra các loại nước thải tương ứng có chứa các tác nhân gây ô nhiễmsau quá trình sử dụng Nếu không được kiểm soát và quản lý tốt các dòng thải đó sẽphá vỡ mối cân bằng sinh thái tự nhiên và gây mất mỹ quan đô thị cũng như ảnhhưởng đến sức khỏe cộng đồng trong khu vực

Nước thải sinh hoạt gồm hai loại chính: Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiếtcủa con người từ các phòng vệ sinh; nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạtnhư cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa trôi, kể cả vệ sinh sàn nhà,…Nước thải sinhhoạt thường chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có cả cácthành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm Chất hữu cơ chứatrong nước thải sinh hoạt bao gồm các hợp chất như protein (40 - 50%);hydratcarbon (40 - 50%) gồm tinh bột, đường và xenlulo; và các chất béo (5 - 10%).Nếu không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm nghiêmtrọng [1,2,3]

Chính vì nhu cầu bảo vệ môi trường sống nên nhiều nhà máy xử lý nước thải rađời Trong số những nhà máy đó, Xí nghiệp nước thải Thủ Dầu Một thuộc Công ty

cổ phần nước - môi trường Bình Dương (BIWASE) đang thực hiện nhiệm vụ củamình một cách hiệu quả và tràn đầy cơ hội phát triển từ những công nghệ hiện đại.Công nghệ xử lý nước thải chính mà xí nghiệp áp dụng là công nghệ xử lý sinh họcbùn hoạt tính cải tiến theo mẻ liên tục ASBR với hệ thống kiểm soát quá trình hoạtđộng tự động online và nước thải sau xử lý của xí nghiệp đạt cột A của QCVN40:2011/ BTNMT Xí nghiệp đã góp phần nâng cao đời sống nhân dân, đảm bảo

mỹ quan khu vực Thành phố Thủ Dầu Một và góp phần bảo vệ nguồn nước sôngSài Gòn

Tuy nhiên trong quá trình hoạt động của xí nghiệp không thể tránh khỏi những

sự cố đến từ bùn hoạt tính mà có liên quan nhiều đến vi sinh vật trong bùn và cáchvận hành các pha phản ứng sao cho phù hợp với điều kiện thời tiết, lưu lượng vàtuổi bùn Từ những vấn đề trên đã nảy sinh ý tưởng trong chúng tôi và tiến đến

thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc tính vi sinh và chế độ vận hành tối ưu cho hệ

thống công nghệ xử lý sinh học bùn hoạt tính cải tiến theo mẻ liên tục ASBR của

Xí nghiệp xử lý nước thải Thủ Dầu Một”

Sau khi thực hiện hoàn thành đề tài này chúng tôi hy vọng sẽ giảm tối đa rủi rovận hành và xử lý của bể ASBR Nâng cao chất lượng nước sau xử lý và nâng cao

vị thế của Xí nghiệp xử lý nước thải Thủ Dầu Một trở thành xí nghiệp điển hình vàhiện đại bậc nhất Việt Nam

Ý NGHĨA ĐỀ TÀI

Đề tài góp phần xác định được sự xuất hiện của các vi sinh vật trong bùn hoạttính, sự ảnh hưởng của vi sinh vật tới hiệu suất xử lý Lựa chọn được chế độ vậnhành tối ưu cho bể ASBR để giảm thiểu tối đa rủi ro khi hoạt động Bên cạnh đó,

đề tài nghiên cứu là cơ sở ban đầu để rút kinh nghiệm và cung cấp thêm thông tincho việc vận hành hiệu quả

Xí nghiệp nước thải Thủ Dầu Một có một hệ thống hiện đại và điển hình, đangcòn 3 giai đoạn để nâng cấp lên 70.000 m3/ngày đêm Việc nghiên cứu giúp chúngtôi đóng góp ý kiến để xí nghiệp hoàn thiện hơn, hoạt động tốt hơn và giảm thiểurủi ro, đặc biệt là rút kinh nghiệm cho các giai đoạn xây dựng nâng cấp sau

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

THỦ DẦU MỘT

1.1.1. Hệ thống thoát nước thải

Điểm khác biệt cơ bản thể hiện tính hiện đại trong công nghệ thu gom và xử lýnước thải của Xí nghiệp nước thải Thủ Dầu Một là chỉ thu gom và xử lý nước thảisinh hoạt trong một hệ thống đường ống, còn nước mưa sẽ được thoát theo hệthống riêng và không có mùi hôi từ các hố ga Như vậy sẽ vừa tiết kiệm cho ngườidân, vừa bảo đảm hiệu quả kinh tế trong quản lý, xử lý Việc thu gom nước thảibằng hệ thống đường ống riêng sẽ bảo đảm không phát sinh mùi cả trong quá trìnhthu gom và xử lý vì được bảo đảm bằng hệ thống chuyên biệt với công nghệ khépkín; người dân sẽ tiết kiệm được tiền xử lý hầm cầu, bể phốt; không phải mất cônghút cặn vào mùa khô và tràn nước vào mùa mưa như trước đây, mà các nơi khácthường làm vì đã có hệ thống thu gom, xử lý của hệ thống

Hình 1.1 : Hệ thống thoát nước riêng (phải) và hệ

thống thoát nước chung (trái)

Việc vận chuyển nước thải, cần tìm mọi biện pháp để có thể thực hiện tự chảy.Tuy nhiên, các điều kiện địa hình thường không bằng phẳng và có độ dốc thích hợp,

vì vậy cần xây dựng thêm các trạm bơm trung gian để bơm nước thải về xí nghiệp

xử lý Các trạm bơm thường nằm ở địa hình thấp, nước thải từ các khu xung quanhcao hơn sẽ tràn về trạm bơm Mỗi trạm bơm thường lắp đặt từ 3 đến 4 bơm nướcthải để hoạt động, dự phòng sử dụng khi tăng công suất

1.1.2. Sơ đồ công nghệ

Sơ đồ 1.1:Hệ thống xử lý của Xí nghiệp nước thải Thủ Dầu Một

Với cách vận hành được tự động hóa bằng công nghệ nước ngoài, hiệu quả xử

lý cao, cách vận hành đơn giản, có hệ thống giám sát và điều khiển 24/24, nguồnnhân lực có kỹ thuật cao,… hệ thống xử lý nước thải của xí nghiệp đang thể hiện làmột hệ thống điển hình, mẫu chuẩn cho các hệ thống xử lý trong nước tham khảo

và học hỏi Hệ thống xử lý trong sơ đồ có các hạng mục công trình như sau:

4 Công trình phụ Bể nén bùn, nhà vắt bùn, nhà khử mùi

1.1.3. Thuyết minh công nghệ

1.1.3.1 Xử lý bậc 1: Xử lý sơ bộ bằng phương pháp cơ học

Nước thải từ các trạm bơm thu gom từ các hộ gia đình theo đường ống đưa về

xí nghiệp xử lý Trước khi đi vào nhà đầu vào, nước thải đi qua nhà tiếp nhận cósong chắn rác thô để giữ lại rác thải kích cỡ lớn hơn 20mm Rác từ song chắn rácthô được máy cào rác tự động cào vào băng tải vận chuyển và đưa vào thùng đựngrác, nước sau tách rác được đổ vào nhà đầu vào Nước thải được bơm nâng lên nhà

đầu vào và vào ngăn phân phối, tại ngăn phân phối nước thải được phân phối đềuvào 2 kênh hở có đặt song chắn rác tinh, tại đây tiếp tục loại bỏ rác lớn hơn 6mm.Nước thải sau khi qua song chắn rác tinh theo mương dẫn vào ngăn tách rác vàdầu mỡ, ngăn này được cung cấp khí thông qua các máy thổi khí và một máy bơmnổi để bơm dầu thu được sang ngăn chứa dầu mỡ và cát được chuyển về bể nén bùn.Nước thải sau khi qua giai đoạn xử lý sơ bộ theo kênh hở dẫn vào hố bơm âm dướimặt đất để sẵn sàng đưa sang giai đoạn xử lý sinh học Trên kênh hở có trang bịthiết bị đo lưu lượng để xác định lưu lượng vào bể sinh học

Hình 1.2: Bể lắng cát thổi khí nằm trong nhà đầu vào

1.1.3.2 Xử lý bậc 2: xử lý bằng phương pháp sinh học bùn hoạt tính theo

công nghệ ASBR

Bể ASBR là một trong những phương pháp xử lý sinh học được sử dụng phổbiến hiện nay, phương pháp dựa trên quá trình chuyển hóa vật chất, tạo cặn lắng vàkhả năng tự làm sạch nguồn nước của các vi sinh vật nhờ vào khả năng hấp thụ vàphân hủy các chất hữu cơ trong nước thải Điều quan trọng cần lưu ý trong quátrình hoạt động là phải giám sát kiểm tra và điều chỉnh lượng chất dinh dưỡng cungcấp cho vi sinh vật thích hợp Ngoài ra, cần lưu ý đến nhiệt độ, pH, lượng oxy hòatan, SRT, HRT,…để giảm thiểu rủi ro đến hiệu quả xử lý của bể ASBR

(Xem ở phần 1.2 trang 10)

1.1.3.3 Xử lý bậc 3: Khử trùng bằng tia cực tím (UV)

Nước trong sau khi gạn chảy vào ngăn phân phối nằm trên bể ASBR, tiếp theonước thải qua nhà khử trùng theo đường chảy do độ dốc, không cần sử dụng bơm.Tại ngăn phân phối ở nhà khử trùng nước thải được phân phối chảy vào 2 mươngnằm song song nhau, trên mỗi mương có tường kỹ thuật và hệ thống khử trùngbằng tia cực tím Hai hệ thống này được thiết kế hoạt động thay đổi cho nhau (1hoạt động, 1 dự phòng)

Hình 1.3: Hai mương của nhà khử trùng UV ( 1 đóng, 1 mở)

Trước khi đi vào đèn UV để khử trùng, nước thải đi qua tường kỹ thuật nhằmloại bỏ những vật ngoại lai Hệ thống đèn được điều khiển tự động theo lưu lượngnước vào thông qua các cảm biến và van cửa phai điện phía sau hệ thống đèn.Nước thải sau khi được khử trùng đi qua hồ online để kiểm tra các chỉ tiêu trướckhi thải ra hồ ổn định và sông Sài Gòn Tại hồ online có trạm quan trắc nước thảisau xử lý để xác định các thông số: pH, COD, TSS, lưu lượng, các thông số trên sẽđược gửi về Sở Tài Nguyên - Môi Trường tỉnh để giám sát hiệu quả xử lý trước khi

xả thải ra môi trường

Hình 1.4: Bể nén bùn

 Nhà vắt bùn

Hình 1.5: Băng tải chuyền bùn ở nhà vắt bùn

Bùn từ bể nén bùn được đưa vào máy tách bùn bằng bơm trục vít Polymerđược châm vào đường ống dẫn bùn vào máy tách bùn ly tâm Bánh bùn từ máy táchbùn được vít tải đưa vào thùng chứa, nước thải từ máy tách bùn được thu gom vàđưa về nhà đầu vào để tái xử lý.

 Hệ thống xử lý mùi

Hình 1.6: Hệ thống xử lý mùi

Hệ thống thu mùi thu gom mùi từ nhà đầu vào, bể nén bùn , nhà tách nước bùn

để đưa về nhà khử mùi Tại nhà khử mùi, mùi được xử lý thông qua hệ thông hấpthụ bằng các loại hóa chất: Javen 12%, NaOH 32%, H2SO4 60% để xử lý các khíphát sinh của nước thải sinh hoạt như: NH3, H2S, mecaptan,…

Khí được thu từ nhà đầu vào, bể nén bùn, nhà vắt bùn đưa về hầm chứa dướinhà khử mùi Sau đó khí được thổi lên đi qua 2 tháp xử lý mùi bằng hóa chất, có 2cặp tháp (1 hoạt động, 1 dự phòng) Tháp đầu tiên xử lý NH3bằng H2SO4 60%, hóachất được bơm lên dàn phun trong tháp và phun từ trên xuống còn khí thải theo ống

đi ngang qua dàn phun, acid sẽ hấp thụ khí đến khi bão hòa sẽ kích hoạt hệ thốngbáo và acid mới được bơm vào tiếp tục xử lý Tháp thứ 2 tiếp tục xử lý các khí thảicòn lại, cuối 2 tháp có hệ thống đo khí online khi đạt tiêu chuẩn van điện sẽ mở chokhí sạch đi ra khỏi đường ống thải ra môi trường

cơ mong muốn và tránh các hiện tượng phát triển của vi khuẩn phân hủy gây ra các

sự cố bùn nổi và lắng kém Vùng phản ứng chính là vùng thực hiện các quá trìnhsinh học để loại bỏ nito, phospho và BOD

Vùng này bao gồm bộ phận thu nước sạch vận hành bằng hệ thống ben nâng hạ,kèm theo phao ngăn váng nổi liền với máng thu nước Nước thải được đưa vào đầucủa bể và nước sau xử lý được lấy ra ở phía ngược lại [4]

Công nghệ ASBR có những ưu điểm chính khi áp dụng ở Xí nghiệp nước thảiThủ Dầu Một như sau [4]:

 Linh hoạt với lưu lượng và tải trọng đầu vào chưa ổn định (như trường hợp:việc đấu nối nước thải sinh hoạt vào cống chính chưa đầy đủ)

 Khả năng tự động hóa hoàn toàn các quá trình hoạt động của Xí nghiệp xử lýnước thải

 Hiệu quả xử lý đạt theo chuẩn đầu ra theo QCVN 40:2011/BTNMT (cột A )

 Không đòi hỏi nhiều diện tích mặt bằng so với công nghệ khác, cho phép tăngkhoảng cách vùng đệm, khoảng cách ly vệ sinh đối với khu dân cư;

 Có khả năng tăng công suất thiết kế lên đến 30% so với SBR truyền thốngDưới đây là thông số thiết kế của bể ASBR:

Bảng 1.2: Thông số thiết kế của bể ASBR

1 Thông số chuẩn

1 Lưu lượng mùa khô 17,649 m3/day

2 Lưu lượng mùa mưa 26,473 m3/day

(Nguồn: Phòng thí nghiệm - Xí nghiệp xử lý nước thải Thủ Dầu Một)

Hệ thống xử lý đã được thiết kế dựa trên các đặc điểm nước thải và điều kiệncông trường Ngoài những chỉ tiêu liên quan mật thiết với chất lượng nước, chúng

ta cần quan tâm đến chất lượng bùn của hệ thống xử lý để đạt tiêu chuẩn đầu ra

Bảng 1.3: Thông số chất lượng bùn đảm bảo hiệu suất xử lý tốt nhất

(Nguồn: Phòng thí nghiệm - Xí nghiệp xử lý nước thải Thủ Dầu Một)

3 Yêu cầu đầu ra

16 Lưu lượng gạn nước 368 lít/s

Chất lượng nước sau xử lý phải đạt chuẩn cột A của QCVN 40:2011/BTNMT

Chỉ số SVI được theo dõi hàng ngày với cách đo SV30 và tính MLSS tươngứng HRT và SRT được nghiên cứu thêm ở mô hình bể ASBR, còn lượng bùn thảithường được thải ra ở phút thứ 250 của quy trình hoặc thải khi cần thiết do lượngbùn quá cao trong bể.

1.2.2. Thành phần kiểm soát, giám sát và điều khiển

1.2.2.1 Máy đo DO và máy đo mực nước.

Hình 1.8: Máy đo DO (trái) và máy đo mực nước (phải)

Từng bể có máy dò và phân tích DO, sau đó kết quả được gửi về hệ thống điềukhiển vận hành Lượng DO được điều khiển bằng cách đưa ra một thông số xácđịnh, khi DO bằng mức xác định hệ thống thổi khí sẽ hoạt động sao cho duy trìđược DO mong muốn Máy đo mực nước được lắp kế bên máy đo DO, với nhiệm

vụ chính là xác định chiều cao mực nước và gửi thông số về nhà điều hành để điềuchỉnh van xả nước thải vào bể cho thích hợp Có sự liên kết giữa máy đo mực nước,van nước thải vào và decanter, nếu nước thải vượt ngưỡng decantar thì bùn sẽ trànvào, hiệu quả xử lý kém

1.2.2.2 Hệ thống điều khiển SCADA trên máy tính

Nhà CA có lắp đặt hệ thống điều khiển và giám sát các giai đoạn của bể ASBR.Thông số được ghi nhận từ hệ thống tự động sẽ gửi về nhà CA để giám sát chặt chẽ

quá trình hoạt động của bể Cần có ít nhất 1 nhân viên trực ở nhà CA 24/24 đểtránh những sự cố xảy ra cho hệ thống xử lý chính

1.2.2.3 Máy cảm biến mực nước

Một bộ đo mực nước và công tắc phao được lắp đặt trong từng bể Đầu dò mựcnước liên tục hiển thị mực nước trong bể thông qua giao diện HMI Khu vực vậnhành sử dụng bộ đo mực nước để tính toán tốc độ dòng chảy tương ứng vào bể

1.2.2.4 Máy lấy mẫu tự động bể tiền phản ứng và bể phản ứng

Hình 1.9: Máy lấy mẫu tự động bể phản ứng (bên trái) và

bể tiền phản ứng (bên phải)

1.2.3. Các thiết bị vận hành

1.2.3.1 Máy thổi khí

Năm máy thổi khí được lắp đặt để cung cấp khí cho các bể trong giai đoạn sụckhí Một máy hoạt động sẽ cung cấp 50% nhu cầu khí ở mỗi bể, hai máy hoạt động

sẽ cung cấp 100% nhu cầu khí cho mỗi bể Thường chỉ hoạt động 4 máy thổi khí và

1 máy dự phòng Các van khí vận hành bằng điện để cho phép không khí vào bể

1.2.3.2 Bơm bùn thải bỏ

Từng bể có 1 máy bơm chìm, dùng để bơm thải bỏ bùn dư từ bể trong giai đoạngạn nước của chu kỳ Máy bơm bùn thải bỏ bắt đầu bơm bùn và thời gian chạyđược điều chỉnh thông qua giao diện HMI nằm trên tủ điều khiển của bể ASBR đểđiều chỉnh lượng bùn thải

1.2.3.3 Thiết bị gạn nước trong

Mỗi bể có một thiết bị gạn nước được lắp đặt đối diện với khu vực tiền phảnứng Một thiết bị truyền động bằng điện điều khiển sự chuyển động của các thiết bịgạn nước Có một công tắc điều khiển bằng tay trên tủ điều khiển tại bể ASBR để:

hạ xuống, tắt, tự động hoặc nâng lên

Hình 1.10: Thiết bị gạn nước

1.2.3.4 Hệ thống thổi khí

Từng bể có một hệ thống sục khí bọt mịn, hoạt động để cung cấp không khíkhuếch tán vào quá trình xử lý nước thải Hệ thống sục khí chỉ nhận được khôngkhí khi van khí cho bể mở cửa Một van điện được gắn trên đường ống cấp khí vàomỗi bể, định kì mở ra và đóng lại để cho phép xả khí và giảm áp lực trong đườngống Thời gian van điện mở cho làm sạch và giảm áp có thể được điều chỉnh thôngqua giao diện HMI

bể Tại bể phản ứng xảy ra 3 quá trình chính:

1.2.4.1 Phản ứng

Hình 1.11: Thổi khí trong giai đoạn hiếu khí

Trong giai đoạn phản ứng, nước thải liên tục chảy vào khu vực tiền phản ứng.Tùy thuộc vào sự phối hợp các quá trình phản ứng trong hệ thống, trong bể sẽ xảy

ra các quá trình như hiếu khí, thiếu khí kết hợp, phản ứng yếm khí, hoặc một sự kếthợp của các quá trình trên Biểu hiện ra ngoài bằng các tác động sục khí và khuấytrong bể ASBR

Hình 1.12: Khuấy trộn trong giai đoạn thiếu khí

1.2.4.2 Lắng

Trong quá trình lắng, bể được làm xáo trộn từ giai đoạn lắng được dừng lại đểcho phép các chất rắn lắng xuống đáy bể Nước thải tiếp tục chảy vào khu vực tiềnphản ứng trong khi khu vực phản ứng đang trong quá trình lắng Ở giai đoạn này,chất không lắng nổi trên bề mặt bể được thu gom và xử lý.Khi các chất rắn lắngxuống, một lớp nước sạch sẽ xuất hiện trên bề mặt của bể

Hình 1.13: Giai đoạn lắng