Chương 4 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÍ
4.4 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÍ
Do tính chất 2 nguồn thải có tính chất khác nhau, lượng nước thải sơn cũng khá nhiều 40 m3/ngày nước thải chứa sơn lại là chất thải nguy hại nên ta không nhập chung 2 loại nước thải lại xử lí chung mà ta tách riêng nước thải chứa sơn và dung môi ra xử lí sơ bộ trước khi nhập chung với nước thải sinh hoạt để xử lí nhằm tiết kiệm hóa chất xử lí và cũng đảm bảo hiệu quả xử lí ra nguồn loại A
Thành phần nước thải sản xuất có hàm lượng SS = 315 mg/l, BOD=280 mg/L và COD=832 mg/L; tỉ lệ
BOD COD=
280
832=2.97>2 , ngoài ra nước thải còn có độ màu khá cao 220 ,nên ta không thể sử dụng phương pháp sinh học mà phải sử dụng phương pháp hóa lí trước nhằm làm giảm một phần SS, COD, độ màu trước khi nhập chung với nước thải sinh hoạt của nhà máy để xử lí.
Nước thải sinh hoạt của nhà máy có hàm lượng chất hữu cơ BOD = 350 và COD=
447 mg/L; tỉ lệ BOD COD=
350
447=1,23<2 thích hợp xử lí bằng phương pháp sinh học hiếu khí.
Một số công nghệ đƣợc sử dụng phổ biến hiện nay có thể áp dụng gồm:
- Cánh đồng lọc - Cánh đồng tưới
- Bể hiếu khí với bùn hoạt tính (Aerotank) - Bể SBR
- Lọc sinh học - Mương oxy hóa
- Đĩa quay sinh học RBC
Nhưng vì trạm xử lý nước thải nằm trong khuôn viên nhà máy (diện tích đất giới hạn) nên ta không thể lựa chọn các công trình như cánh đồng lọc, cánh đồng tưới, mương oxi hóa. Đối với đĩa quay sinh học RBC thì chi phí đầu tư xây dựng khá tốn kém và kĩ thuật vận hành cao, còn bể lọc sinh học thường phát sinh mùi hôi, sau một thời gian vận hành thì phải thay lớp vật liệu lọc trong khi nhà máy lại nằm gần khu dân cƣ.
Trong khí đó, hiệu suất xử lý BOD5 của bể Aerotank và bể SBR trên 80% mà lại phù hợp với điều kiện địa phương nên có thể được chọn.
HÌNH 4.1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ PHƯƠNG ÁN 1 PHƯƠNG ÁN 1
HỐ THU GOM
NƯỚC THẢI SINH HOẠT
BỂ ĐIỀU HÒA
SONG CHẮN RÁC HỐ THU GOM NƯỚC THẢI SẢN XUẤT
BỂ KEO TỤ -TẠO BÔNG
BỂ LẮNG ĐỨNG
PAC
POLYMER CLO
KHÍ HÓA CHẤT
BÙN NƯỚC AEROTANK
LẮNG II
BỂ LỌC ÁP LỰC
NGUỒN TIẾP NHẬN
(LOẠI A) BỂ TIẾP XÚC
Tuần hoàn bùn
Bùn
BÙN THẢI MÁY ÉP BỂ NÉN BÙN
NaOCl Nước
rửa
lọc Nước
ép bùn MÁY
THỔI KHÍ
Thuyết minh phương án 1
Nước thải sinh hoạt và nước thải sơn được thu gom một cách tự chảy vào hai bể thu gom riêng biệt.
Nước thải sơn được bơm lên bể trộn + tạo bông, tại đây các tạp chất lơ lửng đựoc liên kết bằng hóa chất keo tụ PAC. PAC đƣợc bơm định lƣợng vào bể trộn và đƣợc xáo trộn với nước thải bằng hệ thống cánh khuấy đặt trong bể . Sau khi keo tụ bông cặn có kích thước lớn được hình thành trong bể tạo bông với sự tham gia của hóa chất trợ lắng polymer sau đó nước thải chảy qua bể lắng, bông cặn được lắng xuống nhờ lắng trọng lực sau đó nứoc thải đƣợc đƣa đến bể điều hòa.
Nước thải sinh hoạt sau khi vớt dầu thủ công tại bể thu gom sau đó nước thải được đƣa lên bể điều hòa.
Bể điều hòa có nhiệm vụ cân bằng lưu lượng. Tại đây nước thải sinh hoạt và nước thải sơn được hòa trộn nhằm pha loãng và ổn định tính chất của nước thải, không khí được cấp 24/24 nhằm khuấy trộn nước thải và tạo điều kiện hiếu khí tránh tự phân hủy kị khí gây mùi hôi.
Sau đó nước thải được bơm lên bể aeroten.Trong bể Aeroten, không khí được cấp bằng máy thổi khí hoạt động 24/24h. Vi sinh trong bể Aeroten sẽ đƣợc bổ sung định kỳ từ bùn tuần hoàn tại bể lắng 2. Các vi sinh vật này sẽ phân hủy các chất hữu cơ thành sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O là giảm nồng độ bẩn trong nước thải.
Sau quá trình xử lý sinh học, nước thải qua bể lắng đứng đợt 2 để lắng bùn trong nước thải. Sau đó nước được chuyển qua bể lọc áp lực, nhằm loại bỏ tất cả các chất huyền phù còn lại.
Nước thải tiếp tục tự chảy đến bể khử trùng. Tại đây dung dịch NaOCl được châm vào nhờ bơm định lƣợng, đây là chất oxi hóa mạnh sẽ oxi hóa màng tế bào gây bệnh, cuối cùng nước thải được thải vào nguồn tiếp nhận.
Phần bùn tại bể lắng 1, lắng 2 và bể lắng nước thải sản xuất được bơm về bể nén bùn sau đó đƣợc đƣa đến máy ép.
HÌNH 4.2 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ PHƯƠNG ÁN 2 PHƯƠNG ÁN 2
HỐ THU GOM NƯỚC THẢI SINH
HOẠT NHÀ MÁY
BỂ ĐỆM
BỂ LỌC ÁP LỰC
BỂ TIẾP XÚC
NGUỒN TIẾP NHẬN (LOẠI A)
Bùn BỂ SBR
BÙN THẢI MÁY ÉP BỂ NÉN BÙN BỂ ĐIỀU HÒA
SONG CHẮN RÁC HỐ THU GOM
NƯỚC THẢI SẢN XUẤT NHÀ MÁY
BỂ KEO TỤ -TẠO BÔNG
BỂ LẮNG ĐỨNG
PAC
MÁY THỔI KHÍ
NaOCl
POLYMER RR CLO
Nước rửa lọc
Nước ép bùn
Thuyết minh phương án 2
Nước thải sinh hoạt và nước thải sơn được thu gom một cách tự chảy vào hai bể thu gom riêng biệt.
Nước thải sơn được bơm lên bể trộn + tạo bông, tại đây các tạp chất lơ lửng đựoc liên kết bằng hóa chất keo tụ PAC. PAC đƣợc bơm định lƣợng vào bể trộn và đƣợc xáo trộn với nước thải bằng hệ thống cánh khuấy đặt trong bể . Sau khi keo tụ bông cặn có kích thước lớn được hình thành trong bể tạo bông với sự tham gia của hóa chất trợ lắng polymer sau đó nước thải chảy qua bể lắng, bông cặn được lắng xuống nhờ lắng trọng lực sau đó nước thải được đưa đến bể điều hòa.
Nước thải sinh hoạt sau khi vớt dầu nhằm giữ lại lựong dầu nổi trên bề mặt, sau đó nước thải được đưa lên bể điều hòa.
Bể điều hòa có nhiệm vụ cân bằng lưu lượng và nồng độ. Tại đây nước thải sinh hoạt và nước thải sơn được hòa trộn nhằm pha loãng và ổn định tính chất của nước thải, không khí được cấp 24/24 nhằm khuấy trộn nước thải và tạo điều kiện hiếu khí tránh tự phân hủy kị khí gây mùi hôi.
Sau đó nước thải được bơm lên bể SBR.Tại bể SBR quá trình phân hủy hiếu khí diễn ra nhờ cung cấp không khí từ máy thổi khí. Tại đây các vi sinh vật hiếu khí sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước thải thành các chất vô cơ đơn giản như:
CO2,H2O,…
Bùn dư được xả định kì về bể nén bùn, còn phần nước trong được thu bằng một thiết bị Decanter rồi dẫn sang bể đệm. Sau đó nước được chuyển qua bể lọc áp lực, nhằm loại bỏ tất cả các chất huyền phù còn lại
Nước từ bể lọc áp lực đến bể tiếp xúc. Hóa chất khử trùng ở đây là clo, tại đây dung dịch NaOCl đƣợc châm vào nhờ bơm định lƣợng , đây là chất oxi hóa mạnh sẽ oxi hóa màng tế bào gây bệnh. Cuối cùng nước thải được thải vào nguồn tiếp nhận.
Phần bùn dư tại bể lắng nước thải sản xuất và bể SBR được bơm về bể nén bùn sau đó đƣợc đƣa đến máy ép.
Ưu – nhược điểm của từng phương án:
Công trình Ƣu điểm Nhƣợc điểm
Phương án 1
Aeroten - Quản lí đơn giản
- Dễ khống chế các thông số vận hành
- Cấu tạo đơn giản.
- Cần phải có chế độ hoàn lưu bùn về bể aeroten.
- Tốn chi phí cho việc xây dựng bể lắng.
- Tốn nhiều năng lƣợng do phải sục khí liên tục.
Phương án 2
Bể SBR - Không cần hoàn lưu bùn - Chế độ hoạt động có thể thay đổi theo nước đầu vào - Giảm đƣợc chi phí do giảm thiểu nhiều loại thiết bị so với các qui trình cổ điển.
- Có khả năng xử lí tốt N,P.
- Giảm điện năng tiêu thụ do quá trình sục khí không liên tục
- Không cần xây dựng bể lắng phía sau.
- Chỉ áp dụng xử lí nước thải có công suất nhỏ
- Ít nhất phải có 2 bể
- Quản lí vận hành phức tạp
Lựa chọn phương án thiết kế:
Cả 2 phương án trên đều khả thi về mặt xử lí nhưng xét thấy phương án 2 có nhiều ƣu điểm hơn mà lại đảm bảo hiệu quả xử lí N, P, chế độ hoạt động có thể thay đổi theo nước thải đầu vào nên ta chọn phương án 2 là phương án thiết kế