intTypePromotion=1
ADSENSE

Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý nước thải: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư có dân số 301.554 người và khu công nghiệp có công suất xả thải là 5.000m3/NĐ

Chia sẻ: Nguyen Thi Hong | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:78

231
lượt xem
50
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý nước thải đề tài Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư có dân số 301.554 người và khu công nghiệp có công suất xả thải là 5.000m3/NĐ được nghiên cứu với mong muốn giải quyết được vấn đề ô nhiễm từ nguồn nước thải của khu dân cư và nhà máy góp phần bảo vệ nguồn nước nhằm phục vụ lâu dài cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội theo hướng phát triển bền vững.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn học Kỹ thuật xử lý nước thải: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư có dân số 301.554 người và khu công nghiệp có công suất xả thải là 5.000m3/NĐ

  1. BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG   ĐẠI   HỌC  TÀI   NGUYÊN   VÀ   MÔI   TRƯỜNGHÀ  NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hồng. Mã sinh viên: DH00301340. Lớp: ĐH3CM1. Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thu Huyền.
  2. Hà Nội, tháng 4 năm 2016. MỞ ĐẦU Cuộc cách mạng khoa học kỹ  thuật cùng với những diễn biến mạnh mẽ  về  kinh tế ­ xã hội mang tính toàn cầu với tốc độ phát triển rất nhanh chóng trong   những thập kỷ qua đã làm cho tác động của con người đến môi trường ngày  càng trở  nên sâu sắc, đe dọa sự tồn tại và phát triển của chính con người và  thiên nhiên. Do đó vấn đề  bảo vệ  môi trường đã trở  nên cấp bách và đang  được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm. Mặc dù hàng loạt các biện pháp bảo vệ  môi trường đã ra đời và được thực  hiện như: luật quốc gia, công  ước quốc tế… nhưng thời gian qua tình trạng   môi trường vẫn tiếp tục suy giảm, tiếp tục bị ô nhiễm: tài nguyên cạn kiệt,  nhiệt độ  trái đất ngày càng tăng, hạn hán, lũ lụt, các nguồn nước thiên nhiên  và khí quyển bị  ô nhiễm nặng nề… đã gây tác động xấu đến đời sống con  người. Trong giai đoạn thúc đẩy công nghiệp hóa hiện đại hóa cùng với sự  gia tăng   dân số, nước ta cũng không nằm ngoài tình trạng chung của thế  giới. Cùng  với sự phát triển mạnh mẽ của đất nước thì vấn đề  môi trường càng trở nên  gay gắt hơn. Trong đó ô nhiễm từ lĩnh vực công nghiệp, nước thải sinh hoạt   và vấn đề  xử  lý nó đã trở  thành nhiệm vụ  hàng đầu của các chuyên gia kỹ  thuật nói riêng và toàn xã hội nói chung. Với việc thực hiện đề  tài: “ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt   cho khu dân cư có dân số  301.554 người và khu công nghiệp có công suất   xả  thải là 5.000m3/NĐ” sẽ  giải quyết được vấn đề  ô nhiễm từ nguồn nước 
  3. thải của khu dân cư và nhà máy góp phần bảo vệ nguồn nước nhằm phục vụ  lâu dài cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội theo hướng phát triển bền vững. Chương I : TỔNG QUAN 1. Giới thiệu. Các hoạt động của con người luôn gắn liền với nhu cầu sử  dụng nước cho   các mục đích khác nhau: cho đời sống sinh hoạt hàng ngày, cho nhu cầu sản  
  4. xuất công nghiệp,...cà thải ra các loại nước thải tương  ứng có chứa các tác  nhân ô nhiễm sau quá trình sử  dụng. Nước mưa, vốn được xem là nguồn  nước sạch, vẫn có khả năng bị ô nhiễm bẩn do tiếp xúc với các chất ô nhiễm  trong khí quyển và lôi cuốn các chất bẩn tích tụ trên mặt đất vào nguồn nước.   Nếu không được kiểm soát, quản lý tốt và không có các biện pháp xử lý hữu  hiệu, các dòng thải đó sẽ  gây lên nhiều vấn đề  nan giải về  ngập úng đường   phố, ô nhiễm môi trường và ô nhiễm các nguồn nước, phá vỡ  mối cân bằng  sinh thái tự nhiên và làm mất đi vẻ mỹ quan của các trung tâm đô thị.  Loại nước thải được quan tâm chủ yếu là : nước thải sinh hoạt và nước thải   công nghiệp. 1.1 . Nước thải sinh hoạt. Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng choo các mục đích   sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, về  sinh cá nhân,... Chúng   thường được thải ra từ  các căn hộ, cơ  quan, trường học, bệnh viện, chợ  và  các công trình công cộng khác. Thành phần nước thải sinh hoạt gồm hai loại: - Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ  các phòng vệ  sinh. - Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt; cặn bã từ  nhà bếp, các  chất rửa trôi kể cả cách làm vệ sinh sàn nhà. - Nước thải chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn  có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. - Đặc điểm quan trọng của nước thải sinh hoạt là thành phần của chúng  tương đối ổn định. 1.2 . Nước thải công nghiệp. Nước thải công nghiệp được tạo nên sau khi đã được sử  dụng trong các quá  trình công nghệ sản xuất của các xí nghiệp công nghiệp. Đặc tính ô nhiễm và  
  5. nồng độ  của nước thải công nghiệp rất khác nhau tùy thuộc vào loại hình  công nghiệp và chế độ công nghệ lựa chọn. Trong xí nghiệp công nghiệp, nước thải công nghiệp gồm:  - Nước thải công nghiệp quy nước sạch: là loại nước thải sau khi sử dụng  để làm nguội sản phẩm, làm mát thiết bị, làm vệ sinh sàn nhà. - Loại nước thải công nghiệp nhiễm bẩn đặc trưng của công nghiệp đó và  cần xử lý cục bộ trước khi xả thải vào mạng lưới thoát nước chung hoặc   vào nguồn nước tùy theo mức độ xử lý. Thành phần gây ô nhiễm chính của nước thỉa công nghiệp là chất vô cơ, các  chất hữu cơ dạng hòa tan, các chất hữu cơ vi lượng gây mùi, vị, các chất hữu  cơ  khó bị  phân hủy sinh học hay bền vững sinh học, chất hoạt tính bề  mặt  ABS, một số chất hữu cơ có thể gây đọc hại cho thủy sinh vật, các chất hữu   cơ có thể phân hủy sinh học tương tự như trong nước thải sinh hoạt. Trong nước thải công nghiệp còn có thể  chứa dầu, mỡ  và các chất nổi, các   chất lơ lửng, kim loại nặng, các chất dinh dưỡng (N, P ) với hàm lượng cao. 2. Phương pháp cơ học. 2.1 . Song chắn rác. Song chắn rác là công trình xử lý sơ  bộ  để  chuẩn bị  cho các công trình xử lý   sau đó. Song chắn rác để chắn giữ rác bẩn thô có kích thước lớn ( giấy , rau ,   cỏ  , nhành cây...). Song chắn rác thường được đặt trước để  đảm bảo bơm   không bị nghẹt hay ảnh hưởng đến các quá trình xử lý sau.  2.2 . Bể lắng cát. Bể lắng cát thường dùng để chắn giữ các hạt cặn lớn có trong nước thải chủ  yếu là cát. Loại cát khỏi nước thải để tránh gây cản trở các quá trình xử lý về  sau ( xử lý sinh học ), tránh gây nghẹt  ống dẫn , hư mát bơm,ở  bể  metan và   bể lắng hai vỏ thì cát là chất thừa.
  6. Các hạt cát và hạt cặn không hòa tan trong nước thải khi đi qua bể lắng cát sẽ  rơi xuống đáy với tác dụng của lực hấp dẫn bằng tốc độ tương ứng với trọng  lượng riêng của nó. Các loại bể  lắng cát : bể  lắng cát ngang, bể  lắng cát đứng, bể  lắng cát tiếp  tuyến, bể lắng cát làm thoáng. Trong công trình này có một công trình phụ là sân phơi cát. Do cát lấy ra khỏi  nước thải có chứa nhiều nước nên cần sân phơi cát để  tách nước giảm thể  tích cho cát, nước thu được lại được đưa vào đầu bể  lắng cát. Cát thì được  đem đổ bỏ. 2.3 . Bể vớt dầu mỡ. Bể vớt dầu mỡ thường được áp dụng khi nước thải có chứa dầu mỡ ( nước   thải công nghiệp ), nằm loại bỏ  tạp chất nhẹ. Đối với nước thải sinh hoạt  hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ được thực hiện ngay nhờ  thiết bị gạt chất nổi. 2.4 . Bể điều hòa. Thường được đặt sau bể  lắng cát và trước bể  lắng đợt 1. Khi lưu lượng và   hàm lượng chất bẩn thay đổi nhiều giờ, bể  điều hòa cần thiết xây dựng để  điều hòa nồng độ  và lưu lượng nước thải. Bể  điều hòa được tiến hành sục   khí hay khuấy trộn cơ khí để ngăn cản quá trình lắng của hạt rắn, các chất có  khả năng tự phân hủy và xóa trộn đều khối tích nước. 2.5 . Bể lắng.  Nước thải sinh hoạt khi đi vào xử lý sinh học, cần loại bỏ các cặn bẩn không   tan ra khỏi bể  lắng (bể  lắng đợt 1) , sau khi qua xử  lý sinh học nước thải   được lắng ở bể lắng 2 tại đây bùn sinh học được giữ  lại và tuần hoàn về bể  xử lý sinh học. Bể  lắng có cấu tạo mặt bằng là hình chữ  nhật hay hình tròn, được thiết kế  để loại bỏ bằng trọng lực các hạt cặn có trong nước thải theo dòng liên tục ra  vào bể.
  7. 3. Phương pháp sinh học.  3.1. Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên.  Phương pháp xử lý sinh học nước thải dựa trên cơ  sở  hoạt động của vi sinh   vật dễ  phân hủy các chất hưu cơ nhiễm bẩn. Do vậy, điều kiện đầu tiên và  vô cùng quan trọng là nước thải phải là môi trường sống của quần thể  sinh   vật phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải.  Muốn đảm bảo điều kiện  này nước thải phải: ­ Không có chất độc làm chết hoặc  ức chế toàn hệ  vi sinh vật trong nước   thải. Cần chú ý đến hàm lượng các kim loại nặng ( thứ tự độc hại giảm  dần : Sb > Ag > Cu > Hg > Co > Ni > Pb > Cr +> V > Cd > Zn > Fe) , muối  các   kim   loại   này   ảnh   hưởng   nhiều   tới   đời   sông   sinh   vật,   nếu   vượt   ngưỡng cho phép các vi sinh vật không thể sinh trưởng và có thể bị chết.  ­ Chất hữu cơ  trong nước thải là chất dinh dưỡng nguồn cacbon và năng   lượng ( hidratcacbon, protein, lipit hòa tan,...) cho sinh vật.  ­ Nước thải đưa vào xử  lý sinh học có hai thông số  đặc trưng là BOD và   COD. Tỷ  số  của 2 thông số  này COD/BOD  2 mới có thể  đưa vào xử  lý  sinh   học.   Nếu   COD   lớn   hơn   nhiều   lần   trong   đó   gồm   có   xenlulozo,  hemixenlulozo, protein, tinh bột , chưa hòa tan thì phải qua xử lý sinh học   kỵ khí. Các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như ao hồ  sinh học, cánh đồng  lọc, cánh đồng tưới....  Ao hồ sinh học.  Ao hồ sinh học hay còn gọi là ao hồ ổn định nước thải, xử lý nước thải trong   các ao hồ  sinh học là phương pháp xử  lý đơn giản nhất và được áp dụng từ  thời xa xưa.  Ao hồ hiếu khí.
  8. Là loại ao nông 0,3 – 0,5 m có quá trình oxy hóa các chất hữu cơ chủ yếu nhờ  vào các vi sinh vật hiếu khí. Loại ao này gồm làm thoáng tự  nhiên và hồ  làm  thoáng nhân tạo .  Ao hồ kỵ khí. Ao hồ kỵ khí là loại ao sâu ít có hoặc không có điều kiện kỵ khí. Các vi sinh   vật kỵ khí hoạt động không cần oxy không khí. Chúng sử dụng oxy ở các chất  chứa nitrat , sulfat ...để  oxy hóa các chất hữu cơ  thành các axit hữu cơ, các   loại rượu và khí CH4, H2S, CO2...và nước. Ao hồ kỵ khí dùng để lắng và phân  hủy các cặn lắng ở vùng đáy. Loại ao này có thể tiếp nhận nước thải (kể cả  các nước thải công nghiệp ) có độ nhiễm bẩn lớn , BOD cao và không cần vai   trò quang hợp của tảo. Nước thải lưu  ở hồ kị khí thường sinh ra mùi hôi khó  chịu vì thế không nên bố trí loại này gần các khu dân cư và xí nghiệp.   Ao hồ tùy nghi. Loại ao hồ này rất phổ biến trong thực tế. Đó là loại kết hợp có hai quá trình   song song : phân hủy hiếu khí và phân hủy kị khí. Hồ tùy nghi xét theo chiều  sâu có vùng: vùng trên là vùng hiếu khí, vùng giữa là vùng kị khí tùy tiện, vùng  phía sau là vung kị khí. Nguồn oxy cần thiết co quá trình oxy hóa các chất hữu   cơ  nhiễm bẩn nhờ  khuếch tán qua mặt nước do gió và nhờ  tảo quang hợp   dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời. 3.2. Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo.  Bể lọc sinh học. Bể  lọc sinh học là công trình xử  lý sinh học nước thải trong điều kiện nhân   tạo nhờ vi sinh học hiếu khí. Trong bể có bố trí các lớp vật liệu lọc, khi nước  thải đi qua bể  thấm bào lớp vật liệu lọc thì các cặn bẩn sẽ  bị  giữ  lại taọ  thành màng gọi là màng vi sinh. Vi sinh này hấp thụ các chát hữu cơ và nhờ có   oxy mà quá trình oxy được thực hiện. Những màng vi sinh đã chết sẽ cùng với  nước thải ra khỏi bể  và được giữ  lại  ở  bể  lắng đợt hai. Một số  bể  biophin   thường gặp:
  9. ­ Khả năng chịu tải: bể biophin nhỏ giọt, biophin cao tải. ­ Khả  năng làm thoáng: biophin làm thoáng tự  nhiên, biophin làm thoáng  nhân tạo. ­ Chế độ làm việc: biophin làm việc liên tục, biophin làm việc gián đoạn. ­ Theo mức độ  xử lý: biophin xử lý hoàn toàn và biophin xử  lý không hoàn   toàn. ­ Theo công nghệ: biophin 1 bậc và 2 bậc. Vi khuẩn trong màng vi sinh dính bám hoạt động có hiệu quả  cao hơn vi   khuẩn trong môi trường thể tích ( hại cặn lơ lửng  ). Tuy nhiên, cấu trúc của  màng sinh học sinh học rất phức tạp, không đồng đều, do đó không thể  xác  định chính xác những thông số lý học và những hệ số của mô hình, mối quan  hệ  theo kinh nghiệm dựa trên thực nghiệm quan sát được sử  dụng cho thiết   kế. Kích thước công trình to lớn và đòi hỏi trình độ  vận hành cao so với sinh  học lơ lửng.  Bể Aeroten. Bể  aeroten là công trình làm bằng bê tông, bê tông cốt thép.... với mặt bằng  thông dụng nhất là hình chữ nhật. Hỗn hợp bùn và nước thải được cho chảy  qua suốt chiều dài bể. Nước thải sau khi qua bể lắng đợt 1 có chứa chất hữu   cơ hòa tan và các chất lơ lửng đi vào bể phản ứng hiếu khí (aeroten ). Khi ở  trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho vi khuẩn cư trú,  sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Bùn   hoạt tính là các bông cặn có màu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ  hấp thụ  từ  nước thải và các vi sinh vật sống dùng chất nên (BOD) và các chất dinh  dưỡng (N,P) làm thức ăn để  chuyển hóa thành các chất trơ  không hòa tan và  thành các tế bào mới.  Mương oxy hóa. Lần đầu tiên được  ứng dụng xử  lý nước thải tại Hà Lan (1950) do tiến sỹ  Passveer công tác tại viện nghiên cứu Public Enggineering chủ trì. Đây là một 
  10. dang aeroten cải tiến khuấy trộn hoàn chỉnh trong điều kiện hiếu khí khéo dài   chuyển động tuần hoàn trong mương. Mương oxy hóa đơn giản, không tốn nhiều công sức, với chi phí đầu tư nhỏ  hơn 2 lần so với lọc sinh học. Nếu áp dụng đúng, mương oxy hóa có thể  xử  lý nước thải đảm bảo đạt yêu cầu. Đối với vùng đất sét chặt có thể phủ bằng  tấm lót, còn đối với vùng cát phải bê tông hóa hoàn toàn. Đồng thời, mương   phải có cấu trúc đơn giản nhất ( hình chữ O ) để tăng hiệu quả xử lý.  Mương   oxy   hóa   là   dạng   cải   tiến   của   mạng   lưới   xử   lý   nước   thải   bằng   phương pháp sinh học sử dụng bùn hoạt tính. Đặc điểm nổi bật của mương   oxy hóa là thời gian lưu bùn (SRT ) dài nên xử lý chất hữu cơ triệt để. Trong   mương oxy hóa sự  khuếch tán oxy đủ  để  khuấy trộn và đồng thời tăng khả  năng tiếp xúc của vi khuẩn trong bùn hoạt tính với nước thải. Mương oxy hóa  có   thể   gồm   một   hay   nhiều   mương   dẫn   hình   tròn   oval,   dạng   đường   đua  ( racetrack ). Lượng bùn sinh học và năng lượng cung cấp nhỏ  hơn so với   phương pháp cổ điển.  ­ Ưu điểm của mương oxy hóa: Mực nước luôn  ổn định khi công trình gặp sự  cố  như  lưu lượng nước thải  tăng hay giảm đột ngột nhờ điều chỉnh máng tràn ở cuối mương. Thời gian lưu nước lớn nên có khả năng chịu sốc tải. Lượng bùn sinh ra ít hơn so với công trình xử lý sinh học hiếu khí khác. 4. Phương pháp xử lý bùn cặn. Nhiệm vụ  của xử  lý bùn cặn ( cặn được tạo nên trong quá trình xử  lý nước  thải ) là: ­ Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn. ­ Ổn định cặn. ­ Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau. Rác ( gồm những tạp chất không hòa tan kích thước lớn: cặn bã thực vật,  giấy, giẻ  lau...) được giữ  lại  ở  song chắn rác có thể  được chở  đến bãi rác  
  11. ( nếu lượng rác không lớn) hay nghiền rác sau đố  dẫn đến bể  metan để  tiếp  tục xử lý. Cát từ bể  lắng cát được dẫn đến sân phơi cát để  làm ráo nước và chở  đi sử  dụng vào mục đích khác. Cặn tươi từ các bể lắng đợt 1 được dẫn đến bể metan để xử lý. Một phần bùn hoạt tính ( vi sinh lơ lửng ) từ bể lắng đợt 2 được dẫn trở lại  bể aeroten để tiếp tục tham gia quá trình xử lý ( gọi là bùn hoạt tính tuần hoàn  ) được dẫn đến bể nén bùn để làm giảm độ  ẩm và thể tích, sau đó được dẫn  vào bể metan để tiếp tục xử lý. Đối với các trạm xử lý nước thải sử dụng bể biophin với sinh vật dính bám,  thì bùn lắng được gọi là màng  vi sinh vật và được dẫn đến bể metan. Cặn ra khỏi bể  metan có độ   ẩm 96­97%. Để  giảm thể  tích cặn và làm ráo   nước có thể ứng dụng các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như: sân  phơi bùn, hồ  chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhân tạo như: thiết bị  lọc chân  không, thiết bị lọc ép, thiết bị ly tâm cặn... Độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55­ 75%. Để tiếp tục làm giảm thể tích cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều   dạng khác nhau: thiết bị sấy dạng trồng, dạng khí nén, băng tải...Sau khi sấy  độ ẩm còn 25­30% và cặn hạt dễ dàng vận chuyển. Đối với các trạm xử lý nước thải có công suất nhỏ, việc xủ lý cặn có thể tiến  hành đơn giản hơn: nén và sau đó làm ráo nước ở sân phơi bùn.   Bể tự hoại. Bể  tự  hoại là công trình đồng thời làm 2 chức năng: lắng và phân hủy cặn  lắng, cặn lắng giữ lại trong bể từ 3­6 tháng, dưới tác động của các vi sinh vật   kị khí các chất hữu cơ được phân hủy một phần tạo thành các chất khí, phần  khác tạo thành các hợp chất vô cơ.
  12. Bể  lắng được xây thành 2 ngăn: ngăn chứa và ngăn lắng. Ngăn lắng nhỏ  chỉ  bằng 1/3 ngăn chứa. Hiện nay bể tự hoại ít được sử  dụng do một số  nhược   điểm là gây ra mùi hôi thối, nước ra khỏi bể có nhiều khí H2S và có phản ứng   axit, nên rất khó xử lý ở giai đoạn tiếp theo.  Bể Metan. Bể  metan là kết quả  của quá trình phát triển các công trình xử  lý cặn. Đó là  công trình thường có mặt bằng hình tròn hay hình chữ nhật đáy hình nón hay   hình chóp đa giác và có nắp đậy kín.  Ở  trên cùng là chóp mũ để  thu hơi khí.   Cặn trong bể metan được khuấy trộn đều và sấy nóng nhờ thiết bị  đặc biệt.  Cường độ  phân hủy các chất hữu cơ   ở  chế  độ  nóng cao hơn chế  độ   ấm  khoảng 2 lần, do đó thể tích công trình cũng tương ứng giảm xuống. Trên các công trình xử lý hiên nay người ta thường cho lên men hỗn hợp cặn   tươi và bùn hoạt tính dư. Sự  khoáng hóa trong quá trình lên men cặn có quan  hệ mật thiết với quá trình tách các sản phẩm phân hủy thành hơi khí và nước  bùn. Như vậy thành phần hóa học của cặn cũng được thay đổi. Hiệu suất công tác của bể metan được đánh giá cao theo giá trị phân hủy các   chất mà đặc trưng của nó hoặc là mức độ  tách hơi khí Pr,%, hoặc là độ  hao   hụt các chất trong tro Pr,%. 5. Phương pháp làm khô cặn. Bùn cặn  được thu hồi từ các bể lắng, được đua qua bể nén bùn để tách nước  làm giảm thể tích rồi sau đó có thể được làm khô rồi đem bỏ bãi rác mà không  phải xử lý. Cặn có thể được làm khô băng những cách sau: ­ Máy ép băng tải: bùn được chuyển từ  bể  nén bùn sang máy ép để  giảm   thế tích tối đa lượng nước có trong bùn. Trong quá trình ép bùn ta cho vào   một số polymer để kết dính bùn. ­ Lọc chân không: thiết bị  lọc chân không là trụ  quay đặt nằm ngang. Trụ  quay đặt ngập trong thùng chứa cặn khoảng 1/3 đường kính. Khi trụ quay nhờ  các máy bơm chân không cặn bị ép vào vải lọc. Khi mặt tiếp xúc cặn không  còn nằm trong phần ngập nữa, thì dưới tác động chân không nước được rút  khỏi cặn. Nhờ bản dao đặc biệt sẽ cạo sạch cặn khỏi vải lọc.
  13. ­ Quay li tâm: các bộ phận cơ bản là rô tơ hình côn và ống rỗng ruột. Rô tơ  và  ống quay cùng chiều nhưng vơi những vận tốc khác nhau. Dưới tác động  của lực li tâm các phần rắn của cặn nặng đập vào tường rô to và được dồn   lăn đến khe hở, đổ ra thùng chứa bên ngoài. Nước bùn chảy ra qua khe hở của  phía đối diện. ­ Lọc ép: thiết bị lọc gồm 1 số tấm lọc và vải lọc căng ở  giữa nhờ các trụ  lăn. Mỗi 1 tấm lọc gồm một số tấm lọc và vải lọc căng ở giữa nhờ  trục lăn.  Mỗi một tấm lọc gòm hai phần trên và dưới. Phần dưới gồm ngăn chứa cặn.   Giữa hai phần có màng đàn hồi không thấm nước. 6.    Phương pháp khử trùng nước thải. Sau khi xử  lý sinh học, phần lớn các vi sinh vật trong nước thải bị tiêu diệt.  Khi xử lý sinh học trong công trình nhân tạo có sô lượng vi khuẩn giảm xuống  còn khoảng 5%, trong hồ  sinh học hoặc cánh đồng lọc còn lịa khoảng 1­2%.  nhưng để tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn gây bệnh thì nước thải cần phải được   khử trùng trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Dùng các hóa chất có tính độc với vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh, giun,  sán... để  làm sạch nước, đảm bảo tiêu chuẩn vệ  sinh để  đổ  vào nguồn tiếp   nhận hoặc tái sử dụng. Khử khuẩn hay sát khuẩn có thể  dùng hóa chất hoặc  các tác nhân vật lý như ozon, tia tử ngoại... Hóa chất sử dụng để khử khuẩn phải đảm bảo có tính độc đối với vi sinh vật  trong một  thời  gian nhất  định, sau đó  phải  được phân hủy hoặc bay hơi,   không còn dư  lượng độc tố  cho sức khỏe cho người sử  dụng hoặc các mục  đích sử dụng khác. Tốc độ  khử  trùng càng nhanh thì nồng độ  của chất khử  trùng và nhiệt độ  nước tăng, đồng thời phụ thuộc vào dạng không phân ly của chất khử trùng.  Tốc độ  khử  trùng chậm đi rất nhiều khi trong nước có các tạp chất hữu cơ,   cặn lơ lửng và các chất khử khác. Trong quá trình xử lý nước thải công đoạn khử khuẩn thường được sử dụng   ở cuối quá trình, trước khi làm sạch nước triệt để và chuẩn bị đổ vào nguồn.
  14. Các chất sử dụng để khử khuẩn thường là: khí hoặc là nước clo, nước javen,   vôi clorua, các hipoclorit.  Phương pháp chlor hóa. Clo là một chất oxy hóa mạnh, ở bất cứ trạng thái nào, nguyên chất hay hợp  chất, khi tác dụng với nước đều tạo ra axit hypoclorit. Hcl có tác dụng khử  trùng rất mạnh. Quá trình diệt vi sinh vật xảy ra qua hai giai đoạn: Đầu tiên chất khử trùng khuyết tán xuyên qua vở tế bào vi sinh. Sau đó phản  ứng với men bên trong tế  bào và phá hoại quá trình trao đổi  chất dẫn đến sự diệt vong của tế bào. Clo cho vào nước thải dưới dạng hơi hoặc clorua vôi. Lượng Clo hoạt tính  cần thiết cho một đơn vị  thế tích nước thải là 10g/m3 đối với nước thải sau   xử  lý cơ  học, 5g/m3 đối với nước thải sau xử  lý hoàn toàn. Clo phải được   trộn đều với nước để  đảm bảo hiệu quả  khử trùng. Thời gian tiếp xúc giữa  hóa chất và nước thải tối thiểu là 30 phút trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Phản  ứng đặc trưng là sự  phân hủy của Clo tao jra axit hypoclorit và axit  hydrochloric:                                Cl2 + H2O                     HOCl + HCl Hoặc ở dạng phương trình phân ly:                               Cl2 + H2O                     2H+ + OCl­ +Cl­  Phương pháp Chlor hóa nước thải bằng clorua vôi. Phản  ứng đặc trưng   là sự  phân hủy của clo tạo ra axit hipoclorit và axit   clohydric.                             Ca(OCl)2 + H2O                   CaO + 2HOCl                                    2HOCl                        2H+ +2OCl­ Khả năng khủ trùng phụ thuộc vào sự tồn tại của HOCl. Khi pH tăng thì nồng  đồ  HOCl giảm làm hiệu quả  khử  trùng giảm đi tương  ứng. Với clorua vôi 
  15. được hòa trộn sơ  bộ tại thùng trộn cho đến dung dịch có nồng độ khoảng 10­ 15%, sau đó chuyển qua thùng dung dịch, tại đây được bơm định lượng bơm  dung dịch clorua vôi với liều lượng nhất định tới khi hòa trộn với nước thải.  Khử trùng nước thải bằng iod. Iod là chất oxy hóa mạnh và thường được sử  dụng để  khử  trùng nước  ở  cả  bể bơi. Là chất khó hòa tan nên iod thường được dùng ở dạng dung dịch bão   hòa. Độ  hòa tan của iod phụ  thuộc nhiệt độ  của nước.  Ở  0oC độ  hòa tan là  100 mg/l. Ở 20oC là 300 mg/l, nếu sử dụng liều lượng cao hơn 1.2 mg/l sẽ làm  cho nước có mùi vị iod.  Khử trùng bằng ion của các kim loại mạnh. Với nồng độ  rất nhỏ  của ion kim loại nặng có thể  tiêu diệt được các vi sinh  vật và rêu tảo sống trong nước. Khử trùng bằng ion kim loại đòi hỏi thời gian tiếp xúc lớn. Tuy nhiên không  thể  nâng cao nồng độ  ion kim loại nặng để  giảm thời gian khử  trùng vì ành  hưởng tới sức khỏe con người.  Khử  trùng bằng ozon. Độ  hòa tan của ozon vào nước gấp 13 lần độ  hòa tan của oxy. Khi mới cho   ozon vào nước, tác dụng diệt trùng xảy ra rất ít, khi ozon đã hòa tan đủ  liều   lượng, ứng với hàm lượng đủ để oxy hóa các hợp chất hữu cơ và vi khuẩn có   trong nước, lúc đó tác dụng khử  trùng của ozon mạnh và nhanh 3100 lần so  với clo, thời gian khử trùng xảy ra trong khoảng từ 3­8 giây. Liều lượng ozon để  khử  trùng từ  0,2 – 0,5 mg/l, tùy thuộc vào chất lượng   nước đã xử lý. Ozon có tác dụng diệt vi rút rất mạnh khí thời gian tiếp xúc đủ  dài, khoảng 5 phút. Nhược điểm của phương pháp này là tiêu tốn năng lượng điện lưới và chi phí   đầu tư  ban đầu cao.  Ưu điểm không có mùi, giảm nhu cầu oxy của nước,   giảm nông độ  chất hữu cơ, giảm nông độ  các chất hoạt tính bề  mặt, khử  màu, phenol, xianua, tăng nồng độ  oxy hòa tan, không có sản phảm phụ  độc  hại và tăng vận tốc lắng của các hạt lơ lửng.
  16.  Khử trùng bằng tia tử ngoại. Tia tử  ngoại hay còn goi là tia cực tím, là các tia có bước sóng ngắn có tác   dụng diệt trùng rất mạnh. Nguyên lý khử trùng nước diễn ra như sau: dùng các đèn bức xạ tử ngoại, đặt  trong dòng chảy của nước. Các ia cực tím phát ra sẽ có tác dụng lên các phần   tử protit của tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu trúc và làm mất khả năng trao đổi  chất, vì thế chúng bị  tiêu diệt. Hiệu quả  khử  trùng cao khi trong nước không  có các chất hữu cơ và cặn lơ lửng. 7. Các phương pháp xử lý cặn.  Bể metan Đây là công trình xử lý cặn hiệu quả nhất. Thời gian lên men ngắn: 6­20 ngày, thể tích ngăn bùn khô Các loại cặn dẫn đến bể: cặn tươi từ  bể  lắng đợt 1, bùn hoạt tính dư  trên   màng vi sinh vật, rác đã nghiền. Cặn được làm nóng và xáo trộn tạo điều kiện tối ưu cho quá trình lên men. Khi bể làm việc bình thường: pH = 7­7,5 Hàm lượng axit béo: 3­8 mg/l Độ kiềm: 60­70 mgđ/l Nitơ của muối amino: 600­800 mg/l Cường độ  quá trình lên men phụ thuộc vào nhiệt độ, lượng cặn, mức dộ  xáo trộn.  Bể nén bùn. Bể nén bùn có nhiệm vụ làm giảm độ ẩm của bùn.
  17. Bể nén bùn thường được thiết kế dạng tròn đứng. Lượng cặn bao gồm: Cặn xử lý sinh học dư, Cặn bân đầu (SS), Cặn keo  tụ phèn.  Sân phơi bùn. Sân phơi bùn là công trình sử dụng nhiệt mặt trời nhằm mục đích giảm khối   lượng của hỗn hợp bùn cặn bằng cách gạn một phần hay phần lớn lượng   nước có trong hỗn hợp để giảm kích thước thiết bị xử lý và giảm trọng lượng  bùn phải vẫn chuyển đến nơi tiếp nhận.  CHƯƠNG II.ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 1. Số liệu tính toán I.1 ­Tính toán lượng nước thải. ­ Dựa theo Đồ án Mạng lưới cấp thoát nước ta có: + Dân số khu vực 1 là: 5×28 836 = 144 180 người + Dân số khu vực 2 là: 14×14 366 = 201 124 người a. Lưu lượng nước thải sinh hoạt.  (m3/ngđ)  Trong đó: QSH : lưu lượng nước thải sinh hoạt (m3/ngđ) N: số dân. N = 345 304 (người) qo: tiêu chuẩn thải nước. qo = 100 (l/người.ngđ) 1000: hệ số chuyển đổi từ l/ngđ sang m3/ngđ.  34 530.4 (m3/ngđ). 
  18. b. Lưu lượng nước thải công nghiệp                                          QCN = 345×30 = 13 050 (m3/ngđ) c. Lưu lượng nước thải từ bệnh viện. ­ Bệnh viện: có 177 giường bệnh. tiêu chuẩn thải của bệnh viện lấy q bv  = 473  l/giường.ngđ.[bảng 1.1 giáo trình xử lý nước thải đô thị_ Trần Đức Hạ]  (m3/ngđ) Trong đó: Qbv: lưu lượng nước thải từ bệnh viện (m3/ngđ). B = 177: số giường bệnh 1000: hệ số chuyển đổi từ l/ngđ sang m3/ngđ.   83.721 (m3/ngđ).  Vậy tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt và công nghiệp là:  Qngđ = 34 530.4 + 13 050 + 83.721 = 47 664 (m3/ngđ).  Chọn Qngđ = 48 000 (m3/ngđ). CÁC GIÁ TRỊ LƯU LƯỢNG THEO GIỜ VÀ GIÂY Qngđ  Qh  Qh.   max  Qh.   min  Qs.   max  Qs.   min  (m3/ngđ 3 Qs (l/s) Ko.max Ko. min (m /h) (m3/h) (m3/h) (l/s) (l/s) ) 48 000 2000 555.6 1.56 0.66 3120 1320 866.7 366.7 Giá trị K xác định theo bảng 2 ­ TCVN 7957 I.2 ­ Xác định hàm lượng chất bẩn trong nước thải. a. Hàm lượng chất lơ lửng Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt được tính theo công thức:                CSH =  =  = 600 (mg/l) Trong đó:   
  19. + a: Lượng chất lơ lửng của người dân thải ra trong một ngày đêm. Theo   bảng   25   TCVN   7957­2008   ta   có   a   =   60   ÷65    (g/ng.ngđ).  Chọn   a   =   60  (g/ng.ngđ). + q0: Tiêu chuẩn thải nước trung bình thị trấn: q0 = 100 (l/ng.ngđ). ­ Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải công nghiệp. CCN = 100 (mg/l). QCN = 13050 (m3/ngđ) ­ Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải  được tính: Chh =   = 463.1 (mg/l ) ­ Hiệu quả xử lý:                     ESS = ×100 = ×100 = 78.4% b.  Hàm lượng BOD của nước thải Hàm lượng BOD của nước thải sinh hoạt được tính:                  LSH = =  = 650 (mg/l) Trong đó:   ­ L0  : Lượng BOD   một người thải ra trong một ngày đêm. Theo bảng 25 TCVN  7957­2008 ta có L0 = 65 (g/ng.ngđ).  ­ q0: Tiêu chuẩn thải nước trung bình của thị trấn: q0 = 100 (l/ng.ngđ)   ­ Hàm lượng BOD của  nước thải công nghiệp:  LCN = 50  (mg/l).    QCN = 13 050 (m3/ngđ).  ­ Hàm lượng BOD trong hỗn hợp nước thải được tính:   Lhh =  = 485.73 (mg/l)    ­ Hiệu quả xử lý:                EBOD = ×100 = ×100 = 89.3%
  20. 1.3 Xác định dân số tính toán. a. Dân số tương đương. ­ Theo SS:  = 21 750 (người). ­ Theo BOD5:  = 10 038 (người). b. Dân số tính toán. ­ Theo SS: NttSS = N + NtđSS = 345 304 + 21 750 = 367 054 (người). ­ Theo BOD5: NttBOD = N + NtđBOD = 345 304 + 10 038 = 355 342 (người). 2. Đề xuất dây chuyền công nghệ  Phương án 1:   ­
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2