Đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt

Chia sẻ: Cao Nguyen Cao | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:53

Thêm vào BST

Báo xấu

490
lượt xem 122
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt được thực hiện nhằm tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với yêu cầu là đưa ra phương án xử lý nước thải một cách hợp lý, tính toán các công trình, trình bày quá trình vận hành, các sự cố và biện pháp khắc phục. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BACH KHOA HA NÔI ́ ̀ ̣ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT VIÊN KHOA HOC VA CÔNG NGHÊ ̣ ̣ ̀ ̣ NAM MÔI TRƯỜNG Đ ộc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN II Họ và tên sinh viên : Nguyên Tung Anh ̃ ̀ Lớp : Ky thuât môi tr ̃ ̣ ương K57 ̀ Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Môi Trường 1. Ngày giao đồ án: 14/09/2015 2. Ngày hoàn thành đồ án: 17/ 12 /2015 3. Đầu đề đồ án: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt có công suất 30.000 m3/ngày.đêm 4. Yêu cầu số liệu ban đầu: Đâu vao: ̀ ̀ Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý đạt cột A của quy chuẩn hiện hành. 5. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: Lập bảng thuyết minh tính toán bao gồm: * Tổng quan về nước thải sinh hoạt và đặc trưng của nước thải. * Đề xuất 02 phương án công nghệ xử lý nước thải sinh hoat co cac thông sô đa cho, ̣ ́ ́ ́ ̃ từ đó phân tích lựa chọn công nghệ thích hợp. * Tính toán 2 công trình đơn vị chính của phương án đã chọn: bê Aerotank va bê lăng II. ̉ ̀ ̉ ́ * Tính toán cơ khi và l ́ ựa chọn thiết bị (bơm nước thải , máy thổi khí...) cho các công trình đơn vị tính toán trên. 6. Các bản vẽ kỹ thuật Vẽ sơ đô công ngh ̀ ệ của phương án chọn: 01 bản vẽ khổ A4. Vẽ chi tiết bê Aerotank : 01 b ̉ ản vẽ khổ A3. ́ ̉ ́ ̉ ̃ ̉ Ve chi tiêt bê lăng II : 01 ban ve khô A3 ̃ ̃ ơ đô măt băng nha may x Ve s ̀ ̣ ̀ ̀ ́ ử ly: 01 ban ve khô A3 ́ ̉ ̃ ̉ ̀ ̣ Ha Nôi, ngày 17 tháng 12 năm 2015 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 1
̃ ̣ TS.Nguyên Pham Hông Liên ̀ 2
MỤC LỤC 3
MỞ ĐÂU ̀ Với sự gia tăng dân số của Viêt Nam nói chung và các khu dân c ̣ ư nói riêng, xử lý nước thải đang là một đề tài nóng hiện nay. Nước thải từ khu dân cư, khu nhà ở mang đặc tính chung của nước thải sinh hoạt: bị ô nhiễm bởi bã cặn hữu cơ (SS), chất hữu cơ hòa tan (BOD), các chất dầu mỡ trong sinh hoạt (thường là dầu thực vật) và các vi trùng gây bệnh. Từ hiện trạng nêu trên, yêu cầu cấp thiết đặt ra là xử lý triệt để các chất ô nhiễm để thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn xả thải, không ảnh hưởng đến môi trường sống của người dân. Do đó, đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt” được đề ra nhằm đáp ứng nhu cầu trên. Qua đê tai, em đ ̀ ̀ ược hiêu va năm đ ̉ ̀ ́ ược sơ bô cach tinh toan ̣ ́ ́ ́ thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với yêu cầu là đưa ra phương án xử lý nước thải một cách hợp lý, tính toán các công trình, trình bày quá trình vận hành, các sự cố và biện pháp khắc phục. 4
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BOD : Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hóa, mg/l COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học, mg/l DO : Dissolved Oxygen – Oxy hòa tan, mg/l F/M : Food/Micro – Organism – Tỷ lệ lượng thức ăn và lượng vi sinh vật N : Nitơ P : Photpho QCVN : Quy chuẩn Việt Nam Aerotank : Bể xử ly sinh hoc hiêu khi ́ ̣ ́ ́ SS : Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng, mg/l TCXDVN : Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam SBR : Sequencing Batch Reactor – Bể sinh học phản ứng theo mẻ UASB : Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor – Bể sinh học kỵ khí TDS : Total Dissolves Solid – Tổng chất rắn hòa tan, mg/l TSS : Total Suspended Solid – Tổng chất rắn lơ lửng, mg/l XLNT : Xử lý nước thải 5
DANH MUC BANG BIÊU ̣ ̉ ̉ Bảng 1.1. Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư ̉ ̉ ́ ước thai sinh hoat Bang 1.2: Cac chi tiêu đanh gia n ́ ́ ̉ ̣ ̉ ́ ước thai sinh hoat cân x Bang 1.3: Cac thông sô n ́ ̉ ̣ ̀ ử lý ̉ Bang 1.4: QCVN 14:2008/BTNMT ̉ ́ ước thai sinh hoat cân x Bang 2.1: Cac thông sô n ́ ̉ ̣ ̀ ử lý ̉ ̣ ữa bê SBR va Aerotank Bang 2.2: So sanh thông sô ky thuât gi ́ ́ ̃ ̉ ̀ ̉ ́ ̉ Bang 3.1: Cac thông sô tinh toan bê aerotank. ́ ́ ́ Bảng 3.2 Tóm tắt các thông số thiết kế bể Aerotank ̉ ́ ̀ ̉ ́ Bang 3.3: Cac thông sô vao bê lăng II: ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ́ Bang 3.4: Tom tăt cac thông sô thiêt kê bê lăng II. ́ ́ ́ 6
DANH MUC HINH ANH ̣ ̀ ̉ ̣ ̉ ́ ước thai đô thi Hinh 1.1: Hê thông quan ly n ̀ ́ ̉ ̣ ở Viêt Nam ̣ Hinh 1.2: S ̀ ơ đô x ̀ ử ly n ́ ước thai điên hinh ̉ ̉ ̀ Hinh 1.3: S ̀ ơ đô x ̀ ử ly n ́ ước thai nha may Yên S ̉ ̀ ́ ở Hình 1.4. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải áp dụng công nghệ AAO ̣ ống xử lý nước thải áp dụng công nghệ USAB Hình 1.5. Hê th ̉ Hình 1.6. Bê JOHKASOU Hình 1.7. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải Bio – sac Hình 2.1. Sơ đồ đưng thê hiên 4 vung trong bê lăng ́ ̉ ̣ ̀ ̉ ́ Hình 2.2. Sơ đồ phương án xử lý 1 (sử dụng bể AO) Hình 2.3. Sơ đồ phương án xử lý 2 (sử dụng bể aerotank) ̣ ̉ ̉ Hinh 2.1: Cac giai đoan phat triên cua VSV ̀ ́ ́ Hinh 2.2: Qua trinh kh ̀ ́ ̀ ử nito Hinh 3.1: Câu tao bê aerotank ̀ ́ ̣ ̉ ̀ ́ ́ ̉ Hinh 3.2: Cac thông sô bê aerotank ̀ ́ ̣ ́ Hinh 3.3: Câu tao ông phân phôi khi ́ ́ ̀ ́ ̃ ̉ Hinh 3.4: Phân bô đia thôi khi trong bê ́ ̉ ́ ̣ ̉ ́ Hinh 3.5: Câu tao bê lăng II ̀ Hinh 3.6: Cac thông sô trong lăng II ̀ ́ ́ ́ Hinh 3.7: S ̀ ơ đô câu tao ngăn tiêp nhân ̀ ́ ̣ ́ ̣ 7
PHÂN I ̀ : Giơi thiêu chung ́ ̣ I. Tông quan vê n ̉ ̀ ước thai sinh hoat ̉ ̣ 1. Đinh nghia ̣ ̃ Nươc thai sinh hoat la n ́ ̉ ̣ ̀ ươc thai đ ́ ̉ ược sinh ra sau khi sử dung cho cac muc đich cua ̣ ́ ̣ ́ ̉ ̣ công đông nh ̀ ư: tăm, giăt giu, tây r ́ ̣ ̃ ̉ ửa, vê sinh ca nhân… th ̣ ́ ương đ ̀ ược thai t ̉ ừ cac căn hô, ́ ̣ cơ quan, trương hoc, bênh viên, ch ̀ ̣ ̣ ̣ ợ va cac công trinh khac. L ̀ ́ ̀ ́ ượng nươc thai sinh hoat ́ ̉ ̣ ̣ ̣ ̉ ̀ ̣ ́ ươc. N phu thuôc vao dân sô, tiêu chuân va hê thông câp thoat n ̀ ́ ́ ́ ́ ươc thai sinh hoat tai cac ́ ̉ ̣ ̣ ́ ̣ ương co tiêu chuân cao h đô thi th ̀ ́ ̉ ơn vung ngoai thanh va nông thôn do l ̀ ̣ ̀ ̀ ượng nươc thai ́ ̉ ̀ ươi co s tinh trên đâu ng ́ ̀ ́ ự khac biêt. N ́ ̣ ước thai sinh hoat ̉ ̣ ở đô thi th ̣ ường được thoat băng ́ ̀ ̣ ́ ́ ươc dân ra kênh rach, con cac vung ngoai thanh va nông thôn do không co hê thông thoat n ́ ̃ ̣ ̀ ́ ̀ ̣ ̀ ̀ ́ ̣ ́ ươc nên th hê thông thoat n ́ ́ ương đ ̀ ược thai tr ̉ ực tiêp vao cac ao hô hoăc thoat băng biên ́ ̀ ́ ̀ ̣ ́ ̀ ̣ ́ ự thâm. phap t ́ 2. Cac thanh phân chinh ́ ̀ ̀ ́ ́ ́ ưa trong n Cac chât ch ́ ươc thai bao gôm: cac chât h ́ ̉ ̀ ́ ́ ữu cơ, vô cơ va cac vi sinh vât. Cac ̀ ́ ̣ ́ ́ ưu c chât h ̃ ơ trong nươc thai sinh hoat chiêm khoang 5060% tông cac chât h ́ ̉ ̣ ́ ̉ ̉ ́ ́ ữu cơ thực ̣ ̣ ̃ ực vât, rau qua, giây… va cac chât h vât: căn ba th ̣ ̉ ́ ̀ ́ ́ ữu cơ đông vât: chât thai bai tiêt t ̣ ̣ ́ ̉ ̀ ́ ư ̀ ngươi, đông vât, xac đông vât. Nông đô cac chât th ̀ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ̀ ̣ ́ ́ ường được xac đinh qua cac chi tiêu ́ ̣ ́ ̉ BOD, COD, SS, TS… Bảng 1.1. Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư [2] Chỉ tiêu Trong khoảng Trung bình Tổng chất rắn ( TS), mg/l 3501.200 720 Chất rắn hoà tan (TDS) , mg/l 250850 500 Chất rắn lơ lửng (SS), mg/l 100350 220 BOD5, mg/l 110400 220 Tổng Nitơ, mg/l 2085 40 Nitơ hữu cơ, mg/l 835 15 Nitơ Amoni, mg/l 1250 25 8
Nitơ Nitrit, mg/l 00,1 0,05 Nitơ Nitrat, mg/l 0,10,4 0,2 Clorua, mg/l 30100 50 Độ kiềm , mgCaCO3/l 50200 100 Tổng chất béo, mg/l 50150 100 Tổng Phốt pho, mg/l 8 ̉ ̉ Bang 1.2: Cac chi tiêu đanh gia n ́ ́ ̉ ̣ [1] ́ ước thai sinh hoat Mưc đô ô nhiêm ́ ̣ ̃ ̉ Cac chi tiêu ́ Nhẹ Trung binh ̀ Cao ̉ Tông chât răn (mg/l) ́ ́ 200 500 1000 Chât răn hoa tan(mg/l) ́ ́ ̀ 120 350 700 Chât răn không tan(mg/l) ́ ́ 8 150 300 ̉ Tông chât răn ĺ ́ ơ lửng(mg/l) 120 350 600 BOD5(mg/l) 100 200 400 COD(mg/l) 250 500 800 ̉ Tông Nit ơ(mg/l) 25 50 85 Nitơ hưu c ̃ ơ 10 20 35 Dâu m ̀ ơ (mg/l) ̃ 50 100 150 Coliform No/100, (mg/l) 106107 107108 108109 Cac chât vô c ́ ́ ơ trong nươc thai chiêm 4042% gôm chu yêu cat, đât set, axit, bazo ́ ̉ ́ ̀ ̉ ́ ́ ́ ́ vô cơ, dâu khoang…. ̀ ́ Trong nươc thai co măt nhiêu loai vi sinh vât: vi khuân, virus, rong tao, tr ́ ̉ ́ ̣ ̀ ̣ ̣ ̉ ̉ ưng giun ́ ̣ ̣ ̣ ̣ san…. Trong sô cac loai vi sinh vât đo co cac vi sinh vât gây bênh nh ́ ́ ́ ́ ́ ́ ư coliform, ly,̣ thương han… co kha năng bung phat thanh dich. ̀ ́ ̉ ̀ ́ ̀ ̣ Vơi cac tiêu chi trên, cung kiên th ́ ́ ́ ̀ ́ ức đa tich luy đ ̃ ́ ̃ ược, cac thông sô đâu vao cua ́ ́ ̀ ̀ ̉ nươc thai đ ́ ̉ ược lựa chon đê lam c ̣ ̉ ̀ ơ sở thiêt kê nh ́ ́ ư sau: ̉ ́ ước thai sinh hoat cân x Bang 1.3: Cac thông sô n ́ ̉ ̣ ̀ ử lý TT Các thông số Đơn vị Nồng độ nước thải đầu vào 1 Lưu lượng nước thải m3/ngày 30000 9
2 pH 7 8.5 3 BOD mg/1 150 4 COD mg/1 250 5 Chất răń lơ lửng mg/1 200 6 Nito tổng mg/1 30 7 Dầu mỡ mg/1 40 8 Phosphat (PO43) mg/1 6 9 Tổng Coliform MPN/100ml 106 ̉ Bang 1.4: QCVN 14:2008/BTNMT Giá trị cho phép TT Thông số Đơn vị (QCVN14:2008 ) 1 pH 5 – 9  2 BOD5 (20 0C) 30 mg/l 3 Tổng chất rắn lơ 50 lửng (TSS) mg/l 4 Tổng chất rắn hòa 500 tan mg/l 5 Sunfua (tính theo 1.0 H2S) mg/l 6 Amoni (tính theo 5 N) mg/l 7 Nitrat (NO3-)(tính 30 theo N) mg/l 8 Dầu mỡ động, thực 10 vật mg/l 9 Tổng các chất hoạt động bề mặt mg/l 5 10 Phosphat (PO 43-) (tính theo P)1 mg/l 6 MPN/100 11 Tổng Coliforms 3.000 ml 10
II. Thực trang ̣ ô nhiêm tai Viêt Nam. [10] ̃ ̣ ̣ Quá trình đô thị hoá tại VN diễn ra rất nhanh. Những đô thị lớn tại VN như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng bị ô nhiễm nước rất nặng nề. Đô thị ngày càng phình ra tại VN, nhưng cơ sở hạ tầng lại phát triển không cân xứng, đặc biệt là hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại VN vô cùng thô sơ. Có thể nói rằng, người Việt Nam đang làm ô nhiễm nguồn nước uống chính bằng nước sinh hoạt thải ra hàng ngày. Số liệu thống kê mới đây cho thấy, trung bình một ngày Hà Nội thải 658.000 m3 nước thải, trong đó 41% là nước thải sinh hoạt, 57% nước thải công nghiệp, 2% nước thải bệnh viện. Hiện chỉ có 5/31 bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải; 36/400 cơ sở sản xuất có hệ thống xử lý nước thải. Phần lớn nước thải không được xử lý đổ vào các sông Tô Lịch và Kim Ngưu gây ô nhiễm nghiêm trọng 2 con sông này và các khu vực dân cư dọc theo sông. Theo kết quả của dự án “Phát triển hệ thống sử dụng nước đô thị thích ứng với biến đổi khí hậu” do Trường Đại học Tokyo (Nhật Bản) phối hợp với Trường Đại học Xây dựng Hà Nội vừa công bố thì có 10% nước thải đô thị chưa qua công đoạn xử lý, 36% nước thải chưa qua xử lý cũng đổ ra các hồ. Tuy lượng thai ra ̉ lơn nh ́ ư vây, nh ̣ ưng cho đến nay, Hà Nội mới có khoảng 6 trạm xử lý nước thải với tổng công suất khoảng hơn 260.000m3/ngày đêm đang hoạt động và dự kiến 5 trạm xử lý nữa đang dự kiến được đầu tư xây dựng với tổng công suất gần 400.000m3/ngày đêm. Một báo cáo toàn cầu mới được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) công bố hồi đầu năm 2014 cho thấy, mỗi năm Việt Nam có hơn 20.000 người tử vong do điều kiện nước sạch và vệ sinh nghèo nàn và thấp kém. Còn theo thống kê của Bộ Y tế, hơn 80% các bệnh truyền nhiễm ở nước ta liên quan đến nguồn nước. Người dân ở cả nông thôn và thành 11
thị đang phải đối mặt với nguy cơ mắc bệnh do môi trường nước đang ngày một ô nhiễm trầm trọng. III. Phương phap x ́ ử ly ́ 1. Tông quat vê hê thông quan ly n ̉ ́ ̀ ̣ ́ ̉ ́ ước thai đô thi ̉ ̣ ̣ ̉ ́ ươc thai đô thi Hinh 1.1: Hê thông quan ly n ̀ ́ ́ ̉ ̣ ở Viêt Nam ̣ 2. Sơ đô x ̀ ử ly n ́ ươc thai điên hinh: ́ ̉ ̉ ̀ 12
Hinh 1.2: S ̀ ơ đô x ̀ ử ly n ́ ước thai điên hinh ̉ ̉ ̀ 3. Môt sô công trinh, thiêt bi trong n ̣ ́ ̀ ́ ̣ ươc va n ́ ̀ ươc ngoai: ́ ̀ 3.1. Nha may x ̀ ́ ử ly n ́ ươc thai Yên ́ ̉ Sở: Vơi công suât x ́ ́ ử ly 200.000m ́ 3 / ngaydem. Cửa thu nước và vớt rác trên sông Kim Ngưu và Sét, bốn hệ thống tách rác trong đó 3 hệ thống được bố trí tại 3 đập tràn hồ Yên Sở và một hệ thống tại đập Thanh Liệt. Nhà bơm chính gồm 2 trạm bơm sông kim Ngưu và sông Sét. Hệ thống xử lý sơ bộ gồm bể lắng, bể tách đầu, bể phản ứng kế tiếp, hệ thống xử lý bùn, nước thải sau khi được xử lý qua các bể được khử trùng bằng tia cực tím. Hinh 1.3: S ̀ ơ đô x ̀ ử ly n ́ ươc thai nha may Yên S ́ ̉ ̀ ́ ở 13
Sử dung công nghê x ̣ ̣ ử ly sinh hoc ́ ̣ SBR: la b ̀ ể xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học theo quy trình phản ứng từng mẻ liên tục. Mỗi bể SBR một chu kỳ tuần hoàn bao gồm "Filling", "Reaction", "Settle", "Decantation", và "Idle". o Làm đầy (Filling): đưa nước thải đủ lượng đã qui định trước vào bể SBR. Tuỳ theo mục tiêu xử lý, hàm lượng BOD đầu vào, quá trình làm đầy có thể thay đổi linh hoạt: làm đầy – tĩnh, làm đầy – hòa trộn, làm đầy – sục khí, tạo môi trường thiếu khí và hiếu khí trong bể. o ̣ Suc khi (Reaction): T ́ ạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính bằng sục khí hay làm thoáng bề mặt để cấp oxy vào nước và khuấy trộn đều hỗn hợp. Trong pha này diễn ra quá trình nitrat hóa, nitrit hóa và oxy hóa các chất hữu cơ: NH4+ +3/2O2 → NO2 + H2O + 2H+ (Nitrosomonas) NO2 + 1/2 O2→ NO3 (Nitrobacter) o Lắng (Settling): Sau khi oxy hoá sinh học xảy ra, bùn được lắng và nước nổi trên bề mặt tạo lớp màng phân các bùn nước đặt trưng. o ́ ́ ươc sau khi đa đ Chăt (Decant): Rut n ́ ̃ ược lăng ma không con căn. ́ ̀ ̀ ̣ o ̉ Nghi (Idle): Th ơi gian ch ̀ ơ đê nap me m ̀ ̉ ̣ ̉ ơi. ́ 3.2. Hệ thông x ́ ử ly n ́ ươc thai băng ph ́ ̉ ̀ ương phap AAO ́ Hình 1.4. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải áp dụng công nghệ AAO Thuyết minh sơ đồ công nghệ: AAO là viết tắt của các cụm từ Anaerobic (kỵ khí) – Anoxic (thiếu khí) – Oxic (hiếu khí). Công nghệ AAO là quy trình xử lý sinh học liên tục ứng dụng nhiều hệ vi sinh vật khác nhau: hệ vi sinh vật kỵ khí, thiếu khí, hiếu khí để xử lý nước thải. Dưới tác dụng phân hủy chất ô nhiễm của hệ vi sinh vật mà nước thải được xử lý trước khi xả thải ra môi trường. o ́ ̀ ử ly ́Anaerobic (xử lý sinh học kỵ khí): Trong các bể kỵ khí xảy ra Qua trinh x quá trình phân hủy các chất hữu cơ hòa tan và các chất dạng keo trong nước thải với sự tham gia của hệ vi sinh vật kỵ khí. Trong quá trình sinh trưởng và phát 14
triển, vi sinh vật kỵ khí sẽ hấp thụ các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải, phân hủy và chuyển hóa chúng thành các hợp chất ở dạng khí. Bọt khí sinh ra bám vào các hạt bùn cặn. Các hạt bùn cặn này nổi lên trên làm xáo trộn, gây ra dòng tuần hoàn cục bộ trong lớp cặn lơ lửng. Chất hữu cơ + VK kỵ khí → CO2 + H2S + CH4 + các chất khác + năng lượng Chất hữu cơ + VK kỵ khí + năng lượng → C5H7O2N (Tế bào vi khuẩn mới) o Quá trình Anoxic (xử lý sinh học thiếu khí): Trong nước thải, có chứ hợp chất nitơ và photpho, những hợp chất này cần phải được loại bỏ ra khỏi nước thải. Tại bể Anoxic, trong điều kiện thiếu khí hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển xử lý N và P thông qua quá trình Nitrat hóa và Photphoril. Quá trình Nitrat hóa xảy ra như sau: Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosonas và Nitrobacter. Trong môi trường thiếu oxy, các loại vi khuẩn này sẻ khử Nitrat (NO3) vàNitrit(NO2) theo chuỗi chuyển hóa: NO3 → NO2 → N2O → N2↑ Khí nitơ phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài. Quá trình Photphorit hóa: Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là Acinetobacter. Các hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hóa thành các hợp chất mới không chứa photpho và các hợp chất có chứa photpho nhưng dễ phân hủy đối với chủng loại vi khuẩn hiếu khí. o Qua trinh Oxic ( x ́ ̀ ử ly sinh hoc hiêu khi): ́ ̣ ́ ́ Đây là bể xử lý sử dụng chủng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy chất thải. Trong bể này, các vi sinh vật (còn gọi là bùn hoạt tính) tồn tại ở dạng lơ lửng sẽ hấp thụ oxy và chất hữu cơ (chất ô nhiễm) và sử dụng chất dinh dưỡng là Nitơ & Photpho để tổng hợp tế bào mới, CO2, H2O và giải phóng năng lượng. Ngoài quá trình tổng hợp tế bào mới, tồn tại phản ứng phân hủy nội sinh (các tế bào vi sinh vật già sẽ tự phân hủy) làm giảm số lượng bùn hoạt tính. Tuy nhiên quá trình tổng hợp tế bào mới vẫn chiếm ưu 15
thế do trong bể duy trì các điều kiện tối ưu vì vậy số lượng tế bào mới tạo thành nhiều hơn tế bào bị phân hủy và tạo thành bùn dư cần phải được thải bỏ định kỳ. Các phản ứng chính xảy ra trong bể Aerotank (bể xử lý sinh học hiếu khí) như: Quá trình Oxy hóa và phân hủy chất hữu cơ: Chất hữu cơ + O2 → CO2 + H2O + năng lượng Quá trình tổng hợp tế bào mới: Chất hữu cơ + O2 + NH3 → Tế bào vi sinh vật + CO2 + H2O + năng lượng Quá trình phân hủy nội sinh: C5H7O2N + O2 → CO2 + H2O + NH3 + năng lượng Ưu điểm Chi phí vận hành thấp. Có thể di dời hệ thống xử lý khi nhà máy chuyển địa điểm. Khi mở rộng quy mô, tăng công suất, có thể nối lắp thêm các module hợp khối mà không phải dỡ bỏ để thay thế. Nhược điểm Yêu cầu diện tích xây dựng. Sử dụng kết hợp nhiều hệ vi sinh, hệ thống vi sinh nhạy cảm, dễ ảnh hưởng lẫn nhau đòi hỏi khả năng vận hành của công nhân vận hành. 3.3. Công nghệ xử lý nước thải UASB 16
̣ ống xử lý nước thải áp dụng công nghệ UASB Hình 1.5. Hê th Thuyết minh quy ưình công nghệ xử lý : UASB là viết tắt của cụm từ Upflow Anaerobic Sludge Blanket, tạm dịch là bể xử lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí. UASB được thiết kế cho nước thải có nồng độ ô nhiễm chất hữu cơ cao và thành phần chất rắn thấp. Nồng độ COD đầu vào được giới hạn ở mức thấp nhất là 100mg/l; nếu SS>3000mg/l thì không thích hợp để xử lý bằng UASB. UASB là quá trình xử lý sinh học kỵ khí, trong đó nước thải sẽ được phân phối từ dưới lên và được khống chế vận tốc phù hợp (v
Ưu điểm : Không tốn nhiều năng lượng; Quá trình công nghệ không đòi hỏi kỹ thuật phức tạp; Tạo ra lượng bùn có hoạt tính cao nhưng lượng bùn sản sinh không nhiều, giảm chi phí xử lý; Loại bỏ chất hữu cơ với lượng lớn, hiệu quả. Xử lý BOD trong khoảng 600 ÷ 15000 mg/l đạt từ 8095%; Có thể xử lý một số chất khó phân hủy; Có thể thu hồi nguồn khí sinh học sinh ra từ hệ thống Nhược điểm : Cần diện tích và không gian lớn để xử lý chất thải; Quá trình tạo bùn hạt tốn nhiều thời gian và khó kiểm soát. Phạm vi áp dụng: Ứng dụng cho hầu hết tất cả các loại nước thải có nồng độ COD từ mức trung bình đến cao: thủy sản fillet, chả cá Surimi, thực phẩm đóng hộp, dệt nhuộm, sản xuất bánh tráng, sản xuất tinh bột,… (Nguôn: http://www.congnghemoitruong.net/congnghexulysinhhockykhiuasb.html) ̀ 3.4. Hê thông x ̣ ́ ử ly n ́ ươc thai JOHKASOU (Nhât Ban): ́ ̉ ̣ ̉ ̉ Hình 1.6. Bê JOHKASOU ̀ ̣ Johkasou ( giôcasu): la hê thông x ́ ử ly n ́ ươc thai sinh hoat tai nguôn. H ́ ̉ ̣ ̣ ̀ ệ thống Johkasou có thể áp dụng từng bước thay thế các hệ thống bể phốt hiện nay ở nước ta, trước hết là tại các chung cư cao tầng, các khách sạn, khu du lịch sinh thái, các 18
biệt thự và nhà nghỉ nhằm mang lại cho mọi người được hưởng một bầu không khí trong lành, góp phần bảo vệ tính bền vững cho môi trường thiên nhiên trong khu vực và của cả cộng đồng. ́ ̣ ̀ 5 ngăn (bể) chính: Câu tao gôm o Ngăn thứ nhất (bể lọc kỵ khí): Tiếp nhận nguồn nước thải, sàng lọc các vật liệu rắn, kích thước lớn (giấy vệ sinh, tóc,...), đất, cát có trong nước thải; o Ngăn thứ hai (bể lọc kỵ khí): loại trừ các chất rắn lơ lửng bằng quá trình vật lý và sinh học. o Ngăn thứ ba (bể lọc màng sinh học): loại trừ BOD, loại trừ Nitơ, Phốtpho bằng phương pháp màng sinh học. o Ngăn thứ tư: Bể trữ nước đã xử lý o Ngăn thứ năm (bể khử trùng): diệt một số vi khuẩn bằng Clo khô, thải nước xử lý ra ngoài. Ưu điểm: o Thiết bị hiện đại, hiệu quả xử lý cao o Thiết bị không chỉ loại bỏ SS mà còn loại bỏ được các hợp chất khó phân huỷ như chất tẩy rửa bằng cách tăng thời gian lưu của bùn. Hơn nữa xử lý triệt để N và P có trong nước thải, nước thải có thể được tái sử dụng. o Không cần thiết phải tuần hoàn bùn để duy trì nồng độ vi sinh vật. Chỉ cần kiểm soát áp lực xuyên qua màng và chất lượng nước đầu vào. Mà kiểm soát 2 yếu tố này hoàn toàn có thể dễ dàng tìm hiểu. o Dễ dàng tự động hoá và điều khiển từ xa để kiểm soát toàn bộ quá trình xử lý. o Hệ thống lọc sinh học được thiết kế với nguyên tắc tiết kiệm năng lượng. Hệ thống cấp khí đóng vai trò tiết kiệm năng lương, vừa cung cấp ôxi cho quá trình xử lý, vừa có tác dụng làm sạch bề mặt màng lọc, không gây tắc nhờ tạo ra dòng chảy xoáy. o Lượng bùn hoạt tính sinh ra ít, cho nên chi phí của việc xử lý bùn là rất nhỏ. Nhược điểm: 19
Chi phí đầu tư lớn Yêu cầu chất lượng nước đầu vào chặt chẽ. Hiện ở Việt Nam đã có công trình ứng dụng hệ thống Johkasou là nhà N06 khu đô thị mới Dịch Vọng do Công ty Cổ phần phát triển đô thị Từ Liêm (LIDECO) làm chủ đầu tư. Với thể tích 3,6 mét khối, công suất xử lý 2m3/ngày đêm phù hợp cho 1015 người sinh hoạt được đặt tại tầng 1. Kết quả kiểm nghiệm của các cơ quan quản lý môi trường Bộ TN&MT, Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) sau gần 2 năm khu đô thị sử dung hệ thống này, cho thấy: Nước thải sau xử lý của bộ Johkasou đạt chất lượng tốt hơn tiêu chuẩn xả thải của Việt Nam: TCVN 6772:2000. 3.5. Công nghệ xử lý nước thải BioSac (Hàn Quốc) Thuyết minh công nghệ Hình 1.7. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải Bio – sac Nước thải ==> Kị khí ==> Thiếu khí ==> Hiếu khí (Bùn hoạt tính cùng với các hạt vật liệu dính bám BioSAC Media) ==> Lắng 2 ==> Khử trùng. Tại bể Kị khí, các hợp chất hữu cơ sẽ được hấp thu bởi các vi khuẩn yếm khí và đồng thời Photphat được giải phóng, là nguồn năng lượng cho sự phát triển của các vi sinh vật. Tại bể thiếu khí, NO3N có trong nước tái hồi từ bể giảm DO sẽ được làm giảm bởi các vì khuẩn loại khử Nitơ và chuyển thành khí N2. Tại bể phản ứng BioSAC: các vi khuẩn oxy hóa các hợp chất trở thành NO2N và NO3N. Lượng Photphat thừa sẽ được hấp thu bởi các vật liệu trung gian bám dính và 20