Đồ án: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải rỉ rác của bãi rác công suất 1250 m3/ngày
lượt xem 47
download
Đồ án "Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải rỉ rác của bãi rác công suất 1250 m3/ngày" trình bày nội dung chính như: Tổng quan về nước rò rỉ, tổng quan về xử lý nước rò rỉ, tính toán các công trình xử lý.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Đồ án: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải rỉ rác của bãi rác công suất 1250 m3/ngày
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI VIỆN KHOA HỌC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ HUTECH ĐỒ ÁN NƯỚC THẢI Đề tài : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI RỈ RÁC CỦA BÃI RÁC CÔNG SUẤT 1250 m3/NGÀY GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO SVTH: 1. Nguyễn Thị Thảo Linh: 1411090371 2. Nguyễn Phan Uyên Vy: 141190473 3. Phan Văn Trường: 1411090461 4. Nguyễn Ngọc Thanh Trúc:1411090456 5. Lê Đình Duy:141090339 1 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI TP.HCM,30/12/2017 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt môn học này, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Th.S Lâm Vĩnh Sơn và cô Nguyễn Ngọc Phương Thảo đã tận tình hướng dẫn chúng em trong suốt quá trình học tập vừa qua. Chúng em chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trong khoa Môi Trường, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Tp.HCM đã tận tình truyền đạt kiến thức trong 3 năm học tập. Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học đã tạo nền tảng để chúng em bước vào đời một cách vững chắc và tự tin. Cuối cùng em kính chúc quý Thầy, Cô dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp cao quý. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện: nhóm 4 đồ án môn học xử lý nước thải lớp 14DMT03 2 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI Mục lục Danh mục bảng 3 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIỚI THIỆU CHUNG 1. Đăt vấn đề Nước rò rỉ từ bãi chôn lấp (hay còn gọi là nước rác) đang là vấn đề nhức nhối trong xã hội về mặt môi trường và mỹ quan. Nước rò rỉ có nồng độ chất ô nhiễm cao, có mùi chua nồng, có khả năng gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm ô nhiễm đất. Khi không được tích trữ và xử lý tốt, một lượng lớn tràn ra ngoài vào mùa mưa sẽ gây ô nhiễm cho các khu vực xung quang, ảnh hưởng đến cộng đồng dân cư gần bãi chôn lấp. Đây là vấn đề nan giải của các bãi rác không có trạm xử lý nước rò rỉ hiện nay. Do thành phần phức tạp và khả năng gây ô nhiễm cao, nước rò rỉ từ bãi rác đòi hỏi một dây chuyền công nghệ xử lý kết hợp, bao gồm nhiều khâu xử lý như xử lý sơ bộ, xử lý bậc 2, xử lý bậc 3 để đạt tiêu chuẩn thải. Thành phần và lưu lượng nước rò rỉ biến động theo mùa và theo thời gian chôn lấp nên dây chuyền công nghệ xử lý nước rò rỉ cũng sẽ thay đổi đối với các loại nước thải có thời gian chôn lấp khác nhau. Chương I :TỔNG QUAN VỀ NƯỚC RÒ RỈ 4 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 Tổng quan về nước thải 1.1.1 Ô nhiễm nước Nước đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình diễn ra trong tự nhiên và cuộc sống của con người. Trong công nghiệp, người ta sử dụng nước làm nguyên liệu, năng lượng, dung môi, chất tải nhiệt và vận chuyển nguyên vật liệu… Do tác động của các hoạt động sống, nước bị nhiễm bẩn bởi các chất khác nhau và bị giảm chất lượng. Chất lượng nước thay đổi theo các khuynh hướng sau: Giảm độ pH của nước ngọt do ô nhiễm bởi các acid sunfuric và acid nitrit từ khí quyển, tăng hàm lượng sunfat (SO42) và nitrit (NO3) trong nước. Tăng nồng độ các ion Ca2+, Mg2+, Si4+ trong nước ngầm và nước sông do quá trình rửa trôi, hòa tan các cặn cacbonat và các quặng khác dưới tác động của mưa acid. Tăng hàm lượng các kim loại nặng như Pb2+… và các ion như phosphate, nitrate, nitrit.. trong nước tự nhiên. Tăng hàm lượng muối trong nước trên bề mặt và nước ngầm do sự xâm nhập của nước thải, từ khí quyển và rửa trôi một phần chất thải rắn (ví dụ, hàm lượng muối trong nước của nhiều sông hàng năm tăng 30 – 50 mg/L, từ 1000 tân chất thải thành phố có đến 8 tấn muối xâm nhập vào nước ngầm) Tăng hàm lượng các hợp chất hữu cơ trong nước, đặc biệt là các chất bền sinh học (chất hoạt động bề mặt, chất sát trùng, sản phẩm phân dã của chúng với các chất độc hại, gây ung thu, đột biến gen khác) 5 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI Giảm hàm lượng oxy trong nước tự nhiên do các quá trình oxy hóa và chất kỵ nước. Giảm độ trong suốt của nước (trong nước bẩn, các virut và vi khuẩn phát triển nhanh và trở thành nhân tố kích thích mầm bệnh) Nước tự nhiên bị nhiễm các đồng vị phóng xạ của nguyên tố hóa học. 1.1.2 Các nguồn gây ô nhiễm nước Nước thải là nước sinh ra từ quá trình sinh hoạt, sản xuất hoặc chảy qua vùng đất ô nhiễm. Phụ thuộc vào điều kiện hình thành, nước thải được chia thành nước thải sinh hoạt, nước chảy tràn và nước thải công nghiệp. Nước thải sinh hoạt: là lượng nước thải ra do quá trình sinh hoạt thường nhật. Thông thường, thành phần của nước thải sinh hoạt gồm khoảng 58% chất hữu cơ và 42% chất khoáng. Đặc điểm cơ bản của nước thải sinh hoạt là có hàm lượng các chất hữu cơ không bền sinh học (như carbonhydrat, protein, mỡ) cao; chất dinh dưỡng (photphat, nitơ); vi trùng, chất rắn và mùi. Nước chảy tràn: được hình thành do mưa và chảy ra từ đồng ruộng. Chúng bị ô nhiễm bởi các chất vô cơ và hữu cơ khác nhau. Nước mưa chảy qua khu vực dân cư, khu sản suất công nghiệp, cuốn theo chất răn, dầu mỡ, hóa chất và vi trùng… Còn nước chảy tràn từ đồng ruộng mang theo chất răn, thuốc sát trùng và phân bón… Nước thải công nghiệp: xuất hiện khi khai thác và chế biễn các nguyên liệu hữu cơ và vô cơ. Trong các quá trình công nghệ các nguồn thải là: 6 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI Nước hình thành do phản ứng hóa học (chúng bị ô nhiễm bởi tất cả các chất và sản phẩm phản ứng) Nước ở dạng ẩm tự do và liên kết trong nguyên liệu và chất ban đầu, được tách ra trong quá trình chế biến. Nước rửa nguyên liệu, sản phẩm, thiết bị Dung dịch nước cái Nước chiết, nước hấp thụ Nước làm nguội. Các nước khác như: nước bơm chân không, từ thiết bị ngưng tụ hòa trộn, hệ thống thu hồi tro ướt, nước rửa bao bì, nhà xưởng, máy móc… 1.2 Tổng quan về nước rỉ rác 1.2.1 Sự hình thành nước rò rỉ Nước rò rỉ từ bãi rác (nước rác) là nước bẩn thấm qua lớp rác, kéo theo các chất ô nhiễm từ rác chảy vào tầng đất dưới bãi chôn lấp. Trong giai đoạn hoạt động của bãi chôn lấp, nước rỉ rác hình thành chủ yếu do nước mua và nước “ép” ra từ các lỗ rỗng của chất thải do các thiết bị đầm nén. Quá trình tạo thành nước rò rỉ bắt đầu khi bãi rác đạt đến khả năng giữ nước hay khi nó bị bão hòa nước. Khả năng giữ nước (FC – Field Capacity) của chất thải rắn là tổng lượng nước có thể lưu lại trong bãi rác dưới tác dụng của trọng lực. FC của chất thải rắn là yếu tố rất quan trọng trong việc xác định sự hình thành nước rò rỉ. FC thay đổi tùy thuộc vào trạng thái bị nén của rác và việc phân hủy chất thải trong bãi chôn lấp. Cả rác và lớp phủ đều có khả năng giữ nước trước sức hút của trọng lực. FC có thể tính theo công thức sau: 7 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI FC Trong đó: FC: Khả năng giữ ước (tỷ lệ giữ nước và trọng lượng khô của chất thải rắn). W: Khối lượng vượt tải (overburden weight) được tính tại chính giữa chiều cao ô chôn lấp, pound. Các nguồn chính tạo ra nước rò rỉ bao gồm nước từ phía trên bãi chôn lấp, độ ẩm của rác, nước từ vật liệu phủ, nước từ bùn nếu việc chôn bùn được cho phép. Việc mất đo của nước được tích trữ trong bãi rác bao gồm nước tiêu thụ trong các phản ứng hình thành khí bãi rác, hơi nước bão hòa bốc hơi theo khí và nước thoát ra từ đáy bãi chôn lấp (nước rò rỉ). Điều kiện khí tượng, thủy văn, địa hình, địa chất của bãi rác, nhất là khí hậu, lượng mưa ảnh hưởng đáng kể đến lượng nước rò rỉ sinh ra. Tốc độ phát sinh của nước rác dao động lớn theo các giai đoạn hoạt động khác nhau của bãi rác. Trong suốt những năm đầu tiền, phần lớn lượng nước mưa thâm nhập vào được hấp thụ và tích trữ trong các khe hở và lỗ rỗng của chất thải chôn lấp. Lưu lượng nước rò rỉ sẽ tăng lên dần trong suốt thời gian hoạt động và giảm dần khi đóng cửa bãi chôn lấp do lớp phủ cuối cùng và lớp thực vật được trông lên trên mặt… giữ nước làm giảm lượng nước thấm vào. 1.2.2 Thành phần và tính chất của nước rò rỉ Thành phần nước rác thay đổi rất nhiều, phụ thuộc bào tuổi của bãi chôn lấp. loại rác, khí hậu. Mặt khác, độ dày, độ nén và lớp nguyên liệu phủ trên cùng cũng tác động lên thành phần nước rác. 8 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI Thành phần và tính chất nước rò rỉ còn phụ thuộc bào các phản ứng lý, hóa, sinh ra trong bãi chôn lấp. Các quá trình sinh hóa xảy ra trong bãi chôn lấp chủ yếu do hoạt động của các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ từ chất thải rắn làm nguồn dinh dưỡng cho hoạt động sống của chúng. Các vi sinh vật tham gia vào quá trình phân giải trong bãi chôn lấp được chia thành các nhóm chủ yếu sau: Các vi sinh vật ưu ẩm: phát triển mạnh ở nhiệt độ 0 – 20oC Các vi sinh vật ưa ấm: phát triển mạnh ở nhiệt độ 20 – 40oC Các vi sinh vật ưa nóng: phát triển mạng ở nhiệt độ 40 – 70oC Sự phân hủy chất thải rắn trong bãi chôn lấp bao gồm các giai đoạn sau: Giai đoạn I – giai đoạn thích nghi ban đầu: Chỉ sau một thời gian ngắn từ khi chất thải rắn được chôn lấp thì các quá trình phân hủy hiếu khí sẽ diễn ra, bởi vì trong bãi rác còn có một lượng không khí nhất định nào đó được giữ lại. Giai đoạn này có thể kéo dài một vài ngày cho đến vài tháng, phụ thuộc vào tốc độ phân hủy, nguồn vi sinh vật gồm có các loại vi sinh hiếu khí và kị khí. Giai đoạn II – giai đoạn chuyển tiếp: Oxy bị cạn kiệt dần và sự phân hủy chuyển sang giai đoạn kỵ khí. Khi đó, nitrat và sulphat là chất nhận điện tử cho các phản ứng chuyển hóa sinh học và chuyển thành khí nitơ và hydro sulfit. Khi thế oxy hóa giảm, cộng đồng vi khuẩn chịu trách nhiệm phân hủy chất hữu cơ trong rác thải thành CH4, CO2 sẽ bắt đầu quá trình 3 bước (thủy phân, lên men axir và lên men metan) chuyển hóa chất hữu cơ thành axit hữu cơ và các sản phẩm trung gian khác (giai đoạn III). Trong giai đoạn II, pH của nước rò rỉ sẽ giảm xuống do sự hình thành của các loại axit hữu cơ và ảnh hưởng của nồng độ CO2 tăng lên trong bãi rác. 9 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI Giai đoạn III – giai đoạn lên men axit: Các vi sinh vật trong giai đoạn II được kích hoạt do việc tăng nồng độ các axit hữu cơ và lượng H2 ít hơn. Bước đầu tiên trong quá trình 3 bước liên quan đến sự chuyển hóa các enzym trung gian (sự thủy phân) của các hợp chất cao phân tử (lipit, polysacarit, protein) thành các chất đơn gian thích hợp cho vi sinh vật sử dụng. Tiếp theo là quá trình lên men axit. Trong bước này xảy ra quá trình chuyển hóa các chất hình thành ở bước trên thành các chất trung gian phan tử lượng thấp hơn như là axit acetic và nồng độ nhỏ axit fulvic và các axit hữu cơ khác. Khí cacbonic được tạo ra nhiều nhất trong giai đoạn này, một lượng nhỏ H2S cũng được hình thành. Giá tri pH của nước rò rỉ giảm xuống nhỏ hơn 5 so với sự có mặt của các axit hữu cơ và khí CO2 có trong bãi rác. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5), nhu cầu oxy hóa học (COD) và độ dẫn điện tăng lên đáng kể trong suốt giai đoạn III do sự hòa tan các axit hữu cơ vào nước rò rỉ. Do pH thấp, nên một số chất vô cơ chủ yếu là các kim loại nặng sẽ được hòa tan trong giai đoạn này. Nếu nước rò rỉ không được tuần hoàn thì nhiều thành phần dinh dưỡng cơ bản cũng bị loại bỏ theo nước rác ra khỏi bãi chôn lấp. Giai đoạn IV – giai đoạn lên men metan: Trong giai đoạn này nhóm vi sinh vật thứ hai chịu trách nhiệm chuyển hóa axit acetic và khí hydro hình thành từ giai đoạn. trước hình thành CH4, CO2 sẽ chiễm ưu thế. Đây là nhóm vi sinh vật kị khí nghiêm ngặt, được gọi là vi khuẩn metan. Trong giai đoạn này, sự hình thành metan và các axit hữu cơ và H2 bị chuyển hóa thành metan và cacbonic nên pH của nước rò rỉ tăng lên đáng kể trong khoảng từ 6.8 – 8.0. Giá trị BOD5, COD, nồng độ kim loại nặng và độ dẫn điện của nước rò rỉ giảm xuống trong giai đoạn này. 10 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI Giai đoạn V – giai đoạn ổn định: giai đoạn ổn định xảy ra khi các vật liệu hữu cơ dễ phân hủy sinh học đã được chuyển hóa thành CH4, CO2 trong giai đoạn IV. Nước sẽ tiếp tục di chuyển trong bãi chôn lấp làm các chất có khả ngăng phân hủy sinh học trước đó chưa được phân hủy sẽ tiếp tục được chuyển hóa. Tốc độ phát sinh khí trong giai đoạn này giảm đáng kể, khí sinh ra chủ yếu là CH4 và CO2. Trong giai đoạn ổn định. nước rò rỉ chủ yếu axit humic và axit fulvic rất khó cho quá trình phân hủy sinh học diễn ra tiếp nữa. Tuy nhiễn, khi bãi chôn lấp càng lâu năm thì hàm lượng axit humic và fulvic cũng giảm xuống. Từ hình 1.1 có thể thấy rằng nước rò rỉ từ các bãi rác mới chôn lấp chất thải rắn có pH thấp, BOD5 và VFA cao, hàm lượng kim loại nặng cao, tương ứng với gian đoạn I, II, III và một phần giai đoạn IV của bãi chôn lấp.. Hình 1.1 Quá trình phân hủy sinh học trong bãi chôn lấp Khi đã chôn lấp trong một thời gian dài thì các chất hữu cơ trong bãi chôn lấp đã chuyển sang giai đoạn metan, khi đó thành phần ô nhiễm trong nước rò rỉ cũng giảm xuống đáng kể. Khi pH tăng lên sẽ làm giảm nồng độ các chất vô cơ, đặc biệt kim loại nặng có trong nước rò rỉ 11 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI Khi nước thấm qua chất thải rắn đang phân hủy được chôn trong bái rác, thì các thành phần hóa học và sinh học đã được phân hủy sẽ hòa vào nước làm tăng nồng độ ô nhiễm của nước và tạo thành nước rò rỉ. Việc tổng hợp và đặc trung thành phần nước rác là rất khí vì nhiều yếu tố khác nhau tác động lên sự hình thành nước rò rỉ. Nên tính chất của nó chỉ có thể xác định trong một khoảng giá trị nhất định và được cho trong bảng 1.1 Bảng 1.1 thống kê các chỉ tiêu của nước rò rỉ trong nhiều năm. Một điều có thể thấy rõ là các thành phần ô nhiễm trong nước rò rỉ bãi rác mới chôn lấp đều cao, đặc biệt ô nhiễm hữu cơ rất cao (COD, BOD5 cao). Nồng độ chất ô nhiễm trong nước rò rỉ của bãi rác mới chôn lấp cao hơn rất nhiều so với bãi rác chôn lấp lâu năm. Bởi vì trong bãi chôn lấp lâu năm, chấy thải rắn đã được ổn định do các phản ứng sinh hóa diễn ra trong thời gian dài, các chất hữu cơ đã được phân hủy hầu như hoàn toàn, các chất vô cơ đã bị cuỗn trôi đi. Trong bãi chôn lấp mới, thông thường pH thấp, các thành phần khác như BOD5, COD, chất dinh dưỡng, kim loại nặng, TDS có hàm lượng rất cao. Khi các quá trình sinh học trong bãi chôn lấp đã chuyển sang giai đoạn metan hóa thì pH sẽ cao hơn (6.8 – 8.0), đồng thời BOD5, COD, TDS và nồng độ các chất dinh dưỡng (nitơ, photpho) thấp đi. Hàm lượng kim loại nặng giảm xuống bởi vì khi pH tăng thì hầu hết các kim loại ở trạng thái kém hòa tan. Bảng 1.1 Thành phần và tính chất nước rác của bãi chôn lấp mới và lâu năm Thành phần Giá trị, mg/L Bãi mới (dưới 2 Bãi lâu năm (Trên 10 năm) năm) 12 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI Khoảng Trung bình BOD5 2.00055.000 10.000 100200 TOC 1.50020.000 6.000 80160 COD 3.00090.000 18.000 100500 Chất rắn hòa 10.00055.000 10.000 1.200 tan Tổng chất rắn 2002.000 500 100400 lơ lửng Nitơ hữu cơ 10800 200 80120 Amoniac 10800 200 2040 Nitrat 540 25 510 Tổng lượng 5100 30 510 photpho Othophotpho 480 20 48 Độ kiềm theo 1.00020.900 3.000 2001.000 CaCO3 pH 4,57,5 6 6,69 Độ cứng theo 300 25.000 3.500 200500 CaCO3 Canxi 507.200 1.000 100400 Magie 501.500 250 50200 Clorua 2005.000 500 100400 Sunphat 501.825 300 2050 Tổng sắt 505.000 60 20200 Nguồn:IntergratedS 7 oliW aste Management) Khả năng phân hủy của nước rác thay đổi theo thời gian. Khả năng phân hủy sinh học có thể xét thông qua tỷ lệ BOD5/COD. Khi mới chôn lấp tỷ lệ này thường khoảng 0.5 hoặc lớn hơn. Khi tỷ lệ BOD5/COD trong khoảng 0.4 0.6 hoặc lớn hơn thì chất hữu cơ trong nước rò rỉ dễ phân hủy sinh học. Trong các bãi rác lâu năm, tỷ lệ BOD 5/COD rất thấp, khoảng 0.005 13 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI 0.2. KHi đó nước rò rỉ chứa nhiều axit humic và fulvic có khả năng phân hủy sinh học thấp. Khi thành phần và tính chất nước rò rỉ thay đổi theo thời gian thì việc thiết kế hệ thống xử lỹ cũng rất phức tạp. Chẳng hạn như, hệ thống xử lý nước rác cho bãi chôn lấp mới sẽ khác so với hệ thống xử lý các bãi rác lâu năm. Đồng thời, viêc phân tích tính chất nước rò rỉ cũng rất phức tạp bởi nước rò rỉ có thể là hỗn hợp của của nước ở các thời điểm khác nhau. Từ đó, việc tìm ra công nghệ xử lý thích hợp cũng gặp nhiều khó khăn, đòi hỏi phải nghiên cứu thực tế mới có thể tìm ra công nghệ xử lý hiệu quả. Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần tính chất nước rò rỉ Rác được chôn trong bãi chôn lấp chịu hàng loạt các biến đổi lý, hóa, sinh học cùng xảy ra một lúc. Khi nước chảy qua sẽ mang theo các chất hóa học đã được phân hủy từ rác. Thành phần chất ô nhiễm trong nước rò rỉ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thành phần chất thải rắn, độ ẩm, thời gian chôn lấp, khí hậu, các mùa trong năm, chiều sâu bãi chôn lấp, độ nén, loại và độ dày của nguyên liệu phủ trên cùng, tốc độ di chuyển của nước trong bái rác, độ pha loãng vói nước mặt và nước ngầm, sự có mặt của các chất ức chế, chất dinh dưỡng đa lượng và vi lượng, việc thiết kế và hoạt động của bãi rác, việc chôn lấp chất thải rắn, chất thải độc hại, bùn từ trạm xử lý nước thải... Ta sẽ lần lượt xét qua các yếu tố chính ảnh hưởng đến thành phần và tính chất nước rò rỉ: a. Thời gian chôn lấp Tính chất nước rò rỉ thay đổi theo thời gian chôn lấp. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ các chất ô nhiễm trong nước rò rỉ là một hàm theo thời gian. Theo thời gian nồng độ các chất ô nhiễm trong nước 14 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI rác giảm dần.Thành phần của nước rò rỉ thay đổi tùy thuộc vào cấc giai đoạn khác nhau của quá trình phần hủy sinh học đang diễn ra. Sau giai đoạn hiều khí ngắn (một vài tuần hoặc kéo dài một vài tháng), thì giai đoạn phân hủy yếm khí tạo ra axit xảy ra và cuối cùng là quá trình tạo ra khí metan. Trong giai đoạn axit, các hợp chấy đơn gian được hình thành như các axit dễ bay hơi, amino axit và một phần fulvic với nồng độ nhỏ. Trong giai đoạn này, khi rác mới được chôn hoặc có thể kéo dài vài năm, nước rò rỉ cũng có những đặc điểm sau: Nồng độ các axit béo dễ bay hơi (VFA) cao. pH nghiêng về tính axit. BOD cao. Tỷ lên BOD/COD cao. Nồng độ NH4+ và nitơ hữu cơ cao. Vi sinh vật có số lượng lớn. Nồng độ các chất vô cơ hòa tan và kim loại nặng cao. Khi rác được chôn càng lâu, quá trình metan hóa xảy ra. Khi đó, chất thải rắn trong bãi chôn lấp được ổn định dần, nồng độ ô nhiễm cũng giảm dần theo thời gian. Giai đoạn tạo khí metan có thể kéo dài đến 100 năm hoặc lâu hơn nữa. Đặc điểm nước thải ở giai đoạn này: Nồng độ các axit béo dễ bay ơi thấp. pH trung tính hoặc kiềm. BOD thấp. Tỷ lên BOD/COD thấp. Nồng độ NH4+ thấp. 15 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI Vi sinh vật có số lượng nhỏ. Nồng độ các chất vô cơ hòa tan và kim loại nặng thấp. Theo thời gian chôn lấp đất thì các chất hữu cơ trong nước rò rỉ cũng có sự thay đổi. Ban đầu, khi mới chôn lấp, nước rò rỉ chủ yếu axit béo bay hơi. Các axit thường là acetic, propionic, butyric. Tiếp theo đó là axit fulvic làm cho pH của nước rác nghiêng về tính axit. Rác chôn lấp lâu thì thành phần chất hữu cơ trong nước rò rỉ có sự biến đổi thể hiện ở sự giảm xuống của các axit béo bay hơi và sự tăng lên của axit fulvic và humic. Khi bãi rác đã đóng của trong thời gian dài thì hầu như nước rò rỉ chỉ chứa một phần rất nhỏ các chất hữu cơ, mà thường là chất hữu cơ khó phân hủy sinh học. Nghiên cứu của Lu (1984) về mối quan hệ thời gian chôn lấp và các thành phần của nước rò rỉ đã đưa ra các phương trình tương quan giữa thời gian và sự sụt giảm của COD, BOD5, TOC, độ kiềm, canxi, kali, natri, sulphat và clorua…trong nước tác tại nhiều bãi chôn lấp. Trong các nghiên cứu này, hầu hết các trường hợp cho bãi chôn lấp hoạt động trên 3 năm và thấp hơn 30 năm (xem bảng sau). Bảng 1.2 Phương trình tốc độ phân hủy và hệ số Phương trình Đơn vị Hệ số, k BOD5 = 47.000 x10"kt mg/l 0,043 COD = 89.500 x 10kt mg/l 0,0454 TOC = 1.600 x 10kt mg/l 0.040 TVS = 24.000ekt mg/l 0,185 TDS = 16.000ekt mg/l 0,075 Nitơ hữu cơ = 130ekt mg/l 0,185 N Amoniac = mg/l 0,1 16 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI 12.000ekt Độ kiềm = 1.400ekt mg/l CaCO3 0,04 Ca = 9.360 x10kt mg/l 0,050 Na = 1.805 x 10kt mg/l 0,038 Cl = 4.200 x 10kt mg/l 0,050 K+ = 3.800 x 10kt mg/l 0,095 (Nguồn: Lu, 1984) Như vậy, các quá trình phân hủy sinh hóa trong bãi chôn lấp có ảnh hưởng rất lớn đến thành phần và tính chất nước rò rỉ. Theo thời gian, các quá trình phân hủy trong bãi. chôn lấp sẽ có những biến đổi giai đoạn này sang giai đoạn khác làm thay đổi tính chất nước rò rỉ. b. Thành phần và các biện pháp xử lý sơ bộ chất thải rắn Rõ ràng thành phần chất thải rắn là yếu tố quan trọng nhất tác động đến tính chất nước rò rỉ. Khi các phản ứng trong bãi chôn lấp diễn ra thì chất thải rắn sẽ bị phân hủy. Do đó, chất thải rắn có những đặc tính gì thì nước rò riri cũng có các đặc tính tương tự. Chẳng hạn nhưm chất thải có chứa nhiều chất độc hại thì nước rác cũng chứa nhiều thành phần độc hại… Các biện pháp xử lý hoặc chế biến chất thải rắn cũng có những tác động đến tính chất nước rác. Chẳng hạn như, các bãi rác có rác không được nghiền nhỏ. Bởi vì, khi rác được cắt nhỏ thì tốc độ phân hủy tăng lên đáng kể so với khi không nghiền nhỏ rác. Tuy nhiên, sau một thời gian dài thì tổng lượng chất ô nhiễm bị trôi ra từ chất thải rắn là như nhau bất kể là rác có được xử lý sơ bộ hay không. c. Chiều sâu bãi chôn lấp 17 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng bãi chôn lấp có chiều sâu chôn lấp càng lớn thì nồng độ chất ô nhiễm càng cao so với bãi tác chôn lấp khác trong cùng điều kiện về lượng mưa và quá trình thấm. Bãi rác càng sâu thì cần nhiều nước để đạt trạng thái bão hòa, cần nhiều thời gian để phân hủy. Do vậy, bãi chôn lấp càng sâu thì thời gian tiếp xúc giữa nước và rác sẽ lớn hơn và khoảng cách di chuyển của nước sẽ tăng. Từ đó quá trình phân hủy sẽ xảy ra hoàn toàn hơn nên nước rò rỉ chứa một hàm lượng lớn chất ô nhiễm. d. Các quá trình thấm, chảy tràn, bay hơi Độ dày và khả năng chống thấm của vật liệu phủ có vai trò rất quan trọng trong ngăn ngừa nước thấm vào bãi chôn lấp làm tăng thời gian tạo nước rò rỉ cũng như tăng lưu lượng và pha loãng các chất ô nhiễm từ rác vào trong nước. Khi quá trình thấm xảy ra nhanh thì nước rò rỉ sẽ có lưu lượng lớn và nồng độ các chất ô nhiễm nhỏ. Quá trình bay hơi làm cô đặc nước rác và tăng nồng độ ô nhiễm. Nhìn chung các quá trình thấm, chảy tràn, bay hơi diễn ra rất phức tạp và phụ thuộc vào các điều kiện thời tiết, địa hình, vật liệu phủ, thực vật phủ… e. Độ ẩm rác và nhiệt độ Độ ẩm thích hợp các phản ứng sinh học xảy ra tốt. Khi bãi chôn lấp đạt trạng thái bão hòa, đạt tới khả năng giữ nước FC, thì độ ẩm trong rác là không thay đổi nhiều. Độ ẩm là một trong những yếu tố quyết định thời gian nước rò rỉ được hình thành là nhanh hay chậm sau khi rác được chôn lấp. Độ ẩm trong rác cao thì nước rò rỉ sẽ hình thành nhanh hơn. Nhiệt độ có ảnh hưởng rất nhiều đến tính chất nước rò rỉ. Khi nhiệt độ môi trường cao thfi quá trình bay hơi sẽ xảy ra tốt hơn là giảm lưu lượng nước rác. Đồng thời, nhiệt độ càng cao thì các phản ứng phân hủy chất thải 18 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI rắn trong bãi chôn lấp càng diễn ra nhanh hơn làm cho nước rò rỉ có nồng độ ô nhiễm cao hơn. f. Ảnh hưởng từ bùn cống rãnh và chất thải độc hại Việc chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt với bùn cống ránh và bùn của trạm xử lý nước thải sinh hoạt có ảnh hưởng lớn đến tính chất nước rò rỉ. Bùn sẽ làm tăng độ ẩm của rác và do đó khả năng tại thành nước rò rỉ. Đồng thời chất dinh dưỡng và vi sinh vật từ bùn được chôn lấp sẽ làm tăng khả năng phân hủy và ổn định chất thải rắn. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng, việc chôn lấp chất thải rắn cùng với bùn làm hoạt tính metan tăng lên, nước rò rỉ có pH thấp và BOD5 cao hơn. Việc chôn lấp chất thải rắn đô thị với các chất thải độc hại làm ảnh hưởng đến các quá trình phân hủy chất thải rắn trong bãi chôn lấp do các chất ức chế như kim loại nặng, các chất độc với vi sinh vật… Đồng thời, theo thời gian các chất độc hại sẽ bị phân hủy và theo nước rò rỉ thoát ra ngoài ảnh hưởng đến môi trường cũng như các công trình sinh học xử lý nước rác. Chương II TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC RÒ RỈ 2.1 Các phương pháp xử lý nước rò rỉ Phương pháp xử lý nước rò rỉ gồm có xử lý sinh học, cơ học, hóa học hoặc liên kết các phương pháp này, xử lý cùng với nước thải sinh hoạt. Để xử lý nước rò rỉ thì nên sử dụng phương pháp cơ học kết hợp xử lý sinh học và hóa học bởi vì quá trình cơ học có chi phí thấp và thích hợp với sự thay dổi thành phần tính chất của nước rò rỉ. Tuy nhiên, nước rò rỉ từ bãi chôn lấp thường có thành phần chât hữu cơ cao, do đó việc sử dụng các quá trình 19 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
- ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI xử lý sinh học sẽ mang lại hiệu quả cao hơn. Quá trình xử lý hóa lý thích hợp đối với xử lý nước rò rỉ của bãi chôn lấp lâu năm. Các phương pháp xử lý nước rò rỉ được cho trong bảng sau Bảng 2.1 Các phương pháp xử lý nước rò rỉ Phương pháp xử lý Đặc điểm PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC Điều hòa Điều hòa lưu lượng và nồng độ trên dòng thải và ngoài dòng thải Chắn rác Các loại mảnh vụn, rác được loại bỏ bằng song chắn, lưới chắn rác Lắng Chất lơ lửng và bông cặn được loại bỏ do trọng lực Tuyển nổi Các hạt nhỏ được tụ lại và đưa lên khỏi mặt nước nhờ các bọt khí và loại khỏi mặt nước nhờ cánh gạt. Khuấy trộn, sục các bọt khí nhỏ được sử dụng. Khử khí Nước và không khí tiếp xúc với nhau trong các dòng xoáy trộn trong tháp khử khí. Amoniac, VOC là một số khí khác được loại bỏ khỏi nước rỉ. Lọc SS và độ đục loại bỏ Quá trình màng Đây là quá trình khử khoáng. các chất rắn hòa tan được loại bỏ bằng phân tách màng. Quá trình siêu lọc (Ultrafihtion), thẩm thấu ngược (RO) và điện thẩm thấu tách (Electrodialysis) hay được sử dụng. Bay hơi Bay hơi nước rò rỉ. Phụ thuộc vào nhiệt độ, gió 20 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG THẢO
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu dân cư Hiệp Thành III cho 5000 dân
82 p | 963 | 377
-
Đồ án: Tính toán thiết kế robot
77 p | 1364 | 262
-
Đồ án: Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát
89 p | 686 | 149
-
Đồ án: Tính toán thiết kế hệ thống lái ô tô tải hạng trung
22 p | 513 | 100
-
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế kỹ thuật bể chứa trụ đứng V=45000m3
168 p | 432 | 99
-
Đồ án Tính toán thiết kế Ô tô: Thiết kế hệ thống phanh chính của ô tô khách trên cơ sở ô tô Hyundai County
42 p | 395 | 97
-
Đồ án: Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị xử lý khí thải bụi của nhà máy sản xuất nhựa, cao su với năng suất N = 60000 m3/h
23 p | 401 | 89
-
Đồ án: Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (DM4-0112)
26 p | 833 | 82
-
Đồ án: Tính toán thiết kế hệ thống điều chỉnh nhiệt độ tháp giải nhiệt của hệ thống Chiller
67 p | 433 | 79
-
Đồ án môn học: Thiết kế dao - SV Đào Công Phúc
25 p | 363 | 76
-
Đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế máy san loại 1×2×3 có trọng lượng 14 tấn
112 p | 285 | 68
-
Bài tập lớn: Tính toán thiết kế và phân tích độ tin cậy của dầm
28 p | 288 | 64
-
Đồ án: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty cổ phần lương thực thực phẩm Colusa – Miliket, công suất 600 m3/ngày
114 p | 254 | 64
-
Báo cáo tốt nghiệp: “Đồ Án Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Lái Xe Toyota Corolla”
66 p | 199 | 51
-
Đồ án môn học: Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí
67 p | 220 | 44
-
Bản thuyết minh đồ án Chi tiết máy: Tính toán thiết kế hệ dẫn động tời kéo
68 p | 240 | 27
-
Đồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệu/giờ
63 p | 107 | 16
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn