QUY TRÌNH VẬN HÀNH NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Giới thiệu cụ thể về công nghệ, công năng của hệ thống: Đường ống; hố ga; trạm bơm; hố gom; tách rác tinh, tách dầu, lắng cát; bể điều hòa; bể điều chỉnh pH, tạo bông, keo tụ; bể lắng sơ cấp; bể sinh học hiếu khí aerotank; lắng bùn sinh học hiếu khí; khử trùng; hồ sinh học; hệ thống quan trắc online; bể gom bùn lắng; bể nén bùn; thiết bị ép bùn. Chuyên đề 1 GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI Chuyên de 2 THÔNG SỐ KỸ THUẬT, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CÁC THIẾT BỊ CỦA NHÀ MÁY Chuyen de 3 QUY TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG Chuyen de 4 QUY TRÌNH BẢO TRÌ BẢO DƯỠNG THIẾT BỊ HỆ THỐNG

GIỚI THIỆU CHUNG I Sự cần thiết đầu tư

Quy mô công suất

Nước thải từ các cơ sở sản xuất và kinh doanh trong khu công nghiệp (KCN) và khu phát triển kinh tế (PTQ) sẽ được xử lý sơ bộ trước khi được đưa vào hệ thống thu gom, nhằm dẫn về Nhà máy xử lý nước thải tập trung Nhà máy này có quy mô công suất lớn và bao gồm nhiều công trình chính phục vụ cho việc xử lý nước thải hiệu quả.

II.1 Hệ thống thu gom nước thải

Hệ thống thoát nước thải cho khu công nghiệp và khu phi thuế quan tại khu kinh tế Chân Mây – Lăng Cô sẽ được thiết kế theo mô hình thoát nước riêng biệt.

Các tuyến ống thu gom nước thải được bố trí đi theo các tuyến đường như sau:

 Tuyến đường Tây cảng Chân Mây

 Tuyến đường QL1A – cảng Chân Mây

 Tuyến đường ngoài KCN tập trung số 1

 Tuyến đường ven biển Cảnh Dương

Khối lượng tuyến ống: tổng chiều dài 18,54km, ống HDPE

6 Đường ngoài KCN số 1 Đường N 2

QL 1A – cảng Chân Mây Đường Đông Tây Đường N 6 Đ Tây cảng Chân Mây Đ ven biển Cảnh Dương

Trên tuyến ống thu gom, bố trí 637 hố ga bằng BTCT

II.1.3 Trạm bơm nước thải

Xây dựng 06 trạm bơm chuyển tiếp tại các tuyến thu gom nước và 01 trạm bơm áp lực nhằm vận chuyển nước từ các ống thu gom về Nhà máy xử lý.

II.2 Nhà máy xử lý nước thải

Nhà máy xử lý nước thải áp dụng quy trình công nghệ xử lý kết hợp giữa cơ – lý – hóa và sinh học hiếu khí với bùn hoạt tính lơ lửng trong dòng chảy liên tục Trong đó, xử lý sinh học đóng vai trò quan trọng nhất, là giai đoạn chủ yếu để đảm bảo nước thải được làm sạch hiệu quả.

 Chất lượng nước thải sau xử lý: Đạt QCVN 40:2011/BTNMT, cột B với hệ số Kq = 0,9 và Kf = 1

 Nguồn nước tiếp nhận nước thải sau xử lý:

Sông Mỹ Gia, đoạn chảy qua trước Nhà máy xử lý nước thải, sau đó dẫn ra sông Lạch Giang và cuối cùng đổ vào vịnh Chân Mây tại cửa Chu mới.

II.3 Hệ thống cấp điện

Để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các công trình trong Nhà máy xử lý nước thải và các trạm bơm, cần xây dựng một hệ thống cấp điện với công suất đủ lớn.

II.4 Đoạn đường nối từ đường nối Quốc lộ 1A – cảng Chân Mây vào Nhà máy

Dự án xây dựng đoạn đường nối dài khoảng 300m từ Quốc lộ 1A đến cảng Chân Mây sẽ có bề rộng nền đường 7,5m và mặt đường rộng 5,5m Ngoài ra, trên tuyến đường này sẽ được xây dựng một cầu BTCT bắc qua sông Mỹ Gia, nhằm phục vụ cho việc thi công và vận hành Nhà máy xử lý nước thải.

GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THU GOM I Tuyến ống

Tuyến ống đường Tây cảng Chân Mây

Mặt cắt giai đoạn hoàn chỉnh có kích thước B=9+11,5+3+11,5+9Dm Mặt cắt đường hiện tại đã được xây dựng với kích thước B=1,5+11,5+1,5,5m Tim đường hiện tại trùng với tim làn phía trái tuyến theo quy hoạch.

Tuyến ống đường ven biển Cảnh Dương

Mặt cắt giai đoạn hoàn chỉnh của dự án có kích thước B=9+4+3+7,5+18+7,5+3+4+9em Mặt cắt của đường hiện tại đã được xây dựng là 2,5+7,5+2,5,5m, với tim đường hiện tại trùng khớp với tim làn phía phải theo quy hoạch.

Tuyến ống đường Đông Tây và đường N2

Mặt cắt giai đoạn hoàn chỉnh B=6+12+6$m, mặt cắt đường hiện tại đã xây dựng là: B=2,5+7+2,5m, tim đường hiện tại trùng với tim đường quy hoạch

Tuyến ống đường N6

Mặt cắt giai đoạn hoàn chỉnh B=6+12+6+50+6+12+6m, mặt cắt đường hiện tại đã xây dựng là: B=2,5+7+2,5m, tim đường hiện tại trùng với tim làn phía phải tuyến theo quy hoạch.

Tuyến ống đường ngoài KCN tập trung số 1

Mặt cắt giai đoạn hoàn chỉnh B=6+12+6$m, mặt cắt đường hiện tại đã xây dựng là: B=2,5+7,5+2,5,5m, tim đường hiện tại trùng với tim đường quy hoạch.

Tuyến ống đường QL1A – cảng Chân Mây

Mặt cắt giai đoạn hoàn chỉnh B=9+11,5+3+11,5+9Dm, mặt cắt đường hiện tại đã xây dựng là: B=4,5+11,5+3+11,5+4,55m, tim đường hiện tại trùng với tim đường quy hoạch

Mục tiêu của việc đầu tư này là đảm bảo hệ thống thu gom nước thải cho khu công nghiệp (KCN) và khu phát triển quỹ đất (PTQ), dựa trên thực trạng sử dụng đất hiện tại Đồng thời, kế hoạch cũng đã tính đến việc đầu tư thêm các tuyến ống trong tương lai khi toàn bộ diện tích khu vực được quy hoạch lấp đầy.

Nước thải từ các doanh nghiệp trong khu công nghiệp và khu phi thuế quan được xả vào hệ thống thu gom qua các điểm đấu nối riêng biệt Mỗi doanh nghiệp có trách nhiệm xây dựng hệ thống thu gom nước thải của mình cho đến điểm đấu nối.

Hố ga

Mạng lưới thu gom được thiết kế với 637 hố ga bằng bê tông cốt thép (BTCT), với khoảng cách trung bình giữa các hố ga từ 30 đến 40 mét Những hố ga này đóng vai trò quan trọng trong công tác bảo trì, kiểm tra an toàn cho hệ thống ống, lắng cặn và cát nhằm đảm bảo dòng chảy thoát nước không bị tắc nghẽn, cũng như xử lý kịp thời các sự cố khi ống giữa hai hố ga gặp vấn đề như vỡ hoặc gãy.

Trạm bơm

Trong mạng lưới thu gom nước thải, sẽ được xây dựng 07 trạm bơm nước thải bằng bê tông cốt thép (BTCT) kiểu chìm dưới mặt đất, nhằm đảm bảo mỹ quan đô thị Nắp trạm bơm cũng bằng BTCT, kèm theo các cửa thăm và lỗ nhấc bơm để thuận tiện cho công tác vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa Mỗi trạm sẽ lắp đặt các tổ bơm chìm, hoạt động ngập sâu trong nước thải, cùng với các thiết bị cần thiết cho việc bảo trì và vận hành hiệu quả.

Các trạm bơm chuyển tiếp số 1, 2, 4, 5, 6 và 7 được thiết kế để hoạt động khi độ sâu chôn ống vượt quá 5m Chức năng chính của các trạm này là bơm nước thải từ vị trí sâu đến vị trí cao hơn, giúp nước thải có thể tự chảy trong hệ thống thu gom sau đó.

Trạm bơm áp lực số 3 đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển nước từ hệ thống thu gom đến Nhà máy xử lý, đảm bảo duy trì áp lực cần thiết cho ống nước thải Thiết bị của các trạm bơm được thiết kế để thúc đẩy nước thải đến vị trí mong muốn, góp phần vào hiệu quả xử lý nước thải.

T Trạm bơm Kiểu bơm Lưu lượng

2 Trạm bơm số 3 Bơm chìm 150 22 28 4

GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI I Đặc điểm nước thải và các thông số thiết kế

Yêu cầu chất lượng nước thải sau xử lý

Nước thải sau khi được xử lý tại Nhà máy xử lý nước thải sẽ đạt tiêu chuẩn cột B theo QCVN 40:2011/BTNMT với hệ số Kq = 0,9 và Kf = 1, tương ứng với giá trị Cmax ở bảng 4 Nước thải này sẽ được xả ra sông Mỹ Gia, sau đó chảy vào sông Lạch Giang và cuối cùng đổ ra vịnh Chân Mây tại cửa Chu mới.

Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sau xử lý tại Nhà máy xử lý nước thải KCN và khu phi thuế quan khi xả vào nguồn tiếp nhận được xác định thông qua một công thức cụ thể.

 Cmax là giá trị tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải sau xử lý khi xả vào nguồn tiếp nhận nước thải;

 C là giá trị của thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp quy định tại cột B của QCVN 40:2011/BTNMT;

 Kq là hệ số nguồn tiếp nhận nước thải ứng với lưu lượng dòng chảy của sông;

 Kf là hệ số lưu lượng nguồn thải

Bảng 2: Hệ số K q ứng với lưu lượng dòng chảy của nguồn tiếp nhận nước thải

Lưu lượng dòng chảy của nguồn tiếp nhận nước thải (Q)(m 3 /s) Hệ số K q

Bảng 3: Hệ số lưu lượng nguồn thải K f

Lưu lượng nguồn thải (F)(m 3 /24h) Hệ số K f

Bảng 4 trình bày giá trị tối đa cho phép (C max) của các thông số ô nhiễm trong nước thải sau khi được xử lý tại Nhà máy xử lý nước thải KCN và khu phi thuế quan.

TT Thông số Đơn vị Cột B, QCVN 40

27 Tổng hóa chất BVTV clo hữu cơ ,, 0,1 0,09

28 Tổng hóa chất BVTV phốt pho hữu cơ

30 Tổng hoạt độ phóng xạ  Bq/l 0,1 0,1

31 Tổng hoạt độ phóng xạ  Bq/l 1 1

Lưu lượng thiết kế

 Lưu lượng nước thải thiết kế: Q = 4.900 m 3 /ngày đêm

 Lưu lượng trung bình (24h): Qtb = 204 m 3 /h

 Lưu lượng cực đại (k=1,3): Qcđ = 265 m 3 /h

Công nghệ xử lý

Có nhiều phương pháp xử lý nước thải, bao gồm xử lý cơ – lý – hóa như lắng, tuyển nổi, keo tụ, trung hòa, và xử lý sinh học như hiếu khí và yếm khí Quy trình công nghệ xử lý nước thải thường phải kết hợp nhiều phương pháp, tùy thuộc vào thành phần và tính chất của nước thải cũng như quy định của cơ quan quản lý bảo vệ môi trường Đối với Nhà máy xử lý nước thải tại các khu công nghiệp và khu phi thuế quan, quy trình công nghệ xử lý nước thải được áp dụng nhằm đảm bảo hiệu quả và tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường.

II.1 Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý

H C đ iề u c hỉn h p H H oá c hấ t k eo tụ và tr ợ l ắn g

N ƯỚC THẢI C TH I ẢI ĐÃ X LÝ S B Ử LÝ SƠ BỘ Ơ BỘ Ộ

T CÁC NHÀ MÁY Ừ CÁC NHÀ MÁY

Trong quy trình công nghệ xử lý, phương pháp chính được sử dụng là công nghệ sinh học bùn hoạt tính lơ lửng dòng chảy liên tục.

II.2 Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý và chức năng của từng công trình

H oá c hấ t k hử tr ùn g H Ố G O M Đ IỀ U H O À

M Á Y É P B Ù N B Ể K H Ử T R Ù N G B Ể S IN H H Ọ C H oá c hấ t k eo tụ và tr ợ l ắn g K EO T Ụ , T Ạ O B Ô N G T ác h r ác th ô

N C Đ Ã X L Ý X R A Ư ỚC THẢI Ử LÝ SƠ BỘ ẢI N G U N T I P N H N ỒN TIẾP NHẬN ẾP NHẬN ẬN B Ù N K H Ô Đ Ó N G B A O B Ể N ÉN B Ù N B Ơ M

Nước rỉ SÂN PH I CÁT Ơ BỘ

N ướ c tá ch r a từ b ùn

Bể gom có vai trò quan trọng trong việc tiếp nhận nước thải từ hệ thống thu gom của KCN và khu PTQ, đồng thời giữ lại rác thải lớn để ngăn ngừa tắc nghẽn đường ống và hư hỏng máy bơm Sau khi xử lý sơ bộ, nước thải sẽ được chuyển tiếp đến các bể xử lý tiếp theo.

Nước thải từ trạm bơm cuối của tuyến ống thu gom (trạm bơm số 3) được bơm về bể gom của hệ thống xử lý nước thải

Bể thu gom được thiết kế với 2 ngăn, ngăn đầu tiên chứa thiết bị tách rác tự động có công suất 300m³/h và khe hở 10mm, giúp giữ lại toàn bộ rác có kích thước ≥10mm vào giỏ đựng rác Lượng rác này sẽ được tập kết cùng với bùn khô và vận chuyển đến vị trí xử lý theo quy định Nước thải sau khi tách rác sẽ chảy vào ngăn thứ hai, nơi có 03 bơm chìm với lưu lượng 120m³/h và cột áp 12,5m, công suất 7,5kW Các bơm được điều khiển tự động qua chương trình PLC, với số lượng bơm hoạt động đồng thời tùy thuộc vào mức nước trong bể.

Thiết bị này có chức năng giữ lại các loại rác nhỏ có kích thước ≥ 2mm để tránh ảnh hưởng đến các công trình xử lý phía sau

Nước thải từ bể gom được bơm đến thiết bị tách rác tinh có công suất 400m³/h và khe hở 2mm, với động cơ 0,75kW Thiết bị này loại bỏ tất cả rác thải và chất lơ lửng có kích thước ≥ 2mm, chuyển chúng vào thùng rác Sau khi quá trình tách rác hoàn tất, phần nước sẽ tiếp tục chảy vào bể lắng cát.

II.2.3 Bể lắng cát, tách dầu:

Nước thải sau khi qua thiết bị tách rác tinh sẽ chảy vào bể lắng cát, có chức năng giữ lại toàn bộ cát nhằm bảo vệ bơm khỏi sự bào mòn và tránh tắc nghẽn đường ống Lượng cát này sẽ được bơm ra định kỳ bằng máy bơm công suất 3,7kW với lưu lượng 18m3/h về sân phơi cát Sau đó, nước sẽ tiếp tục chảy vào bể tách dầu.

Bể tách dầu mỡ có chức năng tách dầu mỡ ra khỏi nước thải, giúp các công trình phía sau hoạt động ổn định

Bể tách dầu mỡ hoạt động dựa trên nguyên tắc tách bằng trọng lực, trong đó dầu mỡ có tỷ trọng nhỏ hơn nước sẽ nổi lên bề mặt bể Tại ngăn tách dầu, dầu mỡ được giữ lại bởi vách ngăn và được vớt định kỳ để chuyển vào thùng chứa, sau đó vận chuyển đến nơi xử lý theo quy định.

Phần nước không chứa dầu tiếp tục đi qua vách ngăn để chảy vào bể điều hòa.

Nước thải sau khi được tách dầu mỡ sẽ chảy vào bể điều hòa, nơi có nhiệm vụ ổn định chất lượng và lưu lượng nước thải Bể điều hòa giúp khắc phục vấn đề do dao động lưu lượng và biến động hàm lượng chất trong nước thải, đảm bảo các công trình xử lý hoạt động ổn định ở công suất thiết kế Quá trình điều hòa thường kéo dài từ 8 đến 12 giờ, sau đó nước thải sẽ được bơm định lượng vào các bể xử lý tiếp theo.

Bể điều hòa được trang bị một hệ thống đĩa phân phối khí thô nằm dưới đáy, với khí được cung cấp bởi hai máy thổi khí có lưu lượng 7,81 m³/phút, cột áp 5m và công suất 11kW.

Máy chạy và máy dự phòng được sử dụng để ngăn chặn quá trình lên men yếm khí gây mùi hôi thối, đồng thời đảm bảo nồng độ chất trong nước thải đồng đều, tránh hiện tượng lắng cặn trong bể Hệ thống cũng cung cấp một phần oxy cho nước thải, tạo điều kiện cho giai đoạn xử lý sinh học hiếu khí tiếp theo Nước thải sẽ được lưu trữ trong bể điều hòa trong 9 giờ trước khi được bơm vào bể điều chỉnh pH bằng hai bơm chìm có lưu lượng 210m³/h, trong đó có một bơm dự phòng, với lưu lượng được điều chỉnh qua biến tần.

II.2.5 Bể điều chỉnh pH, keo tụ và tạo bông (trợ keo tụ):

Tại bể điều chỉnh pH, nước thải được điều chỉnh đến giá trị pH thích hợp cho quá trình keo tụ Sau khi đạt được pH lý tưởng, nước thải sẽ chảy vào bể keo tụ, nơi hóa chất keo tụ được bổ sung bằng bơm định lượng và khuấy trộn Sau quá trình này, nước thải tiếp tục vào bể tạo bông, nơi hóa chất trợ keo tụ cũng được thêm vào bằng bơm định lượng và khuấy trộn, nhằm tạo ra các bông cặn lớn hơn, giúp dễ dàng lắng trong bể lắng sơ cấp.

Cụm bể này đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh pH của nước thải, giúp đưa giá trị pH về mức thích hợp cho quá trình xử lý tiếp theo Điều này không chỉ giảm tải ô nhiễm mà còn nâng cao hiệu quả của quá trình xử lý sinh học.

Tại bể điều chỉnh pH, hệ thống bao gồm 2 bơm định lượng axit và 2 bơm định lượng bazơ với công suất 400l/h và cột áp 5 bar, trong đó có 1 bơm chạy và 1 bơm dự phòng Hệ thống cũng có bộ khuấy với tốc độ 69 vòng/phút và bộ đo, điều khiển pH tự động để duy trì giá trị pH trong khoảng 7,2 – 7,5 trước khi vào bể keo tụ Khi pH < 7,2, bơm định lượng bazơ sẽ hoạt động để điều chỉnh pH, trong khi nếu pH > 7,5, bơm axit sẽ được khởi động.

Nước thải từ bể điều chỉnh pH được dẫn vào bể keo tụ, nơi hóa chất keo tụ PAC được bơm vào qua hệ thống bơm định lượng (bao gồm 2 bơm, 1 chạy và 1 dự phòng, mỗi bơm có công suất 400l/h và cột áp 5 bar) Hệ thống khuấy trộn với tốc độ 69 vòng/phút giúp tối ưu hóa quá trình phản ứng Hóa chất keo tụ làm mất ổn định các hạt cặn và kích thích chúng kết lại với các cặn lơ lửng khác, tạo thành các hạt lớn hơn Sau quá trình keo tụ, nước thải sẽ chảy qua bể tạo bông.

 Bể tạo bông (trợ keo tụ)

Tại bể tạo bông, hóa chất polymer được đưa vào thông qua hệ thống bơm định lượng, bao gồm hai bơm: một bơm hoạt động và một bơm dự phòng Mỗi bơm có công suất 400 l/h và áp suất cột cần thiết để đảm bảo hiệu quả trong quá trình xử lý.

GIỚI THIỆU MỘT SỐ THÔNG SỐ QUAN TRỌNG

Trị số pH

Quá trình xử lý nước thải sinh học rất nhạy cảm với sự biến động của pH, vì mỗi vi sinh vật có khoảng pH hoạt động tối ưu riêng Sự thay đổi pH không phù hợp có thể ảnh hưởng đến khả năng xúc tác của vi sinh vật, dẫn đến giảm hiệu quả xử lý nước thải Nếu pH quá cao hoặc quá thấp, vi sinh vật có thể bị chết, làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình xử lý.

Trong bể xử lý sinh học, pH thường xuyên thay đổi do hoạt động phân hủy của vi sinh vật và sự giải phóng CO2 Sự gia tăng pH chủ yếu xảy ra khi các axit được chuyển hóa thành khí CO2.

Các khoảng giá trị pH:

 pH = 6.5 – 8.5: khoảng giá trị pH tốt cho vi sinh hoạt động (tốt nhất là từ 6,8 – 7,5)

 pH < 6.5: Phát triển chủng vi sinh dạng nấm, ức chế quá trình phân hủy chất hữu cơ

 pH > 8.5: Ức chế quá trình phân hủy chất hữu cơ

Để đảm bảo giá trị pH trong khoảng thích hợp, nước thải cần được điều chỉnh trước khi đưa vào bể xử lý sinh học hiếu khí, và việc đo pH phải được thực hiện bằng máy đo pH chuyên dụng.

Nhiệt độ

Nhiệt độ nước thải trong hệ thống xử lý đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hóa Cụ thể, khi nhiệt độ tăng, tốc độ phản ứng cũng tăng theo, trong khi đó, khi nhiệt độ giảm, tốc độ phản ứng sẽ giảm.

Nhiệt độ tăng làm gia tăng tốc độ chuyển hoá, đồng thời cũng cần nhiều oxy hoà tan hơn, dẫn đến việc tiêu thụ DO tăng lên Tuy nhiên, nhiệt độ cao lại làm giảm độ hoà tan của oxy trong nước Vì vậy, để duy trì nồng độ oxy hòa tan đủ trong bể aeroten khi nhiệt độ tăng, cần phải tăng cường sục khí.

Nhiệt độ nước thải tối ưu cho quá trình xử lý thường nằm trong khoảng 20 đến 30 độ C, tuy nhiên, có thể chấp nhận khoảng nhiệt độ từ 17,5 đến 35 độ C Nếu nhiệt độ vượt quá ngưỡng này, hoạt động của vi sinh vật sẽ bị ức chế hoặc chúng có thể chết, trong khi nhiệt độ quá thấp sẽ làm giảm tốc độ làm sạch.

Giá trị nhiệt độ được đo bằng máy đo DO hoặc pH chuyên dụng, các loại máy này có kết hợp đo nhiệt độ.

Tải trọng hữu cơ (BOD, COD)

Tải trọng hữu cơ có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả xử lý sinh học hiếu khí Do đó, việc kiểm soát BOD và COD là cần thiết để duy trì sự ổn định của tải trọng trong bể aeroten, từ đó đạt được hiệu suất tối ưu trong quá trình xử lý.

Sự quá tải dẫn đến:

 Giảm hiệu suất quá trình xử lý

 Tăng hàm lượng BOD, COD của nước sau xử lý

Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) là chỉ số quan trọng phản ánh lượng oxy cần thiết cho vi sinh vật để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải BOD giúp xác định mức độ ô nhiễm của nước thải thông qua việc đo lường khả năng phân hủy của các chất hữu cơ Ngoài ra, trong quá trình oxy hóa sinh học, vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan, do đó BOD cũng được dùng để tính toán lượng oxy hòa tan cần thiết cho quá trình phân hủy sinh học.

Trong quá trình phân hủy sinh học chất hữu cơ, người ta thường không xác định lượng oxy cần thiết để đạt được mức phân hủy hoàn toàn (>99,2%) do tốn nhiều thời gian Thay vào đó, chỉ định lượng oxy tiêu thụ trong 5 ngày đầu tiên ở nhiệt độ 20°C, được gọi là BOD5, là phương pháp phổ biến hơn để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước.

Hiện nay, người ta sử dụng thiết bị đo BOD để xác định chỉ tiêu BOD5

Chỉ tiêu BOD không cung cấp cái nhìn toàn diện về tổng lượng chất hữu cơ trong nước thải, vì nó không tính đến các hợp chất hữu cơ không thể bị vi sinh vật oxy hóa Để đánh giá chính xác lượng oxy cần thiết cho việc oxy hóa toàn bộ chất hữu cơ trong nước thải, chỉ tiêu nhu cầu oxy hóa học (COD) được sử dụng.

Nhu cầu oxy hóa học (COD) là chỉ số quan trọng thể hiện lượng oxy cần thiết để oxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ và một phần chất vô cơ trong nước thải COD không chỉ phản ánh lượng chất hữu cơ không thể bị vi sinh vật oxy hóa mà còn có giá trị cao hơn BOD Tỷ số COD/BOD thay đổi tùy thuộc vào tính chất của nước thải; tỷ số nhỏ cho thấy khả năng xử lý sinh học dễ dàng hơn, trong khi tỷ số BOD/COD > 0,5 cho thấy nước thải phù hợp cho xử lý sinh học Để xác định COD, người ta sử dụng máy phân tích COD.

Chất dinh dưỡng

Vi sinh vật tiêu thụ chất hữu cơ (BOD) cùng với một lượng dinh dưỡng cần thiết (N, P) để phát triển, với tỉ lệ BOD:N:P thường là 100:5:1 Bên cạnh đó, các nguyên tố vi lượng cũng rất quan trọng cho sự sống của chúng.

Mg, Fe, Mn, Co và các nguyên tố khác có mặt trong nước thải với hàm lượng tự nhiên, đáp ứng đủ nhu cầu dinh dưỡng cho vi sinh vật mà không cần phải định mức.

Khi trong nước thải thiếu N, P cần phải bổ sung bằng cách đưa thêm phân đạm, lân vào

Các thông số BOD, N, P được xác định tại các phòng thí nghiệm.

Chỉ số MLSS

Chỉ số MLSS là hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải, thể hiện hàm lượng bùn cặn bao gồm sinh khối vi sinh vật và chất rắn trong bùn Nồng độ này, còn gọi là hàm lượng chất rắn lơ lửng, phụ thuộc vào lưu lượng tuần hoàn của bùn hoạt tính và cần được duy trì trong khoảng 2500-3500 mg/l.

 2500 – 3500 mg/l: Khoảng giá trị MLSS tốt, cần duy trì

Để giảm lượng bùn hoạt tính dư thải ra khỏi bể hiếu khí, cần duy trì nồng độ dưới 2500 mg/l Điều này có thể đạt được bằng cách tăng thời gian bơm bùn tuần hoàn từ bể gom bùn 2 hoặc từ bể lắng thứ cấp trở về bể hiếu khí.

Khi nồng độ bùn hoạt tính vượt quá 3500 mg/l, cần tăng cường việc rút bùn dư ra khỏi bể hiếu khí Điều này giúp giảm thời gian bơm bùn tuần hoàn từ bể gom bùn 2 hoặc từ bể lắng thứ cấp về bể hiếu khí, đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống xử lý nước thải.

Mục đích của việc phân tích MLSS nhằm xác định nồng độ bùn hoạt tính trong bể aeroten và tính chỉ số thể tích lắng của bùn.

Nguyên tắc xác định là phương pháp khối lượng.

Thao tác Thông số, thể tích, khối lượng…

Cân giấy lọc đã sấy ở 105 o C Khối lượng a, gam

Lấy mẫu vào ống đong c = 50, ml Lọc mẫu qua giấy lọc đã sấy

Để xác định nồng độ bùn hoạt tính trong bể aeroten, cần sấy mẫu sinh khối đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ 105°C trong thời gian khoảng 1 giờ Sau đó, cân giấy chứa sinh khối đã sấy để thu được khối lượng b (gam) Phương pháp này giúp đánh giá nồng độ bùn hoạt tính, trong đó cặn hữu cơ chiếm khoảng 80%.

 MLSS: Hàm lượng bùn hoạt tính, mg/l

 b: Trọng lượng giấy có sinh khối, g;

 a: Trọng lượng giấy không có sinh khối, g;

Tỷ số F/M

Tỷ số F/M, hay tỷ lệ thức ăn/sinh khối, là tỷ số giữa khối lượng BOD 5 trong nước thải và khối lượng bùn hoạt tính (mg BOD 5 /mg bùn) Tỷ số này được sử dụng để kiểm soát lượng MLSS trong bể hiếu khí, với giá trị dao động từ 0,2 đến 1,0.

 0,2 – 1,0 : Khoảng giá trị F/M cần duy trì

 >1,0 : Giảm tải trọng đầu vào bể hiếu khí bằng cách tăng thời gian sục khí, tăng lượng bùn tuần hòa

Giảm thời gian sục khí và tăng lượng bùn thải bỏ là những lợi ích quan trọng khi sử dụng thông số MLVSS, thay thế cho MLSS MLVSS, hay nồng độ chất rắn lơ lửng bay hơi, phản ánh phần hữu cơ trong MLSS và thường chiếm khoảng 80% giá trị của MLSS.

Tỷ lệ F/M được tính toán như sau:

 Q: Lưu lượng nước thải thô (m 3 /ngày)

 V: Thể tích nước thải trong bể hiếu khí (m 3 )

Thể tích bùn lắng sau 30 phút

Trong vận hành, thông số thể tích bùn lắng sau 30 phút (SV, ml/l), giúp đánh giá:

 Khả năng tạo bông của bùn

 Khả năng lắng của bùn

 Khả năng xử lý nước (đánh giá theo cảm quan)

 SV = 300 – 600ml/l thì bể xử lý hoạt động tốt

Phương pháp đo bùn lắng trong bể sinh học bao gồm việc lấy một mẫu hỗn hợp bùn và cho vào ống Imhoff hoặc ống đong 1000ml Sau đó, để mẫu lắng trong vòng 30 phút, cuối cùng đọc kết quả thể tích bùn lắng được tính bằng ml/l.

Chỉ số thể tích bùn (SVI)

Chỉ số thể tích của bùn (SVI) là đại lượng biểu thị dung tích lắng (tính bằng ml) của

Bùn hoạt tính khô đóng vai trò quan trọng trong bể hiếu khí, đặc biệt là khả năng tạo bông Việc theo dõi sự hình thành bùn trong bể là cần thiết, vì bùn thường có tuổi từ 3-15 ngày Tuy nhiên, hoạt tính của bùn sẽ giảm dần theo thời gian.

SV/SVI là chỉ số quan trọng để đánh giá khả năng lắng và chất lượng của bùn hoạt tính Việc theo dõi và kiểm soát SVI hàng ngày là cần thiết để đảm bảo hiệu suất hoạt động của hệ thống xử lý nước thải.

Các khoảng giá trị SV/SVI

 SVI = 80 – 150ml/g và chỉ số SV/SVI càng nhỏ, bùn lắng càng nhanh và càng đặc

Chỉ số thể tích bùn (SVI) là một chỉ số quan trọng để đánh giá đặc tính của bùn lắng trong hệ thống bùn bể hiếu khí Việc tính toán SVI giúp chúng ta chẩn đoán tình trạng và "bệnh" của hệ thống này một cách chính xác.

 SVI < 80: bùn già: có thể trên bề mặt sẽ có bùn nhỏ như đầu mũi kim, đầu ra sẽ bị đục.

 80 < SVI < 150: Bùn hoạt động tốt, lắng tốt, đầu ra ít đục Thông thường SVI từ 100-120 là tốt nhất.

 SVI > 150: bùn khó lắng, đầu ra bị đục.

Sự gia tăng lượng bùn trong quá trình xử lý nước thải là do sự phát triển của vi sinh vật và việc tách chất bẩn ra khỏi nước Tuy nhiên, lượng bùn dư thừa không chỉ không hỗ trợ cho quá trình xử lý mà còn trở thành một trở ngại lớn nếu không được loại bỏ kịp thời.

Thao tác Thể tích, thông số

Lấy mẫu vào ống đong hình trụ 1lít dung dịch bùn ở đầu ra của bể aeroten) 1,lít Để lắng Thời gian lắng 30 phút

Ghi lại thể tích lắng SV, ml Đồng thời với lấy mẫu lắng, lấy luôn mẫu để xác định nồng độ bùn hoạt tính như xác định MLSS ở trên

 SVI: Chỉ số thể tích bùn (ml/g)

 SV: Thể tích bùn lắng sau 30 phút (ml/l)

 MLSS: nồng độ bùn hoạt tính trong dung dịch (mg/l)

 1000: hệ số qui đổi mg ra g