NỘI DUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPa.Tổng quan về nước thải chế, tìm hiểu về thành phần tính chất nước thải Lịch sử phát triển của Công ty, Quy trình sản xuất của nhà máyb.Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải.Tổng quan về quá trình và công nghệ xử lý nước thảiMột số công nghệ xử lý nước thải ở Việt Namc.Thành phần tính chất nước thải, đề xuất sơ đồ công nghệ xử lýĐề xuất 02 phương án công nghệ xử lý phù hợpd.Tính toán các công trình đơn vị, khai toán chi phíe.Quá trình vận hành, bảo trì, bảo dưỡngQuy trình vận hành của hệ thống xử lý trên thực tế, bảo trì bảo dưỡng định kì.Các sự cố thường gặp trong quá trình vận hành.f.Các công trình đơn vị đã thiết kế Bản vẽ PDF đính kèm cuối file
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY TNHH HÓA CHẤT HYOSUNG
GIỚI THIỆU CHUNG
Công ty TNHH Hóa chất Hyosung Vina, 100% vốn đầu tư từ tập đoàn Hyosung Hàn Quốc, là một trong những công ty hàng đầu thế giới trong ngành công nghiệp hóa chất Công ty nổi bật với công nghệ hiện đại trong sản xuất Polypropylene và kho ngầm chứa khí dầu mỏ hóa lỏng LPG.
Loại hình hoạt động: Công ty TNHH Một Thành Viên
Mã số thuế của công ty là 3502363820, có địa chỉ tại Lô 01CN~08CN Khu Công Nghiệp Cái Mép, Phường Tân Phước, Thị xã Phú Mỹ, Tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu Đại diện pháp luật của công ty là Choi, Young-Gyo.
Ngày hoạt động: 30/05/2018 (Đã hoạt động 2 năm)
Hình 1.1 Công ty TNHH Hyosung Vina
(Nguồn: https://infodoanhnghiep.com/thong-tin/CONG-TY-TNHH-HOA-CHAT-
+ Phía đông giáp huyện Châu Đức
+ Phía đông nam giáp thành phố Bà Rịa
+ Phía tây giáp huyện Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh với ranh giới là sông Thị Vải + Phía nam giáp thành phố Vũng Tàu
+ Phía bắc giáp huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai
+ Phía tây bắc giáp huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai
Hình 1.2 Vị trí địa lý
1.1.3 Điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội
Thị xã Phú Mỹ, với diện tích hơn 33.383 ha và dân số 158.314 người tính đến năm 2017, bao gồm 10 đơn vị hành chính (5 phường và 5 xã) Đây là một trong những trung tâm quan trọng về hành chính, kinh tế, văn hóa, thương mại và dịch vụ của tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Phú Mỹ có vị trí chiến lược là trung tâm công nghiệp và dịch vụ cảng, đồng thời là đầu mối giao thông quan trọng, góp phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế - xã hội cho toàn bộ vùng phía Tây tỉnh.
Chương trình phát triển đô thị thị xã Phú Mỹ giai đoạn 2019 - 2025, với định hướng đến năm 2030, nhằm xây dựng kế hoạch và lộ trình phát triển tập trung Mục tiêu là phát huy tối đa hiệu quả đầu tư cho phát triển kinh tế - xã hội trong lĩnh vực đô thị, theo các quy hoạch đã được phê duyệt, hướng tới tiêu chuẩn đô thị loại III vào năm 2030.
2020, hoàn thiện dần các tiêu chí hướng tới đô thị loại II trong tương lai
Theo quy hoạch chung đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, đến năm 2030, thị xã Phú Mỹ sẽ bao gồm các khu chức năng chính như khu công nghiệp cảng dọc sông Thị Vải và 6 khu đô thị với tổng diện tích 6.644 ha Các khu đô thị này bao gồm: Phú Mỹ (1.382 ha), Mỹ Xuân (1.625 ha), Phước Hòa (1.081 ha), Hắc Dịch (1.172 ha), Tóc Tiên (378 ha) và Tân Hải (1.006 ha).
NGUỒN GỐC VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI
Hình 1.3 Sơ đồ quy trình sản xuất Polypropylen
(Nguồn: Công ty TNHH hóa chất Hyosung Vina)
– Propane/ Propylene: Chất hóa học
– PDH: quá trình tách hydro dưới tác dung của emzym pruvate
– Propylene storage tank: Bình dự trữ propylene
– Off – gas recycling: Tuần hoàn khí thải
Propylene Propylene – from 3 rd party suppliers
– Propylene – from 3 rd party suppliers: Nguồn cung cấp propylene – lần thứ 3
– Line 1,2 Spheripol: quá trình spheripol
– Line 3 Spherizone:quá trình spheripol
– PP Production: Sản xuất polypropylenen
Thuyết minh quy trình công nghệ
Khí Prophan được đưa vào bình phản ứng PDH để thực hiện quá trình tách hydro nhờ enzym pruvate, tạo ra sản phẩm propylene Propylene này có thể được chứa trong bình hoặc chuyển trực tiếp đến quá trình tổng hợp Trước khi vào quá trình tổng hợp, khí propylene được cấp từ bình PDH, bình chứa hoặc nguồn cấp thứ ba và được trộn đều Sau đó, khí này tham gia vào quá trình tổng hợp Polypropylen bằng công nghệ spheripol, trong khi phần propylene không phản ứng sẽ được hồi lưu về bình phản ứng PDH, tạo ra sản phẩm cuối cùng là polypropylen.
Nước thải đầu vào của nhà máy chủ yếu là nước thải từ các hoạt động sinh hoạt của cộng đồng, bao gồm vệ sinh cá nhân, tắm rửa và giặt giũ.
Thành phần nước thải gồm 2 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 tẩy rửa trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà
Nước thải từ nhà máy thường không đạt tiêu chuẩn cột B QCVN 14:2008/BTNMT, do đó cần phải xử lý để đảm bảo an toàn trước khi xả ra môi trường Các đặc tính và thành phần của nước thải sinh hoạt từ các khu vực phát sinh đều tương đồng, chủ yếu chứa các chất hữu cơ như cacbonhydrate, protein và lipid, là những chất dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật Trong quá trình phân hủy, vi sinh vật cần oxy hòa tan trong nước để chuyển hóa các chất hữu cơ thành CO2.
Chỉ số BOD (Biochemical Oxygen Demand) là thước đo lượng oxy cần thiết cho vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ trong nước thải, thể hiện khả năng phân hủy hiếu khí Chỉ số BOD cao cho thấy mức độ ô nhiễm của nước thải lớn hơn, với lượng chất hữu cơ nhiều hơn, dẫn đến việc tiêu thụ oxy hòa tan trong nước thải ban đầu nhiều hơn.
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học và các thành phần vô cơ, chiếm khoảng 80% lượng nước sử dụng Việc xử lý nước thải này là rất quan trọng do sự hiện diện của vi sinh vật và vi trùng gây bệnh, có thể gây ra nguy hiểm cho sức khỏe cộng đồng Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động, đòi hỏi các biện pháp quản lý và xử lý hiệu quả.
Nước thải sinh hoạt tại các khu dân cư đông đúc, với mức độ ô nhiễm từ 150 – 450 mg/l theo trọng lượng khô và chứa khoảng 20 – 40% chất hữu cơ khó phân hủy sinh học, đang trở thành một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng do điều kiện vệ sinh kém và việc xử lý không đầy đủ.
Nước thải sinh hoạt thường chứa hàm lượng dinh dưỡng cao, đôi khi vượt quá nhu cầu của vi sinh vật trong quá trình xử lý sinh học Trong các hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, tỷ lệ dinh dưỡng cần thiết trung bình được xác định theo tỷ lệ BOD5:N:P.
Trong nước thải, khoảng 20 – 40% BOD không được vi sinh vật chuyển hóa hoàn toàn, mà sẽ được thải ra cùng với bùn lắng Điều này cho thấy không phải tất cả các chất hữu cơ trong nước thải đều bị phân hủy bởi vi sinh vật.
ĐẶC ĐIỂM VÀ THÀNH PHẦN VỀ NƯỚC THẢI
1.3.1 Đặc điểm và thành phần nước thải Đặc điểm 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 làm vệ sinh sàn nhà
Nước thải sinh hoạt thường được thải ra từ các tòa nhà qua hệ thống thoát nước và nhà vệ sinh, với lượng nước thải phụ thuộc vào số lượng người sử dụng, tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt thường cao hơn ở các trung tâm đô thị so với vùng ngoại thành và nông thôn, dẫn đến sự khác biệt về lượng nước thải trên mỗi đầu người Tại các đô thị, nước thải thường được dẫn ra sông rạch qua hệ thống thoát nước, trong khi ở vùng ngoại thành và nông thôn, nước thải thường tiêu thoát tự nhiên vào ao hồ hoặc qua biện pháp tự thấm do thiếu hệ thống thoát nước tập trung.
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, cũng như các thành phần vô cơ và vi sinh vật gây bệnh nguy hiểm Chất hữu cơ trong nước thải bao gồm protein (40-50%), hydratcarbon (40-50%) và chất béo (5-10%) Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt thường dao động từ 150 đến 450 mg/l theo trọng lượng khô.
Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoat phụ thuộc vào:
- Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người
Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào:
- Mức sống, điều kiện sống và tập quán sống
Bảng 1.1 Nồng độ các chất ô nhiễm đặc trưng trong nước thải sinh hoạt [4]
Thông số Mức độ ô nhiễm
Tổng chất rắn hòa tan (TDS), mg/l 250 500 850
Chất rắn lơ lửng, mg/l 100 220 350
Bảng 1.2 Chất lượng nước thải sinh hoạt và giới hạn tiếp nhận
STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN
14:2008/BTNMT cột A Trung bình Độ lệch chuẩn
QCVN 14:2008/BTNMT quy định các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt, trong khi QCVN 39:2011/BTNMT đặt ra tiêu chuẩn về chất lượng nước dùng cho tưới tiêu Ngoài ra, QCVN 40:2011/BTNMT cũng xác định các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia liên quan đến nước thải công nghiệp (cột A) Những quy chuẩn này đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và đảm bảo an toàn cho nguồn nước.
Nghiên cứu của Nguyễn Minh Kỳ và Nguyễn Hoàng Lâm trong bài viết “Ảnh hưởng của các thông số vận hành MBR lên hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt” đăng trên Tạp chí Khoa học ĐHQGHN đã chỉ ra rằng các thông số vận hành của hệ thống MBR có tác động quan trọng đến hiệu quả xử lý ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt Kết quả cho thấy việc tối ưu hóa các thông số này có thể nâng cao khả năng loại bỏ chất ô nhiễm, góp phần cải thiện chất lượng nước thải trước khi thải ra môi trường.
1.3.2 Các thông số ô nhiễm của nước thải
1.3.2.1 Thông số vật lý a) Hàm lượng chất rắn lơ lững (SS)
Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – (T)SS – SS) có thể có bản chất là:
+Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét) + Các chất hữu cơ không tan
+ Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…)
Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong quá trình xử lý b) Mùi
Hợp chất H2S, với mùi trứng thối, là chất gây mùi đặc trưng nhất Ngoài ra, các hợp chất khác như indol, skatol, cadaverin và cercaptan, được hình thành trong điều kiện yếm khí, có thể tạo ra những mùi khó chịu hơn H2S.
Màu sắc của nước thải chủ yếu xuất phát từ các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm, và sản phẩm phân hủy hữu cơ Độ màu thường được đo bằng đơn vị mgPt/L theo thang đo Pt-Co Thông số này mang tính cảm quan và có thể được sử dụng để đánh giá tình trạng chung của nước thải.
1.3.2.2 Thông số hóa học a) Độ pH của nước pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H + có trong dung dịch, thường được dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan trong nước pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước Độ pH có ảnh hưởng đến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước Do vậy rất có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường b) Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand – COD)
Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD) là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thông qua phương pháp hóa học với tác nhân oxy hóa mạnh Thông số này giúp xác định tổng hàm lượng các chất hữu cơ trong nước, bao gồm cả nguồn gốc sinh vật và phi sinh vật.
Trong môi trường nước tự nhiên, quá trình oxy hóa chất hữu cơ thường mất ít nhất 20 ngày để hoàn tất Tuy nhiên, khi sử dụng chất oxy hóa mạnh hơn oxy và thực hiện phản ứng ở nhiệt độ cao, thời gian oxy hóa có thể được rút ngắn đáng kể Điều này cho phép thu thập dữ liệu nhanh chóng về mức độ ô nhiễm hữu cơ, mang lại lợi ích lớn trong việc đánh giá tình trạng môi trường.
COD là chỉ số quan trọng trong việc đánh giá ô nhiễm chất hữu cơ, cùng với BOD giúp xác định mức độ ô nhiễm không phân hủy sinh học của nước Thông qua đó, có thể lựa chọn phương pháp xử lý nước phù hợp.
BOD (Biochemical Oxygen Demand) là thông số đo lường lượng oxy cần thiết để vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện tiêu chuẩn, cụ thể là ở nhiệt độ 20°C, ủ mẫu trong 5 ngày đêm, trong môi trường tối và giàu oxy với vi khuẩn hiếu khí BOD thể hiện sự giảm lượng oxy hòa tan sau 5 ngày, và giá trị BOD5 sẽ tăng lên khi mẫu nước chứa nhiều chất hữu cơ có khả năng cung cấp thức ăn cho vi khuẩn, bao gồm các chất như carbohydrate, protein và lipid.
BOD là một thông số quan trọng:
+ Là chỉ tiêu duy nhất để xác định lượng chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học trong nước và nước thải
+ Là tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng các dòng thải chảy vào các thuỷ vực thiên nhiên
Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen - DO) là thông số quan trọng trong việc đánh giá khả năng tự làm sạch của nguồn nước, đóng vai trò thiết yếu trong công tác quản lý môi trường.
Tất cả sinh vật sống đều cần oxy để duy trì quá trình trao đổi chất, cung cấp năng lượng cho sự phát triển và sinh sản Oxy không chỉ là chất oxy hóa quan trọng cho sự tồn tại và phát triển của sinh vật nước, mà còn là yếu tố thiết yếu cho con người và các thủy sinh vật khác.
Oxy là chất khí hoạt động hóa học mạnh, tham gia mạnh mẽ vào các quá trình hóa sinh học trong nước:
+ Oxy hóa các chất khử vô cơ: Fe 2+ , Mn 2+ , S 2- , NH3, …
Quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước giúp cải thiện chất lượng nước, làm cho nước nhiễm bẩn trở nên sạch hơn Đây là quá trình tự làm sạch tự nhiên của nước, nhờ vào vai trò quan trọng của một số vi sinh vật hiếu khí có trong môi trường nước.
+ Oxy là chất quan trọng giúp cho sinh vật nước tồn tại và phát triển
Các quá trình tự nhiên tiêu thụ oxy hòa tan, trong khi khả năng hòa tan của oxy trong nước rất thấp, dẫn đến khả năng tự làm sạch của các nguồn nước tự nhiên bị hạn chế Do đó, hàm lượng oxy hòa tan trở thành chỉ số quan trọng phản ánh mức độ ô nhiễm chất hữu cơ trong nước mặt Bên cạnh đó, nitơ và các hợp chất chứa nitơ cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá chất lượng nước.
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
2.1.1 Phương pháp xử lý cơ học
Xử lý cơ học nhằm mục đích:
+ Tách các chất không hòa tan, những vật có kích thước lớn như nhánh cây, gỗ, nhựa, lá cây, giẻ rách, dầu mỡ,… ra khỏi nước thải
+ Loại bỏ cặn nặng như sỏi, thủy tinh, cát,…
+ Điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải
+ Nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo
Xử lý cơ học là bước chuẩn bị quan trọng cho quá trình xử lý sinh học nước thải Phương pháp này thường được thực hiện qua các thiết bị như song chắn rác, bể lắng cát và bể tách dầu mỡ Những thiết bị này giúp tách các chất phân tán thô, đảm bảo hệ thống thoát nước và các công trình xử lý nước thải hoạt động hiệu quả và ổn định.
Phương pháp xử lý cơ học có khả năng loại bỏ khoảng 60% tạp chất không tan trong nước thải sinh hoạt, tuy nhiên, mức giảm BOD trong nước thải vẫn không đáng kể Để nâng cao hiệu quả của quá trình xử lý cơ học, việc thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng được áp dụng, giúp tăng hiệu suất xử lý lên đến 75% và giảm BOD từ 10-15%.
Song chắn rác có chức năng ngăn chặn các cặn bẩn lớn và dạng sợi như giấy, rau cỏ và rác thải Rác được thu gom bằng phương pháp thủ công hoặc thông qua thiết bị tự động và bán tự động, nhằm bảo vệ các thiết bị như bơm, van, đường ống và cánh khuấy Đối với các tạp chất có kích thước nhỏ hơn 5 mm, lưới chắn rác thường được sử dụng Sau khi thu gom, rác sẽ được vận chuyển đến bãi chôn lấp.
Thanh chắn rác được cấu tạo từ các thanh kim loại có tiết diện hình chữ nhật, hình tròn hoặc bầu dục Có hai loại thanh chắn rác: thủ công và cơ khí, cho phép thu gom rác bằng phương pháp thủ công hoặc tự động Thiết bị này thường được lắp đặt trước trạm bơm, nơi tập trung nước thải, nhằm bảo vệ bơm khỏi tình trạng nghẹt do rác và đảm bảo các quy trình xử lý nước thải diễn ra hiệu quả Thanh chắn rác được đặt nghiêng từ 60 đến 90 độ theo hướng dòng chảy.
- Giảm bớt sự dao động của hàm lượng các chất bẩn trong nước thải;
- Giảm và ngăn cản các chất độc hại đi vào công trình xử lý sinh học tiếp theo;
- Tiết kiệm hóa chất để khử trùng nước thải
Bể điều hòa là một công trình chứa nước hình chữ nhật, thường được xây dựng bằng bê tông cốt thép Đáy bể được thiết kế với rốn tập trung nước, cho phép tháo khô bể khi cần thông qua bơm chiều lưu động hoặc xả nước bằng trọng lực.
Bể điều hòa có 2 loại:
Bể điều hòa lưu lượng - nồng độ được trang bị thiết bị khuấy trộn, có thể là thiết bị cơ học hoặc khí nén Hệ thống khí nén trong bể này bao gồm các ống đục lỗ, đĩa phân phối khí, ejector sục khí và ống đứng kiểu bơm airlift, giúp tối ưu hóa quá trình khuấy trộn và điều hòa nồng độ.
Bể điều hòa lưu lượng không có thiết bị khuấy trộn và được chia thành nhiều ngăn Mỗi ngăn sẽ được tháo khô định kỳ để xúc cát và lắng cặn ra ngoài, đảm bảo hiệu quả trong quá trình xử lý.
Bể điều hòa hoạt động bằng cách duy trì lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải ở mức ổn định Thường được đặt sau bể lắng cát và trước bể lắng I, bể điều hòa sử dụng cơ chế sục khí liên tục và lưu nước trong một khoảng thời gian nhất định Để chuyển nước sang các công trình tiếp theo, cần sử dụng máy bơm.
-Ưu điểm: +Xử lý sinh học được nâng cao, giảm nhẹ quá tải, pha loãng các chất gây ức chế sinh học và pH được ổn định
+Chất lượng đầu ra và hiệu quả nén bùn của bể lắng đợt 2 được cải thiện do bông cặn đặc chắc hơn
Trong xử lý hóa học, việc ổn định tải lượng giúp dễ dàng kiểm soát giai đoạn chuẩn bị và bổ sung hóa chất, từ đó nâng cao độ tin cậy của quy trình.
+Diện tích mặt bằng hoặc chỗ xây dựng cần tương đối lớn
+Bể điều hoà hoà ở những nơi gần khu dân cư cần được che kín để hạn chế mùi +Chi phí đầu tư tăng
Bể lắng là thiết bị quan trọng trong việc tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn nước, giúp các chất nặng lắng xuống đáy trong khi các chất nhẹ hơn sẽ nổi lên hoặc tiếp tục theo dòng nước Để xử lý hiệu quả, các thiết bị thu gom và vận chuyển cặn lắng và nổi được sử dụng để đưa chúng đến công trình xử lý cặn Một trong những loại bể lắng phổ biến là bể lắng cát.
Bể lắng cát được lắp đặt sau song chắn rác và trước bể điều hòa, đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ cặn thô và nặng như cát, sỏi, vỏ trứng, và thanh vụn Nhiệm vụ chính của bể này là bảo vệ thiết bị cơ khí khỏi sự mài mòn và giảm thiểu cặn nặng cho các công trình tiếp theo Bể lắng cát phù hợp với nước thải sinh hoạt, rửa đường phố và cát từ các nguồn khác, nhưng chỉ có khả năng loại bỏ cặn nặng và cát, không xử lý cặn hữu cơ.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống xử lý nước bắt đầu khi nước chảy vào ống trung tâm ở giữa bể, sau đó đi xuống dưới qua bộ phận hãm để triệt tiêu chuyển động xoáy Tiếp theo, nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên trong bể lắng, trong khi các hạt cặn rơi ngược chiều với dòng nước Cuối cùng, nước đã lắng được thu vào máng vòng xung quanh thành bể và được dẫn sang bể lọc để tiếp tục quá trình xử lý.
Bể lắng đứng, thường có hình vuông hoặc hình tròn, được sử dụng cho các trạm xử lý nước có công suất nhỏ dưới 20.000 m3/ngày.đêm và thường kết hợp với bể phản ứng xoáy hình trụ Bể có thể được xây dựng bằng gạch hoặc bê tông cốt thép, trong khi ống trung tâm có thể là thép cuốn hàn điện hoặc bê tông cốt thép Bể lắng được chia thành hai vùng chức năng: vùng lắng hình trụ hoặc hình hộp ở phía trên và vùng chứa nén cặn hình nón hoặc chóp ở phía dưới Cặn tích lũy trong vùng chứa nén cặn được thải ra ngoài theo chu kỳ thông qua ống và van xả cặn.
(Nguồn: http://www.moitruongnhietdoi.com.vn/2013/09/be-lang-ung-xu-ly-nuoc-thai- bang-phuong.html)
Phạm vi áp dụng Được sử dụng hầu hết các công trình Bể lắng đứng thường kết hợp với bể phản ứng
-Ưu: tiết kiệm được không gian diện tích
-Nhược điểm: hiệu quả xử lý bể lắng đứng thấp hơn 10 – 20% bể lắng ngang c) Bể lắng ngang
Nước được đưa vào vùng phân phối tại đầu bể lắng, đi qua vách phân phối, giúp nước di chuyển đồng đều vào khu vực lắng cho đến cuối bể Vùng phân phối thường được thiết kế dưới dạng máng có lỗ để đảm bảo sự phân bố nước hiệu quả.
Bể lắng ngang là bể hình chữ nhật, có chiều rộng và chiều dài không nhỏ hơn 1 và chiều sâu tối đa 4m, được sử dụng cho các trạm xử lý có công suất lớn hơn 15.000 m³/ngày Nước thải trong bể di chuyển theo phương ngang từ đầu đến cuối, với vận tốc không vượt quá 40 mm/s Bể lắng ngang có hố thu cặn ở đầu và nước trong được thu vào ở máng cuối Có hai loại bể lắng ngang dựa trên phương pháp thu nước: thu nước ở cuối và thu nước đều trên bề mặt Bể thường được chia thành nhiều ngăn, mỗi ngăn rộng từ 3 – 6 m, và chiều dài không quy định, nhưng cần tránh chiều dài quá lớn để tránh hiện tượng nước chảy xoay chiều Để tiết kiệm diện tích, nhiều nước đã xây dựng bể lắng nhiều tầng (2-3 tầng).
(Nguồn: http://www.tailieumoitruong.org/2015/10/be-lang-va-cac-dang-be-lang.html)
Khi lưu lượng nước thải lớn hơn 15.000 m 3 /ngày.đêm Thường sử dụng bể lắng ngang trong xử lý nước cấp Thời gian lắng 1 – 3h Hiệu quả lắng 60%
-Ưu: gọn, có thể làm hố thu cặn ở đầu bể hoặc dọc theo chiều dài của bể Hiệu quả xử lý cao
MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐƯỢC SỬ DỤNG HIỆN NAY
Hình 2.11 Sơ đồ nước thải sinh hoạt công nhân công ty TNHH Công nghệ Môi trường Hòa Bình Xanh
(https://tuvanmoitruong.com.vn/xu-ly-nuoc-thai-sinh-hoat-cua-cong-nhan/ /)
Hình 2.12 Sơ đồ xử lý nước thải sinh hoạt Công ty môi trường ETM
(http://cokhimoitruong.com.vn/chi-tiet/quy-trinh-xu-ly-nuoc-thai-sinh-hoat-dat-tieu- chuan-c1299.htm)
CƠ SỞ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ
Cơ sở lựa chọn công nghệ
Khi lựa chọn quy trình công nghệ xử lý nước thải, cần đảm bảo hiệu quả và phù hợp với điều kiện cụ thể của nhà máy Việc chọn công nghệ phải dựa trên các tiêu chí cơ sở nhất định để đạt được kết quả tối ưu.
- Đặc điểm nước thải theo thời gian xả thải (lưu lượng, nhiệt độ nước thải,… giờ lớn nhất, nhỏ nhất,…)
- Các thông số của nước thải đầu vào (theo kết quả đã trình bày trên)
- Yêu cầu mức độ xử lý đạt tiêu chuẩn cột B theo QCVN 14:2008 / BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt
- Vị trí địa lý công ty
- Diện tích mặt bằng cần xây dựng hệ thống xử lý của công ty
- Điều kiện kinh tế và khả năng tài chính của công ty – chủ đầu tư
- Điều kiện về kỹ thuật, khả năng đáp ứng thiết bị cho hệ thống xử lý
- Thiết bị được chọn phải phù hợp với đặc trưng nước thải cần xử lý
- Nhu cầu công tác xây dựng, lắp đặt, vận hành: vận hành dễ dàng và an toàn
- Phương pháp xử lý và cho chiến lược mở rộng cho HTXLNT phải rất linh hoạt, xét về khía cạnh công suất thiết kế.
ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ
Nước thải từ nhà máy sẽ được thu gom về hệ thống xử lý nước thải
Nguồn tiếp nhận QCVN 14:2008/BTNMT cột B
Tuần hoàn bùn Đem đi xử lý Đem đi xử lý
Ghi chú: Đường nước Đường bùn Đường khí Đường hóa chất
Nước từ quá trính ép bùn
Máy nén bùn Đem xử lý
Các cặn rác thô lớn như bao nylon, xương, và vụn cá được giữ lại tại song chắn rác để ngăn ngừa hư hại và tắc nghẽn cho bơm cùng các công trình tiếp theo Rác thu hồi sau đó sẽ được xử lý.
Nước thải sau khi qua song chắn sẽ được đưa vào hố thu gom, nơi bể thu gom sẽ thu cặn và cát Cát dưới đáy bể được hút định kỳ và xử lý theo quy định Tiếp theo, nước thải được chuyển đến bể tách dầu để loại bỏ dầu mỡ Sau khi qua bể tách dầu, nước thải được dẫn sang bể điều hòa có hệ thống sục khí, giúp giảm dao động hàm lượng chất bẩn và ổn định lưu lượng, tránh quá tải vào giờ cao điểm Cuối cùng, nước thải sẽ qua bể lắng cơ học để loại bỏ các chất rắn và chất bẩn lơ lửng không hòa tan.
Nước sau bể lắng được chuyển sang bể Anoxic để xử lý do nồng độ nước thải sinh hoạt không ổn định Tại bể Anoxic, nước thải được khuấy trộn nhằm tạo môi trường thiếu khí cho vi sinh vật phát triển, đồng thời diễn ra quá trình nitrat hóa để xử lý hàm lượng Nitơ Sau đó, hỗn hợp nước và bùn hoạt tính được dẫn vào bể Aerotank, nơi diễn ra quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhờ vào oxy hòa tan trong nước Vi sinh vật hiếu khí sử dụng oxy và các hợp chất hữu cơ làm nguồn dinh dưỡng, giúp giảm đáng kể lượng chất hữu cơ trong nước thải và phát triển thành bông bùn Aerotank được xáo trộn hoàn toàn nhờ thiết bị sục khí, và việc tuần hoàn nước ở cuối bể giúp giảm nồng độ nitrat trước khi vào bể lắng thông qua quá trình khử NO3.
Hàm lượng nitrat cao trong nước thải khi vào bể lắng sẽ gây ra tình trạng thiếu khí, dẫn đến hiện tượng trào bùn Sau đó, hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải sẽ chảy sang bể lắng, nơi có nhiệm vụ tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải Một phần bùn lắng được bơm tuần hoàn lại bể Anoxic để duy trì mật độ vi khuẩn cao và tăng cường phân hủy chất hữu cơ, trong khi phần còn lại sẽ được bơm qua bể nén bùn để tiếp tục xử lý.
Nước thải sau quá trình lắng II sẽ được dẫn qua máng răng cưa vào máng tràn và tiếp tục đến bể khử trùng, nơi loại bỏ vi sinh vật gây bệnh trước khi thải ra môi trường Hàm lượng Chlorine được cung cấp ổn định vào nước thải thông qua bơm định lượng hóa chất Sau khi khử trùng, nước thải sẽ đảm bảo đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT, cột B trước khi được thải ra hệ thống thoát nước khu vực.
Bảng 3.2 Hiệu suất xử lý phương án 1
Giá trị ban đầu mg/l 220 220 25 0 8 100 10 5
Nước sau xử lý mg/l 34,57 90 3,6 7,23 6,65 20 5000
(*)Tính toán lượng N và P ở bể Aerotank: nồng độ BOD dòng vào bể Aerotank là 172,85 mg/l; N = 25 mg/l; P = 8 mg/l; H = 80%
Ta có tỷ lệ: BOD:N:P= 100:5:1 → 𝐵𝑂𝐷
→ N đã sử dụng cho tổng hợp tế bào ở bể Aerotank là 6,77 mg/l N dòng ra của bể Aerotank là 25 – 6,91 = 18,09 mg/l
Lượng N dạng amonia (NH3) để chuyển hóa thành NO3
Lượng amonia ra khỏi hệ thống:
18,09 − 14,47 = 3,6 mg l⁄ < QCVN 14: 2008 cột B (NH 3 ) = 10 mg/l
Lượng nitrat bị khử tại bể Anoxic:
Lượng nitrat ra khỏi hệ thống:
14,47 − 7,24 = 7,23 (mg l) < QCVN 14: 2008 cột B (NO⁄ 3 ) = 50(mg l)⁄
→ P đã sử dụng cho tổng hợp tế bào ở bể Aerotank là 1,35 mg/l P dòng ra của bể Aerotank là 8 – 1,38 = 6,62 mg/l
Nguồn tiếp nhận QCVN 14:2008/BTNMT cột B
Bể nén bùn Đem đi xử lý Đem đi xử lý
Thu gom và xử lý Ghi chú: Đường nước Đường bùn Đường khí Đường hóa chất
Nước từ quá trình ép bùn
Bể trung gian rửa lọc
Nước thải được xử lý qua nhiều bước để loại bỏ tạp chất Đầu tiên, nước thải đi qua song chắn rác, nơi rác lớn được tách bỏ và thu gom để xử lý Sau đó, nước chảy vào bể thu gom để lắng cát và cặn Tiếp theo, nước được chuyển sang bể vớt dầu để loại bỏ dầu mỡ Nước thải sau đó được bơm lên bể điều hòa có hệ thống sục khí, giúp ổn định lưu lượng và nồng độ chất bẩn, tránh quá tải vào giờ cao điểm Cuối cùng, nước thải đi qua bể lắng cơ học để loại bỏ các chất rắn lơ lửng không hòa tan, đảm bảo quá trình xử lý hiệu quả.
Nước thải được đưa vào bể MBR để loại bỏ cặn lơ lửng, tách bùn và xử lý tổng hợp các chất hữu cơ Bể lọc màng MBR xử lý triệt để chất hữu cơ, nitrat hóa amoni và giảm mầm bệnh trong nước thải Hệ thống phân phối khí dạng bọt tinh dưới bể tăng cường khuyết tán oxy, oxy hóa chất hữu cơ và trộn đều bùn hoạt tính với nước thải Các modul màng lọc MBR tách bùn và vi khuẩn, duy trì nồng độ bùn và đảm bảo chất lượng nước sau xử lý.
Sau khi nước thải đi qua bể MBR, nó sẽ được dẫn thẳng tới nguồn tiếp nhận mà không cần qua bể lắng và khử trùng Nước thải này đảm bảo đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT, cột B, trước khi được thải ra hệ thống thoát nước khu vực.
Bùn thải từ bề MBR sẽ được bơm qua bể nén bùn để tách ẩm, giảm tải lượng bùn đáng kể Sau đó, bùn được đưa vào máy ép bùn để tách nước tối đa, tạo ra lượng bùn có thể sử dụng để bón cho cây trồng hoặc chôn lấp Nước ép thu được từ bể nén và máy ép bùn sẽ được tuần hoàn lại bể điều hòa để tiếp tục xử lý.
Bảng 3.3 Hiệu suất xử lý phương án 2
Giá trị mg/l 220 220 25 0 8 100 10 5 ban đầu
Nước sau xử lý mg/l 19,2 0 3,46 13,86 6,46 20 5000
(*)Tính toán lượng N và P ở bể MBR: nồng độ BOD dòng vào bể MBR là 192,06 mg/l; N = 25 mg/l; P = 8 mg/l; H = 80%
Ta có tỷ lệ: BOD:N:P= 100:5:1 → 𝐵𝑂𝐷
→ N đã sử dụng cho tổng hợp tế bào ở bể MBR là 7,68 mg/l N dòng ra của bể MBR là 25 – 7,68 = 17,32 mg/l
Lượng N dạng amonia (NH3) để chuyển hóa thành NO3
Lượng amonia ra khỏi hệ thống:
17,32 − 13,86 = 3,46 mg l⁄ < QCVN 14: 2008 cột B (NH 3 ) = 10 mg/l
→ P đã sử dụng cho tổng hợp tế bào ở bể MBR là 1,54 mg/l P dòng ra của bể MBR là
3.2.3 Phân tích ưu nhược điểm các phương án
Bảng 3.4 Phân tích ưu nhược điểm 2 phương án
Phương án 1 Phương án 2 Ưu điểm
Các công trình xây dựng đơn giản
Hệ thống điều khiển tự động
Cấu tạo bể và vận hành đơn giản, ít sửa chữa Ít ảnh hưởng đến môi trường
Hệ thống đơn giản : không cần xây dựng bể lắng II và bể khử trùng nên tiết kiệm diện tích xây dựng
Hiệu suất xử lý cao
Hệ thống vận hành an toàn, cần ít nhân viên vận hành
Nước sau khi xử lý có thể tái sử dụng: tưới cây, rửa đường,…
Do phải sử dụng bơm để tuần hoàn ổn định lại nồng độ bùn hoạt tính ở trong bể khi vận hành nên tốn nhiều năng lượng
Tốn nhiều diện tích xây dựng
Cần cung cấp không khí thường
Công nghệ chỉ áp dụng cho các công suất nhỏ, chi phí cao
Kiểm soát quá trình khó khăn và bảo dưỡng thiết bị trong kho đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao Việc vận hành liên tục cho vi sinh vật hoạt động là rất quan trọng, nhưng cũng dễ dẫn đến tình trạng tắc nghẽn màng Do đó, việc rửa màng thường xuyên là cần thiết để duy trì hiệu suất hoạt động.
![Hình 2.1 Song chắn rác.[1] - ĐATN - TK Hệ thống xử lý nước thải cho Nhà máy sản xuất Polypropylen GĐ 1 của Cty TNHH Hóa chất Hyosung Vina, công suất 870 m³ngày.](https://media.store123doc.com/figures/000/935/hinh-song-chan-rac-935649.png)
