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 VỀ TRUNG TÂM TIỆC CƯỚI HỘI NGHỊ MELISA
GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA ĐIỂM
1.1.1 Thông tin về cơ sở
- Tên cơ sở: Trung tâm hội nghị tiệc cưới Melisa Center
- Địa điểm thực hiện: 85 Thoại Ngọc Hầu, phường Hòa Thạnh, quận Tân Phú, Tp Hồ Chí Minh
- Tên chủ cơ sở: Ông Trần Nguyên Quốc
- Ngành nghề kinh doanh hiện tại: Nhà hàng và các dịch vụ ăn uống phục vụ lưu động
Hình 1.1 Vị trí trung tâm tiệc cưới hội nghị Melisa Center [17]
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Trung tâm tiệc cưới hội nghị Mlisa Center nằm tại 85 Thoại Ngọc Hầu, phường Hòa Thạnh, quận Tân Phú, Tp Hồ Chí Minh, sở hữu vị trí thuận lợi ở khu vực phía Tây thành phố Cách quốc lộ 1A khoảng 5 km và đại lộ Đông Tây khoảng 4 km, trung tâm dễ dàng tiếp cận các tuyến đường lớn, với quận 12 ở phía bắc, quận 6 và quận 11 ở phía nam, quận Bình Tân ở phía tây và quận Tân Bình ở phía đông.
1.1.3 Quy mô, cơ cấu tổ chức
Chi nhánh Công ty Cổ phần Sản xuất Kinh doanh hàng Xuất khẩu Tân Bình, Trung tâm hội nghị tiệc cưới Melisa, sở hữu tổng diện tích khuôn viên lên đến 12.843 m², bao gồm nhiều hạng mục công trình đa dạng.
– Diện tích đất quy hoạch đường: 2.029 m 2
– Diện tích đất còn lại: 10.814 m 2
– Tổng diện tích cải tạo, nâng cấp (1 tầng trệt không lầu): 7.066 m 2
– Diện tích giao thông nội bộ: 2.310 m 2
Cơ cấu tổ chức trung tâm
Hình 1 2 Cơ cấu tổ chức của trung tâm nhà hàng tiệc cưới MELISA.[17]
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
GIỚI THIỆU VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
1.2.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt của trung tâm tiệc cưới Melisa Center
Nước thải sinh hoạt là loại nước thải phát sinh từ các hoạt động hàng ngày của con người, bao gồm tắm, giặt, tẩy rửa và vệ sinh cá nhân Nguồn nước này chủ yếu được thải ra từ các hộ gia đình, cơ quan, trường học, chợ và các công trình công cộng khác.
Nước thải sinh hoạt tại trung tâm tiệc cưới chủ yếu phát sinh từ các hoạt động như vệ sinh, nấu ăn, lau sàn, rửa bát, rửa thịt và rau củ quả, cũng như giặt giũ Đặc điểm của loại nước thải này thường chứa các chất cặn bã hữu cơ, chất hữu cơ hòa tan (được đo qua các chỉ tiêu BOD5/COD), cùng với các chất dinh dưỡng như nitơ và photpho, và đặc biệt là các vi trùng gây bệnh như E.Coli và Coliform.
Mức độ ô nhiễm nước thải sinh hoạt chịu ảnh hưởng bởi lưu lượng và tải trọng chất bẩn tính theo đầu người Lượng nước thải này ở khu quy hoạch phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩn cấp nước và hệ thống thoát nước Tại các cơ sở dịch vụ và công trình công cộng, lượng nước thải sinh hoạt còn phụ thuộc vào loại hình công trình, chức năng và số lượng người sử dụng Thêm vào đó, điều kiện vệ sinh nhà ở, khí hậu và thói quen sinh hoạt của người dân cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định lượng nước thải sinh hoạt.
1.2.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt
Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt chủ yếu phụ thuộc vào nguồn gốc nước thải và thói quen sinh hoạt của con người Nước thải sinh hoạt được chia thành hai loại chính: nước thải đen và nước thải xám, với lượng nước thải biến đổi theo tập quán sử dụng.
Nước thải đen, hay còn gọi là nước thải từ nhà vệ sinh, chứa hàm lượng cao các chất rắn và một lượng lớn thức ăn cho vi khuẩn, chủ yếu là nito và photpho.
Nước thải xám là loại nước thải phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt hàng ngày, bao gồm nước giặt giũ, nước tắm rửa, và nước từ nhà bếp, nhà ăn Loại nước thải này thường chứa một lượng lớn chất rắn và dầu mỡ, đặc biệt là từ các khu vực như nhà bếp và nhà ăn Đặc tính và thành phần của nước thải sinh hoạt từ các khu vực này cần được hiểu rõ để có biện pháp xử lý hiệu quả.
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
TS Nguyễn Lan Hương cho biết rằng các chất thải này chủ yếu chứa các hợp chất hữu cơ, bao gồm carbonhydrate, protein và lipid, là những chất dễ bị vi sinh vật phân hủy Trong quá trình phân hủy, vi sinh vật cần sử dụng oxy hòa tan trong nước để chuyển hóa các hợp chất hữu cơ thành CO2.
N2, H2O, CH4… Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nước thải có khả năng bị phân hủy hiếu khí bởi vi sinh vật chính là chỉ số BOD5
Chỉ số BOD5 thể hiện lượng oxy cần thiết cho vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ trong nước thải Chỉ số này càng cao, chứng tỏ hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải lớn hơn, dẫn đến việc tiêu thụ oxy hòa tan trong nước thải ban đầu nhiều hơn, đồng nghĩa với mức độ ô nhiễm nước thải cao hơn.
1.2.3 Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải
Hàm lượng chất rắn lơ lửng
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
Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H2S, mang mùi trứng thối Ngoài ra, các hợp chất như indol, skatol, cadaverin và cercaptan cũng được hình thành trong điều kiện yếm khí và có thể tạo ra những mùi khó chịu hơn cả H2S.
pH là chỉ số đo lường nồng độ ion H+ trong dung dịch, phản ánh tính axit và kiềm của nước Độ pH của nước ảnh hưởng đến dạng tồn tại của kim loại và khí hòa tan, đồng thời tác động đến hiệu quả của tất cả các quá trình trong môi trường nước.
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
TS Nguyễn Lan Hương cho biết, độ pH đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh các quá trình trao đổi chất của sinh vật nước Vì vậy, việc kiểm soát độ pH không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe của các loài thủy sinh mà còn có ý nghĩa sâu sắc về mặt sinh thái và môi trường.
Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand – COD)
Nhu cầu oxy hóa học (COD) là chỉ số quan trọng để xác định lượng oxy cần thiết cho việc oxy hóa các chất hữu cơ trong nước bằng phương pháp hóa học, sử dụng các tác nhân oxy hóa mạnh Thông số này giúp đánh giá tổng hàm lượng các chất hữu cơ, bao gồm cả nguồn gốc sinh vật và phi sinh vật, trong môi trường nước.
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 mang lại lợi ích lớn trong việc xác định mức độ ô nhiễm hữu cơ một cách nhanh chóng và hiệu quả.
COD là chỉ số quan trọng để đánh giá ô nhiễm chất hữu cơ trong nước Kết hợp với BOD, COD giúp xác định mức độ ô nhiễm không phân hủy sinh học, từ đó hỗ trợ trong việc lựa chọn phương pháp xử lý nước hiệu quả.
Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand – BOD)
BOD (Biochemical Oxygen Demand) của nước là chỉ số đo lường lượng oxy cần thiết để vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện tiêu chuẩn: 20°C, ủ mẫu trong 5 ngày đêm, trong bóng tối, với đủ oxy và vi khuẩn hiếu khí BOD thể hiện mức giảm oxy hòa tan sau 5 ngày, và chỉ số BOD5 sẽ cao hơn khi mẫu nước chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy, như carbohydrate, protein và lipid, mà vi khuẩn có thể sử dụng làm thức ăn.
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;
- Là thông số bắt buộc để tính toán mức độ tự làm sạch của nguồn nước phục vụ công tác quản lý môi trường
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen – DO)
QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
XỬ LÝ BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC
Mục đích của phương pháp cơ học để XLNT là tách pha rắn (tạp chất phân tán thô) khỏi nước thải bằng các phương pháp lắng và lọc
- Để giữ các tạp chất không hòa tan lớn và một phần chất bẩn lơ lửng: dùng song chắn hoặc lưới lọc
- Để tách các chất rắn lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn hoặc bé hơn nước dùng bể lắng:
Các chất lơ lửng có nguồn gốc khoáng (chủ yếu là cát) được lắng ở bể lắng cát
Các hạt cặn đặc tính hữu cơ được tách ra ở bể lắng
Các hạt cặn nhẹ hơn: dầu, mỡ, nhựa… được tách ở bể thu dầu, mỡ, nhựa (dùng cho nước thải công nghiệp)
Để loại bỏ chất thải từ các chất huyền phù và phân tán nhỏ, việc sử dụng lưới lọc, vải lọc hoặc lớp vật liệu lọc là cần thiết, đặc biệt trong xử lý nước thải công nghiệp.
Phương pháp xử lý cơ học có khả năng loại bỏ khoảng 60% tạp chất không tan trong nước thải sinh hoạt, nhưng BOD vẫn giảm không đáng kể Để nâng cao hiệu quả xử lý, việc làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng có thể tăng hiệu suất xử lý lên đến 75% và giảm BOD từ 10 đến 15%.
Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm:
Song chắn rác có vai trò quan trọng trong việc giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon và vỏ cây trong nước thải Chúng giúp bảo vệ máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả.
Song chắn rác (SCR) có thể phân thành các nhóm sau:
- Theo kích thước của khe hở: SCR thô (30 – 200mm), SCR trung bình (16 – 30mm) và SCR nhỏ ( 7), cần bổ sung axit
Tuy nhiên, đối với mỗi loại nước thải sẽ có những cách trung hòa khác nhau, cụ thể:
- Đối với nước thải từ các nhà máy, xí nghiệp sản xuất sẽ áp dụng trung hòa bằng cách trộn nước thải chứa axit với nước thải chứa kiềm
Để xử lý nước thải có nồng độ axit hoặc kiềm cao không thể trung hòa bằng phương pháp hòa trộn, cần thêm hóa chất Các hóa chất thường được sử dụng bao gồm dung dịch bazơ như Ca(OH)2, CaCO3, và MgCO3 Những hóa chất này được bơm vào bể xử lý thông qua các thiết bị định lượng như phao và hệ thống định mức với áp lực cố định.
Để xử lý nước thải chứa axit, chúng ta có thể lọc qua các lớp vật liệu trung hòa như đá vôi, magiezit, đá hoa cương và đôlômit Các vật liệu này nên có kích thước hạt từ 3-8 cm để đạt hiệu quả trung hòa tốt nhất.
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
2.2.2 Phương pháp keo tụ tạo bông
Quá trình lắng chỉ có khả năng tách các hạt rắn huyền phù, nhưng không thể loại bỏ các chất ô nhiễm ở dạng keo và hòa tan do kích thước nhỏ của chúng Để tách hiệu quả các hạt rắn này, cần tăng kích thước của chúng thông qua sự tương tác giữa các hạt phân tán, giúp chúng liên kết thành tập hợp lớn hơn, từ đó tăng tốc độ lắng Quá trình trung hòa điện tích này được gọi là quá trình keo tụ, trong khi quá trình hình thành các bông cặn lớn từ các hạt nhỏ được gọi là quá trình tạo bông.
Quá trình keo tụ để khử màu, giảm hàm lƣợng các cặn lơ lửng trong nước thải Cơ chế của quá trình :
Giảm điện thế zeta đến mức mà dưới tác động của lực hấp dẫn Van der Waals và năng lượng khuấy trộn bổ sung, các hạt keo sẽ trung hòa điện và kết tụ lại, tạo thành bông cặn.
- Các hạt kết cụm do sự hình thành cầu nối giữa các nhóm hoạt tính trên hạt keo
- Các bông cặn đã hình thành khi lắng xuống sẽ bắt giữ các hạt keo trên quỹ đạo lắng
Người ta thường dùng các hóa chất keo tụ như phèn nhôm [Al2(SO4)3].nH2O hay phèn sắt (FeCl3 hay [Fe2(SO4)3].nH2O), PAC (Poly Aluminium chloride),
Khi áp dụng phương pháp này, việc điều chỉnh pH là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến khả năng keo tụ Mỗi loại chất keo tụ sẽ có hiệu quả khác nhau tùy thuộc vào mức pH Cụ thể, phèn sắt đạt hiệu quả cao nhất ở pH 10, trong khi phèn nhôm phát huy tác dụng tốt nhất ở pH từ 5 đến 6.
Fe 2+ + 2H2O Fe(OH)2 + 2H + 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
Để nâng cao hiệu quả của quá trình keo tụ, cũng như tăng tốc độ lắng và độ nén của các bông keo, người ta thường bổ sung các chất trợ keo tụ như polymer trong quá trình này Phản ứng giữa ion sắt Fe 3+ và nước tạo ra Fe(OH)3 và ion H+, đóng vai trò quan trọng trong quá trình keo tụ.
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Các yếu tố ảnh hưởng: pH, nhiệt độ, tốc độ lắng, liều lượng
Hình 2.7 Quá trình keo tụ tạo bông trong xử lý nước [19]
XỬ LÝ BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC
Phương pháp xử lý sinh học là kỹ thuật sử dụng vi sinh vật (VSV) để phân hủy chất hữu cơ trong nước thải, nhờ vào khả năng sống và hoạt động của chúng Các VSV này tận dụng hợp chất hữu cơ và khoáng chất như nguồn dinh dưỡng để tạo năng lượng, từ đó xây dựng tế bào và gia tăng sinh khối Quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ thông qua VSV được gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa Phương pháp này có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí (có oxy) hoặc kỵ khí (không có oxy).
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí dựa trên quá trình oxy hóa các chất hữu cơ nhờ oxy hòa tan Khi oxy được cung cấp qua thiết bị hoặc cấu trúc công trình, đó là quá trình sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo Ngược lại, nếu oxy hòa tan trong nước nhờ các yếu tố tự nhiên, thì đây là quá trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên.
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí là quá trình phân hủy các chất hữu cơ thông qua sự lên men kỵ khí Đối với các hệ thống thoát nước quy mô vừa và nhỏ, thường sử dụng các công trình kết hợp tách cặn lắng với phân hủy yếm khí các chất hữu cơ trong cả pha rắn và pha lỏng.
Phương pháp xử lý sinh học là giải pháp hiệu quả để làm sạch hoàn toàn nước thải chứa chất hữu cơ hòa tan hoặc phân tán nhỏ Phương pháp này thường được áp dụng sau khi đã loại bỏ các tạp chất thô từ nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao.
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
2.3.1 Bể Aerotank – Bể hiếu khí bùn hoạt tính
Bể Aerotank là một công trình được xây dựng bằng bê tông hoặc bê tông cốt thép, thường có hình dạng chữ nhật Công trình này sử dụng bùn hoạt tính để xử lý các chất ô nhiễm trong nước, góp phần cải thiện chất lượng nguồn nước.
Bùn hoạt tính là loại bùn xốp chứa vi sinh vật có khả năng oxy hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ trong nước thải Để duy trì trạng thái lơ lửng của bùn và cung cấp đủ oxy cho quá trình oxy hóa, việc làm thoáng khí là rất quan trọng Số lượng bùn tuần hoàn và lượng không khí cần cấp phụ thuộc vào độ ẩm và yêu cầu xử lý nước thải Thời gian lưu nước trong bể Aerotank không nên quá 12 giờ, thường được khuyến nghị là 8 giờ.
Bể được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí, bao gồm nguyên lý làm việc với bể thông thường và bể có ngăn phục hồi Ngoài ra, còn có sự phân loại theo phương pháp làm thoáng, với các loại bể làm thoáng bằng khí nén, máy khuấy cơ học, hoặc sự kết hợp của các phương pháp này.
Cấu tạo của bể phải thoả mãn 3 điều kiện:
Giữ được liều lượng bùn cao trong bể
Cho phép vi sinh phát triển liên lục ở giai đoạn “bùn trẻ”
Đảm bảo oxy cần thiết cho vi sinh ở mọi điểm của bể
Nước thải sau khi qua bể lắng đợt 1 chứa các chất hữu cơ hòa tan và cặn lơ lửng sẽ được đưa vào bể Aerotank Tại đây, quá trình thổi khí diễn ra, giúp hình thành các bông bùn hoạt tính với các hạt nhân từ các phân tử hữu cơ trong nước thải.
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
TS Nguyễn Lan Hương cho biết, trong môi trường nước, các vi khuẩn hiếu khí phát triển cùng với động vật nguyên sinh, nấm và xạ khuẩn, tạo ra bông bùn màu nâu sẫm có khả năng hấp thụ chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan Vi khuẩn và sinh vật sống sử dụng chất nền (BOD) và dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn, chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa tan và tế bào mới qua các bước chuyển hóa xen kẽ và liên tiếp.
Trong quá trình xử lý nước thải bằng bể Aerotank, lượng bùn hoạt tính sinh ra không đủ để giảm nhanh các chất hữu cơ do thời gian lưu lại trong bể Để duy trì nồng độ vi khuẩn cần thiết, bùn hoạt tính đã lắng ở đáy bể lắng đợt 2 phải được tuần hoàn trở lại đầu bể Aerotank Đồng thời, bùn dư ở đáy bể lắng sẽ được xả ra khu xử lý bùn, giúp tối ưu hóa quá trình xử lý nước thải.
- Hiệu suất xử lý BOD lên đến 90%
- Loại bỏ được nitơ trong nước thải
- Vận hành đơn giản, an toàn
- Thích hợp với nhiều loại nước thải
- Thuận lợi khi nâng cấp công suất đến 20% mà không phải gia tăng thể tích bể Nhược điểm:
- Thể tích công trình lớn và chiếm nhiều mặt bằng hơn
- Chi phí xây dựng công trình và đầu tư thiết bị lớn
Nhược điểm chính của quá trình xử lý hiếu khí là tổn thất năng lượng cần thiết để cung cấp khí, nhằm duy trì nồng độ oxy hòa tan phù hợp cho sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí trong nước thải.
Phạm vi áp dụng: Ứng dụng cho hầu hết các loại nước thải có ô nhiễm hữu cơ như bệnh viện, khu dân cư, thủy sản,…
2.3.2 Bể Anoxic – Bể sinh học thiếu khí
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Cấu tạo: Vật liệu xây dựng bê tông hoặc bê tông cốt thép
Bể Anoxic đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nitơ trong nước thải thông qua phương pháp sinh học Hiện nay, công nghệ khử nitơ sinh học phổ biến nhất bao gồm hai bước chính: Nitrat hóa và khử Nitrat.
Trong nước thải, hợp chất nitơ và photpho cần được loại bỏ để bảo vệ môi trường Tại bể Anoxic, vi sinh vật phát triển trong điều kiện thiếu khí giúp xử lý nitơ và photpho thông qua quá trình nitrat hóa và photphoril.
Quá trình Nitrat hóa xảy ra như sau:
Hai loại vi khuẩn chủ yếu tham gia vào quá trình khử nitrat và nitrit là Nitrosonas và Nitrobacter Trong điều kiện thiếu oxy, các vi khuẩn này thực hiện quá trình chuyển hóa nitrat (NO3–) và nitrit (NO2–).
Khí nitơ phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài Như vậy là nitơ đã được xử lý
Vi khuẩn Acinetobacter đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa các hợp chất hữu cơ chứa photpho Chúng chuyển đổi những hợp chất này thành các sản phẩm mới không chứa photpho, cũng như các hợp chất chứa photpho dễ phân hủy, phù hợp với các chủng vi khuẩn hiếu khí.
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
KHỬ TRÙNG
Khử trùng là bước quan trọng cuối cùng trong hệ thống xử lý nước thải, nhằm tiêu diệt hoàn toàn vi trùng gây bệnh Sau quá trình xử lý cơ học, hầu hết vi sinh vật đã được giữ lại trong bể lọc, nhưng để đảm bảo an toàn, cần thực hiện khử trùng nước thải để phá hủy các loại vi khuẩn nguy hiểm còn sót lại hoặc không thể loại bỏ trong các giai đoạn xử lý trước đó.
Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học vẫn chứa từ 105 đến 106 vi khuẩn/ml, trong đó phần lớn không phải là vi khuẩn gây bệnh, nhưng vẫn có khả năng tồn tại vi khuẩn gây bệnh Khi nước thải được xả ra nguồn nước cấp hoặc hồ bơi, nguy cơ lây lan vi khuẩn rất cao Do đó, việc tiệt trùng nước thải trước khi thải ra môi trường là cực kỳ cần thiết để đảm bảo an toàn sức khỏe cộng đồng.
Thời gian tiếp xúc tính cả thời gian nước thải theo mương dẫn từ bể tiếp xúc ra nguồn tiếp nhận (ra sông) là 30 phút
Các phương pháp khử trùng nước thải phổ biến nhất hiện nay:
- Dùng clo hơi qua thiết bị định lượng clo
- Dùng hypoclorit – canxi dạng bột- Ca(ClO)2 – hoàn tan trong thùng dung dịch 3-5% rồi định lượng vào bể tiếp xúc
- Dùng hypoclorit – natri, nước javel NaClO
Ozon được sản xuất từ không khí thông qua máy tạo ozon đặt trong nhà máy xử lý nước thải Sau khi được sản xuất, ozon sẽ được dẫn ngay vào bể hòa tan để tiếp xúc và xử lý nước thải hiệu quả.
- Dùng tia cực tím UV do đèn thủy ngân áp lực thấp sẵn ra Đèn phát tia cực tím đặt ngập trong mương có nước thải chảy qua
Lựa chọn phương pháp khử trùng phải phụ thuộc vào các yếu tố ảnh hưởng và hiệu quả
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BÙN CẶN
Trong các trạm xử lý nước thải, khối lượng cặn lắng từ song chắn rác và bể lắng thường rất lớn, chứa tới 97 - 99% nước và nhiều chất hữu cơ có khả năng gây hại Do đó, việc xử lý cặn là cần thiết để giảm độ ẩm và loại bỏ vi sinh vật độc hại trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.
Các phương pháp xử lý bùn cặn gồm:
Cô đặc cặn là quy trình nâng cao nồng độ cặn bằng cách loại bỏ một phần nước trong hỗn hợp, giúp giảm khối lượng vận chuyển và thể tích công trình ở giai đoạn sau Các phương pháp phổ biến để cô đặc cặn bao gồm bể cô đặc cặn bằng lắng trọng lực, bể tuyển nổi, lọc ly tâm và lọc qua băng tải.
Phương pháp này giúp phân hủy các chất hữu cơ thành CO2, CH4 và H2O, từ đó giảm thiểu mùi hôi và loại bỏ tình trạng thối rửa của cặn Ngoài ra, nó còn giảm số lượng vi sinh vật gây bệnh và làm giảm thể tích cặn hiệu quả.
Có thể ổn định cặn hóa chất bằng phương pháp sinh học hiếu khí hoặc kị khí Các công trình thường được sử dụng để ổn định cặn bao gồm bể tự hoại, bể lắng hai vỏ và bể mêtan.
Có thể sử dụng sân phơi hoặc các thiết bị cơ học như máy lọc ép, máy ép băng tải, máy lọc chân không, và máy lọc ly tâm, hoặc áp dụng phương pháp nhiệt để xử lý.
Lựa chọn cách nào để làm khô cặn phụ thuộc nhiều yếu tố: mặt bằng, điều kiện đất đai, yếu tố thủy văn, kinh tế xã hội,…
2.6 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐIỂN HÌNH
2.6.1 Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt chung cư SKY 9 công suất 260m 3 /ngày
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Hình 2.12 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt chung cư SKY 9 công suất
Thuyết minh sơ đồ công nghệ:
Nước thải sinh hoạt và từ các nhà hàng sẽ được dẫn qua lưới lọc rác thô để loại bỏ các thành phần chất rắn lơ lửng có kích thước lớn trước khi chảy vào bể tiếp nhận để tách dầu.
Trong bể này còn chia ra nhiều ngăn để tách dầu mỡ
Nguồn tiếp nhận đạt QCVN 14:2008, cột B
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Nước thải từ bể tiếp nhận được bơm lên bể điều hòa, nơi có chức năng chính là điều hòa lưu lượng Quá trình này giúp tránh sốc tải cho các công trình xử lý phía sau bằng cách xáo trộn đều nước thải trong toàn bộ thể tích bể.
Nước thải từ bể điều hòa kết hợp với các dòng tuần hoàn tại đây, trong đó dòng tuần hoàn có hàm lượng nitrit (NO2–) và nitrat (NO3–) cao Các vi khuẩn dị dưỡng sẽ thực hiện quá trình khử nitrat thành khí N2.
Quá trình khử nitrat thể hiện qua phương trình sau:
Bể xử lý nước thải sử dụng các giá thể vi sinh dính bám để tăng cường sự phát triển của vi sinh vật Các giá thể này liên tục chuyển động nhờ thiết bị thổi khí, dẫn đến mật độ vi sinh ngày càng tăng và hiệu quả xử lý cao hơn Vi sinh vật có khả năng phân giải hợp chất hữu cơ sẽ bám dính và phát triển trên bề mặt vật liệu, trong khi vi sinh hiếu khí chuyển hóa chất hữu cơ trong nước thải thành sinh khối Sự phát triển nhanh chóng của sinh khối giúp giảm thiểu nhanh chóng các chất hữu cơ ô nhiễm trong nước thải.
Bể MBBR không chỉ xử lý các hợp chất hữu cơ trong nước thải mà còn thực hiện quá trình nitrat hóa và denitrate, giúp loại bỏ hiệu quả các hợp chất nito và photpho.
Nước thải từ bể MBBR có chứa nhiều bông bùn vi sinh, và bể lắng được thiết kế để lắng bông bùn vi sinh thông qua quá trình lắng trọng lực.
Nước được đưa vào ống trung tâm và phân phối đều khắp bể, dưới tác dụng của trọng lực và tấm chắn hướng dòng, các bông bùn vi sinh lắng xuống đáy trong khi nước trong di chuyển lên trên Nước trong sẽ được thu gom qua hệ thống máng tràn để tiếp tục chảy sang bể khử trùng, trong khi phần bùn lắng được chia thành hai dòng khác nhau.
Dòng tuần hoàn trở lại bể Anoxic để cung cấp vi sinh cho quá trình xử lý sinh học và duy trì nồng độ sinh khối trong bể
Dòng bùn dư đưa đến bể chứa bùn để chờ xử lý định kỳ
Nước sau quá trình lắng sẽ chảy qua bể khử trùng để tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh có trong nước thải
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Sau khi được khử trùng, nước thải sẽ được bơm vào bồn lọc để loại bỏ các cặn khó lắng trước khi được xả ra môi trường Nước sau xử lý phải đạt tiêu chuẩn QCVN 14: 2008/BTNMT – Cột A.
2.6.2 Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Công ty CP Cơ Khí Môi Trường ETM Thuyết minh sơ đồ công nghệ
Nước thải từ nhà vệ sinh được dẫn qua ống vào bể phốt, sau đó chảy tràn qua các ngăn và tiếp tục đến bể gom/điều hòa.
Nước thải từ hoạt động tắm rửa, giặt giũ và nấu ăn được dẫn về bể tách mỡ, nơi có lắp đặt song chắn rác ở vị trí đầu nguồn để ngăn chặn rác vào bể, đảm bảo quá trình xử lý nước thải hiệu quả.
Nước thải tiếp tục chảy tràn qua bể gom/điều hòa
XUẤT LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Cơ sở lựa chọn
Yêu cầu thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho trung tâm tiệc cưới hội nghị Melisa Center với công suất 150 m³/ngày Nước sau xử lý cần đạt tiêu chuẩn cột B theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT Đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý phải dựa trên các tiêu chí và quy định hiện hành để đảm bảo hiệu quả và an toàn cho môi trường.
- Công suất của trạm xử lý
- Thành phần và đặc điểm của nước thải
- Chất lượng nước sau xử lý
- Tiêu chuẩn xả thải vào nguồn tiếp nhận tương ứng
- Điều kiện mặt bằng và đặc điểm địa chất thủy văn của khu vực xây dựng
- Chi phí đầu tư xây dựng, quản lý, vận hành và bảo trì
Hệ thống xử lý nước thải cần vận hành đơn giản nhưng vẫn phải đảm bảo hiệu quả xử lý phù hợp với trình độ của người vận hành, nhằm đáp ứng các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật trong quản lý môi trường.
Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi xả thải ra nguồn tiếp nhận không được vượt quá giá trị Cmax, được tính toán dựa trên các tiêu chuẩn quy định.
Cmax là nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi được xả ra nguồn tiếp nhận, được đo bằng milligram trên lít nước thải (mg/l).
C: Giá trị nồng độ của thông số ô nhiễm quy định tại bảng 1 mục 2.2, QCVN 14:2008/BTNMT
K: Hệ số tính tới quy mô, loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng và chung cư quy định tại mục 2.3, QCVN 14:2008/BTNMT
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Trung tâm tiệc cưới hội nghị Melisa Center có lưu lượng nước thải lớn nhất là 150 m³/ngày Đêm, với loại hình cơ sở là nhà hàng ăn uống và cửa hàng thực phẩm, theo quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT, hệ số K được chọn là 1.
Xác định lưu lượng tính toán nước thải khu đô thị
Lưu lượng trung bình giờ:
24 = 6,25 (m 3 /h) Lưu lượng trung bình giây:
3600 = 1,7 ×10 -3 (m3/s) = 1,7 (l/s) Lưu lượng giờ lớn nhất:
Q max,giờ = Q tb,giờ × K0max = 6,25×2,5 = 15,625 (m 3 /h) Trong đó: K0max = 2,5 (Bảng 3.1)
Lưu lượng giây lớn nhất:
3600 = 0,0043 (m 3 /s) = 4,3(l/s) Lưu lượng giờ nhỏ nhất:
Q min,giờ = Q tb,giờ × K0min = 6,25×0,38 = 2,4 (m 3 /h) Trong đó: K0min = 0,38 (Bảng 3.2)
Lưu lượng giây nhỏ nhất: Q min,s = 𝑄 𝑚𝑖𝑛,𝑔𝑖ờ
Bảng 3.1 Hệ số không điều hòa đối với nước thải sinh hoạt [11]
Hệ số không điều hòa K 0
Lưu lượng nước thải trung bình Q tb (l/s)
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Tổng lượng nước đen từ khu vệ sinh trong một ngày:
Khu vệ sinh chọn loại xí bệt, bồn nước tiết kiệm nên chọn lượng nước đen một người từ khu vệ sinh: Qđen = 30 (l/người.ngày)(Bảng 1.4/13/[9])
1000 = 36(m 3 ⁄ngày) Lưu lượng trung bình giờ:
Q đen tb.giờ =Q tb.ngày
24= 1,5(m 3 ⁄h) Lưu lượng trung bình giây:
Q tb.giây đen =Q tb.ngày đen
Tổng lưu lượng nước thải xám trong một ngày: ΣQ xám = 150 − 36 = 114(m 3 ⁄ngày) Lưu lượng trung bình giờ:
Q xám tb.giờ =Q tb.ngày
24 = 4,75(m 3 ⁄h) Lưu lượng trung bình giây:
Q tb.giây xám =Q xám tb.ngày
Q max.giờ = Q tb.giờ × K max = 4,75 × 1,2 = 5,7(m 3 ⁄h) Trong đó, Kmax = 1,2-1,4 Chọn Kmax = 1,2
Lưu lượng giây lớn nhất:
Hàm lượng SS trong nước thải đen:
Chọn hàm lượng SS trong phân và nước tiểu là: 20 g/người.ngày
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Hàm lượng BOD 5 trong nước thải đen:
Chọn BOD5 trong phân và nước tiểu là 18 g/người/ngày và 10 g/người/ngày:
30 × 1000 = 933,3(mg l)⁄ Chọn khối lượng khô trong phân và nước tiểu là 30 g/người/ngày và 50 g/người/ngày
Hàm lượng N trong nước thải đen:
Chọn nitơ trong phân và nước tiểu là 6-12 g/người.ngày đêm : (Bảng 1.3/12/[4])
Hàm lượng P trong nước thải đen:
Chọn photpho trong phân và nước tiểu là 0,8-4 g/người.ngày đêm : (Bảng 1.3/12/[4])
Bảng 3.2 Hiệu suất xử lý các chất ô nhiễm khi vào bể tự hoại [9]
Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ đầu vào Hiệu suất xử lý
Hiệu suất xử lý BOD5, SS, TN, TP khi sử dụng bể tự hoại có ngăn lọc kỵ khí (Mục
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Bảng 3.3 Thành phần nước thải xám sau khi qua lưới chắn rác tinh [21]
Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Nồng độ đầu vào Hiệu suất xử lý
Bảng 3.4 Thành phần nước thải xám sau khi qua bể tách dầu mỡ
Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Nồng độ đầu vào Hiệu suất xử lý
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Bảng 3.5 Thành phần nước thải tổng hợp nước thải xám và nước thải đen tại bể điều hòa
Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Nồng độ nước thải xám
Lưu lượng nước thải xám
Nồng độ nước thải đen
Lưu lượng nước thải đen
Nồng độ tổng hợp tại bể thu gom pH - 7,2 114 6,5-7,5 36 6,5-7,5
Nồng độ tổng hợp của nước thải được tính bằng công thức: Nồng độ tổng hợp = (nồng độ nước thải xám x lưu lượng nước thải xám + nồng độ nước thải đen x lưu lượng nước thải đen) / (lưu lượng nước thải xám + lưu lượng nước thải đen) Công thức này cho phép xác định nồng độ ô nhiễm tổng thể từ hai nguồn nước thải khác nhau, giúp quản lý và xử lý nước thải hiệu quả hơn.
Bảng 3.6 Thành phần và tính chất nước thải sau khi vào bể thu gom
Giá trị Chỉ tiêu nước thải
C max Trạng thái chỉ tiêu so với QCVN pH - 6,5-7,5 5 – 9 - - Đạt
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Đề xuất sơ đồ công nghệ và thuyết minh
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Nước thải từ việc nấu nướng, giặt giũ, tắm rửa,
Bể điều hòa Dầu mỡ
Máy ép bùn Đưa đi xử lý
Nguồn tiếp nhận QCVN 12:2008/BTNMT, cột B Javel
Nước thải từ nhà vệ sinh
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
: Đường tuần hoàn nội bộ
Nước thải sinh hoạt từ nhà hàng bao gồm hai loại chính: nước thải đen từ nhà vệ sinh và nước thải xám Nước thải đen sẽ được dẫn vào bể tự hoại, nơi diễn ra quá trình kỵ khí giúp loại bỏ TSS và các hợp chất hữu cơ Sau đó, nước thải sẽ chảy qua bể điều hòa để tiếp tục xử lý.
Nước thải xám, bao gồm nước thải từ việc tắm giặt và nấu ăn, được dẫn qua lưới chắn rác để loại bỏ rác bẩn lớn trước khi vào bể tách mỡ Tại bể tách mỡ, mỡ nổi lên sẽ được vớt bỏ và đưa vào thùng chứa để xử lý định kỳ, trong khi rác thu được từ lưới rác cũng được thu gom và xử lý thường xuyên Sau đó, nước thải sẽ chảy sang bể điều hòa.
Bể điều hòa khuấy trộn là giải pháp hiệu quả để điều chỉnh lưu lượng và nồng độ ô nhiễm trong nước thải, khắc phục vấn đề dao động lưu lượng và nâng cao hiệu suất các quá trình xử lý tiếp theo Hệ thống cánh khuấy liên tục đảo trộn nước thải, ngăn ngừa lắng cặn và giảm mùi hôi do phân hủy kỵ khí Đồng thời, bể điều hòa cũng giúp bảo vệ hệ thống xử lý phía sau khỏi sốc tải, đảm bảo hiệu quả xử lý tối ưu.
Nước thải sẽ được bơm qua hệ thống bể Anoxic và Aerotank, nơi diễn ra quá trình xử lý tổng hợp nhằm khử BOD, thực hiện nitrat hóa và khử các chất ô nhiễm.
Bể Aerotank sử dụng quá trình sục khí để oxy hóa hiệu quả các chất hữu cơ trong nước thải, đồng thời khử NH4, NO3- thành N2 và loại bỏ photpho, giúp cải thiện chất lượng nước mà không gây mùi khó chịu hay ảnh hưởng đến mỹ quan Nước thải được xáo trộn đồng đều với bùn hoạt tính, nhờ vào oxy từ máy thổi khí, tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí trong bùn phân hủy các chất hữu cơ còn lại.
Nước thải chứa bùn hoạt tính được chuyển đến Bể lắng sinh học để tiến hành lắng bùn Một phần bùn sau lắng sẽ được tuần hoàn trở lại bể Anoxic, được gọi là bùn tuần hoàn, trong khi phần còn lại, được gọi là bùn dư, sẽ được đưa vào bể chứa bùn.
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
TS Nguyễn Lan Hương 40 sẽ được xe thu gom định kỳ
Để tối ưu hóa quá trình xử lý thiếu khí, ngoài việc tuần hoàn bùn từ bể lắng sang bể Anoxic, cần thực hiện tuần hoàn nước từ bể Aerotank sang bể Anoxic, được gọi là tuần hoàn nội bộ.
Nước sau khi ra khỏi bể lắng sẽ được khử trùng để loại bỏ vi sinh vật gây bệnh trước khi được dẫn vào hệ thống cống chung của thành phố Nước thải sau khi xử lý phải đạt tiêu chuẩn cột B theo QCVN 14:2008/BTNMT.
Hiệu suất xử lý của phương án 1
Bảng 3.7 Hiệu suất xử lý của phương án 1 TSS
Nồng độ đã xử lý 20 27,5 0 0 0 0 4,5
Nồng độ đã xử lý 18 52,25 0 0 0 0 59,85
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
4 Bể điều hòa khuấy trộn
Nồng độ dòng ra 147 49,3 (5) (3) 8,98 3×10 4 19,5 Nồng độ dòng vào 147 49,3 (5) (3) 8,98 3×10 4 19,5
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Tính toán lượng N và P ở bể Aerotank: nồng độ BOD dòng vào bể Aerotank là 328,7 mg/l, N = 73,36 mg/l, P = 12,4mg/l, H = 85%
Ta có tỷ lệ BOD:N:P = 100:5:1
Trong bể Aerotank, lượng nitơ (N) được sử dụng cho tổng hợp tế bào là 13,97 mg/l Lượng nitơ dòng ra từ bể là 59,39 mg/l, được tính bằng cách lấy 73,36 mg/l trừ đi 13,97 mg/l Ngoài ra, cần xác định lượng nitơ dạng amonia (NH3) để chuyển hóa thành NO3- trong bể Aerotank.
59,39 × 85% = 50,48(mg l)⁄ (2) Lượng amonia ra khỏi hệ thống:
59,39 − 50,48 = 8,91(mg l)⁄ < QCVN 14: 2008 cột B (NH 3 ) = 10 (mg l) ⁄ (3)
Lượng nitrat bị khử tại bể Anoxic:
50,48 × 80% = 40,4(mg l)⁄ (4) Lượng nitrat ra khỏi hệ thống:
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
50,48 − 40,4 = 10,08(mg l) < QCVN 14: 2008 cột B (NO⁄ 3 ) = 50(mg l)⁄ (5)
Lượng P tổng hợp tế bào ở bể Anoxic:
12,4 × 5% = 0,62(mg l)⁄ Lượng P còn lại sau khi qua Anoxic:
12,4 − 0,62 = 11,78(mg l)⁄ Lượng P tổng hợp tế bào tại bể Aerotank:
P đã sử dụng cho tổng hợp tế bào ở bể Aerotank là: 2,8 (mg/l)
P dòng ra ở bể Aerotank là 11,78 – 2,8 = 8,98 (mg/l)
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Nước thải từ việc nấu nướng, giặt giũ, tắm rửa, Nước thải từ nhà vệ sinh
Bể tự hoại Dầu mỡ
Nguồn tiếp nhận, QCVN 14:2008/BTNMT, cột B
Bể chứa bùn Đưa đi xử lý Thồi khí
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
Nước thải sinh hoạt từ nhà hàng bao gồm hai loại: nước thải đen và nước thải xám Nước thải đen, từ nhà vệ sinh, được dẫn vào bể tự hoại để loại bỏ TSS và hợp chất hữu cơ qua quá trình kỵ khí, sau đó chảy vào bể điều hòa Nước thải xám, từ hoạt động tắm giặt và nấu ăn, được xử lý qua lưới chắn rác để loại bỏ rác lớn trước khi vào bể tách mỡ Tại bể tách mỡ, mỡ nổi lên sẽ được vớt bỏ và xử lý định kỳ, trong khi rác thu được từ lưới chắn cũng được thu gom và xử lý Cuối cùng, nước thải sẽ tiếp tục chảy sang bể điều hòa.
Bể điều hòa được sục khí để đảo trộn nước thải, giúp hòa tan và phân bố đồng đều nồng độ chất bẩn trong toàn bộ bể, đồng thời điều hòa lưu lượng Quá trình này ngăn chặn tình trạng phát sinh mùi và cặn lắng trong bể, đồng thời bảo vệ hệ thống xử lý phía sau khỏi sốc tải, từ đó nâng cao hiệu suất xử lý.
Nước thải sẽ được bơm qua bể MBBR, nơi các chất hữu cơ trong nước thải được vi khuẩn hiếu khí phân hủy Vi khuẩn này tồn tại ở dạng lơ lửng với mật độ cao (bùn hoạt tính) trong điều kiện sục khí, nhằm cung cấp oxy cần thiết cho sự sinh trưởng của vi sinh vật và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng Lượng khí cung cấp vào bể đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
Cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí chuyển hóa chất hữu cơ hòa tan thành nước và carbonic, nitơ hữu cơ và amonia thành nitrat NO 3-
Xáo trộn đều nước thải và bùn hoạt tính, tạo điều kiện để vi sinh vật tiếp xúc tốt với các chất cần xử lý
Giải phóng các khí ức chế quá trình sống của vi sinh vật, các khí này sinh ra trong
GVHD: ThS Trần Ngọc Bảo Luân
TS Nguyễn Lan Hương 46 quá trình vi sinh vật phân giải các chất ô nhiễm
Tác động tích cực đến quá trình sinh sản của vi sinh vật
Vi sinh vật có khả năng phân giải hợp chất hữu cơ sẽ bám dính và phát triển trên bề mặt vật liệu, đặc biệt là các vi sinh vật hiếu khí, chúng chuyển hóa các hợp chất hữu cơ trong nước thải để tạo ra sinh khối Khi các vi sinh vật này phát triển nhanh chóng, lớp vi sinh vật sẽ dày lên cùng với sự suy giảm của chất hữu cơ trong nước thải Khi đạt đến độ dày nhất định, khối lượng vi sinh vật tăng lên, lớp vi sinh vật bên trong sẽ không còn nguồn thức ăn, dẫn đến việc chúng chết đi và không còn khả năng bám dính, từ đó bong ra và rơi vào nước thải Một lượng nhỏ vi sinh vật còn lại trên vật liệu sẽ tiếp tục sử dụng các hợp chất hữu cơ trong nước thải để hình thành quần xã sinh vật mới.
CHC + O2 + Chất dinh dưỡng + vi khuẩn hiếu khí = CO2 + H2O + NH3 +C5H7NO2 (vi khuẩn mới) + Năng lượng (E)
Vi sinh vật trên bề mặt vật liệu được phân thành ba loại: lớp ngoài cùng là vi sinh vật hiếu khí, tiếp theo là vi sinh vật thiếu khí, và lớp trong cùng là vi sinh vật kỵ khí Trong nước thải sinh hoạt, nitơ chủ yếu tồn tại dưới dạng hợp chất hữu cơ Vi sinh vật hiếu khí chuyển hóa hợp chất nitơ thành nitrit và nitrat, sau đó vi sinh vật thiếu khí và kỵ khí sử dụng các hợp chất hữu cơ làm chất oxy hóa để khử nitrat và nitrit thành khí N2 Nhờ vậy, hiệu quả xử lý nitơ và photpho trong nước thải sinh hoạt của công trình này rất cao.
Sau khi ra khỏi bể sinh học, nước vẫn chứa một lượng bông bùn lơ lửng Để giảm thiểu chất rắn trong nước thải, nước sẽ được đưa qua bể lắng để lắng các bông cặn Nước trong sau đó sẽ chảy sang bể khử trùng.