3.3.1.1. Xác định công suất xử lý cho hộ sản xuất
Trên cơ sở các phương pháp và mô hình xử lý nước thải làng nghề CBLTTP được nghiên cứu và triển khai áp dụng rộng rãi trên cả nước: xử lý nước thải tinh bột mì tại làng nghề Hoài Hảo, Hoài Nhơn, Bình Định bằng phương pháp xử lý sinh học kị khí hai giai đoạn (bể acid hóa, bể lọc sinh học kị khí) kết hợp xử lý sinh học hiếu khí (bể lọc hiếu khí ngập nước) của Trường ĐH Bách khoa TP.HCM; Xử lý nguồn nước thải chung của làng nghề chế biến lương thực xã Minh Khai, Hoài Đức, Hà Nội bằng phương pháp xử lý sinh học kị khí kết hợp xử lý hiếu khí của Đại học Quốc gia Hà Nội; Hệ thống xử lý nước thải phân tán DEWATS (Decentralized Wasterwater Treament System) của Hiệp hội Nghiên cứu và phát triển Bremen (BORDA) bao gồm 4 bước lắng, xử lý kỵ khí, xử lý bằng bải lọc trồng cây và khử trùng với hơn 500 hệ thống DEWATS đang hoạt động hiệu quả ở các nước như Indonesia, Ấn Độ, Philippin, Trung Quốc, Việt Nam và các nước Nam Phi,…
Theo kết quả điều tra cho thấy: trung bình một hộ có khoảng 5 - 6 người, ngoài ra còn thuê thêm từ 1 - 3 người lao động bên ngoài nhằm phục vụ cho sản xuất bún. Tính trung bình, lượng nước thải sinh họat của một hộ thải ra trong một ngày là:
Qsh = QCsh x N x 0,8 = 150 (l/ngày) x 8 x 0,8 = 960 (l/ngày) = 0,96 m3/ngày (Tiêu chuẩn cấp nước tính theo đầu người đối với thị trấn, trung tâm công - nông nghiệp, công - ngƣ nghiệp, điểm dân cƣ nông thôn - TCXDVN 33: 2006/BXD khoảng 0,08 m3/người.ngày, trong đó lượng thải tính bằng 80 % lượng cấp).
Khảo sát thực tế cho thấy hiện nay một ngày, trung bình mỗi hộ gia đình tại thôn Hòa Loan sản xuất khoảng 1,2 -1,4 tấn bún tươi (lấy mức 1,4 tấn) [7], lượng nước tiêu tốn để sản xuất 01 kg bún tươi là 0,01 m3. Như vậy, lượng nước thải sản xuất bún tươi khoảng gần 14 m3/ngày.
Vậy tổng lượng nước thải sản xuất bún và nước thải sinh họat trung bình của một hộ trong một ngày là:
Q = Qsh + Qsh = 0,96 m3/ngày + 14 m3/ngày = 14,96 m3/ngày.
Vậy Công suất thiết kế bể xử lý nước thải quy mô hộ gia đình 15 m3/ngày
Trong khuôn khổ thực hiện đề tài này, tác giả xin lựa chọn đối tƣợng xử lý nước thải là 01 hộ gia đình sản xuất bún. Địa điểm xây dựng mô hình trình diễn XLNT là hộ gia đình ông Nguyễn Văn Phú, thôn Hòa Loan (xã Lũng Hòa, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc) với quy mô thiết kế 15 m3/ngày.đêm, kết quả xử lý đạt QCVN 40:2011/BTNMT loại B. Đây là hộ gia đình làm nông nghiệp, kết hợp sản xuất bún. Mô hình sản xuất này phổ biến ở hầu hết các hộ gia đình trong làng do nó đem lại hiệu quả kinh tế cao trong điều kiện hộ gia đình sản xuất nông nghiệp. Như vậy mô hình sản xuất của hộ gia đình này tương đồng với hầu hết mô hình sản xuất của các hộ gia đình khác trong làng. Do đó mô hình XLNT cũng đáp ứng đƣợc điều kiện của hầu hết các hộ gia đình khác trong làng nghề.
3.3.1.2. Lựa chọn mô hình XLNT quy mô hộ nghề tại xã Lũng Hòa
Theo kết quả phân tích lựa ch đã nêu trong Chương 2. Tại các hộ nghề, ví dụ như: nhà ông Nguyễn Văn Phú, nước thải sản xuất bún và nước thải sinh họat được xử lý bậc I bằng bể kỵ khí dòng hướng lên kết hợp lọc (bể BASTAF). Ngăn thứ nhất của bể có vai trò là ngăn lắng và lên men kỵ khí, đồng thời điều hòa lưu lƣợng và nồng độ các chất ô nhiễm trong dòng thải. Nhờ các vách ngăn, ống chảy hướng dòng bố trí tại các ngăn tiếp theo, nước thải chuyển động theo chiều từ dưới lên trên, tiếp xúc với vi sinh vật kỵ khí trong lớp bùn hình thành ở đáy bể. Các chất ô nhiễm hữu cơ sẽ đƣợc các vi sinh vật hấp thụ và chuyển hóa làm nguồn dinh dƣỡng cho sự phát triển của chúng.
Nước thải sản xuất và sinh họat Bể lắng
Bể xử lý kỵ khí dòng hướng lên kết hợp lọc kỵ khí
Nước thải sau xử lý
Hình 3.1. Sơ đồ quá trình xử lý nước thải bậc I tại hộ nghề
Có thể nói, nhờ những ngăn này, bể xử lý sẽ trở thành một dãy bể phản ứng kỵ khí nối tiếp nhau, cho phép tăng thời gian lưu bùn, làm tăng hiệu suất xử lý. Ở cuối bể, bố trí một hoặc hai ngăn lọc kỵ khí. Tại ngăn bể yếm khí VSV đƣợc cố định trên lớp nhựa nhân tạo. Bơm tuần hoàn bùn tạo thành lớp giả lỏng. Nhờ các vật liệu lọc có vai trò là giá đỡ cho các vi sinh vật kỵ khí gắn bám trên bề mặt, tạo thành các màng vi sinh vật và ngăn không cho cặn lơ lửng trôi ra theo dòng nước, các chất ô nhiễm sẽ đƣợc xử lý hiệu quả hơn khi đi qua các lỗ rỗng của vật liệu lọc và tiếp xúc với màng vi sinh vật. Cuối cùng nước thải đi vào ngăn chứa sau xử lý kỵ khí và đƣợc đổ thẳng xuống cống chung để đƣa vào hệ thống XLNT chung của Làng nghề.
Bùn từ ngăn lắng đƣợc định kỳ bơm hút ra ngòai đem bón ruộng. Ngăn kỵ khí cũng đóng vai trò là ngăn phân hủy bùn. Lƣợng bùn phát sinh tại ngăn kỵ khí (khoảng 8 % - 10 % tổng lượng chất hữu cơ trong nước thải) được định kỳ hút đem bón ruộng.
* Các lưu ý:
- Nước thải được xử lý bằng phương pháp kỵ khí, để đảm bảo cho hệ thống hoạt động luôn hiệu quả cần:
+ Lượng nước thải xử lý phải được cấp đều cho hệ thống để nuôi dưỡng hệ vi sinh vật trong hệ thống xử lý, không nên để gián đoạn nguồn nước thải quá lâu (5 ngày), vi sinh vật cạn kiệt nguồn thức ăn và sẽ bị hủy diêt.
+ Không được đổ các loại chất thải độc hại vào nguồn nước thải như: dầu mỡ, chất tẩy rửa với lƣợng lớn, làm ức chế quá trình hoạt động của vi sinh vật, ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống xử lý.
- Bùn ở ngăn lắng không đƣợc để tồn trữ lâu gây hiện tƣợng phân hủy và nổi bùn.
3.3.2. Tính toán hệ thống XLNT qui mô hộ nghề công suất 15 m3/ngày 3.3.2.1. Hố gom kết hợp loại rác
Kích thước hố gom: 1,0 m, H 1,5 m; Vật liệu: Bê tông ống cống hoặc xây bằng gạch. Lưới chắn rác: lồng thép bọc nhựa (400x400x 400) mm, khe (2x2) mm 3.3.2.2. Bể xử lý
Thời gian lưu nước trong bể BASTAF-I
Theo QCVN về thiết kế bể tự hoại do Bộ xây dựng ban hành, thể tích bể đƣợc chọn đảm bảo thời gian lưu nước T = 2 - 3 ngày. Chọn thời gian lưu nước trong bể xử lý nước thải qui mô hộ nghề là 3 ngày.
Vậy tổng dung tích lưu nước cần thiết của bể: W-tổng1 = 15x3 = 45m3
Kích thước toàn bể H x Bx L: (1,6 x 2 x 6,15) m Ngăn lắng H x Bx L: (1,6 x 2 x 3,5) m
Ngăn kỵ khí (ba ngăn) H x Bx L: (1,6 x 2 x 0,6) m Ngăn lọc kỵ khí (một ngăn) H x Bx L: (1,6 x 2 x 0,7) m Vật liệu: gạch xây; Thiết bị: Vật liệu đệm plastic: 2,2 m3
Hình 3.2. Sơ đồ hình vẽ bể xử lý kỵ khí dòng hướng lên kết hợp lọc kỵ khí Mặt bằng
(1 )
(2 )
(2 )
(2 )
(3 )
Đường tuần hoàn bùn
Mặt cắt
Ghi chú: (1) - ngăn lắng, (2) - ngăn yếm khí giả lỏng, (3) - ngăn lọc kỵ khí