Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3 /ngày.đêm

sinh học nhỏ giọt là một thiết bị phản ứng sinh học trong đó các vi sinh vật sinh trưởng cố định trên các vật liệu lọc. Bể lọc hiện đại bao gồm một lớp vật liệu dễ thấm nước với vi sinh vật kết dính trên đó. Nước thải đi qua lớp vật liệu này sẽ thấm hay nhỏ giọt lên đó. Vật liệu thường là đá dăm hoặc các vật liệu tổng hợp. Nếu vật liệu lọc là đá hoặc sỏi thì kích thước hạt dao động trong khoảng 25-100 mm, chiều sâu lớp vật liệu dao động trong khoảng 0,9-2 m, trung bình là 1,8 m. Bể lọc với vật liệu là đá dăm thường có dạng tròn. Nước thải được phân phối đều lên lớp vật liệu nhờ hệ thông phân phối. Bể lọc với vật liệu lọc là chất dẻo tổng hợp thì có chiều cao từ 4-12 m. Ba dạng vật liệu lọc tổng hợp thường dùng là: (1) vật liệu tạo dòng chảy thẳng đứng; (2) vật liệu tạo dòng chảy ngang; (3) vật liệu tạo dòng chảy ngẫu nhiên. Chất hữu cơ sẽ bị phân hủy bởi quần thể vi sinh vật dính kết trên lớp vật liệu lọc. Các chất hữu cơ có trong nước thải bị hấp thụ vào màng vi sinh vật dày 0,1-0,2 mm và bị phân hủy bởi vi sinh vật hiếu khí. Khi vi sinh vật sinh trưởng và phát triển, bề dày lớp màng tăng lên do đó oxy bị tiêu thụ trước khi khuếch tán hết chiều dày lớp màng vi sinh. Như vậy môi trường kỵ khí hình thành ngay sát màng vật liệu lọc. Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 40 SVTH: LÊ THANH HẢI Khi chiều dày lớp màng tăng lên, quá trình đồng hóa chất hữu cơ xảy ra trước khi chúng tiếp xúc với vi sinh vật ở gần vật liệu lọc. Kết quả là vi cinh vật ở đây bị phân hủy nội bào, không còn khả năng bám dính trên bề mặt vật liệu lọc và bị rửa trôi. Hình 2.12 :Cấu tạo bể lọc sinh học nhỏ giọt. e. Đĩa sinh học tiếp xúc quay RBC Đĩa sinh học gồm hàng loạt đĩa tròn, phẳng, bằng polystyren hoặc polyvinylclorua lắp trên một trục. Các đĩa được đặt ngập trong nước một phần va quay chậm. Trong Hình 2.13: Sơ đồ đĩa quay sinh học tiếp xúc Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 41 SVTH: LÊ THANH HẢI quá trình vận hành, vi sinh vật sinh trưởng, phát triển thành màng mỏng bám trên bề mặt đĩa. Khi đĩa quay, lớp màng sinh học tiếp xúc với nước thải và với khí quyển để hấp thụ oxy. Đĩa quay sẽ ảnh hưởng đến sự vận chuyển oxy và đảm bảo vi sinh tồn tại trong điều kiện hiếu khí. 2.1.3.2 Hồ sinh vật Tùy theo nồng độ oxy hòa tan có trong hồ, hệ thống hồ sinh vật được phân thành: (1) Hồ hiếu khí; (2) Hò tùy tiện; (3) Hồ kỵ khí. a. Hồ hiếu khí Trong hồ diễn ra quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ nhờ vi sinh vật hiếu khí. Có thể phân loại hồ này thành 2 nhóm: Hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo. Hồ hiếu khí được thiết kế với tác dụng ngăn không cho tảo phát triển. Điều này được thực hiện thong qua 2 điều kiện. Thứ 1: Sự xáo trộn hiệu quả làm duy trì độ đục của nước, ánh sáng không thể xâm nhập vào cột nước. Thứ 2: Thời gian lưu nước được kiểm soát ít hơn giá trị tối thiểu của thời gian lưu bùn, làm giảm sự phát triển của tảo. b. Hồ tùy tiện Hồ ổn định chất lượng nước thải trong đó tồn tại cả ba loại vi sinh vật hiếu khí, kỵ khí và tùy nghi được gọi là hồ tùy tiện. Trong hồ tùy tiện tồn tại cả ba vùng: (1) Vùng bề mặt nơi vi sinh vật và tảo tồn tại mối quan hệ cộng sinh; (2) vùng đáy kỵ khí ở đó chất rắn tích lũy được phân hủy dưới tác dụng của vi sinh vật kỵ khí; (3) vùng trung gian một phần hiếu khí và một phần kỵ khí, ở đó chất hữu cơ được phân hủy bởi vi sinh vật hiếu khí tùy tiện. Độ sâu hồ tùy tiện nằm trong khoảng 1,2-2,4 m và thời gian lưu nước từ 5-30 ngày. c. Hồ kỵ khí Hồ kỵ khí được sử dụng để xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ và hàm lượng cặn cao. Độ sâu hồ kỵ khí phải lớn hơn 2,4 m và có thể đạt đến 9,1 m với thời gian Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 42 SVTH: LÊ THANH HẢI lưu nước dao động trong khoảng 20-25 ngày. Quá trình ổn định nước thải trong hồ xảy ra dưới tác dụng kết hợp của quá trình kết tủa và quá trình chuyển hóa chất hữu cơ thành CO2, CH4, các khí khác, các acid hữu cơ và tế bào mới. Hiệu suất chuyển hóa BOD5 lên đến 70-85%. Hồ kị khí làm giảm lượng N, P, K và các vi sinh vật gây bệnh bằng cách tạo ra bùn và giải phóng NH3 vào không khí. Hồ kị khí có khả năng: Chuyển đổi vật chất từ dạng hòa tan thành dạng vật chất lắng đọng như bùn đáy. Hòa tan một số dạng hữu cơ khác. Thúc đẩy quá trình phân hủy sinh học của các vật chất hữu cơ. Chứa các vật chất không hòa tan và không phân hủy như bùn đáy. Cho phép xử lý một phần dòng thải chảy qua 2.2 Một số sơ đồ công nghệ XLNT của các KCN đã triển khai thực tế 2.2.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải KCX Việt Nam-Singapore Nhà máy xử lý nước thải khu công nghiệp Việt Nam – Singapore được thiết kế với công suất 6000 m3/ngày. Nước thải từ các nhà máy trong khu công nghiệp được thu gom về bể thu nước thải sau khi qua song chắn rác nhằm tách bỏ rác thô, có kích thước lớn. Nước thải từ bể gom được bơm lên sàng rác nhỏ dạng trống quay, sau đó đưa vào bể phân phối. Nước thải từ bể phân phối được đưa vào bể điều hòa nhằm điều hòa về nồng độ và lưu lượng trước khi qua các công trình xử lý sinh học tiếp theo. Từ bể điều hòa, nước thải được dẫn qua bể chứa và từ đây được bơm lên tháp lọc sinh học. Tháp lọc sinh học sử dụng vật liệu đệm là những tấm plastic xếp song song làm giá thể cho vi sinh vật dính bám phát triển. Tháp lọc sinh học đóng vai trò xử lý sinh học bậc 1 do vi sinh vật dạng dính bám tồn tại đồng thời các chủng hiếu khí, tùy nghi và cả kỵ khí, có khả năng xử lý ổn định, chịu được sự thay đổi về tải lượng ô nhiễm đầu vào. Nước thải sau khi qua tháp lọc sinh học có nồng độ BOD5 khoảng 120 mg/l được đưa vào bể hoàn lưu. Một phần nhỏ nước thải được tuần hoàn trở lại bể bơm lọc sinh học nhằm duy trì nồng độ vi sinh vật trong tháp lọc sinh học. Từ bể hoàn lưu nước Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 43 SVTH: LÊ THANH HẢI thải được bơm vào bể Aerotank (xử lý sinh học bậc 2) để xử lý tiếp tục. Nước thải sau khi qua aerotank được đưa vào bể lắng 2. Nước thải ra khỏi bể lắng được thải ra ngoài theo hệ thống cống chung. Bùn hoạt tính lắng ở bể lắng 2 một phần được tuần hoàn trở về bể aerotank nhằm đảm bảo nồng độ bùn hoạt tính trong bể aerotank, còn lại được đưa vào bể nén bùn. Bùn sau khi được xử lý tại bể nén bùn được ép khô bằng máy ép bùn và được đưa đi chôn lấp. Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 44 SVTH: LÊ THANH HẢI Hình 2.14: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải KCX Việt Nam-Singapore Song chắn rác Bể thu gom Bể điều hòa Lược rác tinh Tháp lọc sinh học Aerotank Lắng Bể nén bùn Máy ép bùn Nguồn tiếp nhận Chôn lấp Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 45 SVTH: LÊ THANH HẢI 2.2.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải KCX Linh Trung 1 Nước thải của các nhà máy trong khu chế xuất Linh Trung được đưa về hố thu gom, tại đây nó sẽ được bơm qua song chắn rác vào bể điều hoà. Bể điều hoà có nhiệm vụ ổn định lưu lượng và nồng độ nước thải, tạo nên chế độ làm việc ổn định cho các công trình xử lí phía sau, tránh hiện tượng quá tải. Bể điều hoà được lắp đặt hệ thống sục khí để khuấy trộn và giảm một phần BOD. Nước sau khi trung hòa được bơm luân phiên vào bể SBR. Sau khi xử lý sinh học, nước thải được đưa vào bể chứa và bơm lên hai bộ lọc tinh. Tại đây phần lớn các tạp chất lơ lửng, keo và vi khuẩn bị loại. Trên bề mặt lọc có thanh gạt, để tránh trường hợp tắc nghẽn trên các thành lỗ rỗng. Bùn cặn từ bể lọc tinh được đưa trở lại bể điều hoà. Nước thải sau khi xử lý được đưa qua bể tiếp xúc để khử trùng bằng clorine và được đưa ra ngoài theo hệ thống cống rãnh của khu chế xuất. Độ ẩm của bùn dư từ bể SBR có độ ẩm cao từ 98% – 99.5%. Do đó bùn cần được nén lại ở bể nén bùn trọng lực để giảm độ ẩm xuống còn khoảng 95 – 96%. Nước tách bùn được đưa ngược trở lại bể điều hoà. Máy làm khô cặn bằng lọc ép băng tải được sử dụng nhằm đưa độ ẩm của bùn về 15-25%. Sau khi được ép, bùn khô được xe chở bùn đưa đi thải bỏ. Nếu nước thải đầu ra chưa đạt yêu cầu thì được đưa trở lại xử lý qua bể than hoạt tính. Bể lọc than hoạt tính có phạm vi hấp phụ rất mạnh, phần lớn các hợp chất hữu cơ hoà tan được giữ lại trên bề mặt, các phân tử phân cực nhẹ thường là các chất tạo ra mùi, vị của nước và các phân tử có trọng lượng tương đối lớn được giữ lại trên bề mặt lớp than hoạt tính. Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 46 SVTH: LÊ THANH HẢI Hình 2.15: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải KCX Linh Trung 1 Song chắn rác Bể thu gom Bể điều hòa Lược rác tinh SBR Bộ lọc tinh Khử trùng Bể nén bùn Máy ép bùn Lọc than hoạt tính Chôn lấp Tiếp nhận Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 47 SVTH: LÊ THANH HẢI 2.2.3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải KCX Tân Thuận Nước thải từ các nhà máy được thu gom về bể tiếp nhận và được bơm lên mương dẫn có đăt song chắn rác thô (10mm) và song chắn rác tinh (0,5mm). Sau đó nước thải đi vào bể lắng cát thổi khí nhằm loại cát ra khỏi nước thải. Từ đây, nước thải được đưa vào bể điều hòa nhằm điều hòa lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm bằng biện pháp sục khí. Nước thải sau khi qua giai đoạn xử lý cơ học được đưa tiếp qua hệ thống xử lý hóa lý, hoặc xử lý sinh học, hoặc xử lý kết hợp hóa lý – sinh học hoặc sinh học – hóa lý tùy thuộc và lưu lượng và tính chất nước thải trong quá trình vận hành. Hệ thống xử lý hóa lý bao gồm các công trình đơn vị: bể khuấy trộn, bể phản ứng và bể lắng hóa lý. Nước thải từ bể lắng cát được đưa vào bể khuấy trộn. Tại đây nước thải được bổ sung chất keo tụ PAC và được điều chỉnh pH thích hợp cho quá trình keo tụ xảy ra và được khuấy trộn mạnh nhằm trộn đều nước thải và hóa chất. Sau đó, nước thải được dẫn qua bể phản ứng vách ngăn và được bổ sung polymer nhằm tăng cường khả năng hình thành các bông cặn kết tủa và tăng khả năng keo tụ. Nước thải sau khi đi qua bể phản ứng được đưa vào bể lắng nhằm tách bông cặn ra khỏi nước thải. Nước sau lắng được đưa vào bể thu nước trước khi được đưa vào bể khử trùng và thải ra nguồn tiếp nhận. Bùn được đưa vào hệ thống xử lý bùn. Hệ thống xử lý sinh học bao gồm các công trình đơn vị là mương oxy hóa và bể lắng 2. Nước thải từ bể điều hòa được dẫn vào mương oxy hóa sử dụng bùn hoạt tính hiếu khí để xử lý chất ô nhiễm hữu cơ làm sạch nước thải. Trong mương oxy hóa được lắp đặt máy sục khí kiểu phun nhằm tăng cường sự hòa trộn giữa nước thải và bùn hoạt tính, đồng thời định hướng dòng chảy theo mương dẫn. Nước thải sau khi qua mương oxy hóa được đưa vào 2 bể lắng 2 làm việc song song. Nước thải ra khỏi bể lắng được đưa vào bể gom trước khi qua bể tiếp xúc khử trùng và ra nguồn tiếp nhận. Bùn hoạt tính lắng ở bể lắng 2 một phần được tuần hoàn trở lại mương oxy hóa, còn lại được đưa về hệ thống xử lý bùn. Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 48 SVTH: LÊ THANH HẢI Hệ thống xử lý bùn bao gồm các công trình đơn vị: bể nén bùn và máy ép bùn. Bùn lắng từ bể lắng hóa lý và bể lắng 2 được đưa vào bể nén bùn. Tại đây bùn được cô đặc và được đưa lên máy ép bùn đóng bánh và vận chuyển đi chôn lấp. Phần nước tách bùn được đưa trở lại bể điều hòa. Hai hệ thống xử lý hóa lý và xử lý sinh học có thể làm việc riêng biệt hay kết hợp làm việc nối tiếp. Trong trường hợp nước thải có hàm lượng độc tố kim loại nặng cao xử lý hóa lý được dùng trước để loại bỏ kim loại nặng trước khi cho qua xử lý sinh học để xử lý chất hữu cơ trong nước thải. Trong trường hợp nước thải đầu ra của xử lý sinh học không đạt yêu cầu thì xử lý hóa lý được sử dụng nối tiếp nhằm xử lý đạt tiêu chuẩn thải yêu cầu. Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 49 SVTH: LÊ THANH HẢI Hình 2.16: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải KCX Tân Thuận Song chắn rác Bể thu gom Bể điều hòa Lược rác tinh Hóa lý Lng 1 Mng oxy hóa Bể nén bùn Máy ép bùn Lắng 2 Chôn lấp Khử trùng Tiếp nhận Lắ ương oxy hóa Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 50 SVTH: LÊ THANH HẢI CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ PHÙ HỢP CHO KCN BẢO VINH 3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ Đề xuất công nghệ xử lý nước thải dựa vào các yếu tố sau:  Công suất trạm xử lý;  Chất lượng nưoc sau xử lý;  Thành phần, tính chất nước thải khu công nghiệp;  Những quy định xả vào cống chung và vào nguồn nước;  Hiệu quả quá trình;  Diện tích đất sẵn có của khu công nghiệp;  Quy mô và xu hướng phát triển trong tương lai của khu công nghiệp;  Yêu cầu về năng lượng, hóa chất, các thiết bị sẵn có trên thị trường. 3.2 Thành phần tính chất nước thải KCN Bảo Vinh Nước thải của KCN Bảo Vinh gồm có nước thải từ quá trình sản xuất của các doanh nghiệp trong KCN sau này và nước thải sinh hoạt của công nhân làm việc trong các xí nghiệp của KCN Dự kiến KCN đi vào hoạt động ổn định thu hút khoảng 23.100 lao động 3.2.1 Nước thải công nghiệp Là nước thải từ quá trình sản xuất công nghiệp của các doanh nghiệp trong KCN vì trong giai đoạn giải tỏa nên tính nước thải công nghiệp theo diện tích đất của KCN  Nước công nghiệp QCN = FCN x qCN = 97,13 hax 40m3/ha/ng = 3.885 (m3/ngày) FCN – diện tích đất xây dựng công nghiệp bằng 97,13ha QCN – Tiêu chuẩn nước công nghiệp bằng 40m3/ha/ngày 3.2.2 Nước thải sinh hoạt Qsh = 90lit/người/ngày x 23100 người = 2.079m3/ngày Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 51 SVTH: LÊ THANH HẢI  Tổng nhu cầu dùng nước: Q = QCN + Qsh Q= 3.885 + 2.079 = 5.964 m3/ngày Dựa vào nhu cầu dùng nước của KCN sẽ tính toán khối lượng nước thải phát sinh, căn cứ Nghị định 88/2007/NĐ-CP ban hành ngày 28/5/2007 về thoát nước đô thị và Khu công nghiệp, lượng nước thải sẽ được ước tính bằng 80% lượng nước cấp. Lượng nước thải sẽ được tính toán dựa vào nhu cầu dùng nước cho hoạt động sản xuất công nghiệp, nước dùng cho dịch vụ, công cộng, như vậy tổng lượng nước thải phát sinh cần phải xử lý từ hoạt động của KCN Bảo Vinh là: Q thai = (3.885 + 2.079 ) x 80% = 4771 m3/ngàyđêm Trong đó :  Nước cấp công nghiệp QCN = 3.885 m3/ngàyđêm  Nước cấp sinh hoạt QSH = 2079 m3/ngàyđêm Vì vậy : Lưu lượng đầu vào dùng cho thiết kế tổng thể : 5.000 m3/ngày Giai đoạn đầu KCN xây dựng trạm xử lý nước thải với công suất 5000m3/ngàyđêm và tiếp tục nâng cấp trạm trong tương lai cùng nhịp độ phát triển của KCN. Bảng 3.1: Các thông số dự kiến đầu vào và ra của nước thải tại KCN Bảo Vinh. STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị đầu vào QCVN 24:2009/BTN MT (loại A) 01 Nhiệt độ 0C 40 40 02 pH 6 – 9 5 - 9 03 BOD5 (20oC) mg/l 300 30 04 COD mg/l 500 50 05 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 200 50 06 Độ màu Pt-Co 200 20 07 Asen (As) mg/l 0.1 0.05 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 52 SVTH: LÊ THANH HẢI STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị đầu vào QCVN 24:2009/BTN MT (loại A) 08 Chì (Pb) mg/l 0.5 0,1 09 Clo dư (Cl) mg/l - 1 10 Crom (IV) (Cr4+) mg/l 0.1 0.05 11 Crom (III) (Cr3+) mg/l 1 0.2 12 Dầu mỡ khoáng mg/l 5 5 13 Dầu mỡ thực vật mg/l 20 10 14 Đồng (Cu) mg/l 2 2 15 Kẽm (Zn) mg/l 3 3 16 Mangan (Mn) mg/l 1 0.5 17 Tổng N mg/l 30 15 18 Phốtpho hữu cơ mg/l 0.5 - 19 Phốt pho tổng số mg/l 6 4 (Nguồn: trung tâm môi trường và sinh thái ứng dụng, 2009) Nhận xét: Các thông số ô nhiễm trong nước thải của KCN Bảo Vinh là hàm lượng BOD, COD, TSS tương đối lớn. Các thông số này vượt quá nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép của Bộ Tài Nguyên và Môi trường (QCVN 24 – 2009, Cột A ), BOD5 gấp 10 lần, SS gấp 4 lần so với quy chuẩn cho phép. Nhưng nhìn chung đặc trưng cơ bản của nước thải tại KCN Bảo Vinh là ô nhiễm hữu cơ nồng độ cao nên cần phải có biện pháp xử lý các chất hữu cơ này bằng phương pháp sinh học hiếu khí. Toàn bộ lượng nước thải này sẽ được thu gom theo hệ thống thu gom nước bẩn tách riêng khỏi hệ thống thoát nước mưa và được tập trung về trạm xử lý nước thải với công suất 5000m3/ng.đ để xử lý đạt quy chuẩn QCVN 24-2009, Cột A trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là sông La Ngà Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 53 SVTH: LÊ THANH HẢI Việc lựa chọn phương án xử lý là một bước hết sức quan trọng trong việc quyết định sự thành công hay thất bại của công trình xử lý nước thải. Vì vậy khi lựa chọn phương án xử lý cần quan tâm đến các vấn đề sau: Thành phần, tính chất, lưu lượng của nước thải: Mỗi loại nước thải có tính chất hoá lý, sinh học khác nhau, các thông số ô nhiễm khác nhau. Tính chất của nước thải phụ thuộc vào từng loại hình sản xuất riêng biệt, từng loại sản phẩm khác nhau. Tính chất của nước thải quyết định lớn nhất đến khả năng xử lý và phương pháp xử lý. Thành phần nước thải bao gồm những chất ô nhiễm nào và hàm lượng, nồng độ dòng thải sẽ ảnh hưởng rất lớn đấn việc lựa chọn phương pháp xử lý. Tiêu chuẩn thải ra ngoài: Mỗi loại nước thải đều được giới hạn bởi một mức độ thải nhất định. Tiêu chuẩn môi trường quy định cụ thể cho mỗi loại nước thải riêng biệt. Trong quá trình lựa chọn phương pháp và công nghệ xử lý cần xác định mục tiêu cần đạt được để đề xuất công nghệ cho hợp lý vì mỗi tiêu chuẩn xả thải khác nhau sẽ làm thay đổi yêu cầu công nghệ.  Điều kiện tự nhiên, khí hậu, địa chất, thuỷ văn hay điều kiện xã hội tại khu vực mà công trình xây dựng:  Tính khả thi của công trình khi xây dựng cũng như khi hoạt động.  Quy mô và xu hướng phát triển.  Khả năng đáp ứng thiết bị cho hệ thống xử lý.  Đặc điểm nguồn tiếp nhận nước thải. Tình hình thực tế và khả năng tài chính 3.3 Đề xuất quy trình công nghệ xử lý phù hợp Dựa trên việc phân tích lưu lượng, thành phần nước thải, yêu cầu mức độ xử lý, điều kiện kinh tế kỹ thuật đề xuất 2 phương án xử lý nước thải cho KCN Bảo Vinh như sau: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 54 SVTH: LÊ THANH HẢI 3.3.1 Phương án 1 Polymer FeCl3 Thổi khí Thổi khí Bùn dư Bùn tuần hoàn Bơm nước thải NƯỚC THẢI HỐ THU & TRẠM BƠM Cặn rác THIẾT BỊ LƯỢC RÁC TINH CHÔN LẤP BỂ TẠO BÔNG Polymer Bùn lắng BỂ KEO TỤ BỂ LẮNG I BỂ ĐIỀU HÒA Bơm nước thải N ư ớc d ư BỂ NÉN BÙN MÁY ÉP BÙN BỂ AEROTANK BỂ LẮNG II BỂ TRUNG GIAN BỒN LỌC ÁP LỰC THÙNG CHỨA BÙN CHÔN LẤP NaOH BỂ KHỬ TRÙNG XẢ THẢI NaOCl Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 55 SVTH: LÊ THANH HẢI Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 1 3.3.2 Phương án 2 Hình 3.2: Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 2 Poymer anion Bùn Bù n tuầ Bơm nước thải NƯỚC THẢI HỐ THU & TRẠM BƠM Cặn rác THIẾT BỊ LƯỢC RÁC TINH CHÔN LẤP Thổi khí BỂ TẠO BÔNG Polymer Bùn lắng BỂ KEO TỤ FeCl BỂ LẮNG I BỂ ĐIỀU HÒA Bơm nước thải N ướ c dư BỂ NÉN BÙN MÁY ÉP BÙN MƯƠNG OXY HÓA Thổi khí BỂ LẮNG II HỒ SINH VẬT XẢ THẢI THÙNG CHỨA BÙN CHÔN LẤP NaOH Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 56 SVTH: LÊ THANH HẢI 3.3.3 So sánh 2 phương án xử lý Phương án Phương án 1 (Bể Aerotank) Phương án 2 (Muơng Oxy hóa) Ưu điểm - Bể Aerotank phù hợp sử dụng trong trường hợp nước thải có lưu lượng bất kì. - Hệ thống được điều khiển hoàn toàn tự động, vận hành đơn giản, ít sửa chữa. - Dễ khống chế các thông số vận hành - Hiệu quả xử lý BOD, COD khá cao - Công nghệ đơn giản, dễ vận hành và dễ bảo dưỡng - Cấu tạo đơn giản. - Không cần cán bộ vận hành có chuyên môn cao. - Hiệu quả xử lý BOD, COD, Nitơ, Photpho, … cao. Nhược điểm - Lượng bùn sinh ra nhiều - Khả năng xử lý N, P không cao - Cần diện tích lớn, dung tích lớn gấp 3 – 10 lần so với aerotank xử lý nước thải cùng mức độ - Tốn nhiều năng lượng cho khuấy trộn. Phương án Phương án 1 (Bể khử trùng) Phương án 2 (Hồ sinh vật) Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 57 SVTH: LÊ THANH HẢI Ưu điểm - Oxy hóa tiếp tục các chất hữu cơ còn sót lại trong nước. - Tiêu diệt gần như hoàn toàn các vi sinh vật gây bệnh. - Tốn ít diện tích - Quản lý đơn giản, dễ dàng - Phương pháp tốn ít kinh phí, đơn giản, dễ vận hành, không đòi hỏi cung cấp năng lượng. - Có khả năng làm giảm các vi sinh gây bệnh trong nước thải. - Có khả năng loại các chất hữu cơ, vô cơ tan trong nước. Nhược điểm - Tốn nhiều hóa chất -Tốn nhiều diện tích Nhận xét: Sau khi so sánh ưu, nhược điểm 2 công nghệ xử lý thấy rằng: Phương án 1 có nhiều ưu điểm phù hợp với yêu cầu thiết kế cho trạm xử lý nước thải KCN Bảo Vinh về quy mô, kinh tế, quản lý, vận hành mà vẫn đảm bảo được hiệu quả xử lý nước thải trong trường hợp này. Dựa vào tính chất của nước thải ta thấy lượng BOD trong nước thải không cao và nồng độ mộ t số chất nguy hại ít nên ta có thể sử dụng công nghệ xử lý sinh học bùn hoạt tính. Chính vì vậy chọn phương án 1 để tính toán thiết kế cho KCN Bảo Vinh công suất 5000m3/ngày đêm. 3.3.4 Thuyết minh quy trình công nghệ lựa chọn Nước thải từ các cơ sở sản xuất trong KCN Bảo Vinh sẽ tự chảy về hố thu của nhà máy xử lý nước thải theo đường ống chính. Nước thải trước khi đi vào hố thu đi qua song chắn rác để loại bỏ những loại rác thô để bảo vệ bơm trong hố thu. Nước Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vinh – Đồng Nai, công suất 5000m3/ngày.đêm GVHD: TS. THÁI VĂN NAM 58 SVTH: LÊ THANH HẢI thải từ hố thu được luân phiên bơm bằng 2 bơm chìm lên thiết bị lược rác tinh. Thiết bị này dùng để tách các loại rác, đá, sỏi có kích thước lớn hơn 1,5mm ra khỏi nước thải. Nước thải sau khi tách rác đi vào bể điều hòa. Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và hàm lượng chất thải trong nước thải đi vào nhà máy, đồng thời hạn chế vi sinh kị khí phát triển do có gắn các đĩa phân phối khí. Nước thải từ bể điều hòa được bơm qua hệ thống xử lý hóa học bằng 2 bơm chìm. Trên đường ống dẫn vào bể keo tụ thì nước thải được châm NaOH để nâng pH của nước thải lên. Với pH cao thì kim loại nặng sẽ chuyển sang dạng hidroxit không tan. Nước thải tiếp tục đi vào bể keo tụ tại đây chất keo tụ FeCl3 được thêm vào để giúp quá trình keo tụ các hidroxit kim loại. Tiếp theo nước thải đi vào bể tạo bông và sự có mặt của chất trợ keo tụ là một loại polimer anion để tiếp tục làm tăng kích thước và trọng lượng bông cặn tạo thuận lợi cho quá trình lắng tiếp theo. Sau bể tạo bông là bể lắng sơ cấp (lắng I) các chất kết tủa lắng xuống đáy bể, dưới đáy bể có hệ thống cào bùn vào trung tâm đáy bể hình nón và được 2 bơm bùn luân phiên định kì bơm về bể nén bùn. Nước sau khi ra khỏi bể lắng I sẽ tự chảy về bể Aerotank. Ở đây khí được cung cấp nhờ các đĩa phân phối khí giúp cho quá trình hòa tan oxy được hiệu quả. Mục đích giai đoạn này là dựa vào hoạt động phân hủy của vi sinh vật làm giảm lượng hữu cơ trong nước thải cũng nhờ làm đông tụ các chất thải dưới dạng keo lắng. Sinh khối vi sinh vật tăng lên đồng thời, hàm lượng chất hữu cơ giảm đi. Sau đó nước tự chảy về bể lắng thứ cấp (bể lắng II), bể lắng II có nhiệm vụ giúp cho việc lắng tách bùn hoạt tính và nước thải đã được xử lý, bùn lắng phần lớn được bơm tuần hoàn lại bể Aerotank, lượng bùn được bơm vào bể nén bùn. Để đảm bảo nước thải đầu ra đạt QCVN 24:2009/BTNMT, cột A, ta tiến hành lọc lại nước thải sau khi lắng. Do đó nước thải sau lắng II cho chảy vào bể chứa trung gian. Bể chứa trung gian có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng trước khi bơm lên bể lọc áp lực. Quá trình lọc xảy ra nhờ lớp áp lực nước phía trên vât liệu lọc, giữ lại những Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Bảo Vin