Đồ án Nghiên cứu thiết kế cơ sở xử lý nước thải sản xuất cồn từ rỉ đường của nhà máy Đường Việt Trì

các nước khác không có nguồn kali tự nhiên thì phương pháp này vẫn được sử dụng. III112.Xử lý bằng hồ yếm khí, tiếp sau là hồ hiếu khí Phương pháp này đơn giản, chi phí thấp, nhưng yêu cầu về diện tích mặt bằng lớn do tốc độ phân huỷ các hợp chất hữu trong hồ chậm . Theo như các nghiên cứu ở ấn Độ chỉ ra rằng có khoảng 80-90% BOD có thể được loại ra khỏi nước thải trongc thời gian lưu là 70 –120 ngày. Phương pháp này còn có nhược điểm nữa là gây mùi khó chịu cho các vùng lân cận làm ô nhiễm tới chât lượng không khí, có thể bị dò rỉ gây ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm.  III.113 Xử lý trong thiết bị phân huỷ yếm khí. Sau đó xử lý tiếp bằng phương pháp hiếu khí : Phương pháp này khử BOD nhanh, nhu cầu về diện tích bề mặt nhỏ, không phát tán mùi khó chịu, không ảnh hưởng tới nguồn nước bề mặt. Ngoài ra còn thu được một lượng khí biogas giầu methan, có thể tận thu làm nhiên liệu khí đốt. Một mô hình pilot xử lý nước thải đáy tháp trưng thô đã được nghiên cứu ở ấn Độ. Nước thải có trị số BOD= 50000 mg/l được phân huỷ trong thiết bị yếm khí. Khoảng 90% BOD được khử ra khỏi nước thải. Tải trọng chất hữu cơ trong thiết bị2,88 kgBOD/ngày/m3, gấp 6 lần công suất của hồ yếm khí. Sau đó nước thải tiếp tục được đưa đi xử lý hiếu khí bằng phương pháp bùn hoạt tính. Phần bùn dư được tách nước, phơi khô làm phân bón  Năm 1982, một thiết bị tháp đệm lớn nhất đã được vận hành ở Mỹ với thể tích V=13000m3, vật liệu đệm là nhựa nhân tạo, để xử lý nước thải sản xuất rượu Rum từ rỉ đường có tải trọng hữu cơ COD=100kg/m3. Với thời gian lưu 8-10 ngày, hiệu suất phân huỷ đạt 65- 70 %, khí biogas thu được có thể đáp ứng được 40 – 50 % nhu cầu về hơi cho quá trình chưng cất. III.3114 Công nghệ xử lý nước thải của các nhà máy rượu từ rỉ đường của viện Công nghệ Ucraina Sơ đồ công nghệ xử lýnước thải của nhà máy ở hình 3.4 trang sau: b. Nguyên lý hoạt động của hệ thống : Nước thải từ dây chuyền công nghệ chính xử lý nguyên liệu, pha môi trường, lên men, chưng cất, dịch sau tách men được đưa vào bể chứa 1 và các bẫy cát 2. Từ 1 còn có nhiều các tạp chất thô có nguồn gốc hữu cơ như vặn vẩn của rỉ đường với các chất protein xác men, các chất xeluloza hoặc lignin, …thì được đưa qua máy nghiền 15 để nghiền nát các loại cặn vẩn ( ở đây có thể trhang bị 1 máy nghièen nhỏ cặn vẩn ở thể nước ) rồi đưa tiếp vào hoà lại với nước ở giếng 4. Các loại nước thải được trộn chung ở bể điều hoà 3.Thể tích bể 3 tính toán sao cho phù hợp với số lượng nước thải có thể lưu ở đây là 4 h. Sau đó nước thải được chải vào giếng 4 hoà với bùn hoạt tính hồi lưu từ 10 hoặc 8. Ở qui trình công nghệ này sử dụng kĩ thuật bùn hoạt tính làm tăng cường hiệu quả xử lý hiếu khí ở 2 mức độ: Bổ sung thêm bùn hoạt tính hồu lưu vào giếng hoà trộn 4 sao cho nước vào các bể lắng sơ bộ 5 bổ sung bùn hiếu khí 6. Ở các bể 5 nước được lưu lại 60 –90” trong thời gian này nước bắt đầu sáng màu và phân huỷ các chất hữu cơ nhờ tác dụng của bùn hoạt tính, một số tạp chất lơ lửng được lắng xuống đáy bể và lấy ra đưa vào bãi chứa 16 cho phơi sấy khô. Sau bể lắng 5 nước được đưa vào bể hiếu khí 6 trộn lẫn với phần chính của bùn hoạt tính hồi lưu từ 8 và 10. Bùn hoạt tính có thể được hoạt hoá bằng cách bổ sung nguồn dinh dưỡng, N, P tính theo hàm lượng BOD của nước thải. Qua thực nghiệm đã xác định tỷ lệ thích hợp BOD :N:P= 100:7:0,5. Thể tích bể hiếu khí được tính toán theo lưu lượng dòng chảy sao cho nước lưu ở đây được từ 12 –18 h. Thổi khí từ trạm khí nén 14 với mức độ 20-30 m3/m3 nước. Trong bể hiếu khí 6 dành một ngăn 7 để hoạt hoá bùn chứa khoảng 30 % thể tích. Bùn hồi lưu được đưa vào đây hào với nước và các nguồn N, và P bổ sung, thổi khí rồi trộn với lượng nước chung sao cho lượng bùn có ở bể hiếu khí trong thời gian làm việc là 3-3,5 g/l. Nước sau khi được oxy hoá ở bể hiếu khí được chảy vào bể lắng bổ sung 8 và lưu lại ở đây là 2-2,5h. Cặn bùn ở 8 được về giếng chứa 12 và được bơm 13 đưa trở lại bổ sung cho 4 và 7. Nước sau khi lắng 8 được tập trung vào 9 rồi qua lọc 10 và clo hoá ở 11 ( 5g/m3). Nước ra có các chỉ tiêu Ph= 7,8-8,1; các chất khoáng 350 mg/l; tổng nitơ 14-28 mg/l; BOD20 =15-20 mg/l. Màu nước vàng nhạt nếu pha loãng 1:20 –1:25 thì sẽ mất màu. Trường hợp nước ra qua xử lý một lần không đạt yêu cầu để đưa vào sông hồ thì từ 9 có thể cho trở lại 6 để xử lý lần thứ hai và điều chỉnh quá trình thổi khí sao cho các vi sinh vật nitrat hoạt động để khử nitrat thành N2 ở điều kiện hiếu khí ( anoxic) trong thời gian ngắn. Ngoài quy trình xử lý nước thải nhà máy rược – rỉ đường bằng công nghệ bể hiếu khí với kĩ thuật bùn hoạt tinh vừa được đề cập ở trên, người ta còn dùng qui trình công nghệ xử lý kỵ khí nước thải với hàm nồng độ cao các chất hữu cơ qui trình này gồm hai giai đoạn: Thuỷ phân hydrat cacbon, protein, chất béo có trong nước thải; Biến đổi các sản phẩm thuỷ phân của các hợp chất hữu cơ thành khí cácbonic và mêtan đồng thời tạo thành muối khoáng và các hợp chất humic còn lại ở trong bùn.  Như đã biết sự phân huỷ kỵ khí các chất hữu cơ chủ yếu nhờ các vi sinh vật tạo thành acid và mê tan. Các hydratcacbon và một phần chất béo bị phân huỷ tậo thành hỗn hợp cac acid béo phan tử thấp , các acid hưũy cơ như acid axetic, butyric, propionic, pH môi trường giảm tới 5 hoặc thấp hơn. Các acid hữu cơ và cac hợp chất nitơ hoà tan lại bị phân huỷ tiếp thành các hợp chất amon, amin, muối cacbonat và một lượng nhỏ các khí CO2, N2, CH4, và H2. Kết quả độ acid hoạt động của nước thải được dần dần nâng cao. Để giữ được mức độ cần thiết của 2 giai đoạn người ta cần phải đưa hỗn hợp các chủng vi sinh vật xác định vào các bể kỵ khí. Ở giai đoạn đầu, lên men có tính acid các vi khuẩn phân huỷ các hợp chất hydratcacbon, protein, lipit là chủ yếu; giai đoạn sau- lên men metan với các vi khuẩn tạo thành metan.Phân huỷ kỵ khí các chất hữu cơ trong nước thải ở khoảng nhiệt độ ôn hoà 29-40 oC và ở nhiệt độ cao 50-57 oC. Riêng với bã thải rượu –rỉ đường có nồng độ các chất hữu cơ cao nên chọn quy trình công nghệ xử lý gồm 3 công đoạn: + Xử lý kỵ khí  + Xử lý hiếu khí có kết hợp với kĩ thuật bùn hoạt tính  + Xử lý bằng ao hồ sinh học hoặc phương pháp lý – hoá III115. Công nghệ xử lý nước thải ở một số nhà máy rượu của CHLB Nga: a. sơ đồ công nghệ xử lý nước thải như hình 3.5 trang sau:    b. Nguyên lý làm việc của hệ thống :- Nước làm mát thiết bị trong nhà máy không bị nhiễm bẩn thì đưa vào bể chứa hạ nhiệt và cho tuần hoàn sử dụng lại, còn nếu có chứa nhiều cát bụi thì cho vào bể lắng để sử dụng lại hoặc thải ra ngoài. Nước thải từ các phân xưởng pha loãng, lên men và phân xưởng chưng cất thì thu gom lại rồi đưa vào hệ thống xử lý. Đầu tiên nước thải chảy vào bể 1, các tạp chất được giữ lại ở lưới chắn 2. Tạp chất được giữ lại ở 2 và được lấy ra tập trung ở bãi 14, nước chảy tiếp vào bẫy chứa 3 vào bể lắng 4, để tách cát và hợp chất hữu cơ không hoà tan. Tiếp theo nước được chảy vào bể lắng sơ bộ 4. Bể lắng được cấu tạo 4 khoang có vách ngăn song song để cho dòng chải chậm lại nhằm lắng các tạp chất hữu cơ không tan, và ngăn ngừa các vi khuẩn dạng sợ phát triển làm trương phồng bùn hoạt tính nước thải được đưa vào bể hiếu khí aeroten –có bùn hoạt tính hồi lưu từ bể 9, nước thải được sục khí nén từ bể 13. Trong quá trình sục khí xảy ra hiện tượng kết vón và hấp thụ các tạp chất nhỏ ở dạng huyền phù bơỉ bùn hoạt tính. Các dạng này sẽ được tách ra khỏi nước ở bể lắng 6, lúc này lượng tạp chất của nước giảm 30-40%. Cặn từ bể lắng 4 và 6 được lấy ra định kỳ và chứ vào bể chứa 16, phơi khô ,nước thải sau bể 6 đã sáng màu và chải vào bể đệm 7, để ổnn định dòng chải và vào tiếp bể hiếu khí 8. Ở bể này nước được làm sạch bằng bùn hoạt tính , bể có cấu tạo hình chữ nhật có vách nngăn chia làm 2 phần , và được thổi khí qua hệ thống dàn nén khí từ 13 . Bể làm việc với =mức độ thổi khí cho 1m3 là 22-26 m3/m3 và bùn hoạt tính là 2000 – 5000 mg/l . Hiệu quả xử lý ở đây đạt từ 80 –95% . Sau đó nước thải chảy tiếp và bể lắng 9 và lưu lại ở đaay 2,5h . Bùn thu được hồi lưu lại bể hiếu khí 5 và 8 . Sau thời gian lưu ở bể 9 nước được chảy vào bể clo 10 bằng nước clo đựng ở bể 12 , rồi chảy sang bể tiếp xúc 11 lưu lại trong 30 phút để sất khuẩn và cuối cùng là nước sạch chảy vào ao hồ .III12. Công nghệ xử lý nước thải nhà máy sản xuất cồn từ rỉ đường ở trong nước Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cho nhà máy sản xuất rượu Hà Nội do Trung tâm – Môi trường lao động công nghiệp đưa ra như sau : ( Nhưng sơ đồ xử lý nước thải này chưa được xây dựng) sơ đồ công nghệ : b.giải thích sơ đồ xử lý - Nước thải của toàn công ty ( bao gồm nước thải sản xuất , nước vệ sinh công nghiệp , nước thải sinh hoạt và nước mưa chảy tràn ) đầu tiên được lọc sơ bộ bằng thiết bị lọc xoay tròn 1, rồi chảy tiếp vào bể lắng cát 2 , trong bể lắng cát có lắp hệ thống gạt cặn cơ học để thu hồi cặn lắng . Nước thải sau đó được dẫn tiếp vào bể cân bằng 3 . Tại bể cân bằng không khí được thổi trực tiếp vào nước thải nhằm trộn đều nước thải với phèn cungf acid hoặc kìềm ( tuỳ theo nhu cầu ) để thực hiện quá trình t6rung hoà . Tiếp theo nước thải được dẫn vào bể lắng sơ cấp 4 . đáy bể lắng sơ cấp có hình phễu nên toàn bộ cặn lắng được dồn xuống đáy bể và được bơm hút thải ra ngoài để thu gom . Phần nước còn lại được chuyển tiếp sang bể sục khí 5 để xử lý theo phương pháp bùn hoá ( có bổ sung thêm vi sinh vật đặc hiệu có hoạt tính oxy hoá cao ). Tại bể sục khí , vi khuẩn được cung cấp thêm O2 để tăng cường oxy hoá các chất hữu cơ thành các chất vô cơ (NO2 , PO4 , CO2, H2S…).Nước thải từ bể sục khí được chuyển tiếp sang bể lắng thứ cấp 6 co0s đáy hình phễu để thu gom bùn hoạt tính đưa trở lại tái sử dụng trong bể sục khí 5 hoặc để loại bớt sang bể lắng sơ cấp 4 . Nước thải từ bể lắng thứ cấp tiếp tục được chuyển sang bể xử lý bằng vi tảo và thực vật thuỷ sinh 7 . Tại bể xử lý này các chất vô cơ có trong nước thải được vi tảo và thực vật thuỷ sinh sử dụng thông qua quá trình quang hợp - Như vậy , với 7 công đoạn của qui trình , nước thải của công ty đã được xử lý bằng biện pháp tổng hợp ( cơ học , lý học , hoá học và sinh học ) để làm giảm các chất rắn lơ lưnngr , COD, BOD đạt mức tiêu chuẩn việt nam cho phép (TCVN) trước khi thải vào hệ thống cống thải chung của khu vực . Qui trình này cho phép giảm thiểu NH3 xuống còn khoảng 1-1,2 mg/l , tại đầu thoát ra hệ thống cống thải chung . III.2 Lựa chọn – đề xuất phương án xử lý nước thải : III2.2.Lựa chọn dây truyền công nghệ xử lý nước thải cho nhà máy. Theo kinh nghiệm của các nước và dựa trên sự phân tích dòng thải cũng như đặc trưng và tính chất của các dòng thải trong quá trình sản xuất ở phần( trang 11-12) trên ta nhận thấy : Để đạt được hiệu quả xử lý cao trong quá trình xử lý và tiết kiệm kinh tế trong xây dựng và vận hành ta nên gộp các dòng nước thải của đáy tháp thô, nước thải đáy tháp tinh, và nước thải rửa vệ sinh thiết bị lại với nhau thành một dòng và đưa đi xử lý: Mục đích của việc gộp các dòng nước thải đó lại với nhau là: + Giảm nhiệt độ của nước thải đáy tháp thô và tháp tinh chế đến nhiệt độ thích hợp khoảng 40-550C , đây là vùng nhiệt độ rất thích hợp cho xử lý sinh học yếm khí bằng bể UASB , lúc này ở trong bể chủ yếu là các vi sinh vật ưu nóng và ưu ấm hoạt động do đó cho ta hiệu suất xử lý các chất ô nhiễm cao. + Pha loãng nồng độ chất ô nhiễm cao ở đáy tháp thô nhằm ổn định nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. +Tỷ lệ nồng độ BOD5/COD=2625/4600=0,57>0,5 + Trong nước thải có đủ hàm lượng các chất ding dưỡng phục vụ cho các vi sinh vật hoạt động và phát triển . + Nhưng đồng thời trong nước thải còn nhiều chất có khả năng ức chế quá trình hoạt động của vi sinh vật trong quá trình xử lý như là : Thuốc trừ sâu Na2SiF6 (trong khâu thanh trùng), furfurol,các rượu bậc cao, dầu fuzen vv… Đây là những thành phần có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của hệ sinh vật . Khi nồng độ các thành phần này thay đổi hoặc khi nồng độ của chủng vi sinh vật còn thấp (lúc khởi đầu hoạt động của công trình ). Vì vậy để cho quá trình xử lý đạt hiệu quả cao thì chúng ta nên pha loãng nồng độ các chất kìm hãm và gây ức chế cho các vsv bằng cách hoà trộn các dòng lại với nhau hoặc có thể cho tuần hoàn lại nước sau khi đã xử lý. Do nồng độ thuốc trừ sâu tương đối lớn, nên để đảm bảo cho quá trình xử lý sinh học được tốt thì cần phải duy trì một hàm lượng lớn các vsv ở trong các thiết bị sinh học ( bể UASB, bể aeroten) . Qua các phân tích về đặc điểm tính chất của nước thải như đã nêu ở trên .Cùng với sự tham khảo học hỏi kinh nghiệm của các nước trên thế giới, cũng như xét về điều kiện kinh tế, và địa điểm nơi xử lý em đã lựa chọn phương pháp sinh học để xử lý nước cho nhà máy vì. Phương pháp xử lý nước thải bằng sinh học cho ta hiệu quả xử lý cao, vận hành đơn giản, chi phí xử lý rẻ . Vị trí nhà máy nằm gần sông Hồng do đó theo TCVN để nước thải sau khi xử lý có thể thải ra sông thì nước thải phải đạt tiêu chuẩn loại B. Mà nồng độ chất hữu cơ ban đầu vào rất lớn BOD5=2625 mg/l. Do đó ta cho nước thải qua xử lý yếm khí bể UASB ( hiệu suất xử lý đạt khoảng: 65-80%). Ta chọn hiệu suất là 75% vậy nồng độ BOD5 ra khỏi bể UASB là 656 mg/l . Và ta tiếp tục cho qua xử lý hiếu khí ở bể aeroten ( hiệu suất xử lý ở bể aeroten khoảng 70-95%) do đó nước thải sau khi ra khỏi bể aeroten có thể đạt tiêu chuẩn loại B. Do đó em đã đưa ra sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cho nhà máy sản xuất cồn từ rỉ đường như sau: Sơ đồ công nghệ xử lý như hình vẽ 3.7:  b. giả thích sơ đồ dây truyền công nghệ xử lý nước thải: Nước thải của nhà máy sản xuất cồn bao gồm (nước thải đáy tháp thô , nước thải tháp tinh ,nước vệ sinh các thiết bị ) được gộp lại thành một dòng để đưa đi xử lý vì : Lưu lượng nước thải nhỏ Q=100m3/ngày, pha loãng nồng độ chất ô nhiễm và nồng độ các chất kìm hãm ở đáy tháp thô , làm giảm nhiệt độ nước thải đáy tháp thô và tháp tinh xuống đến nhiệt thích hợp . Sau đó dẫn dòng nước thải này vào bể điều hoà và lắng sơ bộ kết hợp .Vì nhiệt độ sau khi gộp chung các dòng vẫn rất cao, do đó trong bể điều hoà ta chọn hệ thống làm nguội bằng dàn mưa tải nhiệt bằng cách bơm nước thaỉ từ bể điều hoà lên dàn mưa sau đó nước rơi xuống, nhờ có gió thổi vào mà nước thải bốc hơi và toả nhiệt nhanh, nên nhiệt nhanh tróng giảm xuống . Trong trường hợp nước thải sau khi qua dàn tải nhiệt mà nhiệt vẫn cao (đặc biệt là mùa hè) thì ta phải pha loãng nước thải bằng nước sạch. Rồi cho qua bể xử lý yếm khí UASB , sau khi xử lý yếm khí thì cho qua xử lý hiếu khí bằng bể aeroten , ở bể aeroten người ta cho sục khí nén để cung cấp oxy cho vi sinh vật trong quá trình phân huỷ chất hữu cơ , và liên tục bơm tuần hoàn bùn hoạt tính vào bể aeroten nước thải sau khi qua bể aeroten thì tiếp tục lắng ở bể lắng thứ cấp để tách bùn hoạt tính và nước sạch sau xử lý được thải ra nguồn tiếp nhận . Bùn ở đáy bể lắng thứ cấp cho tuần hoàn lại bể aeroten , lượng bùn dư được thải xuống bể xử lý bùn tự hoại 5 và được đưa đi xử lý ở sân phơi bùn, sau đó đưa đi làm phân bón, hoặc cải tạo đất. III21. Lựa chọn các thiết bị trong dây chuyền xử lý : Trên cơ sở sơ đồ quá trình xử lý nước thải đã trình bày ta tiến hành lựa chọn các công trình thiết bị của từng công đoạn xử lý. Các công trình thiết bị sẽ được lựa chọn phải phù hợp với sơ đồ quá trình xử lý nước thải đã trình bày ở trên. Phù hợp với yêu cầu về hiệu suất xử lý. Trong phần lựa chọn này ta chỉ lựa chọn các công trình thiết bị cho công đoạn xử lý yếm khí và công đoạn xử lý hiếu khí. Đây là hai công đoạn xử lý trung tâm của hệ thống. - Lựa chọn công trình thiết bị cho công đoạn xử lý yếm khí. Trong các loại công trình thiết bị xử lý yếm khí, ngày nay người ta hay sử dụng loại thiết bị UASB (thiết bị xử lý kỵ khí với lớp dòng hướng lên). Đây là một loại thiết bị mới nhưng đã được sử dụng phổ biến để xử lý nước thải của nhiều ngành. Đặc biệt là những ngành như đường, hải sản, thực phẩm, cồn ...Thiết bị UASB có kết cấu đơn giản dễ xây dựng dễ vận hành. Nguyên lý hoạt động của thiết bị UASB như sau: nước thải được đưa vào thiết bị từ dưới đáy lên vận tốc nước đi lên dược khống chế để gây ra sự xáo trộn lớp bùn yếm khí ở giữa bể không cho các bùn lơ lửng này lắng xuống mà cũng không để cho bùn yếm khí theo nước thải ra khỏi thiết bị. Lớp bùn yếm khí lơ lửng tập trung ở giữa bể có vai trò như một lớp lọc các chất lơ lửng có trong nước thải, các chất hữu cơ sẽ được phân hủy trực tiếp hay được hấp phụ bởi các bùn yếm khí. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ sẽ tạo ra một lượng khí biogas các bọt khí sinh ra sẽ nổi lên, kéo theo các bùn yếm khí càng làm cho lớp bùn này bị xáo trộn tăng hiệu quả tiếp xúc pha. Hỗn hợp bùn-nước-khí từ từ đi lên phần trên của thiết bị va đập vào kết cấu tách khí và lắng bùn. Các bóng khí sẽ được giải phóng ra và vào bộ phận thu khí sinh học. Bùn sẽ lại được lắng xuống và nước thải đi ra khỏi thiết bị ở phần trên của thiết bị. Ưu điểm của thiết bị là: - Tiêu tốn ít năng lượng khi vận hành, chỉ phải sử dụng năng lượng ở khâu bơm nước thải vào thiết bị từ dưới lên. - Tạo thành các loại bùn hạt có mật độ vi sinh vật rất cao. - Tạo ra một lượng bùn dư nhỏ nên giảm chi phí xử lý bùn. - Bùn sinh ra dễ tách nước. - Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm được chi phí bổ sung dinh dưỡng, thích hợp cho việc xử lý nước thải nghèo chất dinh dưỡng. - Có khả năng thu được khí metan sinh ra từ quá trình phân hủy chất hữu cơ. - Có khả năng hoạt động theo mùa vì bùn yếm khí có thể phục hồi và hoạt động được sau một thời gian ngừng không nạp liệu. Chính vì các ưu điểm như trên nên ta sẽ lựa chọn thiết bị UASB để xử lý nước thải cho công đoạn xử lý yếm khí. Ngược lại nhược điểm của thiết bị UASB là cần một thể tích lớn, chiều cao của thiết bị phải thích hợp để bùn lơ lửng không theo nước ra ngoài. - Lựa chọn công trình thiết bị cho công đoạn xử lý hiếu khí. Trong phương pháp xử lý sinh học hiếu khí có rất nhiều loại công trình thiết bị nhưng được sử dụng chủ yếu vẫn là hai loại thiết bị là bể lọc sinh học và bể aerten. Trong hai loại thiết bị đó thì bể aeroten được sử dụng phổ biến hơn. Do việc xây dựng thiết kế bể aeroten đơn giản hơn so với bể lọc sinh học. Giá trị thông số BOD5 vào bể aeroten có thể cao hơn bể lọc sinh học. Với bể aeroten BOD5 < 1000 mg/lít. Với bể lọc sinh học BOD5 < 450 mg/lít. Hơn nữa bể lọc sinh học khó vận hành hơn dễ phát sinh các sự cố hơn. Bể aeroten dễ xây dựng và cũng dễ sửa chữa. Trong thiết bị xử lý hiếu khí kiểu bể aeroten có nhiều loại. Người ta phân loại bể aeroten theo các yếu tố sau: - Chế độ thuỷ động lực: phân loại theo chế độ đảo trộn nước thải nhằm thực hiện sự tiếp xúc pha giữa nước thải và bùn hoạt tính gồm có: aeroten đẩy, aeroten khuấy trộn, aeroten trung gian. - Phương pháp tái sinh bùn hoạt tính: phân loại theo cách thức tái sinh bùn hoạt tính để tuần hoàn lại bể aeroten gồm có: tái sinh riêng biệt và tái sinh không tách riêng. - Tải lượng bùn: phân loại theo lượng bùn có trong bể aeroten gồm có: aeroten tải trọng cao, aeroten tải trọng trung bình, aeroten tải trọng thấp. - Số bậc: phân loại theo số bể aeroten làm việc nối tiếp gồm có: aeroten một bậc, aeroten hai bậc và aeroten nhiều bậc. Mỗi loại bể aeroten đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng thích hợp trong các trường hợp cụ thể. Để đơn giản hoá việc thiết kế xây dựng và vận hành ta lựa chọn loại bể aeroten cung cấp không khí giảm dần theo chiều dòng chảy, tái sinh bùn hoạt tính không tách riêng; tải trọng bùn trung bình và bể có kết cấu một bậc. Lựa chọn thiết bị lắng: Theo chức năng, các bể lắng được chia làm 2 loại: bể lắng sơ cấp và bể lắng thứ cấp. Trước khi xử lý sinh học, nước thải được chuyển vào bể lắng sơ cấp. Bể này có tác dụng tách các chất rắn lơ lửng có kích thước lớn ( rác, đất, cát…) trong nước thải để đảm bảo hàm lượng các chất lơ lửng nhỏ hơn 150 mg/l. Bể lắng thứ cấp là công đoạn cuối cùng của quá trình làm sạch sinh học, có tác dụng tách bùn hoạt tính khỏi nước sau xử lý. Hàm lượng chất rắn lơ lửng ra khỏi bể lắng thứ cấp được xác định bằng tính toán theo yêu cầu xử lý nước thải xả và nguồn tiếp nhận. Để lựa chọn bể lắng thứ cấp còn dựa trên năng suất của trạm xử lý, các điều kiện kinh tế kĩ thuật, hiệu suất lắng. Do đó tuỳ thuộc vào điều kiện của từng nhà máy mà lựa chọn các loại bể lắng cho thích hợp. Các loại bể lắng thông dụng thường có các dạnh sau. Bể lắng ngang:Bể có dạng hình chữ nhật, có hai hay nhiều ngăn làm việc song song. Nước đi từ đầu bể đến cuối bể. Bể có chiều sâu nhỏ nên chiếm diện tích mặt bằng lớn. Loại bể này có công suất lớn và thươbgf áp dụng khi địa chất có mực nước ngầm cao. Bể lắng radian ( theo phương bán kính ): Bể có mặt bằng hình tròn, nước chuyển động từ tâm ra phía thành bể, tốc độ của nước cũng giảm dần từ tâm ra ngoài. Cũng có loại bể radian , nước chuyển đọng từ ngoài vào tâm. Phạm vi áp dụng của loại này cũng giống như với bể lắng ngang. Bể lắng đứng: bể có tiết diện hình tròn hay vuông, đáy có dạng hình nón hay chóp. Nước chuyển động theo phương thẳng đứng trong ống trung tâm từ trên xuống dưới, rồi từ từ chuyển động lên theo máng góp ra ngoài.Bể đứng thường sử dụng khi nước ngầm cao và lưu lượng xử lý nhỏ hơn 2000 m3/ngày. Một ưu điểm quan trọng của nó là chiếm ít diện tích mặt bằng. Qua xem xét và phân tích các loại bể lắng ở trên và yêu cầu xử lý nước thải của nhà máy, ta nên chọn bể lắng ngang cho lắng sơ cấp ( kết hợp cùng bể điều hoà ) để đảm bảo cả tác dụng điều hoà dòng thải , tách các tạp chất rắn có kích thước lớn ra khỏi dòng thải, nhằm giảm diện tích mặt bằng và giảm chi phí xây dựng. Và chọn bể lắng đứng, hình tròn có đáy hình nón làm bể lắng thứ cấp. Bể này có hiệu suất lắng cao, dễ vận hành và chiếm ít diện tích mặt bằng xây dựng.* Chọn phương thức xử lý bùn . Hệ thống xử lý nước thải sinh học trong quá trình hoạt động tạo ra một lượng bùn khá lớn từ các bể lắng sơ và thứ cấp. Việc nghiên cứu xử lý, tận dụng bùn thải có một ý nghĩa quan trọng về mặt kinh tế cũng như kỹ thuật. Lượng bùn này được thải ra hàng ngày trong quá trình xử lý.Do đó ta có các hệ thống và thiết bị xử lý bùn cặn sau: Bể tự hoại. Bể metan Trong các thiết bị xử lý bùn cặn nói trên ta chọn bể tự hoại để chứa và xử lý bùn cặn, vì bể tự hoại có cấu tạo đơn giản, dễ vận hành, trong quá trình lưu cặn xảy ra quá trình xử lý yếm khí tự nhiên do đó nước trong bể được xử lý và cặn bị phân huỷ 1 phần.III.3 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị – các yếu tố ảnh hưởng Theo nhận xét và lựa chọn các thiết bị trong dây chuyền xử lý nước thải của nhà máy như ở phần trên ta có các thiết bị xử lý sau: - Bể điều hoà kết hợp bể lắng Bể xử lý yếm khí UASB Bể xử lý hiếu khí aeroten Bể lắng thứ cấp loại đứng - Bể xử lý bùn cặnIII3.1. Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và các yếu tố ảnh hưởng tới bể điều kết hợp lắng là:a. Cấu tạo: Bể điều hoà và lắng có dàn làm nguội cấu tạo như hình vẽ sau: Nước vào Nướcra 1 2 3 4 Chú thích :  1.Bơm nước; 2.Dàn mưa; 3.Bể điều hoà; 4.Ống dẫn nước vào b. Nguyên tắc hoạt động của bể: Bể điều hoà có tác dụng ổn định lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải do quá trình làm việc, thải nước ra không ổn định trong khi sản xuất. Nhằm đảm bảo sự ổn định về lưu lượng và nồng độ vào giai đoạn xử lý tiếp theo được tốt hơn. Trong dây chuyền xử lý nước thải của quá trình sản xuất cồn từ rỉ đường thì bể điều hoà còn có tác dụng làm giảm nhiệt độ của đáy tháp thô và tháp tinh chế đến nhiệt thích hợp cho quá trình xử lý sinh học tiếp theo. Ngoài ra nó còn có tác dụng điều chỉnh pH, chất dinh dưỡng nhằm cho quá trình xử lý sinh học tiếp theo đạt hiệu quả cao hơn. Để giảm chi phí xây dựng và mặt bằng công trình, bể lắng sơ cấp và điều hoà được kết hợp trong cùng một bể. Nước thải sau khi lắng sơ cấp tại phần lắng thì chảy sang phần điều hoà. Tại bộ phận điều hoà , nước thải được khuấy trộn bằng khí nén để điều hoà nồng độ và giảm nhiệt độ. Trong sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải ta chọn bể điều hoà theo nguyên tắc xáo trộn bằng cách làm thoáng dàn mưa bằng cách bơm nước thải từ bể điều hoà lên dàn làm thoáng (dàn mưa) nước thải khi qua hệ thống làm thoáng giảm nhiệt độ rất nhanh. Dàn làm thoáng được làm bằng ống nhựa có khoan lỗ đặt ngang theo chiều dài bể. Nước thải khi qua hệ thống làm thoáng này sẽ làm cho các chất bẩn dễ bay hơi bay đi một phần, còn đối với các chất dễ bị ô xy hoá sẽ bị oxy một phần hoặc toàn phần, làm thoáng trong bể điều hoà. Vì vậy để cho các công trình xử lý nước thải làm việc ổn định với hiệu suất cao hơn và kinh tế thì phải xây dựng các bể điều hoà lưu lượng và nồng độ.c. Các yếu tố ảnh hưởng: Bùn dư 4 Nhìn chung đối với bể điều hoà kết hợp bể lắng thì các yếu tố ảnh hưởng không đáng kể. Nó chỉ phụ thuộc vào lưu lượng nước thải đi vào bể và thời gian làm việc của nhà máy để xây dựng kích thước bể cho phù hợp. Ngoài ra còn có bể lắng kết hợp do đó nồng độ chất lơ lửng cũng ảnh hưởng tới kích thước của bể. Nếu nồng độ SS cao thì kích thước bể lắng lớn lên. Dàn ống phải đặt sao cho nước thải không tung toé ra ngoài, tránh tắc ở các lỗ phun nước thải ra bởi cặn. Luôn luôn duy trì chiều cao dự chữ nước thải tro