Mục lục
Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp I
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn II
Lời cảm ơn III
Mục lục IV
Danh mục chữ viết tắt VIII
Dang mục bảng IX
Danh mục các hình vẽ, các sơ đồ X
Lời mở đầu XI
CHƯƠNG 1.
MỞ ĐẦU
1.1 Giới thiệu đề tài 1
1.2 Mục tiêu của đề tài 2
1.3 Nội dung của đề tài 2
1.4 Phương pháp nghiên cứu 3
CHƯƠNG 2.
GIỚI THIỆU BỆNH VIỆN PHỤ SẢN TỪ DŨ
2.1 Giới thiệu 5
2.1.1 Lịch sử hình thành 5
2.1.2 Qui mô 6
2.1.3 Cơ cấu tổ chức 6
2.2 Các hình thức hoạt động 6
2.3 Thành quả đạt được trong quá trình hoạt động 7
2.4 Hiện trạng môi trường chung 8
2.4.1 Môi trường nước 8
2.4.2 Chất thải rắn 9
2.4.3 Môi trường không khí 9
CHƯƠNG 3 .
KHÁI QUÁT VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN
3.1 Giới thiệu 11
3.2 Các thông số cơ bản của nước thải 13
3.2.1 Các chỉ tiêu lý học 13
3.2.2 Các chỉ tiêu hoá học và sinh hoá 16
3.3 Đặc tính chung của nước thải bệnh viện 21
3.3.1 Nguồn gốc nước thải bệnh viện 21
3.3.2 Thành phần và tính chất nước thải một số bệnh viện 23
CHƯƠNG 4.
TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
BỆNH VIỆN
4.1 Tổng quan về các phương pháp XLNT 25
4.1.1 XLNT bằng phương pháp cơ học 25
4.1.2 XLNT bằng phương pháp hoá học, hoá – lý 30
4.1.3 XLNT bằng phương pháp sinh học 34
4.1.3.1 XLNT bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên 36
4.1.3.2 XLNT bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo 40
4.2 Các phương pháp XLNT bệnh viện 46
4.2.1 Giới thiệu 46
4.2.2 Một số phương pháp XLNT bệnh viện 47
4.2.2.1 Trên thế giới 47
4.2.2.2 Tại Việt Nam 48
CHƯƠNG 5.
LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ
5.1 Đặc tính của nguồn thải 50
5.2 Vị trí đặt hệ thống 50
5.3 Đề xuất và lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp 51
5.4 Thuyết minh sơ đồ công nghệ 54
CHƯƠNG 6.
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
6.1 Xác định lưu lượng tính toán 56
6.2 Tính toán các công trình chính 58
6.2.1 Song chắn rác 58
6.2.2 Hầm tiếp nhận 61
6.2.3 Bể lắng cát 62
6.2.4 Bể điều hoà 65
6.2.5 Bể Aerotank 70
6.2.6 Bể lắng II 79
6.2.7 Bể tiếp xúc (khử trùng) 85
6.2.8 Bể chứa bùn 88
CHƯƠNG 7.
KHÁI TOÁN CHI PHÍ
7.1 Chi phí xây dựng 90
7.1.1 Phần xây dựng cơ bản 90
7.1.2 Phần thiết bị 91
7.2 Chi phí quản lý vận hành 92
7.2.1 Chi phí nhân công 92
7.2.2 Chi phí hoá chất 93
7.2.3 Chi phí điện năng 93
7.2.4 Chi phí sửa chữa 94
7.3 Giá thành chi phí xử lý 1m3 nước thải 94
CHƯƠNG 8.
QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG XLNT
8.1 Vận hành hệ thống 95
8.1.1 Chạy thử 95
8.1.2 Vận hành hằng ngày 95
8.1.3 Các sự cố và biện pháp khắc phục 97
8.2 Quản lý hệ thống và các kỹ thuật an toàn trong quá trình vận hành 99
CHƯƠNG 9.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
9.1 Kết luận 100
9.2 Kiến nghị 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO 102
103 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 4914 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Từ Dũ với công suất 770m3/ngày đêm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
loại các chất độc hữu cơ không bị oxy hoá sinh học
Hiệu quả xử lý cao hơn, ổn định hơn
Kích thước hệ thống xử lý nhỏ hẹp
Độ nhạy đối với sự thay đổi tải trọng thấp hơn
Có thể tự đôïng hoá hoàn toàn
Động học của các quá trình hoá lý đã được nghiên cứu sâu hơn
Phương pháp hóa lý không cần theo dõi các hoạt động của sinh vật
Có thể thu hồi các chất có giá trị kinh tế
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
Là phương pháp dùng vi sinh, chủ yếu là vi khuẩn để phân hủy sinh học các hợp chất hữu cơ, biến các hợp chất có khả năng thối rữa thành các chất ổn định với sản phẩm cuối cùng là cacbonic, nước và các chất vô cơ khác
Mục đích của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là làm sạch nước thải sinh hoạt cũng như nước thải sản xuất khỏi các chất hữu cơ hoà tan, các chất độc hại, vi khuẩn và virut gây bệnh và một số chất vô cơ như H2S, các Sunfit, amoniac, nitơ... đến nồng độ cho phép theo tiêu chuẩn xả thải vào nguồn tiếp nhận.
Phương pháp này dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá.
Phương pháp xử lý sinh học có thể chia làm 2 loại: xử lý hiếu khí và xử lý yếm khí trên cơ sở có oxy hoà tan và không có oxy hoà tan.
Phương pháp hiếu khí: sử dụng các vi sinh vật hiếu khí có sẵn trong tự nhiên với hoạt động sống của chúng cần cung cấp oxy và nhiệt độ cần duy trì từ 20 – 400C. Khi thay đổi chế độ cung cấp oxy và nhiệt độ thì thành phần và số lượng vi sinh vật cũng thay đổi theo. Trong xử lý bằng phương pháp hiếu khí các vi sinh vật được gieo cấy trong bùn hoạt tính tạo thành màng sinh học. Quá trình xử lý được dựa trên cơ sở phân hủy các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ lên men kị khí. Đối với các hệ thống thoát nước quy mô nhỏ và vừa người ta thường dùng các công trình kết hợp giữa việc tách cặn lắng (làm trong nước) với phân hủy yếm khí các chất hữu cơ trong pha rắn và pha lỏng. Các công trình được ứng dụng rộng rãi là các loại bể tự hoại, giếng thấm, bể lắng hai vỏ (bể lắng Imhoff), bể lắng trong kết hợp với ngăn lên men, bể lọc ngược qua tầng cặn kị khí (UASB)
Phương pháp yếm khí: là phương pháp sử dụng các vi sinh vật yếm khí hoạt động sống của chúng không có sự cung cấp oxy. Phương pháp này áp dụng chủ yếm để khử độc cặn. Quá trình XLNT được dựa trên sự oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải nhờ oxy tự do hoà tan. Nếu oxy được cấp bằng thiết bị hoặc nhờ cấu tạo công trình, thì đó là quá tình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo. Ngược lại, nếu oxy được vận chuyển và hoà tan trong nước nhờ các yếu tố tự nhiên thì đó là quá trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên. Các công trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo thường dựa trên nguyên tắc hoạt động của bùn hoạt tính (bể aerotank trộn, kênh oxy hoá tuần hoàn) hoặc màng sinh vật (bể lọc sinh học, đĩa lọc sinh học). Xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên thường được tiến hành trong hồ (hồ sinh vật oxy hoá, hồ sinh vật ổn định) hoặc trong đất ngập nước (các loại bãi lọc, đầm lầy nhân tạo).
Các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học được phân chia thành 2 nhóm:
Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên như hồ sinh vật, cánh đồng tưới cánh đồng lọc. Quá trình xử lý diễn ra chậm chủ yếu dựa vào nguồn vi sinh vật và oxy có sẵn trong đất và nước;
Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo như bể lọc sinh học, bể hiếu khí có bùn hoạt tính, đĩa quay sinh học, bể UASB, bể metan.
Các phương pháp sinh học có những ưu điểm sau:
Có thể xử lý nước thải có nhiễm bẩn hữu cơ tương đối rộng;
Hệ thống có thể tự điều chỉnh theo phổ các chất nhiễm bẩn và nồng độ các chất nhiễm bẩn;
Thiết kế và trang thiết bị đơn giản.
Bên cạnh đó vẫn tồn tại một số nhược điểm như sau:
Đầu tư cơ bản cho việc xây dựng khá tốn kém;
Phải có chế độ công nghệ làm sạch đồng bộ và hoàn chỉnh;
Các chất hữu cơ khó phân hủy cũng như các chất có độc tính ảnh hưởng đến thời gian và hiệu quả làm sạch. Các chất có độc tính tác động đến quần thể sinh vật làm giảm hiệu suất xử lý của quá trình;
Có thể làm loãng nước thải có nồng độ chất bẩn cao, như vậy sẽ làm tăng lượng nước thải.
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên:
Các phương pháp sinh học XLNT trong điều kiện tự nhiên dựa trên khả năng làm sạch sinh học trong môi trường đất, nước. Có thể bao gồm một số phương pháp sau:
Hồ sinh vật
Hồ sinh vật là các thủy lực tự nhiên hoặc nhân tạo, không lớn, mà ở đấy sẽ diễn ra quá trình chuyển hoá các chất bẩn. Quá trình này diễn ra tương tự như tự làm sạch trong một số hồ tự nhiên với vai trò chủ yếu là các vi khuẩn và tảo.
Khi vào hồ, do vận tốc dòng chảy nhỏ, các loại cặn được lắng xuống đáy. Các chất bẩn hữu cơ còn lại trong nước sẽ được vi khuẩn hấp phụ và oxy hoá mà sản phẩm tạo ra là sinh khối của nó, CO2, các muối nitrat, nitrit... Khí cacbonic và các hợp chất nitơ, photpho được rong tảo sử dụng trong quá trình quang hợp. Trong giai đoạn này sẽ giải phóng khí oxy cung cấp cho quá trình oxy hoá các chất hữu cơ của vi khuẩn. Sự hoạt động của rong tảo tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trao đổi chất của vi khuẩn. Tuy nhiên trong trường hợp nước thải đậm đặc chất hữu cơ, tảo có thể chuyển từ hình thức tự dưỡng sang dị dưỡng, tham gia vào quá trình oxy hoá chất hữu cơ. Nấm mốc, xạ khuẩn có trong nước thải cũng thực hiện vai trò tương tự. Hồ chứa nước thải được thiết kế sao cho các quá trình tự làm sạch tự nhiên phát huy tối đa khả năng hoạt động của chúng.
Hồ sinh vật có ưu điểm :
Đây là phương pháp rẻ nhất, đễ thiết kế và xây dựng, dễ vận hành không đòi hỏi cung cấp năng lượng (sử dụng năng lượng mặt trời);
Có khả năng làm giảm các vi sinh vật ô nhiễm , kể cả vi sinh vật gây bệnh xuống tới mức thấp nhất;
Khả năng loại được các hữu cơ, vô cơ tan trong nước;
Hệ vi sinh vật hoạt động ở đây chịu đựng được nồng độ các kim loại nặng tương đối cao (>30mg/l).
Những hồ sinh học này cũng có một số nhược điểm cơ bản như:
Thời gian xử lý tương đối dài ngày.
Đòi hỏi mặt bằng rộng.
Và trong quá trình xử lý phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên, như trong mùa đông các quá trình sinh học xảy ra trong nước chậm sẽ kéo dài thời gian xử lý gặp các cơn mưa sẽ làm tràn nước thải gây ô nhiễm cho các nguồn nước khác....
Phương pháp này vốn là phương pháp tự làm sạch của nước đã được áp dụng từ xa xưa, đặc biệt dùng nhiều ở các nước công nghiệp phát triển từ thế kỉ trước và cho đến ngày nay vẫn còn đang được sử dụng nhiều.
Căn cứ vào đặc tính tồn tại và tuần hoàn của các vi sinh vật mà người ra phân biệt thành các loại hồ:
] Hồ sinh vật hiếu khí: quá trình xử lý nước thải xảy ra trong điều kiện đầy đủ oxy. Người ta phân biệt loại hồ này này làm hai nhóm:
¬Hồ làm thoáng tự nhiên: oxy cung cấp cho quá trình oxy hoá sinh hoá chủ yếu do sự khuếch tán không khí và quá trình quang hợp của các thực vật nước trong hồ trong khoảng 3 ÷ 12 ngày.
¬Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo: nguồn oxy cung cấp cho quá trình sinh hoá là các thiết bị như bơm khí nén hoặc máy khuấy cơ học. Độ sâu của hồ có thể là 2 ÷ 4.5m, thời gian lưu nước trong hồ khoảng từ 1÷ 3 ngày.
] Hồ sinh vật kỵ khí: là loại ao sâu, ít có hoặc không có điều kiện hiếu khí, quá trình XLNT xảy ra dưới sự tham gia của hàng trăm loại vi sinh vật kị khí bắt buộc hoặc tùy tiện. Các vi sinh vật này lấy oxy từ các hợp chất như nitrat, sunfat,... để tiến hành hàng loạt các biến đổi để chuyển hoá các chất hữu cơ có trong nước thải thành các axit hữu cơ, các loại ancol, H2S, CH4, CO2, nước,.... Hiệu suất xử lý có thể làm giảm hàm lượng BOD đến 70%. Tuy nhiên trong quá trình xử lý tạo ra mùi hôi thối khó chịu nên loại hồ này chỉ dùng trong nước thải công nghiệp có hàm lượng chất hữu cơ đậm đặc.
] Hồ sinh vật tùy tiện : là loại kết hợp cả hiếu khí và kỵ khí. Hồ thường sâu 1 ÷ 2m, thích hợp cho sự phát triển của tảo và vi sinh vật tùy nghi. Trong hồ thường xảy ra hai quá trình song song là quá trình oxy hoá hiếu khí các chất nhiễm bẩn hữu cơ và quá trình phân hủy mêtan cặn lắng. Đặc điểm của hồ này theo chiều sâu chia làm 3 vùng : lớp trên là vùng hiếu khí, lớp giữa là vùng trung gian, còn lớp dưới là vùng kị khí. Chiều sâu của hồ 0.9 ÷ 1.5m.
Cánh đồng tưới – cánh đồng lọc
Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác có thể tiếp nhận và xử lý nước thải. XLNT trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời, không khí, vi sinh vật và các hoạt động sống của chúng. Các loại chất thải sẽ bị hấp thu và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân hủy chúng thành các chất đơn giản và cây trồng hấp thụ chúng dễ dàng. Nước thải thấm vào đất một phần được cây trồng sử dụng một phần bổ sung cho nguồn nước ngầm sau khi được lọc qua lớp đất.
Chế độ xả nước ra cánh đồng tưới phụ thuộc và khí hậu, mùa vụ, cây trồng, loại đất.
Cánh đồng lọc thường dùng những mảnh đất không thể canh tác được. Trên cánh đồng ấy người ta chia thành từng ô có bố trí hệ thống mương máng, bộ phận phân phối và thu nước.
Cánh đồng tưới và cánh đồng lọc thường xây dựng ở những nơi có độ dốc tự nhiên 0.02 và cách xa khu dân cư về cuối hướng gió.
Ưu điểm của phương pháp XLNT trong điều kiện tự nhiên là:
Đây là phương pháp rẻ nhất, dễ thiết kế và xây dựng, dễ vận hành và không đòi hỏi cung cấp năng lượng (sử dụng năng lượng mặt trời).
Có khả năng làm giảm các vi sinh vâït ô nhiễm, kể cả vi sinh vật gây bệnh đến mức thấp nhất.
Khả năng loại được các chất hữu cơ, vô cơ tan trong nước.
Hệ vi sinh vật hoạt động ở đây chịu đựng được nồng độ các kim loại nặng tương đối cao.
Phục hồi đất bạc màu.
Nhược điểm là:
Diện tích xây dựng lớn.
Thời gian xử lý tương đối dài.
Trong quá trình xử lý phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên như trong mùa đông các quá trình sinh học xảy ra trong nước chậm sẽ kéo dài thời gian xử lý hoặc gặp các cơn mưa lớn sẽ làm tràn nước thải gây ô nhiễm cho các nguồn nước khác
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo
Bể lọc sinh học:
Bể lọc sinh học (bể Biôphin) là công trình XLNT điều kiện nhân tạo nhờ các vi sinh vật hiếu khí. Nước thải dẫn vào bể bằng hệ thống phân phối nước, nước sẽ được lọc qua lớp vật liệu rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật.
Quá trình xử lý diễn ra khi cho nước thải tưới lên bề mặt của bể và thấm qua lớp vật liệu lọc. Ở bề mặt của lớp vật liệu lọc và các khe hở ở giữa chúng các cặn bẩn được giữ lại và tạo thành màng – gọi là màng vi sinh vật. Lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải ở bể lọc được cung cấp bằng phương pháp tự nhiên hoặc nhân tạo. Vi sinh vật hấp thụ chất hữu cơ và nhờ có oxy, quá trình oxy hoá được thực hiện. Những màng vi sinh vật chết sẽ cùng với nước ra khỏi bể và được giữ lại ở bể lắng đợt II.
Vật liệu lọc là các vật liệu có độ xốp cao, khối lượng riêng nhỏ và bề mặt riêng lớn như đá cuội, đá dăm, vòng gốm, các loại polymer....
Cấu tạo của bể gồm:
Phần chứa vật liệu lọc.
Hệ thống phân phối nước đảm bảo tưới đều lên toàn bộ bề mặt bể
Hệ thống dẫn nước và thu nước sau khi lọc.
Hệ thống phân phối khí
Dựa vào khả năng làm việc của bể mà người ta phân loại bể:
°Bể Biôphin nhỏ giọt: Được xây dựng dưới dạng hình tròn hay hình chữ nhật.
Nước thải dẫn vào bể bằng một thiết bị phân phối, theo chu kỳ nước được tưới lên toàn bộ bề mặt bể lọc. Nước thải sau khi lọc sẽ chảy vào hệ thống thu nước và được dẫn ra khỏi bể.
Đặc điểm riêng của bể loại này là kích thước của các hạt vật liệu lọc dao động 25 – 30mm và tải trọng tưới nước nhỏ (0.5 – 1m3/m3VLL). Hiệu suất xử lý theo BOD đạt 90%, được áp dụng cho các hệ thống có công suất từ 20 – 1000m3/ngđ.
°Bể biôphin cao tải: hoạt động giống bể biôphin nhỏ giọt chỉ khác là ở bể biôphiin cao tải chiều cao công tác và tải trọng tưới nước lớn hơn. Vật liệu lọc có kích thước 40–60mm, được áp dụng cho các hệ thống có công suất < 50000m3/ngđ.
Ưu điểm của quá trình lọc này:
Xử lý nước có độ nhiễm bẩn cao.
Rút ngắn thời gian xử lý.
Đồng thời có thể xử lý hiệu quả nước cần có quá trình khử nitrat hoặc phản nitrat hoá.
Nhược điểm: không khí ra khỏi lọc thường có mùi hôi thối và xung quanh lọc có nhiều ruồi muỗi.
Bể Aerotank.
Bể Aeroten là công trình làm bằng bêtông, bêtông cốt thép... với mặt bằng thông dụng là hình chữ nhật. Hỗn hợp bùn và nước thải cho chảy suốt chiều dài của bể.
Nguyên lý cơ bản của phương pháp là tạo điều kiện hiếu khí cho quần thể vi sinh vật có trong nước thải phát triển tạo thành bùn hoạt tính. Để thoả mãn điều kiện này người ta phải sục khí qua hệ thống nén hoặc thổi khí. Nước thải trong bể sẽ được cung cấp không khí và lượng oxy sẽ được hoà tan nhiều hơn đảm bảo yêu cầu oxy hoá các chất hữu cơ của vi sinh vật hiếu khí và tùy nghi. Trường hợp nước nghèo nguồn N và P thì phải bổ sung cho các chất này nhằm đảm bảo cho bùn có hoạt tính, nghĩa là cho bùn tạo thành tốt, có khả năng oxy hoá cao các chất hữu cơ.
Công nghệ XLNT bằng bể Aerotank là tạo điều kiện hiếu khí và có thể bổ sung một số chất dinh dưỡng thích hợp cho vi sinh vật nước thải phát triển để tạo thành bùn có hoạt tính cao, nếu trong nước thải thiếu các chất này. Để đảm bảo có oxy thường xuyên và nước được trộïn đều với bùn hoạt tính, người ta cung cấp oxy bằng hệ thống thổi khí hoặc cung cấo oxy tinh khiết, kết hợp với hệ thống khuấy trộn.
Theo quá trình nước thải từ bể Aerotank đến bể lắng vi sinh vật tạo bông và kết lại cùng các chất huyền phù cũng như các vật thể được hấp thụ trong bùn hoạt tính.
Bùn hoạt tính hồi lưu được trộn với nước thải ở đầu vào bể Aerotank. Trong bể Aerotank có thể xây các vách ngăn và nước thải có bùn hoạt tính sẽ chảy theo chiều dài của dòng chảy. Không khí được đưa vào đồng đều theo suốt chiều dài của bể Aerotank. Có trường hợp bùn hồi lưu được hoạt hoá trong một bể riêng, có bổ sung các chất dinh dưỡng và chế độ sục khí, khuấy trộn thích hợp, sau đó mới đưa trở lại bể Aerotank.
Hiệu suất xử lý hiếu khí có thể đạt tới 85 – 95% BOD, loại các hợp chất N tới 40% và coliform tới 60 – 90%.
Quá trình xử lý được thực hiện như quá trình lên men bán liên tục. Quá trình công nghệ này có những đặc điểm sau:
Giống vi sinh vật không phải là giống thuần khiết mà là quần thể vi khuẩn (chủ yếu) nấm men, nấm mốc, động vật nguyên sinh và một số sinh vật khác (chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng, hoại sinh và hiếu khí).
Bùn hoạt tính gồm cả tế bào chết, tế bào già và các tế bào trẻ hoạt động, phân tán trong nước thải thành các dạng hạt nhỏ.
Nước thải được xử lý bằng bể Aerotank có quá trình như sau:
Hấp phụ các chất hữu cơ hào tan, dạng keo và huyền phù vào trong hoặc trên mặt các hạt bùn hoạt tính.
Các chất hữu cơ được phân hủy đến sản phẩm cuối cùng là CO2, H2O cùng các chất khoáng và đồng thời tạo thành các tế bào mới của quần thể vi sinh vật hiếu khí. Sự chuyển hoá các chất bởi vi sinh vật và kết lắng bùn hoạt tính có sự tham gia các loài động vật nguyên sinh và các loài khác có trong nước thải.
Oxy hoá amoniac đến nitrit và sau đó đến nitrat nhờ vi khuẩn nitrat hoá. Trường hợp không đủ các chất dinh dưỡng trong nước thải, tế bào vi sinh vật sẽ chết và tự phân. Không đủ điều kiện hiếu khí, hoặc ngừng thổi khí, khuấy trộn các hạt bùn sẽ kết lại thành khối và lắng xuống đáy.
Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể (khối lượng nước thải, mức độ ô nhiễm,vốn...) người ta có thể thiết kế bể Aerotank có các loại hình và trang thiết bị sục khí sẽ khác nhau. Dưới đây là một số loại hình bể Aerotank
Bể Aerotank thông thường: nước thải qua chắn rác vào lắng sơ bộ rồi hoà với bùn hồi lưu vào đầu cùng của bể Aerotank. Không khí sục đồng đều theo suốt chiều dài của bể. Quá trình xảy ra trong bể gồm sự hấp phụ các cặn vẫn lơ lửng, các tế bào vi sinh vật, kết bông lại trong bùn hoạt tính mới hình thành và các chất hữu cơ bị oxy hoá. Bùn hoạt tính thừa được lấy ra ở bể lắng thứ cấp
Bể Aerotank
Nước thải
Lắng
Lắng
Sau khi xử lý
Nước thải
chưa xử lý
Bùn hoàn lưu Bùn thải
Hình 4. 3 Hoạt động bể Aerotank thông thường
Bể Aerotank theo bậc: đây là phương pháp cải tiến của phương pháp trên. Nước thải sau lắng 1 được đưa vào bể ở nhiều điểm tương ứng, do đó nhu cầu oxy sẽ giảm dần. Quá trình công nghệ này được sử dụng có kết quả đối với nước thải thành phố. Với biện pháp thổi khí kéo dài, thời gian nước lưu lại trong bể đủ lớn để oxy hoá hoàn toàn lượng chất bẩn.
Bể Aerotank
lắng
lắng
Nước ra
Nước
thải vào
Bùn hoạt tính tuần hoàn bùn dư
Hình 4.4 Bể Aerotank theo bậc
Bể Aerotank có thiết bị khuấy trộn: quá tình xử lý gần như liên tục cho nước thải vào bể Aeroten có thiết bị khuấy trộn. Nước và bùn được quay vòng lại đưa vào bể ở nhiều điểm. Việc cung cấp oxy được thực hiện đồng đều theo chiều dài của bể kết hợp kết hợp với khuấy đảo làm cho các hạt bùn phân tán đều trong nước tiếp xúc với các chất ô nhiễm làm tăng khả năng oxy hoá của cả quá trình.
Bể Aerotank ổn định – tiếp xúc: quá trình xử lý nước được thực hiện qua hai bể : bể ổn định bùn hoạt tính và bể tiếp xúc. Bùn hoạt tính hồi lưu được đưa vào bể ổn định như là giai đoạn nhân giống trong công nghệ lên men công nghiệp. Khi lượng bùn hoạt tính mới được tạo thành đủ số lượng và đảm bảo độ tuổi sinh lí sẽ được đưa sang bể tiếp xúc với nước thải sau lắng và quá trình oxy hoá các chất nhiễm bẩn mới thực sự xảy ra ở bể này. Bể ổn định còn gọi là bể tái sinh hoặc bể hoạt hoá bùn. Sau bể tiếp xúc nước được đưa sang lắng 2 và từ đấy nước ra có chất lượng tốt và bùn hoạt tính được hồi lưu đưa về bể ổn định.
Ưu điểm của phương pháp là giảm 50% lượng thông khí so với phương pháp hiếu khí cổ điển. Phương pháp này được áp dụng cho xử lý nước có nhiều chất bẩn ở dạng lơ lửng hoặc keo.
Bể ổn định
bùn
Bể tiếp xúc
Lắng 1
Lắng 1
Nước
thải
bùn hồi lưu bùn thải
Hình 4.5 Bể Aerotank ổn định – tiếp xúc
Bảng 4.2 So sánh hiệu suất của các loại bể Aerotank.
Bể Aeroten
Thông số
Thông thường
Theo bậc
Có thiết bị khuấy trộn
Oån định – tiếp xúc
Thời gian lưu nước (h)
4 – 6
3 – 5
3 – 5
Bể tiếp xúc :
1/3 – 2/3
Lượng bùn hồi lưu (%)
15 – 50
25 – 75
-
25 – 50
Tải lượng (kg BOD5/ m3 ngày
0.3 – 0.6
0.5 – 0.9
0.8 – 2
0.6 – 0.75
Hàm
lượng bùn (mg/l)
1500 – 3000
2000 – 3500
2500 – 4000
Bể ổn định:
4000 – 10000
Bể tiếp xúc:
1000 – 3000
Thời gian lưu bùn(ngày)
5 – 15
5 – 15
5 – 15
5 – 15
Hiệu suất xử lý BOD (%)
85 – 95
85 – 95
85 – 90
80 – 90
Chất lượng nước ra
Tốt
Tốt
Tốt
Tốt
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN
Giới thiệu
Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện được thiết kế nhằm đảm bảo các tiêu chuẩn sau:
Giảm nồng độ các tác nhân gây ô nhiễm xuống dưới tiêu chuẩn cho phép của Việt Nam đã ban hành.
Phù hợp với điều kiện mặt bằng và diện tích cho phép, với địa hình của bệnh viện so với môi trường xung quanh.
Phù hợp với khả năng đầu tư
Các số liệu kháo sát tại các bệnh viện của TS KHKT. GS. Nguyễn Xuân Nguyên (khảo sát tình trạng quản lý chất thải, xây dựng hệ thống xử lý chất thải cho các bệnh viện trong chương trình dự án điểm toàn quốc) cho thấy các tác nhân gây ô nhiễm chủ yếu có mặt trong nước thải bao gồm nồng độ chất rắn lơ lửng SS (mg/l), các chất hữu cơ thông qua BOD, COD (mg/l) và số lượng các vi trùng gây bệnh có giá trị trung bình như sau:
Bảng 4.3 Giá trị các chỉ tiêu nước thải bệnh viện
STT
Chỉ tiêu
Khoảng giá trị
Giá trị điển hình
01
BOD5, mg/l
120 – 200 (250)
150 – 170
02
COD, mg/l
150 – 250
200
03
SS, mg/l
150 – 200
160
04
Tổng Coliform, MNP/100ml
106 – 109
106 - 107
Như vậy nhìn chung nước thải của các bệnh viện có chứa nhiều tạp chất hữu cơ hàm lượng BOD5 tương đối cao và tỉ số BOD/COD ³ ½, ngoài ra nước thải bệnh viện còn chứa nhiều chất tẩy rửa, mầm bệnh vi khuẩn và một số hoá chất sử dụng trong xét nghiệm hàng ngày đều là những nhân tố gây ô nhiễm môi trường nước. Do đó đối với nước thải bệnh viện nói chung, phương pháp xử lý bằng vi sinh vật hiếu khí kèm theo khử trùng là phù hợp. Để tăng cường quá trình thủy phân tạp chất hữu cơ tăng cường mật độ vi sinh có ích cho quá trình phân hủy chất thải cần sử dụng chế phẩm BIOWC 96 và DW 97 là tổ hợp vi sinh và enzime được sản xuất tại Việt Nam có tác dụng phân hủy nhanh các chất thải hữu cơ trong nước thải bệnh viện
Một số phương pháp xử lý nước thải bệnh viện
Trên thế giới
Một trong những phương pháp xử lý nước thải được ứng dụng trên thế giới hiện nay là phương pháp dùng khí ozone. Ozone là nguồn tài nguyên phong phú có tính chất oxy hoá mạnh, có khả năng khử màu, khử mùi đặc biệt còn có thể tiêu diệt vi sinh vật ttong nước thải.
Hình 4. 6 . Quy trình xử lý nước thải bệnh viện bằng cách sử dụng tia ozone
Nguồn: www.suniair.com/index.htm
Tại Việt Nam
Nhìn chung ở Việt Nam, việc sử dụng các phương pháp sinh học, dựa vào khả năng tự phân hủy của vi sinh vật được áp dụng nhiều trong xử lý nước thải.
Nước thải bệnh viện sau khi thải ra vào hệ thống thu gom, chảy về hệ thống xử lý chung. Tại đây, sau khi đã qua song chắn rác được xử lý qua 3 giai đoạn
Giai đoạn 1: xử lý sơ bộ : tiến hành khử trùng diệt vi khuẩn gây bệnh dịch (các biện pháp hoá học hoặc vật lý): làm trong nước thải bằng phương pháp cơ học để loại cặn và các chất rắn lớn. Đây là mức độ bắt buộc đối với tất cả các dây chuyền công nghệ XLNT. Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải sau khi xử ly