Đề tài Nghiên cứu xử lý nước thải ngành giết mổ

Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 1 Chöông I GIÔÙI THIEÄU CHUNG 1. Ñaët vaán ñeà Nguoàn goác moïi söï bieán ñoåi veà moâi tröôøng soáng ñang xaûy ra hieän nay treân theá giôùi cuõng nhö ôû nöôùc ta laø caùc hoaït ñoäng kinh teá, phaùt trieån cuûa xaõ hoäi loaøi ngöôøi. Caùc hoaït ñoäng naøy moät maët laøm caûi thieän chaát löôïng cuoäc soáng cuûa con ngöôøi , maët khaùc laïi ñang taïo ra haøng loaït khan hieám , caïn kieät nguoàn taøi nguyeân thieân nhieân, gaây oâ nhieãm , suy thoaùi moâi tröôøng khaép moïi nôi treân theá giôùi. Vì vaäy, baûo veä moâi tröôøng trôû thaønh vaán ñeà toaøn caàu, laø quoác saùch cuûa haàu heát caùc nöôùc treân theá giôùi. Vieät Nam ñang trong giai ñoaïn thöïc hieän coâng nghieäp hoaù, hieän ñaïi hoaù ñaát nöôùc. Neàn kinh teá thò tröôøng laø ñoäng löïc thuùc ñaåy söï phaùt trieån cuûa moïi ngaønh kinh teá , trong ñoù coù ngaønh cheá bieán löông thöïc , thöïc phaåm taïo ra caùc saûn phaåm coù giaù trò phuïc vuï cho nhu caàu tieâu duøng trong nöôùc cuõng nhö xuaát khaåu. Tuy nhieân, ngaønh naøy cuõng taïo ra moät löôïng lôùn chaát thaûi raén, khí, loûng… laø moät trong nhöõng nguyeân nhaân gaây ra oâ nhieãm moâi tröôøng chung cuûa ñaát nöôùc. Cuøng vôùi ngaønh coâng nghieäp cheá bieán löông thöïc, thöïc phaåm thì ngaønh gieát moå cuõng trong tình traïng ñoù. Do ñaëc ñieåm coâng ngheä cuûa ngaønh, ngaønh gieát moå ñaõ söû duïng moät löôïng nöôùc khaù lôùn trong quaù trình cheá bieán. Vì vaäy, ngaønh ñaõ thaûi ra moät löôïng nöôùc khaù lôùn cuøng vôùi caùc chaát thaûi raén, khí thaûi. Vaán ñeà oâ nhieãm nguoàn nöôùc do ngaønh cheá bieán thuyû saûn thaûi tröïc tieáp ra moâi tröôøng ñang laø moái quan taâm haøng ñaàu cuûa caùc nhaø quaûn lyù moâi tröôøng. Nöôùc bò nhieãm baån seõ aûnh höôûng ñeán con ngöôøi vaø söï soáng cuûa caùc loaøi thuyû sinh cuõng nhö caùc loaøi ñoäng thöïc vaät soáng gaàn ñoù. Vì vaäy, vieäc nghieân cöùu xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh gieát moå cuõng nhö caùc TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 2 ngaønh coâng nghieäp khaùc laø moät yeâu caàu caáp thieát ñaët ra khoâng chæ ñoái vôùi nhöõng nhaø laøm coâng taùc baûo veä moâi tröôøng maø coøn cho taát caû moïi ngöôøi chuùng ta. 2. Muïc ñích Vôùi hieän traïng moâi tröôøng nhö vaäy, vaán ñeà nghieân cöùu coâng ngheä thích hôïp xöû lyù nöôùc thaûi cho ngaønh gieát moå laø caàn thieát. Ñeà taøi naøy ñöôïc thöïc hieän nhaèm muïc ñích nghieân cöùu vaø ñeà xuaát coâng ngheä xöû lyù thích hôïp cho moät tröôøng hôïp cuï theå, ñoù laø Coâng ty Vissan. 3. Phaïm vi Vieäc öùng duïng coâng ngheä xöû lyù chung cho moät ngaønh coâng nghieäp laø raát khoù khaên , do moãi nhaø maùy coù ñaëc tröng rieâng veà coâng ngheä, nguyeân lieäu, nhieân lieäu… neân thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi khaùc nhau. Phaïm vi öùng duïng cuûa ñeà taøi laø xöû lyù nöôùc thaûi cuûa Coâng ty Vissan vaø moät soá coâng ty khaùc neáu coù cuøng ñaëc tính chaát thaûi ñaëc tröng. Chöông II TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH GIEÁT MOÅ VAØ CAÙC VAÁN ÑEÀ OÂ NHIEÃM MOÂI TRÖÔØNG 1. Caùc loaïi chaát thaûi vaø oâ nhieãm chuû yeáu, nguoàn goác : Nöôùc thaûi: nguoàn goác - Nöôùc thaûi töø quaù trình saûn xuaát TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 3 - Nöôùc veä sinh thieát bò nhaø xöôûng - Nöôùc sinh hoaït cho caùc coâng nhaân cuûa nhaø maùy Nöôùc thaûi cuûa caùc cô sôû gieát moå coù noàng ñoä chaát raén cao, BOD vaø COD khaù cao vaø luoân luoân chöùa moät löôïng lôùn caùc chaát höõu cô bao goàm caùc hôïp chaát cuûa cacbon, nito, photpho. Caùc hôïp chaát höõu cô naøy laøm taêng ñoä phì cuûa nöôùc ñoàng thôøi deã bò phaân huûy bôûi caùc vi sinh vaät , gaây muøi hoi thuùi vaø laøm oâ nhieãm nguoàn nöôùc. Nöôùc thaûi cuûa caùc cô sôû cheá bieán thòt caù thöôøng chöùa moät löôïng lôùn vi sinh vaät. Neáu khoâng coù bieän phaùp xöû lyù thì raát deã gaây oâ nhieãm bôûi caùc vi khuaån gaây beänh, gaây ngoä ñoäc nguoàn nöôùc söû duïng. Ngoaøi ra ngaønh gieát moå laø moät ngaønh ñoøi hoûi söû duïng nöôùc raát nhieàu, haàu nhö caùc coâng ñoaïn xöû lyù nguyeân lieäu ñeàu coù nhu caàu duøng nöôùc nhö: - Khaâu röûa sô boä nguyeân lieäu - Khaâu laøm raõ nöôùc ñaù ñoâng laïnh - Khaâu xöû lyù nguyeân lieäu - Khaâu cheá bieán nhö haáp, luoäc… Nöôùc thaûi cuûa coâng ngheä cheá bieán thòt gaàn gioáng nöôùc thaûi sinh hoaït nhöng coù ñoä nhieãm cao hôn nhieàu. Chuùng coù noàng ñoä daàu môõ, axit beùo raát cao, ngoaøi ra coøn coù chaát taåy röûa, loâng… Nöôùc thaûi gieát moå coøn chöùa chaát dinh döôõng nhö Protein, khi diamin hoaù taïo ra NH3 vì theá nöôùc thaûi can phaûi ñöôïc nitrit hoaù. Baûng 1.1 cho thaáy tính chaát hoaù lyù cuûa loaïi nöôùc thaûi naøy: Soá thöù töï Thoâng soá Haøm löôïng vaø tính chaát 1 pH 5,3 – 8,9 2 Ñoä daãn ñieän (m3/cm) 2,8 – 6,1 3 Clorit (mg/l) 1,1 – 390 4 Chaát raén qua loïc (mg/l) 160 – 580 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 4 5 BOD5 (mg/l) 1500 – 7400 6 COD5 (mg/l) 2400 – 9600 7 TCO (mg/l) 1180 – 3400 8 Chaát beùo (mg/l) 115 – 300 9 Axit höõu cô (mg/l) 61 – 350 10 Ni-tô amon (mg/l) 230 – 1120 11 H2S (mg/l) 0 – 20 12 Photpho toång soá (mg/l) 16 – 53 13 Ñoä cöùng (mg/l) 35,6 – 125 14 Ñoä kieàm (NaOH) (mol/l) 30 - 70 2. Coâng ty Vissan Coâng ty Vissan laø Coâng ty thuoäc nhaø nöôùc vaø laø ñôn vò gieát moå, cheá bieán thòt vaø kho ñoâng laïnh coù quy moâ lôùn nhaát ôû Vieät Nam. Coâng ty name treân ñòa baøn quaän Bình Thaïnh, tp Hoà Chí Minh Coâng ty coù quy moâ lôùn ñöôïc xaây doing töø name 1970 vôùi hôn 200 coâng nhaân vieân vaø coâng suaát laép ñaët laø 2400 con heo/ ca saûn xuaát vaø 300 con boø/ ca saûn xuaát, kho ñoâng laïnh coù coâng suaát 1000 taán. Tuy nhieân coâng suaát söû duïng cuûa coâng ty chæ ñaït ¾ coâng suaát laép ñaët. Toång doanh thu cuûa coâng ty haøng name laø 670 tæ ñoàng ( 5 trieäu $ ) Nhu caàu söû duïng nöôùc cuûa coâng ty laø 1200 m3/ ngaøy ñöôïc caáp töø thaønh phoá vaø nöôùc giaûi nhieät laø 2500 m3/ ngaøy ñöôïc bôm töø soâng Saøi Goøn 3. Quy trình saûn xuaát cuûa coâng ty Vissan TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 5 a. Daây chuyeàn gieát moå traâu boø - Khu vöïc tieáp nhaän : + Ñeå giaûm thieåu caêng thaúng cuûa gia suùc, choáng suy kieät vaø toáng caùc vi truøng ra khoûi ruoät, caùc gia suùc seõ ñöôïc löu laïi töø 24 – 36 giôø vaø thöôøng xuyeân ñöôïc kieåm tra söùc khoeû tröôùc khi gieát moå. - Gaây ngaát : + Caùc gia suùc ñöôïc chuyeån töø khu vöïc tieáp nhaän ñeán khu vöïc gieát moå , taïi nay caùc gia su1c seõ ñöôïc gaây ngaát baèng ñieän tröôùc khi moå vaø ñaûm baûo khoâng cöû ñoäng, caém moät con dao nhoû vaøo naõo cuûa gia suùc vaø sau ñoù treo lean baèng 2 chaân sau. - Gieát moå : + Maïch maùu ñöôïc caét ñöùt ñeå huyeát chaûy ra , söøng chaân cuõng ñöôïc caét rôøi tröôùc khi loät da - Loät da : + Da seõ ñöôïc loät boû baèng nhöõng con dao saéc vaø keùo ra baèng tay, huyeát vaø nöôùc moâ rôi xuoáng nhaø. - Moi ruoät + Thaân gia suùc ñaõ ñöôïc loät da ñöôïc caét môû ra vaø taùch caùc boä phaän coù theå aên ñöôïc vaø khoâng theå aên ñöôïc ñeán khaâu laøm saïch. - Xeù thòt vaø röûa : + Thaân gia suùc seõ ñöôïc xeû ñoâi baèng cöa ñieän, röûa saïch vaø caét xeùn goïn gaøng tröôùc khi kieåm tra chaát löôïng , caân vaø giao cho chuû haøng vaø chuyeån ñeán khu vöïc cheá bieán. b. Gieát moå heo : - Traïi nhoát + Heo ñöôïc nhoát trong 24 giôø ñeå phuïc hoài vaø giaûm caêng thaúng vaø ñuû nöôùc ñeå toáng caùc vi truøng ra khoûi ruoät - Laøm ngaát TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 6 + Tröôùc khi moå heo bò laøm ngaát baèng doøng ñieän taàn suaát cao, ñieän aùp thaáp vaø ñöôïc keùo lean giaù treo ñeå moå. - Caét tieát + Ñoäng maïch vaø tónh maïch coå bò caét ñöùt ñeå maùu chaûy ra heat vaø laøm meàm caùc cô thòt ñeå caïo loâng ñöôïc deã daøng. - Nhuùng noùng vaø caïo loâng + Sauk hi thoïc huyeát xong, heo ñöôïc nhuùng vaøo nöôùc noùng ( khoûang 60o ) töø 4 – 5 phuùt roài caïo loâng baèng maùy coù truïc xoay troøn, sau ñoù heo ñöôïc keùo lean day chuyeàn vaø vieäc caïo loâng bò soùt laïi seõ ñöôïc thöïc hieän baèng tay. - Moi ruoät + Ñaàu heo ñöôïc caét rieâng vaø buïng ñöôïc moå banh ra . Phaàn noäi taïng ñöôïc chuyeån ñi ñeå taùch rieâng nhöõng phaàn duøng ñöôïc vaø khoâng duøng ñöôïc. Ruoät ñöôïc laøm saïch ñeå laøm laïp xöôûng. - Caét xeû : + Phaàn thaân heo sau khi ñöôïc laøm saïch vaø caét goïn gheõ ñöôïc xeû ñeàu ra laøm 2 phaàn. Moãi phaàn laïi ñöôïc laøm saïch moät laàn nöõa vaø ñöôïc kieåm tra chaát löôïng tröôùc khi giao ñi. c. Möùc tieâu thuï taøi nguyeân vaø söï moâ taû chaát thaûi : Trong quaù trình gieát moå moät soá saûn phaåm phuï vaø nhöõng doøng chaát thaûi ñöôïc taïo ra. Moät phaàn ñöôïc thu gom vaø moät phaàn ñöôïc thaûi boû. Chaát thaûi chuû yeáu laø : huyeát,da soáng, nhöõng thöù boû ñi, phaân, nöôùc thaûi vaø loâng. Ngoaøi tröø da vaø moät phaàn huyeát thì taát caû chaát thaûi seõ ñi vaøo trong nöôùc thaûi. Do ñoù nöôùc thaûi seõ coù chöùa chaát beùo, maøng nhaày, daàu, môõ, loâng, maùu vaø buïi baån taïo ra röø taûi löôïng oâ nhieãm höõu cô cao. d. Nguoàn thaûi vaø caùc nguyeân nhaân chính TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 7 Hoaït ñoäng Nguoàn chaát thaûi taïo ra Baûn chaát chaát thaûi Caùc nguyeân nhaân coù theå taïo ra chaát thaûi Chuoàng traïi Traïi nhoát boø Traïi nhoát heo Chaát thaûi raén Nöôùc thaûi Do gia suùc thaûi ra (phaân) Thöùc aên thöøa Veä sinh caùc ngaên chuoàng. Laøm ngaát Choïc tieát Huyeát Nöôùc thaûi Nöôùc oùi Röûa gia suùc tröôùc khi thu gom Thieát bò thu gom huyeát chöa phuø hôïp. Chaát loûng töû ruoät, bao töû khi moå ra Huyeát trong khi laøm saïch Caïo loâng soùt. Nhuùng noùng Nöôùc thaûi Nhieät ñoä Beå nhuùng noùng lieân tuïc thöøa Khoâng kieåm soaùt nhieät Khoâng söû duïng hoùa chaát laøm ruïng loâng Gieát moå Caïo loâng Nöôùc thaûi Loâng Caïo loâng heo Khoâng thu gom loâng Oáng xaû nöôùc cuûa maùy caïo loâng chöa phuø hôïp Laøm saïch phaân Daây chuyeàn heo Daây chuyeàn boø Chaát thaûi raén Nöôùc thaûi Coû chöa tieâu hoaù Thaûi coû , thaûi phaân chöa thích hôïp Khoâng thu gom coû chöa tieâu hoaù Coâng ñoaïn röûa khoâng hieäu quaû Khoâng coù duïng cuï höùng phaân thaûi. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 8 CHÖÔNG III TOÅNG QUAN VEÀ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI Coù 2 coâng ngheä, ñoù laø coâng ngheä xöû lyù truyeàn thoáng vaø coâng ngheä xöû lyù khoâng truyeàn thoáng 1. Coâng ngheä xöû lyù khoâng truyeàn thoáng : Döïa treân cô sôû khoa hoïc cuûa quaù trình haáp thuï vaø keo tuï (ñeå vöøa haáp thuï caùc chaát tan, vöøa keát tuï caùc chaát lô löûng trong nöôùc thaûi), sau ñoù duøng tuyeån noåi aùp löïc vaø khöû truøng vaøo moät giai ñoaïn, khoâng duøng vi sinh ñeå phaân huûy chaát thaûi. Trong caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi truyeàn thoáng ngöôøi ta thöôøng duøng caùc chuûng vi khuaån coù saün trong khoâng khí ñeå phaân huûy moät boä phaän chaát thaûi coøn laïi sau giai ñoaïn xöû lyù hoùa lyù. Trong quaù trình hoaït ñoäng, caùc vi khuaån taïo ra muøi thoái. Ngoaøi ra caùc vi khuaån naøy vaãn coøn tieáp tuïc hoaït ñoäng trong baõ thaûi sau xöû lyù. Do ñoù khoâng khí trong khu vöïc xöû lyù nöôùc thaûi bò oâ nhieãm, ñaëc bieät laø oâ nhieãm khuaån E. Coli. Ñeå khaéc phuïc tình traïng naøy ngöôøi ta phaûi söû duïng caùc taùc nhaân khöû truøng nhö nöôùc Clo hoaëc Clorua voâi. 2. Coâng ngheä xöû lyù truyeàn thoáng Nöôùc thaûi sau khi ñöôïc xöû lyù sô boä vaø xöû lyù hoaù lyù ( song chaén raùc, beå laéng caùt, beå ñieàu hoaø, beå tuyeån noåi…) seõ tieáp tuïc ñöôïc xöû lyù sinh hoïc ( bao goàm xöû lyù sinh hoïc kî khí vaø hieáu khí) roài qua beå laéng ñôït 2, beå khöû truøng vaø cuoái cuøng laø ñöôïc thaøi ra ngoaøi. Ngoaøi ra coøn coù moät soá coâng trình phuï nhö: Beå troän Clo, beå phaân huûy buøn kî khí, maùy taùch buøn… TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 9 3. Quaù trình sinh hoïc Muïc ñích : - Chuyeån hoaù (oxy hoaù) caùc chaát hoaø tan vaø caùc chaát deã phaân huûy sinh hoïc thaønh nhöõng saûn phaåm cuoái cuøng coù theå chaáp nhaän ñöôïc. - Haáp phuï vaø keát tuï caën lô löûng vaø chaát keo khoâng laéng thaønh boâng sinh hoïc hay maøng sinh hoïc - Chuyeån hoùa/ khöû chaát dinh döôõng (N vaø P ) - Trong moät soá tröôøng hôïp khöû nhöõng hôïp chaát vaø nhöõng thaønh phaàn höõu cô daïng veát. Vai troø cuûa vi sinh vaät trong xöû lyù nöôùc thaûi - Khöû caùc chaát hoaø tan, BOD Cacbon vaø oån ñònh hôïp chaát höõu cô trong nöôùc thaûi Nhieàu loaïi vi sinh, chuû yeáu laø vi khuaån oxy hoaù hôïp chaát höõu cô chöùa Cacbon hoaø tan thaønh nhöõng saûn phaåm ñôn giaûn vaø sinh sinh khoái. Để thực hiện quá trình oxy sinh hoá, các chất hữu cơ hoà tan, các chất keo phân tán nhỏ trong nước thải cần được di chuyển vào bên trong tế bào của vi sinh vật. Theo quan điểm Song chaén raùc Beå laéng 1 Beå ñieàu hoaø Beå tuyeån noåi Beå UASB Beå aeroten Beå laéng 2 Beå khöû truøng Beå thu buøn Beå neùn buøn saân phôi buøn Buøn TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 10 hiện đại nhất, quá trình xử lý nước thải hay nói đúng ơn là việc thu hồi các chất bẩn là một quá trình gồm 3 giai đoạn : - Di chuyển các chất gây ô nhiễm từ pha lỏng đến bề mặt của tế bào vi sinh vật do khuếch tán đối lưu và phân tử. - Di chuyển các chất từ bề mặt ngoài tế bào qua màng bán thấm bằng khuếch tán do sự chênh lệch nồng độ các chất ở torng và ngoài tế bào. - Quá trình chuyển hoá các chất ở trong tế bào vsv với sự sản sinh năng lượng và quá trình tổng hợp các chất mới của tế bào với sự hấp thụ năng lượng. Phương trình tổng quát các phản ứng tổng của quá trình oxy hoá sinh hoá ở điều kiện hiếu khí : CxHyOzN + (x + y/4 + z/3 + 3/4) O2 xCO2 + ( y – 3 )/2 H2O + NH3 + + Q(1) CxHyOzN + NH3 + O2 ¾¾¾ ®¾ sinhmenvi C5H7NO2 + CO2 + Q (2) (1) phản ứng oxy hoùa chất hữu cơ để đáp ứng nhu cầu năng lượng của tế bào (2) phản ứng tổng hợp xaây dựng tế baøo Nếu tiếp tục quá trình oxy hoá thì khi khong đủ chất dinh dưỡng, quá trình oxy hoá các chất của tế bào bắt đầu xảy ra bằng các oxy hoá chất liệu tế bào: C5H7NO2 + 5O2 ¾¾¾ ®¾ sinhmenvi 5CO2 + NH3 + 2 H2O + Q NH3 + O2 ¾¾¾ ®¾ sinhmenvi HNO2 + O2 ¾® HNO3 a. Moâ hình hình thaønh boâng buøn: Caùc nhaân toá (tính chaát boâng buøn, heä sinh vaät, caùc thoâng soá hoùa lyù cuûa dung dòch, …) ñeàu thay ñoåi theo töøng thôøi kyø cuûa thôøi gian löu buøn vaø coù theå ñöôïc moâ taû theo moâ hình hình thaønh buøn keát hôïp vôùi ñöôøng cong taêng tröôûng cuûa vi khuaån nhö sau: ¨ Pha Lag (pha thích nghi) TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 11 Cuøng vôùi nöôùc thaûi ñi vaøo heä thoáng buøn hoaït tính, ñaõ coù moät löôïng vi khuaån nhaát ñònh toàn taïi töø chaát ueá hoaëc caùc doøng thaám töø ñaát. Do ñoù soá löôïng vi khuaån theo nöôùc thaûi vaøo khoâng phaûi baèng khoâng. Trong suoát pha lag vi khuaån trong quaù trình buøn hoaït tính hoaït ñoäng raát maïnh, nhöng chuùng chöa nôû roä. Chuùng vaãn coøn trong giai ñoaïn thích nghi vôùi moät moâi tröôøng môùi. Trong giai ñoaïn naøy, chuùng baét ñaàu saûn xuaát ra caùc enzyme caàn thieát cho vieäc phaân huûy BOD vaø toång hôïp neân caùc vaät lieäu teá baøo chuaån bò cho vieäc nhaân ñoâi. Trong giai ñoaïn naøy caùc loaïi vi khuaån giuùp hình thaønh boâng buøn chöa ñuû lôùn ñeå coù theå saûn sinh ra ñuû löôïng sôïi, polysaccharide ngoaïi baøo vaø caùc haït döï tröõ giuùp buøn keát chaët taïo boâng neân buøn vaãn coøn phaân taùn. Töông töï, caùc loaøi vi khuaån daïng sôïi vaãn coøn laø nhöõng teá baøo ñôn leû, chöa keát thaønh sôïi daøi. Trong suoát giai ñoaïn naøy, möùc ñoä oâ nhieãm hoaëc löôïng BOD trong beå suïc khí laø khaù cao vaø DO thaáp. Caùc nhoùm nguyeân sinh ñoäng vaät coù theå soáng soùt vôùi soá löôïng lôùn trong thôøi gian naøy (BOD cao vaø DO thaáp) laø nhöõng daïng soáng thaáp nhaát nhö truøng bieán hình vaø truøng roi. Do ñoù trong cuoái pha Lag, truøng bieán hình vaø truøng roi khoâng phaûi caïnh tranh vaø coù theå giaønh laáy nhieàu thöùc aên töø löôïng vi khuaån ít oûi. Maëc duø truøng coû, truøng baùnh xe, vaø giun troøn vaãn coù theå ñöôïc tìm thaáy trong giai ñoaïn naøy nhöng soá löôïng vaø hoaït ñoäng cuûa chuùng raát keùm. Bôûi vì löôïng vi khuaån coøn töông ñoái ít, neân söï phaân huûy BOD khoâng hieäu quaû, chaát raén lô löûng trong nöôùc cao. Vì vaäy, doøng ra cuûa buøn hoaït tính trong pha lag raát ñuïc, coù noàng ñoä BOD cao vaø TSS cao. ¨ Pha Log (pha taêng tröôûng) Trong pha Log, vi khuaån ñaõ saûn sinh ñuû löôïng enzyme caàn thieát ñeå phaân huûy BOD vaø toång hôïp vaät lieäu teá baøo ñaõ ñuû cho vieäc nhaân ñoâi. Pha log coù theå ñöôïc chia laøm 2 chaëng. Trong suoát nöûa ñaàu pha Log, caùc teá baøo vi khuaån haáp thuï BOD vaø do ñoù thaønh phaàn deã bay hôi cuûa MLSS taêng (vi khuaån maäp haún leân). Vi khuaån chöa nhaân ñoâi vaø TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 12 chöa taêng leân veà soá löôïng. Tuy nhieân, söï taêng phaàn deã bay hôi trong MLSS naøy cuõng coù theå coi nhö söï taêng soá löôïng vi khuaån. Trong giai ñoaïn coøn laïi, söï toång hôïp teá baøo vaø nhaân ñoâi baét ñaàu. Vi khuaån taêng leân veà soá löôïng nhôø söû duïng löôïng bCOD hoøa tan. Chuùng taêng tröôûng theo caáp soá nhaân. Thôøi gian theá heä chæ khoaûng 15 – 30 phuùt neân söï taêng soá löôïng trong suoát pha Log laø raát nhanh (taêng leân raát nhieàu). Theo ñoù, BOD trong nöôùc cuõng giaûm nhanh. Söï phaân huûy BOD daãn tôùi giaûm bôùt oâ nhieãm vaø DO trong nöôùc taêng. Luùc naøy caùc loaøi truøng coû bôi töï do ñaõ buøng phaùt veà maët soá löôïng bôûi vì vi khuaån – thöùc aên öa thích cuûa chuùng – raát doài daøo vaø maät ñoä raát cao trong dung dòch. Luùc naøy caùc loaøi truøng coû bôi töï do khoâng gaëp khoù khaên gì trong vieäc tìm thöùc aên khi bôi trong dung dòch. Thôøi ñieåm naøy, hieäu quaû xöû lyù toát hôn – BOD ñaõ giaûm, DO cao, vi khuaån ñaày, truøng coû trôû thaønh loaøi chieám öu theá trong quaù trình. Thôøi gian theá heä cuûa chuùng khoaûng 24 giôø. Caùc loaøi truøng bieán hình vaø truøng roi khoâng theå caïnh tranh thöùc aên vôùi truøng coû do chuyeån ñoäng keùm linh hoaït hôn, beù hôn … neân soá löôïng cuûa chuùng giaûm ñaùng keå. Maëc duø caùc loaøi khaùc nhö truøng coû boø, coù cuoáng, truøng baùnh xe vaø giun troøn coù theå ñaõ ñöôïc nhìn thaáy trong giai ñoaïn naøy, nhöng soá löôïng cuûa chuùng vaãn khaù nhoû. Nhôø hoaït ñoäng vi khuaån maïnh hôn giuùp hieäu quaû xöû lyù cao hôn, vaø nhôø vieäc “doïn deïp” vi khuaån cuûa truøng coû, chaát löôïng nöôùc ñaàu ra cuûa heä thoáng ñaõ caûi thieän ñaùng keå : BOD vaø TSS giaûm, ñoä ñuïc cuõng giaûm. ¨ Pha taêng tröôûng chaäm Pha taêng tröôûng chaäm coù leõ laø pha quan troïng nhaát cuûa ñöôøng cong taêng tröôûng vi khuaån vaø söï hình thaønh buøn. Trong suoát pha naøy thì söï hình thaønh boâng buøn baét ñaàu vì hai ñieàu kieän quan troïng caàn thieát cho söï hình thaønh boâng buøn ñaõ ñaït ñöôïc : -Toång soá vi khuaån toái ña trong quaù trình vaø coù theå duy trì ñöôïc ñieàu naøy nhôø cô chaát hoaëc BOD doøng vaøo. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 13 -Chuùng ñaõ ñuû tuoåi ñeå saûn xuaát ra nhieàu caùc chaát sôïi, polysaccharide ngoaïi baøo vaøo chaát döï tröõ caàn thieát cho söï taïo boâng. Giai ñoaïn pha log giaûm cuõng laø giai ñoaïn maø nhieàu loaøi vi khuaån toàn taïi vôùi soá löôïng nhieàu. Do söï hình thaønh boâng buøn baét ñaàu vaø caùc teá baøo vi khuaån gaén keát vaøo heä boâng buøn neân soá löôïng vi khuaån phaân taùn trong dung dòch giaûm haún trong khi chuùng vaãn raát doài daøo trong caùc cuïm boâng buøn. Ñaây laø moät ñieàu kieän khoù khaên cho caùc loaøi truøng coû bôi töï do trong vieäc baét thöùc aên nhöng ngöôïc laïi laø moät söï thuaän lôïi cho vieäc caïnh tranh thöùc aên cuûa caùc loaøi truøng coû boø. Do ñoù, truøng coû bôi töï do giaûm haún soá löôïng vaø truøng coû boø trôû thaønh loaøi öu theá trong heä buøn. Do BOD tieáp tuïc giaûm, DO taêng, ñuû caùc chuûng loaïi truøng coû sinh soâi naûy nôû trong heä thoáng. Töø ñoù ñoä ñuïc cuûa nöôùc thaûi giaûm haún, nhôø caùc loaøi vi khuaån phaân taùn ñaõ bò aên saïch, coøn caùc chaát raát mòn thì bò giöõ laïi treân boâng buøn. Do ñoù chaát löôïng nöôùc ra coù theå taêng ñaùng keå, tieáp tuïc giaûm BOD vaø TSS. Caùc haït boâng buøn treû baét ñaàu hình thaønh nhöng thieáu vi khuaån sôïi neân khoù taêng kích thöôùc. Caùc haït boâng treû naøy khoù keát dính laïi vaø deã bò caét vôõ. Vì vaäy, caùc haït boâng thöôøng nhoû (<150 um) vaø coù daïng troøn. Cuõng nhö thieáu caùc chaát tieát sinh hoïc töø vi khuaån, caùc haït boâng treû thöôøng coù maøu saùng. ¨ Pha hoâ haáp noäi baøo Coøn goïi laø pha oån ñònh hay pha caân baèng. Söï taêng tröôûng cuûa vi khuaån ngöøng laïi. Haàu heát BOD phaân huûy ñöôïc söû duïng cho duy trì hoaït ñoäng teá baøo hôn laø toång hôïp teá baøo môùi. Moät thay ñoåi ñaùng keå coù theå thaáy trong giai ñoaïn naøy laø caùc vi khuaån daïng sôïi phaùt trieån raát maïnh. Chuùng ñaõ ñuû tuoåi vaø ñaõ phaùt trieån thaønh caùc sôïi daøi töø nhieàu teá baøo keát laïi. Caùc vi khuaån sôïi ñôn leû voán ñaõ ñöôïc gaén saün trong caùc boâng buøn treû cuûa giai ñoaïn tröôùc nay phaùt trieån theo chieàu daøi vaø vöôn ra khoûi boâng buøn vaøo trong dung dòch. Caùc vi khuaån naøy giuùp cho boâng buøn keát dính chaéc chaén hôn, khoâng bò taùc ñoäng caét phaù vôõ. Caùc vi khuaån sôïi daøi coøn giuùp coøn giuùp boâng buøn phaùt trieån veà kích thöôùc. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 14 Boâng buøn giaø môùi coù ñuû löôïng vi khuaån sôïi ñeå coù ñöôïc moät kích thöôùc trung bình (150 – 500 um) vaø lôùn (>500 um). Do caùc vi khuaån taïo boâng phaùt trieån doïc theo caùc vi khuaån sôïi vöôn ra töø boâng buøn neân boâng buøn seõ daàn daàn coù hình daïng khoâng hình thuø gì roõ raøng. Caùc boâng buøn giaø seõ coù maøu saãm do söï tích luõy caùc hôïp chaát vaø chaát beùo sinh hoïc. Trong giai ñoaïn naøy, vi khuaån laïi taêng leân veà chuûng loaïi neân hieäu quaû xöû lyù vaãn tieáp tuïc ñöôïc caûi thieän. Ñaây laø ñieàu kieän cho söï taêng tröôûng cuûa caùc loaøi truøng coû boø vaø coù cuoáng, bôûi vì caùc ñieàu kieän ñaõ toái öu nhö BOD xuoáng khaù thaáp vaø DO cao. Hai nhoùm truøng coû treân seõ caïnh tranh nhau vò trí vöôït troäi. Soá löôïng cuûa chuùng coù theå ñaït tôùi 50.000 con / mL. Caùc loaøi truøng coû phaùt trieån nhieàu seõ taêng theâm taùc ñoäng baét vi khuaån vaø tieát caùc chaát thaûi giuùp keát dính buøn – taêng hieäu quaû xöû lyù nöôùc vaø keát boâng buøn. Vieäc tieát chaát giuùp giaûm 1/3 chaát keo trong dung dòch. Truøng baùnh xe, giun troøn, vaø caùc ñoäng vaät khoâng xöông soáng cao hôn thuoäc loaïi hieáu khí baét buoäc vaø raát nhaïy caûm vôùi BOD cao neân ôû giai ñoaïn naøy chuùng ñaõ coù theå xuaát hieän vôùi soá löôïng lôùn. Chuùng aên caùc vi khuaån trong boâng buøn, caùc loaøi truøng roi nhoû vaø caùc vaät chaát höõu cô khaùc. Caùc sinh vaät naøy coù thôøi gian theá heä raát daøi so vôùi caùc loaøi vi khuaån vaø nguyeân sinh ñoäng vaät khaùc, coù theå leân ñeán vaøi tuaàn. Thôøi gian theá heä naøy thöôøng lôùn hôn tuoåi buøn cuûa haàu heát caùc heä buøn hoaït tính. Thôøi gian theá heä daøi laø moät trong nhöõng lyù do khieán chuùng ít taêng tröôûng veà soá löôïng. Lyù do khaùc laø doøng chaûy roái do khuaáy troän buøn khieán cho con ñöïc vaø con caùi khoù gaëp nhau ñeå giao phoái. Ñoái vôùi haàu heát truøng baùnh xe vaø giun troøn, caùc yeáu toá sau trong voøng ñôøi cuûa chuùng phaûi coù ñeå hoaøn thaønh moät thôøi gian theá heä: -Con ñöïc vaø caùi phaûi gaëp nhau ñeå giao phoái -Con caùi phaûi ñeû tröùng vaø ñaët tröùng treân boâng buøn -Tröùng phaûi nôû vaø con non phaûi chui ra khoûi tröùng -Con non phaûi traõi qua nhieàu giai ñoaïn loät xaùc tröôùc khi tröôûng thaønh sinh duïc TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 15 Tuy nhieân söï gia taêng veà soá löôïng cuûa chuùng vaãn coù theå xaûy ra ñoái vôùi heä thoáng oån ñònh ñuû laâu vaø coù buøn ñuû giaø. Ñieàu kieän naøy thöôøng gaëp ôû caùc hoà suïc khí lôùn, nôi thöôøng baét gaëp chuùng vôùi soá löôïng nhieàu. Truøng baùnh xe vaø giun troøn laø caùc loaøi raát neân coù trong heä buøn hoaït tính vì khaû naêng baét vi khuaån, taïo chaát keát dính, giuùp taêng khoái löôïng boâng, cuõng nhö hoaït ñoäng ñaøo boâng buøn cuûa chuùng. Hoaït ñoäng ñaøo boâng buøn naøy cho pheùp DO, cô chaát, dinh döôõng thaâm nhaäp vaøo beân trong boâng buøn, taïo cô hoäi cho nhieàu vi khuaån coù theå tieáp xuùc vôùi cô chaát hôn vaø xöû lyù chuùng, BOD giaûm thaáp hôn. Caùc boù chaát thaûi cuûa chuùng tieát ra laïi laø moät maàm moáng cho moät boâng buøn môùi hình thaønh. Caùc vaán ñeà veà laéng vaø söï maát chaát raén trong caùc quaù trình buøn hoaït tính gaây ra bôûi caùc ñieàu kieän vaän haønh. Ví duï nhö söï phaùt trieån quaù möùc cuûa caùc vi khuaån daïng sôïi, söï xuaát hieän cuûa caùc haït boâng suy dinh döôõng vaø söï coù maët cuûa boït. Ñeå ñaùnh giaù nguyeân nhaân cuûa caùc söï coá treân, heä vi sinh vaät trong buøn cuõng ñoùng moät vai troø quan troïng trong vieäc chæ thò. b. AÛnh höôûng cuûa caùc yeáu toá leân toác ñoä oxy sinh hoaù ¨ AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä: Vaän toác cuûa phaûn öùng oxy hoùa sinh hoùa taêng khi nhieät ñoä taêng. Thöïc teá nhieät ñoä nöôùc thaûi trong heä thoáng ñöôïc duy trì ôû 20o -30o C. Nhieät ñoä taêng quaù ngöôõng treân coù theå laøm cho caùc vi sinh vaät bò cheat., coøn nhieät ñoä quaù thaáp toác ñoä laøm saïch seõ bò giaûm vaø quaù trình thích nghi cuûa vi sinh vaät vôùi moâi tröôøng môùi bò chaäm laïi, caùc quaù trình nitrat hoùa, hoaït tính keo tuï, laéng buøn bò giaûm hieäu suaát. Coøn ôû trong phaïm vi toái öu treân thì khi nhieät ñoä taêng, vaän toác quaù trình phaân huûy caùc hôïp chaát höõu cô taêng töø 2 ñeán 3 laàn. ¨ AÛnh höôûng cuûa kim loaïi naëng Buøn hoaït tính coù khaû naêng haáp thuï caùc kim loaïi naëng. Khi ñoù hoaït ñoäng sinh hoùa cuûa chuùng bò giaûm do söï phaùt trieån maïnh vi khuaån daïng sôïi laøm cho buøn hoaït tính bò TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 16 phoàng leân. Theo möùc ñoä ñoäc haïi, caùc kim loaïi naëng coù theå ñöôïc saép xeáp theo thöù tuï sau: Sb>Ag>Cu>Hg>Co>Ni>Pb>Cr>V>Cd>Zn>Fe ¨ Haáp thuï vaø nhu caàu oxy: Ñeå oxy hoaù caùc chaát höõu cô, caùc vi sinh vaät caàn coù oxy vaø noù chæ coù theå söû duïng oxy hoøa tan. Ñeå cung caáp oxy cho nöôùc thaûi ngöôøi ta tieán haønh quaù trình thoâng khí, khueách taùn doøng khoâng khí thaønh caùc boùng nhoû phaân boá ñeàu trong khoái chaát loûng. ¨ Caùc nhaân toá dinh döôõng vaø vi löôïng Ñeå coù phaûn öùng sinh hoùa nöôùc thaûi caàn phaûi chöùa nhöõng hôïp chaát cuûa caùc nguyeân toá vi löôïng vaø dinh döôõng. Ñoù laø caùc nguyeân toá nitô, photpho, kali, Mg, Ca, Na, Cl, Fe, Mn, Mo, Ni, Co, Zn, Cu…Trong ñoù nitô,photpho vaø kali laø caùc nguyeân toá chuû yeáu, caàn ñöôïc baûo ñaûm moät löôïng caàn thieát trong xöû lyù sinh hoùa. Khi thieáu N laâu daøi, ngoaøi vieäc caøn trôû quaù trình sinh hoùa caùc chaát baån höõu cô coøn taïo ra buøn hoaït tính khoù laéng. Khi thieáu Photpho daãn ñeán suï phaùt trieån cuûa vi khuaån daïng sôïi, laøm buøn hoaït tính bò phoàng leân, khoù laéng vaø bò cuoán ra khoûi heä thoáng xöû lyù laøm giaûm sinh tröôûng cuûa buøn hoaït tính vaø giaûm cöôøng ñoä quaù trình oxy hoaù. Haøm löôïng caùc nguyeân toá dinh döôõng phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn nöôùc thaûi vaø tæ leä giöõa chuùng ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm. Ñeà tính toaùn sô boä ngöôøi ta laáy tæ leä BOD: N: P = 100: 5: 1. KHi trong nöôùc thaûi khoâng coù ñuû N vaø P, ngöôøi ta boå sung baèng caùc ñöa theâm phaân N, P vaø K vaøo. Maët khaùc nöôùc thaûi sinh hoaït coù chöùa caùc chaát dinh döôõng naøy neân khi keát hôïp xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït vaø nöôùc thaûi saûn xuaát thì khoâng caàn boå sung caùc nguyeân toá dinh döôõng. Ngoaøi ra giaù trò pH cuõng aûnh höôûng lôùn ñeán quaù trình taïo men vaø quaù trình haáp thuï chaát dinh döôõng cuûa teá baøo. Ñoái vôùi ña soá vi sinh vaät, khoaûng giaù trò toái öu laø 6.5 – 8.5. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 17 Quaù trình sinh hoïc goàm coù quaù trình sinh tröôûng lô löûng vaø quaù trình sinh tröôûng baùm dính 4. Quaù trình sinh tröôûng lô löûng: Trong quaù trình sinh tröôûng lô löûng, vi sinh vaät duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi ñöôïc duy trì lô löûng trong nöôùc thaûi baèng nhöõng bieän phaùp hoøa troän thích hôïp. Nhieàu quaù trình sinh tröôûng lô löûng xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït vaø coâng nghieäp hoaït ñoäng trong ñieàu kieän coù oxy hoaø tan ( hieáu khí), tuy nhieân caùc quaù trình sinh tröôûng lô löûng kî khí cuõng ñöôïc söû duïng ñeå xöû lyù nhöõng nöôùc thaûi coâng nghieäp coù noàng ñoä chaát höõu cô vaø buøn cao. Quaù trình buøn hoaït tính ñöôïc phaùt trieån vaøo khoaûng name 1913 bôûi Clark vaø Gage vaø bôûi Ardern vaø Lockett name 1914. Buøn hoaït tính laø khoái quaøn theå vi sinh vaät coù khaû naêng oån ñònh chaát thaûi döôùi ñieàu kieän hieáu khí. Trong beå hieáu khí, nöôùc thaûi tieáp xuùc vôùi boâng buøn vi sinh lô löûng baèng caùch khoaáy troän vaø cung caáp khí Sinh khoái lô löûng ñöôïc goïi laø chaát raén lô löûng hoãn hôïp (MLSS) hoaëc chaát raén bay hôi hoãn hôïp (MLVSS). Hoãn hôïp buøn hoaït tính sau ñoù seõ chaûy sang beå laéng vaø boâng buøn seõ ñöôïc laéng xuoáng. Sinh khoái laéng ñöôïc coi nhö laø buøn hoaït tính do coù söï hieän dieän cuûa caùc vi sinh vaät , sinh khoái laéng seõ ñöôïc tuaàn hoaøn laïi beå aerotank ñeå tieáp tuïc phaân huûy sinh hoïc vôùi nhöõng hôïp chaát höõu cô ñaàu vaøo. Moät phaàn caën laéng ñöôïc loaïi boû haøng ngaøy hoaëc theo ñònh kyø. Sinh khoái dö vaø nhöõng chaát raén khoâng phaân huyû sinh hoïc trong nöôùc thaûi ñaàu vaøo seõ ñöôïc laáy khoûi heä thoáng . Ñaëc ñieåm quan troïng cuûa quaù trình buøn hoaït tính laø söï hình thaønh boâng, coù kích thöôùt khoaûng töø 5 – 20 µm, nhöõng boâng naøy coù theå loaïi boû baèng phöông phaùp laéng troïng löïc. Thoâng thöôøng, hôn 99 % caën lô löûng coù theå ñöôïc loaïi boû töø quaù trình laéng. 5. Quaù trình sinh tröôûng baùm dính. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 18 Trong quaù trình sinh tröôûng baùm dính, caùc vi sinh vaät coù nhieäm vuï chuyeån hoùa chaát höõu cô vaø chaát dinh döôõng baùm dính treân caùc giaù theå trô (maøng sinh hoïc). Nhöõng giaù theå trô coá ñònh bao goàm: ñaù, soûi, xæ, caùt, caây goã ñoû vaø nhöõng vaät lieäu toång hôïp khaùc. Quaù trình sinh tröôûng baùm dính coù theå hoaït ñoäng trong ñieàu kieän hieáu khí hay kî khí. Giaù theå coá ñònh coù theå ñöôïc ñaët ngaäp trong nöôùc hoaëc khoâng ñaët ngaäp (coù khoaûng khoâng taïo ñieàu kieän thoaùng khí treân beà maët maøng vi sinh). Quaù trình sinh tröôûng baùm dính hieáu khí ñöôïc söû duïng roäng raõi nhaát laø quaù trình loïc nhoû giot: nöôùc thaûi ñöôïc phaân phoái ñeàu khaép dieän tích beà maët cuûa beå chöùa giaù theå coá ñònh khoâng ñaët ngaäp. Tröôùc nay ñaù ñöôïc söû duïng nhö laø nhöõng vaät lieäu coá ñònh cho loïc nhoû gioït, coù chieàu saâu trung bình töø 1.25 ñeán 2m. Loïc nhoû gioït ngaøy nay coù chieàu cao töø 5 – 10m vaø giaù theå laøm baèng nhöïa deûo. Giaù theå nhöïa thöôøng chieám khoaûng 90 – 95% theå tích cuûa thaùp keå caû caùc khe hôû. Khí ñöôïc löu thoâng qua nhöõng khe hôû baèng thoâng gioù töï nhieân hay quaït gioù ñeå cung caáp oxy cho nhöõng vi sinh vaät phaùt trieån. Sinh khoái dö ñònh kì troùc ra töø söï sinh tröôûng baùm dính vaø buøn sinh hoïc naøy taùch khoûi nöôùc baèng quaù trình laéng. Caën ñöôïc thu gom ôû ñaùy cuûa beå laéng vaø thaûi boû. 6. Beå Aerotank : Beå Aerotank laø coâng trình laøm baèng beâ toâng coát theùp, gaïch…vôùi maët baèng thoâng duïng laø hình chöõ nhaät. Hoãn hôïp buøn vaø nöôùc thaûi cho chaûy suoát chieàu daøi cuûa beå. Thôøi gian löu nöôùc trong beå Aerotank khoâng laâu quaù 24 giôø (thoâng thöôøng laø 4 – 8 giôø). Nöôùc thaûi vôùi buøn hoaït tính tuaàn hoaøn sau khi qua beå aerotank cho qua beå laéng ôït hai. ÔÛ nay moät phaàn buøn laéng quay trôû laïi beå aerotank, phaàn coøn laïi seõ ñeán beå neùn buøn. Do keát quaû cuûa vieäc sinh soâi naûy nôû cuûa caùc vi sinh vaät cuõng nhö vieäc taùch caùc chaát baån ra khoûi nöôùc thaûi maø soá löôïng buøn hoaït tính ngaøy caøng gia taêng. Soá löôïng buøn TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 19 thöøa naøy chaúng nhöõng khoâng giuùp cho quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït maø coøn gaây trôû ngaïi cho vieäc xöû lyù. Ñoä aåm cuûa buøn hoaït tính khoaûng 90 – 95%, tröôùc khi ñöa lean beå metan caàn laøm giaûm theå tích. Trong sô ñoà xöû lyù nöôùc thaûi baèng beå aerotank coøn coù caùc coâng trình phuï nhö: traïm bôm khoâng khí, beå neùn buø, ñöôøng oáng daãn buøn, ñöôøng oáng daãn khoâng khí. Phaân loaïi beå Aerotank: a. Phaân loaïi theo nguyeân lyù laøm vieäc: + Beå aerotank thoâng thöôøng: xöû lyù sinh hoùa nöôùc thaûi vôùi coâng suaát lôùn ¨ Beå aerotank xöû lyù sinh hoïc khoâng hoaøn toaøn: BOD20 cuûa nöôùc thaûi ñaõ xöû lyù ñaït 60 – 80 mg/l, thôøi gian laøm thoaùng khoaûng 2 giôø. Trong beå naøy chæ oxy hoùa nhöõng chaát höõu cô deã oxy hoùa, moät phaàn chaát khoâng hoøa tan vaø keo cuõng ñöôïc haáp thuï. Loaïi naøy coù ngaên phuïc hoài buøn hoaït tính. ¨ Beå Aerotank xöû lyù sinh hoïc hoaøn toaøn: BOD20 cuûa nöôùc thaûi ñaõ xöû lyù ñaït 15 – 20 mg/l. Beå aerotank naøy thöôøng aùp duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh coâng nghieäp thöïc phaåm. b. Phaân loaïi theo quy trình coâng ngheä: Beå aerotank moät baäc vaø Aerotank 2 baäc ( aùp duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi coù noàng ñoä cao). c. Phaân loaïi theo caáu truùc doøng chaûy: Beå aerotank xaùo troän hoaøn toaøn vaø beå Aerotank doøng chaûy plug vaø beå aerotank kieåu hoãn hôïp. d. Phaân loaïi theo phöông phaùp laøm thoaùng: Beå aerotank laøm thoaùng baèng bôm khí neùn TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 20 Beå aerotank laøm thoaùng baèng maùykhoay cô hoïc Beå aerotank laøm thoaùng keát hôïp Beå aerotank laøm thoaùng aùp luïc thaáp (duøng quaït gioù) e. Moät soá loaïi beå buøn hoaït tính thoâng duïng: - Beå phaûn öùng töøng meû SBR: Öu ñieåm: + Quaù trình linh hoaït vaø deã daøng vaän haønh: + Caën hoãn dòch khoâng theå thaûi ra ngoaøi baèng söï traøn thuûy löïc vì löu löôïng cung caáp phuø hôïp. + Laéng tónh taïo noàng ñoä TSS ñaàu ra thaáp Khuyeát ñieåm: + Quaù trình thieát keá phöùc taïp + Chaát löôïng ñaàu ra phuï thuoäc khaû naêng gain chaát loûng. + Coù theå caàn ñieàu hoaø ñaàu ra tröôùc khi loïc vaø khöû. - Möông oxy hoùa Öu ñieåm: + Theå tích beå phaûn öùng lôùn chòu ñöïng ñöôïc söï bieán thieân taûi löôïng khoâng coù aûnh höôûng ñaùng keå chaát löôïng ñaàu ra. + Hieäu quaû khöû N toá, coù theå ñaït ñöôïc möùc nhoû hôn 10mg/l TN ñaàu ra. - Beå oån ñònh tieáp xuùc: Öu ñieåm: + Buøn laéng toát hôn thoâng thöôøng, aùp duïng cho nöôù thaûi coù haøm löôïng keo cao. - Aerotank taêng cöôøng: Öu dieåm: + Hieäu quaû cao, buøn sinh ra ít neân chi phí xöû lyù buøn giaûm TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 21 Khuyeát ñieåm: beå phaûi lôùn, toán nhieàu naêng löôïng vaän haønh. - Beå aerotank nhieàu baäc: Öu ñieåm: + Thôøi gian löu nöôùc ngaén hôn, taûi troïng cao hôn, theå tích beå seõ nhoû hôn. + Khöû ni-tô toát Khuyeát ñieåm: + Hoaït ñoäng phöùc taïp + Ñieàu khieån vieäc taùch löu löôïng ñöôïc yeâu caàu ñeå hoaït ñoäng toát. f. Phöông phaùp oån ñònh caën hieáu khí coù caùc öu ñieåm sau so vôùi phöông phaùp kî khí: - Chi phí lao ñoäng toái thieåu - Keát caáu ñôn giaûn - Deã töï ñoäng hoùa - Khoâng coù muøi - Tính chaát nöôùc ra toát hôn. g. Sô ñoà xöû lyù nöôùc thaûi ôû beå Aerotank: Sô ñoà 1: xöû lyù hoaøn toaøn baèng phöông phaùp sinh hoïc ôû beå aerotank moät baäc khoâng coù ngaên phuïc hoài buøn hoaït tính Öu ñieåm: thieát bò kyõ thuaät vaø quaûn lyù ñôn giaûn, ñöôïc aùp duïng roäng raõi. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 22 Sô ñoà 2: xöû lyù hoaøn toaøn baèng phöông phaùp sinh hoïc ôû beå aerotank moät baäc coù ngaên phuïc hoài buøn hoaït tính Noàng ñoä buøn ôû ngaên phuïc hoài buøn raát cao (7 – 8 g/l) so vôùi noàng ñoä cuûa noù ôû beå Aerotank (1 – 3 mg/l) Tieát dieän ngaên phuïc hoài baèng khoaûng 20 – 50% toång dieän tích cuûa beå aerotank. Sô ñoà 3: xöû lyù hoaøn toaøn baèng phöông phaùp sinh hoïc ôû beå aerotank hai baäc khoâng coù ngaên phuïc hoài buøn hoaït tính. Beå aeroten Laéng II Buøn dö Ngaên phuïc hoài buøn Beå aeroten Laéng II Buøn hoaït tính tuaàn hoaønhoaøn Buøn dö TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 23 Sô ñoà 4: xöû lyù hoaøn toaøn baèng phöông phaùp sinh hoïc ôû beå aerotank 2 baäc coù ngaên phuïc hoài buøn hoaït tính Sô ñoà 5: xöû lyù sinh hoïc khoâng hoaøn toaøn ôû beå Aerotank cao taûi khoâng coù ngaên phuïc hoài buøn. Coù 2 cheá ñoä xöû duïng beå Aerotank Beå aeroten Laéng II Xaû söï coá Ngaên phuïc hoài buøn Aeroten baäc 2 Laéng II baäc 2 Ngaên phuïc hoài buøn Beå aeroten Laéng II Buøn hoaït tính tuaàn hoaønhoaøn Xaû söï coá Aeroten baäc 2 Laéng II baäc 2 Buøn hoaït tính tuaàn hoaøn Buøn dö TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 24 Buøn hoaït tính ôû beå Aerotank thöôøng coù tuoåi lôùn hôn 3 – 7 ngaøy (buøn giaø) vaø coù khaû naêng chöùa taûi troïng BOD nhoû hôn 0.5kg/ 1kg chaát höõu cô trong ngaøy. Buøn hoaït tính ôû beå Aerotank cao taûi coù tuoåi nhoû hôn 0.5 ngaøy ( buøn non) vaø coù taûi troïng BOD lôùn hôn 13kg/ 1kg chaát höõu cô xöû duïng trong ngaøy. Chi phí naêng löôïng ñieän ít hôn caùc loaïi khaùc. Hieäu suaát xöû lyù theo BOD20 coù theå ñaït 70 – 75%. Sô ñoà 6: Xöû lyù nöôùc thaûi treân Aerotank troän , Aerotank ñaåy – troän Taêng khaû naêng xöû lyù cuûa beå aerotank baèng caùch ñieàu hoaø toác ñoä tieâu thuï oxy treân caû chieàu daøi cuûa beå. Phöông phaùp laø cho nöôùc thaûi vaøo beå aerotank ôû nhieàu vò trí khaùc nhau, coù 2 tröôøng hôïp: - Tröôøng hôïp Aerotank xaùo troän hoaøn toaøn : khoaûng caùch giöõa caùc vòt trí xaû nöôùc vaø buøn laø 3 – 4m, nöôùc ñaõ xöû lyù thu veà maùng ñaët ñoái dieän - Tröôøng hôïp Aerotank ñaåy – troän : nöôùc thaûi xaû vaøo 4 vò trí ôû nöûa ñaàu cuûa beå. Vò trí 1 : 10% toång löu löôïng nöôùc, vò trí 2 vaø 3 moãi vò trí 35% löu löôïng nöôùc, vò trí 4 : 20% löu löôïng nöôùc. Buøn hoaït tính ñöa vaøo ñieåm ñaàu, nöôùc ñaõ xöû lyù thu veà maùng cuoái beå. AÙp duïng : xöû lyù nöôùc thaûi coù ñoä nhieãm baån cao vaø thaønh phaàn tính chaát thay ñoåi that thöôøng (nöôùc coâng nghieäp hoaëc nöôùc sinh hoaït vaø nöôùc coâng nghieäp) Sô ñoà 7: Beå aeroten xaùo troän hoaøn toaøn Laéng II Buøn hoaït tính tuaàn hoaønhoaøn Buøn dö TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 25 Xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoïc treân beå aerotank- laéng. Nguyeân taéc töông töï beå aerotank troän nhöng beå laéng 2 hôïp khoái vôùi Aerotank. Buøn ñöôïc taùch khoûi nöôùc khi di qua lôùp chaát lô löûng. CHÖÔNG IV TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ BEÅ AEROTEN VAØ BEÅ LAÉNG ÑÔÏT II XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI VISSAN I.Tính toaùn thieát keá beå Aeroten: Khi thieát keá coâng trình sinh hoïc aùp duïng quaù tir2nh buøn hoaït toùnh ta phaûi xem xeùt caùc yeáu toá sau: - Kieåu beå buøn hoaït tính (chaûy plug, xaùo troän hoaøn toaøn, chaûy taàng…) - Taûi troïng tieâu chuaån; - Nhu caàu oxy cung caáp vaø phöông thöùc cung caáp; - Nhu caàu chaát dinh döôõng; - Kieåm soaùt caùc vsv daïng sôïi; - Tieâu chuaån nöôùc thaûi sau xöû lyù. Khi thieát keá beå Aerotank laøm thoaùng baèng phöông phaùp khueách taùn khí, hình daïng beå aûnh höôûng raát lôùn ñeán hieäu quaû laøm thoaùng. Chieàu cao lôùp nöôùc trong beå phaûi töø 4.57 – 7,62m ñeå vieäc khueách taùn khí ñaït hieäu quaû cao. Chieàu cao baûo veä (töø maët nöôùc ñeán ñænh beå) töø 0.3 – 0,6m Toùm taét caùc soá lieäu ñeå tính toaùn: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 26 - Löu löôïng trung bình cuûa nöôùc thaûi trong moät ngaøy ñeâm Q= 120 m3/ng.ñ - Haøm löôïng COD trong nöôùc thaûi daãn vaøo beå Aerotn CODvaøo= 400 mg/l - Haøm löôïng COD sau xöû lyù caàn ñaït CODra = 80 mg/l - Haøm löôïng chaát lô löûng trong nöôùc thaûi daãn vaøo beå Aeroten: SS= 120mg/l - Haøm löôïng chaát raén lô löûng trong nöôùc sau xöû lyù caàn ñaït SS < 100mg/l Giaû söû raèng chaát lô löûng trong nöôùc thaûi ñaàu ra laø chaát raén sinh hoïc , trong ñoù coù 80% laø chaát raén deã bay hôi vaø 60% laø chaát coù theå phaân huûy sinh hoïc. Choïn Aerotank kieåu xaùo troän hoaøn toaøn (complete – mix) thoâng khí beà maët ñeå tính toaùn. Caùc thoâng soá cô baûn tính toaùn aeroten kieåu xaùo troän hoaøn toaøn coù theå tham khaûo theo chæ daãn döôùi ñaây: - Thôøi gian löu buøn : SRT = 5 – 15 ngaøy - Tæ soá F/M : 0,2 – 0,6 kg/kg ngaøy - Taûi troïng theå tích : 0,8 – 1,92 kg BOD5/ m3.ngaøy - Noàng ñoä MLSS : 2500 – 4000 mg/l - Thôøi gian löu nöôùc : 3 – 5h - Tæ leä tuaàn hoaøn buøn Qth/Q = 0,25 – 1 1. Xaùc ñònh noàng ñoä BOD5 cuûa nöôùc thaûi ñaàu vaøo vaø ñaàu ra aeroten: BOD5 vaøo = 5.1 vaoCOD = 5.1 400 = 267mg/l BOD 5 ra = == 5.1 80 5.1 raCOD 53.33mg/l 2. Tính noàng ñoä BOD5 hoaø tan trong nöôùc thaûi ñaàu ra: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 27 BOD5 ra = BOD5 hoaø tan trong nöôùc ñaàu ra + BOD5 cuûa chaát lô löûng trong ñaàu ra. 1. BOD5 cuûa chaát lô löûng trong ñaàu ra: h. Phaàn coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc cuûa chaát raén sinh hoïc ôû ñaàu ra laø: = 0.6*80 = 48mg/l BOD hoaøn toaøn cuûa chaát raén coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc ôû ñaàu ra: 48 mg/l*1.42 mg O2 tieâu thuï/ mg teá baøo bò oxy hoaù= 68.16 mg/l BOD5 cuûa chaát raém lô löûng ôû ñaàu ra = 68.16*0.68 = 46.35 mg/l BOD5 hoaø tan trong nöôùc thaûi ôû ñaàu ra: 53.33 = BOD5 hoaø tan + 46.35 BOD5 hoaø tan = 53.33 – 46.35 = 6.98 mg/l 3. Xaùc ñònh hieäu quaû xöû lyù Hieäu quaû xöû lyù theo BOD5: E = 267 )98.6297(*100 - 4. Xaùc ñònh theå tích beå Aeroten: Theå tích beå ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: V = )*1(* )(*** 0 SRTkX SSYQSRT d+ - TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 28 Trong ñoù: SRT laø thôøi gian löu buøn. Choïn SRT = 10 ngaøy; Q laø löu löôïng trung bình ngaøy Q= 1200m3/ng.ñ; Y laø heä soá saûn löôïng buøn . Ñaây laø moät thoâng soá ñoäng hoïc, ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm. Choïn Y = 0.5 mgVSS/mgBOD5; kd laø heä soá phaân huûy noäi baøo, ñaây cuõng laø moät thoâng soá ñoäng hoïc ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm. Laáy kd = 0.05 ngaøy-1 X laø noàng ñoä chaát lô löûng deã bay hôi trong hoãn hôïp buøn hoaït tính. Choïn X = 3000 mg/l So laø noàng ñoä BOD5 cuûa nöôùc thaûi daãn vaøo beå aeroten S laø noàng ñoä BOD5 cuûa nöôùc thaûi sau khi ra khoûi aerote Töø ñoù suy ra V = )10*05.01(*3000 )98.6267(*1200*5.0*10 + - = 347 m3 5. Thôøi gian löu nöôùc trong beå Aeroten HRT = V/Q = 347*24/1200 = 6.94 h = H V = 1200 24*374 =6.94h 6. Tính löôïng buøn dö thaûi boû moãi ngaøy: Heä soá quan saùt saûn löôïng tính theo coâng thöùc: Yobs = SRTk Y d *1+ = 10*05.01 5.0 + = 0.33 mg/mg Löôïng buøn dö sinh ramoãi ngaøy tính theo VSS: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 29 Px = Yobs*Q* (BODvaøo – BODra) = 0.33*1200*(267-6.98)/1000= 103kgVSS/ngaøy Giaû söû MLVSS: MLSS = 0.8 Toång löôïng buøn sinh ra moãi ngaøy tính theo SS: Px(SS) = 8.0 103 = 128.71 kgSS/ngaøy Löôïng buøn thaûi boû moãi ngaøy = löôïng sinh khoái toång coäng tính theo MLSS – haøm löôïng chaát lô löûn doøng ra = 128.71-1200*80*10-3 = 32.71 kg/ngaøy 7. Xaùc ñònh löu löôïng buøn thaûi: Giaû söû buøn dö ñöôïc xaû boû ( daãn ñeán beå neùn buøn) töø ñöôøng oáng buøn tuaàn hoaøn, Qra = Q vaø haøm löôïng chaát raén lô löûng deã bay hôi VSS trong buøn ôû ñaàu ra chieám 80% haøm löôïng chaát raén lô löûng SS, khi ñoù löu löôïng buøn dö thaûi boû ñöôïc tính theo coâng thöùc : SRT = rarab XQXQ XV ** * + Töø ñoù suy ra Qb = XSRT XQSRTXV rara * *** - = 3000*10 8.0*80*1200*103000*374 - = 9.1m3/ng.ñ TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 30 Trong ñoù Qb: löu löôïng buøn thaûi Qra: löu löôïng nöôùc thaûi ra khoûi beå laéng ñôït II Qra = 1200 m3 Xra: noàng ñoä VSS trong chaát raén lô löûng ra khoûi beå laéng Xra = 0.8*80 = 64mg/l 8. Xaùc ñònh thoâng soá tuaàn baèng caùch vieát phöông trình caân baèng vaät chaát ñoái vôùi beå Aeroten : QXO + QthXth = (Q + Qth) X Trong ñoù: Xo laø noàng ñoä VSS trong nöôùc thaûi daãn vaøo aeroten (mg/l) Xth laø noàng ñoä VSS trong buøn tuaàn hoaøn Xth = 8000mg/l Qth laø löu löôïng buøn hoaït tính tuaàn hoaøn Giaù trò Xo thöôøng raát nhoû so vôùi X vaø Xth do ñoù trong phöông trình caân baèng vaät chaát ôû treân coù theå boû qua ñaïi löôïng QXo. Khi ñoù phöông trình seõ coù daïng: QthXth = (Q + Qth) X Chia 2 veá cuûa phöông trình naøy cho Q vaø ñaët tæ soá Qth/Q = α (heä soá tuaàn hoaøn) ta ñöôïc: α Xth = X + α X Hay XX X th - = a = 30008000 3000 - = 0.6 Vaäy löu löôïng buøn hoaït tính tuaàn hoaøn laø TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 31 Qth = Q* α = 1200*0.6=720 m3/ng.ñ 9. Xaùc ñònh löôïng oxy caàn cung caáp cho beå aeroten theo BOD: Khoái löôïng BOD caàn xöû lyù moãi ngaøy laø: G = 1000*68.0 1200*)98.6267( - = 459 kg/ngaøy Löôïng oxy yeâu caàu: M = G – 1.42*Px = 459-1.42*103 = 312.6 kg/ngaøy= 13kg/h Tính theå tích theo yeâu caàu: Giaû söû oxy chieám 23.2% troïng löôïng theå tích khoâng khí vaø khoái löôïng rieâng cuûa khoâng khí laø 1.18 kg/m3 Löôïng khoâng khí yeâu caàu seõ baèng: 232.0*18.1 2*6.312 = 2284 m3/ngaøy = 1.59 m3/phuùt Choïn loaïi maùy khoaáy tuabin daïng ñóa, coâng suaát hoøa tan oxy khoaûng 550kg O2/ ngaøy. Coâng suaát höõu ích cuûa maùy laø 7.5KW 10. Kieåm tra taûi troïng theå tích LBOD vaø tæ soá F/M LBOD = V SQ * = 1000*374 267*1200 = 0.92 kg BOD5/m3.ngaøy Tæ soá naøy naèm trong khoaûng cho pheùp (0.8- 1.9) Tæ soá F/M F/M = XHRT SO * = 3000*94.6 24*267 = 0.31 ngaøy-1 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 32 Tæ soá naøy naèm trong khoaûng cho pheùp (0.2 – 0.6 ngaøy-1) 11. Xaùc ñònh kích thöôùt beå aeroten: Dieän tích cuûa Aeroten treân maët baèng: F = H V = 4 347 = 86.75 m2 Trong ñoù H laø chieàu cao coâng taùc cuûa beå aeroten Chieàu cao baûo veä laø 0.5m. Vaäy chieàu cao toång coâng laø Htc= 4 + 0.5 = 4.5m Choïn beå Aeroten hình vuoâng Vaäy chieàu daøi vaø chieàu roäng cuûa beå seõ laø: L = H = 7.86 = 9.31m. Choïn L = H = 10m II. Tính toaùn beå laéng ñôït II: Beå laéng ñôït 2 laøm nhieäm vuï laéng hoãn hôïp nöôùc – buøn töø beå aeroten daãn ñeán. Buøn laéng ôû ñaây goïi laø buøn hoaït tính. Choïn taûi troïng beà maët thích hôïp cho loaïi buøn hoaït tính naøy laø 20 m3/m2.ngaøy vaø taûi troïng chaát raén laø 5kg/m2.h. Vaäy dieän tích beà maët beå laéng theo taûi troïng beà maët laø: AL = AL Q = 20 1200 = 60 m2 Trong ñoù LA laø taûi troïng beà maët ,m3/m2.ngaøy. Dieän tích beà maët beå laéng tính theo taûi troïng chaát raén laø TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 33 As = S th L MLSSQQ *)( + = 24*5*1000 3750*)7201200( + = 60m2 Vôùi MLSS = 8.0 MLVSS = 8.0 3000 = 3750 mg/l Trong ñoù LS laø taûi troïng chaát raén, kg/m2.h. Ñöôøng kính beå laéng D = 14.3 *4 A = 14.3 60*4 = 8.74m Ñöôøng kính oáng trung taâm d=20%D= 0.2*8.47= 1.75m Dieän tích phaàn phaân phoái trung taâm: f= 4 *14.3 2d = 4 75.1*14.3 2 = 2.4m2 Dieän tích phaàn laéng SL = Sbeå – f = 60 – 2.4 = 57.6 m2 Taûi troïng thuyû löïc a= LS Q = 6.57 1200 = 20.83 m/ngaøy. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 34 Vaän toác ñi leân cuûa doøng nöôùc trong beå: v= 24 a = 24 83.20 = 0.86m/h Maùng thu nöôùc ñaët theo chu vi beå saùt thaønh ñöùng: Dmaùng = D = 8.74m Chieàu daøi maùng thu nöôùc: L = 3.14*Dmaùng = 3.14*8.74=27.5m Taûi troïng thu nöôùc treân 1m chieàu daøi cuûa maùng: aL= L Q = 5.27 1200 = 43.6 m3/m.ngaøy Choïn chieàu cao höõu ích beå laéng hL = 3m, chieàu cao lôùp buøn laéng hb = 1.5m vaø chieàu cao baûo veä hbv= 0.3m Vaäy chieàu cao toång coäng cuûa beå laéng ñôït 2 laø Htc= 3 + 1.5 + 0.3 = 4.8m Chieàu cao oáng trung taâm: h= 60%hL= 0.6*3=1.8m Theå tích phaàn laéng: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 35 VL= 57.6*3= 172.8m3 Thôøi gian löu nöôùc: t= thQQ V + = 7201200 8.172 + = 2.16h Theå tích phaàn chöùa buøn: Vb = A*hb = 60*1.5=90m3 Thôøi gian löu giöõ buøn trong beå tb= thW b QQ V + = 9720 24*90 + = 2.96h Taûi troïng maùng traøn: LS= D QQ th *14.3 + = 74.8*14.3 1200720 + = 70 m3/m.ngaøy. Giaù trò naøy naèm trong khoaûng cho pheùp LS < 500 m3/m.ngaøy Toác ñoä thanh gaït buøn trong beå laéng naèm trong khoaûng 0.02 – 0.05 voøng/ phuùt. Choïn 0.04 voøng/ phuùt. III. Tính bôm buøn tuaàn hoaøn cho beå Aeroten: Qth = 720 m3/ngaøy Coät aùp H=10m Coâng suaát: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 36 N = h r *1000 *** gHQth = 3600*24*75.0*1000 1006*81.9*10*720 = 1.1 KW Coâng suaát thöïc teá cuûa bôm Ntt = N*1.2 = 1.2*1.1 =1.32 KW=1.75HP Trong ñoù r laø khoái löôïng rieâng cuûa buøn; r = 1006 kg/m3 h laø hieäu suaát cuûa bôm, h = 0.75 Choïn loaïi bôm coù coâng suaát laø 3HP. CHÖÔNG V TÍNH TOAÙN CHI PHÍ CHO COÂNG TRÌNH Chi phí cho vieäc xö lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp buøn hoaït tính bao goàm: - Chi phí xaây döïng beå aeroten vaø beå laéng ñôït 2 - Chi phí cung caáp, laép ñaët vaø vaän haønh thieát bò. 1.Chi phí xaây döïng a. Beå aeroten: Theå tích beå V=347m3 Ñôn giaù : 1,000,000 VNÑ Thaønh tieàn : 347*1,000,000 = 347,000,000 VNÑ b. Beå laéng ñôït 2: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 37 Theå tích beå V= 4.8*8.74*3.14 = 131.7 m3 Ñôn giaù : 1,000,000 VNÑ Thaønh tieàn : 131.7*1,000,000 = 131,700,000 VNÑ Vaäy toång chi phí ñaàu tö xaây döïng laø 478,700,000 VNÑ 2.Chi phí cung caáp thieát bò: c. Maùy thoåi khí aeroten coâng suaát 6.84 kg O2/ngaøy. 2 maùy (1 döï phoøng, 1 hoaït ñoäng) 2*20.000.000 = 40.000.000 VNÑ d. Maùng thu nöôùc raêng cöa beå laéng ñôït 2 coù chieàu daøi 29.5m, daøy 0,03m, cao 0,26m. Choïn vaät lieäu laøm maùng thu nöôùc laø theùp khoâng ræ. Theùp coù khoái löôïng rieâng laø 7.85*103 kg/m3. Vaäy khoái löôïng theùp caàn thieát laø: mtheùp= V* r = 29.5*0.03*0.26*7.85*103 = 1,806 kg theùp khoâng ræ Giaù thaønh : 50,000 VNÑ/1kg theùp Thaønh tieàn : 1,806*50,000 = 90,300,000 VNÑ c. Thanh gaït buøn beå laéng 2: 35 trieäu VNÑ d. Bôm buøn tuaàn hoaøn veà beå aeroten coâng suaát 2 caùi*6.000.000=12,000,000 VNÑ Vaäy chi phí cho cung caáp thieát bò laø: 177,300,000 VNÑ Chi phí toång coäng cho vieäc xaây döïng beå aeroten vaø beå laéng 2 laø: 177,300,000 + 478,700,000 = 656,000,000 VNÑ 3.Chi phí ñieän naêng: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 38 Chi phí ñieän cho maùy khoaáy : 1000*24*30*7.5 = 5,400,000 Chi phí ñieän cho maùy bôm : 1000*2.26*24*30 = 1,627,000 VNÑ Vaäy chi phí toång coäng cho vieäc sö duïng ñieän naêng trong 1 thaùng laø: 5,400,000 + 1,627,000 = 7,027,000VNÑ CHÖÔNG VI CAÙC VAÁN ÑEÀ THÖÔØNG GAËP KHI VAÄN HAØNH 1. Buøn keát cuïm (bulking sludge) Thoâng thöôøng coù 2 daïng: * Khoái buøn nhaày keát cuïm (Viscous bulking): do söï phaùt trieån quaù möùc cuûa caùc teá baøo polymer sinh hoïc lôùn (extracelluar biopolymer). Chuùng sinh ra chaát nhaày vaø caùc chaát nhaày laøm chuùng baùm vôùi nhau thaønh khoái raát chaët. Caùc teá baøo naøy raát öa nöôùc neân laøm cho boâng buøn khoù taùch nöôùc, buøn laéng chaäm vaø khaû naêng neùn buøn khoâng toát. Ta thöôùng gaëp ôû heä thoáng coù noàng ñoä ch6aùt dinh döôõng thaáp hay nöôùc thaûi coù noàng ñoä rbCOD(readily biodegradable chemical oxygen demand) cao * Khoái buøn sôïi keát cuïm ( Filamentous bulking) : daïng naøy raát thöôøng gaëp trong thöïc teá . Gaây ra do söï phaùt trieån cuûa caùc vi khuaån daïng sôïi hay moät soá vi khuaån phaùt trieån daïng sôïi khi gaëp ñieàu kieän moâi tröôøng baát lôïi. Caùc khoái buøn keát cuïm daïng sôïi coù caáu truùc sôïi phöùc taïp vaø daøy ñaëc giöõa caùc vi khuaån laùm cho boâng buøn khoâng laéng hieäu nhö caùc cuïm boâng buøn coù tính chaát toát. Caùc vi khuaån daïng sôïi thöôùng gaëp laø: Beggiatoa vaø Thiothrix, chuùng thöôøng ñöôïc tìm thaáy trong nöôùc thaûi nhieãm khuaån, vaø nöôùc thaûi coù chöùa caùc axit höõu cô deã bay hôi, caùc hôïp chaát sulfur ( sulfides vaø thiosulfate) Hieän töôïng boâng buøn keát cuïm thöôøng do caùc nguyeân nhaân sau : TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 39 + Tính chaát cuûa nöôùc thaûi coù chöùa caùc hôïp chaát sulfur + DO thaáp (DO< 0.5 mg/l), tyû soá F/M thaáp, pH thaáp vaø do completemix operation. + Thieáu N vaø P trong thôøi gian laâu Ta coù theå söû duïng Chlorine, Trihalomethanes hay Hydrogen peroxide ñeå kieåm soaùt caùc vi khuaån daïng sôïi gaây keát cuïm boâng buøn vaø khoù laéng. 2. Buøn noåi (Rising sludge) Thænh thoaûng buøn coù khaû naêng laéng toát cuõng coù xuaát hieän hieän töôïng noåileân maët nöôùc sau moät khoaûng thôøi gian laéng töông ñoái ngaén. Nguyeân nhaân thoâng thöôøng laø do quaù trình khöû nitrat hoùa (nitrit vaø nitrat trong nöôùc thaûi chuyeån thaønh khí nitô). Caùc khí nitô seõ bò giöõ laïi trong lôùp buøn cho ñeán moät luùc naøo ñoù seõ, ñuû nhieàu seõ loâi cuoán buøn noåi leân maët nöôùc. Ngoaøi ra buøn noåi coøn do caùc nguyeân nhaân nhö aeroten quaù taûi, coù löôïng lôùn cacbon trong nöôùc thaûi, pH nöôùc trong beå aeroten thaáp, khoâng caáp ñuû oxy. Söï coù maët cuûa daàu môõ, caùc saûn phaåm daàu moû, chaát beùo cuõng laøm cho buøn noåi. Ta coù theå phaân bieät hieän töôïng buøn noåi vôùi hieän töôïng buøn keát cuïm baèng caùch ñoái vôùi hieän töôïng buøn noåi khi caùc boâng buøn noåi leân coù keøm theo caùc boït khí nhoû li ti phía treân beà maët beå laéng 2 Hieän töôïng naøy coù theå khaéc phuïc baèng caùch : + Taêng tyû leä buøn tuaàn hoaøn töû beå laéng veà beå Aerotank ñeå giaûm thôøi gian löu buøn trong beå laéng. + Taêng nhanh toác ñoä ruùt buøn dö ôû beå laéng + Giaûm thôøi gian löu buøn ñeå traùnh quaù trình nitrat hoùa. + Taêng löôïng oxy hoøa tan trong beå aeroten. + Naâng pH cuûa doøng vaøo ñeán 8.5 – 9.5 trong khoûang thôøi gian naøo ñoù. + Taêng cöôøng hieäu quaû cuûa caùc thieát bò taùch daàu môõ vaø neáu coù theå thì ngöøng tieáp nhaän nöôùc thaûi coù daàu môõ. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 40 3. Hieän töôïng taïo boït Hieän töôïng naøy do 2 loaøi vi khuaån gaây ra laø Nocardia vaø Microthrix parvicella, hai laïo vi khuaån naøy coù beà maët teá baøo khoâng öa nöôùc vaø coù hình thaønh nhöõng boït bong boùng treân beà maët teá baøo, chính nhöõng boït bong boùng naøy gaây neân hieän töôïng taïo boït . Ñaây laø 2 vi khuaån coù daïng hình sôïi vaø coù theå ñöôïc phaùt hieän qua kính hieån vi. Boït ñöôïc taïo ra raát daøy (ñoä daøy coù theå ñaït töø 0,5 ñeán 1m) vaø coù maøu naâu. Coù theå khaéc phuïc baèng caùch: duøng chlorine phun leân treân beà maët hay söû duïng caùc cation polymer ñeå kieåm soaùt CHÖÔNG VII BIEÄN PHAÙP VAÄN HAØNH VAØ KIEÅM TRA COÂNG NGHEÄ 1. Bieän phaùp vaän haønh Chuaån bò löôïng buøn hoaït tính caàn thieát vaø cho khôûi ñoäng coâng trình theo trình töï sau: a. Tröôùc tieân cho moät phaàn nöôùc thaûi vôùi noàng ñoä BOD khoaûng 200 – 250mg/l chaûy qua coâng trình. Buøn laéng taïi beå laéng ñôït 2 ñöôïc tuaàn hoaøn lieân tuïc veà aeroten. b. Buøn hoaït tính seõ gia taêng theo thôøi gian. Theo söï gia taêng cuûa buøn coù xuaát hieän nitrit, nitrat, taêng daàn löôïng nöôùc caàn xöû lyù hoaëc pha loaõng. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO GX AN H.I NF O Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 41 Coù theå söû duïng buøn coù saün töø aeroten baát kyø hoaëc buøn hoaït tính phôi ôû 60 o hoaëc maøng sinh hoïc troâi ra töø beå loïc sinh hoïc hoaëc buøn ao hoà. 2. Kieåm tra coâng ngheä: Muïc tieâu cuûa kyõ thuaät coâng ngheä laø chaát löôïng nöôùc sau xöû lyù coù ñaït tieâu chuaån quy ñònh hay khoâng, hieäu quaû kinh teá, tính oån ñònh vaø naêng suaát xöû lyù. Khi kieåm tra phaûi bieát tröôùc sô boä: - Thaønh phaàn tính chaát nöôùc thaûi - Cöôøng ñoä quaù trình xöû lyù trong moãi coâng trình - Muïc ñích cuûa traïm xöû lyù. Caùc chæ tieâu kieåm tra goàm: nhieät ñoä, ñoä maøu, ñoä trong, pH, ñoä axit hoaëc ñoä kieàm, caën theo theå tích vaø khoái löôïng, ñoä tro cuûa caën, SS, COD, BOD5, BODtp, NH3, NO3. NO2, DO, Cl-… Ñoái vôùi heä thoáng hoaït ñoäng oån ñònh, vieäc kieåm tra ñöôïc tieán haønh theo ñònh kyø. Goàm: Nöôùc thaûi vaøo: naêng suaát, SS, COD, BOD, caùc chæ tieâu ñaëc bieät khaùc. Nöôùc thaûi sau xöû lyù: SS, COD, BOD, vaø caùc chæ tieâu ñaëc bieät khaùc. Ñoái vôùi heä thoáng xöû lyù: - Thôøi gian suïc khí h/ngaøy - Noàng ñoä buøn hoaït tính - Löôïng khí suïc cho 1m3 nöôùc thaûi - Ñoä gia taêng buøn mg/l - Taûi troïng treân buøn hoaït tính BODtp (mg/g.ngaøy) - Chæ soá buøn (cm3/g) - Löu löôïng buøn tuaàn hoaøn (m3/h) - Chi phí naêng löôïng (kWh/m3) - DO TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 42 Muïc luïc: Trang Chöông 1 Giôùi thieäu chung 1 1 Ñaët vaán ñeà 1 2 Muïc ñích 2 3 Phaïm vi 2 Chöông 2 Toång quan veà ngaønh gieát moå vaø caùc vaán ñeà oâ nhieãm moâi tröôøng 2 1 Caùc loaïi chaát thaûi vaø oâ nhieãm chuû yeáu, nguoàn goác 2 2 Coâng ty Vissan 4 3 Quaù trình saûn xuaát cuûa coâng ty Vissan 4 Chöông 3 Toång quan veà caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi 8 1 Coâng ngheä xöû lyù khoâng truyeàn thoáng 8 2 Coâng ngheä xö lyù truyeàn thoáng 8 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn xöû lyù nöôùc thaûi gieát moå 43 3 Quaù trình sinh hoïc 8 a Moâ hình hình thaønh boâng buøn 9 b AÛnh höôûng cuûa caùc yeáu toá lean toác ñoä oxy hoùa 10 4 Quaù trình sinh tröôûng lô löûng 15 5 Quaù trình baùm dính 16 6 Beå Aeroten 17 Chöông 4 Tính toaùn thieát keá beå aeroten vaø beå laéng ñôït 2 24 I. Tính toaùn thieát keá beå aeroten 24 II. Tính toaùn thieát keá beå laéng ñôït 2 32 III. Tính toaùn thieát keá bôm buøn tuaàn hoaøn cho beå aeroten 35 Chöông 5 Tính toaùn chi phí cho coâng trình 35 1 Chi phí xaây döïng 36 2 Chi phí cung caáp thieát bò 36 Chöông 6 Caùc vaán ñeà thöôøng gaëp khi vaän haønh 37 1 Buøn keát cuïm 37 2 Buøn noåi 38 3 Hieän töôïng taïo boït 39 Chöông 7 Bieän phaùp vaän haønh vaø kieåm tra coâng ngheä 40 1 Bieän phaùp vaän haønh 40 2 Kieåm tra coâng ngheä 40 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO