Đề tài Thiết kế giai đoạn II Trạm xử lý nước thải khu công nghiệp Hiệp Phước, công suất 3000 m3/ngày đêm

MỤC LỤC Trang DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT BOD (Biochemical oxygen Demand) Nhu cầu oxy sinh hĩa COD Chemical oxygen Demand Nhu cầu oxy hĩa học DO (Dissolved oxygen) Oxy hịa tan trong dung dịch SS (Suspendid Solids) Chất rắn lơ lững HTXLNT Hệ thống xử lý nước thải XLNT Xử lý nước thải KCN Khu cơng nghiệp TP. HCM Thành phố Hồ Chí Minh QCVN Quy chuẩn Việt Nam DN Doanh Nghiệp BTNMT Bộ Tài Nguyên Mơi Trường UBND Ủy ban nhân dân QSDĐ Quyền sử dụng đất BTCT Bê tơng cốt thép BVTV Bảo vệ thực vật SX Sản xuất TM Thương mại DV Dịch vụ DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 4.1 Tiêu chuẩn nước thải đầu vào và đầu ra của hệ thống XLNT KCN Nhơn Trạch 31 Bảng 4.1: Chỉ tiêu ơ nhiễm của nước thải KCN Biên Hồ II 37 Bảng 4.2: Chỉ tiêu ơ nhiễm quy định của KCN Linh Trung II 45 Bảng 4.3 Tiêu chuẩn tiếp nhận của Trạm XLNT KCN Hiệp Phước 52 Bảng 5.1 : Bảng tổng hợp lưu lượng 54 Bảng 5.2 – Nồng độ các chất ơ nhiễm chủ yếu trong nước thải đầu vào nhà máy xử lý nước thải Khu cơng nghiệp Hiệp Phước 55 Bảng 5.3 – Giới hạn thơng số các chất ơ nhiễm trong nước thải theo QCVN 24-2009, cột B, với Kq = 1, Kf = 1 57 Bảng 5.3: Tổng hợp so sánh các phương án thiết kế 68 DANH SÁCH HÌNH Trang Hình 2.1. Các cơng trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí 23 Hình 2.2 Các cơng trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí 24 Hình 3.1. Sơ đồ khối cơng nghệ 34 Hình 3.2. Sơ đồ cơng nghệ xử lý 39 Hình 3.3 Sơ đồ khối cơng nghệ xử lý 44 Hình 3.4: Sơ đồ khối XLNT KCN Linh Trung II 47 Hình 5.1 Sơ đồ cơng nghệ phương án 1 65 Hình 5.2: Sơ đồ cơng nghệ phương án 2 65 LỜI MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Hoạt động cơng nghiệp trong những năm qua đã gĩp phần đáng kể cho nền kinh tế Việt Nam phát triển và ổn định, tuy nhiên, trong quá trình phát triển, hoạt động cơng nghiệp luơn đi kèm với một số vấn đề mơi trường. Hiện nay mơi trường trên thế giới cũng như mơi trường ở việt Nam bị đe dọa ở mức báo động như: các sơng, hồ, kênh, rạch … chuyển sang màu đen và bốc mùi hơi thối, bầu khơng khí bị ơ nhiễm do các hoạt động từ sản xuất cơng nghiệp, từ giao thơng … Khí hậu tồn cầu cũng thay đổi theo, gây nên hiện tượng như: mưa axit, thủng tầng ozon, hiệu ứng nhà kính … Khu cơng nghiệp Hiệp Phước được thành lập từ năm 1997, tổng diện tích Khu cơng nghiệp giai đoạn 1 là 311,4ha. Tháng 1 năm 2008, cơng ty cổ phần Khu cơng nghiệp Hiệp Phước đưa vào vận hành hệ thống xử lý nước thải tập trung cĩ cơng suất 3.000m3/ngày.đêm. Đây là nơi tiếp nhận nước thải từ 62 doanh nghiệp đang hoạt động thuộc Khu B,C của khu cơng nghiệp với các ngành nghề ơ nhiễm thuộc diện di dời của thành phố như thuộc da, xi mạ, dệt nhuộm, tái chế giấy, thuốc bảo vệ thực vật, hĩa chất…. Hệ thống cĩ tổng vốn đầu tư hơn 28 tỉ đồng, được xây dựng trong 9 tháng, xử lý nước thải bằng cơng nghệ sinh học và xử lý bùn. Tồn bộ nước thải sau xử lý được thải ra rạch Dinh Ơng. Đầu năm 2010, KCN Hiệp Phước bắt đầu tiến hành đấu nối và dẫn nước thải khu A về trạm XLNT để xử lý. Tổng lưu lượng khu A khoảng 3.900 m3/ngày.đêm. Viêc phân bổ nước thải cho từng giai đoạn như sau: Giai đoạn I trạm XLNT hiện hữu: Xử lý nước thải sản xuất cho tồn bộ khu B, C và một phần nước thải sản xuất khu A. Lưu lượng xử lý: 2.400 - 2.600m3/ngày.đêm. Bao gồm 1.400 m3 từ khu A và 1.000 - 1.200 m3 từ khu B, C. Giai đoạn II (Trạm xử lý nước thải chuẩn bị xây dựng): Chỉ phục vụ xử lý nước thải thuộc da (nước thải đã xử lý cục bộ tại doanh nghiệp và đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 – 2005 Mức C). Lưu lượng xử lý: 2.500m3 từ Cơng ty cổ phần thuộc da Hào Dương và 1 phần nước thải thuộc da từ Giai đoạn I. Trước thực trạng trên, việc mở rộng cơng suất của Trạm xử lý nước thải là hết sức cần thiết. Việc tiếp nhận nước thải từ các Cơng ty thuộc da trong khu cơng nghiệp để xử lý (mặc dù Trạm xử lý nước thải chỉ tiếp nhận nước thải loại C theo tiêu chuẩn TCVN 5945: 2005) nhưng về bản chất nước thải này vẫn tồn tại những nguy cơ gây ơ nhiễm cao. Do đĩ, đồ án tốt nghiệp: “thiết kế giai đoạn II trạm xử lý nước thải tập trung khu cơng nghiệp Hiệp Phước cơng suất 3000 m3/ngày.đêm” được hình thành để đưa ra phương án xử lý hiệu quả nước thải thuộc da đã được xử lý một phần đạt tiêu chuẩn nước thải cơng nghiệp QCVN 24:2009/BTNMT mức B để gĩp phần bảo vệ mơi trường tốt hơn cho khu cơng nghiệp cũng như cho thế hệ mai sau. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Tính tốn thiết kế chi tiết Giai đoạn II Trạm XLNT, cơng suất 3000 m3/ngày.đêm cho khu cơng nghiệp Hiệp Phước đạt tiêu chuẩn xả thải theo QCVN 24:2009/BTNMT mức B trước khi xả ra nguồn tiếp nhận để bảo vệ mơi trường sinh thái và sức khỏe cộng đồng. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu: cơng nghệ xử lý nước thải cho loại hình Khu Cơng nghiệp. Phạm vi nghiên cứu: Đề tài giới hạn trong việc tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải cho giai đoạn II của trạm XLNT Khu Cơng nghiệp Hiệp Phước. Nước thải đầu vào đã được xử lý cục bộ đạt loại C (TCVN 5945 – 2005) và được tập trung tại 1 số họng thu qua hệ thống ống dẫn từ các nhà máy trong khu cơng nghiệp đến bể tiếp nhận của khu xử lý nước thải tập trung khu cơng nghiệp Hiệp Phước. Thời gian thực hiện: 01/11/2010 đến 08/03/2011. NỘI DUNG Tìm hiểu về hoạt động của khu cơng nghiệp, khảo sát hiện trạng mơi trường KCN Hiệp Phước, khảo sát hiện trạng hoạt động của Trạm Xử lý nước thải. Xác định đặc tính nước thải: Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, khả năng gây ơ nhiễm, nguồn xả thải. Đề xuất dây chuyền cơng nghệ xử lý nước thải phù hợp với mức độ ơ nhiễm của nước thải đầu vào. Tính tốn thiết kế các cơng trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải. Dự tốn chi phí xây dựng, thiết bị, hĩa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nước thải. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về khu cơng nghiệp, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những cơng nghệ xử lý nước thải cho các khu cơng nghiệp qua các tài liệu chuyên ngành. Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của cơng nghệ xử lý hiện cĩ và đề xuất cơng nghệ xử lý nước thải phù hợp. Phương pháp tốn: Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn các cơng trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự tốn chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý. Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mơ tả kiến trúc các cơng trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn mơi trường giải quyết được vấn đề ơ nhiễm mơi trường do nước thải Khu Cơng nghiệp. Gĩp phần nâng cao ý thức về mơi trường cho nhân viên cũng như Ban quản lý Khu Cơng nghiệp. Khi trạm xử lý hồn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệp, sinh viên tham quan, học tập. CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ KHU CƠNG NGHIỆP HIỆP PHƯỚC 1.1 TỔNG QUAN KHU CƠNG NGHIỆP HIỆP PHƯỚC 1.1.1 Vị trí địa lý Khu cơng nghiệp Hiệp Phước tọa lạc tại 2 xã Long Thới và Hiệp Phước, huyện Nhà Bè, Tp.HCM. Theo quy hoạch chi tiết 1/2.000 KCN Hiệp Phước (3giai đoạn) mà UBND TPHCM vừa yêu cầu Sở Quy hoạch - Kiến trúc khẩn trương thẩm định, cĩ quy mơ khoảng 2,000 ha, được chia làm 3 giai đoạn: Giai đoạn 1 : Diện tích 311,4 ha Giai đoạn 2 : Diện tích 597 ha. Giai đoạn 3 : Diện tích hơn 1.000 ha - Phía Đơng là sơng Sồi Rạp; - Phía Tây cách đường Nguyễn Văn Tạo khoảng 500 – 2000 m; - Phía Nam giáp rạch Trại Cửa Lớn; - Phía Bắc cách cầu Mương Chuối khoảng 2 km. 1.1.2 Điều kiện tự nhiên Địa hình và thổ nhưỡng Khu vực Hiệp Phước là vùng đất tương đối bằng phẳng nhưng thấp, trũng của huyện Nhà Bè, cĩ sơng Sồi Rạp và nhiều kênh rạch chằng chịt chảy qua. Cao độ trung bình khu vực này từ 0,4 – 0,8m nên vào mùa mưa, lũ, phần lớn diện tích bị ngập úng. Nhìn chung đất đai khu vực Hiệp Phước bao gồm phù sa cận sinh và đất nhiễm mặn trên nền đất phèn tiềm tàng, lớp đất mặt cĩ thành phần hữu cơ khá, tuy nhiên khả năng canh tác kém do độ mặn cao. Tầng phèn tiềm tàng ở lớp dưới dễ dàng bị bộc lộ khi đào xới, đào kênh mương. Địa chất cơng trình Theo báo cáo kết quả các hố khoan thăm dị, khu vực Hiệp Phước cĩ sáu lớp địa chất chủ yếu: Lớp 1: Bùn sét xám đen trên bề mặt, dày 1,2 – 1,6m (tùy địa điểm cụ thể). Lớp 2: Bùn cát màu xám xanh, ở độ sâu khoảng 11,6 – 14,7m. Lớp 3: Sét bột, mỏng, ở độ sâu 14,7 – 17m. Lớp 4: Cát mịn với sét bột, ở độ sâu 17 – 18m. Lớp 5: Sét bột, ở độ sâu 18 – 26m. Lớp 6: Cát pha màu xám vàng, ở độ sâu trên 26m. Độ chịu tải của các lớp đất khơng đồng đều, các lớp trên cĩ R = 0,32 – 0,45 kg/cm3. Lớp đất thứ ba cĩ R = 3,22 kg/cm3(sâu từ 14,7 đến 17m, dày từ 2 – 2,5m). Địa chất thủy văn Chế độ thủy văn các rạch , mương và đoạn sơng Sồi Rạp trong khu vực dự án nghiên cứu rất phức tạp, chịu sự chi phối ở các mức độ khác nhau của các yếu tố sau: Chế độ dịng chảy sơng Đồng Nai với sự điều tiết của nhà máy thủy điện Trị An và Thác Mơ (Sơng Bé). Chế độ dịng chảy sơng Sài Gịn với sự điều tiết của hồ chứa Dầu Tiếng. Chế độ dịng chảy sơng Vàm Cỏ. Các khai thác cĩ liên quan đến dịng nước và dịng sơng ở ngay tại hạ lưu. Chế độ bán nhật triều, dịng chảy và sĩng Biển Đơng. 1.1.3 Điều kiện kinh tế - xã hội Thành phố Hồ Chí Minh là thành phố đơng dân nhất, đồng thời cũng là trung tâm kinh tế, văn hĩa, giáo dục quan trọng của Việt Nam. Nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Đơng Nam Bộ và Đồng bằng sơng Cửu Long. Giữ vai trị quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam, Thành phố Hồ Chí Minh chiếm 20,2 % tổng sản phẩm và 27,9 % giá trị sản xuất cơng nghiệp của cả quốc gia. Nhờ điều kiện tự nhiên thuận lợi, thành phố Hồ Chí Minh trở thành một đầu mối giao thơng quan trọng của Việt Nam và Đơng Nam Á, bao gồm cả đường bộ, đường sắt, đường thủy và đường khơng. Các lĩnh vực giáo dục, truyền thơng, thể thao, giải trí, thành phố Hồ Chí Minh đều giữ vai trị quan trọng bậc nhất. Huyện Nhà Bè nằm về phía đơng Nam của thành phố, nền kinh tế của tồn huyện nhìn chung cịn chưa phát triển nhiều. Với việc đầu tư xây dựng các khu cơng nghiệp như Hiệp Phước sẽ thu hút sự đầu tư của các nhà máy sản xuất vào đây gĩp phần đẩy mạnh tăng trưởng kinh kế của huyện nĩi riêng và thành phố Hồ Chí Minh nĩi chung. Theo đĩ, từ đầu năm 2009 đến nay, kinh tế huyện Nhà Bè tiếp tục phát triển ổn định. Giá trị sản xuất ngành cơng nghiệp – tiểu thủ cơng nghiệp ước thực hiện đạt 37,4% so với kế hoạch năm 2009, bằng 217,73% so với cùng kỳ năm 2008; doanh thu ngành thương mại – dịch vụ ước thực hiện đạt 24,34% so với kế hoạch năm 2009, bằng 113,18 % so với cùng kỳ năm 2008 … Khu cơng nghiệp Hiệp Phước tọa lạc tại 2 xã Long Thới và Hiệp Phước, huyện Nhà Bè, Tp.HCM với vị trí thuận lợi về giao thơng đường thủy và đường bộ: Cảng Container Trung tâm Sài Gịn nằm trong khu cơng nghiệp Hiệp Phước cách trung tâm TP khoảng 15km về phía Nam đã được khánh thành ngày 30/01/2010, với cơng suất xếp dỡ 1,5 triệu container loại 20 feet/năm. SPCT được xây dựng từ tháng 7/2007 và bắt đầu đi vào hoạt động từ tháng 10/2009. Hiện tại SPCT mới chỉ khánh thành giai đoạn 1 với 500 m cầu cảng, 23 ha bãi hàng với sức chứa lên tới 15.000 TEUs, 650 ổ cắm điện cho container lạnh, 5 cẩu bờ và 13 cẩu khung RTG, cơng suất bốc xếp hàng năm hơn 1 triệu TEUs. Hiện đã cĩ 6 hãng tàu trong và ngồi nước cập cảng SPCT hàng tuần. Dự án đường Bắc – Nam giai đoạn 2 cĩ điểm đầu là Đại lộ Nguyễn Văn Linh (Quận 7), điểm cuối là khu cơng nghiệp – cảng Hiệp Phước (Nhà Bè), với chiều dài 10,2km. Dự án cĩ tổng số vốn đầu tư 1.200 tỷ đồng, chia làm hai gĩi thầu với hai chủ đầu tư là Khu quản lý giao thơng đơ thị số 4 (Sở GTVT Tp.HCM) và Cơng ty Phát triển cơng nghiệp Tân Thuận, đã tổ chức lễ thơng xe vào sáng 30/01/2010. Đây là tuyến giao thơng huyết mạch kết nối trung tâm với khu vực phía Nam Tp.HCM đến khu cơng nghiệp Hiệp Phước - cảng Hiệp Phước và các khu cơng nghiệp trên địa bàn quận 7, huyện Nhà Bè. Dự án đường nối từ nút giao thơng Bà Chiêm đến Khu cơng nghiệp Hiệp Phước đang được triển khai thực hiện. Để đạt được con số này, trước mắt phải tập trung xây dựng một số cảng nước sâu cho tàu trọng tải lớn đạt tiêu chuẩn quốc tế, xây dựng hệ thống kết cấu hạ tầng đường bộ, đường sắt… đồng bộ kết nối các cảng biển với các vùng kinh tế của cả nước. 1.1.4 Tình hình đầu tư tại KCN Hiệp Phước. Với vị trí giao thơng thuận lợi cả đường bộ lẫn đường thủy, cơ sở hạ tầng kỹ thuật: cấp điện, cấp nước, thơng tin liên lạc, thốt nước, đường giao thơng nội bộ, cây xanh, mơi trường .... bước đầu khá hồn thiện, khu cơng nghiệp Hiệp Phước hiện đang là một trong những khu cơng nghiệp thu hút khá nhiều nhà đầu tư với nhiều loại hình sản xuất khác nhau : dệt nhuộm, thuốc bảo vệ thực vật, thuộc da, xi mạ, chế biến thực phẩm, kho bãi, nghiền và đĩng gĩi xi măng, cảng sơng ... Tuy nhiên với tốc độ phát triển và thu hút đầu tư vào khu cơng nghiệp Hiệp Phước như hiện nay thì việc xây dựng, mở rộng các hạng mục hạ tầng kỹ thuật như nhà máy xử lý nước thải tập trung cho tồn khu cơng nghiệp là rất cần thiết, nhằm đảm bảo sự phát triển bền vững của khu cơng nghiệp về vấn đề mơi trường. Tình hình cho thuê đất: Tổng số dự án đầu tư : 94 dự án. Trong đĩ: Số DN đã hoạt động : 69 Số DN đang làm thủ tục : 11 Số DN đang xây dựng : 14 Các loại hình sản xuất rất đa dạng bao gồm: xi mạ, dệt nhuộm, hĩa chất, hương liệu thực phẩm, cơ khí, xi măng, tấm trần thạch cao, thép định hình (U, V), khung nhà tiền chế, trang trí nội thất, xeo giấy (từ giấy phế liệu), thiết bị giáo dục, chế biến thủy hải sản, thuộc da … và cảng sơng. 1.2 HIỆN TRẠNG MƠI TRƯỜNG VÀ CƠNG TÁC BẢO VỆ MƠI TRƯỜNG TẠI KCN HIỆP PHƯỚC. 1.2.1 Nước thải Nước thải của KCN bao gồm nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất. Nước thải sinh hoạt Nguồn gốc: Chủ yếu phát sinh do hoạt động của cán bộ, cơng nhân viên của các DN hoạt động trong KCN (từ nhà vệ sinh, nhà ăn, bếp, căn tin …) Thành phần: Nước thải sinh hoạt cĩ chứa các chất cặn bã, các chất rắn lơ lửng (SS), các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, các hợp chất dinh dưỡng (N,P), vi khuẩn … Biện pháp kiểm sốt: Các doanh nghiệp phát sinh nước thải sinh hoạt đều phải xây dựng bể tự hoại để xử lý. Nước thải sản xuất Nguồn gốc: Nước thải sản xuất phát sinh do quá trình hoạt động sản xuất của nhà máy, cơ sở sản xuất trong KCN. Biện pháp kỹ thuậtkiểm sốt: Căn cứ theo Luật bảo vệ Mơi trường năm 2005 và Quy chế bảo vệ mơi trường trong KCN Hiệp Phước, tất cả các Doanh nghiệp hoạt động trong KCN phải xây dựng, lắp đặt hệ thống xử lý nước thải cục bộ, vận hành thường xuyên và đảm bảo nước thải sau khi được xử lý cĩ nồng độ các chất ơ nhiễm đạt tiêu chuẩn do KCN quy định. Hiện tại, các DN đang hoạt động Khu B và C đã đấu nối vào hệ thống thu gom nước thải của KCN, bơm về trạm xử lý tập trung (cơng suất 3.000 m3/ngày). Tại đây, nước thải sẽ được xử lý tiếp để đạt QCVN 24:2009/BTNMT, mức B trước khi thải vào nguồn tiếp nhận là Rạch Dinh Ơng.Các doanh nghiệp trong Khu A – KCN Hiệp Phước đã xây dựng HTXLNT cục bộ, chất lượng nước thải sau xử lý đạt phải đạt tiêu chuẩn tiếp nhận của KCN trước khi bơm về trạm XLNT tập trung. Biện pháp quản lý: Yêu cầu tất cả các doanh nghiệp hoạt động trong KCN Hiệp Phước phải xây dựng HTXLNT cục bộ, đảm bảo chất lượng nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn quy định của KCN và các cơ quan chức năng. Đồng thời, tiến hành nghiệm thu hệ thống XLNT với Sở TNMT Tp. HCM. Định kỳ, đột xuất kiểm tra chất lượng nước thải sau xử lý tại hố ga thăm nước thải bên ngồi tường rào của DN, trong trường hợp phát hiện cĩ dấu hiệu ơ nhiễm nguồn tiếp nhận do nước thải của DN gây ra, tiến hành lập biên bản, lấy mẫu phân tích và kiến nghị lên cơ quan chức nang để cĩ biện pháp xử lý. Đối với các DN trong khu A, yêu cầu lập hồ sơ xin cấp giấy phép xả thải nước thải vào nguồn nước và gia hạn giấy phép xả thải (định kỳ). Yêu cầu DN định kỳ (03 tháng/lần) báo cáo chất lượng nước thải, nhật ký vận hành hệ thống XLNT, hĩa đơn chứng từ giao nhận hĩa chất xử lý ơ nhiễm. Theo dõi lưu lượng nước cấp sử dụng hàng tháng của DN để qua đĩ kiểm sốt được lưu lượng nước thải phát sinh từ DN. Kiểm sốt chặt chẽ việc khai thác và sử dụng nước ngầm trong KCN. 1.2.2 Khí thải Mùi hơi Nguồn gốc: Thuộc da (9 DN). Mùi hơi phát sinh chủ yếu từ các khâu: lên xuống nguyên vật liệu (da muối); Từ các xưởng sản xuất; Từ hệ thống xử lý nước thải. Chế biến thực phẩm (02 DN). Mùi hơi phát sinh từ: Hệ thống xử lý nước thải; Nhập nguyên liệu vào kho. Sản xuất hĩa chất Bảo vệ thực vật (02 DN). Mùi hơi phát sinh từ: Lên, xuống nguyên vật liệu sản xuất (các loại dung mơi hĩa chất); Từ khu vực xưởng sản xuất (trộn hĩa chất); Từ kho chứa nguyên liệu, sản phẩm, phế phẩm; Từ hệ thống xử lý ơ nhiễm. Sản xuất xi măng. Bụi phát sinh chủ yếu từ khâu: Nhập liệu Clinker từ cảng vào Silo; Từ khâu xuất xi măng bột, bao xi măng. Sản xuất phân bĩn: mùi NH3, bụi. Sản xuất tấm trần thạch cao: bụi. Ơ nhiễm do vận chuyển, xây dựng và các hoạt động của con người. Biện pháp quản lý: Yêu cầu các DN thiết kế, trồng hệ thống cây xanh cách ly với độ dày và chiều cao thích hợp để giảm thiểu và khống chế ơ nhiễm. Yêu cầu các DN định kỳ báo cáo chất lượng mơi trường lao động và xung quanh cho cơ quan chức năng và KCN Hiệp Phước. Giám sát thường xuyên hoạt động của hệ thống xử lý mùi, bụi. Tư vấn cho DN các biện pháp xử lý cĩ tính khả thi cao về mặt kỹ thuật và kinh tế; Giới thiệu cho DN các đơn vị cĩ uy tín trong lĩnh vực xử lý khí thải, nước thải để DN lựa chọn. Biện pháp kỹ thuật kiểm sốt Thiết kế khống chế nhà xưởng sản xuất theo hướng khống chế và xử lý triệt để mùi hơi. Các khâu sản xuất phát sinh mùi hơi, bụi phải được thực hiện trong phịng kín và trang bị hệ thống chụp hút để thu gom chất ơ nhiễm về thiết bị xử lý (cyclon hút bụi tại nhà máy sản xuất tấm trần thạch cao, nhà máy sản xuất xi măng, nhà máy sản xuất phân bĩn; chụp hút mùi tại nhà máy sản xuất hĩa chất; và dùng hĩa chất khử mùi tại các nhà máy thuộc da). Khĩi thải (nguồn thải tập trung): Nguồn gốc: Khĩi thải của các Nhà máy phát sinh chủ yếu từ các thiết bị : Lị hơi (các Nhà máy dệt nhuộm, sản xuất giấy, tấm trần thạch cao sản xuất dầu ăn, chế biến kim loại, giặt ủi hấp tẩy…) Lị đốt chất thải cơng nghiệp, chất thải nguy hại (Cơng ty Bảo vệ thực vật Sài Gịn) Lị nấu bạc nhạc (da, mỡ thừa của Cơng ty cổ phần Thuộc da Hào Dương). Biện pháp quản lý: Yêu cầu DN phải trình Sở TNMT thẩm duyệt cộng nghệ, thiết kế của hệ thống xử lý khí thải trước khi triển khai thi cơng lắp đặt. DN phải cam kết chất lượng khĩi sau xử lý đạt tiêu chuẩn về mơi trường của pháp luật hiện hành. Yêu vầu DN thực hiện nghiêm chỉnh Quy chế BVMT trong KCN Hiệp Phước đã được Sở TNMT, Hepza thơng qua. Yêu cầu DN trước khi đi vào hoạt động sản xuất phải thiết kế, lắp đặt các thiết bị xử lý khí thải theo quy định. Sau thời gian vận hành thử nghiệm hệ thống xử lý ơ nhiễm trong thời gian khơng quá 01 tháng phải tiến hành các thủ tục nghiệm thu mơi trường đối với thiết bị xử lý ơ nhiễm khơng khí. Báo cáo kết quả giám sát chất lượng khĩi thải tại nguồn thải định kỳ (06 tháng/lần) cho KCN và cơ quan chức năng. Cung cấp các chứng từ liên quan đến việc giao nhận hĩa chất, nhật ký vận hành hệ thống xử lý ơ nhiễm cho KCN Hiệp Phước. KCN Hiệp Phước định kỳ giám sát chất lượng khơng khí tại khu vực các điểm đen về mơi trường để cĩ biện pháp xử lý kịp thời. Biện pháp kỹ thuật: Phương pháp xử lý: hấp thụ, hấp phụ, lọc và các phương pháp khác. Chất lượng khĩi sau xử lý đạt tiêu chuẩn về mơi trường hiện hành. 1.2.3 Chất thải rắn Chất thải rắn sinh hoạt Nguồn gốc: Phát sinh ra từ nhà ăn, từ các hoạt động sinh hoạt của cán bộ cơng nhân viên trong nhà máy. Thành phần chất thải rắn sinh hoạt bao gồm thức ăn thừa, giấy, túi nylon, lá cây, nhựa…. Tổng số DN đã đi vào hoạt động sản xuất, kinh doanh trong KCN Hiệp Phước là 76 DN với tổng số cán bộ, cơng nhân viên là trên 5.000 người do đĩ khối lượng phát sinh chất thải rắn sinh hoạt hàng ngày cũng tương đối lớn. Biện pháp: Hầu hết các doanh nghiệp được cơng ty Dịch vụ cơng ích Nhà Bè nhận thu gom, xử lý, cịn lại thuê cơng ty tư nhân thu gom. Chất thải rắn cơng nghiệp Nguồn gốc: Phát sinh từ quá trình sản xuất bao gồm nguyên liệu phế thải, chất thải phát sinh do quá trình chế biến, gia cơng, ngồi ra chất thải rắn cơng nghiệp khơng nguy hại cịn sinh ra do các loại bao bì trong quá trình xuất, nhập nguyên vật liệu và đĩng gĩi … Chất thải nguy hại là chất thải phát sinh từ quá trình sản xuất cĩ hàm lượng chất ơ nhiễm khơng đạt TCVN 6706 : 2000 hoặc các chất thải đã được liệt vào danh mục chất thải nguy hại theo quy định hiện hành. Biện pháp: Chất thải rắn cơng nghiệp khơng nguy hại, trước tiên được doanh nghiệp thu gom và phân loại: Đối với chất thải cĩ khả năng tái chế được bán cho các đơn vị thu mua. Chất thải khơng cịn giá trị thương mại hợp đồng với các cơng ty dịch vụ cĩ chức năng để vận chuyển, xử lý. Chất thải nguy hại Xử lý hay lưu trữ tại chỗ. Chuyển giao cho các đơn vị cĩ chức năng thu gom, vận chuyển và xử lý chất thải nguy hại tại Tp.Hồ Chí Minh theo hình thức hợp đồng dịch vụ với các chủ nguồn thải. 1.2.4 Tiếng ồn và rung Tiếng ồn, rung phát sinh chủ yếu do hoạt động của máy mĩc thiết bị trong các nhà máy, cơ sở sản xuất trong KCN .… Ngồi ra tiếng ồn rung cịn do các hoạt động giao thơng vận chuyển, bốc dỡ nguyên vật liệu …Tiêu chuẩn tiếng ồn áp dụng: TCVN 5949 – 2005: Tiêu chuẩn về tiếng ồn khu vực cơng cộng và dân cư. CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI THUỘC DA VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP THUỘC DA Thuộc da là ngành sản xuất lâu đời trên thế giới và luôn gắn bó với ngành chăn nuôi gia súc và chế biến thịt. Nguyên liệu chính sử dụng cho công nghiệp thuộc da là da động vật như da bò, da thỏ, da cừu, da lợn, v.v… Với khái niêm thuộc da, có nghĩa làm thay đổi da động vật sao cho bền nhiệt, không cứng giòn khi lạnh, không bị thối rửa và nhăn khi bị ẩm, nóng. Tùy mục đích sử dụng mà da được thuộc ở các điều kiện môi trường, công nghệ và hóa chất, chất thuộc khác nhau. 2.1.1 Nguồn phát sinh nước thải của cơng nghiệp thuộc da Hầu hết các công đoạn trong công nghệ thuộc da là quá trình ướt, có nghĩa là có sử dụng nước. Định mức tiêu thụ nước khoảng 30 – 70 m3 cho 1 tấn da nguyên liệu. Lượng nước thải thường xấp xỉ lượng nước tiêu thụ. Tải lượng, thành phần của các chất gây ô nhiễm nước phụ thuộc vào lượng hóa chất sử dụng và lượng chất được tách ra từ da. Các cơng đoạn phát sinh nước thải trong quá trình sản xuất tại các cơng xưởng : Rửa, ngâm (hồi tươi) : Gây ra sự thiếu hụt oxy trong nước do cĩ COD, BOD, SS cao, phân hủy yếm khí sinh ra mùi (H2S, NH3), gây độc hại đến mơi trường thủy sinh.. Ngâm vơi, tẩy lơng, nạo bạc nhạc, rửa vơi, rửa : Hàm lượng sunphit cao là chất độc. Hàm lượng Clorua cao ức chế hoạt động của sinh vật. Hàm lượng cặn cao gây lắng cặn trong đường ống và bồi lấp nguồn tiếp nhận. Hàm lượng TDS cao ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh nước ngọt. Ngâm axit : Gây ơ nhiễm nguồn nước, gây bệnh ngồi da, bỏng khi tiếp xúc. Thuộc crom, rửa, nhuộm ăn dầu : pH cao và chứa axit độc hại SO4 2-. Axit gây lỡ loét da và là tác nhân gây ung thư. Hơi axit crom gây viêm phế quản. Nước thải nhiễm dầu cản trở quá trình khuyếch tán oxy làm chết thủy sinh. Nhuộm, tẩy : Màu dư trong quá trình nhuộm, tẩy sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn tiếp nhận do các phân tử thuốc nhuộm là những hợp chất hữu cơ mạch vịng độc hại. 2.1.2 Đặc tính của nước thải thuộc da Công đoạn Lượng nước thải m3/tấn da muối pH TS, mg/l SS, mg/l BOD5, mg/l Hồi tươi 2.5 – 4.0 7.5 – 8.8 8000 – 28000 2500 – 4000 1100 – 2500 Ngâm vôi 6.5 – 10 10 – 12.5 16000 – 45000 4500 – 65000 6000 – 9000 Khử vôi 7.0 – 8.0 3.0 – 9.0 1200 – 12000 200 – 1200 1000 – 2000 Thuộc tanin 2.0 – 4.0 5.0 – 6.8 8000 – 50000 5000 – 20000 6000 – 12000 Làm xốp 2.0 – 3.0 2.9 – 4.0 16000 – 45000 600 – 6000 600 – 2200 Thuộc crom 4.0 – 5.0 2.6 – 3.2 2400 – 12000 3000 – 1000 800 – 1200 Dòng tổng 30 – 35 7.5 - 10 10000 - 25000 1200 - 6000 2000 - 3000 Ngoài ra trong dòng thải chung còn chứa nhiều sunfua, crom và dầu mỡ với hàm lượng sunfua: 120 – 170 mg/l; Cr3+: 70 – 100 mg/l; dầu mỡ: 100 – 500 mg/l. (Nguồn: Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, Trần Văn Nhân & Ngô Thị Nga, NXB KHKT, 1999) 2.1.3 Một số sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải thuộc da a. Sơ đồ cơng nghệ của các cơng ty thuộc da trong khu cơng nghiệp áp dụng: SCR MÁY ÉP BÙN BỂ AEROTEN B. LẮNG2 BỂ UASB BỂ TUYỂN NỔI BỂ ĐIỀU HỊA 1 B. CHỨA BÙN B. TIẾP XÚC NT TỪ CÁC CƠNG ĐOẠN KHÁC HẦM BƠM SCR BỂ ĐIỀU HỊA 2 NƯỚC THẢI NGÂM VƠI HẦM BƠM SCR NƯỚC THẢI CHỨA CROM HẦM BƠM BỂ TRỘN B. LẮNG KẾT TỦA SÂN PHƠI CẶN B. PHẢN ỨNG B. LẮNG1 NGUỒN TIẾP NHẬN b. Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải tại Cơng ty thuộc da Hào Dương: 2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.2.1 Phương pháp xử lý cơ học Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trong nước thải được gọi chung là phương pháp cơ học. Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo. Song nhiều trường hợp đối với nước thải công nghiệp nó cũng là một khâu độc lập trong vòng cấp nước tuần hoàn hoặc có thể xã thẳng vào nguồn. Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học thường thực hiện trong các công trình và thiết bị như song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ,…Đây là các thiết bị công trình xử lý sơ bộ tại chỗ tách các chất hân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặc các công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định. Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm không đáng kể. Để tăng cường quá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất xử lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10 – 15%. Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học. Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây và các tạp chất có trong nước thài nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định. Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với ke khe hở từ 16 đến 50mm, các thanh có thể bằng thép, inox, nhực hoặc gỗ. Tiết diện của các thanh này là hình chữ nhật, hình tròn hoặc elip. Số lượng song chắn rác tối thiểu là hai. Bố trí song chắn rác trên máng dẫn nước thải. Các song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dòng nước chảy để giữ rác lại. Song chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chảy một góc 50 đến 900. Song chắn rác phải dễ tháo dễ, dễ lấy rác và tổn thất áp lực qua đó phải nhỏ. Bể thu và tách dầu mỡ Bể thu dầu: Được xây dựng trong khu vực bãi đỗ và cầu rửa ô tô, xe máy, bãi chứa dầu và nhiên liệu, nhà giặt tẩy của khách sạn, bệnh viện hoặc các công trình công cộng khác, nhiệm vụ đón nhận các loại nước rửa xe, nước mưa trong khu vực bãi đỗ xe… Bể tách mỡ: Dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu… có trong nước thải. Bể tách mỡ thường được bố trí trong các bếp ăn của khách san, trường học, bệnh viện… xây bằng gạch, BTCT, thép, nhựa composite… và bố trí bên trong nhà, gần các thiết bị thoát nước hoặc ngoài sân gần khu vực bếp ăn để tách dầu mỡ trước khi xả vào hệ thống thoát nước bên ngoài cùng với các loại nước thải khác. Bể điều hoà Có 2 loại bể điều hòa: Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên đường chuyển động của dòng chảy. Bể điều hòa lưu lượng là chủ yếu, có thể nằm trực tiếp trên đường vận chuyển của dòng chảy hoặc nằm ngoài đường đi của dòng chảy. Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải các khu dân cư, công trình công cộng như các nhà máy xí nghiệp luôn thay đổi theo thời gian phụ thuộc vào các điều kiện hoạt động của các đối tượng thoát nước này. Sự dao động về lưu lượng nước thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh hưởng không tốt đến hiệu quả làm sạch nước thải. Trong quá trình lọc cần phải điều hoà lưu lượng dòng chảy, một trong những phương án tối ưu nhất là thiết kế bể điều hoà lưu lượng. Bể điều hoà làm tăng hiệu quả của hệ thống xử lý sinh học do nó hạn chế hiện tượng quá tải của hệ thống hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượng chất hữu cơ giảm được diện tích xây dựng của bể sinh học. Hơn nữa các chất ức chế quá trình xử lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hoà ở mức độ thích hợp cho các hoạt động của vi sinh vật. Bể lắng Bể lắng cát Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thủy lực µ = 18 mm/s. Đây các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn. Mặc dù không độc hại nhưng chúng cản trở hoạt động của các công trình xử lý nước thải như tích tụ trong bễ lắng, bể mêtan,… làm giảm dung tích công tác công trình, gây khó khăn cho việc xả bùn cặn, phá huỷ quá trình công nghệ của trạm xử lý nước thải, Để đảm bảo cho các công trình xử lý sinh học nước thải sinh học nước thải hoạt động ổn định cần phải có các công trình và thiết bị phía trước. Theo nguyên tắc chuyển động của nước, bể lắng cát được chia ra các loại: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng cát tiếp tuyến, bể lắng cát thổi khí, thiết bị xiclon. Cát lưu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày. Các loại bể lắng cát thường dùng cho các trạm xử lý nước thải công xuất trên 100m3/ngày. Các loại bể lắng cát chuyển động quay có hiệu quả lắng cát cao và hàm lượng chất hữu cơ trong cát thấp. Do cấu tạo đơn giản bể lắng cát ngang được sử dụng rộng rãi hơn cả. Tuy nhiên trong điều kiện cần thiết phải kết hợp các công trình xử lý nước thải , người ta có thể dùng bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị xiclon hở một tầng hoặc xiclon thuỷ lực. Từ bể lắng cát, cát được chuyển ra sân phơi cát để làm khô bằng biện pháp trọng lực trong điều kiện tự nhiên. Đây là các ô có bờ cao 1 – 2m và tải trọng thuỷ lực là 3 m3/m2.năm. Nước được thu từ sân phơi cát trên bề mặt hoặc dưới sân phơi. Bể lắng nước thải Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên tắc dựa vào sự khác nhau giữa trọng lượng các hạt cặn có trong nước thải. Các bể lắng có thải. Vì vậy, đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu thể bố trí nối tiếp nhau, quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90 ÷ 95% lượng cặn có trong nước hay sau khi xử lý sinh học. Để có thể tăng cường quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học. Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực . 2.2.2 Các phương pháp xử lý hĩa lý Đó là việc bổ sung các hoá chất (keo tụ hoặc trợ keo tụ) để tăng cường khả năng tách tạp chất không tan, keo và mất một phần chất hoà tan ra khỏi nước thải, chuyển hoá các chất tan thành không tan và lắng cặn hoặc thành các chất không độc, thay đổi phản ứng (pH) của nước thải, phương pháp trung hoà, khử mùi nước thải, … Nói chung bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùng quá trình lắng ra khỏi nước thải. Các công trình tiêu biểu của việc áp dụng phương pháp hóa lý bao gồm: Bể keo tụ, tạo bông Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lững và các hạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7-10-8 cm). Các chất này tồn tại ở dạng khuếch tán và không thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian. Để tăng hiệu quả lắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì ta thêm vào nước thải một số hóa chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer,… Các chất này có tác dụng kết dính các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn nên sẽ lắng nhanh hơn. Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)3Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O; phèn sắt: Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3 hay chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên hay tổng hợp. Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạo bông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theo các chất phân tán không tan gây ra màu. Bể tuyển nổi Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ các tạp chất không tan, khó lắng. Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn được sử dụng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt. Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được áp dụng trong trường quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện. Các chất lơ lững như dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng của các bọt khí tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu. Hiệu quả phân riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bong bóng khí. Kích thước tối ưu của bong bóng khí là 15 - 30.10-3mm. Các phương pháp tạo bọt khí: Phương pháp hấp phụ Hấp phụ là phương pháp tách các chất hữu cơ và khí hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặc bằng cách tương tác giữa các chất bẩn hòa tan với các chầt rắn (hấp phụ hóa học). Trao đổi ion là phương pháp thu hồi các cation và anion bằng các chất trao đổi ion(ionit) các chất trao đổi ion là các chất rắn trong thiên nhiên hoặc vật liệu nhựa nhân tạo. Chúng không hòa tan trong nước và trong dung môi hữu cơ, có khả năng trao đổi ion. Phương pháp trao đổi ion cho phép thu được những chất quí trong nước thải và cho hiệu suất xử lý khá cao. Các chất hấp phụ thường dùng: than hoạt tính, silicagel, nhựa tổng hợp cĩ khả năng trao đổi ion, cacbon sunfua, than nâu, than bùn, than cốc, dolomít, cao lanh, tro và các dung dịch hấp phụ lỏng. Bơng cặn của những chất keo tụ (hydroxit của kim loại) và bùn hoạt tính từ bể aerotank cũng cĩ khả năng hấp phụ. 2.2.3 Phương pháp xử lý hĩa học Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học thường là khâu cuối cùng trong dây chuyền công nghệ trước khi xã ra nguồn yêu cầu chất lượng cao hoặc khi cần thiết sử dụng lại nước thải. 2.2.4 Các phương pháp xử lý sinh học Các chất hữu cơ ở dạng keo, huyền phù và dung dịch là nguồn thức ăn của vi sinh vật. Trong quá trình hoạt động sống, vi sinh vật oxy hoá hoặc khử các hợp chất hữu cơ này, kết quả là làm sạch nước thải khỏi các chất bẩn hữu cơ. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí Quá trình xử lý nước thải được dựa trên 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 trình 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. Công nghệ hiếu khí Hồ sinh học hiếu khí Lọc hiếu khí Lọc SH nhỏ giọt Sinh trưởng dính bám Sinh trưởng lơ lửng Hiếu khí tiếp xúc Xử lý sinh học theo mẻ Aerotank Đĩa quay sinh học Hình 2.1. Các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí Quá trình xử lý được dựa trên cơ sở phân huỷ các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ sự lên men kỵ khí. Đối với các hệ thông thoát nước qui mô vừa và nhỏ người ta thường dùng các công trình kết hợp với việc tách cặn lắng với phân huỷ yếm khí các chất hữu cơ trong pha rắn và pha lỏng. Sinh học kỵ khí Sinh trưởng dính bám Sinh trưởng lơ lửng Tiếp xúc kỵ khí UASB Tầng lơ lửng Lọc kỵ khí Xáo trộn hoàn toàn Vách ngăn Hình 2.2 Các phương pháp xử lý sinh học kỵ khí nước thải Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên Các công trình xử lý nước thải trong đất Các công trình xử lý nước thải trong đất là những vùng đất quy hoạch tưới nước thải định kỳ gọi là cánh đồng ngập nước (cánh đồng tưới và cánh đồng lọc). Cánh đồng ngập nước được tính toán thiết kế dựa vào khả năng giữ lại, chuyển hoá chất bẩn trong đất. Khi lọc qua đất, các chất lơ lững và keo sẽ được giữ lại ở lớp trên cùng. Những chất đó tạo nên lớp màng gồm vô số vi sinh vật có khả năng hấp phụ và oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải. Hiệu suất xử lý nước thải trong cánh đồng ngập nước phụ thuộc vào các yếu tố như loại đất, độ ẩm của đất, mực nước ngầm, tải trọng, chế độ tưới, phương pháp tưới, nhiệt độ và thành phần tính chất nước thải. Đồng thời nó còn phụ thuộc vào các loại cây trồng ở trên bề mặt. Trên cánh đồng tưới ngập nước có thể trồng nhiều loại cây, song chủ yếu là loại cây không thân gỗ. Hồ sinh học Hồ sinh học là các thuỷ vực tự nhiên hoặc nhân tạo, không lớn mà ở đấy diễn ra quá trình chuyển hoá các chất bẩn. Quá trình này diễn ra tương tự như quá trình tự làm sạch trong nước sông hồ tự nhiên với vai trò chủ yếu là các vi khuẩn và tảo. Khi vào hồ, do vận tốc chảy nhỏ, các loại cặn lắng được lắng xuống đáy. Các chất bẩn hữu cơ còn lại trong nước sẽđược vi khuẩn hấp phụ và oxy hoá mà sản phẩm tạo ra là sinh khối của nó, CO2, các muối nitrat, nitrit,… Khí CO2 và các hợp chất nitơ, phốt pho được rong tảo sử dụng trong quá trình quang hợp. Trong giai đoạn này sẽ giải phóng oxy cung cấp cho quá trình oxy hoá các chất hữu cơ và 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 tự hình thức tự dưỡng sang dị dưỡng, tham gia vào quá trình oxy hoá các chất hữu cơ. Nấm nước, xạ khuẩn có trong nước thải cũng thực hiện vai trò tương tự. Theo bản chất quá trình xử ký nước thải và điều kiện cung cấp oxy người ta chia hồ sinh học ra hai nhóm chính: hồ sinh học ổn định nước thải và hồ làm thoáng nhân tạo. Hồ sinh học ổn định nước thải có thời gian nước lưu lại lớn (từ 2 – 3 ngày đến hàng tháng) nên điều hoà được lưu lượng và chất lượng nước thải đầu ra. Oxy cung cấp cho hồ chủ yếu là khuếch tán quua bề mặt hoặc do quang hợp của tảo. Quá trình phân huỷ chất bẩn diệt khuẩn mang bản chất tự nhiên. Theo điều kiện khuấy trộn hồ sinh học làm thoáng nhân tạo có thể chia thành hai loại là hồ sinh học làm thoáng hiếu khí và hồ sinh học làm thoáng tuỳ tiện. Trong hồ sinh học làm thoáng hiếu khí nước thải trong hồ được xáo trộn gần như hoàn toàn. Trong hồ không có hiện tượng lắng cặn. Hoạt động hồ gần giống như bể Aeroten. Còn trong hồ sinh học làm thoáng tuỳ tiện còn có những vùng lắng cặn và phân huỷ chất bẩn trong điều kiện yếm khí. Mức độ xáo trộn nước thải trong hồ được hạn chế. Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo Xử lý sinh học bằng phương pháp lọc – bám dính Các màng sinh vật bao gồm các loại vi khuẩn hiếu khí, vi khuẩn tuỳ tiện, động vật nguyên sinh, giun, bọ,… hình thành xung quanh hạt vật liệu lọc hoặc trên bề mặt giá thể (sinh trưởng bám dính) sẽ hấp thụ chất hữu cơ. Các công trình chủ yếu là bể lọc sinh học, đĩa lọc sinh học, bể lọc sinh học có vật liệu lọc nước,… Bể lọc sinh học nhỏ giọt Bể lọc sinh học nhỏ giọt dùng để xử lý sinh học hoàn toàn nước thải, đảm bảo BOD trong nước thải ra khỏi bể lắng đợt hai dưới 15mg/l. Bể có cấu tạo hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng. Do tải trọng thủy lực và tải trọng chất bẩn hữu cơ thấp nên kích thước vật liệu lọc không lớn hơn 30mm thường là các loại đá cục, cuội, than cục. Chiều cao lớp vật liệu lọc trong bể từ 1,5 đến 2m. Bể được cấp khí tự nhiên nhờ các cửa thông gió xung quanh thành với diện tích bằng 20% diện tích sàn thu nước hoặc lấy từ dưới đáy với khoảng cách giữa đáy bể và sàn đỡ vật liệu lọc cao 0,4 đến 0,6m. Để lưu thông hỗn hợp nước thải và bùn cũng như không khí vào trong lớp vật liệu lọc, sàn thu nước có các khe hở. Nước thải được tưới từ trên bờ mặt nhờ hệ thống phân phối vòi phun, khoan lỗ hoặc máng răng cưa. Bể lọc sinh học cao tải Bể lọc sinh học cao tải dùng để xử lý sinh học hiếu khí nước thải với tải trọng thuỷ lực từ 10 – 30m3/m2 bề mặt bể.ngày. Hiệu quả khử BOD của bể từ 60 đến 85%. Bể thường dùng để xử lý nước thải sinh hoạt hoặc các loại nước thải khác co thành phần tính chất tương tự, công suất từ 500 đến hàng chục nghìn m3 trong ngày. Để đảm bảo tải trọng thuỷ lực vật liệu lọc của bể sinh học cao tải thường làm bằng than đá, đá cục, cuội sỏi, đá ong lớn… kích thước trung bình từ 40 đến 80mm, chiều cao lớp vật liệu lọc từ 2 – 4m có thể tăng lên đến 6 – 9m. Bể lọc sinh học cao tải hoạt động có hiệu quả khi BOD của nước thải dưới 300 mg/l. Để tăng hiệu quả xử lý nước thải người ta thường tuần hoàn nước sau bể lọc để xử lý lại. Đĩa lọc sinh học Đĩa lọc sinh học được dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học theo nguyên lý bám dính. Đĩa lọc là các tấm nhựa, gỗ,… hình tròn đường kính 2 – 4m dày dưới 10mm ghép với nhau thành khối cách nhau 30 – 40mm và các khối này được bố trí thành dãy nối tiếp quay đều trong bể nước thải. Đĩa lọc sinh học được xử dụng rộng rãi để xử lý nước thải sinh hoạt với công suất không hạn chế. Tuy nhiên người ta thường sử dụng hệ thống đĩa để cho các trạm xử lý nước thải công suất dưới 5000 m3/ngày. Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước hoạt động theo nguyên lý lọc dính bám. Công trình này thưởng được gọi là bioten có cấu tạo gần giống với bể lọc sinh học và aeroten. Vật liệu lọc thường được đóng thành khối và ngập trong nước. Khí được cấp với áp lực thấp và dẫn vào bể cùng chiều hoặc ngược chiều với nước thải. Khi nước thải qua lớp vật liệu lọc, BOD bị khử và NH4+ bị chuyển hoá thành NO3- trong lớp màng sinh vật. Nước đi từ dưới lên, chảy vào máng thu và được dẫn ra ngoài. Xử lý sinh học bằng phương pháp bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là tập hợp vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh,… thành các bông bùn xốp, dễ hấp thụ chất hữu cơ và dễ lắng (vi sinh vật sinh trưởng lơ lững). Các công trình chủ yếu là các loại bể aeroten, kênh oxy hoá hoàn toàn,…Các công trình này được cấp khí cưỡng bức đủ oxy cho vi khuẩn oxy hoá chất hữu cơ và khuấy trộn đều bùn hoạt tính với nước thải. Quy trình hoạt động của bể aerotank: khi nước thải vào bể thổi khí (bể aeroten), các bông bùn hoạt tính được hình thành mà các hạt nhân của nó là các phân tử cặn lơ lững. Các lọai vi khuẩn hiếu khí đến cư trú, phát triển dần, cùng vơi các động vật nguyên sinh, nấm, xạ khuẩn,… tạo nên các bông bùn màu nâu sẫm, có khả năng hấp thụ chất hữu cơ hoà tan, keo và không hoà tan phân tán nhỏ. Vi khuẩn và sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N,P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành các chất trơ không hoà tan và thành tế bào mới. Trong aeroten lượng bùn hoạt tính tăng dần lên, sau đó được tách ra tại bể lắng đợt hai. Một phần bùn được quay lại về đầu bể aeroten để tham gia quá trình xử lý nước thải theo chu trình mới. Quy trình hoạt động của bể xử lý yếm khí cĩ lớp cặn lơ lừng (UASB): nước thải sau khi điều chỉnh pH theo ống dẫn vào hệ thống phân phối bảo đảm phân phối đều nước trên diện tích đáy bể. Nứơc thải đi từ dưới lên trên với vận tốc v = 0.6 đến 0.9 m/h. Hỗn hợp bùn yếm khí trong bể hấp phụ chất hữu cơ hịa tan trong nước thải, phân hủy và chuyển hố chúng thành khí (khoảng 70 – 80% là mêtan, 20 – 30% là cacbonic). Bọ khí sinh ra bám vào hạt bùn cặn nổi lên trên làm xáo trộn và gây ra dịng tuần hồn cục bộ trong lớp cặn lơ lửng, khi hạt cặn nổi lên trên va phải tấm chắn, hạt cặn bị vỡ, khí thốt lên trên, cặn rơi xuống dưới. Hỗn hợp bùn nước đã tách hết khí qua cửa vào ngăn lắng. Nước thải trong ngăn lắng tách bùn lắng xuống đáy qua cửa tuần hồn lại vùng phản ứng yếm khí. Nước trong dâng lên được thu vào máng theo ống dẫn sang bể làm sạch hiếu khí (làm sạch đợt 2). Khí biogas được dàn ống thu về bình chứa rồi theo ống dẫn khí đốt đi ra ngồi. Quá trình chuyển hoá chất bẩn trong bể xử lý nước thải được thực hiện theo từng bước xen kẽ nối tiếp. Sinh khối bùn thay đổi. Một vài loài vi khuẩn có khả năng phân huỷ chất hữu cơ cấu trúc phức tạp để chuyển thành các chất hữu cơ đơn giản, là nguồn chất nền cho vi khuẩn tiếp theo. Quá trình này tiếp diễn cho đến khi chất thải cuối cùng không thể là thức ăn của sinh vật được nữa. CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN CÁC CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI MỘT SỐ KHU CƠNG NGHIỆP – KHU CHẾ XUẤT Ở VIỆT NAM HIỆN NAY 3.1 HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KCN NHƠN TRẠCH 2 3.1.1 Các thơng số đầu vào và yêu cầu đầu ra: Hệ thống xử lý nước thải Khu cơng nghiệp Nhơn Trạch 2 cĩ cơng suất 5.000m3/ngày đêm tương đương 210 (m3/h). Nước thải sau khi qua Nhà máy xử lý đạt Cột B theo TCVN 5945 – 2005. Tiêu chuẩn quy định đối với nước thải đầu vào và đầu ra của Khu cơng nghiệp Nhơn Trạch 2 như bảng 4.1 sau đây. Bảng 4.1 Tiêu chuẩn nước thải đầu vào và đầu ra của HTXLNT KCN Nhơn Trạch TT THƠNG SỐ ĐV. TÍNH NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO NƯỚC THẢI SAU XỬ LÝ (CỘT A, TCVN-5945-1995) Màu ở pH =7 Co-Pt 50 pH 5-10 6-8.5 BOD5 mg/l 300 20 COD mg/l 500 50 SS mg/l 300 80 Dầu mỡ khống mg/l 20 5 Dầu mỡ, chất béo động thực vật mg/l 30 10 Tổng phốt pho, tính theo P mg/l 20 4 Tổng Nitơ mg/l 80 60 NH3 (tính theo N) mg/l 20 1 Sulfua (S) mg/l 3 0,5 Tổng coliform MPN/100ml 20.000 5.000 3.1.2 Mơ tả nhà máy xử lý nước thải kcn Nhơn Trạch 2 SƠ ĐỒ KHỐI CƠNG NGHỆ Hình 3.1. Sơ đồ khối cơng nghệ Mơ tả quy trình Nước thải từ các nhà máy trong Khu cơng nghiệp Nhơn Trạch 2 tự chảy về bể gom. Bể gom được lắp đặt 03 bơm nước thải, cơng suất mỗi bơm 150 m3/h, cột áp H =15 mH2O hoạt động luân phiên bơm nước lên bể điều hồ. Bể cĩ lắp thiết bị đo mức chênh lệch áp suất khi mức nước trong bể thay đổi, tín hiệu từ thiết bị đo mức sẽ truyền tải về bộ điều khiển trung tâm và điều khiển hoạt động của bơm nước thải. Nước thải từ bể gom bơm lên máy tách rác tự động loại thùng quay cĩ kích thước song 2.5 mm, máy cĩ tác dụng tách các loại rác, sơ sợi …. cĩ kích thước lớn hơn 2.5 mm ra khỏi nước thải trước khi vào bể điều hịa. Bể điều hịa cĩ tác dụng thu gom, điều hịa lưu lượng và nồng độ của nước thải. Do tại các thời điểm khác nhau, nước thải cĩ tính chất khác nhau, do đĩ bể điều hịa cĩ tác dụng ổn định nước thải. Bể điều hồ cũng được lắp 04 bơm nước thải, cơng suất mỗi bơm 70 m3/h, cột áp H = 10mH2O. Mỗi bơm nước thải được lắp biến tần điều khiển do đĩ cĩ thể điều chỉnh chính xác lưu lượng nước thải của từng hệ thống. Lưu lượng nước thải được đo đạc, hiển thị và điều chỉnh bằng thiết bị đo lưu lượng (Flow meter). Lưu lượng nước thải cĩ thể cài đặt tại bộ điều khiển trung tâm. Đồng thời, hoạt động của các bơm nước thải cũng được điều khiển bằng thiết bị đo mức chênh áp tương tự như tại bể gom. Trong bể điều hồ cĩ lắp hệ thống phân phối khí đáy bể. Hệ thống này thứ nhất cĩ tác dụng đảo trộn nước thải, đồng nhất nồng độ nước thải ở mọi điểm. Thứ hai, hệ thống phân phối khí cung cấp một lượng Oxy vừa đủ để tại bể này khơng xảy ra phân hủy yếm khí gây mùi khĩ chịu. Nước thải từ bể điều hịa được đưa lên bộ phận trung hịa/keo tụ (gồm 02 ngăn). Tại bể điều hồ cĩ lắp thiết bị đo độ dẫn và đo độ đục. Nếu độ dẫn và độ đục lớn hơn thơng số đã cài đặt, hệ thống bơm hố chất hoạt động để xử lý nước thải. Nếu độ dẫn và độ đục nhỏ hơn thơng số cài đặt, chỉ cĩ bơm Axit hoặc bơm kiềm hoạt động điều chỉnh pH. Như vậy, hố chất sẽ ít tiêu tốn hơn mà nước thải vẫn đạt chỉ tiêu về mơi trường. Tại ngăn thứ nhất của bộ phận trung hồ/keo tụ, nước thải được bổ sung Axit hoặc kiềm để điểu chỉnh pH và phèn nhơm/sắt để đơng keo tụ. Lượng Axit, kiềm bổ sung được dựa vào các thơng số do thiết bị đo pH tự động phản hồi về hệ thống điều khiển trung tâm. Hố chất được bơm từ các thùng chứa hố chất lên bằng các bơm định lượng. Ngăn này cĩ lắp thiết bị khấy trộn, tốc độ khuấy 100 vịng/phút nhằm trộn đều hố chất với nước thải. Sau đĩ, nước thải tự chảy sang ngăn thứ hai, tại ngăn này được lắp đặt thiết bị đo pH. Các tín hiệu từ đầu đo pH được truyền tải về trung tâm điều khiển, điều khiển hoạt động của các bơm nước thải và bơm hĩa chất. Tại ngăn thứ hai, nước thải được bổ sung chất trợ keo tụ Polymer. Ngăn này lắp thiết bị khuấy trộn tốc độ 50 vịng/phút, cĩ tác dụng trộn lẫn Polymer với nước thải, tạo các bơng keo cĩ kích thước lớn dễ lắng hơn. Tại đây các bơng keo nhỏ kết hợp lại thành các bơng keo lớn, dễ lắng mà khơng phá vỡ liên kết của các bơng keo. Nước thải tiếp tục được chảy sang ngăn lắng. Ngăn lắng được thiết kế đặc biệt cĩ tác dụng tạo mơi trường tĩnh cho bơng keo lắng xuống. Với hệ thống tấm nghiêng trong ngăn lắng và đáy bể cĩ độ dốc cao giúp bùn trượt về đáy bể và được bơm bùn bơm về bể làm đặc bùn hố lý theo định kỳ. Nước thải sau keo tụ được thu theo phương pháp chảy tràn và đi về bể Aeroten. Trước khi chảy vào bể Aeroten, nước thải được bổ sung chất dinh dưỡng (NPK- trong trường hợp chất dinh dưỡng trong nước thải đầu vào khơng đủ) nhằm tạo mơi trường tốt cho quá trình xử lý vi sinh tiếp theo. Bể Aeroten gồm hai bể, cĩ thể chạy song song hoặc nối tiếp. Tại mỗi bể Aeroten được lắp hệ thống phân phối khí cố định dưới đáy bể. Hệ thống này thơng qua máy thổi khí cĩ tác dụng cung cấp Oxy cho quá trình phát triển của vi sinh vật. Ngồi ra cĩ tác dụng đảo trộn nước thải với vi sinh vật trong bể và giúp Oxy hồ tan trong nước thải dễ dàng hơn. Tại mỗi bể cĩ lắp thiết bị đo DO (đo lượng Oxy hồ tan trong nước thải) để kiểm sốt hoạt động của vi sinh vật trong bể. Sau đĩ, nước thải cĩ lẫn bùn sinh học được dẫn tự chảy sang bể lắng thứ cấp. Bể lắng thứ cấp được thiết kế đặc biệt, phía đáy tạo mái dốc 60o để hướng trượt bùn về rãnh. Tại đây, bùn nước được phân ly. Nước phía trên sẽ tràn theo máng tràn chảy về bể tiếp xúc khử trùng. Bể khử trùng được bổ sung chất khử trùng dung dịch Javen (NaOCl) cĩ tác dụng loại bỏ các vi sinh vật trong nước thải và khử một phần độ màu. Tại bể cĩ lắp thiết bị đo clo (đo lượng Clo dư trong nước thải) điều khiển hoạt động của bơm hĩa chất đảm bảo lượng clo dư cho phép trong nước thải trước khi thải ra mơi trường tiếp nhận. Nước thải qua bể khử trùng đạt tiêu chuẩn loại B theo TCVN 5945 – 2005 được thải ra mơi trường tiếp nhận. 3.2 HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KCN BIÊN HỊA 2 Cùng với chiến lược xây dựng cơ sở hạ tầng cho khu cơng nghiệp Biên Hồ II, cơng ty dịch vụ quản lý mơi trường SONADEZI đã đầu tư xây dựng Hệ thống xử lý nước thải vào tháng 11 năm 1998 nhằm giải quyết lượng nước thải cho những nhà máy đang hoạt động trong khu cơng nghiệp. Hệ thống xử lý nước thải cĩ nhiệm vụ xử lý nước đạt tiêu chuẩn thải loại A theo TCVN 5945-2005 trước khi thốt ra nguồn tiếp nhận là sơng Đồng Nai. 3.2.1 Các thơng số đầu vào: Nước thải: Tổng lưu lượng nước thải 4000m3/ngày, và nhà máy cũng cĩ phương án mở rộng khi cần thiết. Tính chất dịng thải: Do đặc điểm khu cơng nghiệp khơng cĩ những ngành gây ra nước thải cĩ nồng độ chất bẩn cao cũng như các ngành cơng nghiệp mà nước thải cĩ tính độc tính cao nên tính chất của dịng thải tương đối đơn giản. Thành phần chủ yếu của nước thải trong khu cơng nghiệp bao gồm các chất vơ cơ từ các nhà máy sản xuất thép, giầy dép, bản mạch điện tử,… và các chất hữu cơ từ các nhà máy sản xuất đồ hộp, thực phẩm… Qua khảo sát Bảng 4.1: Chỉ tiêu ơ nhiễm của nước thải KCN Biên Hồ II STT Thơng số Đ ơn vị Giá trị tối ưu 1 Nhiệt độ oC 45 2 PH - 5-9 3 BOD5 mg/l 500 4 COD mg/l 800 5 SS mg/l 300 6 As mg/l 0.05 7 Cd mg/l 0,01 8 Pd mg/l 0,1 9 Clo dư mg/l 5 10 CrIV mg/l 0,05 11 Dầu mỡ khống mg/l 3 12 Dầu động thực vật mg/l 15 13 Cu mg/l 0,2 14 Zn mg/l 1 15 Mn mg/l 0,2 16 Ni mg/l 0,2 17 Phospho hữu cơ mg/l 0,2 18 Phospho tổng mg/l 4 19 Fe mg/l 1 20 Nitơ tổng mg/l 30 21 Tricloetylen mg/l 0,05 22 Amoni NH3 mg/l 20 3.2.2 Quy trình cơng nghệ: Hệ thống xử lý nước thải KCN Biên Hồ II sử dụng cơng nghệ xử lý sinh học dùng bùn hoạt tính hiếu khí kết hợp xử lý hố lý. Thiết bị xử lý sinh học chính là bể Unitank. .Nước thải Song chắn rác bể thu gom Thiết bị lọc rác tinh Bể điều hồ Bể điều hồ 2 UNITANK 3 NGĂN Hố gom kiểm tra Hồ sinh học Nguồn tiếp nhận Bioscan Máy thổi khí Máy thổi khí Bể trộn Bể lắng 1 Bể nén bùn Máy ly tâm Bùn khơ thải bỏ Hố chất Polyme tín hiệu đkhiển ĐẠT Hình 3.2. Sơ đồ cơng nghệ xử lý 3.2.3 Thuyết minh quy trình cơng nghệ xử lý: Nước thải từ hệ thống mương được tập trung vào hố gom nước thải sau khi qua song chắn rác thơ. Nước khi vào đến hố gom đã được loại bỏ phần lớn rác cĩ đường kính tương đối lớn, nhưng trong nước thải vẫn cịn các chất nổi chủ yếu là dầu mỡ từ khâu rửa máy mĩc nhà xưởng của các nhà máy. Lượng chất nổi này sẽ được tích luỹ lại cho đến khi tạo thành lớp cáng nổi tương đối dày và được cơng nhân vớt thủ cơng ra khỏi bể và đưa vào hố gom dầu mỡ. Nước từ hố gom sẽ được lưu lại khoảng 20’ trước khi hai bơm chìm hoạt động luân phiên đưa ra khỏi bể dẫn đến cơng trình xử lý tiếp theo. Cơng trình xử lý thiết theo cĩ thể là hệ thống sinh học Unitank hoặc hệ thống xử lý hố lý hoặc kết hợp cả hai hệ thống nếu cần thiết. Lựa chọn phương án xử lý tự động bằng hệ thống Bioscan – Biomaster. Ngay tại hố gom nước thải sẽ đặt một đầu kiểm tra của máy Bioscan Biomaster để kiểm tra độc tính của nước thải sau đĩ sẽ mở van để nước thải vào bể điều hồ hoặc vào hệ thống xử lý hố lý. Nước thải cĩ nồng độ độc tính vượt mức cho phép hoặc độ pH khơng đạt sẽ đưa vào bể báo động. Bể báo động cĩ chức năng như là một bể trung gian giữ nước thải trước khi được định lượng cho vào bể keo tụ tạo bơng. Nước từ bể báo động được đưa qua bể đơng tụ, ở đây nước thải được hồ trộn hố chất keo tự tạo bơng và điều chỉnh pH thích hợp, được khuấy trộn nhằm trộn đều lượng hố chất vừa được thêm vào để tăng hiệu quả xử lý của bể lắng hố lý. Nước sau bể keo tụ tạo bơng được đưa vào bể lắng hố lý, tại đây nước thải được lắng tĩnh và các chất bẩn được tách dần qua hố gom bùn và máng thu chất nổi. Phần chất nổi thu từ bể lắng hố lý sẽ theo ống dẫn tự động chảy vào bồn thu gom chất thải rắn và được chuyển giao cho cơng ty dịch vụ đơ thị tỉnh Đồng Nai. Lượng bùn thu được từ bể này sẽ được xả bằng áp lực thuỷ tĩnh sang bể nén bùn. Nước thải sau khi được xử lý hố lý sẽ quay trở lại bể điều hồ và được lưu giữ tại đây trước khi cho vào bể chính UNITANK. Trong trường hợp hệ thống tự động bơm vào bể sinh học với lưu lượng cố định. Tuỳ vào chế độ lắng hay sục khí mà nước thải sẽ được đưa vào một trong 3 bể của cơng trình xử lý sinh học. Chế độ hoạt động của 3 bể sinh học hoạt động theo một chu kỳ gồm 21 pha. Trong 20 pha đầu thì bể thứ nhất sẽ làm chức năng lắng lượng bùn hoạt tính tăng trưởng do hai bể cịn lại được sục khí tạo ra. Nước trong được tách ra từ bể thứ nhất qua các máng tràn răng cưa theo ống dẫn ra hố gom nước thải sau xử lý. Cũng trong 20 pha đầu này, các máy sục khí trong hai bể B06 và B07 sẽ luân phiên làm việc và thời gian nghỉ của hai máy sục khí được vận hành tự động bằng máy tính dựa trên kết quả phân tích nồng độ oxy hồ tan trong nước thải trước và sau khi vào bể xử lý sinh học. Dựa vào kết quả chạy mơ hình cũng như kết quả phân tích mà các bơm bùn sẽ được tự động hố để chuyển lượng bùn dư vào bể nén bùn. Pha thứ 21 được gọi là pha rửa. Thời gian hoạt động của pha này là 15 phút. Trong pha này chỉ cĩ bể giữa vẫn sục khí trong khi bể thứ 3 bắt đầu chuyển từ sục khí sang lắng, đồng thời xả lượng nước bẩn và một phần lượng nước tương đối sạch trong khi chuyển pha đề làm sạch máng trước khi dẫn lượng nước trong ở pha lắng. Kết thúc pha 21 hệ thống bắt đầu làm việc với chu kỳ mới, chức năng của bể thứ nhất và thứ ba đổi ngược cho nhau và thực hiện lại tất cả các hoạt động như chu kỳ vừa qua. Nước sau khi ra khỏi cơng trình xử lý sinh học thường đã đạt chất lượng nước loại A theo TCVN 5945-2005 nên được dẫn ra hố gom nước thải nhằm kiểm tra chất lượng nước trước khi cho qua hồ hồn thiện để thải ra nguồn. 3.3 HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KCN VIỆT NAM - SINGAPORE Hệ thống xử lý nước thải khu cơng nghiệp Việt Nam – Singapore được thiết kế với cơng suất 6000 m3/ngày. Nhà máy áp dụng cơng nghệ xử lý sinh học nhằm tăng hiếu suất xử lý nước thải tới tiêu chuẩn TCVN 5945-2005 loại A. 3.3.1 Thuyết minh cơng nghệ xử lý: Nước thải từ các nhà máy trong khu cơng nghiệp được thu gom về bể thu nước thải sau khi qua song chắn rác nhằm tách bỏ rác thơ, cĩ kích thước lớn. Nước thải từ bể gom được bơm lên sàng rác nhỏ dạng trống quay, sau đĩ vào bể phân phối. Nước thải từ bể phân phối được đưa vào bể điều hồ nhằm điều hồ về nồng độ và lưu lượng nước khi qua các cơng trình xử lý sinh học kế tiếp. Từ bể điều hồ nước thải được dẫn qua bể bơm sinh học và từ đây được bơm lên tháp lọc sinh học. Tháp lọc sinh học sử dụng vật liệu đệm là những tấm plastic xếp song song làm giá thể cho vi sinh vật dính bám tồn tại đồng thời các chủng hiếu khí, tuỳ nghi và cả kỵ khí, cĩ khả năng xử lý ổn định, chịu được sự thay đổi về tải lượng ơ nhiễm đầu vào. Nước thải sau khi qua tháp lọc sinh học cĩ nồng độ BOD5 khoảng 120mg/l được đưa vào bề hồn lưu. Một phần nhỏ nước thải được tuần hồn trở lại bể bơm lọc sinh học nhằm duy trì nồng độ vi sinh vật trong tháp sinh học. từ bể hồn lưu thải được bơm vào bể Aerotank (xử lý sinh học bậc 2) để xử lý tiếp tục. Nước thải sau khi qua aerotank được đưa vào 2 bể lắng 2 (hoạt động song song). Nước thải ra khỏi bể lắng đạt tiêu chuẩn thải loại A TCVN 5945-2005. Bùn hoạt tính lắng ở bể lắng 2 một phần được tuần hồn trở về bể aerotank nhằm đảm bảo nồng độ bùn hoạt tính trong bể aerotank, cịn lại được đưa vào bể nén bùn. Bùn sau khi được xử lý tại bể nén bùn được ép khơ bằng máy ép bùn và được đưa đi chơn lấp. NƯỚC SAU XỬ LÝ ĐẠT TCVN 5945 2005 CỘT A BÙN THẢI BỎ MÁY THỔI KHÍ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG TỪ KHU CƠNG NGHIỆP BỂ THU GOM SONG CHẮN RÁC BỂ ĐIỀU HỒ BỂ CHỨA TRUNG GIAN BỂ AEROTEN MÁY ÉP BÙN THÁP LỌC SINH HỌC BỂ LẮNG THỨ CẤP BỂ PHÂN HUỶ BÙN THIẾT BỊ LỌC RÁC TINH BÙN TUẦN HỒN 3.3.2 Sơ đồ cơng nghệ xử lý: Hình 3.3 Sơ đồ khối cơng nghệ xử lý 3.3.3 Đánh giá hiệu quả xử lý. Hệ thống xử lý nước thải cơng nghiệp Việt Nam – Singapore áp dụng cơng nghệ sinh học kết hợp giữa sinh học (xử lý bậc 1) và bùn hoạt tính (xử lý bậc 2). Bằng cơng nghệ này nhà máy đã xử lý nước thải tập trung của khu cơng nghiệp đạt tiêu chuẩn thải loại A theo TCVN 5945-2005. Cơng nghệ xử lý kết hợp tháp lọc sinh học xử lý bậc 1 và Aeroten xử lý bậc 3 cĩ ưu điểm: hiệu quả xử lý cao và ổn định do lọc sinh học cĩ tính đệm, cĩ khả năng chịu thay đổi về tải trọng ơ nhiễm và cĩ khả năng xử lý chất hữu cơ khĩ phân huỷ sinh học. Ưu điểm này thích hợp để xử lý nước thải tập trung của khu cơng nghiệp. 3.4 HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KCX LINH TRUNG Hệ thống xử lý nước thải khu chế xuất Linh Trung 1 (XLNT – KCXLT1) được thiết kế và xây dựng theo cơng nghệ của Mỹ và do cơng ty CMIT (Đài Loan) thực hiện. Nhà máy được khởi cơng tháng 10/1998, thi cơng hồn tất phần lắp đặt thiết bị 08/1998 và chính thức đưa vào hoạt động tháng 10/1999. Theo cơng suất thiết kế ban đầu, cơng trình XLNT – KCXLT1 được chia làm hai giai đoạn xây dựng: Cơng suất giai đoạn 1: 3000m3/ngày đêm Cơng suất giai đoạn 2: 6000m3/ngày đêm Tuy nhiên cơng suất thiết kế cho giai đoạn 2 cĩ thể thay đổi tuỳ theo tình hình thực tế và được triển khai khi lượng nước thải đã vượt cơng suất thiết kế của giai đoạn 1. 3.4.1 Tính chất nguồn thải – yêu cầu xử lý: Thơng số chất lượng nước thải đầu vào - đầu ra căn cứ theo bảng tiêu chuẩn thải vào và ra của Hệ thống xử lý nước thải kèm theo số liệu đo đạt thực tế chỉ tiêu nước thải vào ra của Hệ thống xử lý nước thải trong khoảng đầu năm 2001: Bảng 4.2: Chỉ tiêu ơ nhiễm quy định của KCN Linh Trung II STT Thơng số Đơn vị Giá trị giới hạn Dịng vào Dịng ra 1 Nhiệt độ oC 45 40 2 PH 5-6 6-9 3 BOD5 mg/l 130 20 4 COD mg/l 250 50 5 SS mg/l 170 50 6 As mg/l 0,05 0,05 7 Cd mg/l 0,01 0,01 8 Pd mg/l 0,1 0,1 9 Clo dư mg/l 5 1 10 CrVI mg/l 0,05 0,05 11 Dầu mỡ khống mg/l 1 0 12 Dầu động thực vật mg/l 30 5 13 Cu mg/l 0.2 0,2 14 Zn mg/l 1 1 15 Mn mg/l 0.2 0,2 16 Ni mg/l 0.2 0,2 17 Phospho hữu cơ mg/l 0.2 0,2 18 Phospho tổng mg/l 4 4 19 Fe mg/l 1 1 20 Nitơ tổng mg/l 30 30 21 Tricloetylen mg/l 0,05 0,05 22 Amoni NH3 mg/l 0.1 0,1 Theo Hepza, các nhà máy trong khu chế xuất Linh Trung được phép xả nước thải vào hệ thống thốt nước thải của khu chế xuất đạt tiêu chuẩn loại B (TCVN 5945-2005). 3.4.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ xử lý: Nuớc thải của các nhà máy trong khu chế xuất Linh Trung sau khi xử lý sơ bộ được đưa về hố thu gom. Hố thu gom cĩ kích thước 6.35m x 4.0m x 9.2m, tại đây nước thải sẽ được bơm qua song chắn rác trước khi vào hệ thống xử lý. Từ bể gom, nước thải được bơm luân phiên vào bể xử lý vi sinh A và B theo cơng nghệ SBR. Bể SBR là khâu quan trọng nhất của nhà máy, được điều chỉnh tự động bằng chương trình trong tủ PLC. NƯỚC THẢI TẬP TRUNG TỪ KHU CƠNG NGHIỆP NƯỚC SAU XỬ LÝ ĐẠT TCVN 5945 2005 CỘT A BỂ THU GOM SONG CHẮN RÁC BỂ ĐIỀU HỒ BỂ LỌC TINH BỂ KHỬ TRÙNG MÁY ÉP BÙN BỂ SBR BỂ LỌC THAN HOẠT TÍNH BỂ PHÂN HUỶ BÙN MÁY THỔI KHÍ BÙN THẢI BỎ THIẾT BỊ LỌC RÁC TINH Hình 3.4: Sơ đồ khối XLNT KCN Linh Trung II Sau khi xử lý sinh học nước thải được đưa vào bể chứa. Nước từ bể chứa được bơm lên hai bộ lọc tinh. Tại đây các chất lơ lửng, chất keo và vi khuẩn bị loại. Trên bề mặt lọc cĩ thanh gạt, để tránh trường hợp tắc nghẽn trên các thành lỗ rỗng, gây ra tắc, trít màng lọc. Bùn cặn từ bể lọc tinh được đưa trợ lại bể thu gom. nước thải sau khi xử lý được đưa qua bề tiếp xúc để khử trung bằng clorine. Sau đĩ nước thải được đưa ra ngồi theo hệ thống cống rãnh của khu chế xuất. Nồng độ clorine dư trong nước là 0.5mg/l. Nếu nước thải đầu ra chưa đạt yêu cầu thì được đưa trở lại xử lý qua bể than tính hoạt tính. Bể lọc than hoạt tính cĩ phạm vi hấp phụ rất mạnh, phần lớn các hợp chất hữu cơ hồ tan được giữ lại trên bề mặt, các phân tử phân cực nhẹ thường là các chất tạo ra mùi, vị của nước và các phân tử cĩ trọng lượng tương đối lớn được giữ lại trên bề mặt lớn than hoạt tính. Bùn dư từ bể SBR cĩ độ ẩm cao từ 98%-99.5% được bơm lên bể nén bùn trọng lực để giảm độ ẩm xuống cịn khoảng 95-96%. Nước tách bùn được đưa ngược trở lại bể điều hồ. Bùn sau khi được hồn trộn với polymer để tăng quá trình keo tụ, được đưa vào máy ép bùn, Nồng độ cặn sau khi làm khơ trên máy lọc ép băng tải đạt được từ 15-25%. Sau khi được ép, bùn khơn được xe chở bùn đưa đi thải bỏ. 3.5 CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI TRẠM XLNT KHU CƠNG NGIỆP HIỆP PHƯỚC GIAI ĐỌAN I. 3.5.1 Trạm XLNT tập trung: Cơng suất thiết kế 3.000m3/ngày đêm, cơng suất xử lý hiện hữu khoảng 2.500m3/ngày. Tổng diện tích qui hoạch là: 1 ha. Chất lượng nước thải sau xử lý: đạt Qui chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải cơng nghiệp QCVN 24 : 2009/BTNMT, cột B và xả ra nguồn tiếp nhận là rạch Dinh Ơng. Tất cả nước thải của DN phải được xử lý sơ bộ đạt tiêu chẩn tiếp nhận KCN mới được phép đấu nối vào mạng lưới thu gom. Sơ đồ cơng nghệ: B. ĐIỀU HỊA KHUẤY 1 BỂ LẮNG 1 B.ĐỆM AEROTANK 1 BỂ LẮNG 2 HỒ ỔN ĐỊNH AEROTANK 2 KHUẤY 2 KHUẤY 3 Máy ép bùn Sân phơi bùn HG1 B. bùn hĩa lý B. bùn S.học HG2 HG3 HG4 HG6 HG5 1 2 3 4 5 5 MTK MTK MTK NGUỒN - RẠCH DINH ƠNG Chú thích chữ viết tắt: : Nước thải ở trạm bơm 3 (nhận nước thải xi mạ) : Tuyến ống tự chảy từ Cty CP BVTV Sài Gịn : Tuyến ống tự chảy từ Cty CP Da Sài Gịn : Trạm bơm 4 (nhận nước thải dệt nhuộm) : Nước thải từ trạm bơm 5, trạm bơm 1, 2 và tuyến ống tự chảy của các cơng ty ở đường số 5 (lơ B). : Nước thải từ trạm bơm 6 (nước thải thuộc da) HG (1, 2, 3, 4, 5 và 6) : Các hố gom tại trạm. MTK : Máy thổi khí 3.5.2 Tiêu chẩn tiếp nhận nước thải KCN Đối với các Doanh nghiệp cĩ xây dựng hệ thống XLNT cục bộ và đưa vào vận hành trước khi KCN Hiệp Phước đưa hệ thống XLNT tập trung vào vận hành thì tiêu chuẩn đấu nối thốt nước thải đạt Quy chuẩn Quốc gia về Nước thải cơng nghiệp QCVN 24: 2009/BTNMT, Cột B. Đối với các doanh nghiệp cịn lại, Tiêu chuẩn đấu nối thốt nước thải vào hệ thống thu gom nước thải của KCN Hiệp Phước được thể hiện trong bảng sau. Bảng 4.3 Tiêu chuẩn tiếp nhận của Trạm XLNT KCN Hiệp Phước Stt Chỉ tiêu Đơn vị QCVN 24: 2009/BTNMT, Cột B TCTN HIPC Nhiệt độ oC 40 45 pH - 5.5 – 9 5.0 -9 Nhu cầu oxy sinh học ( BOD5 ) mg/l 50 100 Nhu cầu oxy hĩa học ( COD ) mg/l 100 400 Chất rắn lơ lửng ( SS ) mg/l 100 200 Asen ( As ) mg/l 0.1 0.5 Cadimi ( Cd ) mg/l 0.01 0.5 Chì ( Pb ) mg/l 0.5 1 Crom ( VI ) mg/l 0.1 0.5 Crom ( III ) mg/l 1 2 Dầu mỡ khĩang mg/l 5 10 Dầu động thực vật mg/l 20 30 Đồng ( Cu ) mg/l 2 5 Kẽm ( Zn ) mg/l 3 5 Mangan ( Mn ) mg/l 1 5 Niken ( Ni ) mg/l 0.5 2 Phốt pho hữu cơ mg/l 1 1 Phốt pho tổng số mg/l 6 8 Thiếc ( Sn ) mg/l 1 5 Thủy ngân ( Hg ) mg/l 0.01 0.01 Tổng Nitơ mg/l 30 60 Amoniac ( NH3 ) mg/l 10 15 Florua ( F ) mg/l 10 15 Phenol mg/l 0.5 1 Sunfua ( S ) mg/l 0.5 1 Cl - mg/l 600 1000 Xianua ( CN ) mg/l 0.1 0.2 Độ màu Pt–Co 70 200 CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ ĐỀ XUẤT CÁC HẠNG MỤC CƠNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIAI ĐOẠN II, CƠNG SUẤT 3000M3/NG.Đ 4. 1 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ 4.1.1 Đặc tính nguồn nước thải trước khi xử lý Nước thải phát sinh từ quá trình sản xuất, từ hoạt động sinh hoạt của cơng nhân trong các nhà máy được thu gom và xử lý cục bộ đạt tiêu chuẩn tiếp nhận của KCN dựa theo tiêu chuẩn TCVN 5945-loại C (them chỉ tiêu độ màu là 200 Pt – Co) sau đĩ được xả vào hệ thống thu gom của khu cơng nghiệp, dẫn về nhà máy xử lý tập trung của tồn khu cơng nghiệp. Lượng nước thải thu gom từ các nhà máy trong khu cơng nghiệp được thống kê trong bảng sau : Bảng 5.1 : Bảng tổng hợp lưu lượng Nội dung Tổng lưu lượng thiết kế năm 2006 (m3/ngày) Tổng lưu lượng nước thải tính đến tháng 07/2009 (m3/ngày) 1. Tổng lưu lượng thiết kế (1.1 + 1.2) 5.000 5.900 1.1. Lưu lượng khu B & C 3.000 2.000 1.2. Lưu lượng khu A (1.2.1 + 1.2.2) 2.000 3.900 1.2.1. Hào Dương 1.000 2.500 1.2.2. Các doanh nghiệp cịn lại 1.000 1.400 2. Cơng suất dự kiến cho Module 2 2.000 2.900 (Nguồn Cơng ty Cồ phần Khu cơng nghiệp Hiệp Phước) Từ bảng tổng hợp trên, tổng cơng suất xử lý cho nhà máy xử lý nước thải trong cả 2 giai đoạn là 5.900 m3/ngàyđêm. Như vậy cơng suất cần thiết kế xây dựng cho giai đoạn 2 là 3.000 m3/ngàyđêm. 4.1.2 Yêu cầu thiết kế 4.1.2.1 Yêu cầu lưu lượng thiết kế Lưu lượng thiết kế cho hạng mục Module 2 nhà máy xử lý nước thải khu cơng nghiệp Hiệp phước là 3.000 m3/ngàyđêm nước thải thuộc da đã qua xử lý cục bộ. Lưu lượng này bao gồm 2.500 m3/ngàyđêm thu gom từ nhà máy thuộc da Hào Dương và 500 m3/ngàyđêm nước thải từ các Cty thuộc da trong khu B&C. 4.1.2.2 Chất lượng nước thải trước và sau xử lý Tồn bộ lượng nước thải sau xử lý đảm bảo đạt tiêu chuẩn xả thải nước thải cĩ giá trị các thơng số ơ nhiễm thấp hơn giá trị giới hạn tại cột B Quy chuẩn QCVN 24-2009 với các hệ số Kq = 1; Kf = 0.9. (Xem bảng 5.3) Bảng 5.3 – Giới hạn thơng số các chất ơ nhiễm trong nước thải theo QCVN 24-2009, cột B, với Kq = 1, Kf = 1 STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị Đầu vào Đầu ra 01 Nhiệt độ oC 45 40 02 Ph - 5 – 9 5.5-9 03 Màu (Co-Pt ở pH=7) - 70 04 Nhu cầu oxy sinh học ( BOD5 ) mg/l 100 50 05 Nhu cầu oxy hĩa học ( COD ) mg/l 400 100 06 Chất rắn lơ lửng ( SS ) mg/l 200 100 07 Asen ( As ) mg/l 0.5 0.1 08 Thuỷ ngân mg/l 0.01 0.01 09 Chì ( Pb ) mg/l 1 0.5 10 Cadimi ( Cd ) mg/l 0.5 0.01 11 Crom ( VI ) mg/l 0.5 0.1 12 Crom ( III ) mg/l 2 1 13 Đồng ( Cu ) mg/l 5 2 14 Kẽm ( Zn ) mg/l 5 3 15 Niken ( Ni ) mg/l 2 0.5 16 Mangan ( Mn ) mg/l 5 1 17 Thiếc ( Sn ) mg/l 5 1 18 Phenol mg/l 1 0.5 19 Xianua ( CN ) mg/l 0.2 0.1 20 Dầu mỡ khống mg/l 10 5 21 Dầu động thực vật mg/l 30 20 22 Sunfua ( S ) mg/l 1 0.5 23 Florua ( F ) mg/l 15 10 24 Clorua (Cl) mg/l 1000 600 25 Amoni (tính theo N) mg/l 15 10 26 Phốt pho tổng số mg/l 8 6 27 Tổng Nitơ mg/l 60 30 4.2 MỘT SỐ YÊU CẦU KHÁC Diện tích: tổng diện tích khu xử lý nước thải cho giai đoạn II là 3098,08m2. Vị trí: Hệ thống xử lý được đặt tại khoảng đất trống thuộc trạm XLNT, hướng Tây Bắc, xây bán chìm. Tiếng ồn: Trong quá trình xử lý của hệ thống thường phải sử dụng các động cơ phát tiếng ồn như: bơm (bơm khí, bơm bùn, bơm nước, bơm hĩa chất), cánh khuấy. Bên cạnh đĩ, KCN nằm ngay trong khu dân cư, do đĩ khi thiết kế phải đảm bảo tiếng ồn khơng ảnh hưởng đến những khu vực xung quanh. Mỹ quan: Vì KCN Hiệp Phước là KCN cĩ quy mơ lớn. Do đĩ, hệ thống XLNT địi hỏi tính mỹ quan cao. 4.3 ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ 4.3.1 Tiêu chí lựa chọn cơng nghệ xử lý Chất lượng nước thải đầu ra đảm bảo đạt tiêu chuẩn QCVN 24-2009, cột B (bổ sung Kf, Kq). Dễ dàng nâng cao hiệu quả xử lý của hệ thống khi cĩ sự thay đổi về quy định chất lượng nước xả thải ra mơi trường. Tối ưu hố việc sử dụng hố chất năng lượng. Quy trình vận hành tự động 24/24 kết hợp tay và liên tục. Chi phí quản lý, vận hành hệ thống xử lý thấp. Khả năng vượt tải cao, đảm bảo tính an tồn cho hệ thống. Vốn đầu tư ban đầu khơng cao. Chiếm ít diện tích xây dựng Tuổi thọ cơng trình (xây dựng): 30 năm Tuổi thọ cơng trình (thiết bị): 10 năm. Thời gian thi cơng khơng kéo dài. Đảm bảo tính mỹ quan chung. Giảm thiểu tác động mơi trường đến khu vực xung quanh. 4.3.3 Đề xuất phương án xử lý 4.3.3.1 Phương án 1: Hĩa lý – Thiếu khí – Hiếu khí – Khử trùng B. ĐIỀU HỊA HỒ ỔN ĐỊNH MÁY ÉP BÙN SÂN PHƠI BÙN B.BÙN HĨA LÝ B. BÙN S.HỌC HG3 HG6 DA S.G. TB6 (Thuộc da) LẮNG 1 LẮNG 2 HG MỚI NT Thuộc da Hào Dương NGUỒN-RẠCH DINH ƠNG BỂ KEO TỤ TẠO BƠNG KHUẤY 1 KHUẤY 2 KHUẤY 3 KHUẤY 4 FeCl2 NaOH Polimer ANOXIC AEROTANK SCR TINH BỂ KHỬ TRÙNG Hình 5.1: Sơ đồ cơng nghệ phương án 1 Thuyết minh cơng nghệ phương án 1: Nước thải được thu gom từ nhà máy thuộc da Hào Dương và một số nhà máy khác (sau khi qua hệ thống xử lý cục bộ) được dẫn về hố gom nước thải qua các trạm bơm trên hệ thống thu gom, tại các trạm bơm này cĩ lắp Song chắn rác thơ, kích thước mắc lưới khoảng 3cm. Trạm bơm này đảm nhiệm luơn vai trị tách cát. Nước thải từ hố gom sẽ được bơm lên bể điều hồ qua máy chắn rác tinh để tách rác cĩ kích thước >2 mm. Từ máy lược rác nước thải tự chảy xuống bể điều hịa. Bể điều hồ lưu lượng cĩ nhiệm vụ tiếp nhận và điều hồ lượng nước thải đã được thu gom. Sau đĩ nước thải được bơm lên bể khuấy trộn tạo bơng. Bể phản ứng cơ khí và tạo bơng gồm 4 ngăn, tại mỗi ngăn cĩ bố trí thiết bị khuấy trộn hố chất với mục đích hồ trộn hố chất với nước thải tạo điều kiện tốt cho việc keo tụ các hạt cặn lơ lửng và kết tủa các kim loại nếu cĩ trong nước thải. Ngăn thứ I : Nước từ bể điều hịa được bơm vào ngăn thứ I, ở đây hố chất được châm vào là FeCl2. Quá trình khử màu kết hợp với quá trình keo tụ. Nước thải và chất keo tụ được khuấy trộn sau đĩ được dẫn sang ngăn thứ II. Ngăn thứ II : một lượng NaOH được châm vào nhằm hồ trộn và tăng độ pH của nước thải lên giá trị thích hợp tạo điều kiện tốt cho quá trình xử lý sinh học tiếp theo. Ngăn thứ III: Một lượng Polime anion được thêm vào, làm dính các bơng cặn lơ lửng thành những bơng cặn lớn hơn. Ngăn thứ IV : Nước thải được khuấy trộn nhẹ để bơng cặn kết lại với nhau đủ khả năng lắng trong bể lắng 1. Bể lắng 1 : sử dụng dạng bể lắng đứng, lắng và tách các dạng cặn từ quá trình xử lý hố lý ra khỏi nước thải. Sau đĩ nước thải được dẫn sang bể xử lý thiếu khí . Bể xử lý thiếu khí (Anoxcid) : quá trình xảy ra ở đây chủ yếu là quá trình khử nitrát và photphát. sau đĩ nước thải tiếp tục được dẫn sang bể xử lý hiếu khí Bể xử lý hiếu khí (Aerotan cĩ sục khí) : Nước chảy liên tục vào bể cùng với khí được cấp vào làm xáo trộn nước thải dẫn từ bể thiếu khí sang, sẽ giúp cho vi sinh vật thực hiện quá trình phân hủy các chất hữu cơ, và quá trình nitrat hố. Một dịng nước thải sẽ được tuần hồn lại bể Anoxcid với Qtuần hồn = 0,5Q để quá trình khử Nitrat diễn ra triệt để. Sau đĩ nước thải sẽ được dẫn sang bể lắng 2. Bể lắng 2 : Cĩ nhiệm vụ tách tồn bộ lượng bùn sinh học sinh ra từ các quá trình xử lý sinh học trước đĩ ra khỏi nước thải. Lượng bùn sinh học này một phần được tuần hồn lại bể xử lý sinh học thiếu khí. lượng bùn dư được dẫn về bể chứa bùn sinh học. Nước thải sau bể lắng 2 được khử trùng trước khi xả ra hồ ổn định rồi xả ra nguồn là Rạch Dinh Ơng. Bùn từ bể chứa bùn sinh học và bể chứa bùn hố lý được bơm bùn bơm lên máy ép bùn sau đĩ được vận chuyển sang sân phơi bùn.Bùn khơ giao cho Cơng ty xi măng Holcim xử lý. 4.3.3.2 Phương án II : Hĩa lý – Hiếu khí theo mẻ – Khử trùng B. ĐIỀU HỊA HỒ ỔN ĐỊNH MÁY ÉP BÙN SÂN PHƠI BÙN B.BÙN HĨA LÝ B. BÙN S.HỌC HG3 HG6 DA S.G. TB6 (Thuộc da) L. ĐỨNG 1 HG MỚI NT Thuộc da Hào Dương NGUỒN-RẠCH DINH ƠNG BỂ KEO TỤ TẠO BƠNG KHUẤY 1 KHUẤY 2 KHUẤY 3 KHUẤY 4 FeCl2 NaOH Polimer SCR TINH BỂ KHỬ TRÙNG B.CHỨA TRUNG GIAN SBR Hình 5.2: Sơ đồ cơng nghệ phương án 2 Thuyết minh cơng nghệ phương án 2 Cơng nghệ XLNT đề ra ở phương án 2 giống phương án 1 ở cơng đoạn xử lý hĩa lý. Sang cơng đoạn xử lý sinh học, thay vì sử dụng bể Anoxic, Aerotank và bể lắng 2 thì ta chỉ sử dụng bể SBR. Nước thải sau SBR cũng được khử trùng trước khi xả ra hồ ổn định và cuối cùng là rạch Dinh Ơng. Bùn thải được xử lý như ở phương án1. 4.4.4 So sánh cơng nghệ và lựa chọn phương án Cả hai phương án đều đề xuất áp dụng phương pháp xử lý hố lý hai bậc kết hợp với phương pháp xử lý sinh học nhằm loại bỏ triệt để hàm lượng kim loại nặng, màu, các chất cặn cũng như các chất hữu cơ cĩ trong nuớc thải. Tuy nhiên, mỗi phương án đều cĩ ưu nhược điểm riêng. Phương án I : Hố lý – Thiếu khí – Hiếu khí – Khử trùng Phương án 1 sử dụng cơng nghệ xử lý sinh học thiếu khí (khuấy trộn liên tục) nhằm xử lý triệt để các hợp chất Nitơ, Phốt pho cĩ trong nước thải, sau đĩ sử dụng cơng nghệ hiếu khí (bùn hoạt tính lơ lửng) để loại bỏ những hợp chất hữu cơ cĩ trong nước thải. Quy trình xử lý từng cơng đoạn riêng biệt giúp cho việc vận hành hệ thống một cách thuận tiện, đồng thời dễ dàng kiểm sốt, điều chỉnh hệ thống trong điều kiện cần thay đổi quy trình vận hành do sự thay đổi lưu lượng, nồng độ ơ nhiễm của nước thải đầu vào. Tuy nhiên, quá trình khuấy trộn và sục khí liên tục sẽ làm gia tăng lượng năng lượng cần cung cấp cho hệ thống. Bên cạnh đĩ, việc tách biệt giữa xử lý thiếu khí và hiếu khí sẽ làm tăng diện tích xây dựng bể. Phương án II: Hố lý – SBR – Khử trùng Cơng nghệ SBR trong phương án 2 áp dụng kết hợp quá trình xử lý thiếu khí, hiếu khí và lắng tĩnh trong cùng một bể, do đĩ sẽ khơng cần đến quá trình tuần hồn bùn, đồng thời giúp tiết giảm diện tích xây dựng cụm bể xử lý sinh học. Tuy nhiên, việc xử lý theo mẻ địi hỏi thể tích chứa nước của bể điều hồ phải được tăng thêm nhằm đáp ứng yêu cầu lưu trữ nước trước khi xử lý. Ngồi ra, quá trình khử Nitơ và Phốtpho trong bể SBR diễn ra khơng triệt để do thời gian xử lý thiếu khí ngắn (quá trình nạp nước thải và lắng tĩnh) và khơng cĩ sự khuấy trộn liên tục, dẫn đến chất lượng nước sau khi xử lý khơng ổn định. Quy trình xử lý của phương án 2 địi hỏi hệ thống phải được vận hành ở mức độ chính xác cao và ổn định. Điều này sẽ gây ra khĩ khăn trong việc điều chỉnh quy trình xử lý khi lưu lượng và tính chất nước thải đầu vào thay đổi. Bên cạnh đĩ, lượng bùn sinh học sinh ra từ các bể SBR sẽ nhiều hơn, làm gia tăng chi phí cho cơng tác ép bùn ũng như xử lý bùn khơ. Bảng 5.3: Tổng hợp so sánh các phương án thiết kế STT Tiêu chí so sánh Phương án I Phương án II Ghi chú 1 Chất lượng nước thải đầu ra đảm bảo đạt tiêu chuẩn QCVN 24-2009, loại B với các hệ sớ Kq = 0,9 và Kf = 1,0 Rất tốt Khá Phương án I sử dụng bể anoxic cĩ mixer hướng dịng tăng hiệu quả khử Nito và Photpho trong nước thải. 2 Tối ưu hố việc sử dụng hố chất năng lượng Tốt Khá 3 Quá trình vận hành tự động 24/24 kết hợp tay và liên tục Tốt Khá Phương án I vận hành tự động kết hợp tay và liên tục Phương án II xử lý theo mẻ do đĩ quá trình vận hành gián đoạn, tự động hĩa cao và địi hỏi trình độ nhân viên vận hành cao. 4 Thuận lợi trong quy trình vận hành Tốt Khá Phương án I quy trình vận hành đơn giản, phù hợp với điều kiện hiện tại. Cơng nghệ tương tự như Module 1 nên có sẵn nhân viên vận hành có tay nghề cao. Phương án II vận hành khĩ khăn, yêu cầu độ chính xác cao trong vận hành. 5 Khả năng vượt tải cao, đảm bảo tính an tồn cho hệ thống Tốt Tốt 6 Phù hợp với cơng nghệ Module I Phù hợp Khơng phù hợp 7 Diện tích xây dựng Lớn Nhỏ 10 Phương án nâng cao hiệu quả xử lý Dễ Khĩ 11 Tuổi thọ cơng trình 20 năm 20 năm Qua quá trình phân tích và so sánh, phương án I được lựa chọn để tính tốn và thiết kế cho hạng mục Module II nhà máy xử lý nước thải khu cơng nghiệp Hiệp Phước. CHƯƠNG 5 TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHI TIẾT CÁC CƠNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI Tổng lưu lượng nước thải đầu vào Q = 3000 m3/ng.đ = 125 m3/h = 0,035 m3/s = 35 l/s 5.1 Hố thu gom Thể tích hữu ích của hố gom tính theo cơng thức: Trong đĩ: Qmax = Qhtb= 125 m3/h t = thời gian lưu nước; t = 10 - 30 phút, chọn t = 20 phút Để phù hợp với mặt bằng chọn: Chiều dài : L = 8,6 m Chiều rộng: B = 3,2 m Chiều sâu hữu ích: ho = 5m Chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5 m Thể tích chứa nước hữu dụng : V = L x B x ho= 8,6 x 3,2 x 5=137,6>41,7 (m3) Với thể tích này thì thời gian tối đa hố gom cĩ thể lưu là 1,1h Bố trí 2 bơm nhúng chìm với cơng suất theo lý thuyết bơm: Trong đĩ: - Lưu lượng nước thải trung bình giây, =0,035 (m3/s) H – Chiều cao cột áp, H = 10 (m) - Khối lượng riêng của nước (kg/m3) - Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn =0,8. Cơng suất thực tế: Ntt = Nlt x 1,2 = 4,29 x 1,2 = 5,15(kW) Chọn 2 bơm nước thải Tsurumi. Model 100B47.5; Cơng suất 7,5 kW, H=15m; Q =132 m3/h, 1 hoạt động 1 luân phiên, dự phịng. STT Thơng số Đơn vị Giá trị 1 Lưu lượng trung bình giờ m3/h 125 2 Số lượng bể cái 1 3 Thời gian lưu nước phút 20 4 Thể tích hữu ích L x B x H m3 8,6 x 3,2 x 5= 137,6 5 Sâu tổng cộng, Htc m 5,5 6 Bơm nước thải Tsurumi Model 100B47.5, Q=132 m3/h, H=15m, P=7,5kW cái 2 7 Cơng tác phao nổi cái 2 8 Vật liệu xây dựng - BTCT 5.2 Bể điều hịa Thể tích cần thiết của bể điều hịa: t - Thời gian lưu nước trong bể điều hịa (4 – 8 h), chọn t = 5 h. Kích thước xây dựng bể điều hịa: Chọn chiều cao bể điều hịa là: h = 5 (m), chiều cao bảo vệ hbv = 0,5(m) Diện tích tiết diện ngang của bể điều hịa: Để phù hợp với mặt bằng cho phép, chọn kích thước chứa nước: Chiều dài : L = 15m Chiều rộng: B = 8,6 m Thể tích chứa nước thực tế của bể điều hịa: Vđh = 15 x 8,6 x 5 =645 (m3) > 625 (m3) Thời gian lưu nước ứng với kích thước đã chọn: 645/125 = 5,16h Tính tốn hệ thống cấp khí cho bể điều hịa (bằng khí nén) Để tránh hiện tượng dư DO cho các cơng trình sau, chọn khuấy trộn bể điều hịa bằng hệ thống máy khuấy và hệ thống thổi khí kết hợp luân phiên nhau. Theo “Xử lý nước thải”, trang 42. Trịnh Xuân Lai, lượng khơng khí cần thiết: 0,01 – 0,015 (m3/1m3 dung tích bể trong một phút). Chọn 0,01 (m3/m3.phút) = 0,6 (m3 khí/m3.h). Vậy lượng khí nén cần là: Chọn đĩa phân phối khí EDI – USA, model 12” Standard, đường kính đĩa 351 mm, diện tích bề mặt đĩa f đĩa = 0,068 m2, lưu lượng khí r = 1,7 – 13,6 (m3/h), lưu lượng đỉnh r = 15,8. Chọn r = 10 (m3/h) Số đĩa khuếch tán khí cần: chọn lắp 40 đĩa PPK. Chọn đường ống dẫn khí và cách bố trí Hệ thống phân phối khí được bố trí trên thành bể rồi chạy dọc theo thành bể xuống đáy bể với các ống nhánh. Ống chính được đặt theo chiều dài trên thành bể, các ống nhánh được bố trí song song với chiều rộng bể. Chọn 8 ống nhánh. Khoảng cách giữa hai ống nhánh liên tiếp là 1,8m. Khoảng cách từ ống nhánh ngồi cùng đến thành chiều rộng bể là 1,2m 5 đĩa trên 1 ống nhánh. Khoảng cách giữa các đĩa trên một nhánh là 1,5m. Khoảng cách từ đĩa đầu, cuối nhánh đến 2 thành chiều rộng bể là 1,3m Lưu lượng vào ống chính là Qch = 0.11 m3/s và vận tốc trong ống chính (từ 9 15m/s). Chọn ống chính đường kính D = 125mm. Vật liệu ống bằng inox. Thiết diện ống chính : Vận tốc trong ống chính : Lưu lượng vào ống nhánh là qnh = 0,013 m3/s và vận tốc trong ống nhánh (từ 6 9m/s). Chọn ống nhánh đường kính d = 42 mm, vật liệu ống là inox. Thiết diện ống nhánh : Ta thấy: 0,0122 > 8 x 0,0013 Vậy ống chính cĩ thể đảm bảo vận chuyển khí đủ cho các ống nhánh Tính tốn đường ống dẫn nước thải vào và ra khỏi bể điều hịa Nước thải từ hố gom được bơm lên bể điều hịa, vận tốc cho phép của nước chảy trong ống là vống = 0,7 – 1,5 (m/s)(*’), chọn vống = 1,2 (m/s). Đường ống dẫn nước thải vào và ra : Chọn ống inox cĩ đường kính trong Dn = 200 (mm) Kiểm tra lại vận tốc trong ống: (thỏa *’) Tính tốn bơm Cơng suất của bơm nước thải tính theo lý thuyết: Trong đĩ: - Lưu lượng nước thải trung bình giây, =0,035 (m3/s) H – Chiều cao cột áp, H = 12 (m) - Khối lượng riêng của nước (kg/m3) - Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn =0,8. Cơng suất thực tế của bơm nước thải: Chọn 2 bơm nước thải Tsurumi, hoạt động luân phiên. Model 100B47.5; cơng suất 7,5 kW; H=15 m; Q =132 m3/h Các thơng số thiết kế bể điều hịa: STT Thơng số Đơn vị Giá trị 1 Lưu lượng trung bình giờ m3/h 125 2 Số lượng bể cái 1 3 Thời gian lưu nước h 5,16 4 Thể tích hữu ích L x B x H m3 15 x 8,6 x 5 = 645 5 Sâu tổng cộng, Htc m 5,5 6 Đĩa thổi khí EDI – USA, model 12” Standardd – 351mm cái 40 7 D ống PPK chính-1 ống mm 125 8 D ống PPK nhánh-8 ống mm 42 9 Lượng khí cần thiết để xáo trộn m3/h 387 10 Máy nén khí ARS200 –SHINMAYWA (Nhật Bản), P=55kW, H=6m cái 2 11 Bơm nước thải TSURUMI Model 100B47.5, Q=132 m3/h, P=7,5kW, H=15m cái 2 12 D ống dẫn nước ra-vào bể mm 200 13 Cơng tác phao nổi cái 2 14 Vật liệu xây dựng - BTCT 5.3 Bể phản ứng cơ khí và tạo bơng a. Nhiệm vụ Chọn thiết kế bể phản ứng cơ khí gồm 2 bể, bể 1 (ngăn 1) là bể khuấy trộn cơ khí, bể 2 là bể tạo bơng gồm 3 ngăn tại mỗi ngăn cĩ bố trí thiết bị khuấy trộn riêng biệt với mục đích hồ trộn hố chất với nước thải tạo điều kiện tốt cho việc keo tụ các hạt cặn lơ lửng và kết tủa các kim loại nặng (nếu cĩ trong nước thải như: Crom III) Ngăn thứ I (bể khuấy trộn cơ khí): Ở đây hố chất được châm vào là FeCl3 Ngăn thứ II : Một lượng NaOH hoặc H2SO4 được châm vào nhằm hồ trộn và tăng (hoặc giảm) độ pH của nước thải lên giá trị thích hợp (từ 6 – 8). tạo điều kiện tốt để các bơng cặn tạo thành. Ngăn thứ III : Polime được thêm vào, làm kết dính các bơng cặn lơ lửng thành những bơng cặn lớn cĩ khả năng lắng tốt hơn trong bể lắng đợt I. Ngăn thứ IV : Nước thải tiếp tục được khuấy nhẹ với tốc độ 20 vịng/phút để quá trình tạo bơng được hồn tồn trước khi sang bể lắng. b.Tính tốn Bể phản ứng cơ khí Thể tích ngăn : Trong đĩ: Qb – Lưu lượng bơm, Qb = 125 m3/h t – thời gian lưu nước, chọn t = 5 phút Kích thước ngăn: Chọn chiều cao bể: 3 (m) Tiết diện ngăn: F = V/H = 10,42/3 = 3,43 m2 Chọn ngăn cĩ tiết diện hình vuơng. a = = = 1,86 m2 Theo yêu cầu xây dựng, nên ta chọn: Chọn chiều rộng ngăn (B) = chiều dài ngăn (L) = 3 (m) Chọn chiều cao bảo vệ ngăn: hbv = 0,5 (m) Chiều cao tổng cộng xây dựng ngăn 1: Hxd = 3 + 0,5 = 3,5 (m) Thể tích thật của ngăn phản ứng (ngăn 1): B x L x H = 2 x 3 x 3,5 = 21 m3 Lọai cánh khuấy: chọn loại cánh khuấy 2 bản, đối xứng qua trục, khuấy quanh trục thẳng đứng. Năng lượng: Cĩ Với Trong đĩ: N :Năng lượng cho khối nước thải(W) G : Gradien vận tốc – sự biến đổi vận tốc của nước trong 1 đơn vị thời gian. G≤800(s-1) Chọn G = 700 (s-1). : Độ nhớt động học của nước (N.s/m2). Đối với nước ở nhiệt độ 25oC ta cĩ = 0,0092(N/cm2), V – thể tích nước thải (m3), V = 12 (m3) Diện tích cánh khuấy: Cĩ Trong đĩ: c: Hệ số phụ thuộc kích thước bản cánh. Chọn F: Diện tích tiết diện cánh khuấy v: Vận tốc cánh khuấy Với: vk: Vận tốc tuyệt đối của cánh khuấy Với: R: Bán kính vịng khuấy. Chọn 2R = 50% chiều rộng bể Chọn (m) n: Số vịng cánh khuấy, chọn n = 250 vịng/phút Diện tích 1 bản cánh khuấy: Cĩ: và Chọn: Chiều rộng bản cánh khuấy: B = 0,2 (m) Chiều dài bản cánh khuấy: L = 0,75 (m) Các thơng số thiết kế bể phản ứng: STT Thơng số Đơn vị Giá trị 1 Chiều dài bể (L) m 3 2 Chiều rộng bể (B) m 2 3 Chiều cao bể (Hxd) m 3,5 4 Thời gian lưu nước (t) phút 5 5 Thể tích xây dựng W M3 21 6 Chiều rộng 1 bản cánh khuấy m 0,2 7 Chiều dài 1 bản cánh khuấy m 0,75 8 Bán kính vịng khuấy m 0,5 Bể tạo bơng: Trong quá trình xử lý nước bằng các chất keo tụ, sau khi phèn đã được trộn đều với nước và kết thúc giai đoạn thủy phân sẽ bắt đầu giai đoạn hình thành bơng cặn. Cần xây dựng các bể phản ứng với mục đích đáp ứng các yêu cầu kết dính để tạo ra bơng cặn. Nguyên lý làm việc của bể là quá trình tạo bơng kết tủa diễn ra nhờ sự xáo trộn của dịng nước trong bể bằng biện pháp cơ khí. Bộ phận chính của bể là các cánh khuấy, cánh khuấy thường cĩ dạng bản phẳng, đặt đối xứng qua trục quay. Kích thước bản cánh được tính với tỉ lệ tổng diện tích bản cánh với mặt cắt ngang bể là 15-20%. Các cánh khuấy được lắp vào trục quay tạo thành guồng khuấy. Mỗi ngăn đặt một guồng khuấy. Tốc độ quay của guồng lấy từ 3-5 vịng/phút. Lấy tốc độ lớn cho ngăn đầu và giảm dần ở những ngăn sau. Nhờ sự điều chỉnh tốc độ khuấy trộn này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho các bơng cặn tạo thành ngày càng lớn. Chọn bể tạo bơng khuấy trộn bằng cánh guồng, trục ngang, dịng chảy ngang. Dung tích của bể được tính theo cơng thức sau: m3 Trong đĩ: Q-Lưu lượng cần xử lý. Q = 3.000 m3/ ngày đêm = 125 m3/giờ t- thời gian lưu nước trong bể, chọn t = 30 phút ( qui phạm 10-30 phút) Chia bể làm 3 ngăn, chọn kích thước chiều rộng và chiều cao của mỗi ngăn là: h = b = 3 m. Tiết diên ngang của một ngăn: f = h.b = 3 3 = 9 m2 Chiều dài bể: m Chiều dài mỗi ngăn: m Các ngăn được ngăn cách với nhau bằng các vách hướng dịng theo phương thẳng đứng. Dung tích mỗi ngăn: 333 = 27 m3 Cấu tạo guồng khuấy gồm trục quay và bốn bản cánh khuấy đặt đối xứng qua trục, tồn bộ đặt theo phương ngang. Chọn đường kính của guồng khuấy: D = 2,5 m Các bản cánh đặt ở khoảng cách tính từ mép ngồi đến tâm trục quay là: R1 = 1/2D = 1,25 m và R2 = R1 – 0,3 = 0,95 m. Độ dài của cánh khuấy : l = R1 = 1,25 m, Chiều rộng của cánh khuấy : b = 0,2 m Diện tích bản cánh : Fc = (2,2 * 2,5)*4 = 2 m2 Chọn tốc độ quay của guồng khuấy ở ngăn đầu là 10 vịng/phút, ngăn giữa là 8 vịng/phút, ngăn cuối là 6 vịng/phút. Tốc độ chuyển động của bản cánh khuấy so với mặt nước bằng 75% vận tốc của bản thân đầu bản cánh. Nhu cầu năng lượng cho xáo trộn: Trong đĩ: CD: Hệ số trở lực của nước, phụ thuộc vào tỉ lệ giữa chiều dài và chiều rộng bản cánh: với → CD = 2,67 A: Diện tích cánh khuấy, A = fc = 2 m2 đ: khối lượng riêng của dung dịch, đ ≈ 1000 kg/m3 Với 2 bản cánh, R1 = 1,25 m và R2 = 0,95 m Vậy: P = 3,62×n3 Ở ngăn thứ nhất, n = 10 vịng/phút P1 = 3,62 103 = 3.620 W Ngăn thứ hai, n = 8 vịng/phút P2 = 3,62 83 = 1.853 W Ở ngăn cuối, n = 6 vịng/phút P3 = 3,62 63 = 782W Giá trị gradient vận tốc: (s-1) Trong đĩ: P - Nhu cầu năng lượng (W) Vng - thể tích của một ngăn tạo bơng, V = 27 m3 m - Độ nhớt động học của nước, ở 300C, m = 0,798.10-3 N.s/m2 Vậy, ở ngăn đầu, P1 = 3.620W, ta cĩ s-1 Ngăn giữa, P2 = 1.853 W, s-1 Ngăn cuối, P3 =782W, s-1 Tính tốn lượng hĩa chất sử dụng và chọn bơm định lượng hĩa chất FeCl3 30% và NaOH 30%: Áp dụng theo hệ thống xử lý của giai đoạn I, lượng hĩa chất sử dụng cho 1 m3 nước thải tương ứng như sau: FeCl3 30% : 0.3 l/m3 = 0.4kg/m3 (m1) NaOH 30% : 0.1 l/m3 = 0.13kg/m3(m2) Lượng hĩa chất sử dụng trong một ngày là: FeCl3 30% : a = m1.Q = 0.4 . 3.000 = 1.200 kg NaOH 30% : b = m2.Q = 0.13 . 3.000 = 390 kg Với: Q = lưu lượng xử lý trong ngày. (m3) Chọn 2 bơm định lượng hĩa chất với cơng suất 0.3 (kW) hiệu Sinmaywa (bơm màng cĩ gắn biến tần để điều chỉnh). Các thơng số thiết kế bể tạo bơng: STT Thơng số Đơn vị Giá trị 1 Số ngăn khuấy trộn ngăn 03 2 Thời gian lưu 1 ngăn phút 10 3 Chiều dài bể L m 3 4 Chiều rộng bể B m 3 5 Thể tích chứa nước thực m3 3 x 3 x 3,5 = 31,5 6 Chiều sâu tổng cộng Htc m 3,5 7 Vật liệu - BTCT 5.4 Bể lắng 1 a. Nhiệm vụ: Bể lắng đợt 1 cĩ nhiệm vụ lắng cặn lơ lửng và các bơng cặn hình thành từ quá trình keo tụ tạo bơng. b. Tính tốn Kích thước bể Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm: Trong đĩ: - Lưu lượng lớn nhất giây, = 0,035 (m3/s) vtt – Tốc độ chuyển động của nước thải trong ống trung tâm, (vtt 30 mm/s, điều 6.5.9 – TCXD – 51 - 84). Diện tích tiết diện ướt của bể lắng đứng trên mặt bằng Trong đĩ: v – Tốc độ chuyển động của nước trong bể lắng đứng (v= 0,5 – 0,8 mm/s, điều 6.5.4 – TCXD – 51 – 84), chọn v = 0,5 (mm/s). hay v = 0,0005m/s Chọn 4 bể lắng đứng và diện tích mỗi bể lắng đứng trên mặt bằng: Đường kính bể: . Đường kính ống trung tâm: Chiều cao tính tốn của vùng lắng trong bể lắng đứng (phần hình trụ) . Trong đĩ: t – Thời gian lắng, t = 1,5 (h) Chiều cao phần hình nĩn của bể lắng đứng : Trong đĩ: h2 : Chiều cao lớp trung hịa, m h3 : Chiều cao giả định của lớp cặn lắng trong bể, m D : Đường kính trong của bể lắng, D = 4,8 m dn : Đường kính đáy nhỏ của hình nĩn cụt, lấy dn = 0,6 m : Gĩc nghiêng của đáy bể lắng so với phương ngang, lấy khơng nhỏ hơn 50o (Điều 6.5.9 – TCXD – 51 – 84). Chọn =50o. Chiều cao ống trung tâm lấy bằng chiều cao tính tốn của vùng lắng và bằng 2,7(m) Đường kính miệng loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần ống loe và bằng 1,35 đường kính ống trung tâm. Đường kính tấm chắn lấy bằng 1,3 lần đường kính miệng loe Gĩc nghiêng giữa bề mặt tấm hắt so với mặt phẳng ngang lấy bằng 17o. Suy theo chiều cao nĩn: Chiều cao tổng cộng của bể lắng: Chọn máng thu nước đặt ở vịng trịn cĩ đường kính bằng 0,8 đường kính bể Chiều dài của máng thu nước: Chiều cao của máng 0,6 m Tải trọng thu nước trên 1m chiều dài của máng: Kiểm tra vận tốc giới hạn trong vùng lắng ở mỗi bể Trong đĩ k - Hằng số phụ thuộc vào tính chất cặn k = 0,06 đối với cặn hữu cơ cĩ tính kết dính. - Tỉ trọng hạt thường từ 1,2 – 1,6 chọn r = 1,25 (theo Trịnh Xuân Lai). g - Gia tốc trọng trường g = 9,81 (m/s2). d - Đường kính tương đương của hạt d = 10-4 (m ), (theo Trịnh Xuân Lai). f - Hệ số ma sát f = 0,025 (theo Trịnh Xuân Lai). Vận tốc nước chảy trong vùng lắng ứng với Xác định lượng bùn sinh ra: Theo kết quả của thí nghiệm Jartest, tham khảo và lựa chọn hiệu quả khử BOD5 và SS tại pH = 8,6 lần lượt là 60% và 65%. Lượng bùn khơ sinh ra mỗi ngày: Thể tích bùn sinh ra mỗi ngày: Trong đĩ: C – Hàm lượng chất rắn trong bùn, dao động trong khoảng 40 – 120 (g/L) = 40-120 (kg/m3), lấy giá trị trung bình C = 80 (kg/m3). Cơng suất của bơm bùn Trong đĩ: H - Cột áp của bơm: H = 10 (m). - Khối lượng riêng của chất lỏng, 1000 (kg/m3) g - gia tốc trọng trường, g = 9,81(m/s2) - Hiệu suất của bơm, = 0,7 - 0,9, chọn = 0,8 Cơng suất thực của bơm bằng 120% cơng suất tính tốn Chọn 2 bơm bùn SHINMAYWA - Model CNT651 - Nhật Bản cơng suất 1,5m3/phút, P = 1,5 kW, cột áp H=15m. 1 hoạt động 1 dự phịng. STT Thơng số Đơn vị Giá trị 1 Thời gian lưu nước h 1,5 2 Số lượng bể cái 4 3 Đường kính bể m 4,8 4 Chiều cao phần hình trụ m 2,7 5 Chiều cao phần hình nĩn m 2,5 6 Chiều cao hữu ích m 5,2 7 Chiều cao xây dựng m 5,5 8 Đường kính ống trung tâm m 0,6 9 Chiều cao ống trung tâm m 2,7 10 Vận tốc nước trong ống trung tâm mm/s 0,5 11 Đường kính miệng loe ống trung tâm m 0,81 12 Đường kính tấm hắt m 1,05 13 Vận tốc nước chảy trong vùng lắng m/s 1,92 x 10-3 14 Tải trọng thu nước/1m chiều dài máng m3/m.ngày 62,24 15 Thể tích bùn sinh ra m3/h 0,55 16 Số lượng bơm bùn SHINMAYWA Model CNT651, Q=1,5 m3/phút – H=15m, P=1,5kW cái 2 17 Vật liệu xây dựng - BTCT 5.5 Bể Anoxic: Nhiệm vụ: thực hiện quá trình khử Nitrat, biến đổi N từ dạng N – NO3 thành N2 ở thể khí qua đĩ loại bỏ bớt N2 trong nước thải. Hàm lượng NH4+ bị khử trong vùng Anoxic là: 30 mg/l. Khi chuyển hố 1mg NH4+ cần tiêu thụ 3,96 mgO2 và tạo ra 0,31 mg tế bào mới, (Theo, TS.Trịnh Xuân Lai – Tính tốn thiết kế các cơng trình XLNT). Như vậy trong quá trình khử NH4+ thì khơng phải tồn bộ hàm lượng NH4+ bị chuyển hố thành NO3- mà khoảng 20 – 40% NH4+ bị đồng hố thành vỏ tế bào. a) Khối lượng NH4+ bị đồng hố: Khối lượng NH4+ chuyển hố thành NO3-: 30 – 9.3 = 20.7 mg/l. b) Tốc độ khử NO3- ở nhiệt độ 150C: Trong đĩ: T: nhiệt độ thấp nhất 150C. DO: oxy hồ tan trong bể DO= 0,15mg/l. : tốc độ khử NO3- ở nhiệt độ 200C = 0,10 mgNO3-/mgbùn.ngày. c) Thời gian cần thiết để khử NO3-: d) Thể tích vùng thiếu khí trong bể Aerotank để khử NO3-: Trong đĩ: t= thời gian lưu nước cần thiết để khử Nitrát - Chọn t = 3 h Chọn 2 bể Anoxic với kích thước chứa nước mỗi bể: Kích thước xây dựng: Dựa trên Cataloge thiết bị khuấy trơn của hãng SHINMAYWA, từ độ sâu mực nước và diện tích mặt bể, tra biểu đồ ứng với dịng điện 50Hz, chọn 2 máy khuấy cho 1 bể model: SM15JA-112 Chọn 4 Máy khuấy SM15JA-112 với chiều dài: A = 543mm, đường kính cánh khuấy: C= 254mm, tốc độ khuấy: 1000 vịng/phút, khối lượng 47 kg, cơng suất 1,5kW. Các thơng số thiết kế bể anoxic: STT Thơng số Đơn vị Giá trị 1 Số lượng bể cái 2 2 Thời gian lưu nước h 3,2 3 Thể tích hữu ích 1 bể m3 10 x 4 x 5 = 225 4 Sâu tổng cộng, Htc m 5,5 5 Số lượng Máy khuấy SM15JA –112– SHINMAYWA, P=1,5kW, n=1000v/p cái 4 6 Đường kính cánh khuấy mm 270 7 Tốc độ khuấy vịng/phút 1000 5.6 Bể Aerotank: Được thiết kế theo dạng bể cĩ chức năng khử BOD và Nitrat hĩa. Giá trị thiết kế điển hình phải phù hợp với bảng 6.1- Tính tốn thiết kế các cơng trình XLNT – Trịnh Xuân Lai. Tính tốn theo điều kiện Nitrat hĩa: a) Thời gian cần thiết để Nitrat hố. Trong đĩ: N0: Hàm lượng N đầu vào No=60 mg/l N: Hàm lượng N đầu ra: 10 mg/l. : tốc độ sử dụng N của vi khuẩn Nitrat hố: ; Trong đĩ: : tốc độ tăng trưởng riêng của vi khuẩn Nitrat hố. ở 15oC (Bảng 5.3 Tính tốn thiết kế các cơng XLNT Trịnh Xuân Lai). Hàm lượng oxi hịa tan trong bể: DO = 2 mg/l. Hệ số Giá trị pH của nước thải: pH = 6,5. =1,3 mg/l (Bảng 5.3 Tính tốn thiết kế các cơng trình XLNT_Trịnh Xuân Lai). Tốc độ sử dụng NH4+ của vi khuẩn nitrat hĩa theo yêu cầu đầu vào 60 mg/L, đầu ra 10 mg/L: Trong đĩ: YN = 0,2; = 0.5 (Bảng 5.4 Tính tốn thiết kế các cơng trình XLNT Trịnh Xuân Lai). Vậy thời gian cần thiết để Nitrát hĩa: b. Thời gian lưu bùn trong bể: ; với Kd = 0,04 ngày-1 Thành phần hoạt tính của vi khuẩn Nitrát hĩa trong bùn hoạt tính Cĩ: Nồng độ bùn hoạt tính X = 2000 mg/l Tốc độ khử NO3 ở 25oC: Trong đĩ: = 0,1 mg/mg.ngày DO = 0,15 mg/l T: nhiệt độ thấp nhất trong bể: T = 25oC Tính tốn theo điều kiện khử BOD5: a) Tốc độ oxy hố BOD5 mg/l cho 1mg/l bùn hoạt tính trong 1 ngày: Từ cơng thức: Trong đĩ: theo tuổi của bùn Nitrat hố đã tính ở trên. Y: 0,6 (bảng 5-1, TTTK các cơng trình XLNT, Trịnh Xuân Lai). Kd: 0,04 ngày-1. b) Thời gian cần thiết để khử BOD5: Hàm lượng BOD5 trong nước thải dẫn vào aeroten : S0 = 100 mg/L Hàm lượng BOD5 trong nước thải đầu ra của aeroten : S = 20 mg/L Thể tích cần thiết bể Aeroten tính theo tải trọng chất nền trong 1 đơn vị thể tích của bể: Trong đĩ: V = Thể tích bể Aeroten, m3 Q = Lưu lượng nước đầu vào: Q = 3000 m3/ngày; So = BOD5 của nước thải dẫn vào bể aeroten, So = 100 mg/L; La = tải trọng BOD5 trên 1 đơn vị thể tích (La kgBOD5/m3/ngày) La = 0,08 - 0,32 Bảng 6.1- Tính tốn thiết kế các cơng trình XLNT – Trịnh Xuân Lai. Chọn 2 bể Aerotank, thể tích cần thiết mỗi bể : V1bể = V/2 = 1000/2 = 500 (m3) Thời gian lưu nước trong mỗi bể: Chiều cao hữu ích hhi = 5m, chiều cao bảo vệ hbv = 0.5m, vậy chiều cao tổng cộng của bể: H = hhi + hbv = 5 + 0,5 = 5,5m Để phù hợp với điều kiện mặt bằng cho phép, chọn kích thước của bể aeroten là: 16m x 10m x 5,5m Như vậy, thể tích chứa nước của bể theo kích thước này là: V = hhi x B x L = 5m x 10m x 12m = 600 m3 > 500m3 Với kích thước đã chọn thì thời gian lưu nước tối đa là 10.5h c) Tính tốn đường ống dẫn nước vào và ra bể: Vận tốc nước chảy trong ống chọn 0,7m/s (0,6 – 0,9m/s). Lưu lượng nước thải theo giờ là 125 m3/h Đường kính ống dẫn nước: Chọn ống dẫn nước inox Þ 250 Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải dẫn vào aeroten : C = 135 mg/L Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải cần đạt sau xử lý: Cs = 35,1mg/L, gồm cĩ 65% là cặn cĩ thể phân hủy sinh học; Nồng độ BOD5 hịa tan trong nước thải đầu ra tính theo cơng thức sau: BOD5 đầu ra = BOD5 hịa tan đi ra từ bể Aer + BOD5 trong lượng cặn lơ lửng đầu ra Lượng cặn cĩ thể phân hủy sinh học: 0.65 x 35,1 = 22,8 BODL của cặn lơ lửng của nước thải sau lắng II: 22,8 x (1.42 mg O2 tiêu thụ/mg tế bào) = 32,3 mg/L BOD5 của cặn lơ lửng của nước thải sau lắng: BOD5 = BODL x 0.68 = 32,3x 0.68 = 21,9 mg/L BOD5 hịa tan của nước thải sau lắng: 24= S + 21,9 Vậy S = 2,1 mg/L Hiệu quả xử lý BOD5 của bể aeroten: Tính lượng bùn dư thải ra mỗi ngày Hệ số sản lượng quan sát (Yobs) tính theo phương trình: Trong đĩ: Y = Hệ số sản lượng bùn, Y = 0.4 0.8mgVSS/mgBOD5, chọn Y = 0.8 mgVSS/mgBOD5 Kd = Hệ số phân hủy nội bào, chọn Kd = 0.06 ngày-1 = Thời gian lưu bùn, chọn = 10 ngày Tổng lượng bùn dư sinh ra theo VSS: Px = Yobs . Q . (BODvào – BODra).10-3 Px(vss) = 0,5 . 3000m3/ngày . (120 – 2,1)g/m3 x 10-3kg/g = 177kgVSS/ngày Tổng lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo SS: Px(ss) = 177÷0.8 =221 kgSS/ngày Lượng bùn dư cần xử lý mỗi ngày: Lượng bùn dư cần xử lý = Tổng lượng bùn – Lượng SS trơi ra khỏi lắng Mdư(SS) = 221kgSS/ngày – 3000m3 x (35,1g/m3) x 10-3 kg/g = 116 kgSS/ngày Lượng bùn