Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Long Hậu Cần Guộc - Long An giai đoạn 2, công suất 3000m3- ngày đêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG KHU CƠNG NGHIỆP LONG HẬU - CẦN GIUỘC - LONG AN GIAI ĐOẠN 2, CƠNG SUẤT 3000 M3/NGÀY ĐÊM Ngành: MƠI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : TS.Võ Lê Phú Sinh viên thực hiện : Phan Anh Chiến MSSV: 09B1080011 Lớp: 09HMT1 TP. Hồ Chí Minh, 03/2011 1. Đầu đề Đồ án tốt nghiệp: Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung khu cơng nghiệp Long Hậu – Cần Giuộc – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm. 2. Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu): - Tổng quan - Xác định đặc tính nƣớc thải - Lựa chọn cơng nghệ xử lý - Tính tốn thiết kế - Khái tốn chi phí - Thể hiện các cơng trình đơn vị chính trên bản vẽ A3 3. Ngày giao Đồ án tốt nghiệp: ……………………………………………………………………………………… 4. Ngày hồn thành nhiệm vụ: ……………………………………………………………………………………… ……………………. 5. Họ tên ngƣời hƣớng dẫn Phần hƣớng dẫn TS. Võ Lê Phú Nội dung và yêu cầu LVTN đã đƣợc thơng qua Bộ mơn. Ngày tháng năm 2011 CHỦ NHIỆM BỘ MƠN NGƢỜI HƢỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC KTCN TPHCM KHOA: Mơi trƣờng và Cơng nghệ sinh học NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHÚ Ý: SV phải dán tờ này vào trang thứ nhất của bản thuyếr minh HỌ VÀ TÊN: PHAN ANH CHIẾN MSSV: 09B1080011 NGÀNH: Kỹ thuật Mơi trƣờng LỚP: 09HMT1. CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO – HẠNH PHÚC ------------------------ PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MƠN Ngƣời duyệt (chấm sơ bộ): ……………………………………….. Đơn vị:………………………………………………… …………………………….. Ngày bảo vệ:………………………………………………… …………………. Điểm tổng kết:……………………………………………… ………………… Nơi lƣu trữ Đồ án tốt nghiệp: ……………………………………………………. LỜI CAM ĐOAN  Tơi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp là kết quả nghiên cứu, tính tốn của riêng tơi. Những kết quả trong luận văn là trung thực, đƣợc thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, thu thập số liệu thực tế, phƣơng pháp tính dựa theo các tài liệu tham khảo và dƣới sự hƣớng dẫn tận tình của Tiến sĩ Võ Lê Phú. LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên của đồ án tốt nghiệp này em xin gửi lịng biết ơn chân thành nhất đến quí Thầy, Cơ khoa Mơi trƣờng và các khoa khác của trƣờng Đại học Kỹ thuật Cơng nghệ TP.HCM những ngƣời đã tận tình truyền dạy những kiến thức, kinh nghiệm quí báu trong suốt thời gian em học tập tại trƣờng. Em xin chân thành cám ơn Tiến sĩ Võ Lê Phú đã tận tình hƣớng dẫn đề em hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp này Em cũng xin cám ơn tất cả những bạn bè đã gắn bĩ cùng nhau học tập và giúp đỡ nhau trong suốt thời gian qua. Sau cùng em xin cám ơn gia đình đã tạo điều kiện thuận lợi, là nơi động viên và chỗ dựa cho em, giúp em nỗ lực vƣợt qua mọi khĩ khăn. . TP.Hồ Chí Minh, ngày . . . tháng . . . năm 2011. Sinh viên Phan Anh Chiến Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú i SVTH: Phan Anh Chiến MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................................. 1 1. ĐẶT VẤN ĐỀ .............................................................................................. 1 2. MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN .................................................................... 1 3. NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN .................................................................... 1 4. PHẠM VI, GIỚI HẠN CỦA LUẬN VĂN ................................................... 2 5. PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN .................................................................... 2 6. Ý NGHĨA CỦA LUẬN VĂN ....................................................................... 2 CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ KHU CƠNG NGHIỆP LONG HẬU ............... 3 1.1. MƠ TẢ KHU CƠNG NGHIỆP LONG HẬU ................................................... 3 1.2. Vị TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN .................................................. 8 1.2.1. Vị trí địa lý..................................................................................................... 8 1.2.2. Điều kiện tự nhiên .......................................................................................... 9 1.3. HIỆN TRẠNG MƠI TRƢỜNG TẠI KHU VỰC ............................................ 11 1.3.1. Hiện trạng mơi trường khơng khí ................................................................. 11 1.3.2 Hiện trạng mơi trường nước ........................................................................ 11 1.3.3 Hiên trạng chất thải rắn ............................................................................... 12 1.4. HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI TẠI KCN ................................................ 12 1.4.1. Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải giai đoạn 1 .......................................... 12 1.4.2. Lưu lượng nước cần xử lý ............................................................................ 15 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú ii SVTH: Phan Anh Chiến 1.4.3. Tiêu chuẩn nước thải xả vào hê thống thốt nước thải của KCN .................. 15 1.4.4. Ảnh hưởng của nước thải đến nguồn tiếp nhận ............................................ 16 1.4.5. Tiêu chuẩn của nguồn tiếp nhận .................................................................. 18 CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI ................................... 20 2.1. Phƣơng pháp xử lý cơ học ...................................................................................... 21 2.1.1. Song chắn rác .............................................................................................. 21 2.1.2. Lưới lọc ....................................................................................................... 21 2.1.3. Bể lắng cát ................................................................................................... 22 2.1.4. Bể tách dầu mỡ ............................................................................................ 22 2.1.5. Bể điều hịa .................................................................................................. 22 2.1.6. Bể lắng ........................................................................................................ 23 2.1.7. Bể lọc........................................................................................................... 24 2.2. Phƣơng pháp xử lý hố học............................................................................. 24 2.2.1. Đơng tụ và keo tụ ......................................................................................... 24 2.2.2. Trung hịa .................................................................................................... 25 2.2.3 Oxy hố khử.................................................................................................. 26 2.2.4. Điện hĩa ...................................................................................................... 26 2.3. Phƣơng pháp xử lý hĩa lý ............................................................................... 27 2.3.1. Tuyển nổi ..................................................................................................... 27 2.3.2 Hấp phụ ........................................................................................................ 28 2.3.3. Trích ly ........................................................................................................ 28 2.3.4. Trao đổi ion ................................................................................................. 28 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú iii SVTH: Phan Anh Chiến 2.4. Phƣơng pháp xử lý sinh học ............................................................................ 28 2.4.1. Cơng trình xử lý trong điều kiện tự nhiên ..................................................... 29 2.4.2. Cơng trình xử lý sinh học hiếu khí (nhân tạo) .............................................. 31 2.4.3. Cơng trình xử lý sinh học kỵ khí (nhân tạo) .................................................. 41 2.5. So sánh các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải ....................................................... 43 2.5.1. Phương pháp cơ học .................................................................................... 43 2.5.2. Phương pháp hĩa học và hĩa lý ................................................................... 44 2.5.3. Phương pháp sinh học ................................................................................. 44 CHƢƠNG 3 LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ .......................................... 46 3.1. Một số cơng nghệ xử lý nƣớc thải tại các khu cơng nghiệp ............................. 46 3.1.1. Khu cơng nghiệp Tân Tạo ............................................................................ 46 3.1.2. Khu cơng nghiệp Biên Hịa II ....................................................................... 48 3.1.3. Khu cơng nghiệp Linh Trung 1 .................................................................... 49 3.1.4. Khu cơng nghiệp Việt-Sing .......................................................................... 50 3.1.5. Khu cơng nghiệp Lê Minh Xuân ................................................................... 51 3.2. Lựa chọn quy trình cơng nghệ xử lý nƣớc thải ................................................ 52 3.2.1. Yêu cầu mức độ xử lý ................................................................................... 52 3.2.2. Phân tích để lựa chọn cơng nghệ ................................................................. 52 3.2.3. Sơ đồ quy trình cơng nghệ ........................................................................... 54 3.2.4. Thuyết minh cơng nghệ ................................................................................ 56 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú iv SVTH: Phan Anh Chiến CHƢƠNG 4 TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI KHU CƠNG NGHIỆP LONG HẬU GIAI ĐOẠN 2 ................. 57 4.1. Song chắn rác ................................................................................................. 57 4.2. Hố thu gom ..................................................................................................... 60 4.3. Lƣợc rác tinh .................................................................................................. 61 4.4. Bể tách dầu ..................................................................................................... 63 4.5. Bể điều hịa ..................................................................................................... 64 4.6. Bể nâng pH ..................................................................................................... 68 4.7. Bể keo tụ ........................................................................................................ 70 4.8. Bể tạo bơng..................................................................................................... 72 4.9. Bể lắng I ......................................................................................................... 76 4.10. Bể trung hịa ................................................................................................. 79 4.11. Bể Aerotank .................................................................................................. 81 4.12. Bể Anoxic ..................................................................................................... 90 4.13. Bể lắng II ...................................................................................................... 95 4.14. Bể khử trùng ................................................................................................. 99 4.15. Bể phân hủy bùn ......................................................................................... 100 4.16. Máy ép bùn ................................................................................................. 101 4.17. Đƣờng ống .................................................................................................. 102 CHƢƠNG 5 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú v SVTH: Phan Anh Chiến KHÁI TỐN CHI PHÍ .............................................................. 103 5.1. Thuyết minh phần khái tốn .......................................................................... 103 5.2. Khái tốn chi phí .......................................................................................... 103 5.2.1. Thiết bị ...................................................................................................... 103 5.2.2. Xây dựng ................................................................................................... 106 5.2.3. Chi phí đầu tư ............................................................................................ 107 PHẦN KẾT LUẬN ..................................................................... 108 1. KẾT LUẬN ..................................................................................................... 108 2. KIẾN NGHỊ .................................................................................................... 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................... 110 PHỤ LỤC A ................................................................................ 111 PHỤ LỤC B ................................................................................ 112 PHỤ LỤC C ................................................................................ 112 PHỤ LỤC D ................................................................................ 113 PHỤ LỤC E ................................................................................ 114 PHỤ LỤC F ................................................................................ 114 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú vi SVTH: Phan Anh Chiến - KCN: khu cơng nghiệp - LHC: Cơng ty cổ phần Long Hậu - TCVN: tiêu chuẩn Việt Nam - QCVN: quy chuẩn Việt Nam - TCXD: tiêu chuẩn xây dựng - TNHH XD TM: Cơng ty trách nhiệm hữu hạn xây dựng thƣơng mại. - VSV: vi sinh vật - SS: chất rắn lơ lửng - COD: nhu cầu oxy hĩa học - BOD: nhu cầu oxy sinh học - F/M: tỉ lệ BOD5 và bùn hoạt tính – mgBOD5/mg - VFA: các axit béo - BTCT: bê tơng cốt thép DANH MỤC CÁC BẢNG Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú vii SVTH: Phan Anh Chiến - Bảng 1.1: Danh sách các cơng ty, doanh nghiệp đang xả nƣớc vào hệ thống cống thốt - Bảng 1.2: Tiêu chuẩn xả thải của doanh nghiệp trong KCN - Bảng 1.3: Tiêu chuẩn xả thải của KCN vào nguồn tiếp nhận - Bảng 4.1: Thơng số tính tốn cho song chắn rác làm sạch bằng thủ cơng - Bảng 4.2: Thơng số thiết kế cho song chắn rác - Bảng 4.3: Thơng số thiết kế cho hố thu - Bảng 4.4: Thơng số thiết kế cho bể tách dầu - Bảng 4.5: Thơng số thiết kế cho bể điều hịa - Bảng 4.6: Thơng số thiết kế cho bể nâng pH - Bảng 4.7: Thơng số thiết kế cho bể keo tụ - Bảng 4.8: Thơng số thiết kế bể phản ứng vách ngăn - Bảng 4.9: Thơng số thiết kế cho bể tạo bơng - Bảng 4.10: Thơng số thiết kế cho bể lắng 1 - Bảng 4.11: Thơng số thiết kế cho bể trung hịa - Bảng 4.12: Thơng số thiết kế cho bể Aerotank - Bảng 4.13: Thơng số thiết kế cho bể Anoxic - Bảng 4.14: Thơng số thiết kế cho bể lắng 2 - Bảng 4.15: Thơng số thiết kế cho bể khử trùng - Bảng 4.16: Thơng số thiết kế cho bể phân hủy bùn DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, CÁC ĐỒ THỊ Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú viii SVTH: Phan Anh Chiến - Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức - Hình 1.2 Sơ đồ KCN - Hình 2.1: Song chắn rác cơ giới - Hình 2.2: Bể lắng cát ngang - Hình 2.3: Bể lắng ngang - Hình 2.4 : Bể lọc - Hình 2.5: Quá trình tạo bơng cặn của các hạt keo - Hình 2.6: Bể tuyển nổi kết hợp với cơ đặc bùn - Hình 2.7: Hồ tùy nghi - Hình 2.8 : Xử lý nƣớc thải bằng đất - Hình 2.9: Sơ đồ cơng nghệ đối với bể Aerotank truyền thống - Hình 2.10 : Sơ đồ làm việc của bể Aerotank cĩ ngăn tiếp xúc. - Hình 2.11: Sơ đồ làm việc của bể Aerotank làm thống kéo dài. - Hình 2.12 : Sơ đồ làm việc của bể Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh. - Hình 2.13: Oxytank - Hình 2.14 : Bể lọc sinh học nhỏ giọt - Hình 2.15: Quá trình vận hành của bể SBR - Hình 2.16: Bể UASB - Hình 3.1: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Tân Tạo - Hình 3.2: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Biên Hịa II - Hình 3.3: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Linh Trung 1 - Hình 3.4: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Việt – Sing - Hình 3.5: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Lê Minh Xuân Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú ix SVTH: Phan Anh Chiến - Hình 3.6: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Long Hậu Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 1 SVTH: Phan Anh Chiến PHẦN MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Cơng nghiệp hố, hiện đại hố là chủ trƣơng của Đảng và Nhà nƣớc. Tuy nhiên, hoạt động cơng nghiệp đã thải ra một lƣợnglớn chất thải vƣợt quá khả năng tự làm sạch của mơi trƣờng gây ơ nhiễm nghiêm trọng, dẫn đến mất cân bằng sinh thái. Việc các nhà máy nằm rời rạc, chen lẫn với các khu dân cƣ đã khơng phù hợp. Điều đĩ gây ảnh hƣởng đến sản xuất, mỹ quan, sức khoẻ cộng đồng, gây ơ nhiễm mơi trƣờng một cách nghiêm trọng và gây khĩ khăn trong cơng tác quản lý. Bên cạnh đĩ, các khu cơng nghiệp ra đời nhằm cung cấp cơ sở hạ tầng, dịch vụ cho các nhà máy sản xuất. Khu cơng nghiệp cĩ chức năng tập trung các nhà máy sản xuất ở một số loại hình nhất định nhằm cách li hoạt động sản xuất với khu dân cƣ tạo thuận lợi cho việc kiểm sốt mơi trƣờng cũng nhƣ cơng tác quản lý. Cùng với tốc độ phát triển kinh tế của cả nƣớc, Khu cơng nghiệp Long Hậu đã và đang lớn mạnh hơn nhằm đáp ứng cho nhu cầu ngày càng nhiều của các đơn vị cần xây dựng trong khu cơng nghiệp. Chính vì vậy dự án “Khu cơng nghiệp Long Hậu giai đoạn II” đã ra đời. Do đĩ, việc xây dựng trạm xử lý nƣớc thải tập trung cho giai đoạn II là việc làm quan trọng, mang tính cấp thiết và khơng thể thiếu. 2. MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN Thiết kế trạm xử lý nƣớc thải cho khu cơng nghiệp Long Hậu giai đoạn II với cơng suất 3000 m3/ngày đêm với thơng số đầu vào theo chỉ tiêu khu cơng nghiệp (tƣơng đƣơng cột C theo TCVN 5945-2005) đề ra và đầu ra đạt tiêu chuẩn loại A theo QC 24-2009, đảm bảo xả thải an tồn ra rạch Bùng Binh. 3. NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN - Tổng quan về khu cơng nghiệp Long Hậu. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 2 SVTH: Phan Anh Chiến - Tổng quan các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải. - Lựa chọn cơng nghệ (dựa trên việc xem xét và đánh giá cơng nghệ đã đƣợc áp dụng cho một số khu cơng nghiệp). - Tính tốn, thiết kế các cơng trình đơn vị. - Khái tốn chi phí. 4. PHẠM VI, GIỚI HẠN CỦA LUẬN VĂN Với mục tiêu đã xác định, luận văn này chỉ thực hiện trong giới hạn tìm hiểu đặc tính nƣớc thải của KCN. Từ đĩ, đƣa ra cơng nghệ phù hợp để xử lý hiệu quả, tính tốn và thiết kế trạm xử lý nƣớc thải, khơng tính tốn đến hệ thống mạng lƣới thu gom và các trạm bơm trung chuyển. 5. PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN - Khảo sát thực địa KCN Long Hậu. - Thu thập tài liệu. - Tổng hợp, phân tích, đánh giá khả thi. - Thiết kế. - Tính tốn các cơng trình đơn vị. 6. Ý NGHĨA CỦA LUẬN VĂN Đƣa ra phƣơng án khả thi để xây dựng trạm xử lý nƣớc thải, các kết quả tính tốn, thiết kế cĩ thể làm cơ sở cho cơng ty đầu tƣ hạ tầng KCN tham khảo, xem xét để đầu tƣ xây dựng cơng trình, đảm bảo nƣớc sau xử lý xả ra rạch Bùng Binh đạt yêu cầu, gĩp phần bảo vệ mơi trƣờng nĩi chung, mơi trƣờng nƣớc nĩi riêng cho KCN và khu vực lân cận. CHƢƠNG 1 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 3 SVTH: Phan Anh Chiến GIỚI THIỆU VỀ KHU CƠNG NGHIỆP LONG HẬU 1.1. MƠ TẢ KHU CƠNG NGHIỆP LONG HẬU 1.1.1. Chủ đầu tƣ : Cơng ty cổ phần Long Hậu (LHC) Văn phịng cơng ty đặt tại KCN Long Hậu: ấp 3, xã Long Hậu, huyện Cần Giuộc, Long An Tel: (84-8)7818929 Fax: (84-8)7818940 MST: 1100727545 1.1.1.1. Lịch sử hình thành và phát triển Cơ sở pháp lý: Khu cơng nghiệp Long Hậu là khu cơng nghiệp đƣợc xây dựng theo quyết định số 1107/QĐ-TTg ngày 21/08/2006 của Thủ tƣớng chính phủ, qui hoạch phát triển các khu cơng nghiệp ở Việt Nam đến năm 2015 và định hƣớng đến năm 2020. Khu cơng nghiệp Long Hậu là KCN hỗn hợp, nhiều ngành nghề và ít gây ơ nhiễm. * 2006 Ngày 23/5, đƣợc Sở Kế hoạch và Đầu tƣ Tỉnh Long An cấp giấy Chứng nhận Đăng ký Kinh Doanh với vốn điều lệ 200 tỷ đồng. Ngày 26/8, Lễ đặt viên đá đầu tiên xây dựng KCN Long Hậu đã đƣợc tổ chức trọng thể tại vị trí KCN, thuộc Ấp 3, xã Long Hậu, Huyện Cần Giuộc, Tỉnh Long An. * 2007 Ngày 02/01, Lễ khai trƣơng Văn phịng trụ sở ban quản lý KCN Long Hậu. Ngày 04/10, Lể động thổ nhà máy đầu tiên tại KCN Long Hậu. * 2008 Ngày 10/01, Lễ tiếp nhận chứng chỉ ISO 9001:2000. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 4 SVTH: Phan Anh Chiến Ngày 10/01, Lễ khởi cơng xây dựng nhà máy xử lý nƣớc thải. Ngày 22/05, Lễ tiếp nhận Cờ và Cúp Doanh Nghiệp Xuất sắc nhất Tỉnh Long An do UBND Tỉnh Long An trao tặng. * 2009 Ngày 3/2, Lễ khởi cơng Khu lƣu trú KCN Long Hậu. Ngày 04/05, Nhận Quyết Định của UBND Huyện Cần Giuộc về việc phê duyệt quy hoạch Khu dân cƣ và Tái Định Cƣ Long Hậu. Ngày 10/06, Nhận Giấy chứng nhận đầu tƣ KCN Long Hậu mở rộng. Ngày 18/6, Lễ tiếp nhận Chứng nhận và kỷ niệm chƣơng của bộ Giáo dục và đào tạo về những “Đĩng gĩp tích cực cho sự phát triển nguồn nhân lực đồng bằng sơng Cửu Long”. Ngày 16/09, tổ chức TUV Rheinland (Đức) cơng nhận LHC là doanh nghiệp đạt chứng chỉ ISO 14001:2004 về quản lý mơi trƣờng. Ngày 25/10, đĩn nhận cúp vàng “Vì sự nghiệp bảo vệ mơi trƣờng Việt Nam” do Bộ Tài nguyên và Mơi trƣờng phối hợp cùng Hội bảo vệ thiên nhiên và mơi trƣờng Việt Nam cấp. Tháng 12, Long Hậu là cơng ty đầu tƣ phát triển hạ tầng KCN duy nhất vinh dự đĩn nhận Giải vàng chất lƣợng quốc gia năm 2009. * 2010 Tháng 01, Cơng ty cổ phần Long Hậu đã vinh dự đĩn nhận Bằng khen của Thủ tƣớng Chính phủ Nguyễn Tấn Dũng vì sự nghiệp xây dựng chủ nghĩa xã hội và bảo vệ tổ quốc. Ngày 23/03, CTCP Long Hậu chính thức niêm yết cổ phiếu lên sàn giao dịch chứng khốn Tp.Hồ Chí Minh (HoSE) với mã cổ phiếu LHG. 1.1.1.2. Sơ đồ tổ chức Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 5 SVTH: Phan Anh Chiến Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức KCN Long Hậu 1.1.2. Mục đích xây dựng KCN Long Hậu Khai thác và phát triển cơ sở hạ tầng trên một vùng đất ngập mặn cĩ năng suất lao động kém để thu hút đầu tƣ trong và ngồi nƣớc, tạo cơng ăn việc làm cho nhân dân lao động và thực hiện cơng nghiệp hĩa và hiện đại hĩa đất nƣớc. 1.1.3. Quy mơ xây dựng KCN Long Hậu Giai đoạn 1: Qui mơ xây dựng 141,85 ha, bao gồm: 90,7 ha đất cơng nghiệp và kho bãi, 3,9 ha đất dành cho khu quản lý điều hành, dịch vụ, 1,75 ha đất cơng trình kỹ thuật, 17,8 ha đất làm đƣờng giao thơng nội khu, 6,79 ha đất giao thơng đối ngoại, và phần cịn lại là cây xanh. Giai đoạn 2: Qui mơ xây dựng 102,48 ha, bao gồm: 61,48 ha đất cơng nghiệp và kho bãi, 21,03 ha đất dành cho khu quản lý điều hành, dịch vụ, 1,12 ha đất cơng trình kỹ thuật, 13,78 ha đất làm đƣờng giao thơng nội khu và đƣờng giao thơng đối ngoại, và phần cịn lại là cây xanh. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 6 SVTH: Phan Anh Chiến Hình 1.2. Sơ đồ bố trí mặt bằng của KCN Long Hậu 1.1.4. Các ngành nghề sản xuất trong khu cơng nghiệp Nhĩm các ngành nghề dệt, sợi, da giầy, sắt thép Nhĩm các ngành cơng nghiệp hỗ trợ Nhĩm các mặt hàng tiêu dung:  Sản xuất đồ nhựa gia dụng.  Sản xuất hàng cơng nghệ phẩm, hàng may mặc, da, giả da, sản xuất hàng dệt kim, đan len, sản xuất đồ chơi trẻ em. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 7 SVTH: Phan Anh Chiến  Sản xuất hàng tiêu dùng từ gỗ, sản xuất hàng giấy, bìa, … Nhĩm các ngành cơ khí, kim khí, điện, điện tử, máy mĩc thiết bị:  Sản xuất các dụng cụ, thiết bị, chi tiết thay thế.  Sản xuất các thiết bị, máy mĩc phục vụ sản xuất nơng nghiệp, xe gắn máy. Nhĩm các mặt hàng lắp ráp cơ khí:  Lắp ráp các sản phẩm điện tử.  Lắp ráp các loại máy đặc chủng nơng nghiệp.  Các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ nhƣ: Ngân hàng, bƣu điện, viễn thơng , xây dựng và vật liệu xây dựng, cung cấp thực phẩm, xăng dầu, gas, vận chuyển, vệ sinh cơng cộng, xử lý chất thải.  Các kho, bến bãi. Nhĩm các dự án về xử lý chất thải: sản xuất phân compost Nhĩm các dự án về dệt nhuộn và may mặc: sản xuất may mặc, da, giả da, sản phẩm dệt may Nhĩm các dự án sản xuất vật liệu xây dựng: ngoại trừ dự án sản xuất xi măng, dự án nghiền clinker sản xuất xi măng Nhĩm các dự án về cơ khí, luyện kim: ngoại trừ dự án luyên kim đen, luyện kim màu, dự án mạ, sơn phủ và đánh bĩng kim loại Nhĩm các dự án về năng lƣợng phĩng xạ: ngồi trừ dự án xây dựng lị phản ứng hạt nhân, dự án điện nguyên tử, điện nhiệt hạch, dự án nhiệt điện, dự án phong điện, dự án thủy điện, dự án xây dựng tuyến đƣờng dây tải điện cao áp Nhĩm dự án chế biến gỗ, sản xuất thủy tinh, gốm sứ: ngoại trừ chế biến gỗ cĩ ngâm tẩm Nhĩm dự án chế biến thực phẩm, nƣớc giải khát: ngoại trừ dự án giết mổ gia súc, gia cầm, dự án sản xuất đƣờng, sản xuất nƣớc mắm Nhĩm các dự án sản xuất phân bĩn hĩa học, thuốc bảo vệ thực vật: dự án chiết, đĩng gĩi, dự án sản xuất phân hữu cơ, phân vi sinh Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 8 SVTH: Phan Anh Chiến Nhĩm các dự án về hĩa chất, dƣợc phẩm, mỹ phẩm: ngoại trừ dự án sản xuất sơn, hĩa chất cơ bản, dự án sản xuất thuốc nổ, hỏa cụ, dự án sản xuất thuốc nổ cơng nghiệp. 1.2. Vị TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.2.1. Vị trí địa lý KCN Long Hậu thuộc ấp 3, xã Long Hậu, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An. Phạm vi giới hạn nhƣ sau: - Phía Bắc giáp sơng Kinh - Phía Tây giáp rạch Bà Đằng - Phía Đơng giáp khu dân cƣ Long Hậu (ranh giới là rạch Bùng Binh) - Phía Nam giáp khu dân cƣ Long Hậu (ranh giới là tuyến đƣờng số 5) Hình 1.3. Vị trí địa lý KCN Long Hậu Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 9 SVTH: Phan Anh Chiến 1.2.2. Điều kiện tự nhiên 1.2.2.1. Khí hậu Khí hậu Long An thuộc khí hậu nhiệt đới giĩ mùa, gồm hai mùa: mƣa, nắng rõ rệt. Mùa khơ kéo dài từ tháng XII đến IV năm sau, mùa mƣa kéo dài từ tháng V đến XII. Nhiệt độ trung bình hàng năm 26 – 270C. Độ ẩm khơng khí trung bình từ 80 – 90%, độ ẩm cao nhất vào mùa mƣa là 80 – 91%, và thấp nhất vào mùa khơ là 73 – 88%. Lƣợng mƣa trung bình 1700 -2100 mm/năm. Lƣợng bốc hơi trung bình 1350 mm/năm. So với lƣợng mƣa, lƣợng bốc hơi chỉ chiếm 65 – 70% lƣợng mƣa hàng năm. Chế độ nắng: số giờ nắng tỉnh Long An quan trắc qua các năm đạt trung bình từ 2247 – 2769 giờ. Số giờ nắng trong ngày trung bình từ 6,2 – 7,6 giờ/ngày, lớn nhất 10 – 11 giờ /ngày. Mùa mƣa, hƣớng giĩ chủ đạo là hƣớng Tây Nam, với tần suất xuất hiện 70%. Giĩ theo hƣớng từ biển vào mang theo nhiều hơi nƣớc và gây mƣa. Mùa khơ, hƣớng giĩ chủ đạo Đơng Nam, với tần suất xuất hiện 60 – 70%. Tốc độ giĩ trung bình 1,5 – 2,5 m/s, tốc độ giĩ mạnh nhất cĩ thể đạt 30 – 40 m/s. 1.2.2.2. Địa hình Địa hình tƣơng đối thấp, thƣờng bị ngập khi triều cƣờng. Cao độ trung bình từ 0,2 – 0,6 m. Trong khu vực cĩ một số mƣơng rạch chia cắt địa hình, cao độ đáy mƣơng rạch trung bình 1,5 – 4,0 m. Các mƣơng rạch cĩ chiều rộng trung bình từ 10 – 30m, riêng song Bà Đằng cĩ chiều rộng trung bình từ 50 – 60 m. 1.2.2.3. Địa chất cơng trình Kết quả khảo sát địa chất tại KCN Long Hậu cho thấy các lớp đất cĩ cấu tạo và đặc điểm sau:  Lớp đất 1a, 1b - Chiều sâu chân lớp trung bình từ 12 – 17 m. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 10 SVTH: Phan Anh Chiến - Thành phần chủ yếu: đất sét hữu cơ lẫn cát mịn, màu xám đen đến nâu đen. - Trạng thái mềm đến rất mềm.  Lớp đất 2 - Chiều sâu chân lớp trung bình từ 17.6 – 21.5 m. - Thành phần chủ yếu: sét lẫn ít cát mịn, màu xám xanh - vàng nâu. - Trạng thái rắn đến rất rắn.  Lớp đất 3 - Chiều sâu chân lớp trung bình từ 20.2 – 29.8 m. - Thành phần chủ yếu: sét pha cát, màu xám vàng nâu – xám xanh. - Trạng thái rắn vừa đến rất rắn.  Lớp đất 4 - Chiều sâu chân lớp trung bình từ 30.6 – 45.7 m. - Thành phần chủ yếu: sét lẫn ít cát mịn, màu xám vàng nâu – xám đen. - Trạng thái rắn đến rất rắn.  Lớp đất 5 (Đây là lớp khơng phổ biến trong khu vực) - Chiều sâu chân lớp trung bình từ 33.4 – 39.7 m. - Thành phần chủ yếu: sét pha cát, màu xám đen. - Trạng thái rắn đến rất rắn.  Lớp đất 6a - Chiều sâu chân lớp trung bình từ 34.5 – 42.2 m. - Thành phần chủ yếu: cát mịn đến trung lẫn bột, ít hữu cơ, sét, màu xám, xám vàng. - Trạng thái chặt vừa đến rất chặt.  Lớp đất 6b - Chiều sâu chân lớp trung bình từ 38.6 – 40.7 m. - Thành phần chủ yếu: cát mịn đến trung lẫn bột, ít hữu cơ, sét, màu xám, xám vàng. - Trạng thái rất chặt. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 11 SVTH: Phan Anh Chiến  Lớp đất 7 - Chiều sâu chân lớp trung bình từ 40.0 – 46.5 m. - Thành phần chủ yếu: đất sét lẫn ít cát mịn, màu xám đen. - Trạng thái rắn đến rất rắn.  Lớp đất 8 - Chiều sâu chân lớp trung bình từ 50.0 – 50.5 m. - Thành phần chủ yếu: cát mịn đến thơ lẫn bột, ít sạn sỏi, màu xám, xám trắng. - Trạng thái chặt đến rất chặt. 1.2.2.4. Thủy văn Trong thời gian khảo sát, các lỗ khoan đều bị ngập nƣớc. Mực nƣớc ngầm tại khu vực nĩi chung thay đổi theo mùa và chịu ảnh hƣởng trực tiếp của thủy triều. Kết quả phân tích mẫu nƣớc cho thấy nƣớc tại đây thuộc loại Clorua – Natri. Theo TCVN 3994:85, nƣớc cĩ tính ăn mịn yếu đến trung bình đối với bê tơng và kim loại. 1.3. HIỆN TRẠNG MƠI TRƢỜNG TẠI KHU VỰC 1.3.1. Hiện trạng mơi trƣờng khơng khí Chất lƣợng mơi trƣờng khơng khí cịn khá trong sạch, đa số giá trị các thơng số mơi trƣờng khơng khí xung quanh đều đạt tiêu chuẩn TCVN 5937:1995. 1.3.2 Hiện trạng mơi trƣờng nƣớc 1.3.2.1 Nước mặt Chất lƣợng nguồn nƣớc mặt tại khu vực Long Hậu chịu ảnh hƣởng trực tiếp của thủy triều và thay đổi theo mùa: - Vào thời điểm mùa khơ (tháng 11/2008): sơng Kinh cĩ hàm lƣợng cặn lơ lửng (SS) vƣợt 1,7 lần , NO2 cĩ nồng độ xấp xỉ tiêu chuẩn (TCVN5942-2005), và NO3 vƣợt tiêu chuẩn khoảng 2,5 lần. Rạch Bùng Binh, hàm lƣợng SS vƣợt 7 lần, nồng độ NO2 vƣợt 4,5 lần. Rạch Bà Đằng, nồng độ NO2 vƣợt 1,4 lần. Các thơng số Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 12 SVTH: Phan Anh Chiến mơi trƣờng cịn lại, trong các nguồn nƣớc mặt khu vực dự án, đều thấp hơn so với tiêu chuẩn. - Vào thời điểm đầu mùa mƣa (6/2009): hầu hết các thơng số mơi trƣờng trong các nguồn nƣớc mặt đều thấp hơn tiêu chuẩn. Riêng chỉ tiêu COD ở rạch Bùng Binh vƣợt 3lần, ở rạch Bà Đằng vƣợt 1,5 lần. Chỉ tiêu NO2 rạch Bùng Binh vƣợt 1,5 lần 1.3.2.2. Nước ngầm Nguồn nƣớc ngầm đƣợc khai thác ở độ sâu 190 – 210 m. Nƣớc ngầm tại khu vực này cĩ chất lƣợng khá tốt. Một vài chỉ tiêu điển hình nhƣ sau: Độ pH 6.25 – 6.41 Sắt 5.23 – 7.26 mg/l Clorua 40.0 – 49.7 mg/l Độ cứng 61.8 – 145.0 mg/l (Nguồn: 1.3.3 Hiên trạng chất thải rắn Tại khu vực Long Hậu cĩ hệ thống thu gom chất thải rắn sinh hoạt, chất thải rắn cơng nghiệp và chất thải nguy hại Chất thải rắn sinh hoạt và cơng nghiệp: ký hợp đồng với cơng ty TNHH XD TM & xử lý mơi trƣờng Thảo Trung thu gom, vận chuyển và xử lý đúng qui định. Chất thải rắn nguy hại: ký hợp đồng với cơng ty TNHH TM – xử lý mơi trƣờng Thái Thành thu gom, vận chuyển và xử lý đúng qui định. 1.4. HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI TẠI KCN 1.4.1. Hiện trạng hệ thống xử lý nƣớc thải giai đoạn 1 Cơng suất : 2000m3/ngđ. Danh sách các cơng ty, doanh nghiệp trong khu cơng nghiệp đang xả nƣớc thải vào hệ thống cống thốt nƣớc thải đƣợc trình bày trong Bảng 1.1. Bảng 1.1. Danh sách các cơng ty, doanh nghiệp đang xả nƣớc vào hệ thống cống thốt Kho bãi Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 13 SVTH: Phan Anh Chiến Cơng ty TNHH kho lạnh GERMADEPT - LCL Cơng ty cổ phần dƣợc phẩm Việt Hà Cơng ty TNHH ANPHA - AG Cơng ty TNHH Đơng Dƣơng Sài Gịn Cơng ty TNHH DV TM Việt Long Hậu Cơng ty TNHH LOTTE - SEA LOGISTIC Cơng ty TNHH SWIRE COLD STORAGE Việt Nam Cơng ty TNHH TM DV hàng hĩa ANC Cơng ty TNHH vận chuyển kho bãi H2T May mặc Cơng ty cổ phần đầu tƣ & thƣơng mại VNT Cơng ty TNHH DYECHEM ALLIANCE Cơng ty TNHH QUANON Cơng ty TNHH WORLD CAT Việt Nam Sản xuất Cơng ty cổ phần 3D - Long Hậu Cơng ty cổ phần cơng nghệ lục tỉnh Cơng ty cổ phần SX cáp quang và phụ kiện Việt Đức Cơng ty cổ phần SX kinh doanh Việt Phú Hƣng Cơng ty cổ phần Thái Sơn Cơng ty cổ phần thiết bị điện VINASINO Cơng ty TNHH bao bì nhựa Vĩnh Phát Cơng ty TNHH Hồng Lan Xanh Cơng ty TNHH kỹ thuật Tài Nguyên Cơng ty TNHH SIMONE Việt Nam Cơng ty TNHH thƣơng mại SHINNANSAI Thực phẩm Cơng ty cổ phần Cát An Cơng ty cổ phần SX TM & ĐT Vạn Phúc Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 14 SVTH: Phan Anh Chiến Cơng ty cổ phần thực phẩm AGREX Sài Gịn Cơng ty cổ phần thực phẩm GN Cơng ty cổ phần vịnh Nha Trang Cơng ty nơng sản thực phẩm XK Sài Gịn Cơng ty TNHH Hiệp Phú Doanh nghiệp tƣ nhân Quốc Toản Xây dựng Cơng ty cổ phần Sài Gịn xây dựng (COSACO) Cơng ty cổ phần TM XD Thịnh Tồn Cơng ty TNHH CASTECH Việt Nam Cơng ty xây dựng GTCC Bách Thảo Khác Cơng ty cổ phần bê tơng Hải Âu Cơng ty cổ phần Con Heo Vàng Cơng ty cổ phần thủy tinh Hƣng Phú Cơng ty cổ phần xây dựng Huynh Đệ Cơng ty TNHH Kim Mỹ Cơng ty TNHH Minh Minh Nhựt Cơng ty TNHH MTV Ấn Tƣợng Cơng ty TNHH MTV Đơng Á Cơng ty TNHH Mỹ Vân Cơng ty TNHH TM DV Tùng Dũng Cơng ty TNHH Trần Nam Cơng ty TNHH vi điện tử Việt Nam Tiêu chuẩn xả thải : cột A theo QCVN 24:2009/BTNMT. Nguồn tiếp nhận: rạch Bùng Binh, chảy ra sơng Kinh. 1.4.2. Lƣu lƣợng nƣớc cần xử lý Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 15 SVTH: Phan Anh Chiến Theo báo cáo nghiên cứu khả thi của dự án xây dựng nhà máy xử lý nƣớc thải thì Q = 5000m3/ngđ, chia làm 2 giai đoạn: Giai đoạn 1 : 2000m3/ngđ (đã hoạt động) Giai đoạn 2 : 3000m3/ngđ (chƣa xây dựng) 1.4.3. Tiêu chuẩn nƣớc thải xả vào hê thống thốt nƣớc thải của KCN Theo quy định của KCN Long Hậu, nƣớc thải từ các nhà máy, xí nghiệp trƣớc khi xả vào hệ thống thốt nƣớc thải của KCN cần đạt dƣới các giá trị đƣợc qui định ở bảng 1.2. Bảng 1.2. Tiêu chuẩn xả thải của doanh nghiệp trong KCN STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị 01 Nhiệt độ 0C 45 02 pH 5,0 – 9,0 03 BOD5 (20oC) mg/l 400 04 COD mg/l 600 05 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 500 06 Độ màu Pt-Co 350 07 Asen (As) mg/l 0,5 08 Cadmi (Cd) mg/l 0,5 09 Chì (Pb) mg/l 1 10 Clo dƣ (Cl) mg/l - 11 Crom (IV) (Cr4+) mg/l 0,5 12 Crom (III) (Cr3+) mg/l 2 13 Dầu mỡ khống mg/l 40 14 Dầu mỡ thực vật mg/l 60 15 Đồng (Cu) mg/l 5 16 Kẽm (Zn) mg/l 5 17 Mangan (Mn) mg/l 5 18 Niken (Ni) mg/l 2 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 16 SVTH: Phan Anh Chiến STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị 19 Phốtpho hữu cơ mg/l 1 20 Phốt pho tổng số mg/l 8 21 Tetracloetylen mg/l 0,01 22 Thiếc (Sn) mg/l 5 23 Thuỷ ngân (Hg) mg/l 0,01 24 Tổng Nitơ mg/l 60 25 Tricloetylen mg/l 0,3 26 Amoniac (NH3) mg/l 15 27 Florua (F) mg/l 15 28 Phenol mg/l 1 29 Sulfua (S) mg/l 1 30 Xianua (CN) mg/l 0,2 31 Coliform MPN/100ml 50.000 32 Tổng hoạt độ phĩng xạ Bp/l 0,1 33 Tổng hoạt độ phĩng xạ Bp/l 1 (Nguồn: 1.4.4. Ảnh hƣởng của nƣớc thải đến nguồn tiếp nhận Nguồn tiếp nhận nƣớc thải là rạch Bùng Binh chảy ra sơng Kinh. Sơng này đƣợc dùng cho mục đích cấp nƣớc sinh hoạt. Nƣớc thải sinh hoạt và cơng nghiệp khơng đƣợc xử lý cùng với nƣớc mƣa xả vào nguồn nƣớc làm cho nguồn nƣớc bị nhiễm bẩn. Thành phần, tính chất nƣớc thải, nhất là các chất bẩn thuộc nguồn gốc hữu cơ gây ảnh hƣởng rất lớn đến sinh thái hồ chứa. Nếu đƣa vào nguồn tiếp nhận quá nhiều chất bẩn, thì do quá trình oxy hố sinh học diễn ra nhanh mà oxy trong nƣớc nguồn bị cạn kiệt dẫn đến chất hữu cơ chứa carbon bị phân huỷ kị khí tạo thành CH4, CO2, các chất chứa lƣu huỳnh phân huỷ kị khí tạo thành H2S cĩ mùi hơi thối và rất độc hại đối với vi sinh. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 17 SVTH: Phan Anh Chiến Nếu đƣa vào hồ quá nhiều chất dinh dƣỡng C, P, N sẽ dẫn đến sự phát triển bùng nổ khơng kiểm sốt đƣợc của rong tảo, thực vật trơi nổi gây nên hiện tƣợng phú dƣỡng. Chính sự tích đọng bùn lắng và các chất hữu cơ trong hồ là nguyên nhân gây ra quá trình này. Nƣớc thải sinh hoạt và sản xuất chảy vào nguồn tiếp nhận làm gia tăng chất dinh dƣỡng, kích thích sự phát triển của tảo và giảm chất lƣợng của nƣớc. Tảo dƣ thừa chết kết thành khối trơi nổi trên mặt nƣớc, khi phân huỷ phát sinh mùi và làm giảm nồng độ oxy hồ tan, ảnh hƣởng đến các loại động vật sống dƣới nƣớc. Các tác nhân gây và truyền bệnh gồm vi khuẩn, virus và phiêu sinh vật khi xả vào nƣớc mặt làm cho nguồn nƣớc khơng phù hợp cho ăn uống, bơi lội hay nuơi cá. Vi sinh gây bệnh tích tụ nhiều trên mơ gây độc cho các lồi nhuyễn thể. Nƣớc thải cĩ chứa muối với nồng độ cao gây ảnh hƣởng tới ngƣời, động thực vật và mùa màng. Lƣợng muối thải ra cĩ nồng độ quá cao sẽ gây độc cho đất. Các hợp chất kim loại độc và các chất hữu cơ độc nếu đƣợc thải ra quá nhiều làm cho dịng sơng bị chết trong một thời gian dài. Chúng đƣợc tích tụ qua chuỗi thực phẩm, gây nguy hiểm cho con ngƣời. Ngay cả với một lƣợng nhỏ cũng cĩ thể làm ảnh hƣởng đến hệ sinh thái tự nhiên và sức khoẻ con ngƣời. Nhiệt thải ra làm gia tăng nhiệt độ nguồn nƣớc gây một số ảnh hƣởng tiêu cực. Nhiệt độ cao làm một số lồi cá phải di trú và làm tăng tốc độ sụt giảm oxy. Dấu hiệu cho thấy nguồn nƣớc mặt bị nhiễm bẩn: Xuất hiện chất nổi trên bề mặt và bùn lắng ở đáy Thay đổi tính chất vật lý (màu sắc và mùi vị,…) Thay đổi thành phần hĩa học (phản ứng, số lƣợng chất hữu cơ, chất khống và chất độc hại,…) Lƣợng oxy hồ tan giảm xuống Thay đổi hình dạng và số lƣợng vi trùng gây và truyền bệnh … Vì những tác động tiêu cực của nƣớc thải đối với nguồn tiếp nhận và đối với sinh vật, gây ảnh hƣởng đến sức khoẻ con ngƣời nếu sử dụng nguồn nƣớc này cho sinh hoạt, cần phải cĩ biện pháp xử lý nƣớc thải trƣớc khi xả thải. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 18 SVTH: Phan Anh Chiến 1.4.5. Tiêu chuẩn của nguồn tiếp nhận Giá trị tối đa cho phép của các thơng số ơ nhiễm (trừ một số chỉ tiêu đƣợc qui định thì Cmax=C) Cmax = C x Kq x Kf C lấy giá trị ở cột A của bảng tiêu chuẩn trong QCVN 24:2009/BTNMT. Kq = 0.9 Kf = 1 Bảng 1.3. Tiêu chuẩn xả thải của KCN vào nguồn tiếp nhận STT Chỉ tiêu Đơn vị QCVN 24:2009/BTNMT, cột A Tiêu chuẩn xả thải 01 Nhiệt độ 0C 40 40 02 pH - 6-9 6-9 03 Mùi - Khơng khĩ chịu Khơng khĩ chịu 04 Độ màu (Co-Pt) - 20 20 05 BOD5(200C) mg/l 30 27 06 COD mg/l 50 45 07 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 45 08 Asen mg/l 0,05 0,045 09 Thủy ngân mg/l 0,005 0,0045 10 Chì mg/l 0,1 0,09 11 Cadimi mg/l 0,005 0,0045 12 Crom (VI) mg/l 0,05 0,045 13 Crom (III) mg/l 0,2 0,18 14 Đồng mg/l 2 1,8 15 Kẽm mg/l 3 2,7 16 Niken mg/l 0,2 0,18 17 Mangan mg/l 0,5 0,45 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 19 SVTH: Phan Anh Chiến STT Chỉ tiêu Đơn vị QCVN 24:2009/BTNMT, cột A Tiêu chuẩn xả thải 18 Sắt mg/l 1 0,9 19 Thiếc mg/l 0,2 0,18 20 Xianua mg/l 0,07 0,063 21 Phenol mg/l 0,1 0,09 22 Dầu mỡ khống mg/l 5 4,5 23 Dầu động thực vật mg/l 10 9 24 Clo dƣ mg/l 1 0,9 25 PCB mg/l 0,003 0,0027 26 Hĩa chất bảo vệ thực vật lân hữu cơ mg/l 0,3 0,27 27 Hĩa chất bảo vệ thực vật Clo hữu cơ mg/l 0,1 0,09 28 Sunfua mg/l 0,2 0,18 29 Florua mg/l 5 4,5 30 Clorua mg/l 500 450 31 Amoni (tính theo Nitơ) mg/l 5 4,5 32 Tổng Nitơ mg/l 15 13,5 33 Tổng Photpho mg/l 4 3,6 34 Coliform MPN/100ml 3000 3000 35 Tổng hoạt độ phĩng xạ Bq/l 0,1 0,1 36 Tổng hoạt độ Bq/l 1 1 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 20 SVTH: Phan Anh Chiến STT Chỉ tiêu Đơn vị QCVN 24:2009/BTNMT, cột A Tiêu chuẩn xả thải phĩng xạ CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƢỚC THẢI Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 21 SVTH: Phan Anh Chiến 2.1. Phƣơng pháp xử lý cơ học Xử lý cơ học (hay cịn gọi là xử lý sơ bộ) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất khơng tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nƣớc thải; điều hịa lƣu lƣợng và nồng độ các chất ơ nhiễm trong nƣớc thải. Các cơng trình xử lý cơ học xử lý nƣớc thải thơng dụng: 2.1.1. Song chắn rác Song chắn rác thƣờng đặt trƣớc hệ thống xử lý nƣớc thải hoặc cĩ thể đặt tại các miệng xả trong phân xƣởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất cĩ kích thƣớc lớn nhƣ: nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilơng, vải vụn và các loại rác khác, đồng thời bảo vệ các cơng trình bơm, tránh ách tắc đƣờng ống, mƣơng dẫn. Hình 2.1: Song chắn rác cơ giới Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn đƣợc chia thành 2 loại: - Song chắn thơ cĩ khoảng cách giữa các thanh từ 60 ÷100mm. - Song chắn mịn cĩ khoảng cách giữa các thanh từ 10 ÷25mm. 2.1.2. Lưới lọc Lƣới lọc dùng để khử các chất lơ lửng cĩ kích thƣớc nhỏ, thu hồi các thành phần quý khơng tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác cĩ kích thƣớc nhỏ. Kích thƣớc mắt lƣới từ 0,5÷1,0mm. Lƣới lọc thƣờng đƣợc bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay trịn (hay cịn gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dĩa. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 22 SVTH: Phan Anh Chiến 2.1.3. Bể lắng cát Bể lắng cát đặt sau song chắn, lƣới chắn và đặt trƣớc bể điều hịa, trƣớc bể lắng đợt I. Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thơ nặng nhƣ cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mịn, giảm cặn nặng ở các cơng đoạn xử lý tiếp theo. Bể lắng cát gồm 3 loại: - Bể lắng cát ngang Hình 2.2: Bể lắng cát ngang - Bể lắng cát thổi khí - Bể lắng cát ly tâm 2.1.4. Bể tách dầu mỡ Các loại cơng trình này thƣờng đƣợc ứng dụng khi xử lý nƣớc thải cơng nghiệp, nhằm loại bỏ các tạp chất cĩ khối lƣợng riêng nhỏ hơn nƣớc. Các chất này sẽ bịt kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học…và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khĩ khăn trong quá trình lên men cặn. 2.1.5. Bể điều hịa Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 23 SVTH: Phan Anh Chiến Bể điều hịa đƣợc dùng để duy trì dịng thải và nồng độ vào cơng trình xử lý ổn định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lƣu lƣợng của nƣớc thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học. Bể điều hịa cĩ thể đƣợc phân loại nhƣ sau: - Bể điều hịa lƣu lƣợng - Bể điều hịa nồng độ - Bể điều hịa cả lƣu lƣợng và nồng độ. 2.1.6. Bể lắng Dùng để tách các chất khơng tan ở dạng lơ lửng trong nƣớc thải theo nguyên tắc trọng lực. Các bể lắng cĩ thể bố trí nối tiếp nhau. Quá trình lắng tốt cĩ thể loại bỏ đến 90 ÷ 95% lƣợng cặn cĩ trong nƣớc thải. Vì vậy đây là quá trình quan trọng trong xử lý nƣớc thải, thƣờng bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học. Để cĩ thể tăng cƣờng quá trình lắng ta cĩ thể thêm vào chất đơng tụ sinh học. Bể lắng đƣợc chia làm 3 loại: - Bể lắng ngang (cĩ hoặc khơng cĩ vách nghiêng): Hình 2.3: Bể lắng ngang - Bể lắng đứng: mặt bằng là hình trịn hoặc hình vuơng. Trong bể lắng hình trịn nƣớc chuyển động theo phƣơng bán kính (radian). - Bể lắng li tâm: mặt bằng là hình trịn. Nƣớc thải đƣợc dẫn vào bể theo chiều từ tâm ra thành bể rồi thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngồi. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 24 SVTH: Phan Anh Chiến 2.1.7. Bể lọc Cơng trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán cĩ trong nƣớc thải với kích thƣớc tƣơng đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nƣớc thải đi qua các vật liệu lọc nhƣ cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thƣờng làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc. Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các cơng nghệ xử lý nƣớc thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm cĩ trong nƣớc thải. Các loại bể lọc đƣợc phân loại nhƣ sau: - Lọc qua vách lọc - Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt - Thiết bị lọc chậm - Thiết bị lọc nhanh. Hình 2.4 : Bể lọc 2.2. Phƣơng pháp xử lý hố học 2.2.1. Đơng tụ và keo tụ Phƣơng pháp đơng tụ-keo tụ là quá trình thơ hĩa các hạt phân tán và nhũ tƣơng, độ bền tập hợp bị phá hủy, hiện tƣợng lắng xảy ra. Sử dụng đơng tụ hiệu quả khi các hạt keo phân tán cĩ kích thƣớc 1-100µm. Để tạo đơng tụ, cần cĩ thêm các chất đơng tụ nhƣ: Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 25 SVTH: Phan Anh Chiến -Phèn nhơm Al2(SO4)3.18H2O. Độ hịa tan của phèn nhơm trong nƣớc ở 200C là 362 g/l. pH tối ƣu từ 4,5-8. -Phèn sắt FeSO4.7H2O.Độ hịa tan của phèn sắt trong nƣớc ở 200C là 265 g/l. Quá trình đơng tụ bằng phèn sắt xảy ra tốt nhất ở pH >9. -Các muối FeCl3.6H2O, Fe2(SO4)3.9H2O, MgCl2.6H2O, MgSO4.7H2O. -Vơi. Khác với đơng tụ, keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các hợp chất cao phân tử vào. Chất keo tụ thƣờng sử dụng nhƣ: tinh bột, ester, cellulose, … Chất keo tụ cĩ thể sử dụng độc lập hay dùng với chất đơng tụ để tăng nhanh quá trình đơng tụ và lắng nhanh các bơng cặn. Chất đơng tụ cĩ khả năng làm mở rộng phạm vi tối ƣu của quá trình đơng tụ, làm tăng tính bền và độ chặt của bơng cặn, từ đĩ làm giảm đƣợc lƣợng chất đơng tụ, tăng hiệu quả xử lý. Hiện tƣợng đơng tụ xảy ra khơng chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà cịn do tƣơng tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ theo các hạt lơ lửng. Khi hịa tan vào nƣớc thải, chất keo tụ cĩ thể ở trạng thái ion hoặc khơng ion, từ đĩ ta cĩ chất keo tụ ion hoặc khơng ion. Hình 2.5: Quá trình tạo bơng cặn của các hạt keo 2.2.2. Trung hịa Nƣớc thải của một số ngành cơng nghiệp, nhất là cơng nghiệp hĩa chất, do các quá trình cơng nghệ cĩ thể cĩ chứa các acid hoặc bazơ, cĩ khả năng gây ăn mịn vật Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 26 SVTH: Phan Anh Chiến liệu, phá vỡ các quá trình sinh hĩa của các cơng trình xử lý sinh học, đồng thời gây các tác hại khác, do đĩ cần thực hiện quá trình rung hịa nƣớc thải. Các phƣơng pháp trung hịa bao gồm: - Trung hịa lẫn nhau giữa nƣớc thải chứa acid và nƣớc thải chứa kiềm. - Trung hịa dịch thải cĩ tính acid, dùng các loại chất kiềm nhƣ: NaOH, KOH, NaCO3, NH4OH, hoặc lọc qua các vật liệu trung hịa nhƣ CaCO3, dolomit,… - Đối với dịch thải cĩ tính kiềm thì trung hịa bởi acid hoặc khí acid. Để lựa chọn tác chất thực hiện phản ứng trung hịa, cần dựa vào các yếu tố: - Loại acid hay bazơ cĩ trong nƣớc thải và nồng độ của chúng. - Độ hịa tan của các muối đƣợc hình thành do kết quả phản ứng hĩa học. 2.2.3 Oxy hố khử Đa số các chất vơ cơ khơng thể xử lý bằng phƣơng pháp sinh hĩa đƣợc, trừ các trƣờng hợp các kim loại nặng nhƣ: Cu, Zn, Pb, Co, Fe, Mn, Cr,…bị hấp phụ vào bùn hoạt tính. Nhiều kim loại nhƣ : Hg, As,…là những chất độc, cĩ khả năng gây hại đến sinh vật nên đƣợc xử lý bằng phƣơng pháp oxy hĩa khử. Cĩ thể dùng các tác nhân oxy hĩa nhƣ Cl2, H2O2, O2 khơng khí, O3 hoặc pirozulite ( MnO2). Dƣới tác dụng oxy hĩa, các chất ơ nhiểm độc hại sẽ chuyển hĩa thành những chất ít độc hại hơn và đƣợc loại ra khỏi nƣớc thải. 2.2.4. Điện hĩa Cơ sở của sự điện phân gồm hai quá trình: oxy hĩa ở anod và khử ở catod. Xử lý bằng phƣơng pháp điện hĩa rất thuận lợi đối với những loại nƣớc thải cĩ lƣu lƣợng nhỏ và ơ nhiễm chủ yếu do các chất hữu cơ và vơ cơ đậm đặc.  Ƣu điểm :  Khơng cần pha lỗng sơ bộ nƣớc thải.  Khơng cần tăng thành phần muối của chúng.  Cĩ thể tận dụng lại các sản phẩm quý chứa trong nƣớc thải.  Diện tích xử lý nhỏ.  Nhƣợc điểm: Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 27 SVTH: Phan Anh Chiến  Tốn kém năng lƣợng.  Phải tẩy sạch bề mặt điện cực khỏi các tạp chất. 2.3. Phƣơng pháp xử lý hĩa lý Trong dây chuyên cơng nghệ xử lý, cơng đoạn xử lý hĩa lý thƣờng đƣợc áp dụng sau cơng đoạn xử lý cơ học. Phƣơng pháp xử lý hĩa lý bao gồm các phƣơng pháp hấp phụ, trao đổi ion, trích ly, chƣng cất, cơ đặc, lọc ngƣợc,…. Phƣơng pháp hĩa ly đƣớc sử dụng để loại khỏi dịch thải các hạt lơ lửng phân tán, các chất hữu cơ và vơ cơ hịa tan, cĩ một số ƣu điểm nhƣ:  Khơng cần theo dõi các hoạt động của vi sinh vật.  Cĩ thể thu hồi các chất khác nhau.  Hiệu quả xử lý cao và ổn định hơn. 2.3.1. Tuyển nổi Là quá trình dính bám phân tử của các hạt chất bẩn đối với bề mặt phân chia của hai pha khí-nƣớc và xảy ra khi cĩ năng lƣợng tự do trên bề mặt phân chia, đồng thời cũng do các hiện tƣợng thấm ƣớt bề mặt xuất hiện theo chu vi thấm ƣớt ở những nơi tiếp xúc khí-nƣớc- Ƣu điểm của phƣơng pháp tuyển nổi là cĩ thể thu cặn với độ ẩm nhỏ, cĩ thể thu tạp chất. Hình 2.6: Bể tuyển nổi kết hợp với cơ đặc bùn Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 28 SVTH: Phan Anh Chiến 2.3.2 Hấp phụ Hấp phụ là thu hút chất bẩn lên bề mặt của chất hấp phụ, phần lớn là chất hấp phụ rắn và cĩ thể thực hiện trong điều kiện tĩnh hoặc động Quá trình hấp phụ là một quá trình thuận nghịch, nghĩa là chất bị hấp phụ cĩ thể bị giải hấp và chuyển ngƣợc lại vào chất thải. Các chất hấp phụ thƣờng đƣợc sử dụng là các loại vật liệu xốp tự nhiên hay nhân tạo nhƣ tro, mẫu vụn than cốc, than bùn, silicagen, keo nhơm, đất sét hoạt tính,… và các chất hấp phụ này cịn cĩ khả năng tái sinh để tiếp tục sử dụng. 2.3.3. Trích ly Phƣơng pháp tách chất bẩn hữu cơ hịa tan chứa trong nƣớc bằng cách trộn lẫn với dung mơi nào đĩ, trong đĩ, chất hữu cơ hịa tan vào dung mơi tốt hơn vào nƣớc. 2.3.4. Trao đổi ion Các chất cấu thành pha rắn, mà trên đĩ xảy ra sự trao đổi ion, gọi là ionit. Các ionit cĩ thể cĩ nguồn gốc nhân tạo hay tự nhiên, là hữu cơ hay vơ cơ và cĩ thể đƣợc tái sinh để sử dụng liên tục. Đƣợc sử dụng để loại các ion kim loại trong nƣớc thải. 2.4. Phƣơng pháp xử lý sinh học Phƣơng pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nƣớc thải thành những chất vơ cơ, các chất khí đơn giản và nƣớc. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khống làm nguồn dinh dƣỡng và tạo năng lƣợng. Trong qúa trình dinh dƣỡng, chúng nhận các chất dinh dƣỡng để xây dựng tế bào, sinh trƣởng và sinh sản nên sinh khối của chúng đƣợc tăng lên. Đồng thời làm sạch các chất hữu cơ hịa tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ. Nƣớc thải cĩ thể đƣợc xử lý bằng phƣơng pháp sinh học sẽ đƣợc đặc trƣng bởi chỉ tiêu BOD hoặc COD. Để cĩ thể xử lý bằng phƣơng pháp này, nƣớc thải sản xuất cần khơng chứa các chất độc và tạp chất, các muối kim loại nặng hoặc nồng độ của chúng khơng đƣợc vƣợt quá nồng độ cực đại cho phép. Cơng trình xử lý sinh học thƣờng đƣợc đặt sau khi nƣớc thải đã đƣợc xử lý sơ bộ qua các quá trình xử lý cơ học, hĩa học, hĩa lý. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 29 SVTH: Phan Anh Chiến 2.4.1. Cơng trình xử lý trong điều kiện tự nhiên 2.4.1.1. Ao hồ sinh học ( ao hồ ổn định nước thải) Dựa vào khả năng tự làm sạch của nƣớc, chủ yếu là nhờ vào các vsv và các thuỷ sinh khác các chất bẩn bị phân huỷ thành khí và nƣớc. Quá trình làm sạch khơng thuần nhất là quá trình hiếu khí mà cịn cả quá trình kỵ khí và kỵ khí tuỳ tiện. Các quá trình cơ bản xảy ra trong hồ sinh học - Quá trình oxy hĩa hiếu khí Do vi khuẩn hiếu khí thực hiện, hoạt động ở lớp trên bề mặt hồ do oxi khơng khí khuyếch tán vào CxHyOz  2O C5H7O2N + CO2 + H2O + Q Calo Trong quá trình này các chất thải CO2, NH4,… hợp chất chứa N2 đƣợc làm sạch. - Quá trình sinh hĩa xảy ra ở dƣới đáy hồ Chủ yếu là các vi khuẩn kỵ khí, nĩ phân hủy yếm khí các hợp chất hữu cơ thành CO2, H2O, một số hợp chất trung gian. - Các quá trình trung gian Tùy từng trƣờng hợp mà cĩ thể là yếm khí tùy tiện, hay hiếu khí tùy tiện.bao gồm những vi khuẩn cĩ thể tồn tại ở điều kiện cĩ O2 hoặc khơng cĩ O2. - Các quá trình cơ lý Tác nhân chính là sinh khối của vi sinh vật, trải qua các quá trình: kết lắng (keo tu) tuyển nổi, chuyển pha lắng trọng lực.kết quả nƣớc thải đƣợc làm sạch. Các loại hồ sinh học - Ao hồ hiếu khí : Là các loại ao nơng từ : 0,3 – 0,5m, quá trình oxi hố các chất hữu cơ chủ yếu nhờ vào các vi sinh vật hiếu khí. Loại này gồm cĩ hồ làm thống tự nhiên và hồ làm thống nhân tạo. - Ao hồ kỵ khí : Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 30 SVTH: Phan Anh Chiến Là loại ao sâu, vsv hoạt động khơng cân khơng khí. Chúng sử dụng oxi của các hợp chất nhƣ : nitrat, sunfat,…để oxi hố các chất bẩn hữu cơ thành các axit hữu cơ, các loại rƣợu và các khí nhƣ : CH4, H2S, CO2,…và H2O. - Ao hồ tuỳ nghi : Loại ao hồ này rất phổ biến trong thực tế. Đĩ là loại kết hợp của 2 quá trình song song : phân huỷ hiếu khí các chất hữu cơ hịa tan và phân huỷ kỵ khí cặn lắng lơ lửng ở đáy. Ao hồ tùy nghi đƣợc chia làm 3 vùng:lớp trên là vùng hiếu khí, vùng giữa là vùng kị khí tùy tiện và vùng phía đáy sâu là vùng kị khí. Chiều sâu hồ khoảng 1-1,5m Hình 2.7: Hồ tùy nghi - Hồ ổn định bậc III Nƣớc thải sau khi xử lý cơ bản ( bậc II) chƣa đạt tiêu chuẩn là nƣớc sạch để xả vào nguồn thì cĩ thể phải qua xử lý bổ sung (bậc III). Một trong các cơng trình xử lý bậc III là ao hồ ồn định sinh học kết hợp với thả bèo nuơi cá. 2.4.1.2. Phương pháp xử lý qua đất (Cánh đồng tưới và bãi lọc) Việc xử lý nƣớc thải đƣợc thực hiện trên những cánh đồng tƣới bãi lọc là dựa vào khả năng giữ cặn trong nƣớc ở trên mặt đất, nƣớc thấm qua đất đi qua lọc nhờ cĩ oxi trong các lỗ hỏng và mao quản của lớp đất mặt, các vsv hiếu khí hoạt động phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn, càng xuống sâu thì lƣợng oxi càng giảm dần và quá trình oxi hố các chất hữu cơ giảm dần, cuối cùng đến độ sâu mà ở đĩ chỉ Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 31 SVTH: Phan Anh Chiến diễn ra quá trình khử nitrat. Vì vậy cánh đồng tƣới và bãi lọc chỉ xây dựng ở những nơi cĩ mực nƣớc nguồn thấp hơn 1,5m so với mặt đất. Nƣớc thải truớc khi đƣa vào cánh đồng tƣới và bãi lọc cần đƣợc xử lý sơ bộ nhƣ qua song chắn rác để loại bỏ rác, các vật thơ cứng, qua bể lắng để loại cát, sỏi và và các tạp chất rắn, loại bỏ dầu mở nhằm tránh bịt kín các lổ hổng và mao quản làm giảm sự thống khí ảnh hƣởng đến khả năg oxi hố các chất bẩn của hệ VSV. Hình 2.8. Xử lý nƣớc thải bằng đất 2.4.2. Cơng trình xử lý sinh học hiếu khí (nhân tạo) Xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí cĩ thể kể đến hai quá trình cơ bản :  Quá trình xử lý sinh trƣởng lơ lửng.  Quá trình xử lý sinh trƣởng bám dính. Các cơng trình tƣơng thích của quá trình xử lý sinh học hiếu nhƣ: bể Aerotank bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể thổi khí sinh học tiếp xúc (vi sinh vật dính bám), bể lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể sinh học tiếp xúc quay… Quá trình hiếu khí gồm 3 giai đoạn biểu thị bằng phản ứng sau :  Oxi hố các chất hữu cơ : CXHYOX + O2 = CO2 + H2O  Tổng hợp xây dựng tế bào : CXHYOX + O2 = tế bào vsv + CO2 + H2O + C5H7O2N Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 32 SVTH: Phan Anh Chiến  Tự oxi hố chất liệu tế bào ( tự phân huỷ ) : CXHYOX + O2 = CO2 + H2O + NH3 2.4.2.1. Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aerotank Trong bể Aerotank xảy ra 2 quá trình cơ bản:  Quá trình tăng sinh khối của VSV  Quá trình hoạt động của enzim hay quá trình phân giải vật chất hữu cơ trong nƣớc thải Nguồn VSV cĩ trong nƣớc thải: Nguồn giống VSV vật đƣợc nuơi cấy riêng (bùn hoạt tính) trong các cơ sở tạo giống và đƣa vào để tăng thêm khả năng chuyển hố vật chất hữu cơ trong nƣớc thải. Khi vào bể Aerotank, VSV trải qua một số giai đoạn phát triển với tốc độ khác nhau. Ở trạng thái tĩnh, mơi trƣờng nƣớc thải chứa những chất hữu cơ tƣơng đối đồng nhất, dễ phân huỷ nhƣ nhau, VSV sẽ phát triển theo một qui luật riêng biệt. Lúc đầu, chúng trải qua giai đoạn thích nghi, sau đĩ là giai đoạn tăng sinh rất nhanh, sau một thời gian nhất định chúng sẽ tạo đƣợc trạng thái cân bằng (ổn định) và kết thúc bằng giai đoạn suy vong, lƣợng sinh khối tạo ra nhiều hay ít, thời gian của quá trình tăng sinh dài hay ngắn cịn tuỳ thuộc vào các quá trình bên ngồi tác động vào vsv. Đối với những VSV vật đƣợc nuơi cấy trong mơi trƣờng nhân tạo thì giai đoạn thích nghi thƣờng ngắn hơn so với những VSV cĩ trong mơi trƣờng nƣớc thải. Bởi vì trong mơi trƣờng nhân tạo bao gồm những thành phần dinh dƣỡng cĩ kiểm sốt và dễ tiêu hủy, cịn trong mơi trƣờng nƣớc thải các chất dinh dƣỡng thƣờng lẫn với các chất độc hại, muốn phát triển đƣợc thì vsv khơng chỉ phải trải qua giai đoạn quá trình thích nghi với chất dinh dƣỡng mới phức tạp mà cịn phải thích nghi mới với các chất độc hại. VSV phát triển trong bể Aerotank thƣờng rất chậm và sinh khối tạo ra thƣờng khơng bằng sinh khối tạo ra trong mơi trƣờng nhân tạo. Nguyên nhân chủ yếu là do Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 33 SVTH: Phan Anh Chiến các vsv cĩ xu thế sử dụng các thành phần dinh dƣỡng dễ phân huỷ trƣớc, sau đĩ mới phân huỷ các thành phần khĩ phân huỷ. Trong trạng thái chảy đầu vào liên tục và nƣớc qua xử lý ra liên tục, sự tăng sinh sẽ khơng tuân theo qui luật trên. Quá trình tăng chỉ giống giai đoạn thích nghi và giai đoạn tăng sinh ban đầu khi hệ thống xử lý bắt đầu làm việc. Sau khi đã đạt đƣợc giá trị ổn định của quá trình cân bằng thì đồ thị tăng sinh của quá trình lúc đĩ sẽ là hình sin. Mức độ lên xuống của đƣờng cong biểu thị mức độ ổn định của chất dinh dƣỡng cĩ trong nƣớc thải. Quá trình oxi hố các chất bẩn hữu cơ xảy ra trong Aerotank Qua 3 giai đoạn:  Giai đoạn 1: tốc độ oxi hố bằng tốc độ tiêu thụ oxi. Ơ giai đoạn này bùn hoạt tính hình thành và phát triển. Hàm lƣợng oxi cần cho vsv sinh trƣởng, đặc biệt ở giai đoạn đầu tiên thức ăn dinh dƣỡng trong nƣớc thải rất phong phú, lƣợng sinh khối trong thời gian này rất ít. Sau khi vsv thích nghi với mơi trƣờng,chúng sinh trƣởng mạnh theo cấp số nhân. Vì vậy lƣợng tiêu thụ oxi tăng cao dân.  Giai đoạn 2: vsv phát triển ổn định và tốc độ tiêu thụ oxi cũng ít thay đổi. Chính giai đoạn này các chất bẩn hữu cơ bị phân huỷ nhiều nhất. Hoạt lực enzyme của bùn hoạt tính trong giai đoạn này cũng đạt tới mức cực đại và kéo dài trong thời gian tiếp theo. Điểm cực đại của enzyme oxi hố của bùn hoạt tính thƣờng đạt ở thời điểm sau khi lƣợng bùn hoạt tính tới mức ổn định.  Giai đoạn 3: sau một thời gian khá dài tốc độ oxi hố cầm chừng (hầu nhƣ khơng thay đổi) và cĩ chiều hƣớng giảm, lại thấy tốc độ tiêu thụ oxi tăng lên. Đây là giai đoạn nitrat hố các muối amoni. Sau cùng, nhu cầu oxi hố lại giảm và cần phải kết thúc quá trình làm việc của bể Aerotank. Sau khi oxi hố 80% - 90% BOD trong nƣớc thải nếu khơng khuấy trộn và thổi khí thì bùn hoạt tính sẽ lắng xuống đáy. Cần phải lấy bùn cặn ra khỏi nƣớc, nếu khơng kịp thời tách nƣơc sẽ bị ơ nhiễm thứ cấp; nghĩa là sinh khối của vsv Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 34 SVTH: Phan Anh Chiến trong bùn sẽ tự phân hủy. Ngồi ra cịn cĩ các hợp chất chứa chất béo, hydratcacbon, các chất khống,…khi tự phân hủy sẽ làm ơ nhiễm nguồn nƣớc. Các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng tự làm sạch của Aerotank: Lƣợng oxi hồ tan trong nƣớc: Để đảm bảo cho Aerotank cĩ khả năng oxi hố chất bẩn hữu cơ với hiệu suất cao cần phải đủ lƣợng oxi đáp ứng yêu cầu hiếu khí của vsv trong bùn hoạt tính, chủ yếu là oxi hịa tan trong mơi trƣờng lỏng. Lƣợng oxi đƣợc coi là đủ khi nƣớc thải ra khỏi bể lắng đợt 2 là 2mg/l. Thành phần dinh dƣỡng đối với VSV: Thành phần dinh dƣỡng chủ yếu trong nƣớc thải là nguồn cacbon (đƣợc gọi là cơ chất hay chất nền đƣợc thể hiện bằng BOD). Ngồi ra cần lƣu ý với nguồn nitơ (thƣờng ở dạng NH4+) và nguồn photpho (ở dạng muối photphat) và một số các thành phần khống khác nhƣ: magiê, kali, canxi,…thiếu dinh dƣỡng sẽ làm ảnh hƣởng đến mức độ sinh trƣởng, phát triển tăng sinh khối của vsv, thể hiện bằng bùn hoạt tính giảm, ức chế các quá trình oxi hố chất hữu cơ gây nhiễm bẩn. Nồng độ cho phép của chất hữu cơ cĩ trong nƣớc thải: Để đảm bảo cho Aerotank làm việc cĩ hiệu quả. Các chất độc tính cĩ trong nƣớc thải sẽ ức chế hoạt động sống của VSV. pH của nƣớc thải Cĩ ảnh hƣởng nhiều đến quá trình hố sinh của vsv, pH thích hợp cho quá trình xử lý nƣớc thải Aerotank là 6,5 – 8,5. Nhiệt độ Anh hƣởng rất lớn đến hoạt động sống của vsv. Hầu hết các vsv trong nƣớc là ƣa ấm, chúng cĩ nhiệt độ sinh trƣởng tối đa là 400C và tối thiểu là 500C. Vì vậy, nhiệt độ xử lý nƣớc thải chỉ trong khoảng 60 – 370C, 150C – 350C. Nồng độ chất lơ lửng (SS) ở dạng huyền phù. Sau khi xử lý sơ bộ, tuỳ thuộc nồng độ chất lơ lững cĩ trong nƣớc thải mà xác định cơng trình xử lý cơ bản thích hợp nhƣ lọc sinh học (SS khơng quá 100mg/l) hoặc Aerotank (SS khơng quá 150mg/l). Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 35 SVTH: Phan Anh Chiến Bùn hoạt tính: Bùn hoạt tính là tập hợp các vsv khác nhau (chủ yếu là vi khuẩn) kết lại thành dạng hạt bơng với trung tâm là các hạt chất rắn lơ lững ở trong nƣớc. Trong bùn hoạt tính cĩ rất nhiều vi khuẩn dao động khoảng 108 - 1012 trên 1mg chất khơ. Ngồi ra cịn cĩ các lồi động vật nguyên sinh, chúng tham gia phân huỷ chất hữu cơ ở điều kiện hiếu khí, chúng ăn các vi khuẩn già hay đã chết, làm xốp khối bùn, giúp loại bỏ vi khuẩn gây bệnh, kích thích vsv tiết enzym ngoại bào để phân huỷ chất hữu cơ nhiễm bẩn và các chất keo dính trong khối nhầy của bùn hoạt tính hấp phụ các chất lơ lửng, vi khuẩn, các chất màu,..trong nƣớc thải. Do vậy, bùn sẽ lớn dần và từ từ lắng xuống đáy, kết quả làm giảm lƣợng ơ nhiễm, nƣớc đƣợc làm sạch. Các vi khuẩn là các vsv dùng các chất hữu cơ (BOD) và chất dinh dƣỡng (N,P) làm thức ăn để tạo tế bào mới đồng thời chuyển hố chúng thành các chất trơ khơng tan. Trong bể Aerotank thƣờng lƣợng bùn hoạt tính tăng dần lên, sau đĩ đƣợc tách ra ở bể lắng 2; một phần đƣợc tuần hồn lại vào bể Aerotank để tham gia xử lý nƣớc thải theo chu trình mới. Tuỳ thuộc vào điều kiện bên trong cũng nhƣ bên ngồi của chất thải, các nhĩm vsv tồn tại trong bùn sẽ khác nhau. Thành phần nƣớc thải thay đổi sẽ làm thay đổi chủng loại, thành phần, tăng giảm số lƣợng từng lồi trong quần thể vsv của bùn hoạt tính. Hệ thống xử lý mới đƣa vào hoạt động chƣa cĩ bùn hoạt tính, ngƣời ta phải tạo ra bùn hoạt tính. Để tạo bùn hoạt tính phải chú ý đến một số yếu tố ảnh hƣởng đến sự sinh trƣởng và phát triển của vsv cĩ trong bùn hoạt tính: Nhiệt độ nƣớc thải nếu cao thì phải điểu chỉnh về 25 – 300C. Điều chỉnh pH của nƣớc thải về 6,5 – 7,5. Nếu cĩ các yếu tố cĩ tính độc kìm hãm sự sinh trƣởng của vsv hoặc diệt đƣợc vsv thì cần cĩ biện pháp loại bỏ riêng. Đảm bảo tỷ lệ BOD : N : P = 100 : 5: 1 Một số loại bể aerotank thƣờng dùng trong xử lý nƣớc thải: Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 36 SVTH: Phan Anh Chiến  Bể Aerotank truyền thống : Xả bùn tươi Nước thải Tuần hoàn bùn hoạt tính Bể lắng đợt 2 Bể Aerotank nguồn tiếp nhận Xả ra Xả bùn hoạt tính thừa Bể lắng đợt 1 Hình 2.9: Sơ đồ cơng nghệ đối với bể Aerotank truyền thống  Bể Aerotank tải trọng cao Hoạt động của bể aerotank tải trọng cao tƣơng tự nhƣ bể cĩ dịng chảy nút, chịu đƣợc tải trọng chất bẩn cao và cho hiệu suất làm sạch cũng cao, sử dụng ít năng lƣợng, lƣợng bùn sinh ra thấp. Nƣớc thải đi vào cĩ độ nhiễm bẩn cao, thƣờng là BOD>500mg/l. tải trọng bùn hoạt tính là 400 – 1000mg BOD/g bùn (khơng tro) trong một ngày đêm.  Bể Aerotank cĩ hệ thống cấp khí giảm dần theo chiều dịng chảy (bể cĩ dịng chảy nút) Nồng độ chất hữu cơ vào bể Aerotank đƣợc giảm dần từ đầu đến cuối bể do đĩ nhu cầu cung cấp ơxy cũng tỉ lệ thuận với nồng độ các chất hữu cơ. Ƣu điểm : Giảm đƣợc lƣợng khơng khí cấp vào tức giảm cơng suất của máy thổi khí. Khơng cĩ hiện tƣợng làm thống quá mức làm ngăn cản sự sinh trƣởng của vi khuẩn khử các hợp chất chứa Nitơ. Cĩ thể áp dụng ở tải trọng cao (F/M cao), chất lƣợng nƣớc ra tốt hơn.  Bể Aerotank cĩ ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định (Contact Stabilitation) Bể cĩ 2 ngăn: ngăn tiếp xúc và ngăn tái sinh Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 37 SVTH: Phan Anh Chiến Tuần hoàn bùn Bể Aerotank Ngăn tái sinh bùn hoạt tính Ngăn tiếp xúc Bể lắng đợt 1 Nước thải Xả bùn tươi nguồn tiếp nhận Bể lắng đợt 2 Xả bùn hoạt tính thừa Xả ra Hình 2.10: Sơ đồ làm việc của bể Aerotank cĩ ngăn tiếp xúc. Ƣu điểm của dạng bể này là bể Aerotank cĩ dung tích nhỏ, chịu đƣợc sự dao động của lƣu lƣợng và chất lƣợng nƣớc thải, cĩ thể ứng dụng cho nƣớc thải cĩ hàm lƣợng keo cao.  Bể thơng khí kéo dài Khi nƣớc thải cĩ tỉ số F/M (tỉ lệ giữa BOD5 và bùn hoạt tính-mgBOD5/mg bùn hoạt tính) thấp, tải trọng thấp, thời gian thơng khí thƣờng là 20-30h Tuần hoàn bùn hoạt tính Bể Aerotank làm thoáng kéo dài 20 -30 giờ lưu nươc trong bể Nước thải Lưới chắn rác Bể lắng đợt 2 Xả ra nguồn tiếp nhận Định kỳ xả bùn hoạt tính thừa Hình 2.11: Sơ đồ làm việc của bể Aerotank làm thống kéo dài.  Bể Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh Xả bùn tươi Bể lắng đợt 1 Nước thải Xả bùn hoạt tính thừa Tuần hoàn bùn Bể lắng đợt 2 nguồn tiếp nhận Xả ra Máy khuấy bề mặt Hình 2.12 : Sơ đồ làm việc của bể Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 38 SVTH: Phan Anh Chiến Ƣu điểm: pha lỗng ngay tức khắc nồng độ của các chất ơ nhiễm trong tồn thể tích bể, khơng xảy ra hiện tƣợng quá tải cục bộ ở bất cứ phần nào của bể, áp dụng thích hợp cho loại nƣớc thải cĩ chỉ số thể tích bùn cao, cặn khĩ lắng.  Oxytank Dựa trên nguyên lý làm việc của aerotank khuấy đảo hồn chỉnh ngƣời ta thay khơng khí nén bằng cách sục khí oxy tinh khiết Hình 2.13: Oxytank Ƣu điểm: Hiệu suất cao nên tăng đƣợc tải trọng BOD Giảm thời gian sục khí Lắng bùn dễ dàng Giảm bùn đáng kể trong quátrình xử lý 2.4.2.2. Mương oxy hĩa (oxidation ditch): Là dạng cải tiến của Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh làm việc trong điềm kiện hiếu khí kéo dài với bùn hoạt tính (sinh trƣởng lơ lững của vsv trong nƣớc thải) chuyển động tuần hồn trong mƣơng. Mƣơng oxi hố cĩ dạng hình chữ nhật, hình trịn hay hình elip. Đáy và bờ cĩ thể làm bằng bê tơng cốt thép hoặc đào đất cĩ gia cố. Chiều sâu cơng tác từ 0.7 – 1m. 2.4.2.3. Lọc sinh học – Biofilter Là cơng trình đƣợc thiết kế nhằm mục đích phân hủy các vật chất hữu cơ cĩ trong nƣớc thải nhờ quá trình ơxy hĩa diễn ra trên bề mặt vật liệu tiếp xúc. Trong bể chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám. Cĩ 2 dạng: Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 39 SVTH: Phan Anh Chiến Bể lọc sinh học nhỏ giọt: là bể lọc sinh học cĩ vật liệu lọc khơng ngập trong nƣớc. Giá trị BOD của nƣớc thải sau khi làm sạch đạt tới 10 ÷ 15mg/l với lƣu lƣợng nƣớc thải khơng quá 1000 m3/ngđ. Bể lọc sinh học cao tải: lớp vật liệu lọc đƣợc đặt ngập trong nƣớc. Tải trọng nƣớc tới10 ÷ 30m3/m2ngđ tức là gấp 10 ÷ 30 lần ở bể lọc nhỏ giọt. Tháp lọc sinh học cũng cĩ thể đƣợc xem nhƣ là một bể lọc sinh học nhƣng cĩ chiều cao khá lớn. Hình 2.14 : Bể lọc sinh học nhỏ giọt 2.4.2.4. Đĩa quay sinh học RBC ( Rotating biological contactors) Đĩa quay sinh học gồm hàng loạt các đĩa trịn, phẳng đƣợc làm bằng PVC (polyvinylclorit) hoặc PS (polystyren) đƣợc lắp trên một trục. Các đĩa này đƣợc đặt ngập vào nƣớc một phần (khoảng 30 – 40% theo đƣờng kính) và quay chậm khi làm việc. Khi quay màng sinh học tiếp xúc với chất hữu cơ trong nƣớc thải và sau đĩ tiếp xúc với oxi sau khi ra khỏi nƣớc thải, đĩa quay đƣợc nhờ moteur hay sức giĩ. Nhờ quay liên tục mà chất hữu cơ vừa tiếp xúc với khơng khí vừa tiếp xúc với chất hữu cơ trong nƣớc thải vì vậy chất hữu cơ đƣợc phân hủy nhanh. VSV trên màng bám trên đĩa quay gồm các vi khuẩn kỵ khí tuỳ tiện nhƣ: Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Micrococus, các VSV hiếu nhƣ: Desulfovibrio, và một số vi khuẩn sulfua. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 40 SVTH: Phan Anh Chiến 2.4.2.5. Bể sinh học theo mẻ SBR ( Sequence Batch Reactor) SBR là một dạng của bể Aerotank. Khi xây dựng bể SBR nƣớc thải chỉ cần đi qua song chắn, bể lắng cát và tách dầu mỡ nếu cần, rồi nạp thẳng vào bể. Ƣu điểm là khử đƣợc các hợp chất chứa nitơ, photpho khi vận hành đúng các quy trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí. Bể SBR hoạt động theo 5 pha: - Pha làm đầy (fill): thời gian bơm nƣớc vào kéo dài từ 1-3 giờ. Dịng nƣớc thải đƣợc đƣa vào bể trong suốt thời gian diễn ra pha làm đầy. Trong bể phản ứng hoạt động theo mẻ nối tiếp nhau, tuỳ theo mục tiêu xử lý, hàm lƣợng BOD đầu vào, quá trình làm đầy cĩ thể thay đổi linh hoạt: làm đầy – tĩnh, làm đầy – hịa trộn, làm đầy – sục khí. - Pha phản ứng, thổi khí (React): Tạo phản ứng sinh hĩa giữa nƣớc thải và bùn hoạt tính bằng sục khí hay làm thống bề mặt để cấp ơxy vào nƣớc và khuấy trộn đều hỗn hợp. Thời gian làm thống phụ thuộc vào chất lƣợng nƣớc thải, thƣờng khoảng 2 giờ. Trong pha phản ứng, quá trình nitrat hĩa cĩ thể thực hiện, chuyển Nitơ từ dạng N-NH3 sang N-NO2 và nhanh chĩng chuyển sang dạng N-NO3. - Pha lắng (settle): Lắng trong nƣớc. Quá trình diễn ra trong mơi trƣờng tĩnh, hiệu quả thủy lực của bể đạt 100%. Thời gian lắng trong và cơ đặc bùn thƣờng kết thúc sớm hơn 2 giờ. - Pha rút nƣớc (draw): khoảng 0,5 giờ. - Pha chờ : Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào thời gian vận hành 4 quy trình trên và vào số lƣợng bể, thứ tự nạp nƣớc nguồn vào bể. Xả bùn dƣ là một giai đoạn quan trọng khơng thuộc 5 giai đoạn cơ bản trên, nhƣng nĩ cũng ảnh hƣởng lớn đến năng suất của hệ. Lƣợng và tần suất xả bùn đƣợc xác định bởi năng sất yêu cầu, cũng giống nhƣ hệ hoạt động liên tục thơng thƣờng. Trong hệ hoạt động gián đoạn, việc xả bùn thƣờng đƣợc thực hiện ở giai đoạn lắng hoặc giai đoạn tháo nƣớc trong. Đặc điểm duy nhất là ở bể SBR khơng cần tuần hồn bùn hoạt hố. Hai quá trình làm thống và lắng đều diễn ra ở ngay trong một Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 41 SVTH: Phan Anh Chiến bể, cho nên khơng cĩ sự mất mát bùn hoạt tính ở giai đoạn phản ứng và khơng phải tuần hồn bùn hoạt tính từ bể lắng để giữ nồng độ Hình 2.15: Quá trình vận hành của bể SBR 2.4.3. Cơng trình xử lý sinh học kỵ khí (nhân tạo) Phân hủy kỵ khí (Anaerobic Descomposotion) là quá trình phân hủy các chất hữu cơ thành chất khí (CH4 và CO2) trong điều kiện khơng cĩ ơxy. Việc chuyển hố các axit hữu cơ thành khí mêtan sản sinh ra ít năng lƣợng. Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ nƣớc thải, pH, nồng độ MLSS. Nhiệt độ thích hợp cho phản ứng sinh khí là từ 32  35 oC. Ƣu điểm nổi bật của quá trình xử lý kỵ khí là lƣợng bùn sản sinh ra rất thấp, vì thế chi phí cho việc xử lý bùn thấp hơn nhiều so với các quá trình xử lý hiếu khí. Trong quá trình lên men kỵ khí, thƣờng cĩ 4 nhĩm vi sinh vật phân hủy vật chất hữu cơ nối tiếp nhau: Các vi sinh vật thủy phân (Hydrolytic) phân hủy các chất hữu cơ dạng polyme nhƣ các polysaccharide và protein thành các monomer. Kết quả của sự “bẻ gãy” mạch cacbon này chƣa làm giảm COD. Các monomer đƣợc chuyển hĩa thành các axit béo (VFA) với một lƣợng nhỏ H2. Các axit chủ yếu là Acetic, propionic và butyric với những lƣợng nhỏ của axit Valeric. Ơ giai đoạn axit hĩa này, COD cĩ giảm đi đơi chút (khơng quá 10%). Tất cả các axit cĩ mạch carbon dài hơn axit acetic đƣợc chuyển hĩa tiếp thành acetac và H2 bởi các vi sinh vật Acetogenic Các acetic đƣợc các vi khuẩn sinh metan sử dụng: những vi khuẩn này sống kỵ khí nghiêm ngặt nhƣ: methanobacterium, methanobacillus, methanococcus, methanosarsina. Ở giai đoạn metan hĩa này, COD giảm tƣơng đối nhiều (khơng quá 60%). 2.4.3.1. Phương pháp kị khí với sinh trưởng lơ lửng Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 42 SVTH: Phan Anh Chiến  Phƣơng pháp tiếp xúc kỵ khí Bể lên men cĩ thiết bị trộn và bể lắng riêng Quá trình này cung cấp phân ly và hồn lƣu các vi sinh vật giống, do đĩ cho phép vận hành quá trình ở thời gian lƣu từ 6  12 giờ. Cần thiết bị khử khí (Degasifier) giảm thiểu tải trọng chất rắn ở bƣớc phân ly. Để xử lý ở mức độ cao, thời gian lƣu chất rắn đƣợc xác định là 10 ngày ở nhiệt độ 32oC, nếu nhiệt độ giảm đi 11oC, thời gian lƣu địi hỏi phải tăng gấp đơi.  Bể UASB ( upflow anaerobic Sludge Blanket) Nƣớc thải đƣợc đƣa trực tiếp vào phía dƣới đáy bể và đƣợc phân phối đồng đều, sau đĩ chảy ngƣợc lên xuyên qua lớp bùn sinh học dạng hạt nhỏ (bơng bùn) và các chất hƣũ cơ bị phân hủy. Các bọt khí mêtan và NH3, H2S nổi lên trên và đƣợc thu bằng các chụp thu khí để dẫn ra khỏi bể. Nƣớc thải tiếp theo đĩ chuyển đến vùng lắng của bể phân tách 2 pha lỏng và rắn. Sau đĩ ra khỏi bể, bùn hoạt tính thì hồn lƣu lại vùng lớp bơng bùn. Sự tạo thành bùn hạt và duy trì đƣợc nĩ rất quan trọng khi vận hành UASB. Thƣờng cho thêm vào bể 150 mg/l Ca2+ để đẩy mạnh sự tạo thành hạt bùn và 5  10 mg/l Fe2+ để giảm bớt sự tạo thành các sợi bùn nhỏ. Để duy trì lớp bơng bùn ở trạng thái lơ lửng, tốc độ dịng chảy thƣờng lấy khoảng 0,6  0,9 m/h. Hình 2.16: Bể UASB 2.4.3.2. Phương pháp kị khí với sinh trưởng gắn kết  Lọc kị khí với sinh trƣởng gắn kết trên giá mang hữu cơ (ANAFIZ) Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 43 SVTH: Phan Anh Chiến Lọc kỵ khí gắn với sự tăng trƣởng các vi sinh vật kỵ khí trên các giá thể. Bể lọc cĩ thể đƣợc vận hành ở chế độ dịng chảy ngƣợc (bể UAF) hoặc xuơi (bể DAF). Giá thể lọc trong quá trình lƣu giữ bùn hoạt tính trên nĩ cũng cĩ khả năng phân ly các chất rắn và khí sản sinh ra trong quá trình tiêu hĩa.  Lọc kị khí với lớp vật liệu giả lỏng trƣơng nở (ANAFLUX) Vi sinh vật đƣợc cố định trên lớp vật liệu hạt đƣợc giãn nở bởi dịng nƣớc dâng lên sao cho sự tiếp xúc của màng sinh học với các chất hữu cơ ttrong một đơn vị thể tích là lớn nhất. Ƣu điểm: Ít bị tắc nghẽn trong quá trình làm việc với vật liệu lọc. Khởi động nhanh chĩng Khơng tẩy trơi các quần thể sin học bám dính trên vật liệu Cĩ khả năng thay đổi lƣu lƣợng trong giới hạn tốc độ chất lỏng. 2.5. So sánh các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải 2.5.1. Phương pháp cơ học o Nguyên tắc: Nƣớc thải cơng nghiệp cũng nhƣ nƣớc thải sinh hoạt thƣờng chứa các chất tan và các chất khơng tan ở dạng hạt lơ lửng. Các tạp chất lơ lửng cĩ thể ở dƣới dạng rắn hoặc lỏng, chúng tạo với nƣớc thành hệ huyền phù. Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nƣớc thải, thƣờng ngƣời ta sử dụng các quá trình thuỷ cơ (gián đoạn hoặc liên tục ): lọc qua song chắn hoặc lƣới, lắng dƣới tác dụng của lực trọng trƣờng hoặc lực ly tâm và lọc. Việc lƣa chọn phƣơng pháp xử lý tuỳ thuộc vào kích thƣớc hạt, tính chất hố lý, nồng độ hạt lơ lửng, lƣu lƣợng nƣơc thải và mức độ làm sạch cần thiết. o Mục đích cơng nghệ: Để loại trừ các chất ơ nhiễm ở dạng khơng tan, ở dạng huyền phù và một phần ở dạng keo. o Hiệu quả xử lý: Thơng thƣờng ngƣời ta khử đƣợc hầu hết các chất cĩ kích thƣớc lớn, khử đƣợc trên 60% chất ơ nhiễm khơng tan và khoảng 20% giá trị BOD, các chất hữu cơ khơng Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 44 SVTH: Phan Anh Chiến tan cĩ giá trị sinh học. Và khi kết hợp với các phƣơng pháp khác thì khử đƣợc 75% chất ơ nhiễm khơng tan và 40-50% hàm lƣợng BOD. Hoặc cĩ thể khử đƣợc trên 99% vi sinh vật (bể lọc chậm). o Vị trí trong dây chuyền cơng nghệ nƣớc thải: Thƣờng cĩ vai trị chủ yếu trong giai đoạn xử lý sơ bộ. Thƣờng ở đầu dây chuyền cơng nghệ. 2.5.2. Phương pháp hĩa học và hĩa lý o Nguyên tắc: Dựa vào sự biến thiên về hĩa học, lý học. Ap dụng để đƣa chất ơ nhiễm về dạng kết tủa hay từ dạng hịa tan này sang dạng hịa tan khác để tạo thành sản phẩm thứ cấp khơng độc hại. o Mục đích cơng nghệ: Khử đƣợc các chất ơ nhiễm chủ yếu là các chất khơng tan ở trạng thái keo và các chất hịa tan. o Hiệu quả xử lý: Hầu nhƣ khử đƣợc gần hết các tạp chất keo cĩ trong nƣớc thải. Khi khử các chất ơ nhiễm ở trạng thái hịa tan thì hiệu quả của nĩ rất cao, với các chất thứ cấp cĩ thể độc hại và khơng độc hại phải dựa vào mục đích cơng nghệ và đối tƣợng xử lý. o Vị trí trong dây chuyền cơng nghệ nƣớc thải: Đa phần thƣờng ở sau các quá trình cơ học, cơ bản và trƣớc quá trình sinh học. Quá trình xử lý nƣớc thải bằng các phƣơng pháp hĩa học, hĩa lý là quá trình đặc trƣng cho giai đoạn xử lý trƣớc xử lý cấp II (sau giai đoạn xử lý sơ bộ). Cịn tùy trƣờng hợp mà phƣơng pháp hĩa học cĩ thể đƣợc sử dụng để làm tăng hiệu quả của các quá trình khác. 2.5.3. Phương pháp sinh học o Nguyên tắc: Quá trình xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học là quá trình phân huỷ các chất hữu cơ gây ơ nhiễm thành các chất vơ cơ và các chất khí đơn giản nhờ vào các sinh vật thuỷ sinh mà chủ yếu là hệ vi sinh vật cĩ trong nƣớcthải. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 45 SVTH: Phan Anh Chiến Các vi sinh vật (vsv) này sử dụng các hợp chất hữu cơ hydratcacbon: glucide, cacbuahydro khác; sử dụng các hợp chất chúa nitơ : protide, protein và một số chất khống làm chất dinh dƣỡng để sinh rƣởng phát triển, tăng số lƣợng tế bào đồng thời làm sạch chất hữu cơ hồ tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ. o Mục đích cơng nghệ: Đƣợc ứng dụng để khử các chất ơ nhiễm hữu cơ hịa tan cĩ giá trị sinh học (chính là khử BOD). Khơng xử lý sinh học đối với tạp chất vơ cơ và kim loại (trừ một số trƣờng hợp đặc biệt). o Hiệu quả xử lý: Tùy theo mức độ xử lý mà nĩ cĩ thể xử lý đƣợc 90-95% giá trị BOD khi xử lý triệt để. Hoặc trên 40-80% giá trị BOD khi xử lý khơng triệt để. Khơng áp dụng xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học cho những ngành liên quan đến hĩa chất. o Vị trí trong dây chuyền cơng nghệ: Đa phần thƣờng nằm sau các quá trình xứ lý hĩa lý. Quá trình xử lý nƣớc thải bằng các phƣơng pháp sinh học là quá trình đặc trƣng cho xử lý cấp II. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 46 SVTH: Phan Anh Chiến CHƢƠNG 3 LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ 3.1. Một số cơng nghệ xử lý nƣớc thải tại các khu cơng nghiệp 3.1.1. Khu cơng nghiệp Tân Tạo Thơng số cơ bản Lƣu lƣợng nƣớc thải thiết kế:  Tổng lƣu lƣợng nƣớc thải: 6000m3/ngđ  Lƣu lƣợng trung bình giờ (24h) : 250 m3/h  Lƣu lƣợng tối đa: 400 m3/2h Trạm XLNT đƣợcthiết kế theo các tiêu chuẩn cụ thể nhƣ sau:  pH 6-9  SS 200mg/l  BOD5 400mg/l  COD 600mg/l  Kim loại nặng Xử lý đạt tiêu chuẩn loại B TCVN 5945-1995 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 47 SVTH: Phan Anh Chiến Hình 3.1: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Tân Tạo Ƣu điểm:  Sử dụng cơng nghệ bể bùn hoạt tính hiếu khí. Cơng nghệ đơn giản, dễ vận hành. Nhƣợc điểm:  Khơng đề phịng đƣợc sự cố kim loại nặng, dễ gây chết bùn. Nƣớc thải từ các nhà máy (đã xử lý sơ bộ) Bể thu gom Bể điều hịa Hệ điều chỉnh pH, NaOH, H2SO4 Bể bùn hoạt tính Bể tách bùn Máng đo lƣu lƣợng Nguồn tiếp nhận Dinh dƣỡng N/P Khơng khí Bể gom bùn Bùn hồi lƣu Máy ép bùn Bánh bùn Thu gom xử lý Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 48 SVTH: Phan Anh Chiến 3.1.2. Khu cơng nghiệp Biên Hịa II Hình 3.2: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Biên Hịa II Ƣu điểm  Thiết bị hiện đại, dễ vận hành  Khử đƣợc chất ding dƣỡng Nitơ và Photpho sinh hố do cĩ thể điều chỉnh đƣợc quá trình hiếu khí, thiếu khí và kị khí trong bể bằng việc thay đổi chế độ cung cấp oxy.  Hiệu quả xử lý cao  Khơng cần bể lắng II và khơng phải hồn lƣu bùn Nhƣợc điểm  Cơng suất xử lý nhỏ  Địi hỏi nắm rõ kỹ thuật vận hành đối với ngƣời vận hành pH9, KLN Hố thu gom Lƣới chắn tinh Bể điều hịa UNITANK Hồ sinh học Bể đệm Bể keo tụ/tạo bơng Bể lắng Nƣớc sau xử lý Hệ thống xử lý bùn Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 49 SVTH: Phan Anh Chiến 3.1.3. Khu cơng nghiệp Linh Trung 1 Lƣu lƣợng nƣớc thải thiết kế : 5000m3/h Tính chất nƣớc thải: BOD5 : 500 mg/l Nhiệt độ 450C COD : 800 mg/l pH = 5  9 SS : 300 mg/l Hình 3.3: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Linh Trung 1 Ƣu điểm:  Sử dụng cơng nghệ bùn hoạt tính theo phƣơng pháp SBR. Phƣơng pháp này cĩ khả năng xử lý nƣớc thải cĩ BOD cao, khử Nitơ, tiết kiệm diên tích, khơng cần nhiều nhân viên. Nhƣợc điểm:  Địi hỏi ngƣời vận hành phải cĩ trình độ cao, vận hành phức tạp, chi phí xây dựng tốn kém Bể thu gom Đồng hồ đo lƣu lƣợng Lƣới chắn tinh Bể điều hịa Bể SBR Bể chứa sau xử lý sinh học Bộ lọc tinh Bể đệm Bể tiếp xúc Clorine Đầu ra Bể lọc than hoạt tính Máy ép bùn Bể nén bùn Polymer Bánh bùn Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 50 SVTH: Phan Anh Chiến 3.1.4. Khu cơng nghiệp Việt-Sing Hình 3.4: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Việt – Sing Sử dụng cơng nghệ vi sinh bám dính ( lọc sinh học) kết hợp với bùn hoạt tính aerotank truyền thống. Ƣu điểm: Hiệu quả xử lý rất cao. Nhƣợc điểm: Sử dụng trong trƣờng hợp lƣu lƣợng nƣớc thải khơng lớn. Hố thu gom Bể phân phối Trống lọc Bể điều hịa Hố bơm Tháp lọc sinh học Bể tuần hồn Bể aerotank Bể lắng Bể lắng Bể tiêu bùn Máy ép bùn Nƣớc thải sau xử lý Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 51 SVTH: Phan Anh Chiến 3.1.5. Khu cơng nghiệp Lê Minh Xuân Hình 3.5: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Lê Minh Xuân Ƣu điểm: cơng nghệ đơn giản, dễ vận hành. Nhƣợc điểm: khơng khử đƣợc Nitric, nitrat thành nitơ tự do NaOCl PAC Polymer NaOH/HCl Polymer HỐ THU GOM BỂ TÁCH VÁNG NỔI BỂ CÂN BẰNG BỂ NÂNG pH BỂ KEO TỤ BỂ TẠO BƠNG BỂ LẮNG 1 BỂ TRUNG HỊA BỂ AEROTANK BỂ LẮNG 2 BỂ KHỬ TRÙNG KÊNH BỂ PHÂN HỦY BÙN MÁY ÉP BÙN NaOH Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 52 SVTH: Phan Anh Chiến 3.2. Lựa chọn quy trình cơng nghệ xử lý nƣớc thải Việc đề xuất cơng nghệ xử lý phụ thuộc vào các yếu tố:  Lƣu lƣợng, thành phần, tính chất nƣớc thải  Tiêu chuẩn thải ra nguồn  Diện tích xây dựng cho phép và khả năng đầu tƣ  Điều kiện tự nhiên, xã hội tại khu vực đặt cơng trình xử lý  Tính khả thi của cơng trình khi xây dựng cũng nhƣ khi hoạt động. 3.2.1. Yêu cầu mức độ xử lý Nƣớc mƣa và nƣớc thải quy ƣớc sạch đƣợc thu gom riêng và thải trực tiếp ra nguồn tiếp nhận. Nƣớc thải từ các nhà máy sau khi đã qua xử lý đạt tiêu chuẩn thải theo quy định của Khu cơng nghiệp Long Hậu (xem bảng 1.2) sẽ đƣợc xả vào hệ thống cống chung. Trạm xử lý nƣớc thải tập trung sẽ tiếp tục xử lý nƣớc thải đạt quy chuẩn QCVN 24-2009/BTNMT cột A (xem bảng 1.3) trƣớc khi thải ra rạch Bùng Binh chảy vào sơng Kinh. 3.2.2. Phân tích để lựa chọn cơng nghệ Nƣớc thải vào cĩ tỷ số BOD5/COD = 0.67, thích hợp để xử lý bằng sinh học. Bên cạnh đĩ, cịn cĩ nhu cầu khử N nên cơng trình sinh học phải cĩ chức năng khử N. Nồng độ chất ơ nhiễm hữu cơ khơng quá cao, phù hợp để xử lý bằng phƣơng pháp vi sinh hiếu khí. Nhƣng do điều kiện mặt bằng bị hạn chế nên khơng phù hợp để xử lý bằng phƣơng pháp vi sinh trong điều kiện tự nhiên. Ơ đây chọn thiết kế bể anoxic kết hợp bể aerotank. Nhiệm vụ chính của bể anoxic là tạo điều kiện thiếu khí để vi sinh vật phân giải N phát triển mạnh, khử các hợp chất N thành N tự do, cịn bể aerotank là nơi phân hủy hơp chất hữu cơ (đây là khâu xử lý chính của cả hệ thống). Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 53 SVTH: Phan Anh Chiến Nƣớc thải vào cĩ nồng độ chất lơ lửng khá cao. Cần phối hợp các biện pháp cơ học để loại bỏ SS nhƣng khi nồng độ chất lơ lửng quá cao, gây trở ngại cho xử lý bằng phƣơng pháp sinh học thì cần phải đƣợc xử lý bằng phƣơng pháp hĩa lý (keo tụ – tạo bơng). Nồng độ pH khơng ổn định (5 – 9), cần cĩ bể nâng pH lên giá trị tối ƣu (7.5-8.5), tuy nhiên lƣợng hĩa chất châm vào cần đƣợc kiểm sốt chặt chẽ nhờ vào đầu dị pH lắp tại bể. Vì cĩ sự tham gia của các ngành cơng nghiệp điện, điện tử, thiết bị thơng tin; cơng nghiệp sản xuất hĩa chất, hƣơng liệu nên khả năng nƣớc thải vào cĩ chứa hàm lƣợng lớn kim loại nặng là cao. Cần phải cĩ hệ thống xử lý bằng phƣơng pháp hố lý để loại bỏ chúng trong trƣờng hợp cần thiết nhằm bảo vệ cơng trình sinh học phía sau và đạt tiêu chuẩn đầu ra. Cơng trình xử lý hố lý (keo tụ – tạo bơng) cịn cĩ khả năng xử lý các chất độc hại khác (chất tẩy rữa từ cơng nghiệp cơ khí, điện; phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt từ cơng nghiệp dệt may;…). Mặc dù nƣớc thải vào hệ thống xử lý tập trung phải đạt tiêu chuẩn theo quy định của Khu cơng nghiệp nhƣng để phịng ngừa những trƣờng hợp bất thƣờng, cơng trình xử lý hố lý với phƣơng pháp keo tụ là khơng nên thiếu. Các ngành chế biến thực phẩm; các kho đơng lạnh thủy sản; các nhà ăn cĩ khả năng thải ra nhiều dầu mỡ nên cần xây dựng bể tách dầu. Bể tách dầu ở đây theo nguyên tắc trọng lực (dầu nhẹ hơn nƣớc nổi trên bề mặt), cĩ kèm thiết bị vớt dầu. Bùn sinh ra trong quá trình xử lý gồm cặn tƣơi hoặc hỗn hợp phèn và cặn tƣơi từ quá trình loại bỏ SS và bùn hoạt tính nên cần cĩ cơng trình ổn định bùn. Do hạn chế về mặt bằng cũng nhƣ yêu cầu vệ sinh trong khu nên biện pháp tách nƣớc bùn bằng sân phơi bùn là khơng phù hợp, chọn biện pháp tách nƣớc bùn bằng máy ép bùn băng tải. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 54 SVTH: Phan Anh Chiến Lƣu lƣợng nƣớc thải phụ thuộc vào mức độ lắp đầy các nhà máy nên cơng trình cần đƣợc thiết kế theo hƣớng tính lƣu lƣợng dựa vào tỷ số dùng nƣớc trên đơn vị diện tích vùng. 3.2.3. Sơ đồ quy trình cơng nghệ Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 55 SVTH: Phan Anh Chiến Hình 3.6: Sơ đồ cơng nghệ khu cơng nghiệp Long Hậu NaOCl PAC Polymer NaOH/HCl Polymer HỐ THU GOM BỂ TÁCH DẦU BỂ ĐIỀU HỊA BỂ NÂNG pH BỂ KEO TỤ BỂ TẠO BƠNG BỂ LẮNG 1 BỂ TRUNG HỊA BỂ AEROTANK BỂ LẮNG 2 BỂ KHỬ TRÙNG KÊNH BỂ PHÂN HỦY BÙN MÁY ÉP BÙN NaOH SONG CHẮN RÁC LƢỢC RÁC TINH NƢỚC THẢI BỂ ANOXIC KHÍ KHÍ NƢỚC BÙN GHI CHÚ : Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 56 SVTH: Phan Anh Chiến 3.2.4. Thuyết minh cơng nghệ Nƣớc thải từ các nhà máy theo hệ thống cống dẫn nƣớc thải về hố thu tập trung, trƣớc khi vào hố thu nƣớc thải chảy qua song chắn rác để loại bỏ rác cĩ kích thƣớc lớn. Sau đĩ, nƣớc thải đƣợc bơm qua song chắn tinh để loại bỏ vật rắn cĩ kích thƣớc nhỏ hơn. Nƣớc sau khi qua song chắn sẽ chảy xuống bể tách dầu. Tại bể xảy ra quá trình tách dầu bằng phƣơng pháp trọng lực, dầu đƣợc giữ lại trên bề mặt bể, nƣớc chảy tràn qua bể điều hịa. Tại đây, nƣớc sẽ đƣợc ổn định về lƣu lƣợng và chất lƣợng nhờ quá trình thổi khí. Sau đĩ, nƣớc thải đƣợc bơm sang bể nâng pH, bể keo tụ-tạo bơng và lắng. Sau quá trình keo tu-tạo bơng, nƣớc thải chảy tràn qua bể trung hịa, nhằm đảm bảo pH cho quá trình sinh học tiếp theo. Nƣớc từ bể trung hịa chảy tràn qua bể anoxic. Tại đây, nƣớc thải đƣợc hịa trộn với vi sinh vật (lƣợng nƣớc và bùn tuần hồn), trong mơi trƣờng thiếu khí vi sinh vật sẽ loại bỏ các hợp chất nitơ, nƣớc chảy qua bể aerotank. Tại đây, hỗn hợp nƣớc và bùn đƣợc cung cấp oxy, vi sinh vật hiếu khí sẽ sử dụng chất hữu cơ cho quá trình tăng trƣởng. Nƣớc từ bể aerotank chảy qua bể lắng 2, sau đĩ qua khử trùng ở bể tiếp xúc khử trùng bằng NaOCl rồi sau đĩ thải ra nguồn tiếp nhận là rạch Bùng Binh chảy ra sơng Kinh. Bùn từ bể lắng 1 và bể lắng 2 đƣợc đƣa vào bể phân huỷ bùn hiếu khí để phân huỷ các chất hữu cơ cịn lại (giảm thể tích bùn) rồi qua thiết bị lọc ép băng tải để loại bỏ nƣớc (giảm độ ẩm bùn) và thải bỏ. Nƣớc từ bể phân huỷ bùn và máy ép bùn trở lại bể điều hồ để đƣợc tái xử lý. Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 57 SVTH: Phan Anh Chiến CHƢƠNG 4 TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI KHU CƠNG NGHIỆP LONG HẬU GIAI ĐOẠN 2  Tính tốn lƣu lƣợng nƣớc thải: Lƣu lƣợng thiết kế Qtkế = 3000 m3/ngđ Lƣu lƣợng ngày lớn nhất Qngàymax = Kng x Qtkế = 1,3 x 3000 = 3900 m3/ngđ Theo TCXD 51-84, ứng với Qmax = 3000 m3/ngđ ta cĩ Kng = 1,3 Lƣu lƣợng giờ lớn nhất Qhmax = 24 3900 x 2,1= 341,25 m3/h Hệ số khơng điều hịa giờ của hệ thống 2000 m3/ngđ (giai đoạn 1) là 2,1 4.1. Song chắn rác Bảng 4.1: Thơng số tính tốn cho song chắn rác làm sạch bằng thủ cơng Thơng số tính tốn Song chắn làm sạch bằng thủ cơng Kích thƣớc song chắn - Bề rộng (mm) - Bề sâu (mm) Khe hở giữa các thanh (mm) Độ dốc theo phƣơng đứng Tốc độ dịng chảy trong mƣơng (m/s) Tổn thất áp lực cho phép (mmH2O) 5,08  15,24 25,4  38,1 25,4  50,8 30  45 0,3  0,6 152,4 (Theo sách tính tốn của Lâm Minh Triết trang 119) Chọn bề rộng song chắn B = 2 m Chọn kích thƣớc song chắn nhƣ sau: - Bề rộng song chắn : b = 0,01 m Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 58 SVTH: Phan Anh Chiến - Bề sâu song chắn: d = 0,03 m - Khoảng cách giữa các song chắn : w = 0,025 m Bề rộng của song chắn đƣợc tính theo cơng thức: Bs = bn + w (n+1)  n = 025,001,0 025,02 wb wBS      = 56,43 Chọn n = 57 khe Số khe hở của song chắn: n = K hwv Q h . ...3600 1SC max  h1 = K nwv Q h . ...3600 SC max Trong đĩ: - K :hệ số tính đến mức độ cản trở của dịng chảy do hệ thống cào rác K=1,05 - h1 = độ đầy của nƣớc trong kênh tƣơng ứng với Qh max - n: số khe của song chắn, n= 57 - w: khoảng cách giữa 2 song chắn, w=0,025 m - vSC : vận tốc nƣớc qua song chắn, vSC = 0,6 m/s  h1 = 05,1. 57.025,0.6,0.3600 25,341 = 0,116 m Tổn thất áp lực của song chắn rác: hS = 2g )vv( 7,0 1 22 SC x Trong đĩ: Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 59 SVTH: Phan Anh Chiến - vSC: vận tốc qua song chắn ứng với Qmax, vSC = 0,6 m/s - g : gia tốc trọng trừơng, g = 9,81 m/s2 - v : vận tốc trƣớc song chắn, m/s Độ đầy trong kênh h1 = B x x v3600 Qmaxh  v = 2116,03600 25,341 B x h x 3600 Q 1 max h xx  = 0,409 m/s  hS = 9,81x2 )0,4096,0( 7,0 1 22  x = 0,014 m < 150 mm  thoả mãn Chiều cao xây dựng mƣơng của song chắn rác H = h1 + hS + ht Trong đĩ: - h1 : độ đầy của nƣớc thải ứng với Qh max , h1 = 0,116 m - hS : tổn thất áp lực qua song chắn, hS = 0,014 m - ht : chiều cao phía trên mặt nƣớc của song chắn, ht = 0,37 m H = 0,116 + 0,014 + 0,37 = 0,5 m Nhƣ vậy chiều cao của song chắn: HSC = 60sin 5,0 sin60 H  = 0,58 m Vậy ta cĩ thơng số thiết kế song chắn là: Bảng 4.2: Thơng số thiết kế cho song chắn rác Thơng số thiết kế Đơn vị Kích thƣớc Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 60 SVTH: Phan Anh Chiến Chiều rộng song chắn Chiều cao song chắn Số thanh của song chắn Khe hở giữa hai thanh Bề rộng của thanh Bề dày thanh Gĩc nghiêng đặt song chắn so với phƣơng thẳng đứng m m thanh m m m độ 2 0,58 57 0,025 0,01 0,03 60 Hàm lƣợng chất lơ lững sau khi qua song chắn giảm 4%, cịn lại: Ctc = Ctc ( 100 -4)% = 500 ( 100 – 4)% = 480 mg/l 4.2. Hố thu gom Thể tích hữu ích của hố thu gom: Vb = Qh max .t Với : t là thời gian lƣu nƣớc trong hố thu, t = 1030phút Chọn t = 30 phút  Vb = 341,25 m 3 /h x 30 ph 60 1 h/ph = 170,625 m 3 Kích thƣớc hố thu Chọn chiều sâu hữu ích h = 6 m Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m  BxL = h V b = 6 625,170 = 28,438 m 2 Chọn B = 5 m , L = 6 m Vậy thể tích hố thu là: V = 5 x 6 x 6,5= 195 m3 Đồ án tốt nghiệp Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Long Hậu – Long An giai đoạn 2, cơng suất 3000 m3/ngày đêm GVHD: Võ Lê Phú 61 SVTH: Phan Anh Chiến Chọn bơm: chọn 4 bơm nhúng chìm ShinMaywa model CN 100, trong đĩ cĩ 3 bơm hoạt động và 1 bơm để luân phiên. Lƣu lƣợng mỗi bơm Q=108 m3/h, cột áp H=12 mH, cơng suất bơm 7,5 kW Vậy ta cĩ thơng số thiết kế hố thu gom nhƣ sau: Bảng 4.3: Thơng số thiết kế cho hố thu Thơng số thiết kế Giá trị Thời gian lƣu nƣớc Chiều dài Chiều rộng Chiều sâu Máy bơm Nhà sản xuất Kiểu Model Lƣu lƣợng Cột áp Cơng suất Số lƣợng 30 phút 6 m 5 m 6,5 m ShinMaywa - Nhật Bơm nhúng chìm CN 100 108 m 3 /h 12 m 7,5 kW 4 bơm (3 cơng tác + 1 luân phiên) 4.3. Lƣợc rác tinh Chọn lƣợc rác tinh theo catalogue của hãng