Luận văn Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Kim Huy - Bình Dương, công suất 2.000 m3- ngày đêm

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑAÏI HOÏC KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH KHOA MOÂI TRÖÔØNG & COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC ------------o0o----------- LUẬN VĂN TOÁT NGHIEÄP ÑEÀ TAØI: TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI KHU COÂNG NGHIEÄP KIM HUY – BÌNH DUÔNG, COÂNG SUAÁT 2.000 M3/NGAØY ÑEÂM Chuyeân Ngaønh : Moâi Tröôøng Maõ ngaønh : 108 GVHD : Th.S Laâm Vónh Sôn SVTH : Voõ Chính Minh MSSV : 104108031 Tp.Hoà Chí Minh, thaùng 02, naêm2011 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU – HÌNH ẢNH HÌNH ẢNH Hình 2.1: Song chắn rác tinh Hình 2.2: Song chắn rác thô Hình 2.3: Sơ ñồ bể lắng cát có sục khí và dòng chảy trong bể Hình 2.4: Bể tách dầu mỡ Hình 2.5: Bể tuyển nổi Hình 2.6: Bể aeroten ñang sục khí Hình 2.7: Hệ sục khí trong bể Aeroten Hình 2.8: Chu trình hoạt ñộng của bể SBR Hình 2.9: Bể lọc sinh học Hình 3.1: Sơ ñồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp ðồng An 2 Hình 3.2: Sơ ñồ công nghệ HTXLNT khu công nghiệp Việt Nam - Singapore Hình 3.3: Sơ ñồ công nghệ HTXLNT khu công nghiệp Linh Trung 1 Hình 3.4: Sơ ñồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải KCX Tân Thuận Baûng bieåu Sơ ñồ 4.1: Lưu lượng nước thải KCN Kim Huy Bảng 4.2 : Thành phần tính chất nước thải KCN Kim Huy trước xử lý Bảng 4.3: Bảng tiêu chuẩn nước thải Việt Nam QCVN 24:2009/BTNMT Hình 4.4 : Sơ ñồ quy trình công nghệ Bảng 5.1 : Tổng hợp tính toán bể thu gom Bảng 5.2 : Tổng hợp tính toán bể ñiều hoà Bảng 5.3 : Tổng hợp tính toán bể keo tụ Bảng 5.4 : Tổng hợp tính toán bể tạo bông Bảng 5.5 : Các thông số cơ bản thiết kế cho bể lắng I Bảng 5.6 : Tổng hợp tính toán bể lắng I Bảng 5.7 : Tổng hợp tính toán bể Aerotank Bảng 5.8 : Thông số cơ bản thiết kế bể lắng ñợt II Bảng 5.9 : Tổng hợp tính toán bể lắng ñợt II Bảng 5.10 Kích thước vật liệu lọc Bảng 5.11 Tốc ñộ rửa ngược bằng nước và khí ñối với bể lọc cát một lớp và lọc Anthracite Bảng 5.12 Các thông số thiết kế bể lọc áp lực Bảng 5.13 : Tổng hợp tính toán bể tiếp xúc Bảng 5.14 : Tổng hợp tính toán bể nén bùn Bảng 6.1 : Bảng chi phí xây dựng Bảng 6.2 : Bảng chi phí thiết bị Bảng 6.3 : Bảng tiêu thụ ñiện TRÖÔØNG ÑH KYÕ THUAÄT – COÂNG NGHEÄ COÄNG HOØA XAÕ HOÄI CHUÕ NGHÓA VIEÄT NAM TP. HOÀ CHÍ MINH ÑOÄC LAÄP – TÖÏ DO – HAÏNH PHUÙC KHOA: MOÂI TRÖÔØNG & CNSH NHIEÄM VUÏ LUẬN VĂN TOÁT NGHIEÄP Hoï vaø Teân: VOÕ CHÍNH MINH MSSV: 104108031 Ngaønh hoïc: MOÂI TRÖÔØNG Lôùp: 04DMT 1/ Teân ñeà taøi luận văn toát nghieäp: “Tính toaùn, thieát heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi KCN Kim Huy – Bình Döông 2000 m3/ngaøy.ñeâm” 2/ Nhieäm vuï luận văn toát nghieäp: ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ 3/ Ngaøy giao luận văn toát nghiệp: ................................................... 4/ Ngaøy hoaøn thaønh nhieäm vuï: ................................................... 5/ Hoï teân giaùo vieân höôùng daãn Th.S Laâm Vónh Sôn Noäi dung vaø yeâu caàu luận văn toát nghieäp ñaõ ñöôïc thoâng qua Ngaøy thaùng naêm 2011 CHUÛ NHIEÄM KHOA GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN PHAÀN DAØNH CHO KHOA Ngöôøi duyeät ( chaám sô boä ): ................................... Ñôn vò: ....................................................................... Ngaøy baûo veä: ............................................................ Ñieåm toång keát: ......................................................... Nôi löu tröõ Ñoà aùn toát nghieäp: ................................ MỤC LỤC Chương 1 MỞ ðẦU 1.1 ðặt vấn ñề ……………………………………………………………. 1 1.2 Mục tiêu …………………………………………………………….. 2 1.3 ðối tượng và phạm vi nghiên cứu …………………………………... 2 1.3.1 ðối tượng nghiên cứu ………………………………………… 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu …………………………………………… 1.4 Nội dung ……………………………………………………………. 3 1.5 Phương pháp thực hiện ……………………………………………… 3 1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ………………………………………. 3 Chương 2 TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP KIM HUY 2.1 Giới thiệu chung về khu công nghiệp ……………………………… 4 2.1.1 Vị trí ñịa lý …………………………………………………… 4 2.1.2 ðiều kiện tự nhiên của KCN …………………………………. 4 2.2 Cơ sở hạ tầng của KCN ……………………………………………. 6 2.2.1 Hệ thống giao thông ………………………………………….. 6 2.2.2 Hệ thống cấp thoát nước ……………………………………... 6 2.2.3 Hệ thống cấp ñiện và phân phối ñiện …………………………. 8 2.2.4 Hệ thống thông tin liên lạc ……………………………………. 8 2.2.5 Hệ thống cây xanh – Mặt nước ……………………………….. 8 2.2.6 Vấn ñề môi trường …………………………………………… 9 Chương 3 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP 3.1 Các thông số ñặc trưng của nước thải …………………………….. 11 3.1.1 Các thông số vật lý ……………………………………………. 11 3.1.2 Các thông số hóa học ………………………………………… 11 3.1.3 Các thông số vi sinh vật học ………………………………….. 15 3.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải ………………….. 16 3.2.1 Phương pháp cơ học ………………………………………….. 16 3.2.2 Phương pháp hóa lý ………………………………………….. 20 3.2.3 Phương pháp hóa học ………………………………………… 25 3.2.4 Phương pháp sinh học ………………………………………... 26 3.2.5 Xử lý bùn cặn …………………………………………………. 35 3.4 Một số HTXL nước thải ñang hoạt ñộng …………………………. 36 3.4.1 Khu công nghiệp ðồng An II …………………………………. 36 3.4.2 Khu công nghiệp Việt Nam – Singapore (VSIP) ……………... 38 3.4.3 Khu công nghiệp Linh Trung 1 ……………………………….. 39 3.4.4 Khu công nghiệp Tân Thuận ………………………………….. 41 Chương 4 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN VÀ ðỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ PHÙ HỢP CHO KCN KIM HUY 4.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ …………………………………………… 42 4.2 Thành phần tính chất nước thải tại KCN Kim Huy ………………….. 42 4.3 ðề xuất quy trình xử lý phù hợp …………………………………….. 45 4.3.1 Phương án …………………………………………………… 45 4.3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ lựa chọn ………………….. 46 Chương 5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ðƠN VỊ 5.1 Mức ñộ cần thiết xử lý và các thông số tính toán ………………….. 49 5.1.1 Mức ñộ cần thiết xử lý ………………………………………... 49 5.1.2 Xác ñịnh các thông số tính toán ……………………………… 49 5.2 Tính toán các công trình ñơn vị ……………………………………... 50 5.2.1 Song chắn rác ………………………………………………... 50 5.2.2 Bể thu gom ………………………………………………….... 53 5.2.3 5.2.4 Lọc rác tinh …………………………………………………… Bể ñiều hòa …………………………………………………... 55 55 5.2.5 Bể keo tụ …………………………………………………….. 60 5.2.6 Bể tạo bông …………………………………………………... 62 5.2.7 Bể lắng I ……………………………………………………… 66 5.2.8 Bể Aeroten ……………………………………………………. 71 5.2.9 Bể lắng II …………………………………………………….. 79 5.2.10 Bể trung gian ………………………………………………… 84 5.2.11 Bể lọc ña lớp vật liệu và than hoạt tính ……………………… 87 5.2.12 Bể khử trùng …………………………………………………. 92 5.2.13 Bể nén bùn ……………………………………………………. 94 5.2.14 5.2.15 Máy ép bùn …………………………………………………... Tính toán hóa chất …………………………………………… 97 98 Chương 6 TÍNH KINH TẾ 6.1 Dự toán chi phí xây dựng …………………………………………… 100 6.2 Dự toán chi phí vận hành hệ thống ………………………………….. 105 Chương 7 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 7.1 Kết luận ……………………………………………………………… 108 7.2 Kiến nghị ……………………………………………………………. 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 1 CHƯƠNG 1 MỞ ðẦU 1.1 ðẶT VẤN ðỀ Tỉnh Bình Dương nằm trong vùng kinh tế trọng ñiểm phía Nam, trong thời gian qua luôn là một trong những tỉnh có tốc ñộ phát triển kinh tế cao, thu hút vốn ñầu tư trong và ngoài nước ngày càng tăng. Tuy nhiên, phần lớn các nhà ñầu tư chỉ tập trung vào các KCN ở phía Nam của tỉnh, hiện tại nhu cầu thuê ñất còn rất lớn nhưng dẫn ñến quỹ ñất công nghiệp cho thuê còn rất ít và chưa tận dụng ñược tiềm lực của tỉnh Bình Dương hiện hữu. Do vậy, chủ trương của tỉnh là cần ñẩy mạnh hướng phát triển của các KCN về các vùng nằm phía Bắc của tỉnh nơi cộng ñồng dân cư còn khó khăn, thiếu thốn. Trong tương lai ñể giữ vững tốc ñộ phát triển, không thể duy trì tình trạng trước ñây mà phải ñổi mới tinh thần phát triển tìm tòi những kinh nghiệm tốt và loại dần những bất hợp lý của quá trình phát triển kinh tế xã hội. Với quan ñiểm ñó, Bình Dương cần thiết kế xây dựng Khu Liên Hợp Công Nghiệp – Dịch Vụ – ðô Thị Bình Dương. Theo quyết ñịnh số 295/CP-CN ngày 19/03/2003 của Thủ Tướng Chính Phủ về việc giao cho Ủy Ban Nhân Dân tỉnh Bình Dương theo ñề án “ðề án phát triển khu Liên Hợp Công Nghiệp – Dịch Vụ – ðô Thị Bình Dương”. Mục tiêu ñể xây dựng KCN Kim Huy là xây dựng một KCN hoàn thiện, ñồng bộ các hệ thống hạ tầng kỹ thuật, thay ñổi chức năng sử dụng ñất từ một khu sản xuất nông nghiệp kém hiệu quả thành khu vực sản xuất sản xuất Công Nghiệp có hiệu quả cao. Sự ra ñời của KCN Kim Huy thu hút hàng vạn lao ñộng trực tiếp trong các nhà máy và tạo thêm công ăn việc làm cho hàng vạn lao ñộng trên công trường xây dựng và lao ñộng gián tiếp cho các dịch vụ khác, ñồng thời giải quyết công ăn việc làm cho người lao ñộng tại chỗ trong huyện, tỉnh và cả nước, là nơi thu hút các nhà ñầu tư sử dụng các công nghệ sạch và giảm tối ña các tác ñộng gây ô nhiễm môi trường cho người dân và môi trường xung quanh. Trong tương lai ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 2 KCN sẽ không ngừng lớn mạnh kéo theo sự gia tăng các vấn ñề môi trường. Hoạt ñộng theo tôn chỉ: “Tôn trọng và bảo vệ môt trường” các vấn ñề môi trường của KCN ñều ñược Ban quản lý KCN quan tâm. ðối với vấn ñề nước thải các doanh nghiệp hoạt ñộng trong KCN phải xử lý sơ bộ ñạt tiêu chuẩn loại B (QCVN 24:2009/BTNMT) .Tuy nhiên lượng nước thải sản xuất, sinh hoạt nếu chỉ xử lý sơ bộ sẽ tác ñộng xấu ñến con người, môi trường nước và cảnh quan của khu vực xung quanh. 2 Do ñó, việc ñầu tư xây dựng một trạm xử lý nước thải tập trung cho KCN Kim Huy ñể làm sạch trước khi xả vào hệ thống kênh, rạch thoát nước tự nhiên là một yêu cầu cấp thiết, và phải tiến hành ñồng thời với quá trình hình thành và hoạt ñộng của KCN nhằm mục tiêu phát triển bền vững cho KCN trong tương lai và bảo vệ sức khỏe cộng ñồng. 3 Chính vì lý do ñó em ñã chọn và tiến hành thực hiện ñề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Kim Huy – Bình Dương, công suất 2000 m3/ngày ñêm” ñể thực hiện ñồ án tốt nghiệp này. 1.2 MỤC TIÊU Tính toán thiết kế chi tiết trạm xử lý nước thải cho khu công nghiệp Kim Huy ñạt tiêu chuẩn xả thải loại A (QCVN 24:2009/BTNMT) trước khi xả ra nguồn tiếp nhận ñể bảo vệ môi trường sinh thái và sức khỏe cộng ñồng. 1.3 ðỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.3.1 ðối tượng nghiên cứu Công nghệ xử lý nước thải cho loại hình Khu Công nghiệp 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu ðề tài giới hạn trong việc tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu Công nghiệp Kim Huy Nước thải ñầu vào của hệ thống ñã ñược xử lý sơ bộ ñạt loại B (QCVN 24:2009/BTNMT) và ñược tập trung tại 1 (1 số) họng thu qua hệ thống cống dẫn từ các nhà máy trong khu công nghiệp ñến bể tiếp nhận của khu xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Kim Huy. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 3 Nước thải phát sinh từ hoạt ñộng sản xuất của các cơ sở sản xuất thuộc khu công nghiệp Kim Huy, chưa tính toán ñến lượng nước mưa phát sinh. 1.4 NỘI DUNG Tìm hiểu về hoạt ñộng của khu công nghiệp Kim Huy: Cơ sở hạ tầng của khu công nghiệp. Xác ñịnh ñặc tính nước thải: Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, khả năng gây ô nhiễm, nguồn xả thải. ðề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với mức ñộ ô nhiễm của nước thải ñầu vào. Tính toán thiết kế các công trình ñơn vị trong hệ thống xử lý nước thải. Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nước thải. 1.5 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN • Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về khu công nghiệp, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác. • Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải cho các khu công nghiệp qua các tài liệu chuyên ngành. • Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược ñiểm của công nghệ xử lý hiện có và ñề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp. • Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học ñể tính toán các công trình ñơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng. • Phương pháp ñồ họa: Dùng phần mềm AutoCad ñể mô tả kiến trúc các công trình ñơn vị trong hệ thống xử lý nước thải. 1.6 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN Xây dựng trạm xử lý nước thải ñạt tiêu chuẩn môi trường giải quyết ñược vấn ñề ô nhiễm môi trường do nước thải Khu Công nghiệp. Góp phần nâng cao ý thức về môi trường cho nhân viên cũng như Ban quản lý Khu Công nghiệp. Khi trạm xử lý hoàn thành và ñi vào hoạt ñộng sẽ là nơi ñể các doanh nghiệp, sinh viên tham quan, học tập. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 4 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP KIM HUY 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU CÔNG NGHIỆP 2.1.1 Vị trí ñịa lý KCN Kim Huy tọa lạc tại xã Bình Chuẩn, huyện Thuận An, tỉnh Bình Dương, ñược kết nối với các khu liên hợp bằng tuyến ñường Tạo Lực số 2B dẫn ñến các trục giao thông chính của Quốc gia ñi về các cảng sông. Các hướng tiếp giáp Phía Nam giáp với vườn cao su hiện hữu Phía Tây giáp với ñường N6 Phía ðông giáp với vườn cao su hiện hữu Phía Bắc giáp ñất trống 2.1.2 ðiều kiện tự nhiên của KCN a. Khí hậu Khu vực xây dựng KCN Kim Huy thuộc xã Bình Chuẩn , huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương mang ñặc trưng khí hậu nhiệt ñới gió mùa. Mỗi năm có hai mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa. Mùa mưa từ tháng 5 ñến tháng 11 chiếm 90% lượng mưa cả năm, số ngày mưa khoảng 112 – 150 ngày, và mùa khô từ tháng 12 ñến tháng 4 năm sau, số ngày nắng 7 – 9 giờ/ngày, lượng bốc hơi cao. Số giờ nắng trong năm : 2.500 giờ Nhiệt ñộ trung bình : 25oC – 28oCðộ ẩm tương ñối trung bình : 80% Lượng mưa trung bình : 2100 mm Hướng gió chủ ñạo : gió ðông Nam từ tháng 2 ñến tháng 8, gió Bắc từ tháng 12 ñến tháng giêng. ðộ ẩm không khí ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 5 ðộ ẩm không khí cũng như nhiệt ñộ không khí là một trong những yếu tố tự nhiên ảnh hưởng trực tiếp ñến các quá trình chuyển hóa và phát tán các chất ô nhiễm trong khí quyển, ñến quá trình trao ñổi nhiệt của cơ thể và sức khỏe người lao ñộng. ðộ ẩm trung bình năm: 82%mm Mùa mưa: 85 – 90% Mùa khô: 65 – 80% ðộ ẩm thấp nhất: 35% Gió Mỗi năm có 2 mùa gió rõ rệt: mùa khô và mùa mưa
Mùa mưa có gió chủ ñạo Tây Nam
Mùa khô có gió chủ ñạo ðông Bắc
Tốc ñộ gió trung bình ñạt 1,8 m/s Chuyển tiếp giữa 2 mùa có gió ðông và ðông Nam Khu vực này không chịu ảnh hưởng trực tiếp của gió bão. Chế ñộ nắng Mùa khô là mùa có số giờ nắng nhiều nhất, 7,8 – 8,5 giờ/ngày vào các tháng 2, 3, 4.Trong các tháng mưa, tháng 9 là tháng có giờ nắng ít nhất: 4 – 6 giờ/ngày. Số giờ nắng trung bình trong năm là 2.526 giờ. b. ðịa hình, ñịa chất công trình ðịa hình Khu vực dự kiến khu qui hoạch KCN Kim Huy có ñịa hình tương ñối bằng phẳng cốt tự nhiên cao nhất 35,02m cốt thấp nhất 24,04m ðịa chất công trình Khu ñất quy hoạch KCN Kim Huy thuộc dạng ñất xám trên phù sa cổ, cường ñộ chịu nén trên 1,5kg/cm2, tính chất cơ lý của ñất tốt, thuận lợi cho việc xây dựng KCN và các tiện ích công cộng khác ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 6 2.2 CƠ SỞ HẠ TẦNG KHU CÔNG NGHIỆP 2.2.1 Hệ thống giao thông Giao thông ñường bộ Hệ thống giao thông ñường bộ: các tuyến ñường chính và ñường phụ của KCN liên kết với nhau bằng tuyến ñường Tạo lực số 1 Hệ thống ñường chính của KCN ñược bố trí vào khu trung tâm từng khu nhỏ và kết nối với hệ thống ñường giao thông ñối ngoại. Do khu ñất xây dựng có tuyến ñường tạo lực số 1 và ñường 2B ñi ngang qua, nên việc tổ chức các tuyến ñường ñảm bảo tính liên tục, thuận tiện cho mạng lưới giao thông nội bộ. Bên cạnh ñó, dải cây xanh dọc các tuyến ñường ñảm bảo an toàn và tạo nên sức hút về mặt mỹ quan cho KCN. Mạng lưới ñường nội bộ ñược thiết kế xây dựng dựa vào hình dáng, ñịa hình khu ñất và mạng lưới giao thông ñối ngoại, dựa vào tuyến ñiện cao thế ñi qua khu ñất. 2.2.2 Hệ thống cấp thoát nước Nguồn cung cấp nước sạch Hệ thống cấp nước do công ty cấp nước tỉnh Bình Dương thiết kế sắp ñặt nằm trên ñường Tạo Lực số 2B có ñường kính 300mm cung cấp nước ñến trung tâm Khu Liên Hợp Công Nghiệp – Dịch Vụ – ðô Thị Bình Dương ñể phục vụ cho các nhà ñầu tư trong KCN và khu nhà ở công nhân. Bố trí các ñường ống 300mm dọc theo tuyến ñường N1 và N3, từ ñó cấp ñến cho khu trung tâm A, B, C, trung tâm… Tạo mạch vòng từ lô A1 – A3, B1 – B3, C1 – C3 và các khu vực phụ trợ khác bằng ống 200 – 150. Ngoài ra, trên mạng còn bố trí các trụ cứu hỏa (100) với khoảng cách 150m/trụ. Ống cấp nước dùng ống gang dẻo hay hay ống uPVC, chôn sâu 0,9 – 1,1 so với cốt san nền (tính từ ñỉnh ống ) ñộ dốc thoát nước bám theo ñộ dốc san nền. Trên mạng lưới bố trí ñầy ñủ các van xả khí và xả bùn, các van xả cần thiết khác cũng như các van chờ sẵn ñể cấp nước cho từng xí nghiệp. Khi có cháy, ô tô cứu hỏa của thành phố sẽ chữa cháy trực tiếp từ các họng cứu hỏa này. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 7 Tiêu chuẩn dùng nước trong gia ñoạn quy hoạch cho KCN chưa thể phân loại theo từng ngành công nghiệp cụ thể nên tiêu biểu cấp nước cho toàn khu là 40 – 50m3/ha. Hệ thống thoát nước Nhằm ñảm bảo thoát nước dễ dàng, tách riêng nước sau khi sử dụng (bao gồm nước sinh hoạt và nước sử dụng trong sản xuất) và nước mưa ứ ñọng gây ảnh hưởng ñến môi trường, dân sinh và cảnh quan KCN, hệ thống thoát nước khu ðồng An II là hệ thống thoát nước riêng, bao gồm hệ thống thoát nước mưa hay hệ thống thoát nước thải công nghiệp – sinh hoạt. Hệ thống thoát nước mưa Hệ thống thoát nước mưa của khu Kim Huy hướng thoát nước chính tập chung về ñường N4, sau ñó thoát về ñường 2B, sau ñó thoát về ñường Tạo Lực số 2 và thoát kênh Hòa Lợi. Hệ thống thoát nước mưa của KCN là hệ thống kín, bằng ống tròn bê tông cốt thép. Các tuyến thoát nước mưa bố trí trong phần hành lang cho hạ tầng kỹ thuật và thải trực tiếp qua kênh gần ñường Tạo Lực số 2B. Các ống thoát nước ñược ñặt ngầm dưới mặt ñường từ 1 – 1,5m bằng ống BTCT ñúc sẵn D800mm – D1500mm và bố trí các giếng thu nước dọc theo lề ñường có khoảng cách từ 30 – 60m. Hệ thống thoát nước bẩn sinh hoạt và công nghiệp Hệ thống thoát nước của KCN Kim Huy hướng thoát nước tập trung về ñường 2B, sau ñó thoát về khu xử lý nước thải về ñường N6 và ñường D1. Sau ñó ñược thải ra kênh thoát nước ñô thị nối với suối cái ra sông ðồng Nai. Hệ thống cấp thoát nước từ KCN tập trung về khu xử lý thải tập trung. Các nhà máy trước khi thoát nước vào mạng lưới thoát nước chung của KCN phải có hệ thống xử lý nước thải cục bộ và nước thải phải ñạt nguồn loại B. Tiêu chuẩn thải nước trong khu xây dựng của KCN lấy tiêu chuẩn tương ñương 70 – 80% lưu lượng nước cấp. Xử lý nước thải KCN sẽ xây dựng hệ thống thoát nước thải tách riêng khỏi hệ thống thoát nước mưa. Nước thải ñược xử lý theo 2 cấp: ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 8 Cấp thứ I: Xử lý tại mỗi nhà máy ñạt (QCVN 24:2009/BTNMT), Cột B tiêu chuẩn của Ban quản lý Khu Công nghiệp ñề ra nhằm loại bỏ các chất ñặc biệt (dầu mỡ, kim loại, hóa chất) ñể không ảnh hưởng ñến quá trình làm việc của trạm xử lý nước thải chung trước khi xả vào mạng lưới thoát nước bẩn của KCN. Cấp thứ II: Sau khi xử lý sơ bộ tại từng nhà máy, nước thải sẽ ñược thu gom bằng hệ thống thoát nước thải của KCN và sẽ ñược xử lý tại trạm xử lý tập trung của KCN, ñạt (QCVN 24:2009/BTNMT), loại A trước khi thải ra nguồn tiếp nhận kênh Hòa Lợi. 2.2.3 Hệ thống cấp ñiện và phân phối ñiện Hệ thống cung cấp ñiện cho KCN Kim Huy là trạm trung gian 110/22 (15) KV sau ñó cho ra 2 lộ 22(15) KV ñi dọc theo các trục ñường ñể cung cấp ñiện cho các nhà máy, xí nghiệp… 2.2.4 Hệ thống thông tin liên lạc Hệ thống cáp quang thông tin liên lạc ñược chủ ñầu tư và Bưu ñiện tỉnh Bình Dương hợp tác ñầu tư. Toàn khu vực quy hoạch dự kiến sẽ có 01 từ cáp chính ñặt trên kệ ximăng do bưu ñiện tỉnh Bình Dương lắp ñặt cung cấp từ trạm Phú Chánh. Từng hạng mục cụ thể ñược cung cấp tín hiệu từ hệ thống cáp quang ñi ngầm, ñược cho mương cáp dọc các tuyến ñường nội bộ trong KCN và ñược ñấu nối với bưu ñiện Phú Chánh, ñưa tín hiệu ñến các tủ cáp nhánh cho từng khu vực của dự án. ðể ñảm bảo cho hệ thống ñiện thoại và ñường truyền Internet tốc ñộ cao, ñầu tư mới hệ thống cáp quang cho toàn khu dân cư do chủ ñầu tư và bưu ñiện tỉnh Bình Dương hợp tác ñầu tư. 2.2.5 Hệ thống cây xanh – Mặt nước Cây xanh Diện tích 17.637 ha, bao gồm cây xanh tập trung và cây xanh cách ly - ðảm bảo cách ly giữa KCN và khu tái ñịnh cư - Tạo cây xanh cho bóng mát và ñường phố và môi trường sạch trong KCN - Cây xanh trong dải phân cách tuyến ñường ñôi và ven kênh ( dọc theo tuyến ñường Tạo Lực số 1) ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 9 - Cây xanh dọc theo các tuyến ñường chính trong KCN - Cây xanh trong công viên - Cây xanh dưới ñường ñiện cao thế sẽ trồng những cây thấp. 2.2.6 Vấn ñề môi trường a. Chất thải rắn Chất thải phát sinh từ các doanh nghiệp hoạt ñộng sản xuất trong KCN Kim Huy ñược chia làm 3 loại chính, bao gồm: chất thải rắn sinh hoạt, công nghiệp và chất thải nguy hại. Chất thải rắn sinh hoạt phát sinh chủ yếu từ các hoạt ñộng sinh hoạt của công nhân viên và nhà ăn như: giấy, nylon, lon nhựa, kim loại ñựng ñồ hộp, vỏ thức uống, thực phẩm dư thừa, ngoài ra còn có lá cây, cỏ trong khuôn viên KCN. Chất thải rắn công nghiệp không nguy hại phát sinh từ hoạt ñộng sản xuất của các doanh nghiệp như: gỗ, giấy, bao bì nhựa, vải vụn, sắt và thép vụn, sợi phế liệu,… Chất thải nguy hại bao gồm dầu cặn, nhớt thải, hóa chất thải, bao bì ñựng hoá chất, giẻ lau dính dầu nhớt và hóa chất, xỉ hàn, phôi máy khoan, … Chất thải rắn ñược thu gom và phân loại ngay tại nguồn, tại các khu vực ñều ñặt các thùng rác với các màu sắc khác nhau (màu xanh ñựng rác hữu cơ, màu nâu ñựng rác vô cơ, màu cam ñựng rác nguy hại) ñể thuận tiện cho việc phân loại, thu gom, thải bỏ. b. Khí thải Bụi và khí thải phát sinh tại KCN Kim Huy chủ yếu từ các nguồn: Phát sinh từ các doanh nghiệp hoạt ñộng trong KCN có sử dụng lò hơi, lò dầu, lò nung, lò truyền nhiệt với nguồn nguyên liệu chính là dầu FO, DO và gas gây ô nhiễm chủ yếu bụi, NOx, CO và SO2. Bên cạnh ñó, hoạt ñộng của các phương tiện giao thông ra và vào KCN làm phát sinh bụi, SO2, NOx và CO. Các nhà máy trong KCN ñều phải có các biện pháp giảm thiểu khí thải trước khi xả thải. c. Nước thải Nước thải phát sinh trong KCN từ các nguồn: Nước thải sinh hoạt của công – ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 10 nhân viên; nước thải trong quá trình sản xuất. Trong ñó lượng nước thải gây ô nhiễm chủ yếu là nước thải phát sinh trong sản xuất với các ngành nghề như cơ khí, chế biến thực phẩm, ñiện tử vì vậy các chất ô nhiễm chủ yếu là các chất hữu cơ, cặn lơ lửng, ñộ màu, dầu khoáng, dầu ñộng thực vật. Tuy nhiên các nhà máy ñều phải xử lý ñạt (QCVN 24:2009/BTNMT), Cột B tiêu chuẩn của Ban quản lý Khu Công nghiệp ñề ra trước khi xả vào mạng lưới thoát nước bẩn của Khu Công nghiệp ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 11 CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP 3.1 CÁC THÔNG SỐ ðẶC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI 3.1.1 Các thông số vật lý Hàm lượng chất rắn lơ lửng Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – (T)SS - SS) có thể có bản chất là: - Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (Phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét) - Các chất hữu cơ không tan. - Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, ñộng vật nguyên sinh…). Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong quá trình xử lý. Mùi : Hợp chất gây mùi ñặc trưng nhất là H2S _ mùi trứng thối. Các hợp chất khác, chẳng hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan ñược tạo thành dưới ñiều kiện yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S. ðộ màu : Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm hoặc do các sản phẩm ñược tao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ. ðơn vị ño ñộ màu thông dụng là mgPt/L (thang ño Pt _Co). ðộ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể ñược sử dụng ñể ñánh giá trạng thái chung của nước thải. 3.1.2 Các thông số hóa học ðộ pH của nước pH là chỉ số ñặc trưng cho nồng ñộ ion H+ có trong dung dịch, thường ñược dùng ñể biểu thị tính axit và tính kiềm của nước. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 12 ðộ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan trong nước. pH có ảnh hưởng ñến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước. ðộ pH có ảnh hưởng ñến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước. Do vậy rất có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD) Theo ñịnh nghĩa, nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết ñể oxy hóa các chất hữu cơ trong nước bằng phương pháp hóa học (sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh). Về bản chất, ñây là thông số ñược sử dụng ñể xác ñịnh tổng hàm lượng các chất hữu cơ có trong nước, bao gồm cả nguồn gốc sinh vật và phi sinh vật. Trong môi trường nước tự nhiên, ở ñiều kiện thuận lợi nhất cũng cần ñến 20 ngày ñể quá trình oxy hóa chất hữu cơ ñược hoàn tất. Tuy nhiên, nếu tiến hành oxy hóa chất hữu cơ bằng chất oxy hóa mạnh (mạnh hơn hẳn oxy) ñồng thời lại thực hiện phản ứng oxy hóa ở nhiệt ñộ cao thì quá trình oxy hóa có thể hoàn tất trong thời gian rút ngắn hơn nhiều. ðây là ưu ñiểm nổi bật của thông số này nhằm có ñược số liệu tương ñối về mức ñộ ô nhiễm hữu cơ trong thời gian rất ngắn. COD là một thông số quan trọng ñể ñánh giá mức ñộ ô nhiễm chất hữu cơ nói chung và cùng với thông số BOD, giúp ñánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh học của nước từ ñó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp. Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand - BOD) Về ñịnh nghĩa, thông số BOD của nước là lượng oxy cần thiết ñể vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ trong ñiều kiện chuẩn: 20oC, ủ mẫu 5 ngày ñêm, trong bóng tối, giàu oxy và vi khuẩn hiếu khí. Nói cách khác, BOD biểu thị lượng giảm oxy hòa tan sau 5 ngày. Thông số BOD5 sẽ càng lớn nếu mẫu nước càng chứa nhiều chất hữu cơ có thể dùng làm thức ăn cho vi khuẩn, hay là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (Carbonhydrat, protein, lipid..) BOD là một thông số quan trọng: - Là chỉ tiêu duy nhất ñể xác ñịnh lượng chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học trong nước và nước thải. - Là tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng các dòng thải chảy vào các thuỷ vực thiên nhiên. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 13 - Là thông số bắt buộc ñể tính toán mức ñộ tự làm sạch của nguồn nước phục vụ công tác quản lý môi trường. Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen - DO) Tất cả các sinh vật sống ñều phụ thuộc vào oxy dưới dạng này hay dạng khác ñể duy trì các tiến trình trao ñổi chất nhằm sinh ra năng lượng phục vụ cho quá trình phát triển và sinh sản của mình. Oxy là yếu tố quan trọng ñối với con người cũng như các thủy sinh vật khác. Oxy là chất khí hoạt ñộng hóa học mạnh, tham gia mạnh mẽ vào các quá trình hóa sinh học trong nước: - Oxy hóa các chất khử vô cơ: Fe2+, Mn2+, S2-, NH3.. - Oxy hóa các chất hữu cơ trong nước, và kết quả của quá trình này là nước nhiễm bẩn trở nên sạch hơn. Quá trình này ñược gọi là quá trình tự làm sạch của nước tự nhiên, ñược thực hiện nhờ vai trò quan trọng của một số vi sinh vật hiếu khí trong nước. - Oxy là chất oxy hóa quan trọng giúp các sinh vật nước tồn tại và phát triển. Các quá trình trên ñều tiêu thụ oxy hòa tan. Như ñã ñề cập, khả năng hòa tan của Oxy vào nước tương ñối thấp, do vậy cần phải hiểu rằng khả năng tự làm sạch của các nguồn nước tự nhiên là rất có giới hạn. Cũng vì lý do trên, hàm lượng oxy hòa tan là thông số ñặc trưng cho mức ñộ nhiễm bẩn chất hữu cơ của nước mặt. Nitơ và các hợp chất chứa nitơ Nito là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sống trên bề mặt Trái ðất. Nito là thành phần cấu thành nên protein có trong tế bào chất cũng như các acid amin trong nhân tế bào. Xác sinh vật và các bã thải trong quá trình sống của chúng là những tàn tích hữu cơ chứa các protein liên tục ñược thải vào môi trường với lượng rất lớn. Các protein này dần dần bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy, khoáng hóa trở thành các hợp chất Nito vô cơ như NH4+, NO2-, NO3- và có thể cuối cùng trả lại N2 cho không khí. Như vậy, trong môi trường ñất và nước, luôn tồn tại các thành phần chứa Nito: từ các protein có cấu trúc phức tạp ñến các acid amin ñơn giản, cũng như các ion Nito vô cơ là sản phẩm quá trình khoáng hóa các chất kể trên: ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 14 - Các hợp chất hữu cơ thô ñang phân hủy thường tồn tại ở dạng lơ lửng trong nước, có thể hiện diện với nồng ñộ ñáng kể trong các loại nước thải và nước tự nhiên giàu protein. - Các hợp chất chứa Nito ở dạng hòa tan bao gồm cả Nito hữu cơ và Nito vô cơ (NH4+, NO2-, NO3-). Thuật ngữ “Nito tổng” là tổng Nito tồn tại ở tất cả các dạng trên. Nito là một chất dinh dưỡng ña lượng cần thiết ñối với sự phát triển của sinh vật. Phospho và các hợp chất chứa phospho Nguồn gốc các hợp chất chứa Phospho có liên quan ñến sự chuyển hóa các chất thải của người và ñộng vật và sau này là lượng khổng lồ phân lân sử dụng trong nông nghiệp và các chất tẩy rửa tổng hợp có chứa phosphate sử dụng trong sinh hoạt và một số ngành công nghiệp trôi theo dòng nước. Trong các loại nước thải, Phospho hiện diện chủ yếu dưới các dạng phosphate. Các hợp chất Phosphat ñược chia thành Phosphat vô cơ và phosphat hữu cơ. Phospho là một chất dinh dưỡng ña lượng cần thiết ñối với sự phát triển của sinh vật. Việc xác ñịnh P tổng là một thông số ñóng vai trò quan trọng ñể ñảm bảo quá trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thống xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học (tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1). Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ ñến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự phát triển mạnh của tảo và vi khuẩn lam. Chất hoạt ñộng bề mặt Các chất hoạt ñộng bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: kị nước và ưa nước tạo nên sự phân tán của các chất ñó trong dầu và trong nước. Nguồn tạo ra các chất hoạt ñộng bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt và trong một số ngành công nghiệp. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 15 3.1.3 Các thông số vi sinh vật học Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước thải có thể truyền hoặc gây bệnh cho người. Chúng vốn không bắt nguồn từ nước mà cần có vật chủ ñể sống ký sinh, phát triển và sinh sản. Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng, bao gồm vi khuẩn, vi rút, giun sán. * Vi khuẩn : Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây các bệnh về ñường ruột, như dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn (typhoid) do vi khuẩn Salmonella typhosa... * Vi rút : Vi rút có trong nước thải có thể gây các bệnh có liên quan ñến sự rối loạn hệ thần kinh trung ương, viêm tủy xám, viêm gan... Thông thường sự khử trùng bằng các quá trình khác nhau trong các giai ñoạn xử lý có thể diệt ñược vi rút. * Giun sán (helminths) Giun sán là loại sinh vật ký sinh có vòng ñời gắn liền với hai hay nhiều ñộng vật chủ, con người có thể là một trong số các vật chủ này. Chất thải của người và ñộng vật là nguồn ñưa giun sán vào nước. Tuy nhiên, các phương pháp xử lý nước hiện nay tiêu diệt giun sán rất hiệu quả. Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm bẩn rác, phân người và ñộng vật. Trong người và ñộng vật thường có vi khuẩn E. coli sinh sống và phát triển. ðây là loại vi khuẩn vô hại thường ñược bài tiết qua phân ra môi trường. Sự có mặt của E.Coli chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác và khả năng lớn tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lượng nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức ñộ nhiễm bẩn. Khả năng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn các vi khuẩn gây bệnh khác. Do ñó nếu sau xử lý trong nước không còn phát hiện thấy vi khuẩn E.coli chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác ñã bị tiêu diệt hết. Mặt khác, việc xác ñịnh mức ñộ nhiễm bẩn vi trùng gây bệng của nước qua việc xác ñịnh số lượng số lượng E.coli ñơn giản và nhanh chóng. Do ñó vi khuẩn này ñược chọn làm vi khuẩn ñặc trưng trong việc xác ñịnh mức ñộ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh của nguồn nước. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 16 3.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3.2.1 PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC Mục ñích của xử lý cơ học là loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn và ñầu ra khỏi nước thải, cân bằng lưu lượng và hàm lượng nước thải ñi vào hệ thống xử lý nước thải tạo ñiều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý tiếp theo. Phương pháp xử lý cơ học dùng ñể tách các chất không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải Song chắn rác và lưới lọc rác Song chaén raùc laø coâng trình xöû lyù sô boä ñeå chuaån bò ñieàu kieän cho vieäc xöû lyù nöôùc thaûi sau ñoù. Nhaèm giöõ laïi caùc vaät thoâ nhö raùc, gieû, giaáy, maãu ñaát ñaù, goã,…ôû tröôùc song chaén raùc. Song laøm baèng saét troøn hoaëc vuoâng. Hieäu quaû thao taùc ít hay nhieàu, ñeàu phuï thuoäc vaøo kích thöôùc khe song, ta coù theå chia thaønh: - Song chaén raùc tinh, khoaûng caùch nhoû hôn 10mm. - Song chaén raùc trung bình, khoaûng caùch töø 10 ñeán 40mm. - Song chaén raùc sô boä, khoaûng caùch lôùn hôn 40mm. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 17 Hình 2.1: Song chaén raùc tinh Hình 2.2: Song chaén raùc thoâ Lưới lọc Sau chaén raùc, ñeå loaïi boû taïp chaát raén coù kích côõ nhoû hôn, mòn hôn ta coù theå ñaët theâm löôùi loïc. Ngoaøi ra, löôùi loïc coøn giöõ nhieäm vuï loaïi boû moät phaàn ñaùng keå oâ nhieãm döôùi daïng huyeàn phuø vaø coù theå khoâi phuïc laïi giaù trò cuûa noù. Löôùi loïc goàm caùc loaïi: - Löôùi loïc loõm töï ñoäng röûa saïch. - Caùc tang quay coù löu löôïng tôùi 1.500m3/h. Bể lắng cát Döïa vaøo nguyeân lyù troïng löïc, doøng thaûi ñöôïc cho chaûy qua “baãy caùt”. Baãy caùt laø caùc loaïi beå, hoá, gieáng…cho nöôùc thaûi chaûy vaøo theo nhieàu caùch khaùc nhau: theo tieáp tuyeán, theo doøng ngang, theo doøng töø treân xuoáng vaø toûa ra xung quanh…nöôùc qua beå laéng, döôùi taùc duïng cuûa troïng löïc, caùt naëng seõ laéng xuoáng ñaùy vaø keùo theo moät phaàn chaát ñoâng tuï. Caùt laéng ôû baãy caùt thöôøng ít chaát höõu cô. Sau khi ñöôïc laáy ra khoûi beå laéng caùt, soûi ñöôïc loaïi boû. Caùc loaïi beå laéng caùt thoâng duïng laø beå laéng ngang. Thöôøng thieát keá 2 ngaên: moät ngaên cho nöôùc qua, moät ngaên caøo caùt soûi laéng. Hai ngaên naøy laøm vieäc luaân phieân. Ngoaøi laéng caùt, soûi, trong quaù trình xöû lyù caën phaûi laéng caùc haït lô löûng, caùc loaïi buøn (keå caø buøn hoaït tính)… nhaèm laøm cho nöôùc trong. Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa caùc loaïi beå laéng laø ñeàu döïa treân cô sôû troïng löïc. Beå laéng thöôøng ñöôïc boá trí theo doøng chaûy, coù kieåu hình naèm ngang hoaëc thaúng ñöùng. Beå laéng ngang trong xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp coù theå laø moät baäc hoaëc nhieàu baäc. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 18 Hình 2.3: Sô ñoà beå laéng caùt coù suïc khí vaø doøng chaûy trong beå Bể vớt dầu mỡ Nöôùc thaûi moät soá ngaønh coâng nghieäp aên uoáng, cheá bieán bô söõa, caùc loø moå, xí nghieäp eùp daàu…thöôøng coù laãn daàu môõ. Caùc chaát naøy thöôøng nheï hôn nöôùc vaø noåi leân treân maët nöôùc. Nöôùc thaûi sau xöû lyù khoâng coù laãn daàu môõ ñöôïc pheùp cho vaøo caùc thuûy löïc. Hôn nöõa, nöôùc thaûi coù laãn daàu môõ khi vaøo xöû lyù sinh hoïc seõ laøm bòt caùc loã hoång ôû caùc vaät lieäu loïc, ôû phin loïc sinh hoïc vaø coøn laøm hoûng caùc caáu truùc buøn hoaït tính trong Aerotank… Ngoaøi caùch laøm caùc gaït ñôn giaûn, baèng caùc taám sôïi treân maët nöôùc, coøn coù thieát bò taùch daàu, môõ ñaët tröôùc daây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 19 Hình 2.4: Beå taùch daàu môõ Lọc cơ học Bể lọc có tác dụng tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải ñi qua lớp vật liệu lọc, công trình này sử dụng chủ yếu cho 1 số loại nước thải công nghiệp. Loïc trong xöû lyù nöôùc thaûi ñeå taùch caùc taïp chaát phaân taùn nhoû khoûi nöôùc maø beå laéng khoâng laøm ñöôïc. Trong caùc loaïi phin loïc thöôøng coù loaïi phin loïc daïng taám vaø loaïi haït. Vaät lieäu daïng taám coù theå laøm baèng taám theùp coù ñuïc loã hoaëc löôùi baèng theùp, khoâng gæ, nhoùm, niken, ñoàng thau…vaø caùc loaïi vaûi khaùc nhau (thuûy tinh, amiaêng, boâng, len, sôïi toång hôïp). Taám loïc caàn coù trôû löïc nhoû, ñuû beàn vaø deûo cô hoïc, khoâng bò tröông nôû vaø bò phaù huûy trong ñieàu kieän loïc. Caùc phin loïc laøm vieäc seõ taùch caùc phaàn töû taïp chaát phaân taùn hoaëc lô löûng khoù laéng nöôùc. Caùc phin loïc laøm vieäc khoâng hoaøn toaøn döïa vaøo nguyeân lyù cô hoïc. Do vaäy, ngoaøi taùc duïng taùch caùc phaàn töû taïp chaát phaân taùn ra khoûi nöôùc, caùc maøng sinh hoïc cuõng ñaõ bieán ñoåi caùc chaát hoøa tan trong nöôùc thaûi nhôø quaàn theå vi sinh vaät coù trong maøng sinh hoïc. Chaát baån vaø maøng sinh hoïc seõ baùm vaøo beà maët vaät lieäu loïc, daàn daàn bít caùc khe hôû cuûa lôùp loïc laøm cho doøng chaûy bò chaäm laïi hoaëc ngöøng chaûy. Trong quaù ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 20 trình laøm vieäc, ngöôøi ta phaûi röûa phin loïc, laáy bôùt maøng baån phía treân vaø cho nöôùc röûa ñi töø döôùi leân treân ñeå taùch maøng baån ra khoûi vaät lieäu loïc. Trong xöû lyù nöôùc thaûi thöôøng duøng thieát bò loïc chaäm, loïc nhanh, loïc kín, loïc hôû. Ngoaøi ra, coøn duøng loaïi loïc eùp khung baûn, loïc quay chaân khoâng, caùc maùy vi loïc hieän ñaïi. Ñaëc bieät laø ñaõ caûi tieán caùc thieát bò tröôùc ñaây thuaàn tuùy laø loïc cô hoïc thaønh loïc sinh hoïc, trong ñoù vai troø cuûa maøng sinh hoïc ñöôïc phaùt huy nhieàu hôn. Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải ñược 60% các tạp chất không hòa tan và 20% BOD. Hiệu quả xử lý có thể ñạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 30-35% theo BOD bằng các biện pháp làm thoáng sơ bộ hoặc ñông tụ sinh học. Nếu ñiều kiện vệ sinh cho phép, thì sau khi xử lý cơ học nước thải ñược khử trùng và xả vào nguồn, nhưng thường thì xử lý cơ học chỉ là giai ñoạn xử lý sơ bộ trước khi cho qua xử lý sinh học 3.3.2 PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ Bản chất của quá trình xử lý hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học ñể ñưa vào nước thải chất phản ứng nào ñó ñể gây tác ñộng với các tạp chất bẩn, biến ñổi hóa học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hòa tan nhưng không ñộc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường. Các phương pháp hóa lý ñược áp dụng ñể xử lý nước thải là ñông tụ, keo tụ, hấp phụ, trao ñổi ion, trích li, chưng cất, cô ñặc, lọc ngược và siêu lọc, kết tinh, nhả hấp... Các phương pháp này ñược ứng dụng ñể loại ra khỏi nước thải các hạt lơ lửng phân tán (rắn và lỏng), các khí tan, các chất vô cơ và hữu cơ hòa tan. Phương pháp ñông tụ và keo tụ Quá trình lắng chỉ có thể tách ñược các hạt rắn, huyền phù nhưng không thể tách ñược các chất nhiễm bẩn dưới dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích thước quá nhỏ. ðể tách các hạt rắn ñó một cách hiệu quả bằng phương pháp lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác ñộng tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm làm tăng vận tốc lắng của chúng. Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lực ñòi hỏi trước hết cần trung hòa ñiện tích của chúng, ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 21 thứ ñến là liên kết chúng với nhau. Quá trình trung hòa ñiện tích thường gọi là quá trình ñông tụ, còn quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ Quá trình ñông tụ Trong ñông tụ diễn ra quá trình phá vỡ ổn ñịnh trạng thái keo của các hạt nhờ trung hòa ñiện tích. Hiệu quả ñông tụ phụ thuộc vào hóa trị của ion, chất ñông tụ mang ñiện tích trái dấu với ñiện tích của hạt. Hóa trị của ion càng lớn thì hiệu quả ñông tụ càng cao. Quá trình thủy phân các chất ñông tụ và tạo thành các bông keo xảy ra theo các giai ñoạn sau: Me3+ + HOH = Me(OH)3 + 3H+ Liều lượng của chất ñông tụ tùy thuộc vào nồng ñộ tạp chất rắn trong nước thải Các chất ñông tụ thường dùng là các muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp của chúng. Việc chọn chất ñông tụ phụ thuộc thành phần, tính chất hóa lý và giá thành của nó, nồng ñộ tạp chất trong nước, pH và giá thành phần muối của nước. Các muối nhôm ñược làm chất ñông tụ là Al2(SO4)3.28H2O; NaAlO2, Al2(OH)5Cl; KAl(SO4)2.12H2O và NH4Al(SO4)2.12H2O. Trong số ñó, sunfat nhôm ñược sử dụng rộng rãi nhất. Nó hoạt ñộng hiệu quả khi pH = 5 - 7,5. Sunfat nhôm tan tốt trong nước và có giá thành tương ñối rẻ. Nó ñược sử dụng ở dạng khô hoặc dạng dung dịch 50%. Quá trình tạo bông ñông tụ của một số muối nhôm như sau: Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 = 2Al(OH)3 ↓ + 3CaSO4 + 6CO2 Các muối sắt ñược dùng làm chất ñông tụ là Fe2(SO4)3.3H2O, Fe2(SO4)3.4H2O, FeSO4.7H2O và FeCl3. Hiệu quả lắng trong cao hơn khi sử dụng dạng khô hoặc dung dịch 10 - 15%. Các sunfat ñược dùng ở dạng bột. Liều lượng chất ñông tụ phụ thuộc pH của nước thải. ðối với Fe3+ pH từ 6 – 9, còn ñối với Fe2+ pH ≥ 9,5. ðể kiềm hóa nước thải phải dùng NaOH và Ca(OH)2 . Quá trình tạo bông ñông tụ diễn ra theo phản ứng: FeCl3 + 3H2O → Fe(OH)3 ↓ + 3HCl Fe2(SO4)3 + 6H2O → 2Fe(OH)3 ↓ + 3H2SO4 ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 22 Khi kiềm hóa : 2FeCl3 + 3Ca(OH)2 → 2Fe(OH)3 ↓ + 3CaCl2 Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 → 2Fe(OH)3 ↓ + 3CaSO4 Muối sắt có ưu ñiểm so với muối nhôm: - Hoạt ñộng tốt ở nhiệt ñộ nước thấp. - Giá trị tối ưu pH trong khoảng rộng hơn. - Bông bền và thô hơn. - Có thể ứng dụng cho nước có nồng ñộ muối rộng hơn. - Có khả năng khử mùi và vị lạ do có mặt của H2S. Tuy nhiên chúng cũng có một số nhược ñiểm: - Có tính acid mạnh làm ăn mòn thiết bị. - Bề mặt các bông ít phát triển hơn. - Tạo thành các phức nhuộm tan mạnh. Ngoài các chất nêu trên còn có thể sử dụng các chất ñông tụ là các loại ñất sét khác nhau, các chất thải sản xuất chứa nhôm, các hỗn hợp, dung dịch tẩy rửa, xỉ chứa dioxit silic. b. Quá trình keo tụ Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vào nước. Khác với qua trình ñông tụ, khi keo tụ thì sự kết hợp diễn ra không chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ trên các hạt lơ lửng. Sự keo tụ ñược tiến hành nhằm thúc ñẩy quá trình tạo bông hydroxyt nhôm và sắt với mục ñích tăng vận tốc lắng của chúng. Việc sử dụng chất keo tụ cho phép giả chất ñông tụ, giảm thời gian ñông tụ và tăng vận tốc lắng. Cơ chế làm việc của chất keo tụ dựa trên các hiện tượng sau: hấp phụ phân tử chất keo trên bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới phân tử chất keo tụ. Sự dính lại của các hạt keo do lực ñẩy Vanderwalls. Dưới tác ñộng của chất keo tụ giữa các hạt keo tạo thành cấu trúc 3 chiều, có thể tách nhanh và hoàn toàn ra khỏi nước. Chất keo tụ thường dùng có thể là hợp chât tự nhiên và tổng hợp chất keo tự nhiên là tinh bột, ete, xenlulo, dectrin (C6H10O5)n và dioxyt silic hoạt tính (xSiO2.yH2O). ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 23 Tuyển nổi Tuyển nổi ñược ứng dụng ñể loại ra khỏi nước các tạp chất phân tán không tan và khó lắng. Trong nhiều trường hợp tuyển nổi còn ñược sử dụng ñể tách chất hòa tan như các chất hoạt ñộng bề mặt. Về nguyên tắc, tuyển nổi ñược dùng ñể khử các chất lơ lửng và làm ñặc bùn sinh học. Ưu ñiểm của phương pháp tuyển nổi là hoạt ñộng liên tục, phạm vi ứng dụng rộng rãi, chi phí ñầu tư và vận hành không lớn, thiết bị ñơn giản, vận tốc nổi lớn hơn vận tốc lắng, có thể thu cặn với ñộ ẩm nhỏ (90 - 95%), hiệu quả xử lý cao (95 - 98%), có thể thu hồi tạp chất. Tuyển nổi kèm theo sự thông khí nước thải, giảm nồng ñộ chất hoạt ñộng bề mặt và các chất dễ bị oxi hóa. Quá trình tuyển nổi ñược thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là không khí) vào pha lỏng. Các khí ñó kết dính với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt ñủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau ñó chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban ñầu. Hiệu suất của quá trình tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bọt khí. Kích thước tối ưu của chúng nằm trong khoảng 15 - 30µm. Trong quá trình tuyển nổi, việc ổn ñịnh kích thước bọt khí có ý nghĩa quan trọng. ðể ñạt ñược mục ñích này, ñôi khi người ta bổ sung vào nước các chất tạo bọt có tác dụng làm giảm năng lượng bề mặt phân pha như dầu bạch dương, phenol, natri ankylsilicat, cresol… Tùy thuộc vào khối lượng riêng của vật liệu, quá trình tuyển nổi sẽ ñạt hiệu suất cao ñối với các hạt có kích thước từ 0,2 – 1,5mm. ðiều kiện tốt nhất ñể tách các hạt trong quá trình tuyển nổi là khi tỷ số giữa lượng pha khí và pha rắn Gk/Gr = 0,01 ÷ 0,1. Hấp phụ Phương pháp hấp phụ ñược dùng rộng rãi ñể làm sạch triệt ñể nước thải khỏi các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi trong nước thải có chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất ñó. Những chất này không phân hủy bằng con ñường sinh học và thường có ñộc tính cao. Nếu các chất cần khử bị hấp ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 24 phụ tốt và khi chi phí riêng lượng chất hấp phụ không lớn thì việc ứng dụng phương pháp này là hợp lý hơn cả. Trong trường hợp tổng quát, quá trình hấp phụ gồm 3 giai ñoạn: - Di chuyển chất cần hấp phụ từ nước thải ñến bề mặt hạt hấp phụ (vùng khuếch tán ngoài) - Thực hiện quá trình hấp phụ - Di chuyển chất bên trong hạt chất hấp phụ (vùng khuếch tán trong) Ngưới ta thường dùng than hoạt tính, các chất tổng hợp hoặc một số chất thải của sản xuất như xỉ tro, xỉ, mạt sắt và các chất hấp phụ bằng khoáng chất như ñất sét, silicagen, keo nhôm… Khi trộn chất hấp phụ với nước người ta sử dụng than hoạt tính ở dạng hạt 0,1mm và nhỏ hơn. Quá trình tiến hành trong một hoặc nhiều bậc. Hấp phụ một bậc ñược ứng dụng khi chất hấp phụ rất rẻ hoặc là chất thải của sản xuất. Quá trình hấp phụ nhiều bậc ñạt hiệu quả cao hơn. Khi ñó ở bậc một người ta chỉ sử dụng lượng than cần thiết ñể giảm nồng ñộ chất ô nhiễm từ C0 ñến C1, sau ñó than ñược tách ra bằng lắng, còn nước thải ñi vào bậc hai ñể ñược tiếp tục xử lý bằng than mới. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 25 3.3.3 PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC Thực chất của phương pháp xử lý hoá học là ñưa vào nước thải chất phản ứng nào ñó ñể gây tác ñộng với các tạp chất bẩn, biến ñổi hoá học và tạo cặn lắng hoặc tạo dạng chất hoà tan nhưng không ñộc hại, không gây ô nhiễm môi trường. Phương pháp xử lý hoá học thường ñược áp dụng ñể xử lý nước thải công nghiệp. Tuỳ thuộc vào ñiều kiện ñịa phương và ñiều kiện vệ sinh cho phép, phương pháp xử lý hoá học có thể hoàn tất ở giai ñoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai ñoạn sơ bộ ban ñầu của việc xử lý nước thải. Phương pháp trung hòa Dùng ñể ñưa môi trường nước thải có chứa các axit vô cơ hoặc kiềm về trạng thái trung tính pH = 6,5 – 8,5. Phương pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách; trộn lẫn nước thải chứa axit và chứa kiềm, bổ sung thêm tác nhân hóa học, lọc nước qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hòa. Phương pháp oxy hóa khử ðể làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất ôxy hóa như clo ở dạng khí và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, permanganat kali, bicromat kali, peoxyhyro (H2O2), ôxy của không khí, ôzon, pyroluzit (MnO2),…. Trong quá trình ôxy hóa, các chất ñộc hại trong nước thải ñược chuyển thành các chất ít ñộc hại hơn và tách ra khỏi nước. Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hóa học, do ñó quá trình ôxy hóa hóa học chỉ ñược dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước không thể tách bằng những phương pháp khác. Ví dụ khử xyanua hay hợp chất hòa tan của asen. Phương pháp ñiện hoá học Nhằm phá huỷ các tạp chất ñộc hại ở trong nước bằng cách oxy hoá ñiện hoá trên cực anốt hoặc dùng ñể phục hồi các chất quý. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 26 3.3.4 PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC Xöû lyù nöôùc baèng sinh hoïc döïa vaøo caùc daïng leân men khaùc nhau. Leân men laø söï phaân huûy moät soá chaát thaûi höõu cô, chuùng thöôøng keøm theo söï thoaùt khí döôùi taùc duïng cuûa caùc enzim do caùc vi sinh tieát ra. Phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc döïa treân nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät ñeå phaân huûy caùc chaát höõu cô nhieãm baãn nöôùc. Do vaäy, ñieàu kieän ñaàu tieân vaø voâ cuøng quan troïng laø nöôùc thaûi laø moâi tröôøng soáng cuûa vi sinh vaät phaân huûy caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Ao hoà hieáu khí Ao hoà hieáu khí laø loaïi ao noâng 0.3 – 0.5 m coù quaù trình oxi hoùa caùc chaát baån höõu cô chuû yeáu nhôø vaøo caùc vi sinh vaät hieáu khí. Loaïi ao naøy coù hoà laøm thoaùng töï nhieân vaø hoà laøm thoaùng nhaân taïo. Hoà hieáu khí töï nhieân: oxy töø khoâng khí deã daøng khueách taùn vaøo lôùp nöôùc phía treân vaø aùnh saùng Maët Trôøi chieáu roïi, laøm cho taûo phaùt trieån, tieán haønh quang hôïp thaûi oxy. Ñeå ñaûm baûo aùnh saùng qua nöôùc, chieàu saâu cuûa hoà phaûi nhoû, thöôøng laø 30-40 cm. Do vaäy dieän tích cuûa hoà caøng lôùn caøng toát. Taûi troïng cuûa hoà (BOD) khoaûng 250 – 300 kg/ha.ngaøy. Thôøi gian löu nöôùc töø 3 – 12 ngaøy. Do ao noâng, dieän tích lôùn ñaûm baûo ñieàu kieän hieáu khí cho toaøn boä nöôùc trong ao. Nöôùc löu trong ao töông ñoái daøi, hieäu quaû laøm saïch coù theå tôùi 80-95% BOD, maøu nöôùc coù theå chuyeån daàn sang maøu xanh cuûa taûo. Hoà suïc khuaáy: nguoàn cung caáp oxy cho vi sinh vaät hieáu khí trong nöôùc hoaït ñoäng laø caùc thieát bò khuaáy cô hoïc hoaëc khí neùn. Nhôø vaäy, möùc ñoä hieáu khí trong hoà seõ maïnh hôn, ñieàu ñoä vaø ñoä saâu cuûa hoà cuõng lôùn hôn. Taûi troïng BOD cuûa hoà khoaûng 400kg/ha.ngay. Thôøi gian löu nöôùc trong hoà khoaûng 1 – 3 ngaøy coù khi daøi hôn. Ao hoà kî khí ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 27 Ao hoà kî khí laø loaïi ao saâu, ít coù hoaëc khoâng coù ñieàu kieän hieáu khí. Caùc vi sinh vaät hoaït ñoäng soáng khoâng caàn oxy khoâng khí. Chuùng söû duïng oxy ôû daïng caùc hôïp chaát nhö nitrat, sulfat… ñeå oxy hoùa caùc chaát höõu cô thaønh caùc axit höõu cô, caùc loaïi röôïu vaø khí CH4, H2S, CO2…vaø nöôùc. Ao hoà kî khí thöôøng duøng ñeå laéng vaø phaân huûy caën laéng ôû vuøng ñaùy. Loaïi ao hoà naøy coù theå tieáp nhaän loaïi nöôùc thaûi coù ñoä nhieãm baån lôùn, taûi troïng BOD cao vaø khoâng caàn vai troø quang hôïp cuûa taûo. Nöôùc thaûi löu ôû hoà kî khí thöôøng sinh ra muøi hoâi thoái khoù chòu. Ao hoà hieáu – kî khí Loaïi ao naøy raát phoå bieán trong thöïc teá. Ñoù laø loaïi keát hôïp hai quaù trình song song: phaân huûy hieáu khí caùc chaát höõu cô hoøa tan coù ôû trong nöôùc vaø phaân huûy kî khí caën laéng ôû vuøng ñaùy. Ñaëc ñieåm cuûa ao hoà naøy goàm coù 3 vuøng xeùt theo chieàu saâu: lôùp treân laø vuøng hieáu khí, vuøng giöõa laø vuøng kî khí tuøy tieän vaø vuøng phía ñaùy saâu laø vuøng kî khí. Caùnh ñoàng töôùi vaø baõi loïc Vieäc xöû lyù nöôùc thaûi baèng caùnh ñoàng töôùi vaø baõi loïc döïa treân khaû naêng giöõ caùc caën nöôùc ôû treân maët ñaát, nöôùc thaám qua ñaát nhö ñi qua loïc, nhôø coù oxy trong caùc loã hoång vaø mao quaûn cuûa lôùp ñaát maët, caùc vi sinh vaät hieáu khí hoaït ñoäng phaân huûy caùc hôïp chaát höõu cô nhieãm baån. Caøng saâu xuoáng löôïng oxy caøng ít vaø quaù trình oxy hoùa caùc chaát höõu cô caøng giaûm xuoáng daàn. Cuoái cuøng ñeán ñoä saâu ôû ñoù chæ dieãn ra quaù trình khöû nitrat. Ñaõ xaùc ñònh ñöôïc quaù trình oxy hoùa nöôùc thaûi chæ xaûy ra ôû lôùp ñaát maët saâu tôùi 1.5m. Vì vaäy caùc caùnh ñoàng töôùi vaø baõi loïc thöôøng ñöôïc xaây döïng ôû nhöõng nôi coù möïc nöôùc nguoàn thaáp hôn 1.5m so vôùi maët ñaát. Quaù trình xöû lyù baèng buøn hoaït tính vôùi vaät lieäu tieáp xuùc ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 28 Quaù trình xöû lyù sinh hoïc hieáu khí Attached Growth (AG) ñöôïc söû duïng ñeå loaïi boû chaát höõu cô trong nöôùc thaûi. Quaù trình AG bao goàm: loïc sinh hoïc, loïc thoâ, RBC (Rotating bioligical contactor), AGWSP (Attached growth Waste Stabilization Pond), beå phaûn öùng nitrate hoùa fixed-bed,… Ñaây laø moät daïng hoà sinh hoïc keát hôïp vôùi beå loïc sinh hoïc. Nhöõng vaät lieäu tieáp xuùc ñöôïc boá trí doïc theo chieàu daøi hoà taïo ñieàu kieän cho vi khuaån sinh tröôûng treân beà maët. Ôû taûi troïng cao, suïc khí coù theå ñöôïc tieán haønh moät phaàn hoaëc treân toaøn boä theå tích beå. Thôøi gian löu nöôùc thay ñoåi 4-3 ngaøy. Giaù theå sinh vaät dính baùm laø caùc sôïi nhöïa toång hôïp khaù cöùng ñöôïc quaán xung quanh moät loõi theùp traùng keõm. Kích thöôùc loaïi nhöïa toång hôïp tính töø loõi keõm daøi khoaûng 50 –70mm. Moãi loõi keõm ñöôïc quaán troøn coù ñöôøng kính 80-100mm. Heä thoáng phaân phoái khí laø caùc ñaù boït hoaëc caùc ñöôøng oáng nhöïa daãn khí. Coät sinh hoïc chöùa ñaày vaät lieäu baùm sính laø giaù theå cho vi sinh vaät soáng baùm. Nöôùc thaûi ñöôïc phaân boá ñeàu treân beà maët lôùp vaät lieäu baèng heä thoáng khuaáy hoaëc voøi phun. Quaàn theå sinh vaät soáng baùm treân giaù theå taïo neân maøng nhaày sinh hoïc coù khaû naêng haáp phuï vaø phaân huûy chaát höõu cô trong nöôùc thaûi. Quaàn theå vi sinh vaät naøy coù theå laø vi sinh vaät hieáu khí, naám, taûo vaø ñoäng vaät nguyeân sinh. Ngoaøi ra coøn coù giun, aáu truøng, coâng truøng. Phaàn beân trong lôùp maøng nhaày (khoaûng 0.1-0.2mm) laø loaøi vi sinh hieáu khí. Khi vi sinh vaät phaùt trieån, chieàu daøy ngaøy caøng taêng. Vi sinh vaät lôùp ngoaøi tieâu thuï heát löôïng oxy khueách taùn tröôùc kho oxy thaåm thaáu vaøo beân trong. Vì vaäy gaàn saùt beà maët giaù theå, moâi tröôøng kî khí hình thaønh. Khi lôùp maøng daøy, chaát höõu cô bò phaân huûy ôû lôùp ngoaøi, vi sinh soáng gaàn beà maët giaù theå nhieàu hay ít tuøy thuoäc vaøo taûi troïng höõu cô vaø taûi troïng thuûy löïc. Taûi troïng höõu cô aûnh höôûng ñeán toác ñoä trao ñoåi chaát trong maøng nhaày. Taûi troïng thuûy löïc aûnh höôûng ñeán röûa troâi maøng. Phöông phaùp naøy coù theå söû duïng trong ñieàu kieän hieáu khí hoaëc trong ñieàu kieän yeám khí. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 29 Buøn hoaït tính Nguyeân lyù chung cuûa quaù trình buøn hoaït tính laø oxy hoùa sinh hoùa hieáu khí vôùi söï tham gia cuûa buøn hoaït tính. Buøn hoaït tính laø loaïi buøn xoáp chöùa nhieàu vi sinh coù khaû naêng oxy hoùa vaø khoaùng hoùa caùc chaát höõu cô chöùa trong nöôùc thaûi. Ngaøy nay, trong xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp, ngöôøi ta thöôøng söû duïng: beå Aeroten va beå phaûn öùng sinh hoïc töøng meû lieân tuïc (SBR). Trong beå Aeroten dieãn ra quaù trình oxy hoùa sinh hoùa caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi. Vai troø ôû ñaây laø nhöõg vi sinh vaät hieáu khí, chuùng taïo thaønh buøn hoaït tính. Buøn hoaït tính vaø nöôùc thaûi tieáp xuùc vôùi nhau ñöôïc toát vaø lieân tuïc, ngöôøi ta khuaáy troän baèng maùy khí neùn hoaëc caùc thieát bò cô giôùi khaùc. Ñeå caùc vi sinh vaät khoaùng hoùa soáng vaø hoaït ñoäng bình thöôøng phaûi thöôøng xuyeân cung caáp oxy vaøo beå, oxy seõ ñöôïc söû duïng trong caùc quaù trình sinh hoùa. Söï khueách taùn töï nhieân qua maët thoaùng cuûa nöôùc trong beå khoâng ñaûm baûo ñuû löôïng oxy caàn thieát, vì vaäy phaûi boå sung löôïng khoâng khí thieáu huït baèng phöông phaùp nhaân taïo: thoåi khí neùn vaøo hoaëc taêng dieän tích maët thoaùng. Trong thöïc teá, ngöôøi ta thöôøng thoåi khoâng khí neùn vaøo beå vì nhö vaäy seõ ñoàng thôøi giaûi quyeát toát hai nhieäm vuï: vöøa khuaáy troän buøn hoaït tính vôùi nöôùc thaûi vöøa baûo ñaûm cheá ñoä oxy caàn thieát trong beå. Buøn hoaït tính laø taäp hôïp nhöõng vi sinh vaät khoaùng hoùa coù khaû naêng haáp thuï vaø oxy hoùa caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi vôùi söï coù maët cuûa oxy. Ñeå buøn hoaït tính tieáp xuùc vôùi nhau ñöôïc toát vaø lieân tuïc, chuùng coù theå ñöôïc khuaáy troän baèng khí neùn hoaëc caùc thieát bò cô giôùi khaùc. Caùc chaát höõu cô hoøa tan, caùc chaát keo phaân taùn nhoû seõ ñöôïc chuyeån hoùa vaø haáp phuï vaøo keo tuï sinh hoïc treân beà maët caùc teá baøo vi sinh vaät. Tieáp ñoù trong quaù trình trao ñoåi chaát, döôùi taùc duïng cuûa nhöõng men noäi baøo, caùc chaát höõu cô seõ bò phaân huûy. Quaù trình xöû lyù naøy goàm 3 giai ñoaïn: ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 30 - Giai ñoaïn khueách taùn vaø chuyeån chaát töø dòch theå tôùi beà maët caùc teá naøo vi sinh vaät. - Haáp phuï: khueách taùn vaø haáp thuï caùc chaát baån töø beà maët ngoaøi caùc teá baøo qua maøng baùn thaám. - Quaù trình chuyeån hoùa caùc chaát ñaõ ñöôïc khueách taùn vaø haáp phuï ôû trong teá baøo sinh vaät sinh ra naêng löôïng vaø toång hôïp caùc chaát môùi cuûa teá baøo. Hình 2.6: Beå Aerotank ñang suïc khí Hình 2.7:Heä suïc khí trong beå Aerotank Quaù trình phaûn öùng töøng meû lieân tuïc laø quy trình tuaàn hoaøn vôùi chu kyø thôøi gian sinh tröôûng giaùn ñoaïn maø khaû naêng thích öùng vôùi moät söï ña daïng cuûa quaù trình buøn hoaït tính – nhö laø khuaáy troän hoaøn chænh theo loái thoâng thöôøng, thaùo löu ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 31 löôïng, tieáp xuùc oån ñònh vaø caùc chu trình suïc khí keùo daøi. Moãi beå SBR moät chu kyø tuaàn hoaøn bao goàm “caáp nöôùc”, “suïc khí”, “laéng”, “xaû nöôùc”, vaø “nghæ”. Bôûi thao taùc vaän haønh nhö tröôøng hôïp giaùn ñoaïn naøy, cuõng coù nhieàu khaû naêng khöû nitrir vaø photpho. Phaûn öùng beå SBR khoâng phuï thuoäc ñôn vò xöû lyù khaùc vaø raát thöôøng xuyeân chuùng hoaït ñoäng lieân tuïc trong chu trình ñem laïi lôïi ích kinh teá. Quy trình hoaït ñoäng cuûa beå SRB nhö sau: - Giai ñoaïn “caáp nöôùc”: ñöa nöôùc thaûi ñuû löôïng ñaõ qui ñònh tröôùc vaøo beå SBR vaø noù baét ñaàu caùc chaát oâ nhieãm sinh hoïc bò thoái röõa - Giai ñoaïn “suïc khí”: caùc phaûn öùng sinh hoùa hoaït ñoäng nhôø vaøo vieäc cung caáp khí, sinh khoái toång hôïp BOD, aniniac vaø nito höõu cô. - Giai ñoaïn “laéng”: sau khi oxy hoùa sinh hoïc xaûy ra, buøn ñöôïc laéng vaø nöôùc noåi treân beà maët taïo lôùp maøng phaân caùch buøn, nöôùc ñaëc tröng. - Giai ñoaïn “xaû nöôùc”: nöôùc noåi treân beà maët sau thôøi gian laéng (nöôùc ñaàu ra ñaõ xöû lyù) ñöôïc thaùo ra khoûi beå SBR maø khoâng coù caën caøo naøo theo sau. - Giai ñoaïn “nghæ”: thôøi gian nghæ trong khi ñôïi naïp meû môùi. Caáp nöôùc Suïc khí Laéng Xaû nöôùc Nghæ Hình 2.8: Chu trình hoaït ñoäng cuûa beå SBR ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 32 Beå loïc sinh hoïc Beå loïc sinh hoïc laø coâng trình trong ñoù nöôùc thaûi ñöôïc loïc qua lôùp vaät lieäu coù kích thöôùc haït lôùn. Beà maët caùc haït vaät lieäu ñoù ñöôïc bao boïc bôûi moät maøng sinh vaät do loaïi vi sinh vaät hieáu khí taïo thaønh. Sau khi laéng trong caùc beå laéng ñôït I nöôùc thaûi ñöôïc cho qua beå loïc sinh hoïc. Ôû ñoù maøng sinh hoïc seõ haáp phuï caùc chaát phaân taùn nhoû, chöa kòp laéng, caû caùc chaát ôû daïng keo vaø hoøa tan. Caùc chaát höõu cô bò maøng sinh vaät giöõ laïi seõ bò oxy hoùa bôûi caùc vi sinh vaät hieáu khí. Chuùng söû duïng caùc chaát höõu cô, moät phaàn ñeå sinh ra naêng löôïng caàn thieát cho söï soáng vaø hoaït ñoäng, moät phaàn ñeå xaây döïng teá baøo (nguyeân sinh chaát) vaø taêng khoái löôïng cô theå. Nhö vaäy, moät phaàn caùc chaát baån höõu cô bò loaïi khoûi nöôùc thaûi, maët khaùc khoái löôïng maøng sinh vaät hoaït tính trong vaät lieäu loïc ñoàng thôøi cuõng taêng leân. Maøng ñoù sau moät thôøi gian giaø coãi, cheát ñi vaø bò doøng nöôùc môùi vaø xoùi cuoán ñi khoûi beå loïc. Thöïc chaát quaù trình oxy hoùa dieãn ra trong beå loïc sinh vaät cuõng töông töï nhö caùc quaù trình dieãn ra ôû caùnh ñoàng töôùi, caùnh ñoàng loïc. Song nhôø nhöõng ñieàu kieän nhaân taïo thuaän lôïi ñoái vôùi söï soáng hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät hieáu khí neân caùc quaù trình oxy hoùa sinh hoùa trong caùc beå sinh vaät dieãn ra maïnh hôn nhieàu do ñoù kích thöôùc coâng trình cuõng nhoû hôn nhieàu. Beå Biophin ñöôïc phaân loaïi theo tính chaát nhö sau: - Theo möùc ñoä xöû lyù: Biophin xöû lyù hoaøn toaøn vaø khoâng hoaøn toaøn. Biophin cao taûi coù theå xöû lyù hoaøn toaøn hoaëc khoâng hoaøn toaøn, coøn Biophin nhoû gioït duøng ñeå xöû lyù hoaøn toaøn. - Theo bieän phaùp laøm thoaùng: Biophin laøm thoaùng töï nhieân vaø Biophin laøm thoaùng nhaân taïo. - Theo cheá ñoä laøm vieäc: Biophin laøm vieäc lieân tuïc vaø Biophin laøm vieäc giaùn ñoaïn tuaàn hoaøn vaø khoâng tuaàn hoaøn. - Theo sô ñoà coâng ngheä: beå Biophin moät hay hai baäc. - Theo khaû naêng chuyeån taûi: Biophin cao taûi vaø Biophin nhoû gioït . ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 33 - Theo ñaëc ñieåm caáu taïo cuûa vaät lieäu loïc: Biophin chaát lieäu khoái vaø Biophin chaát lieäu baûn. Beå loïc sinh hoïc hieän ñaïi goàm nhöõng lôùp vaät lieäu tieáp xuùc coù khaû naêng thaám cao cho pheùp vi sinh vaät baùm dính vaø nöôùc thaûi ñi qua. Moâi tröôøng loïc coù theå laø ñaù, kích thöôùc thay ñoåi töø 25 – 100mm ñöôøng kính, chieàu saâu lôùp ñaù tuøy theo thieát keá nhöng thoâng thöôøng töø 0.9 –2.0m trung bình laø 1.8m. Loïc sinh hoïc coù theå duøng vaät lieäu loïc caûi tieán laø plastic, coù theå hình vuoâng hoaëc hình khaùc vôùi chieàu saâu thay ñoåi töø 9 – 12m. Beå loïc hình troøn ñöôïc phaân phoái treân baèng thieát bò phaân phoái quay. Chaát höõu cô trong nöôùc thaûi ñöôïc phaân huûy bôûi quaàn theå sinh vaät baùm dính vaø chaát lieäu loïc. Chaát höõu cô trong nöôùc thaûi ñöôïc haáp phuï leân maøng sinh hoïc hoaëc lôùp nhaày. Ôû lôùp ngoaøi cuûa lôùp maøng nhaày sinh hoïc (0.1 – 0.2mm), chaát höõu cô seõ ñöôïc phaân huûy hieáu khí. Khi sinh vaät taêng tröôûng thì lôùp maøng nhaày taêng leân, vaø oxy khueách taùn ñöôïc tieâu thuï tröôùc khi noù coù theå thaám vaø chieàu saâu lôùp maøng nhaày. Do ñoù, moâi tröôøng kî khí seõ naèm gaàn beà maët lôùp vaät lieäu loïc. Khi ñoä daøy maøng nhaày taêng, caùc chaát höõu cô haáp phuï ñöôïc chuyeån hoùa tröôùc khi noù tieáp xuùc vôùi vi sinh vaät gaàn beà maët vaät lieäu. Keát quaû vi sinh vaät gaàn beà maët vaät lieäu phaûi hoâ haáp noäi baøo do khoâng coù nguoàn chaát dinh döôõng thích hôïp cuûa chaát höõu cô nöôùc thaûi, vaø do ñoù maát khaû naêng baùm dính. Sau ñoù maøng nhaày naøy bò röûa troâi, maøng nhaày môùi ñöôïc hình thaønh. Hình 2.9: Beå loïc sinh hoïc ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 34 Beå loïc khoâ Beå loïc thoâ laø beå loïc sinh hoïc ñöôïc thieát keá ñaëc bieät ñeå vaän haønh ôû taûi troïng thuûy löïc cao. Loïc thoâ ñöôïc duøng chuû yeáu ñeå loaïi boû chaát höõu cô baèng quaù trình xuoâi doøng. Caùc loaïi beå loïc thoâ hieän nay söû duïng vaät lieäu loïc toång hôïp hay goã goõ vôùi ñoä saâu trung bình 3.7 – 12m. cuõng nhö quaù trình loïc sinh hoïc khaùc, loïc thoâ raát nhaïy caûm vôùi nhieät ñoä. Loïc thoâ ñöôïc duøng ñeå loaïi boû moät phaàn chaát höõu cô, laøm taêng quaù trình Nitrate hoùa xuoâi doøng. Roatating Biological Cotactor ( RBC) RBC goàm moät loaïi ñóa troøn xeáp lieàn nhau baèng polystylen hay PVC. Nhöõng ñóa naøy ñöôïc nhuùng chìm trong nöôùc thaûi vaø quay töø töø. Trong khi vaän haønh, sinh vaät taêng tröôûng seõ dính baùm vaøo beà maët ñóa vaø hình thaønh moät lôùp maøng nhaày treân toaøn boä maët öôùt cuûa ñóa. Ñóa quay laøm cho sinh khoái luoân tieáp xuùc vôùi chaát höõu cô trong nöôùc thaûi vaø vôùi khoâng khí ñeå haáp thuï oxy, ñoàng thôøi taïo söï trao ñoåi oxy vaø duy trì sinh khoái trong ñieàu kieän hieáu khí. Söï quay cuõng laø cô cheá taùch nhöõng chaát raén dö thöøa baèng söùc tröôït vaø duy trì chaát raén bò röûa troâi trong huyeàn phuø, do vaäy thöïc hieän ñöôïc quaù trình laøm saïch. RBC coù theå ñöôïc söû duïng nhö coâng trình xöû lyù thöù caáp, vaø coù theå ñöôïc vaän haønh cho nhöõng coâng trình nitrate hoùa vaø khöû nitrate lieân tuïc theo muøa. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 35 3.3.5 XỬ LÝ BÙN CẶN Nhiệm vụ của xử lý cặn (cặn ñược tạo nên trong quá trình xử lý nước thải): - Làm giảm thể tích và ñộ ẩm của cặn - Ổn ñịnh cặn - Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục ñích khác nhau Rác (gồm các tạp chất không tan kích thước lớn: cặn bã thực vật, giấy, giẻ lau…) ñược giữ lại ở song chắn rác có thể chở ñến bãi rác (nếu lượng rác không lớn) hay nghiền rác và sau ñó dẫn ñến bể mêtan ñể tiếp tục xử lý. Cát từ bể lắng ñược dẫn ñến sân phơi cát ñể làm ráo nước và chở ñi sử dụng vào mục ñích khác. ðể giảm thể tích cặn và làm ráo nước có thể ứng dụng các công trình xử lý trong ñiều kiện tự nhiên như: sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong ñiều kiện nhân tạo: thiết bị lọc chân không, thiết bị lọc ép dây ñai, thiết bị ly tâm cặn…). ðộ ẩm của cặn sau xử lý ñạt 55-75%. Máy ép băng tải: bùn ñược chuyển từ bể nén bùn sang máy ép ñể giảm tối ña lượng nước có trong bùn. Trong quá trình ép bùn ta cho vào một số polyme ñể kết dính bùn. Lọc chân không: Thiết bị lọc chân không là trụ quay ñặt nằm ngang. Trụ quay ñặt ngập trong thùng chứa cặn khoảng 1/3 ñường kính. Khi trụ quay nhờ máy bơm chân không cặn bị ép vào vải bọc. Quay li tâm: Các bộ phận cơ bản là rôtơ hình côn và ống rỗng ruột. Rôtơ và ống quay cùng chiều nhưng với những tốc ñộ khác nhau. Dưới tác ñộng của lực li tâm các phần rắn của cặn nặng ñập vào tường của rôtơ và ñược dồn lăn ñến khe hở, ñổ ra thùng chứa bên ngoài. Lọc ép: Thiết bị lọc gồm một số tấm lọc và vải lọc căng ở giữa nhờ các trục lăn. Mỗi một tấm lọc gồm hai phần trên và dưới. Phần trên gồm vải lọc, tấm xốp và ngăn thu nước thấm. Phần dưới gồm ngăn chứa cặn. Giữa hai phần có màng ñàn hồi không thấm nước. ðể tiếp tục làm giảm thể tích cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng khác nhau: thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải … Sau khi sấy, ñộ ẩm còn 25-30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 36 ðối với trạm xử lý công suất nhỏ, việc xử lý cặn có thể tiến hành ñơn giản hơn: nén sau ñó làm ráo nước ở sân phơi cặn trên nền cát. 3.4 MỘT SỐ HỆ THỐNG XLNT ðANG ÁP DỤNG TẠI CÁC KCN 3.4.1 Khu công nghiệp ðồng An II Thông số cơ bản Tổng lưu lượng nước thải: 6000m3/ngñ Lưu lượng trung bình giờ (24h): 250 m3/h Lưu lượng tối ña: 400 m3/2h Tính chấtcơ bản của nước thải dầu vào pH = 6 - 9 SS = 200mg/l BOD5 = 400mg/l COD = 600mg/l Yêu cầu: nước thải ñầu ra phải ñược: Xử lý ñạt tiêu chuẩn loại B (TCVN 5945-2005) ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 37 Hình 3.1: Sơ ñồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp ðồng An 2 Polymer anion FeCl3 Thổi khí Thổi khí Bùn dư Bùn tuần hoàn Bơm nước thải NƯỚC THẢI HỐ THU & TRẠM BƠM Cặn rác THIẾT BỊ LƯỢC RÁC TINH CHÔN LẤP BỂ TẠO BÔNG Polymer Bùn lắng BỂ KEO TỤ BỂ LẮNG I BỂ ðIỀU HÒA Bơm nước thải N ư ớ c dư BỂ NÉN BÙN MÁY ÉP BÙN BỂ AEROTANK BỂ LẮNG II BỂ TRUNG GIAN BỒN LỌC ÁP LỰC THÙNG CHỨA BÙN CHÔN LẤP NaOH BỂ KHỬ TRÙNG KÊNH HÒA LỢI NaOCl ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 38 Công nghệ chủ ñạo: Công nghệ truyền thống xử lý sinh học với bùn hoạt tính sinh trưởng lơ lửng. Ưu ñiểm: - Công nghệ ñơn giản, dễ vận hành. - Sử dụng trong trường hợp nước thải có lưu lượng lớn. - Hệ thống ñược ñiều khiển hoàn toàn tự ñộng, vận hành ñơn giản, ít sửa chữa. Nhược ñiểm - Diện tích xây dựng lớn. - ðòi hỏi nhiều năng lượng trong suốt quá trình hoạt ñộng - Không ñề phòng ñược sự cố kim loại nặng, dễ gây chết bùn. 3.4.2 Khu công nghiệp Việt Nam – Singapore (VSIP) Thông số cơ bản Lưu lượng dòng thải thiết kế: 6.000 m3/ngày.ñêm. Lưu lượng dòng thải thực tế hiện nay: 2.500 m3/ng.ñêm. Tính chất nước thải ñầu vào COD = 600 mg/l BOD = 400 mg/l SS = 400 mg/l TDS = 400 mg/l Dầu mỡ = 60 mg/l Yêu cầu: nước thải ñầu ra phải ñược: ðạt tiêu chuẩn loại B (TCVN 5945 – 2005) ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 39 Hình 3.2: Sơ ñồ công nghệ HTXLNT khu công nghiệp Việt Nam - Singapore Công nghệ chủ ñạo: Sử dụng công nghệ vi sinh bám dính (lọc sinh học) kết hợp với bùn hoạt tính aerotank truyền thống. Ưu ñiểm: - Xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, kết hợp xử lý bằng vi sinh vật lơ lửng và dính bám vì vậy hiệu quả xử lý rất cao. - Hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh, nước thải ñầu ra ñạt chất lượng tốt Nhược ñiểm: - Khá tốn kém do phải thường xuyên thay vật liệu lọc. - Chi phí ñầu tư ban ñầu cao, tốn nhiều diện tích xây dựng - Sử dụng trong trường hợp lưu lượng nước thải không lớn. 3.4.3 Khu công nghiệp Linh Trung 1 Lưu lượng nước thải thiết kế: 5.000m3/ngñ Tính chất nước thải ñầu vào BOD5 = 500 mg/l Bể lắng Bể lắng Hố thu gom Bể phân phối Trống lọc Bể ñiều hòa Hố bơm Tháp lọc sinhhọc Bể tuần hoàn Bể aerotank Bể nén bùn Máy ép bùn Nước thải sau xử lý ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 40 COD = 800 mg/l SS = 300 mg/l Nhiệt ñộ = 45°C pH = 5 - 9 Yêu cầu: nước thải ñầu ra phải ñược: Xử lý ñạt tiêu chuẩn loại A (TCVN 5945-2005) Hình 3.3: Sơ ñồ công nghệ HTXLNT khu công nghiệp Linh Trung 1 Công nghệ chủ ñạo: Sử dụng công nghệ bùn hoạt tính theo phương pháp SBR là chủ yếu, có kết hợp cơ học - vật lý. Ưu ñiểm: - Khả năng xử lý nước thải có BOD cao, khử Nitơ, tiết kiệm diện tích, không cần nhiều nhân viên. - Không tốn chi phí cho việc tuần hoàn bùn. - Thời gian xử lý có thể ñiều chỉnh linh hoạt Nhược ñiểm: - ðòi hỏi người vận hành phải có trình ñộ cao, vận hành phức tạp, chi phí xây dựng tốn kém. - ðòi hỏi nhiều năng lượng ñể cấp cho máy thổi khí trong suốt quá trình hoạt ñộng. Bể thu gom Lưới chắn rác tinh Bể ñiều hòa Bể SBR Bể chứa sau xử lý sinh học Bộ lọc tinh Bể ñệm Bể tiếp xúc Clorine ðầu ra Bể lọc than hoạt tính Máy ép bùn Bể nén bùn Polymer Bánh bùn ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 41 - Chi phí ñầu tư xây dựng bể lọc than hoạt tính không hợp lý, tốn kém do phải thay than hoạt tính theo ñịnh kì, nước thải có thể không cần qua giai ñoạn này mà vẫn ñạt hiệu quả. 3.4.4 Khu Chế Xuất Tân Thuận Công suất thiết kế: 10.000m3/ngày Yêu cầu: nước thải ñầu ra phải ñược: Xử lý ñạt tiêu chuẩn loại B (TCVN 5945-2005) Hình 3.4: Sơ ñồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải KCX Tân Thuận Ưu ñiểm: - Hệ thống xử lý hoá học là chủ yếu - Ít tốn diện tích xây dựng - Không ñòi hỏi nhiều năng lượng trong suốt quá trình hoạt ñộng Nhược ñiểm: - Chi phí xử lý cao - Người ñiều hành cần có kỹ năng: Theo dõi, kiểm tra các chỉ tiêu ñầu ra thường xuyên. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 42 CHƯƠNG 4 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN VÀ ðỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ PHÙ HỢP CHO KCN KIM HUY 4.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ ðề xuất công nghệ xử lý nước thải dựa vào - Công suất trạm xử lý. - Chất lượng nước sau xử lý. - Thành phần, tính chất nước thải khu công nghiệp. - Những quy ñịnh xả vào cống chung và vào nguồn nước. - Hiệu quả quá trình. - Diện tích ñất sẵn có của khu công nghiệp - Quy mô và xu hướng phát triển trong tương lai của khu công nghiệp. - Yêu cầu về năng lượng, hóa chất, các thiết bị sẵn có trên thị trường. 4.2 THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI TẠI KCN KIM HUY Lưu lượng nước thải Bảng 4.1: Lưu lượng nước thải KCN Kim Huy Stt Mô tả ðơn vị Lưu lượng 1. Lưu lượng nước thải giai ñoạn 1 m3/ngày 1000 2. Lưu lượng nước thải trung bình m3/h 42 3. Lưu lượng nước thải giai ñoạn 2 m3/ngày 1000 Tổng cộng công suất của 2 giai ñoạn m3/ngày 2000 Thành phần và tính chất nước thải ñầu vào Nước thải có thể chứa các chất tan, không tan, các chất vô cơ hoặc hữu cơ. Theo yêu cầu HSMT, tất cả các chỉ tiêu nước thải ñầu vào nhà máy xử lý nước thải tâp trung phải ñạt nguồn loại C. Tuy nhiên, ñể ñảm bảo hệ thống hoạt ñộng an toàn khi vượt tải, các thông số chính sau ñây sẽ ñược nhân hệ số an toàn là 1,5 lần. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 43 Bảng 4.2: Thành phần tính chất nước thải KCN Kim Huy trước xử lý Stt. Thông số ðơn vị Chất lượng nước thải dầu vào 1 BOD5 (20oC) mg/l 150 2. COD mg/l 600 3. Tổng chất rắn lơ lửng, TSS mg/l 300 4. Nitơ tổng, TN mg/l 90 5. Phốt pho tổng, TP mg/l 12 6. Dầu mỡ khoáng mg/l 15 7. Dầu ñộng thực vật mg/l 45 (Nguồn: Ban quản lý khu công nghiệp Kim Huy) Nhận xét: Bảng thành phần tính chất nước thải trước xử lý cho thấy các thông số trên còn khá cao và cần tiếp tục xử lý ñạt loại A – QCVN 24:2009/BTNMT trước khi xả vào nguồn tiếp nhận. Thành phần và tính chất nước thải sau xử lý Chất lượng nước thải sau xử lý tuân theo tiêu chuẩn nước thải Việt Nam QCVN 24:2009/BTNMT, cột A với một số chỉ tiêu cơ bản ñược nêu trong bảng sau. Tuy nhiên, nếu có sự thay ñổi của Tiêu chuẩn Việt Nam, các thông số ñầu ra cũng sẽ thay ñổi theo. Bảng 4.3: Bảng tiêu chuẩn nước thải Việt Nam QCVN 24:2009/BTNMT STT Chỉ tiêu ðơn vị QCVN 24:2009/BTNM T (loại A) 01 Nhiệt ñộ 0C 40 02 pH 6 – 8,5 03 BOD5 (20oC) mg/l 30 04 COD mg/l 50 05 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 50 06 ðộ màu Pt-Co 20 07 Asen (As) mg/l 0.05 08 Cadmi (Cd) mg/l 0.005 ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 44 STT Chỉ tiêu ðơn vị QCVN 24:2009/BTNM T (loại A) 09 Chì (Pb) mg/l 0,1 10 Clo dư (Cl) mg/l 1 11 Crom (IV) (Cr4+) mg/l 0.05 12 Crom (III) (Cr3+) mg/l 0.2 13 Dầu mỡ khoáng mg/l 5 14 Dầu mỡ thực vật mg/l 10 15 ðồng (Cu) mg/l 2 16 Kẽm (Zn) mg/l 3 17 Mangan (Mn) mg/l 0.5 18 Niken (Ni) mg/l 0.2 19 Phốtpho hữu cơ mg/l - 20 Phốt pho tổng số mg/l 4 21 Tetracloetylen mg/l - 22 Thiếc (Sn) mg/l 0.2 23 Thuỷ ngân (Hg) mg/l 0.005 24 Tổng Nitơ mg/l 15 25 Tricloetylen mg/l - 26 Amoniac (NH3) mg/l 5 27 Florua (F) mg/l 5 28 Phenol mg/l 0.1 29 Sulfua (S) mg/l - 30 Xianua (CN) mg/l 0.07 31 Coliform MPN/100ml 3000 32 Tổng hoạt ñộ phóng xạ Bp/l 0.1 33 Tổng hoạt ñộ phóng xạ Bp/l 1 ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 45 Xả vào nguồn tiếp nhận Song chắn rác thô Song chắn rác tinh Máy khuấy chìm Nước Thải Thô Máy thổi khí Lưu ý: ðề xuất kỹ thuật của tôi ñược căn cứ trên các giá trị nêu ở các bảng trên. Chất lượng nước thải ñầu ra ñạt tiêu chuẩn như ñã nêu trên với các ñiều kiện sau: i) Mức ñộ ô nhiễm của nước thải ñầu vào không cao hơn giá trị ñã nêu ở bảng thuộc mục 4.2. ii) Lưu lượng nước thải ñầu vào không lớn hơn giá trị nêu ở bảng thuộc mục 4.1 4.3 ðỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ PHÙ HỢP Dựa trên việc phân tích lưu lượng, thành phần nước thải, yêu cầu mức ñộ xử lý, ñiều kiện kinh tế, kỹ thuật ñề xuất phương án xử lý nước thải cho KCN như sau: 4.3.1 Phương án Hình 4.4 Sơ ñồ quy trình công nghệ Polyme Polyme Axit, NaOH Phèn Nhôm NaOCl Hố Bơm Bể ðiều Hòa Bể Keo Tụ Bể Tạo Bông Bể Lắng Sơ Cấp Bể Aeroten Bể Lắng Thứ Cấp Bánh bùn ñược chôn lấp hợp vệ sinh Bùn lắng I Máy Ép Bùn Nướ c thải tuần hoàn Bể Trung Gian Bể Lọc Cát Than hoạt tính Bể Khử Trùng Hồ Sinh Học Bể Chứa Bùn Bùn lắng II Dinh dưỡng Bùn tuần hoàn ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 46 4.3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ lựa chọn Hố bơm Tất cả các dòng thải từ nhà máy theo hệ thống thoát nước thải sẽ ñược dẫn vào hố của trạm xử lý. Trước khi vào hố bơm, nước thải ñược ñưa qua hệ thống song chắn rác thô (10mm) nhằm loại bỏ rác hoặc các vật liệu dạng sợi lớn nhằm bảo vệ các công trình phía sau. Hố bơm ñược chia làm 2 ngăn, khi nước thải ñi vào hố bơm, cát sẽ bị giữ lại ở ngăn ñầu tiên. Tại ñây có ñặt bơm chìm ñể bơm cát ñịnh kỳ lên sân phơi cát. Sau ñó nước thải ñi vào ngăn thứ 2 và ñược bơm lên bể ñiều hòa. Bể ñiều hòa Bể này sẽ ñiều hòa lưu lượng và tải lượng chất ô nhiễm có trong nước thải. Bể ñiều hòa ñược thiết kế với dung tích lớn 2000 m3 ñảm bảo sức chứa cho 2000 m3/ngày. Cánh khuấy chìm ñược lắp ñặt trong bể nhằm hạn chế quá trình sa lắng cặn. Nước thải sau ñó ñược bơm lên cụm xử lý hóa lý Bể keo tụ Tại bể keo tụ, hóa chất keo tụ chỉ ñược châm vào khi trong nước thải có chứa các chất ô nhiễm như kim loại nặng chưa ñược xử lý chủ yếu (Ni,..).. . Chất keo tụ giúp làm mất ổn ñịnh các hạt cặn có tính “keo” và kích thích chúng kết lại với các cặn lơ lửng khác ñể tạo thành các hạt có kích thước lớn hơn. ðộ pH của nước thải trong bể keo tụ cũng ñược ñiều chỉnh ñến giá trị tối ưu cho quá trình keo tụ. Bể tạo bông Nước thải từ bể keo tụ ñược tiếp tục dẫn qua bể tạo bông. Tương tự như bể keo tụ, tại bể tạo bông, hóa chất kích thích quá trình tạo thành các bông cặn lớn hơn. Polymer anion ñược trộn với nước thải khi có mặt các chất ô nhiễm không có khả năng phân hủy sinh học. Polymer anion có tác dụng hình thành các “cầu nối” nhằm liên kết các bông cặn lại với nhau tạo thành các bông cặn có kích thước lớn hơn nhằm nâng cao hiệu quả của bể lắng phía sau. Nước thải từ bể tạo bông sẽ ñược dẫn qua bể lắng sơ cấp nhằm tách các bông cặn ra khỏi nước thải. Bể lắng sơ cấp Tại bể lắng sơ cấp hình trụ, các chất rắn lắng ñược có trong nước thải sẽ ñược lắng xuống bằng phương pháp trọng lực. Bể lắng sơ cấp có thể giúp loại bỏ ñược khoảng 60% chất rắn lơ lửng và một phần BOD có trong các hạt cặn hữu cơ. Bùn lắng dưới ñáy bể lắng sơ cấp ñược chuyển ñến hố chứa ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 47 bùn hóa lý (TK16) bằng thanh gạt bùn. Phần nước sau lắng ñược chảy tràn về trung hòa. Bể Aeroten Nước sau khi ra khỏi bể lắng I sẽ tự chảy về bể Aerotank. Ở ñây khí ñược cung cấp nhờ các ñĩa phân phối khí giúp cho quá trình hòa tan oxy ñược hiệu quả. Mục ñích giai ñoạn này là dựa vào hoạt ñộng phân hủy của vi sinh vật làm giảm lượng hữu cơ trong nước thải cũng như làm ñông tụ các chất thải dưới dạng keo lắng. Sinh khối vi sinh vật tăng lên ñồng thời, hàm lượng chất hữu cơ giảm ñi. Bể lắng thứ cấp Hỗn hợp bùn & nước thải rời khỏi bể sinh học dính bám chảy tràn vào bể lắng hình chữ nhật nhằm tiến hành quá trình tách nước và bùn. Bùn sinh học lắng dưới ñáy bể lắng thứ cấp ñược dẫn vào hố chứa bùn bằng thiết bị gạt bùn. Bùn thu ñược trong hố chứa bùn ñược bơm vào bể chứa bùn sinh học (TK17) nhằm tiến hành quá trình tách nước trước khi mang ñi ép khô. Nước thải sau tách bùn ở bể lắng ñược dẫn qua bể chứa nước trung gian. Bể Trung Gian Nước thải sau xử lý sinh học sẽ ñược kiểm ta chất lượng nước thải dầu ra, nếu thành phần chất vô cơ (COD) và căn lơ lững (SS) vượt quá mức cho phép, nước thải sẽ ñược bơm từ bể chứa trung gian về cụm bể lọc ña lớp vật liệu và lọc than hoạt tính. Bể lọc ña lớp vật liệu và than hoạt tính Hệ thống lọc ña lớp vật liệu và lọc than hoạt tính ñược thiết kế dự phòng sẽ ñược kích hoạt nhằm loại bỏ hoàn toàn các kim loại nặng, các chất rắn lơ lững này bằng cơ chế hấp phụ trong trường hợp cần thiết. Nước sau xử lý sẽ ñược xả vào bể khử trùng. Bể khử trùng Tại bể khử trùng, nước thải ñược trộn với chất khử trùng ñược cung cấp bởi hệ thống bơm ñịnh lượng nhằm tiêu diệt các vi khuẩn coliform. Bể khử trùng cũng ñược thiết kế các tấm chắn nhằm tạo sự khuấy trộn tốt nhất giữa nước thải và chất khử trùng. Nước thải sau xử lý sẽ tự chảy vào bể khử clo dư. Bể chứa bùn sơ cấp Bùn từ bể lắng thứ cấp ñược bơm vào bể chứa bùn thứ cấp ñể lưu trữ trước khi ñược bơm vào máy ép bùn băng tải. Từ bể chứa bùn, bùn sẽ ñược bơm vào máy ép bùn băng tải ñể tách nước. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 48 Máy ép bùn băng tải Máy ép bùn băng tải ñược sử dụng nhằm tách nước ra khỏi bùn. ðối với quá trình này, polymer sẽ ñược châm vào như là chất phụ trợ cho quá trình tách nước trong bùn. Bùn sau khi tách nước ở dạng bánh sẽ ñược mang ñi chôn lấp hợp vệ sinh. Nước từ quá trình tách bùn sẽ ñược tuần hoàn lại hố bơm. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 49 CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ðƠN VỊ 5.1. MỨC ðỘ CẦN THIẾT XỬ LÝ VÀ THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 5.1.1. Mức ñộ cần thiết xử lý  Mức ñộ cần thiết phải xử lý hàm lượng chất lơ lửng SS SS = 300 50100 100 83% 300 v r v SS SS SS − − × = × = Trong ñó: SSv: Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải chưa xử lý, (mg/l) SSr: Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sau xử lý cho phép xả thải vào nguồn nước, (mg/l)  Mức ñộ cần thiết phải xử lý hàm lượng BOD BOD = 5 5 5 150 30100 100 80% 150 v r v BOD BOD BOD − − × = × = Trong ñó: 5 vBOD : Hàm lượng BOD5 trong nước thải ñầu vào, (mg/l) 5 rBOD : Hàm lượng BOD5 trong nước thải sau xử lý cho phép xả thải vào nguồn nước, (mg/l)  Mức ñộ cần thiết phải xử lý hàm lượng COD COD = 600 50100 100 92% 600 v r v COD COD COD − − × = × = Trong ñó: vCOD : Hàm lượng COD trong nước thải ñầu vào, (mg/l) r COD : Hàm lượng COD trong nước thải sau xử lý cho phép xả thải vào nguồn nước, (mg/l) 5.1.2. Xác ñịnh các thông số tính toán Hệ thống xử lý nước thải hoạt ñộng 24/24 vậy lượng nước thải ñổ ra liên tục Lưu lượng trung bình ngày: ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 50 Q 32000( / )ngdtb m ngd= Lưu lượng trung bình giờ: Q htb = 32000 83,33( / )24 24 ngd tbQ m h= = Lưu lượng trung bình giây: Q stb= 83,33 23,15( / )3,6 3,6 h tbQ l s= = Lưu lượng giờ lớn nhất: Chọn hệ số không ñiều hòa, giờ cao ñiểm: kmax = 1,6 Q hmax = 83,33 x 1,6 = 133,33 (m3/h) 5.2 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ðƠN VỊ 5.2.1 SONG CHAÉN RAÙC THOÂ Möông daãn nöôùc thaûi vaøo Chieàu roäng: B = 300 mm. Ñoä doác: I = 0,0008. Vaän toác nöôùc chaûy: v = 0,8 m/s. Choïn song chaén raùc laøm baèng theùp khoâng ræ, thanh chaén coù thieát dieän hoãn hôïp. Tieát dieän thanh : s x l = 8 x 50 mm. Khoaûng caùch giöõa caùc thanh: b = 16 mm. Soá khe hôû cuûa song chaén raùc K hbV Q n × ×× = max max Trong ñoù Qmax: löu löôïng giaây cöïc ñaïi )/(037,0 3600 3.133 3 max smQ == ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 51 V: vaän toác nöôùc thaûi qua song chaén raùc öùng vôùi löu löôïng toái ña. Theo Giaùo trình XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI_GS.PTS Hoaøng Hueä thì v = 0.8÷1.0 m/s. K = 1.05 laø heä soá tính ñeán hieän töôïng thu heïp doøng chaûy khi qua song chaén raùc. hmax: chieàu cao ngaäp nöôùc ôû chaân song chaén raùc öùng vôùi Qmax. Ta laáy hmax baèng chieàu cao möïc nöôùc cuûa möông öùng vôùi Qmax. 1542,0 3,08,0 037,0max max = × = × = BV Qh (m). b = 16 mm = 0,016 m.  7,1905,1 1542,0016,08,0 037,0 =× ×× =n Choïn n = 20 khe Chieàu roäng thieát keá song chaén raùc ( chieàu roäng möông ñaët song chaén raùc): ( ) ( ) =+−=+−= 20.161208.1 nbnsBs 472 mm Choïn Bs = 472 mm = 0,472 m Kieåm tra söï laéng caën ôû phaàn môû roäng tröôùc song chaén raùc: Vaän toác nöôùc thaûi tröôùc song chaén raùc Vkt khoâng ñöôïc nhoû hôn 0,4 m/s (Theo Giaùo trình XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI_GS.PTS Hoaøng Hueä). ( )sm hB QV s kt /5,01542,0472,0 037,0 max max = × = × = Vkt = 0,5 m/s > 0,4 m/s  thoûa ñieàu kieän khoâng laéng caën. Chieàu daøi môû roäng möông tröôùc song chaén raùc: mm tgtg BBl s 6,235 202 300472 2 01 = − = − = α  mmml 236,02361 =≈ Chieàu daøi ñoaïn thu heïp sau song chaén raùc: mmm ll 18,0118 2 236 2 1 2 ==== ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 52 Chieàu daøi ñoaïn ñaët song chaén raùc coù chieàu roäng Bs. ml 1≥ (Theo Giaùo trình XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI_GS.PTS Hoaøng Hueä). Choïn l = 1,084 m Toång chieàu daøi möông ñaët song chaén raùc: L = l1 + l + l2 = 0,236 + 1,084 + 0,18 = 1,5(m). Toån thaát aùp löïc qua song chaén raùc: 1 2 max . 2 k g vhs ξ= Trong ñoù: vmax: vaän toác cöïc ñaïi taïi ñoaïn möông tröôùc song chaén raùc.  smVv kt /5,0max == k1: heä soá tính ñeán söï taêng trôû löïc do raùc vöôùng maéc sinh ra, k1 = 2÷3. Ta choïn k1 = 3. g: gia toác troïng tröôøng (g = 9,81 m/s2). ξ : heä soá toån thaát cuïc boä taïi song chaén raùc, phuï thuoäc vaøo hình daùng tieát dieän thanh. 63,060sin 16 883,1sin 0 3 4 3 4 =×      ×=×      ×= αβξ b s Vôùi: * α : goùc nghieâng ñaët song chaén raùc so vôùi phöông ngang (α = 600). * β : heä soá phuï thuoäc tieát dieän thanh chaén. Thanh coù tieát dieän hoãn hôïp neân β = 1.83 (Tra baûng 2-2 Giaùo trình XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI_GS.PTS Hoaøng Hueä).  ( )mhs 024,0381,92 5,063,0 2 =× × = Chieàu cao möông ñaët song chaén raùc: H = hmax + hs + h Trong ñoù: h: chieàu cao töø möïc nöôùc cao nhaát ñeán saøn coâng taùc. ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 53 Choïn h = 0,336 m hmax = 0,16 m hs = 0,024 m  mhhhH s 6,0336,0024,024,0max =++=++= Vaäy H = 0,6 m 5.2.2 Bể thu gom Nhiệm vụ Tập trung nước thải từ các nhà máy trong Khu Công nghiệp về trạm xử lý. Tính toán Chọn thời gian lưu nước: t = 20 phút (10 – 60 phút) Thể tích cần thiết W = Qmax.h . t = 3 3133,33( / ) 20( ) 44,44( ) 60( / ) m h phút m phút h × = Chọn chiều cao hữu ích của bể H = 6 (m) Chiều cao xây dựng của bể thu gom Hxd = H + hbv Với: H : Chiều cao hữu ích của bể, (m) hbv : Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5 (m) → Hxd = 6 + 0,5 = 4,5 (m) → Diện tích mặt bằng: A = 244, 44 11,11( ) 4 W m H = = Kích thước bể thu gom: L x B x H = 4m x 3m x 4m Thể tích xây dựng bể: Wt = 4 x 4 x 6 = 96 (m3)  Chọn ống dẫn nước vào bể thu gom Chọn ống dẫn nước vào với vận tốc v = 0,9(m/s), D = 500(mm) (ðiều 4.6.1 TCVN 7957 – 2008) Theo ñiều 6.2.5 (TCVN 5957 – 2008) thì ñộ sâu ñặt ống ñối với nơi có nhiều xe cơ giới ñi lại Hmin = 0,7(m). Vậy, Chọn H = 1(m). ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 54  Ống dẫn nước thải sang bể ñiều hòa Nước thải ñược bơm sang bể ñiều hòa nhờ một bơm chìm, với vận tốc nước chảy trong ống là v = 2(m/s) (1 – 2,5 m/s _TCVN 51 – 2008) Tiết diện ướt của ống A = 2max 0,037 0,019( ) 2 sQ m v = = ðường kính ống dẫn nước thải ra D = 4 4 0,019 0,11 3,142 2 A vpi × × = = × × (m) Chọn D = 125 (mm).  Chọn máy bơm Qmax = 133,33 (m3/h) = 0,037 (m3/s), cột áp H = 10 (m). Công suất bơm: N = 0,037 1000 9,81 10 1000 1000 0,8 Q g Hρ η × × × × × × = × × = 4,5 (Kw) = 6 (Hp) Trong ñó: η : Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn η= 0,8 ρ : Khối lượng riêng của nước 1.000 (kg/m3) Chọn bơm chìm, ñược thiết kế 2 bơm có công suất như nhau (4,5 Kw). Trong ñó 1 bơm ñủ ñể hoạt ñộng với công suất tối ña của hệ thống xử lý, 1 bơm còn lại là dự phòng. Bảng 5.1: Tổng hợp tính toán bể thu gom Thông số Kí hiệu ðơn vị Giá trị Thời gian lưu nước t Phút 20 Chiều dài L mm 4.000 Chiều rộng B mm 4.000 Kích thước bể thu gom Chiều cao Hxd mm 6.000 ðường kính ống dẫn nước thải ra D mm 125 Thể tích bể thu gom Wt m3 96 ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 55 5.2.3 Lưới lọc tinh Nhiệm vụ Loại bỏ các hạt có kích thước nhỏ hơn 1mm giúp bảo vệ thiết bị trước khi ñưa vào bể ñiều hoà. Lưới lọc tinh ñược ñặt trước bể ñiều hòa, lưới ñược làm bằng vật liệu Inox có kích thước L x B = 1m x 0,5m . Tính toán ðặc ñiểm lưới lọc tinh - Loại lưới : Cố ñịnh. - Số lượng : 1 lưới. - ðường kính mắt lưới: 1,5 mm. Hàm lượng SS và BOD5, COD sau khi qua lưới lọc tinh giảm: 1 SSL = 0 SSL x (1 – 5%) = 300 x 0,95 = 285 (mg/l) 1 BODL = 0 BODL x (1 – 5%) = 150 x 0,95 = 142,5 (mg/l) 1 CODL = 0 CODL x (1 – 5%) = 600 x 0,95 = 570 (mg/l) 5.2.4 Bể ñiều hòa Nhiệm vụ ðiều hoà lưu lượng và nồng ñộ, tránh cặn lắng và làm thoáng sơ bộ. Qua ñó oxy hóa một phần chất hữu cơ, giảm kích thước các công trình ñơn vị phía sau và tăng hiệu quả xử lý nước thải của trạm. Tính toán Chọn thời gian lưu nước của bể ñiều hoà t = 5h (4 – 12h) Thể tích cần thiết của bể: W = ngàytbQ x t = 2000 5 24 × = 416,67 (m3) Chọn chiều cao hữu ích của bể: H = 5m. Diện tích mặt bằng: A = 2416,67 83,33( ) 5 W m H = = . ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 56 ⇒ Chọn L x B = 11m x 10m Chiều cao xây dựng của bể: Hxd = H + hbv = 5 + 0,5 = 5,5 (m) Với: H : Chiều cao hữu ích của bể, (m) hbv : Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5 (m) ⇒ Kích thước của bể ñiều hoà: L x B x Hxd = 11m x 8m x 5,5m Thể tích thực của bể ñiều hòa: Wt = 11 x 8 x 5,5 = 484 (m3)  Tính toán hệ thống ñĩa, ống, phân phối khí Hệ thống ñĩa Chọn khuấy trộn bể ñiều hoà bằng hệ thống thổi khí. Lượng khí nén cần cho thiết bị khuấy trộn: qkhí = R x Wdh(tt) = 0,012 (m3/m3.phút) x 416,67 (m3) = 5 (m3/phút) = 300 (m3/h) = 5.000 (l/phút). Trong ñó: R : Tốc ñộ khí nén, R = 10 – 15 (l/m3.phút). Chọn R = 12 (l/m3.phút) = 0,012 (m3/m3.phút) Wdh(tt) : Thể tích hữu ích của bể ñiều hoà, (m3) Chọn khuếch tán khí bằng ñĩa bố trí dạng lưới. Vậy số ñĩa khuếch tán là: n = )/(70 )/(5000 phútl phútl r qkk = = 71,42 (ñĩa) Trong ñó: r : Lưu lượng khí, chọn r = 70 (l/phút) (r =11 – 96 l/phút) Chọn ñường kính thiết bị sục khí d = 170mm. Chọn ñường ống dẫn Với lưu lượng khí qkk = 5 (m3/phút) = 0,0833 (m3/s) và vận tốc khí trong ống vkk= 10 – 15 (m/s) có thể chọn ñường kính ống chính D = 90mm. Tính lại vận tốc khí trong ống chính: vc = 4 09,0 )/(0833,0 4 2 3 2 pipi × = × sm D qkk = 13,05 (m/s) => thoả mãn vkk= 10 – 15 (m/s) ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 57 ðối với ống nhánh có lưu lượng qnh = )/(255,99 )/(3,83 slsl = = 0,009255 (m3/s) và chọn ñường kính ống nhánh dnh = 34 (mm) ứng với vận tốc ống nhánh: vn = 4 034,0 009255,0 4 2 /3 2 pipi × = × s kk m D q = 10,19 (m/s) => thoả mãn (vkk= 10 – 15 m/s) Áp lực và công suất của hệ thống nén khí Áp lực cần thiết cho hệ thống nén khí xác ñịnh theo công thức: Htc = hd + hc + hf + H Trong ñó: hd : Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên ñường ống dẫn, (m) hc : Tổn thất áp lực cục bộ, hc thường không vượt quá 0,4m hf : Tổn thất qua thiết bị phân phối , hf không vượt quá 0,5m H : Chiều cao hữu ích của bể ñiều hoà, H = 4 m Do ñó áp lực cần thiết là: Htt = 0,4 + 0,5 + 4 = 4,9 (m) => Tổng tổn thất là 4,9 (m) cột nước Áp lực không khí sẽ là: P = 10,33 10,33 4,9 1, 474 10,33 10,33 + + = = ttH at Công suất máy thổi khí tính theo công thức sau: N = n qkP kk × ××−× 102 )1(34400 29,0 = 8,0102 0833,02)1474,1(34400 29,0 × ××−× = 8,364 (Kw) = 11,3 (Hp) Trong ñó: qkk : Lưu lượng không khí, (m3/s) n : Hiệu suất máy thổi khí, n = 0,7 – 0,9, chọn n = 0,8 k : Hệ số an toàn khi sử dụng trong thiết kế thực tế, chọn k = 2. Chọn 2 máy thổi khí công suất 12 Hp (2 máy hoạt ñộng luân phiên)  Tính toán các ống dẫn nước ra khỏi bể ñiều hoà Nước thải ñược bơm sang bể keo tụ nhờ một bơm chìm, lưu lượng nước thải 83,33 m 3/h, với vận tốc nước chảy trong ống là v = 2m/s, ñường kính ống ra: ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 58 Dr = 4 83,33 2 3600pi × × × = 0,121 (m) ⇒Chọn ống nhựa uPVC có ñường kính Φ =140mm.  Chọn máy bơm nước từ bể ñiều hòa sang keo tụ Các thông số tính toán bơm Lưu lượng mỗi bơm QTB = 2.000 (m3/ngày) = 0,023 (m3/s) Sử dụng hai bơm hoạt ñộng luân phiên ñể bơm nước thải từ bể ñiều hòa lên bể keo tụ. Công suất của bơm: η ρ × ××× = 1000 HgQN TB h Trong ñó: ρ :Khối lượng riêng chất lỏng ρ =1.000 (kg/m3) TB hQ : Là lưu lượng trung bình giờ nước thải )/(029,0 3 smQ tbs = H :Là chiều cao cột áp (tổn thất áp lực) (m) g :Gia tốc trọng trường g = 9,81 (m/s2) η : Là hiệu suất máy bơm η = 0,73 - 0,93 chọn η = 0,8 Xác ñịnh chiều cao cột áp của bơm theo ñịnh luật Bernulli: H = Hh + ∑h = Hh + Ht + Hd +Hcb Trong ñó: Hh : Cột áp ñể khắc phục chiều cao dâng hình học, (m). Ht : Tổn thất áp lực giữa hai ñầu ñoạn ống hút và ống ñẩy, (m). Hd : Tổn thất áp lực dọc ñường, (m) Hcb: Tổn thất áp lực cục bộ, (m) Xác ñịnh cột áp ñể khắc phục chiều cao dâng hình học: Hh = Z1 – Z2 = 5 (m) Trong ñó: Z1 : Chiều cao ñẩy (ñộ cao bể ñiều hòa) Z1 = 5 (m) Z2 : Chiều cao hút, Z2 = 0 (m) Xác ñịnh tổn thất áp lực gữa hai ñầu ñoạn ống hút và ống ñẩy: ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 59 g ppH t × − = ρ 12 Trong ñó: p1, p2 : Áp suất ở hai ñầu ñoạn ống p1 = p2. ρ : Khối lượng riêng của nước thải Suy ra Ht = 0 Xác ñịnh tổn thất áp lực dọc ñường: Hd = i x L Tổn thất theo ñơn vị chiều dài. Với Q = 23,15 (l/s) và ñường kính ống D =150 (mm) tra bảng tra thủy lực ñối với ống nhựa ta ñược vận tốc trong ống v = 0,7 (m/s), 1000i = 2,19. Tổn thất cục bộ: Hcb = g v × ×∑ 2 2 ξ Tổn thất qua van ζ= 1,7, có 1 van Tổn thất qua co 900 ζ= 0,5, có 3 co Tổn thất qua tê ζ= 0,6, có 1 tê. V : Vận tốc nước chảy trong ống, V = 0,7 (m/s). H = 4,5 + ( ) 22,19 0,7110 1 1,7 3 0,5 1 0,6 1000 2 9,81 × + × + × + × × × = 4,6 (m). Chọn cột áp bơm H = 10 (m) )(55,3 8,01000 1081,9029,01000 1000 KwHgQpN tb s = × ××× = × ××× = η = 4,7 (Hp)  Chọn bơm nước thải bể ñiều hòa Chọn bơm chìm, ñược thiết kế 2 bơm có công suất như nhau (3,55 Kw). Trong ñó 01 bơm ñủ ñể hoạt ñộng với công suất tối ña của hệ thống xử lý, bơm còn lại là dự phòng. Các bơm tự ñộng luân phiên nhau theo chế ñộ cài ñặt nhằm ñảm bảo tuổi thọ lâu bền.  1Hàm lượng BOD5, COD sau khi qua bể ñiều hòa 2 BODL = 1 BODL x (1 – 10%) = 142,5 x 0,9 = 128,25 (mg/l) 2 CODL = 1 CODL x (1 – 10%) = 570 x 0,9 = 513 (mg/l) ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 60 Bảng 5.2: Tổng hợp tính toán bể ñiều hoà Thông số Kí hiệu ðơn vị Giá trị Thời gian lưu nước của bể ñiều hoà T h 6 Chiều dài L mm 11.000 Chiều rộng B mm 10.000 Chiều cao hữu ích H mm 5.000 Kích thước bể ñiều hoà Chiều cao xây dựng Hxd mm 5.500 Số ñĩa khuyếch tán khí n ñĩa 72 ðường kính ống dẫn khí chính D mm 90 ðường kính ống nhánh dẫn khí dn mm 34 ðường kính ống dẫn nước ra khỏi bể Dr mm 150 Thể tích bể ñiều hòa Wt m3 480 Công suất máy nén khí N Kw 8,364 5.2.5 Bể keo tụ Nhiệm vụ Xáo trộn ñều các chất keo tụ với nước thải nhằm tăng hiệu quả keo tụ tạo bông. Tính toán Chọn: Thời gian khuấy trộn t = 10 phút (t = 10 – 15 phút)_(Nguồn: ðiều 8.21.8 TCVN 7957 – 2008) Thể tích bể trộn cần: W = Q x t = 2000 (m3/ngày) x 6024 10 × = 13,89 (m3) Chọn bể keo tụ hình vuông, kích thước bể: 2,8m x 2,8m x 2 m Chiều cao xây dựng bể: Hxd = h + hbv = 2 + 0,5 = 2,5 (m) Thể tích thực của bể keo tụ: Wt = 2,8 x 2,8 x 2,5 = 19,5 (m3) ðường kính cánh khuấy D ≤ ½ chiều rộng bể, chọn D = 2 8,2 = 1,4 (m) Máy khuấy ñặt cách ñáy một khoảng : h = D = 1,2 (m) ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 61 Chiều rộng bản cánh khuấy = 1 1 1,2 5 5 D× = × = 0,24 (m) = 240 (mm) Chiều dài bản cánh khuấy = 1 1 1,2 4 4 D× = × = 0,3 (m) = 300 (mm) Vậy năng lượng cần truyền vào nước: P = G2 x W x µ Trong ñó: G : Cường ñộ khuấy trộn, G = 600 (s-1) (Nguồn: ðiều 8.21.9 TCVN 7957 – 2008) W : Thể tích bể, W = 13,89 (m3) µ : ðộ nhớt ñộng học của nước, ở 25oC µ = 0,9.10-3 (Ns/m2) 2 3600 13,89 0,9.10 4500,36( / )P J s−→ = × × = Hiệu suất ñộng cơ chỉ ñạt H = 0,8 nên công suất ñộng cơ: N = 4500,36 5625, 45( / ) 0,8 J s= ≈ 5,626 (Kw) Xác ñịnh số vòng quay của máy khuấy: n = 3 1 5 )( DK P ×× ρ Trong ñó: P : Năng lượng khuấy trộn, (J/s) K :Hệ số sức cản của nước, chọn cánh khuấy tuabin 4 cánh nghiêng 45o, ta có K= 1,08 ρ : Khối lượng riêng của nước, (kg/m3) D : ðường kính cánh khuấy, D = 1,4 (m) 1 3 3 5 5625,45 1,08 10 1, 2 n   = = × ×  0,7(vòng/s) ≈ 42 (vòng/phút) Kiểm tra số Reynold: NR= 2 2 3 6 3 1, 2 0,7 10 1,12.10 0,9 10 D n p µ − × × × × = = × > 10.000 ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Voõ Chính Minh - 104108031 Trang 62 Vậy ñường kính máy khuấy và số vòng quay ñã chọn ñạt chế ñộ chảy rối.  Tính toán ống dẫn nước thải ra khỏi bể keo tụ Chọn vận tốc nước thải chảy trong ống v = 0,7 (m/s) Lưu lượng nước thải: Q = 83,33 (m3/h). ðường kính ống là: D = pi×× × v Q 3600 4 = 4 83,33 3600 0,7 3,14 × × × =0,205 (m) = 220 (mm) Chọn ống nhựa uPVC có ñường kính Φ = 220mm Bảng 5.3: Tổng hợp tính toán bể keo tụ Thông số Kí hiệu ðơn vị Giá trị Thời gian lưu nước bể trộn t phút 10 Chiều dài L mm 2.800 Chiều rộng B mm 2.800 Kích thước bể trộn Chiều cao xây dựng H mm 2,5 ðường kính ống dẫn nước ra khỏi bể D mm 220 Thể tích bể trộn Wt m3 19,6 5.2.6 Bể tạo bông Nhiệm vụ Là nơi phản ứng keo tụ, tạo bông xảy ra hình