Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Bể bùn hoạt tính từng mẻ (SBR)
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
I. TỔNG QUAN: 2
I.1. Đặt vấn đề: 2
I.2. Nội dung chính của đề tài: 3
II. BỂ BÙN HOẠT TỈNH TỬNG MẺ: 3
II.1. BỂ BÙN HOẠT TÍNH: 3
Hình 1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính 3
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí CO2 + NH4+ + sản phẩm khác + năng lượng 4
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí + năng lượng C5H7O2N 4
II.2. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SBR: 4
II.2.1. GIỚI THIỆU 4
II.2.2. PHIÊN BẢN CỦA BỂ BÙN HOẠT TÍNH – BỂ SBR: 5
Hình 2. Bể bùn hoạt tính 5
II.2.3. CÁC GIAI ĐOẠN XỬ LÝ BẰNG SBR 5
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí CO2 + NH4+ + sản phẩm khác + năng lượng 6
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí + năng lượng C5H7O2N 6
NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + 2H2O 7
II.2.4. QUÁ TRÌNH VI SINH VẬT TRONG BỂ BÙN HOẠT TÍNH: 8
II.2.5. VI KHUẨN TRONG BỂ BÙN HOẠT TÍNH: 8
Hình 4. Một số ảnh hiển vi của các vi khuẩn trong bể bùn hoạt tính 9
III. SO SÁNH GIỮA BỂ AEROTEN VÀ SBR TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI: 11
III.1. Ưu điểm: 11
III.2. Nhựơc điểm: 11
IV. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG CỦA MỘT KHU CÔNG NGHIỆP: 12
IV.1. Giới thiệu về khu công nghiệp Đông Xuyên tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu 12
IV.2. Thành phần và tính chất nước thải của KCN: 13
IV.3. Đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho KCN Đông Xuyên: 13
Sơ đồ đề xuất hệ thống xử lý nước thải của KCN Đông Xuyên: 14
IV.3.1. Thuyết minh sơ đồ: 14
IV.3.2.Nguyên tắc hoạt động của hệ thống: 15
IV.3.3. Chất lượng nước thải sau xử lý: 16
V. KẾT LUẬN: 18
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO 19
VII. DANH MỤC VIẾT TẮT 20
I. TỔNG QUAN:
I.1. Đặt vấn đề:
Trong cuộc sống xã hội, con người luôn gắn liền với nhu cầu sử dụng nước cho các mục đích khác nhau và thải ra nhiều nguồn nước ô nhiễm gây hại cho con người và môi trường. Xử lý nước thải là một trong những công nghệ xử lý nước nhằm đảm bảo nguồn nước trong quá trình sinh hoạt và sản xuất của con người được đưa vào môi trường đảm bảo tiêu chuẩn qui định, không ảnh hưởng đến sức khỏe con người và đời sống thủy sinh.
Tùy theo đặc điểm của từng loại nước thải và mức độ ô nhiễm mà có thể áp dụng các quá trình xử lý khác nhau. Trong kỹ thuật xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp thường ứng dụng các phương pháp và công trình xử lý tương ứng tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau: công suất nước thải cần xử lý, thành phần tính chất và các chỉ tiêu của nước thải, loại nguồn tiếp nhận và mức độ cần thiết phải xử lý…
- Công nghệ xử lý nước thải bao gồm:
* Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học (xử lý sơ cấp):
- Song chắn rác
- Bể lắng cát
- Bể lắng đợt 1
* Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (xử lý thứ cấp):
- Quá trình vi sinh vật hiếu khí lơ lửng (Bể bùn hoạt tính Aeroten, mương oxi hóa, Uniten, bể bùn hoạt tính từng mẻ (SBR), hồ sinh học ổn định.
- Quá trình vi sinh vật hiếu khí dính bám (giá thể)
* Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học:
- Đối với nước thải sinh hoạt, thực hiện quá trình khử trùng nước.
- Đối với nước thải công nghiệp, thực hiện quá trình trung hòa, keo tụ, oxi hóa.
* Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý:
- Áp dụng đối với nước thải công nghiệp bao gồm quá trình tuyển nổi, trích ly, hấp phụ.
* Xử lý bùn thải:
- Trong quá trình xử lý nước thải, xuất hiện bùn từ bể lắng đợt 1 (quá trình xử lý sơ cấp) và bùn sinh học từ bể lắng đợt 2 (bùn hoạt tính, màng sinh học).
- Quá trình xử lý sinh học thường theo sau quá trình xử lý cơ học để loại bỏ các chất hữu cơ trong nước thải nhờ hoạt động của các vi sinh vật.
- Xử lý bùn hoạt tính từng mẻ (SBR) là phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, theo quy trình phản ứng từng mẻ liên tục. Mỗi bể SBR là một chu kỳ tuần hoàn bao gồm “làm đầy”, “sục khí”, “lắng”, “chắt” và “nghỉ”.
I.2. Nội dung chính của đề tài:
- Các giai đoạn của quá trình xử lý sinh học bùn hoạt tính từng mẻ (SBR).
- Phân tích so sánh giữa Aeroten và SBR trong xử lý nước thải.
- Đề xuất công nghệ xử lý nước thải tập trung KCN Đông Xuyên.
II. BỂ BÙN HOẠT TỈNH TỬNG MẺ:
II.1. BỂ BÙN HOẠT TÍNH:
Bể bùn hoạt tính (Aeroten) được nghiên cứu và triển khai ở Anh năm 1914 bởi Ardern và Lockett; nó được gọi là bể bùn hoạt tính vì trong bể này tạo ra sinh khối (bùn) có khả năng hoạt động cố định các chất hữu cơ. Hiện nay có nhiều phiên bản khác của loại bể này, tuy nhiên các nguyên lý cơ bản vẫn giống nhau.
Để xử lý nước thải theo quá trình bùn hoạt tính hay còn gọi là quá trình VSV lơ lửng hiếu khí, người ta cho nước thải qua các giai đoạn xử lý cơ học để loại bỏ rác, cát, một phần chất rắn lơ lửng qua các công trình tương ứng: song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng sơ cấp (bể lắng đợt 1). Sau đó nước thải được đưa vào bể bùn hoạt tính, bể này chứa các vi khuẩn hiếu khí có khả năng phân hủy chất hủy cơ, các vi khuẩn được cung cấp đủ lượng oxy cần thiết cho quá trình phân hủy hiếu khí bằng các thiết bị sục khí. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính được giới thiệu ở hình 1.
Hình 1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính
Trong bể này diễn ra các phản ứng sinh hóa theo các phương trình sau:
- Quá trình oxy hóa (hay dị hóa):
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí CO2 + NH4+ + sản phẩm khác + năng lượng
Chất hữu cơ
- Quá trình tổng hợp (đồng hóa):
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí + năng lượng C5H7O2N
Ghi chú: C5H7O2N là công thức hóa học thông dụng để thay mặt cho tế bào vi khuẩn.
Sau khi được xử lý ở bể bùn hoạt tính các chất hữu cơ một phần biến thành các chất khí bay ra khỏi nước thải, một phần được đồng hóa vào các tế bào vi khuẩn. Để loại bỏ phần chất hữu cơ đồng hóa vào tế bào vi khuẩn, nước thải được đưa qua bể lắng thứ cấp (bể lắng đợt 2), tại bể lắng thứ cấp, các tế bào vi khuẩn sẽ lắng xuống đáy bể tạo thành bùn và được gọi là bùn hoạt tính (BHT). Một phần bùn hoạt tính ở đáy bể lắng đợt 2 (thường chiếm khoảng 40-60%) sẽ được hoàn lưu về bể bùn hoạt tính để tăng mật độ vi khuẩn trong bể này nhằm thúc đẩy tốc độ các phản ứng xảy ra ở đây. Sau cùng, nước thải từ bể lắng (chứa ít tế bào vi khuẩn hơn) được dẫn đến bể khử trùng để tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh. Chất khử trùng thường là Clo và các hợp chất chức Clo.
II.2. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SBR:
II.2.1. GIỚI THIỆU
SBR ( sequencing batch reactor): Bể phản ứng theo mẻ là dạng công trình xử lí nước thải dựa trên phương pháp bùn hoạt tính , nhưng 2 giai đoạn sục khí và lắng diễn ra gián đoạn trong cùng một kết cấu.
Hệ thống SBR là hệ thống dùng để xử lý nước thải sinh học chứa chất hữu cơ và nitơ cao.
Hệ thống hoạt động liên tục bao gồm quá trình Làm đầy nước thải phản ứng Làm tĩnh Chắt nước xả bùn hoạt tính; trong đó quá trình phản ứng hay còn gọi là quá trình tạo hạt (bùn hạt hiếu khí), quá trình này phụ thuộc vào khả năng cấp khí, đặc điểm chất nền trong nước thải đầu vào.
Nói chung, công nghệ SBR đã chứng tỏ được là một hệ thống xử lý có hiệu quả do trong quá trình sử dụng ít tốn năng lượng, dễ dàng kiểm soát các sự cổ xảy ra, xử lý với lưu lượng thấp, ít tốn diện tích rất phù hợp với những trạm có công suất nhỏ, ngoài ra công nghệ SBR có thể xử lý với hàm lượng chất ô nhiễm có nồng độ thấp hơn.
II.2.2. PHIÊN BẢN CỦA BỂ BÙN HOẠT TÍNH – BỂ SBR:
Hình 2. Bể bùn hoạt tính
Quy trình xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính sau đó được cải tiến thành nhiều phiên bản khác nhau và được ứng dụng nhiều trong các công trình xử lý nước thải ở quy mô khác nhau. Sau đây chúng ta sẽ xem xét đặc điểm của một trong các phiên bản của bể bùn hoạt tính là Bể bùn hoạt tính theo mẻ (sequencing batch reactor).
Bể bùn hoạt tính theo mẻ gồm một bể duy nhất trong đó diễn ra 5 giai đoạn chính (hình 3) như sau:
II.2.3. CÁC GIAI ĐOẠN XỬ LÝ BẰNG SBR
Qui trình hoạt động: gồm 5 giai đoạn cơ bản:
- Giai đoạn 1: Làm đầy nước thải.
Ở giai đoạn này nước thải được dẫn vào bể và đường ống cấp khí có thể mở và có thể đóng. Thời gian làm đầy bể chiếm 25% của một mẻ xử lý (hình a)
- Giai đoạn 2: Phản ứng.
Ở giai đoạn này bể được sục khí liên tục (van ở ống cấp khí luôn mở. Trong giai đoạn này cần tiến hành thí nghiệm để kiểm soát các thông số đầu vào như: DO, BOD, COD, N, P, cường độ sục khí, nhiệt độ, pH… để có thể tạo bông bùn hoạt tính hiệu quả cho quá trình lắng sau này. Quá trình oxy hóa sinh hóa xảy ra như ở bể Aeroten thông thường, thời gian ở giai đoạn này chiếm 35%. Bể này chứa các vi khuẩn hiếu khí có khả năng phân hủy chất hủy cơ, các vi khuẩn được cung cấp đủ lượng oxy cần thiết cho quá trình phân hủy hiếu khí bằng các thiết bị sục khí (hình b).
Trong giai đoạn này diễn ra các phản ứng sinh hóa theo các phương trình sau:
- Quá trình oxy hóa (hay dị hóa):
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí CO2 + NH4+ + sản phẩm khác + năng lượng
Chất hữu cơ
- Quá trình tổng hợp (đồng hóa):
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí + năng lượng C5H7O2N
Ghi chú: C5H7O2N là công thức hóa học thông dụng để thay mặt cho tế bào vi khuẩn
Hình a: Làm đầy ( mix- fill) Hình b: Phản ứng ( react)
- Giai đoạn 3: Làm tĩnh.
Ở giai đoạn này bể làm việc như bể lắng thứ cấp (bể lắng đợt 2) nhưng ở trạng thái tĩnh do đó xảy ra điều kiện thiếu khí và có khả năng khử được nitơ có trong nước thải bằng quá trình khử nitrat. Thời gian lắng chiếm 20%. (hình c)
Trong điều kiện thiếu oxy, các loại vi khuẩn khử nitơrat denitrificans (dạng kỵ khí tùy tiện) sẽ tách oxy của nitơrat va nitrit để oxy hóa chất hữu cơ. Nitơ phân tử tạo thành trong quá trình này sẽ thoát ra khỏi nước.
Quá trình chuyển hóa:
NO-3 → NO-2 → NO → N2O → N2 (NO, N2O, N2 dạng khí)
Trong bể SBR, chúng ta có thể tạo được giai đoạn thiếu khí để khử nitrat sinh ra từ quá trình nitrat hóa. Có xuất hiện thêm những vi khuẩn khử nitrat, các vi khuẩn này sẽ chuyển hóa nitrat thành nitrit, và sau đó chuyển nitrit thành các khí bay hơi ra khỏi nước thải. Ở giai đoạn làm tĩnh.
Quá trình nitrát hóa
2NH3 + 3O2 → 2NO2- + 2H+ + 2H2O (vi khuẩn nitrosomonas)
( 2NH4+ + 3O2 → 2NO2- + 4H+ + 2H2O)
2NO2- + O2 → 2NO3- (vi khuẩn nitrobacter)
Tổng phản ứng oxy hóa amoni:
NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + 2H2O
Quá trình khử nitrat:
2NO3- + chất hữu cơ → N2 + CO2 + H2O (N2 dạng khí) (vi khuẩn nitrococus)
- Giai đoạn 4: Chắt nước.
Phần nước trong sau khi lắng được chắt nước ra (lấy nước ra) nhờ thiết bị chắt nước tự động (decantơ) và thiết bị này sẽ tự động dừng chắt nươc ở tại mực nước an toàn không lôi kéo bùn lắng theo. Ở giai đoạn này các van nước và khí đều đóng và thời gian hoạt động chiếm 15%. (hình d)
Hình c: Lắng (settle) Hình d: tháo nước ( decant)
- Giai đoạn 5: xả bùn hoạt tính. Thực hiện xả bùn hoạt tính (thời gian 5%) nhưng giữ lại một phần bùn trong bể như lượng bùn hoàn lưu trong bể Aeroten truyền thống. Các van nước và khí đều đóng.
Và chu kỳ (mẻ) mới sẽ được bắt đầu. Số lượng tối thiểu của loại bể này ít nhất không nhỏ hơn 2.
* Ứng dụng: Dùng cho hệ thống xử lý nước có công suất nhỏ, diện tích giới hạn.
II.2.4. QUÁ TRÌNH VI SINH VẬT TRONG BỂ BÙN HOẠT TÍNH:
Qua quá trình VSV lơ lửng hiếu khí xả ra qua hai công trình liên quan mật thiết với nhau: Bể bùn hoạt tính (bể Aeroten) và bể lắng thứ cấp (bể lắng đợt 2). Tại bể Aeroten xảy ra các phản ứng sinh hóa dưới sự hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí biến chất hữu cơ phức tạp thành chất vô cơ và các chất khí bay ra khỏi nước thải, một phần chất hữu cơ và vô cơ được đồng hóa vào trong tế bào vi khuẩn giúp cho vi khuẩn tăng trưởng và sinh sản. Sau đó, nước thả được đưa sang bể lắng đợt 2, các tế bào vi khuẩn sẽ kết cụm với nhau hình thành các bông cặn và lắng xuống tạo thành bùn hoạt tính, một phần bùn được hoàn lưu về bể Aeroten để duy trì mật độ của vi khuẩn ở mức độ cao, đẩy nhanh tốc độ oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ trong nươc thải.
Hai mục tiêu chính của việc xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính là :
- Oxy hóa các hợp chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học và chuyển hóa chúng thành sinh khối;
- Tạo bông cặn để loại bỏ sinh khối ra khỏi nước thải (diễn ra ở bể lắng thứ cấp).
Để kiểm soát tốt quy trình xử lý nước thải ở bể bùn hoạt tính chúng ta phải kiểm soát sự tăng trưởng của các vi sinh vật. Điều này liên quan đến việc kiểm soát các yếu tố môi trường cần thiết cho sự phát triển của chúng. Ngoài ra, cần hiểu rõ về hệ vi sinh vật trong bể. Quần thể vi sinh vật trong bể bùn hoạt tính bao gồm vi khuẩn, nấm, nguyên sinh động vật, luân trùng, các vi sinh vật này có điều kiện sống khác nhau và hiện diện với tỉ lệ khác nhau.
II.2.5. VI KHUẨN TRONG BỂ BÙN HOẠT TÍNH:
- Các loại vi khuẩn trong bể bùn hoạt tính: Các vi khuẩn (hình 12) trong bể bùn hoạt tính chiếm khoảng 95% tổng sinh khối của bùn hoạt tính. Chúng là những vi sinh vật đơn bào phát triển trong nước thải nhờ vào sự tiêu thụ các chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học như cacbonhydrat, protein, chất béo và nhiều hợp chất khác. Các vi khuẩn này thuộc các loài pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Fluvobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium và hai loại vi khuẩn nitrat hóa Nitrosomonas và Nitrobacter. Thêm vào đố nhiều loại vi khuẩn hình sợi như Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix và Geotrichum cũng có thể hiện hiện trong bể.
IV.3.1. Thuyết minh sơ đồ:
▪ Song chắn rác: được thiết kế nhằm mục đích tách các loại rác và tạp chất không tan có kích thước lớn ra khỏi nước thải. Khe hở thường ≥ 15mm, có thể giữ lại các tạp chất thô như rác, nhánh cây, gỗ, nilong…Rác có thể được lấy ra khỏi song chắn rác nhờ thiết bị cào rác hoặc bằng phương pháp thủ công. Rác sau khi thu gom có thể xử lý bằng các biện pháp như: nghiền vụn bằng máy nghiền rác, cho vào dòng chảy chúng sẽ được lắng ở bể lắng đợt 1 hoặc dẫn trực tiếp đến công trình xử lý cặn tươi (bể metan).
▪ Bể lắng cát: Đây là công trình thiết kế nhằm loại bỏ cát, các loại cặn nặng như vỏ trứng, hạt ngũ cốc, cà phê…Nếu các tạp chất này không được tách ra khỏi nước thải, có thể gây ảnh hưởng đến công trình phía sau như mài mòn thiết bị, lắng cặn trong ống gây khó khăn trong việc xả bùn (cặn tươi ở bể lắng đợt 1) có lẫn cát trong bùn, rút ngắn thời gian làm việc của bể metan do phải tháo rửa cát ra khỏi bể.
▪ Bể tách dầu: được thiết kế dùng để tách dầu mỡ, các chất nhẹ hơn nước và các dạng chất nổi khác.
▪ Bể phản ứng: dùng để trung hòa nước thải và loại các kim loại nặng có trong nước thải trước khi qua bể lắng đợt I.
▪ Làm thoáng sơ bộ: nhằm tăng cường hiệu quả lắng của bể lắng đợt 1. Giúp loại bỏ kim loại nặng và một số chất ô nhiễm khác có ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học ở giai đoạn sau. Đồng thời nhằm tách dầu mỡ, giảm mùi, tăng hiệu quả xử lý BOD, phân bố đồng đều các chất lơ lửng và chất nổi. Làm tăng hiệu quả lắng ở bể lắng đợt 1 (65-70%). Thời gian khỏang 15-20 phút, lưu lượng khí nén từ 0,75 đến 3,0m3 khí/m3 nước thải.
▪ Bể lắng đợt 1: Loại bỏ chất rắn lắng được; tách dầu mở, các chất nổi khác; giảm tải trọng hữu cơ cho công trình xử lý sinh học phía sau. Có thể giảm lượng SS từ 35-45%; BOD từ 10-30%. Hai thông số thiết kế quan trọng cho bể lắng đợt 1: tải trọng bề mặt (32-45m3/m3. ngày ) và thời gian lưu nước (1,5-2,5h). Cặn lắng ở bể lắng đợt 1 còn gọi là cặn tươi.
▪ Bể bùn hoạt tính SBR: Bể bùn hoạt tính từng mẻ. Ở bể này có chứa vi sinh vật hiếu khí có khả năng phân hủy chất hữu cơ, các vi khuẩn được cung cấp đủ lượng oxi cần thiết bằng các thiết bị sục khí. Trong bể này xảy ra quá trình oxi hóa sinh hóa hiếu khí các chất hữu cơ có trong nước thải (oxi hóa các chất hữu cơ với sự tham gia của các vi sinh vật hiếu khí. Bể SBR (bể bùn hoạt tính hoạt động theo mẻ) là một phiên bản của bể bùn hoạt tính nhưng ở đây chỉ có một bể duy nhất và trong đó diển ra 05 giai đoạn: làm đầy, phản ứng, làm tĩnh, chắt nước, xả bùn hoạt tính.
▪ Bể tiếp xúc: Cho khí clo hay hóa chất nhằm khử trùng nước trước khi thải ra môi trường.
IV.3.2.Nguyên tắc hoạt động của hệ thống:
- Nước thải đầu vào của KCN đầu tiên được xử lý cơ học, qua song chắn rác để loại bỏ rác thô lớn, sau đó qua bể lắng cát để loại bỏ các chất vô cơ chủ yếu là cát để tạo điều kiện cho công trình xử lý sinh học phía sau (nếu nước thải có lẫn nhiều dầu mỡ thì bổ sung thêm bể tách dầu nhằm loại dầu ra khỏi nước thải). Sau đó nước thải được dẫn qua bể phản ứng để trung hòa, kết tủa nhằm loại bỏ các chất bẩn, các kim loại nặng trong nước rồi được đưa vào bể lắng đợt 1 (bể lắng sơ cấp) để tách các chất lơ lửng còn lại (sau khi qua bể lắng cát) có tỷ trọng lớn hơn hoặc nhỏ hơn tỷ trọng của nước dưới dạng lắng xuống đáy bể hoặc nổi lên trên mặt nước ví dụ như cát, bùn, dầu…Sau quá trình này, nước thải được đưa vào bể bùn hoạt tính SBR hoạt động theo từng mẻ nhằm loại bỏ các chất hữu cơ, nitơ, photpho ra khỏi nước thải. Tại bể SBR, xảy ra quá trình xử lý sinh học từng mẻ. Mỗi mẻ xảy ra 5 quá trình: làm đầy, phản ứng, làm tĩnh, chắt nước, xả bùn hoạt tính. Nước thải sau quá trình xử lý sinh học được đưa qua bể tiếp xúc để khử trùng để loại bỏ các vi sinh vật và vi trùng gây bệnh và sau đó được thải ra ngoài khi đạt được đúng QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
- Bùn trong quá trình lắng từ bể SBR một phần tuần hoàn lại dùng trong quá trình xử lý mẻ mới, bùn dư còn lại được đưa vào bể nén, sau đó đưa vào bể metan (xử lý căn tươi) diễn ra quá trình sinh học kỵ khí, sau đó khí sinh ra (CH4, CO2) được đưa vào bể chứa khí sinh học. Khí sinh học được đưa vào nồi hơi tạo hơi nước cung cấp lại cho bể mêtan. Tại bể metan, xảy ra chế độ lên men ấm: 30-35oC, chế độ lên men nóng 50-55oC;
- Rác đã loại từ song chắn rác, được đưa vào máy nghiền rác, một phần trở lại song chắn rác và một phần đưa đến công tình xử lý cặn tươi.
Ngoài ra, nếu lượng nước thải đầu vào chứa nhiều dầu mỡ cần thêm bể tách dầu mỡ nhằm thu hồi dầu mỡ và các chất nổi trước khi qua bể lắng đợt 1.
IV.3.3. Chất lượng nước thải sau xử lý:
Yếu tố quan trọng nhất tất nhiên vẫn là nước thải sau xử lý đảm bảo được Quy chuẩn loại B theo QCVN 40:2011/BTNMT. Nước thải sau quá trình xử lý, các thông số ô nhiễm phải không vượt quá giá trị tối đa cho phép theo qui định trước khi xả ra môi trường bên ngoài.
Một số quy chuẩn Việt Nam (QCVN) qui định về các thông số nước thải:
- QCVN 40:2011/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
- QCVN 14:2008/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt.
Theo QCVN 40:2011/BTNMT, quy định giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp trước khi xả ra nguồn tiếp nhận nước thải.
Giá trị của một số chỉ tiêu nước thải sau khi xử lý, thải ra môi trường phải đạt loại A hay B tùy theo từng mục đích.
Ví dụ: Bảng giá trị yêu cầu của một số thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp theo QCVN40:2011/BTNMT:
TT Thông số Đơn vị Giá trị C
A B
1 Nhiệt độ oC 40 40
2 Màu Pt/Co 50 150
3 pH - 6 đến 9 5,5 đến 9
4 BOD5 (20oC) mg/l 30 50
5 COD mg/l 75 150
6 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100
7 Asen mg/l 0,05 0,1
8 Chì mg/l 0,1 0,5
9 Amoni (tính theo N) mg/l 5 10
10 Tổng nitơ mg/l 20 40
11 Tổng phốt pho (tính theo P ) mg/l 4 6
12 Tổng dầu mỡ khoáng mg/l 5 10
13 Coliform vi khuẩn/100ml 3000 5000
…
Cột A quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt;
Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt;
Mục đích sử dụng của nguồn tiếp nhận nước thải được xác định tại khu vực tiếp nhận nước thải.
V. KẾT LUẬN:
Hiện nay nhu cầu tiêu thụ hàng hóa của thế giới cũng như ở Việt Nam ngày càng tăng. Công nghệ sản xuất đã tạo nên một lượng nước thải lớn vào môi trường, các chất lơ lửng, COD, BOD cần xử lý trước khi xả vào nguồn nước tiếp nhận. Đối với những nhà máy có vừa và nhỏ có công suất thấp và diện tích giới hạn thì việc áp dụng hệ thống xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính từng mẻ (SBR) là hơp lý.
Ngoài ra, hệ thống này hoạt động ổn định, khả năng tự động hóa cao, giá thành hạ và hợp khối được công trình và tiết kiệm diện tích xây dựng.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Bể bùn hoạt tính từng mẻ (SBR)
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
I. TỔNG QUAN: 2
I.1. Đặt vấn đề: 2
I.2. Nội dung chính của đề tài: 3
II. BỂ BÙN HOẠT TỈNH TỬNG MẺ: 3
II.1. BỂ BÙN HOẠT TÍNH: 3
Hình 1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính 3
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí CO2 + NH4+ + sản phẩm khác + năng lượng 4
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí + năng lượng C5H7O2N 4
II.2. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SBR: 4
II.2.1. GIỚI THIỆU 4
II.2.2. PHIÊN BẢN CỦA BỂ BÙN HOẠT TÍNH – BỂ SBR: 5
Hình 2. Bể bùn hoạt tính 5
II.2.3. CÁC GIAI ĐOẠN XỬ LÝ BẰNG SBR 5
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí CO2 + NH4+ + sản phẩm khác + năng lượng 6
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí + năng lượng C5H7O2N 6
NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + 2H2O 7
II.2.4. QUÁ TRÌNH VI SINH VẬT TRONG BỂ BÙN HOẠT TÍNH: 8
II.2.5. VI KHUẨN TRONG BỂ BÙN HOẠT TÍNH: 8
Hình 4. Một số ảnh hiển vi của các vi khuẩn trong bể bùn hoạt tính 9
III. SO SÁNH GIỮA BỂ AEROTEN VÀ SBR TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI: 11
III.1. Ưu điểm: 11
III.2. Nhựơc điểm: 11
IV. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG CỦA MỘT KHU CÔNG NGHIỆP: 12
IV.1. Giới thiệu về khu công nghiệp Đông Xuyên tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu 12
IV.2. Thành phần và tính chất nước thải của KCN: 13
IV.3. Đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho KCN Đông Xuyên: 13
Sơ đồ đề xuất hệ thống xử lý nước thải của KCN Đông Xuyên: 14
IV.3.1. Thuyết minh sơ đồ: 14
IV.3.2.Nguyên tắc hoạt động của hệ thống: 15
IV.3.3. Chất lượng nước thải sau xử lý: 16
V. KẾT LUẬN: 18
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO 19
VII. DANH MỤC VIẾT TẮT 20
I. TỔNG QUAN:
I.1. Đặt vấn đề:
Trong cuộc sống xã hội, con người luôn gắn liền với nhu cầu sử dụng nước cho các mục đích khác nhau và thải ra nhiều nguồn nước ô nhiễm gây hại cho con người và môi trường. Xử lý nước thải là một trong những công nghệ xử lý nước nhằm đảm bảo nguồn nước trong quá trình sinh hoạt và sản xuất của con người được đưa vào môi trường đảm bảo tiêu chuẩn qui định, không ảnh hưởng đến sức khỏe con người và đời sống thủy sinh.
Tùy theo đặc điểm của từng loại nước thải và mức độ ô nhiễm mà có thể áp dụng các quá trình xử lý khác nhau. Trong kỹ thuật xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp thường ứng dụng các phương pháp và công trình xử lý tương ứng tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau: công suất nước thải cần xử lý, thành phần tính chất và các chỉ tiêu của nước thải, loại nguồn tiếp nhận và mức độ cần thiết phải xử lý…
- Công nghệ xử lý nước thải bao gồm:
* Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học (xử lý sơ cấp):
- Song chắn rác
- Bể lắng cát
- Bể lắng đợt 1
* Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (xử lý thứ cấp):
- Quá trình vi sinh vật hiếu khí lơ lửng (Bể bùn hoạt tính Aeroten, mương oxi hóa, Uniten, bể bùn hoạt tính từng mẻ (SBR), hồ sinh học ổn định.
- Quá trình vi sinh vật hiếu khí dính bám (giá thể)
* Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học:
- Đối với nước thải sinh hoạt, thực hiện quá trình khử trùng nước.
- Đối với nước thải công nghiệp, thực hiện quá trình trung hòa, keo tụ, oxi hóa.
* Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý:
- Áp dụng đối với nước thải công nghiệp bao gồm quá trình tuyển nổi, trích ly, hấp phụ.
* Xử lý bùn thải:
- Trong quá trình xử lý nước thải, xuất hiện bùn từ bể lắng đợt 1 (quá trình xử lý sơ cấp) và bùn sinh học từ bể lắng đợt 2 (bùn hoạt tính, màng sinh học).
- Quá trình xử lý sinh học thường theo sau quá trình xử lý cơ học để loại bỏ các chất hữu cơ trong nước thải nhờ hoạt động của các vi sinh vật.
- Xử lý bùn hoạt tính từng mẻ (SBR) là phương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, theo quy trình phản ứng từng mẻ liên tục. Mỗi bể SBR là một chu kỳ tuần hoàn bao gồm “làm đầy”, “sục khí”, “lắng”, “chắt” và “nghỉ”.
I.2. Nội dung chính của đề tài:
- Các giai đoạn của quá trình xử lý sinh học bùn hoạt tính từng mẻ (SBR).
- Phân tích so sánh giữa Aeroten và SBR trong xử lý nước thải.
- Đề xuất công nghệ xử lý nước thải tập trung KCN Đông Xuyên.
II. BỂ BÙN HOẠT TỈNH TỬNG MẺ:
II.1. BỂ BÙN HOẠT TÍNH:
Bể bùn hoạt tính (Aeroten) được nghiên cứu và triển khai ở Anh năm 1914 bởi Ardern và Lockett; nó được gọi là bể bùn hoạt tính vì trong bể này tạo ra sinh khối (bùn) có khả năng hoạt động cố định các chất hữu cơ. Hiện nay có nhiều phiên bản khác của loại bể này, tuy nhiên các nguyên lý cơ bản vẫn giống nhau.
Để xử lý nước thải theo quá trình bùn hoạt tính hay còn gọi là quá trình VSV lơ lửng hiếu khí, người ta cho nước thải qua các giai đoạn xử lý cơ học để loại bỏ rác, cát, một phần chất rắn lơ lửng qua các công trình tương ứng: song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng sơ cấp (bể lắng đợt 1). Sau đó nước thải được đưa vào bể bùn hoạt tính, bể này chứa các vi khuẩn hiếu khí có khả năng phân hủy chất hủy cơ, các vi khuẩn được cung cấp đủ lượng oxy cần thiết cho quá trình phân hủy hiếu khí bằng các thiết bị sục khí. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính được giới thiệu ở hình 1.
Hình 1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính
Trong bể này diễn ra các phản ứng sinh hóa theo các phương trình sau:
- Quá trình oxy hóa (hay dị hóa):
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí CO2 + NH4+ + sản phẩm khác + năng lượng
Chất hữu cơ
- Quá trình tổng hợp (đồng hóa):
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí + năng lượng C5H7O2N
Ghi chú: C5H7O2N là công thức hóa học thông dụng để thay mặt cho tế bào vi khuẩn.
Sau khi được xử lý ở bể bùn hoạt tính các chất hữu cơ một phần biến thành các chất khí bay ra khỏi nước thải, một phần được đồng hóa vào các tế bào vi khuẩn. Để loại bỏ phần chất hữu cơ đồng hóa vào tế bào vi khuẩn, nước thải được đưa qua bể lắng thứ cấp (bể lắng đợt 2), tại bể lắng thứ cấp, các tế bào vi khuẩn sẽ lắng xuống đáy bể tạo thành bùn và được gọi là bùn hoạt tính (BHT). Một phần bùn hoạt tính ở đáy bể lắng đợt 2 (thường chiếm khoảng 40-60%) sẽ được hoàn lưu về bể bùn hoạt tính để tăng mật độ vi khuẩn trong bể này nhằm thúc đẩy tốc độ các phản ứng xảy ra ở đây. Sau cùng, nước thải từ bể lắng (chứa ít tế bào vi khuẩn hơn) được dẫn đến bể khử trùng để tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh. Chất khử trùng thường là Clo và các hợp chất chức Clo.
II.2. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SBR:
II.2.1. GIỚI THIỆU
SBR ( sequencing batch reactor): Bể phản ứng theo mẻ là dạng công trình xử lí nước thải dựa trên phương pháp bùn hoạt tính , nhưng 2 giai đoạn sục khí và lắng diễn ra gián đoạn trong cùng một kết cấu.
Hệ thống SBR là hệ thống dùng để xử lý nước thải sinh học chứa chất hữu cơ và nitơ cao.
Hệ thống hoạt động liên tục bao gồm quá trình Làm đầy nước thải phản ứng Làm tĩnh Chắt nước xả bùn hoạt tính; trong đó quá trình phản ứng hay còn gọi là quá trình tạo hạt (bùn hạt hiếu khí), quá trình này phụ thuộc vào khả năng cấp khí, đặc điểm chất nền trong nước thải đầu vào.
Nói chung, công nghệ SBR đã chứng tỏ được là một hệ thống xử lý có hiệu quả do trong quá trình sử dụng ít tốn năng lượng, dễ dàng kiểm soát các sự cổ xảy ra, xử lý với lưu lượng thấp, ít tốn diện tích rất phù hợp với những trạm có công suất nhỏ, ngoài ra công nghệ SBR có thể xử lý với hàm lượng chất ô nhiễm có nồng độ thấp hơn.
II.2.2. PHIÊN BẢN CỦA BỂ BÙN HOẠT TÍNH – BỂ SBR:
Hình 2. Bể bùn hoạt tính
Quy trình xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính sau đó được cải tiến thành nhiều phiên bản khác nhau và được ứng dụng nhiều trong các công trình xử lý nước thải ở quy mô khác nhau. Sau đây chúng ta sẽ xem xét đặc điểm của một trong các phiên bản của bể bùn hoạt tính là Bể bùn hoạt tính theo mẻ (sequencing batch reactor).
Bể bùn hoạt tính theo mẻ gồm một bể duy nhất trong đó diễn ra 5 giai đoạn chính (hình 3) như sau:
II.2.3. CÁC GIAI ĐOẠN XỬ LÝ BẰNG SBR
Qui trình hoạt động: gồm 5 giai đoạn cơ bản:
- Giai đoạn 1: Làm đầy nước thải.
Ở giai đoạn này nước thải được dẫn vào bể và đường ống cấp khí có thể mở và có thể đóng. Thời gian làm đầy bể chiếm 25% của một mẻ xử lý (hình a)
- Giai đoạn 2: Phản ứng.
Ở giai đoạn này bể được sục khí liên tục (van ở ống cấp khí luôn mở. Trong giai đoạn này cần tiến hành thí nghiệm để kiểm soát các thông số đầu vào như: DO, BOD, COD, N, P, cường độ sục khí, nhiệt độ, pH… để có thể tạo bông bùn hoạt tính hiệu quả cho quá trình lắng sau này. Quá trình oxy hóa sinh hóa xảy ra như ở bể Aeroten thông thường, thời gian ở giai đoạn này chiếm 35%. Bể này chứa các vi khuẩn hiếu khí có khả năng phân hủy chất hủy cơ, các vi khuẩn được cung cấp đủ lượng oxy cần thiết cho quá trình phân hủy hiếu khí bằng các thiết bị sục khí (hình b).
Trong giai đoạn này diễn ra các phản ứng sinh hóa theo các phương trình sau:
- Quá trình oxy hóa (hay dị hóa):
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí CO2 + NH4+ + sản phẩm khác + năng lượng
Chất hữu cơ
- Quá trình tổng hợp (đồng hóa):
(COHNS) + O2 + VK hiếu khí + năng lượng C5H7O2N
Ghi chú: C5H7O2N là công thức hóa học thông dụng để thay mặt cho tế bào vi khuẩn
Hình a: Làm đầy ( mix- fill) Hình b: Phản ứng ( react)
- Giai đoạn 3: Làm tĩnh.
Ở giai đoạn này bể làm việc như bể lắng thứ cấp (bể lắng đợt 2) nhưng ở trạng thái tĩnh do đó xảy ra điều kiện thiếu khí và có khả năng khử được nitơ có trong nước thải bằng quá trình khử nitrat. Thời gian lắng chiếm 20%. (hình c)
Trong điều kiện thiếu oxy, các loại vi khuẩn khử nitơrat denitrificans (dạng kỵ khí tùy tiện) sẽ tách oxy của nitơrat va nitrit để oxy hóa chất hữu cơ. Nitơ phân tử tạo thành trong quá trình này sẽ thoát ra khỏi nước.
Quá trình chuyển hóa:
NO-3 → NO-2 → NO → N2O → N2 (NO, N2O, N2 dạng khí)
Trong bể SBR, chúng ta có thể tạo được giai đoạn thiếu khí để khử nitrat sinh ra từ quá trình nitrat hóa. Có xuất hiện thêm những vi khuẩn khử nitrat, các vi khuẩn này sẽ chuyển hóa nitrat thành nitrit, và sau đó chuyển nitrit thành các khí bay hơi ra khỏi nước thải. Ở giai đoạn làm tĩnh.
Quá trình nitrát hóa
2NH3 + 3O2 → 2NO2- + 2H+ + 2H2O (vi khuẩn nitrosomonas)
( 2NH4+ + 3O2 → 2NO2- + 4H+ + 2H2O)
2NO2- + O2 → 2NO3- (vi khuẩn nitrobacter)
Tổng phản ứng oxy hóa amoni:
NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + 2H2O
Quá trình khử nitrat:
2NO3- + chất hữu cơ → N2 + CO2 + H2O (N2 dạng khí) (vi khuẩn nitrococus)
- Giai đoạn 4: Chắt nước.
Phần nước trong sau khi lắng được chắt nước ra (lấy nước ra) nhờ thiết bị chắt nước tự động (decantơ) và thiết bị này sẽ tự động dừng chắt nươc ở tại mực nước an toàn không lôi kéo bùn lắng theo. Ở giai đoạn này các van nước và khí đều đóng và thời gian hoạt động chiếm 15%. (hình d)
Hình c: Lắng (settle) Hình d: tháo nước ( decant)
- Giai đoạn 5: xả bùn hoạt tính. Thực hiện xả bùn hoạt tính (thời gian 5%) nhưng giữ lại một phần bùn trong bể như lượng bùn hoàn lưu trong bể Aeroten truyền thống. Các van nước và khí đều đóng.
Và chu kỳ (mẻ) mới sẽ được bắt đầu. Số lượng tối thiểu của loại bể này ít nhất không nhỏ hơn 2.
* Ứng dụng: Dùng cho hệ thống xử lý nước có công suất nhỏ, diện tích giới hạn.
II.2.4. QUÁ TRÌNH VI SINH VẬT TRONG BỂ BÙN HOẠT TÍNH:
Qua quá trình VSV lơ lửng hiếu khí xả ra qua hai công trình liên quan mật thiết với nhau: Bể bùn hoạt tính (bể Aeroten) và bể lắng thứ cấp (bể lắng đợt 2). Tại bể Aeroten xảy ra các phản ứng sinh hóa dưới sự hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí biến chất hữu cơ phức tạp thành chất vô cơ và các chất khí bay ra khỏi nước thải, một phần chất hữu cơ và vô cơ được đồng hóa vào trong tế bào vi khuẩn giúp cho vi khuẩn tăng trưởng và sinh sản. Sau đó, nước thả được đưa sang bể lắng đợt 2, các tế bào vi khuẩn sẽ kết cụm với nhau hình thành các bông cặn và lắng xuống tạo thành bùn hoạt tính, một phần bùn được hoàn lưu về bể Aeroten để duy trì mật độ của vi khuẩn ở mức độ cao, đẩy nhanh tốc độ oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ trong nươc thải.
Hai mục tiêu chính của việc xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính là :
- Oxy hóa các hợp chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học và chuyển hóa chúng thành sinh khối;
- Tạo bông cặn để loại bỏ sinh khối ra khỏi nước thải (diễn ra ở bể lắng thứ cấp).
Để kiểm soát tốt quy trình xử lý nước thải ở bể bùn hoạt tính chúng ta phải kiểm soát sự tăng trưởng của các vi sinh vật. Điều này liên quan đến việc kiểm soát các yếu tố môi trường cần thiết cho sự phát triển của chúng. Ngoài ra, cần hiểu rõ về hệ vi sinh vật trong bể. Quần thể vi sinh vật trong bể bùn hoạt tính bao gồm vi khuẩn, nấm, nguyên sinh động vật, luân trùng, các vi sinh vật này có điều kiện sống khác nhau và hiện diện với tỉ lệ khác nhau.
II.2.5. VI KHUẨN TRONG BỂ BÙN HOẠT TÍNH:
- Các loại vi khuẩn trong bể bùn hoạt tính: Các vi khuẩn (hình 12) trong bể bùn hoạt tính chiếm khoảng 95% tổng sinh khối của bùn hoạt tính. Chúng là những vi sinh vật đơn bào phát triển trong nước thải nhờ vào sự tiêu thụ các chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học như cacbonhydrat, protein, chất béo và nhiều hợp chất khác. Các vi khuẩn này thuộc các loài pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Fluvobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium và hai loại vi khuẩn nitrat hóa Nitrosomonas và Nitrobacter. Thêm vào đố nhiều loại vi khuẩn hình sợi như Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix và Geotrichum cũng có thể hiện hiện trong bể.
IV.3.1. Thuyết minh sơ đồ:
▪ Song chắn rác: được thiết kế nhằm mục đích tách các loại rác và tạp chất không tan có kích thước lớn ra khỏi nước thải. Khe hở thường ≥ 15mm, có thể giữ lại các tạp chất thô như rác, nhánh cây, gỗ, nilong…Rác có thể được lấy ra khỏi song chắn rác nhờ thiết bị cào rác hoặc bằng phương pháp thủ công. Rác sau khi thu gom có thể xử lý bằng các biện pháp như: nghiền vụn bằng máy nghiền rác, cho vào dòng chảy chúng sẽ được lắng ở bể lắng đợt 1 hoặc dẫn trực tiếp đến công trình xử lý cặn tươi (bể metan).
▪ Bể lắng cát: Đây là công trình thiết kế nhằm loại bỏ cát, các loại cặn nặng như vỏ trứng, hạt ngũ cốc, cà phê…Nếu các tạp chất này không được tách ra khỏi nước thải, có thể gây ảnh hưởng đến công trình phía sau như mài mòn thiết bị, lắng cặn trong ống gây khó khăn trong việc xả bùn (cặn tươi ở bể lắng đợt 1) có lẫn cát trong bùn, rút ngắn thời gian làm việc của bể metan do phải tháo rửa cát ra khỏi bể.
▪ Bể tách dầu: được thiết kế dùng để tách dầu mỡ, các chất nhẹ hơn nước và các dạng chất nổi khác.
▪ Bể phản ứng: dùng để trung hòa nước thải và loại các kim loại nặng có trong nước thải trước khi qua bể lắng đợt I.
▪ Làm thoáng sơ bộ: nhằm tăng cường hiệu quả lắng của bể lắng đợt 1. Giúp loại bỏ kim loại nặng và một số chất ô nhiễm khác có ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học ở giai đoạn sau. Đồng thời nhằm tách dầu mỡ, giảm mùi, tăng hiệu quả xử lý BOD, phân bố đồng đều các chất lơ lửng và chất nổi. Làm tăng hiệu quả lắng ở bể lắng đợt 1 (65-70%). Thời gian khỏang 15-20 phút, lưu lượng khí nén từ 0,75 đến 3,0m3 khí/m3 nước thải.
▪ Bể lắng đợt 1: Loại bỏ chất rắn lắng được; tách dầu mở, các chất nổi khác; giảm tải trọng hữu cơ cho công trình xử lý sinh học phía sau. Có thể giảm lượng SS từ 35-45%; BOD từ 10-30%. Hai thông số thiết kế quan trọng cho bể lắng đợt 1: tải trọng bề mặt (32-45m3/m3. ngày ) và thời gian lưu nước (1,5-2,5h). Cặn lắng ở bể lắng đợt 1 còn gọi là cặn tươi.
▪ Bể bùn hoạt tính SBR: Bể bùn hoạt tính từng mẻ. Ở bể này có chứa vi sinh vật hiếu khí có khả năng phân hủy chất hữu cơ, các vi khuẩn được cung cấp đủ lượng oxi cần thiết bằng các thiết bị sục khí. Trong bể này xảy ra quá trình oxi hóa sinh hóa hiếu khí các chất hữu cơ có trong nước thải (oxi hóa các chất hữu cơ với sự tham gia của các vi sinh vật hiếu khí. Bể SBR (bể bùn hoạt tính hoạt động theo mẻ) là một phiên bản của bể bùn hoạt tính nhưng ở đây chỉ có một bể duy nhất và trong đó diển ra 05 giai đoạn: làm đầy, phản ứng, làm tĩnh, chắt nước, xả bùn hoạt tính.
▪ Bể tiếp xúc: Cho khí clo hay hóa chất nhằm khử trùng nước trước khi thải ra môi trường.
IV.3.2.Nguyên tắc hoạt động của hệ thống:
- Nước thải đầu vào của KCN đầu tiên được xử lý cơ học, qua song chắn rác để loại bỏ rác thô lớn, sau đó qua bể lắng cát để loại bỏ các chất vô cơ chủ yếu là cát để tạo điều kiện cho công trình xử lý sinh học phía sau (nếu nước thải có lẫn nhiều dầu mỡ thì bổ sung thêm bể tách dầu nhằm loại dầu ra khỏi nước thải). Sau đó nước thải được dẫn qua bể phản ứng để trung hòa, kết tủa nhằm loại bỏ các chất bẩn, các kim loại nặng trong nước rồi được đưa vào bể lắng đợt 1 (bể lắng sơ cấp) để tách các chất lơ lửng còn lại (sau khi qua bể lắng cát) có tỷ trọng lớn hơn hoặc nhỏ hơn tỷ trọng của nước dưới dạng lắng xuống đáy bể hoặc nổi lên trên mặt nước ví dụ như cát, bùn, dầu…Sau quá trình này, nước thải được đưa vào bể bùn hoạt tính SBR hoạt động theo từng mẻ nhằm loại bỏ các chất hữu cơ, nitơ, photpho ra khỏi nước thải. Tại bể SBR, xảy ra quá trình xử lý sinh học từng mẻ. Mỗi mẻ xảy ra 5 quá trình: làm đầy, phản ứng, làm tĩnh, chắt nước, xả bùn hoạt tính. Nước thải sau quá trình xử lý sinh học được đưa qua bể tiếp xúc để khử trùng để loại bỏ các vi sinh vật và vi trùng gây bệnh và sau đó được thải ra ngoài khi đạt được đúng QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
- Bùn trong quá trình lắng từ bể SBR một phần tuần hoàn lại dùng trong quá trình xử lý mẻ mới, bùn dư còn lại được đưa vào bể nén, sau đó đưa vào bể metan (xử lý căn tươi) diễn ra quá trình sinh học kỵ khí, sau đó khí sinh ra (CH4, CO2) được đưa vào bể chứa khí sinh học. Khí sinh học được đưa vào nồi hơi tạo hơi nước cung cấp lại cho bể mêtan. Tại bể metan, xảy ra chế độ lên men ấm: 30-35oC, chế độ lên men nóng 50-55oC;
- Rác đã loại từ song chắn rác, được đưa vào máy nghiền rác, một phần trở lại song chắn rác và một phần đưa đến công tình xử lý cặn tươi.
Ngoài ra, nếu lượng nước thải đầu vào chứa nhiều dầu mỡ cần thêm bể tách dầu mỡ nhằm thu hồi dầu mỡ và các chất nổi trước khi qua bể lắng đợt 1.
IV.3.3. Chất lượng nước thải sau xử lý:
Yếu tố quan trọng nhất tất nhiên vẫn là nước thải sau xử lý đảm bảo được Quy chuẩn loại B theo QCVN 40:2011/BTNMT. Nước thải sau quá trình xử lý, các thông số ô nhiễm phải không vượt quá giá trị tối đa cho phép theo qui định trước khi xả ra môi trường bên ngoài.
Một số quy chuẩn Việt Nam (QCVN) qui định về các thông số nước thải:
- QCVN 40:2011/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
- QCVN 14:2008/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt.
Theo QCVN 40:2011/BTNMT, quy định giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp trước khi xả ra nguồn tiếp nhận nước thải.
Giá trị của một số chỉ tiêu nước thải sau khi xử lý, thải ra môi trường phải đạt loại A hay B tùy theo từng mục đích.
Ví dụ: Bảng giá trị yêu cầu của một số thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp theo QCVN40:2011/BTNMT:
TT Thông số Đơn vị Giá trị C
A B
1 Nhiệt độ oC 40 40
2 Màu Pt/Co 50 150
3 pH - 6 đến 9 5,5 đến 9
4 BOD5 (20oC) mg/l 30 50
5 COD mg/l 75 150
6 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100
7 Asen mg/l 0,05 0,1
8 Chì mg/l 0,1 0,5
9 Amoni (tính theo N) mg/l 5 10
10 Tổng nitơ mg/l 20 40
11 Tổng phốt pho (tính theo P ) mg/l 4 6
12 Tổng dầu mỡ khoáng mg/l 5 10
13 Coliform vi khuẩn/100ml 3000 5000
…
Cột A quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt;
Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt;
Mục đích sử dụng của nguồn tiếp nhận nước thải được xác định tại khu vực tiếp nhận nước thải.
V. KẾT LUẬN:
Hiện nay nhu cầu tiêu thụ hàng hóa của thế giới cũng như ở Việt Nam ngày càng tăng. Công nghệ sản xuất đã tạo nên một lượng nước thải lớn vào môi trường, các chất lơ lửng, COD, BOD cần xử lý trước khi xả vào nguồn nước tiếp nhận. Đối với những nhà máy có vừa và nhỏ có công suất thấp và diện tích giới hạn thì việc áp dụng hệ thống xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính từng mẻ (SBR) là hơp lý.
Ngoài ra, hệ thống này hoạt động ổn định, khả năng tự động hóa cao, giá thành hạ và hợp khối được công trình và tiết kiệm diện tích xây dựng.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links