THUYẾT MINH TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

2.1. Đặc tính nước thải đầu vào và chất lượng nước đầu ra trạm xử lý

Bảng 1: Bảng thông số đặc tính nước thải đầu vào và chất lượng nước đầu ra TXL

2.2. Lựa chọn công nghệ

Hiện nay công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt của các nhà máy sản xuất hiệu quả và tiết kiết kiệm nhất thường dùng là công nghệ xử lý sinh học AO (Công nghệ Thiếu - Hiếu khí kết hợp), kết hợp quá trình xử lý sinh học lơ lửng và bùn hoạt tính. Công nghệ cho phép xử lý ổn định, đảm bảo quy chuẩn Việt Nam QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt và mang lại các giá trị ưu việt sau:

- Hệ thống hoạt động ổn định, ít bị ảnh hưởng khi bị mất điện:

+ Khi mất điện từ 6 - 12 giờ, hệ thống sẽ ổn định lại sau khoảng 3 giờ hoạt động,

+ Khi mất điện 4 ngày, hệ thống sẽ ổn định lại sau khoảng 12 giờ hoạt động.

- Không bị ảnh hưởng bởi sự biến đổi lưu lượng dòng thải: Hệ thống hoạt động ổn định ngay cả khi không có dòng thải, khi lưu lượng chỉ bằng 10%, 20% lưu lượng thiết kế;

- Lượng bùn thải bỏ ít, định kỳ 3 – 5 năm hút bùn thải một lần;

- Không cần bổ sung thêm chất dinh dưỡng hoặc vi sinh vật khi hệ thống vận hành;

- Chi phí vận hành thường xuyên giảm khoảng 20-50% so với công nghệ khác;

2.2.2. Thuyết minh công nghệ

Nước thải sinh hoạt được thu gom theo hệ thống thoát nước thải về bể điều hoà.

Trước khi vào bể điều hòa, toàn bộ rác như lá cây, giấy, nilon...sẽ được loại bỏ bằng hệ thống song chắn rác thô, quá trình thu gom rác được thực hiện thủ công và chứa vào các thùng chứa. Lượng rác này được làm sạch định kỳ hàng ngày đổ vào các xe gom rác và được đem đi chôn lấp hợp vệ sinh theo quy định. Tại bể điều hòa, nước thải sẽ được khuấy trộn đều nhờ hệ thống phân phối khí thô dưới đáy bể đảm bảo các dòng nước thải được pha trộn ổn định nồng độ chất ô nhiễm vào các bể xử lý sinh học phía sau. Sau khi được khuấy trộn, nước thải sẽ được bơm sang bể thiếu khí.

Thu gom nước thải sản xuất được theo hệ thống thoát nước thải về bể gom. Trước khi bể thu gom, toàn bộ rác được loại bỏ bằng hệ thống song chắn rác, quá trình thu gom rác, làm sạch theo định kỳ hàng ngày. Nước thải tại bể gom được bơm sang thiết bị hoá lý.

Nước thải sản xuất thường có hàm lượng cặn khá cao, bao gồm cả cặn hữu cơ và vô cơ. Việc keo tụ sơ bộ giúp giảm đáng kể hàm lượng cặn lơ lửng trong nước, đồng thời giảm tải về xử lý hữu cơ cho hệ thống xử lý sinh học. Hệ thống xử lý hoá lý sơ bộ có các công trình đơn vị sau:

- Bể keo tụ: thực hiện khuấy trộn nước thải với các chất keo tụ - các hóa chất mang điện tích dương, làm giảm điện thế zeta. Khi đó các cặn lơ lửng mất tính ổn định và có thể lắng xuống dễ dàng.

- Bể tạo bông: để tăng tốc độ lắng, giúp giảm dung tích bể lắng hóa lý, các chất tạo bông được thêm vào để gắn kết các hạt keo tạo thành các bông cặn có kích thước lớn, tỉ lệ nước thấp và tốc độ lắng nhanh hơn đang kể.

- Bể lắng hóa lý: tại đây các bông keo được lắng và bơm về bể chứa bùn. Phần nước trong sẽ được đưa sang bể thiếu khí.

Dây chuyển bể xử lý thiếu khí-hiếu khí có giá thể vi sinh di động sẽ xử lý các chất hữu cơ và nito có trong nước thải. Giá thể vi sinh, là nơi các vi khuẩn trú ngụ, phát triển và tiêu thụ các chất dinh dưỡng có trong nước thải. Trong bể còn có các thiết bị phân phối khí tạo điều kiện cho các vi khuẩn hiếu khí hoạt động. Dòng nước sau khi được xử lý ở bể thiếu khí-hiếu khí, amoni trong nước thải đã được chuyển hóa hoàn toàn thành NO3^-, sẽ được tuần hoàn về đầu bể thiếu khí để khử Nito.

Sau khi qua bể thiếu khí-hiếu khí, nước thải vẫn còn hàm lượng chất rắn lơ lửng. Vì vậy, nước thải sẽ được dẫn qua bể lắng. Bể lắng được thiết kế bao gồm hệ thống ống lắng trung tâm giúp tăng hiệu quả lắng.

Bùn từ bể lắng sẽ được bơm về bể chứa bùn, một phần hỗn hợp bùn nước sẽ được tuần hoàn về đầu bể thiếu khí để bổ sung lượng vi sinh hoạt tính.

Nước thải sau khi qua bể lắng được dẫn qua bể khử trùng. Nước thải được pha trộn với hóa chất sử dụng là dung dịch Javen. Sau một thời gian lưu nước, hầu hết các vi khuẩn gây bệnh được tiêu diệt, nước thải đảm bảo yêu cầu chất lượng theo cột AQCVN 14:2008/BTNMT và được bơm ra hệ thống cống thoát nước theo quy hoạch

Trong trường hợp có sự cố xẩy ra, nước thải từ ngăn điều hòa sẽ được bơm ra hệ thống thoát nước thành phố. Do đó, cần có nguồn điện dự phòng cho bơm điều hòa hoạt động.

2.3. Chi tiết các hạng mục công trình

Bể xử lý được xây dựng chìm xuống đất, một phần nổi lên trên, do đó đảm bảo cảnh quan cũng như an toàn vệ sinh trong nhà máy. Nhà điều hành được đặt trên hệ thống bể xử lý giúp tiết kiệm tối đa diện tích quy hoạch mà vẫn đảm bảo các công năng của hệ thống điều kiển cho toàn trạm xử lý nước thải.

2.3.1. Bể gom

Bể gom có nhiệm vụ thu gom nước thải từ các hệ thống thoát nước thải sản xuất về hệ thống xử lý. Nước thải khi vào bể gom được loại bỏ rác như lá cây, giấy, nilon...bằng song chắn rác thô.

Bể được xây dựng bằng bê tông cốt thép. Trong bể có đặt 2 bơm chìm để bơm nước sang thiết bị hoá lý.

2.3.2. Bể điều hòa

Bể điều hòa có chức năng điều tiết lưu lượng ổn định tại các công trình xử lý sinh học phía sau.

Bể được xây dựng bằng bê tông cốt thép. Trong bể có đặt 2 bơm chìm để bơm nước sang bể thiếu khí. Ngoài ra, trong bể còn đặt dàn ống phân phối khí để thổi khí khuấy trộn đều lượng nước trong bể cũng như xử lý sơ bộ các chất hữu cơ.

Máy thổi khí cấp cho bể điều hòa dùng chung cả hệ thống xử lý hiếu khí.

2.3.3. Thiết bị hoá lý

Thiết bị hoá lý có chức năng giảm hàm lượng cặn lơ lửng trong nước, đồng thời giảm tải về xử lý hữu cơ cho hệ xử lý sinh học phía sau.

Thiết bị hoá lý là một thiết bị hợp khối gồm 3 bể: bể keo tụ, bể tạo bông và bể lắng hoá lý. Trong bể kẹo tụ và bể tạo bông có 1 trục động cơ khuấy để tăng khả năng xử lý.

2.3.4. Bể thiếu khí

- Bể thiếu khí có chức năng tạo điều kiện cho quá trình phản nitrat diễn ra để xử lý nito trong nước thải.

- Bể được lắp đặt 02 máy khuấy chìm để khuấy trộn hoàn toàn dòng nước thải vào bể thiếu khí.

- Nước tuần hoàn liên tục từ bể lắng thứ cấp sẽ được bơm về Bể điều hòa bổ trợ tăng cường cho bể thiếu khí để xử lý nito và bổ sung lượng vi sinh cần thiết.

2.3.5. Bể hiếu khí

- Để giảm được nồng độ chất hữu cơ, nước thải được xử lý hiếu khí. Trong bể có các vi khuẩn hiếu khí dính bám, sinh trưởng và tiêu thụ chất hữu cơ có trong nước thải.

Để quá trình này diễn ra, các vi khuẩn cần được cung cấp Oxy liên tục bằng máy thổi khí và hệ thống phân phối khí.

- Bể được xây dựng bằng bê tông cốt thép.

- Các thông số kỹ thuật chính của bể hiếu khí:

+ Bể được cấp khí bằng hệ thống máy thổi khí chung, trong đó có 1 máy hoạt động và 1 máy dự phòng. Đường ống phân dẫn khí được sử dụng là ống thép không gỉ.

+ Dàn đĩa phân phối khi hạt mịn vật liệu màng sẽ cung cấp oxy cho các vi sinh vật.

+ Không khí bọt mịn đi qua đĩa phân phối khí tinh và đi từ dưới lên. Nước thải sau khi đi qua lớp giá thể vi sinh di động, vi khuẩn dính bám sẽ tiêu thụ chất hữu cơ có trong nước và làm sạch nước.

2.3.6. Bể lắng đứng

Bể có chức năng lắng cặn, làm giảm hàm lượng cặn lơ lửng có trong nước thải trước khi xả ra ngoài. Cặn có trong nước thải đưa sang bể lắng chủ yếu là bông cặn tạo nên do quá trình xử lý sinh học trong bể hiếu khí, bao gồm các loại cặn vô cơ, bông bùn, xác vi sinh vật...

Thu nước bể lắng bằng máng thu nước xung quanh bể, đỉnh máng thu gắn các tấm răng cưa bằng thép không gỉ để thu nước đều và ổn định lưu lượng.

2.3.7. Bể khử trùng

Nước thải sau khi qua bể lắng sẽ được thu khử trùng có chức năng làm hòa trộn dòng nước thải với hóa chất khử trùng là dung dịch Javen, tạo điều kiện tiếp xúc tốt nhất giữa nước thải và hóa chất khử trùng.

Trong bể khử trùng có các tường ngăn hướng dòng làm cho dòng nước bị xáo trộn.

Hóa chất khử trùng là dung dịch Javen, liều luợng Javen cho vào nước để khử trùng là 3g/m3. Dung dịch Clo-Javen được định lượng, bằng máy bơm Q = 0-155 l/h.

2.3.8. Phòng kỹ thuật (Phòng pha trộn hoá chất và máy thổi khí):

Phòng kỹ thuật được đặt phía trên của hệ thống xử lý nước thải, sát bể xử lý nước thải. Ngoài máy thổi khí phục vụ cung cấp khí cho bể điều hòa và bể hiếu khí còn có hệ thống cấp hóa chất. Cụ thể:

- Hóa chất Javen: dung dịch khử trùng

+ Vật liệu: Nhựa 3 lớp.

+ Lắp đặt 01 bơm định lượng q = 0 – 155 (l/h)

- Hóa chất H2S04: Dung dịch axit

+ Vật liệu: Nhựa 3 lớp.

+ Lắp đặt 01 bơm định lượng q = 0 – 155 (l/h)

- Hóa chất NAOH: Dung dịch kiềm

+ Lắp đặt 01 Bồn pha trộn H2S04 dung tích 50l. Vật liệu: Nhựa 3 lớp.

+ Lắp đặt 01 bơm định lượng q = 0 –155 (l/h)

- Hóa chất PAC: Phèn nhôm

+ Lắp đặt 01 Bồn pha trộn PAC dung tích 50l. Vật liệu: Nhựa 3 lớp.

+ Lắp đặt 01 bơm định lượng q = 0 –155 (l/h)

- Hóa chất PAA: Hóa chất trợ keo tụ

+ Lắp đặt 01 Bồn pha trộn PAA dung tích 50l. Vật liệu: Nhựa 3 lớp.

+ Lắp đặt 01 bơm định lượng q = 0 –155 (l/h)

Phòng kỹ thuật để thông thoáng gió để có gió tươi cấp cho các máy thổi khí hoạt động.

2.4. Tính toán kích thước bể

Lưu lượng tính toán trung bình:

Qsh = 78 m³/ng.đ

Qshh = 78/24 = 3,25 m³/h

Qsx = 5 m³/ng.đ

Qsxh = 5/24 = 0,21 m³/h

Xem thêm Hồ sơ thiết kế xây dựng công trình