Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
PHẦN 3: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ – LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

PHẦN 3: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ – LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ Án Xử Lý Nước Thải







GVHD: Nguyễn Minh Đức



Bể lọc



Bể lọc có tác dụng tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải đi qua

lớp vật liệu lọc, cơng trình này sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp.

Hiệu quả xử lý của phương pháp cơ học:

Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải 60% các tạp chất khơng hòa

tan và 20% BOD. Hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 30% theo BOD

bằng các biện pháp làm thống sơ bộ hay đơng tụ sinh học.

3.1.2 Xử lý hóa học:

Thực chất của phương pháp xử lý hóa học là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác

động với các tạp chất bẩn, biến đổi hóa học và tạo cặn lắng hoặc tạo dạng chất hòa tan nhưng khơng

độc hại, không gây ô nhiễm môi trường. Theo giai đoạn và mức độ xử lý, phương pháp hóa học sẽ

có tác động tăng cường quá trình xử lý cơ học hoặc sinh học. Những phản ứng diễn ra có thể là phản

ứng oxy hóa – khử, các phản ứng tạo chất kết tủa hoặc các phản ứng phân hủy chất độc hại.

Phương pháp xử lý hóa học thường được áp dụng để xử lý nước thải công nghiệp. Tùy thuộc vào

điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép, phương pháp xử lý hóa học có thể hồn tất ở

giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ ban đầu của việc xử lý nước thải.





Phương pháp trung hòa



Dùng để đưa mơi 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 nước thải chứa

kiềm với nhau, hoặc bổ sung them các tác nhân hóa học, lọc nước qua lớp vật liệu lọc có tác dụng

trung hòa, hấp phụ khí chứa axit bằng nước thải chứa kiềm…





Phương pháp keo tụ



Dùng để làm trong và khử mài nước thải bằng cách dùng các chất keo tụ và các chất trợ keo tụ và

các chất trợ keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và keo có trong nước thải thành những

bơng có kích thước lớn hơn.





Phương pháp ozon hóa



Là phương pháp xử lý nước thải có chứa các chất hữu cơ dạng hòa tan và dạng keo bằng ozon. Ozon

dễ dàng nhường oxy nguyên tử cho các tạp chất hữu cơ.





Phương pháp điện hóa học



Thực chất là phá hủy các tạp chất độc hại có trong nước thải bằng cách oxy hóa điện hóa trên cực

anot hoặc dùng để phục hồi các chất quý. Thông thường 2 nhiệm vụ phân hủy các chất độc hại và

thu hồi chất quý được giải quyết đồng thời.



SVTH: Nguyễn Mạnh Cường



8



Đồ Án Xử Lý Nước Thải



GVHD: Nguyễn Minh Đức



3.1.3 Xử lý hóa lý

• Chưng cất

Là q trình chưng nước thải để các chất hòa tan trong đó cùng bay hơi lên theo hơi nước. Khi

ngưng tụ, hơi nước và chất bẩn dễ bay hơi sẽ hình thành các lớp riêng biệt do đó dễ dàng tách các

chất bẩn ra.





Tuyển nổi



Là phương pháp dùng để loại bỏ các tạp chất ra khỏi nguồn nước bằng cách tạo cho chúng khả năng

dễ nổi lên mặt nước khi bám theo các bọt khí.







Trao đổi ion



Là phương pháp thu hồi các cation và anion bằng các chất trao đổi ion. Các chất trao đổi ion là các

chất rắn trong tự nhiên hoặc vật liệu nhựa nhân tạo. Chúng khơng hòa tan trong nước và trong dung

mơi hữu cơ, có khả năng trao đổi ion.





Tách bằng màng



Là phương pháp tách các chất ra khỏi các hạt keo bằng cách dùng các màng bán thấm. Đó là màng

xốp đặc biệt không cho các hạt keo đi qua.

3.1.4 Xử lý sinh học

Thực chất của phương pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt động của các vi sinh để phân hủy – oxy hóa

các chất hữu cơ ở dạng keo và hòa tan có trong nước thải.

Những cơng trình xử lý sinh học được chia thành 2 nhóm:







Những cơng trình trong đó q trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên: cánh đồng

tưới, bãi lọc, hồ sinh học… thường quá trình xử lý diễn ra chậm.

Những cơng trình trong đó q trình xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo: bể lọc sinh

học, bề làm thoáng sinh học… Do các điều kiện tạo nên bằng nhân tạo mà quá trình xử lý

diễn ra nhanh hơn, cường độ mạnh hơn.



Quá trình xử lý sinh học có thể đạt được hiệu suất khử trùng 99,9%, theo BOD tới 90 – 95%

Thông thường giai đoạn xử lý sinh học tiến hành sau giai đoạn xử lý cơ học. Bể lắng đặt sau giai

đoạn xử lý cơ học gọi là bể lắng 1. Bể lắng dùng để tách màng sinh học hoặc tách bùn hoạt tính gọi

là bể lắng 2. Trong trường hợp xử lý sinh học nước thải bằng bùn hoạt tính thường đưa 1 phần bùn

hoạt tính quay trở lại để tạo điều kiện cho q trình sinh học hiệu quả. Phần bùn còn lại gọi là bùn

dư, thường đưa tới bể nén bùn để làm giảm thể tích trước khi đưa tới các cơng trình xử lý cặn bã

bằng phương pháp sinh học. Quá trình xử lý trong điều kiện nhân tạo khơng loại trừ triệt để các loại

vi khuẩn, nhất là vi trùng gây bệnh và truyền nhiễm. Bởi vậy, sau giai đoạn xử lý sinh học trong điều

kiện nhân tạo cần thực hiện khử trùng nước thải trước khi xả vào môi trường. Trong quá trình xử lý



SVTH: Nguyễn Mạnh Cường



9



Đồ Án Xử Lý Nước Thải



GVHD: Nguyễn Minh Đức



nước thải bằng bất kỳ phương pháp nào cũng tạo nên 1 lượng cặn bã đáng kể. Nói chung các loại

cặn giữ lại ở trên các cơng trình xử lý nước thải đều có mùi hơi thối rất khó chịu và nguy hiểm về

mặt vệ sinh. Do vậy, nhất thiết phải xử lý cặn bã thích hợp.

Để giảm hàm lượng chất hữu cơ trong cặn bã và để đạt các chỉ tiêu vệ sinh thường sử dụng phương

pháp xử lý sinh học kỵ khí trong các hố bùn, sân phơi bùn, thiết bị sấy khô bằng cơ học, lọc chân

không, lọc ép… Khi lượng cặn khá lớn có thể sử dụng thiết bị sấy nhiệt.

3.2 Lựa chọn quy trình cơng nghệ xử lý nước thải:

3.2.1 Yêu cầu thiết kế

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất bia với công suất và thành phần và tính chất

nước thải sản xuất bia với các thơng số tính tốn như sau:

Lưu lượng

pH

(m3/ngđ)



BOD5

(mg/l)



COD

(mg/l)



SS

(mg/l)



Tổng nito

(mg/l)



3500



1200



2000



500



30



6-8



Tổng

Photpho

(mg/l)

25



u cầu đầu ra đạt QCVN 40 - 2011 ( Quy chuẩn quốc gia về nước thải công nghiệp) với nước thải

đầu ra đạt loại B

3.2.2 Một số phương án công nghệ trong thực tế

a) Nhà máy bia Đông Nam Á (SEAB)

Với sản lượng 55 triệu lit/năm SEAB có lượng nước thải công nghiệp 600 m3/ngđ

Các thông số về nước thải trước và sau xử lý

Thông số

Đơn vị

BOD5

mg/l

COD

mg/l

TSS

mg/l

Tổng P

mg/l

( Đầu ra đạt TCVN 5945-2005 loại B)



Trước xử lý

2000

2857

714

60



Sau xử lý

50

100

100

6



Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải:



SVTH: Nguyễn Mạnh Cường



10



Đồ Án Xử Lý Nước Thải







b)



GVHD: Nguyễn Minh Đức



Ưu điểm của hệ thống:

Tự động hóa tồn bộ q trình xử lý nước thải

Hiệu quả xử lý cao

Sử dụng cơ cấu lọc sinh học để khử mùi tạo ra do quá trình xử lý kỵ khí

Phù hợp với vị trí của nhà máy là trên địa bàn dân cư

Thiết bị hiện đại

Nhược điểm

Đòi hỏi người vận hành phải có trình độ chun mơn cao

chi phí vận hành cao

Nhà máy bia Habeco



Lưu lượng nước thải khoảng 1200 m3/ngđ

Các thông số của nước thải trước và sau xử lý

Thông số

pH

BOD5

COD

SS

Tổng N

Tổng P

SVTH: Nguyễn Mạnh Cường



Đơn vị

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l



Trước xử lý

9,66

780

1712

378

10,5

3,95



Sau xử lý

5,5-9

50

80

100

30

6

11



Đồ Án Xử Lý Nước Thải



GVHD: Nguyễn Minh Đức



( Đầu ra đạt TCVN 5945-2005 loại B )

Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải:







-



Ưu điểm

Cơng suất lớn

Hiệu quả xử lý cao

Phù hợp cho nhà máy đóng trên địa bàn dân cư

Nhược điểm

Vận hành phức tạp



3.2.3 Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý

- Công nghệ xử lý phải đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn và thải vào nguồn

thải.

- Công nghệ đảm bảo mức an tồn cao trong trường hợp có sự thay đổi lớn về lưu lượng và

nồng độ chất ô nhiễm

- Công nghệ xử lý phải đơn giản, dễ vận hành, có tính ổn định cao, vốn đầu tư kinh phí tối ưu

- Cơng nghệ xử lý phải mang tính hiện đại và có khả năng sử dụng trong một thời gian

- Ngồi ra còn phải chú ý đến:

+ Lưu lượng thành phần nước cần xử lý

+ Tính chất nước thải sau xử lý

+ Điều kiện thực tế vận hành, xây dựng

+ Khả năng đầu tư



SVTH: Nguyễn Mạnh Cường



12



Đồ Án Xử Lý Nước Thải



GVHD: Nguyễn Minh Đức



3.2.4 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải





Phương án 1:







Phương án 2:



SVTH: Nguyễn Mạnh Cường



13



Đồ Án Xử Lý Nước Thải



GVHD: Nguyễn Minh Đức



Cơ sở lựa chọn UASB:

So sánh giữa các phương pháp xử lý kỵ khí

Q trình

Hồ kỵ khí



Phân hủy kỵ khí xáo trộn hồn

tồn



Thuận lợi

-



-



Tiếp xúc kỵ khí



SVTH: Nguyễn Mạnh Cường



-



Rẻ

Hầu như khơng đòi hỏi

quản lý thường xun,

bảo trì, vận hành đơn

giản

Thích hợp nước thải có

hàm lượng SS cao

Đảm bảo tính chất

nước thải( vật chất, pH,

nhiệt độ) đồng đều

trong thiết bị.

Thích hợp nước thải có



Bất lợi

-



-



Cần có một diện tích

lớn

Gây mùi thối rất khó

chịu

Khơng thu hồi được

khí sinh học sinh ra

Tải trọng thấp

Thể tích thiết bị lớn để

đạt SRT cần thiết

Sự sáo trộn trở nên khó

khi hàm lượng SS quá

lớn

Tải trọng trung bình



14



Đồ Án Xử Lý Nước Thải



Lọc kỵ khí



GVHD: Nguyễn Minh Đức



-



UASB



-



-



hàm lượng SS từ trung

bình đến cao

Vận hành tương đối

đơn giản

Phù hợp cho các loại

nước thải có hàm

lượng COD từ thấp đến

cao

Vốn đầu tư và chi phí

vận hành thấp

Thiết bị đơn giản,

chiếm ít diện tích

Phù hợp cho các loại

nước thải có hàm

lượng COD từ thấp đến

cao

Có thể đạt được tải

trọng rất cao



-



Vận hành tương đối

phức tạp



-



Không phù hợp với các

loại nước thải có hàm

lượng SS cao

Dễ bị bít kín



-



-



Khơng phù hợp với

loại nước thải có hàm

lượng SS cao



Những năm gần đây UASB được ứng dụng rộng rãi hơn các công nghệ khác do nguyên lý quá trình

được xem là thuận tiện và đơn giản nhất. UASB có khả năng xử lý nước thải hữu cơ với tải trọng

cao, nhưng ít tốn năng lượng. Hiệu quả xử lý cao từ 60 – 90% theo COD, thiết bị đơn giản, chiếm ít

diện tích, lượng bùn sinh ra ít và có khả năng giữ bùn lâu dài và ít thay đổi hoạt tính khi không hoạt

động.

Cơ sở lựa chọn phương án 2:

Hiệu quả xử lý nước thải chủ yếu là ở các công trình phản ứng sinh học. Trước các cơng trình sinh

học hiếu khí của hai phương án đều đưa ra cơng trình sinh học yếm khí. Phương pháp sinh học yếm

khí là một phương pháp phát triển tương đối gần đây trong lĩnh vực công nghệ môi trường. Việc áp

dụng các cơng nghệ xử lý kỵ khí để xử lý nước thải ở một số công ty bị ô nhiêm hữu cơ cao ngày

càng được ưa chuộng và tăng nhanh vì những ưu điểm nổi bật của chúng:

-



Ít tiêu hao năng lượng trong quá trình hoạt động

Giá thành vận hành thấp hơn các cơng trình khác

Tự sản sinh ra năng lượng có thể thu hồi sử dụng dưới dạng Biogas



Thêm vào đó, các hệ thống xử lý kỵ khí sản sinh ra ít bùn thải hơn các cơng trình hiếu khí, trung

bình khoảng từ 0,03 – 0,15 (g) bùn VSS trên 1 (g) BOD được khử. Điều này làm cho chúng ngày

càng trở nên ưa chuộng vì rằng việc thải hồi bùn thừa đang là một vấn đề hết sức nan giải đối với

các hệ thống xử lý hiếu khí. Sự duy trì sinh khối trong các hệ thống xử lý kỵ khí với tỷ lệ cao cho

phép vận hành hệ thống xử lý ở các tải trọng hữu cơ cao và do đó làm giảm đáng kể khối tích các

cơng trình. Mặt khác, việc lựa chọn bể Aerotank vì khi so sánh 2 bể ta thấy:



SVTH: Nguyễn Mạnh Cường



15



Đồ Án Xử Lý Nước Thải



GVHD: Nguyễn Minh Đức



Phương án 2 (bể Aerotank)

Phương án 1( bể lọc sinh học)

- Sử dụng phương pháp xử lý bằng vi

- Sử dụng phương pháp xử lý bằng vi

sinh

sinh

- Quản lý đơn giản

- Quản lý đơn giản

- Dễ khống chế các thơng số vận hành

- Khó khống chế các thơng số vận hành

- Cần có thời gian ni cấy vi sinh vật

- Cần có thời gian nuôi cấy vi sinh vật,

- Cấu tạo đơn giản hơn bể lọc sinh học

hình thành màng vi sinh vật

- Cấu tạo phức tạp hơn bể Aerotank

- Không tốn vật liệu

- Tốn vật liệu lọc

- Cần cung cấp khơng khí thường xun

- Áp dụng phương pháp thống gió tự

cho vi sinh vật hoạt động

- Phải có chế độ hồn lưu bùn về bể

nhiên, khơng cần có hệ thống cấp khơng

khí

Aerotank

- Khơng cần chế độ hồn lưu bùn

- Khơng gây ảnh hưởng đến mơi trường

- Đối với vùng khí hậu nóng ẩm, về mùa

- Hiệu quả xử lý COD, BOD, SS khi ra

hè nhiều loại ấu trùng nhỏ có thể xâm

khỏi bể Aerotank tốt hơn bể lọc sinh

nhập vào phá hoại bể. Ruồi muỗi sinh

học.

sơi gây ảnh hưởng đến cơng trình và

mơi trường sống xung quanh

- Hiệu quả xử lý COD, BOD, SS khi ra

khỏi bể lọc sinh học không bằng bể

Aerotank

PHẦN 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ

4.1 THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ:

Từ những ưu và nhược điểm trên em chọn phương án 2 làm phương án xử lý nước thải cho ngành

bia với các thông số đầu vào đã cho. Nước thải từ các khâu sản xuất và sinh hoạt được thu gom vào

hệ thống cống dẫn vào trạm xử lý. Đầu tiên, nước qua song chắn rác để loại rác, cặn, nắp chai… có

kích thước lớn. Sau đó, rác sẽ được thu gom và chở đến bãi rác xử lý.

Nước thải sau khi qua song chắn rác được dẫn đến bể điều hòa để điều hòa về nồng độ và lưu lượng

của nước thải. Trong bể điều hòa có bố trí hệ thống phân phối khí nhằm tránh các hạt cặn lơ lửng

lắng xuống, tránh sinh mùi hơi. Sau đó nước thải được bơm từ bể điều hòa vào bể phản ứng, tại bể

phản ứng có châm hóa chất cụ thể là phèn để keo tụ các chất lơ lửng trong nước rồi qua bể lắng sơ

cấp để lắng các hạt bông keo tụ để đảm bảo lượng TSS khi vào cơng trình xử lý sinh học khơng q

150 mg/l

Nước thải sau đó được dẫn qua các cơng trình xử lý sinh học.



SVTH: Nguyễn Mạnh Cường



16



Đồ Án Xử Lý Nước Thải



GVHD: Nguyễn Minh Đức



Tại bể kỵ khí UASB nhờ hoạt động phân hủy của các VSV kỵ khí biến đổi chất hữu cơ thành các

dạng khí sinh học, chính các chất hữu cơ tồn tại trong nước thải là các chất dinh dưỡng cho các

VSV.

-



-



-



Giai đoạn 1: Nhóm VSV tự nhiên có trong nước thải thủy phân các hợp chất hữu cơ phức tạp

thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng nhẹ như monosacarit, amino axit để tạo ra

nguồn thức ăn và năng lượng cho vi sinh hoạt động.

Giai đoạn 2: Nhóm vi khuẩn tạo men axit biến đổi các hợp chất hữu cơ đơn giản thành các

axit hữu cơ thường là axit acetic, nhóm vi khuẩn yếm khí tạo axit là nhóm vi khuẩn axit

focmo.

Giai đoạn 3: Nhóm vi khuẩn tạo metan chuyển hóa hydro và axit axetic thành khí metan và

cacbonic, nhóm vi khuẩn này gọi là metan focmo. Vai trò quan trọng của nhóm vi khuẩn này

là tiêu thụ hydro va axit axetic, chúng tăng trưởng rất chậm và quá trình xử lý yếm khí chất

thải được thực hiện, khí metan và khí cacbonic thốt ra khỏi hỗn hợp.



Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ pH…Các yếu tố sinh vật như:

số lượng và khả năng hoạt động phân hủy của quần thể vi sinh vật có trong bể. Việc làm giảm bớt

nồng độ ô nhiễm hữu cơ ở bể UASB giúp cho bể hiếu khí hoạt động hiệu quả hơn vì nồng độ COD

đã giảm nhiều, hiệu quả xử lý theo COD từ 60-80%.

Sau khi qua bể kỵ khí nước thải tiếp tục đển bể Aerotank. Tại bể Aerotank các chất hữu cơ còn lại sẽ

được phân hủy bởi các VSV hiếu khí, hiệu quả xử lý của bể Aerotank đạt từ 75-90% và phụ thuộc

vào các yếu tố như nhiệt độ, pH, nồng độ oxy, lượng bùn… Nước thải sau khi qua bể Aerotank các

chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học bị loại hồn tồn, còn lại các chất khó phân hủy.

Sau thời gian lưu nước nhất định nước được đưa sang bể lắng 2 để lắng các bông bùn hoạt tính.

Bùn từ đáy bể lắng 2 được đưa vào hố thu bùn có 2 ngăn một phần bùn trong bể sẽ được bơm tuần

hoàn lại bể Aerotank nhằm duy trì nồng độ bùn hoạt tính trong bể, phần bùn dư được đưa qua bể nén

bùn.

Tại bể nén bùn dư được nén bằng trọng lực nhằm giảm thể tích của bùn. Bùn hoạt tính của bể lắng 2

có độ ẩm cao 99-99,3%, vì vậy cần phải thực hiện nén bùn để giảm độ ẩm còn khoảng 95-97%. Bùn

sau khi nén được đưa qua máy ép bang tải và mang đi chơn lấp hợp vệ sinh hay làm phân bón.

Nước sau khi qua lắng tiếp tục cho qua hồ hoàn thiện trước khi đưa đến nguồn tiếp nhận

Thành phần và tính chất nước thải

Thơng số

pH

BOD5 (mg/l)

COD (mg/l)

SS (mg/l)

Nt (mg/l)



SVTH: Nguyễn Mạnh Cường



Đầu vào

6-8

1200

2000

500

30



Quy chuẩn phát thải

5,5-9

50

150

100

40



17



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

PHẦN 3: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ – LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×