Công nghệ nhà máy xử lý nước thải Yên Xá

Công nghệ nhà máy xử lý nước thải Yên Xá

Mạng lưới Thu gom, thoát nước thải

Lưu lượng nước thải phát sinh

a) Lượng nước thải phát sinh hiện hữu dẫn về nhà máy xử lý nước thải bao gồm:

+ Số lượng công nhân viên làm việc tại nhà máy xử lý nước thải là 9 người. theo định mức sử dụng nước theo QCVN 01:2021/BXD tối thiểu là 80 lít/người/ngày.đêm lượng nước thải phát sinh bằng 100% lượng nước cấp là 0,72 m3/ngày đêm.

+ Nước thải phát sinh từ khu dân cư 17,3 ha: theo nhật ký vận hành của nhà máy xử lý nước thải công nghiệp, lượng nước thải phát sinh thực tế trung bình khoảng 1.388,28 m3/ngày đêm.

b) Lượng nước thải phát sinh tối đa dẫn về nhà máy xử lý nước thải bao gồm:

+ Số lượng công nhân viên làm việc tại nhà máy xử lý nước thải là 15 người. Trên cơ sở định mức sử dụng nước theo QCVN 01:2021/BXD tối thiểu là 80 lít/người/ngày.đêm lượng nước thải phát sinh bằng 100% lượng nước cấp là 1,2 m3/ngày đêm.

+ Nước thải phát sinh từ khu dân cư 17,3 ha khi hoạt động công suất tối đa (tỷ lệ lấp đầy 100%) bao gồm: Tổng số dân trong khu vực dự án là 11.916 người tiêu chuẩn cấp nước khoảng 200 lít/người/ngày.đêm lượng nước thải phát sinh bằng 100% lượng nước cấp là 2.383,2 m3/ngày đêm. Khu vực chợ lượng nước thải phát sinh tối đa là 50 m3/ngày.

Nước thải từ khu vực trường học (bao gồm nhà trẻ mẫu giáo 120 người, trường Trung học cơ sở là 350 người) theo QCVN 01:2021/BXD Chỉ tiêu cấp nước sạch cho từng loại hình công trình công cộng, dịch vụ phải đảm bảo tối thiểu như sau: trường học 15 lít/học sinh/ngày đêm; trường mầm non 75 lít/cháu/ngày đêm; lượng nước phát sinh là 14,25 m3/ngày.đêm

Nước thải phát sinh từ khu dân cư 17,3 ha là 2447,45 m3/ngày.đêm.

Lượng nước thải phát sinh dẫn về nhà máy xử lý nước thải

STT	Nguồn phát sinh	Hiện hữu	Hoạt động công suất tối đa theo GPMT
1	Nước thải phát sinh từ hoạt động của công nhân vận hành trạm XLNT	0,72	1,2
2	Nước thải phát sinh từ khu dân cư 17,3 ha	1.399,28	2447,45
Tổng	1.389	2.448,65

Mạng lưới thu gom nước thải về trạm xử lý 3.000 m3/ngày

Hệ thống thu gom nước thải được tách biệt với hệ thống thoát nước mưa. Về phương án thiết kế, nước thải của cơ sở được thu gom và tiêu thoát như sau:

– Nước thải sinh hoạt công nhân vận hành trạm xử lý: nước thải sau xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại được đấu nối vào hệ thống thoát nước thải của trạm xử lý bằng đường ống nhựa uPVC Ф110mm, i= 1%.

– Nước thải khu dân cư 17,3 ha:

+ Trạm bơm 1: Nguồn nước thải sinh hoạt sau xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại của các căn hộ mẫu số 7, 8, 9 và khu vực chợ (lô 1) theo đường ống cống BTCT D50, dài 39,3m được đấu nối vào hệ thống thoát nước thải chảy về trạm bơm số 1.

+ Trạm bơm 2: Nguồn nước thải sinh hoạt sau xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại của các khu số 1 (lô C, D), khu 2 (lô J); khu 3 (lô N), và các căn hộ ở mẫu số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12, 13 ,14; nhà trẻ mẫu giáo (lô 3); trường THCS (lô 4); khu tái định cư và khu tạm cư theo đường ống cống BTCT D220, dài 465,3m được đấu nối vào hệ thống thoát nước thải chảy về trạm bơm số 2.

Nước thải từ 2 trạm bơm được bơm về trạm xử lý nước thải tập trung công suất 3.000 m3/ngày.đêm để xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT cột A, K = 1.

– Sơ đồ thu gom nước thải sinh hoạt khu nhà vận hành:

Mạng lưới thoát nước thải ra nguồn tiếp nhận

Nước thải sau hệ thống xử lý nước thải của trạm xử lý sẽ theo hệ thống ống HDPE D400, I =0,5%, L = 30m dẫn về họng xả tự chảy vào nguồn tiếp nhận rạch Cá Trê. Nước thải sau xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT cột A, K = 1, xả ra rạch Cá Trê.

Vị trí xả nước thải: X (m) = 1193131; Y = 607988 (Hệ tọa độ VN2000 múi chiếu 30, kinh tuyến trục105045’)

Sơ đồ thoát nước thải sau xử lý vào nguồn tiếp nhận như hình bên dưới.

Công trình xử lý nước thải

– 01 Hệ thống xử lý nước thải công suất 3.000 m3/ngày.đêm

Nhà máy xử lý nước thải:

– Nguồn thải: Nước thải sinh hoạt sau xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại 3 ngăn của khu dân cư 17,3 ha và điều hành trạm xử lý nước thải.

– Khối lượng nước thải: Lưu lượng nước thải xử lý hiện tại trung bình trên ngày theo nhật ký vận hành nhà máy xử lý nước thải khoảng 1.389 m3/ngày.đêm và theo tính toán lượng nước thải sinh hoạt phát sinh khoảng 2.448,65m3/ngày.đêm (hệ số an toàn 1,2 là 2.938,38 m3/ngày.đêm) khi lấp đầy khu dân cư. Nhà máy xử lý nước thải khu dân cư 17,3 ha, có công suất 3.000m3/ngày.đêm đảm bảo đủ công suất xử lý lượng nước thải phát sinh.

– Công suất hệ thống xử lý nước thải 3.000 m3/ngày.đêm.

– Quy mô xây dựng: diện tích xây dựng 2.704 m2

– Chức năng của công trình: Nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt công suất 3.000 m3/ngày.đêm được xây dựng để phục vụ việc xử lý nước thải sinh hoạt của khu dân cư 17,3 ha và điều hành trạm xử lý nước thải .

– Quy trình công nghệ: Quy trình công nghệ xử lý nước thải của cơ sở không thay đổi so với ĐTM đã phê duyệt

Với quy trình công nghệ xử lý như sau

Thuyết minh quy trình công nghệ: 

Khu vực trạm bơm 1 và trạm bơm 2 Nước thải từ các khu chung cư, hộ gia đình, các cửa hàng ăn uống, chợ trong khu vực dự án theo hệ thống đường ổng tự chảy về khu vực trạm bơm. Tại khu vực trạm bơm, nước thải được chạy qua máy tách rác tự động trước khi chảy vào hầm bơm, các máy bơm trong hầm bơm này được điều khiển bằng công tắc mực nước.

Nước từ trạm bơm sẽ được bơm theo tuyến ống truyền dẫn về mương tách rác (có lắp máy tách tinh) trước khi vào bể điều hòa kị khí tại trạm xử lý, đồng hồ đo lưu lượng của mỗi trạm bơm được lắp trên tuyến ống truyền dẫn tại bể điều hoà để kiểm soát lưu lượng từ mỗi trạm bơm truyền về Trạm xử lý trong ngày.

Máy tách rác thô tự động

Trước khi vào trạm bơm, nước thải được dẫn qua máy tách rác tự động để tách các loại rác thô nhằm bảo vệ các thiết bị cơ khí trong hệ thống xử lý. Định kỳ hàng ngày, rác được lấy ra khỏi thùng chứa rác của máy (các rác bị vướn trên máy) và chuyển giao cho đơn vị chức năng thu gom xử lý.

Hố bơm

Hố bơm được thiết kế đảm bảo thu gom toàn bộ lượng nước thải phát sinh của cả khu (ứng với mỗi trạm bơm). Nước khi vào đến hố bơm đã được loại bỏ phần lớn rác có đường kính tương đối lớn, nước từ hố gom sẽ được lưu lại khoảng 20 phút trước khi ba bơm chìm hoạt động luân phiên đưa nước thải ra khỏi bể theo tuyến cống truyền dẫn và đến công trình xử lý tiếp theo. Các máy bơm này hoạt động tự động luân phiên theo lập trình PLC và công tắc mực nước.

+ Ở mức nước cao H: 2 bơm hoạt động. 1 bơm nghỉ (chạy 2 giờ, nghỉ 15 phút, 3 bơm chạy luôn phiên nhau)

+ Ở mức nước cao H-H: Cả 3 bơm cùng chạy cho đến khi mực nước giảm xuống mực nước cao H thì hệ thống bơm lại hoạt động theo mức nước cao H.

Lưu lượng nước thải của mỗi trạm bơm bơm về nhà máy xử lý nước thải được kiểm soát bằng đồng hồ đo lưu lượng.

Khu vực nhà máy xử lý

Thiết bị tách rác tinh tự động Thiết bị tách rác tỉnh tự động được lắp đặt nhằm loại bỏ các loại rác thô có kích thước nhỏ, thiết bị có thể tách 70-95% lượng rác có kích thước lớn hơn 3mm. Rác được giữ lại trên thiết bị tách rác tỉnh có độ ẩm khoảng 80-90%, khối lượng riêng khoảng 900 – 1.100 kg/m3.

Lượng rác thu được được thu gom tập trung vào thùng chứa rác và chuyển cho đơn vị chức năng thu gom xử lý. Định kỳ hàng ngày, rác được lấy ra khỏi thùng chứa rác của máy (các rác bị vướng trên máy) và chuyển giao cho đơn vị chức năng thu gom xử lý.

Thiết bị tách rác tinh hoạt động tự động theo lập trình PLC và theo tín hiệu từ đồng hồ đo lưu lượng

Phần nước sau khi qua tách rác tinh tiếp tục được dẫn sang bể điều hoà.

Bể điều hòa

Làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và có thể làm đồng đều nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải để đưa vào xử lý ổn định. Làm giảm kích thước và tạo chế độ làm việc ổn định cho các công trình phía sau, tránh hiện tượng quá tải cũng như giúp ổn định trong trường hợp hệ thống chưa đủ 100% công suất thiết kế.

Lưu lượng và thành phần chất thải có thể thay đổi liên tục trong ngày, tuỳ vào hoạt động xả thải trong khu vực.

Sự dao động này nếu không được điều hoà sẽ ảnh hưởng đến chế độ hoạt động của trạm xử lý nước thải, đồng thời gây tốn kém về xây dựng cơ bản và quản lý. Hệ thống khuấy trộn lắp đặt chìm trong bể điều hòa giúp đảo trộn đều nước thải trong bể và tránh gây lắng cặn trong bể.

Bể điều hòa có thể được thiết kế với thời gian lưu nước ít nhất là 6 giờ, dao động từ 6 – 8 giờ, tính cho lưu lượng trung bình. Dung tích chứa nước càng lớn thì độ an toàn (về nhiều mặt) càng cao. Bể điều hoà được sử dụng để điều hoà lưu lượng, nồng độ các chất ô nhiễm. Để hạn chế mùi sinh ra trong bể điều hoà gây ảnh hưởng đến nhân viên vận hành cũng như môi trường xung quanh, tại bể điều hoà được lắp một hệ thống xử lý mùi:

Mùi phát sinh từ bể điều hoà được hút cưỡng bức qua quạt hút ly tâm, từ quạt hút mùi được đưa qua tháp khử mùi có chứa than hoạt tính (hấp thụ) để khử mùi trước khi thải ra ngoài môi trường

Nước thải từ bể điều hoà được bơm cưỡng bức lên thùng phân chia lưu lượng trước khi vào mương oxy hoá. Các máy bơm này hoạt động tự động luân phiên theo lập trình PLC và công tắc mực nước.

+ Ở mức nước cạn L: 1 bơm hoạt động, 2 bơm nghỉ (mỗi bơm chạy 1 giờ).

+ Ở mức nước cao H: 2 bơm hoạt động. 1 bơm nghỉ (chạy 2 giờ, nghỉ 15 phút, 3 bơm chạy luôn phiên nhau)

+ Ở mức nước cao H-H: khi đạt mực nước H-H sẽ ngưng bơm từ trạm bơm về Trạm xử lý.

Bể sục khí (bể sinh học dạng mương oxy hoá)

Nước thải từ thùng phân chia lưu lượng tự chảy vào mương oxi hoá. Thùng phân chia lưu lượng có nhiệm vụ phân chia đều lưu lượng chảy vào mỗi mương oxy hoá, tránh tình trạng mương có nước thải đầu nguồn vào quá nhiều và mương có nước thải đầu vào quá ít.

Tại mương oxy hoá, các chất ô nhiễm trong nước thải được xử lý bởi các tác nhân là vi sinh vật (bùn hoạt tính) và được cấp khí từ máy khếch tán khi bề mặt kết hợp máy thổi khí. Quá trình cấp khí nhằm cung cấp đủ lượng Oxy cần thiết cho quá trình cũng như khuấy trộn tăng khả năng tiếp xúc giữa vi sinh vật với chất ô nhiễm.

Vi sinh trong bể sẽ được duy trì và bổ sung từ bùn tuần hoàn tại bể lắng.

Trong bể sinh học hiếu khí, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan chuyển hóa thành bông bùn sinh học-quần thể vi sinh vật hiếu khí – có khả năng lắng dưới tác dụng của trọng lực. Nước thải chảy liên tục vào bể sinh học trong đó khí được đưa vào cùng xáo trộn với bùn hoạt tính (oxy hỏa tan DO≥2mg/l), cung cấp oxy cho vi sinh phân hủy chất hữu cơ. Dưới điều kiện như thế, vi sinh sinh trưởng tăng sinh khối và kết thành bông bùn.

VSV+C5H7NO2 (chất hữu cơ) +5O2 > 5CO2 + 2H2O + NH3 + VSV mới

Bể này đòi hỏi chọn hình dạng bể, trang thiết bị sục khí thích hợp. Bể thường có dạng oval, hàm lượng bùn hoạt tính và nhu cầu oxy được phân vùng trong bể.

Ưu điểm nổi bật của mương oxi hoá

– Hiệu suất xử lý BOD lên đến 90%

– Vận hành đơn giản, an toàn

– Thích hợp với nhiều loại nước thải

– Thuận lợi khi nâng cấp công suất đến 20% mà không phải gia tăng thể tích bể.

– Ứng dụng cho hầu hết các loại nước thải có ô nhiễm hữu cơ: trường học, khu dân cư, bệnh viện, thủy sản…

Yếu tố quan trọng của mương oxy hoá là hàm lượng DO cấp vào. Do vậy cũng cần phải tốn thêm năng lượng cho máy thổi khí.

Tiếp đến là tỷ lệ BOD:COD > 0,5; BOD:N:P = 100:5:1, cũng không thể không nhắc đến nhiệt độ, pH và hàm lượng chất độc,…

Để kiểm soát pH trong mương oxy hoá, thiết bị đo pH online kết hợp điều chỉnh pH tự động được lắp tại đây. Khi pH < 6,8, thiết bị đo pH online có nhiệm vụ kích hoạt bơm định lượng hoá chất điều chỉnh pH hoạt động cho đến khi pH đạt giá trị cài đặt.

Để đảm bảo đủ oxi hoà tan trong bể DO > 2mg/L, thiết bị kiểm soát DO được lắp tại mương oxy hoá. Thiết bị kiểm soát DO có nhiệm vụ điều chỉnh tăng hoặc giảm số lượng máy sục khí bề mặt hoạt động đồng thời.

Thiết bị khuấy trộn chìm được lắp đặt bên trong mương để đảm bảo tạo dòng chảy đều trong mương và phân vùng trong mương oxy hoá (ngoài máy làm thoáng bề mặt). Nhằm hạn chế bọt phát sinh trên bề mặt mương oxy hoá phát tán ra môi trường xung quanh, một hệ thống bơm phá bọt được lắp đặt tại mỗi cửa hở của mương.

Hệ thống thu bọt, ván, bùn nổi được lắp cuối mỗi mương. Lượng bọt ván,… thu được này theo đường ống dẫn về bể nén bùn. Nước thải sau đó được dẫn qua bể lắng bùn sinh học

Bể lắng bùn sinh học

Hỗn hợp bùn và nước thải từ mương oxi hoá chảy tràn vào bể lắng. Bể lắng bùn sinh học có nhiệm vụ lắng và tách bùn ra khỏi nước thải. Bùn sau khi lắng có hàm lượng SS = 8.000 – 10.000mg/L, một lượng xác định của bùn sinh học (bùn hoạt tính) sẽ tuần hoàn trở lại bể sinh học (25-75% lưu lượng) để giữ ổn định mật độ cao vi khuẩn tạo điều kiện phân hủy nhanh chất hữu cơ, đồng thời ổn định nồng độ MLSS= 2.000-3.000mg/l.

Các thiết bị trong bể lắng gồm: ống trung tâm phân phối nước, máng răng cưa thu nước, bơm bùn nhúng chìm, giàn gạt bùn đáy bể. Độ ẩm bùn dao động trong khoảng 98.5-99.5%. Theo định kỳ, bùn thừa trong hố chứa bùn của bể lắng được bơm vào bể nén bùn. Nước thải sau tách bùn ở bể lắng được dẫn qua bể khử trùng.

Bể khử trùng

Đối với các hệ thống xử lý tập trung, nước thải sau khi được xử lý sinh học các chỉ tiêu đạt các Quy chuẩn xả nước thải QCVN 14:2008/BTNMT. Tuy nhiên, không loại trừ khả năng tồn tại một số loại vi khuẩn gây bệnh nào đó.

Vì vậy, trước khi xả ra môi trường, nước thải được đưa đến bể khử trùng. Chlorine, hoá chất khử trùng thông dụng trong xử lý nước được đề xuất để tiêu diệt các loại vi khuẩn trong dòng nước ra trước khi cho qua Ao sinh học nhằm mục đích xử lý các chất hữu cơ còn sót lại một cách triệt để, nâng cao chất lượng nước trước khi thải vào nguồn tiếp nhận Rạch Cá Trê.

Để kiểm soát lưu lượng xả thải hàng ngày cũng như so sánh lưu lượng đầu vào và đầu ra, đồng hồ đo lưu lượng được lắp tại điểm xả cuối trước khi xả ra nguồn tiếp nhận.

Hiệu quả xử lý nước thải qua các bể của nhà máy xử lý nước thải yên xá