Trạm xử lý nước rỉ rác Phước Hiệp 2

Trạm xử lý nước rỉ rác Phước Hiệp

Thu gom, thoát nước thải

Nước thải phát sinh từ cơ sở bao gồm nước thải sinh hoạt từ hoạt động của công nhân viên và nước rỉ rác phát sinh từ bãi chôn lấp rác.

Nước thải sinh hoạt:

– Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân tại bãi chôn lấp: lưu lượng phát sinh khoảng 0,48 m3/ngày đêm. Nước thải sinh hoạt được xử lý bằng bể tự hoại 3 ngăn và được dẫn về Nhà máy xử lý nước rỉ rác – Bãi chôn lấp số 2 để xử lý qua đường ống HDPE 90, dài 700m.

– Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân tại nhà văn phòng điều hành: lưu lượng phát sinh khoảng 0,8 m3/ngày đêm. Nước thải sinh hoạt được xử lý bằng bể tự hoại 3 ngăn và được dẫn về Nhà máy xử lý nước rỉ rác – Bãi chôn lấp số 2 để xử lý qua đường ống PVC 90, dài 160m.

– Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân tại Nhà máy xử lý nước rỉ rác – bãi chôn lấp số 2: lưu lượng phát sinh khoảng 1,92 m3/ngày đêm. Nước thải sinh hoạt được xử lý bằng bể tự hoại 3 ngăn và được dẫn về Nhà máy xử lý nước rỉ rác – Bãi chôn lấp số 2 để xử lý qua đường ống PVC 90, dài 130m.

Nước thải sau xử lý đạt yêu cầu tại Nhà máy xử lý nước rỉ rác tự chảy qua hố ga xả thải (kết cấu: bê tông cốt thép, lát gạch men. Kích thước: 0,8 x 0,8 x 1m), sau đó xả thải ra kênh 15 qua đường cống BTCT 600, dài 40 m

Nước rỉ rác phát sinh từ bãi chôn lấp số 2:

Nước rỉ rác phát sinh từ bãi chôn lấp số 2 phát sinh khoảng 800 m3/ngày đêm, được thu gom bởi các đường ống đục lỗ đặt trong rãnh thu nước rác (lớp đá 4×6 nằm bọc trong vải địa). Các ống đục lỗ thu nước là ống HDPE D150 được bố trí cách nhau 25 m. Nước từ các ống D150 được dẫn về các giếng thu thông qua các ống dẫn HDPE D250 dốc hướng vào tâm bãi chôn lấp đổ vào giếng thu HDPE D600. Có 06 nhánh thu được bố trí tại 06 ô chôn lấp.

Tại vị trí các giếng thu HDPE D600, bố trí các máy bơm hút nước thải lên hệ thống thu trên mặt đất. Từ đây, nước rỉ rác được bơm về 02 hồ chứa nước rỉ rác có tổng dung tích 76.800 m3 để lưu giữ và bơm về Nhà máy xử lý nước rỉ rác.

Nước rỉ rác sau xử lý đạt yêu cầu được xả ra hố ga xả thải và xả thải ra môi trường tại kênh 15.

Điểm xả nước thải của nhà máy:

Điểm xả thải của cơ sở tại nguồn kênh TC 2-6 (kênh 15), cách điểm giao cắt với kênh Thầy Cai khoảng 100m. Các Nguồn thải lân cận cùng xả vào kênh TC2-6 gồm có các trạm xử lý nước rỉ rác của các đơn vị khác như: Nhà máy xử lý nước rỉ rác – bãi chôn lấp số 3, Nhà máy xử lý nước rỉ rác – bãi chôn lấp số 1, 1A.

Khoảng cách từ vị trí xả thải của Nhà máy xử lý nước rỉ rác – bãi chôn lấp số 2 đến Nhà máy xử lý nước rỉ rác – bãi chôn lấp số 3 khoảng 30m về phía hạ nguồn; và cách Nhà máy xử lý nước rỉ rác – bãi chôn lấp số 1, 1A khoảng 300m về phía thượng nguồn. Kênh TC 2-6 có chiều dài 2.948 m, chiều rộng trung bình 14 m, có chức năng tưới tiêu, phục vụ sản xuất nông nghiệp trong khu vực.

Thông tin về điểm xả thải như sau:

– Vị trí xả thải: Nhà máy xử lý nước rỉ rác – bãi chôn lấp số 2.

– Điểm tiếp nhận nước thải: kênh TC2-6 (kênh 15).

– Cơ quan quản lý công trình thủy lợi: Công ty TNHH MTV Quản lý khai thác dịch vụ thủy lợi thành phố Hồ Chí Minh.

– Tọa độ vị trí xả thải (VN 2000, kinh tuyến 105030’ múi chiếu 30): X (m): 0574906; Y (m): 1211734

– Lưu lượng xả thải lớn nhất: 800 m3/ngày đêm.

– Chế độ xả nước thải: liên tục 24 giờ. – Phương thức xả thải: tự chảy, xả mặt ven bờ.

– Chất lượng nước thải sau xử lý: loại A theo QCVN 25:2009/BTNMT và QCVN 40:2011/BTNMT.

Xử lý nước thải

a. Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt phát sinh từ quá trình hoạt động của cán bộ, công nhân viên ước tính khoảng 3,2 m3/ngày. Nước thải sinh hoạt được thu gom và xử lý bằng bể tự hoại 3 ngăn. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt được trình bày theo bảng sau:

Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt

TT	Thông số	Giá trị
1	pH	6,8
2	BOD5 (200C)(mg/l)	100 – 300
3	SS (mg/l)	120 – 600
4	Nitrat (NO3-) (tính theo N) (mg/l)	0,1 – 0,4
5	Amoni (tính theo N) (mg/l)	15 – 50
6	Dầu mỡ động, thực vật	0 – 40

Nguồn: Trần Văn Nhân & Ngô Thị Nga – Giáo trình công nghệ XLNT – NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2001

Nước thải từ khu vệ sinh thoát xuống bể tự hoại và qua lần lượt các ngăn trong bể, cặn lơ lửng dần dần lắng xuống đáy bể. Thời gian lưu nước trong bể dao động 3, 6, 12 tháng, cặn lắng sẽ bị phân hủy yếm khí trong ngăn yếm khí. Sau đó, nước thải qua ngăn lắng (không có vật liệu lọc) và thoát ra ngoài theo ống dẫn vào hệ thống xử lý nước thải.

Bể tự hoại có khả năng xử lý SS đạt 60 – 65%, BOD5 đạt đến 70- 75% (Hai chỉ số ô nhiễm quan trọng của nước thải sinh hoạt). Ưu điểm chủ yếu của bể tự hoại là có cấu tạo đơn giản, quản lý dễ dàng và có hiệu quả xử lý tương đối cao. Công ty đã xây dựng 03 bể tự hoại tại 03 khu nhà vệ sinh, cụ thể gồm:

– Khu vực nhà bảo vệ bãi chôn lấp: kích thước dài x rộng x sâu = 3 x 1,5 x 2 m.

– Khu vực nhà văn phòng điều hành: kích thước dài x rộng x sâu = 2,5 x 1,5 x 2 m.

– Khu vực nhà máy xử lý nước rỉ rác: 3,5 x 1,5 x 2 m Nước thải sau xử lý sơ bộ từ bể tự hoại được dẫn về xử lý tại Nhà máy xử lý nước rỉ rác.

Sơ đổ bể tự hoại 3 ngăn

Nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác

Lượng nước rỉ rác phát sinh từ bãi chôn lấp số 2 khoảng 800 m3/ngày tùy theo mùa trong năm. Đặc điểm của nước rỉ rác tại thời điểm này là nước rỉ rác cũ với độ màu thấp nhưng chứa các axit humic khó phân hủy, COD cũng thấp nhưng lại chứa các hợp trơ, khó phân hủy, hàm lượng dinh dưỡng thấp.

Quy trình xử lý nước rỉ rác, công suất 800 m3/ngày đêm theo báo cáo đánh giá tác động môi trường đã được phê duyệt được trình bày như sau

Thuyết minh công nghệ:

Công đoạn 1: Pha trộn hóa chất và xử lý kỵ khí

Nước rỉ rác từ các hồ chứa và từ bãi chôn lấp có pH dao động từ 8 – 9. Trong khi đó, môi trường phù hợp cho hồ kỵ khí hoạt động là pH từ 6 – 6,5. Vì vậy, tại công đoạn này, axit được bổ sung nhằm điều chỉnh pH về môi trường thích hợp. Sắt III cũng được bổ sung nhằm tạo môi trường huyền phù sắt III, tạo thuận lợi cho vi sinh Feammox phát triển. Việc bổ sung axit hữu cơ vào điều chỉnh môi trường với mục tiêu không làm tăng nồng độ muối vô cơ trong nước rỉ rác, tạo thuận lợi cho quá trình xử lý sinh học.

Tuy nhiên cũng không thể thay thế hoàn toàn axit vô cơ do tốn kém về chi phí cũng như hoạt tính thấp. Hóa chất được hòa trộn đều bằng máy khuấy trước khi đưa vào hồ kỵ khí. Định kỳ bổ sung dinh dưỡng và vi sinh Femmox cho hồ kỵ khí. Sau khi hòa trộn đều hóa chất, nước rỉ rác được đưa vào xử lý kỵ khí.

Tại đây diễn ra quá trình oxy hóa ammonia trong điều kiện khử sắt (III) – feammox tạo thành nitrite và Fe (II). Công đoạn này được Công ty TNHH khoa học công nghệ môi trường Quốc Việt nghiên cứu và được Sở Khoa học và Công nghệ thẩm định. Quá trình feammox diễn ra theo sơ đồ sau:

Ngoài ra, tại hồ kỵ khí còn bố trí máy khuấy đảo nhằm đảo trộn nước thải, tạo thuận lợi để bổ sung thêm dinh dưỡng, hóa chất trong quá trình vận hành, hạn chế hiện tượng lắng cục bộ, đồng thời tăng mật độ bùn kỵ khí chứa sắt (III) hidroxit nhằm tăng năng suất xử lý.

Công đoạn 2: Xử lý sinh học hiếu khí cấp 1

Nước rỉ rác sau công đoạn xử lý kỵ khí được tiếp tục xử lý tại công đoạn xử lý hiếu khí. Tại bể sinh học hiếu khí, dưới tác dụng của hệ thống sục khí 24/24, hệ vi sinh hiếu khí hoạt động xử lý các chỉ tiêu COD, BOD đồng thời chuyển hóa các hợp chất amoni có trong nước thải thành hợp chất gốc NO2- , NO3-, làm giảm nồng độ Nitơ trong nước thải. Rỉ mật được bổ sung vào công đoạn này nhằm bổ sung dinh dưỡng đồng thời điều chỉnh nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải, tạo thuận lợi cho vi sinh hiếu khí phát triển.

Ngoài ra vi sinh hiếu khí cũng được bổ sung thường xuyên nhằm tăng cường hiệu quả xử lý của bể sinh học hiếu khí. Nước rỉ rác sau đó được chuyển đến bể lắng 1 trước khi chuyển đến công đoạn xử lý tiếp theo. Bùn thải tại bể lắng được hồi lưu trở lại bể sinh học hiếu khí, một phần bùn được chuyển về bể chứa bùn sinh học

Công đoạn 3: Xử lý thiếu khí và hiếu khí cấp 2

Nước rỉ rác sau đó được chuyển đến công đoạn xử lý thiếu khí. Đến công đoạn này, ngoài các thành phần ô nhiễm hiện có, nước rỉ rác còn có nồng độ đáng kể nitrat, nitrit từ công đoạn xử lý trước. Vì vậy, nước thải được tiếp tục xử lý bằng hồ thiếu khí để phân giải tiếp các hợp chất ô nhiễm. Nitrat, nitrit được xử lý bằng vi khuẩn nitrozobacter.

Dinh dưỡng cũng định kỳ được bổ sung vào hồ thiếu khí để tạo thuận lợi cho quá trình xử lý. Sau đó, nước rỉ rác được chuyển đến bể sinh học hiếu khí 2. Cơ chế hoạt động tại bể sinh học hiếu khí 2 tương tự như bể sinh học hiếu khí 1

Công đoạn 4: Xử lý hóa chất

Để xử lý triệt để độ màu, khử sắt và các kim loại nặng (nếu có) nước rỉ rác tiếp tục được xử lý tại bể phản ứng. Hóa chất vôi được bổ sung nhằm khử các hợp chất tạo màu và kết tủa Fe, các kim loại nặng (nếu có). Tại bể lắng, PAC cũng được bổ sung nhằm kết lắng toàn bộ các chất lơ lửng. Đồng thời, sau khi kết thúc công đoạn này, pH còn khoảng 8 – 9, nước trong, đây là môi trường thuận lợi cho công đoạn xử lý tiếp theo mà không cần phải điều chỉnh thêm.

Nước rỉ rác được kết lắng các chất lơ lửng tại bể lắng trước khi chuyển đến công đoạn xử lý tiếp theo. Tại bể lắng có bố trí 1 máy bơm chìm hút bùn. Định kỳ, bùn được bơm về bể chứa bùn và chuyển cho đơn vị có chức năng xử lý theo quy định. Nước rỉ rác sau đó được chuyển đến công đoạn xử lý amoni tại tháp stripping. Tại đây, vôi được bổ sung nhằm tăng pH, tạo thuận lợi cho quá trình xử lý.

Công đoạn 5: Xử lý bằng TiO2

Đến công đoạn này, độ màu và các hợp chất dễ phân hủy đã được xử lý. Nước rỉ rác chỉ còn lại các hợp chất bền khó phân hủy. Nước rỉ rác được chuyển đến bể xử lý bằng TiO2 để tiếp tục xử lý. Dưới tác dụng của đèn UV (90 cái, 75W), ánh sáng mặt trời, xúc tác TiO2 và môi trường pH phù hợp, phản ứng quang hóa xảy ra và phân hủy các hợp chất khó phân hủy thành CO2, nước và các chất vô hại khác.

Tại đây, các hợp chất được phân giải theo sơ đồ sau:

Khi chiếu ánh sáng có năng lượng photon (hv) lớn hơn 3,2eV lên bề mặt xúc tác sẽ tạo ra cặp điện từ (e-) và lỗ trống (h+), các e- này sẽ dịch chuyển lên vùng dẫn (quang electron), còn các lỗ trống ở lại vùng hóa trị.

TiO2 + hʋ => e- + h+

Khi xuất hiện các lỗ trống mang điện tích dương (h+) trong môi trường là nước thì tại vùng hóa trị xảy ra những phản ứng tạo gốc tự do OH•

h+ + H2O => OH• + H+

h+ + OH- => OH•

Tại vùng dẫn có sự hình thành các gốc O2-:

e- + O2 => O2-

Sau đó xảy ra quá trình khử và quá trình oxy hóa:

OH + chất hữu cơ => CO2 + H2O

O2- + chất ô nhiễm => CO2 + H2O

Ngoài ra còn một số gốc oxy hóa khác được hình thành như:

O2•- + H+ => •OOH

•OOH + chất ô nhiễm => CO2 + H2O

•OOH + H2O => CO2 + H2O2

•OOH => 2 •OH

Nước rỉ rác được chuyển đến bể lắng và được trung hòa bằng axit sunfuric trước khi chuyển sang công đoạn xử lý tiếp theo

Công đoạn 6: Xử lý sinh học và xả thải

Nước rỉ rác sau khi qua công đoạn xử lý TiO2 đã được loại bỏ hết các chất ô nhiễm có trong nước thải. Nước rỉ rác được chuyển đến công đoạn xử lý hồ sinh học nhằm điều hòa ổn định nước thải trước khi xả thải ra môi trường. Đồng thời, đây cũng là công đoạn dự phòng nhằm tăng độ an toàn của hệ thống.

Tại hồ sinh học cũng có trồng cỏ và các loài thủy sinh có tác dụng làm chỉ thị môi trường. Ngoài ra, hồ còn có chức năng phòng ngừa ứng phó sự cố trong trường hợp cần thiết.

Nước rỉ rác sau công đoạn này đạt yêu cầu xả thải loại A theo QCVN 25:2009/BTNMT và loại A theo QCVN 40:2011/BTNMT. Nước thải được châm hóa chất khử trùng trước khi xả thải ra môi trường.

Các công trình xử lý nước thải được trình bày theo bảng sau

STT	Nội dung	Đặc tính kỹ thuật	Kích thước (Dài x rộng x cao/sâu); m	Số lượng
1	Bể pha trộn hóa chất	BTCT	– 2 x 4 x 1,5	01
2	Hồ kỵ khí	Đất nền đầm chặt, lót bạt HDPE	– 135 x 90 x 4.	01
3	Bể sinh học hiếu khí cấp 1	BTCT	– 35,1 x 16 x 4,5.	01
4	Bể lắng 1	BTCT	– 7,8 x 7,8 x 4,5.	01
5	Hồ kỵ khí 2	Đất nền đầm chặt, lót bạt HDPE	– 90 x 40 x 4.	01
6	Bể sinh học hiếu khí 2	BTCT	– 35,1 x 16 x 4,5.	01
7	Bể lắng 2	BTCT	– 7,8 x 7,8 x 4,5. – 12,6 x 11,1 x 4	02
8	Bể phản ứng	BTCT	– 6,4 x 7 x 4,5 -6,4 x 7 x 4,5 -6,4 x 7 x 4,5	03
9	Bể lắng 3	BTCT	– 11,7 x 12,6 x 4	01
10	Bể ổn định	BTCT	– 10,2 x 7,5 x 2,5	01
11	Tháp stripping	Thép CT3	5,6×17,5m	01
12	Bể TiO2	BTCT	– 5,1 x 10,2 x 4 – 4,7 x 10,2 x 4- 10,2 x 10,2 x 4.	03
13	Bể lắng 4	BTCT	– 7,6 x 10,2 x 4	01
14	Hồ sinh học	Đất nền đầm chặt, lót bạt HDPE	– 90 x 55 x 4,5.	01
15	Bể chứa nước rỉ rác sau xử lý	BTCT	– 19,2 x 11 x 3.	01
16	Bể khử trùng	BTCT	– 19,2 x 5 x 3 m.	01
17	Bể chứa bùn	BTCT	– 16 x 5,3 x 1.	01
18	Bể phòng ngừa và ứng phó sự cố	BTCT	23,1 x 7,3 x 4	01

Nhu cầu hóa chất sử dụng được trình bày theo bảng sau:

Nhu cầu hóa chất sử dụng xử lý nước rỉ rác

STT	Nội dung	Đơn vị tính	Khối lượng sử dụng	Nguồn cung cấp
1	FeSO4.7H2O	Tấn/năm	900	Từ các công ty buôn bán hóa chất
2	FeCl3 (40%)	Tấn/năm	760
3	H2SO4	Tấn/năm	440
4	Vi sinh	Tấn/năm	900
5	Clorin	Tấn/năm	3,3
6	Vôi	Tấn/năm	520
7	PAC	Tấn/năm	30
8	Rỉ mật	Tấn/năm	590
9	TiO2	Tấn/năm	15