Xử lý nước thải là gì? Ứng dụng thực tế

Xử lý nước thải là gì ?

Xử lý nước thải là làm sạch các chất gây ô nhiễm có trong nước thải, các chất gây ô nhiễm có trong nước thải điển hình như. BOD, COD, TSS, Độ màu, Tổng Ni tơ, Amoni, Phốt pho, Kim loại nặng, Chất rắn hoà tan, chất rắn lơ lửng, thuỷ ngân, sắt, hoá chất,…

Phương pháp xử lý nước thải hiện nay

Xử lý nước thải hay làm sạch nước thải chủ yếu gồm hai công nghệ: Xử lý hoá lý và xử lý sinh học, trong xử lý sinh học thì có nhiều phương pháp xử lý nước thải được cải tiến để tiết kiệm chi phí đầu tư và tăng công suất xử lý nước thải. Đặc biệt là tăng chất lượng nước thải sau xử lý.

1.Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý

Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là việc đưa vào nước thải các hoá chất như NaOH hoặc Axit, PAC, Polymer để tạo ra một phản ứng cụ thể giữa chất được đưa vào với các tạp chất có trong nước thải nhằm loại bỏ những tạp chất đó ra khỏi nước thải một cách hoàn toàn.

Thứ tự đưa các loại hoá chất vào như sau. Đầu tiên sẽ đưa NaOH vào để nâng pH, hoặc đưa Axit vào để giảm pH tới mức tối ưu của phản ứng hoá học. Sau đó nước thải sẽ tiếp tục qua bể kế tiếp và cho PAC vào để trợ keo tụ các chất ô nhiễm có trong nước thải. Sau cùng sẽ bỏ Polymer vào để tăng khả năng keo tụ, tạo bông bùn lớn. Bông bùn sau đó sẽ lắng xuống dưới và được làm sạch định kỳ.

Những phản ứng diễn ra trong quá trình này có thể là: phản ứng oxy hóa khử, phản ứng kết tủa hoặc phân hủy các chất độc hại. Các phương pháp hóa học sử dụng là oxy hóa, keo tụ, trung hòa,…

Ưu điểm của phương pháp này là hiệu quả xử lý cặn, độ màu, COD rất cao. như TSS có thể xử lý tới 95-98%.

2. Xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học

Là việc sử dụng vi sinh vật ở dạng kỵ khí hoặc vi sinh thiếu khí hay vi sinh hiếu khí để loại bỏ các chất ô nhiễm có thành phần dễ phân huỷ sinh học ra khỏi nước thải. Vi sinh vật ở các bể sẽ có công dụng khác nhau, tuỳ vào yêu cầu của loại nước thải cần xử lý, mà kỹ sư sẽ thiết kế sẽ bố trí các bể sao cho phù hợp.

Các bể có sử dụng vi sinh vật có thể kể đến như: Bể Biogas, Bể UASB, Bể Anoxic, Bể Aerotank, Bể FBBR, Bể SBR, Bể AFBR, Bể MBBR, Bể màng lọc MBR. bể màng MBR

3. Các công nghệ vi sinh cải tiến hiện nay

Hiện nay ngoài công nghệ xử lý nước thải truyền thống cổ điển như aerotank rồi qua bể lắng thứ cấp. Các chuyên gia môi trường đã đưa ra nhiều phương pháp xử lý nước thải hơn như.

Công nghệ màng lọc MBR

Module xử lý nước thải màng lọc MBR là sự kết hợp của công nghệ truyền thống với vi sinh hiếu khí trong xử lý nước thải kết hợp với màng lọc MBR công suất nhỏ cho ra đời các module xử lý nước thải hiệu quả cao và tiết kiệm chi phí đầu tư, tăng tính thẩm mỹ. Các module này phụ hợp với tất cả các loại nước thải với các công suất khác nhau, từ phòng khám nha khoa cho tới các bệnh viện lớn.

Ngoài ra công nghệ màng lọc MBR còn sử dụng cho các trạm xử lý nước thải tập trung, hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp, khu dân cư,….

Nước thải sau xử lý bằng công nghệ màng lọc MBR có thể tái sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau, như tưới tiêu, rửa đường, nước làm mát,…Đặc biệt nước thải sau khi lọc qua màng MBR sẽ không cần khử trùng vì màng lọc MBR có các lỗ lọc chỉ 0.03 µm có thể lọc loại bỏ vi khuẩn và virus gây hại đến 99%.

Công nghệ MBBR

Công nghệ MBBR được cải tiến từ bể sinh học hiếu khí Aerotank cổ điển, nhưng giúp thu nhỏ diện tích bể. Nghĩa là cùng với một công suất xử lý nước thải thì Hệ thống MBBR sẽ cần bể nhỏ hơn bể aerotank truyền thống.

Vậy bể MBBR thực ra là gì? 

Bể MBBR là bể sinh học hiếu khí có bổ sung các giá thể vi sinh MBBR, nhằm làm tăng diện tích tiếp xúc giữa vi sinh và nước thải. Đặc biệt nó sẽ tạo thành lớp màng vi sinh vật dính bám trên các giá thể vi sinh. Lớp màng này là tổ hợp các loại vi sinh vật có lợi trong xử lý nước thải. Lượng vi sinh vật hiếu khí trong các lớp màng vi sinh này có số lượng lớn gấp nhiều lần so với lượng vi sinh có trong nước thải ở bể aerotank truyền thống.

Do đó nó làm tăng hiệu quả xử lý nước thải. và tăng khả năng chống sốc tải, nếu như có sự thay đổi đột ngột về hàm lượng, nồng độ nước thải đầu vào của trạm xử lý nước thải.

Việc chứng minh hiệu quả của công nghệ MBBR hay bể MBBR đã được rất nhiều nhà khoa học của các trường Đại Học lớn trên toàn thế giới nghiên cứu và phát triển, quy cách thiết kế cũng như hiệu quả ở từng thời điểm xử lý của bể MBBR được trình bày chi tiết trong bài viết về bể MBBR này.

4.Một số loại nước thải thông dụng

Có nhiều loại nước thải khác nhau phụ thuộc vào nguồn thải mà tính chất sẽ khác nhau, như nước thải sinh hoạt do dân cư thải ra môi trường, nước thải sản xuất của các công ty xí nghiệp trong các khu công nghiệp, nước thải thực phẩm, nước thải bệnh viện, trường học, khu trung tâm thương mại hay siêu thị.

Ở các hộ gia đình hay các công ty xí nghiệp, siêu thị đều có phát sinh nước thải, nhưng có thể chia làm 04 loại nước thải điển hình như sau.

Nước thải sinh hoạt: Là loại nước thải của các hộ gia đình, công ty may mặc, siêu thị, trung tâm thương mại, cán bộ công nhân viên trong các nhà máy sản xuất, phát thải ra hằng ngày.

Thành phần chủ yếu của nước thải sinh hoạt là các loại chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học như BOD, Ni tơ, Phốt pho,… Và chứa nhiều vi khuẩn có hại như E.coli, Colifrom,..

Nước thải sản xuất: Chủ yếu phát sinh trong các công đoạn sản xuất của các nhà máy, xí nghiệp. Như nước thải cao su, nước thải xi mạ, nước thải mực in, sơn tĩnh điện, nước thải sản xuất khu công nghiệp…

Thành phần của nước thải sản xuất: Chủ yếu là các hợp chất không phân huỷ sinh học, kim loại nặng như Fe, Crom, Thuỷ Ngân, Đồng, COD, TSS, Độ màu, chì,…

Nước thải y tế: Phát thải ra trong quá trình khám chữa bệnh của các phòng khám y tế, bệnh viện, trung tâm cấp cứu,..nha khoa.

Thành phần chủ yếu của nước thải y tế là các hợp chất dễ phân huỷ sinh học như BOD, COD, Máu, dịch răng miệng, dịch cơ thể, vi khuẩn, virus,..

Nước thải chăn nuôi: Như chăn nuôi heo, chăn nuôi gà quy mô công nghiệp, lượng phân và nước tiểu động vật phát sinh hàng ngày chứa nhiều thành phần gây ô nhiễm môi trường và nguồn nước. Nếu không được xử lý triệt để sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới nguồn nước ngầm.

6 Tiêu chí đánh giá một hệ thống xử lý nước thải tốt

1. Chi phí rẻ, tính thẩm mỹ
2. Dễ vận hành, dễ bảo trì và bảo dưỡng, an toàn với kỹ sư vận hành
3. Bền với loại nước thải xử lý
4. Thiết kế linh hoạt, có thể thay đổi theo quy mô và mục đích sử dụng mà không tốn quá nhiều chi phí cải tạo.
5. Chất lượng nước thải đầu ra luôn đảm bảo đạt các quy chuẩn quốc gia về nước thải.
6. Áp dụng các công nghệ tiên tiến nhất hiện nay trong xử lý nước thải như lọc màng MBR, bể MBBR,…

Làm sao để thiết kế một hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh ?

Để thiết kế một hệ thống hay module xử lý nước thải hoàn chỉnh đòi hỏi người thiết kế phải có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực môi trường – xử lý nước thải. Đặc biệt phải nắm chắc kiến thức về các công nghệ trong xử lý nước thải. Để đảm bảo các thiết kế được đầy đủ và tiết kiệm nhưng hiệu quả cao.

Phải có đầy đủ các thông số về nguồn nước thải cần xử lý, các chỉ tiêu và độ ô nhiễm. phân loại rõ các nguồn thải. Từ đó mới có đánh giá đúng đắn nhất trong việc chọn công nghệ để xử lý.

Ngoài ra kỹ sư thiết kế cần quan tâm tới quy chuẩn chất lượng nước thải đầu ra, diện tích khu vực xử lý, điều kiện thời tiết,…

Để giúp quý khách và các bạn được hiểu rõ hơn về một trạm xử lý nước thải, cũng như các thành phần cấu tạo nên một trạm xử lý nước thải. Môi Trường Green Star xin giới thiệu với quý bạn đọc 02 bản thiết kế, thuyết minh công nghệ của 2 loại nước thải điển hình nhất hiện nay. Đó là nước thải sinh hoạt và nước thải dệt nhuộm.

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt.

Tính chất nước thải sinh hoạt trước khi xử lý

Công suất: 250m3/ ngày đêm.

STT	Chỉ tiêu	Đơn vị	Kết quả phân tích	QCVN 14:2008/BTNMT, Cột A
1	Nhiệt độ	0C	30-35	–
2	pH	–	6,5	5-9
3	BOD5	mg/l	180 – 250	30
4	COD	mg/l	300 – 400	75*
5	TSS	mg/l	120 – 190	50
6	Tổng Nitơ	mg/l	50-70	30
7	Tổng Photpho	mg/l	10-15	4*
8	Coliform	MPN/100 ml	105  – 107	3.000

Ghi chú: * giá trị ghi nhận từ QCVN 40:2011/BTNMT (cột A)

Nước thải sinh hoạt sau xử lý phải đạt Quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT, Cột A mới được phép xả thải ra môi trường, ngoại trừ trường hợp đơn vị ở trong các khu công nghiệp. Thì sẽ xử lý nước thải sinh hoạt đảm bảo theo yêu cầu riêng của khu công nghiệp.

Vì các khu công nghiệp đều có hệ thống xử lý nước thải tập trung nên việc mỗi một khu công nghiệp có một quy định về tiêu chuẩn tiếp nhận nước thải của các đơn vị trong khu. Tuỳ tính chất đặc thù của từng khu công nghiệp mà tiêu chuẩn tiếp nhận nước thải của mỗi khu sẽ khác nhau.

Đề xuất công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt.

Thuyết minh quy trình xử lý nước thải sinh hoạt.

Nước thải sinh hoạt được tập trung vào các hầm tự hoại cục bộ (hoặc thiết bị tách mỡ cục bộ), rồi sau đó theo mạng lưới thu gom dẫn về hệ thống xử lý nước thải tập trung.

Tại hệ thống xử lý nước thải tập trung, nước thải lần lượt qua các công đoạn: Hố thu gom -> Bể tách mỡ -> Bể điều hóa -> Bể sinh học AFBR -> Bể lắng -> Bể khử trùng -> Thiết bị lọc áp lực -> ra nguồn tiếp nhận.

Trong bài này tác giả sẽ chỉ nêu chi tiết về việc tính toán kích thước bể sinh học hiếu khí Aerotank(Aeration tank) hay bể AFBR có giá thể bám dính.

Bể sinh học thiếu khí Anoxic

Bể Anoxic có vai trò khử nitrat (NO3-) thành nitơ tự do với sự tham gia của vi sinh vật dị dưỡng tùy nghi. Lượng nitrat này hình thành từ sự chuyển hóa amoni và nitơ hữu cơ tại Bể Aerotank hoặc AFBR phía sau.

Tại Bể Anoxic là quá trình xử lý chất thải trong điều kiện thiếu oxy. Ngăn xử lý sinh học thiếu khí được thiết kế với liều lượng cấp khí thấp, nhằm xử lý NO3- trong nước thải. NO3- trong nước thải sinh ra từ quá trình oxy hóa amoni ở trong bể hiếu khí, được bơm tuần hoàn về bể anoxic, cùng với bùn hoạt tính, và nước thải nạp vào, với điều kiện thiếu oxy (anoxic), quá trình khử NO3- thành N2 tự do được thực hiện,và N2 tự do sẽ thoát ra ngoài không khí.

Hàm lượng Nitơ tổng trong nước thải giảm xuống mức cho phép. Quá trình chuyển hóa Nitơ hữu cơ trong nước thải dưới dạng amoni thành nitơ tự do được diễn ra theo 2 bước liên quan đến 2 loại vi sinh vật tự dưỡng Nitrosomonas và Nitrobacter:

1. Quá trình Nitrification: NH4+ + 1.5 O2 => NO2- + 2 H+ + H2O

2. Quá trình Denitrification: NH4+ => NO2- => NO3- => N2

Tại bể Bể Anoxic có gắn máy khuấy chìm – Mixer nhằm tạo ra điều kiện thiếu khí cho sự hoạt động của chủng vi khuẩn khử nitrat sẽ tách oxy từ nitrat cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ. Tiếp theo, nước thải sẽ được dẫn vào bể xử lý sinh học hiếu khí.

Một số thông số quan trọng ảnh hưởng tới hiệu quả khử nitơ:

+ Thời gian lưu nước (HRT);

+ Nồng độ vi sinh (MLVSS);

+ Tốc độ tuần hoàn nước từ Bể Aerotank;

+ Hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học;

+ pH;

+ Nhiệt độ;

+ Oxy hòa tan (DO).

Quá trình khử nitrat được mô tả như sau:

Bể Anoxic được khuấy trộn bằng máy khuấy chìm (mixer) nhằm giữ bùn ở trạng thái lơ lửng và tạo điều kiện tiếp xúc giữa nguồn thức ăn và vi sinh. Hoàn toàn không được cung cấp oxy cho bể này vì oxy có thể gây ức chế cho quá trình khử nitrat. Nước thải sau khi khử nitrat ở Bể Anoxic tiếp tục tự chảy qua Bể Aerotank hoặc AFBR

Bể Anoxic và cơ chế (Nutri-Systems International, Inc, 2004)

Phần tính toán bể Anoxic mình để ở trong file doc phía dưới, các bạn nào muốn tham khảo thì tải về nhé.

Tính toán bể sinh học hiếu khí AFBR

Phần thuyết minh về bể sinh học hiếu khí AFBR các bạn xem ở dưới phần nước thải dệt nhuộm nhé, nó chỉ khác với các bể sinh học hiếu khí bình thường là có bổ xung giá thể vi sinh.

Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD được tính theo công thức:

Trong đó:

θ : Thời gian lưu bùn. Đối với nước thải sinh hoạt, = 5 – 15 ngày. Trong cách tính này chọn  = 10 ngày

Q : Lưu lượng trung bình ngày, Q = 250 m³/ngày

Y : Hệ số sản lượng bùn, đây là một thông số động học được xác định bằng thực nghiệm. Trường hợp thiếu số liệu thực nghiệm, đối với nước thải sinh hoạt có thể lấy theo kinh nghiệm như sau: Y = 0.4 – 0.8 mg/VSS/mgBOD₅. Trong cách tính này chọn Y = 0.6 mg/VSS/mgBOD₅

L_a : BOD₅ của nước thải dẫn vào bể sinh học, L_a = 250 mg/l

L_t : BOD₅ hòa tan của nước thải ra khỏi bể sinh học, L_t = 30 mg/l

X :  Nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong hỗn hợp bùn hoạt tính. Đối với nước thải sinh hoạt có thể lấy X = 3500-5000mg/l

Kd : Hệ số phân hủy nội bào, đây là một thông số động học được xác định bằng thực nghiệm. Khi thiếu số liệu thực nghiệm có thể lấy Kd = 0.06ngày-1 đối với nước thải sinh hoạt.

Thời gian lưu nước của bể sinh học hiếu khí:

θ = W/Q = 63/250 = 0,25 ngày tương đương 6h (Phù hợp với tiêu chuẩn cho phép và trong các nghiên cứu thực nghiệm đã cho thấy thời gian lưu nước 6h đạt hiệu quả cao và nước thải đầu ra đạt QCVN 14:2008/BTNMT, Cột A)

Trên đây Môi Trường Green Star đã tóm tắt cách tính toán một bể sinh học hiếu khí của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt 250m3/ngày. đây cũng là công trình quan trọng nhất trong hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt.

Tiếp theo Môi Trường Green Star  xin giới thiệu với các bạn cách tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải dệt nhuộm 8.200m3/ ngày. đêm của công ty dệt nhuộm. Hệ thống đã được cấp giấy xác nhận hoàn thành bảo vệ môi trường. nên các bạn có thể hoàn toàn yên tâm áp dụng cho các công trình có nguồn thải tương tự.

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm

Giới thiệu về trạm xử lý nước thải dệt nhuộm

Hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm hôm nay Green Star giới thiệu với các bạn bao gồm 02 Module xử lý, công suất 01 module là 4.100m3/ngày đêm. Tổng công suất là 8.200m3/ngày đêm.

Công nghệ xử lý nước thải của hệ thống xử lý module được áp dụng công nghệ sinh học hiếu khí kết hợp quá trình hóa lý (Keo tụ, tạo bông) để xử lý COD, BOD, tổng Nitơ, Phốt pho, và các chất ô nhiễm khác.

Ngoài ra còn kết hợp quá trình Fenton sử dụng phản ứng oxy hóa để phá hủy các chất độc hại là một phương pháp xử lý ô nhiễm có hiệu quả. Nguyên tắc phản ứng Fenton để xử lý ô nhiễm nước thải mà theo đó hyđro peroxyt phản ứng với sắt (II) sunfat sẽ tạo ra gốc tự do hyđroxyl có khả năng phá hủy các chất hữu cơ.

Chất lượng nước thải đầu ra đạt QCVN 40:2011/BTNMT và QCVN 13-MT:2015/BTNMT, cột A, Kq=0,9; Kf =0,9

Chất lượng nước thải trước xử lý

Nguồn: Khoa môi trường – Đại Học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh

Đề xuất công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm

Thuyết minh quy trình công nghệ

Hệ thống xử lý nước thải module số 2 và 3 có dùng chung công nghệ xử lý, công suất xử lý (4.100 m3/ngày đêm) và cùng chung bể điều hòa, chi tiết công nghệ xử lý của hệ thống số 2 và 3 như sau:

Tháp giải nhiệt

Nước thải nhuộm thường có nhiệt độ cao, do đó trước khi vào bể điều hòa, nước thải được qua tháp giải nhiệt để giảm nhiệt độ từ 70oC xuống dưới 40oC

Bể điều hòa

Nước thải sinh hoạt, nước thải từ các công đoạn sản xuất và nước thải từ hệ thống xử lý khí thải lò hơi sẽ được dẫn về bể điều hòa nhằm mục đích điều hòa lưu lượng và nồng độ trước khi xử lý. Ngoài ra, nó cũng có tác dụng như một bể chứa nước thải khi hệ thống dừng lại để sửa chữa hoặc bảo trì.

Máy thổi khí dùng để cấp khí cho sự xáo trộn nước thải, kiểm soát lưu lượng khí nhờ các van điều chỉnh. Sự xáo trộn sẽ ngăn chặn sự tích tụ của chất rắn ở đáy bể.

Bể phản ứng ôxy hoá

Giai đoạn xử lý BOD

– Bể điều chỉnh pH

Nước thải sau khi qua bể điều hòa sẽ được dẫn tới bể điều chỉnh pH. Tại đây các hóa chất NaOH và H2SO4 sẽ được châm vào bể điều chỉnh pH về điểm thích hợp trước khi dẫn qua bể sinh học hiếu khí.

– Bể sinh học hiếu khí aerontank

Vai trò của Bể sinh học hiếu khí Aerotank: Giảm nồng độ các chất hữu cơ thông qua hoạt động của vi sinh vật dị dưỡng hiếu khí; Thực hiện quá trình nitrat hóa nhằm tạo ra lượng nitrat cho Bể Anoxic phía trước thông qua nhóm vi sinh vật tự dưỡng Nitrosomonas và Nitrobacter.

Hỗn hợp nước thải và bùn sinh học từ cuối Bể Aerotank được bơm tuần hoàn về Bể Anoxic để thực hiện quá trình khử nitrat. Tỷ lệ tuần hoàn (IR) được tính toán dựa trên nồng độ nitrat đầu vào và yêu cầu nồng độ đầu ra, tỷ lệ này thường được chọn từ 0,1 – 2 .

Máy thổi khí được vận hành nhằm cung cấp oxy cho cả hai nhóm vi sinh vật hiếu khí này hoạt động. Đối với quần thể vi sinh vật dị dưỡng hiếu khí, trong điều kiện được cấp oxy hòa tan, quần thể vi sinh vật này sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong nước thải thành các hợp chất vô cơ đơn giản như CO2 và H2O theo 3 giai đoạn:

Theo các giai đoạn trên, vi sinh vật hiếu khí không chỉ oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải tạo thành những hợp chất vô cơ đơn giản mà còn tổng hợp phospho và nitơ nhằm duy trì tế bào và vận chuyển năng lượng cho quá trình trao đổi chất của chúng. Do vậy giai đoạn xử lý các chất hữu cơ sẽ được ưu tiên xảy ra trước bởi nhóm vi sinh vật dị dưỡng. Dưới tác dụng của Nitrosomonas và Nitrobacter, quá trình nitrat hóa xảy ra theo các phương trình phản ứng sau đây:

Nitrosomonas: NH3 + 3/2 O2 → NO2- + H+ + H2O + biomass

Nitrobacter: NO2- + 1/2 O2 → NO3- + biomass

Việc thổi khí nhằm đảm bảo các yêu cầu cung cấp đủ lượng oxy và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. Nồng độ oxy hòa tan trong nước ra khỏi Bể Aerotank không được nhỏ hơn 2 mg/L.

Tốc độ sử dụng oxy hòa tan (DO) trong bể phụ thuộc vào:

– Tỷ số thức ăn trên vi sinh vật (F/M);

– Nhiệt độ;

– pH và độ kiềm;

– Nồng độ sản phẩm độc tích tụ trong quá trình trao đổi chất;

-Oxy hòa tan (DO);

Bể Aerotank và cơ chế nitrat hóa (Nutri-Systems International, Inc, 2004)

Để thiết kế và vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí một cách hiệu quả cần phải hiểu rõ vai trò quan trọng của quần thể vi sinh vật. Các vi sinh vật này sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hóa thành tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị oxy hóa hoàn toàn thành CO2, H2O, NO3-, SO42-…

Một cách tổng quát, vi sinh vật tồn tại trong hệ thống bùn hoạt tính bao gồm Zoogloea, Nocardia, Pseudomonas, Achromobacter, Flacobacterium, Bdellovibrio, Mycobacterium và hai loại vi khuẩn nitrate hóa Nitrosomonas và Nitrobacter. Thêm vào đó, nhiều loại vi khuẩn dạng sợi như Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix, và Geotrichum cũng tồn tại.

Yêu cầu chung khi vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí là nước thải đưa vào hệ thống cần có hàm lượng TSS không vượt quá 150 mg/L, hàm lượng tổng dầu mỡ không quá 25 mg/L, pH = 6,5 – 8,5. Nước thải sau khi được xử lý tại Bể Aerotank tự chảy qua Bể lắng sinh học

– Bể lắng sinh học

Sau khi qua bể xử lý hiếu khí, nước thải được nhận vào bể này, trong bể này diễn ra quá trình lắng. phần bùn lắng xuống được bơm tuần hoàn về bể hiếu khí để duy trì hàm lượng vi sinh trong bể và bùn dư được chuyển đến bể chứa bùn bằng cách mở van xả bùn khi nồng độ MLSS trong bể hiếu khí vượt quá giới hạn cho phép.

Giai đoạn xử lý COD

Xử lý hóa lý bậc 1

– Bể điều chỉnh pH bậc 1 Nước thải sau khi qua bể lắng sinh học sẽ được dẫn tới bể điều chỉnh pH bậc một. Do pH là điều kiện rất quan trọng của quá trình keo tụ nên trước khi dẫn qua bể keo tụ bậc một nó được điều chỉnh bằng H2SO4. H2SO4 cấp vào bơi bơm định lượng và hoạt động dựa trên tín hiệu nhận được từ nđầu điều khiển pH.

– Bể keo tụ bậc 1

Với liều lượng PAC(AL2O3) nhất định được cấp vào liên tục tục để phản ứng chất ô nhiễm trong nước thải. Quá trình này sinh ra những hạt tủa nhỏ, các chất rắn lơ lửng và chất thải sẽ bám lên hạt tủa này.

– Bể tạo bông bậc 1

Những hạt tủa được hình thảnh trong quá trình keo tụ vẫn còn nhỏ (tỉ trọng thấp) nên lắng rất chậm. Vì vậy, A-polymer (chất điện ly với phân tử lượng lớn và cấu trúc phân tử rất dài) được cấp liên tục, nó đóng vai trò như những sợi tơ nhện nhờ quá trình khuấy trộn sẽ cuộn các hạt tủa nhỏ lại với nhau tạo thành các cụm bông bùn to hơn (tỉ trọng cao) => dễ dàng tách ra khỏi nước nhờ quá trình lắng.

– Bể lắng hóa lý bậc 1

Quá trình phân tách 2 pha rắn – lỏng nhờ lắng bằng trọng lượng

Giai đoạn xử lý màu

Nước thải sau khi qua bể tạo bông bậc 1 vẫn còn một số các hợp chất màu khó phân hủy nên sẽ được dẫn qua bể châm chất oxy hóa hợp chất màu để dễ dàng xử lý hóa lý.

– Bể châm chất oxy hóa

Nước thải sau khi qua bể tạo bông bậc 1 vẫn còn một số các hợp chất màu khó phân hủy nên sẽ được dẫn qua bể châm chất oxy hóa. Tại đây, FeSO4 sẽ được cho vào bể với nồng độ 300 mg/l và lượng thích hợp.

– Bể trộn chất oxy hóa

Nước thải từ bể châm hóa chất sẽ được dẫn qua bể trộn chất oxy hóa nhằm mục đích trộn đều hóa chất và nước thải. Tại đây H2O2 đóng vai trò là chất oxy hóa sẽ được thêm vào với liều lượng thích hợp.

– Bể điều chỉnh pH bậc 2

Nước thải sau khi qua bể phản ứng oxy hóa sẽ được dẫn tới bể điều chỉnh pH bậc hai. Do pH là điều kiện rất quan trong của quá trình keo tụ nên trước khi dẫn qua bể keo tụ bấc một nó được điều chỉnh bằng NaOH. NaOH cấp vào bởi bơm định lượng và hoạt động dựa trên tín hiệu nhận được từ đầu điều khiển pH.

– Bể keo tụ bậc 2

Với liều lượng PAC (Al2O3) nhất định được cấp vào liên tục để phản ứng với chất ô nhiễm trong nước thải. Quá trình này sinh ra các hạt tủa nhỏ, các chất rắn lơ lửng và chất thải sẽ bám vào các hạt tủa này.

– Bể tạo bông bậc 2

Những hạt tủa được hình thành trong quá trình keo tụ vẫn còn nhỏ (tỉ trọng thấp) nên lắng rất chậm. Vì vậy, A-polymer (chất điện ly với phân tử lượng tử lớn và cấu trúc phân tử rất dài) được cấp vào liên tục, nó đóng vai trò như những sợi tơ nhện nhờ quá trình khuấy trộn sẽ cuộn các hạt tủa nhỏ lại với nau tạo thành các cụm bông bùn to hơn (tỉ trọng cao) => dễ dàng tách ra khỏi nước nhờ quá trình lắng.

– Bể lắng hóa lý bậc 2

Quá trình phân tách 2 pha rắn – lỏng nhờ lắng bằng trọng lực.

– Hệ thống lọc cát thạch anh

Hệ thống lọc cát thạch anh là một hệ thống lọc áp lực, hệ thống lọc chứa đầy bằng cách sử dụng cát thạch anh tinh tế, từ trên xuống dưới trong khi nước chảy qua lớp lọc chất rắn lơ lửng và các hạt màu được loại bỏ, để giảm nồng độ đục, độ màu của nước.

Hồ sinh thái của nhà máy

Nước thải sau khi qua hệ thống lọc cát thạch anh sẽ được dẫn đến hồ sinh thái của nhà máy. Hồ này có thể tích 1.002,4 m3 (diện tích 501,2 m2, sâu 2m), đóng vai trò theo dõi cảnh quan nước thải và ổn định chất lượng nước thải trước khi được xả ra hồ sinh thái của KCN. Ngoài ra, hồ sinh thái cũng có tác dụng như một bể giám sát nước thải, bể chứa nước thải khi hệ thống dừng lại để sữa chữa, bảo trì hoặc khi hệ thống gặp sự cố xử lý không đạt yêu cầu.

Mương giám sát

Nước thải sau khi qua hồ sinh thái của nhà máy sẽ được thoát ra theo mương giám sát. Tại đây sẽ được lắp đặt hệ thống quan trắc nước thải tự động với các chỉ tiêu đo lưu lượng TSS, pH, COD, độ màu với mục đích giám sát chất lượng đầu ra của hệ thống xử lý nước thải. Nước thải sau đó dẫn đến hố quan trắc của KCN kích thước 80mx10m rồi dẫn tiếp đến hồ sinh thái của KCN.

Hệ thống giám sát (Monitoring system)

Từ mương giám sát, nước sẽ chảy vào hồ sinh thái nội bộ của nhà máy. Trên hệ thống mương xả, một hệ thống gồm: SS, COD, pH, độ màu màu và lưu lượng xả. Nước thải sau hồ sinh học phải đạt tiêu chuẩn cho phép mới được xả thải.

Bể chứa bùn hóa học và sinh học

Bùn dư từ quá trình xử lý được thu gom về bể chứa bùn. Bùn sau đó sẽ được đưa vào máy ép bùn li tâm để tách nước.

Máy ép bùn li tâm

Từ bể chứa bùn, bùn được bơm vào máy ép bùn li tâm để tách nước ra khỏi bùn. Nước sau khi tách bùn được dẫn về bể điều hòa để xử lý lại. Bùn sau khi ép được vận chuyển đi xử lý tiếp ở dạng chất thải rắn nguy hại.

Phương án tái sử dụng nước thải sau xử lý

Nước thải sau xử lý được tái sử dụng một phần để làm sạch thiết bị của xưởng gia công sợi và dùng để dội rửa nhà vệ sinh, tưới cây.

Vận hành hệ thống xử lý nước thải trong giai đoạn đầy tải

+ Bổ sung vi sinh định kỳ sau khi hệ thống đã hoạt động ổn định tại bể sinh học hiếu khí  định kỳ 3-6 tháng bổ sung men vi sinh hiếu khí để ổn định hệ bùn hoạt tính trong các bể, đảm bảo tốt hiệu quả xử lý nước thải.

+ Vận hành liên tục và ổn định trong 03 tháng liên tiếp.

+ Tiến hành lấy mẫu phân tích định kỳ 03 tháng/lần.

– Chế độ vận hành

Quy trình vận hành hệ thống được mô tả dưới đây được áp dụng sau khi hệ thống đã hoàn tất giai đoạn khởi động, khi đó hệ thống đã đạt công suất thiết kế và chất lượng nước thải sau xử lý đã đạt tiêu chuẩn môi trường theo quy định.

Việc vận hành máy móc trong toàn hệ thống kết hợp giữa vận hành tự động và vận hành bằng tay.

Chế độ điều khiển bằng tay sử dụng trong quá trình chạy chế độ hoặc cân chỉnh máy móc. Ở chế độ điều khiển bằng tay, nếu muốn cho máy nào hoạt động chỉ việc bật nút san chế độ MAN, nếu tắt máy thì bật nút sang chế độ OFF.

Các bước vận hành hệ thống xử lý nước thải bao gồm như sau.

Kiểm tra điện

− Kiểm tra hệ thống điện cung cấp: Đủ pha, đủ điện áp

− Kiểm tra trạng thái làm việc của các công tắc, CB

Kiểm tra hệ thống

− Kiểm tra thùng pha chế hóa chất:

Lượng hóa chất phải chuẩn bị đủ cho hệ thống làm việc ít nhất 1 ngày.

Kiểm tra đường ống:

Đường ống dẫn hóa chất: các van khóa đường ống dẫn hóa chất từ bồn Chlorine phải được mở.

Đường ống dẫn nước thải: các van khóa đường ống dẫn nước thải từ các máy bơm vào thiết bị phải được mở

Kiểm tra tất cả các máy móc, thiết bị như: máy bơm, bơm định lượng, máy thổi khí… phải trong trạng thái sẵn sàng hoạt động

Quý khách hàng cần thiết kế hệ thống xử lý nước thải, vui lòng liên hệ ngay với Môi Trường Green Star để được tư vấn miễn phí.

Thông số thiết kế và kết quả xử lý nước thải dệt nhuộm sau xử lý và tính toán thiết kế bể anoxic được đính kèm tại đây. Quý khách hàng tải về tham khảo nhé.