Nghiên cứu thiết kế cải tạo hệ thống xử lý nước thải tập trung của 06 hộ sản xuất tinh bột sắn tại xóm Thanh Tân thôn Phụng Du 2 -Xã Hoài Hảo - Huyện Hoài Nhơn - tỉnh Bình Định

Chöông I – MÔÛ ÑAÀU Lyù do choïn ñeà taøi Saûn xuaát hoä gia ñình taäp trung taïi caùc laøng ngheà vaãn coøn laø moät hình thöùc khaù phoå bieán trong neàn kinh teá Vieät Nam. Caùc laøng ngheà goùp phaàn taïo coâng vieäc laøm oån ñònh cho löïc löôïng lao ñoäng nhaøn roãi, mang tính chaát gia ñình vaø ñoàng thôøi ñoùng goùp moät phaàn vaøo ngaân saùch, giuùp duy trì caùc truyeàn thoáng toát ñeïp taïi ñòa phöông. Tuy nhieân, do phaùt trieån töï phaùt, ñoàng thôøi nhaän thöùc veà moâi tröôøng cuûa ngöôøi daân chöa cao neân hoaït ñoäng cuûa laøng ngheà ñaõ phaùt sinh caùc vaán ñeà moâi tröôøng nhö: nöôùc thaûi, khí thaûi, chaát thaûi raén… Do ñaëc ñieåm caùc cô sôû saûn xuaát naèm saùt nhaø daân vaø chaát thaûi hoaøn toaøn chöa coù bieän phaùp xöû lyù neân ñaõ lan truyeàn vaø gaây oâ nhieãm moâi tröôøng ngaøy caøng nghieâm troïng. Söï oâ nhieãm moâi tröôøng khoâng chæ aûnh höôûng ñeán ñieàu kieän sinh hoaït, söùc khoûe cuûa ngöôøi daân maø coøn aûnh höôûng ñeán caùc hoaït ñoäng saûn xuaát khaùc nhö troàng troït chaên nuoâi … Tröôùc tình hình ñoù daân cö xung quanh ñaõ coù caùc phaûn öùng maïnh, ñoøi hoûi phaûi coù caùc bieän phaùp khaéc phuïc kòp thôøi. Hieän nay, taïi tænh Bình Ñònh trong soá caùc laøng ngheà ñang hoaït ñoäng vaø goùp phaàn gaây oâ nhieãm moâi tröôøng phaûi keå ñeán laøng ngheà cheá bieán tinh boät mì.          Laøng ngheà cheá bieán tinh boät mì laø ngheà truyeàn thoáng coù töø laâu ñôøi cuûa huyeän Hoaøi Nhôn. Ngheà saûn xuaát tinh boät mì trog huyeän coù ôû caùc xaõ Hoaøi Haûo, Hoaøi Thanh, Hoaøi Taân vaø thò traán Tam Quan, nhöng taäp trung nhieàu nhaát laø ôû xaõ Hoaøi Haûo. Tröôùc ñaây laøng ngheà naøy ñaõ öùng duïng keát quaû cuûa ñeà taøi nghieân cöùu khoa hoïc caáp tænh veà coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi tinh boät saén ñeå xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát tinh boät mì. Nöôùc thaûi sau khi xöû lyù ñaït TCVN 5945 – 1995 (loaïi B). Tuy nhieân hieän nay caùc cô sôû saûn xuaát ñang aùp duïng caùc tieán boä khoa hoïc vaøo trong daây chuyeàn saûn xuaát neân coâng suaát saûn xuaát cuûa caùc hoä ñeàu taêng leân. Caùc hoä taêng coâng suaát leân töø 2 – 4 laàn, thaäm chí coù hoä taêng leân gaáp 5 laàn. Coâng suaát saûn xuaát taêng leân thì keùo theo caùc vaán ñeà moâi tröôøng nhö raùc thaûi, nöôùc thaûi, khí thaûi cuõng taêng theo; ñaëc bieät laø nöôùc thaûi. Löôïng nöôùc thaûi taêng leân laøm cho heä thoáng xöû lyù quaù taûi, nöôùc thaûi sau xöû lyù khoâng ñaït ñöôïc tieâu chuaån moâi tröôøng. Ñaëc bieät laø haøm löôïng Cyanua trong nöôùc thaûi chöa ñöôïc phaân huyû hoaøn toaøn laøm boác muøi hoâi thoái ra moâi tröôøng xung quanh. Nöôùc thaûi saén toàn ñoïng laâu ngaøy laø moâi tröôøng toát cho vi khuaån gaây beänh hoaït ñoäng,…. töø ñoù aûnh höôûng khoâng nhoû ñeán caûnh quan, moâi tröôøng soáng nôi ñaây. Ñöùng tröôùc thöïc traïng moâi tröôøng laøng ngheà cheá bieán tinh boät saén ñang bò taùi oâ nhieãm, ñeå duy trì ñöôïc ngheà phuï truyeàn thoáng, ñem laïi thu nhaäp ñaùng keå cho nhaân daân vaø giaûi quyeát ñöôïc coâng aên vieäc laøm cho nhieàu ngöôøi lao ñoäng, ñeà taøi ñaõ tieán haønh nghieân cöùu caûi taïo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taïi laøng ngheà. Tuy nhieân phaàn lôùn caùc hoä saûn xuaát taäp trung thaønh töøng cuïm, gaàn nhau cho neân ña soá heä thoáng xöû lyù ôû ñaây ñöôïc xaây döïng theo moâ hình taäp trung, chæ coù nhöõng hoä naèm rieâng leû thì xaây döïng heä thoáng xöû lyù theo moâ hình cuïc boä. ÔÛ xoùm Thanh Taân – thoân Phuïng Du 2 heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung cuûa 06 hoä daân naøy ñang quaù taûi do caùc hoä naøy saûn xuaát ñeàu taêng leân gaáp 5 laàn so vôùi tröôùc ñaây. Cho neân ñeà taøi “Nghieân cöùu thieát keá caûi taïo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung cuûa 06 hoä saûn xuaát tinh boät saén taïi xoùm Thanh Taân – thoân Phuïng Du 2 – xaõ Hoaøi Haûo – huyeän Hoaøi Nhôn – tænh Bình Ñònh” ñöôïc thöïc hieän ñeå giaûi quyeát vaán ñeà neâu treân vaø ñoàng thôøi cuõng laø moät moâ hình ñeå aùp duïng caûi taïo caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi coøn laïi Muïc tieâu nghieân cöùu Khaûo saùt vaø nghieân cöùu heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung hieän höõu cuûa 06 hoä saûn xuaát tinh boät saén taïi xoùm Thanh Taân – thoân Phuïng Du 2 – xaõ Hoaøi Haûo – huyeän Hoaøi Nhôn – tænh Bình Ñònh ñeå thieát keá caûi taïo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung hieän höõu ñaït tieâu chuaån thaûi quy ñònh (TCVN 5945 – 2005 (loaïi B)) Phaïm vi nghieân cöùu Do giôùi haïn veà thôøi gian vaø moät soá ñieàu kieän trong suoát quaù trình laøm ñoà aùn neân ñeà taøi khoâng bao quaùt heát taát caù caùc lónh vöïc moâi tröôøng lieân quan maø chæ tieán haønh trong phaïm vi sau: Ñeà taøi naøy thöïc hieän trong phaïm vi tìm hieåu veà tính chaát vaø löu löôïng nöôùc thaûi phaùt sinh töø caùc cô sôû saûn xuaát tinh boät saén ôû xaõ Hoaøi Haûo – huyeän Hoaøi Nhôn,ñaëc bieät laø 06 hoä saûn xuaát tinh boät saén taïi xoùm Thanh Taân – thoân Phuïng Du 2 – xaõ Hoaøi Haûo – huyeän Hoaøi Nhôn – tænh Bình Ñònh. Khaûo saùt vaø nghieân cöùu thieát keá caûi taïo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung hieän höõu cuûa 06 hoä saûn xuaát tinh boät saén taïi xoùm Thanh Taân – thoân Phuïng Du 2 – xaõ Hoaøi Haûo – huyeän Hoaøi Nhôn – tænh Bình Ñònh Phöông phaùp nghieân cöùu Ñeà taøi nghieân cöùu baèng caùc phöông phaùp sau ñaây: Khaûo saùt thöïc ñòa laøng ngheà cheá bieán tinh boät saén taïi xaõ Hoaøi Haûo – huyeän Hoaøi Nhôn – tænh Bình Ñònh. Thu thaäp, phaân tích toång hôïp döõ lieäu ñeå tính toaùn caûi taïo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung hieän höõu Nghieân cöùu tö lieäu: ñoïc vaø thu thaäp soá lieäu veà tình hình nöôùc thaûi cuûa Laøng ngheà cuõng nhö veà hieän traïng xöû lyù cuûa heä thoáng xöû lyù taäp trung hieän höõu cuûa 06 hoä saûn xuaát tinh boät saén taïi xoùm Thanh Taân. Tìm hieåu caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi ñoái vôùi ngaønh ngheà cheá bieán tinh boät saén Phöông phaùp phaân tích chi phí lôïi ích: nhaèm ñaùnh giaù hieäu quaû kinh teá trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi cuûa caùc phöông phaùp xöû lyù Noäi dung ñeà taøi Ñoà aùn taäp trung nghieân cöùu nhöõng noäi dung chính sau: Nghieân cöùu toång quan caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi ñoái vôùi ngaønh ngheà cheá bieán tinh boät saén. Khaûo saùt vaø nghieân cöùu thieát keá caûi taïo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung cho 06 hoäâ saûn xuaát tinh boät saén xoùm Thanh Taân – thoân Phuïng Du 2 – xaõ Hoaøi Haûo –huyeän Hoaøi Nhôn – tænh Bình Ñònh. Khaùi toaùn kinh phí ñaàu tö xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung cuûa 06 hoä saûn xuaát tinh boät saén sau khi caûi taïo YÙ nghóa cuûa ñeà taøi Ñeà taøi ñöôïc thöïc hieän treân cô sôû nghieân cöùu tìm hieåu veà löu löôïng, thaønh phaàn tính chaát nöôùc thaûi phaùt sinh taïi laøng ngheà, ñaëc bieät laø 06 hoä saûn xuaát tinh boät saén taïi xoùm Thanh Taân – thoân Phuïng Du 2 – xaõ Hoaøi Haûo – huyeän Hoaøi Nhôn ñeå caûi taïo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung hieän höõu cuûa 06 hoä naøy moät caùch hôïp lyù. Ngoaøi ra vieäc nghieân cöùu caûi taïo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung naøy coù theå aùp duïng ñeå caûi taïo caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi coøn laïi trong laøng ngheà cheá bieán tinh boät saén xaõ Hoaøi Haûo – huyeän Hoaøi Nhôn – tænh Bình Ñònh. Vieäc nghieân cöùu thieát keá caûi taïo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taïi laøng ngheà ñaûm baûo cho moâi tröôøng taïi laøng ngheà luoân xanh saïch ñeïp, duy trì ñöôïc laøng ngheà truyeàn thoáng, haïn cheá ñeán möùc thaáp nhaát caùc taùc ñoäng tieâu cöïc cuûa nöôùc thaûi ñeán moâi tröôøng. Chöông II – TOÅNG QUAN CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI ÑOÁI VÔÙI NGAØNH NGHEÀ CHEÁ BIEÁN TINH BOÄT SAÉN Theo quy ñònh moâi tröôøng, nöôùc thaûi saûn xuaát buoäc phaûi xöû lyù ñaït tieâu chuaån cho pheùp taùi söû duïng hoaëc thaûi ra moâi tröôøng. Hieän nay, ñeå xöû lyù nöôùc thaûi ñaït tieâu chuaån cho pheùp, ñaëc bieät laø nöôùc thaûi coù noàng ñoä oâ nhieãm cao, coâng ngheä xöû lyù thöôøng keát hôïp nhieàu phöông phaùp nhö: phöông phaùp cô hoïc, hoùa lyù, sinh hoïc...vaø vieäc löïa choïn caùc phöông phaùp xöû lyù phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá sau: Ñaëc tính cuûa nöôùc thaûi. Chi phí xöû lyù vaø ñaàu tö ban ñaàu. Ñieàu kieän maët baèng,. Ñaëc ñieåm nguoàn tieáp nhaän . Trình ñoä vaän haønh. Phöông phaùp cô hoïc Xöû lyù cô hoïc laø giai ñoaïn khoâng theå thieáu trong caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. Phöông phaùp cô hoïc laø nhaèm loaïi boû caùc hôïp chaát khoâng tan ra khoûi nöôùc thaûi. Noù laø böôùc ban ñaàu nhaèm chuaån bò cho caùc giai ñoaïn xöû lyù sau ñoù dieãn ra thuaän lôïi vaø oån ñònh hôn. Trong giai ñoaïn naøy thöôøng coù caùc coâng trình ñôn vò nhö: song chaén raùc hoaëc löôùi chaén raùc, maùy nghieàn raùc, beå laéng, beå ñieàu hoøa… Xöû lí cô hoïc nhaèm muïc ñích Taùch caùc chaát khoâng hoøa tan, nhöõng vaät chaát coù kích thöôùc lôùn nhö nhaùnh caây, goã, nhöïa, laù caây, gieû raùch, daàu môõ…ra khoûi nöôùc thaûi. Loaïi boû caën naëng nhö soûi, thuûy tinh, caùt… Ñieàu hoøa löu löôïng vaø noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc thaûi. Naâng cao chaát löôïng vaø hieäu quaû cuûa caùc böôùc xöû lí tieáp theo. Song chaén raùc Song chaén raùc laø coâng trình xöû lyù sô boä ñeå chuaån bò ñieàu kieän cho vieäc xöû lyù nöôùc thaûi sau ñoù. Nhaèm giöõ laïi caùc vaät thoâ nhö raùc, gieû, maãu ñaát ñaù…ôû tröôùc song chaén raùc. Caáu taïo cuûa thanh chaén raùc goàm caùc thanh kim loaïi tieát dieän chữ nhaät, hình troøn hoaëc baàu duïc. Song chaén raùc ñöôïc chia laøm 2 loaïi di ñoäng hoaëc coá ñònh. Hieäu quaû thao taùc ít hay nhieàu, ñeàu phuï thuoäc vaøo kích thöôùc khe song, coù theå chia thaønh: Song chaén raùc tinh, khoaûng caùch nhoû hôn 10mm. Song chaén raùc trung bình, khoaûng caùch töø 10 ñeán 40mm. Song chaén raùc sô boä, khoaûng caùch lôùn hôn 40mm. Hình 2.1: Song chaén raùc Thieát bò nghieàn raùc Coù theå ñöôïc duøng thay cho song chaén raùc, ñöôïc duøng ñeå nghieàn, caét raùc thaønh caùc maûnh nhoû hôn vaø coù kích thöùôc ñeàu hôn, ngaên cho raùc khoâng baùm chaët laïi, khoâng caàn taùch raùc ra khoûi doøng thaûi. Raùc vuïn naøy seõ ñöôïc giöõ laïi ôû caùc coâng trình phía sau nhö beå laéng caùt, beå laéng ñôït I Beå ñieàu hoøa Do ñaëc ñieåm coâng ngheä saûn xuaát cuûa moät soá ngaønh coâng nghieäp, löu löôïng vaø noàng ñoä nöôùc thaûi thöôøng khoâng ñeàu theo caùc giôø trong ngaøy, ñeâm. Söï dao ñoäng lôùn veà löu löôïng vaø noàng ñoä daãn ñeán nhöõng haäu quaû xaáu veà cheá ñoä coâng taùc cuûa maïng löôùi vaø caùc coâng trình xöû lyù. Do ñoù, beå ñieàu hoøa ñöôïc duøng ñeå duy trì doøng thaûi vaø noàng ñoä vaøo coâng trình xöû lyù oån ñònh, khaéc phuïc ñöôïc nhöõng söï coá vaän haønh do söï dao ñoäng veà noàng ñoä vaø löu löôïng cuûa nöôùc thaûi gaây ra vaø naâng cao hieäu suaát cuûa caùc quaù trình xöû lyù sinh hoïc. Beå ñieàu hoøa coù theå ñöôïc phaân loaïi nhö sau: Beå ñieàu hoøa löu löôïng Beå ñieàu hoøa noàng ñoä Beå ñieàu hoøa caû löu löôïng vaø noàng ñoä Bể lắng Duøng ñeå taùch caùc chaát khoâng tan ôû daïng lô löûng trong nöôùc thaûi theo nguyeân taéc döïa vaøo söï khaùc nhau giöõa troïng löôïng caùc haït caën coù trong nöôùc thaûi. Caùc beå laéng coù theå boá trí noái tieáp nhau, quaù trình laéng toát coù theå loaïi boû ñeán 90 ÷ 95% löôïng caën coù trong nöôùc thaûi. Vì vaäy, ñaây laø quaù trình quan troïng trong xöû lyù nöôùc thaûi, thöôøng boá trí xöû lyù ban ñaàu hay sau khi xöû lyù sinh hoïc. Ñeå coù theå taêng cöôøng quaù trình laéng ta coù theå theâm vaøo chaát ñoâng tuï sinh hoïc. Söï laéng cuûa caùc haït xaûy ra döôùi taùc duïng cuûa troïng löïc . Thoâng thöôøng trong beå laéng, ngöôøi ta thöôøng phaân ra laøm 4 vuøng Hình 2.2: Sô ñoà maët ñöùng theå hieän 4 vuøng trong beå laéng Vuøng phaân phoái nöôùc vaøo Vuøng laéng caùc haït caën Vuøng chöùa vaø coâ ñaëc caën Vuøng thu nöôùc ra. Phaân loaïi beå laéng Döïa vaøo chöùc naêng, vò trí coù theå chia beå laéng thaønh caùc loaïi: beå laéng ñôït 1 tröôùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc vaø beå laéng ñôït II sau coâng trình xöû lyù sinh hoïc. Döïa vaøo nguyeân taéc hoaït ñoäng, ngöôøi ta coù theå chia ra caùc loaïi beå laéng nhö : beå laéng hoaït ñoäng giaùn ñoaïn hoaëc beå laéng hoaït ñoäng lieân tuïc. Döïa vaøo caáu taïo coù theå chia beå laéng thaønh caùc loaïi nhö sau: beå laéng ñöùng, beå laéng ngang, beå laéng ly taâm vaø moät soá beå laéng khaùc. Ñeå xaùc ñònh kích thöôùc beå laéng döïa vaøo ba thoâng soá sau: taûi troïng beà maët (m3/m2h), thôøi gian löu nöôùc, taûi troïng maùng traøn (m3/mh). Loïc cô hoïc Loïc ñöôïc öùng duïng ñeå taùch caùc taïp chaát coù kích thöôùc nhoû khi khoâng loaïi ñöôïc baèng phöông phaùp laéng. Trong caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi coâng suaát lôùn khoâng söû duïng caùc thieát bò loïc aùp suaát cao maø duøng caùc beå loïc vôùi vaät lieäu loïc daïng haït. Vaät lieäu loïc thoâng duïng nhaát laø caùt. Kích thöôùc hieäu quaû cuûa haït caùt thöôøng dao ñoäng trong khoaûng 0,15mm ñeán vaøi mm, kích thöôùc loã roãng thöôøng coù giaù trò naèm trong khoaûng 10 -100mm. Kích thöôùc naøy lôùn hôn nhieàu so vôùi kích thöôùc cuûa nhieàu haït caën nhoû caàn taùch loaïi, ví duï: vi khuaån (0,5 – 5mm) hoaëc vi ruùt (0,05mm). Do ñoù, nhöõng haït naøy coù theå chuyeån ñoäng xuyeân qua lôùp vaät lieäu loïc. Trong quaù trình loïc, caùc caën baån ñöôïc taùch khoûi nöôùc nhôø töông taùc giöõa caùc haït caën vaø vaät lieäu loïc theo cô cheá sau: Saøng loïc: Xaûy ra ôû beà maët lôùp vaät lieäu loïc khi nöôùc caàn xöû lyù chöùa caùc haït caën coù kích thöôùc quaù lôùn, khoâng theå xuyeân qua lôùp vaät lieäu loïc. Laéng: Nhöõng haït caën lô löûng coù kích thöôùc khoaûng 5mm vaø khoái löôïng rieâng ñuû lôùn hôn khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc ñöôïc taùch loaïi theo cô cheá laéng trong caùc khe roãng cuûa lôùp vaät lieäu loïc.Tuy nhieân, quaù trình laéng khoâng coù khaû naêng khöû caùc haït keo mòn coù kích thöôùc khoaûng 0,001–1mm. Haáp phuï: Caùc haït keo ñöôïc taùch loaïi theo cô cheá haáp phuï. Quaù trình naøy xaûy ra theo hai giai ñoaïn: Vaän chuyeån caùc haït trong nöôùc ñeán beà maët vaät lieäu loïc vaø sau ñoù keát dính caùc haït vaøo beà maët haït vaät lieäu loïc. Quaù trình naøy chòu aûnh höôûng cuûa löïc huùt (hoaëc löïc ñaåy) giöõa vaät lieäu loïc vaø caùc haït caàn taùch loaïi, löïc huùt quan troïng nhaát laø löïc Vander Waals vaø löïc huùt tónh ñieän. Chuyeån hoùa sinh hoïc: Hoaït tính sinh hoïc cuûa caùc thieát bò loïc coù khaû naêng daãn ñeán söï oâxy hoùa caùc chaát höõu cô. Quaù trình chuyeån hoùa sinh hoïc hoaøn toaøn xaûy ra khi nhieät ñoä vaø thôøi gian löu nöôùc trong thieát bò loïc ñöôïc duy trì thích hôïp. Do ñoù, trong thieát bò loïc chaäm, hoaït tính sinh hoïc ñoùng vai troø quan troïng hôn trong thieát bò loïc nhanh. Chuyeån hoùa hoùa hoïc: Caùc vaät lieäu loïc coøn coù khaû naêng chuyeån hoùa hoùa hoïc moät soá chaát coù trong nöôùc thaûi nhö NH4+, saét, mangan… Hieäu quaû xöû lyù cuûa phöông phaùp: coù theå loaïi boû ñöôïc ñeán 60% taïp chaát khoâng hoaø tan coù trong nöôùc thaûi vaø giaûm BOD ñeán 30%. Ñeå taêng hieäu suaát coâng taùc cuûa caùc coâng trình xöû lyù cô hoïc coù theå duøng bieän phaùp thoaùng sô boä, thoaùng gioù ñoâng tuï sinh hoïc, hieäu quaû xöû lyù coù theå ñaït tôùi 75% theo haøm löôïng chaát lô löûng vaø 40-50 % theo BOD. Phöông phaùp hoùa hoïc Caùc phöông phaùp hoaù hoïc duøng trong xöû lyù nöôùc thaûi goàm coù: trung hoaø, oxy hoaù vaø khöû. Taát caû caùc phöông phaùp naøy ñeàu duøng caùc taùc nhaân hoaù hoïc neân laø phöông phaùp ñaét tieàn. Ngöôøi ta söû duïng caùc phöông phaùp hoaù hoïc ñeå khöû caùc chaát hoaø tan. Ñoâi khi caùc phöông phaùp naøy ñöôïc duøng ñeå xöû lyù sô boä tröôùc xöû lyù sinh hoïc hay sau coâng ñoaïn naøy nhö laø moät phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi laàn cuoái ñeå thaûi vaøo nguoàn. Trung hoøa Nöôùc thaûi cheá bieán tinh boät saén coù tính axít. Muoán nöôùc thaûi ñöôïc xöû lyù toát baèng phöông phaùp sinh học phaûi tieán haønh trung hoøa vaø ñieàu chænh pH veà 6.5 – 8.5. Trung hoøa baèng caùch duøng caùc dung dòch kieàm hoaëc oxit ñeå trung hoøa dung dòch nöôùc thaûi. Moät soá hoùa chaát duøng ñeå trung hoøa: CaCO3, CaO, Ca(OH)2, NaOH,… Ngoaøi ra coù theå trung hoaø nöôùc thaûi coù tính axit baèng caùch: boå sung caùc taùc nhaân hoaù hoïc; loïc nöôùc axit qua vaät lieäu coù taùc duïng trung hoaø; Khöû truøng Nöôùc thaûi sau khi xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc coøn chöùa khoaûng 105 – 106 vi khuaån trong 1ml. Haàu heát caùc loaïi vi khuaån coù trong nöôùc thaûi khoâng phaûi laø vi khuaån gaây beänh, nhöng khoâng loaïi tröø khaû naêng toàn taïi moät vaøi loaøi vi khuaån gaây beänh naøo trong nöôùc thaûi ra nguoàn caáp nöôùc, hoà bôi, hoà nuoâi caù thì khaû naêng lan truyeàn beänh seõ raát cao, do ñoù phaûi coù bieän phaùp khöû truøng nöôùc thaûi tröôùc khi thaûi ra nguoàn tieáp nhaän. Caùc bieän phaùp khöû truøng nöôùc thaûi phoå bieán hieän nay laø: Duøng Clo hôi qua thieát bò ñònh löôïng Clo. Duøng Hypoclorit – canxi daïng boät – Ca(ClO)2 – hoøa tan trong thuøng dung dòch 3 – 5% roài ñònh löôïng vaøo beå tieáp xuùc. Duøng Hypoclorit – natri, nöôùc Javel NaClO. Duøng Ozon, Ozon ñöôïc saûn xuaát töø khoâng khí do maùy taïo Ozon ñaët trong nhaøm aùy xöû lyù nöôùc thaûi. Ozon saûn xuaát ra ñöôïc daãn ngay vaøo beå hoøa tan vaø tieáp xuùc. Duøng tia cöïc tím (UV) do ñeøn thuûy ngaân aùp löïc thaáp sinh ra. Ñeøn phaùt tia cöïc tím ñaët ngaäp trong möông coù nöôùc thaûi chaûy qua. Töø tröôùc ñeán nay, khi khöû truøng nöôùc thaûi thöôøng duøng Clo hôi vaø caùc hôïp chaát cuûa Clo vì Clo laø hoùa chaát coù saün treân thò tröôøng, giaù thaønh chaáp nhaän ñöôïc, hieäu quaû khöû truøng cao. Nhöng nhöõng naêm gaàn ñaây caùc nhaø khoa hoïc ñöa ra khuyeán caùo haïn cheá duøng Clo ñeå khöû truøng vì: Löôïng Clo dö 0.5mg/l trong nöôùc thaûi ñeå ñaûm baûo söï an toaøn vaø oån ñònh cho quaù trình khöû truøng seõ gaây haïi ñeán caù vaø caùc sinh vaät nöôùc coù ích khaùc. Clo keát hôïp vôùi Hydrocacbon thaønh hôïp chaát coù haïi cho moâi tröôøng soáng. Trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi, coâng ñoaïn khöû khuaån thöôøng ñaët ôû cuoái quaù trình, tröôùc khi laøm saïch nöôùc trieät ñeå vaø chuaån bò ñoå vaøo nguoàn Phương pháp hóa lý Cô sôû cuûa phöông phaùp hoùa lyù laø ñöa vaøo nöôùc thaûi chaát phaûn öùng naøo ñoù, chaát naøy phaûn öùng vôùi caùc taïp chaát baån trong nöôùc thaûi vaø coù khaû naêng loaïi chuùng ra khoûi nöôùc thaûi döôùi daïng caën laéng hoaëc daïng hoøa tan khoâng ñoäc haïi. Caùc phöông phaùp hoùa-lyù thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi laø quaù trình keo tuï, haáp phuï, trích ly, tuyeån noåi… Keo tuï – taïo boâng Trong quaù trình laéng cô hoïc chæ taùch ñöôïc caùc haït chaát raén huyeàn phuø coù kích thöôùc lôùn hôn 10 – 20nm, coøn caùc haït nhoû hôn ôû daïng keo khoâng theå laéng ñöôïc. Ta coù theå laøm taêng kích thöôùc caùc haït nhôø taùc duïng töông hoã giöõa caùc haït phaân taùn lieân keát vaøo caùc taäp hôïp haït ñeå coù theå laéng ñöôïc. Muoán vaäy, tröôùc heát caàn trung hoøa ñieän tích cuûa chuùng, keá tieáp laø lieân keát chuùng laïi vôùi nhau. Quaù trình keo tuï taïo boâng thöôøng aùp duïng ñeå khöû maøu, giaûm ñoä ñuïc, caën lô löûng vaø vi sinh vaät. Ñeå taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho vieäc hình thaønh boâng caën, ngöôøi ta xaây döïng caùc beå phaûn öùng vôùi muïc ñích ñaùp öùng caùc yeâu caàu cuûa cheá ñoä keo tuï toái öu. Phuï thuoäc vaøo phöông phaùp khuaáy troän, beå phaûn öùng seõ ñöôïc phaân thaønh hai loaïi thuûy löïc vaø cô khí. Caùc coâng trình, thieát bò xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp keo tuï ñoøi hoûi phaûi thöïc hieän ñoàng thôøi 3 giai ñoaïn: xaùo troän, keo tuï taïo boâng vaø laøm trong nöôùc trong moät toå hôïp thoáng nhaát. Nhieàu daïng coâng trình hôïp khoái cho pheùp thöïc hieän ñoàng thôøi 3 chöùc naêng treân.Quaù trình khöû maøu coù theå tieán haønh tröôùc hoaëc sau xöû lyù sinh hoïc ñoái vôùi töøng loaïi nöôùc thaûi ñang xeùt. Caùc chaát keo tuï thöôøng duøng laø pheøn nhoâm, pheøn saét vaø trong thôøi gian gaàn ñaây chaát keo tuï khoâng phaân ly ( daïng cao phaân töû ) ñöôïc öùng duïng nhieàu nôi treân theá giôùi vì chuùng cho pheùp naâng cao ñaùng keå hieäu quaû cuûa quaù trình keo tuï vaø laéng boâng caën sau ñoù. Saûn phaåm duøng laøm keo tuï chuû yeáu laø muoái sulfat nhoâm, sulfat saét, Clorua saét… khi chuùng tieáp xuùc vôùi nöôùc seõ taùc duïng vôùi caùc ion bicacbonat coù trong nöôùc, taïo thaønh hydroxit ôû daïng keo trong nöôùc thaûi, töùc chuyeån sang daïng hoãn hôïp khoâng oån ñònh, caùc boâng caën laéng xuoáng. Hieäu suaát phuï thuoäc vaøo giaù trò pH: Keo tuï baèng pheøn nhoâm, pH cao nhaát töø 4,5 – 8,0 Keo tuï baèn pheøn saét, pH cao nhaát töø 9,0 – 11 Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình keo tuï bao goàm pH, baûn chaát cuûa heä keo, söï coù maët cuûa caùc ion khaùc trong nöôùc, thaønh phaàn cuûa caùc chaát höõu cô coù chöùa trong nöôùc, nhieät ñoä,… Ñeå boâng caën lôùn, deã laéng, caàn cho theâm vaøo nöôùc thaûi chaát trôï keo tuï, chaát thoâng duïng laø poliacrylamit [(CH2CHCONH2)]. Ñoù laø cao phaân töû, tan trong nöôùc, deã phaân ly thaønh ion. Khoái löôïng chaát keo tuï thöôøng söû duïng laø 1 – 5 mg/l. Do trong nöôùc thaûi coù nhieàu chaát baån neân phaûi duøng löôïng lôùn hoùa chaát. Lieàu löôïng chaát keo tuï quaù ít hoaëc quaù nhieàu laøm caûn trôû quaù trình maát oån ñònh cuûa caùc haït keo trong nöôùc thaûi. Khi duøng caùc chaát polielectronit seõ caàn ít hoùa chaát vaø taïo ra ít caën laéng nhöng hieäu quaû keo tuï toát hôn. Ñeå keo tuï dieãn ra hoaøn toaøn phaûi quaáy troän ñeàu hoùa chaát vôùi nöôùc thaûi. Thôøi gian löu nöôùc laïi trong beå troän töø 1 – 5 phuùt. Thôøi gian keát côïn taïo boâng töø 20 – 60 phuùt. Sau ñoù, nöôùc thaûi ñöôïc taùch boâng caën trong beå laéng ñôït 1. Haáp phuï Phöông phaùp naøy ñöôïc öùng duïng roäng raõi ñeå laøm saïch trieät ñeå nöôùc khoûi caùc chaát höõu cô hoøa tan sau xöû lí sinh hoïc, neáu noàng ñoä cuûa caùc chaát naøy khoâng cao vaø chuùng khoâng bò phaân huyû bôûi vi sinh hoaëc chuùng raát ñoäc. Öu ñieåm cuûa phöông phaùp laø hieäu quaû cao(80-95%) coù khaû naêng xöû lí nhieàu chaát trong nöôùc thaûi vaø coù theå thu hoài caùc chaát naøy. Quaù trình haáp phuï laø quaù trình thuaän nghòch. Quaù trình ñöôïc thöïc hieän baèng caùch cho tieáp xuùc 2 pha khoâng hoøa tan laø pha raén(chaát haáp phuï) vôùi pha khí hoaëc pha loûng. Dung chaát (chaát bò haáp phuï) seõ ñi töø pha loûng hoaëc pha khí ñeán pha raén cho ñeán khi noàng ñoä cuûa dung chaát trong dung dòch ñaït caân baèng. Caùc daïng haáp phuï Haáp phuï lí hoïc Khi moät phaân töû qua beà maët chaát haáp phuï seõ ñi vaøo khe roãng vaø dính keát leân beà maët baèng caùc löïc lí hoïc: löïc Van-der-Waals yeáu. Haït bò haáp phuï töông ñoái töï do coù theå chuyeån ñoäng treân beà maët chaát haáp phuï. Haáp phuï hoùa hoïc Löïc hoùa hoïc coù theå gaây neân söï dính baùm do caùc phaûn öùng hoùa hoïc xaûy ra giöõa chaát haáp phuï vaø chaát bò haáp phuï. Caùc chaát haáp phuï thöôøng ñöôïc söû duïng: Than hoaït tính(haït hoaëc boät) Silicagen,keo nhoâm. Tro, xæ, maït cöa. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình haáp phuï Khuaáy troän: Toác ñoä haáp phuï ñöôïc kieåm soaùt baèng khueách taùn leân beà maët vaø vaøo khe roãng do ñoù phuï thuoäc vaøo toác ñoä khuaáy. Khuaáy ít seõ taêng chieàu daøy maøng chaát bò haáp phuï treân beà maët chaát haáp phuïkhueách taùn maøng öu theá hôn (heä thoáng lieân tuïc). Khuaáy troän toátkhueách taùn khe roãng öu theá ( heä thoáng meõ). Tính chaát chaát haáp phuï: Tính haáp phuï taêng khi kích thöôùc haït giaûm. Tuy nhieân, kích thöôùc haït khoâng aûnh höôûng lôùn vì phaàn lôùn toång dieän tích beà maët naèm beân trong haït than. Tính hoøa tan cuûa chaát bò haáp phuï: Phaân töû phaûi taùch khoûi nöôùc vaø baùm dính leân beà maët chaát haáp phuï. Vì vaäy caùc chaát hoøa tan coù tính aùi löïc cao ñoái vôùi nöôùc seõ khoù haáp phuï hôn so vôùi thaønh phaàn khoâng hoøa tan. pH: Aûnh höôûng nhieàu, pH toái öu ñoái vôùi quaù trình haáp phuï phaûi xaây döïng baèng thöïc nghieäm. Nhieät ñoä: Toác ñoä haáp phuï taêng khi nhieät ñoä taêng. Kích thöôùc phaân töû chaát bò haáp phuï: Kích thöôùc chaát bò haáp phuï quyeát ñònh khaû naêng ñi vaøo khe roãng. Phaân töû caøng nhoû thì tính di ñoäng caøng lôùn do ñoù deã khueách taùn vaøo khe roãng. Haáp phuï maïnh nhaát khi khe roãng ñuû lôùn cho pheùp caùc phaân töû ñi vaøo. Tuyeån noåi Phöông phaùp tuyeån noåi döïa treân nguyeân taéc: caùc phaàn töû phaân taùn trong nöôùc coù khaû naêng töï laéng keùm, nhöng coù khaû aêng keát dính vaøo caùc boït khí noåi leân treân beà maët nöôùc. Sau ñoù ngöôøi ta taùch caùc boït khí ñoù ra khoûi nöôùc. Thöïc chaát quaù trình naøy laø taùch boït hoaëc laøm ñaëc boït. Trong moät soá tröôøng hôïp quaù trình naøy cuõng ñöôïc duøng ñeå taùch caùc chaát hoøa tan nhö caùc chaát hoaït ñoäng beà maët. Quaù trình naøy ñöôïc thöïc hieän nhôø thoûi khoâng khí thaønh boït nhoû vaøo trong nöôùc thaûi. Caùc boït khí dính caùc haït lô löûng vaø noåi leân treân maët nöôùc. Khi noåi leân caùc boït khí taäp hôïp thaønh moät lôùp boït chöùa nhieàu chaát baån. Tuyeån noåi coù theå ñaët ôû giai ñoaïn xöû lyù sô boä (baäc I) tröôùc khi xöû lyù cô baûn (baäc II). Beå tuyeån noåi coù theå thay theá cho beå laéng, trong daây chuyeàn noù coù theå ñöùng tröôùc hoaëc sau beå laéng, ñoàng thôøi coù theå ôû giai ñoaïn xöû lyù boå sung sau xöû lyù cô baûn. Beå tuyeån noåi coù theå troøn hoaëc hình chöõ nhaät. Daïng hình chöõ nhaät daønh cho xöû lyù nöôùc daân duïng. Veà maët thuûy löïc vaø ñaëc bieät xöû lyù nöôùc coù noàng ñoä lôùn caùc chaát huyeàn phuø, beå tuyeån noåi hình troøn coù öu ñieåm hôn so vôùi beå tuyeån noåi hình chöõ nhaät: ôû cuøng moät dung tích, khoaûng caùch giöõa chieàu cao cuûa phoøng troän nöôùc/ boït khí vaø nôi thaáp cuûa thaønh oáng xiphoâng raát nhoû vaø söï phaân boá boït gaàn gioáng nhau ñöôïc duy trì treân toaøn boä tieát dieän ngang cuûa beå. Trao ñoåi ion Laø phöông phaùp hoùa lí trong ñoù caùc ion chuyeån ñoåi töø pha raén sang pha loûng vaø ngöôïc laïi. Phöông phaùp naøy coù theå khöû töông ñoái trieät ñeå caùc taïp chaát ôû traïng thaùi ion trong nöôùc nhö :Zn, Cu, Ni, Hg… cuõng nhö caùc hôïp chaát cuûa asen, photpho, xianua vaø caùc chaát phoùng xaï. Phöông phaùp naøy ñöôïc duøng phoå bieán ñeå laøm meàm nöôùc. Thieát bò trao ñoåi ion laø caùc chaát vaät lieäu haït khoâng hoøa tan coù trong caáu truùc phaân töû caùc goác axit hay bazo coù theå tahy theá ñöôïc maø khoâng thay ñoåi tính chaát vaät lyù cuûa chuùng vaø cuõng khoâng laøm bieán maát hoaëc hoøa tan. Caùc ion döông hay aâm coá ñònh treân caùc goác naøy ñaåy ion cuøng daáu coù trong dung dòch loûng. Ñoù laø söï trao ñoåi ion, cho pheùp thay ñoåi thaønh phaàn ion cuûa chaát loûng caàn xöû lyù maø khoâng thay ñoåi soá löôïng taûi toaøn boä coù trong chaát loûng tröôùc khi trao ñoåi. Caùc chaát trao ñoåi ion coù theå laø caùc chaát voâ cô hoaëc höõu cô coù nguoàn goác töï nhieân hoaëc toång hôïp. Caùc chaát thöôøng ñöôïc söû duïng nhö: zeolit, ñaát seùt, nhoâm silic, silicagen, caùc chaát ñieän li cao phaân töû, caùc loaïi nhöïa toång hôïp. Phöông phaùp sinh hoïc Tieáp theo böôùc xöû lyù hoùa lyù, nöôùc thaûi coøn chöùa chaát höõu cô hoøa tan seõ ñöôïc xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc. Phöông phaùp naøy döïa treân cô sôû hoaït ñoäng phaân huûy caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi cuûa caùc vi sinh vaät. Caùc vi sinh vaät söû duïng caùc chaát höõu cô vaø moät soá chaát khoaùng laøm nguoàn dinh döôõng vaø taïo naêng löôïng. Trong quaù trình phaùt trieån, chuùng nhaän caùc chaát dinh döôõng ñeå xaây döïng teá baøo, sinh tröôûng vaø sinh saûn neân sinh khoái cuûa chuùng ñöôïc taêng leân. Caùc phöông phaùp sinh hoïc coù theå ñöôïc phaân chia döïa treân caùc cô sôû khaùc nhau, song nhìn chung coù theå chia thaønh hai loaïi chính nhö sau: Xöû lyù sinh hoïc hieáu khí laø bieän phaùp xöû lyù söû duïng caùc nhoùm vi sinh vaät hieáu khí. Ñaûm baûo hoaït ñoäng soáng cuûa chuùng caàn cung caáp oâxy lieân tuïc vaø duy trì nhieät ñoä trong khoaûng töø 20 ÷ 40oC. Xöû lyù sinh hoïc yeám khí laø bieän phaùp söû duïng caùc vi sinh vaät yeám khí ñeå loaïi boû caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Quaù trình xöû lyù sinh hoïc goàm caùc böôùc Chuyeån hoaù caùc hôïp chaát coù nguoàn goác cacbon ôû daïng keo vaø daïng hoaø tan thaønh theå khí vaø thaønh caùc voû teá baøo vi sinh. Taïo ra caùc boâng caën sinh hoïc goàm caùc teá baøo vi sinh vaät vaø caùc chaát keo voâ cô trong nöôùc thaûi. Loaïi caùc boâng caën ra khoûi nöôùc thaûi baèng quaù trình laéng. Xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän töï nhieân Phöông phaùp naøy döïa vaøo khaû naêng töï laøm saïch cuûa nöôùc vaø ñaát. Öu ñieåm cuûa phöông phaùp Phöông phaùp reû nhaát, deã thieát keá vaø xaây döïng, deã vaän haønh, khoâng ñoøi hoûi cung caáp naêng löôïng. Coù khaû naêng laøm giaûm caùc vi sinh vaät gaây beänh trong nöôùc thaûi xuoáng tôùi möùc thaáp nhaát. Coù khaû naêng loaïi ñöôïc caùc chaát höõu cô, voâ cô hoaø tan trong nöôùc. Heä vi sinh hoaït ñoäng ôû ñaây chòu ñöïng ñöôïc noàng ñoä kim loaïi naëng töông ñoái cao. Nhöôïc ñieåm Thôøi gian xöû lí khaù daøi. Ñoøi hoûi maët baèng roäng. Xöû lí phuï thuoäc vaøo thôøi tieát töï nhieân. Ñeå taùch caùc chaát baån höõu cô daïng keo vaø hoaø tan trong ñieàu kieän töï nhieân ngöôøi ta xöû lí nöôùc thaûi trong ao, hoà (hoà sinh vaät) hay treân ñaát (caùnh ñoàng töôùi, caùnh ñoàng loïc…). Ao hoà hieáu khí Ao hoà hieáu khí laø loaïi ao noâng 0.3 – 0.5m coù quaù trình oxi hoùa caùc chaát baån höõu cô chuû yeáu nhôø vaøo caùc vi sinh vaät hieáu khí. Loaïi ao naøy coù hoà laøm thoaùng töï nhieân vaø hoà laøm thoaùng nhaân taïo. Hoà hieáu khí töï nhieân: oxy töø khoâng khí deã daøng khueách taùn vaøo lôùp nöôùc phía treân vaø aùnh saùng Maët Trôøi chieáu roïi, laøm cho taûo phaùt trieån, tieán haønh quang hôïp thaûi oxy. Ñeå ñaûm baûo aùnh saùng qua nöôùc, chieàu saâu cuûa hoà phaûi nhoû, thöôøng laø 30 – 40cm. Do vaäy dieän tích cuûa hoà caøng lôùn caøng toát ñeå ñaûm baûo ñieàu kieän hieáu khí cho toaøn boä nöôùc trong ao. Taûi troïng cuûa hoà (BOD) khoaûng 205 – 300kg/ha.ngaøy. Thôøi gian löu nöôùc töø 3 – 12 ngaøy. Nöôùc löu trong ao töông ñoái daøi, hieäu quaû laøm saïch coù theå tôùi 80 – 95% BOD, maøu nöôùc coù theå chuyeån daàn sang maøu xanh cuûa taûo. Hoà suïc khuaáy: nguoàn cung caáp oxy cho vi sinh vaät hieáu khí trong nöôùc hoaït ñoäng laø caùc thieát bò khuaáy cô hoïc hoaëc khí neùn. Nhôø vaäy, möùc ñoä hieáu khí trong hoà seõ maïnh hôn, ñieàu ñoä vaø ñoä saâu cuûa hoà cuõng lôùn hôn. Taûi troïng BOD cuûa hoà khoaûng 400kg/ha.ngaøy. Thôøi gian löu nöôùc trong hoà khoaûng 1 – 3 ngaøy coù khi._. daøi hôn. Ao hoà kî khí Ao hoà kî khí laø loaïi ao saâu, ít coù hoaëc khoâng coù ñieàu kieän hieáu khí. Caùc vi sinh vaät hoaït ñoäng soáng khoâng caàn oxy khoâng khí. Chuùng söû duïng oxy ôû daïng caùc hôïp chaát nhö nitrat, sulfat,.. ñeå oxy hoùa caùc chaát höõu cô thaønh caùc axit höõu cô, caùc loaïi röôïu vaø khí CH4, H2S, CO2.. vaø nöôùc. Ao hoà kî khí thöôøng duøng ñeå laéng vaø phaân huûy caën laéng ôû vuøng ñaùy. Loaïi ao hoà naøy coù theå tieáp nhaän loaïi nöôùc thaûi coù ñoä nhieãm baån lôùn, taûi troïng BOD cao vaø khoâng caàn vai troø quang hôïp cuûa taûo. Nöôùc thaûi löu ôû hoà kî khí thöôøng sinh ra muøi hoâi thoái khoù chòu. Ao hoà hieáu – kî khí Loaïi ao naøy raát phoå bieán trong thöïc teá. Ñoù laø loaïi keát hôïp hai quaù trình song song: phaân huûy hieáu khí caùc chaát höõu cô hoøa tan coù ôû trong nöôùc vaø phaân huûy kî khí caën laéng ôû vuøng ñaùy. Ñaëc ñieåm cuûa ao hoà naøy goàm coù 3 vuøng xeùt theo chieàu saâu: vuøng treân laø vuøng hieáu khí, vuøng giöõa laø vuøng kî khí tuøy tieän vaø phía ñaùy saâu laø vuøng kî khí. Caùnh ñoàng töôùi - Caùnh ñoàng loïc Caùnh ñoàng töôùi laø nhöõng khoaûng ñaát canh taùc, coù theå tieáp nhaän vaø xöû lyù nöôùc thaûi. Xöû lyù trong ñieàu kieän naøy dieãn ra döôùi taùc duïng cuûa vi sinh vaät, aùnh saùng maët trôøi, khoâng khí vaø döôùi aûnh höôûng cuûa caùc hoaït ñoäng soáng thöïc vaät, chaát thaûi bò haáp thuï vaø giöõ laïi trong ñaát, sau ñoù caùc loaïi vi khuaån coù saún trong ñaát seõ phaân huyû chuùng thaønh caùc chaát ñôn giaûn ñeå caây troàng haáp thuï. Nöôùc thaûi sau khi ngaám vaøo ñaát, moät phaàn ñöôïc caây troàng söû duïng. Phaàn coøn laïi chaûy vaøo heä thoáng tieâu nöôùc ra soâng hoaëc boå sung cho nöôùc nguoàn. Xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän nhaân taïo Beå loïc sinh hoïc Beå loïc sinh hoïc laø coâng trình trong ñoù nöôùc thaûi ñöôïc loïc qua lôùp vaät lieäu coù kích thöôùc haït lôùn. Beà maët caùc haït vaät lieäu ñoù ñöôïc bao boïc bôûi moät maøng sinh vaät do loaïi vi sinh vaät hieáu khí taïo thaønh. Sau khi laéng trong beå laéng dôït I nöôùc thaûi ñöôïc cho qua beå loïc sinh hoïc. ÔÛ ñoù maøng sinh hoïc seõ haáp thuï caùc chaát phaân taùn nhoû, chöa kòp laéng, keå caû caùc chaát ôû daïng keo vaø hoøa tan. Caùc chaát höõu cô bò maøng sinh vaät giöõ laïi seõ bò oxy hoùa bôûi caùc vi sinh vaät hieáu khí. Chuùng söû duïng caùc chaát höõu cô, moät phaàn ñeå sinh ra naêng löôïng caàn thieát cho söï soáng vaø hoaït ñoäng, moät phaàn ñeå xaây döïng teá baøo (nguyeân sinh chaát) vaø taêng khoái löôïng cô theå. Nhö vaäy, moät phaàn caùc chaát baån höõu cô bò loaïi khoûi nöôùc thaûi, maët khaùc khoái löôïng maøng sinh vaät hoaït tính trong vaät lieäu loïc ñoàng thôøi cuõng taêng leân. Maøng ñoù sau moät thôøi gian giaø coãi, cheát ñi vaø bò doøng nöôùc môùi xoùi cuoán ñi khoûi beå loïc. Thöïc chaát quaù trình oxy hoùa dieãn ra trong beå loïc sinh hoïc cuõng töông töï nhö caùc quaù trình dieãn ra ôû caùnh ñoàng töôùi, caùnh ñoàng loïc. Song nhôø nhöõng ñieàu kieän nhaân taïo thuaän lôïi ñoái vôùi söï soáng hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät hieáu khí neân caùc quaù trình oxy hoùa sinh hoùa trong caùc beå sinh vaät dieãn ra maïnh hôn nhieàu do ñoù kích thöôùc coâng trình cuõng nhoû hôn nhieàu. Beå Biophin ñöôïc phaân loaïi theo tính chaát nhö sau: Theo möùc ñoä xöû lyù: Biophin xöû ly hoaøn toaøn vaø khoâng hoaøn toaøn. Biophin cao taûi coù theå xöû lyù hoaøn toaøn hoaëc khoâng hoaøn toaøn, coøn Biophin nhoû gioït duøng ñeå xöû lyù hoaøn toaøn. Theo bieän phaùp laøm thooùang: Biophin laøm thoaùng töï nhieân vaø Biophin laøm thoaùng nhaân taïo. Theo cheá ñoä laøm vieäc: Biophin laøm vieäc lieân tuïc vaø biophin laøm vieäc giaùn ñoaïn tuaàn hoaøn vaø khoâng tuaàn hoaøn. Theo sô ñoà coâng ngheä: Biophin moät baäc hay Biophin hai baäc. Theo khaû naêng chuyeån taûi: Biophin cao taûi vaø Biophin nhoû gioït. Theo ñaëc ñieåm caáu taïo cuûa vaät lieäu loïc: Biophin chaát lieäu khoái vaø Biophin chaát lieäu baûn. Beå loïc sinh hoïc hieän ñaïi goàm nhöõng vaät lieäu tieáp xuùc coù khaû naêng thaám cao cho pheùp vi sinh vaät baùm dính vaø nöôùc thaûi ñi qua. Chaát höõu cô trong nöôùc thaûi ñöôïc phaân huûy bôûi quaàn theå sinh vaät baùm dính vaø chaát lieäu loïc. Chaát höõu cô trong nöôùc thaûi ñöôïc haáp phuï leân maøng sinh hoïc hoaëc lôùp nhaày. Ôû lôùp ngoaøi cuûa lôùp maøng nhaày sinh hoïc (0.1 – 0.2mm), chaát höõu cô seõ ñöôïc phaân huûy hieáu khí. Khi sinh vaät taêng tröôûng thì lôùp maøng nhaày taêng leân vaø oxy khueách taùn ñöôïc tieâu thuï tröôùc khi noù coù theå thaám vaøo chieàu saâu lôùp maøng nhaày. Do ñoù moâi tröôøng kî khí seõ naèm gaàn beà maët lôùp vaät lieäu loïc. Khi ñoä daøy maøng nhaày taêng, caùc chaát höõu cô haáp phuï ñöôïc chuyeån hoùa tröôùc khi noù tieáp xuùc vôùi vi sinh vaät gaàn beà maët vaät lieäu. Keát quaû vi sinh vaät gaàn beà maët vaät lieäu phaûi hoâ haáp noäi baøo do khoâng coù nguoàn chaát dinh döôõng thích hôïp cuûa chaát höõ cô nöôùc thaûi, vaø do ñoù maát khaû naêng baùm dính. Sau ñoù maøng nhaày naøy bò röûa troâi, maøng nhaày môùi ñöôïc hình thaønh Beå Aeroten Trong beå Aeroten dieãn ra quaù trình oxy hoùa sinh hoùa caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi. Vai troø ôû ñaây laø nhöõng vi sinh vaät hieáu khí, chuùng taïo thaønh buøn hoaït tính. Ñeå buøn hoaït tính vaø nöôùc thaûi tieáp xuùc vôùi nhau ñöôïc toát vaø lieân tuïc, ngöôøi ta khuaáy troän baèng maùy khí neùn hoaëc caùc thieát bò cô giôùi khaùc. Phaûi thöôøng xuyeân cung caáp oxy vaøo beå ñeå caùc vi sinh vaät khoaùng hoùa soáng vaø hoïat ñoäng bình thöôøng; oxy seõ ñöôïc söû duïng trong caùc quaù trình sinh hoùa. Söï khueách taùn töï nhieân qua maët thoaùng cuûa nöôùc trong beå khoâng ñaûm baûo ñuû löôïng oxy caàn thieát, vì vaäy phaûi boå sung löôïng khoâng khí thieáu huït baèng phöông phaùp nhaân taïo: thoåi khí neùn vaøo hoaëc taêng dieän tích maët thoaùng. Trong thöïc teá ngöôøi ta thöôøng thoåi khoâng khí neùn vaøo beå vì nhö vaäy seõ ñoàng thôøi giaûi quyeát toát hai nhieäm vuï: vöøa khuaáy troän buøn hoaït tính vôùi nöôùc thaûi vöøa ñaûm baûo cheá ñoä oxy caàn thieát trong beå. Buøn hoaït tính laø taäp hôïp nhöõng vi sinh vaät khoaùng hoùa coù khaû naêng haáp thuï vaø oxy hoùa caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi vôùi söï coù maët cuûa oxy. Caùc chaát höõu cô hoøa tan, caùc chaát keo phaân taùn nhoû seõ ñöôïc chuyeån hoùa, haáp phuï vaø keo tuï sinh hoïc treân beà maët caùc teá baøo vi sinh vaät. Tieáp ñoù trong quaù trình trao ñoåi chaát, döôùi taùc duïng cuûa nhöõng men noäi baøo, caùc chaát höõu cô seõ bò phaân huûy. Quaù trình xöû naøy goàm 3 giai ñoaïn: Giai ñoaïn khueách taùn vaø chuyeån chaát töø dòch theå tôùi beà maët caùc teá baøo vi sinh vaät. Haáp phuï:khueách taùn vaø haáp phuï caùc chaát baån töø beà maët ngoaøi caùc teá baøo qua maøng baùn thaám. Quaù trình chuyeån hoùa caùc chaát ñaõ ñöôïc khueách taùn vaø haáp phuï ôû trong teá baøo sinh vaät sinh ra naêg löôïng vaø toång hôïp caùc chaát môùi cuûa teá baøo. Phaân loaïi beå aerotank theo sô ñoà vaän haønh Beå Aerotank taûi troïng cao. Nhöõng beå Aerotank cao taûi ñöôïc coi laø nhöõng beå coù söùc taûi chaát baån cao vaø cho hieäu suaát laøm saïch cuõng cao . Coù theå aùp duïng khi yeâu caàu xöû lyù ñeå nöôùc ñaàu ra coù chaát löôïng loaïi C hoaëc döôùi loaïi B . Nöôùc qua beå laéng ñôït I hoaëc chæ qua löôùi chaén raùc,sau ñoù troän ñeàu vôùi 10÷20% buøn tuaàn hoaøn, ñi vaøo beå Aerotank ñeå laøm thoaùng trong khoaûng thôøi gian töø 1÷3 giôø. Noàng ñoä buøn hoaït tính trong beå£1000mg/l. Baèng caùch ñieàu chænh löôïng khí caáp vaøo vaø löôïng buøn hoaït tính tuaàn hoaøn, hieäu quaû xöû lyù ñaït loaïi C vaø gaàn loaïi B. Beå Aerotank truyeàn thoáng Sô ñoà vaän haønh cuûa beå Aerotank truyeàn thoáng nhö sau Hình 2.3: Sô ñoà laøm vieäc cuûa beå Aeroatnk truyeàn thoáng Beå Aerotank vôùi sô ñoà naïp nöôùc thaûi vaøo theo baäc Hình 2.4: Sô ñoà laøm vieäc cuûa beå Aerotank naïp theo baäc Beå Aerotank coù heä thoáng caáp khí giaûm daàn theo chieàu doøng chaûy Noàng ñoä chaát höõu cô vaøo beå Aerotank ñöôïc giaûm daàn töø ñaàu ñeán cuoái beå. Do ñoù nhu caàu cung caáp oâxy cuõng tæ leä thuaän vôùi noàng ñoä caùc chaát höõu cô. ÔÛ ñaàu vaøo cuûa beå caàn löôïng oâxy lôùn hôn do ñoù phaûi caáp khoâng khí nhieàu hôn ôû ñaàu vaøo vaø giaûm daàn ôû caùc oâ tieáp sau ñeå ñaùp öùng cöôøng ñoä tieâu thuï khoâng ñeàu oâxy trong toaøn beå. Öu ñ ieåm cuûa beå daïng naøy laø: Giaûm ñöôïc löôïng khoâng khí caáp vaøo töùc giaûm coâng suaát cuûa maùy neùn. Khoâng coù hieän töôïng laøm thoaùng quaù möùc laøm ngaên caûn söï sinh tröôûng cuûa vi khuaån khöû caùc hôïp chaát chöùa Nitô. Beå Aerotank coù ngaên tieáp xuùc vôùi buøn hoaït tính ñaõ oån ñònh (Contact Stabilitation). Nöôùc töø beå laéng ñôït 1 ñöôïc troän ñeàu vôùi buøn hoaït tính ñaõ ñöôïc taùi sinh (buøn ñaõ ñöôïc xöû lyù ñeán oån ñònh trong ngaên taùi sinh) ñi vaøo ngaên tieáp xuùc cuûa beå, ôû ngaên tieáp xuùc buøn haáp phuï vaø haáp thuï phaàn lôùn caùc chaát keo lô löûng vaø chaát baån hoøa tan coù trong nöôùc thaûi vôùi thôøi gian raát ngaén khoaûng 0,5 ¸ 1 giôø roài chaûy sang beå laéng ñôït 2. Buøn laéng ôû ñaùy beå laéng 2 ñöôïc bôm tuaàn hoaøn laïi beå taùi sinh. ÔÛ beå taùi sinh, buøn ñöôïc laøm thoaùng trong thôøi gian töø 3 ¸ 6 giôø ñeå oâxy hoùa heát caùc chaát höõu cô ñaõ haáp thuï. Buøn sau khi taùi sinh raát oån ñònh. Buøn dö ñöôïc xaû ra ngoaøi tröôùc ngaên taùi sinh. Öu ñieåm cuûa daïng beå naøy laø beå Aerotank coù dung tích nhoû, chòu ñöôïc söï dao ñoäng cuûa löu löôïng vaø chaát löôïng nöôùc thaûi. Hình 2.5: Sô ñoà laøm vieäc cuûa beå Aerotank coù ngaên tieáp xuùc Beå laøm thoaùng keùo daøi Hình 2.6: Sô ñoà laøm vieäc cuûa beå Aerotank laøm thoaùng keùo daøi Beå Aerotank khuaáy troän hoaøn chænh Hình 2.7: Sô ñoà laøm vieäc cuûa beå Aerotank khuaáy troän hoaøn chænh Öu ñieåm chính cuûa sô ñoà laøm vieäc theo nguyeân taéc khuaáy troän hoaøn chænh laø: pha loaõng ngay töùc khaéc noàng ñoä cuûa caùc chaát oâ nhieãm trong toaøn theå tích beå, khoâng xaûy ra hieän töôïng quaù taûi cuïc boä ôû baát cöù phaàn naøo cuûa beå, aùp duïng thích hôïp cho loaïi nöôùc thaûi coù chæ soá theå tích buøn cao, caën khoù laéng. Beå sinh hoïc theo meû SBR Thöïc chaát cuûa beå sinh hoïc hoaït ñoäng theo meû (SBR-Sequence Batch Reactor) laø moät daïng cuûa beå Aerotank. Khi xaây döïng beå SBR nöôùc thaûi chæ caàn ñi qua song chaén, beå laéng caùt vaø taùch daàu môõ neáu caàn, roài naïp thaúng vaøo beå. Beå Aerotank laøm vieäc theo meû lieân tuïc coù öu ñieåm laø khöû ñöôïc caùc hôïp chaát chöùa nitô, photpho khi vaän haønh ñuùng caùc quy trình hieáu khí, thieáu khí vaø yeám khí. Beå sinh hoïc laøm vieäc theo töøng meû keá tieáp ñöôïc thöïc hieän theo 5 giai ñoaïn: Giai ñoaïn 1: Ñöa nöôùc thaûi vaøo beå. Nöôùc thaûi ñaõ qua song chaén raùc vaø beå laéng caùt, taùch daàu môõ, töï chaûy hoaëc bôm vaøo beå ñeán möùc ñònh tröôùc. Giai ñoaïn 2: Taïo phaûn öùng sinh hoùa giöõa nöôùc thaûi vaø buøn hoaït tính baèng suïc khí hay laøm thoaùng beà maët ñeå caáp oâxy vaøo nöôùc vaø khuaáy troän ñeàu hoãn hôïp. Thôøi gian laøm thoaùng phuï thuoäc vaøo chaát löôïng nöôùc thaûi, yeâu caàu veà möùc ñoä xöû lyù. Giai ñoaïn 3: Laéng trong nöôùc. Quaù trình dieãn ra trong moâi tröôøng tónh, hieäu quaû thuûy löïc cuûa beå ñaït 100%. Thôøi gian laéng trong vaø coâ ñaëc buøn thöôøng keát thuùc sôùm hôn 2 giôø. Giai ñoaïn 4: Thaùo nöôùc ñaõ ñöôïc laéng trong ôû phaàn treân cuûa beå ra nguoàn tieáp nhaän. Giai ñoaïn 5: Chôø ñôïi ñeå naïp meû môùi, thôøi gian chôø ñôïi phuï thuoäc vaøo thôøi gian vaän haønh 4 quy trình treân vaø vaøo soá löôïng beå, thöù töï naïp nöôùc nguoàn vaøo beå. ÔÛ nhöõng coâng ty coù doøng chaûy ñeàu coù theå boá trí lòch hoaït ñoäng ñeå ruùt thôøi gian xuoáng coøn baèng 0. Beå UASB Nöôùc thaûi ñöôïc ñöa tröïc tieáp vaøo phía döôùi ñaùy beå vaø ñöôïc phaân phoái ñoàng ñeàu, sau ñoù chaûy ngöôïc leân xuyeân qua lôùp buøn sinh hoïc daïng haït nhoû (boâng buøn) vaø caùc chaát höõu cô bò phaân huûy. Caùc boït khí meâtan vaø NH3, H2S noåi leân treân vaø ñöôïc thu baèng caùc chuïp thu khí ñeå daãn ra khoûi beå. Nöôùc thaûi tieáp theo ñoù chuyeån ñeán vuøng laéng cuûa beå vaø taïi ñoù seõ dieãn ra söï phaân taùch 2 pha loûng vaø raén. Nöôùc thaûi tieáp tuïc ñi ra khoûi beå, coøn buøn hoaït tính thì hoaøn löu laïi vuøng lôùp boâng buøn. Söï taïo thaønh buøn haït vaø duy trì ñöôïc noù laø voâ cuøng quan troïng khi vaän haønh UASB. Thöôøng cho theâm vaøo beå 150 mg/l Ca2+ ñeå ñaåy maïnh söï taïo thaønh haït buøn vaø 5¸10mg/l Fe2+ ñeå giaûm bôùt söï taïo thaønh caùc sôïi buøn nhoû. Ñeå duy trì lôùp boâng buøn ôû traïng thaùi lô löûng, toác ñoä doøng chaûy thöôøng laáy khoaûng 0,6¸0,9m/h. Söï oån ñònh chaát thaûi dieãn ra ñoàng thôøi vôùi vieäc chuyeån dòch chaát thaûi xuyeân ra lôùp buøn. Phöông phaùp xöû lyù buøn Buøn caën cuûa nöôùc thaûi laø hoãn hôïp cuûa nöôc vaø caën laéng coù chöùa nhieàu chaát höõu cô coù khaû naêg phaân huûy , deã bò thoái röõa vaø coù caùc vi khuaån coù theå gaây ñoäc haïi cho moâi tröôøng vì theá caàn coù bieän phaùp xöû lyù tröôùc khi thaûi ra nguoàn tieáp nhaän. Muïc ñích cuûa quaù trình xöû lyù buøn caën: Giaûm khoái löôïng cuûa hoãn hôïp buøn caën baèng caùch gaït moät phaàn hay phaàn lôùn löôïng nöôùc coù trong hoãn hôïp ñeå giaûm kích thöôùc thieát bò xöû lyù vaø giaûm troïng löôïng thaûi vaän chuyeån ñeán nôi tieáp nhaän. Phaân huûy caùc chaát höõu cô deã bò thoái röõa, chuyeån chuùng thaønh caùc hôïp chaát höõu cô oån ñònh vaø caùc hôïp chaát voâ cô ñeå deã daøng taùch nöôùc ra khoûi buøn caën vaø khoâng gaây ra taùc ñoäng xaáu ñeán moâi tröôøng cuûa nôi tieáp nhaän. Saân phôi buøn Ñieàu kieän aùp duïng: nôi coù ñaát roäng, caùch xa khu daân cö, möïc nöôùc ngaàm thaáp döôùi maët ñaát > 1m, coù saün lao ñoäng thuû coâng ñeå xuùc buøn khoâ töø saân phôi buøn leân xe taûi. Caáu taïo: saân phôi buøn chia thaønh nhieàu oâ, kích thöôùc moãi oâ phuï thuoäc vaøo caùch boá trí ñöôøng xe vaän chuyeån buøn ra khoûi saân phôi vaø ñoä xa khi xuùc buøn töø oâ phôi leân xe. Ñaùy vaø thaønh oâ phôi buøn thöôøng laøm baèng beâtoâng coát theùp hay xaây gaïch ñaûm baûo caùch ly hoaøn toaøn dung dòch buøn vôùi moâi tröôøng ñaát xung quanh. Treân ñaùy oâ phôi ñoå moät lôùp soûi côõ haït: 8 – 10mm daøy 200mm, trong lôùp soûi ñaët heä thoáng oáng khoan loã D8 – D10mm hình xöông caù ñeå ruùt nöôùc veà hoá thu, ñaùy oâ phôi buøn phaûi cao hôn möïc nöôùc ngaàm ñeå deã thu nöôùc. Treân lôùp soûi laø lôùp caùt côõ haït 0.5 – 2mm, daøy 150 – 200mm. Laøn khoâ buøn treân saân phôi xaûy ra theo hai giai ñoaïn, giai ñoaïn 1: loïc heát nöôùc qua lôùp caùt, soûi; giai ñoaïn 2: laøm khoâ baèng boác hôi nöôùc töï nhieân treân beà maët roäng. Caën ñaõ xöû lyù oån ñònh coù chu kyø phôi khoâ ngaén hôn caën chöa xöû lyù oån ñònh. Maùy loïc caën chaân khoâng Maùy loïc chaân khoâng laø thieát bò laøm khoâ buøn coù theå giaûm ñoä aåm cuûa buøn töø 99% xuoáng 70 – 85% tuøy thuoäc vaøo tính chaát cuûa caën vaø toác ñoä quay cuûa maùy (thôøi gian laøm khoâ). Loaïi thieát bò naøy thöôøng ñöôïc aùp duïng nhieàu trong thôøi gian tröôùc, möôøi naêm gaàn ñaây do coù nhieàu loaïi thieát bò coù hieäu suaát cao hôn, chi phí ñaàu tö vaø chi phí quaûn lyù reû hôn nhieàu laàn, laïi coù quaù trình vaän haønh ñôn giaûn hôn, neân thieát bò loïc chaân khoâng ñaõ khoâng ñöôïc söû duïng Maùy loïc eùp baêng taûi Maùy laøm khoâ caën baèng loïc eùp treân baêng taûi ñöôïc duøng phoå bieán hieän nay vì quaûn lyù ñôn giaûn, ít toán ñieän, hieäu suaát laøm khoâ caën chaáp nhaän ñöôïc. Heä thoáng loïc eùp caën treân baêng taûi goàm maùy bôm buøn töø beå coâ ñaëc ñeán thuøng hoøa troän hoùa chaát keo tuï vaø ñònh löôïng caën, thuøng naøy ñöôïc ñaët treân ñaàu vaøo cuûa baêng taûi, heä thoáng baêng taûi vaø truïc eùp, thuøng ñöïng vaø xe vaän chuyeån caën thoâ, bôm nöôùc saïch ñeå röûa baêng taûi, thuøng thu nöôùc loïc vaø bôm nöôùc loïc veà ñaàu cuûa baêng taûi. ÔÛ ñoaïn naøy nöôùc ñöôïc loïc qua baêng taûi theo nguyeân taéc loïc troïng löïc, ñi qua caàn gaït ñeå san ñeàu caën treân toaøn chieàu roäng baêng, roài ñi qua truïc eùp vaø coù löïc eùp taêng daàn. Hieäu suaát laøm khoâ caën phuï thuoäc vaøo nhieàu thoâng soá nhö: ñaëc tính cuûa caën, caën coù troän vôùi hoùa chaát keo tuï hay khoâng, ñoä roãng cuûa baêng loïc, toác ñoä di chuyeån vaø löïc neùn cuûa baêng taûi. Noàng ñoä caên sau khi laøm khoâ treân maùy loïc eùp baêng taûi ñaït ñöôïc töø 15 – 25%. Maùy eùp caën ly taâm Laøm khoâ caën theo nguyeân taéc laéng vaø eùp caën baèng löïc ly taâm. Dung dòch caën ñöôïc bôm vaøo maùy theo oáng coá ñònh ñaët ôû doïc taâm quay, naèm trong loõi cuûa truïc baùnh vít chuyeån ñoäng chaäm vaø ngöôïc chieàu vôùi thuøng quay ñeå doàn caën khoâ ñeán cöûa xaû caën. Caën ñi ra khoûi ñaàu oáng ñaët ôû cuoái thuøng quay, caën chòu taùc ñoäng cuûa löïc ly taâm dính vaøo maët trong thuøng, nöôùc traøo ra ñöôïc thaùo qua loã ñaët ôû cuoái thuøng quay. Phöông phaùp xöû lyù xyanua trong nöôùc thaûi tinh boät mì Phöông phaùp oxy hoaù vaø khöû Trong quaù trình oxy hoaù, caùc chaát ñoäc haïi trong nöôùc thaûi ñöôïc chuyeån thaønh caùc chaát ít ñoäc hôn vaø taùch ra khoûi nöôùc. Quaù trình naøy tieâu toán moät löôïng lôùn caùc taùc nhaân hoaù hoïc, do ñoù quaù trình oxy hoaù hoaù hoïc chæ ñöôïc duøng trong nhöõng tröôøng hôïp khi caùc taïp chaát gaây nhieãm baån trong nöôùc thaûi khoâng theå taùch baèng nhöõng phöông phaùp khaùc. Ví duï nhö khöû Xyanua hay hôïp chaát hoaø tan cuûa asen. Oxy hoùa baèng Clo Clo vaø caùc chaát coù chöùa clo hoaït tính laø chaát oxy hoaù thoâng duïng nhaát. Ngöôøi ta söû duïng chuùng ñeå taùch H2S, hydrosunfit, caùc hôïp chaát chöùa metyl sun fit, phenol, Xyanua ra khoûi nöôùc thaûi. Oxy hoaù xyanua baèng Clo chòu aûnh höôûng maïnh bôûi trò soá pH vaø phaûn öùng dieãn ra theo 2 böôùc: Böôùc 1: (goàm 2 phaûn öùng) chaäm Phaûn öùng 1: Ion hypoclorit OCl- phaûn öùng vôùi xyanua CN- taïo thaønh xyanogenclorua CNCl ôû khoaûng roäng cuûa trò soá pH CN- + OCl- + H2O CNCl + 2OH- Phaûn öùng 2: Thuyû phaân xyanogen Clo ñeå taïo thaønh xyanat, phaûn öùng dieãn ra toát nhaát ôû pH = 11,5 (pH töø 9 ñeán 11,5) CNCl + 2OH CNO- + Cl- + 2H2O Böôùc 2: Oxy hoaù tieáp xyanat thaønh bicarbonat vaø khí notrogen ôû khoaûng pH = 8,0 – 8,5 2CNO- + 3HClO 2HCO3- + N2 + 3Cl- + H+ Xyanogen clo laø chaát raát ñoäc haïi caàn phaûi khöû ngay vaø laø chaát khoâng oån ñònh, bò thuyû phaân raát nhanh thaønh xyanat CNO- ôû pH coù giaù trò lôùn hôn 10. Do phaûn öùng 1 vaø 2 dieãn ra ñoàng thôøi ôû pH baèng 11,5. Taïi thôøi ñieåm naøy CNO- ít ñoäc haïi hôn CN- 1000 laàn. Thöôøng phaûi cho theâm Clo vaøo vaø ñieàu chænh pH ñeå thöïc hieän phaûn öùng ôû böôùc 2 oxy hoaù tieáp CNO- thaønh HCO3- vaø N2 ôû pH = 8,0 – 8,5. Trong thöïc teá lieàu löôïng Clo phuï thuoäc maïnh vaøo ñieàu kieän lieân keát giöõa caùc hôïp chaát kim loaïi vôùi CN- vaø söï toàn taïi cuõng nhö noàng ñoä cuûa caùc chaát khaùc coù trong nöôùc thaûi vaø do ñoù noàng ñoä Clo vaø caùc chaát thay ñoåi lieân tuïc trong quaù trình phaûn öùng. Ñeå phaûn öùng dieãn ra hoaøn toaøn vaø coù hieäu quaû, trong quaù trình xöû lyù phaûi ñieàu chænh löôïng Clo cho vaøo ñuû ñeå giöõ trò soá ñieän theá oxy hoaù khöû cuûa dung dòch ôû möùc thích hôïp nhaát nhö: Böôùc 1: CN- CNO- giöõ ñieän theá oxy hoaù khöû cuûa dung dòch ôû 350mV. Böôùc 2: CNO- HCO3 + N2 giöõ ñieän theá oxy hoaù khöû cuûa dung dòch ôû 500 – 800mV Quá trình tách Xyanua ra khỏi nước thải được tiến hành ở môi trường kiềm (pH = 9). Xyanua có thể bị oxy hoá tạo nitơ và CO2 theo phương trình sau: CN- + 2OH + Cl2 ® CNO- + 2Cl- + H2O CNO- + 4OH + 3Cl2 ® CO2 + 6Cl- + N2 + 2H2O Oxy hoaù baèng peoxyt hydro (H2O2) H2O2 laø moät chaát loûng khoâng maøu vaø coù theå troän laãn vôùi nöôùc ôû baát kyø tyû leä naøo. H2O2 ñöôïc duøng ñeå oxy hoaù caùc nitrit, caùc aldehit, phenol, xyanua, caùc chaát thaûi chöùa löu huyønh vaø chaát nhuoäm maïnh. Noù coù theå phaân huyû trong moâi tröôøng axit vaø moâi tröôøng kieàm. Trong moâi tröôøng axit,H2O2 theå hieän roõ chöùc naêng oxy hoaù coøn trong moâi tröôøng kieàm laø chöùc naêng khöû . Xyanua (CN-) bò oxy hoaù ôû moâi tröôøng kieàm (pH = 9 – 12) thaønh xianat (CNO-) Ozon hoaù Taùc nhaân naøy ít ñoäc haïi hôn clo, thöïc hieän ñôn giaûn hôn vaø oxy hoaù CN - trieät ñeå thaønh chaát khoâng ñoäc. CN- + O3 ® OCN- + O2 6OCN- + 8O3 ® 6CO2 + 3N2 + 902 Tyû leä duøng: 4,6kg O3 cho 1kg CN - Oxy hoaù baèng hydroperoxyt vaø natrihypoclorit H2O2 + NaOCl 2CN- + H2O2 + OCl- ® 2OCN- + Cl- + H2O ÔÛ ñaây khoâng ñoøi hoûi pH cao nhö khi duøng moät mình muoái hypoclorit, khoâng phaûi thöïc hieän cheá ñoä pH nghieâm ngaët ñeå ñeà phoøng sinh ra khí ñoäc. Vì khoâng caàn theâm nhieàu NaOH ñeå ñieàu chænh pH neân tieát kieäm ñöôïc 30% chi phí. Oxy hoaù baèng KMnO4 xuùc taùc Cu2+ 3CN- + 2MnO4- + H2O ® 2MnO2 + 3OCN- + 20H- Tyû leä duøng caàn 4,05 kg KMnO4/1kg CN -. Nhö vaäy duøng taùc nhaân oxy hoaù naøy khaù ñaét vaø ñeå laïi nhöõng saûn phaåm chöa an toaøn cho moâi tröôøng. Oxy hoaù baèng oxy khoâng khí vaø than hoaït tính khi coù CuSO4 xuùc taùc than hoaït tính 2CN- + O2 ® 2OCN- Cu2+ OCN- + H2O ® HCO3- + NH3 HCO3- + OH- ® CO32- + H2O 2Cu2+ + 2OH- + CO32- ® CuCO3. Cu(OH)2 Vieäc xuaát hieän keát tuûa cacbonnat bazô cho thaáy xianat bò thuyû phaân; coù theå theâm Cu2+ ñeå boå sung chaát xuùc taùc. Phöông phaùp ñieän phaân Ñieän phaân dung dòch chöùa CN- Trong moâi tröôøng kieàm (bazô) ôû döông cöïc CN- ñöôïc oxy hoaù thaønh xianat: CN- + OH- ® OCN- + H2O+2e [Zn(CN)4]2- + 8OH- ® Zn2+ + 4OCN- + 4H2O + 8e Xianat ñöôïc taïo thaønh bò phaân huyû oxy hoaù: 2OCN- + 6OH- ® 2HCO3- + N2 + 3H2O + 8e Neáu dung dòch coù noàng ñoä CN - quaù thaáp neân duøng H2SO5 hay H2S2O8 ñeå oxy hoaù. Ñieän phaân dung dòch chöùa CN- coù theâm NaCl (3-5%) Thöïc chaát ñaây laø tröôøng hôïp oxy hoaù CN- baèng NaOCl vì trong dung dòch khi ñieän phaân thì NaCl ® NaOCl, vaø: CN- + OCl- ® OCN- + Cl- H2O + 2OCN- + 3ClO- ® 2CO2 + N2 + 3Cl- + 2OH- Phöông phaùp sinh hoïc Nöôùc thaûi khoai mì chöùa haøm löôïng cyanua khaù cao 20 mg/l÷ 50 mg/l, pH thaáp 4 ÷ 5. Theo caùc nghieân cöùu tröôùc ñaây, cyanua deã daøng bò thuûy phaân taïo thaønh HCN döôùi moâi tröôøng acid. Trong ñieàu kieän toàn tröõ, HCN seõ bò chuyeån hoaù thaønh NH3 vaø alzumic acid theo cô cheá phaûn öùng sau: HCN + 2H2O è HCOONH4 Quaù trình xöû lyù sinh hoïc hieáu khí coù khaû naêng oxy hoùa CN vôùi ñieàu kieän laø haøm löôïng cyanua trong beå xöû lyù thaáp, döôùi haøm löôïng gaây ñoäc. Ngöôõng gaây ñoäc cuûa cyanua ñoái vôùi vi sinh laø 30 mg/l. Cô cheá khöû cyanua trong ñieàu kieän kî khí ñöôïc trình baøy nhö sau: Trong nöôùc thaûi khoai mì, cyanua toàn taïi döôùi daïng linamarin, döôùi taùc duïng cuûa enzim trong moâi tröôøng acid, linamarin bò phaân huûy taïo thaønh glucose, aceton vaø acid cyanhydric theo phaûn öùng: Trong ñieàu kieän töï nhieân, linamarin döôùi taùc duïng cuûa enzim seõ chuyeån hoaù theo cô cheá: CN- + ½ O2 + enzyme à CNO- CNO- + H2O à NH3 + CO2 HCN + 2H2O à NH4COOH Taïi beå acid, döôùi ñieàu kieän kî khí seõ dieãn ra caùc phaûn öùng sau: CN- + H2S à HSCN + H+ HSCN + 2H2O à NH3+ + H2S + CO2 Nhìn chung caùc phaûn öùng khöû CN ñeàu cho saûn phaåm phuï NH3 Chöông III – TOÅNG QUAN VEÀ TINH BOÄT SAÉN VAØ 06 HOÄ CHEÁ BIEÁN TINH BOÄT SAÉN XOÙM THANH TAÂN– THOÂN PHUÏNG DU 2 – XAÕ HOAØI HAÛO – HUYEÄN HOAØI NHÔN – TÆNH BÌNH ÑÒNH Giôùi thieäu veà ngaønh ngheà cheá bieán tinh boät saén Cheá bieán tinh boät saén ngaøy caøng phaùt trieån do nhu caàu tieâu thuï cuûa con ngöôøi ngaøy caøng taêng cao. Trong nhöõng naêm qua, saûn phaåm tinh boät saén ñaõ ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu ngaøy caøng taêng trong nöôùc vaø ñaõ baét ñaàu xuaát khaåu ñöôïc , goùp phaàn khoâng nhoû vaøo söï phaùt trieån cuûa ngaønh löông thöïc thöïc phaåm noùi rieâng cuõng nhö söï phaùt trieån kinh teá cuûa ñaát nöôùc noùi chung. Nguyeân lieäu cheá bieán tinh boät saén Nguyeân lieäu duøng ñeå cheá bieán tinh boät saén laø cuû khoai mì (saén). Giôùi thieäu chung veà khoai mì Khoai mì coù teân khoa hoïc laø Manigot esculent a krantz laø caây löông thöïc nhieät ñôùi. Chuùng coù nguoàn goác töø löu vöïc soâng Amazon ôû Nam Myõ, sau ñoù phaùt trieån daàn ñeán Chaâu Phi vaø Ñoâng Nam AÙ. Hieän nay, khoai mì ñöôïc troàng ñaïi traø ôû caùc vuøng nhieät ñôùi vaø caän nhieät ñôùi nhu: Indonesia, Philippines, Maysia, Thaùi Lan,… Khoai mì daõ coù maët ôû nhieàu nöôùc treân theá giôùi vaø trôû thaønh caây löông thöïc quan troïng cho con ngöôøi vaø gia suùc. Theo baùo caùo thu nhaäp ñöôïc thì khoai mì chöùa trung bình 27% haøm löôïng tinh boät. Do khoai mì coù chöùa haøm löôïng tinh boät cao neân ñöôïc söû duïng laøm löông thöïc döôùi daïng aên töôi hay phôi khoâ, daïng cuïc hay tinh boät v.v… Tuy nhieân, khi duøng khoai mì laøm löông thöïc caàn phải boå sung theâm protein vaø chaát beùo môùi ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu dinh döôõng. Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa cuû khoai mì Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa cuû khoai mì thay ñoåi tuyø thuoäc vaøo gioáng troàng, tính chaát, ñoä dinh döôõng cuûa ñaát, ñieàu kieän phaùt trieån cuûa caây vaø thôøi gian thu hoaïch. Thaønh phaàn hoaù hoïc trung bình cuûa cuû khoai mì ñöôïc trình baøy trong baûng (3.1) vaø thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa voû khoai mì vaø baõ phôi khoâ trong baûng (3.2) Baûng 3.1: Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa khoai mì THAØNH PHAÀN NGUOÀN Theo Ñoaøn Döï, caùc coäng söï; 1983 Theo dk.isi/starxh/tmstarch.htm Theo Recent Process in research and extension.1998 Nöôùc (%) Tinh boät (%) Chaát ñaïm (%) Tro (%) Protein (%) Chaát beùo (%) Chaát xô (%) CN- (%) 70,25 21,45 1,12 0,40 1,11 5,13 5,13 0,001-0,004 70 22 1,1 - 1 - 2 - 63-70 18-30 1,25 0,85 1,2 0,08 173 ppm Baûng 3.2: Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa voû cuû khoai mì vaø baõ mì Thaønh phaàn Voû cuû mì (mg/100mg) Baõ phôi khoâ (mg/100mg) Ñoä aåm Tinh boät Sôïi thoâ Protein thoâ Ñoä tro Ñöôøng töï do HCN Pentosan Caùc loaïi Polysaccharide 10,8 – 11,4 28 – 38 8,2 – 11,2 0,85 – 1,12 1 – 1,45 1 – 1,4 Veát Veát 6,6 – 10,2 12,5 – 13 51,8 – 63 12,8 – 14,5 1,5 – 2 0,58 – 0,65 0,37 – 0,43 0,008 – 0,009 1,95 – 2,4 4 – 8,492 (nguoàn: Hoäi thaûo giaûm thieåu oâ nhieãm trong coâng nghieäp cheá bieán tinh boät Haø Noäi, 1/98) Ñöôøng trong khoai mì chuû yeáu laø glucose va moät ít maltosec, sacharose. Khoai mì caøng giaø thì haøm löôïng ñöôøng caøng giaûm. trong cheá bieán, ñöôøng hoaø tan trong nöôùc thaûi ra ngoaøi theo nöôùc dòch. Chaát ñaïm trong khoai mì chöa ñöôïc nghieân cöùu kyõ, tuy nhieân do haøm löôïng thaáp neân ít aûnh höôûng ñeán coâng ngheä saûn xuaát. Ngoaøi nhöõng thaønh phaàn coù giaù trò dinh döôõng, trong cuû khoai mì coøn chöùa ñoäc toá, tanin, saéc toá vaø caû heä enzym phöùc taïp. Ngöôøi ta cho raèng trong soá caùc enzym thì polyphenoloxydaza xuùc taùc quùa trình oxy hoaù polyphenol thaønh orthoquinol, sau ñoù truøng hôïp vôùi caùc chaát khoâng coù goác phenol nhö acid – amine taïo thaønh chaát coù maøu. Nhöõng chaát naøy gaây khoù khaên trong cheá bieán vaø neáu qui trình coâng ngheä khoâng thích hôïp seõ cho saûn phaåm coù chaát löôïng keùm. Trong khoai mì coøn coù ñoäc chaát Cyanua (ôû trong khoai mì toàn taïi döôùi daïng HCN hay CN-) gaây ñoäc tính cao ñoái vôùi con ngöôøi. Tuyø thuoäc vaøo gioáng vaø ñaát troàng maø haøm löôïng ñoäc toá trong khoai mì khoaøng 0,001 – 0,004%. Nhöng khi cuû chöa ñaøo, nhoùm naøy naèm ôû daïng glucozite goïi laø phaseolutanin (C10H17NO6). Döôùi taùc duïng cuûa enzym hay ôû moâi tröôøng acid, chaát naøy bò phaân huyû taïo thaønh glucose, acetone va acid cyanhydric. Nhö vaäy, sau khi ñaøo cuû khoai mì môùi xuaát hieän HCN töï do vì chæ sau khi ñaøo, caùc enzym trong cuû môùi baét ñaàu hoaït ñoäng maïnh vaø ñaëc bieät xuaát hieän nhieàu trong khi cheá bieán vaø sau khi aên vì trong daï daøy ngöôøi hay gia suùc laø moâi tröôøng acid vaø dòch trong cheá bieán cuõng laø moâi tröôøng acid. Daïng HCN laø daïng ñoäc tính nhaát trong nöôùc cuûa Cyanua. Ứng dụng của tinh boät mì (saén) Tinh boät sắn (mì) ñöôïc duøng nhieàu trong caùc ngaønh coâng nghieäp hoaëc döôùi daïng töï nhieân (native) hoaëc döôùi daïng bieán ñoåi (modified). Moät soá öùng duïng quan troïng cuûa tinh boät mì nhö sau: Coâng ngheä deät: Hoà, ñònh hình, in vaø hoaøn taát. Coâng ngheä giaáy: laøm boùng vaø taïo lôïp phuû beà maët. Coâng ngheä thöïc phaåm: Taêng tính ñoàng nhaát vaø ñoä ñaäm ñaëc cuûa saûn phaåm nhôø tính hoà hoaù. Tinh boät cuõng ñöôïc söû duïng trong cheá bieán thöïc phaåm nhö mì, baùnh nöôùng, baùnh quy, xuùc xích, boät neâm, kem, keïo... Coâng ngheä keïo: Tinh boät mì laø nguyeân lieäu chính vaø reû cho cheá bieán dextrin, keïo cao su british vaø boät oxidized. Coâng ngheä maøu thöïc phaåm: Thöïc phaåm, keïo, nöôùc ngoït, nöôùc coù coàn ñoâi khi caàn maøu saéc. Laøm ñöôïc vieäc naøy caàn coù caramel – moät daãn xuaát töø tinh boät mì, thay vì phaûi duøng sacaro ñaét hôn. Coâng ngheä Glucose: Tinh boät mì chieám 80% nguyeân lieäu duøng trong cheá bieán siro glucose. Tinh boät mì ñöôïc chuyeån hoùa töø daïng saccharine dung dòch nhôø quy trình leân men, thuaàn khieát hoùa vaø coâ ñaëc. Boät neâm: Tinh boät mì laø nguyeân lieäu khoâng theå thieáu trong coâng ngheä boät neâm, nhaát laø boät ngoït MSG ñöôïc söû duïng roäng raõi ôû Ñoâng Nam AÙ, Trung Ñoâng vaø Nam Myõ. Coâng ngheä leân men vi sinh: + Saûn xuaát coàn: Gioáng nhö gaïo, tinh boät mì laø nguyeân lieäu cho saûn xuaát coàn. + Saûn xuaát men: Duøng saûn xuaát men thöïc phaåm cho ngöôøi, gia suùc, coøn laøm men baùnh mì baèng phöông phaùp duøng ñöôøng töø saûn xuaát tinh boät ñeå saûn sinh vaø kích thích taêng tröôûng men. Thò tröôøng tieâu thuï tinh boät saén: Thò tröôøng nöôùc ngoaøi Nhu caàu treân theá giôùi ngaøy moät taêng, theo soá lieäu cuûa caùc nhaø saûn xuaát tinh boät mì treân theá giôùi thì nhu caàu cuûa boät mì ñaõ vaø taêng leân trong nhieàu naêm qua. Ngoaøi ra moät soá nöôùc saûn xuaát chính daàn chuyeån qua giai ñoaïn saûn xuaát thaønh phaåm laáy tinh boät mì laøm nguyeân lieäu nhö: Indonesia, Thailand… Cho neân xuaát khaåu tinh boät mì vaãn chö._.UASB baèng 1 oáng chính vaø 2 oáng nhaùnh,choïn vaän toác doøng chaûy trong oáng v = 1m/s Ñöôøng kính oáng chính : D = = 0,047m Choïn D = 50mm Ñöôøng kính oáng nhaùnh : d = = 0,03m Choïn d = 30mm Löôïng khí sinh ra taïi beå trong 1 ngaøy Qkhí = 0,5´ = 42,5 (m3/ngaøy) Trong ñoù : Löôïng khí sinh ra khi loaïi boû 1kgCOD laø 0,5(m3). Thaønh phaàn khí CH4 chieám 70% toång löôïng khí sinh ra : QCH4 = 0,7 ´ Qkhí = 0,7 ´ 42,5 = 29,75 m3/ngaøy Theå tích khí ôû trong moãi beå: Vkhi = Qkhí * t = = 8,925m3 Tính oáng thu khí Vaän toác khí trong oáng töø 10÷15m/s. Choïn vkhí = 10m/s Ñöôøng kính oáng daãn khí: Dkhí = = 0,008m Choïn Dkhí = 10mm Löôïng buøn nuoâi caáy ban ñaàu cho vaøo mỗi beå (TS = 5%) Mb = = 10,2 taán Trong ñoù: Css: laø haøm löôïng buøn trong beå, CSS = 30 kg/m3 V: laø dung tích xử lý kị khí cần thiết TS: laø haøm löôïng chaát raén trong buøn nuoâi caáy ban ñaàu, TS = 5% Tính toaùn maùng thu nöôùc : Maùng thu nöôùc ñaët trong beå, caïnh trong cuûa beå laø caïnh ngoaøi cuûa maùng. Choïn chieàu cao cuûa maùng laø 0,7m, chieàu roäng cuûa maùng laø 0,2m, maùng ñaët song song vôùi 2 caïnh chieàu daøi cuûa beå. Chieàu daøi cuûa maùng thu nöôùc: lm = L´2 = 3,5´ 2 = 7m Taûi troïng thu nöôùc treân 1m chieàu daøi cuûa maùng am = = 21,43m3/m2ngaøy ñeâm = 0,89m3/m2.h Maùng raêng cöa xeû khe thu nöôùc chöõ V, goùc 90o, chieàu cao khe laø 50 (mm), beà roäng moãi khe laø 100(mm , hai khe keá tieáp caùch nhau moät khoaûng 200(mm), vaäy treân 1(m) chieàu daøi coù 1000/200 = 5(khe), maùng daøi 7(m),vaäy coù 35(khe) xeû chöõ V. Chieàu cao maùng laø150(mm),beà daøy maùng raêng cöa laø 5(mm), maùng ñöôïc baét dính vôùi maùng thu nöôùc. Chieàu cao möïc nöôùc qua khe chöõ V Aùp duïng coâng thöùc: q0 = 1,4h5/2 ð h = = 0,006m Dieän tích cuûa maùng raêng cöa Sm = 0,00375 = 0,21m2 Vaän toác nöôùc qua maùng raêng cöa laø vrc = = 0,008m/s Löôïng sinh khoái buøn sinh ra moãi ngaøy ôû 2 beå: Px = = 9,04kgVS/ngaøy Trong ñoù : Y : heä soá saûn löôïng teá baøo, . : 0,025( ngaøy-1). Heä soá phaân huûy noäi baøo. : 60 (ngaøy). Tuoåi buøn. S0 = 2761,479mg/l: haøm löôïng COD vaøo. S = 500mg/l : haøm löôïng COD ra khoûi beå UASB 2. Löôïng buøn dö bôm ra moãi ngaøy : Qb = = 0,603m3/ngaøy Trong ñoù : 0,75 : tyû leä MLVS/MLSS (kgVS/kgSS). :haøm löôïng buøn nuoâi caáy ban ñaàu trong beå : 20kgSS/m3 Löôïng chaát raén töø buøn dö : MSS = Qb´CSS = 0,603´ 20 = 12,06kgSS/ngaøy Hieäu suaát xöû lyù khí qua 2 beå UASB: Haøm löôïng BOD coøn laïi CBOD5 = CBOD4(100 – 85)% Vôùi CBOD3 = 1923,88mg/l , haøm löôïng BOD coøn laïi sau khi qua beå Acid hoùa ð CBOD5 = 1923,88(100 – 85)% = 288,582mg/l Haøm löôïng COD coøn laïi CCOD5 = CCOD4(100 – 82)% Vôùi CCOD4 = 2761,479mg/l, haøm löôïng COD coøn laïi sau khi qua beå Acid hoùa ð CCOD5 =2761,479(100 – 10)% = 497mg/l Baûng4.9: Toùm taét caùc thoâng soá thieát keá moãi beå UASB : STT Teân thoâng soá Soá lieäu duøng thieát keá Ñôn vò 1 Chieàu daøi beå (L) 3,5 m 2 Chieàu roäng beå (B) 3 m 3 Chieàu cao toång coäng beå (H) 3 m 4 Chieàu cao phaàn xöû lyù kò khí(H1) 1,6 m 5 Ñöôøng kính oáng nöôùc chính(D) 50 mm 6 Ñöôøng kính oáng nöôùc nhaùnh(d) 30 mm 7 Soá oáng nhaùnh 2 oáng 8 Löôïng khí CH4 sinh ra 29,75 m3/ngaøy 9 Ñöôøng kính oáng daãn khí 10 mm 10 Chieàu daøi cuûa maùng thu(lm) 7 m 11 Chieàu roäng cuûa maùng thu(Bm) 0,2 m 12 Chieàu cao cuûa maùng thu(hm) 0,7 m 13 Chieàu cao möïc nöôùc qua khe chöõ V(h) 0,006 m 14 Dieän tích maùng raêng cöa(Sm) 0,21 m2 Beå SBR Chöùc naêng Bể SBR loại bỏ các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học nhờ vi sinh vật hiếu khí. Tính toaùn Caùc thoâng soá thieát keá: Thôøi gian löu buøn qc = 10 – 30 ngaøy Tæ soá F/M = 0,04 – 0,1 kg BOD5/kg MLVSS.ngaøy Haøm löôïng caën : MLSS = 2000 – 5000 mg/l Caùc thoâng soá ñaàu vaøo : Löu löôïng nöôùc thaûi QhTB = 150 m3/ng = 6,25 m3/h Haøm löôïng BOD ñaàu vaøo BOD5 (vaøo) = 288,582 mg/l Caën lô löûng ñaàu vaøo TSSvaøo= 230,584 mg/l (goàm 67% caën coù theå phaân huûy sinh hoïc) Haøm löôïng COD ñaàu vaøo COD = 497 mg/l Nöôùc thaûi khi vaøo beå Aerotank coù haøm löôïng chaát raén lô löûng bay hôi (noàng ñoä vi sinh vaät ban ñaàu) Xo = 0 Tyû soá giöõa löôïng chaát raén lô löõng bay hôi (MLVSS) vôùi löôïng chaát raén lô löûng ( MLSS) coù trong nöôùc thaûi laø = 0,8 ( ñoä tro cuûa buøn hoaït tính Z = 0,2) Noàng ñoä chaát raén lô löûng bay hôi hay buøn hoaït tính XTSS = 3500 mg/l Chæ soá SVI = 120 ml/g Ñaëc ñieåm nöôùc thaûi caàn cho quaù trình thieát keá Haøm löôïng COD coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc bCOD= 1,65(BOD)= 1,65 x 288,582mg/l = 476,1603mg/l Haøm löôïng COD khoâng coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc nbCOD = 497 – 476,1603 = 20,8397mg/l Ta coù Þ VSSvaøo = 0,8 x 230,584 = 184,4672 mg/l Haøm löôïng VSS khoâng phaân huûy sinh hoïc laø: nbVSS = (1-0,67) x 184,4672 = 60,87 mg/l Xaùc ñònh chu kyø vaän haønh cuûa beå SBR Xaây döïng 2 beå SBR, trong thôøi gian beå I laáp ñaày thì beå II thöïc hieän quaù trình khuaáy troän suïc khí, laéng, ruùt nöôùc. Do ñoù: T = tF + tA + tS + tD + tI Trong ñoù: tF : thôøi gian laáp ñaày nöôùc vaøo beå tA : thôøi gian suïc khí, khuaáy troän ts : thôøi gian laéng tD : thôøi gian ruùt nöôùc ra khoûi beå tI : thôøi gian bôm xaû buøn vaø nghæ Choïn tF = 2h tA = 4h tS = 1h tD = 0,5h tI = 0,5h ð T = 2 + 4 + 1 + 0,5 + 0,5 = 8h Soá chu kyø moät beå hoaït ñoäng trong moät ngaøy: n = = 3 chu kyø/beå Soá chu kyø caû hai beå hoaït ñoäng trong moät ngaøy: n = 2 beå x 3 chu kyø/beå = 6 chu kyø Theå tích phaàn laáp ñaày cho moät chu kyø: VF = = 25 m3 Xaùc ñònh kích thöôùc beå Ta coù : Toång löôïng SS doøng vaøo = toång löôïng SS sau laéng VTX = VSXS Trong ñoù: VT : toång löu löôïng cuûa 1 beå , m3 X : noàng ñoä MLSS trong doøng vaøo, X = 3500 mg/l VS : theå tích buøn laéng sau khi ruùt nöôùc, m3 XS : noàng ñoä MLSS trong buøn laéng, mg/l XS = = 8333,3 g/m3 ð = 0,42 Ñeå ñaûm baûo SS khoâng ra khoûi beå khi gaïn nöôùc, ta tính theâm 20 % = 0,5 Với : VT = VF + VS ð ð = 0,5 ð VT = = = 50 m3 Chieàu saâu hoaït ñoäng beå SBR H = 2,5 m Chieàu saâu xaây döïng cuûa beå SBR: Htc = H + hbv Trong ñoù: hbv : chieàu cao baûo veä, hbv = 0,5 m Þ Htc = 2,5 + 0,5 = 3 m Dieän tích maët baèng beå : F= = 20 m2 Choïn kích thöôùc beå : B x L = 4m x 5m =20m2 Chieàu saâu ruùt nöôùc hF = 50%H = 50% * 2,5 = 1,25 m Chieàu cao phaàn chöùa buøn: hb = 42% H = 0,42x 2,5 = 1,05 m Chieàu cao an toaøn cuûa lôùp buøn : han toaøn = 0,08 x 2,5 = 0,2m Theå tích phaàn chöùa buøn : Vb = 0,42 x VT = 0,42 x 50 = 21 m3 Thôøi gian löu nöôùc toång coäng cuûa caû 2 beå t = = 16 h Xaùc ñònh thôøi gian löu buøn: Toång löôïng sinh khoái trong beå SBR PX,TSSqC = VXMLSS = 50 m3 x 3500 g/m3 x 1kg/10-3g = 175 kg Px,TSS qC = + Q* (nbVSS) * qC + Q * (TSSO – VSSO) * qC Trong ñoù: qC : thôøi gian löu buøn, ngaøy Q: löu löôïng trung bình ngaøy öùng vôùi moãi beå , Q = 75 m3/ngñ Y: heä soá saûn löôïng buøn, laø thoâng soá ñoäng hoïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm. Choïn Y = 0,4 mgVSS/mg bCOD5 SO:noàng ñoä cô chaát cuûa nöôùc thaûi daãn vaøo beå SBR, SO = 476,1603mg/l S : noàng ñoä cô chaát cuûa nöôùc thaûi ra khoûi beå SBR, mg/l Xem SO – S » SO kd: heä soá phaân huûy noäi baøo, laø thoâng soá ñoäng hoïc ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm. kd,T = k20qT-20 = 0,12 mg/mg.ng x (1,04)25-20 = 0,146 mg/mg.ngaøy fb : Tæ leä vuïn teá baøo, fb = 0,15 175.103 = + 75 x 60,87qC + 75 (230,584-184,4672)qC ð qC = 10,9 ngaøy ( Quy phaïm 10 ¸ 30 ) Xaùc ñònh noàng ñoä MLVSS Haøm löôïng taêng sinh khoái trong beå SBR tính theo MLVSS Px,VSS = + Q(nbVSS) =+75x60,87 = 11394g/ng = 11,4kg/ngaøy Xaùc ñònh löôïng buøn dö Giaû söû buøn coù troïng löôïng rieâng r = 1,02 kg/m3 Löôïng buøn coù khaû naêng chöùa trong beå Mbuøn = Vb x r x XS = 21 m3 x 1,02 kg/m3 x 8333,3 .10-3 = 178,5 kg Theå tích buøn choaùn chỗ sau n chu kyø : Gn = Gn-1 + + SSn Trong ñoù : Gn-1 : löôïng buøn cuûa chu kyø n-1, kg PX : Haøm löôïng MLSS sinh ra trong chu kyø thöù n, kg SSn : löôïng caên höõu cô ñi vaøo beå moãi chu kyø, kg Toång haøm löôïng MLVSS trong 1 beå tính theo ngaøy: PX,VSS = 11,4kg/ngaøy Toång haøm löôïng MLSS trong 1 beå tính theo chu kyø : PX = = 1,9kg/chu kyø Haøm löôïng caën trong beå: G0 = VXMLSS = 50 x 3500 x 1kg/10-3 = 17,5 kg Löôïng caën höõu cô ñi vaøo beå moãi chu kyø laø: SS = ( TSS0 – VSS0) x VF = (230,584-184,4672) x25 x 1kg/10-3g = 1,2kg Sau 1 chu kyø laøm vieäc, ta coù: G1 = G0 + + SS = 17,5 + + 1,2 = 21,075kg Sau chu kyø laøm vieäc thöù 2: G2 = G1 + + SS = 21,075 + + 1,2= 24,65 kg > 21,075 kg Do ñoù sau chu kyø 1 ta phaûi thaûi boû buøn dö ra khoûi beå Khoái löôïng buøn caàn thaûi boû laø: Gbuøn dö = G1 – G0 = 24,65 – 21,075 = 3,575kg/1beå Löu löôïng buøn caàn thaûi boû: Qbuøn dö = = 0,42m3 Theå tích buøn thöïc trong beå sau 1chu kyø: Vb = = 2,9 m3 Chieàu cao buøn thöïc trong beå sau 1 chu kyø: Hb = = 0,145 m Xaùc ñònh toác ñoä ruùt nöôùc ra khoûi beå Löu löôïng nöôùc ruùt khoûi beå SBR = löu löôïng laáp ñaày VF = VD = 50 m3 tD = 0,5 h = 30 phuùt Toác ñoä ruùt nöôùc = = 0,83m3/phuùt Xaùc ñònh tæ soá F/M Tỉ số F/M: F/M = Trong ñoù : Q : löu löôïng nöôùc thaûi, Q =75m3/ngaøy.beå SO : haøm löôïng BOD5 ñaàu vaøo, SO = 288,582 mg/l VT : theå tích beå , VT =50 m3 X: nồng độ MLSS trong dòng vào, X = 3500mg/l F/M = =0,1g/g.ngaøy Trò soá naøy naèm trong khoaûng cho pheùp F/M = 0,04 ¸ 0,1 g BOD5/g BHT.ngaøy Xaùc ñònh löu löôïng oxy caàn thieát Löôïng oxy caàn thieát cho moãi beå Ro = Q ( SO – S) – 1,42 PX,bio Trong ñoù : PX,bio : haøm löôïng VSS coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc, ñöôïc tính nhö sau: PX,bio = = = 6828g/ng Þ RO = 75m3/beå.ng x 476,1603g/m3 - 1,42 x 6828g/ng = 26016g/ngaøy = 26 kg/ngaøy Coâng suaát hoøa tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái. OU = Ou x h Trong ñoù: Ou: löôïng oxy hoøa tan vaøo 1m3 nöôùc thaûi ôû ñoä saâu 1m (kg/m3.m). Vôùi heä soá = 0,7 à Ou = 7g O2/m3.m (Tra baûng 7-1 taøi lieäu TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ CAÙC COÂNG TRÌNH XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI NXB Xaây Döïng_TS Trònh Xuaân Lai). h: Chieàu saâu ngaäp nöôùc cuûa thieát bò phaân phoái, h H = 2,5m ð OU = 7 x 10-3 x 2,5 = 0,0175 (kg/m3.m) Löôïng khoâng khí caàn cung caáp cho beå: Trong ñoù: f: heä soá an toaøn. Choïn f = 1,5. ð Choïn heä thoáng phaân phoái khí daïng ñóa xoáp: Ñöôøng kính ñóa: 170mm; Dieän tích beà maët: F=0.02m2; Cöôøng ñoä caáp khí: 200l/ph.ñóa. Soá ñóa caàn phaân phoái trong beå: ñóa Ñöôøng kính oáng chính daãn khí: Trong ñoù: Qk = 0,03 (m3/s), löu löôïng khí caàn thieát. v: vaän toác chuyeån ñoäng cuûa khoâng khí trong oáng phaân phoái, v = 10 – 15 m/s, choïn v = 12m/s. (Theo giaùo trình Trònh Xuaân Lai). ð Töø oáng daãn chính, phaân ra laøm 2 oáng ñi vaøo moãi beå Löu löôïng khí qua moãi oáng: Ñöôøng kính oáng nhaùnh: . Aùp löïc vaø coâng suaát cuûa heä thoáng neùn khí: Aùp löïc caàn thieát cho heä thoáng khí neùn: Trong ñoù: hd: toån thaát aùp löïc do ma saùt doïc theo chieàu daøi oáng (m) hc: toån thaát cuïc boä (m) hf: toån thaát qua thieát bò phaân phoái (m) H: chieàu saâu höõu ích cuûa beå, H = 2,5m Toång toån thaát hd vaø hc thöôøng khoâng vöôït quaù 0,4,; toån thaát hf khoâng quaù 0,5m. ð Aùp löïc khoâng khí: Coâng suaát cuûa maùy neùn khí: Trong ñoù: q: löu löôïng khoâng khí, q = Qkhi = 0,03 (m3/s) : hieäu suaát maùy neùn khí, = 0,7 – 0,9. Choïn = 0,8. ð Xaùc ñònh moät soá thoâng soá Toång haøm löôïng MLSS trong 2 beå tính theo ngaøy: PX,TSS==32110g/ngaøy = 32,11kg/ngaøy Haøm löôïng bCOD khöû trong 2 beå laø: MbCOD = 150 m3/ng x 476,1603 g/m3 x 1kg/10-3g = 71,424kg/ngaøy Haøm löôïng BOD bò khöû: MBOD = = 43,3kg/ngaøy Heä soá saûn löôïng quan saùt tính theo MLSS: Yobs = = 0,74g TSS/gBOD Heä soá saûn löôïng quan saùt tính theo VSS Yobs = 0,74gTSS/gBOD x 0,8 gVSS/gTSS = 0,592g VSS/gBOD Heä soá saûn löôïng quan saùt Yobs = = 0,45g TSS/g bCOD Hieäu quaû xöû lyù tính theo BOD Tính haøm löôïng BOD ôû doøng ra khoûi beå Aerotank BODra = sBOD + Trong ñoù: sBOD : haøm löôïng BOD phaân huûy chaäm, sBOD=2¸4 mg/l, choïn sBOD= 3mg/l Þ BODra = 3 mg/l + 0,704 x 0,8 x 60,87 = 37,28mg/l Hieäu quaû xöû lyù ñöôïc tính theo coâng thöùc: E = Þ E = = 87 % Thieát bò ruùt nöôùc trong Choïn thieát bò Decanter cuûa nhaø cung caáp Aqua – Aerobic. Thieát bò goàm moät phao noåi laøm baèng vaät lieäu sôïi thuûy tinh, phía treân laø heä thoáng cô ñieän töû töï ñoäng ñieàu khieån vieäc huùt nöôùc, ñöôïc bao quanh bôûi moät lôùp baûo veä, phaàn naøy ñöôïc noái vôùi phaàn chöùa nöôùc chìm ôû döôùi nöôùc, giöõa hai phaàn naøy ñöôïc bòt kín hoaøn toaøn baèng moät voøng ñeäm naèm ôû döôùi ñaùy cuûa phao noåi. Caùc heä thoáng naøy ñöôïc noái vôùi oáng daãn nöôùc ra baèng nhöïa deûo coù theå uoán cong theo söï leân xuoáng cuûa thieát bò, sau cuøng, oáng daãn nhöïa deûo noái vôùi oáng daãn nöôùc ra coá ñònh baèng nhöïa PVC. Thieát bò decanter naøy coù öu ñieåm laø giöõa phaàn chöùa nöôùc chìm vaø phaàn ñaùy phao ñöôïc thieát keá kín tuyeät ñoái, do ñoù traùnh ñöôïc söï xaâm nhaäp cuûa caùc chaát lô löûng nhö buøn. Vieäc thieát keá naøy ñaûm baûo cho vieäc thaùo nöôùc ra khoûi beå chæ xaûy ra ôû phaàn treân vôùi moät ñoä saâu thích hôïp vaø chæ trong phaïm vi ñöôøng kính cuûa phao, traùnh vieäc caùc chaát noåi treân beà maët khoâng bò keùo theo vaøo doøng chính. Caùc thieát bò cô khí phuï ñi keøm vôùi thieát bò ruùt nöôùc goàm coù: Daây phao vôùi phao laøm baèng sôïi thuûy tinh, daây neo theùp khoâng ræ,khung neo daèn theùp maï vaø theùp taám. OÁng xaû nöôùc baèng oáng nhöïa PVC Truï neo theùp maï ñöôøng kính 120 mm Khung ñôõ truï neo baèng theùp maï. Khung ñôõ döôùi truï neo baèng theùp maï Bulong khôùp noái Van böôùm ñieàu khieån baèng ñieän ñöôøng kính 100mm Thieát bò bôm buøn Tính toaùn ñöôøng oáng daãn buøn Vaän toác trong ñöôøng oáng daãn buøn v = 0,3 – 0,5 m/s Choïn v = 0,4 m/s Löu löôïng buøn thaûi Qbuøn = 0,42 m3 Thôøi gian bôm buøn t = 0,5h Ñöôøng kính oáng daãn buøn: D = = = 0,03m Ñöôøng oáng daãn buøn deã bò taéc ngheõn, vì vaäy choïn oáng PVC coù D = 50 mm Coâng suaát maùy bôm: N = Trong ñoù: Löu löôïng buøn caàn bôm , Qbuøn dö =0,42 m3/0,5h Hb : coät aùp cuûa bôm , Hb = 8 m r : khoái löôïng rieâng chaát buøn , r = 1,02 kg/m3 g : gia toác rôi töï do, g = 9,81 m/s2 h : hieäu suaát bôm, choïn h = 0,8 Þ N = = 0,084 kW Boä ñieàu khieån Boä ñieàu khieån döïa treân maïch PLC ( programmable Logical Controller). Boä vi xöû lyù Allen Bradley SLC5/04, ñöôïc thieát keá vôùi muïc ñích toái öu hoùa caùc quaù trình cuûa heä thoáng SBR. Boä ñieàu khieån laø moät heä thoáng hoaït ñoäng döïa treân nhaân toá thôøi gian, ñaõ ñöôïc laäp trình saün theo caùc yeáu toá nhö thôøi gian caùc pha, ñieàu khieån caùc thieát bò phaân phoái khí, khuaáy troän, ruùt nöôùc, mang ñeán khaû naêng ñieàu khieån hoaøn toaøn töï ñoäng, giuùp giaûm bôùt toái ña nhaân toá con ngöôøi tham gia vaän haønh heä thoáng. Boä ñieàu khieån heä thoáng SBR goàm caùc boä phaän sau: Boä vi xöû lyù Allen Braley SLC5/04 Maïch PLC Maøn hình Allen Braley panel 550 Thuøng chöùa modem ñieàu khieån Daây caùp Baûng 4.10: Caùc thoâng soá thieát keá beå SBR STT Teân thoâng soá Soá lieäu duøng thieát keá Ñôn vò 1 Chieàu daøi beå (L) 5 m 2 Chieàu roäng beå (B) 4 m 3 Chieàu cao beå (H) 3 m 4 Chieàu cao ruùt nöôùc (hF) 1,25 m 5 Chieàu cao phaàn chöùa buøn (hb) 1,05 m 6 Chieàu cao an toaøn cuûa lôùp buøn 0,2 m 7 Theå tích phaàn chöùa buøn (Vb) 21 m3 8 Thôøi gian löu buøn (qc) 10,9 ngaøy 9 Löu löôïng buøn dö (Qbuøn dö) 0,42 m3/0,5h 10 Löôïng O2 caàn cung caáp (MOxy) 2,2 Kg/h 11 Löôïng khoâng khí caàn thieát (QKK) 2229 m3/ngaøy 12 Ñöôøng kính oáng khí chính 60 mm 13 Ñöôøng kính oáng khí nhaùnh 40 mm 14 Soá ñóa phaân phoái khí 8 ñóa 15 Coâng suaát maùy neùn khí 1,09 KW 16 Ñöôøng kính oáng daãn buøn (D) 50 mm 17 Coâng suaát maùy bôm buøn(N) 0,084 KW Bể khử trùng Chức năng Sau khi ra khoûi beå SBR nöôùc thaûi ñaõ giaûm ñöôïc phaàn lôùn caùc vi sinh vaät gaây beänh coù trong nöôùc thaûi, nhöng vaãn chöa an toaøn cho nguoàn tieáp nhaän. Do ñoù caàn coù khaâu khöû truøng tröôùc khi thaûi ra ngoaøi. Beå khöû truøng coù nhieäm vuï troän ñeàu hoùa chaát vôùi nöôùc thaûi, taïo ñieàu kieän tieáp xuùc vaø thôøi gian ñuû laâu ñeå oxy hoùa caùc teá baøo vi sinh vaät. Tính toaùn Tính kích thöôùc thuøng pha hoùa chaát vaø thuøng tieâu thuï hoùa chaát Löôïng Clo hoaït tính lôùn nhaát duøng ñeå khöû truøng nöôùc thaûi G = = 0,05625kg/h Trong ñoù: Q: löu löôïng nöôùc thaûi lôùn nhaát theo giôø,Qmaxh = 18,75m3/h a: lieàu löôïng Clo hoaït tính caàn thieát ñeå khöû truøng nöôùc thaûi, a = 3g/m3 Löôïng Clo hoaït tính trung bình: G = = 0,01875kg/h Trong ñoù: Q: löu löôïng nöôùc thaûi trung bìnhtheo giôø,Qtbh = 6,25m3/h Dung tích höõu ích cuûa thuøng pha hoùa chaát W = = 0,045m3 Trong ñoù: Q: löu löôïng trung bình cuûa nöôùc thaûi, m3/ngaøy ñeâm a: lieàu löôïng Clo hoaït tính, a = 3g/m3 b: noàng ñoä dung dòch Clorua voâi,b = 2,5% n: soá laàn hoøa troän Clorua voâi trong ngaøy,n= 2÷6. Choïn n = 2 p: haøm löôïng Clo hoaït tính trong Clorua voâi, p = 20% Theå tích toång coäng thuøng dung dòch (tính caû theå tích phaàn laéng) Wtc = 1,15´ W = 1,15´ 0,045 = 0,05175m3 Ta choïn thuøng nhöïa 100lít coù baùn saün treân thò tröôøng ñeå laøm thuøng ñöïng dung dòch Löôïng Clorua voâi 2,5% lôùn nhaát cung caáp qua bôm ñònh löôïng: Qmax = = 11,25l/h Tính kích thöôùc beå khöû truøng Theå tích beå V = Q ´ t = 6,25 ´ 0,5 = 3,125m3 Vôùi t laø thôøi gian löu nöôùc trong beå, choïn t = 30phuùt = 0,5h Kích thöôùc beå Choïn chieàu cao coâng taùc cuûa beå khöû truøng h = 1m Chieàu daøi beå L = 2m Vaäy chieàu roäng cuûa beå B = 1,6m Chieàu cao baûo veä laø 0,3m, vaäy chieàu cao toång coäng cuûa beå H = h + 0,3 = 1 + 0,3 = 1,3m Theå tích thöïc cuûa beå: Vt = L*B*H = 2*1,6*1,3 = 4,16m3 Vaùch ngaên: Chieàu daøi vaùch ngaên baèng 2/3 chieàu roäng cuûa beå Lvn = 1,07m Choïn 2 vaùch ngaên trong beå. Beà daøy cuûa moãi vaùch ngaên laø 100mm Vaäy khoaûng caùch giöõa caùc vaùch ngaên: l = = 0,6m Baûng 4.11: Caùc thoâng soá thieát keá beå khöû truøng STT Teân thoâng soá Soá lieäu duøng thieát keá Ñôn vò 1 Chieàu daøi beå (L) 2 m 2 Chieàu roäng beå (B) 1,6 m 3 Chieàu cao beå (H) 1,3 m 4 Vaùch ngaên 2 vaùch 5 Chieàu daøi vaùch ngaên (Lvn) 1,07 m 6 Khoaûng caùch giöõa caùc vaùch ngaên 0,6 m Beå chöùa buøn Chức năng Ñöôïc thieát keá ñeå tieáp nhaän löôïng buøn dö thaûi ra töø beå laéng sô boä, beå UASB, beå SBR. Coù taùc duïng laøm oån ñònh buøn tröôùc khi ñöôïc bôm vaøo saân phôi buøn ñeå taùch nöôùc. Tính toán. Tính toaùn löôïng buøn sinh ra : Löôïng buøn sinh ra moãi ngaøy : GSS = RSS´SSvaøo´ Q = 60%´600,48 ´ 10-6(kg/l)´150´103(l/ngaøy) = 54(kgSS/ngaøy) Trong ñoù : : hieäu quaû khöû SS,RSS = 60% : löu löôïng nöôùc thaûi theo (l/ngaøyñeâm). : haøm löôïng SS vaøo beå laéng. Löu löôïng buøn : Qb = = 1025,6(l/ngaøy) = 1,0256(m3/ngaøy) Trong ñoù : TS = 5%. Khoái löôïng rieâng cuûa buøn töôi :1,053(kg/l) Löôïng buøn töôi coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc : G(VSS) = GSS´0,75= 54 ´0,75 = 40,5(kgVSS/ngaøy) Theå tích buøn sinh ra moãi ngaøy : Vbuøn = = 0,675(m3/ngaøy) Trong ñoù : C : haøm löôïng buøn, C = 40¸120(g/l), choïn C = 80(g/l) = 80(kg/m3) Vaäy ôû beå chöùa buøn nhaän löôïng buøn töø caùc beå: Buøn töø beå laéng , Q1 = 0,675 m3/ngaøy Buøn töø beå UASB, Q2 = 0,603m3/ngaøy Buøn töø 2 beå SBR, Q3 = 2 x 0,42 m3/8h = 2,52m3/ngaøy Löu löôïng buøn dö daãn ñeán beå chöùa buøn laø: qb = Q1 + Q2 + Q3 = 0,675 + 0,603 + 2,52 = 3,798m3/ngaøy Theå tích beå chöùa buøn: V = qb * t = * 12 = 1,9m3 Trong ñoù: t: thôøi gian löu buøn dö trong beå chöùa buøn Kích thöôùc cuûa beå chöùa buøn:L*B*H = 1,5m* 1,3m*1m Baûng 4.12: Caùc thoâng soá thieát keá beå chöùa buøn STT Teân thoâng soá Soá lieäu duøng thieát keá Ñôn vò 1 Chieàu daøi beå 1,5 m 2 Chieàu roäng beå 1,3 m 3 Chieàu cao beå 1 m Saân phôi buøn Chöùc naêng Saân phôi buøn coù chöùc naêng thöïc hieän quaù trình laøm raùo nöôùc trong caën. Nhieäm vuï cuûa noù laø laøm giaûm ñoä aåm cuûa buøn xuoáng 75-80%. Tính toaùn Kích thöôùc saân phôi buøn Löu löôïng buøn daãn ñeán saân phôi buøn laø: qb= 3,798m3/ngaøy Khoái löôïng buøn caàn xöû lyù: M = qb*S*P = 3,798*103*1,005*0,01 = 38,1699kg/ngaøy Trong ñoù S: tyû troïng caën töôi, S = 1,005kg/l. (Baûng 13 – 1 – Theo TS.Trònh Xuaân Lai, tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi) P: Noàng ñoä caën, P = 1% (ñoä aåm 99%), (Baûng 13 – 5) Chæ tieâu thieát keá: ñaït noàng ñoä caën 25% (ñoä aåm 75%) Choïn chieàu daøy buøn 25% laø 10cm, sau 4 tuaàn 1m2 saân phôi ñöôïc löôïng caën: g = V * S * P = 0,1 * 1,4 * 0,25 = 0,035 (taán) = 35 (kg/28ngaøy). Trong ñoù V = 1m2 * 0,1m = 0,1 m3 S: tyû troïng buøn khoâ, S = 1,4 (Baûng 13 – 1 ) P = 0,25 Löôïng buøn caàn phôi trong 28 ngaøy G = 28 *38,1699 = 1068,76 (kg) Dieän tích saân phôi F = Choïn kích thöôùc moãi saân phôi buøn: L*B = 6m*5m Dieän tích phuï cuûa saân phôi:bao goàm ñöôøng xaù, hoá thu nöôùc, maùng, möông… Fphuï = k*F = 0,3*31 = 9,3m2 Trong ñoù: k: Heä soá tính ñeán dieän tích phuï, k=0,2-0,4; choïn k=0,3 Toång dieän tích saân phôi buøn: FT = F+ Fphuï = 30 + 9,3 = 39,3 m2 Löôïng buøn phôi töø ñoä aåm 99% ñeán ñoä aåm 75% trong 28 ngaøy Vbuøn = = = 4,3m3 Trong ñoù P1: Ñoä aåm buøn hoaït tính, P1=99% P2: Ñoä aåm sau khi phôi, P2=75-80%, choïn P2= 75% Chieàu cao saân phôi buøn: H = h + h1 + h2 + hbv + Chieàu cao lôùp buøn: h = = 0,14 m + Chieàu cao lôùp soûi, h1 = 0,3 m + Chieàu cao lôùp caùt, h2 = 0,2 m + Chieàu cao baûo veä: hbv = 0,3 m Þ H = 0,14 + 0,3 + 0,2 + 0,3 = 0,94m Trong saân phôi buøn goàm: lôùp treân cuøng laø caùt, döôùi lôùp caùt laø lôùp soûi ñoû. Trong lôùp soûi ñoû ñaët heä thoáng oáng nhöïa khoan loã ñeå ruùt nöôùc, khoaûng caùch töø 3 – 6cm. Oáng ruùt nöôùc vaø daãn nöôùc thaám coù ñöôøng kính 100mm vaø ñoä doác 1% Baûng 4.13: Caùc thoâng soá thieát keá saân phôi buøn STT Teân thoâng soá Soá lieäu duøng thieát keá Ñôn vò 1 Chieàu daøi saân phôi 6 m 2 Chieàu roäng saân phôi 5 m 3 Chieàu cao lôùp soûi (h1) 0,3 m 4 Chieàu cao lôùp caùt (h2) 0,2 m 5 Chieàu cao lôùp buøn (h) 0,14 m 6 Ñöôøng kính oáng thu nöôùc 0,1 m 7 Ñoä doác oáng thu nöôùc 1 % Döï toaùn kinh teá Chi phí ñaàu tö xaây döïng Baûng 4.14: Chi phí ñaàu tö xaây döïng caùc coâng trình boå sung – xaây döïng môùi hoaøn toaøn. STT Coâng trình ñôn vò Ñôn vò tính SL Ñôn giaù Thaønh tieàn (VNÑ) 1 Song chaén raùc Caùi 01 500.000 500.000 2 Beå ñieàu hoøa m3 94,5 1.000.000 94.500.000 3 Beå Acid hoùa m3 307,2 1.000.000 307.200.000 4 Beå UASB m3 63 1.000.000 63.000.000 5 Beå SBR m3 120 1.000.000 120.000.000 6 Beå khöû truøng m3 4,16 1.000.000 4.160.000 7 Beå chöùa buøn m3 1,95 1.000.000 1.950.000 8 Saân phôi buøn m3 28,2 250.000 7.050.000 Toång coäng (*) 598.360.000 Tuy nhieân moät soá coâng trình khi caûi taïo seõ söû duïng laïi moät soá haïng muïc cuûa coâng trình hieän coù, neân chi phí ñaàu tö xaây döïng seõ giaûm: Baûng 4.15: Phaàn taän duïng laïi caùc haïng muïc cuûa coâng trình hieän coù. STT Thieát bò Kích thöôùc Phaàn söû duïng laïi Döï toaùn giaûm (VNÑ) 1 Beå Acid hoùa(4 ngaên) (Moãi ngaên) 5m*4,8m*3,2m 1 ngaên 67.200.000 2 Beå UASB (2 beå) (moãi beå) 3,5m3m3m Hai beân thaønh vaø ñaùy beå cuûa 1 beå 25.000.000 3 Beå SBR(2 beå) (moãi beå) 5m4m3m Thaønh beå vaø ñaùy cuûa 1 beå 52.000.000 Toång coäng (**) 144.200.000 Vaäy chi phí ñaàu tö caûi taïo phaàn xaây döïng: Toång coäng (*) - Toång coäng (**) = 454.160.000 (VNÑ). Chi phí vaät lieäu vaø thieát bò Baûng 4.16: Chi phí ñaàu tö cho thieát bò vaø vaät lieäu STT Thieát bò – vaät tö SL Ñôn giaù Thaønh tieàn 1 Beå ñieàu hoøa Bơm nöôùc thaûi Coâng suaát 0,256KW Maùy thoåi khí Coâng suaát 0,64KW 02 02 2.000.000 1.500.000 4.000.000 3.000.000 2 Beå Acid hoùa Buøn 24taán 50.000 1.200.000 3 Beå trung hoøa Maùy khuaáy Coâng suaát: 0,2025KW Bôm ñònh löôïng Q = 0,03l/h Boàn chöùa NaOH 02 02 01 1.000.000 2.000.000 500.000 2.000.000 4.000.000 500.000 4 Beå UASB Taám chaén khí 1 Taám chaén khí 2 Taám höôùng doøng Buøn Bôm buøn 04 04 02 20,4taán 02 1.000.000 1.500.000 500.000 50.000 3.000.000 4.000.000 6.000.000 1.000.000 1.020.000 6.000.000 5 Beå SBR Heä thoáng chaét nöôùc Boä ñieàu khieån Ñóa phaân phoái f 170 Maùy neùn khí Coâng suaát 1,09KW Bôm buøn 02 01 16 02 02 10.000.000 16.200.000 140.000 2.000.000 3.000.000 20.000.000 16.200.000 2.240.000 2.000.000 6.000.000 6 Beå khöû truøng Bôm ñònh löôïng Coâng suaát: Q= 11,25l/h Thuøng chöùa Clorua voâi 02 01 4.000.000 300.000 8.000.000 300.000 7 Beå chöùa buøn Bôm buøn 02 3.000.000 6.000.000 8 Heä thoáng ñöôøng oáng vaø caùc phuï kieän 20.000.000 Toång coäng 127.760.000 Vaäy voán ñaàu tö caûi taïo cô baûn:454.160.000 + 127.760.000 = 581.920.000VNÑ Chi phí hoùa chaát ¥ Chi phí cho löôïng NaOH tieâu thuï trong moät ngaøy: P1 =0,72 (L/ngaøy) * 20.000(VNÑ/L) = 14.400VNÑ ¥ Chi phí cho löôïng Clorua voâi tieâu thuï trong moät ngaøy: P2 = 0,45 (kg/ngaøy) * 5.000 (VNÑ/kg) = 2.250VNÑ ¥ Toång chi phí hoùa chaát trong moät ngaøy: Phc = P1 + P2 = 14.400 + 2.250 = 16.650(VNÑ) Chi phí ñieän naêng: Öôùc tính ñieän naêng tieâu thuï cho 1 ngaøy khoaûng 100KW. Giaù ñieän laø 1000VNÑ/KW Vaäy chi phí ñieän cho moät ngaøy : Pdn = 100 * 1.000 = 100.000(VNÑ). Chi phí vaän haønh: Pvh = 1.200.000VNÑ/1 thaùng Vaäy chi phí vaän haønh trong 1 ngaøy laø 40.000VNÑ Chi phí söûa chöõa: Psc = 20.000VNÑ/ ngaøy à Vaäy chi phí cho quaù trình xöû lyù 1 m3 nöôùc thaûi ñaït tieâu chuaån cho pheùp haèng ngaøy laø: Chöông V - KẾT LUẬN VAØ KIẾN NGHỊ Keát luaän Cheá bieán tinh boät saén ngaøy caøng phaùt trieån do nhu caàu tieâu thuï cuûa con ngöôøi ngaøy caøng taêng cao. Trong nhöõng naêm qua, saûn phaåm tinh boät saén ñaõ ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu ngaøy caøng taêng trong nöôùc vaø ñaõ baét ñaàu xuaát khaåu ñöôïc , goùp phaàn khoâng nhoû vaøo söï phaùt trieån cuûa ngaønh löông thöïc thöïc phaåm noùi rieâng cuõng nhö söï phaùt trieån kinh teá cuûa ñaát nöôùc noùi chung. Tuy nhieân beân caïnh maët tích cöïc cuûa moät vaán ñeà bao giôø cuõng coù maët tieâu cöïc cuûa noù, saûn xuaát tinh boät saén ngaøy caøng taêng cao thì caùc vaán ñeà oâ nhieãm moâi tröôøng cuõng ñöôïc naûy sinh, ñaëc bieät laø oâ nhieãm moâi tröôøng nöôùc. Laøng ngheà cheá bieán tinh boät saén xaõ Hoaøi Haûo – huyeän Hoaøi Nhôn – tænh Bình Ñònh hieän ñang bò taùi oâ nhieãm, haàu heát caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñang bò quaù taûi, chaát löôïng nöôùc sau khi xöû lyù khoâng ñaït ñöôïc TCVN 5945 – 2005 (loaïi B). Trong ñoù phaûi keå ñeán heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung cuûa 06 hoä saûn xuaát tinh boät saén taïi xoùm Thanh Taân – thoân Phuïng Du 2 – xaõ Hoaøi Haûo – huyeän Hoaøi Nhôn – tænh Bình Ñònh. Noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm sau khi xöû lyù vaãn coøn ôû möùc raát cao, vöôït xa TCVN 5945 – 2005 (loaïi B). Sau thôøi gian tìm hieåu heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cuõng nhö thaønh phaàn, tính chaát cuûa nöôùc thaûi saûn xuaát tinh boät saén, Ñoà aùn toát nghieäp ñaõ ñöa ra höôùng caûi taïo ñeå heä thoáng vaän haønh coù hieäu quaû hôn. Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi sau khi caûi taïo cho pheùp nöôùc thaûi ñaït tieâu chuaån ñeå xaû ra keânh möông. Maëc duø heä thoáng sau khi caûi taïo coù nhieàu coâng trình hôn nhöng vaãn coøn taän duïng laïi nhöõng coâng trình cuõ. Caùc coâng trình ñôn vò boå sung: Song chaén raùc Beå ñieàu hoøa Beå khöû truøng Beå chöùa buøn Saân phôi buøn Caùc coâng trình ñöôïc taän duïng laïi Beå laéng Beå trung hoøa Beå Acid hoùa (1 ngaên) Beå loïc kò khí Beå loïc hieáu khí Giaûi phaùp caûi taïo heä thoáng xöû lyù döïa treân neàn taûng cuûa coâng trình cuõ laø khaû thi hôn do chi phí ít hôn so vôùi ñaàu tö xaây döïng môùi. Beân caïnh ñoù nöôùc thaûi cheá bieán tinh boät saén coù noàng ñoä COD cao raát phuø hôïp ñeå xöû lyù baèng beå UASB, khi ñoù taän duïng ñöôïc khí sinh hoïc ñeå laøm chaát ñoát. Trong tình hình giaù gas taêng cao,vieäc taän duïng khí sinh hoïc laøm chaát ñoát seõ giaûm ñöôïc chi phí sinh hoaït haèng ngaøy cuûa ngöôøi daân. Kieán nghò Sau khi tìm hieåu tình hình phaùt sinh nöôùc thaûi cuõng nhö hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi cuûa heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung, ñeà taøi ñaõ ñöa ra moät quy trình xöû lyù nöôùc thaûi thích hôïp. Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñöa ra caàn phaûi vaän haønh baèng maùy moùc, tuy nhieân vieäc vaän haønh naøy cuõng töông ñoái deã daøng. Vì vaäy moät soá kieán nghò ñöôïc ñöa ra: Caàn thaønh laäp moät toå moâi tröôøng ñeå thay phieân nhau vaän haønh heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. Toå moâi tröôøng naøy bao goàm ngöôøi ñaïi dieän cuûa moãi hoä gia ñình. Caàn toå chöùc moät lôùp sô caáp veà vaän haønh heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung naøy cho caùc thaønh vieân cuûa toå moâi tröôøng. Vieäc ñaàu tö xaây döïng ñeå caûi taïo laïi heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi töông ñoái cao vì vaäy nhaø nöôùc caàn phaûi coù chính saùch öu ñaõi ñoái vôùi nhöõng hoä saûn xuaát naøy. Caàn phaûi xöû lyù maïnh ñoái vôùi nhöõng hoä saûn xuaát chöa coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hoaëc coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhöng chöa ñaït. Caùn boä phoøng taøi nguyeân moâi tröôøng caàn phaûi ñònh kì kieåm tra heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñeå ñaûm baûo heä thoáng hoaït ñoäng bình thöôøng cuõng nhö kòp thôøi phaùt hieän ñöôïc nhöõng söï coá. Vaán ñeà oâ nhieãm moâi tröôøng ôû caùc laøng ngheà ngaøy caøng trôû neân phoå bieán, vì vaäy vieäc ñaàu tö caûi taïo caùc heä thoáng xöû lyù chöa ñaït hieäu quaû laø moät vieäc laøm caàn thieát. ._.