Tính toán thiết kết hệ thống xử lý nước thải nhà máy

CHƯƠNG 1: TOÅNG QUAN VEÀ NHAØ MAÙY TIMBER INDUSTRIES 1.1 Lòch söû hình thaønh vaø phaùt trieån nhaø maùy Tomber industries. Teân Vieät Nam laø Döï aùn thaønh laäp coâng ty Timber industries Teân tieáng anh laø Timber industries Co.,ltd ñòa chæ Loâ 36 + 20 ,KCN Tam Phöôùc, huyeän Long Thaønh,Tænh Ñoàng Nai.Hình thöùc cuûa coâng ty 100% voán ñaàu tö cuûa nöôùc ngoaøi do oâng HSU, WEI-FU quoác tòch Ñaøi Loan ñaïi dieän ñöôïc uyû quyeàn.Ñöôïc caáp giaáp pheùp ñaàu tö soá 260/GP-KCN-ÑN ngaøy 02/01/2004, do Ban quaûn lí caùc khu cong nghieäp tænh Ñoàng Nai caáp.Nghaønh ngheà kinh doanh laø Saûn xuaát vaø kinh doanh ñoà goã gia duïng vaø caùc boä phaän, chi tieát goã coù lieân quan. 1.2 Nhu caàu nguyeân lieäu saûn xuaát. Nguyeân lieäu chính phuïc vuï cho saûn xuaát cuûa coâng ty laø goã caùc loaïi vaø caùc phuï kieän baùn thaønh phaåm khaùc duøng ñeå saûn xuaát caùc maët haøng goã gia duïng.Thò tröôøng cung caáp nguyeân lieäu : nguyeân lieäu goã söû duïng cho caùc hoaït ñoäng saûn xuaát cuûa coâng ty chuû yeáu laø ñöôïc nhaäp khaåu.Caùc nguyeân lieäu khaùc phuïc vuï cho saûn xuaát seõ ñöôïc coâng ty nhaäp khaåu hoaëc mua taïi Vieät Nam. Nhu caàu veà nguyeân lieäu saûn xuaát vaø nguoàn cung caáp haøng naêm cuûa coâng ty theå hieän nhö sau: (Baûng 1.1 Nhu caàu veà nguyeân lieäu saûn xuaát vaø nguoàn cung caáp haèng naêm) STT Nguyeân Lieäu Ñôn Vò Soá Löôïng Nguoàn cung caáp 1 Goã, vaùn caùc loaïi Taán 50.000 Nhaäp khaåu,trong nöôùc 2 Vaùn toång hôïp caùc loaïi Taán 20.000 Nhaäp khaåu,trong nöôùc 3 Taám vaùn moûng Taán 10.000 Nhaäp khaåu,trong nöôùc 4 Sôn kg 36.000 Nhaäp khaåu,trong nöôùc 5 Keo kg 20.000 Nhaäp khaåu,trong nöôùc 6 Vaät lieäu chaø nhaùm USD 300.000 Nhaäp khaåu,trong nöôùc 7 Haøng kim loaïi Taán 150 Nhaäp khaåu,trong nöôùc 8 Thuûy tinh caùc loaïi Taán 1.000 Nhaäp khaåu,trong nöôùc 9 Vaät lieäu ñoùng goùi Taán 200 Nhaäp khaåu,trong nöôùc 10 Phuï lieäu khaùc Taán 350 Nhaäp khaåu,trong nöôùc ( Nguoàn: Döï aùn ñaàu tö coâng ty TNHH Timber Industries ). 1.3 Phöông thöùc vaän chuyeån vaø baûo quaûn nguyeân, nhieân lieäu. Nguyeân lieäu goã, caùc linh phuï kieän kim loaïi vaø caùc nguyeân lieäu khaùc phuïc vuï cho saûn xuaát ñöôïc nhaäp khaåu tröïc tieáp töø caùc nöôùc trong khu vöïc qua ñöøng bieån hay ñöôøng boä hoaëc mua tuø caùc haõng saûn xuaát trong nöôùc, sau ñoù ñöôïc vaän chuyeån baèng xe taûi veà coâng ty baûo quaûn trong caùc kho chöùa rieâng bieät. Caùc kho ñöôïc xaây döïng baûo quaûn thoâng thoaùng, choáng aåm, choáng thaám toát vaø phoøng chaùy chöõa chaùy nghieâm ngaët theo ñuùng quy ñònh cuûa cô quan PCCC. 1.4 Saûn phaåm vaø coâng xuaát saûn xuaát. 1.4.1 Saûn phaåm. Saûn phaåm cuûa coâng ty bao goàm caùc loaïi haøng nhö: haøng goã daân duïng, haøng goã daân duïng coù keát hôïp kim khí, vaùn eùp laùng vaø caùc boä phaän, caùc chi tieát khaùc cuûa haøng moäc. Thò tröôøng tieâu thuï caùc saûn phaåm chuû yeáu xuaát khaåu chieám 80% vaø 20% coøn laïi tieâu thuï trong nöôùc. Tieâu chuaån chaát löôïng saûn phaåm ñöôïc coâng ty saûn xuaát theo tieâu chuaån quoác teá. 1.4.2. Naêng löïc saûn xuaát cuûa coâng ty. Ñeå coâng ty coù höôùng phaùt trieån toát, Ban giaùm ñoác ñaõ ñeà ra keá hoaïch vaø hoaïch ñònh chieán löôïc trong töông lai nhaèm ñöa daây chuyeàn coâng ngheä saûn xuaát vaøo hoaït ñoäng coù hieäu quaû taêng doanh thu ñaït möùc cao nhaát. Beân caïnh ñoù, coâng ty aùp duïng coâng ngheä saûn xuaát tieân tieán vaø hoaït ñoäng trong moät daây chuyeàn hoaït ñoäng kheùp kín nhaèm thuùc ñaåy doanh thu trong nhöõng naêm tôùi. Coâng ty döï kieán ñöa coâng xuaát saûn xuaát oån ñònh vaøo naêm thöù 3. Coâng suaát saûn xuaát cuûa coâng ty trong hai naêm ñaàu vaø naêm saûn xuaát oån ñònh nhö sau:( baûng 1.2 coâng suaát saûn xuaát cuûa coâng ty trong hai naêm ñaàu ) Teân saûn phaåm Ñôn vò tính Naêm thöù nhaát Naêm thöù hai Naêm oån ñònh Soá löôïng Xuaát khaåu Soá löôïng Xuaát khaåu Soá löôïng Xuaát khaåu Haøng goã daân duïng Boä 64.000 51.000 90.000 72.000 200.000 160.000 Haøng goã daân duïng coù keát hôïp kim khí Boä 30.000 24.000 37.000 30.000 55.000 44.000 Vaùn eùp laùng m2 640.000 512.000 935.000 748.000 1.280.000 1.024.000 Caùc boä phaän,chi tieát cuûa haøng moäc Caùi 400.000 320.000 830.000 664.000 1.000.000 800.000 Ÿ Doanh thu naêm thöù nhaát: 8.000.000 USD. Ÿ Doanh thu naêm thöù hai: 12.000.000 USD. Ÿ Doanh thu naêm thöù ba: 20.000.000 USD. ( Nguoàn: Döï aùn ñaàu tö coâng ty TNHH Timber Industries ) 1.5 Nguoàn lao ñoäng. Khi ñi vaøo hoaït ñoäng oån ñònh, nhu caàu lao ñoäng cuûa coâng ty khoaûng 1.200 ngöôøi. Trong ñoù, soá lao ñoäng Vieät Nam laø 1.993 ngöôøi vaø soá lao ñoäng nöôùc ngoaøi laø 7 ngöôøi. Coâng nhaân cuûa coâng ty laøm vieäc theo 1 ca/ngaøy, 8 giôø/ca vaø 6 ngaøy/tuaàn. 1.6 Quy trình coâng ngheä saûn xuaát cuûa coâng ty. 1.6.1 Sô ñoà khoái quy trình coâng ngheä. Caét, tieän chi tieát Chaø nhaùm, ñaùnh boùng Daùn keo, eùp goã Sô cheá ( cöa,taåy,saáy ) Nguyeân lieäu goã Sôn Gheùp chi tieát Thaønh phaåm 1.6.2 Moâ taû quy trình coâng ngheä saûn xuaát. Quy trình saûn xuaát cuaû coâng ty ñöôïc thöïc hieän treân daây chuyeàn maùy moùc thieát bò ñoàng boä vaø coù theå moâ taû nhö sau Coâng ñoaïn sô cheá: Nguyeân lieäu ban ñaàu laø goã phoâi caùc loaïi ñöôïc nhaäp khaåu veà coâng ty töø nöôùc ngoaøi, sau ñoù vaän chuyeän baèng xe taûi veà coâng ty löu tröõ, baûo quaûn trong kho rieâng bieät. Treân cô sôû caùc maãu saûn phaåm ñöôïc thieát keá, phoâi goã ñöôïc ñöa qua coâng ñoaïn sô cheá. Taïi ñaây caùc phoâi goã ñöôïc cöa xeû theo kích thöôùc thích hôïp roài cho qua ngaâm taåy khoâ ñaït ñoä aåm yeâu caàu. Coâng ñoaïn daùn keo eùp goã : Nguyeân lieäu goã sau khi qua sô cheá ñöôïc ñöa vaøo coâng ngheä daùn keo gheùp goã vaø eùp baèng ñieän ñeå taïo thaønh nhöõng taám goã lôùn, thích hôïp cho vieäc caét xeùn vaø ñònh daïng saûn phaåm. Coâng ñoïan caét, tieän chi tieát. Ñoái vôùi caùc chi tieát coù daïng phaúng, caùc taám goã seõ ñöôïc caét xeùn theo töøng chi tieát.Ñoái vôùi caùc loïai chi tieát phöùc taïp nhö chaân baøn, chaân gheá,…Coù caùc loïai hoa vaên khaùc nhau, goã seõ ñöôïc tieän chi tieát baèng maùy tieän hoïac baèng thuû coâng baèng tay. Coâng ñoaïn chaø nhaùm ñaùnh boùng. Caùc chi tieát saûn phaåm ñöôïc chaø nhaùm thoâ caùc goùc caïnh beà maët,sau ñoù chaø nhaùm tinh baèng giaáy nhaùm mòn baèng maùy hoaëc baèng tay nhaèm taïo beà maët phaúng laùng cho saûn phaåm. Coâng ñoaïn sôn. Sau khi chaø nhaùm ñaùnh boùng, saûn phaåm ñöôïc phun 1 lôùp sôn bao phuû beà maët baèng maùy phun sôn nhaèm taïo maøu saéc vaø taêng tuoåi thoï töï nhieân cho saûn phaåm. Coâng ñoaïn gheùp chi tieát. ÔÛ coâng ñoaïn naøy caùc chi tieát rieâng leû sau khi cheá bieán seõ ñöôïc laép gheùp laïi vôùi nhau ñeå taïo thaønh nhöõng cuïm chi tieát hay saûn phaåm. Saûn phaåm hoaøn chænh ñöôïc kieåm tra chaât vaø ñöôïc ñoùng goùi baèng maùy ñoùng goùi töï ñoäng keøm theo caùc vaät lieäu loùt roài löu kho chôø xuaât xöôûng. 1.6.3. Aûnh höôûng cuûa quaù trình saûn xuaát ñeán moâi tröôøng. 1.6.3.1. Moâi tröôøng khoâng khí. Nhaø maùy söû duïng nhieàu loaïi nguyeân lieäu khaùc nhau phuïc vuï cho quaù trình coâng ngheä khaùc nhau.Do ñaët ñieåm ñòa lí haàu heát ôû khu vöïc thanh phoá Hoà Chí Minh,caùc tænh phiaù nam vaø nhaø maùy timber industries noùi rieâng ña soá deàu söû duïng daàu ñeå laøm nhieân lieäu chuû yeáu laø F.O.Söû duïng nguyeân lieäu daàu ñeå ñoát seõ sinh ra moät khoái löôïng lôùn caùc chaât oâ nhieãm nhö sau : khoùi thaûi,SO2,SO3,NO2, buïi, andehytde, cacbua huydro…laø nguoàn gaây oâ nhieãm nhieàu nhaát gaây aûnh höôûng ñeán söùc khoeû cuaû nhaân daân xung quanh nhaø maùy coù ñoát daàu cuõng nhö coâng nhaân cuaû nhaø maùy. 1.6.3.2. O nhieãm nöôùc. Quaù trình saûn xuaát söû duïng nhieàu nöôùc röaû,muoäi goã cuøng vôùi caùc hoaù chaât taåy,röûa theo ñoù ñi vaøo nguoàn thaûi cuaû nhaø maùy coäng vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït cuaû coâng nhaânñöôïc thaûi ra hoá thu gom xöû lí nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy. 1.6.3.3. O Nhieãm ñaát. Quaù trình saûn xuaát söû duïng nhieàu nöôùc röûa moät löôïng lôùn nöôùc chaûy traøn mang theo caùc hoaù chaât gaây oâ nhieãm nhö sôn caùc hoaù chaát taåy röûa daãn ñeán oâ nhieãm nguoàn nöôùc ngaàm aûnh höôûng ñeán sinh thaùi xung quanh cung nhö söùc khoeû cuûa coâng nhaân. 1.6.3.4. O nhieãm tieáng oàn. Quaù trình saûn xuaát laøm phaùt sinh oâ nhieãm tieáng oàn raát lôùn nhö tieáng may cöa, tieáng ñuïc goã vang leân chan chaùt, rì raàm, ñaët bieät muøi sôn toûa ra 1 vuøng roäng lôùn gaây aûnh höôûng ñeán söùc khoûe cuûa coâng nhaân raát lôùn. 1.6.4. Aûnh höôûng cuûa quaù trình saûn xuaát ñeán söùc khoeû cuûa coâng nhaân. Coâng nhaân laøm vieäc trong nhaø maùy thöôøng maéc phaûi caùc chöùng beänh nhö caùc beänh veà phoåi, trong ñoù coù beänh “buïi phoåi” laø moät caên beänh raát nguy hieåm laø moät caên beänh maø theo caùc nhaø khoa hoïc laø “ khoâng theå phuïc hoài” gaây taéc ngheõn pheá quaûn vaø ñöôøng thoâng khí trong phoåi. Trieäu chöùng cuûa beänh laø ho , raát nhieàu,töùc ngöïc, soát nheï,ñaøm nhieàu.Ngöôøi beänh seõ cheát töø 10 - 15 naêm keå töø ngaøy khôûi beänh.Ngoaøi ra tieáng oàn chaùt chuùa töø quaù trình saûn xuaát cuõng ñaây ra nhöõng caêng thaúng veà maët taâm li, söùc khoûe cuûa coâng nhaân. Tieáp xuùc vôùi nöôùc taåy röûa cuõng aûnh höôùng raát lôùn veà da lieãu cuõng nhö caùc beänh veà heä thaàn kinh do hít phaûi hôi hoaù chaát. CHÖÔNG 2: TOÅNG QUAN CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI COÂNG NGHIEÄP 2.1. Giôùi thieäu. Nöôùc thaûi thöôøng chöùa nhieàu taïp chaát coù baûn chaát khaùc nhau. Vì vaäy, muïc ñích cuûa vieäc xöû lyù nöôùc thaûi laø khöû caùc taïp chaát sao cho nöôùc sau khi xöû lyù ñaït tieâu chuaån chaát löôïng ôû möùc chaáp nhaän cho pheùp thaûi vaøo nguoàn tieáp nhaän. Caùc phöông phaùp chung nhaát maø ta thöôøng duøng ñeå xöû lyù moïi loaïi chaát thaûi ñöôïc aùp duïng laø phöông phaùp cô – lyù, hoùa hoïc, hoùa lyù, sinh hoïc. Trong thöïc teá tuøy theo töøng loaïi nöôùc thaûi maø ta coù theå aùp duïng ñeå ñaït hieäu quaû xöû lyù toái öu vaø chi phí xöû lyù toái thieåu. 2.2 Phöông phaùp xöû lyù cô hoïc Phöông phaùp muïc ñích laø loaïi boû taát caû caùc chaát khoâng tan vaø moät phaàn caùc chaát khoâng hoøa tan hoaëc ôû daïng keo. Caùc taïp chaát lô löûng coù theå ôû daïng raén hoaëc loûng, chuùng taïo vôùi nöôùc thaønh heä huyeàn phuø. Tuøy theo tính chaát hoùa lyù, noàng ñoä haït lô löûng, kích thöôùc haït, löu löôïng nöôùc thaûi vaø möùc ñoä laøm saïch caàn thieát maø ta coù theå aùp duïng caùc coâng trình xöû lyù cô hoïc cho phuø hôïp. Nhöõng coâng trình trong phöông phaùp xöû lyù cô hoïc bao goàm : 2.2.1 Song chaén raùc: Song chaén raùc thöôøng duøng ñeå giöõ raùc vaø caùc taïp chaát coù kích thöôùc lôùn hay ôû daïng sôïi coù trong nöôùc thaûi nhö giaáy, rau coû, raùc…, coøn caùc taïp chaát coù kích thöôùc nhoû hôn thì söû duïng löôùi chaén raùc. Song chaén raùc ñöôïc ñaët treân caùc maùng daãn nöôùc thaûi tröôùc khi vaøo traïm bôm hoaëc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi khaùc tieáp theo. Song chaén raùc coù theå ñöôïc chia thaønh hai loaïi di ñoäng vaø coá ñònh. Song chaén raùc ñöôïc laøm baèng kim loaïi (theùp khoâng ræ), ñaët nghieâng moät goùc 45¸ 90 0 theo höôùng doøng chaûy. Neáu löôïng raùc giöõ laïi treân song chaén raùc lôùn hôn 0,1 m3/ngñ thì raùc ñöôïc vôùt baèng cô giôùi. Raùc sau ñoù ñöôïc vaän chuyeån ra khoûi traïm xöû lyù nöôùc thaûi hoaëc ñöôïc ñöa ñeán maùy nghieàn raùc. Thanh song chaén coù theå coù tieát dieän troøn, vuoâng hoaëc hoãn hôïp. Döïa vaøo khoaûng caùch giöõa caùc thanh, ngöôøi ta coù theå chia song chaén raùc thaønh: Song chaén thoâ khoaûng caùch giöõa caùc thanh 40 ¸ 100 mm . Song chaén trung bình khoaûng caùch giöõa caùc thanh 10 ¸ 40 mm . Song chaén tinh khoaûng caùch giöõa caùc thanh nhoû hôn 10 mm . Caùc loaïi beå laéng: 2.2.2 Beå laéng caùt: Beå laéng caùt duøng taùch caùc chaát baån voâ cô coù troïng löôïng rieâng lôùn hôn nhieàu so vôùi troïng löôïng cuûa nöôùc thaûi nhö xæ than, caùt … ra khoûi nöôùc thaûi. Caùt töø beå laéng caùt ñöa ñi phôi khoâ vaø caùt naøy thöôøng ñöôïc söû duïng laïi trong muïc ñích xaây döïng. 2.2.3 Beå laéng : Beå laéng ñeå taùch caùc taïp chaát ôû daïng thoâ ra khoûi nöôùc thaûi. Quaù trình laéng cuûa caùc haït xaûy ra döïa vaøo taùc duïng cuûa troïng löïc. Tuøy theo coâng duïng cuûa beå laéng trong daây chuyeàn coâng ngheä coù theå chia beå laéng thaønh caùc loaïi : beå laéng ñôït I tröôùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc, beå laéng ñôït II sau coâng trình xöû lyù sinh hoïc. Theo caáu taïo ta coù theå phaân bieät beå laéng ngang, beå laéng ñöùng, beå laéng ly taâm. Beå laéng ngang : Trong beå laéng, nöôùc thaûi chuyeån ñoäng theo phöông ngang.. Caùc loaïi beå laéng ngang thöôøng ñöôïc söû duïng khi löu löôïng nöôùc thaûi treân 15000m3/ngñ. Hieäu suaát laéng ñaït 60%. Vaän toác doøng chaûy cuûa nöôùc thaûi trong beå laéng khoâng ñöôïc choïn lôùn hôn 0,01m/s, coøn thôøi gian löu töø 1 ñeán 3h. Beå laéng ñöùng : coù daïng hình truï hoaëc hình hoäp vôùi ñaùy hình choùp. Thôøi gian löu nöôùc trong beå töø 45 ñeán 120 phuùt. 2.2.4. Beå loïc : Beå loïc nhaèm ñeå taùch caùc taïp chaát phaân taùn coù kích thöôùc nhoû ra khoûi nöôùc thaûi maø caùc beå laéng khoâng theå loaïi ñöôïc chuùng. Ngöôøi ta tieán haønh quaù trình loïc naøy nhôø caùc vaùch ngaên xoáp, cho pheùp chaát loûng ñi qua vaø giöõ pha phaân taùn laïi. 2.3. Caùc phöông phaùp hoùa lyù Thöïc chaát cuûa phöông phaùp naøy laø aùp duïng caùc quaù trình vaät lyù vaø hoùa hoïc ñeå gaây taùc ñoäng vôùi caùc taïp chaát baån, bieán ñoåi hoùa hoïc, taïo thaønh chaát khaùc döôùi daïng caën hoaëc chaát hoøa tan nhöng khoâng ñoäc haïi hay gaây oâ nhieãm moâi tröôøng. ÖÙng duïng ñeå loaïi boû caùc haït phaân taùn nhoû, caùc khí tan, caùc chaát voâ cô vaø höõu cô hoøa tan. 2.3.1 Phöông phaùp ñoâng tuï vaø keo tuï Ñoâng tuï : Laø quaù trình thoâ hoùa caùc haït phaân taùn vaø caùc chaát nhuõ töông. Quaù trình naøy taùch caùc haït keo phaân taùn coù kích thöôùc töø 1 - 100mm. Söï ñoâng tuï xaûy ra döôùi taùc ñoäng cuûa chaát boå sung goïi laø chaát ñoâng tuï. Chaát ñoâng tuï thöôøng ñöôïc söû duïng laø pheøn nhoâm, pheøn saét hoaëc hoãn hôïp cuûa chuùng. Keo tuï : laø quaù trình keát hôïp caùc haït lô löûng, khi cho caùc hôïp chaát cao phaân töû vaøo nöôùc, söï keo tuï ñöôïc tieán haønh ñeå thuùc ñaåy quaù trình taïo boâng hydroxyt nhoâm vaø saét vôùi muïc ñích taïo thaønh nhöõng boâng lôùn hôn laøm taêng vaän toác laéng, Chaát keo tuï coù theå laø hôïp chaát töï nhieân vaø toång hôïp. 2.3.2 Quaù trình tuyeån noåi Quaù trình naøy ñöôïc öùng duïng ñeå loaïi ra khoûi nöôùc caùc taïp chaát phaân taùn khoâng tan vaø khoù laéng. Ngöôøi ta söû duïng phöông phaùp naøy ñeå xöû lyù nöôùc thaûi trong caùc ngaønh saûn xuaát nhö cheá bieán daàu môõ, da … vaø duøng ñeå taùch buøn hoaït tính sau xöû lyù hoùa sinh. Quaù trình naøy ñöôïc thöïc hieän baèng caùch suïc caùc boït khí nhoû vaøo pha loûng. Caùc khí ñoù keát dính vôùi caùc haït lô löûng vaø khi löïc noåi cuûa taäp hôïp caùc boùng khí vaø haït ñuû lôùn seõ keùo theo haït cuøng noåi leân treân maët nöôùc taïo thaønh lôùp boït coù noàng ñoä taïp chaát cao hôn trong nöôùc luùc ban ñaàu. 2.3.3 Quaù trình haáp phuï Quaù trình naøy ñöôïc söû duïng roäng raõi ñeå laøm saïch trieät ñeå nöôùc thaûi khoûi caùc chaát höõu cô hoøa tan sau khi xöû lyù sinh hoïc cuõng nhö xöû lyù cuïc boä. Caùc chaát haáp phuï goàm: than hoaït tính, caùc chaát toång hôïp vaø chaát thaûi cuûa moät soá quaù trình saûn xuaát (tro xæ, maït cöa … ). 2.3.4 Quaù trình trao ñoåi ion Phöông phaùp naøy öùng duïng ñeå laøm saïch nöôùc thaûi khoûi caùc kim loaïi nhö : keõm, ñoàng, Croâm, thuûy ngaân … cuõng nhö caùc hôïp chaát cuûa Asen, phoátpho, xranua vaø caùc chaát phoùng xaï. Phöông phaùp naøy cho pheùp thu hoài caùc chaát coù giaù trò vôùi ñoä laøm saïch nöôùc cao. Baûn chaát cuûa quaù trình trao ñoåi ion laø moät quaù trình töông taùc cuûa dung dòch vôùi pha raén trong nöôùc thaûi, maø noù coù tính chaát trao ñoåi ion. Caùc chaát caáu thaønh pha raén naøy ñöôïc goïi laø ionit, chuùng khoâng tan trong nöôùc. Trong ñoù, caùc ionit treân beà maët cuûa chaát raén coù khaû naêng haáp thu caùc ion döông ñöôïc goïi laø cationit vaø caùc ion coù khaû naêng haáp thu caùc ion aâm goïi laø amionit. 2.3.5 Quaù trình trích ly Trích ly pha loûng ñöôïc öùng duïng ñeå laøm saïch nöôùc thaûi chöùa phenol, daàu, axit höõu cô caùc ion kim loaïi . . . Phöông phaùp naøy ñöôïc aùp duïng khi noàng ñoä chaát thaûi lôùn hôn 3 – 4 g/l, vì khi ñoù giaù trò chaát thu hoài môùi buø ñaép chi phí cho quaù trình trích ly. Vieäc öùng duïng caùc phöông phaùp naøy ñeå xöû lyù nöôùc thaûi, so vôùi phöông phaùp sinh hoïc coù öu ñieåm sau : Coù khaû naêng loaïi caùc chaát ñoäc höõu cô khoâng bò oxy hoùa sinh hoïc. Hieäu quaû xöû lyù cao hôn vaø oån ñònh hôn. Kích thöôùc heä thoáng xöû lyù nhoû heïp. Ñoä nhaïy ñoái vôùi söï thay ñoåi taûi troïng thaáp hôn. Coù theå töï ñoäng hoùa hoaøn toaøn. Ñoäng hoïc cuûa caùc quaù trình hoùa lyù ñaõ ñöôïc nghieân cöùu saâu hôn. Phöông phaùp hoùa lyù khoâng caàn theo doõi caùc hoaït ñoäng cuûa sinh vaät. Coù theå thu hoài caùc chaát coù giaù trò kinh teá. 2.4. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoùa hoïc 2.4.1 Phöông phaùp trung hoøa Nöôùc thaûi coù chöùa acide hoaëc kieàm caàn ñöôïc trung hoøa vôùi ñoä pH = 6.5 – 8.5 tröôùc khi thaûi vaøo heä thoáng coáng chung hoaëc tröôùc khi daãn ñeán caùc coâng trình xöû lyù khaùc. Trung hoøa nöôùc thaûi ñöôïc thöïc hieän baèng nhieàu caùch : Trung hoøa baèng caùch troän laãn chaát thaûi : khi coù hai loaïi nöôùc thaûi moät mang tính chaát acide vaø moät mang tính chaát kieàm ta coù theå hoøa troän hai doøng nöôùc thaûi aáy laïi vôùi nhau baèng caùch coù hoaëc khoâng coù caùnh khuaáy cuõng coù theå hoøa troän baèng caùc suït khí vôùi vaän toác ôû ñöôøng oáng caáp vaøo baèng 20 ñeán 40 m/s. Trung hoøa baèng caùch boå sung taùc nhaân hoùa hoïc : tuøy thuoäc tính chaát, noàng ñoä cuûa töøng loaïi nöôùc thaûi maø ta löïa choïn caùc taùc nhaân ñeå trung hoøa cho phuø hôïp. Ñeå trung hoøa nöôùc axit, coù theå söû duïng caùc taùc nhaân hoùa hoïc nhö NaOH, KOH, Na2CO3, NH4, CaCO3, MgCO3, ñiloâmit (CaCO3.MgCO3). Taùc nhaân thöôøng söû duïng nhaát laø söõa voâi 5 ñeán 10% Ca(OH)2, tieáp ñoù laø soâña vaø NaOH ôû daïng pheá thaûi do giaù thaønh reû. Thôøi gian tieáp xuùc cuûa nöôùc thaûi vôùi taùc nhaân hoùa hoïc trong thieát bò phaûn öùng khoâng ñöôïc döôùi 5phuùt vaø ñoái vôùi nöôùc thaûi axit coù chöùa caùc muoái kim loaïi naëng caàn khoâng ñöôïc döôùi 30phuùt. Thôøi gian löu trong beå laéng khoaûng 2h. Ñeå trung hoøa nöôùc thaûi kieàm ngöôøi ta söû duïng caùc axit khaùc nhau hoaëc khí thaûi mang tính axit. Trung hoøa nöôùc thaûi axit baèng caùch loïc qua vaät lieäu coù taùc duïng trung hoøa: trong tröôøng hôïp naøy ngöôøi ta thöôøng duøng caùc vaät lieäu nhö manhetit (MgCO3), ñoâloâmit, ñaù voâi, ñaù phaán, ñaù hoa vaø caùc chaát thaûi raén nhö xì vaø xæ tro laøm lôùp vaät lieäu loïc. Khi lôùp chieàu cao vaät lieäu loïc baèng 0.85 ñeán 1.2m thì vaän toác khoâng ñöôïc vöôït quaù 5 m/s, coøn thôøi gian tieáp xuùc khoâng döôùi 10phuùt. 2.4.2 Phöông phaùp oxy hoùa – khöû Trong quaù trình oxy hoùa 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 naêng löôïng lôùn caùc taùc nhaân hoùa hoïc, Do ñoù quaù trình oxy hoùa hoùa 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. 2.5 Caùc phöông phaùp xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc Ngöôøi ta söû duïng phöông phaùp sinh hoïc ñeå laøm saïch nöôùc thaûi sinh hoaït cuõng nhö nöôùc thaûi saûn xuaát khoûi caùc chaát höõu cô hoøa tan vaø moät soá chaát voâ cô nhö H2S, cac sunfit, amoniac, nitô … Phöông phaùp naøy döïa treân cô sôû söû duïng hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät ñeå phaân huûy caùc chaát höõu cô gaây nhieãm baån trong nöôùc thaûi. 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 dinh döôõng, chuùng nhaän caùc chaát dinh döôõng ñeå xaây döïng teá baøo, sinh tröôûng vaø sinh saûn neân sinh khoái cuûa chuùng ñöôïc taêng leân. Quaù trình phaân huûy caùc chaát höõu cô nhôø vi sinh vaät goïi laø quaù trình oxy hoùa sinh hoùa. Keát quaû cuûa quaù trình naøy laø loaïi khoûi nöôùc nhöõng chaát baån höõu cô. Döïa vaøo hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät ngöôøi ta chia ra laøm hai loaïi: Phöông phaùp hieáu khí : söû duïng caùc vi sinh vaät hieáu khí coù saün trong töï nhieân vôùi hoaït ñoäng soáng cuûa chuùng caàn cung caáp oxy vaø nhieät ñoä caàn duy trì töø 20 – 400 C. Phöông phaùp yeám khí : laø phöông phaùp söû duïng caùc vi sinh vaät yeám khí hoaït ñoäng soáng cuûa chuùng khoâng coù söï cung caáp oxy. Caùc phöông phaùp sinh hoïc laøm saïch coù: Öu ñieåm Coù theå xöû lyù nöôùc thaûi coù nhieãm baån höõu cô töông ñoái roäng. Heä thoáng coù theå töï ñieàu chænh theo phoå caùc chaát nhieãm baån vaø noàng ñoä caùc chaát nhieãm baån. Thieát keá vaø trang thieát bò ñôn giaûn. Nhöôïc ñieåm: Ñaàu tö cô baûn cho vieäc xaây döïng khaù toán keùm. Phaûi coù cheá ñoä coâng ngheä laøm saïch ñoàng boä vaø hoaøn chænh. Caùc chaát höõu cô khoù phaân huûy cuõng nhö caùc chaát coù ñoäc tính aûnh höôûng ñeán thôøi gian vaø hieäu quaû laøm saïch. Caùc chaát coù ñoäc tính taùc ñoäng ñeán quaàn theå sinh vaät noùi chung vaø trong buøn hoaït tính laøm giaûm hieäu suaát xöû lyù cuûa quaù trình. Coù theå laøm loaõng nöôùc thaûi coù noàng ñoä chaát baån cao, nhö vaäy seõ laøm taêng löôïng nöôùc thaûi. 2.6 Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc trong ñieàu kieän töï nhieân 2.6.1 Hoà sinh vaät Hoà sinh vaät laø caùc ao hoà coù saún trong töï nhieân hoaëc nhaân taïo. Trong hoà dieãn ra quaù trình oxy hoùa sinh hoùa caùc chaát baån höõu cô, chaát khoùang bôûi caùc vi khuaån, taûo, caùc loaøi thuûy sinh vaät khaùc töông töï nhö quaù trình laøm saïch nguoàn nöôùc maët. Caùc vi sinh vaät coù trong nöôùc söû duïng oxy hoøa tan trong nöôùc cuõng nhö löôïng oxy sinh töø reâu taûo trong quaù trình quang hôïp Bieän phaùp xöû lí baèng hoà sinh hoïc coù moät soá öu ñieåm : Ñaây laø phöông phaùp reû nhaát, deã thieát keá vaø xaây döïng, deã vaän haønh, khoâng ñoøi hoûi cung caáp naêng löôïng (söû duïng naêng löôïng maët trôøi) Coù khaû naêng laøm giaûm caùc vi sinh vaät oâ nhieãm, keå caû vi sinh vaät gaây beänh, xuoáng tôùi möùc thaáp nhaát. Khaû naêng loïai ñöôïc caùc höõu cô, voâ cô tan trong nöôùc.Heä vi sinh vaät hoaït ñoäng ôû ñaây chòu ñöïng ñöôïc noàng ñoä caùc kim loïai naëng töông ñoái cao (>30mg/l) . Ÿ Nhöõng hoà sinh hoïc naày cuõng coù moät soá nhöôïc ñieåm cô baûn nhö : Thôøi gian xöû lí töông ñoái daøi ngaøy. Ñoøi hoûi maët baèng roäng. Vaø trong quaù trình xöû lí phuï thuoäc nhieàu vaøo ñieàu kieän töï nhieân. Phöông phaùp naøy voán laø phöông phaùp töï laøm saïch cuûa nöôùc ñaõ ñöôïc aùp duïng töø xa xöa, ñaëc bieät duøng nhieàu ôû caùc nöôùc coâng nghieäp phaùt trieån töø theá kæ tröôùc vaø cho ñeán ngaøy nay vaãn ñang coøn ñöôïc thònh haønh. Caên cöù vaøo ñaëc tính toàn taïi vaø tuaàn hoaøn cuûa caùc vi sinh vaät maø ngöôøi ta phaân bieät thaønh 3 loaïi hoà: Ÿ Hoà sinh vaät hieáu khí : quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi xaûy ra trong ñieàu kieän ñaày ñuû oxy. Ngöôøi ta phaân bieät loaïi hoà naøy laøm hai nhoùm: Ÿ Hoà laøm thoaùng töï nhieân : Oxy cung caáp cho quaù trình oxy hoùa sinh hoùa chuû yeáu do söï khueách taùn khoâng khí vaø quaù trình quang hôïp cuûa caùc thöïc vaät nöôùc. Ñoä saâu cuûa hoà töø 30cm ¸ 40 cm, thôøi gian löu nöôùc trong hoà khoaûng 3 ¸ 12 ngaøy. Ÿ Hoà hieáu khí laøm thoaùng nhaân taïo : nguoàn oxy cung caáp cho quaù trình sinh hoùa laø caùc thieát bò nhö bôm khí neùn hoaëc maùy khuaáy cô hoïc. Ñoä saâu cuûa hoà coù theå laø 2 ¸ 4.5m, thôøi gian löu nöôùc trong hoà khoaûng töø 1 ¸ 3 ngaøy. Ÿ Hoà sinh vaät kî khí : Laø loaïi ao saâu, ít coù hoaëc khoâng coù ñieàu kieän hieáu khí, quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi xaûy ra döôùi söï tham gia cuûa haøng traêm loaïi vi sinh vaät kò khí baét buoäc hoaëc tuøy tieän. Caùc vi sinh vaät naøy laáy oxy töø caùc hôïp chaát nhö nitrat, sunfat, … ñeå tieán haønh haøng loaït caùc bieán ñoåi ñeå chuyeån hoùa caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi thaønh caùc axit höõu cô, caùc loaïi ancol, H2S, CH4, CO2, nöôùc, ... Hieäu suaát xöû lyù coù theå laøm giaûm haøm löôïng BOD ñeán 70%. Tuy nhieân trong quaù trình xöû lyù taïo ra muøi hoâi thoái khoù chòu neân loaïi hoà naøy chæ duøng trong nöôùc thaûi coâng nghieäp coù haøm löôïng chaát höõu cô ñaäm ñaëc. Ÿ Hoà sinh vaät tuøy tieän : laø loaïi keát hôïp caû hieáu khí vaø kî khí. Hoà thöôøng saâu 1 ¸ 2m, thích hôïp cho söï phaùt trieån cuûa taûo vaø vi sinh vaät tuøy nghi. Trong hoà xaûy ra hai quaù trình song song laø quaù trình oxy hoùa hieáu khí caùc chaát nhieãm baån höõu cô vaø quaù trình phaân huûy meâtan caën laéng. Ñaëc ñieåm cuûa hoà naøy theo chieàu saâu cuûa noù chia laøm 3 vuøng: lôùp treân laø vuøng hieáu khí, lôùp giöõa laø vuøng trung gian, coøn lôùp döôùi laø vuøng kò khí. Chieàu saâu cuûa hoà 0.9 ¸ 1.5m. 2.6.2 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 nöôùc thaûi trong ñieàu kieän naøy dieãn ra döôùi taùc duïng cuûa aùnh saùng maët trôøi, khoâng khí, vi sinh vaät vaø caùc hoaït ñoäng soáng cuûa chuùng. Caùc loaïi chaát thaûi seõ bò haáp thu vaø giöõ laïi trong ñaát, sau ñoù caùc loaïi vi khuaån coù saún trong ñaát seõ phaân huûy chuùng thaønh caùc chaát ñôn giaûn vaø caây troàng haáp thuï chuùng deã daøng. Nöôùc thaûi thaám vaøo ñaát moät phaàn ñöôïc caây troàng söû duïng moät phaàn boå sung cho nguoàn nöôùc ngaàm sau khi ñöôïc loïc qua lôùp ñaát. Cheá ñoä xaû nöôùc ra caùnh ñoàng töôùi phuï thuoäc vaøo khí haäu, muøa vuï, caây troàng, loaïi ñaát … Caùc ñoàng loïc thöôøng duøng nhöõng maûnh ñaát k0hoâng theå canh taùc ñöôïc. Treân caùnh ñoàng aáy ngöôøi ta chia thaønh töøng oâ coù boá trí heä thoáng möông maùng, boä phaän phaân phoái vaø thu nöôùc. Caùnh ñoàng töôùi vaø caùnh ñoàng loïc thöôøng xaây döïng ôû nhöõng nôi coù ñoä doác töï nhieân 0.02 vaø caùch xa khu daân cö veà cuoái höôùng gioù. Öu ñieåm cuûa phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi trong ñieàu kieän töï nhieân laø: Ñaây laø phöông phaùp reû nhaát, deã thieát keá vaø xaây döïng, deã vaän haønh, khoâng ñoøi hoûi cung caáp naêng löôïng (söû duïng naêng löôïng maët trôøi). Coù khaû naêng laøm giaûm caùc vi sinh vaät oâ nhieãm, keå caû vi sinh vaät gaây beänh ñeán möùc thaáp nhaát. Khaû naêng loïai ñöôïc caùc chaát höõu cô voâ cô tan trong nöôùc. Heä vi sinh vaät hoïat ñoäng ôû ñaây chòu ñöïng ñöôïc noàng ñoä caùc kim loïai naëng töông ñoái cao Phuïc hoài ñaát baïc maøu. Nhöôïc ñieåm laø : Dieän tích xaây döïng lôùn. Thôøi gian xöû lyù töông ñoái daøi. Trong quaù trình xöû lyù phuï thuoäc nhieàu vaøo ñieàu kieän töï nhieân nhö trong muøa ñoâng caùc quaù trình sinh hoïc xaûy ra trong nöôùc chaäm seõ keùo daøi thôøi gian xöû lyù hoaëc gaëp caùc côn möa lôùn seõ laøm traøn nöôùc thaûi gaây oâ nhieãm cho caùc nguoàn nöôùc khaùc. ( hình 2.2.caùnh ñoàng loïc ) ( Hình 2.1. caùnh ñoàng töôùi ) 2.7.xöû lí nöôùc thaûi baèng bieän phaùp sinh hoïc trong ñieàu kieän ban ñaàu 2.7.1 Beå loïc sinh hoïc Beå loïc sinh hoïc (beå Bioâphin) laø coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi trong ñieàu kieän nhaân taïo nhôø caùc vi sinh vaät hieáu khí. Nöôùc thaûi daãn vaøo beå baèng heä thoáng phaân phoái nöôùc, nöôùc seõ ñöôïc loïc qua caùc lôùp vaät lieäu raén coù bao boïc moät lôùp maøng vi sinh vaät. Quaù trình xöû lyù dieãn ra khi cho nöôùc thaûi töôùi leân beà maët cuûa beå vaø thaám qua lôùp vaät lieäu loïc. ÔÛ beà maët cuûa lôùp vaät lieäu loïc vaø caùc khe hôû ôû giöõa chuùng caùc caën baån ñöôïc giöõ laïi vaø taïo thaønh maøng – goïi laø maøng vi sinh vaät. Löôïng oxy caàn thieát ñeå oxy hoùa caùc chaát baån höõu cô coù trong nöôùc thaûi ôû beå loïc ñöôïc cung caáp phöông phaùp töï nhieân hoaëc nhaân taïo. Vi sinh vaät haáp thuï chaát höõu cô vaø nhôø coù oxy quaù trình oxy hoùa ñöôïc thöïc hieän. Vaät lieäu loïc laø caùc vaät lieäu coù ñoä xoáp cao, khoái löôïng rieâng nhoû vaø beà maët rieâng lôùn nhö ñaù cuoäi, ñaù daêm, voøng goám, caùc loaïi polymer … Döïa vaøo khaû naêng laøm vieäc cuûa beå maø ngöôøi ta phaân loaïi beå : ( Hình 2.3. beå loïc sinh hoïc coù moät lôùp nguyeân lieäu loïc ) 2.7.2 Beå Bioâphin nhoû gioït : Ñöôïc xaây döïng döôùi daïng hình troøn hay hình chöõ nhaät. Nöôùc thaûi daãn vaøo beå baèng moät thieát bò phaân phoái, theo chu kyø nöôùc ñöôïc töôùi leân toaøn boä beà maët beå loïc. Nöôùc thaûi sau khi loïc seõ chaûy vaøo heä thoáng thu nöôùc vaø ñöôïc daãn ra khoûi beå. Ñaëc ñieåm rieâng cuûa beå loaïi naøy laø kích thöôùc cuûa caùc haït vaät lieäu loïc khoâng lôùn hôn 25 – 30mm vaø taûi troïng töôùi nöôùc nhoû (0.5 – 1m3/m3VLL). Hieäu suaát xöû lyù theo BOD ñaït 90%. Noù ñöôïc aùp duïng cho caùc heä thoáng coù coâng suaát töø 20 – 1000m3/ngñ. ( Hình 2.4. beå Biophin nhoû gioït) 2.7.3 Beå Bioâphin cao taûi : Hoaït ñoäng gioáng nhö beå bioâphin nhoû gioït chæ khaùc laø ôû beå bioâphin cao taûi coù chieàu cao coâng taùc vaø taûi troïng töôùi nöôùc lôùn hôn. Vaät lieäu loïc coù kích thöôùc 40 – 60mm. Öu ñieåm cuûa quaù trình loïc naøy laø: Xöû lyù nöôùc coù ñoä nhieãm baån cao. Ruùt ngaén thôøi gian xöû lyù. Ñoàng thôøi coù theå xöû lyù hieäu quaû nöôùc caàn coù quaù trình khöû nitrat hoaëc phaûn nitrat hoùa. Nhöôïc ñieåm: khoâng khí ra khoûi loïc thöôøng coù muøi hoâi thoái vaø xung quanh loïc coù nhieàu ruoài muoãi. ( Hình 2.5. beå biophin cao taûi ) 2.7.4 Beå Aeroten Beå Aeroten laø coâng trình laøm baèng beâtoâng, beâtoâng coát theùp … vôùi maët baèng thoâng duïng laø hình chöõ nhaät. Hoãn hôïp buøn vaø nöôùc thaûi cho chaûy qua suoát chieàu daøi cuûa beå. Nöôùc thaûi ñaàu tieân qua song chaén raùc ñeå loïai boû caùc chaát raén coù kích thöôùc lôùn khoâng tan trong nöôùc nhö raùc, giaáy, bao bì, goã, laù, gaïch v. v. . . , sau ñoù ñöa vaøo laéng sô boä ñeå laéng caùc chaát raén khoâng tan qua song chaén raùc vaø moät phaàn caùc chaát raén lô löûng, roài ñöa vaøo beå hieáu khí. Vi sinh vaät trong beå hieáu khí taïo thaønh buøn hoïat tính seõ phaân huûy caùc chaát höõu cô vaø laøm saïch nöôùc. Sau beå hieáu khí laø beå laéng boå sung, buøn hoïat tính laéng vaø nöôùc ñöôïc laøm trong – nöôùc ñaõ xöû lyù ñöôïc ñöa vaøo caùc thuûy vöïc. Buøn._. hoïat tính moät phaàn ñöôïc hoài löu duøng laøm taùc nhaân phaân giaûi cho caùc ñôït sau, phaàn coøn laïi ñöôïc xöû lyù laøm phaân boùn cho caây troàng hoaëc duøng boå sung vaøo thöùc aên chaên nuoâi . Nguyeân lí cô baûn cuûa phöông phaùp laø taïo ñieàu kieän hieáu khí cho quaàn theå vi sinh vaät coù trong nöôùc thaûi phaùt trieån taïo thaønh buøn hoïat tính. Ñeå thoûa maõn ñieàu kieän naày ngöôøi ta phaûi suïc khí qua heä thoáng neùn khí hoaëc thoåi khí. Nöôùc thaûi trong beå seõ ñöôïc cung caáp khoâng khí vaø löôïng oxy seõ ñöôïc hoøa tan nhieàu hôn ñaûm baûo cho yeâu caàu oxy hoùa caùc chaát höõu cô cuûa vi sinh vaät hieáu khí vaø tuøy nghi. Tröôøng hôïp nöôùc ngheøo nguoàn N vaø P thì phaûi boå sung caùc chaát naày nhaèm ñaûm baûo cho buøn coù hoïat tính, nghóa laø cho buøn taïo thaønh toát, coù khaû naêng oxy hoùa cao caùc chaát höõu cô. Coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi baèng beå Aeroten laø taïo ñieàu kieän hieáu khí vaø coù theå boå sung moät soá chaát dinh döôõng thích hôïp cho vi sinh vaät nöôùc thaûi phaùt trieån ñeå taïo thaønh buøn coù hoïat tính cao, neáu trong nöôùc thaûi thieáu caùc chaát naày. Ñeå ñaûm baûo coù oxy thöôøng xuyeân vaø nöôùc ñöôïc troän ñeàu vôùi buøn hoïat tính, ngöôøi ta cung caáp oxy baèng heä thoáng thoåi khí hoaëc cung caáp oxy tinh khieát, keát hôïp vôùi heä thoáng khuaáy troän. Theo quaù trình nöôùc thaûi töø beå Aeroten ñeán beå laéng vi sinh vaät taïo boâng vaø keát laïi cuøng vôùi caùc chaát huyeàn phuø cuõng nhö caùc vaät theå ñöôïc haáp phuï trong buøn hoaït tính. Buøn hoïat tính hoài löu ñöôïc troän vôùi nöôùc thaûi ôû ñaàu vaøo beå Aeroten. Trong beå Aeroten coù theå xaây caùc vaùch ngaên vaø nöôùc thaûi coù buøn hoïat tính seõ chaûy theo chieàu daøi cuûa doøng chaûy. Khoâng khí ñöôïc ñöa vaøo ñoàng ñeàu theo suoát chieàu daøi cuûa beå Aeroten . Coù tröôøng hôïp buøn hoài löu ñöôïc hoïat hoùa trong moät beå rieâng, coù boå sung caùc chaát dinh döôõng vaø cheá ñoä suïc khí, khuaáy troän thích hôïp, sau ñoù môùi ñöa trôû laïi beå Aeroten. Hieäu suaát xöû lyù hieáu khí coù theå ñaït tôùi 85 - 95 % BOD, loïai caùc hôïp chaát N tôùi 40% vaø coliform tôùi 60 – 90 % . ÔÛ ñaây, ta coù theå ví beå Aeroten nhö laø moät noài leân men thoâng thöôøng ñöôïc tieán haønh trong ñieàu kieän hieáu khí khoâng voâ truøng vôùi caùc chuûng saûn xuaát laø quaàn theå vi sinh vaät nöôùc thaûi keát laïi vôùi nhau trong buøn hoïat tính. Quaù trình xöû lyù ñöôïc thöïc hieän nhö quaù trình leân men baùn lieân tuïc. Quaù trình coâng ngheä naày coù nhöõng ñaëc ñieåm sau : Gioáng vi sinh vaät khoâng phaûi laø gioáng thuaàn khieát maø laø quaàn theå vi khuaån (chuû yeáu) naám men, naám moác, ñoäng vaät nguyeân sinh vaø moät soá sinh vaät khaùc (chuû yeáu laø vi khuaån dò döôõng, hoïai sinh vaø hieáu khí). Buøn hoïat tính goàm caû teá baøo cheát, teá baøo giaø vaø caùc teá baøo treû hoïat ñoäng phaân taùn trong nöôùc thaûi thaønh caùc daïng haït nhoû. Nöôùc thaûi ñöôïc xöû lyù baèng beå Aeroten coù quaù trình nhö sau : Haáp phuï caùc chaát höõu cô hoøa tan, daïng keo vaø huyeàn phuø vaøo trong hoaëc treân maët caùc haït buøn hoïat tính . Caùc chaát höõu cô ñöôïc phaân huûy ñeán saûn phaåm cuoái cuøng laø CO2, H2O cuøng caùc chaát khoùang vaø ñoàng thôøi taïo thaønh caùc teá baøo môùi cuûa quaàn theå vi sinh vaät hieáu khí. Söï chuyeån hoùa caùc chaát bôûi vi sinh vaät vaø keát laéng buøn hoïat tính coù söï tham gia caùc loøai ñoäng vaät nguyeân sinh vaø caùc loøai khaùc coù trong nöôùc thaûi. Oxy hoùa amoniac ñeán nitrit vaø sau ñoù ñeán nitrat nhôø vi khuaån nitrat hoùa. Tröôøng hôïp khoâng ñuû caùc chaát dinh döôõng trong nöôùc thaûi, teá baøo vi sinh vaät seõ cheát vaø töï phaân. Khoâng ñuû ñieàu kieän hieáu khí, hoaëc ngöøng thoåi khí, khuaáy troän caùc haït buøn seõ keát laïi thaønh khoái vaø laéng xuoáng ñaùy. Tuøy thuoäc vaøo ñieàu kieän cuï theå (khoái löôïng nöôùc thaûi, möùc ñoä nhieãm baån, voán… ) ngöôøi ta coù theå thieát keá beå Aeroten coù caùc loïai hình vaø trang thieát bò suïc khí seõ khaùc nhau. Döôùi ñaây laø moät soá loïai hình beå Aeroten. ( Hình 2.6. beå aerotank ) Beå Aeroten thoâng thöôøng : Nöôùc thaûi qua chaén raùc vaøo laéng sô boä (laéng 1) roài hoøa vôùi buøn hoài löu vaøo ñaàu cuøng cuûa beå Aeroten. Khoâng khí suïc ñoàng ñeàu theo suoát chieàu daøi cuûa beå. Khuaáy troän baèng suïc khí. Quaù trình xaûy ra trong beå goàm coù söï haáp phuï caùc caën vaãn lô löûng, caùc teá baøo vi sinh vaät, keát boâng laïi trong buøn hoïat tính môùi hình thaønh vaø caùc chaát höõu cô bò oxy hoùa. Buøn hoïat tính thöøa ñöôïc laáy ra ôû beå laéng thöù caáp (laéng 2). Thôøi gian nöôùc thaûi löu laïi trong beå laø 4 – 6 h ; löôïng buøn hoài löu 15 -50%; taûi löôïng thích hôïp vaøo khoûang 0,3 – 0,6 kg BOD5 /m3 ngaøy, vôùi haøm löôïng buøn khoûang 1500 – 3000 mg/l; thôøi gian löu buøn 5 – 15 ngaøy. Hieäu quaû xöû lyù BOD vaøo khoûang 85 – 95 %, chaát löôïng nöôùc ra toát. NÖÔÙC THAÛI THO Laéng I BEÅ AEROTANK Laéng II Nöôùc thaûi sau xöû lyù Buøn tuaàn hoaøn BUØN THAÛI - Beå Aeroten.theo baäc : Ñaây laø phöông phaùp caûi tieán cuûa phöông phaùp treân. Nöôùc thaûi sau laéng 1 ñöôïc ñöa vaøo beå ôû nhieàu ñieåm töông öùng, do ñoù nhu caàu oxy seõ giaûm daàn. Quaù trình coâng ngheä naøy ñöôïc söû duïng coù keát quaû ñoái vôùi nöôùc thaûi thaønh phoá. Vôùi bieän phaùp thoåi khí keùo daøi, thôøi gian nöôùc löu laïi trong beå ñuû lôùn ñeå oxy hoùa hoaøn toaøn löôïng chaát baån vôùi löôïng buøn taïo thaønh khoaûng 2000 – 3500 mg/l ; thôøi gian löu nöôùc trong beå 3 –5 h ; taûi troïng vaøo khoaûng 0,5 – 0,9 kg BOD5/m3 ngaøy; thôøi gian löu buøn hoài löu 25 – 75 % ; hieäu suaát khöû BOD khoaûng 85 - 95 % , chaát löôïng nöôùc sau xöû lyù toát . Buøn dö Nöôùc thaûi vaøo Laéng I BEÅ AEROTEN Laéng II NÖÔÙC THAÛI Buøn hoaït tính hoaøn löu Beå Aeroten. coù thieát bò khuaáy troän: Quaù trình xöû lyù gaàn nhö lieân tuïc cho nöôùc thaûi vaøo beå Aeroten coù thieát bò khuaáy troän . Nöôùc vaø buøn ñöôïc quay voøng laïi ñöa vaøo beå ôû nhieàu ñieåm. Vòeâc cung caáp oxy ñöôïc thöïc hieän ñoàng ñeàu theo chieàu daøi cuûa beå keát hôïp vôùi khuaáy ñaûo laøm cho caùc haït buøn phaân taùn ñeàu trong nöôùc tieáp xuùc vôùi caùc chaát oâ nhieãm laøm taêng khaû naêng oxy hoùa cuûa caû quaù trình. - Beå Aeroten oån ñònh – tieáp xuùc : Quaù trình xöû lyù nöôùc ñöôïc thöïc hieän qua hai beå: beå oån ñònh buøn hoïat tính vaø beå tieáp xuùc. Buøn hoïat tính hoài löu ñöôïc ñöa vaøo beå oån ñònh nhö laø giai ñoïan nhaân gioáng trong coâng ngheä leân men coâng nghieäp. Khi löôïng buøn hoïat tính môùi ñöôïc taïo thaønh ñuû soá löôïng vaø ñaûm baûo ñoä tuoåi sinh lí seõ ñöôïc ñöa sang beå tieáp xuùc vôùi nöôùc thaûi sau laéng 1 vaø quaù trình oxy hoùa caùc chaát nhieãm baån môùi thöïc söï xaûy ra ôû beå naøy. Beå oån ñònh coøn goïi laø beå taùi sinh hoaëc beå hoïat hoùa buøn. NÖÔÙC THAÛI Laéng I BEÅ OÅN ÑÒNH BUØN BEÅ TIEÁP XUÙC Laéng II Buøn hoài löu Buøn thaûi Öu ñieåm cuûa phöông phaùp laø giaûm 50% löôïng thoâng khí so vôùi phöông phaùp hieáu khí coå ñieån. Phöông phaùp naøy ñöôïc aùp duïng cho xöû lyù nöôùc coù nhieàu chaát baån ôû daïng lô löûng hoaëc keo. Caùc thoâng soá coâng ngheä cuûa quaù trình : thôøi gian löu buøn trong beå oån ñònh 1,5 – 5h; thôøi gian löu nöôùc trong beå tieáp xuùc laø 20 – 40 ph ; löôïng buøn hoài löu 25 – 50%; thôøi gian löu buøn 5 – 15 ngaøy ; löôïng buøn trong beå oån ñònh 4000 – 10000 mg/l, trong beå tieáp xuùc 1000 – 3000 mgl. Taûi troïng cuûa heä thoáng laø 0,6 – 0,75 kgBOD5 /m3, ngaøy, vaø hieäu suaát xöû lyù BOD laø 80 – 90%. 2.7.5 Ñóa quay sinh hoïc (RBC) Ñóa quay sinh hoïc ñöôïc aùp duïng ñaàu tieân ôû CHLB Ñöùc naêm 1960 sau ñoù ôû Myõ. ÔÛ Myõ vaø Canada 70% heä thoáng RBC ñöôïc söû duïng ñeå loïai BOD, 25% ñeå loïai BOD vaø nitrat, 5% ñeå loïai nitrat. Ñaây laø heä thoáng sinh hoïc sinh tröôûng coá ñònh trong maøng sinh hoïc khaùc. Do vaän toác quay raát chaäm cho neân moät lôùp maøng sinh hoïc seõ ñöôïc taïo ra baùm vaøo ñóa khi maøng naøy tieáp xuùc vôùi nöôùc thaûi chuùng seõ haáp thuï chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi vaø sau ñoù tieáp xuùc vôùi oxy khi ra khoûi nöôùc thaûi. Ñóa quay ñöôïc nhôø moâtô hoaëc söùc gioù. Nhôø quay lieân tuïc maøng sinh hoïc vöøa tieáp xuùc ñöôïc vôùi khoâng khí vöøa tieáp xuùc ñöôïc vôùi chaát höõu cô trong nöôùc thaûi, vì vaäy chaát höõu cô ñöôïc phaân huûy nhanh. Yeáu toá quan troïng nhaát aûnh höôûng ñeán hoïat ñoäng RBC laø lôùp maøng sinh hoïc. Khi baét ñaàu vaän haønh caùc vi sinh vaät trong nöôùc baùm vaøo vaät lieäu vaø phaùt trieån ôû ñoù cho ñeán khi taát caû vaät lieäu ñöôïc bao bôûi lôùp maøng nhaày daøy chöøng 0,16 – 0,32 cm. Sinh khoái baùm chaéc vaøo RBC töông töï nhö ôû maøng loïc sinh hoïc. . ( Hình 2.7. Ñóa quay sinh hoïc RBC ) 2.8. Ñeà xuaát coâng ngheä xöû lí nöôùc thaûi cho nhaø maùy Timber industries. Töø caùc yeáu toá ñaõ xeùt ôû treân keát hôïp vôùi caùc keát quaû thu ñöôïc töø quaù trình phaân tích thöïc nghieäm, ta coù theå ñeà xuaát quy trình xöû lyù nöôùc thaûi cho nhaø maùy Timber Inductries vôùi hai phöông aùn (sô ñoà coâng ngheä ñöôïc trình baøy ôû trang sau). Nöôùc thaûi cuûa coâng ty bao goàm: Nöôùc thaûi beáp aên+ Nöôùc thaûi WC+ nöôùc thaûi saûn xuaát “sôn maøng nöôùc”.Caùc loïai nöôùc thaûi naøy goïi chung laø nöôùc thaûi Coâng nghieäp…Döï theo keát quûa öôùc tính vaø thoâng soá töø chuû ñaàu tö cung caáp: toång löu löôïng thaûi cuûa coâng ty laø 250m3/ngaøy,ñeâm. 2.8.1 Thaønh phaàn tính chaát cuaû nöôùc thaûi tröôùc vaø sau khi xöû lí. Baûng 2.1 Tính chaât nöôùc thaûi tröôùc khi xöû lí STT CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 01 Nhiệt độ 0C 25¸33 02 pH 6.0 ¸ 8.5 03 CODTC mg/l 320 - 400 04 BOD5 mg/l 220 - 300 05 SS mg/l 80 - 120 06 Tổng Nitơ mg/l 40 - 65 07 PO43- mg/l 10 - 15 ( Nguoàn : nhaø maùy Timber Industries ) Thaønh phaàn tính chaát sau xöû lí –Tieâu chuaån TCVN 5945-2005, loaïi B Yeâu caàu chaát löôïng nöôùc ñaàu ra loaïi B vôùi caùc chæ tieâu sau: Baûng 2.2: Tieâu chuaån TCVN 5945-2005, loïai B STT CHÆ TIEÂU ÑÔN VÒ GIÔÙI HAÏN CHO PHEÙP LOAÏI B TCVN 5945-2005 01 pH 5.5 - 9 02 BOD5 mg/l 50 03 CODTC mg/l 80 04 Chaát raén lô löûng mg/l 100 05 Toång N mg/l 60 06 PO43- mg/l 6 ( Nguoàn : Nhaø maùy Timber Industries ) 2.8.3. Caùc phöông aùn xöû lí. SÔ ÑOÀ PHÖÔNG AÙN XÖÛ LYÙ 1: Sô ñoà coâng ngheä heä thoáng xöû lí nöôùc thaûi coâng nghieäp (Sinh hoïat+ saûn xuaát),coâng suaát 250m3/ngaøy,ñeâm. NÖÔÙC THAÛI TRÖÔÙC XÖÛ LÍ NGUOÀN TIEÁP NHAÄN TCVN 5945-2005-LOAÏI B BEÅ KHÖÛ TRUØNG THIEÁT BÒ LAÉNG 2 SONG CHAÉN RAÙC BEÅ THU GOM BEÅ TAÙCH DAÀU MÔÕ Máy thổi khí BEÅ ÑIEÀU HOAØ Maùy thoåi khí BEÅ AEROTANK BEÅ CHÖAÙ BUØN H/c khöû truøng XE CHÔÛ ÑI THAÛI BO SÔ ÑOÀ PHÖÔNG AÙN XÖÛ LYÙ 2 NÖÔÙC THAÛI TRÖÔÙC XÖÛ LÍ SONG CHAÉN RAÙC BEÅ THU GOM BEÅ TAÙCH DAÀU MÔÕ Máy thổi khí BEÅ ÑIEÀU HOAØ Maùy thoåi khí THEÁT BÒ LOÏC SINH HOÏC BIOFOR HIEÁU KHÍ THIEÁT BÒ LAÉNG 2 BEÅ CHÖAÙ BUØN H/c khöû truøng XE CHÔÛ ÑI THAÛI BO BEÅ KHÖÛ TRUØNG NGUOÀN TIEÁP NHAÄN TCVN 5945-2005-LOAÏI B 2.8.4.Thuyeát minh choïn coâng ngheä xöû lí. Nöôùc thaûi sinh hoaït tö khu vöïc phaùt sinh ñöôïc thu gom veà heä thoáng xöû lí nöôùc thaûi 2.8.4.1.Thieát bò taùch raùc Nhieäm vuï: ñeå loaïi taát caû caùc loaïi raùc thoâ coù trong nöôùc thaûi coù theå gaây taùc ngheõn ñöôøng oáng laøm hö hoûng maùy bôm vaø laøm giaûm hieäu quûa xöû lí cuûa caùc giai ñoaïn sau, caàn phaûi boá trí thieát bi taùch raùc thoâ trong nöôùc thaûi 2.8.4.2 Beå thu gom Laø coâng trình chuyeån tieáp giöõa ñieåm phaùt sinh nöôùc thaûi vaø traïm xöû lí Nhieäm vuï: thu gom nöôùc thaûi, trung chuyeån vaø taän duïng ñöôïc cao trình cuûa caùc coâng trình ñôn vò phía sau. Nöôùc thaûi töø beå thu gom ñöôïc daãn qua beå tuyeån noåi ñeå vôùt daàu môõ 2.8.4.3. Beå taùch daàu môõ Nhieäm vuï: taùch vaø giöõ daàu môõ ñöôïc sinh ra trong quùa rình cheá bieán ra khoûi nöôùc thaûi tröôùc khi nöôùc thaûi ñöôïc daãn vaøo heä thoáng xöû lí sinh hoïc, traùnh hieän töôïng ngheït bôm, ngheït ñöôøng oáng vaø laøm giaûm hieäu quûa xöû lí ôû caùc quaù trình xöû lyù sinh hoïc. Löôïng daàu môõ trong beå seõ ñöôïc veä sinh ñònh kì 2.8.4.4. Beå ñieàu hoøa. Beå ñieàu hoøa laø beå taäp trung caùc nguoàn nöôùc thaûi thaønh 1 nguoàn duy nhaát vaø ñoàng thôøi chöùc heä thoáng cho heä thoáng hoaït ñoäng lieân tuïc.Do tính chaát cuûa nöôùc thaûi giao ñoäng theo thôøi gian trong ngaøy( phuï thuoäc nhieàu vaøo caùc yeáu toá nhö : nguoàn thaûi vaø thôøi gian thaûi nöôùc ).Vì vaäy, beå ñieàu hoøa laø coâng trình ñôn vò khoâng theå thieáu trong baát kì moät traïm xöû lyù nöôùc thaûi naøo, ñaëc bieät laø ñoái vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït. Beå ñieàu hoaø coù nhieäm vuï ñieàu hoaø löu löôïng vaø noàng ñoä nöôùc thaûi, taïo cheá ñoä laøm vieäc oån ñònh vaø lieân tuïc cho caùc coâng trình xöû lí, traùnh hieän töôïng heä thoáng xöû lí bò quùa taûi.Nöôùc thaûi ôû beå ñieàu hoøa ñöôïc bôm leân leân beå Aerotank( phöông aùn 1 ) hay thieát bò loïc sinh hoïc Biofor (phöông aùn 2 ) hieáu khí. 2.8.4.5 Xöû lí baèng phöông phaùp sinh hoïc Biofor hieáu khí. Döïa treân cô sôû baûng phaân tích maãu nöôùc thaûi tröôùc xöû lí cho thaáy caùc chaát baån trong nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy phaàn lôùn laø caùc chaát baån coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc laø coâng trình ñôn vò xöû lí baäc 2 laø phöông aùn khaû thi. Cuï theå laø trong phöông aùn naøy söû duïng coâng ngheä loïc sinh hoïc vôùi buøn hoaït tính hieáu khí daïng baùm dính. Thieát bò loïc sinh hoïc biofor hieáu khí Laø coâng trình thieát keá cho sxöû lí nöôùc thaûi baäc 2. Noù cuõng coù khaû naêng xöû lí ñöôïc caû Nito vaø Photpho. Ñaây laø thieát bò loïc hieáu khí coù doøng nöôùc thaûi chaûy cuøng chieàu vôùi khí ( Khí O2 suïc vaøo ) töø döôùi leân. Caùc vi sinh hieän dieän trong nöôùc thaûi toàn taïi ôû daïng lô löõng do taùc ñoäng cuûa boït khí vaø daïng dính baùm. Töø ñoù chuùng seõ tieáp nhaän O2 vaø chuyeån hoùa chaát höõu cô hoøa tan thaønh thöùc aên.Quaù trình naøy dieãn ra nhanh nhaát ôû giai ñoaïn ñaàu vaø giaûm daàn veà phía cuoái beå.Vi sinh hieáu khí phaùt trieån sinh khoái treân vaät lieäu Plasdeck coù beà maët rieâng lôùn ( nhôø O2 suïc vaøo ) seõ tieâu thuï caùc chaât höõu cô ñeå sinh khoái laøm giaûm taûi löôïng oâ nhieãm trong nöôùc thaûi xuoáng möùc thaáp nhaát. Sau khi qua thieát bò naøy COD,BOD giaûm 80-90%.Sau ñoù nöôùc thaûi tieáp tuïc töï chaûy qua beå laéng 2. 2.9 Öu ñieåm cuaû thieát bò loïc sinh hoïc biofor ( hieáu khí ) Heä thoáng loïc sinh hoïc ( Biofor ) ñöôïc thieát keá treân cô sôû döõ lieäu coâng ngheä hieän ñaïi nhaát ñang ñöôïc aùp duïng treân theá giôùi.Quy trình Loïc sinh hoïc biofor hieáu khí ñaït hieåu qua xöû lí cao do raát deã vaän haønh vaø kieåm soaùt caân baèng quùa trình vaän haønh do cheá ñoä thuûy löïc oån ñònh.Do beà maët rieâng vaät lieäu ñeäm raát lôùn neân sinh khoái vi sinh vaät lôùn, Khaû naêng chòu soác cuûa vi sinh ( vôùi baát cöù thaûi ñoåi naøo cuûa nöôùc thaûi ñaàu vaøo ) cao hôn nhieàu so vôùi coâng ngheä sinh hoïc truyeàn thoáng nhö phöông phaùp hieáu khí buøn truyeàn thoáng Aerotank, xöû lí theo meû SBR hoaëc coâng ngheä tích hôïp giöõa 2 phöông phaùp doù goïi laø AST vôùi nhöõng coâng ngheä sinh hoïc naøy khi bò soác vi sinh deã bò cheát vaø quaù trình khoâi phuïc vi sinh toán raát nhieàu thôøi gian vaø chi phí, ñoøi hoûi nhaân vieân vaän haønh phaûi coù tay ngheà cao vaø raát kinh nghieäm.Löôïng buøn vi sinh sinh ra trong quùa trình biofor giaûm haún( gaàn 50%) so vôùi coâng ngheä truyeàn thoáng nhö Aerotan,SBR, AST.Do ñoù giaûm ñöôïc chi phí veà quaûn lí vaø xöû lí buøn.Do coâng ngheä sinh hoïc loïc theo chieàu cao, vaät lieäu ñeäm coù beà maët rieâng lôùn, noàng ñoä vi sinh vaät cao vaø oån ñònh neân cho pheùp giaûm thôøi gian löu nöôùc vaø giaûm Chi phí ñaàu tö xaây döïng.Caùc coâng ngheä truyeàn thoáng nhö Aerotank,USB,AST caàn nhieàu dieän tích do theo lyù thuyeát thieát keá caùc beå sinh hoïc naëng neà, coàng keành… DO ÑOÙ LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG AÙN 2 LAØ PHÖÔNG AÙN ÖU TIEÂN. CHÖÔNG 3 : TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG XÖÛ LÍ NÖÔÙC THAÛI 3.1 Daây chuyeàn coâng ngheä SONG CHAÉN RAÙC BEÅ THU GOM BEÅ TAÙCH DAÀU MÔÕ Máy thổi khí BEÅ ÑIEÀU HOAØ Maùy thoåi khí THEÁT BÒ LOÏC SINH HOÏC BIOFOR HIEÁU KHÍ THIEÁT BÒ LAÉNG 2 BEÅ CHÖAÙ BUØN H/c khöû truøng XE CHÔÛ ÑI THAÛI BO BEÅ KHÖÛ TRUØNG NGUOÀN TIEÁP NHAÄN TCVN 5945-2005-LOAÏI B 3.2 Thuyeát minh löïa choïn coâng ngheä Döïa treân cô sôû baûng phaân tích maãu nöôùc thaûi tröôùc xöû lí cho thaáy caùc chaát baån trong nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy phaàn lôùn laø caùc chaát baån coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc laø coâng trình ñôn vò xöû lí baäc 2 laø phöông aùn khaû thi. Cuï theå laø trong phöông aùn naøy söû duïng coâng ngheä loïc sinh hoïc vôùi buøn hoaït tính hieáu khí daïng baùm dính. Thieát bò loïc sinh hoïc biofor hieáu khí Laø coâng trình thieát keá cho sxöû lí nöôùc thaûi baäc 2. Noù cuõng coù khaû naêng xöû lí ñöôïc caû Nito vaø Photpho. Ñaây laø thieát bò loïc hieáu khí coù doøng nöôùc thaûi chaûy cuøng chieàu vôùi khí ( Khí O2 suïc vaøo ) töø döôùi leân. Caùc vi sinh hieän dieän trong nöôùc thaûi toàn taïi ôû daïng lô löõng do taùc ñoäng cuûa boït khí vaø daïng dính baùm. Töø ñoù chuùng seõ tieáp nhaän O2 vaø chuyeån hoùa chaát höõu cô hoøa tan thaønh thöùc aên.Quaù trình naøy dieãn ra nhanh nhaát ôû giai ñoaïn ñaàu vaø giaûm daàn veà phía cuoái beå.Vi sinh hieáu khí phaùt trieån sinh khoái treân vaät lieäu Plasdeck coù beà maët rieâng lôùn ( nhôø O2 suïc vaøo ) seõ tieâu thuï caùc chaât höõu cô ñeå sinh khoái laøm giaûm taûi löôïng oâ nhieãm trong nöôùc thaûi xuoáng möùc thaáp nhaát. Sau khi qua thieát bò naøy COD,BOD giaûm 80-90%.Sau ñoù nöôùc thaûi tieáp tuïc töï chaûy qua beå laéng 2. Öu ñieåm cuaû thieát bò loïc sinh hoïc biofor ( hieáu khí ) Heä thoáng loïc sinh hoïc ( Biofor ) ñöôïc thieát keá treân cô sôû döõ lieäu coâng ngheä hieän ñaïi nhaát ñang ñöôïc aùp duïng treân theá giôùi.Quy trình Loïc sinh hoïc biofor hieáu khí ñaït hieåu qua xöû lí cao do raát deã vaän haønh vaø kieåm soaùt caân baèng quùa trình vaän haønh do cheá ñoä thuûy löïc oån ñònh.Do beà maët rieâng vaät lieäu ñeäm raát lôùn neân sinh khoái vi sinh vaät lôùn, Khaû naêng chòu soác cuûa vi sinh ( vôùi baát cöù thaûi ñoåi naøo cuûa nöôùc thaûi ñaàu vaøo ) cao hôn nhieàu so vôùi coâng ngheä sinh hoïc truyeàn thoáng nhö phöông phaùp hieáu khí buøn truyeàn thoáng Aerotank, xöû lí theo meû SBR hoaëc coâng ngheä tích hôïp giöõa 2 phöông phaùp doù goïi laø AST vôùi nhöõng coâng ngheä sinh hoïc naøy khi bò soác vi sinh deã bò cheát vaø quaù trình khoâi phuïc vi sinh toán raát nhieàu thôøi gian vaø chi phí, ñoøi hoûi nhaân vieân vaän haønh phaûi coù tay ngheà cao vaø raát kinh nghieäm.Löôïng buøn vi sinh sinh ra trong quùa trình biofor giaûm haún( gaàn 50%) so vôùi coâng ngheä truyeàn thoáng nhö Aerotan,SBR, AST.Do ñoù giaûm ñöôïc chi phí veà quaûn lí vaø xöû lí buøn.Do coâng ngheä sinh hoïc loïc theo chieàu cao, vaät lieäu ñeäm coù beà maët rieâng lôùn, noàng ñoä vi sinh vaät cao vaø oån ñònh neân cho pheùp giaûm thôøi gian löu nöôùc vaø giaûm Chi phí ñaàu tö xaây döïng.Caùc coâng ngheä truyeàn thoáng nhö Aerotank,USB,AST caàn nhieàu dieän tích do theo lyù thuyeát thieát keá caùc beå sinh hoïc naëng neà, coàng keành… 3.3 Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình: 3.3.1 Caùc thoâng soá ñaàu vaøo: Ÿ Löu löôïng trung bình : 250m3/ngaøy,ñeâm. Ÿ pH : 7,3 Ÿ CODv : 400 mg/l Ÿ BOD5 : 300 mg/l. Ÿ SSvao : 120 mg/l. Ÿ Toång Nitô : 65 mg/l. Ÿ PO43- : 15 mg/l. Ÿ Daàu môõ : 120 mg/l Tieâu chuaån Vieät Nam 5945-2005 loaïi B. Ÿ PH = 5,5 – 9. Ÿ BOD5 = 50 mg/l. Ÿ CODtc = 80 mg/l. Ÿ SSra = 100 mg/l. Ÿ Toång Nitô = 60 mg/l. Ÿ PO43- = 6 mg/l. 3.3.2 Tính toaùn löu löôïng lyù thuyeát Qtbngay : löu löôïng trung bình ngaøy. Qtbngay = 250 m3/ ngaøy. Ÿ Löu löôïng ngaøy lôùn nhaát = * = 1,5 * 250 = 375 m3/ ngaøy. ( trong ñoù vôùi laø heä soá khoâng ñieàu hoaø ngaøy 1,35 – 1,5, choïn = 1,5 ) Ÿ Löu löôïng lôùn nhaát theo giôø = = 39 m3/h ( Trong ñoù heä soá khoâng ñieàu hoaø giôø = 1,5 – 2,5 choïn = 2,5 ). Ÿ Löu löôïng lôùn nhaát theo giaây. 0,01 m3/s Ÿ Löu löôïng trung bình theo giôø. 10,42 m3/h. Ÿ Löu löôïng trung bình theo giaây. Baûng3.1: giaù trò cuûa heä soá khoâng ñieàu hoøa 5 10 20 50 100 300 500 1000 >5000 max 2,5 2,5 1,9 1,7 1,6 1,55 1,5 1,45 1,44 min 0,38 0,45 0,5 0,55 0,59 0,625 0,66 0,69 0,71 Vôùi = 3 l/s choïn = 0.3 Ÿ Löu löôïng nhoû nhaát theo giaây. Ÿ Löu löôïng nhoû nhaát theo giôø. choïn = 3,3 m3/h Baûng 3.2.baûng toùm taét löu löôïng Toùm taét baûng löu löôïng 375 m3/ ngaøy 39 m3/h 0,01 m3/s 10,42 m3/h 3,3 m3/h 2. Tình möùc ñoä caàn thieát xöû lí: Tính theo SS: Tính theo BoD5: è caàn thieát xöû lí sinh hoïc hoaøn toaøn. 3.3.3.Song chaén raùc: Tính toaùn möông daãn nöôùc thaûi 1.Dieän tích tieát dieän öôùt: (m2) ( trong ñoù: : Löu löôïng lôùn nhaát theo giaây V quy phaïm = 0,6 – 1 m/s choïn V = 0,6 (m/s) ) 2. Thieát keá beà roäng möông daãn Choïn b = 0,2(m) = 200 ( mm ) 3. Chieàu saâu möïc nöôùc trong möông daãn: (m) 4. Chieu sau xaây döïng tröôùc Song chaén raùc. (m) choïn hx = 0,5m ( trong ñoù: choïn = 0,3(m) ) 5. Ñoä doác thuyû löïc. Baùn kính thuyû löïc Heä soá Zesy ( Trong ñoù: C laø heä soá Zesy n laøheä soá nhaùm phuï thuoäc vaøo d ( d laø ñöôøng kính thuyû löïc.d = 4*R = 4*0,31 = 1,24 (m) < 4 (m) ) choïn n = 0,013 y heä soá muõ phuï thuoäc vaøo hình daïng,kích thöôùc coáng. ( = 1,5 * 0,0131/2 = 1,5*0,65 = 0,17 )) è= 42,6 Ñoä doác thuyû löïc :tö coâng thöùc V = C* ( choïn V = 0,8 m/s ) Ta coù : == 0,00001 Baûng 3.3 Caùc thoâng soá thieát keá möông daãn nöôùc ñeán song chaén raùc Caùc thoâng soá tính toaùn Kí hieäu Ñôn vò Giaù trò Ñoä doác thuyû löïc i %0 0,00001 Chieàu roäng b m 0,2 Toác ñoä nöôùc trong möông V m/s 0,8 Chieàu saâu xaây döïng x m 0,5 b.Tính toaùn song chaén raùc: 1.Soá löôïng khe hôû caàn thieát qua song chaén raùc choïn n=11 khe ( Trong ñoù : n laø soá khe hôû laø löu löông giaây lôùn nhaát cuaû nöôùc thaûi ( m3/s ) V vaän toác nöôùc chaûy qua khe hôû cuaû song chaén raùc. b Kích thöôùc giöõa caùc ke hôû,Quy phaïm = 16-25mm choïn b = 16mm chieàu saâu lôùp nöôùc ôû chaân song chaén raùc. k Heä soá tính tôùi khaû naêng thu heïp cuaû doøng chaûy, choïn k = 1,05.) 2. Beà roäng thieát keá song chaén raùc. (m) choïn = 0,3m ( Trong ñoù: laø chieàu roäng thieát keá song chaén raùc. d laø beà daày song chaén raùc,Quy phaïm = 8-10 mm choïn d = 0.01 m. b laø khoaûng caùch giöõa caùc thanh,Quy phaïm=16-25mm choïn b = 16mm 3. Toå thaát aùp löïc qua song chaén raùc. m = 80mm ( Trong ñoù: k laøheä soá tính ñeán söï toån thaát aùp löïc vöôùng ôû song chaén raùc, k =2à3 choïn k=3. laø heä soá phuï thuoäc cuaû thanh song chaén, choïn loaïi = 2,42. d laø chieàu daøy thanh chaén raùc, choïn d = 8mm. b laø khoaûng caùc giöõa caùc thanh, choïn b = 16mm va vaän toác nöôùc qua khe,Quy phaïm va = 0,6 à 1 choïn va = 0,8. goùc nghieâng song chaén raùc so vôùi phöông ngang (= 45à900) choïn = 600.) 4. Chieàu daøi phaàn môû roäng tröôùc song chaén raùc. ( m) ( Trong ñoù: beà roäng möông daãn, = 0,1m beà roäng song chaén raùc, = 0,12m goùc môû roäng song chaên raùc,Quy phaïm = 200) 5. Chieàu daøi phaân môû roäng sau song chaén raùc. m ( Trong ñoù l1 chieàu daøi phaàn môû roäng tröôùc song chaén raùc, l1 = 0,1m l2 Chieàu daøi phaân môû roäng sau song chaén raùc.) 6. Chieàu daøi ñaët möông song chaén raùc. . ( Trong ñoù l1 chieàu daøi phaàn môû roäng tröôùc song chaén raùc, l1 = 0,1m l2 Chieàu daøi phaân môû roäng sau song chaén raùc, l2 = 0,05m chieàu daøi ñaët möông song chaén raùc. = =1+ =1,3 m. è=1,3 + 0,1 + 0,05 = 1,305 m 7. Chieàu saâu xaây döïng möông ñaët song chaén raùc. =0,08 + 0,0835 + 0,3365 = 0,5 m ( Trong ñoù: chieàu cao baûo veä cuaû song chaén raùc, choïn = 0,3365 m ) Baûng 3.4 Thoâng soá thieát keá song chaén raùc Teân thoâng soá Kí hieäu Ñôn vò Soá löôïng Goùc nghieâng Ñoä 60 Goùc môû roäng tröôùc SCR Ñoä 20 Soá khe hôû SCR n khe 11 Beà roäng khe hôû b mm 16 Beà roäng 1 thanh chaén D mm 8 Chieàu roäng toaøn boä SCR mm 300 Chieàu daøi môû roäng tröôùc SCR mm 100 Chieàu daøi môû roäng sau SCR mm 50 Chieàu daøi xaây döïng SCR mm 1300 Chieàu saâu xaây döïng möông sau mm 500 Soá löôïng thang trong SCR Thanh - 10 c.Hieäu quaû xöù lí song chaén raùc; ( Theo Laâm Minh Trieát, xöû lí nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp, 2001 ) Löôïng SS coøn laïi khi qua song chaén raùc: SSra = 120 – (120 * 0,05) = 114 mg/l Löôïng BoD coøn laïi khi qua song chaén raùc. BoDra= 300 – ( 300*0,05) = 285 mg/l Löôïng CoD coøn laïi khi qua song chaén raùc. CoD = 400 – ( 400* 0,05) = 380 mg/l. 3.3.4. Beå tieáp nhaän. 1.Theå tích beå tieáp nhaän. =39 * 2= 78 m3 ( Trong ñoù t = 2h =120 phuùt, laø thôøi gian löu nöôùc laø löu löôïng lôùn nhaát theo giôø.) 2. choïn ñoä saâu löu nöôùc höõu ích Hh.ích=3 m. 3.dieän tích maët thoaùng cuaû beå. = 39 m2 4. chieàu roäng beå choïn B = 6 m L = 6,5 m Baûng 3.5 Caùc thoâng soá thieát keá beå tieáp nhaän Teân thoâng soá Kí hieäu Ñôn vò Soá löôïng Ñoä saâu löu nöôùc Hh.ích m 3 chieàu roäng cuûa beå B m 6 Chieàu daøi cuûa beå L m 6,5 3.3.5. Beå tuyeån noåi. 1. löôïng caên töôi thu ñöôïc töø beå tuyeån noåi. Löôïng chaát lô löûng vaø chaát hoaït ñoäng beà maët sinh ra moãi ngaøy. Khoái löôïng caën.= 114*10-3*250*0,5 = 14,25kg/ngay Vôùi hieäu suaát xöû lí laø 50% Löôïng daàu môõ 10,8 kg/ngay. Vaäy löôïng caën töôi thu ñöôïc. =14,25+ 10,8 = 25,05 hay 26 kg/ngay. Haøm löôïng caën coù. Ñoä aåm 95%, SS 5%, KLR 1,053 kg/l. Toång löôïng caën töôi xöû lí trong ngaøy vôùi heä soá an toaøn 1,5 = 0,035 m3/ ngay. Löu löôïng nöôùc tuaàn hoaøn. ( Trong ñoù laø tæ leä khí/nöôùc,ml khí cho 1 gam caën =0,015 0,05mg/l choïn = 0,05 mg/l. Ck ñoä hoaø tan cuaû khoâng khí vaøo nöôùc, Ck laáy theo baûng t0 0 10 20 30 Ckml/l 29,2 22,8 18,7 15,7 f= 0,5 phaàn khí hoaø tan ôû aùp suaát P P aùp suaát trong bình löïc, atm heä SI P laø aùp löïc keá kPa, choïn p = 300 kPa P = 3,85 at. Cnoàng ñoä chaát raén qua loïc, C = 794 mg/l. 1,3 troïng löôïng tính theo mg cuaû 1ml khoâng khí. Q löu löôïng nöôùc thaûi m3/l R löu löôïng nöôùc tuaàn hoaøn. R= 20,67 Toång löu löôïng vaøo beå tuyeån noåi m3/h 2. Dieän tích beà maët tuyeån noåi m2 choïn F = 8 m2 ( Trong ñoù a laø taûi troïng BTN, a= 210 m3/h choïn a= 4) Theå tích beå tuyeån noåi m3 choïn Vb= 11m3 ( Trong ñoù t laø thôøi gian löu nöôùc beå tuyeån noåi, t=2060 phuùt ,choïn t= 20 phuùt) Chieàu cao beå tuyeån noåi. choïn ht= 1,4 m 3. Chieàu cao toång coäng beå tuyeån noåi. ( Trong ñoù hbv chieàu cao baûo veä, choïn hbv= 0,1m 4. Chieàu daøi beå tuyeån noåi . choïn L = 5m Choïn chieàu cao vaø chieàu roäng tæ leä 1:1 B = Hb = 1,5m. Hieäu quaû xöû lí cuaû beå tuyeån noåi. SSra giaûm 7% SSra = 114 – ( 114*0,07 ) = 106,02 mg/l. CoDra giaûm 50%. CoDra= 380 – ( 380*0,5 ) = 190 mg/l. BoDra giaûm 30%. BoDra= 285 – ( 285*0,3) = 199,5 mg/l. Baûng 3.6 Caùc thoâng soá thieát keá beå tuyeån noåi Teân thoâng soá Kí hieäu Ñôn vò Soá löôïng Chieàu cao beå tuyeån noåi m 1,5 Chieàu roäng beå tuyeån noåi B m 1,5 Chieàu daøi beå tuyeån noåi L m 5 3.3.6 Beå ñieàu hoøa. Baûng phaân boá nöôùc thaûi sinh hoaït cuaû nhaø maùy. Baûng 3.7 Baûng phaân boá löu löôïng theo giôø Giôø %Qsh m3/h 1 1.85 0.7215 2 1.85 0.7215 3 1.85 0.7215 4 1.85 0.7215 5 1.85 0.7215 6 4.8 1.872 7 5 1.95 8 5 1.95 9 5.65 2.2035 10 5.65 2.2035 11 5.65 2.2035 12 5.25 2.0475 13 5 1.95 14 5.25 2.0475 15 5.65 2.2035 16 5.65 2.2035 17 5.65 2.2035 18 4.85 1.8915 19 4.85 1.8915 20 4.85 1.8915 21 4.85 1.8915 22 3.45 1.3455 23 1.85 0.7215 24 1.85 0.7215 Toång 100 39 Baûng 3.8 Baûng theå tích tích luõy theo giôø. Giôø %Qsh m3/h m3/h A B Δ= A - B 1 1.85 0.7215 0.7215 0.7215 17.51223 -16.7907 2 1.85 0.7215 0.7215 1.495764 8.598905 -7.10314 3 1.85 0.7215 0.7215 1.151165 5.767119 -4.61595 4 1.85 0.7215 0.7215 0.993451 4.338186 -3.34474 5 1.85 0.7215 0.7215 0.981738 3.476882 -2.49514 6 4.8 1.872 1.872 1.013511 2.900836 -1.88732 7 5 1.95 1.95 2.461179 2.488677 -0.0275 8 5 1.95 1.95 2.425626 2.179016 0.246611 9 5.65 2.2035 2.2035 2.450281 1.937888 0.512393 10 5.65 2.2035 2.2035 2.768817 1.744774 1.024043 11 5.65 2.2035 2.2035 2.612037 1.586661 1.025376 12 5.25 2.0475 2.0475 2.513857 1.454824 1.059033 13 5 1.95 1.95 2.216679 0.938238 1.278441 14 5.25 2.0475 2.0475 2.103581 0.890527 1.213054 15 5.65 2.2035 2.2035 2.190004 0.847434 1.34257 16 5.65 2.2035 2.2035 2.344452 0.808318 1.536134 17 5.65 2.2035 2.2035 2.35556 0.772648 1.582912 18 4.85 1.8915 1.8915 2.364422 0.739999 1.624423 19 4.85 1.8915 1.8915 1.999596 0.709997 1.289599 20 4.85 1.8915 1.8915 1.986821 0.682328 1.304493 21 4.85 1.8915 1.8915 1.980269 0.65674 1.323529 22 3.45 1.3455 1.3455 1.957128 0.632996 1.324131 23 1.85 0.7215 0.7215 1.377586 0.61091 0.766676 24 1.85 0.7215 0.7215 0.736716 0.590317 0 Döïa vaøo löu löôïng theo theå tích tích luõy vaøo vaø theå tích tích luõy bôm ra, laäp baûng nhö treân ñeå xaùc ñònh theå tích tích luõy cho moãi giôø cuaû beå ñieàu hoøa.Nhö vaäy, theå tích tích luõy cuaû beå ñieàu hoøa baèng hieäu ñaïi soá giaù trò döông lôùn nhaát vaø giaù trò aâm nhoû nhaát cuûa coät hieäu soá theå tích. Vaäy theå tích beå ñieàu hoøa laø: V = 1.624423- (-16.7907)= 18,4 m3 choïn V = 19 m3 1. Theå tích thöïc cuûa beå ñieàu hoøa : Vt = 18,08 * 1,2 =21,69 m3 choïn Vt = 22 m3 2. Chieàu cao xaây döïng beå : . ( Trong ñoù H laø chieàu cao coâng taùc cuûa beå, choïn H = 4m hbv laø chieàu cao baûo veä, choïn hbv = 0,5m ) Choïn beå coù tieát dieän hình chöõ nhaät. 3. Tieát dieän beå. choïn F = 6 m2 ( choïn chieàu daøi beå L = 3 àchieàu roäng B =2 ) ._.