Đồ án tốt nghiệp
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Môi trường, một vấn đề nóng bỏng, đang được cả thế giới quan tâm.
Nằm trong khung cảnh của thế giới, đặc biệt là khu vực Châu Á - Thái Bình
Dương, môi trường Việt Nam cũng đang xuống cấp cục bộ, có nơi bị hủy hoại
nghiêm trọng gây nên nguy cơ mất sinh thái cân bằng nghiêm trọng, sự cạn kiệt các
nguồn tài nguyên, làm ảnh hưởng tới chất lượng cuộc sống và sự phát triển bền
vững của đất nước.
Do vậy, việc “Bảo vệ môi trường” không chỉ là nhiệm vụ của một quốc gia nào
đó, mà đó là nghĩa vụ - nhiệm vụ của mỗi người nói riêng và toàn cầu nói chung.
Ngày nay với tốc độ phát triển kinh tế nhanh thì cùng với đó là một lượng thải
lớn nước thải mang nhiều chất độc hại thải ra từ các hoạt động sinh hoạt, ăn uống,
tắm giặt, sản xuất…thải trực tiếp vào nguồn nước. Trong đó nước thải sinh hoạt
chiếm tỷ lệ cao vì được thải ra từ các khách sạn, nhà nghỉ, trụ sở cơ quan, văn
phòng, trường học, cơ sở nghiên cứu, cửa hàng bách hóa, siêu thị, chợ, nhà hàng ăn
uống, cửa hàng thực phẩm, cơ sở sản xuất, doanh trại lực lượng vũ trang, khu chung
cư, khu dân cư,…
Lượng nước thải sinh hoạt này chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học,
hàm lượng COD, BOD cao Đây là môi trường bền vững cho vi sinh vật gây bệnh
phát triển. Đặc biệt nước thải sinh hoạt chứa một lượng lớn hàm lượng các nguyên
tố dinh dưỡng như: nitơ, phốt pho - Đây là một trong các nguyên nhân gây nên hiện
tượng “phú dưỡng” nguồn nước tại các sông, hồ.
Trước tình hình trên cần phải có các biện pháp quản lý, sử dụng, xử lý kịp thời và
đúng đắn nhất đối với nguồn tài nguyên nước để đảm bảo cùng sự phát triển kinh tế
- xã hội và bảo vệ môi trường xanh - sạch - đẹp.
Việc tìm hiểu, nghiên cứu những công nghệ mới xử lý nước thải tốt hơn, hiệu
quả hơn đang là vấn đề đặt ra đối với nhu cầu hiện nay.
Hiện nay, công nghệ xử lý nước thải bằng vi sinh vật theo từng mẻ liên tục (SBR
- Sequential Batch Reactor) được nghiên cứu mạnh và triển khai nhiều trong thực tế
1
2
Đồ án tốt nghiệp
thải của SBR, kết hợp với tài liệu có được từ phía công ty Dụ Đức được sử dụng
phục vụ cho đề tài.
- Phương pháp kế thừa: Trong quá trình thực hiện đã tham khảo các mô hình
nghiên cứu về SBR và các công trình thực tế của công ty Chiline Việt Nam.
- Phương pháp phân tích: Lấy mẫu và gửi phân tích các chỉ tiêu BOD5, amoni,
nitrat, phosphate tại Trung tâm tư vấn công nghệ môi trường và an toàn vệ sinh
lao động.
- Phương pháp tính toán: Tính toán thiết kế HTXLNT sinh hoạt tại công ty Dụ
Đức đạt quy chuẩn quy định.
- Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ SBR cải tiến với
SBR thông thường.
- Phương pháp toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các công trình
đơn vị trong hệ thống xử lý, dự tính chi phí xây dựng và vận hành trạm xử lý
- Phương pháp phần mềm: Sử dụng phần mềm Excel để tính, biểu diễn biểu đồ,
Autocad để mô tả các công trình xây dựng
- Phương pháp tham khảo ý kiến: Hỏi ý kiến giáo viên hướng dẫn.
5. Ý nghĩa đề tài
Về mặt khoa học:
Là cơ sở cho các đề tài nghiên cứu sau, cung cấp thông tin, số liệu thống kê về
nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt
Về mặt kinh tế:
- Góp phần xây dựng công trình xử lý nước thải đạt quy chuẩn cho phép với chi
phí thấp nhất cho những công ty, khu dân cư, đô thị chưa có hệ thống xử lý.
- Giảm thiểu ô nhiễm môi trường đồng nghĩa với việc bảo vệ nguồn tài nguyên
thiên nhiên
Về mặt xã hội:
- Giảm thiểu tác động xấu đến môi trường
- Việc xây dựng HTXLNT là chủ trương đúng đắn theo quy định hướng phát triển
cấp. Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt của các khu dân cư đô thị thường là 100 - 250
l/người.ngày (đối với các nước đang phát triển) và từ 150 - 500 l/người.ngày (đối
với các nước phát triển). Tiêu chuẩn cấp nước của các đô thị nước ta hiện nay dao
động từ 120 - 180 l, đối với khu vực nông thôn tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt từ 50
- 12 l tiêu chuẩn nước thải phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước. Thông thường tiêu
chuẩn nước thải sinh hoạt lấy bằng 80 - 100 % tiêu chuẩn cấp nước cho mục đích
nào đó. Ngoài ra lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư còn phụ thuộc vào điều
kiện trang thiết bị vệ sinh nhà ở, đặc điểm khí hậu thời tiết và tập quán sinh hoạt của
nhân dân.
Lượng nước thải sinh hoạt tại các cơ sở dịch vụ, công trình công cộng, công ty
phụ thuộc vào loại công trình chức năng số người tham gia, phục vụ trong đó.
Lượng nước thải tập trung của đô thị rất lớn. Lượng nước thải của thành phố
20.000 dân khoảng 40.000 - 60.000 m
3
/ngày. Tổng lượng nước thành phố Hà Nội
năm 2006 gần 500.000 m
3
/ngày. Trong quá trình sinh hoạt con người xả vào hệ
thống thoát nước một lượng lớn chất bẩn nhất định phần lớn là các loại cặn, chất
hữu cơ, các các chất dinh dưỡng.
Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chất hữu cơ lớn (50 - 55 %),
chứa nhiều vi sinh vật, trong đó có vi sinh vật gây bệnh. Đồng thời trong nước thải
còn có nhiều vi khuẩn phân huỷ chất hữu cơ cần thiết cho các quá trình chuyển hoá
5
Đồ án tốt nghiệp
chất bẩn trong nước. Trong nước thải đô thị còn có vi khuẩn gây bệnh phát triển
tổng số coliform từ 10
6
- 10
9
thải. Nồng độ các chất hữu cơ thường được xác định thông qua chỉ tiêu BOD, COD.
Bên cạnh các chất trên nước thải còn chứa các liên kết hữu cơ tổng hợp: các chất
hoạt động bề mặt mà điển hình là chất tẩy tổng hợp (Alkyl bezen sunfonat - ABS)
rất khó xử lí bằng phương pháp sinh học và gây nên hiện tượng sủi bọt trong các
trạm xử lý nước thải và trên mặt nước nguồn - nơi tiếp nhận nước thải.
Các chất vô cơ trong nước thải chiếm 40 - 42 % gồm chủ yếu: cát, đất sét, các
axit, bazơ vô cơ,… Nước thải chứa các hợp chất hóa học dạng vô cơ như sắt, magie,
canxi, silic, nhiều chất hữu cơ sinh hoạt như phân, nước tiểu và các chất thải khác
6
Đồ án tốt nghiệp
như: cát, sét, dầu mỡ. Nước thải vừa xả ra thường có tính kiềm, nhưng dần dần trở
nên có tính axit vì thối rữa.
1.1.2.3. Thành phần sinh học
Trong nước thải còn có mặt nhiều dạng vi sinh vật: vi khuẩn, vi rút, nấm, rong
tảo, trứng giun sán. Trong số các dạng vi sinh vật đó, có thể có cả các vi trùng gây
bệnh, ví dụ: lỵ, thương hàn, có khả năng gây thành dịch bệnh. Về thành phần hóa
học thì các loại vi sinh vật thuộc nhóm các chất hữu cơ.
Khi xét đến các quá trình xử lí nước thải, bên cạnh các thành phần vô cơ, hữu cơ,
vi sinh vật như đã nói trên thì quá trình xử lí còn phụ thuộc rất nhiều trạng thái hóa
lí của các chất đó và trạng thái này được xác định bằng độ phân tán của các hạt.
Theo đó, các chất chứa trong nước thải được chia thành 4 nhóm phụ thuộc vào kích
thước hạt của chúng.
Nhóm 1: Gồm các tạp chất phân tán thô, không tan ở dạng lơ lửng, nhũ tương,
bọt. Kích thước hạt của nhóm 1 nằm trong khoảng 10
-1
- 10
-4
mm. Chúng cũng có
thể là chất vô cơ, hữu cơ, vi sinh vật và hợp cùng với nước thải thành hệ dị thể
không bền và trong điều kiện xác định, chúng có thể lắng xuống dưới dạng cặn lắng
trong số đó như các muối amonia, phosphat được hình thành trong quá trình xử lí
sinh học.
1.1.3. Tính chất của nước thải sinh hoạt
Tính chất nước thải giữ vai trò quan trọng trong thiết kế, vận hành hệ thống xử lý
và quản lý chất lượng môi trường, sự dao động về lưu lượng và tính chất nước thải
quyết định tải trọng thiết kế cho các công trình đơn vị.
Thành phần và tính chất nhiễm bẩn của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tập
quán sinh hoạt, mức sống của người trong công ty, mức độ hoàn thiện của thiết bị,
trạng thái làm việc của thiết bị thu gom nước thải. Lưu lượng nước thải thay đổi tuỳ
theo điều kiện tiện nghi cuộc sống, tập quán dùng nước của từng dân tộc, điều kiện
tự nhiên và lượng nước cấp. Còn nồng độ bẩn của nước thải sinh hoạt được xác
định theo tải lượng chất bẩn tính cho một người trong ngày đêm
1.2. Tổng quan về các phương pháp xử lý
1.2.1. Phương pháp cơ học
Xử lý cơ học gồm những quá trình mà khi nước thải đi qua quá trình đó sẽ không
thay đổi tính chất hóa học và sinh học của nó. Xử lý cơ học nhằm tách các chất lơ
lửng, chất rắn dễ lắng ra khỏi nước thải, cặn có kích thước lớn loại bỏ bằng song
8
Đồ án tốt nghiệp
chắn rác. Cặn vô cơ (cát, sạn, mảnh kim loại…) được tách ra khi qua bể lắng cát.
Xử lý cơ học nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo và
là bước ban đầu cho xử lý sinh học. Đối với nhà máy sản xuất, trong xử lý này
thường có các thiết bị như: song chắn rác (SCR), bể vớt dầu, bể tuyển nổi, bể lắng
đợt một, bể lọc.
Song chắn rác, lưới lọc: thường được đặt trước trạm bơm trên đường tập trung
nước thải chảy vào hầm bơm, nhằm bảo vệ bơm không bị rác làm nghẹt. SCR và
lưới chắn rác thường đặt vuông góc hoặc đặt nghiêng 45 - 90
o
so với dòng chảy.
Vận tốc nước qua SCR giới hạn từ 0,6 - 1 m/s. Vận tốc cực đại dao động trong
m
3
/m
2
.ngày) và thời gian lưu nước (1,5 - 2,5 h).
Bể lắng thường có dạng hình chữ nhật (lắng ngang) hoặc hình tròn (lắng ly tâm).
Hệ thống thu gom bùn lắng và gạn chất nổi là bộ phận quan trọng của bể lắng
Bể lắng đợt 1 được đặt trước bể xử lý sinh học. Trước khi vào bể Aerotank hoặc
bể lọc sinh học, hàm lượng chất lơ lửng trong nước không được quá 150 mg/l. Thời
gian lắng không dưới 1,5 h.
Bể lắng đợt 2: có nhiệm vụ lắng các bông cặn có khả năng liên kết và có nồng độ
lớn trên 1.000 mg/l. Tốc độ lắng của bể phụ thuộc vào nồng độ cặn. Thời gian lắng
và tải trọng bùn trên một đơn vị diện tích bề mặt là những thông số quyết định. Đó
là những thông số và đặc tính của bùn hoạt tính ở bể Aerotank dùng để thiết kế bể
lắng đợt 2.
Bể lọc: Bể lọc có tác dụng tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng
cách cho nước thải đi qua lớp vật liệu lọc, công trình này sử dụng chủ yếu cho một
số loại nước thải công nghiệp.
Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải được 60
% các tạp chất không hòa tan và 20 % BOD.
Hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75 % theo hàm lượng chất lơ lửng và 30 - 35 % theo
BOD bằng các biện pháp làm thoáng sơ bộ hoặc đông tụ sinh học. Các loại bể lọc
giúp loại bỏ cặn lơ lửng làm cho nước trong trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Nếu
điều kiện vệ sinh cho phép, thì sau khi qua bể lọc nước thải được khử trùng và xả
vào nguồn.
10
Đồ án tốt nghiệp
1.2.2. Phương pháp hoá lý
Thực chất của phương pháp xử lý hóa học là đưa vào nước thải chất phản ứng
nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hóa học, tạo thành chất khác
- Dùng tia cực tím (UV) do đèn thủy ngân áp lực thấp sản ra. Đèn phát tia cực tím
đặt ngập trong dòng chảy nước thải.
Trong các phương pháp trên, khi khử trùng nước thải người ta hay dùng clo nước
tạo hơi và các hợp chất của clo vì clo là hóa chất được các ngành công nghiệp dùng
nhiều và có sẵn trên thị trường, giá thành chấp nhận được, hiệu quả khử trùng cao.
1.2.3. Phương pháp sinh học
Xử lý sinh học là phương pháp dùng vi sinh, chủ yếu là vi khuẩn để phân hủy
sinh hóa các hợp chất hữu cơ, biến các hợp chất có khả năng thối rữa thành các chất
ổn định với sản phẩm cuối cùng là cacbonic, nước và các chất vô cơ khác.
Phương pháp xử lý sinh học có thể chia ra làm hai loại: xử lý hiếu khí và xử lý
yếm khí trên cơ sở có oxy hòa tan và không có oxy hòa tan.
Những công trình xử lý sinh hóa phân thành 2 nhóm:
- Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên.
- Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo.
Những công trình xử lý sinh học thực hiện trong điều kiện tự nhiên là: cánh đồng
tưới, bãi lọc, hồ sinh học… Quá trình xử lý diễn ra chậm, dựa chủ yếu vào ôxy và vi
sinh có ở trong đất và nước. Do đó, những công trình này đòi hỏi diện tích lớn và
thời gian xử lý dài.
Những công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo là: bể lọc sinh học
(Biophin), bể làm thoáng sinh học. Do các điều kiện nhân tạo, có sự tính toán và tác
động của con người và máy móc mà quá trình xử lý diễn ra nhanh hơn, cường độ
mạnh hơn, diện tích nhỏ hơn.
Đa phần nhà máy sản xuất được xây dựng tại các Khu Chế Xuất, KCN của các
12
Đồ án tốt nghiệp
thành phố lớn, diện tích cho hệ thống xử lý nước thải là hạn chế. Do đó, công trình
xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo thường được sử dụng nhiều hơn.
Quá trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo có thể đạt mức hoàn toàn (xử lý
sinh học hoàn toàn) với BOD giảm tới 90 - 95 % và không hoàn toàn với BOD
giảm tới 40 - 80 %.
bể.
Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại
a) Bể tự hoại hai ngăn; b) Bể tự hoại ba ngăn
Để dẫn nước thải vào và ra khỏi bể người ta phải nối ống bằng phụ kiện Tê với
đường kính tối thiểu là 100 mm với một đầu ống đặt dưới lớp màng nổi, đầu kia
được nhô lên phía trên để tiện việc kiểm tra, tẩy rửa và không cho lớp cặn nổi trong
bể chảy ra đường cống. Cặn trong bể tự hoại được lấy theo định kì. Mỗi lần lấy phải
để lại khoảng 20 % lượng cặn đã lên men lại trong bể để làm giống men cho bùn
cặn tươi mới lắng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phân huỷ cặn.
b) Công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên
Phương pháp xử lý qua đất: Thực chất của quá trình xử lý là: khi lọc nước thải
qua đất các chất rắn lơ lửng và keo sẽ bị giữ lại ở lớp trên cùng. Những chất này tạo
ra một màng gồm rất nhiều vi sinh vật bao bọc trên bề mặt các hạt đất, màng này sẽ
hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải. Những vi sinh vật sẽ xử dụng oxy
của không khí qua các khe đất và chuyển hóa các chất hữu cơ thành các hợp chất
khoáng. Các công trình xử dụng phương pháp xử lý qua đất là: Cánh đồng tưới,
cánh đồng lọc
Cánh đồng tưới công cộng hoặc cánh đồng lọc: là những mảnh ruộng được san
14
Đồ án tốt nghiệp
bằng hoặc dốc không đáng kể và được ngăn bằng những bờ đất. Nước thải được
phân phối vào những mảnh ruộng đó nhờ mạng lưới tưới và sau khi lọc qua đất lại
được qua một mạng lưới khác để tiêu đi.
Hồ sinh vật: Là hồ xử lý sinh học, có nhiều tên gọi khác như: hồ oxy hóa, hồ ổn
định nước thải v.v…
Các quá trình diễn ra trong hồ sinh vật cũng tương tự như quá trình tự làm sạch
diễn ra ở các sông hồ chứa nước tự nhiên: đầu tiên các chất hữu cơ bị phân hủy bởi
vi sinh vật. Các sản phẩm tạo thành sau khi phân hủy lại được rong, tảo sử dụng. Do
kết quả hoạt động sống của vi sinh vật oxy tự do lại được tạo thành và hòa tan trong
nước rồi lại được vi sinh vật sử dụng để trao đổi chất. Sự hoạt động của rong tảo
O + năng lượng + tế bào mới)
Hay có thể viết:
Chất thải + bùn hoạt tính + không khí (Sản phẩm cuối + bùn hoạt tính dư)
Bể Aerotank:
Bể Aerotank là công trình làm bằng bê tông, bê tông cốt thép, với mặt bằng
thông dụng là hình chữ nhật. Hỗn hợp bùn và nước thải cho chảy qua suốt chiều dài
bể.
Nước thải sau khi xử lý sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở dạng hoà tan
cùng các chất lơ lửng đi vào Aerotank. Các chất lơ lửng này là một số chất rắn và
có thể là các hợp chất hữu cơ chưa phải là dạng hoà tan. Các chất lơ lửng làm nơi vi
khuẩn bám vào để cư trú, sinh sản và phát triển dần thành các hạt cặn bông. Các hạt
này dần to và lơ lửng trong nước. Chính vì vậy, xử lí nước thải ở Aerotank được gọi
là quá trình xử lí với sinh trưởng lơ lửng của quần thể vi sinh vật. Các bông cặn này
cũng chính là bông bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính là các bông cặn màu nâu sẫm, là
bùn xốp chứa nhiều vi sinh có khả năng oxy hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ
chứa trong nước thải. Thời gian lưu nước trong bể Aerotank là từ 1 - 8 h, không quá
12 h
Yêu cầu chung của các bể Aerotank là đảm bảo bề mặt tiếp xúc lớn giữa không
khí, nước thải và bùn.
Yêu cầu chung khi vận hành là nước thải đưa vào Aerotank cần có hàm lượng SS
không vượt quá 150 mg/l, hàm lượng sản phẩm dầu mỏ không quá 25 mg/l, pH =
6,5 - 9, nhiệt độ không nhỏ hơn 30
o
C.
Mương oxy hóa:
Mương ôxy hóa là dạng cải tiến của bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh có dạng
16
Đồ án tốt nghiệp
vòng hình chữ O làm việc trong chế độ làm thoáng kéo dài với dung dịch bùn hoạt
tính lơ lửng trong nước thải chuyển động tuần hoàn liên tục trong mương.
.ngày tức là gấp 10 - 30 lần ở bể lọc nhỏ giọt.
17
Đồ án tốt nghiệp
Tháp lọc sinh học: những tháp lọc sinh học có thể xử dụng ở các trạm xử lý với
lưu lượng dưới 5.000 m
3
/ngày, với điều kiện địa hình thuận lợi và nồng độ nước
thải sau khi làm sạch BOD là 20 - 25 mg/l.
Bể lọc sinh học là công trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện nhân tạo
nhờ vi sinh vật hiếu khí. Trong bể có bố trí các lớp vật liệu lọc, khi nước thải đi qua
bể thấm vào lớp vật liệu lọc thì các cặn bẩn sẽ bị giữ lại tạo thành màng gọi là màng
vi sinh. Vi sinh này hấp phụ các chất hữu cơ và nhờ có oxy mà quá trình oxy được
thực hiện. Những màng vi sinh đã chết sẽ cùng với nước thải ra khỏi bể và được giữ
lại ở bể lắng đợt hai. Một số bể Biophin thường gặp:
- Khả năng chịu tải: Bể Biophin nhỏ giọt, Biophin cao tải.
- Khả năng làm thoáng: Biophin làm thoáng tự nhiên, làm thoáng nhân tạo.
- Chế độ làm việc: Biophin làm việc liên tục, Biophin làm việc gián đoạn.
- Theo mức độ xử lý: Biophin xử lý hoàn toàn và Biophin xử lý không hoàn toàn.
- Theo công nghệ: Biophin một bậc hay hai bậc.
Hình 1.2. Sơ đồ xử lý nước thải theo quá trình sinh trưởng dính bám hiếu khí
Vi khuẩn trong màng vi sinh dính bám hoạt động có hiệu quả cao hơn vi khuẩn
trong môi trường thể tích (hạt cặn lơ lửng). Tuy nhiên, cấu trúc của màng sinh học
rất phức tạp, không đồng đều do đó không thể xác định chính xác những thông số lý
học và những hệ số của mô hình, mối quan hệ theo kinh nghiệm dựa trên thực
nghiệm quan sát được sử dụng cho thiết kế. Kích thước công trình to lớn và đòi hỏi
trình độ vận hành cao so với bể sinh học lơ lửng.
Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC)
18
Nước thải
việc theo mẻ liên tục có ưu điểm là khử được các hợp chất chứa nitơ, photpho khi
vận hành đúng các quy trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí.
Bể sinh học làm việc theo từng mẻ kế tiếp được thực hiện theo 5 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Đưa nước thải vào bể. Nước thải đã qua song chắn rác và bể lắng
19
Đồ án tốt nghiệp
cát, tách dầu mỡ, tự chảy hoặc bơm vào bể đến mức định trước.
Giai đoạn 2: Tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính bằng sục khí
hay làm thoáng bề mặt để cấp ôxy vào nước và khuấy trộn đều hỗn hợp. Thời gian
làm thoáng phụ thuộc vào chất lượng nước thải, yêu cầu về mức độ xử lý.
Giai đoạn 3: Lắng trong nước. Quá trình diễn ra trong môi trường tĩnh, hiệu quả
thủy lực của bể đạt 100 %. Thời gian lắng trong và cô đặc bùn thường kết thúc sớm
hơn 2 h.
Giai đoạn 4: Tháo nước đã được lắng trong ở phần trên của bể ra nguồn tiếp
nhận.
Giai đoạn 5: Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào thời gian
vận hành 4 quy trình trên và vào số lượng bể, thứ tự nạp nước nguồn vào bể. Ở
những công ty có dòng chảy đều có thể bố trí lịch hoạt động để rút thời gian xuống
còn bằng 0.
Bể USBF:
Công nghệ lọc dòng ngược bùn sinh học USBF (Upflow Sludge Blanket Filter)
được thiết kế dựa trên mô hình động học xử lý BOD, nitrate hoá (nitrification) và
khử nitrate hóa (denitrification) của Lawrence và McCarty, Inc. lần đầu tiên được
giới thiệu ở Mỹ những năm 1900 sau đó được áp dụng ở châu Âu từ 1998 trở lại
đây. Tuy nhiên, đối với Việt Nam, hiện nay USBF lại là công nghệ mới, được
nghiên cứu và ứng dụng trong những năm gần đây.
Theo “Nghiên cứu xử lý nước thải đô thị bằng công nghệ sinh học kết hợp lọc
dòng ngược USBF (The Upflow Sludge Blanket Filter)” của Trương Thanh Cảnh,
Trần Công Tấn, Nguyễn Quỳnh Nga, Nguyễn Khoa Việt Trường, trường đại học
Khoa học Tự nhiên, ĐHQG TP.HCM, mô hình USBF rất thích hợp cho xử lý nước
CHƯƠNG 2: THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH SBR CẢI TIẾN XỬ LÝ NƯỚC
THẢI SINH HOẠT
2.1. Chuẩn bị mô hình thí nghiệm
2.1.1. Vật tư, dụng cụ, máy móc
- Máy thổi khí: Model ACC-008, AC 220 V, 50 Hz, 120 W, 120 L/min
- Máy khuấy (có gắn DIMMER SWITCH để giảm tốc) : AC 100 V, 80 W, 0,8 A,
50/60 Hz, 2 poles, 6000 rpm
22
Đồ án tốt nghiệp
- Bể kính: L
×
B
×
H = 340
×
200
×
190 mm
- Ổn áp Hansin
- Máy ozon khử trùng Lino AC 220 V, 50 Hz, 25 l/min
- Bồn lọc áp lực dung tích 20 l
- Can nhựa 30 lít
- Bơm định lượng: Model X380-XB-BAAA-165, AC 230 V, 50 Hz, 1 phase
- Cốc 1 lít
- Ống đong 1 lít
- Dây dẫn các loại
Hình 2.1. Vật tư cho mô hình
Hình 2.2. Dụng cụ cho mô hình
Hình 2.3. Máy móc cho mô hình
23
PO
4
3
−
) (tính theo P) mg/l 3,25
7 Tổng Coliforms MPN/100ml 6000
2.2. Mô hình SBR cải tiến
2.2.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình
Công nghệ SBR cải tiến tương tự công nghệ SBR, đây là công nghệ xử lý nước
thải sử dụng bùn hoạt tính áp dụng xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp có công
suất trung bình và nhỏ, so với công nghệ Aerotank, công nghệ bể lọc sinh sọc
Biophin thì công nghệ SBR được áp dụng rộng rãi do có những ưu điểm vượt trội.
Công nghệ này tiết kiệm chi phí đầu tư, năng lượng, cũng như chi phí vận hành
quản lý, tuy nhiên việc tính toán cũng như vận hành phức tạp hơn. Nếu như áp dụng
hệ thống điều khiển tự động hoá toàn bộ quá trình xử lý thì mọi việc kiểm soát và
giải quyết một cách dễ dàng.
Các quá trình sinh học diễn ra trong bể SBR:
Quá trình phân hủy hiếu khí cơ chất đầu vào và nitrat hóa: Quá trình được thực
hiện bởi nhóm vi khuẩn tự dưỡng và dị dưỡng, khi điều kiện cấp khí và chất nền
được đảm bảo trong bể sẽ diễn ra các quá trình sau:
Oxy hóa các chất hữu cơ:
C
x
H
y
O
z
+ (x + y/4 - z/2) O
2
→ x CO
5
H
7
NO
2
)n + 5n O
2
→ 5n CO
2
+ 2n H
2
O + n NH
3
Quá trình nitrit hóa:
2NH
3
+ 3O
2
→ 2
NO
2
−
+ 2H
+
+ 2H
2
O (vi khuẩn nitrosomonas)
( 2
NH
4