Đang tải... (xem toàn văn)
Dưới tốc độ phát triển công nghiệp, đô thị hoá và sự gia tăng dân số, tài nguyên nước trong các vùng lãnh thổ ngày càng chịu áp lực càng nhiều. Hệ quả là môi trường nước ở nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất thải rắn. Ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp đóng một phần lớn cho sự ô nhiễm chung, bên cạnh là ô nhiễm từ nguồn nước thải sinh hoạt. Dưới tốc độ phát triển công nghiệp, đô thị hoá và sự gia tăng dân số, tài nguyên nước trong các vùng lãnh thổ ngày càng chịu áp lực càng nhiều. Hệ quả là môi trường nước ở nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất thải rắn. Ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp đóng một phần lớn cho sự ô nhiễm chung, bên cạnh là ô nhiễm từ nguồn nước thải sinh hoạt. Cụ thể như trong các ngành công nghiệp đặc thù như dệt may, giấy và bột giấy, nước thải thường có độ pH trung bình từ 9 – 11, chỉ số ôxy sinh hoá (BOD), ôxy hoá học (COD) lên đến 700mg1 và 2.500mg1, hàm lượng chất rắn lơ lửng... cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép. Hàm lượng nước thải của các ngành này có chứa Xyanua (CN–) vượt đến 84 lần, H2S vượt 4.2 lần, hàm lượng NH3+ vượt 84 lần tiêu chuẩn cho phép nên đã gây ô nhiễm cho các nguồn nước bề mặt trong vùng dân cư mà chưa tính đến các ngành công nghiệp có tác động nặng nề hơn đối với môi trường (như các ngành xi mạ, thép, sản xuất thức ăn, nước uống,…) và nước thải sinh hoạt. Xử lý nước thải đang là vấn đề chung của toàn xã hội nói chung, của các ngành công nghiệp nói riêng. Ngày nay các cơ quan thuộc Sở Tài Nguyên Môi Trường đang thực hiện gắt gao các phương pháp nhằm ngăn chặn tối đa các chất thải do sản xuất gây ra. Quy trình xử lý nước thải
CH X LÝ N NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P CH NG C TH I CƠNG NGHI P 1.1 M c ích, ý ngh a. Trong nhà máy nhi t i n, th ng có m t l ng n c th i k hàng ngày th i ra. Ngu n n c th i có th b nhi m b n c v t p ch t c h c, hố h c, t p ch t có th nh h ng n mơi tr ng xung quanh. Chính lý ó, c n thi t ph i x lý ngu n n c th i c a nhà máy, tránh gây nhi m mơi tr ng, khơng làm nh h ng n i s ng, s c kho s n xu t c a nhân dân a ph ng xung quanh khu v!c nhà máy. Ngu n n c th i c a nhà máy nhi u ngu n khác nhau. Vi c x lý ngu n n c c"ng c n s d#ng cơng ngh h p lý khác có th x lý m t cách tri t ngu n n c th i ó. Trong nhà máy, ngu n n c th i c phân lo i x lý theo h th ng H th ng n c th i chính; H th ng n c th i nhi m d u; H th ng n c th i v sinh. 1.1.1 H th ng n c th i H th ng n c th i ch y u x lý ngu n n c th i t$ khu v!c lò h i, bao g m n c x lò h i(blowdown), n c th i t$ khu v!c FGD (kh l u hu%nh), ngồi có n c th i t$ h th ng x lý n c s b (là ngu n n c r a ng c b l c). Ngu n n c th i có &c i m có pH khơng 'n nh, l ng t p ch t c h c nhi u l u l ng v khơng 'n nh. Tồn b ngu n n c th i c b m v h th ng x lý n c th i c ch a vào hai b ti n l u (Pre-retention Tank, dung tích 2000m3), b l u tr( (Retention Tank, dung tích 1000m3). Hai b có dung tích l n nh)m m#c ích làm b c m 'n nh cho vi c v*n hành h th ng sau ó. T i hai b , có h th ng b m hóa ch t HCl, NaOH i u ch+nh pH h th ng s#c khí khu y tr n tránh hi n t ng tích bùn hai b này. N c th i t$ hai b l u tr( ti p t#c c b m ti p sang b TK8 i u ch+nh pH l n cu i tr c ch y tràn sang b l,ng clarifier. Trong b l,ng, phèn nhơm ch t tr l,ng polymer c b m vào b cho m#c ích keo t# t p ch t l l ng nh)m t o bơng bùn có kích th c l n thu*n l i cho q trình tách ch t r,n l l ng. Ph n n c trong, t$ b l,ng, ch y tràn sang b ch a n c TK9 hòa v i ph n n c sau x lý c a h th ng n c th i nhi m d u n c th i v sinh ti p t#c c b m qua h th ng l c. Ph n bùn tách t$ áy b l,ng c b m qua b tích bùn THK1 m t l n n(a tách bùn tri t, th i bùn ngồi qua h th ng th i x+, ph n n c s- ch y tràn v TK9. Ph n n c chung t$ h th ng n c th i chính, h th ng n c th i nhi m d u, h th ng n c th i v sinh sc t*p trung t i b ch a n c TK9. T$ ây, n c c b m qua h th ng bình l c áp l!c than-cát, bình l c ch a than ho t tính. Bình l c áp l!c than-cát nh)m m#c ích tách bơng bùn nh., khơng tách q trình l,ng. N c t$ bình l c than-cát ti p t#c ch y sang bình l c than ho t tính. Do tính ch t h p ph# cao c a than ho t tính, &c bi t than ho t tính có l!c cao v i ch t h(u c , kim lo i n&ng nên m t s t p ch t c h i s- b h p ph# b gi( l i TTMLO CH Hinh 7.1: S NG – X h th ng x lý n LÝ N C TH I CƠNG NGHI P c th i DC2-NM N Ph L i TTMLO CH NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P nh : t p ch t h(u c gây màu, mùi, h t keo, ion kim lo i n&ng, anion bán kính l n Ph n n c sau x lý l,ng, l c t u c u ch+ ch t l ng n c th i theo tiêu chu n quy nh (thơng th ng ch t l ng n c th i lo i A) scb m th i ngồi mơi tr ng. 1.1.2 H th ng n c th i nhi m d u. 1.1.3 H th ng n c th i v sinh H th ng n c th i nhi m d u x lý tồn b ngu n n c th i có nhi m d u c a nhà máy nh : t$ khu v!c lò h i, khu v!c máy nghi n, khu v!c tr m bi n th , khu v!c b d u FO. /&c i m c a ngu n n c có nhi u t p v*t ch t d u, m0 cơng nghi p. Tồn b ngu n n c th i c b m v b tách d u n'i (API : ) c a tr m x lý n c. T i ây, b tách d u n'i có dung tích 1000m3 'n nh dòng n c tách ph n d u n'i qua h th ng máng g t d u n'i. Ph n n c sau b API l1n d u n c c b m qua bình tách d u tinh (CPI: corrugated plate interceptor). T i ây, n c nhi m d u ch y qua t m nh!a cong zíc z,c v i l u l ng th p, ti p xúc ma sát, ph n d u l1n n c s- d n tích t# thành kích th c l n nh2 h n n c n'i lên trên, tách kh.i dòng n c ch y tràn b ch a d u th i. Ph n n c sau b tách d u tinh s- ch y v t*p chung TK9 chu n b cho q trình l c ti p theo nh mơ t trên. H th ng n c th i v sinh x lý tồn b ngu n n c th i v sinh khu v!c nhà máy. Ngu n n c th i có &c i m l1n nhi u t p ch t h(u c ch a phân hu3. Ngu n n c th i ch y t! nhiên v b ch a c lo i b. t p v*t qua h th ng l i ch,n rác h th ng cào rác. Ph n n c th i sc b m qua b s#c khí, t i ây ch t h(u c có n c th i s- b oxy hóa nh vi sinh v*t s4n có. Q trình c t5ng t c nh h th ng qu t s#c khí cung c p khơng khí cho q trình oxy hố t p ch t h(u c nh vi sinh v*t. Ph n n c t$ b s- ch y tràn sang b l,ng, t i ây x y q trình l,ng tách bùn. Ph n bùn c b m tr l i b s#c khí làm t5ng q trình khu y tr n ti p xúc, thúc y q trình oxy hố t p ch t h(u c . N c ch y tràn sang TK9 ti p t#c q trình x lý l c sau ó. H th ng l c than ho t tính m b o q trình tách t p ch t h(u c m t cách tri t . 1.2 Các ph 1.2.1 X lý n 1.2.1.1Ph ng pháp x lý n c b ng ph c th i ng pháp hóa h c hóa lý ng pháp keo t 1.2.1.2Ph ng pháp trung hòa N c th i s n xu t nhi u l6nh v!c có ch a nhi u axit ho&c ki m. / ng5n ng$a hi n t ng xâm th!c cơng trình n c tránh cho q trình sinh hóa cơng trình làm s ch h , sơng khơng b phá ho i, ng i ta ph i trung hòa lo i n c th i ó. Trung hòa v i m#c ích làm cho m t s mu i kim lo i n&ng l,ng xu ng tách kh.i n c. TTMLO CH NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P Cơng ngh u tiên: tính n kh n5ng trung hòa l1n gi(a lo i n c th i ch a axit ki m. Q trình trung hòa c th!c hi n b trung hòa ki u làm vi c liên t#c hay gián o n theo chu k%. NT sau trung hòa có th cho l,ng h l,ng t*p trung n u i u ki n thu*n l i, h có th tích có th tr( c c&n l,ng kho ng 10-15 n5m. Th tích c&n l,ng ph# thu c vào n ng axit, ion kim lo i n&ng NT, vào d ng li u l ng hóa ch t, vào m c l,ng trong, .Ví d#: trung hòa NT b)ng vơi s(a ch bi n t$ vơi th tr ng ch a 50% CaO ho t tính s- t o nhi u c&n nh t. Vi c l!a ch n bi n pháp trung hòa ph# thu c vào l ng NT, ch x th i, n ng , hóa ch t có a ph ng. / i v i NT s n xu t, vi c trung hòa b)ng hóa ch t khó kh5n thành ph n l u l ng NT tr m trung hòa dao ng r t l n ngày êm. Ngồi vi c c n thi t ph i xây d!ng b i u hòa v i th tích l n ph i có thi t b t! ng i u ch+nh l ng hóa ch t vào. Thơng s i u ch+nh ph' bi n i l ng pH. Trong th!c t c n ph i ti n hành th!c nghi m v i t$ng lo i NT ti n hành bi n pháp trung hòa NT ch a nhi u h p ch t h(u c , axit, mu i phân ly y u có nh h ng n vi c o pH b)ng i n hóa h c. a. Trung hòa b ng cách tr n NT ch a axit NT ch a ki m Ph ng pháp c dùng NT c a xí nghi p axit xí nghi p g n ó có NT ki m. C hai lo i NT u khơng ch a c u t gây nhi m khác. b. Trung hòa NT b ng cách cho thêm hóa ch t N u NT ch a q nhi u axit hay ki m t i m c khơng th trung hòa b)ng cách tr n l1n chúng v i c ph i cho thêm hóa ch t. Ph ng pháp th ng trung hòa axit. Hóa ch t s d#ng: ph li u cơng nghi p a ph ng. / trung hòa axit vơ c có th dùng b t k% dung d ch có tính baz nào. Hóa ch t r ti n d ki m Ca(OH)2, CaCO3, MgCO3, ơlơmit, NaOH xơ a Na2CO3 ch+ c dùng chúng ph li u. Li u l ng hóa ch t c xác nh theo i u ki n trung hòa hồn tồn axit t! l y l n h n tính tốn m t chút. Vi c a dung d ch cơng tác vào NT c ti n hành nh b m ho&c thi t b nh l ng (ki u phao, nh m c v i áp l!c c nh,…) c. Trung hòa NT ch a axit b ng cách l c qua nh ng l p v t li u trung hòa S d#ng cho NT ch a HCl, HNO3, H2SO4 v i hàm l ng d i 5g/l khơng ch a mu i kim lo i n&ng. Cách ti n hành: cho NT ti p xúc b v*t li u l c vơi, magiezit, hoa c ng, ơlơmit,… kích th c h t 3-8 cm v i t c ph# thu c vào v*t li u nh ng khơng q 5m3/h th i gian ti p xúc khơng q 10 phút, n c th i có th chuy n ng ngang ho&c ng b l c. d. Dùng khí th i, khói t lò h i trung hòa NT ch a ki m TTMLO CH /ây bi n pháp kinh t t t th ng ch a kho ng 14% CO2. NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P trung hòa NT ch a ki m khí t$ ng khói cháy 1.2.1.3 Ph ng pháp oxy hóa kh Các ch t b n NT cơng nghi p có th phân hai lo i: vơ c h(u c . Các ch t h(u c th ng m, m0, ng, h p ch t ch a phenol, ch a nit , . nên có th b phân h y vi sinh v*t, ó có th dùng ph ng pháp sinh h c x lý. Các ch t vơ c th ng nh(ng ch t khơng x lý b)ng ph ng pháp sinh h c c. Các ion kim lo i n&ng khơng th XL b)ng VSV c"ng nh khơng lo i c d i d ng c&n, ch+ ph n b h p ph# b)ng BHT. Th y ngân, asen, . nh(ng ch t r t c khó XL mà tiêu di t VSV có l i NT. a. XLNT ch a xianua b ng ph ng pháp oxy hóa kh Vi c l!a ch n bi n pháp XLNT ph# thu c vào tính ch t lý hóa c a NT. Cách th c th ng dùng oxy hóa xianua chuy n sang d ng xianat, feri, fero, c&n k t t a t$ nh(ng xianua n gi n, ph c ch t r i sau ó tách kh.i n c th i b)ng ph ng pháp l,ng ho&c l c. C n u tiên l!a ch n bi n pháp oxy hóa xianua c thành xianat khơng c ây bi n pháp t t nh t. ây, nhóm CN- b phân h y hồn tồn n c s- khơng nhi m b n tr l i b i ch t xianua. M t s ch t hay dùng: • Dùng hypoclorit: / oxy hóa xianua n gi n, tan c: CN- + OCl- CNO- + Cl/ oxy hóa xianua ph c h p, tan, c • Dùng clo l.ng mơi tr ng ki m: / oxy hóa xianua n gi n, tan c: CN- + Cl2 + 2OH- CNO- + Cl+ H2O / oxy hóa xianua ph c h p, tan c: • Dùng permanganat: / oxy hóa xianua n gi n, tan c: / oxy hóa xianua ph c h p, tan c: L u ý: q trình oxy hóa nh oxi ngun t m i sinh, khơng ph i O2 nên n u làm thống xianua khơng th b oxy hóa c mà ch+ m t ph n b th'i i mà thơi. b. XLNT ch a crom b ng ph ng pháp oxy hóa kh Ngun t,c: chuy n Cr6+ s- bi n v Cr3+, ti p ó tách d ng hidroxit k t t a. Các ch t kh có th dùng: Na2S, Na2SO3, NaHSO3, FeSO4, SO2, khói ch a khí SO2, . -Các ph n ng chuy n Cr6+ v Cr3+: Cr2O72- + 3S2- + 14H+ 2Cr3+ + 3S0 + 7H2O Cr2O72- + 3HSO3- + 5H+ 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O Cr2O72- + 6Fe2- + 14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O TTMLO CH NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P N u dùng n c Na2S dung d ch Na2S b th y phân m nh t o k t t a Cr(OH)3 nên khơng c n thêm vơi: S2- + 2H2O H2S + 2OH. N u dùng NaHSO3, FeSO4 c n cho thêm vơi s(a (ho&c lo i ki m ó) k t t a Cr(OH)3. Cơng ngh x lý nh sau: / u tiên NT c i u hòa l u l ng n ng . Sau ó ki m tra pH n u th y pH > c n i u ch+nh cho pH 2-4 tr c th!c hi n ph n ng kh , ng th i c n xác nh l ng Cr6+ tính tốn l ng ch t kh ( th ng dùng g p 1,25 l n l ng tính tốn theo lý thuy t). Ch t kh th ng c chu n b d i d ng dung d ch 10% cho vào b ph n ng nh thi t b nh l ng. Th i gian khu y tr n b ph n ng d i 30 phút, sau ph n ng kh k t thúc cho vơi s(a vào ( c chu n b v i n ng kho ng 2,5%) cho t pH 9, ti p t#c khu y kho ng 3-5 phút sau ó cho NT sang b l,ng v i th i gian kho ng 2h. c. Ph ng pháp oxy hóa i n hóa / c dùng x lý NT v i m#c ích phân h y ch t c NT ho&c thu h i kim lo i q i n c!c. Áp d#ng: X lý NT phân x ng m niken, m b c, nhà máy làm giàu kim lo i, phân x ng t y r a g+ kim lo i. Ví d#: c!c catot có th thu h i kho ng 60-70% ng NT ch a h p ch t ng xianua b)ng oxy hóa i n hóa. Ví d#: i n phân dung d ch ch a s,t sunfat axit sunfuaric t! b)ng màng trao 'i anion s- ph#c h i t i 80-90 % axit sunfuaric thu h i w c b t s,t v i l ng 20-50kg/m3 dung d ch. N u dùng ph ng pháp i n phân, NT sau x lý có th dùng l i chu n b cho dung d ch m dung d ch axit sunfuaric có th dùng l i cho q trình i n phân sau. Theo kinh nghi m nghiên c u th!c t cho th y: n u NT ch a xianua v i n ng l n h n 1g/l dùng ph ng pháp i n phân s- r ti n h n so v i ph ng pháp dùng hóa ch t. 1.2.2 Ph ng pháp sinh h c 1.2.2.1Kh n ng t làm s ch c a ngu n n c Kh n5ng kh c ch t nhi m c a ngu n n c c g i kh n5ng "t! làm s ch" (self purification) c a ngu n n c. Kh n5ng ó c th hi n qua q trình: Qúa trình xáo tr n (pha lỗng ) thu n t lý h c gi(a n c th i v i ngu n n c. Q trình khống hố ch t h(u c nhi m b n ngu n n c. Do hai q trình n ng ch t nhi m a vào ngu n n c sau m t th i gian s- gi m xu ng én m t m c ó. / i v i ngu n n c có dòng ch y (sơng) n c th i c pha lỗng v i ngu n n c theo dòng ch y ' bi n hay m t n i ó. Qng ng có có th chia thành nh(ng vùng nh sau: Vùng mi ng c ng x n c th i Vùng ph#c h i l i tr ng thái bình th ng. Q trình t! làm s ch ã k t thúc. TTMLO CH NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P Ho&c: Vùng nhi m b n n&ng nh t. Hàm l ng oxy hào tan ngu n t giá tr nh. nh t. Vùng ph#c h i l i tr ng thái bình th ng. Q trình t! làm s ch ã k t thúc. Kh n5ng t! làm s ch ngu n n c ph# thu c vào nhi u nhân t : quan tr ng nh t l u l ng c a ngu n n c, m&t thống ngu n n c, sâu c a ngu n n c, nhi t ,… / xác nh m c c n thi t làm s ch n c th i tr c cho x ngu n n c, c n ánh giá xác kh n5ng t! làm s ch c a ngu n n c b)ng cách ti n hành nghiên c u c n th*n v thu3 v5n, thu3 sinh thành ph n hố lý c a ngu n n c . Hình7.2: Phân chia vùng c a dòng ch y theo kh n ng t làm s ch c a ngu n n c Khi xác nh m c xáo tr n gi(a n c th i v i n c sơng khơng l y tồn b l u l ng n c sơng túnh khía c nh c ng x q trình xáo tr n ch a th t hồn tồn ch+ t mà ch+ t hồn tồn m t kho ng cách ó xa c ng x . m&t khác, t+ l gi(a l u l ng n c th i l u l ng n vs ngu n l nthì kho ng cách t$ c ng x én i m tính tốn (là n i ã th!c hi n q trình xáo tr n hồn tồn) s- l n. 1.2.2.2C s lý thuy t cho x lý n c b ng ph ng pháp sinh h c a. Q trình hi u khí hi u khí khơng b t bu c (tùy nghi) / thi t k v*n hành m t b x lý sinh h c có hi u qu ph i n,m v(ng ki n th c sinh h c có liên quan n q trình x lý. Trong b x lý sinh h c vi khu n óng vai trò quan tr ng hàng u ch u trách nhi m phân h y thành ph n h(u c n c th i. Trong b bùn ho t tính m t ph n ch t th i h(u c s7 TTMLO CH NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P c vi khu n hi u khí hi u khí khơng b,t bu c s d#ng l y n5ng l ng t'ng h p ch t h(u c l i thành t bào vi khu n m i. Vi khu n b bùn ho t tính thu c gi ng Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Flavobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium hai lo i vi khu n nitrát hóa Nitrosomonas Nitrobacter. Ngồi có cáclo i hình s i nh Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix Geotrichum. Ngồi vi khu n vi sinh v*t khác c"ng óng vai trò quan tr ng b bùn ho t tính. Ví d# nh ngun sinh ng v*t Rotifer 5n vi khu n làm cho n c th i u s ch h n v m&t vi sinh. Khi b x lý c xây d!ng xong a vào v*n hành vi khu n có s4n n c th i b,t u phát tri n theo chu k% phát tri n c a vi khu n m t m c y vi khu n. Trong th i gian u, s m a h th ng x lý vào ho t ng 'n nh có th dùng bùn c a b x lý ang ho t ng g n ó cho thêm vào b m i nh m t hình th c c y thêm vi khu n cho b x lý. Chu k% phát tri n c a vi khu n b x lý bao g m giai o n: Giai o n ch*m (lag-phase): x y b b,t u a vào ho t ng bùn c a b khác c c y thêm vào b . /ây giai o n vi khu n thích nghi v i mơi tr ng m i b,t u q trình phân bào. Giai o n t5ng tr ng (log-growth phase): giai o n t bào vi khu n ti n hành phân bào t5ng nhanh v s l ng. T c phân bào ph# thu c vào th i gian c n thi t cho l n phân bào l ng th c 5n mơi tr ng. Giai o n cân b)ng (stationary phase): lúc m*t vi khu n c gi( m t s l ng 'n nh. Ngun nhân c a giai o n (a) ch t dinh d 0ngc n thi t cho q trình t5ng tr ng c a vi khu n ã b s d#ng h t, (b) s l ng vi khu n sinh b)ng v i s l ng vi khu n ch t i. Giai o n ch t (log-death phase): giai o n s l ng vi khu n ch t i nhi u h n s l ng vi khu n c sinh ra, ó m*t vi khu n b gi m nhanh. Giai o n có th lồi có kích th c kh ki n ho&c &c i m c a mơi tr ng. TTMLO CH Hình 7.3: th NG – X i n hình v s t ng tr LÝ N C TH I CƠNG NGHI P ng c a vi khu n b x lý C"ng c n thêm r)ng th ch+ mơ t s! t5ng tr ng c a m t qu n th vi khu n n c. Th!c t b x lý có nhi u qu n th khác có th t5ng tr ng gi ng v d ng nh ng khác v th i gian t5ng tr ng c"ng nh +nh c a th . Trong m t giai o n b t k% ó s- có m t lồi có s l ng ch o th i i m ó i u ki n nh pH, oxy, dinh d 0ng, nhi t . phù h p cho lồi ó. S! bi n ng v vi sinh v*t ch o b x lý c bi u di n hình bên d i. Khi thi t k v*n hành h th ng x lý ph i ý t i c h vi sinh v*t này, khơng nên ngh6 r)ng ây m t "h p en" v i nh(ng vi sinh v*t bí m*t. Hình 7.4: th v s t ng tr ng t ng i c a vi sinh v t b x lý n c th i TTMLO CH NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P Nh ã nói vi khu n óng vai trò quan tr ng hàng u b x lý n c th i. Do ó b ph i trì m t m*t vi khu n cao t ng thích v i l u l ng ch t nhi m a vào b . /i u có th th!c hi n thơng qua q trình thi t k v*n hành. Trong q trình thi t k ph i tính tốn xác th i gian t n l u c a vi khu n b x lý th i gian ph i l n vi khu n có th sinh s n c. Trong q trình v*n hành, i u ki n c n thi t cho q trình t5ng tr ng c a vi khu n (pH, ch t dinh d 0ng, nhi t , khu y tr n .) ph i c i u ch+nh m c thu*n l i nh t cho vi khu n. Lo i Bùn ho t tính Các y u t nh h ng n ho t ng c a cơng trình Lo i b ph n ng Th i gian l u c a n c th i b ph n ng Ch n p n c th i ch t h(u c Hi u su t s#c khí Th i gian l u tr( VSV b ph n ng T+ l th c 5n/vi sinh v*t (F/M) T+ l bùn b m hồn l u v b ph n ng Các ch t dinh d 0ng Các y u t mơi tr ng (nhi t , pH) B l c sinh Lo i ngun li u làm giá bám chi u cao c a c t ngun li u h c nh. gi t Ch n p n c th i ch t h(u c Hi u su t thơng khí T+ l hồn l u Cách s,p x p c t l c Cách phân ph i l u l ng n c /6a quay sinh S b , 6a h c Ch n p n c th i ch t h(u c B ph*n truy n ng M*t c a ngun li u c u t o 6a V*n t c quay Các tr#c quay / ng*p n c c a 6a T+ l hồn l u Lo i Các y u t nh h ng n ho t ng c a cơng trình Bùn ho t tính Lo i b ph n ng Th i gian l u c a n c th i b ph n ng Ch n p n c th i ch t h(u c Hi u su t s#c khí Th i gian l u tr( VSV b ph n ng T+ l th c 5n/vi sinh v*t (F/M) T+ l bùn b m hồn l u v b ph n ng Các ch t dinh d 0ng Các y u t mơi tr ng (nhi t , pH) B l c sinh Lo i ngun li u làm giá bám chi u cao c a c t ngun li u h c nh. gi t Ch n p n c th i ch t h(u c 10 TTMLO CH NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P h p th hai, òi h.i có b ph n ng l n h n, nh ng h th ng thơng gió nh. h n n5ng l ng c n cung c p h n. Khi ph n ng sinh hóa b gi i h n b i t c thơng gió, n ng oxy hòa tan ti n g n t i 0. Hình 7.23 B SBR 6.3.1.7 Unitank C u t o n gi n nh t c a m t h th ng Unitank m t kh i b hình ch( nh*t c chia ng5n, ng5n thơng th y b)ng c a m ph n t ng chung. Thơng th ng m9i ng5n có chi u cao 5m nh ng m!c n c c gi( m c 4,5m. Trong m9i ng5n có máy s#c khí b m&t cánh khu y. Hai ng5n ngồi có thêm h th ng máng tràn nh)m th!c hi n c ch c n5ng: v$a b Aerotank (s#c khí) b l,ng. N c th i c a vào t$ng ng5n. N c sau x lý theo máng tràn ngồi; bùn sinh h c d c"ng c a kh.i h t$ hai ng5n ngồi. Ho t ng c a b g m pha pha trung gian. Pha th# nh t: N c th i c n p vào ng5n A. lúc ng5n A ang s#c khí. n c th i vào sc hòa tr n v i bùn ho t tính. Các h p ch t h(u c c h p th# phân h y m t ph n, q trình g i s! tích l"y. T$ ng5n A, h9n h p bùn l.ng (n c + bùn) ch y qua ng5n B ti p t#c c s#c khí. bùn s- phân h y n t ch t h(u c ã ch p th# ng5n A, q trình g i s! tái sinh. Cu i h9n h p bùn l.ng t i ng5n C, ây khơng s#c khí khơng khu y tr n. i u ki n t6nh l&ng, h t bùn l,ng xu ng 32 TTMLO CH NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P tr ng l!c, n c c thu b)ng máng tràn. Bùn sinh h c d c lo i b. t i ng5n C. tránh s! lơi cu n bùn t$ A, B tích l"y C, h ng dòng ch y sc thay 'i sau 120 – 180 phút (s! chuy n pha). Pha trung gian th# nh t: M9i pha c ti p n i b)ng m t pha trung gian. Ch c n5ng c a pha chuy n 'i ng5n s#c khí thành ng5n l,ng. n c th i c n p vào ng5n B c ng5n A, C u ang q trình l,ng. th i gian này, pha ti p theo (v i h ng dòng ch y ng c l i) c chu n b , m b o cho s! phân tách t t, dòng s ch. Pha th# hai: Pha t ng t! nh pha th nh t nh ng v i dòng ch y ng c l i. n c th i c n p vào ng5n C, ch y qua B t i A. Ng5n A bây gi óng vai trò ng5n l,ng (khơng s#c khí, khơng khu y tr n). Pha trung gian th# hai: Pha i ngh ch v i pha trung gian th nh t. ng5n s#c khí C bây gi s- chuy n thành ng5n l,ng ng5n A ang ph n cu i c a q trình l,ng ng5n B s#c khí. pha chu n b cho h th ng b c vào pha th nh t b,t u chu trình m i. 33 TTMLO CH Dòng vào NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P PHA CHÍNH Dòng PHA PH' Dòng vào Dòng vào PHA PH' Dòng Dòng PHA CHÍNH Dòng vào Dòng Bùn d Hình 7.24 S ho t ng c a Unitank 6.3.2 L c sinh h c Thi t b l c sinh h c thi t b c b trí m c c u phân ph i n c c"ng nh khơng khí. Trong thi t b l c sinh h c, n c th i c l c qua l p v*t li u bao ph b i l p màng vi sinh v*t. Các vi khu n màng sinh h c th ng có ho t tính cao h n vi khu n bùn ho t tính. Màng sinh h c hi u khí m t h vi sinh v*t tu% ti n. ngồi c a màng l p vi khu n hi u khí mà d th y tr!c khu n Bacillus gi(a vi khu n tu% ti n nh Alkaligenes, Pseudomonas, Flavobacterium, Micrococus c 34 TTMLO CH NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P Bacillus. L p sâu bên màng vi khu n k: khí kh L u hu%nh Nitrat nh Desulfovibrio. Ph n cu i c a màng ng v*t ngun sinh m t s sinh v*t khác. Vi sinh màng sinh h c s- oxi hóa ch t h(u c , s d#ng chúng làm ngu n dinh d 0ng n5ng l ng. Nh v*y, ch t h(u c c tách kh.i n c, kh i l ng c a màng sinh h c t5ng lên. Màng vi sinh ch t c cu n trơi theo n c a kh.i thi t b l c sinh h c. V*t li u m v*t li u có x p cao, kh i l ng riêng nh. di n tích b m&t l n nh s.i, á, ng nh!a, s i nh!a, x d$a Màng sinh h c óng vai trò t ng t! nh bùn ho t tính, h p th# phân h y ch t h(u c n c th i. Tuy nhiên, v*n t c oxi hóa thi t b l c sinh h c th p h n aerotank. Ph n l n vi sinh v*t có kh n5ng xâm chi m b m&t v*t r,n nh polimer ngo i bào, t o thành m t l p màng nh y. Vi c phân h y ch t h(u c di n b m&t l p màng nh y này. Q trình di n r t ph c t p. Ban u, oxy th c 5n c v*n chuy n t i b m&t l p màng. Lúc này, b dày l p màng t ng i nh., oxy có kh n5ng xun th u vào t bào. Theo th i gian, b dày l p màng t5ng lên, d1n t i vi c bên màng hình thành m t l p k: khí n)m d i l p hi u khí. Khi ch t h(u c khơng còn, t bào b phân h y, tróc thành t$ng m ng, cu n theo dòng n c. Các y u t nh h ng n hi u qu x lí thi t b l c sinh h c là: b n ch t c a ch t h(u c nhi m, v*n t c oxi hóa, c ng thơng khí, ti t di n màng sinh h c, thành ph n vi sinh v*t, di n tích chi u cao thi t b , &c tính v*t li u m (kích th c, x p di n tích b m&t), tính ch t v*t lý c a n c th i, nhi t c a q trình, t i tr ng th y l!c, c ng tu n hồn, s! phân ph i n c th i . - u i m: + Kh i ng nhanh: tu n + Kh n5ng lo i b. nh(ng c ch t phân hu3 ch*m + Kh n5ng ch u bi n ng v nhi t t i l ng nhi m. + S! a d ng v thi t b x lý + Hi u qu cao - Nh iv in c th i có n ng nhi m th p. c i m + Khơng có kh n5ng i u n sinh kh i 35 TTMLO CH NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P +T c làm s ch b h n ch b i q trình khu ch tán: v*t li u làm giá th ph i có di n tích b m&t riêng l n. Thêm vào ó v*n t c n c ch y b m&t màng ph i l n. $ * ' #$ % & ' (!) ! !" ! Hình 7.25 C u t o màng sinh h!c Hình 7.26 L!c sinh h!c 6.3.2.1 RBC (Roltating Biological Contactor - ()a quay sinh h c): / c áp d#ng u tiên C ng hồ liên bang / c n5m 1960, sau ó M< Cana a kh BOD Nitrat r t hi u qu . RBC c s d#ng nhi u x lý n c th i ch bi n th y s n. 36 TTMLO CH NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P RBC g m hàng lo t 6a tròn, ph;ng làm b)ng polystyren (PS) ho&c polyvinylclorua (PVC) l,p m t tr#c b)ng thép có ng kính t i 3,5m. Các 6a c &t ng*p m t ph n n c th i (40%) quay t$ t$ v i v*n t c – vòng/phút. Trong q trình v*n hành, vi sinh v*t s- sinh tr ng g,n k t b m&t 6a hình thành l p màng m.ng nh y b m&t t c a 6a (1 – 4mm). Khi 6a quay, l n l t làm cho l p màng vi sinh v*t ti p xúc v i ch t h(u c n c th i v i khơng khí h p th# oxy. /6a quay c"ng c ch tách ch t r,n th$a kh.i b m&t 6a nh l!c ly tâm. Hình 7.27 %a quay sinh h!c 6.3.2.2 L c nh* gi t: B l c sinh h c nh. gi t r t a d ng, g m lo i: l c sinh h c nh. gi t quay; biophin nh. gi t g m n a ng hình tr# c b trí ngang thành hàng song song v i có b m&t lõm quay lên; b l c sinh h c thơ; x lý n c th i tri t , th ng có hình tr# ho&c ch( nh*t. Thi t b l c nh. gi t th ng bao g m thành ph n chính: mơi tr ng l c ch a, h th ng cung c p n c th i, c ng ng m, h th ng thơng gió. m, b Mơi tr ng l c m th ng cung c p vi sinh v*t t5ng tr ng cho b m&t c a h th ng, t n t i lo i v*t ch t nh á, g9, ch t d o t'ng h p v i nhi u lo i hình d ng khác nhau, nh ng th ng dùng nh t có ng kính 25 – 100mm. 37 TTMLO CH NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P B ch a dùng ch a mơi tr ng m n c th i c n x lý, ng th i ki m sốt nh h ng c a gió. B ch a th ng xây b)ng bêtơng ho&c v*t li u làm b)ng s i th y tinh, thép có s n ngồi, … H th ng cung c p n c th i cung c p n c th i cho mơi tr ng m. Vi c cung c p n c th i u &n c n thi t trì tình tr ng m t cho tồn b ph n m. C ng ng m có ch c n5ng. Th nh t t*p trung dòng ch y chuy n i x lý ti p n i khác hay th i b. mơi tr ng. Th hai t o m t kho ng tr ng khơng khí bên ngồi có th l u thơng vào t ng m, ó cung c p l ng oxy c n thi t cho s! chuy n hóa hi u khí. H th ng thơng gió cung c p khơng khí cho h th ng l c b)ng thi t k th i gió t! nhiên hay c cung c p m t cách th# ng. Hình 7.28 Thi t b l!c sinh h!c nh& gi!t quay B l c sinh h c nh. gi t dùng x lý n c th i tri t , th ng có hình tr# ho&c ch( nh*t. /&c i m riêng c a b kích th c h t v*t li u l c nh. h n 25 - 30mm, t i tr ng th y l!c 0,5 - m3/m3 v*t li u l c.ngày. Hi u su t x lý r t cao, có th lên n 90% (theo BOD). Cơng su t oxy hố, l ng oxy tính theo BOD ngày m3 v*t li u l c, c xác nh d!a nhi t n c th i, m c nhi m b n, v*t li u l c ph ng pháp thơng khí. 38 TTMLO CH NG – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P Hình 7.29 B biophin thơng khí Hình 7.29 trình bày thi t b thơng khí - l c sinh h c. Thi t b có n a ng tr# ng kính 80mm c b trí n)m ngang xen k- nhau. N c th i i vào t$ trên, ' y ng n a tr# ch y tràn xu ng d i. m&t ngồi c a ng hình thành màng sinh h c, bên ng kh i sinh v*t gi ng nh bùn ho t tính. N c c bão hòa oxy ch y t$ xu ng. Thi t b có n5ng su t hi u qu x lý cao. 6.3.2.3 L c sinh h c ng p n c ( m c $nh, m giãn n ) / c s d#ng Pháp, M[...]... cao c) H x lý c p ba Gi ng nh h x lý ch*m nh ng l u l ng n p ch t h(u c r t th p H Facultative có Sâu h n h x lý cao t c; thơng khí thi t b thơng khí và q trình quang h p cung c p l p oxy cho h th ng n c m&t; l p gi(a là q trình k khí khơng b,t bu c; l p áy h là q trình k khí Các ng d!ng X lý ch t h(u c hòa tan và n c th i ã qua x lý s c p Lo i các ch t dinh d 0ng, ch t h(u c hòa tan X lý c p ba n... x lý th c p t ch t l ng cao h n X lý n c th i qua l c ho&c ch a qua l c, n c th i cơng nghi p H facultative Gi ng nh trên nh ng X lý n c th i qua l c khơng có thi t b thơng khí ho&c ch a qua l c, n c th i cơng nghi p H x lý k khí /i u ki n k khí trong tồn h , th ng có thêm h hi u khí ho&c facultative x lý ti p n c th i sau giai o n k khí này K t h p gi(a các lo i h ã nêu trên Th ng có H th ng h x lý. .. trong q trình thi t k 1.2.2.4X lý n c th i b ng ph ng pháp sinh h c trong i u ki n nhân t o a T&ng quan 15 TTMLO CH NG 7 – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P b X lý hi u khí, các d ng b x lý hi u khí B bùn ho t tính Q trình bùn ho t tính hay b hi u khí (Aerotank) là q trình x lý sinh h c hi u khí, trong ó n ng cao c a vi sinh v*t m i c t o thành c tr n u v i n c th i Quy trình x lý n c th i b)ng bùn ho t tính... gi(a các lo i h ã nêu trên Th ng có H th ng h x lý X lý n c th i ơ th , n c th i cơng nghi p X lý tri t n c th i ơ th v i hi u su t kh vi 14 TTMLO CH hi u khí NG 7 – X Ch n p n c th i Di n tích h% (acre) V n hành C TH I CƠNG NGHI P thêm giai o n hồn l u sinh v*t gây b nh cao n c t$ h hi u khí sang h k khí B ng 7.3: Các lo i ao h th Thơng s LÝ N HK x lý ch*m Cách kho ng có khu y tr n < 10 HK cao t c Cách... Các b c x lý trong chu k% ho t ng c a h th ng nh sau: 30 TTMLO CH 1- làm nh*n n NG 7 – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P y, 2- s#c khí (kh BOD), 3- l,ng trong, 4- x c&n d và x n c ra, 5- ch ti p c th i m i Ti p t#c th!c hi n x lý theo chu k% m n c th i khác Hình 7.22 Các b c trong chu k$ ho t ng c a h th ng SBR Pha làm y có th các tr ng thái: t6nh, khu y tr n ho&c thơng khí, tùy thu c vào i t ng c n x lý Tr ng... gió L,ng Dòng vào Bùn ho t tính tu n hồn (sau l,ng) Dòng ra Bùn d 19 TTMLO CH NG 7 – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P Hình 7.10: H th ng b bùn ho t tính thơng khí kéo dài B bùn ho t tính thơng khí c ng cao có khu y o hồn ch nh: B hi u khí có t c thơng khí c ng cao và khu y o hồn ch+nh là lo i Aerotank t ng i lý t ng x lý n c th i có m c ơ nhi m c"ng nh n ng các ch t l l ng cao Aerotank lo i này s- có th i... TTMLO CH NG 7 – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P Ch n l c B n thơng gió Dòng ra L,ng Dòngvào Bùn d Bùn ho t tính tu n hồn (sau l,ng) Hình 7.13: B bùn ho t tính ch!n l!c B bùn ho t tính khu y tr n hồn tồn Lo i b bùn ho t tính khu y tr n hồn tồn ã c phát minh vào cu i nh(ng n5m 50 c a th k3 XX, m#c ích là x lý n c th i cơng nghi p có n ng *m &c, &c bi t là các ch t h(u c khó phân h y Vi c x lý lo i n c th i... truy n th ng, dòng n c thải c a vào h th ng này nh(ng v trí khác nhau d c theo chi u dài b Có nhi u d ng b bùn ho t tính lo i này v i vi c phân b v trí cung c p dòng vào tu% thu c vào hình d ng thi t k 23 TTMLO CH NG 7 – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P Thơng th ng b bùn lo i này có 4 ng5n và nhu c u c ch t u vào cung c p cho t$ng ng5n là nh nhau và b)ng ¼ t'ng l u l ng n c th i c n x lý Th i gian ph n ng... ng th i, m ng ph i có c u trúc n gi n nh t (hình ch( O) t5ng hi u qu x lý M ng oxy hóa có th c phân thành 2 nhóm chính: liên t#c và gián o n M ng oxy hóa gián o n có hình vành kh5n, sâu t$ 0,9 – 1,5m, ho t ng ln phiên: th'i khí và l,ng N p và tháo n c ch+ ti n hành trong giai o n l,ng Vì v*y, q trình x lý có d ng b*c và n c sau x lý có ch t l ng t t (do q trình l,ng trong di n ra v i chi u sâu khơng... 1.235m2; dài 60 – 400m; sâu trung 3 bình là 1m; nghiêng thành 1:1 và 1:1,5; l u l ng n c th i t$ 30 – 584m Các k t qu x lý t t nh t cho n c th i nhà máy s(a, nơng nghi p, n u bia, … N c sau x lý nhà máy s(a có BOD5 = 8 – 10mg/l; còn n c th i sinh ho t BOD5 = 20 – 25mg/l 27 TTMLO CH NG 7 – X LÝ N C TH I CƠNG NGHI P a) D ng còng kéo dài (d ng vành kh n); b) Có m c) Có hai m c a n c; ng l ng bên hơng; ng l . Cr6+ v Cr3+: Cr2O72- + 3S2- + 14H+ 2Cr3+ + 3S0 + 7H2O Cr2O72- + 3HSO3- + 5H+ 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O Cr2O72- + 6Fe2- + 14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 6 TTMLO CHNG 7 – X LÝ NC THI. vào; Ch làm vic ca bùn hot tính; Cu to Aerotank; … 17 TTMLO CHNG 7 – X LÝ NC THI CÔNG NGHIP Hình 7. 7 S h thng hiu khí Quá trình sinh hc xy. Hình 7. 4: th v s tng trng tng i ca các vi sinh vt trong b x lý nc thi Hình 7. 3: th in hình v s tng trng ca vi khun trong b x lý 10 TTMLO CHNG 7 –