Bà XÂY DþNG TR¯âNG CAO ĐÀNG XÂY DĀNG Sâ 3 CTC1 GIÁO TRÌNH XĀ LÝ N¯âC THÀI BÀNG PH¯¡NG PHÁP HÓA HàC VÀ SINH HàC 1 NGÀNH: KĀ THU¾T THOÁT N¯âC VÀ XĀ LÝ N¯âC THÀI TRÌNH Đà: CAO ĐÂNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐXD1 ngày……. của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Xây dựng số 1 TUYÊN Bà BÀN QUYÀN Tài liáu này thußc lo¿i sách giáo trình nên các ngußn thông tin có thể đ°ợc phép dùng nguyên bÁn hoặc trích dùng cho các mục đích vÁ đào t¿o và tham khÁo. Mßi mục đích khác mang tính lách l¿c hoặc sử dụng vái mục đích kinh doanh thi¿u lành m¿nh sẽ bị nghiêm cấm. 2 LäI GIâI THIÞU Giáo trình <Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học và sinh học 1= cung cấp nhÿng ki¿n thức vÁ quá trình xử lý n°ác thÁi b¿ng ph°¡ng pháp sinh hßc trong điÁu kián tā nhiên và nhân t¿o, là mßt trong nhÿng nßi dung quan trßng nhất trong ch°¡ng trình đào t¿o ngành Kā thuÁt thoát n°ác và xử lý n°ác thÁi trình đß Cao đÁng, ph¿n ti¿p sau là giáo trình <Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học và sinh học 2=.
Giáo trình gßm 4 ch°¡ng vÁ các nßi dung: táng quan, ph°¡ng pháp màng sinh hßc, ph°¡ng pháp bùn ho¿t tính, ph°¡ng pháp bùn ho¿t tính đặc biát. Giáo trình do các giÁng viên trong Bß môn Cấp n°ác và Thoát n°ác, thußc khoa QuÁn lý Xây dāng và đô thị, tr°ãng Cao đÁng Xây dāng sã 1 biên so¿n. Chúng tôi rất mong đ°ợc sā góp ý của các đßng nghiáp và b¿n đßc để giáo trình đ°ợc hoàn thián h¡n. Trân trßng cÁm ¡n! Tham gia biên so¿n 1.
Chủ biên: Vũ Linh HuyÁn Trang 2. L°¡ng Thị Ph°¡ng ThÁo 3 Mục lục Ch°¢ng 1: Tổng quan vÁ xā lý n°ãc thÁi bÁng ph°¢ng pháp sinh hác. C¡ så và nhiám vụ. Phân loại vi sinh theo khả năng chuyển hóa chất ( nguồn năng lượng, hydro, cacbon), điều kiện môi trường, điều kiện sống.
Quá trình phân hủy chất hữu cơ của các bon, ni tơ và phốt pho. Phân lo¿i các ph°¡ng pháp sinh hßc. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên.
24 Ch°¢ng 2 : Xā lý n°ãc thÁi bÁng ph°¢ng pháp màng sinh hác. Qui trình kā thuÁt. Bể xử lý cố định nhỏ giọt (Lọc nhỏ giọt). Bể xử lý cố định nhúng ngập.
Bể lßc xoay nhúng ngÁp. Đĩa quay sinh học .Thiết bị nhúng dạng bản. Giá thể chuyển đßng tā do. Giá thể lơ lửng (Trọng lượng khoảng 1g/cm3).
Giá thể đảo trộn/ trôi (Trọng lượng > 1 g/cm3). Công nghá k¿t hợp. Giá thể lơ lửng kết hợp với lọc sinh học. Kết hợp giữa màng sinh học và bùn hoạt tính.
46 Ch°¢ng 3: Xā lý n°ãc thÁi sinh ho¿t bÁng ph°¢ng pháp bùn ho¿t tính (trong nguyên t¿c dòng chÁy liên tục). Qui trình kā thuÁt. Mô tả quy trình xử lý nước thải bằng phương pháp bùn hoạt tính. Phân hủy các chất hữu cơ.
Xử lý Phốt-pho. Thành phần và tính chất bùn hoạt tính. Các chu trình cơ bản của công nghệ bùn hoạt tính. Aeroten cấp khí nén từ đáy.
Cấp khí dạng ống. Cấp khí dạng màng. Cấp khí dạng đĩa. Aeroten cấp khí bÁ mặt.
Khuấy ly tâm bề mặt. Guồng quay trục ngang. Aeroten cấp khí d¿ng tia. Hệ thống cấp khí có thiết bị đảo trộn từng phần.
Bể có thiết bị cấp khí xoắn ốc. Tính toán công trình. Tính toán hệ thống bùn. Tính toán hệ thống cấp khí.
Tính toán các đại lượng TSbùn, Vbùn, ISV, tải trọng thể tích bể, tải trọng bùn, lưu lượng bùn dư, lưu lượng bùn tuần hoàn và đánh giá. Các sā cã th°ãng gặp khi vÁn hành công trình. Khái niệm, nguyên nhân, quy trình xử lý sự cố vận hành. Một số sự cố thường gặp.
71 Ch°¢ng 4: Xā lý n°ãc thÁi sinh ho¿t bÁng ph°¢ng pháp bùn ho¿t tính đặc bißt (nit¢rát hóa, khā nit¢, phát pho). Quá trình Nit¡rát hóa và khử nit¡. Cách thức hoạt động của quá trình khử nitơ. Quá trình khử phãt pho.
Cách thức hoạt động của quá trình khử phố pho. Các công trình xử lý Nit¡, Phãt pho. Công nghệ bể SBR. Các sā cã c¿n chú ý khi vÁn hành công trình khử Nit¡ và Phãt pho.
111 Tài lißu tham khÁo. 116 5 GIÁO TRÌNH XĀ LÝ N¯âC THÀI BÀNG PH¯¡NG PHÁP HÓA HàC VÀ SINH HàC 1 Tên môn hác: Xā lý n°ãc thÁi bÁng ph°¢ng pháp hóa hác và sinh hác 1 Mã môn hác: MH21 Vß trí, tính chất của môn hác: - Vị trí: Môn hßc đ°ợc phân bã vào năm thứ hai. - Tính chất: Là môn hßc chuyên ngành bắt bußc. - Ý nghĩa và vai trò của môn hßc/mô đun: Là môn hßc chuyên ngành cung cấp ki¿n thức vÁ quá trình xử lý n°ác thÁi b¿ng ph°¡ng pháp sinh hßc trong điÁu kián tā nhiên và nhân t¿o, là mßt trong nhÿng nßi dung quan trßng nhất trong ch°¡ng trình đào t¿o.
Mục tiêu môn hác: - VÁ ki¿n thức: + Trình bày đ°ợc táng quan s¡ đß dây chuyÁn công nghá của mßt nhà máy xử lý n°ác thÁi và phân khúc từng giai đo¿n xử lý riêng. + Trình bày công đo¿n xử lý n°ác thÁi b¿ng ph°¡ng pháp sinh hßc trong điÁu kián nhân t¿o: các nguyên lý màng dính bám thông dụng (nguyên tắc dòng chÁy liên tục): Biophin, ph°¡ng pháp bùn ho¿t tính: Aeroten, đông tụ sinh hßc, lắng thứ cấp. Xử lý ni t¡, phãt pho; Các nguyên lý màng dính bám đặc biát: SBR, ASBR, MBR. - VÁ kā năng: + NhÁn bi¿t đ°ợc cấu t¿o các bß phÁn và nguyên lý ho¿t đßng của từng công trình.
+ Tính toán mßt sã thông sã c¡ bÁn của công trình. - VÁ năng lÿc tÿ chủ và trách nhißm: + NhÁn thức đ°ợc ý nghĩa của môn hßc đãi vái chuyên ngành. + Có thái đß làm viác tā giác, + Khoa hßc, cÁn thÁn. 6 Ch°¢ng 1: Tổng quan vÁ xā lý n°ãc thÁi bÁng ph°¢ng pháp sinh hác Giãi thißu: Ch°¡ng 1 bao gßm các khái niám c¡ bÁn n°ác thÁi, xử lý n°ác thÁi, quá trình xử lý n°ác thÁi b¿ng ph°¡ng pháp sinh hßc.
Mục tiêu: Trình bày đ°ợc: - Trình bày đ°ợc sā c¿n thi¿t của quá trình xử lý sinh hßc. - Nguyên lý ho¿t đßng của vi sinh vÁt trong các công trình xử lý sinh hßc đãi vái n°ác thÁi sinh ho¿t Nái dung chính: 1. C¢ sç và nhißm vụ Mßt dây chuyÁn công nghá xử lý n°ác thÁi đ°ợc thể hián trong ví dụ sau: Mô tÁ tổng quát qui trình xā lý n°ãc thÁi Qui trình xử lý n°ác thÁi bao gßm các b°ác sau: + Xử lý c¡ hßc và hóa lý + Xử lý sinh hßc + Xử lý hóa hßc Thuy¿t minh công nghá 1.Xā lý b¿c 1 Song chắn rác thô 7 N°ác thÁi phát sinh từ các ngußn thÁi khác nhau đ°ợc d¿n vÁ hã b¡m. Song chắn rác thô đ°ợc lắp đặt trên kênh d¿n n°ác vào hã b¡m nh¿m tách bá rác hay chất l¡ lửng kích th°ác lán (>10mm) có khÁ năng phá hủy há thãng b¡m.
Rác đ°ợc giÿ l¿i trên song chắn sẽ đ°ợc thÁi bá định kì mßt cách hợp vá sinh. Hệ thống bơm nước thải đầu vào (T101) T¿i đây, n°ác thÁi đ°ợc b¡m sang Bể điÁu hòa b¿ng há thãng b¡m đặt chìm trong bể Song chắn rác tinh N°ác thÁi từ hã b¡m đ°ợc b¡m lên song chắn rác tinh 2mm để lo¿i hã rác hay chất l¡ lửng có kích th°ác nhá (> 2mm). Ph¿n rác sau song chắn sẽ đ°ợc thu gom tā đßng vào các thùng chứa rác bên d°ái và thÁi bá định kì. Bể điều hòa (T102) N°ác thÁi đ°ợc b¡m từ hã b¡m sẽ chÁy qua há thãng lßc rác tinh d¿ng trãng quay tr°ác khi đá vào hã điÁu hòa.
N°ác thÁi đ°ợc điÁu hòa l°u l°ợng và nßng đß các chất ô nhißm, 9và d°ái tác dụng của khí nén từ máy thái khí, các chất rắn l¡ lửng trong n°ác thÁi sẽ tránh quá trình ràng cặn. Từ hã điÁu hòa n°ác thÁi sẽ đ°ợc b¡m sang bể keo tụ b¿ng há thãng b¡m chìm đặt trong hã. Sân phơi cát Cát trong n°ác thÁi lắng xuãng t¿i đáy hã b¡m sẽ đ°ợc b¡m định kỳ sang sân ph¡i cát để tách n°ác. Xā lý hóa lý Bể keo tụ (T103) T¿i hã keo tụ, n°ác thÁi đ°ợc hòa trßn vái hóa chất keo tụ đ°ợc châm từ bßn chứa hóa chất thông qua b¡m định l°ợng.
Chất keo tụ giúp làm mất án định các h¿t cặn có tính <keo= và kích thích chúng k¿t l¿i vái các cặn l¡ lửng khác để t¿o thành các h¿t có kích th°ác lán h¡n. pH trong bể sẽ đ°ợc tãi °u hóa cho quá trình keo tụ thông qua đ¿u dò pH tā đßng, đ¿u dò này sẽ xuất tín hiáu để điÁu khiển các b¡m định l°ợng NaOH và H2SO4 nh¿m duy trì pH trong khoÁng 6. Sau quá trình keo tụ, n°ác thÁi chÁy vào bể t¿o bông. Bể tạo bông (T104) N°ác thÁi từ hã keo tụ đ°ợc ti¿p tục d¿n qua bể t¿o bông.
T°¡ng tā nh° bể keo tụ, t¿i bể t¿o bông, polymer anion sẽ đ°ợc châm vào để kích thích quá trình t¿o thành các bông cặn lán h¡n. Polymer này có tác dụng hình thành các <c¿u nãi= liên k¿t các bông cặn l¿i vái nhau t¿o thành các bông cặn có kích th°ác lán h¡n nh¿m nâng cao hiáu quÁ của bể lắng phía sau. N°ác thÁi từ bể t¿o bông sẽ đ°ợc d¿n qua bể lắng s¡ cấp nh¿m tách các bông cặn ra khái n°ác thÁi Bề lắng 1 (T105) Quá trình keo tụ sẽ làm phát sinh và gia tăng liên tục l°ợng bùn. Do đó, bể lắng 1 (hay còn gßi là bể lắng hóa lý) đ°ợc thi¿t k¿ để thu gom l°ợng bùn này.
Bể lắng bùn đ°ợc thi¿t k¿ đặc biát t¿o môi tr°ãng tĩnh cho bông bùn lắng xuãng đáy bể và đ°ợc gom vào tâm nhã há thãng thu gom bùn lắp đặt d°ái đáy bể. Bùn sau khi lắng đ°ợc đ°a vÁ bể chứa bùn. Ph¿n n°ác trong sau lắng đ°ợc thu hßi l¿i b¿ng há thãng máng thu n°ác răng c°a đ°ợc hã trí trên bÁ mặt bể và ti¿p tục đ°ợc d¿n sang há thãng xử lý sinh hßc. D¿u mỡ å d¿ng nái sẽ đ°ợc tách khái n°ác mßt cách dß dàng thông qua quá trình nái dāa trên sā chênh lách tỉ trßng giÿa các h¿t d¿u và n°ác; ph¿n d¿u mỡ å d¿ng nhũ t°¡ng sau khi qua quá trình chỉnh pH và keo tụ t¿o bông, các h¿t nhũ t°¡ng sẽ bị phá vỡ và k¿t hợp l¿i thành các h¿t d¿u có kích th°ác lán h¡n nên sẽ dß dàng nái lên bÁ mặt của bể lắng 1.
Láp váng nái này sẽ đ°ợc g¿t và thu gom vào hã chứa váng nái.