CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tổng quang về hệ thống xử lý nước thải : Hệ thống xử lý nước thải là một quy trình công nghệ, qua nhiều công đoạn làm cho nước thải sau khi xử lý giảm đi sự ô nhiễm và độc hại làm cho môi trường sống giảm bớt sự ô nhiễm. Hệ thống xử lý nước thải được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp, xử lý nước thải công nghiệp đang là vấn đề vô cùng quan trọng, bảo đảm cho sự trong sạch môi trường sống đồng thời góp phần vào sự phát triển bền vững của nền kinh tế mọi quốc gia trên thế giới.2 Mục đích áp dụng tự động hoá xử lý nước thải : Tự động hoá xử lý nước thải là điều cần thiết nhưng cũng không cần phải chạy đua theo mốt, mà phải phân tích rõ mục đích của tự động hoá và đặc biệt phải chú ý: Vì sao phải tự động hoá và cho ai ? a. Cải thiện điều kiện làm việc : Mục đích đầu tiên của tự động hoá là phải loại bỏ công việc lặp lại và khó nhọc cho việc vận hành, ví dụ: liên tục theo dõi, kiểm tra nhiều thông số công nghệ, bật tắt cơ cấu chấp hành, ghi chép số liệu, sự cố,.Tự động hoá và giám sát bằng máy tính làm tiện lợi thêm khả năng khống chế từ xa một số lượng lớn các thông tin, đơn giản hoá nhiệm vụ khai thác, giám sát và quản lý. Nâng cao hiệu quả của thiết bị : Trước hết ta có thể cải thiện chất lượng xử lý nước bằng các thiết bị đo và điều chỉnh.
Ví dụ như định lượng chất phản ứng, mức độ ôxy hoá, kiểm tra nhiệt độ các bể phản ứng…Tự động hoá quá trình cho phép giải phóng con người và làm tăng tốc độ tin cậy của hệ thống. Nhưng mục tiêu quan trọng là nâng cao độ chắc chắn vận hành của thiết bị có tính đến các tiêu chuẩn độ tin cậy qua việc nghiên cứu các sự cố vận hành. Nghĩa là dự phòng các phương án để thiết bị có thể làm việc liên tục trong trường hợp bị hỏng hóc một bộ phận nào đó bằng cách đưa tự động các thiết bị dự phòng vào làm việc và giải quyết hỏng hóc. Tự động hoá cho phép việc nghiên cứu thống kê các dữ liệu đã thu được, mở ra con đường tối ưu của việc xử lý.
Tăng năng suất lao động : Tự động hoá nhằm nâng cao năng suất bằng cách giảm chi phí vận hành. Ta cũng có thể tối ưu hoá giá thành năng lượng chi phí hàng giờ và chi phí vật liệu. Giảm nhân công vận hành và giảm công việc bảo dưỡng cũng cho phép giảm giá thành. Trợ giúp việc giám sát : Nó bao gồm việc lắp đặt bộ biến đổi, phát hiện báo động, đặt các phương tiện ghi các dữ liệu và truyền đi xa cho đến nơi giám sát bằng máy tính.
Tự động hoá không có mục đích riêng, mức độ phức tạp của thiết bị phải đáp ứng điều kiện của nhà máy và đối tượng xử lý. Tự động hoá chỉ xem như một bộ trợ giúp, không ép buộc. Một trong những hậu quả của một hệ thống tự động không chắc chắn là khi SVTH : HUỲNH HỮU TRÍ - NGUYỄN VĂN TÀI Trang 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S HOÀNG TRUNG HIẾU “mất nhớ” nó không tiếp xúc trực tiếp được với quá trình công nghệ được nữa. Tuy nhiên những ưu điểm của nó quá rõ ràng nếu thiết bị được một chuyên gia về xử lý nước thải thiết kế và vận hành thực hiện.2 NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP (nước thải sản xuất) 1.1 Khái niệm: Là loại nước thải sau quá trình sản xuất, phục thuộc loại hình công nghiệp.
Đặc tính ô nhiễm và nồng độ của nước thải công nghiệp rất khác nhau phụ thuộc vào lọai hình công nghiệp và chế độ công nghệ lựa chọn. Trong công nghiệp, nước được sử dụng như là 1 loại nguyên liệu thô hay phương tiện sản xuất (nước cho các quá trình) và phục vụ cho các mục đích truyền nhiệt. Nước cấp cho sản xuất có thể lấy mạng cấp nước sinh hoạt chung hoặc lấy trực tiếp từ nguồn nước ngầm hay nước mặt nếu xí nghiệp có hệ thống xử lý riêng. Nhu cầu về cấp nước và lưu lượng nước thải trong sản xuất phụ thuộc vào nhiều yếu tố.
Lưu lượng nước thải của các xí nghiệp công nghiệp được xác định chủ yếu bởi đặc tính sản phẩm được sản xuất.1 :Lưu lượng nước thải trong 1 số ngành công nghiệp Ngoài ra, trình độ công nghệ sản xuất và năng suất của xí nghiệp cũng có ý nghĩa quan trọng. Lưu lượng tính cho 1 đơn vị sản phẩm có thể rất khác nhau. Lưu lượng nước thải sản xuất lại dao động rất lớn. Bởi vậy số liệu trên thường không ổn định và ở nhiều xí nghiệp lại có khả năng tiết kiệm lượng nước cấp do sử dụng hệ thống tuần hoàn trong sản xuất.
Thành phần nước thải sản xuất rất đa dạng, thậm chí ngay trong 1 ngành công nghiệp, số liệu cũng có thể thay đổi đáng kể do mức độ hoàn thiện của công nghệ sản xuất hoặc điều kiện môi trường. Căn cứ vào thành phần và khối lượng nước thải mà lựa chọn công nghệ và các kỹ thuật xử lý. Sau đây là 1 số số liệu về thành phần nước thải của 1 số ngành công nghiệp SVTH : HUỲNH HỮU TRÍ - NGUYỄN VĂN TÀI Trang 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S HOÀNG TRUNG HIẾU Hình 1.2 : Nước thải 1 số ngành công nghiệp Nói chung, nước thải từ các nhà máy chế biến thực phẩm có hàm lượng nitơ và photpho đủ cho quá trình xử lý sinh học, trong khi đó hàm lượng các chất dinh dưỡng này trong nước thải của các ngành sản xuất khác lại quá thấp so với nhu cầu phát triển của vi sinh vật. Ngoài ra, nước thải ở các nhà máy hóa chất thường chứa 1 số chất độc cần được xử lý sơ bộ để khử các độc tố trước khi thải vào hệ thống nước thải khu vực.
Có hai loại nước thải công nghiệp: Nước thải công nghiệp qui ước sạch : là lọai nước thải sau khi sử dụng để làm nguội sản phẩm, làm mát thiết bị, làm vệ sinh sàn nhà. Loại nước thải công nghiệp nhiễm bẫn đặc trưng của công nghiệp đó và cần xử lý cục bộ trước khi xả vào mạng lưới thoát nước chung hoặc vào nguồn nước tùy theo mức độ xử lý. Phụ thuộc vào quy mô, tính chất sản phẩm, quy trình công nghệ của từng nhà máy. Lưu lượng sản xuất có thể dùng công thức sau đây: Q = qtc x P Trong đó : + P : Công suất sản phẩm của nhà máy + qtc : Tiêu chuẩn (định mức ) sử dụng nước cho sản xuất.
Có thể tham khảo số liệu định mức xả thải của nhà máy trong bảng 1.3 SVTH : HUỲNH HỮU TRÍ - NGUYỄN VĂN TÀI Trang 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S HOÀNG TRUNG HIẾU Hình 1.3:Tiêu chuẩn thải nước của một số ngành công nghiệp 1.2 Thành phần, tính chất nước thải: ¾ Cặn hữu cơ : Có nguồn gốc + Thức ăn của người, động vật + Xác động, thực vật + Thành phần hóa học: C, H, O, N, O, P, S. + Dạng tồn tại chủ yếu: Protein, Carbonhydrate, chất béo, … Để xác định: Cân và đem sấy ở 550-600oC: VS (cặn bay hơi). ¾ Cặn vô cơ : - Là cặn còn lại sau khi sấy ở 550oC (hay còn gọi là độ tro). Nguồn gốc là các muối khoáng, cát, sạn ¾ Cặn lơ lửng (SS) - Là những cặn có thể quan sát bằng mắt thường hay loại bỏ bằng các phương pháp như lắng, lọc.
- Để xác định ta lấy một (V) nước thải đem lọc qua giấy lọc, sấy khô ở 150oC và đem cân (mg/l). - 70% là Hữu Cơ, 30% là Vô Cơ ¾ Cặn hòa tan - Có kích thước rất nhỏ và lọt qua giấy lọc (40% Hữu Cơ + 60% Vô Cơ). - Vì vậy, khi thiết kế công trình xử lý nước thải là phải làm sao phát triển được các Vi Sinh Vật hấp thụ cặn Hữu Cơ ở dạng hòa tan, keo, lơ lửng thành cặn ở dạng ổn định dễ lắng. SVTH : HUỲNH HỮU TRÍ - NGUYỄN VĂN TÀI Trang 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S HOÀNG TRUNG HIẾU ¾ pH - Đánh giá sự tồn tại của H+ trong nước thải.
Chỉ tiêu khá quan trọng khi nghiên cứu xử lý nước thải. pH = -lg[H+] - Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học rất cần giá trị pH. - Quá trình xử lý hiếu khí cần pH = (6. Tốt nhất là 6.
¾ Chlorite và Sulphate - Chlorite không biến đổi trong quá trình xử lý, nhưng nó cho chúng ta nhận biết nước thải sinh hoạt có bị pha trộn nước thải công nghiệp hay không. - Sulphate trong điều kiện hiếm khí sẽ sinh H2S rất hôi. - Nước thải công nghiệp chứa một hàm lượng chất vô cơ, có cả các kim loại nặng. Nên cần xác định và loại trừ cục bộ trước khi cho vào mạng lưới chung.3 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI : 1.1 Tổng quan về công nghệ và phương pháp xử lý nước thải Hình 1.4 :Công nghệ và phương pháp xử lý nước thải SVTH : HUỲNH HỮU TRÍ - NGUYỄN VĂN TÀI Trang 14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S HOÀNG TRUNG HIẾU 1.2 Dây chuyền công nghệ trạm xử lý nước thải: Một dây chuyền xử lý có thể bao gồm 5 khối sau: a.
Khối xử lý cơ học: tách các chất không hòa tan và 1 phần dạng keo (song chắn rác, lắng cát, lắng, vớt dầu lọc…) b. Khối xử lý hóa học (thường đặt sau các công trình xử lý cơ học, trước công trình xử lý sinh học): biến đổi hóa học và kết hợp cơ học (keo tụ, hấp phụ, hấp thụ…) c. Khối xử lý sinh học: dùng VSV oxy hóa chất bẩn hữu cơ dạng keo và hòa tan (điều kiện tự nhiên và nhân tạo: cánh đồng tưới,hồ sinh học, mương oxy hóa, cánh đồng tưới, bể lọc sinh học, bùn hoạt tính…) d. Khối xử lý cặn: xử lý các chất thải tạo thành trong quá trình xử lý cơ học, hoá học, sinh học (bể metan, sân phơi bùn, trạm xử lý cơ học bùn cặn…) e.
Khối khử trùng: khử trùng trước khi xả ra nguồn (trạm trộn Clor, máng trộn, bể tiếp xúc) Hình 1.5: Sơ đồ phân khối xử lý nước thải SVTH : HUỲNH HỮU TRÍ - NGUYỄN VĂN TÀI Trang 15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : Th.S HOÀNG TRUNG HIẾU 1.3 Chức năng của một số bể chuyên dụng : a.