Tài liệu BÀI BÁO CÁO CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THÁI pptx

BÀI BÁO CÁO
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Hoa Du Sinh
viên thực hiện : Nguyễn Đình Nam

Nội dung :
•
1. Hiện trạng nước thải tại các nhà máy hiện
nay
•
2. Hệ thống xử lý nước thải
•
3. Chỉ tiêu kiểm soát tại các công đoạn
•
4. Biện phá p cải tiến để hệ thống hoạt động
có hiệu quả hơn

1. Hiện trạng nước thải tại các nhà
máy hiện nay
•
Tải lượng ô nhiễm trong nước thải bia là 6-18 kg
BOD5, 9-30 kg COD, 2-4 kg cặn lơ lửng cho 1000 lít
bia. Các nghiên cứu về thành phần, tính chất nước
thải sản xuất bia cho thấy hàm lượng các chất ô
nhiễm trong nước thải các cơ sở sản xuất bia địa
phương lớn hơn tiêu chuẩn cho phép rất nhiều lần
(bảng 1).

Bảng 1. Thành phần và tiêu chuẩn xả nước
thải sản xuất bia ra nguồn nước mặt

TT Chỉ tiêu Nước thải trước
xử lý *
Tiêu chuẩn thải
**
1 pH 6-9,5 6-9
2 Hàm lượng cặn
lơ lửng, mg/l
150-300 100
3 BOD5, mg/l 700-1500 50
4 COD, mg/l 850-1950 100
5 Tổng Nitơ (TN) 15-45 60
6 Tổng Phốtpho
(TP)
4,9-9,0 6
7 Coliform,
MPN/100 ml
<10.000 10.000

Ghi chú:
* Theo các số liệu nghiên cứu tại công ty Bia ong Thái
Bình, Công ty Bia Nghệ An, Nhà máy Bia NADA, nhà máy
Bia Hạ Long
** Cột B theo TCVN 5945-1995, nước thải công nghiệp,
Tiêu chuẩn thải ra nguồn nước mặt loại B.
Do có hàm lượng chất hữu cơ cao, cặn lơ lửng lớn,
nước thải sản xuất bia gây mùi hôi thối, lắng cặn, giảm
nồng độ oxy hoà tan trong nước nguồn khi tiếp nhận
chúng. Mặt khác các muối nitơ, phốt pho trong nước
thải bia dễ gây hiện tượng phú dưỡng cho các thuỷ vực.

•
Nước thải nhà máy bia cần được xử lý sinh
học, đảm bảo yêu cầu xả ra nguồn nước mặt theo
quy định của TCVN 5945-1995.
2. Hệ thống xử lý nước thải :

•
Sơ đồ chung hệ thống xử lý nước thải :

Nước thải Bể cân bằng Bể khuấy trộn Vôi
Bể gom 1
Bể 4A
Bùn hoạt tính
Bể gom 2 Bể 4B Tháp sinh học lọc cặn
BùnBùn
Bể thổi khíBể cuốiGiàn mưa
Bể lắng bùn Hệ thống nước thải TP

•
Yêu cầu chỉ số hoá lý của nước thải đầu vào không chứa
các chất có tính diệt khuẩn, gây độc như: Cl 2, Oxonia,
Javel, Clorua vôi,…và các KLN.
•
Yêu cầu chất lượng nước sau xử lý: Tối thiểu phải đạt
tiêu chuẩn tại QCVN 24:2009/BTNMT cột B, tức là:
•
COD ≤ 100 mg/l ; BOD5 ≤ 50 mg/l
•
SS ≤ 100 mg/l ; pH = 5,5 ÷ 9

•
Tổng N ≤ 60 mg/l ; Tổng P ≤ 6 mg/l

•
Công nghệ xử lý nước thải hiện nay của nhà máy là
công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học.
Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của
VSV để phân hủy các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong
nước thải. Các VSV sử dụng các chất hữu cơ và một số
chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng.
Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các giá trị dinh
dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên
sinh khối của chúng được tăng lên.
•
Hệ thống xử lý nước thải hiện nay của nhà máy được
chia làm 2 giai đoạn chính: xử lý sinh học yếm khí và xử lý
sinh học hiếu khí theo mẻ (sbr).

•
Hệ thống xử lý nước thải có công suất thiết kế
2200m3/ngày đêm,hiện tại chạy với công suất
khoảng 60m3/h, tương ứng 1440m3/ngày đêm.

•
Sau đây là quy trình vận hành cụ thể của hệ thống
xử lý nước thải:

Nước thải
Hố gas 1
Bể điều hòa và

Điều chỉnh pH
Bổ sung axit
hoặc kiềm
Bể yếm khí
Bổ sung N và P
Bể lắng đứng 1 Bể lắng đứng 2

Bể Aroten3
Bể trung gian
Bể Aroten2
Bể Aroten1
Cấp khí
Xi lô 2
Hố ga 2
Ngăn nén bùn
1,2
Xi lô 3,4
Máy ép
bùn
Nước thải ra
ngoài
Hố ga 3
Xi lô 1
Đóng bao
bùn khô
Song chắn rác thô
Máy tách rác tinh
Bổ sung N và P

Bể lắng hướng tâm

Chú thích: Đường cấp nước
Đường hút bùn
Đường cấp khí
•
Thuyết minh quy trình vận hành của hệ thống xử
lý nước thải :
•
Tách rác thô, gom nước thải :
•
Nước thải từ các xưởng, nhà nấu, nhà chiết, nhà xuất
bia hơi… theo hệ thống mương dẫn chảy về hố ga 1. Nước
thải trước khi vào hố ga 1, phần rác thô có kích thước lớn
sẽ được giữ lại ở song chắn rác.

Tách rác tinh, bể lắng hướng tâm
•
Nước thải từ hố ga 1 được bơm (bơm 1) lên máy
tách rác tinh. Nước thải sau khi đã được tách rác chảy
tràn sang bể lắng được thiết kế theo kiểu bể lắng
hướng tâm (dung tích chứa 117 m3). Bể lắng này
được dùng để lắng các tạp chất thô ra khỏi nước thải.
•
Nguyên tắc hoạt động: Nước thải chảy theo ống
trung tâm từ dưới lên trên, còn cặn trượt liên tục theo
ống xuống không gian chứa cặn. Dàn quay quay với
vận tốc 5-6 phút/vòng. Khi dàn quay quay cặn lắng
được dồn về hố thu (trung tâm bể) nhờ hệ thống cào
gom cặn gắn ở phần dưới dàn quay hợp với trụ 1 góc

150. Cặn bùn được xả ngoài.

Bể điều hòa
•
Nước thải sau khi đi qua bể lắng hướng tâm theo
ống dẫn chảy tràn sang bể điều hòa (dung tích 350
m3). Tại bể điều hòa được điều chỉnh pH sao cho pH
nằm trong khoảng 7,1÷7,5. Nếu pH quá cao bổ sung
axit, nếu pH quá thấp bổ sung kiềm (xút). Việc bổ
sung kiềm và axit được thực hiện ở mương dẫn
nước trước khi vào hố ga 1. Ngoài ra, trong bể điều
hòa được lắp hệ thống sục khí để đảm bảo hòa tan,
đồng đều nồng độ các chất bẩn trong toàn bộ thể
tích bể và không cho cặn lắng trong bể.

Xử lý yếm khí
•
Nước thải từ bể điều hòa được bơm sang bể yếm
khí bằng bơm 2 hoặc bơm 3. Chế độ bơm được cài
tự động bằng tín hiệu điều khiển phản hồi từ đầu dò
pH, lưu lượng bơm cố định 60 m3/h. Tại đây được bổ
sung N và P thông qua bơm 4 (pha 4,5 Kg Ure và 12
Kg Na3PO4 vào thùng 500ml), bơm định lượng điều
chỉnh ở vị trí 60l/h chảy đồng thời với bơm cấp nước
vào bể xử lý yếm khí. Hỗn hợp khí gas của bể sẽ
theo ống dẫn khí đi ra ngoài. Bùn dư ở đáy mỗi ngăn
của bể được xả vào hố ga 2. Nước thải sau khi đi
qua bể này hàm lượng COD, BOD sẽ giảm.

Bể lắng đứng

•
Nước thải sau khi xử lý yếm khí chảy tràn sang 2
ngăn lắng đứng (dung tích 71 m3/1 ngăn). Bể lắng
được thiết kế dạng lắng kiểu lớp mỏng, hỗn hợp
nước thải và bùn sẽ đi qua các vách đặt nghiêng
600, phần bùn sẽ lắng xuống đáy bể, phần nước sẽ
theo ống dẫn chảy tràn sang bể trung gian. Bùn dư ở
đáy được xả vào hố ga 2.

Bể trung gian
•
Để ổn định dòng nước chảy và tách hết các khí
sinh ra từ quá trình yếm khí cho quá trình xử lý sinh
học hiếu khí tiếp theo, nước thải sau khi đi qua bể
lắng sẽ được chảy vào bể trung gian (dung tích
khoảng 27 m3). Tại đáy bể trung gian sẽ được lắp hệ
thống sục khí và được cấp khí để làm tăng khả năng
hoạt động của VSV hiếu khí.

Bể xử lý sinh học theo mẻ (sbr)
•
Hiện nay quá trình lên men hiếu khí của hệ thống
xử lý nước thải nhà máy được tiến hành trong bể
Aroten làm việc theo mẻ. Hệ thống bể Aroten có
dung tích chứa khoảng 1063 m3 (bao gồm 3 bể
Aroten 1 dung tích 380 m3, Aroten 2 dung tích 380
m3, Aroten 3 dung tích 300 m3). Nước thải từ bể
trung gian bơm sang bể Aroten 1,2,3 lần lượt. Ở các
bể Aroten khi bể đang chờ nạp nước thì tắt hoàn
toàn máy sục khí. Khi nạp nước vào đầy mỗi bể thì

bắt đầu bật máy sục khí tiến hành sục khí đều đặn,
hết công suất và bổ sung N và P vào mỗi bể. Duy trì
sục khí trong thời gian 8h tùy theo chất lượng nước
nếu lắng không tốt thì tăng thời gian sục khí lên.

•
Sau khi sục khí 8h trước khi tắt máy sục khí thì
dùng ống đong 1000 ml đo thể tích bùn (SV) duy trì
thể tích bùn trong mỗi bể Aroten từ 300-350 ml/l. Sau
khi tắt máy sục khí cho bùn lắng trong thời gian 2,5
– 3h. Sau thời gian lắng trong, mở các van thử mẫu
ở các van xả để kiểm tra xem bùn đã lắng qua cửa
xả chưa, nước từ van thử mẫu trong là đạt yêu cầu.
Tiến hành mở van xả bùn dư, sau đó mới tiến hành
mở van xả nước. Lượng bùn dư ở mỗi bể được bơm
về xilo 2.

Ngăn nén bùn
•
Lượng bùn dư ở bể xử lý yếm khí và 2 bể lắng
đứng được xả vào hố ga 2 sau đó bơm vào ngăn nén
bùn 1 và 2. Ngăn nén bùn 1 và 2 có dung tích chứa
68 m3/ngăn, dưới đáy ngăn nén bùn 1,2 có lắp hệ
thống ống sục khí. Bùn sau khi được bơm đầy bể
nén được để yên sẽ tách làm 2 phần: phần bùn đặc
lắng xuống đáy sẽ được xả xuống hố ga 2, sau đó
được bơm (B3) lên các xi lô 3 hoặc xi lô 4, còn phần
nước trong sẽ được bơm về bể Aroten.

Máy ép bùn

•
Bùn từ các xi lô 1, 2 được dồn về xi lô 3 hoặc xi lô 4. Bùn từ
xi lô 3 hoặc






4 được bơm vào
ngăn hòa trộn của máy nén bùn. Tại ngăn này bùn được cấp
lượng hóa chất polyme bằng hệ thống bơm định lượng. Sau đó
bùn được bơm lên băng tải ép, quá trình làm khô bùn được xảy
ra tại đây. Phần bùn khô được giữ trên băng tải và được đóng
bao vận chuyển ra ngoài, còn phần nước được bơm vào hố ga
3, nước thải từ hố ga 3 bơm B6 lên xi lô 1.

Chú thích:
•
Xi lô 1chứa nước bùn bơm lên từ hố ga 3, châm
dung dịch polyme, tách nước trong xả về hố ga 1,
còn bùn dồn về xi lô 4 bằng bơm B2.
•
Xi lô 2 chứa bùn bể hiếu khí (bể Aroten), châm
dung dịch polyme, tách nước trong xả về hố ga 1,
còn bùn dồn về xi lô 4 bằng bơm B2.
•
Xi lô 3 chứa bùn yếm khí là chính, khi cần có thể
chứa bùn hiếu khí, tách nước trong xả về hố ga 1,
còn bùn dồn về xi lô 4 bằng bơm B2.

•
Xi lô 4 chuyên chứa bùn đi vào máy ép
•
Khi lượng bùn quá nhiều, cho xả bùn từ các xi lô
ra 20 ngăn phơi bùn

3. Chỉ tiêu kiểm soát tại các công
đoạn
•
Hiện nay công nghệ xử lý nước thải của nhà máy
là công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp
sinh học qua 2 giai đoạn chính: xử lý sinh học yếm
khí (bể yếm khí) và xử lý sinh học hiếu khí (bể
Aroten lên men theo mẻ). Vì vậy ta cần kiểm soát
chất lượng nước thải đầu vào và đầu ra ở 2 giai
đoạn trên.

Quá trình xử lý sinh học yếm khí (bể yếm
khí)
•
Để quá trình xử lý sinh học yếm khí đạt hiệu suất xử
lý cao ở bể yếm khí cần kiểm soát chất lượng nước
đầu vào. Trong hệ thống xử lý nước thải hiện nay của
nhà máy bể điều hòa – nước thải đầu vào của quá
trình xử lý sinh học yếm khí. Vì vậy tại bể điều hòa cần
kiểm soát các chỉ tiêu: nhiệt độ, pH, COD, BOD, các
chất dinh dưỡng N và P.
•
Vì khí CH4 và khí CO2 và hỗn hợp các khí khác
được hình thành bởi hoạt động phân hủy của các vi

khuẩn yếm khí nên yêu cầu đầu tiên là bể yếm khí phải
tuyệt đối kín. Vi khuẩn metan mẫn cảm cao với oxy.
Nếu không giữ kín, sự hoạt động của vi khuẩn sẽ
không bình thường và bể không có khả năng giữ khí.

Phương trình phản ứng sinh hóa trong
điều kiện yếm khí có thể biểu diễn đơn giản
như sau:
VSV
•
Chất hữu cơ CH4 + CO2 + H2 + NH3
+ H2S + TB mới.
•
- Hoạt động của bể yếm khí cần duy trì ở điều
kiện thích hợp như sau:
•
+ Để đảm bảo cho VSV sinh trưởng và phát triển
bình thường thì môi trường pH luôn phải trung tính
hoặc hơi kiềm (pH= 6,8-7,5). Trong điều kiện này, sự
sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn tạo metan sẽ
đạt cực đại.