MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Thông số nước thải đầu vào của hệ thống XLNT 13
Bảng 1.2 Bảng thông số phân tích mẫu nước thải đầu ra tại nhà máy chứa chất thải của
nhà máy XLNT 14
Bảng 1.3 Bảng thông số phân tích mẫu bùn thải đầu ra của nhà máy 15
Bảng 4.1 Kiểm tra thiết bị máy móc 32
Bảng 4.2 Chu kỳ hoạt động của bể SBR 36
Bảng 4.3 Các hạng mục cần kiểm tra và bảo trì hằng ngày 39
Bảng 4.4 Các hạng mục cần bảo trì định kỳ 40
1
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ bố trí nhân sự. 12
Hình 3.1. Quy trình công nghệ 20
Hình 3.2. Song chắn rác thô 23
Hình 3.3. Bể thu gom 24
Hình 3.4. Thiết bị lọc rác tinh 25
Hình 3.5. Bể tách dầu 25
Hình 3.6. Bể điều hòa 26
Hình 3.7. Bể SBR 27
Hình 3.8. Bể khử trùng 28
Hình 3.9. Bể chứa nước sau xử lý 29
Hình 3.10. Máy ép bùn 30
2
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
KCN Khu công nghiệp
HTXLNT Hệ thống xử lý nước thải
STT Số thứ tự
SBR Sequencing bacth reactor – Bể phản ứng sinh học theo mẻ
COD Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học
BOD Biochemical Oxygen Demnd – Nhu cầu oxy sinh học
DO Dissolved Oxygen – Oxy hòa tan
SS Suspended Oxygen – Chất rắn lơ lửng
QCVN Quy chuẩn Việt Nam
BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi Trường
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
3
LỜI MỞ ĐẦU
Nước ta đang thực hiện chủ trương “Công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước” đã
tạo ra nhiều khả năng cho việc thực hiện tốt phân công công việc, tăng cường cơ hội hợp
tác quốc tế về khoa học và công nghệ. Công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước luôn gắn
liền với công tác bảo vệ sức khoẻ con người và môi trường, đây là vấn đề quan trọng đang
được sự quan tâm của các ban ngành có liên quan. Khu công nghiệp là một khu sản xuất
chức năng với nhiều vấn đề về môi trường. Trong KCN có nhiều nhà máy hoạt động với
nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau. Do đó, khối lượng và tính chất của các chất thải (nước
thải, khí thải và chất thải rắn) khá phức tạp. Những chất thải này sẽ không chỉ ảnh hưởng
môi trường quanh KCN mà còn ảnh hưởng đến môi đời sống của dân cư xung quanh.
Vì thế việc xử lý các loại chất thải này là rất quan trọng trước khi xả thải ra môi
trường. Xử lý nước thải là một phần quan trọng trong việc xử lý các chất thải đó. Nhà
máy xử lý nước thải là một phân khu không thể thiếu đối với mỗi KCN.
4
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về khu công nghiệp
KCN Tân Bình được thành lập theo Quyết định số 65/TTg ngày 01/02/1997 của Thủ
Tướng Chính Phủ với quy mô 105,95 ha, trong đó bao gồm 74,25 ha là phần diện tích đất
cho thuê, được chia thành 4 nhóm I, II, III và IV.
Ngoài ra để phục vụ cho nhu cầu tái định cư của KCN, Thủ Tướng Chính Phủ cũng
đã ban hành quyết định số 64/TTg ngày 01/02/1997 cho phép đầu tư và kinh doanh phụ
trợ nhà ở cạnh KCN Tân Bình với quy mô 8,47 ha.
Cả 2 dự án đầu tư đều do Công Ty Sản Xuất Kinh Doanh xuất khẩu Dịch Vụ và Đầu
Tư Tân Bình (TANIMEX) làm chủ đầu tư.
1.1.1. Vị trí địa lý
- Phía Tây Bắc giáp Quận 12
- Phía Tây Nam giáp huyện Bình Chánh
- Phía Đông là đường Chế Lan Viên (cách lộ giới 30m)
- KCN là đầu mối quan trọng với các tỉnh miền Tây và Đông Nam Bộ, có vị trí rất
thuận lợi:
• Cách trung tâm thành phố 10km
• Nằm cạnh sân bay Tân Sơn Nhất
• Cách cảng Sài Gòn 11km theo đường vận chuyển container
• Cách xa vành đai quốc lộ 1A 600m
• Cách quốc lộ 22 khoảng 400m (tương lai là trục Bắc Nam của Tp – là đoạn
đường xuyên Á)
1.1.2. Diện tích khuôn viên và các phân khu chức năng
Tổng diện tích toàn KCN là 129,96 ha, trong đó:
- KCN Tân Bình 1: 105,95 ha
5
• Diện tích đất cho thuê: 74,25 ha
• Khu phụ trợ - kho hàng: 8,47 ha
• Hệ thống giao thông: 15,8 ha
• Cây xanh: 7,43 ha
- KCN Tân Bình 2: 24,01 ha
1.1.3. Ngành nghề kinh doanh
KCN có 128 doanh nghiệp gồm nhiều ngành nghề khác nhau bao gồm:
- Nhà máy dệt nhuộm
- Nhà máy sản xuất dược phẩm, hóa chất
- Nhà máy gỗ
- Nhà máy in
- Nhà máy giấy
- Nhà máy cơ khí
- Nhà máy chế biến thực phẩm
- Nhà máy sản xuất mặt hàng nhựa
- Nhà máy may mặc
- Nhà máy sản xuất kim loại
1.1.4. Cơ sở hạ tầng
1.1.4.1. Hiện trạng sử dụng đất
Độ cao trung bình của khu đất khoảng 3m so với mực nước biển. Độ dốc khu vực
nằm trong thế đất chung từ đầu sân bay Tân Sơn Nhất hạ thấp dần về phía hệ thống nước
chính của KCN là kênh Tham Lương. Thành phần nền đất chủ yếu là đất cát và sét. Sức
chịu tải 1,25 kg/cm
2
.
6
Ngoài vị trí rất thuận lợi nêu trên, KCN Tân Bình còn được đầu tư xây dựng cả cơ sở
hạ tầng hiện đại đạt tiêu chuẩn quốc gia nhằm tạo điều kiện tốt nhất cho các nhà đầu tư.
1.1.4.2. Nguồn cung ứng điện
Nhằm đảm bảo hoạt động của các nhà máy được liên tục, KCN có 2 nguồn cung cấp
điện:
- Trạm TB1 nằm trong KCN: 110/22KV – 2* 40 MVA.
- Đường dây dự phòng Hóc Môn và Vinatexco từ trạm 110/15 KV Bà Quẹo.
1.1.4.3. Nguồn cung ứng nước
Để đáp ứng tối đa nhu cầu về nước của các doanh nghiệp, KCN sử dụng 3 hệ thống
cung cấp nước:
- Công ty khai thác và xử lý nước ngầm TP: 50.000 m
3
/ngày đêm.
- Hệ thống nước sông Sài Gòn: 300.000 m
3
/ ngày đêm.
- Hệ thống cấp nước nội bộ KCN: 6.000 m
3
/ ngày đêm.
1.2. Tổng quan nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Tân Bình
1.2.1. Lịch sử hình thành và phát triển
- Nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Tân Bình được thành lập và chính thức
hoạt động vào ngày 12/6/2006. Nhà máy là một bộ phận của Công Ty Sản Xuất
Kinh Doanh xuất khẩu Dịch Vụ và Đầu Tư Tân Bình (TANIMEX: Là chủ đầu tư
của KCN Tân Bình).
- Tên nhà máy : Nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Tân Bình.
- Địa chỉ: Đường C1/Cụm 3 – Nhóm Công nghiệp 1 – KCN Tân Bình.
- Website: />- Nhà máy được xây dựng trên diện tích 5.800m
2
để xử lý toàn bộ nước thải thu gom
từ các nhà máy sản xuất trong KCN Tân Bình, ứng dụng công nghệ xử lý sinh học
7
theo mẻ (SBR) với 4 bể xử lý chính có thể luân phiên vận hành 3 mẻ/ ngày. Nhà
máy tuy mới đi vào hoạt động được hơn 6 năm nhưng mỗi ngày nhà máy xử lý một
tải lượng lớn 2000 m
3
/ngày đêm nước thải từ các đơn vị sản xuất kinh doanh của
KCN và hiện nay khi giai đoạn 2 được đưa vào hoạt động đã nâng công suất đạt
4000 m
3
/ngày đêm.
- Tổng công suất xử lý nước thải là 4000m
3
/ ngày đêm được xây dựng thành hai giai
đoạn:
• Giai đoạn 1 là 2000m
3
/ngày đêm.
• Giai đoạn 2 sẽ được nâng lên 4000m
3
/ngày đêm.
- Với tổng lượng nước lớn cần xử lý như vậy, nhà máy áp dụng các biện pháp, trang
thiết bị tiên tiến nên đã mang lại hiệu quả xử lý tốt, đảm bảo chất lượng nước thải
đầu ra và đáp ứng yêu cầu xử lý toàn bộ nước thải trong KCN Tân Bình đạt loại B
theo QCVN 40:2011/BTNMT, một phần nước thải sau xử lý sẽ được xả trực tiếp
vào kênh Tham Lương và phần còn lại được dùng để tưới cây ven đường của
KCN.
1.2.2. Nhiệm vụ và chức năng nhà máy
- Nhiệm vụ của nhà máy:
• Nâng cao hiệu suất xử lý nước thải.
• Tiết kiệm năng lượng.
• Không để xảy ra sự cố về nước thải.
• Đảm bảo xử lý triệt để nước thải của các doanh nghiệp trong KCN theo tiêu
chuẩn nước loại B QCVN 40:2011/BTNMT.
- Chức năng của nhà máy: Xử lý nước thải tập trung của các công ty, xí nghiệp đang
hoạt động trong KCN. Đồng thời tổ quản lý môi trường của KCN làm nhiệm vụ
thu thập thông tin liên quan đến môi trường của các doanh nghiệp, làm báo cáo để
trình lên Sở Tài Nguyên Môi Trường và Hepza (Ban quản lý Khu Công Nghiệp –
Khu chế xuất).
1.2.3. Mặt bằng nhà máy
- Nhà máy điều hành trung tâm: Có diện tích 230m
2
gồm phòng điều khiển, phòng
thí nghiệm, phòng máy thổi khí, phòng làm việc, phòng họp.
8
Tổ trưởng
Nhân viên môi trường Nhân viên vận hành
Bảo vệ
- Bể thu gom: Có thể tích 310m
3
, các thiết bị chính đi kèm bao gồm một máy lọc
rác thô và 3 bơm nước thải chìm, 1 thiết bị cảm biến mực nước.
- Cụm bể xử lý chính: Thể tích khoảng 2745m
3
, cao 5m (tính cả phần âm dưới đất)
bao gồm 1 bể tách dầu mỡ, 1 bể điều hòa, 1 bể nén bùn và 4 bể sinh học SBR. Các
thiết bị chính bao gồm: 2 thiết bị lọc rác tinh, 1 ván gạt dầu mỡ, 2 bơm nước thải
chìm (1 bơm hoạt động và 1 bơm dự phòng), 2 máy khuấy trộn chìm, 4 máy sục
khí chìm, 2 máy bơm bùn thải và 1 máy bơm bùn nén, 2 thiết bị cảm biến mực
nước, 1 đầu dò pH, 2 đầu dò DO.
- Bể khử trùng: Thể tích 91m
3
, cao 3m50, bao gồm thiết bị đầu dò Chlor. Nhiệm vụ
của bể là điều tiết Chlor cho phù hợp, xử lý triệt để vi sinh vật.
- Phòng ép bùn: Đặt máy ép bùn, ép bùn thải sau quá trình xử lý từ bể SBR.
- Nhà hóa chất: Đặt các bồn chứa hóa chất như bồn HCl, bồn Polymer, bồn NaOH.
1.2.4. Sơ đồ tổ chức và bố trí nhân sự
Hình 1.1: Sơ đồ bố trí nhân sự
Hiện nay số lượng nhân viên trong nhà máy gồm có 11 người trực tiếp làm việc, phân
công trực cả ngày lẫn đêm:
- 1 trưởng phòng
9
- 1 phó phòng
- 2 nhân viên môi trường.
- 5 nhân viên vận hành.
- 2 bảo vệ.
1.3. Nguồn gốc và tính chất nước thải
1.3.1. Nguồn gốc và thành phần của nước thải
Nước thải KCN Tân Bình xuất phát từ 3 nguồn chính:
- Nước mưa chảy tràn
• Nước mưa chảy tràn có thể cuốn theo các mảnh vụn, dầu, mỡ, đất, rác,…
• Thành phần của nước mưa chảy tràn phụ thuộc vào chất lượng môi trường
không khí, tình trạng vệ sinh trong KCN, nói chung thành phần các chất ô
nhiễm trong nước mưa là không đáng kể nên chúng sẽ được tách riêng theo hệ
thống tuyến nước mưa của KCN và chảy thẳng ra kênh Tham Lương.
• Tuy nhiên việc vệ sinh các con đường trong KCN được kiểm soát chặt chẽ,
thường xuyên nên nước mưa có mức độ ô nhiễm nhẹ, do đó việc thoát nước
mưa xuống kênh trong KCN được xem là an toàn.
- Nước thải sinh hoạt
Thành phần chủ yếu của nước thải sinh hoạt là các chất hữu cơ, các chất rắn lơ
lửng, các vi khuẩn. Lưu lượng nước thải sinh hoạt từ các cơ sở sản xuất, nhà máy
trong KCN được tính trên cơ sở lượng nước tiêu thụ, bình quân 50-100
lít/người/ngày.
- Nước thải sản xuất
Nước thải sản xuất từ các loại hình công nghiệp cơ khí, điện tử, dệt may, chế biến
bao bì, chế biến thực phẩm, thủ công mỹ nghệ…
1.3.2. Lưu lượng nước thải
Hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN Tân Bình với tổng công suất 4000m
3
/ngày
đêm. Trong đó gồm 2 giai đoạn, mỗi giai đoạn có công suất 2000m
3
/ngày đêm. Hiện tại
cả hai giai đoạn đã đi vào hoạt động.
10
- Tổng lưu lượng nước thải: 4000m
3
/ ngày đêm
- Lưu lượng nước thải giai đoạn 1: 2000m
3
/ ngày đêm
- Lưu lượng trung bình giờ: 2000/24=83,33 m
3
/h=23,15 l/s
- Lưu lượng lớn nhất: 83,33 x 2,5 = 208 m
3
/h (2,5 là hệ số không điều hòa chung).
Nước thải từ các nhà máy sản xuất trước khi thải vào hệ thống cống của nhà máy xử
lý nước thải tập trung thì phải xử lý đạt tiêu chuẩn loại C tại nhà máy.
1.3.3. Tính chất của nước thải trước và sau xử lý
Bảng 1.1 Thông số nước thải đầu vào của hệ thống XLNT
ST
T
Chỉ tiêu Đơn vị
Giá trị đầu
vào
Tiêu chuẩn
nước thải loại
C ( TCVN
5945-2005)
Phương pháp
phân tích
1. Nhiệt độ
0
C 27,9 45 HACH
2. pH - 7,23 5 đến 9 TCVN 6492-1999
3. BOD
5
mg/l 109 100 SMEWW 5210 B
4. COD mg/l 206 400 SMEWW 5220 C
5. TSS mg/l 121 200 SMEWW 2450 D
6. DO mg/l 1,21 - WTW3205
7. Pb mg/l 0,075 1
SMEWW 3120 B-
ICP
8. Ni mg/l 0,296 2
SMEWW 3120 B-
ICP
9. Cr
3+
mg/l 3,24 2
SMEWW 3120 B-
ICP
10. Cr
6+
mg/l KPT(<0,001) 0,5
SMEWW 3500-Cr
B
11. Zn mg/l 0,146 5
SMEWW 3120 B-
ICP
11
12. Cu mg/l 0,298 5
SMEWW 3120 B-
ICP
13. Fe mg/l 13,7 10
SMEWW 3500-Fe
B
14. Mn mg/l 0,497 5
SMEWW 3500-Mn
B
15. Cd mg/l 0,006 0,5
SMEWW 3120 B-
ICP
16. Hg mg/l KPH(<0,001) 0,01
SMEWW 3120 B-
ICP
17. N-NO
3
mg/l 0,13 8,91
SMEWW 4500-
NO
3
-
B
18. Tổng N mg/l 58,8 60
SMEWW 4500 N
(B&C)
19. Tổng P mg/l 15,18 8
SMEWW 4500-P
D
20. N-NH
4
+
mg/l 24,08 0,93
SMEWW 4500 N
C
21.
Tổng dầu
mỡ
mg/l 4,35 10 SMEWW 5520 C
22.
Coliform
s
mg/l 7*10
3
-
TCVN 6187 –
2:1996
(Nguồn: Nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Tân Bình)
Nhìn chung nước thải đầu vào đạt tiêu chuẩn loại C theo TCVN 5945-2005, song có
vài tiêu chuẩn vượt quá tiêu chuẩn nhưng không đáng kể như: BOD
5
là 109 mg/l với tiêu
chuẩn là 100 mg/l; Cr
3+
là 3,24 mg/l với tiêu chuẩn là 2 mg/l; Fe là 13,7 mg/l với tiêu
chuẩn là 10 mg/l; tổng P là 15,18 mg/l với tiêu chuẩn là 8 mg/l.
12
Bảng 1.2 Bảng thông số phân tích mẫu nước thải đầu ra tại nhà máy chứa chất thải
của nhà máy XLNT
ST
T
Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị
QCVN
40:2011/BTNM
T
Phương pháp
phân tích
1. Nhiệt độ
0
C 28,1 40 HACH
2. pH - 7,21 5,5-9 TCVN 6492-1999
3. BOD
5
mg/l 18 45 SMEWW 5210 B
4. COD mg/l 40 135 SMEWW 5220 C
5. TSS mg/l 54 90 SMEWW 2450 D
6. DO mg/l 2,96 - WTW 3205
7. Pb mg/l 0,037 0,45
SMEWW 3120 B-
ICP
8. Ni mg/l KPH(<0,001) 0,45
SMEWW 3120 B-
ICP
9. Cr
3+
mg/l 0,092 0,9
SMEWW 3120 B-
ICP
10. Cr
6+
mg/l KPH(<0,001) 0,09
SMEWW 3500-Cr
B
11. Zn mg/l 0,043 2,7
SMEWW 3120 B-
ICP
12. Cu mg/l 0,016 1,8
SMEWW 3120 B-
ICP
13. Fe mg/l 0,412 4,5
SMEWW 3500-Fe
B
13
14. Mn mg/l 0,095 0,9
SMEWW 3500-
Mn B
15. Cd mg/l 0,004 0,09
SMEWW 3120 B-
ICP
16. Hg mg/l KPH(<0,001) 0,009
SMEWW 3120 B-
ICP
17. N-NO
3
mg/l 8,91 -
SMEWW 4500-
NO
3
-
B
18. Tổng N mg/l 5,6 36
SMEWW 4500 N
(B&C)
19. Tổng P mg/l 3,13 5,4
SMEWW 4500-P
D
20. N-NH
4
+
mg/l 0,93 9
SMEWW 4500 N
C
21.
Tổng dầu
mỡ
mg/l KPH(<0,5) 9 SMEWW 5520 C
22. Coliforms mg/l 2,4*10
2
5000
TCVN 6187 –
2:1996
(Nguồn: Nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Tân Bình)
Nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn loại B theo QCVN 40:2011/BTNMT
Bảng 1.3 Bảng thông số phân tích mẫu bùn thải đầu ra của nhà máy
STT
Chỉ
tiêu
Đơn vị Giá trị
QCVN
07:2009/BTNM
T
Phương pháp phân
tích
1. Sb mg/l KPH (<0,2) 1 EPA 1311
2. As mg/l
KPH
(<0,001)
2 EPA 1311
14
3. Ba mg/l 0,215 100 EPA 1311
4. Ag mg/l
KPH
(<0,001)
5 EPA 1311
5. Be mg/l KPH (<0,01) 0,1 EPA 1311
6. Cd mg/l
KPH
(<0,001)
0,5 EPA 1311
7. Pb mg/l
KPH
(<0,001)
15 EPA 1311
8. Co mg/l 0,096 80 EPA 1311
9. Zn mg/l 1,15 250 EPA 1311
10. Mo mg/l KPH (<0,05) 350 EPA 1311
11. Se mg/l KPH (<0,2) 1 EPA 1311
12. Ni mg/l 2,14 70 EPA 1311
13. Ta mg/l KPH (<0,04) 7 EPA 1311
14. Cr mg/l 0,025 - EPA 1311
15. Hg mg/l KPH (<0,01) 0,2 EPA 1311
16. F- mg/l KPH 180 4500 F-D
17.
Tổng
CN-
ppm KPH (<0,01) 590
EPA SW-846 Method
9010
18.
CN-
hoạt
động
ppm KPH (<0,01) 30
EPA SW-846 Method
9010
19. Phenol mg/l KPH 1000 ASTM D5233-2003
20.
Tổng
dầu
ppm KPH 1000 EPA 1664 A
15
(Nguồn: Nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Tân Bình)
CHƯƠNG II. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
2.1. Phương pháp cơ học
Mục đích: Nhằm loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn như các chất vô cơ (chủ yếu là
rác) và các chất lơ lửng hữu cơ lắng được, để tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử
lý tiếp theo.
Các công trình xử lý cơ học gồm:
- Song chắn rác: Nhằm ngăn chặn các vật cứng, vật nổi có kích thước lớn đi vào bể
tránh làm tắt nghẽn đường ống hoặc hư bơm.
- Bể tách dầu: Giúp loại bỏ dầu, mỡ gây cản trở cho quá trình xử lý tiếp theo.
- Bể điều hòa:
16
• Nước thải công nghiệp thường không ổn định về lưu lượng và nồng độ. Tính
chất, thành phần nước thải thay đổi từng ngày từng giờ nên cần phải có bể điều
hòa để ổn định lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm trước khi đi vào xử lý. Bể
được thiết kế xây dựng trên cơ sở của các công trình (hàm lượng BOD, COD,
SS dao động trong khoảng nhỏ).
• Bể điều hòa có nhiệm vụ ổn định lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm đưa vào
nhà máy bằng hệ thống sục khí xáo trộn liên tục. Ngoài ra bể còn kết hợp với
hệ thống làm thoáng để bay hơi các chất dễ bay hơi như dung môi hữu cơ…
Quá trình sục khí còn cung cấp oxy hòa tan để oxy hóa một phần chất ô nhiễm.
Như vậy khả năng làm giảm chất bẩn trong nước thải ở giai đoạn này phụ
thuộc vào hiệu suất quá trình làm thoáng bằng sục khí (thường vào khoảng 10
– 20 % tải lượng COD). Các chất bẩn dễ bay hơi sẽ khuếch tán vào bóng khí
lên khỏi mặt nước. Khi đó bóng khí vỡ ra giải phóng các chất khuếch tán vào
không khí đồng thời tạo ra sự xáo trộn trong dòng nước. Nếu bọt khí nhỏ thì
khi vỡ ra sẽ không đủ mạnh để xáo trộn dòng nước nhưng làm tăng diện tích
tiếp xúc của không khí với nước làm tăng hiệu quả xử lý, cung cấp oxy hòa tan
oxy hóa một phần chất ô nhiễm.
• Quá trình sục khí cung cấp oxy cho vi sinh vật có sẵn trong nước hoạt động.
Thời gian lưu nước phụ thuộc vào lưu lượng nước thải từ các nhà máy đưa về.
- Tuy nhiên, quá trình hoạt động của bể còn phụ thuộc vào các yếu tố như:
• Việc phân phối bọt khí càng nhiều thì diện tích tiếp xúc của nước thải và bóng
khí càng lớn dẫn đến khả năng khuếch tán chất bẩn và giảm tải lượng ô nhiễm
cao.
• Chất hoạt động bề mặt có trong nước thải tạo lớp bọt nổi lên trên mặt nước
phủ kín bể làm giảm diện tích mặt thoáng, giảm khả năng khuếch tán chất bẩn
dẫn đến hiệu quả xử lý kém.
• Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến hiệu quả khử chất bẩn. Nhiệt độ tăng dẫn đến
hiệu quả xử lý tăng.
- Bể lắng 1: Bể lắng đợt 1 còn gọi là bể lắng sơ bộ. Đây là quá trình xử lý nước
thải tập trung với hàm lượng COD đầu vào 1200-2000 mg/l. Vì vậy công nghệ đã
sử dụng phương pháp keo tụ và đông tụ để loại bớt hàm lượng chất hữu cơ và
hàm lượng kim loại nặng. Quá trình lắng sơ bộ giúp giảm bớt tải lượng COD cho
quá trình xử lý sinh học.
17
- Bể lắng 2: Bể lắng đợt 2 được bố trí sau công trình xử lý sinh học nhân tạo. Mục
đích để hoàn lưu lượng bùn vào bể Aerotank để đảm bảo vi sinh vật trong bể ổn
định và lắng cặn, vi sinh vật chết đi.
2.2. Phương pháp hóa học
Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn dạng huyền phù nhưng không thể tách
được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích
thước quá nhỏ. Để tách các hạt rắn một cách hiệu quả bằng phương pháp lắng, cần tăng
kích thước của chúng nhờ sự liên kết thành tập hợp các hạt nhằm làm tăng vận tốc lắng
của chúng. Việc khử các hạt keo bằng phương pháp trọng lực đòi hỏi trước hết cần trung
hòa điện tích của chúng, sau đó là liên kết chúng với nhau. Quá trình trung hòa điện tích
gọi là quá trình đông tụ còn quá trình tạo các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình
keo tụ.
Ở đây hàm lượng chất hữu cơ lớn tức COD lớn, hàm lượng kim loại nặng qua keo tụ
sẽ loại được một phần. Chất keo tụ thường dùng là chất PAC (Poly Aluminium Chloride),
chất trợ keo tụ là Polymer anion.
PAC tồn tại ở dạng cao phân tử có công thức tổng quát Al
n
(OH)
m
Cl
3n-m
. Khi hòa tan
vào nước chúng tạo thành những cation phức nhân hydroxo có khối lượng lớn hơn so với
trường hợp dùng nhân sunfat và đuợc sử dụng đặc biệt đối với nước có độ đục và độ kiềm
cao. Quá trình sử dụng chất keo tụ PAC đã loại bỏ được các chất ở dạng keo, huyền phù
và các hạt keo có kích thước nhỏ hơn 10
- 4
rất khó lắng.
Khi đông tụ ta dùng chất trợ đông tụ là polymer. Polymer tạo ra các bông tụ có kích
thước lớn để có thể lắng một cách dễ dàng. Khi phân ly trong nước chúng keo tụ các hạt
cặn bẩn dưới dạng liên kết chuỗi. Các liên kết này tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình
thành và lắng bông cặn.
2.3. Phương pháp sinh học
Phương pháp này dùng để xử lý các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy. Nước thải KCN đã
được xử lý sơ bộ, được đưa qua xử lý sinh học (phương pháp này chủ yếu nhờ vào quá
trình vi sinh vật lấy oxy để phân hủy chất hữu cơ). Vi sinh vật ở đây là một quần thể,
nhiều nhất là vi khuẩn cả về chủng loại cũng như số lượng. Có hai nhóm vi sinh vật trong
nước thải: Nhóm vi sinh vật dị dưỡng và tự dưỡng. Chúng phân hủy các chất hữu cơ nhờ
vào các hệ Enzym thủy phân tất cả ra môi trường theo nguyên tắc cảm ứng với từng cơ
18
chất tương ứng. Các vi sinh vật này dùng các sản phẩm thủy phân để xây dựng tế bào mới
cho mình, phục vụ cho sinh trưởng, phát triển. Các vi sinh tự dưỡng có thể sử dụng CO
2
làm nguồn cacbon và các chất khoáng khác, nhờ ánh sáng mặt trời làm năng lượng tổng
hợp thành các chất hữu cơ trong thành phần tế bào. Vi sinh vật dị dưỡng là thành phần vi
sinh chủ yếu của nước thải. Vi sinh vật sử dụng chủ yếu là vi khuẩn Saprophytic Bacteria.
Trong bùn hoạt tính có nhiều vi sinh vật, mỗi loại vi sinh vật đều đóng vai trò khác
nhau trong quá trình phân hủy chất hữu cơ có trong nước thải. Quá trình phân hủy sẽ diễn
ra qua 3 giai đoạn:
- Di chuyển các chất gây ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật do
khuếch tán đối lưu phân tử.
- Di chuyển chất từ bề mặt ngoài tế bào qua màng bán thấm bằng khuếch tán do sự
chênh lệch nồng độ các chất trong và ngoài tế bào.
- Quá trình chuyển hóa các chất ở trong tế bào vi sinh vật với sự sản sinh năng lượng
và quá trình tổng hợp các chất mới của tế bào với sự hấp thụ năng lượng.
Các giai đoạn trên đều có quan hệ chặt chẽ với nhau. Nếu thiếu một trong ba giai
đoạn thì quá trình phân hủy sẽ diễn ra không hoàn toàn, trong đó giai đoạn cuối (giai đoạn
chuyển hóa bên trong tế bào vi sinh vật) là giai đoạn quan trọng nhất đóng vai trò chính
trong quá trình xử lý nước thải.
Qua bể sinh học, nước thải được xử lý đạt tiêu chuẩn đề ra của KCN. Phương pháp
này chủ yếu nhờ vào quá trình vi sinh vật lấy oxy hòa tan để phân hủy chất hữu cơ:
2 2 2 3
CHC O H O CO NH NL
+ → + + + +
Trong điều kiện hiếu khí ion cũng loại bỏ bằng oxy nhờ vi sinh vật tự dưỡng.
4 2 3 2
2NH O NO H H O NL
+ − +
+ → + + +
pH = 6,5 – 8
19
CHƯƠNG III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY
XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG KCN TÂN BÌNH
3.1. Quy trình công nghệ
3.1.1. Quy trình công nghệ
Hình 3.1. Quy trình công nghệ
20
3.1.2. Thuyết minh quy trình
Nước thải từ các nhà máy trong KCN được tập trung về bể gom, tại đây nước thải sẽ
đi qua song chắn rác thô (kích thước khe là 10mm) nhằm ngăn ngừa các loại rác có kích
thước lớn như: hộp giấy, vỏ đồ hộp, thanh gỗ, đá sỏi, túi ny lon, mảnh thuỷ tinh, lẫn
trong hệ thống thu gom nước thải của KCN trước khi chảy vào hố thu gom. Phần rác thu
gom sẽ được đựng trong thùng và được công ty thu gom rác đem đi xử lý.
Nước thải tại bể thu gom sẽ được bơm lên thiết bị lọc rác tinh với kích thước khe là
0,75 mm. Nước sẽ tự chảy vào bể tách dầu mỡ nhờ hệ thống bố trí chênh lệch về độ cao.
Tại bể tách dầu, dầu mỡ có trong nước thải được gạt bỏ ra khỏi nước thải để đưa
xuống thùng chứa và đưa đi xử lý. Tại bể này, hoá chất được châm vào nhằm điều chỉnh
nồng độ pH (pH = 6,5 – 7,5) của nước thải, đảm bảo cho hoạt động của các quá trình xử
lý ở công đoạn sau đạt hiệu quả cao.
Trong bể điều hòa có thiết bị khuấy trộn chìm hoạt động liên tục. Đầu dò pH sẽ kiểm
tra pH nước thải, nếu giá trị pH không nằm trong giá trị cho phép thì nó sẽ báo cho hệ
thống điều chỉnh cho bơm NaOH hay HCl vào bể gạt dầu để trung hòa pH ở ngưỡng
trung bình. Nước trong bể luôn luôn xáo trộn và cân bằng về nồng độ. Tại đây một phần
COD cũng sẽ bị loại bỏ trước khi đưa qua bể sinh học hiếu khí theo mẻ (SBR).
Nước thải sẽ từ bể điều hoà bơm qua bể SBR. Bể SBR là bể sinh học phản ứng từng
mẻ liên tục theo từng chu kỳ. Đây là bể phản ứng chính của HTXLNT. Chất thải bao giờ
cũng có các chất rắn lơ lửng khó lắng. Các tế bào VSV sẽ bám vào các hạt lơ lửng này và
phát triển thành các hạt bông cặn có hoạt tính phân hủy các hợp chất hữu cơ. Các hạt
bông này nếu được thổi khí và khuấy đảo sẽ lơ lửng trong nước và lớn dần lên do hấp thụ
các hạt lơ lửng nhỏ, tế bào sinh vật, nguyên sinh động vật và các chất độc. Các hạt bông
này khi ngừng thổi khí hoặc các chất hữu cơ làm cơ chất dinh dưỡng cho VSV trong nước
cạn kiệt chúng sẽ lắng xuống để thành bùn.
Bùn hoạt tính là tập hợp các VSV khác nhau, chủ yếu là các VSV kết hợp lại thành
dạng hạt bông với trung tâm là các hạt chất rắn lơ lửng trong nước. Các hạt bông này có
màu vàng nâu dễ lắng với kích thước 3-150 µm. Bùn hoạt tính lắng xuống gọi là “bùn
già” hoạt tính giảm. Nếu hoạt hóa (trong môi trường thích hợp có sục khí đầy đủ) sẽ sinh
trưởng trở lại và hoạt tính được phục hồi.
21
Vì hệ thống được thiết kế dạng sinh học làm việc theo mẻ, đồng thời có 4 bể sinh học
làm việc xen kẽ nhau trong một hệ thống nên mọi yếu tố đầu vào và đầu ra của bể này đều
được kiểm soát rất kỹ lưỡng bằng các công cụ điều khiển.
Quy trình hoạt động của bể bao gồm 4 giai đoạn chính:
- Giai đoạn cấp nước: Nước được bơm vào bể đến mức khống chế chiều cao an toàn
của bể. Thời gian cho hoạt động này khoảng 60-70 phút.
- Giai đoạn phản ứng: Giai đoạn này bao gồm hai giai đoạn nhỏ: Giai đoạn đầu, quá
trình sục khí và khuấy trộn cùng diễn ra để tiến hành quá trình nitrit hoá, nitrat hoá
và phân huỷ chất hữu cơ. Trong giai đoạn này cần tiến hành thí nghiệm để kiểm
soát các thông số đầu vào như: DO, BOD, COD, N, P, cường độ sục khí, nhiệt độ,
pH… để có thể tạo bông bùn hoạt tính hiệu quả cho quá trình lắng sau này. Giai
đoạn sau chỉ tiến hành khuấy trộn và ngưng sục khí, mục đích chính của quá trình
này là tiến hành khử NO
3
-
thành khí N
2
trong môi trường yếm khí.
- Giai đoạn lắng: Các thiết bị sục khí và khuấy trộn ngừng hoạt động, quá trình lắng
diễn ra trong môi trường tĩnh hoàn toàn, thời gian lắng là 90 phút.
- Giai đoạn xả: Bao gồm cả quá trình xả nước trong và bơm xả bùn dư.
Một số phản ứng xảy ra trong quá trình này:
- Oxy hoá các chất hữu cơ:
C
x
H
y
O
z
+ (x + 4y – z/2) O
2
= x CO
2
+ y/2 H
2
O
- Tổng hợp sinh khối tế bào:
Chất hữu cơ + O
2
+ VSV CO
2
+ H
2
O + tế bào mới(C
5
H
7
NO
2
) + Năng lượng.
Trong đó: C
5
H
7
NO
2
biểu thị công thức của bùn hoạt tính.
- Phân huỷ nội bào:
(C
5
H
7
NO
2
)n + 5nO
2
= 5n CO
2
+ 2n H
2
O + nNH
3
- Nitrit hoá
2NH
3
+ 3O
2
= 2NO
2
-
+ 2H
+
+ 2H
2
O (Vi khuẩn nitrosomonas)
22
2NO
2
-
+ O
2
= 2NO
3
-
(Vi khuẩn nitrobacter)
- Tổng phản ứng oxy hoá amoni:
NH
4
+
+ 2O
2
= 2NO
3
-
+ 2H
+
+ 2H
2
O
Quá trình khử photpho bằng phương pháp sinh học: Phosphor tồn tại trong nước thải
dưới dạng các orthophosphate, polyphophat và phosphate hữu cơ. Trong quá trình xử lý
sinh học, phosphor trong nước thải được tách ra thông qua việc tạo thành các mô của tế
bào VSV trong quá trình khử chất hữu cơ. VSV sẽ tích lũy phosphor trên mức tiêu thụ
cần thiết nếu chúng ta chuyển đổi quá trình thiếu khí sang quá trình hiếu khí nhằm sử
dụng khi cần thiết. Bùn gồm sinh khối VSV và một số cặn lơ lửng lắng xuống đáy, khi đó
sẽ giàu phosphor càng được xả đi. Như vậy khử phosphor chính là xả cặn bùn.
Nước thải sau khi xử lý ở bể SBR được xả vào bể khử trùng diệt vi khuẩn gây bệnh
trước khi xả vào nguồn tiếp nhận. Trong bể này Chlor châm vào bể với liều lượng xác
định tùy thuộc vào nước thải dòng ra để khử trùng trước khi đưa ra nguồn tiếp nhận.
Bùn dư tại bể SBR với độ ẩm của bùn khoảng 80-90%, bơm đến bể nén bùn nhằm
cô đặc bùn sơ bộ đến độ ẩm 5-10%. Nước tách bùn tự chảy về thu gom, bùn nén sẽ bơm
đến máy ép bùn bằng bơm cấp bùn. Phần nước sinh ra trong quá trình ép bùn theo mương
chảy lại bể thu gom. Bùn sau khi ép giao cho công ty SXDVTM Đất Mới xử lý.
3.2. Các công trình đơn vị
3.2.1. Song chắn rác
23
Hình 3.2. Song chắn rác thô
Mục đích: Nhằm giữ lại các loại rác (giẻ, giấy, bao bì, cây, chất dẻo, …) và tạp chất
rắn có kích thước lớn hơn 10mm trước khi đưa vào các bể xử lý phía sau. Việc sử dụng
song chắn rác trong các công trình xử lý nước thải tránh được các hiện tượng tắc nghẽn
bơm, van và các trường hợp gây hỏng bơm.
Cấu tạo: Song chắn rác bằng sắt đặt song song cách nhau 10mm.
3.2.2. Bể thu gom
Hình 3.3. Bể thu gom
Mục đích: Thu nhận toàn bộ nước thải từ các phân xưởng sản xuất của KCN Tân
Bình bao gồm cả nước thải sinh hoạt.
Cấu tạo: Bể thu gom được thiết kế bằng bê tông cốt thép, chiều sâu đáy bể thấp hơn
mực nước ống đầu vào 3m.
- Bể hình chữ nhật, nằm dưới mặt đất.
- Kích thước của hố thu: V= dài x rộng x cao = 15,1 x 9,2 x 5,9 (m)
- Một thiết bị dò pH để đọc giá trị pH.
- Một lưu lượng kế điện tử để đọc lưu lượng (lưu lượng giờ và tổng lưu lượng nước).
24
3.2.3. Thiết bị lọc rác tinh
Hình 3.4. Thiết bị lọc rác tinh
Mục đích: Tách phần rác có kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,75mm.
Cấu tạo: Làm từ các thanh sắt đặt song song nhau. Khoảng cách giữa các khe
0,75mm.
3.2.4. Bể tách dầu
25