công nghệ xử lí nước rỉ rác tại nhà máy nam bình dương

CHUYÊN ĐỀ 2: CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC THẢI RỈ RÁC TẠI NAM BÌNH
DƯƠNG
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
- Tầm quan trọng của việc thực hiện chuyên đề: Trong những năm gần đây, tốc độ phát
triển kinh tế Bình Dương rất nhanh, các khu công nghiệp, khu dân cư mọc lên ngày càng
nhiều. Bình Dương hiện có 28 KCN và cụm KCN tập trung có tổng diện tích hơn 8700
ha với 1200 doanh nghiệptrong và ngoài nước. Bên cạnh sự gia tăng của mức sống công
nghiệp cùng với tốc độ đô thị hóa tạo ra những vấn đề ô nhiễm môi trường đến mức báo
động càng có chiều hướng gia tăng, đặc biệt là vấn đề rác thải công nghiệp và sinh hoạt.
Một lượng lớn rác thải đô thị và công nghiệp tạo ra hằng ngày đã và đang tạo gây sức ép
nặng nề cho các bãi chôn lấp. Chính sự quá tải trong một thời gian dài như vậy đã trực
tiếp gây nên những vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng từ các bãi chôn lấp cần phải
giải quyết kịp thời như là mùi hôi thối, côn trùng, khí thải và đặc biệt là lượng nước rỉ
rác với hàm lượng ô nhiễm chất hữu cơ cao phát sinh ngày càng tăng. Do đó việc xử lí
nước rỉ rác là điều vô cùng quan trọng
- Mục tiêu của chuyên đề: đánh giá hiệu suất xử lý, quá trình vận hành và hiệu suất bảo
dưỡng của hệ thống xử lý nước rỉ rác tại khu liên hợp. Đề xuất các phương án nhằm nâng
cao hiệu xuất xử lý
- Ý nghĩa thực tiễn của chuyên đề: Từ nghiên cứu này có thể rút ra được khả năng cho
việc ứng dụng thành công công ng h ệ tháp Striping, sinh học SBR và oxy hóa bậc cao
Fenton trong vấn đề xử lý nước rỉ rác tại các bãi rác. Nhưng bên cạnh đó cũng cần có
những nghiên cứu chuyên sâu cần được thực hiện nhằm nâng cao điều kiện vận hà nh của
hệ thống và hiệu quả xử lý đối với các loại nước thải khác nhau ngày càng tốt hơn.
- Phương pháp nghiên cứu chuyên đề: phương pháp điều tra thu thập thông tin, phương
pháp đánh giá hệ thống công nghệ.
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG
2.1 Tổng quan về nước rỉ rác
2.1.1 Định nghĩa
- Nước rỉ rác là nước loại nước thải được sinh ra trong các khu chôn lấp rác thải, được
hình thành do sự rò rỉ nước mưa thấm vào trong lòng bãi rác hoặc do độ ẩm sẵn có của
rác thải được chôn. Do được sinh ra từ rác thải, loại nước thải này rất độc hạị, chứa nhiều

chất ô nhiễm như khí nitơ, amoniac, kim loại nặng, các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh,
BOD, COD hàm lượng cao…có khả năng gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nếu
thấm vào đất, sẽ gây ô nhiễm trầm trọng nguồn nước ngầm, nếu chảy vào kênh, nó sẽ hủy
hoại môi trường thủy sinh ở khu vực đó. Vì vậy, rất cần thiết phải xử lý triệt nước thải rỉ
rác, trước khi thải ra môi trường


2.1.2 Tính chất nước thải rỉ rác
- Thành phần, tính chất nước thải rỉ rác thay đổi khác nhau, tùy thuộc vào độ tuổi của bãi
chôn, nồng độ ô nhiễm nước thải rỉ rác bãi mới chôn rất lớn và giảm dần theo thời gian
chôn lấp. Ngoài ra, còn phụ thuộc vào khí hậu, địa điểm chôn lấp, loại rác chôn, độ ép,
độ dày của lớp rác và lớp phủ trên mặt bãi rác.
- Nước rò rỉ từ bãi rác lúc đầu có nồng độ đậm đặc, pH thấp (4.5 – 7.5), BOD, COD cao,
SS lớn, có nhiều kim loại, chất độc hại (Zn, Ni, Cr, Cu, Pb, Hg) và một số chất hữu cơ
(thuốc bảo vệ thực vật, PCBs,…). Khi đã chôn lấp trong một thời gian dài thì các chất
hữu cơ trong bãi chôn lấp đã chuyển sang giai đoạn metan, khi đó thành phần ô nhiễm
trong nước rò rỉ cũng giảm xuống đáng kể. Khi pH tăng lên (6.6 – 9) sẽ làm giảm nồng
độ các chất vô cơ, đặc biệt các kim loại nặng có trong nước rò rỉ. Do vậy tất cả các quá
trình xử lý cơ học, sinh học, hóa học….đều được ứng dụng kết hợp để xử lý nước thải rỉ
rác từ các BCL
2.2 Công nghệ xử lí nước rỉ rác tại Nam Bình Dương
2.2.1 Tổng quan nhà máy

Hình 1. Tổng thể khu xử li

Hình 2. Nhà máy xử lí NBD

- Khu Liên hợp xử lý chất thải rắn được xây dựng trên diện tích hơn 74ha, tại xã Chánh
Phú Hòa, huyện Bến Cát, Bình Dương, gồm 2 hạng mục chính là khu xử lý rác sinh hoạt
tái chế thành phân compost với nhà máy sản xuất phân compost có công suất 420

tấn/ngày và nhà máy xử lý nước rỉ rác với công suất 480 m3/giờ, yêu cầu xử lý nước rỉ
rác đạt loại A.
- Khu xử lý rác công nghiệp và công nghiệp nguy hại có công suất xử lý 500 tấn/ngày,
gồm kho tiếp nhận, phân loại, hố chôn lấp an toàn, lò đốt rác công nghiệp, công nghiệp
nguy hại, khu xử lý hóa lý, khu sản xuất bê tông tươi đóng rắn, khu sản xuất tái chế ra


gạch tự chèn. Cùng với đó là khối lượng chất thải rắn và các chất thải khác cần phải xử lý
đầy đủ cũng ngày một gia tăng.
2.2.2 Quy trình công nghệ
Bước 1: Xử lý sơ bộ: Bao gồm hồ chứa nước rác tươi, máy tách rác và bể trộn vôi, bể
điều hòa,bể lắng cặn vôi. Nước thải được thu gom làm thoáng sơ bộ, tách rác đồng thời
ổn định nước thải đầu vào và khử kim loại trong nước rác.

Hình 3. Hồ chứa nước

Hình 4. Máy tách rác

Hình 5. Bể trộn vôi

Hình 6. Bể điều hòa


Hình 7. Bể lắng
Bước 2: Tháp Stripping hai bậc: Dùng để xử lý N-NH3 trong nước thải. Các thiết bị trong
tháp hoạt động hoặc dừng tự động theo sự hoạt động của bơm cấp nước thải lên.

Hình 8. Tháp stripping hai bậc
Bước 3: Bể khử Canxi + bể tiền xử lý hóa lý: Dung để xử lý lắng căn Can xi trong nước
rỉ rác. Bể khử caxi được bố trí hệ thống châm hóa chất như 1 bể tiền xử lý hóa lý nhằm

tăng cường quá trình xử lý sinh học.


Hình 9. Bể khử canxi
Bước 4: Bể phản ứng sinh học Seletor + MBBR: Dung oxy hóa COD,BOD đồng thời với
quá trình nitrification và denitrification. Bể được lắp đặt hệ thống phân phối khí dưới đáy
bể để dung cấp khí dạng bọt mịn.Khí được cấp gián đoạn thông qua van điều khiển.

Hình 10. Bể phản ứng sinh học
Bước 5: Bể xử lý hóa lý: Sử dụng các chất keo tụ để xử lý các chất lơ lửng trong nước rỉ
rác và xử lý 1 phần độ màu


Hình 11. Bể xử lý hóa lý
Bước 6: Bể oxy hóa fenton hai cấp liên tiếp: Sử dụng các chất oxy hóa mạnh để oxy hóa
các chất mang màu và chất ô nhiễm khó phân hủy, sử dụng 2 cấp liên tiếp nhằm làm tăng
hiệu suất của quá trình oxy hóa.

Hình 12. Bể oxy hóa fenton hai cấp liên tiếp


Bước 7: Bể lọc khử trùng: Xử lý các thành phần cặn lơ lửng trong nước rác bằng hệ
thống bể lọc cát, sử dụng hóa chất NAClO để khử trùng nước thải.

Hình 13. Bể khử trùng
Bước 8: Hệ thống xử lý bùn: Bùn dư từ công đoạn xử lý được bơm đến bể chứa và nén
bùn. Bùn từ bể chứa sẽ được hút thu gom và vận chuyển vào các ô chôn rác của bãi.

Hình 14. Bể nén bùn

Công nghệ xử lý nước thải rỉ rác:

Hình 15. Sơ đồ công nghệ


- Thuyết minh chi tiết công nghệ hệ thống xử lý nước rỉ rác:
Nước thải rỉ rác từ bãi chôn lấp rác thải được gom tập trung lại ở hồ chứa nước. Hồ
chứa nước được bố trí hệ thống sục khí nhằm điều hòa lưu lượng, chất lượng nước thải và
góp phần xử lý các chất có khả năng phân hủy sinh học. Từ đó, nước thải được bơm lên
song chắn rác tinh, nhằm giữ lại các chất rắn có kích thước lớn, đảm bảo hiệu quả cho
các công trình phía sau.
Nước qua SCR chảy vào bể trộn vôi. Nước thải rỉ rác trong bể sẽ được thêm vôi
vào ở đầu bể và được cánh khuấy và hệ thống sục khí khuấy đều, nâng pH của nước thải
lên. Sau khi qua bể trộn vôi, nước thải tiếp tục chảy vào bể điều hòa. Bể điều hóa cũng
trang bị hệ thống khí nhằm điều hòa chất lượng, lưu lượng. Từ bể điều hòa, nước thải
được bơm qua bể lắng vôi cặn, để lắng, tách các cặn vôi cho vào ở đầu bể, trước khi được
bơm lên tháp Stripping để xử lý nitơ. Cặn vôi được tách ra, lắng dưới đáy bể, được dẫn
thẳng tới bể nén bùn.
Có 2 tháp stripping khừ Nitơ nối tiếp nhau. Nước thải từ bể lắng cặn vôi, được bơm vào
trong tháp Stripping từ trên xuống. Trong nước thải có chứa nhiều NH 3, NH3 là khí không
bền, vì vậy, luôn tồn tại cân bằng NH3 <==> NH4+.
Trong điều kiện pH cao, vì ta cho vôi vào đầu công đoạn, cân bằng sẽ dịch chuyển
về phía NH3. Lượng khí NH3 nhiều. Khi được bơm từ trên xuống, NH3 sẽ bị khí từ dưới
thồi đi lên đầy lên và thoát ra ngoài.
Nước thải sau khi qua tháp Stripping số 1 chảy vào 1 hố thu rồi tiếp tục được bơm
lên tháp stripping số 2 để tiếp tục khử Nitơ, đảm bảo hiệu quả xử lý nitơ. Sau khi qua
tháp stripping, nước thải chảy vào bề khử canxi, dòng nước thải được thêm H 2SO4 trước
khi chảy vào bể nhằm keo tụ các chất bẩn, kết tủa ion Ca 2+, giảm pH xuống, đảm bảo
hiệu quả cho công trình xử lý sinh học tiếp theo.

Nước sau bể khử canxi sẽ được bơm vào hệ thống SBR. Hệ thống SBR gồm 2 cụm
bể: cụm bể Selector và cụm bể C – tech. Nước được dẫn vào bể Selector trước sau đó
mới qua bể C – tech.
Ở bể C – tech, khí được sục vào liên tục với cường độ cao tạo ra quá trình sinh học
hiếu khí. Sau đó, nước thải chảy qua bể C – tech. Ở bể C-tech, quá trình xử lý xảy ra ba
giai đoạn: điền đầy + sục khí, lắng, rút nước . Bùn một phần được thu vào bể chứa bùn,
một phần tuần hoàn vào bể Selector, phần còn lại được giữ trong bể C – tech. Quá trình
cấp khí diễn ra trong thời gian đầu của chu kỳ, nhằm cung cấp đủ lượng oxy cần thiết cho


quá trình. Sau thời gian sục khí vừa đủ, ngừng cấp không khí vào bể C-Tech và để lắng,
thời gian này sẽ diễn ra mãnh liệt quá trình khử Nitơ. Cuối chu kỳ xử lý, nước trong được
hút qua bể trung gian bằng thiết bị Decantor.
Nước ở bể trung gian tiếp tục bơm vào bể xử lý hóa lý. Bể xử lý hóa lý gồm 3 ngăn
đóng vai trò là cụm thiết bị Keo tụ + Tạo bông + Lắng. Tại ngăn đầu của bể xử hóa lý
đóng vai trò là ngăn keo tụ, hóa chất cho vào là dung dịch phèn FeCl 340%và H2SO412%
Ngăn tạo bông được bổ sung polymer(0.1%) nhằm lôi kéo các bông cặn lại với nhau tạo
thành bông cặn có kích thước to hơn và dễ lắng hơn trước khi chảy sang ngăn thứ 3 là
ngăn lắng. Quá trình keo tụ, pH tối ưu khoảng 4-5. Bùn được thu ở ống trung tâm và đưa
vào bể chứa bùn.
Nước sau lắng sẽ được oxy hóa bằng Fenton 2 bậc, H 2O2 và Fe2+ được châm vào bể.
Đây là phương pháp hóa lý nhằm xử lý các hợp chất hữu cơ khó phân hủy, mà các công
trình xử lý sơ bộ và sinh học không thể xử lý được. Các chất hữu cơ khó phân hủy sẽ bị
oxy hóa thành những chất như CO2 và nước, pH tối ưu của bể này là 2.5-4.
Nước tiếp tục qua bể nâng pH đến khoảng 7 -8. Sữa vôi 5% được châm vào hố tập
trung trung trước khi lên bể lắng thứ cấp. Khi lên bể lắng thứ cấp thì NaClO 10% và
Polyme 0.1% được châm vào. Bùn tạo ra do oxy hóa bằng Fenton được lắng tại đây và
xả ra bể chứa bùn. Nước tiếp tục được dẫn qua bể lọc cát để lọc các chất bẩn còn lại. Đặc
biệt là loại bỏ phần Fe dư có trong nước do quá trình Fenton để lại. Nước tự chảy qua bể
khử trùng sau đó chảy vào các hồ hoàn thiện. Sau khử trùng chất lượng nước đạt

QCVN25:2009/BTNMT, loại A được thải ra hồ tiếp nhận.
CHƯƠNG 3 : KẾT LUẬN
- Qua thực tiễn vận hành một số công trình đã thiết kế, công nghệ trên đã được kiểm
chứng là xử lý hiệu quả cao trong việc xử lý nước thải rỉ rác khó xử lý, ưu điểm của công
nghệ là xử lý triệt để lượng Nitơ nồng độ cao trong nước thải, chất lượng nước thải đầu ra
ổn định, đạt chất lượng xả thải ra môi trường xung quanh. Các công trình hoạt động ổn
định, vận hành dễ dàng, quy trình tự động hóa cao, có thể điều khiển linh hoạt nhiều các
thông số vận hành
- Sau một thời gian nghiên cứu tìm hiểu, vận hành và theo dõi hệ thống xử lý
nước rỉ rác tại Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương với ba công
trình chính: đuổi khí Ammonia bằng tháp Striping, xử lý sinh học SBR và oxy hóa


Fenton 2 bậc có thể đánh giá được những ưu nhược điểm mà công nghệ này đem lại.
Đặc biệt, bể sinh học SBR được xem là công trình xử lý quan trọng nhất và
quyết định trực tiếp đến chất lượng nước sau xử lý của hệ thống tại công ty:
+ Đem lại hiệu quả xử lý cao trong việc loại bỏ các hợp chất Cacbon hữu cơ
thông qua các chỉ tiêu BOD5, COD, Nito, Photpho. Nước thải sau xử lý hoàn toàn
có thể đạt QCVN 25:2009 – BTNMT, cộ Avàđặc biệt cảm quan về nước đầu ra không
màu. pH tại bể điều hòa, tháp Striping luôn được theo dõi và kiểm soát để tạo điều kiện
tốt nhất cho tháp làm việc. Giải quyết được hơn 60% hàm lượng Nito cần xửlý tại tháp
Striping.
+ Công nghệ SBR với nồng độ sinh khối cao trong bể tạo điều kiện cho sự phát
triển của quần thể vi sinh vật cũng như quá trình phân hủy sinh học diễn ra hoàn
toàn, đem lại kết quả xử lý cao đối với BOD5, Ammonia và Photpho. So với phương
pháp bùn hoạt tính khác kỹ thuật mẻ kế tiếp giai đoạn khắc phục được nhược điểm
hiện tượng bùn không lắng được do tập đoàn vi sinh dạng sợi, hệ thống linh hoạt trong
vận hành: các giai đoạn đều thực hiện trong một thiết bị phản ứng (C – Tech) và có hai C
– Tech thay phiên nhau nạp liệu để xử lý. Do đó giảm được một lượng lớn chi phí xây
dựng, không phải tốn kém xây dựng thêm bể lắng, chi phí vận hành và đặc biệt là giảm

được diện tích xây dựng sử dụng cho mục đích khác.
- Quá trình vận hành đơn giản và dễ dàng do được điều chỉnh hoàn toàn tự động nên
giảm được lượng nhân công vận hành. Bên cạnh nh ững ưu điểm đáng chú ymà công
nghệ mang lại thì hệ thống hiện hữu tại KLH cũng gặp phải một số những nhược điểm là:
chỉ tiêuNitotổng tại đầu ra chưa ổn định, nồng độ Cl- cao và các nhược điểm này có thể
khắc phục. Vì vậy, một số các kiến nghị và giải pháp đưa ra nhằm giải quyết các vấn
đề tồn tại để nâng cao được hiệu quả xử lý thông qua việc nâng cấp hệ thống, quá trình
vận hành và tăng cường công tác bão dưỡng. Bên cạnh đó cũng đưa ra một số vấn đề
phát sinh mà trong quá trình vận hành hệ thống thường gặp phải để có biện pháp khắc
phục kịp thời.