Thiết kế bể xử lý hiếu khí nước thải sinh hoạt, đô thị

PHẦN I. MỞ ĐẦU. Nước là tài sản chung của nhân loại, là một trong bốn nhân tố tạo nên môi trường, có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự sống của con người và sinh vật. Không có nước thì sự sống của muôn loại trên hình tinh không thể tồn tại được. Con người khai thác nước từ các nguồn tự nhiên và sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như phục vụ ăn uống, sinh hoạt của chính con người, nước dùng cho các mục đích hoạt động nông nghiệp, cho sản xuất công nghiệp, cho các hoạt động giao thông, cho rất nhiều hình thức dịch vụ Nước sau khi được sử dụng cho những mục đích trên lại được thải lại vào chính nguồn nước nơi mà con người đã khai thác cho mục đích sử dụng của mình. Tất cả những hoạt động đó do thiếu quản lý hay hiểu biết đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm nguồn nước và ở nhiều lúc nhiều nơi sự ô nhiếm đã trở nên trầm trọng. Nước có vai trò quan trọng đối với sự sống nhưng nước không phải là vô tận. Khoảng 97% khối lượng nước trên bề mặt trái đất là nước mặn, chỉ có một phần nhỏ là nguồn nước ngọt, con người có thể khai thác một phần nhỏ lượng nứoc ngọt phục vụ cho nhu cầu của mình. Nguồn nước ngọt vốn đã rất hạn chế lại càng trở nên hạn chế đối với nhu cầu ngày càng tăng của con người. Vởy mà tại nhiều khu vực kể cả nước mặt lẫn nước ngầm đang bị ô nhiễm nghiêm trọng do nước thải không được xử lý từ các nhà máy, xí nghiệp, từ các loại dịch vụ và từ các khu vực đô thị đã được thải vào các nguồn nước nhận. Đã có rất nhiều báo cáo về sự ô nhiẽm nước tại một số khu vực trên thế giới, đặc biệt là tại các đô thị và khu công nghiệp lớn. ở Việt Nam, bảo vệ tài nguyên nước khỏi bị cạn kiệt và tránh sự ô nhiễm nguồn nước gây ảnh hưởng đến sức khoẻ cộng đồng là vấn đề được xã hội quan tâm rất nhiều. Nhiều chính sách đã được áp dụng nhằm bảo vệ nguồn nước, ngăn chặn các hành vi gây ô nhiễm nguồn nước. Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là chứa nhiều tạp chất khác nhau, trong đó có khoảng 52% hợp chất hữu cơ, 48% chất vô cơ như: các chất tẩy rửa, cac chất lắng được cũng như không lắng được, các in amôn, ion photphat và một số lớn vi sinh vật. Phần lớn các vi sinh vật này ở dạng vi khuẩn gây bệnh: tả, lỵ, thương hàn Như vậy nếu thải trực tiếp nước thải sinh hoạt ra các nguồn tiếp nhận thì sẽ gây ô nhiễm nguồn tiếp nhận. Do vậy, nước thải sinh hoạt buộc phải được xử lý trước khi thải ra môi trường. Để góp phần vào việc xử lý môi trường nói chung và làm sạch nước ô nhiễm nói riêng, trên cơ sở đó có thể tái sử dụng nước, bảo vệ nguồn nước tiếp nhận nhất là bảo vệ chất lượng các thuỷ vực gần khu dân cư, tôi lựa chọn đề tài thiết kế có tên là: “ Thiết kế bể xử lý hiếu khí nước thải sinh hoạt , đô thị “. MỤC LỤC PHẦN I. MỞ ĐẦU 1 PHẦN II. TỔNG QUAN 2 I. Khái niệm về nước thải 2 II. Nguồn gốc gây ô nhiễm 1. Nước thải sinh hoạt 2 2. Nước thải công nghiệp . 2 3. Nước thải sản xuất nông nghiệp . 2 4. Sự ô nhiễm nước từ các bãi rác và các chất thải rắn . 2 5. Nước thải từ bệnh viện . 2 III. Các phương pháp xử lý nước thải 3 1. Phương pháp hoá lý 3 1.1. Phương pháp keo tụ 3 1.2. Phương pháp tuyển nổi . 3 1.3. Hấp thụ . 4 2. Phương pháp hoá học . 4 3. Phương pháp xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học 5 3.1. Điều kiện của nước thải có thể xử lý sinh học 5 3 2. Nguyên lý của quá trình oxy hoá sinh học 5 3.3. Tác nhân sinh học trong quá trình xử lý 6 3.4. Các phương pháp xử lý nước thải . 6 3.5. Các hình thức xử lý nước thải . 6 Phần III. Thiết kế công nghệ và hệ thống thiết bị 9 I. Mô hình xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp bùn hoạt tính 9 II. Thuyết minh mô hình . 9 III. Thiết kế các chỉ tiêu công nghệ . 10 III.1. Tính toán công nghệ 11 1. Tính toán bể lắng sơ cấp 11 2. Tính toán bể Aeroten . 12 3. Tính toán bể lắng thứ cấp 15 III.2. Tính toán thiết bị 16 1. Bể lắng sơ cấp 17 2. Bể Aeroten 18 3. Bể lắng thứ cấp 18 Phần IV. Tính toán năng lượng . 19 Tài liệu tham khảo 20

23 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2716 | Lượt tải: 5

Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế bể xử lý hiếu khí nước thải sinh hoạt, đô thị, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

PhÇn I. Më §Çu. Níc lµ tµi s¶n chung cña nh©n lo¹i, lµ mét trong bèn nh©n tè t¹o nªn m«i trêng, cã vai trß quan träng trong viÖc ®¶m b¶o sù sèng cña con ngêi vµ sinh vËt. Kh«ng cã níc th× sù sèng cña mu«n lo¹i trªn h×nh tinh kh«ng thÓ tån t¹i ®îc. Con ngêi khai th¸c níc tõ c¸c nguån tù nhiªn vµ sö dông cho nhiÒu môc ®Ých kh¸c nhau nh phôc vô ¨n uèng, sinh ho¹t cña chÝnh con ngêi, níc dïng cho c¸c môc ®Ých ho¹t ®éng n«ng nghiÖp, cho s¶n xuÊt c«ng nghiÖp, cho c¸c ho¹t ®éng giao th«ng, cho rÊt nhiÒu h×nh thøc dÞch vô… Níc sau khi ®îc sö dông cho nh÷ng môc ®Ých trªn l¹i ®îc th¶i l¹i vµo chÝnh nguån níc n¬i mµ con ngêi ®· khai th¸c cho môc ®Ých sö dông cña m×nh. TÊt c¶ nh÷ng ho¹t ®éng ®ã do thiÕu qu¶n lý hay hiÓu biÕt ®· dÉn ®Õn t×nh tr¹ng « nhiÔm nguån níc vµ ë nhiÒu lóc nhiÒu n¬i sù « nhiÕm ®· trë nªn trÇm träng. Níc cã vai trß quan träng ®èi víi sù sèng nhng níc kh«ng ph¶i lµ v« tËn. Kho¶ng 97% khèi lîng níc trªn bÒ mÆt tr¸i ®Êt lµ níc mÆn, chØ cã mét phÇn nhá lµ nguån níc ngät, con ngêi cã thÓ khai th¸c mét phÇn nhá lîng nøoc ngät phôc vô cho nhu cÇu cña m×nh. Nguån níc ngät vèn ®· rÊt h¹n chÕ l¹i cµng trë nªn h¹n chÕ ®èi víi nhu cÇu ngµy cµng t¨ng cña con ngêi. Vëy mµ t¹i nhiÒu khu vùc kÓ c¶ níc mÆt lÉn níc ngÇm ®ang bÞ « nhiÔm nghiªm träng do níc th¶i kh«ng ®îc xö lý tõ c¸c nhµ m¸y, xÝ nghiÖp, tõ c¸c lo¹i dÞch vô vµ tõ c¸c khu vùc ®« thÞ ®· ®îc th¶i vµo c¸c nguån níc nhËn. §· cã rÊt nhiÒu b¸o c¸o vÒ sù « nhiÏm níc t¹i mét sè khu vùc trªn thÕ giíi, ®Æc biÖt lµ t¹i c¸c ®« thÞ vµ khu c«ng nghiÖp lín. ë ViÖt Nam, b¶o vÖ tµi nguyªn níc khái bÞ c¹n kiÖt vµ tr¸nh sù « nhiÔm nguån níc g©y ¶nh hëng ®Õn søc khoÎ céng ®ång lµ vÊn ®Ò ®îc x· héi quan t©m rÊt nhiÒu. NhiÒu chÝnh s¸ch ®· ®îc ¸p dông nh»m b¶o vÖ nguån níc, ng¨n chÆn c¸c hµnh vi g©y « nhiÔm nguån níc. §Æc trng cña níc th¶i sinh ho¹t lµ chøa nhiÒu t¹p chÊt kh¸c nhau, trong ®ã cã kho¶ng 52% hîp chÊt h÷u c¬, 48% chÊt v« c¬ nh: c¸c chÊt tÈy röa, cac chÊt l¾ng ®îc còng nh kh«ng l¾ng ®îc, c¸c in am«n, ion photphat vµ mét sè lín vi sinh vËt. PhÇn lín c¸c vi sinh vËt nµy ë d¹ng vi khuÈn g©y bÖnh: t¶, lþ, th¬ng hµn… Nh vËy nÕu th¶i trùc tiÕp níc th¶i sinh ho¹t ra c¸c nguån tiÕp nhËn th× sÏ g©y « nhiÔm nguån tiÕp nhËn. Do vËy, níc th¶i sinh ho¹t buéc ph¶i ®îc xö lý tríc khi th¶i ra m«i trêng. §Ó gãp phÇn vµo viÖc xö lý m«i trêng nãi chung vµ lµm s¹ch níc « nhiÔm nãi riªng, trªn c¬ së ®ã cã thÓ t¸i sö dông níc, b¶o vÖ nguån níc tiÕp nhËn nhÊt lµ b¶o vÖ chÊt lîng c¸c thuû vùc gÇn khu d©n c, t«i lùa chän ®Ò tµi thiÕt kÕ cã tªn lµ: “ ThiÕt kÕ bÓ xö lý hiÕu khÝ níc th¶i sinh ho¹t , ®« thÞ “. PhÇn II. Tæng Quan. I.Kh¸i niÖm níc th¶i. Níc th¶i lµ níc sau khi ®· ®îc sö dông víi c¸c môc ®Ých kh¸c nhau. Mét trong c¸c c¸ch ph©n lo¹i níc th¶i lµ cã thÓ ph©n lo¹i níc th¶i theo nguån gèc ph¸t sinh ra chóng. Theo c¸ch ph©n lo¹i nµy, cã c¸c lo¹i níc th¶i sau: Níc th¶i sinh ho¹t. Lµ níc th¶i ®îc th¶i tõ c¸c khu d©n c, khu ho¹t ®éng th¬ng m¹i, khu vùc c«ng së, trêng häc vµ c¸c c¬ së t¬ng tù kh¸c. Níc th¶i c«ng nghiÖp vµ dÞch vô: Lµ níc th¶i ®îc th¶i tõ c¸c qu¸ tr×nh c«ng nghÖ hay dÞch vô cã xö dông níc vµ thµnh phÇn cña níc th¶i phô thuéc vµo c«ng nghÖ hay dÞch vô. Níc th¶i cña s¶n xuÊt n«ng nghiÖp: Thêng lµ níc tíi tiªu trong trång trät hay níc tõ c¸c khu vùc ch¨n nu«i vµ trång trät: chÊt h÷u c¬, ph©n ho¸ häc, thuèc trõ s©u. Níc th¶i bÖnh viÖn: Sè lîng vi sinh vËt lín vµ ®a d¹ng, nhiÒu vi sinh vËt g©y bÖnh ®Æc biÖt lµ c¸c bÖnh truyÒn nhiÔm, c¸c ho¸ chÊt ®éc h¹i, nguy hiÓm vµ cã thÓ cã phãng x¹. Níc tõ c¸c ho¹t ®éng th¬ng m¹i nh chî chøa nhiÒu chÊt h÷u c¬ v µ r¸c. Níc ma nhiÔm bÈn: §é « nhiÔm cña níc ma phô thuéc vµo ®é « nhiÔm cña m«i trêng kh«ng khÝ, bÒ mÆt khu vùc cã níc ch¶y trµn. II. Nguån gèc g©y « nhiÔm. Níc th¶i sinh ho¹t. Níc th¶i sinh ho¹t ë c¸c ®« thÞ ®«ng d©n lµ n¬i cã nguån níc th¶i lín nhÊt. Níc th¶i tõ c¸c hé gia ®×nh víi c¸c bÓ tù ho¹i vµ nhµ cÇu cha ®¹t tiªu chuÈn vÖ sinh, níc th¶i chøa c¸c thøc ¨n thùc phÈm… ®· lµm « nhiÔm nguån níc. HiÖn nay, Hµ néi lµ thµnh phè cã mËt ®é d©n sè cao. Do vËy, lîng níc th¶i sinh ho¹t th¶i ra nguån tiÕp nhËn h»ng ngµy lµ rÊt nhiÒu. Trong khi ®ã, hÖ thèng cèng kh«ng ®îc më réng vµ söa ch÷a thêng xuyªn nªn dÉn ®Õn viÖc « nhiÔm trÇm träng níc trong hÖ thèng cèng níc th¶i. Níc th¶i c«ng nghiÖp. Trong níc th¶i c«ng nghiÖp nãi chung thêng chøa c¸c chÊt ®éc h¹i nh kim lo¹i nÆng, c¸c chÊt h÷u c¬, v« c¬ cao nh: cc¸c ion K+, Na+, Ca2++, NH, … Hµm lîng BOD, COD cao lµm gi¶m lîng oxi hoµ tan trong níc vµ dÉn ®Õn lµm ¶nh hëng ®Õn hÖ sinh th¸i cña thuû vùc… C¸c chÊt c¸c hîp chÊt h÷u c¬ trong níc th¶i c«ng nghiÖp rÊt ®a d¹ng: chÊt tÈy röa tæng hîp, glixerin, dÇu thùc vËt tõ c¸c xÝ nghiÖp s¶n xuÊt bét giÆt, níc th¶i tõ c¸c nhµ m¸y chÕ biÕn thùc phÈm nh nhµ m¸y bia, rîu…bao gåm nhiÒu hîp chÊt h÷u c¬ cã nguån gèc ®éng thùc vËt, tuy cã thÓ ph©n huû trong m«i trêng tù nhiªn nhng rÊt dÔ thèi r÷a g©y « nhiÔm mµu vµ mïi vµ ®Æc trng lµ trÞ s¬ BOD rÊt cao. Níc th¶i tõ ho¹t ®éng s¶n xuÊt n«ng nghiÖp. Níc tõ c¸nh ®ång, vên hoa qu¶ mang theo mét lîng lín chÊt b¶o vÖ thùc vËt nh: thuèc trõ s©u, thuèc diÖt cá, thuèc diÖt nÊm mèc. Ngoµi ra cßn mét sè d¹ng kh¸c nh: thuèc diÖt loµi gÆm nhÊm, thuèc trõ c«n trïng. C¸c lo¹i ph©n bãn ho¸ häc hay ph©n ®éng vËt bãn cho ®ång ruéng theo níc ma ch¶y trµn ®· g©y ra « nhiÔm nguån níc, thÝ dô nh lµm giµu amoni vµ phospho trong níc th¶i g©y nªn t×nh tr¹ng ph× dìng ( nång ®é nit¬ vµ phospho cao lµm ph¸t triÓn m¹nh c¸c lo¹i t¶o trong níc) cho ao hå. §Æc biÖt lµ thuèc trõ s©u, diÖt cá chøa chÊt h÷u c¬ vµ kim lo¹i cã ®éc tÝnh cao ®èi víi ngêi vµ ®éng vËt. Trong níc th¶i tõ ho¹t ®éng n«ng nghiÖp cßn cã níc th¶i tõ c¸c chuång tr¹i ch¨n nu«i chøa nhiÒu ph©n ®éng vËt g©y ra « nhiÏm h÷u c¬, « nhiÔm mµu vµ mïi cho nguån níc nhËn. Ë ViÖt Nam, sù « nhiÔm nµy lµ rÊt trÇm träng do lîng ph©n bãn, thuèc trõ s©u ®îc sö dông víi lîng lín ®Ó ®¹t n¨ng suÊt c©y trång cao. Sù « nhiÔm níc tõ c¸c b·i r¸c vµ c¸c chÊt th¶i r¾n. Khi ma, níc ma cuèn tr«i c¸c chÊt th¶i r¾n nhÊt lµ ë c¸c b·i r¸c vµo nguån níc mÆt ®ång thêi c¸c chÊt bÈn còng bÞ ngÊm xuèng níc ngÇm g©y « nhiÔm ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng níc mÆt vµ níc ngÇm. HiÖn nay ë ViÖt nam do c¸c b·i r¸c tra ®îc thiÕt kÕ ®óng tiªu chuÈn nªn níc r¸c tõ c¸c n¬i ®æ r¸c kh«ng ®îc thu gom vµ xö lý, dÉn ®Õn viÖc níc r¸c lµm « nhiÔm nguån níc vµ ®Êt. Níc r¸c chøa rÊt nhiÒu c¸c chÊt « nhiÔm h÷u c¬ vµ v« c¬ cã ®éc tÝnh cao cho ngêi vµ c¸c hÖ sinh th¸i trong nguån níc nhËn. TÝnh trung b×nh mét ngµy 1 ngêi th¶i 0,5 Kg chÊt th¶i r¾n tõ ®ã lîng r¸c cha ®îc ®a ®Õn b·i r¸c tån ®äng trªn ®êng phè còng gãp phÇn ®¸ng kÓ cho sù « nhiÔm m«i trêng. C¸c r¸c th¶i ®éc h¹i trong nhµ m¸y hay bÖnh viÖn kh«ng ®îc ph©n lo¹i vµ xö lý lµ nh÷ng nguån « nhiÔm rÊt nguy hiÓm. Níc th¶i tõ bÖnh viÖn. Níc th¶i tõ bÖnh viÖn lµ níc th¶i chøa rÊt nhiÒu ho¸ chÊt, bÖnh phÈm vµ vi trïng nÕu kh«ng ®îc qua xö lý mµ th¶i ra cèng r·nh chung sÏ lµ nguån « nhiÔm rÊt nguy hiÓm ®éc h¹i kh«ng chØ cho nguån níc nhËn mµ cßn cho ngêi vµ ®éng thùc vËt. T¹i ViÖt nam, do nhiÒu nguyªn nh©n trong ®ã cã nguyªn nh©n vÒ kinh phÝ h¹n hÑp nªn Ýt bÖnh viÖn l¾p ®Æt hÖ thèng xö lý níc th¶i, c¸ biÖt cã tr¹m xö lý nhng l¹i bÞ h¹n chÕ vÒ kinh phÝ ®Ó duy tr× ho¹t ®éng vad söa ch÷a. Do ®ã, níc th¶i bÖnh hiÖn nay ®ang lµ nguån « nhiÔm rÊt ®¸ng kÓ. III. C¸c ph¬ng ph¸p xö lý níc th¶i. Ph¬ng ph¸p ho¸ lý. Ph¬ng ph¸p keo tô. Keo tô lµ ph¬ng ph¸p xö lý níc cã sö dông ho¸ chÊt, trong ®ã c¸c h¹t keo l¬ löng trong níc nhê t¸c dông cña chÊt keo tô mµ liªn kÕt víi nhau t¹o thµnh b«ng keo cã kÝch thíc lín h¬n vµ ngêi ta cã thÓ t¸ch chóng ra khái níc dÔ dµng b»ng ph¬ng ph¸p l¾ng hay tuyÓn næi. Th«ng thêng th× c¸c biÖn ph¸p xö lý c¬ häc nh l¾ng läc, tuyÓn næi chie cã thÓ lo¹i bá ®îc c¸c h¹t cã kÝch thíc lín h¬n 10-4 mm, víi c¸c h¹t cã kÝch thíc nhá h¬n 10-4 mm, nÕu dïng qu¸ tr×nh l¾ng tÜch th× ph¶i tèn rÊt nhiÒu thêi gian vµ còng rÊt khã cã hiÖu qu¶ cao. Nhng ph¬ng ph¸p xö lý ho¸ häc keo tô l¹i kh¾c phôc ®îc nh÷ng ®Æc ®iÓm trªn vµ mang l¹i hiÖu qu¶ cao. B»ng c¸ch sö dông qu¸ tr×nh keo tô ngêi ta cã thÓ t¸ch ®îc, hoÆc lµm gi¶m ®i c¸c thµnh phÇn cã trong níc nh c¸c kim lo¹i nÆng, c¸c chÊt bÈn l¬ löng, c¸c ani«n PO4-3…vµ cã thÓ c¶i thiÖn ®îc mµu vµ ®é ®ôc cña níc. TuyÓn næi Trong xö lý níc th¶i, vÒ nguyªn t¾c tuyÓn næi thêng ®îc sö dông ®Ó khö c¸c chÊt l¬ löng. Qu¸ tr×nh tuyÓn næi ®îc thùc hiÖn b»ng c¸ch sôc c¸c bät khÝ nhá(thêng lµ kh«ng khÝ) vµo trong pha láng. C¸c khÝ ®ã kÕt dÝnh víi c¸c h¹t vµ khi lùc næi cña tËp hîp c¸c bãng khÝ vµ h¹t ®ñ lín sÏ kÐo theo h¹t cïng næi lªn bÒ mÆt, sau ®ã chóng tËp hîp l¹i víi nhau thµnh c¸c líp bät chøa hµm lîng c¸c h¹t cao h¬n trong chÊt láng ban ®Çu. Ph¬ng ph¸p tuyÓn næi thêng ®îc sö dông ®Ó t¸ch c¸c t¹p chÊt (ë d¹ng h¹t r¾n hoÆc láng) ph©n t¸n kh«ng tan, tù l¾ng kÐm ra khái pha láng. Trong mét sè trêng hîp, qu¸ tr×nh nµy còng ®îc dïng ®Ó t¸ch c¸c chÊt hoµ tan nh c¸c chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt. ¦u ®iÓm cña ph¬ng ph¸p nµy so víi ph¬ng ph¸p l¾ng lµ cã thÓ khö ®îc hoµn toµn c¸c h¹t nhá hoÆc nhÑ vµ l¾ng chËm, trong thêi gian ng¾n. HÊp thô. Qu¸ tr×nh hÊp thô ®îc thùc hiÖn khi cho níc th¶i ch¶y qua líp vËt liÖu hÊp thô. Khi nµy c¸c chÊt cã trong níc th¶i sÏ bÞ d÷ l¹i trªn bÒ mÆt cña vËt liÖu hÊp thô. KÕt qu¶ lµ níc thØa ®îc lµm s¹ch. C¸c chÊt hÊp thô thêng ®îc dïng lµm than ho¹t tÝnh, C¸c chÊt tæng hîp hoÆc mét sè chÊt th¶i cña s¶n xuÊt nh: xØ tro, xØ, mÆt s¾t vµ chÊt hÊp thô b»ng kho¸ng chÊt nh: ®Êt sÐt, silicagen, keo nh«m. Ph¬ng ph¸p nµy ®îc sö dông réng r·i ®Ó lµm s¹ch triÖt ®Ó níc th¶i khái C¸c chÊt h÷u c¬ hoµ tan trong níc th¶i sau khi xö lý sinh häc còng nh xö lý côc bé khi trong níc th¶i cã chøa mét hµm lîng rÊt nhá c¸c chÊt ®ã. Nh÷ng chÊt nµy kh«ng ph©n huû b»ng con ®êng sinh häc vµ thêng cã ®éc tè cao. NÕu c¸c chÊt cÇn khö bÞ hÊp phô tèt vµ chi phÝ riªng lîng chÊt hÊp phô kh«ng lín th× viÖc øng dông ph¬ng ph¸p nµy lµ hîp lý h¬n c¶. Tuy nhiªn viÖc øng dông vµo thùc tÕ cßn bÞ h¹n chÕ do chi phÝ cña ph¬ng ph¸p nµy cßn qu¸ cao. Ph¬ng ph¸p ho¸ häc. C¸c ph¬ng ph¸p xö lý níc th¶i gåm cã: Trung hoµ, oxy ho¸ vµ khö. TÊt c¶ c¸c ph¬ng ph¸p nµy ®Òu dïng t¸c nh©n ho¸ häc nªn lµ ph¬ng ph¸p g©y « nhiÔm thø cÊp. Ngêi ta sö dông ph¬ng ph¸p ho¸ häc ®Ó khö c¸c chÊt hoµ tan vµ trong c¸c hÖ thèng cÊp níc khÐp kÝn. ®«i khi ph¬ng ph¸p nµy dïng ®Ó xö lý s¬ bé tríc khi xö lý sinh häc hay sau c«ng ®o¹n nµy lµ ph¬ng ph¸p xö lý níc th¶i lÇn cuèi ®Ó th¶i vµo nguån níc. Ph¬ng ph¸p trung hoµ. Níc th¶i chøa axit v« c¬ hoÆc kiÒm cÇn ®îc trung hoµ ®Ó ®a PH vÒ kho¶ng 6,5 – 8,5 tríc khi th¶i vµo nguån níc hoÆc sö dông cho c«ng nghÖ xö lý tiÕp theo. Trung hoµ b»ng trén lÉn níc th¶i. Ph¬ng ph¸p nµy ®îc sö dông khi níc th¶i cña xÝ nghiÖp lµ axit cßn xÝ nghiÖp gÇn ®ã cã níc th¶i lµ kiÒm. C¶ hai lo¹i níc th¶i nµy ®Òu kh«ng chøa c¸c cÊu g©y « nhiÔm kh¸c. Trung hoµ b»ng b»ng bæ sung c¸c t¸c nh©n ho¸ häc. §Ó trung hoµ axit, cã thÓ sö dông c¸c t¸c nh©n ho¸ häc nh NaOH, KOH, Na2CO2, níc am«niac NH4OH, CaCO3, ®«l« mÝt (CaCO3, MgCO3) vµ xi m¨ng. Song t¸c nh©n rÎ nhÊt lµ v«i 5 ®Õn 10% CaCO3, tiÕp ®ã lµ s«®a vµ NaOH ë d¹ng phÕ th¶i. Trung hoµ níc th¶i axit b»ng c¸ch läc qua vËt liÖu cã t¸c dông trung hoµ. Trong trêng hîp nµy ngêi ta sö dông c¸c vËt liÖu nh manhªtit (MgCO3), ®«l« mit, ®¸ v«i, ®¸ phÊn, vµ c¸c chÊt th¶i r¾n nh xØ vµ xØ tro lµm líp vËt liÖu läc. C¸c vËt trªn sö dông ë d¹ng côc víi kÝch thíc 30 – 80 mm. Qu¸ tr×nh ®îc thùc hiÖn trong c¸c thiÕt bÞ läc vµ níc th¶i ®em xö lý cã nång ®é axit kh«ng vît qu¸ 1,5 mg/l vµ kh«ng chøa muèi kim lo¹i nÆng. Trung hoµ b»ng c¸c khÝ axit. §Ó trung hoµ níc th¶i kiÒm, trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y ngêi ta sö dông khÝ th¶i chøa CO2, SO2, NO2, N2O3… ViÖc sö dông khÝ axit kh«ng nh÷ng cho phÐp trung hoµ níc th¶i mµ ®ång thêi t¨ng hiÖu suÊt lµm s¹ch chÝnh khÝ th¶i khái c¸c cÊu tö ®éc h¹i. ViÖc sö dông ®Ó trung hoµ níc th¶i kiªm cã u ®iÓm so víi viÖc dïng hay HCl vµ cho phÐp viÖc gi¶m ®¸ng kÓ chi phÝ cho qu¸ tr×nh trung hoµ. Ph¬ng ph¸p oxi ho¸ khö. Dïng c¸c chÊt oxi hãa nh clo ë d¹ng khÝ vµ láng, dioxit clo, clorat caxi, hypoclorit canxi vµ natri, pem©ngnnat kali, bicromat kali, , oxi cña kh«ng khÝ, ozon, . Trong qu¸ tr×nh oxi ho¸, c¸c chÊt ®éc h¹i trong níc th¶i ®îc chuyÓn thµnh c¸c chÊt Ýt ®éc h¬n vµ t¸ch ra khái níc. Qu¸ tr×nh nµy tiªu tèn mét lîng lín c¸c t¸c nh©n ho¸ häc, do ®ã qu¸ tr×nh oxi ho¸ chØ ®îc dïng trong nh÷ng trêng hîp c¸c t¹p chÊt g©y nhiÔm bÈn trong níc th¶i kh«ng thÓ t¸ch b»ng ph¬ng ph¸p kh¸c ( nh khö xianua, c¸c hîp chÊt hoµ tan cña asen). Ph¬ng xö lý níc th¶i b»ng biÖn ph¸p sinh häc. VÒ nguyªn t¾c th× ph¬ng ph¸p xö lý sinh häc ®îc dùa trªn c¬ së sö dông c¸c qu¸ tr×nh sèng cña vi sinh vËt ®Ó ph©n huû c¸c chÊt « nhiÔm trong níc th¶i. Qu¸ tr×nh sèng cña vi sinh vËt trong tù nhiªn chÝnh lµ qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt ®Ó duy tr× sù sèng. Trong sù trao ®æi chÊt nµy vi sinh vËt sö dông c¸c chÊt h÷u c¬, mét sè kho¸ng chÊt trong níc hoÆc trong mét sè trêng hîp cïng víi oxi lµm nguån dinh dìng ®Ó chuyÓn ho¸ thµnh n¨ng lîng. KÕt qu¶ cña c¸c ph¶n øng sinh ho¸ nµy lµ khÝ th¶i , níc vµ t¹o ra nh÷ng vi sinh vËt míi, do ®ã lµm t¨ng sinh khèi cña quÇn thÓ vi sinh vËt. Qu¸ tr×nh nµy vÒ thùc chÊt lµ qu¸ tr×nh khö. §ång thêi do lîng chÊt h÷u c¬ bÞ tiªu thô cho qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt nªn nång ®é chÊt h÷u c¬ sÏ gi¶m ®i vµ kÕt qu¶ lµ níc th¶i sÏ ®îc lµm s¹ch bëi c¸c vi sinh vËt. §iÒu kiÖn cña níc th¶i cã thÓ xö lý sinh häc. §Ó cho qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ vi sinh vËt x¶y ra ®îc th× vi sinh vËt ph¶i tån t¹i ®îc trong m«i trêng xö lý. Muèn vËy th× ®îc xö lý sinh häc ph¶i tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn sau: + Níc th¶i kh«ng cã chÊt ®éc víi vi sinh vËt nh c¸c kim lo¹i nÆng, dÉn xuÊt phenol vµ cyanua, c¸c chÊt thuéc lo¹i thuèc trõ s©u vµ diÖt cá hoÆc níc th¶i kh«ng cã hµm lîng axit hay kiÒm qu¸ cao, kh«ng ®îc chøa dÇu mì. + Trong níc th¶i, hµm lîng c¸c chÊt h÷u c¬ dÔ ph©n huû so víi c¸c chÊt h÷u c¬ chung ph¶i ®ñ lín, ®iÒu nµy thÓ hiÖn qua tû lÖ gi¸ trÞ hµm lîng BOD/COD 0,5. Nguyªn lý cña qu¸ tr×nh oxi ho¸ sinh häc. C¬ chÕ cña qu¸ tr×nh: Qu¸ tr×nh oxi ho¸ sinh ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬ trong m«i trêng níc th¶i chÝnh lµ qu¸ tr×nh ph©n huû c¸c chÊt h÷u c¬ cña c¸c vi sinh vËt. Qu¸ tr×nh nµy gåm 3 giai ®o¹n, diÔn ra víi tèc ®é kh¸c nhau nhng cã quan hÖ chÆt chÏ víi nhau: + Giai ®o¹n khuyÕch t¸n chÊt h÷u c¬ tõ níc th¶i tíi bÒ mÆt c¸c tÕ bµo vi sinh vËt. Tèc ®é cña giai ®o¹n nµy do quy luËt khuyÕch t¸n vµ tr¹ng th¸i thuû ®éng cña m«i trêng quyÕt ®Þnh. + Giai ®o¹n chuyÓn c¸c chÊt h÷u c¬ ®ã qua mµng b¸n thÊm cña tÕ bµo do sù chªnh lÖch bªn trong vµ bªn ngoµi cña tÕ bµo. + Giai ®o¹n chuyÓn ho¸ sinh ho¸ c¸c chÊt trong tÕ bµo vi sinh vËt ®Ó t¹o ra n¨ng lîng, tæng hîp tÕ bµo míi vµ cã thÓ t¹o ra c¸c chÊt míi. T¸c nh©n sinh häc trong qu¸ tr×nh xö lý. Vai trß chñ yÕu trong qu¸ tr×nh xö lý sinh häc lµ vi sinh vËt. HÖ vi sinh vËt trong níc nãi chung vµ trong níc th¶i nãi riªng rÊt ®a d¹ng vµ phong phó, phô thuéc vµo b¶n chÊt cña níc vµ níc th¶i còng nh c¸c ®iÒu kiÖn vÒ m«i trêng. Thêng tron níc th¶i cã chøa nhiÒu loµi: vi khuÈn, nguyªn sinh ®éng vËt, pr«tza… Vi sinh vËt tham gia vµo qu¸ tr×nh xö lý níc th¶i ®îc xö dông chñ yÕu díi hai d¹ng: + Bïn Ho¹t tÝnh: Lµ huyÒn phï vi sinh vËt trong níc th¶i díi d¹ng b«ng mµu n©u vµng cã kÝch thíc 3-5 micromet. B«ng nµy khi tô hîp l¹i v¬i nhau th× dÔ l¾ng. Bïn ho¹t tÝnh cã cÊu t¹o gåm c¸c vi sinh vËt, vi khuÈn, c¸c nguyªn sinh ®éng vËt protoza… ph¸t triÓn thµnh sinh khèi nhµy vµ ch¾c. Ho¹t tÝnh cña vi sinh vËt lµ kÕt qu¶ cña sù vËn chuyÓn oxi vµo b«ng sinh häc. Trong ®iÒu kiÖn khuÊy trén vµ lµm tho¸ng ë bÓ víi bïn ho¹t tÝnh th«ng thêng b«ng sinh häc cã mét líp phñ trªn bÒ mÆt ®îc gäi bÒ mÆt hiÕu khÝ. TÝnh chÊt l¾ng vµ nÐn cña bïn ho¹t tÝnh lµ hai chØ tiªu chÝnh ®Ó ®¸nh gi¸ sù thµnh c«ng cña ph¬ng ph¸p xö lý sinh häc b»ng bïn ho¹t tÝnh. ViÖc t¹o b«ng liªn quan chÆt chÏ tíi tèc ®é ph¸t triÓn cña vi sinh vËt vµ phô thuéc vµo b¶n chÊt cña chÊt « nhiÔm, nång ®é oxi hoµ tan vµ møc ®é ch¶y rèi. + Mµng sinh häc ( Mµng sinh vËt) Mµng sinh häc lµ mét hÖ thèng vi sinh vËt ph¸t triÓn trªn bÒ mÆt c¸c vËt liÑu xèp, t¹o thµnh mµng dµy 1-3 mm. Mµng sinh häc còng bao gåm c¸c vi khuÈn, nÊm, nguyªn sinh ®éng vËt… Qu¸ tr×nh x¶y ra ë mµng sinh häc thêng ®îc xem nh qu¸ tr×nh hiÕu khÝ nhng thùc chÊt lµ hÖ thèng vi sinh vËt hiÕu vµ yÕm khÝ. Khi dßng níc th¶i ch¶y trªn líp mµng sinh vËt, c¸c chÊt h÷u c¬ vµ oxi hoµ tan khuyÕch t¸n qua mµng vµ ë ®ã diÔn ra c¸c qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt. S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt th¶i ra ngoµi qua mµng. Trong suèt qu¸ tr×nh, oxi hoµ tan lu«n ®îc bæ sung tõ kh«ng khÝ. Theo thêi gian, mµng sinh häc ®Çy dÇn lªn, sau mét thêi gian mµng bung ra vµ ®îc thay thÕ b»ng mét líp mµng kh¸c. C¸c ph¬ng ph¸p sinh häc xö lý níc th¶i. + Ph¬ng ph¸p hiÐu khÝ: Sö dông c¸c nhãm vi sinh vËt hiÕu khÝ, ®Ó ®¶m b¶o ho¹t ®éng sèng cña chóng cÇn cung cÊp oxi liªn tôc vµ duy tr× nhiÖt ®é trong kho¶ng 200C-400c. Ph¬ng tr×nh sinh ho¸ tæng qu¸t c¸c ph¶n øng oxi ho¸ sinh ho¸ ë ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ: (1) (2) + Ph¬ng ph¸p yÕm khÝ: Lµ ph¬ng ph¸p xö dông c¸c nhãm vi sinh vËt h« hÊp yÕm khÝ, thùc hiÖn qu¸ tr×nh ph©n huû c¸c chÊt h÷u c¬ trong ®iÒu kiÖn kh«ng cã oxi. S¶n phÈm cuèi cïng cña qu¸ tr×nh oxi ho¸ sinh ho¸ nµy lµ t¹o ra c¸c chÊt h÷u c¬ ®¬n gi¶n cã m¹ch cacbon ng¾n h¬n nh … ViÖc xö lý níc th¶i b»ng ph¬ng ph¸p sinh häc cã hiÖu qu¶ xö lý cao nhng thêi gian xölý kÐo dµi. Tuy nhiªn mét ®Æc trng quan träng ®èi víi xö lý sinh häc lµ qu¸ tr×nh nµy kh«ng g©y « nhiÔm thø cÊp, tøc lµ kh«ng t¹o ra c¸c s¶n phÈm cã thÓ tiÕp tôc g©y « nhiÔm níc. Ngoµi ra, xö lý sinh häc cßn cã mét sè u ®iÓm quan träng sau ®©y: Xö lý triÖt ®Ó. Ýt sö dông ho¸ chÊt, kh«ng g©y ®éc h¹i. HiÖu qu¶ vÒ kinh tÕ. Cã thÓ tËn dông s¶n phÈm cña qu¸ tr×nh xö lý ( bïn sinh häc, khÝ sinh häc) ®Ó lµm ph©n bãn, khÝ ®èt… C¸c kü thuËt sinh häc xö lý níc th¶i 3.5.1.Trong ®iÒu kiÖn tù nhiªn + C¸nh ®ång läc Lµ ph¬ng ph¸p xö dông c¸c líp ®Êt ®¸ vµ phÇn nµo kÕt hîp víi vi sinh vËt trong lßng ®Êt ®Ó xö lý c¸c chÊt h÷u c¬ trong níc th¶i khi chóng ®îc phun díi d¹ng tíi trªn mét kho¶ng ®Êt nµo ®ã. Xö lý níc th¶i b»ng ph¬ng ph¸p nµy ®¬n gi¶n, hiÖu qu¶ xö lý cao 90% c¸c chÊt h÷u c¬ cã thÓ ®îc gi÷ l¹i, kh«ng cßn vi sinh vËt g©y bÖnh, trøng ký sinh trïng nhê ¸nh s¸ng mÆt trêi. Ph¬ng ph¸p nµy ®ßi hái ph¶i cã diÖn tÝch ®Êt lín vµ phô thuéc rÊt nhiÒu vµo ®iÒu kiÖn tù nhiªn, ®ång thêi hÖ th«ng m¬ng dÉn hë. + Hå sinh häc: Trong hå sinh häc diÔn ra c¸c qu¸ tr×nh sinh ho¸ liªn tiÕp. Tríc tiªn, c¸c chÊt h÷u c¬ bÞ vi sinh vËt ph©n huû. C¸c s¶n phÈm t¹o thµnh tõ sù ph©n huû sÏ ®îc rong t¶o trong hå sö dông ®Ó lµm nguån dinh dìng. Ho¹t ®éng sèng cña rong, t¶o vµ c¸c thùc vËt trong hå l¹i lµ nguån t¹o ra oxi tù do hoµ tan trong níc ®Ó vi sinh vËt xö dông ®Ó ph¸t triÓn sinh khèi. Cã nhiÒu lo¹i xö lý b»ng ph¬ng ph¸p hå sinh häc nh sau: Hå yÕm khÝ: Lµ ph¬ng ph¸p xö dông c¸c vi sinh vËt yÕm khÝ ph©n huû c¸c chÊt bÈn hoµ tan vµ l¾ng trong líp bun trÇm tÝch cña hå.Ph¬ng ph¸p nµy cho hiÖu qu¶ kh«ng cao. ChÊt lîng níc sau xö lý BOD vÉn ë møc nång ®é 100-300 mg/l. Hå hiÕu khÝ tuú tiÖn: Lµ lo¹i hå phæ biÕn trong thùc tÕ xö lý níc th¶i. Trong hå diÔn ra hai qu¸ tr×nh song songlµ oxi ho¸ c¸c chÊt bÈn hoµ tan vµ lªn men mªtan cÆn l¾ng ë ®¸y hå. Hå hiÕu khÝ: oxy ®îc cÊp vµo hå nhê khuyÕch t¸n qua mÆt tho¸ng chñ yÕu nhê kh¶ n¨ng quang hîp cña rong t¶o. ` Hå sinh häc cã kh¶ n¨ng xö lý lîng níc th¶i lín vµ cã t¶i lîng « nhiÔm cao, chi phÝ vËn hµnh thÊp vµ sö dông ®îc nguån vi sinh vËt cã s½n trong tù nhiªn. Tuy nhiªn ph¬ng ph¸p nµy ®ßi hái ph¶i cã diÖn tÝch mÆt b»ng lín, thêi gian lu níc kÐo dµi, cã thÓ g©y « nhiÔm ®Õn m«i trêng xung quanh. Do vËy, ph¬ng ph¸p nµy thêng kÕt hîp chøc n¨ng lµm s¹ch níc th¶i víi c¸c môc ®Ých kh¸c nhau nh nu«i trång thuû s¶n, tíi tiªu cho n«ng nghiÖp. 3.5.2. Trong ®iÒu kiÖn nh©n t¹o + BÓ Aeroten: sö dông lµm s¹ch níc th¶i khi sö dông bïn ho¹t tÝnh. Nguyªn lý: BÓ Aeroten lµ mét bÓ ph¶n øng sinh häc trong ®ã khÝ ®îc cung cÊp liªn tôc b»ng hÖ thèng sôc khÝ. Trong qu¸ tr×nh xö lý, c¸c vi sinh vËt sinh trëng, ph¸t triÓn vµ tån t¹i ë tr¹ng th¸i huyÒn phï. ViÖc sôc khÝ ë ®©y ph¶i ®¶m b¶o hai yªu cÇu qu¸ tr×nh: §¶m b¶o ®é oxi hoµ tan cao gióp cho vi sinh vËt thùc hiÖn qu¸ tr×nh oxi ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬. Duy tr× bïn ho¹t tÝnh ë tr¹ng th¸i l¬ löng trong níc cÇn xö lý, t¹o ra hçn hîp láng huyÒn phï, gióp vi sinh vËt tiÕp xóc liªn tôc víi c¸c chÊt h÷u c¬ hoµ tan trong níc, thùc hiÖn qu¸ tr×nh hiÕu khÝ lµm s¹ch níc. ë ®©y khÝ ®îc cÊp liªn tôc t¹o kh¶ n¨ng khuÊy trén ®Òu h¬n. Qu¸ tr×nh lµm s¹ch níc dùa trªn ho¹t ®éng cña c¸c vi sinh vËt cã trong bïn ho¹t tÝnh. Níc th¶i tríc khi xö lý ph¶i ®îc l¾ng s¬ bé ®Ó t¸ch c¸c chÊt bÈn vµ ph¶i xö lý s¬ bé ®Ó lo¹i c¸c ch¸t ®éc h¹i ®èi víi vi sinh vËt. Níc ra khái bÓ aeroten ®îc qua bÓ l¾ng ®ît hai ®Ó t¸ch bïn. ¦u ®iÓm: KÕt cÊu thiÕt bÞ ®¬n gi¶n vµ vËn hµnh, an toµn, chi phÝ x©y dùng th¸p. HiÖu qu¶ xö lý cao. HiÖu qu¶ xö lý phô thuéc rÊt nhiÒu vµo c¸c yuÕ tè nh: B¶n chÊt cña c¸c ch¸t h÷u c¬ cã trong níc th¶i Cêng ®é h« hÊp cña vi sinh vËt Cêng ®é cÊp khÝ C¸c ®iÒu kiÖn vËt lý ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh nh: nhiÖt ®é, tÝnh chÊt vËt lý cña thiÕt bÞ vµ t¶i träng thuû lùc… + HÖ th«ng läc sinh häc: Nguyªn lý: Läc sinh häc lµ mét qu¸ tr×nh läc níc th¶i qua mét hÖ thèng vËt liÖu läc mµ trªn ®ã x¶y ra c¸c ph¶n øng oxi ho¸ sinh häc c¸c chÊt h÷u c¬. Qu¸ tr×nh läc ®îc thùc hiÖn trong bÓ chøa vËt liÖu läc: mét hÖ th«ng vi sinh vËt sinh trëng vµ ®îc cè ®Þnh, t¹o thµnh líp mµng b¸m trªn bÒ mÆt vËt liÖu läc. Níc th¶i ch¶y trªn bÒ mÆt ®ã vµ tiÕp xóc víi mµng sinh häc, c¸c chÊt h÷u c¬ vµ oxi hoµ tan khuyÕch t¸n qua mµng vµ ë ®ã diÔn ra qu¸ tr×nh trao ®èi chÊt cña vi sinh vËt. Tõ c¸c qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt, ®îc th¶i ra ngo×a mµng. BÓ läc cã thÓ cã d¹ng h×nh hép hoÆc h×nh trô. VËt liÖu läc cã thÓ ë d¹ng xèp tù nhiªn hay nh©n t¹o vµ cã kÝch thíc h¹t thay ®æi 1,5-2 cm. PhÇn III ThiÕt KÕ C«ng NghÖ vµ HÖ Thèng ThiÕt BÞ M« h×nh xö lý níc th¶i sinh ho¹t b»ng ph¬ng ph¸p bïn ho¹t tÝnh. Song ch¾n r¸c. BÓ ®iÒu hoµ lu lîng BÓ l¾ng s¬ cÊp BÓ hoµ trén BÓ l¾ng thø cÊp BÓ ph¶n øng BÓ nÐn bïn BÓ t¸i sinh bïn BÓ Aeroten BÓ khÝ nÐn II. ThuyÕt minh m« h×nh. Song ch¾n r¸c. Níc th¶i sinh ho¹t tríc khi ®i vµo hÖ thèng xö lý ph¶i qua song ch¾n r¸c. T¹i ®©y, song ch¾n r¸c cã t¸c dông ng¨n chÆn l¹i c¸c r¸c nh: Tói bãng, ni l«ng, l¸ c©y, cµnh cñi,… ®Ó thuËn tiÖn cho qu¸ tr×nh xö lý tiÕp theo. Song ch¾n r¸c cã thÓ lµm b»ng nhùa hoÆc thÐp chèng rØ cã d¹ng líi. BÓ ®iÒu hoµ lu lîng. BÓ ®iÒu hoµ lu lîng cã t¸c dông chøa níc th¶i tríc khi ®i vµo hÖ thèng xö lý. Nhê thÕ, níc th¶i sinh ho¹t ®îc æn ®Þnh vÒ c¶ lu lîng vµ thµnh phÇn. BÓ l¾ng s¬ cÊp. Khi níc th¶i qua song ch¾n r¸c vµ bÓ ®iÒu hoµ lu lîng th× kh«ng ph¶i tÊt c¶ c¸c t¹p chÊt cã trong ®ã sÏ ®îc lo¹i bá hÕt mµ cßn nhiÒu chÊt kh¸c cã kÝch thíc nhá h¬n, chóng ë d¹ng khã ph©n huû. NÕu ®a vµo xö lý ngay th× níc th¶i rÊt khã ®îc lµm s¹ch. Do vËy, bÓ l¾ng s¬ cÊp cã t¸c dông l¾ng c¸c vËt liÖu cã kÝch thíc nhá vµ nh÷ng chÊt ë d¹ng l¬ löng. KÕt qu¶ thu ®îc ë ®¸y bÓ l¾ng gåm: sái, c¸t, cÆn l¾ng, bïn th«. PhÇn níc sau khi l¾ng ®îc ch¶y sang bÓ ho¹t ho¸ Aeroten. BÓ Aeroten. Níc th¶i sau bÓ l¾ng ®ît mét cã chøa c¸c chÊt h÷u c¬ hoµ tan vµ c¸c chÊt l¬ löng ®i vµo bÓ ph¶n øng hiÐu khÝ. KhÝ nÐn ®îc ®a tõ ngoµi vµo th«ng qua hÖ thèng sôc khÝ ®Æt díi ®¸y bÓ vµ sôc trùc tiÕp vµo níc th¶i. Khi ë trong bÓ, c¸c chÊt l¬ löng ®ãng vai trß lµ h¹t nh©n ®Ó cho vi khuÈn c tró, sinh s¶n vµ ph¸t triÓn dÇn lªn thµnh c¸c b«ng cÆn gäi lµ bïn ho¹t tÝnh. Bïn ho¹t tÝnh lµ c¸c b«ng cÆn cã mµu n©u sÉm chøa c¸c chÊt h÷u c¬ hÊp thô tõ níc th¶i vµ lµ n¬i c tró vµ ph¸t triÓn cña v« sè vi khuÈn vµ sinh vËt sèng kh¸c. Vi khuÈn vµ c¸c vi sinh vËt sèng dïng c¸c chÊt h÷u c¬ (BOD), chÊt dinh dìng ( N, P) lµm thøc ¨n ®Ó chuyÓn chóng thµnh chÊt tr¬ kh«ng hoµ tan vµ c¸c tÕ bµo míi. Qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ ®îc thùc hiÖn theo tõng bíc xen kÏ vµ nèi tiÕp nhau. Vi khuÈn tÊn c«ng vµo c¸c hîp chÊt h÷u c¬ cã cÊu tróc phøc t¹p, chuyÓn chóng thµnh c¸c hîp chÊt h÷u c¬ cã cÊu tróc ®¬n gi¶n h¬n, mét vµi vi khuÈn kh¸c dïng chÊt nµy lµm thøc ¨n vµ l¹i th¶i ra c¸c hîp chÊt ®¬n gi¶n h¬n n÷a. Vµ qu¸ tr×nh nµy cø tiÕp tôc ®Õn khi chÊt th¶i cuèi cïng kh«ng thÓ dïng lµm thøc ¨n cho bÊt cø vi sinh vËt nµo n÷a. Sè lîng bïn ho¹t tÝnh sinh ra trong thêi gian lu l¹i trong bÓ Aeroten cña lîng níc th¶i ®i vµo bÓ kh«ng ®ñ ®Ó lµm gi¶m nhanh c¸c chÊt h÷u c¬, do ®ã ph¶i xö dông l¹i bïn ho¹t tÝnh ®· l¾ng xuèng ®¸y bÓ l¾ng ®ît hai b»ng c¸ch tuÇn hoµn bïn ngîc trë l¹i bÓ Aeroten ®Ó duy tr× ®ñ nång ®é vi khuÈn trong bÓ. Sau khi b«ng bïn ®îc t¹o ra th× níc th¶i ®îc chuyÓn sang bÓ l¾ng thø cÊp ®Ó l¾ng trong. BÓ l¾ng thø cÊp. BÓ cã t¸c dông l¾ng trong níc th¶i, t¸ch riªng phÇn bïn ho¹t tÝnh ra khái níc vµ lo¹i bá triÖt ®Ó c¸c t¹p chÊt. KÕt qu¶ lµ phÇn trªn cña bÓ níc th¶i ®îc l¾ng trong, bïn ho¹t tÝnh l¾ng xuèng ®¸y bÓ. Mét phÇn bïn nµy ®îc tuÇn hoµn l¹i bÓ t¸i sinh bïn, sau ®ã ®îc chuyÓn sang bÓ hoµ trén níc víi th¶i tõ bÓ l¾ng s¬ cÊp sang vµ th¸o xuèng bÓ Aeroten. BÓ ph¶n øng. Níc th¶i khi ®· ®îc l¾ng trong ë bÓ l¾ng thø cÊp th× kh«ng ®îc th¶i trùc tiÕp ra nguån tiÕp nhËn mµ ph¶i qua bÓ khö trïng. Dïng Clo ®Ó khö trïng, diÖt c¸c vi sinh vËt g©y bÖnh vµ c¸c vi sinh vËt cã h¹i. Khi th¶i ra m«i trêng, níc th¶i sau khi xö lý kh«ng g©y ra bÊt cø « nhiÔm nµo kh¸c. III. ThiÕt kÕ c¸c chØ tiªu c«ng nghÖ chñ yÕu. Níc th¶i cÇn xö lý cã c¸c th«ng sè sau: + BOD = 1000 mg/l + BOD < 100 mg/l + Lu lîng: Q = 400 m3/ngµy.®ªm + CÆn l¬ löng ban ®Çu: SS = 400 mg/l. III.1. TÝnh to¸n c«ng nghÖ TÝnh bÓ l¾ng s¬ cÊp. Ta cã: , ngµy. Vl = 17,663 m3 ( Xem III.2) (ngµy) hay 1,059 (h) VËn tèc giíi h¹n trong vïng l¾ng: , m/s , + k: HÖ sè phô thuéc vµo tÝnh chÊt cÆn, ®èi víi níc th¶i sinh ho¹t lÊy k=0,05 [IV 45]; +: Tû träng cña h¹t (1,2-1,6), chän 1,25 [IV48]; + g: Gia tèc träng trêng: 9,8 m/s; + d: §êng kÝnh t¬ng ®¬ng cña h¹t, chän 10-4 m/s + f: HÖ sè ma s¸t phô thuéc vµo ®Æc tÝnh bÒ mÆt cña h¹t vµ sè Raynol cña h¹t khi l¾ng (0,02-0,03), lÊy f=0,025 [IV48]; m/s; VËn tèc níc ch¶y trong vïng l¾ng. (m/h) = 6,56.10-4 (m/s); Vëy V<Vh nªn tho¶ m·n. HiÖu qu¶ khö BOD vµ SS. 1.2.1. HiÖu qu¶ khö BOD. ; t: Thêi gian lu cña níc (t=1,059h); a: 0,018(h) [b¶ng(4-5)-48]; b: 0,02 a,b- H»ng sè thùc nghiÖm ë nhiÖt ®é 200C. Ta cã: Vëy BOD ra khái bÓ l¾ng s¬ cÊp lµ: BOD=1000-0,2703.1000=729,7 (mg/l); 1.2.2 HiÖu qu¶ khö SS. Trong ®ã: a=0,0075 b=0,014 B¶ng(4-5)-IV48. Vëy cÆn l¬ löng cßn l¹i ra khái bÓ l¾ng s¬ cÊp lµ: SS= 400- 400.0,4743= 210,28 mg/l. 2.TÝnh to¸n bÓ Aeroten. C¸c th«ng sè cÇn chän: + Nång ®é bïn ho¹t tÝnh trong bÓ ( 2800-4000 mg/l), chän X= 3500 mg/l. + Tuæi cña bïn ( 4-15 ngµy), chän =10 ngµy. + §é tro cña cÆn, chän Z=0,3. Nång ®é bïn tuÇn hoµn: 12000 mg/l. + Níc th¶i xö lý xong ®¹t BOD=50 mg/l. CÆn l¬ löng SS= 23 mg/l trong ®ã 65% lµ cÆn h÷u c¬. S¬ ®å lµm viÖc cña bÓ Aeroten: 2.1 HiÖu qu¶ xö lý. 2.1.1. Lîng cÆn h÷u c¬ trong níc th¶i ra khái bÓ thø cÊp: a=23.0,65=14,95 mg/l. 2.1.2. Lîng BOD khi bÞ oxi ho¸ hÕt chuyÓn thµnh cÆn t¨ng lªn 1,42 lÇn: ( 1 mg BOD oxi ho¸ hoµn toµn ®Ó chuyÓn thµnh cÆn th× tiªu thô hÕt 1,42 mg Oxi). b=14,95.1,42=21,229 mg/l; 2.1.3. Chän Lîng BOD chøa trong cÆn ë ®Çu ra: c=21,229.0,95=20,168 mg/l; 2.1.4. Lîng BOD hoµ tan cßn l¹i trong níc th¶i ra khái bÓ l¾ng thø cÊp: d=50-20,168=29,83 mg/l; 2.1.5. HiÖu qu¶ khö BOD ë bÓ l¾ng s¬ cÊp lµ 27,03% nªn BOD ra khái bÓ l¾ng s¬ cÊp lµ: mg/l. Vµ BOD cßn l¹i trong níc th¶i ra khái bÓ l¾ng thø cÊp lµ: S=29,83 mg/l. Do vËy, hiÖu qu¶ lµm s¹ch BOD hoµ tan lµ: [IV-67] Thay sè : 2.2. Thêi gian lu cña níc th¶i trong bÓ. , ngµy Thay sè: ngµy =15 (h); 2.3. Lîng bïn h÷u c¬ l¬ löng sinh ra khi hiÖu qu¶ khö BOD ®¹t 95,91%. 2.3.1. Tèc ®é sinh trëng cña bïn ho¹t tÝnh. [IV-(5-24)-68] Thay sè: 2.3.2. Lîng bïn ho¹t tÝnh sinh ra trong mét ngµy , Kg/ngµy (g/ngµy) =87,484 (kg/ngµy). 2.3.3. Tæng cÆn l¬ löng sinh ra theo ®é tro: Z=0,3 [IV-157] (Kg/ngµy.®ªm) 2.4. Lu lîng bïn x¶. Tõ Suy ra: + Q=Q=400 (m3/ngµy) – Coi nh lîng níc theo bïn ra lµ kh«ng ®¸ng kÓ. + X: Nång ®é bïn ho¹t tÝnh lÊy tõ ®¸y bÓ l¾ng thø cÊp ®Ó tuÇn hoµn l¹i bÓ Aeroten, X=12000 mg/l +X: Nång ®é bïn ho¹t tÝnh trong níc th¶i ®· l¾ng: X=a.0,7=14,95.0,7=10,465 mg/l. Lîng cÆn h÷u c¬ ra khái bÓ l¾ng thø cÊp, a=0,7 – Tû lÖ lîng cÆn h÷u c¬ trong tæng sè lîng cÆn h÷u c¬ vµ cÆn kh«ng tro (m3/ngµy) 2.5. X¸c ®Þnh lu lîng bïn tuÇn hoµn. §Ó cã nång ®é bïn trong bÓ lu«n gi÷ gi¸ trÞ X=3500 mg/l th× tõ ph¬ng tr×nh c©n b»ng vËt chÊt ta cã: Suy ra: = Nªn: (m3/ngµy) 2.6. TÝnh lîng oxi cÇn thiÕt trong ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn: -1,42.P + f: HÖ sè chuyÓn ®æi BOD sang BOD ( thêng 0,45- 0,68), chän f=0,68 + 1,42: HÖ sè chuyÓn ®æi tõ tÕ bµo sang BOD Thay sè: (Kg O/ngµy) Lîng oxi cÇn trong ®iÒu kiÖn thùc ë 20C: + : Nång ®é b·o hoµ oxi trong níc ë 20oC, =9,08 mg/l + : Nång ®é oxi duy tr× trong bÓ, =2 mg/l Thay sè: (Kg O/ngµy) 2.7. KiÓm tra c¸c chØ tiªu lµm viÖc cña bÓ: : Tû lÖ BOD cã trong níc th¶i vµ trong bïn ho¹t tÝnh (g/g.h) 2.8. Lîng kh«ng khÝ cÇn thiÕt: 2.8.1. ¸p dông hÖ thèng ph©n phèi bät khÝ lín kiÓu b¬m Airlift cña trêng Mixi, hÖ sè + C«ng suÊt hoµ tan oxi, OC=5,5 g O/m3khÝ.1ms©u + ThiÕt kÕ bÓ Aeroten s©u 6m cét níc 2.8.2. Lîng kh«ng khÝ cÇn thiÕt: +=368,69 Kg/ngµy + OC=5,5 + h=1,8 m , ®é ngËp cña lç phun m3/ngµy =1551,73 m3/h hay 155,17 m3/h.m2 2.9. Nång ®é BOD ë ®Çu bÓ sau khi ®· trén gi÷a lu lîng vµ lu lîng tuÇn hoµn : , hÖ sè tuÇn hoµn mg/l, BOD ra khái bÓ l¾ng s¬ cÊp S=50 mg/l, BOD ra khái bÓ l¾ng thø cÊp Thay sè: (mg/l); 2.10. Lu lîng vµo bÓ Aeroten sau khi trén gi÷a vµ : m3/ngµy = 28,57 m3/h. 3.TÝnh to¸n bÓ l¾ng thø cÊp. 3.1. DiÖn tÝch mÆt b»ng cña bÓ: ,m2 + C: Nång ®é bïn ë ®¸y bÓ l¾ng thø cÊp, C=12000 mg/l + V: VËn tèc l¾ng ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc thùc nghiÖm cña Lee-1982 vµ wilson-1996 ,m/h : VËn tèc l¾ng cña bÓ t¹i bÒ mÆt ph©n chia. , : nång ®é cÆn g/m3 V chän = 7 m/h K chän = 600, ®¬n vÞ cÆn cã SVI=50-150 Thay sè: (m/h) = 0,00053 (m/s) m2 3.2. Thêi gian l¾ng. ,h + Dung tÝch l¾ng: V=h.S=3,8.62,25=236,55 m3 + Lîng níc ®i vµo bÓ l¾ng: m3/ngµy = 28,57 m3/h , h 3.3. VËn tèc l¾ng thùc cña bÓ. m/h =1,27.10-4 m/s Theo lý thuyÕt V =5,3.10-5 m/s Suy ra: V nªn ®¹t yªu cÇu. III.2. TÝnh to¸n thiÕt bÞ. BÓ l¾ng s¬ cÊp. TÝnh diÖn tÝch bÒ mÆt cÇn thiÕt cña bÓ l¾ng. X©y bÓ l¾ng h×nh trô. + Chän ®êng kÝnh bÓ D=3 m + DiÖn tÝch bÒ mÆt bÓ: m2 + Chän chiÒu cao vïng lÊng, m + ThÓ tÝch phÇn trô l¾ng: m3 + ChiÒu cao phÇn chãp ®¸y cã ®é dèc chän 600 B¶ng(4-4)-46 m + ChiÒu cao dù tr÷ trªn mÆt tho¸ng chän, m vËy, chiÒu cao cña bÓ: m ThÓ tÝch cña bÓ l¾ng: m3 m3 V=19,076+2,049=21,125 m3 Ta cã h×nh vÏ sau: BÓ Aeroten. ThÓ tÝch bÓ Aeroten theo lîng níc th¶i ®a vµo xö lý: , m3 Trong ®ã: +: Tuæi cña bïn, ngµy +: Hµm lîng hoµ tan cßn l¹i trong níc th¶i ra khái bÓ l¾ng thø cÊp, S=29,83 mg/l +: Hµm lîng ra khái bÓ l¾ng s¬ cÊp, mg/l + Q: lîng níc th¶i ®i vµo bÓ Aeroten, Q=400 m3/ngµy.®ªm + Y: HÖ sè chuyÓn thµnh tÕ bµo, Y=0,5 +: HÖ sè ph©n huû néi bµo, chän /ngµy m3 ThiÕt kÕ bÓ Aeroten + ThÓ tÝch bÓ Aeroten tÝnh ®îc: m3 + Thêi gian lu níc th¶i trong bÓ: h + Lu lîng níc th¶i ®i vµo bÓ: (m/h) + Chän chiÒu cao lµm viÖc cña bÓ: H=6 m + ChiÒu réng cña bÓ: B=4 m + VËn tèc níc th¶i ®i vµo bÓ: (m/h) Víi F lµ tiÕt diÖn cña bÓ + ChiÒu dµi cña bÓ tÝnh ®îc lµ: m Nªn chän L=18 m Ta cã h×nh vÏ sau: BÓ l¾ng thø cÊp: X¸c ®Þnh kÝch thíc cao cña bÓ: + BÓ l¾ng x©y d¹ng h×nh trßn + §êng kÝnh bÓ chän, D=3 m + ChiÒu cao dù tr÷ mÆt tho¸ng, m + ChiÒu cao cét níc trong bÓ: 3,8 m trong ®ã: . ChiÒu cao phÇn níc trong . ChiÒu cao phÇn chãp ®¸y bÓ cã ®é dèc 600 vÒ t©m, m Ta cã h×nh vÏ sau: PhÇn IV. TÝnh to¸n chi phÝ n¨ng lîng. Chi phÝ n¨ng lîng: Ta ph¶i tÝnh ®Õn n¨ng lîng tiªu hao cña c¸c thiÕt bÞ trong hÖ thèng xö lý nh: b¬m hót níc th¶i, b¬m hót bïn, m¸y nÐn khÝ… 1.Mét b¬m níc th¶i tõ bÓ ®iÒu hoµ lu lîng lªn bÓ l¾ng s¬ cÊp Lu lîng níc th¶i: Q=400 (m3/ngµy.®ªm)=16,667 m3/h. B¬m cã c«ng suÊt lµ: ,KW/h + : Khèi lîng riªng cña níc th¶i 1000 kg/m3 + H: ChiÒu cao hót cña b¬m ( chiÌu cao h×nh häc vµ tæn thÊt ¸p suÊt) lµ 4m + : HiÖu suÊt cña b¬m lµ 0,75 Thay sè: KW/h. 2. Mét b¬m hót níc th¶i tõ bÓ Aeroten sang bÓ l¾ng thø cÊp. B¬m chän cã c«ng suÊt KW/h 3. Mét b¬m hót bïn tõ ®¸y bÓ l¾ng thø cÊp tuÇn hoµn l¹i bÓ t¸i sinh bïn. Ta chän b¬m cã c«ng suÊt: 0,15 (KW/h) 4. Mét m¸y nÐn khÝ: Lîng kh«ng khÝ cÇn cung cÊp cho qu¸ tr×nh xö lý lµ 1551,73 m3/h. Do vËy ta chän b¬m cã c«ng suÊt 1600 m3/h C«ng suÊt ®iÖn lµ: N= 5 (KW/h) VËy tæng n¨ng lîng ®iÖn tiªu hao cho toµn bé hÖ thèng lµ: = 2.0,242 + 0,15 + 3=3,634 ( KW/h). 5. Tæng thiÕt bÞ: Hai b¬m hót níc th¶i. Mét b¬m hót bïn. Mét m¸y nÐn khÝ. Tµi liÖu tham kh¶o. PGS. Ng« B×nh. Cá sá x©y dùng nhµ c«ng nghiÖp Hµ Néi-1997, 102tr. L¬ng §øc PhÈm, TrÇn H÷u UyÓn Lý Kim B¶ng, Hoµng Kim C¬ Kü thuËt xö lý m«i trêng- Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt. §Æng Kim Chi Ho¸ häc m«i trêng- Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt Hµ néi –1999, 260tr. TS.TrÞnh Xu©n Lai TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh xö lý níc th¶i- Nhµ xuÊt b¶n x©y dùng Hµ néi-2000. TrÇn V¨n Nh©n, Ng« ThÞ Nga Gi¸o tr×nh c«ng nghÖ xö lý níc th¶i- Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt Hµ néi-1999, 332tr. TrÇn HiÕu NhuÖ. Xö lý níc th¶i b»ng ph¬ng ph¸p sinh häc- Trêng §¹i häc x©y dùng,1990. NguyÔn ThÞ Thu Thuû. Xö lý níc cÊp sinh ho¹t vµ c«ng nghiÖp- Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt Hµ néi-2000, 256tr. Phô lôc B¶ng níc th¶i c«ng nghiÖp. Gi¸ trÞ giíi h¹n c¸c th«ng sè vµ nång ®é nhiÔm TCVN-5945-1995 STT Th«ng sè D¬n vÞ A B C 1 NhiÖt ®é 0C 40 40 40 2 PH 6-9 5,5-9 5-9 3 BOD5 (200C ) Mg/l 20 50 100 4 COD Mg/l 20 50 100 5 ChÊt l¬ löng Mg/l 50 100 100 6 Cadimi Mg/l 0,01 0,02 0,5 7 Ch× Mg/l 0,1 0,5 1 8 Clo d Mg/l 1 2 2 9 Dçu mì kho¸ng Mg/l KPH§ 1 5 10 Dçu ®éng thùc vËt Mg/l 5 10 30 11 Phospho h÷u c¬ Mg/l 0,2 0,5 1 12 S¾t Mg/l 1 5 10 13 Tetracloetylen Mg/l 0,02 0,1 0,1 14 ThiÕc Mg/l 0,2 1 5 15 Thuû ng©n Mg/l 0,005 0,005 0,01 16 Tæng Nit¬ Mg/l 30 60 60 17 Tricloetylen Mg/l 0,05 0,3 0,3 18 Amoniac ( tÝnh theo nit¬) Mg/l 0,1 1 10 19 Fláua Mg/l 1 2 5 20 Phenol Mg/l 0,001 0,05 1 21 Sulfua Mg/l 0,2 0,5 1 22 Xianua Mg/l 0,05 0,1 0,2 23 Coliform MNP/100ml 500 10000 Môc lôc PhÇn I. Më ®Çu…………………………………………………………… 1 PhÇn II. Tæng quan…………………………………………………….. 2 I. Kh¸i niÖm vÒ níc th¶i…………………………………………………… 2 II. Nguån gèc g©y « nhiÔm…………………………………………………… 1. Níc th¶i sinh ho¹t……………………………………………………….. 2 2. Níc th¶i c«ng nghiÖp……………………………………………………. 2 3. Níc th¶i s¶n xuÊt n«ng nghiÖp…………………………………………... 2 4. Sù « nhiÔm níc tõ c¸c b·i r¸c vµ c¸c chÊt th¶i r¾n………………………. 2 5. Níc th¶i tõ bÖnh viÖn……………………………………………………. 2 III. C¸c ph¬ng ph¸p xö lý níc th¶i…………………………………….. 3 Ph¬ng ph¸p ho¸ lý……………………………………………………… 3 1.1. Ph¬ng ph¸p keo tô……………………………………………….. 3 1.2. Ph¬ng ph¸p tuyÓn næi……………………………………………. 3 1.3. HÊp thô………………………………………………………….… 4 2. Ph¬ng ph¸p ho¸ häc……………………………………………………... 4 3. Ph¬ng ph¸p xö lý níc th¶i b»ng biÖn ph¸p sinh häc ……………… 5 3.1. §iÒu kiÖn cña níc th¶i cã thÓ xö lý sinh häc…………………….. 5 3..2. Nguyªn lý cña qu¸ tr×nh oxy ho¸ sinh häc……………………….. 5 3.3. T¸c nh©n sinh häc trong qu¸ tr×nh xö lý ………………………….. 6 3.4. C¸c ph¬ng ph¸p xö lý níc th¶i…………………………………. 6 3.5. C¸c h×nh thøc xö lý níc th¶i……………………………………... 6 PhÇn III. ThiÕt kÕ c«ng nghÖ vµ hÖ thèng thiÕt bÞ………………………….. 9 I. M« h×nh xö lý níc th¶i sinh ho¹t b»ng ph¬ng ph¸p bïn ho¹t tÝnh … 9 II. ThuyÕt minh m« h×nh ……………………………………………………. 9 III. ThiÕt kÕ c¸c chØ tiªu c«ng nghÖ…………………………………………. 10 III.1. TÝnh to¸n c«ng nghÖ…………………………………………………….. 11 1. TÝnh to¸n bÓ l¾ng s¬ cÊp……………………………………………… 11 2. TÝnh to¸n bÓ Aeroten…………………………………………………. 12 3. TÝnh to¸n bÓ l¾ng thø cÊp…………………………………………….. 15 III.2. TÝnh to¸n thiÕt bÞ………………………………………………………… 16 1. BÓ l¾ng s¬ cÊp………………………………………………………… 17 2. BÓ Aeroten ………………………………………………………….... 18 3. BÓ l¾ng thø cÊp……………………………………………………….. 18 PhÇn IV. TÝnh to¸n n¨ng lîng……………………………………………... 19 Tµi liÖu tham kh¶o…………………………………………………………… 20

Các file đính kèm theo tài liệu này:

Thiết kế bể xử lý hiếu khí nước thải sinh hoạt, đô thị.DOC