Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây, vấn đề ô nhiễm nước thải do sinh hoạt có xu hướng gia tăng, đặc biệt là những khu vực có số lượng dân cư sinh sống đông đúc. Ô nhiễm nước thải sinh hoạt không những ảnh hưởng tới chất lượng cuộc sống của người dân sống xung quanh mà còn ẩn chứa nhiều mầm bệnh nguy hiểm tới sức khỏe con người. Vì vậy, vấn đề xử lý ô nhiễm nước thải sinh hoạt được coi như là một trong những vấn đề cần được giải quyết hiện nay. Thủ đô Hà Nội, là một trong những trung tâm văn hóa - chính trị lớn của cả nước, vấn đề xử lý ô nhiễm nước thải do sinh hoạt được chính quyền Hà Nội quan tâm khá sớm tuy nhiên cho đến nay vẫn chưa tìm được giải pháp đồng bộ giải quyết triệt để hoàn toàn vấn đề này. Qua khảo sát của Công ty Thoát nước Hà Nội, trung bình hệ thống thoát nước của thành phố Hà Nội lưu thông khoảng hơn 500.000m 3 nước thải/ngày, trong đó chủ yếu là nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp nhưng chỉ có 5 - 7% lượng nước thải được xử lý, còn lại xả trực tiếp vào hệ thống thoát nước của thành phố. Nguồn nước thải chưa qua xử lý đã và đang “bức tử” rất nhiều sông, hồ, kênh, rạch, … trên địa bàn mà điển hình đó là vấn đề ô nhiễm nghiêm trọng nước sông Tô Lịch Năm 2005, nằm trong gói thầu thuộc dự án thoát nước Hà Nội giai đoạn I, Hà Nội đã đi đầu trong cả nước trong vấn đề xử lý nước thải sinh hoạt bằng việc đưa vào vận hành thành công hai Trạm xử lý nước thải thí điểm xử lý nước thải sinh hoạt đầu tiên trên địa bàn thành phố, nhằm giải quyết tình trạng ô nhiễm nước thải cho 12.300 người dân thủ đô [5]. Thành công đó, khiến cho không chỉ Hà Nội mà các thành phố khác trong cả nước tiếp tục xây dựng thêm nhiều nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt trên các địa bàn chịu ảnh hưởng ô nhiễm. Nhằm kiểm chứng những kiến thức đã được học tại nhà trường vào công việc thực tế, củng cố những kiến thức chuyên ngành liên quan, cùng với đó là tiếp cận với công nghệ mới trong việc xử lý nước thải nói chung và xử lý nước thải sinh - 1 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội hoạt nói riêng. Do đó, em chọn đề tài “Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội”. MỤC TIÊU THỰC TẬP Tìm hiểu chung về hệ thống xử lý nước thải thành phố Hà Nội - Sơ đồ hệ thống - Chức năng các thành phần trong hệ thống Tìm hiểu về bể phản ứng BNR - Các quá trình xử lý của bể kỵ khí - Các quá trình xử lý của bể yếm khí - Các quá trình xử lý của bể hiếu khí - Mối quan hệ giữa các bể trong bể phản ứng BNR - Vật liệu Bioerg - Các yếu tố ảnh hưởng đến các quá trình xử lý Kiểm tra hiệu suất xử lý của bể phản ứng BNR So sánh các chỉ tiêu mẫu nước sau xử lý với TCVN 5945:2005 Làm quen với môi trường công việc sau này - 2 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA ĐỀ TÀI Phương pháp hồi cứu số liệu Tham khảo, thu thập các tài liệu có liên quan đến cơ sở thực tập, công nghệ Bioerg, các quá trình phản ứng diễn ra trong bể BNR, hệ thống nước thải tại thành phố Hà Nội. Phương pháp khảo sát thực địa Khảo sát tại Trạm xử lý nước thải Trúc Bạch, đồng thời tiến hành tham khảo ý kiến của các cán bộ chuyên môn tại các bộ phận có liên quan đến đề tài. Phương pháp so sánh Dùng các chỉ tiêu phân tích qua các lần lấy mẫu để xác định hiệu suất xử lý của bể phản ứng BNR. - 3 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ XÍ NGHIỆP QL CÁC NHÀ MÁY XLNT 2.1. Giới thiệu Xí nghiệp Quản lý các Nhà máy Xử lý nước thải Xí nghiệp Quản lý các Nhà máy Xử lý nước thải được thành lập ngày 19/12/2005 là một trong mười đơn vị trực thuộc Công ty TNHH Nhà nước Một thành viên Thoát nước Hà Nội. Hiện nay Xí nghiệp quản lý các Nhà máy và các Trạm sau: - Nhà máy xử lý nước thải Bắc Thăng Long - Vân TRì - Trạm xử lý nước thải Trúc Bạch - Trạm xử lý nước thải Kim Liên - Trạm bơm DPS 20m 3 /s, cùng với Trạm bơm BP4, BP5, cụm thoát nước Bắc Thăng Long - Vân Trì. Nhiệm vụ của Xí nghiệp Quản lý các Nhà máy Xử lý nước thải là quản lý, vận hành an toàn hiệu quả các Trạm XLNT Kim Liên, Trúc Bạch, Nhà máy Bắc Thăng Long - Vân Trì, Trạm bơm trên 20m 3 /s DPS. Mục tiêu là giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại khu vực Kim Liên, Trúc Bạch, cụm công trình Bắc Thăng Long - Vân Trì. 2.2. Sơ đồ tổ chức và bố trí nhân sự của Xí nghiệp QL các Nhà máy XLNT Hiện nay, Xí nghiệp Quản lý các Nhà máy Xử lý nước thải có 182 cán bộ công nhân viên. Được chia thành: - Khối văn phòng có 18 CB - Khối vận hành có 154 CB - Tổ duy trì có 10 CB - 4 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội Hình 2.1. Sơ đồ tổ chức tại Xí nghiệp Quản lý các Nhà máy Xử lý nước thải Hình 2.2. Sơ đồ bố trí nhân sự tại Nhà máy và các Trạm. - 5 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI TRẠM TRÚC BẠCH 3.1. Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt tại thành phố Hà Nội Hiện tại, hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội cũng chính là hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của Xí nghiệp Quản lý các Nhà máy Xử lý nước thải. Từ năm 2005 đến nay, Xí nghiệp đã xây dựng và đưa vào hoạt động một Nhà máy và hai Trạm xử lý nước thải (xem bảng 3.1). Nhà máy Xử lý nước thải Bắc Thăng Long - Vân Trì đã xây dựng xong nhưng chưa thể hoạt động hết công suất theo thiết kế một phần do khu đô thị Bắc Thăng Long chưa xây dựng và khu công nghiệp Bắc Thăng Long mới chỉ thu gom được một phần lượng nước thải. Còn lại là hai Trạm xử lý nước thải thí điểm Trúc Bạch và Kim Liên đã đi vào hoạt động và thu được kết quả khả quan trong việc XLNT sinh hoạt trên địa bàn. Trạm Kim Liên ngoài việc xử lý nước thải tập trung đổ xuống sông Lừ, trong tương lai sẽ sử dụng nước sạch sau xử lý bổ cập cho hồ Kim Liên. Còn Trạm xử lý nước thải Trúc Bạch được người dân và chuyên gia đánh giá cao với khả năng xử lý nước thải sinh hoạt, nước sau xử lý được bổ cập vào hồ Trúc Bạch còn góp phần cải tạo lại - 6 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội hồ Trúc Bạch. Còn theo khẳng định của các chuyên gia môi trường Nhật Bản, nước thải của cả hai trạm sau khi được xử lý có thể uống được (xem Phụ lục 2). Bảng 3.1. Thống kê các dự án nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt tại Hà Nội [6] STT Tên nhà máy - vị trí Công suất M3/ngày đêm Mức đầu tư (triệu USD) Tình trạng 1. Bắc Thăng Long - Vân Trì 42.000 17,0 XD xong, chưa hoạt động 2. Trúc Bạch - quận Ba Đình 2.300 3,5 – 4,0 Đang hoạt động 3. Kim Liên - quận Đống Đa 3.700 5,2 Đang hoạt động 4. Công viên Thống Nhất - 5,2 Dự kiến = NM Kim Liên 5. Phú Đô - huyện Từ Liêm 84.000 344,0 Khảo sát thiết kế 6. Yên Xá - Thanh Trì 135.000 318,0 Khảo sát thiết kế 7. Yên Sở - Thanh Trì 195.000 253,0 Khảo sát thiết kế Ba Dự án Nhà máy Xử lý nước thải sinh hoạt Phú Đô, Yên Xá, Yên Sở, nằm trong Dự án thoát nước Hà Nội giai đoạn II, đang được khởi công xây dựng và sẽ hoàn thành trong thời gian sớm nhất (dự kiến năm 2011). Khi ba Nhà máy xử lý nước thải sinh họat này đưa vào hoạt động sẽ xử lý được khoảng 50% nước thải sinh hoạt của người dân trên địa bàn thành phố Hà Nội; góp phần cải tạo môi trường, trả lại màu xanh cho nhiều con sông và hồ trên địa bàn thành phố. 3.2. Giới thiệu về Trạm xử lý nước thải Trúc Bạch Trạm xử lý nước thải Trúc Bạch là đơn vị trực thuộc Xí nghiệp Quản lý các Nhà máy Xử lý nước thải, là một trong hai trạm xử lý nước thải thí điểm của thành phố Hà Nội, có nhiệm vụ xử lý nước thải tập trung xung quanh khu vực hồ Trúc Bạch Được hoàn thành và đưa vào vận hành ngày 01/09/2005, nằm trong gói thầu CP12 của dự án thoát nước Hà Nội giai đoạn I, Trạm xây dựng trên địa bàn phường Trúc Bạch trên diện tích 1.777m 2 . Công suất xử lý nước thải trung bình của Trạm là 2.300m 3 /ngày đêm (công suất tối đa 3.000m 3 /ngày đêm) với chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại B TCVN 5945 – 2005. Lượng nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép bổ cập vào hồ Trúc Bạch. 3.3. Tìm hiểu về nguồn nước thải sinh hoạt trên địa bàn quận Ba Đình. - 7 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội Hồ Trúc Bạch nằm trong địa bàn của quận Ba Đình với diện tích lòng hồ là 22 Ha và chu vi hồ là 2,5 km; hồ có chức năng tiếp nhận nước mưa và nước thải từ các cửa cống chính như Nguyễn Trường Tộ, Trấn Vũ, Phạm Hồng Thái, mương Ngũ Xã, ngoài ra còn một số các họng xả của của người dân khu vực xung quanh và các cơ sở sản suất khác. Nước thải này có thành phần phức tạp và có tính đặc trưng riêng (bảng 3.2). Bảng 3.2. Đặc trưng ô nhiễm nước thải sinh hoạt [8] Thành phần Đơn vị Nồng độ khoảng đặc trưng TB của HN Chất rắn tan mg/l 350 - 1200 700 Cặn không tan mg/l 100 - 350 210 BOD mg/l 110 - 400 210 TOC mg/l 80 - 240 160 COD mg/l 250 - 1000 500 Nitơ tổng (N) mg/l 20 - 85 35 NH 3 -N mg/l 12 - 50 22 P-tổng (P) mg/l 4 - 15 7 P-hữu cơ mg/l 1 - 5 2 P-vô cơ mg/l 3 - 10 5 Nước thải sinh hoạt tại khu vực quận Ba Đình có nồng độ ô nhiễm cao không được xử lý sơ bộ trước khi đổ vào hệ thống cống thoát của thành phố nên gây mùi hôi khó chịu và gây mất mỹ quan khu vực; nguy hiểm hơn, lượng nước thải sinh hoạt còn xả thẳng xuống hồ gây ô nhiễm trầm trọng cho hồ Trúc Bạch. Nhờ có Nhà máy xử lý nước thải thu gom toàn bộ nước thải của tuyến Trấn Vũ, Nguyễn Trường Tộ, một phần của Châu Long, Phạm Hồng Thái, nước thải được xử lý đạt tiêu chuẩn chất lượng nước loại B TCVN 5945- 2005, nước đầu ra đổ vào hồ góp phần quan trọng trong việc cải tạo môi trường nước của hồ Trúc Bạch. - 8 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội 3.4. Hệ thống xử lý nước thải tại Trạm xử lý nước thải Trúc Bạch Tại Trạm xử lý nước thải Trúc Bạch, hệ thống xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính theo công nghệ A 2 /O có khả năng xử lý Nitơ và Phốt pho trong nước thải. Áp dụng công nghệ xử lý bùn bằng phương pháp ép băng tải và công nghệ xử lý mùi bằng than hoạt tính. Hình 3.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải Trúc Bạch 3.4.1. Bộ phận tiếp nhận 3.4.1.1. Bể lắng cát và song chắn rác Theo quy trình công nghệ của Trạm xử lý nước thải Trúc Bạch thì nước thải sẽ được thu gom lại tại cống gom và sẽ được đưa vào hệ thống xử lý. Song chắn - 9 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội rác có tác dụng tách các vật chất lơ lửng có trong nước thải và các vật chất này sẽ được bơm chuyển hút sang bể lắng cát. Tại bể lắng cát những chất rắn như cát, các vật chất nặng khác, … sẽ được lắng bằng trọng lực. Những vật chất lắng xuống sẽ được bơm chuyển đến thiết bị tách cát để tiếp tục tách vật chất lắng ra khỏi nước thải, nước thải sau khi tách được tuần hoàn lại bể lắng cát. Trong bể lắng cát có song chắn rác tinh cơ khí tiếp tục tách các rác trôi lơ lửng ra khỏi nước thải. 3.4.1.2. Bể điều hòa Bể điều hòa dùng để cân bằng chất nước thải dòng vào và kiểm soát lưu lượng đến bể lắng sơ cấp. Sự cân bằng này để đảm bảo hiệu suất của vi khuẩn trong bể phản ứng BNR được ổn định và đạt được hiệu suất xử lý cao nhất. Nước thải trong bể được hai máy khuấy chìm khuấy liên tục làm cho mọi các hạt vật chất ở trạng thái lơ lửng sau đó sẽ được bơm chuyển đến bể lắng sơ cấp. 3.4.2. Bộ phận xử lý nước 3.4.2.1. Bể lắng sơ cấp Lắng sơ cấp là bước đầu tiên của dây chuyền xử lý, trong đó một phần đáng kể vật chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng được tách ra từ dòng nước thải vào. Trong bể lắng có lắp đặt một cánh gạt bùn để tăng hiệu suất xử lý và hệ thống song chắn rác tinh tiếp tục thu gom các chất rắn lơ lửng trước khi nước thải được chuyển vào bể phản ứng. Lượng bùn thu được trong bể lắng sơ cấp sẽ được chuyển vào bể cô đặc bùn. 3.4.2.2. Bể phản ứng BNR (Biological Nutrient Removal) Sau khi đã loại bỏ các chất cặn có thể lắng và các chất nổi bề mặt, nước thải sẽ được tiếp tục xử lý để khử các chất bẩn hữu cơ hòa tan và các chất rắn hữu cơ lơ lửng còn lại (các quá trình chuyển hóa trong bể phản ứng BNR sẽ được trình bày kỹ trong chương 3). Ngoài ra, vật liệu Bioerg trong bể hiếu khí giúp ổn định mật độ vi khuẩn và tăng hiệu suất của quá trình xử lý sinh hóa. Trong mỗi bể yếm khí, hiếm khí và hiếu khí đều có lắp đặt một máy khuấy để khuấy trộn dung dịch bùn - 10 - [...]... Hằng tuần Hằng tuần Hằng tuần Hằng tuần Hằng tuần Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội CHƯƠNG 5: SO SÁNH CHỈ TIÊU SAU KHI XỬ LÝ VỚI TCVN 5945:2005 Nước đầu vào và nước đầu ra của hệ thống xử lý nước thải Trúc Bạch được phòng phân tích của Xí nghiệp Quản lý các Nhà máy Xử lý nước thải kiểm tra quan trắc hàng tuần Mẫu nước được phân tích tại chỗ và đem về phòng phân... toàn về vệ sinh môi trường của Trạm XLNT chỗ bộ phận tiếp nhận nước thải với khu dân cư chưa đạt yêu cầu - 22 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội - Việc cho thuê diện tích sân của Trạm làm nơi đậu đỗ xe làm giảm mức độ an toàn và an ninh trong Trạm 6.2 Kiến nghị - Nước thải sinh hoạt trước khi đưa vào hệ thống xả thải chung của thành phố cần phải xử lý sơ bộ -... chuyển hóa thành dạng tan và có phân tử lượng thấp Giai đoạn thủy phân có - 12 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội thể xảy ra với tốc độ chậm, đặc biệt dưới điều kiện thấp (< 20 0C) nên có thể trở thành yếu tố khống chế tốc độ của toàn bộ quá trình Giai đoạn axit hóa, các chất hữu cơ tan hình thành từ quá trình thủy phân được vi sinh vật hấp thu, chuyển hóa thành. .. vượt 1,21 lần Giải thích cho vấn đề này như sau: do tháng một Xí nghiệp Quản lý các Nhà máy Xử lý nước thải vẫn áp dụng theo TCVN 5945:1995, nên chỉ tiêu Colifom là - 21 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội 3620 MPn/100ml nằm trong chỉ tiêu cho phép theo TCVN 5945:1995 Sau khi xử lý, nước đạt tiêu chuẩn cho phép bổ cập vào hồ Trúc Bạch CHƯƠNG 6: NHẬN XÉT - KIẾN... bào của vi sinh vật yếm khí lớn, kéo theo đó là quá trình phân hủy nội sinh diễn ra sâu mà sản phẩm phân hủy là các hợp chất vô cơ, do đó tỉ lệ các chủng vi sinh, đặc biệt là loại axit hóa giảm nhanh, do đó tốc độ phân hủy nội sinh của vi sinh vật axit hóa nhanh hơn so với loại metan hóa Do đó việc cấp - 13 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội lượng bùn hoạt tính... hệ sinh vật sinh metan Người ta đã xác định được độc tính của ion kim loại đến hệ vi sinh vật này như sau Cr> Cu> Zn> Cd> Ni Giới hạn nồng độ kim loại này cho phép là: Cr - 690; Cu - 150 – 500; Pb - 900; Zn - 690; Ni - 73 mg/l [3] 4.7 Kiểm tra hiệu suất của bể phản ứng BNR - 18 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội Trong Trạm xử lý nước thải Trúc Bạch, để tiến hành... đưa về hố thu nước sau lọc 3.4.4 Hệ thống khử mùi - 11 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội Một tháp khử mùi chứa than hoạt tính được sử dụng để tách mùi trong hệ thống xử lý Ống hút mùi được bố trí ở những hạng mục xử lý chính (hình 3.1) và được thu gom tập trung bằng quạt hút mùi Một thiết bị khử hơi nước được lắp đặt trước quạt hút mùi để loại ẩm có trong... của oxy hòa tan Sự có mặt của oxy sẽ trở thành yếu tố gây độc đối với vi sinh vật yếm khí và hiếm khí, còn đối với vi sinh vật hiếu khí thì cần được cung cấp lượng không khí đủ lớn cho mọi quá trình diễn ra trong bể hiếu khí 4.6.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ - 17 - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội Nhiệt độ tối ưu cho loại vi sinh yếm khí mesophilic (ưa ấm) là 30 –.. .Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội hoạt tính, riêng bể hiếu khí được lắp đặt hệ thống sục khí để cung cấp đủ oxy cho phản ứng sinh hóa xảy ra trong bể, song chắn ở cuối bể hiếu khí được sử dụng nhằm tách Bioerg và hỗn hợp bùn lỏng trước khi đưa về bể lắng cuối 3.4.2.3 Bể lắng cuối Bể lắng cuối là phương pháp hữu hiệu trong việc tách bùn và thành phần nước thải. .. trong Trạm có quan hệ phối hợp cùng nhau thực hiện đầy đủ chức năng chuyên ngành là xử lý nước thải bằng công nghệ vi sinh Hệ thống xử lý nước thải Hệ thống xử lý nước thải Trúc Bạch là một trong hệ thống xử lý tiên, khả năng vận hành tự động, đáp ứng được tiêu chuẩn về nước thải ra môi trường TCVN 5945:2005 cột A Tuy nhiên vẫn còn một số tồn tại: - Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chìm sâu 6m nên . - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội hoạt nói riêng. Do đó, em chọn đề tài Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội . MỤC. - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI TRẠM TRÚC BẠCH 3.1. Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt tại thành phố Hà Nội Hiện. quy trình xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Hà Nội 3.4. Hệ thống xử lý nước thải tại Trạm xử lý nước thải Trúc Bạch Tại Trạm xử lý nước thải Trúc Bạch, hệ thống xử lý nước thải