Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Chương 1: Mở Đầu 1.1. Mục đích Trong cuộc sống hiện đại, các hoạt động của con người gắn liền với nhu cầu sử dụng nước cho các mục đích khác nhau như cho sinh hoạt hằng ngày, đặc biệt là nhu cầu sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, …và vấn đề ô nhiễm môi trường nước đang là một thách thức. Hầu hết nước thải công nghiệp hoặc nước thải sinh hoạt nếu không được xử lý triệt để xả thải trực tiếp vào môi trường, gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước mặt, nước ngầm gây tác động xấu đến điều kiện vệ sinh và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng. Công nghệ xử lý nước thải, quá trình lắng được sử dụng để loại các tạp chất ở dạng huyền phù thô ra khỏi nước thải. Theo chức năng, các bể lắng được phân thành: bể lắng cát , bể lắng sơ cấp, bể lắng thứ cấp. Bể lắng sơ cấp: đặt trước công trình xử lý sinh học dùng để gữi lại các chất hữu cơ không tan trong nước thải trước khi cho nước thải vào các bể xử lý sinh học và loại bỏ các chất rắn có khả năng lắng (tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước) và các chất nổi (tỉ trọng bé hơn tỉ trọng nước). Nếu thiết kế chính xác bể lắng sơ cấp có thể loại bỏ 50 -70% chất rắn lơ lửng, 25 - 40% BOD của nước thải. Bể lắng thứ cấp: đặt sau công trình xử lý sinh học. Căn cứ vào chiều nước chảy phân biệt các loại: bể lắng ngang, đứng, radian Vấn đề lắng xử lý nước thải rất quan trọng, đây là giải pháp tối ưu để bảo đảm nguồn nước, giảm thiểu khả năng ô nhiễm. Một trong những giai đoạn tốt sẽ giúp cho quá trình xử lý nước thải dễ dàng hơn. Do đó nhóm quyết định chọn đề tài “Nhiệm vụ của bể lắng trong hệ thống xử lý nước thải” . 1.2. Mục Tiêu - Tìm hiểu nhiệm vụ bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải - Giới thiệu công nghệ xử lý nước thải công ty cao su Lộc Ninh 1.3. Tổng quan tài liệu Trong tình hình nền kinh tế phát triển như hiện nay đã tạo ra một sức ép lớnảnh hưởng tới vấn đề ô nhiễm môi trường nước. hiện nay hầu hết các sông ở các thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, nơi có dân cư đông đúc và nhiều các khu công nghiệp lớn đều bị ô nhiễm. Hiểu được tầm quan trọng này công tác xây dựng công trình xử lý nước rất quan trọng vì đây là giải pháp tốt nhất trong quá trình công nghiệp hóa như hiện nay. Một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất của xử lý nước thải là chuyển các chất ô nhiễm từ dạng hòa tan sang dạng rắn và tách các chất rắn ra khỏi pha lỏng. Công trình xử lý cơ học rất quan trọng, đây là giai đọan đầu tiên trong suốt quá trình xử lý, nếu làm tốt giai đoạn này thì công trình xử lý nước thải đạt hiệu quả cao hơn. Luận văn môi trường “Lắng và lọc trong xử lý nước cấp” đề tài giới thiệu về quá trình lắng và lọc tập trung trong lĩnh vực nước cấp (Nguyễn Xuân Thành, Nguyễn Văn Nghĩa). Nhóm 4 Page 1 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Chương 2: Tổng quan về nước thải & các phương pháp xử lý nước thải 2.1. Phân loại nước thải Nước thải sinh hoạt: là nước thải được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, vệ sinh cá nhân, …lượng nứơc thải này phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm hệ thống thóat nước. Thành phần nước thải sinh hoạt gồm 2 loại: - Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người. - Nước thải nhiễm bẩn do các chất sinh họat. Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngòai ra còn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh nghiêm trọng. Bảng 1- Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo phương pháp APHA Các chất (mg/) Mức độ Nặng Nhẹ Trung bình Tổng chất thải rắn 1000 500 200 Chất rắn hòa tan 700 350 120 Chất rắn không hòa tan 300 150 8 Tổng chất rắn lơ lửng 600 350 120 Chất rắn lắng 12 8 4 BOD5 300 200 100 DO 0 0 0 Tổng Nitơ 85 50 25 Nitơ hữu cơ 35 20 10 Nitơ ammoniac 50 30 15 NO2 0.1 0.05 0 NO3 0.4 0.2 0.1 Clorua 175 100 15 Nhóm 4 Page 2 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Độ kiềm 200 100 50 Chất béo 40 20 10 Tổng phot pho 8 Nguồn: ThS. Lâm Vĩnh Sơn Nước thải công nghiệp: là loại nước thải sau quá trình sản xuất, phụ thuộc vào loại hình công nghiệp. Đặc tính nước thải và nồng độ của nước thải phụ thuộc vào loại hình công nghiệp và chế độ công nghệ lựa chọn Có hai loại nước thải công nghiệp đặc trưng: - Nước thải công nghiệp quy ước sạch: là loại nứơc thải dùng để làm nguội sản phẩm, làm mát thiết bị. - Loại nước thải công nghiệp nhiễm bẩn đặc trưng của từng ngành công nghiệp. Bảng 2- Tính chất đặc trưng nước thải của một số ngành nghề. Nguồn: ThS. Lâm Vĩnh Sơn. Nước thải là nước mưa: đây là loại nước thải sau khi mưa chảy tràn trên mặt đất và lôi kéo các chất cặn bã, dầu mỡ, … khi đi vào hệ thống thóat nước. Nhóm 4 Page 3 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết 2.2. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải Phương pháp xử lý nước thải là loại bỏ các yếu tố độc hại, các vi sinh vật có hại trong nước khi đổ chúng vào môi trường hoặc tái sử dụng. Trước khi tiến hành xử lý cần xác định tính chất loại nước, mức độ ô nhiễm, đánh giá được mức độ cần xử lý để chọn phương pháp xử lý thích hợp. Có rất nhiều phương pháp xử lý nước thải như xử lý cơ học, hóa học, sinh học hay kết hợp các phương pháp với nhau. 2.2.1. Phương pháp cơ học a. Song chắn rác trong hệ thống xử lý nước thải Nước thải dẫn vào hệ thống xử xử lý nước thải trước hết phải qua song chắn rác. Tại đây các thành phần có kích thước lớn (rác) như giẻ, rác, vỏ đồ hộp, rác cây, bao nilon… được giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn. Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nước thải. Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại thô, trung bình và mịn. Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25 mm. Theo hình dạng có thể phân thành song chắn rác và lưới chắn rác. Song chắn rác cũng có thể đặt cố định hoặc di động. Song chắn rác được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng một góc 45 – 600 nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75 – 850 nếu làm sạch bằng máy. Tiết diện của song chắn có thể tròn, vuông hoặc hỗn hợp. Song chắn tiết diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắc bởi các vật giữ lại. Do đó, thông dụng hơn cả là thanh có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc phía sau và cạnh tròn phía trước hướng đối diện với dòng chảy. Vận tốc nước chảy qua song chắn giới hạn trong khoảng từ 0,6 -1m/s. Vận tốc cực đại giao động trong khoảng 0,75 -1m/s nhằm tránh đẩy rác qua khe của song. Vận tốc cực tiểu là 0,4m/s nhằm tránh phân hủy các chất thải rắn. b. Bể lắng cát trong hệ thống xử lý nước thải Bể lắng cát được thiết kế để tách các tạp chất vô cơ không tan có kích thước từ 0,2mm đến 2mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bị cát, sỏi bào mòn, tránh tắc đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến các công trình sinh học phía sau. Bể lắng cát có thể phân thành 2 loại: bể lắng ngang và bể lắng đứng. Vận tốc dòng chảy trong bể lắng ngang không được vượt qua 0,3 m/s. Vận tốc này cho phép các hạt cát, các hạt sỏ và các hạt vô cơ khác lắng xuống đáy, còn hầu hết các hạt hữu cơ khác không lắng và được xử lý ở các công trình tiếp theo. c. Bể lắng trong hệ thống xử lý nước thải Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải (bể lắng đợt 1) hoặc cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông hay quá trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2). Theo dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang và bể lắng đứng. Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc không lớn hơn 0,01 m/s và thời gian lưu nước thừ 1,5 – 2,5 h. Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước thải lớn hơn 15000 m3/ngày. Đối với bể lắng đứng, nóc thải chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên đến vách tràn với vận tốc từ 0,5 – 0,6 m/s và thời gian lưu nước trong bể dao động khoảng 45 – 120 phút. Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang từ 10 – 20 %. Nhóm 4 Page 4 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết d. Bể tuyển nổi trong hệ thống xử lý nước thải Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém khỏi pha lỏng. Trong một số trường hợp, quá trình này còn được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt. Trong xử lý nước thải, quá trình tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng, làm đặc bùn sinh học. Ưu điểm cơ bản của phương pháp này là có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ, nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào pha lỏng. Các bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn.Khi khối lượng riêng của tập hợp bọt khí và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, cặn sẽ theo bọt nổi lên bề mặt. Hiệu suất quá trình tuyển nổi phụ thuộc vào số lượng, kích thước bọt khí, hàm lượng chất rắn. Kích thước tối ưu của bọt khí nằm trong khoảng 15 – 30 micromet (bình thường từ 50 – 120 micromet). Khi hàm lượng hạt rắn cao, xác xuất va chạm và kết dính giữa các hạt sẽ tăng lên, do đó, lượng khí tiêu tốn sẽ giảm. Trong quá trình tuyển nổi, việc ổn định kích thước bọt khí có ý nghĩa quan trọng. 2.2.2. Phương pháp xử lý hóa lý trong hệ thống xử lý nước thải a. Trung hòa Nước thải chứa acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH về khoảng 6,5 – 8,5 trước khi thải vào nguồn nhận hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo. Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách: - Trộn lẫn nước thải acid và nước thải kiềm. - Bổ sung các tác nhân hóa học. - Lọc nước acid qua vật liệu có tác dụng trung hòa. - Hấp thụ khí acid bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước acid. b. Keo tụ-tạo bông Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán, kích thước các hạt thường dao động từ 0,1 – 10 micromet. Các hạt này không nổi cũng không lắng, và do đó tương đối khó tách loại. Vì kích thước hạt nhỏ, tỷ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở nên rất quan trọng. Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút Vander Waals giữa các hạt. Lực này có thể dẫn đến sự kết dính giữa các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm xảy ra nhờ chuyển động Brown và do tác động của sự xáo trộn. Tuy nhiên trong trường hợp phân tán cao, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang tích điện, có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa. Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện. Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hòa điện tích bề mặt của chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ. Các hạt keo đã bị trung hòa điện tích có thể liên kết với các hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông. 2.2.3. Phương pháp xử lý sinh học trong hệ thống xử lý nước thải Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như H2S, Sunfit, ammonia, Nito… dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh Nhóm 4 Page 5 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất để làm thức ăn. Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể phân thành 2 loại: Phương pháp kị khí sử dụng nhóm vi sinh vật kị khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy. Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa trong hệ thống xử lý nước thải. Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hòa tan, cả chất keo và chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giai đoạn chính như sau:Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng đến bề mặt tế bào vi sinh vật. Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới. Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý. Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hoá là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng và các yếu tố vi lượng. 2.2.4. Phương pháp xử lý sinh học kỵ khí trong hệ thống xử lý nước thải Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Tuy nhiên phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản như sau: Vi sinh vật Chất hữu cơ ——————> CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới Một cách tổng quát quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn: - Giai đoạn 1: thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử. - Giai đoạn 2: acid hóa. - Giai đoạn 3: acetate hóa. - Giai doạn 4 trong quá trình kị khí xử lý nước thải: methan hóa. Các chất thải hữu cơ chứa nhiều chất hữu cơ cao phân tử như proteins, chất béo, carbohydrates, celluloses, lignin,…trong giai đoạn thủy phân, sẽ được cắt mạch tạo những phân tử đơn giản hơn, dễ phân hủy hơn. Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa protein thành amino acids, carbohydrate thành đường đơn, và chất béo thành các acid béo. Trong giai đoạn acid hóa, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hóa thành acetic acid, H2 và CO2. Các acid béo dễ bay hơi chủ yếu là acetic acid, propionic acid và lactic acid. Bên cạnh đó, CO2 và H2, methanol, các rượu đơn giản khác cũng được hình thành trong quá trình cắt mạch carbohydrate. Vi sinh vật chuyển hóa methan chỉ có thể phân hủy một số loại cơ chất nhất định như CO2 + H2, formate, acetate, methanol, methylamines, và CO. Tùy theo trạng thái của bùn, có thể chia quá trình xử lý kỵ khí trong xử lý nước thải thành: Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá trình tiếp xúc kỵ khí (Anaerobic Contact Process), quá trình xử lý bằng lớp bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB); Nhóm 4 Page 6 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Qúa trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình lọc kỵ khí (Anaerobic Filter Process). 2.2.4. Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí trong hệ thống xử lý nước thải Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn: - Oxy hóa các chất hữu cơ; - Tổng hợp tế bào mới; - Phân hủy nội bào. Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí trong bể xử lý nước thải có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều. Tùy theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành: Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu được sử dụng để khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng, bể phản ứng hoạt động gián đoạn, quá trình lên men phân hủy hiếu khí. Trong số các quá trình này, quá trình bùn hoạt tính là quá trình phổ biến nhất. Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng nitrate với màng cố định. Chương 3: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải 3.1. Quá trình lắng Nhóm 4 Page 7 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Lắng là một trong các phương pháp cơ học trong xử lý nước thải, dùng để làm sạch sơ bộ trước khi đưa nước vào giai đoạn tiếp theo (bể lọc). Vai trò của bể lắng: loại bỏ cát sỏi, đá răm, các loải xỉ khỏi nước thải vì những loại nước đó ảnh hửơng tới khả năng hoạt động của các công trình và thiết bị như ma sát, làm mòn thiết bị cơ khí làm giảm diện tích hữu dụng của bể xử lý. Hình 1: Sơ đồ vị trí bể lắng 3.2. Các loại bể lắng 3.2.1. Bể lắng ngang Có rất nhiều loại bể lắng khác nhau: theo hình dạng chúng có thể có hình dạng chữ nhật, hình vuông hoặc tròn; theo cách đưa nước vào chúng có thể là loại liên tục hoặc gián đoạn; theo hướng dòng chảy, có thể có loại nằm ngang hoặc thẳng đứng. Hình 2: mô tả vận tốc lắng Cấu tạo bể lắng ngang Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật, có thê làm bằng gạch hoặc bê tong cốt thép Nhóm 4 Page 8 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Hình 3: Cấu tạo cơ bản bể lắng ngang 1- ống dẫn nước từ bể phản ứng sang 2- máng phân phối nước 3- vách phân phối đầu bể 4- vùng lắng 5- vùng chứa cặn 6- vách ngăn thu nước cuối bể 7- máng thu nước 8- ống dẫn nước sang bê lọc 9- ống xã cặn Căn cứ vào biện pháp thu nước lắng người ta thường chia bể lắng ngang làm hai loại: + Bể lắng thu nước cuối bể: thường kết hợp với bể phản ứng có vách ngăn hoặc bể phản ứng cặn lớp cặn lơ lửng + Bể lắng ngang thu nước bề mặt: thường kết hợp với bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng Bể lắng ngang thường chia làm nhiều ngăn, chiều rộng mỗi ngăn từ 3-6cm. chiều dài không quy định. Khi bể có chiều dài quá lớn có thể cho nước chảy xoay chiều. chiều dài không quy định. Để giảm diện tích bề mặt xây dựng bể lắng nhiều tầng Để đảm bảo việc phân phối đều trên tòan bộ diện tích bể lắng, cần đặt vách ngăn có đục lổ ở đầu bể. phía dưới ở trên mặt của vùng chứa nén cặn không phải khoan lổ Các lỗ của phân phối nước có thể tròn hoặc vuông, đường kính hay kích thước cạnh 50x150mm, vận tốc qua lỗ 0.2-0.3m/s Hình 4-ngăn phân phối nước. + Xả cặn: Nhóm 4 Page 9 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Cặn ở bể lắng ngang thường tập trung ở nửa đầu bể, vì lượng cặn lớn nên việc xả cặn rất quan trọng. nếu việc xả cặn không kịp thời sẽ làm giảm chiều lắng của bể. mặt khác cặn có chứa chất hữu cơ, khi lên men tạo nên bọt khí làm phá vỡ và vẫn đục nước đã lắng + Xả cặn bằng cơ giới Hình 5: xả cặn bằng cơ giới Hình 6: Máng thu cặn Nhóm 4 Page 10 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết (Nguồn: ThS. Lâm Vĩnh Sơn) Nhóm 4 Page 11 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết 3.2.2. Bể lắng đứng Bể lắng đứng có dạng hình tròn hoặc hình chử nhật trên mặt bằng. Bể lắng đứng thường dùng cho các trạm xử lý có công suất dưới 20.000 m 3/ng.đ. Nước thải được dẫn vào ống trung tâm và chuyển động từ dưới lên theo phương thẳng đứng. Vận tốc dòng nước chuyển động lên phải nhỏ hơn vận tốc của các hạt lắng. Nước trong được tập trung vào máng thu phía trên. Cặn lắng được chứa ở phần hình nón hoặc chóp cụt phía dưới. Thông số thiết kế: Lưu lượng < 20 m3/h, tốc độ đi lên 1 – 2 m/h, độ dốc đáy nón 45 – 65o. (5 ) (4 ) (1 ) L =α vtb .H o uo 1- năng phản ứng xoáy (7 ) (2 ) (3 ) h (6 ) (8 ) ( m) Hình 7: Cấu tạo bể lắng đứng 2- vùng lắng 3- vùng chứa cặn 4- ống nước vào 5- vòi phun 6- máng thu nước 7- ống nước ra 8- ống xả cặn Nhóm 4 Page 12 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Nguyên lý hoạt động bể lắng đứng: - Điều kiện để hạt giữ lại trong bể lắng - Trong bể lắng đứng nước chuyển động tự do theo phương chuyển động từ dưới lên ngược chiều với hướng rơi của hạt. Ở điều kiện dòng chảy lý tưởng, nếu gọi tốc độ dòng nước là V u thì các hạt có tốc độ lắng Vs > Vu mới lắng xuống được. - Nước chảy vào ống trung tâm giữa bể, đi xuống dưới và vào bể lắng. Nước chuyển động theo chiều từ dưới lên trên, cặn rơi từ trên xuống đáy bể. Nước đã lắng trong được thu vào máng vòng bố trí xung quanh thành bể và đưa sang bể lọc. - Cặn tích lũy vùng chứa cặn được thải ra ngoài theo chu kỳ bằng ống và van xả cặn Bảng 3 - tốc độ rơi của cặn Đặc điểm nước nguồn và phương pháp xử lý Tốc độ rơi của cặn (mm/s) 1. xử lý có dùng phèn Nước đục ít (hàm lượng cặn < 50 mg/l) 0.35-0.45 Nước đục vừa (hàm lượng cặn < 50-250 mg/l) 0.45-0.50 Nước đục (hàm lượng cặn = 250 mg/l) 0.50-0.60 1. xử lý không dùng phèn 0.12-0.15 (Nguồn: ThS. Lâm Vĩnh Sơn) Ưu điểm: thiết kế nhỏ gọn, diện tích đất xây dựng không nhiều, thuận tiện trong việc xả bùn hoặc tuần hoàn bùn. Nhược điểm: hiệu quả xử lý không cao bằng bể lắng ngang, chi phí xây dựng tốn kém, hiệu suất xử lý không cao. Nhóm 4 Page 13 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết (Nguồn: ThS. Lâm Vĩnh Sơn) 3.3. Tính toán thiết kế cho bể lắng cấp I và cấp II 3.3.1 Tính toán thiết kế bể lắng cấp I Bể lắng đợt 1 (sơ cấp) để giữ lại các chất hữu cơ không tan trong nước thải, chất rắn có khả năng lắng trước khi cho nước thải đi vào các bể tiếp theo của quy trình xử lý. Nước thải sau khi qua bể lắng cát ngang được chuyển qua bể lắng đợt 1 là lắng các tạp chất phân tán nhỏ dưới dạng cặn lắng xuống đáy bể hoặc nổi lên trên mặt nước Bể lắng sơ cấp có thể hình chữ nhật, hình trụ tròn, được trang bị thêm thiết bị gạt váng trên bề mặt và cặn dưới đáy bể Cấu tạo bể lắng đợt 1: 1. ống dẫn nước thải vào bể 2. ống trung tâm 3. miệng loe ống trung tâm 4. tấm chắn 5. máng vòng thu nước sau khi lắng 6. ống dẫn nước thải ra khỏi bể 7. máng vòng thu chất nổi 8. phần đỡ máng thu chất nổi 9. ống xả chất nổi 10. ống xả bùn (cặn tươi) Nhóm 4 Page 14 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Nguồn: GS.TS.Lâm Minh Triết Bảng 4: Tính tóan Kích thước bể lắng Công trình Nhóm 4 Cơ sở tính toán Q = 1131,21 m3/h Cn = 180 mg/l M = 25 Pt – Co Uo = 0,65 mm/s K = 13,5 α = 1,82 Vtb = 8,775 m/s uo = 0,2.10-3 m/s Thông số thiết kế H = 2,4 m B = 13 m L = 65 m N = 1 bể Chia 4 ngăn b = 3,3 m F = 879,8 m2 i = 0,01 Kết quả kiểm tra Re = 1198 Fr = 1,01.10-5 Re < 2000 Fr > 10-5 Vo = 9,8 mm/s Vo < 16,3 mm/s To = 30o R = 0,97 m Page 15 Vùng chứaMương cặn thu nước Vách phân phối Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải Fn = 6,93 m2 Σfl = 1,24 m2 Tổng số lỗ = 160 lỗ Số lỗ trên 1 ngăn = 40 lỗ/ngăn vl = 0,3 m/s dlỗ = 0,1 m Tải trọng thu nước 2 l/s.m Chiều dài 1 máng thu 9,7 m T = 24 h Cmax = 186,25 mg/l Wc = 40 m3 δ = 30.000 g/m3 GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Hàng lỗ cuối cao hơn Q.phạm 0,3 – 0,5 m mức căn 0,3 m Cách thành tràn 1,5 Q.phạm 1,5 – 2,5 m m 8 hàng dọc 7 hàng ngang KC ngang 0,4125 m KC dọc 0,3 m Chiều dài mép máng 155 m Chiều cao mực nước chữ V 3,8 cm Fm = 0,045 m2 t = 10 phút Vm = 1,5 m/s Q.phạm 0,25 – 0,45 m Q.phạm 1,5 – 3 l/s.m < 5 cm Q.phạm 8 – 10 phút 3.3.2 Tính tóan thiết kế bể lắng đợt II Màng vi sinh vật được tạo nên ở bể lọc sinh học cao tải cùng với nước thải chảy vào bể lắng đợt II. Nhiệm vụ của bể lắng đợt II là giữ các màng vi sinh vật lại ở bể dưới dạng cặn lắng Bảng 5: các thông số thiết kế bể lắng đợt II STT 1 2 Thông số Diện tích mỗi bể lắng Số bể lắng Đơn vị m2 đơn nguyên Giá trị 411 3 3 4 Đường kính bể lắng Đường kính buồng phân phối nước vào M M 22 5,5 5 6 7 8 9 10 Đường kính máng thu nước Chiều dài máng thu Tải trọng thu nước Tải trọng bùn Chiều cao bể HRT của bể lắng 2 M M M3/m2.ngđ kg/m2.h M H 17,6 55,3 198,4 4,76 4 2,52 Nhóm 4 Page 16 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết 3.4. Các loại thiết bị lắng trong xử lý nước thải Dựa vào nguyên lý lắng trong việc thiết kế bể lắng ngang và bể lắng đứng người ta có những cải tiến trong việc thiết kế các loại bể lắng sao cho phù hợp với từng loại nước thải cần xử lý, có một số bể lắng sau: 3.4.1. Bể lắng ly tâm Hình 8: Bể lắng ly tâm Bể được thiết kế giống bể lắng đứng tuy nhiên đáy bể có một rốn chứa bùn và bổ sugn thêm hệ thống cào bùn quét xung quanh chu vi bể để dồn bùn vào rốn bùn. Áp dụng cho việc xử lý nước thải và nước cấp. 3.4.2. Bể lắng vách nghiêng Hình 9: Bể lắng vách nghiêng Nhóm 4 Page 17 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Lắng và tạo bông trong một đơn nguyên làm giảm kích thước công trình, sau đây là mô hình bể tạo bông và lắng kết hợp. thực tế khó duy trì được tốc độ 0,6 m/s. Để khắc phục khó khăn này người ta kết hợp lắng và tạo bông trong bể lắng tròn. Có thể nâng cấp từ bề lắng tròn. Áp dụng cho công suất lớn, có thể khử nước có độ đục cao, khử sắt và mangan có hàm lượng cao. 3.4.3. Bể lắng lớp cặn Hình 10: Bể lắng lớp cặn Trộn nhanh và tạo bông ở vùng trung tâm – hàm lượng bông cặn cao hình thành Nước có chứa bông cặn đi từ dưới lên qua lớp bùn làm gia tăng sự kết bông nhanh hơn và bông lớn hơn thuận lợi trong quá trình lắng Bông lắng bắt giữ các bông mịn 3.4.4. Bể lắng tiếp xúc Hình 11: Bể lắng tiếp xúc Nhóm 4 Page 18 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Khuấy chậm tạo điều kiện tạo bông giữa cặn lơ lững và chất keo tụ. Bùn tách khỏi nước ở vùng lắng bên ngoài. Áp dụng cho xử lý hóa lý. Nhóm 4 Page 19 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Chương 4: Giới thiệu về hệ thống xử lý nước thải công ty TNHH MTV Cao su Lộc Ninh 4.1. Thông tin chung về Công ty: Tên Công ty: Công ty TNHH MTV Cao su Lộc Ninh. Địa chỉ: Khu phố Ninh Thuận, thị trấn Lộc Ninh, huyện Lộc Ninh, tỉnh Bình Phước. Tel: 0651 3568381; Fax: 0651 3568939 Giấy chứng nhận đăng ký doanh nghiệp Công ty Trách Nhiệm Hữu Hạn Một Thành Viên. Mã số doanh nghiệp: 3800100270. Đăng ký lần đầu: ngày 1 tháng 6 năm 2010. Đăng ký thay đổi lần thứ 2: ngày 1 tháng 3 năm 2012. Ngành nghề kinh doanh: Trồng cây cao su. Trồng trọt, chăn nuôi đại gia súc. Trồng cây lâu năm khác. Sản xuất thuốc trừ sâu và sản phẩm hóa chất khác dùng trong nông nghiệp (công nghiệp hóa chất phân bón và cao su). Đầu tư kinh doanh cơ sở hạ tầng Khu công nghiệp và dân cư. Quản lý rừng được giao, trồng, khai thác lâm sản trên rừng khoanh nuôi. Sản xuất gỗ dán, gỗ lạn, ván ép và ván mỏng khác. Sản xuất đồ gỗ xây dựng. Sản xuất sản phẩm khác từ gỗ, sản xuất sản phẩm từ tre nứa, rơm rạ và vật liệu tết bện. Sản xuất bao bì bằng gỗ. Tư vấn, chuyển giao công nghệ, dịch vụ nông nghiệp về cây cao su và ca cao. Chăn nuôi trâu bò. Chăn nuôi gia cầm. Thương nghiệp buôn bán. Thông tin về Xí nghiệp Tên: Xí nghiệp cơ khí chế biến Lộc Hiệp, công suất: 7.000 tấn/năm, tại xã Lộc Hiệp thuộc Công ty TNHH MTV Cao su Lộc Ninh Địa chỉ: xã Lộc Hiệp, Huyện Lộc Ninh, Tỉnh Bình Phước Điện thoại: 0651.3510062 Ngành nghề sản xuất, kinh doanh: chế biến mủ cao su Tổng diện tích mặt bằng: 10 ha Số lượng cán bộ, công nhân viên: 212 người. Xí nghiệp đi vào hoạt động từ đầu năm 2002. Nhóm 4 Page 20 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết 4.2. Quy trình công nghệ sản xuất mủ ly tâm, công suất 7.000 tấn/năm Mủ nước Hồ chứa chờ ly tâm (12 giờ) Máy ly tâm Bồn trung chuyển Mủ skim Hồ chứa Bồn tồn trữ ổn định (15-25 ngày) Mương spillway Xuất xưởng Tháp khử NH3 Bán mủ đông Mương đánh đông Hình12 : Sơ đồ công nghệ sản xuất mủ ly tâm, công suất 7.000 tấn/năm Thuyết minh quy trình Mủ nước sau khi được đưa vào Xí nghiệp sẽ cho vào hồ chứa, tại hồ chứa cho hóa chất NH 3 vào để chống đông và chờ tới 12 giờ mủ được ly tâm và chuyển qua bồn trung chuyển, hóa chất được châm thêm vào để ngăn quá trình chống đông mủ cho các quá trình sau, sau đó mủ được chuyển qua bồn tồn trữ để sản phẩm ổn định trong vòng 15-25 ngày, sau đó xuất xưởng. Trong quá trình ly tâm sẽ phát sinh ra một loại mủ khác gọi là mủ skim, mủ này được chuyển qua hồ chứa sau đó qua mương spillway qua tháp khử NH3, sau khi khử xong mủ được chuyển qua mương đánh đông, để đông tụ tự nhiên sau 5-6 ngày khối mủ đem ra bãi tồn trữ cho đến khi xuất hàng. Nhóm 4 Page 21 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết 4.3. Quy trình hệ thống xử lý nước thải công ty Hệ thống xử lý nước thải nhà máy cao su Lộc Hiệp- công ty cao su Lộc Ninh do công ty Nước ngầm II thiết kế thi công sử dụng công nghệ xử lý vi sinh hai cấp theo sơ đồ công nghệ sau: Nước thải từ các khẩu sản xuất của nhà máy được cho chảy theo các mương dẫn về bể gạn mủ để đông tu lại một phần hàm lượng mủ còn sót lại trong nước thải. Sau đó nước được chảy vào bể gom nước thô để điều hòa lưu lượng và chất lưỡng nước thải trước khi được bơm nước thô bơm lên bể tuyển nổi khí hòa tan để loại các hạt mủ lơ lửng còn sót lại trong bể gạn mủ. Mủ cao su sẹ nổi lên trên và được gạt vào máng bởi một hệ thống cần gạt. Phần nước trong sẽ được chảy vào bể kỵ khí hai bậc để các vi khuẩn kỵ khí phân hủy hết hàm lượng chất hữu cơ hòa tan trong nước. Sau khi được phân hủy kỵ khí trong bể kỵ khí nước được cho chảy vào bể thổi khí tại đây nhờ sự cung cấp oxy liên tục từ hệ thống máy thổi khí sẽ giúp các vi khuẩn hiếu khí oxy hóa hết hàm lượng hữu cơ hòa tan còn sót lại trong bể kỵ khí. Nước sau đó được cấp II bơm lên bể lắng trong để loại hết hàm lượng bùn hoạt tính lơ lửng giúp nước đâu ra có độ sạch như mong muốn. Trong quá trình vận hành xử lý làm sạch nước hàm lượng bùn dư sẽ tạo thành trong các bể như bể tuyển nổi, hai ngăn ở bể kỵ khí hai bậc và bể lắng trong. Lượng bùn này sẽ được xả tữ động về bể nén bùn bằng hệ thống van điện. Sau khi bùn được cô đặc sẽ được bơm bùn bơm lên sân phơi bùn sau đó được chuyển làm phân hữu cơ. 4.4. Các thông số kỹ thuật và cách vận hành Hình 13: Sơ đồ quy trình xử lý nước thải tại công ty Lộc Ninh Cao Su 4.4.1. Bể gạn mủ Nhóm 4 Page 22 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Mô tả thiết bị và nguyên lý vận hành: bể gạn mủ được thiết kế lắp đặt để loại bớt hàm lượng mủ lơ lửng còn sót lại trong nước thải nhờ vào khả năng đông kết trong quá trình chảy ziczac giữa các ngăn trong bể. Thời gian lưu nước trong bể là 30h. Trong quá trình vận hành gạn mủ cao su đông kết tạo thành sẽ nổi lên bề mặt giữa các ngăn trong bể nên định kỳ 1 tuần 1 lấn cần thu gom mủ tạo thành trên mặt bể để đảm bảo mủ được gạn đều đặn liên tục. Thông số kỹ thuật: Bể được chế tạo bằng betong cốt thép mác 250 dày 20cm dung tích V=400m3 KT: D x R x C =20m x5m x4m chia làm năm ngăn bằng nhau cao độ mặt bể là +0.2m so với mặt đất Vị trí: trong nhà máy ngay tại cửa tiếp nhận nước thải Số lượng: 01 bể 4.4.2. Cụm bể gom nước thô và bơm nước thô a. Bể gom nước thô Mô tả thiết bị và nguyên lý vận hành: cụm bể gom nước thô có tác dụng điều hòa chất lượng và lưu lượng nước thải từ nhà máy để chuyển đến các giai đoạn xử lý sau của hệ thống. Thông số kỹ thuật: bể gom nước thô được thiết kế bằng beton cốt thép mác 250 dày 20cm có đan nắp dung tích V= 100m3 KT: Dx RxC= 8mx2,5m đáy cán dốc 15 0 về phía vị trí lắp đặt bơm nước thô. Số lượng: 01 bể Cách vận hành và bảo trì: đối với bể gom nước thô khoảng 10 ngày một lần cần với hết các mủ tạo thành trong bể để tránh làm tắc máy bơm nước thô. b. Hệ thống nước thô Mô tả thiết bị và nguyên lý vận hành: hệ thống bơm nước thô có nhiệm vụ bơm nước thô có nhiệm vụ bơm nước thô từ bom nước thô lên bể tuyển nổi Hệ thống bao gồm: 02 bơm trục quang lưu lượng Q= 30m3/h, H=30m , công suất motor N=4kw do hẵng EBARA Italy sản xuất Số lượng: 01 cụm Cách vận hành và bảo trì: bơm cấp II được thiết kế chạy theo 2 chế độ: Chế độ bằng tay(MAN) bật tắc theo sự điều khiển của người vân hành đây là chế độ thường được sử dụng trong quá trình kiểm tra máy và thiết bị và khi hệ thống điều khiển có sự cố. Lưu ý trong khi sử dụng hệ thống ở chế độ tay cần thường xuyên kiểm tra chế độ máy như chỉ số Ampe động cơ (khoảng 10A), kiểm tra mực nước hồ gom nước thô và điện áp nguồn. Chế độ tự động (AUTO) là chế độ sử dụng thường xuyên đối với hệ thống. Vận hành tự động hệ thống theo các tham số như sau: Khi công tắc mực nước bể gom bật (nước đầy): bơm tự động bật Khi công tắc mực nước bể gom tắt (nước cạn): bơm tự động ngưng Khi bật cả 2 máy tự động thì giữa 2 bơm sẽ được luân chuyển tự động luân phiên 30 phút một lần để bảo vệ động cơ Nhóm 4 Page 23 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Ngoài ra máy bơm cũng được bảo vệ chống quá tải và chống mất pha trong quá trình vận hành để bảo đảm độ bền của máy Qúa trình chuyển đổi tự động (AUTO) tay (MAN) và tắt thiết bị (OFF) được thực hiện nhờ công tắc mủi tên của thiết bị tương ứng trên tủ điện. Hình 14: Mặt cắt bể gom nước thu 4.4.3. Bể tuyển nổi Mô tả thiết bị và nguyên lý vận hành: bể tuyển nổi được thiết kế chế tạo theo hình trụ tròn đáy côn bên trên có lắp hệ thống cần gạt mủ để gạt những tấm mủ tạo thành vào máng bên cạnh bể được thiết kế 1 máy bơm và máy sục khí để tăng hiệu quả đông kết mủ. Nước sau khi qua bể tuyển nổi sẽ được chuyển vào bể kỵ khí 2 bậc Thông số kỹ thuật: bể tuyển nổi được chế tạo bằng thép inox dày 2 ly đường kính bể 3m cao 2m. Bơm sục khí có lưu lượng Q= 30m3/h chiều cao đậy H= 30m, công suất mototor N=4kw máy thổi khí có công suất 3kw, motor quay cần gạt công suất 1kw vòng tua 0,5 vòng phút, dáy bể có gắn 1 van điện để xả bùn tự động về bể nén bùn. Vị trí lắp đặt: trên bể kỵ khí Số lượng: 01 bể Cách vận hành và bảo trì: bể tuyển nổi cũng được vận hành theo hai chế độ Nhóm 4 Page 24 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Chế độ bằng tay(MAN) bật tắc theo sự điều khiển của người vân hành có nghĩa là toàn bộ các máy bơm, máy thổi khí vận hành bằng tay theo sự điểu khiển của người vận hành. Chế độ tự động (AUTO) là quá trình vận hành các motor tự động như sau: Khi một trong hai bơm nước thô chạy thì các máy bơm sục khí máy thổi khí và motor quay cũng hoạt động theo ( riêng motor quay chỉ chạy cứ một giờ quay 10 phút)] Đối với van điện thì một tuần 1 lần mở 5 phút vào thứ 3 Ngoài ra máy bơm cũng được bảo vệ chống quá tải và chống mất pha trong quá trình vận hành để bảo đảm độ bền của máy Qúa trình chuyển đổi tự động (AUTO) tay (MAN) và tắt thiết bị (OFF) được thực hiện nhờ công tắc mủi tên của thiết bị tương ứng trên tủ điện. Hinh 15: Mặt cắt đứng bể tuyển nổi Nhóm 4 Page 25 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Hình 16: Bể tuyển nổi 4.4.4. Bể kỵ khí bậc hai Bể được lắp đặt để loại bớt tải trong ô nhiểm qua các chị số BOD vả COD thông qua các quá trình oxy hóa bằng các sinh vật kỵ khí bể được thiết kế hình hộp vuông chia thành hai ngăn bằng nhau trên mỗi ngăn có thiết kế hệ thống máng thu nước để thu nước xử lý bùn dư trong mỗi ngăn được xả thông qua 2 van điện D168 về bể nén bùn Thông số kỹ thuật: Bể được chế tạo bằng betong cốt thép mác 250 dày 20 cm dung tích V= 400 m 3 kích thước D x R x C = 16 x 8 x 5 m chia làm 2 ngăn bằng nhau cao độ mặt bể là +4 m so với mặt đất Vị trí: trong khu xử lý chính sau bể gom nước thô Số lượng 1 bể Các vận hành và bảo trì Trong quá trình vận hành gạn mủ trong nước mủ cao su đông kết tạo thành sẽ nổi lên bề mặt giữa các ngăn trong bể nên định kỳ 1 tuần/lần cần thu gom mủ để bảo đảm mủ được gạn đều đặn Nhóm 4 Page 26 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Đối với bùn lơ lửng được xả về bể nén bùn bằng 02 van điện D168. Hình 17: Bể kỵ khí tiếp xúc bậc 2 Nhóm 4 Page 27 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết hình 18: Bể kỵ khí tiếp xúc bậc 2 4.4.5. Bể thổi khí Bể thổi khí được lắp đặt để giảm bớt tải trọng ô nhiễm qua các chị số BOD vả COD thông qua các quá trình oxy hóa bằng các sinh vật hiếu khí bể được thiết kế hình hộp vuông chia thành hai ngăn bằng nhau trên mỗi ngăn có thiết kế hệ thống khuấy trộn không khí được cung cấp bởi 3 máy thổi khí áp lực lưu lượng mỗi máy là 3 m 3/phút cuối bể lắp đặt hệ thống bơm cấp II để bơm nước lê bể lắng trong Thông số kỹ thuật Bể được chế tạo bằng betong cốt thép mác 250 dày 20 cm dung tích V= 400 m 3 kích thước D x R x C = 12 x 10 x 3 m chia làm 2 ngăn bằng nhau cao độ mặt bể là +2 m so với mặt đất Vị trí: trong khu xử lý chính sau bể xử lý kỵ khí 2 bậc Số lượng 1 bể Nhóm 4 Page 28 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Hình 19: Bể thổi khí 4.4.6. Bể lắng Bể lắng trong được lắp đặt để loại hết bùn lơ lửng trong nước tạo thành trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ nhiễm bẩn. bể được thiết kế theo dạng trụ tròn đường kính 5m cao 4 m đáy côn. Bùn dư xử lý bùn dư được xả thông qua 2 van điện D168 về bể nén bùn. Thông số kỹ thuật: Bể được chế tạo bằng inox dày 2 ly V=80 m3 kích thước: đường kính 5m cao 4 m bên trong nạp 20 m3 hạt polyme để tăng cường khả năng tiếp xúc Vị trí: trong khu xử lý chính sau bể thổi khí Nhóm 4 Page 29 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Hình 20: Mặt cắt đứng bể lắng Nhóm 4 Page 30 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Số lượng 1 bể Các vận hành và bảo trì Trong quá trình vận hành gạn mủ trong nước mủ cao su đông kết tạo thành sẽ nổi lên bề mặt định kỳ thu gom mủ tạo thành trên bề mặt với bùn lơ lửng được xả về bể nén bùn thông qua 2 van điện D168. Hình 21: Bể lắng Nhóm 4 Page 31 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết 4.4.7. Hệ thống bể nén bùn, bơm bùn và sân phơi bùn a. Bể nén bùn Là nơi tiếp nhận bùn hoạt tính tạo thành trong quá trình oxy hóa làm sạch nước từ bể kỵ khí hai bậc và bể lắng trong. Bên trong bể có lắp 1 bơm bùn đã nén lên sân phơi bùn phía trên bể có lắp hệ hống thu nước để thu nước trong bùn tuần hoàn trở lại bể gom nước thô Thông số kỹ thuật Bể được chế tạo bằng betong cốt thép mác 250 dày 20 cm dung tích V= 27 m 3 kích thước D x R x C = 3 x 3 x 3 m trên bể có gắn hệ thống máng thu nước cao độ mặt bể là +2 m so với mặt đất Vị trí: trong khu xử lý chính cạnh bể gom nước thô Số lượng 1 bể b. Bơm bùn Có nhiệm vụ bơm bùn lên sân phơi bùn Thông số kỹ thuật Bơm chìm ly tâm không tắc lưu lượng Q=30 m3/giờ công suất 3 kw Số lượng 1 cụm c. Sân phơi bùn Có nhiệm vụ cô đặc bùn từ bể nén bùn thải ra ngoài Thông số kỹ thuật Sân có diện tích 20 m2 KT D x R= 4 x 5 m trên có phủ 1 lớp cát mịn dày 20 cm nước thấm qua lớp cát sẽ được gom về bể thổi khí Khi lớp bùn trên bề mặt sân đã dày khoảng 5 cm thì cần cạo hệ bùn ra ngoài và khoảng 4 tháng 1 lần thay cát trong sân 4.4.8. Hệ thống hóa chất Cung cấp phèn nhôm để liên kết các bùn lơ lửng trong nước tăng hiệu quả xử lý của vi sinh vật Thông số kỹ thuật 1 bồn pha hóa chât dung tích V=1.000 lít có gắn moto khuấy 0.5 kw 2 bồn chứa hóa chất dung tích V=1.000 lít 1 bơm chuyển hóa chất từ bồn pha sang bồn chứa 3 bơm định lượng hóa chất lưu lượng Q=50 lít/giờ, H=30 m công suất 0.2 kw 1 máy thổi khí để vệ sinh các bồn hóa chất Vị trí: trong nhà hóa chất Số lượng 1 bể. Nhóm 4 Page 32 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Chương 5: Kết luận Xử lý cơ học nói chung là một trong những khâu quan trọng cho việc loại bỏ tạp chất rắn trong nước thải và bể lắng là một trong những công cụ hiệu quả để thực hiện chức năng trên, nếu thiết kếu bể lắng tốt sẽ giúp loại bỏ hiệu quả chất thải rắn lơ lửng tạo điều kiện thuận lợi cho những pha xử lý sinh học và hóa lý tiếp theo. Bể lắng sơ cấp và thứ cấp là nền tảng cho việc xử lý nước thải cho các chu trình tiếp theo trong hệ thống. Do đó việc thiết kế các loại bể lắng sơ cấp và thứ cấp nếu được tính toán kỹ lưỡng sẽ đem lại hiệu quả rất cao cho việc xử lý nước thải. Các thông số cơ bản dùng để thiết kế một bể lắng đó là: kích thước bể, vách phân phối, máng thu nước, vùng chứa cặn, có hai thông số quan trọng để đánh giá hệ quả của một bể lắng là tải trọng thu nước nước và tải trọng bùn. Và tùy theo nồng độ ô nhiễm đầu vào nước thải và tiêu chuẩn chất lượng nước thải đầu ra mà ta có thể chọn việc thiết kế bể lắng cho phù hợp bên cạnh 2 bể lắng nước thải cơ bản là bể lắng đứng và bể lắng ngang ta có thể chọn thêm những thiết kế phụ (bể lắng ly tâm, bể vách nghiêng, bể lắng trộn bùn…) để tăng hiệu quả gạn loại bỏ chất thải rắn (bể lắng sơ cấp) và hiệu quả lắng bùn hoạt tính (bể lắng thứ cấp). Nhóm 4 Page 33 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Tài liệu tham khảo [1] Giới thiệu tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt và xử lý cặn, từ: http://xulynuocthai.ensol.vn/2013/07/xu-ly-nuoc-thai-sinh-hoat-va-can-nuoc-thai.html [2] Lắng-tách (trong hệ thống xử lý nước thải), từ: http://camix.com.vn/cong-nghe/detail/lang-%E2%80%93-tach-trong-he-thong-xu-ly-nuoc-thai325.html [3] Mô hình nguyên lý hoạt động của bể lắng ly tâm, từ: https://sites.google.com/site/chuyengiaxulynuoc/cong-nghe/mohinhnguyenlyhoatdongbelanglytam [4] Lắng nước trong xử lý, từ: http://www.slideshare.net/hunglamvinh/22chuong-2-tt-lang-nuoc. [5] Xử lý nước thải sinh hoạt và cặn nước thải, từ: http://xulynuocthai.ensol.vn/2013/07/xu-ly-nuoc-thai-sinh-hoat-va-can-nuoc-thai.html [6] Bể lắng đứng-xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học, từ: http://www.moitruongnhietdoi.com.vn/2013/09/be-lang-ung-xu-ly-nuoc-thai-bang-phuong.html [7] Các thiết bị lắng trong xử lý nước thải, từ: http://envivietnam.com/news.php?l=vn&ac=361&mode=n&cn=2101&n=5925 [8] Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – ThS. Lâm Vĩnh Sơn. [9] Bài giảng Công nghệ xử lý nước thải – GS. Lâm Minh Triết [10] Giáo trình Xử lý nước thải đô thị và Công nghiệp, Tính tóan thiết kế công trình – Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân. [11] Luận văn môi trường “Lắng và lọc trong xử lý nước cấp” – Nguyễn Xuân Thành – Nguyễn Văn Nghĩa. Nhóm 4 Page 34 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết Mục lục Chương 1: Mở Đầu..............................................................................................................................1 1.1. Mục đích........................................................................................................................................1 1.2. Mục Tiêu.......................................................................................................................................1 1.3. Tổng quan tài liệu..........................................................................................................................1 Chương 2: Tổng quan về nước thải và các phương pháp xử lý nước thải đang được áp dụng............2 2.1. Phân loại nước thải........................................................................................................................2 2.2. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải...........................................................................4 2.2.1. Phương pháp cơ học..................................................................................................................4 a. Song chắn rác trong hệ thống xử lý nước thải..................................................................................4 b. Bể lắng cát trong hệ thống xử lý nước thải......................................................................................4 c. Bể lắng trong hệ thống xử lý nước thải............................................................................................4 d. Bể tuyển nổi trong hệ thống xử lý nước thải....................................................................................5 2.2.2. Phương pháp xử lý hóa lý trong hệ thống xử lý nước thải.........................................................5 a. Trung hòa.........................................................................................................................................5 b. Keo tụ-tạo bông................................................................................................................................5 2.2.3. Phương pháp xử lý sinh học trong hệ thống xử lý nước thải.....................................................6 2.2.4. Phương pháp xử lý sinh học kỵ khí trong hệ thống xử lý nước thải..........................................7 Chương 3: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải....................................................8 3.1. Quá trình lắng................................................................................................................................8 3.2. Các loại bể lắng.............................................................................................................................8 3.2.1. Bể lắng ngang.............................................................................................................................8 3.2.2. Bể lắng đứng.............................................................................................................................11 3.3. Tính toán thiết kế cho bể lắng cấp I và cấp II..............................................................................14 3.3.1 Tính toán thiết kế bể lắng cấp I.................................................................................................14 3.3.2 Tính tóan thiết kế bể lắng đợt II................................................................................................16 3.4. Các loại thiết bị lắng trong xử lý nước thải.................................................................................16 3.4.1. Bể lắng ly tâm...........................................................................................................................17 3.4.2. Bể lắng vách nghiêng ...............................................................................................................17 3.4.3. Bể lắng lớp cặn.........................................................................................................................18 3.4.4. Bể lắng tiếp xúc........................................................................................................................18 Chương 4: giới thiệu về hệ thống xử lý nước thải công ty TNHH MTV Cao su Lộc Ninh...............19 Nhóm 4 Page 35 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS. TS. Lâm Minh Triết 4.1. Thông tin chung về Công ty........................................................................................................19 4.2. Quy trình công nghệ sản xuất mủ ly tâm, công suất 7.000 tấn/năm............................................20 4.3. Quy trình hệ thống xử lý nước thải Công ty.................................................................................20 4.4. Các thông số kỹ thuật và cách vận hành......................................................................................22 4.4.1. Bể gạn mủ.................................................................................................................................22 4.4.2. Cụm bể gom nước thô và bơm nước thô..................................................................................22 a. Bể gom nước thô.............................................................................................................................22 b. Hệ thống nước thô..........................................................................................................................22 4.4.3. Bể tuyển nổi..............................................................................................................................23 4.4.4. Bể kỵ khí bậc hai......................................................................................................................26 4.4.5. Bể thổi khí.................................................................................................................................27 4.4.6. Bể lắng......................................................................................................................................28 4.4.7. Hệ thống bể nén bùn, bơm bùn và sân phơi bùn......................................................................30 a. Bể nén bùn......................................................................................................................................30 b. Bơm bùn.........................................................................................................................................31 c. Sân phơi bùn...................................................................................................................................31 4.4.8. Hệ thống hóa chất.....................................................................................................................31 Chương 5: Kết luận.............................................................................................................................32 Tài liệu tham khảo..............................................................................................................................33 Nhóm 4 Page 36 [...]... xử lý nước thải 5 2.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý trong hệ thống xử lý nước thải .5 a Trung hòa .5 b Keo tụ-tạo bông 5 2.2.3 Phương pháp xử lý sinh học trong hệ thống xử lý nước thải 6 2.2.4 Phương pháp xử lý sinh học kỵ khí trong hệ thống xử lý nước thải 7 Chương 3: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải 8 3.1 Quá trình lắng. .. trình lắng Bông lắng bắt giữ các bông mịn 3.4.4 Bể lắng tiếp xúc Hình 11: Bể lắng tiếp xúc Nhóm 4 Page 18 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS TS Lâm Minh Triết Khuấy chậm tạo điều kiện tạo bông giữa cặn lơ lững và chất keo tụ Bùn tách khỏi nước ở vùng lắng bên ngoài Áp dụng cho xử lý hóa lý Nhóm 4 Page 19 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải. ..Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS TS Lâm Minh Triết (Nguồn: ThS Lâm Vĩnh Sơn) Nhóm 4 Page 11 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS TS Lâm Minh Triết 3.2.2 Bể lắng đứng Bể lắng đứng có dạng hình tròn hoặc hình chử nhật trên mặt bằng Bể lắng đứng thường dùng cho các trạm xử lý có công suất dưới 20.000 m 3/ng.đ Nước thải được dẫn... năng tiếp xúc Vị trí: trong khu xử lý chính sau bể thổi khí Nhóm 4 Page 29 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS TS Lâm Minh Triết Hình 20: Mặt cắt đứng bể lắng Nhóm 4 Page 30 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS TS Lâm Minh Triết Số lượng 1 bể Các vận hành và bảo trì Trong quá trình vận hành gạn mủ trong nước mủ cao su đông kết... quan về nước thải và các phương pháp xử lý nước thải đang được áp dụng 2 2.1 Phân loại nước thải 2 2.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải 4 2.2.1 Phương pháp cơ học 4 a Song chắn rác trong hệ thống xử lý nước thải 4 b Bể lắng cát trong hệ thống xử lý nước thải 4 c Bể lắng trong hệ thống xử lý nước thải 4 d Bể tuyển nổi trong. .. Lâm Minh Triết 3.4 Các loại thiết bị lắng trong xử lý nước thải Dựa vào nguyên lý lắng trong việc thiết kế bể lắng ngang và bể lắng đứng người ta có những cải tiến trong việc thiết kế các loại bể lắng sao cho phù hợp với từng loại nước thải cần xử lý, có một số bể lắng sau: 3.4.1 Bể lắng ly tâm Hình 8: Bể lắng ly tâm Bể được thiết kế giống bể lắng đứng tuy nhiên đáy bể có một rốn chứa bùn và bổ sugn thêm... trình xử lý nước thải tại công ty Lộc Ninh Cao Su 4.4.1 Bể gạn mủ Nhóm 4 Page 22 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS TS Lâm Minh Triết Mô tả thiết bị và nguyên lý vận hành: bể gạn mủ được thiết kế lắp đặt để loại bớt hàm lượng mủ lơ lửng còn sót lại trong nước thải nhờ vào khả năng đông kết trong quá trình chảy ziczac giữa các ngăn trong bể Thời gian lưu nước trong bể. .. thống xử lý nước thải công ty Hệ thống xử lý nước thải nhà máy cao su Lộc Hiệp- công ty cao su Lộc Ninh do công ty Nước ngầm II thiết kế thi công sử dụng công nghệ xử lý vi sinh hai cấp theo sơ đồ công nghệ sau: Nước thải từ các khẩu sản xuất của nhà máy được cho chảy theo các mương dẫn về bể gạn mủ để đông tu lại một phần hàm lượng mủ còn sót lại trong nước thải Sau đó nước được chảy vào bể gom nước. .. (bể lắng sơ cấp) và hiệu quả lắng bùn hoạt tính (bể lắng thứ cấp) Nhóm 4 Page 33 Chuyên đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS TS Lâm Minh Triết Tài liệu tham khảo [1] Giới thiệu tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt và xử lý cặn, từ: http://xulynuocthai.ensol.vn/2013/07/xu-ly-nuoc-thai-sinh-hoat-va-can-nuoc-thai.html [2] Lắng- tách (trong hệ thống xử lý nước. .. đề: Nhiệm vụ của bể lắng trong công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS TS Lâm Minh Triết Chương 5: Kết luận Xử lý cơ học nói chung là một trong những khâu quan trọng cho việc loại bỏ tạp chất rắn trong nước thải và bể lắng là một trong những công cụ hiệu quả để thực hiện chức năng trên, nếu thiết kếu bể lắng tốt sẽ giúp loại bỏ hiệu quả chất thải rắn lơ lửng tạo điều kiện thuận lợi cho những pha xử lý sinh ... đề: Nhiệm vụ bể lắng công nghệ xử lý nước thải GVHD: GS TS Lâm Minh Triết Chương 2: Tổng quan nước thải & phương pháp xử lý nước thải 2.1 Phân loại nước thải Nước thải sinh hoạt: nước thải thải... không lắng xử lý công trình c Bể lắng hệ thống xử lý nước thải Bể lắng có nhiệm vụ lắng hạt cặn lơ lửng có sẵn nước thải (bể lắng đợt 1) cặn tạo từ trình keo tụ tạo hay trình xử lý sinh học (bể lắng. .. thống xử lý nước thải b Bể lắng cát hệ thống xử lý nước thải c Bể lắng hệ thống xử lý nước thải d Bể tuyển hệ thống xử lý nước thải 2.2.2 Phương pháp xử lý