Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt quy mô vừa và nhỏ

Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của kinh tế, văn hóa, xã hội, kéo theo đó là sự bùng nổ về dân số…

Một trong những vấn đề đáng báo động hiện nay, đó là xử lý nước thải do các hoạt động hàng ngày của con người như nấu ăn, tắm rửa, giặt giũ, vệ sinh…

1. NGUỒN GỐC, THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI

Nguồn gốc nước thải

Dòng thải 1– Nước thải từ các khu vệ sinh của các khu nhà chức năng.
Dòng thải 2– Nước thải từ khu vực nhà bếp, canteen…

Thành phần đặc trưng của nước thải sinh hoạt là các chỉ tiêu: BOD₅, COD, TSS (cặn lơ lửng), chất dinh dưỡng (N, P), dầu mỡ, váng nổi và Coliform …

Thành phần và tính chất nước thảisinh hoạt

Tính chất đặc trưng của nước thải sinh hoạt là chứa nhiều chất hữu cơ có khả năng bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạtcbao gồm các hợp chất như protein (40 – 50 %); hydrat cacbon (40 – 50 %).

Nồng độ các chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt trong khoảng 150 – 450 mg/l theo trọng lượng khô. Có khoảng 20 – 40 chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học.

Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã hữu cơ, các chất hữu cơ hòa tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5/COD) , các chất dinh dưỡng (Nitơ, photpho ), các vi trùng gây bệnh (E.coli, coliform…).

Thành phần và tính chất nước thải đầu vào để thiết kế hệ thống XLNT được trình bày dưới bảng sau:

Giá trị đầu vào và đầu ra của hệ thống XLNT như bảng sau:

TT	*Thông số*	*Đơn vị*	*Giá trị tính toán đầu vào*	*Nồng độ các chất ô nhiễm sau xử lý cột B/ QCVN 14:2008*
1	pH	–	5-9	5 – 9
2	BOD₅ (20^oC)	mg/l	200-250	50
3	Tổng chất rắn lơ lửng	mg/l	250	100
4	Tổng chất rắn hòa tan	mg/l	–	1000
5	Sunfua (tính theo H₂S)	mg/l	–	4
6	Amoni (tính theo N)	mg/l	30	10
7	AmNitrat (NO –) (tính theo N)	mg/l	70	50
8	Dầu mỡ động, thực vật	mg/l	–	20
9	Tổng các chất hoạt động bề mặt	mg/l	–	10
10	Phosphat (PO₄3-) (tính theo P)	Mg/l MPN/	10	6
11	Tổng Coliforms	100ml	15.000- 30.000	5.000

(Nguồn: từ các công trình có tính chất và loại nước thải tương tự)

2. TIÊU CHÍ THIẾT KẾ

Yêu cầu kỹ thuật của hệ thống XLNT Về công nghệ:

Yêu cầu hệ thống xử lý nước thải hoạt động ổn định, xử lý nước thải đầu ra đảm bảo đạt tiêu chuẩn xả thải của Bộ Tài Nguyên Môi Trường theo cột B/QCVN 14-2008/BTNMT.
Có khả năng nâng cấp dễ dàng hệ thống lên công suất lớn hơn (hệ số vượt tải 1.2) mà chi phí không phát sinh cao.
Quy trình hoạt động ổn định, tự động hóa cao và đảm bảo chi phí xử lý, vận hành thấp.
Đồng thời vận hành tự động và kiểm soát dễ dàng, quá trình vận hành không đòi hỏi người vận hành phải có chuyên môn cao.
Chi phí hóa chất xử lý thấp. Yêu cầu về tính mỹ quan:
Hệ thống được thiết kể nhỏ gọn, chiếm ít diện tích và phù hợp với cảnh quan xây dựng hiện tại của nhà máy.
Trong quá trình xử lý không phát sinh mùi hôi.

3. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

Dựa trên điều kiện thực hiện mặt bằng thực tế và khả năng hoạt động thành công của hệ thống xử lý, chúng tối đề xuất công nghệ xử lý sinh học như sau:

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt

Mô tả dây chuyền công nghệ

Đặc trưng của nước thải sinh hoạt, đặc biệt nước thải từ khu vệ sinh (WC) có hàm lượng chất hữu cơ cao, do vậy nước thải sẽ được xử lý sơ bộ và ổn định tại bể điều hòa và ổn định bùn.
Nước thải sau đó sẽ chảy sang ngăn xử lý sinh học thiếu khí (không có oxy) để tách nito, phốt pho. Ở đây NO₃^– chuyển hóa thành N2 khi không có Oxy do đó nồng độ Nitơ trong nước thải giảm. Trong ngăn tiếp theo, ngăn lọc hiếu khí các vi khuẩn trú ngụ, phát triển và tiêu thụ các chất hữu cơ và dinh dưỡng có trong nước thải.
Trong ngăn hiếu khí có các thiết bị phân phối khí chuyên dụng, cung cấp dưỡng khí để cho các vi khuẩn hiếu khí hô hấp.
Sau khi qua ngăn lọc hiếu khí, nước thải sẽ được bơm lên bể lọc sinh học cao tải AT để thực hiện quá trình loại bỏ Nitơ, Photpho.Nước thải sau bể ATmột phần nước thải sẽ được tuần hoàn về bể hiếu khí và ngăn điều hòa,một phần qua trở lại khử Nitrat tại bể Anoxic. Một phần nước thải sẽ được dẫn sang bể lắng thứ cấp để tách bùn – màng vi sinh vật dư bong ra từ khối giá thể vi sinh để làm trong nước.
Nước sau ngăn lắng thứ cấp được thu chảy sang ngăn khử trùng. Tại đây nước thải sẽ được tiếp xúc với chất khử trùng CloJaven. Sau một thời gian lưu nước, hầu hết các vi khuẩn gây bệnh được tiêu diệt. Lúc này nước thải đã đảm bảo yêu cầu chất lượng theo cột B QCVN 14:2008/BTNMT và chảy ra rãnh thoát nước mưa khu vực.

Các động cơ bơm nước thải, máy thổi khí sẽ được điều khiển và giám sát theo hai (02) chế độ Tự động/bằng tay. Chế độ vận hành bằng tay được thực hiện bởi các nút ấn trên tủ phân phối điều khiển TXL, chế độ vận hành tự động được thực hiện thông qua bộ điều khiển PLC.