Tài liệu Thiết kế quy trình xử lý nước thải lò giết mổ khương đình

§å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT LêI Më §ÇU VÊn ®Ò « nhiÔm m«i tr−êng do n−íc th¶i kh«ng cßn lµ míi mÎ. Tuy vËy, ®èi víi n−íc ®ang ph¸t triÓn nh− ViÖt Nam th× ®©y vÉn lµ mét ®Ò tµi nãng hæi. HiÖn nay, m«i tr−êng bÞ « nhiÔm bëi rÊt nhiÒu chÊt th¶i còng nh− n−íc th¶i cña c¸c ngµnh c«ng nghiÖp, sinh ho¹t...HÇu nh− c¸c con s«ng ®Òu bÞ « nhiÔm nÆng. ViÖc kh«ng kiÓm so¸t ®−îc nguån sinh ra chÊt th¶i, còng nh− viÖc thùc hiÖn cã tÝnh chÊt chiÕu lÖ cña c¸c c¬ së s¶n xuÊt còng nh− viÖc xö ph¹t kh«ng nghiªm dÉn ®Õn viÖc « nhiÔm ngµy cµng t¨ng, cã thÓ nãi lµ ®Õn møc b¸o ®éng. thùc phÈm hÇu nh− kh«ng ®−îc xö lý tr−íc khi th¶i ra m«i tr−êng. Mét sè nhµ m¸y chÕ biÕn thùc phÈm tuy cã hÖ thèng xö lý n−íc th¶i nh−ng vÉn kh«ng ®¶m b¶o l−îng n−íc th× chi phÝ l¹i qu¸ cao. Do vËy, yªu cÇu ®Æt ra lµ ph¶Nghiªn cøu d−íi ®©y cã thÓ lµ mét gi¶i ph¸p cho vÊn ®Ò ®ã. Mét hÖ thèng ®¬n gi¶n víi kh¶ n¨ng ®¶m b¶o n−íc th¶i sau khi xö lý gi¶m thiÓu ®−îc « nhiÔm m«i tr−êng. Ph¹m ThÞ Lîi 1 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT PhÇn I. TæNG QUAN tμi liÖu 1.1. HiÖn tr¹ng « nhiÔm n−íc th¶i giÕt mæ ë ViÖt Nam 1.1.1. ThÞ tr−êng giÕt mæ gia sóc ë ViÖt Nam HiÖn nay trªn ®Þa bµn thµnh phè Hµ Néi m¹ng l−íi c¬ së giÕt mæ tËp trung n»m r¶i r¸c, trong ®ã chñ yÕu t¹i khu vùc phia Nam Hµ Néi, thuéc c¸c quËn huyÖn: Hai Bµ Tr−ng, Hoµng Mai, Thanh Xu©n, Thanh tr×... Gäi lµ c¬ së giÕt mæ tËp trung nh−ng quy m« nhá N−íc phôc vô ho¹t ®éng giÕt mæ chñ yÕu lÊy tõ giÕng khoan, kh«ng Ýt tr−êng hîp lÊy tõ n−íc ao, sau ®ã n−íc th¶i tõ qu¸ tr×nh giÕt mæ l¹i th¶i ra cèng, xuèng ao, s«ng mµ kh«ng qua xö lý, g©y « nhiÔm m«i tr−êng nghiªm träng. Qua kh¶o s¸t mét sè lß giÓt mæ t¹i Hµ Néi: Lß giÕt mæ Kh-¬ng §×nh -. N-íc th¶i giÕt mæ th¶i trùc tiÕp ra hÖ thèng cèng r·nh, hoÆc trùc tiÕp ra s«ng. Trong ®ã cã s«ng T« LÞch. Ngoµi ¶nh h-ëng lín vÒ mÆt m«i tr-êng viÖc giÕt mæ kh«ng tËp trung cßn t¹o ra sù khã kiÓm so¸t dÞch bÖnh nh-: lë måm, long mãng ë tr©u bß... S¶n phÈm cña c¸c khu c¸c xÝ nghiÖp giÕt mæ ®éng vËt gåm cã thÞt, mì vµ c¸c s¶n phÈm chÕ biÕn tõ c¸c nguyªn liÖu th«, mét sè phô phÈm nh− x−¬ng (chiÕm 30-49%), néi t¹ng da, l«ng ...cña gia sóc. N−íc th¶i tõ c¸c khu cao nh−ng c¸c nguån kh¸c nh− photsphat l¹i thÊp N−íc th¶i tõ c¸c kh©u giÕt mæ, chÕ biÕn, n−íc röa thiÕt bÞ, n−íc vÖ sinh... Qui tr×nh xö lÝ n−íc th¶i lß mæ còng gièng nh− ë c¸c xÝ nghiÖp thùc phÈm kh¸c qua giai ®o¹n xö lÝ häc cã thÓ sö vi sinh rÊt tèt... Do ®Æc tr−ng n−íc th¶i lß mæ cã hµm l−îng nit¬ kh¸ cao nªn cÇn ph¶i khö nit¬. Xö lÝ n−íc th¶i lß mæ b»ng ph−¬ng ph¸p sinh häc lµ 1 ph−¬ng ph¸p phæ biÕn ®−îc øng dông ë nhiÒu n¬i trªn thÕ giíi. 1.1.3. Nguyªn nh©n g©y « nhiÔm n−íc th¶i giÕt mæ N−íc th¶i tõ c¸c lß mæ chiÕm mét l−îng lín c¸c thµnh phÇn h÷u c¬ vµ nit¬ còng nh− phÇn cßn l¹i cña chÊt tÈy röa. Nång ®é cao cña c¸c chÊt g©y « nhiÔm Ph¹m ThÞ Lîi 2 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT trong n−íc th¶i th−êng cã nguån gèc tõ kh©u lµm lßng vµ xö lý chÊt th¶i m¸u. Trong m¸u cã chøa nhiÒu chÊt h÷u c¬ vµ cã hµm l−îng nit¬ rÊt cao. Kh©u lµm lßng lµ mét bé phËn cña lß mæ vµ tõ ®ã ®· ph¸t sinh ra mét l−îng lín n−íc th¶i bÞ « ®−îc röa s¹ch. C¸c chÊt g©y « nhiÔm trong n−íc gåm cã c¸c chÊt h÷u c¬ kh«ng tan vµ c¸c chÊt t¹o nªn nhò t−¬ng, c¸c chÊt nµy kh«ng thÓ t¸ch ®−îc b»ng c¸ch läc hoÆc l¾ng cÆn. 1.1.4. ¶nh h−ëng cña sù « nhiÓm do n−íc th¶i giÕt mæ tíi m«i tr−êng vµ søc khoÎ con ng−¬× N−íc th¶i lß giÕt mæ cã chøa −êi. Nit¬ tån t¹i ë c¸c d¹ng chñ yÕu sau: Nit¬ h÷u c¬ (N – HC), nit¬ amoni (N – NH4+), nit¬ nitrit (N- NO2), nit¬ nitrat (N – NO3-) vµ N2 tù do. Nit¬ lµ nguyªn tè chÝnh x©y dùng tÕ bµo tæng hîp protein nªn sè liÖu vÒ chØ tiªu nit¬ lµ rÊt cÇn thiÕt ®Ó x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng cã thÓ xö lý mét lo¹i n−íc th¶i nµo ®ã b»ng ph−¬ng ph¸p sinh häc hay kh«ng [7] ChØ tiªu hµm l−îng nit¬ trong n−íc ®−îc xem nh− lµ chÊt chØ thÞ t×nh tr¹ng « nhiÔm cña n−íc v× lµ s¶n phÈm ph©n huû c¸c chÊt chøa protein, trong ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ xÈy ra theo s¬ ®å sau : Oxy ho¸ Nitrobacter Nitrosomona NH3 (NH4 ) NO2+ Protein NO3- H×nh 1: Qóa tr×nh ph©n gi¶i protein trong ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ Ph¹m ThÞ Lîi 3 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT Amoni hÇu nh− kh«ng cã ¶nh h−ëng trùc tiÕp tíi søc khoÎ con ng−êi nh−ng trong qu¸ tr×nh khai th¸c, l−u tr÷ vµ xö lý... amoni ®−îc chuyÓn ho¸ thµnh nitrit (NO2-) vµ nitrat (NO3-) lµ nh÷ng chÊt cã tÝnh ®éc h¹i ®èi víi cong ng−êi. Nitrit lµ chÊt rÊt ®éc v× liªn tôc, nitrit tån t¹i trong ®iÒu kiÖn ®Æc biÖt, cßn amoniac ( NH3) vµ ion NH4+ tån t¹i trong ®iÒu kiÖn kþ khÝ. Amoniac hoµ tan trong n−íc t¹o thµnh d¹ng hydroxit amoni (NH4OH) vµ sÏ ph©n ly thµnh c¸c ion NH4+ vµ OH-. Qóa tr×nh oxi ho¸ cã thÓ chuyÓn tÊt c¶ d¹ng nit¬ v« c¬ thµnh ion nitrat, cßn qu¸ tr×nh khö sÏ chuyÓn ho¸ chóng thµnh ion amoni Nit¬ kh«ng nh÷ng th−êng xuyªn nguån n−íc nµy sÏ bÞ m¾c c¸c bÖnh ung th− d¹ dÇy, thùc qu¶n vµ bÖnh tiÓu ®−êng [1]. Trong ®−êng ruét trÎ nhá th−êng t×m thÊy lo¹i vi khuÈn cã thÓ chuyÓn ho¸ nitrat thµnh nitrit. Nitrit cã ¸i lùc víi hång cÇu ë trong m¸u m¹nh h¬n oxy khi nã thay thÕ oxy sÏ t¹o thµnh methermoglobin, hîp chÊt nµy kh«ng thÓ nhËn oxy vµ g©y ra bÖnh xanh xao ë trÎ nhá (methermglobinemia), thËm chÝ cã thÓ g©y tö vong. Nh÷ng ®øa trÎ s¬ reductase t−¬ng ®èi thÊp - ®©y lµ mét lo¹i enzym cã thÓ chuyÓn ho¸ methermoglobin trë thµnh hemoglobin. Ngoµi Mü, mét sè n−íc §«ng ¢u, møc ®é nhiÔm ®éc lµ nguån n−íc sinh ho¹t lÊy tõ giÕng lªn còng rÊt ®¹o luËt vÒ an toµn nguån n−íc sinh ho¹t cña Mü (SDWA- safe drinking water act) hµm l−îng nit¬ - nitrat tèi ®a lµ 10mg/l. [2-8] Ngoµi ra, nÕu sinh khi ®Õn tay ng−êi tiªu dïng. Khi cã mÆt amoni, hîp chÊt nµy ph¶n øng ngay víi clo ® thµnh s¸t khuÈn kÐm hµng tr¨m lÇn so víi clo nguyªn tè. [10] Bªn c¹nh ®ã, amoni lµ nguån dinh d−ìng cho c¸c sinh vËt n−íc, t¶o sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn. Sù ph¸t « nhiÔm n−íc thø cÊp trong qu¸ tr×nh l−u tr÷, ®ång thêi sinh ra c¸c chÊt ®éc nitrit vµ nitrat. 1.2.1. Ph−¬ng ph¸p xö lý s¬ bé hiÖn trªn l−íi th¼ng hoÆc cong +) R©y l−íi cã kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c d©y 2-4mm ®−îc thùc hiÖn trªn sµn cè ®Þnh .C¸c d©y thÐp nhá Ph¹m ThÞ Lîi 4 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT +) Lo¹i mì th−êng ®−îc thùc hiÖn trong thiÕt bÞ lo¹i mì kiÓu b¬m kh«ng khÝ. Nã cho phÐp lo¹i bo ®−îc 30% chÊt bÐo N−íc th¶i ®−îc lµm kÕt b« ë ®iÒu kiÖn trung tÝnh b»ng clorua s¾t vµtrong m«i tr−êng axit cho thªm lignosunfonat nÕu ta muèn thu håi protein ®· kÕt b«ng ViÖc lo¹i bá nµy nhê xö lÝ hãa lÝ (t¹o b«ng vµ t¸ch vãn côc) gi¶m BOD tõ 70-80% vµ SS 90%. 1.2.3. Ph−¬ng ph¸p xö lý sinh häc Do ®Æc tÝnh cña nguån n−íc th¶i cã hµm l−îng chÊt h÷u c¬ cao, lµ m«i tr−êng thuËn lîi ®Ó vi sinh vËt cã trong n−íc th¶i ho¹t ®éng nªn ph−¬ng ph¸p tèi −u ®−îc lùa chän lµ ph−¬ng ph¸p sinh häc. Ph−¬ng ph¸p sinh häc lµ hîp chÊt v« c¬ kh¸c hoµ tan trong n−íc. - M«i tr−êng n−íc ph¶i ®¶m b¶o lµ m«i tr−êng sèng cho quÇn thÓ vi sinh vËt ph©n huû hîp chÊt h÷u c¬ vµ v« c¬ trong n−íc. - N−íc th¶i ph¶i cã ¸ lín th× ph¶i xö lý kÞ khÝ tr−íc khi xö lý sinh häc. - Trong n−íc kh«ng ®− ¶i lµ c¬ chÊt dinh d−ìng cña vi sinh vËt. - M«i tr−êng n−íc ph¶i cã pH phï hîp cho vi sinh vËt. - Trong n−íc cã thµnh phÇn chÊt mµu ë møc giíi h¹n ®¶m b¶o kh«ng ¶nh h−ëng cña ho¹t ®éng sèng cña vi sinh vËt trong n−íc th¶i 1.2.3.1. Ph−¬ng ph¸p xö lý sinh häc C¬ së cña ph−¬ng ph¸p: Dùa vµo kh¶ n¨ng tù lµm s¹ch cña ®Êt vµ cña n−íc. ViÖc xö lý n−íc th¶i thùc hiÖn trªn c¸c c«ng tr×nh nh−: c¸nh ®ång t−íi, c¸nh ®ång läc vµ c¸c hå läc sinh häc. a) Dùa vµo kh¶ n¨ng tù lµm s¹ch cña n−íc: C¬ së cña ph−¬ng ph¸p lµ dùa vµo kh¶ n¨ng tù lµm s¹ch cña n−íc, chñ yÕu lµ c¸c vi sinh vËt sèng trong n−íc vµ c¸c ®éng vËt thuû sinh. C¸c chÊt bÈn cã trong n−íc th¶i ®−îc c¸c vi sinh N−íc th¶i ®−îc ®−a tíi c¸c hå chøa vµ qu¸ tr×nh tù lµm s¹ch diÔn ra ë ®ã. C¨n cø theo ®Æc tÝnh tån t¹i vµ tuÇn hoµn cña vi sinh vËt Ph¹m ThÞ Lîi 5 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT vµ sau ®ã lµ c¬ chÕ xö lý mµ ng−êi ta ph©n biÖt 3 lo¹i hå: kþ khÝ, hiÕu khÝ vµ hå kþ khÝ tuú tiÖn. ra qu¸ tr×nh oxy ho¸ c¸c chÊt bÈn bëi c¸c vi sinh vËt hiÕu khÝ. Dùa vµo ph−¬ng thøc cÊp khÝ ng−êi ta chia lµm hai lo¹i: Hå lµm tho¸ng tù nhiªn vµ hå lµm tho¸ng nh©n t¹o. hå thuéc lo¹i s©u. Trong hå cã rÊt Ýt c¸c vi sinh vËt hiÕu khÝ mµ chñ yÕu lµ c¸c vi sinh vËt sèng kh«ng cÇn oxy cña kh«ng khÝ. C¸c vi sinh vËt nµy th−êng sö dông oxy cña c¸c hîp chÊt nh−: c¸c khÝ nh− mªtan, H2S, CO2,.v.v. vµ n−íc. +) Hå kþ khÝ tuú tiÖn: Lo¹i hå nµy th−êng cã hai qu¸ tr×nh song song ®ã lµ qu¸ tr×nh ph©n huû hiÕu khÝ vµ qu¸ tr×nh ph©n huû kÞ khÝ. Tuú theo chiÒu s©u cña hå mµ trong hå tån t¹i 3 vïng: líp trªn cïng lµ cïng ChiÒu s©u cña hå th−êng tõ 0,9÷1,5 m phÇn lín ao hå cña chóng ta thuéc lo¹i nµy. Hiªn nay nã ®−îc sö dông r«ng r·i nhÊt trong c¸c hå sinh häc. Trong hå nµy x¶y ra hai qu¸ tr×nh song song ®ã lµ oxy ho¸ chÊt b©n h÷u c¬ vµ qu¸ tr×nh ph©n huû metan cÆn l¾ng. b) Dùa vµo kh¶ n¨ng tù lµm s¹ch cña ®Êt: Qu¸ tr×nh xö lý n−íc th¶i thùc hiÖn trªn c¸nh ®ång t−íi vµ c¸nh ®ång läc, thùc chÊt lµ khi cho n−íc th¶i thÊm qua líp ®Êt bÒ mÆt th× cÆn ®−îc gi÷ l¹i ë ®¸y, nhê cã oxy vµ c¸c vi khuÈn hiÕu khÝ mµ qu¸ tr×nh oxy ho¸ ®−îc diÔn. Nh− vËy sù cã mÆt cña oxy kh«ng khÝ trong mao qu¶n ®Êt ®¸ lµ ®iÒu kiªn cÇn thiÕt cho qu¸ tr×nh xö lý n−íc th¶i. Cµng s©u −íc th¶i qua líp bÒ mÆt diÔn ra ë ®é s©u tíi 1,5m. cho nªn c¸nh ®ång läc vµ c¸nh ®«ng t−íi th−êng x©y dùng ë nh÷ng n¬i mùc n−íc ngÇm thÊp h¬n 1,5m tÝnh ®Õn mÆt ®Êt. 1.2.3.2. Ph−¬ng ph¸p xö lý sinh häc trong ®iÒu kiÖn nh©n t¹o a) Xö lý n−íc th¶i trong ®iÒu kiÖn nh©n t¹o b»ng ph−¬ng ph¸p hiÕu khÝ: Xö lý n−íc th¶i b»ng ph−¬ng ph¸p hiÕu khÝ nh©n t¹o dùa trªn nhu cÇu oxi cÇn cung cÊp cho vi sinh vËt hiÕu khÝ cã trong n−íc th¶i ho¹t ®éng vµ ph¸t triÓn. Trong ho¹t ®éng sèng cña c¸c vi sinh vËt diÔn ra trong 2 qu¸ tr×nh: Qu¸ tr×nh dinh d−ìng sö dông c¸c chÊt h÷u c¬ , c¸c chÊt v« c¬ vµ c¸c nguyªn tè vi l−îng cã s½n Ph¹m ThÞ Lîi 6 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT trong n−íc th¶i ®Ó x©y dùng tÕ bµo tÕ bµo míi, qu¸ tr×nh tiÕp theo lµ qu¸ tr×nh ph©n huû c¸c chÊt ë d¹ng oxy ho¸ c¸c hîp chÊt h÷u c¬. • Kü thuËt bïn ho¹t tÝnh (bÓ Aertoten) Lµ thùc hiÖn qu¸ tr×nh oxy ho¸ c¸c hîp chÊt h÷u c¬ vµ v« c¬ nhê hÖ thèng vi sih vËt hiÕu khÝ vµ hÖ vi sinh vËt h« hÊp tuú tiÖn cã s½n trong n−íc, cã sôc khÝ trong thiÕt bÞ nh©n t¹o. ThiÕt bÞ th−êng lµ c¸c bÓ khèi h×nh ch÷ nhËt b»ng bª t«ng. N−íc th¶i sau khi xö lÝ s¬ bé cßn chøa phÇn lín c¸c hîp chÊt h÷u c¬ ë d¹ng hoµ tan cïng c¸c chÊt l¬ löng ®i vµo bÓ Aeroten. C¸c chÊt l¬ löng nµy lµ mét sè chÊt r¾n vµ chÊt h÷u c¬ c vi sinh vËt bËc thÊp ph¸t triÓn. trong n−íc th¶i cßn cã c¸c lo¹i hîp chÊt h÷u c¬ khã bÞ ph©n huû hoÆc ch−a hoµ tan, khã hoµ tan ë d¹ng keo – c¸c d¹ng hîp chÊt nµy cung cÊp vËt liÖu cho tÕ bµo hoÆc s¶n phÈm cuèi cïng lµ CO2 vµ n−íc. C¸c chÊt h÷u c¬ ë d¹ng keo hoÆc ë d¹ng l¬ löng khã hoµ tan lµ c¸c hîp chÊt bÞ oxy ho¸ b»ng vi sinh vËt khã kh¨n hoÆc chËm h¬n. Qu¸ tr×nh oxy hãa c¸c chÊt bÈn h÷u c¬ x¶y ra qua 3 giai ®o¹n: tÝnh ®−îc h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn. CÇn cung cÊp ®ñ Oxy cho vi sinh vËt sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn. Giai ®o¹n nµy cÇn cung cÊp ®ñ oxy. - − kh«ng ®æi vµ ë giai ®o¹n nµy c¸c hîp chÊt h÷u c¬ bÞ ph©n hñy nhiÒu nhÊt. Oxy t¨ng lªn. §©y lµ giai ®o¹n nitrat hãa c¸c am«n. Sau cïng tốc độ tiªu thụ oxy giảm cần kết thóc qóa tr×nh làm việc của aeroten để tr¸nh t×nh tr¹ng tù ph©n cña c¸c vi sinh vËt. +) §Ó bÓ Aeroten ho¹t ®éng cã hiÖu qu¶ th×: - Hµm l−îng BOD hay nång ®é c¸c hîp chÊt h÷u c¬ kh«ng ®−îc qu¸ lín v× khi nång ®é qu¸ lín sÏ øc chÕ qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña vi sinh vËt, ¶nh h−ëng ®Õn qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt vµ vi sinh vËt cã thÓ chÕt. Hµm l−îng BOD thÝch hîp cho viÖc xö lý b nh− kh¶ n¨ng kÕt l¾ng cña bïn. - NhiÖt ®é n−íc th¶i trong bÓ Aeroten nªn duy tr× kho¶ng 16-37 ®é C. §©y lµ nhiÖt ®é thÝch hîp cho hÖ vi sinh vËt ph¸t triÓn vµ cßn tèt cho qu¸ tr×nh «xy Ph¹m ThÞ Lîi 7 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT ho¸ x¶y ra. NhiÖt ®é còng ¶ p øng ®−îc nhu cÇu oxy hoµ tan cã thÓ c¸c thiÕt bÞ khuÊy c¬ häc, thæi sôc khÝ, hoÆc kÕt hîp khÝ nÐn vµ khuÊy,... +) ¦u ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p: - Yªu cÇu vÒ thiÕt bÞ ®¬n gi¶n - B«ng bïn cã kh¶ n¨ng tù kÕt l¾ng do ®ã gi¶m ®−îc chi phÝ xö lý - Cã thÓ tËn dông bïn lµm ph©n bãn. +) Nh−îc ®iÓm: - ChØ xö lý ®−îc c¸c lo¹i n−íc th¶i cã hµm l−îng BOD <500mg/lit - NÕu n−íc th¶i cã chøa cã chøa c¸c hîp chÊt h÷u c¬ C, N, P nång ®é cao th× chØ cã 30-40% l−îng nit¬, 30% l−îng photpho ®−îc xö lý. Cßn l¹i 60% l−îng N, 70% l−îng P ®i ra khái c«ng tr×nh xö lý. - Kü thuËt läc sinh häc: +) Nguyªn t¾c cña qu¸ tr×nh läc sinh häc lµ: dùa trªn qu¸ tr×nh ho¹t ®éng cña vi sinh vËt ë mµng sinh häc, oxi ho¸ c¸c chÊt bÈn h÷u c¬ cã trong n−íc. C¸c mµng sinh häc lµ tËp hîp ngoµi mµng sinh häc. ë ®©y chóng ph¸t triÓn víi gi¸ mang lµ c¸c vËt liÖu läc. Läc sinh häc lµ mét qua tr×nh sinh häc trong ®ã c¸c vi sinh vËt sinh tr−ëng cè ®Þnh phun hay läc nhá giät (Trickling filter), ®Üa läc quay sinh häc (RBC), BÓ läc sinh häc. trong ®iÒu kiÖn thiÕu oxy. S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh ph©n gi¶i c¸c chÊt bÈn cã trong n−íc th¶i lµ hçn hîp c¸c khÝ: CH4, CO2,N2, H2...Trong ®ã khÝ mªtan chiÕm 65% v× vËy qu¸ tr×nh nµy cßn ®−îc gäi lµ qu¸ tr×nh mªtan ho¸. C¸c vi sinh vËt mªtan ho¸ ph©n huû c¸c chÊt h÷u c¬ trong n−íc nh− protein, c¸c n huû c¸c hîp chÊt cao ph©n tö thµnh c¸c hîp chÊt thÊp ph©n tö. - ¸, giai ®o¹n nµy lªn men chuyÓn ho¸ c¸c axit thµnh CH4, CO2. thiÕt bÞ ®iÒu chØnh bïn tuÇn hoµn. BÓ ph¶n øng th−êng lµm b»ng bªt«ng, b»ng thÐp, chÊt dÎo chèng ¨n mßn khuÊy trén b»ng b¬m khÝ. BÓ l¾ng th−êng thiÕt kÕ nh− mét thiÕt bÞ c« ®Æc. TØ lÖ bïn tuÇn hoµn 50 – 100%. HÖ thèng nµy lo¹i bá ®−îc kho¶ng 80 –95% BOD vµ 65 –90%COD • Läc kÞ khÝ víi sinh tr−ëng g¾n kÕt trªn gi¸ mang h÷u c¬: Ph¹m ThÞ Lîi 8 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT Vi sinh vËt ph¸t triÓn thµnh mµng máng trªn gi¸ mang lµm b»ng vËt liÖu chÊt dÎo, cã dßng n−íc ®Èy qua. Läc kÞ khÝ lµ mét th¸p läc chøa ®Çy c¸c lo¹i vËt liÖu r¾n kh¸c nhau, dïng ®Ó khö c¸c lo¹i c¸ BÓ läc kÞ khÝ th−êng phï hîp víi viÖc xö lÝ n−íc th¶i víi ®é « nhiÔm thÊp, ë nhiÖt ®é th−êng. • Xö lÝ n−íc th¶i ë líp bïn kÞ khÝ víi dßng h−íng lªn (UASB): +) Nguyªn t¾c: N−íc th¶i ®i vµo bÓ tõ d−íi lªn, ®i qua líp bïn ë ®¸y bÓ kÞ khÝ, trong líp bïn cã chøa nhiÒu vi sinh vËt vµ cÆn l¬ löng. Bªn trªn líp bïn lµ vïng ®Öm ®Ó gi÷ vi sinh vËt, t¹i vïng ® xuèng nhê v¸ch ng¨n, n−íc sau xö lÝ ch¶y trµn ra ngoµi +) C¬ chÕ cña qu¸ tr×nh xö lý bao gåm 3 giai ®o¹n chÝnh: - Giai ®o¹n thñy ph©n: lµ giai ®o¹n chuyÓn hãa c¸c hîp chÊt h÷u c¬ cã khèi l−îng ph©n tö lín thµnh c¸c hîp chÊt thÝch hîp cho c¸c vi sinh vËt sö dông ( axit bÐo, axit amin...). C¸c chÊt nµy ®ãng vai trß lµ thøc ¨n vµ n¨ng l−îng cho c¸c vi sinh vËt sèng vµ ho¹t ®éng. - Giai ®o¹n lªn men: §Æc tr−ng cña giai ®o¹n nµy lµ chuyÓn ho¸ c¸c s¶n phÈm t¹o ra ë giai ®o¹n lªn men axit, chñ yÕu lµ CH3COOH, H2 bëi nhãm vi khuÈn t¹o metan ®Ó t¹o ra s¶n phÈm lµ CH4, CO2. Khi ®iÒu kiÖn cña qu¸ tr×nh lªn men kh«ng tèt th× trong s¶n phÈm t¹o ra cña giai ®o¹n nµy cßn cã mét sè khÝ kh¸c nh - Ba qu¸ tr×nh bao gåm: Ph©n hñy - L¾ng bïn - T¸ch khÝ ®−îc l¾p ®Æt trong cïng mét thiÕt bÞ. - T¹o thµnh c¸c lo¹i bïn h¹t cã mËt ®é vi sinh rÊt cao vµ tèc ®é l¾ng v−ît xa so víi bïn ho¹t tÝnh hiÕu khÝ d¹ng l¬ löng. M¸ng trµn Ph¹m ThÞ Lîi 9 MSSV:505303032 Bøc ch¾n Bät khÝ §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT CÊu t¹o bÓ ph¶n øng yÕm khÝ UASB §Öm bïn - vµ n¨ng l−îng ®iÖn tiªu hao rÊt thÊp - TiÕt kiÖm n¨ng l−îng. - Cßn cã thÓ thu ®−îc khÝ Biogas - UASB rÊt hiÖu qu¶ trong lo¹i bá chÊt r¾n l¬ löng, BOD5, COD kh¸c víi tiÖt trïng (sterilization), qu¸ tr×nh tiÖt trïng sÏ tiªu diÖt hoµn toµn c¸c vi sinh vËt cßn qu¸ tr×nh khö trïng th× kh«ng tiªu diÖt hÕt c¸c vi sinh vËt. Qu¸ tr×nh khö trïng dïng ®Ó tiªu diÖt c¸c vi khuÈn, virus, amoeb g©y ra c¸c bÖnh th−¬ng hµn, phã th−¬ng hµn, lþ, dÞch t¶, sëi, viªm gan... C¸c biÖn ph¸p khö trïng bao gåm sö dông hãa chÊt, sö dông c¸c qu¸ tr×nh c¬ lý, sö dông c¸c b«ng vµ bét giÆt, oxy giµ, c¸c lo¹i kiÒm vµ axÝt. B¶ng 1: So s¸nh hiÖu qu¶ khö trïng cña c¸c ph−¬ng ph¸p [21 - 11] Cl2 hßa tan rÊt m¹nh trong n−íc (7160 mg/L ë 20oC vµ 1 atm). Khi hßa tan trong n−íc nã t¹o thµnh hypochlorous acide Cl2 + H2O → HOCl + H+ + ClVíi hµm l−îng Cl2 thÊp h¬n 1000 mg/L vµ pH > 3 ph¶n øng thñy ph©n trªn diÔn ra hoµn toµn. Ph¹m ThÞ Lîi 10 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT Hypochlorous acide sau ®ã bÞ ion hãa thµnh hypochlorite ion. HOCL→ HOCl vµ OCl- ®−îc coi lµ l−îng chlor tù do h÷u dông. C¸c d¹ng kh¸c nh− calcium hypochlorite còng Hypochlorous acide sÏ t¸c dông víi ammonia ®Ó t¹o nªn monochloroamine, dichloramine vµ nitrogen trichloride + H2O NHCl2 + HOCl NCl3 + H2O ViÖc sinh ra c¸c s¶n phÈm trªn tïy thuéc vµo pH, nhiÖt ®é, thêi gian tiÕp xóc vµ tØ lÖ ban ®Çu gi÷a chlorine vµ ammonia (Cl2 : NH4+ - N). Trong kho¶ng pH tõ 7 - 8 vµ tØ lÖ Cl2 : NH4+ - N = 5 : 1 tÊt c¶ chlorine tù do h÷u dông sÏ chuyÓn thµnh monochloramine cã mïi h«i do ®ã cÇn qu¶n lý tèt pH ®Ó tr¸nh x¶y ra tr−êng hîp nµy. Chloramine ®−îc gäi lµ hîp chÊt chlor h÷u dông. Trong n−íc chloramine bÞ thñy ph©n yÕu ®Ó t¹o nªn hypoclorous acide. HiÖu suÊt khö trïng cña chloramine tïy thuéc vµo l−îng hypochlorous acide ®−îc t¹o nªn. 1.2.5. C¸c ph−¬ng ph¸p xö lý nit¬ vµ chÊt h÷u c¬ trong n−íc th¶i Do ®Æc tr−ng cña n−íc th¶i giÕt mæ cã thµnh phÇn rÊt phøc t¹p, cã hµm l−îng chÊt h÷u c¬ vµ nit¬ cao. Do vËy ®Ó xö lý triÖt ®Ó n−íc th¶i giÕt mæ gia sóc ph¶i kÕt hîp xö lý ®ång thêi chÊt h÷u c¬ vµ nit¬. Cã nhiÒu ph−¬ng ph¸p ®−îc ¸p dông ®Ó xö lý amoni trong n−íc th¶i nh−: Ph−¬ng ph¸p ho¸ lý (sôc khÝ ®uæi amoniac trong m«i tr−êng kiÒm (xö lý nit¬ tån t¹i d−íi d¹ng NH+4)), ho¸ häc (oxi ho¸ b»ng c¸c chÊt oxi ho¸ gèc clo) vµ sinh häc. Nh−îc ®iÓm cña trong n−íc th¶i b»ng ph−¬ng ph¸p sinh häc ®−îc ph¸t triÓn vµ øng dông vµo thùc tÕ tõ nh÷ng n¨m 1960. Ngµy nay, ph−¬ng ph¸p nµy ®· ®−îc ¸p dông réng r·i trong xö lý n−íc th¶i sinh ho¹t còng nh− n−íc th¶i nhiÒu ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c nahu ë nhiÒu n−íc trªn thÕ giíi. Ph¹m ThÞ Lîi 11 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT a) Ph−¬ng ph¸p clo ho¸ tíi ®iÓm ®ét biÕn Clo gÇn nh− lµ ho¸ chÊt duy nhÊt cã kh¶ n¨ng oxy ho¸ amoni/amoniac ë nhiÖt ®é phßng thµnh N2. Khi hoµ tan clo trong n−íc, tuú theo pH cña n−íc mµ clo cã thÓ n»m ë d¹ng HCL hay ClO- do cã ph¶n øng theo ph−¬ng tr×nh: Cl2 + H2O ↔ HCl + HClO (pH< 7) ↔ H+ +Cl- (pH >8) Khi trong n−íc cã NH4+ sÏ xÈy ra ph¶n øng sau: ) NÕu cã clo d− sÏ xÈy ra ph¶n øng ph©n huû c¸c cloramin 2NH2Cl + HClO = N2 + 3H+ + 3Cl- + H2O Lóc nµy, l−îng clo d− trong n−íc sÏ gi¶m tíi gÝa trÞ nhá nhÊt v× xÈy ra sù ph©n huû cloramin, ®iÓm t−¬ng øng víi gi¸ trÞ nµy gäi lµ ®iÓm ®ét biÕn Tèc ®é ph¶n øng cña clo víi chÊt h÷u c¬ b»ng nöa so víi amini. Khi amoni ph¶n øng gÇn hÕt, clo sÏ ph¶n øng víi c¸c chÊt h÷u c¬ cã trong n−íc ®Ó h×nh thµnh chÊt c¬ clo cã mïi ®Æc tr−ng khã chÞu. Trong ®ã, kho¶ng 15% lµ c¸c chÊt nhãm Trihalometan - THM vµ axit axetic halogen ho¸ (HAA), chóng ®Òu lµ c¸c chÊt cã kh¶ n¨ng g©y ung th− vµ bÞ h¹n chÕ nång ®é nghiªm ngÆt, [1] Ngoµi ra, víi l−îng clo cÇn dïng rÊt lín, vÊn ®Ò an toµn trë nªn khã gi¶i quyÕt ®èi víi c¸c nhµ m¸y lín. §©y lµ nh÷ng lü do khiÕn ph−¬ng ph¸p clo ho¸ mÆc dï rÊt ®¬n gi¶n vµ rÎ vÒ tiÒn mÆt thiÕt bÞ vµ x©y dùng c¬ b¶n nh−ng rÊt khã ¸p dông. b) Ph−¬ng ph¸p thæi khÝ ë pH cao: Amoni ë trong n−íc tån t¹i d−íi d¹ng c©n b»ng: NH4+ ↔ NH3 (khÝ hoµ tan) + H+ víi pKa = 9,5 Nh− vËy ë pH gÇn 7 chØ cã 1 l−îng rÊt nhá khÝ NH3 so víi amoni. NÕu ta n©ng pH tíi 9,5 tû lÖ [vÒ phÝa ph¶i: NH4+ + OH- ↔ NH3 ↑ + H2O Trong thùc tÕ pH ph¶i n©ng lªn xÊp xØ 11, l−îng khÝ cÇn ®Ó ®uæi NH3 ë møc 1600 m3 kh«ng khÝ/m3 n−íc vµ qu¸ tr×nh rÊt phô thuéc vµo nhiÖt ®é m«i tr−êng. Ph−¬ng ph¸p nµy ¸p dông ®−îc cho n−íc th¶i, tuy nhiªn khã cã thÓ xö lý Ph¹m ThÞ Lîi 12 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT triÖt ®Ó N-amoni vµ còng kh«ng cã kh¶ n¨ng xö lý nit¬ trong c¸c hîp chÊt h÷u c¬. Ngoµi ra, mét sè ph−¬ng ph¸p ho¸ lý ho¸ häc kh¸c theo lý thuyÕt còng cã thÓ xö lý ®−îc N-amoni trong n−íc, nh−: ph−¬ng ph¸p trao ®æi ion, ph−¬ng ph¸p ozon hãa víi xóc t¸c Bromua. Tuy nhiªn, chi phÝ xö lý cña c¸c ph−¬ng ph¸p nµy qu¸ cao, còng nh− hiÖu qu¶ xö lý phô thuéc vµo thµnh phÇn cña n−íc nªn kh«ng phï hîp trong xö lý n−íc th¶i. Trong rÊt nhiÒu nghiªn cøu c¸c nhµ khoa häc ®· chøng minh xö lý b»ng ph−¬ng ph¸p sinh häc ®· mang l¹i cho con ng−êi nh÷ng lîi ®iÓm nh− sau: hiÖu suÊt xö lý Nit¬ cao −¬ng ph¸p kh¸c vµ do nh÷ng −u ®iÓm trªn nªn ph−¬ng ph¸p sinh häc mang tÝnh kinh tÕ cao. Thùc ra, tÝnh quan träng cña ph−¬ng ph¸p sinh häc xuÊt ph¸t tõ nh÷ng tÝnh n¨ng cña nã nh− xö lý dÔ dµng c¸c s¶n phÈm trong n−íc, kh«ng g©y « nhiÔm thø cÊp ®ång thêi cho ra s¶n phÈm n−íc víi mét chÊt l−îng b¶o ®¶m s¹ch vÒ mÆt ho¸ chÊt ®éc h¹i vµ æn ®Þnh vÒ ho¹t tÝnh sinh häc, chÊt l−îng cao (c¶ vÒ mïi, vÞ vµ tÝnh ¨n mßn) trong ph−¬ng ph¸p nµy amoni sÏ bÞ chuyÓn ho¸ thµnh nitrat råi N2 nhê ho¹t tÝnh cña vi sinh vËt trong tù nhiªn. Trong qu¸ tr×nh xö lý, vi sinh vËt sÏ ®−îc t¹o c¸c ®iÒu kiÖn vÒ dinh d−ìng còng nh− c¸c yÕu tè kh¸c ®Ó cã thÓ ®¹t ®−îc ho¹t tÝnh cao nhÊt...ë ph−¬ng ph¸p sinh häc cã thÓ thùc hiÖn bao gåm 2 qu¸ tr×nh nèi tiÕp lµ nitrat ho¸ vµ khö nitrat ho¸ nh− sau: • Qóa tr×nh nitrat ho¸: Ph−¬ng tr×nh tæng : NH4+ + 2O2 = NO3- + 2H+ + H2O Trong m«i tr−êng hiÕu khÝ, vi sinh vËt cã chøc n¨ng chuyÓn ho¸ amoni thµnh nitrat lµ: Nitrosomonas vµ Nitrobacter. Chóng lµ lo¹i vi sinh vËt tù d−ìng sö dông nguån cacbon v« c¬ trong n−íc – muèi bicabonat lµm c¬ chÊt theo ph¶n øng: • Qóa tr×nh khö nitrat ho¸: Ph¹m ThÞ Lîi 13 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT Kh¸c víi qu¸ tr×nh nitrat ho¸, qu¸ tr×nh khö nitrat ho¸ sö dông oxy tõ nitrat nªn gäi lµ anoxic (thiÕu khÝ) c¸c vi khuÈn ë ®©y lµ dÞ d−ìng, nghÜa lµ cÇn cacbon h÷u c¬ ®Ó t¹o nªn sinh khèi míi. Qóa tr×nh khö nitrat ho¸ lµ tæng hîp cña 4 ph¶n øng nèi tiÕp sau: NO3- → NO2-→ NO(k)→ N2O(k) → N2(k) C¸c nhµ khoa häc ®· ph©n lËp ®−îc Ýt nhÊt ®−îc 14 lo¹i vi khuÈn tham gia vµo qu¸ tr×nh khö Nitrat. Chóng lµ: Bacilluss, pseudomonas, methanomonas...PhÇn lín c¸c vi khuÈn nµy lµ dÞ d−ìng nghÜa lµ chóng dïng cacbon h÷u c¬ cã s½n vµ chóng sÏ oxi ho¸ ®Ó tæng hîp tÕ bµo míi. [8-4] C¸c ph−¬ng t×nh tû l−îng cña qu¸ tr×nh nitrat ho¸ phô thuéc vµo nguån cacbon sö dông nh− sau: 10NO3- + C10H19O3N → 5N2 + CO2 + 3H2O + NH3 + OHTrong ®ã: C10H19O3N : lµ c«ng thøc trung b×nh cña chÊt h÷u c¬ trong n−íc th¶i a) C¬ chÕ cña qu¸ tr×nh ph©n huû hiÕu khÝ: Trong qu¸ tr×nh oxi ho¸ chÊt h÷u c¬, vi sinh vËt sö dông oxi ®Ó chuyÓn ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬ thµnh c¸c s¶n phÈm oxi ho¸. Qóa tr×nh nµy sinh ra n¨ng l−îng vµ vi sinh vËt sö dông n¨ng l−îng nµy ®Ó tæng hîp tÕ bµo míi. Trong qu¸ tr×nh tæng hîp tÕ µo, vi sinh vËt sö dông chÊt h÷u c¬, oxi, c¸c chÊt dinh d−ìng N, P, vi l−îng vµ n¨ng l−îng tõ qu¸ tr×n oxi hãa ®Ó tæng hîp nªn tÕ bµo míi. Bªn c¹nh qu¸ tr×nh tæng hîp tÕ bµo còng xÈy ra qu¸ tr×nh tù oxi hãa tÕ bµo. Ph−¬ng tr×nh ho¸ häc biÓu diÔn c¸c qu¸ tr×nh ph©n huû chÊt h÷u c¬ nh− sau: - Oxy ho¸ c¸c hîp chÊt h÷u c¬ kh«ng chøa nit¬: - Tæng hîp sinh khèi (c¸c hîp chÊt cã chøa nit¬) - Qóa tr×nh tù huû cña sinh khèi vi khuÈn: C 5 H 7 NO2 + 5O2 → 5CO2 + 2 H 2 O + NH 3 + N ¨ng l−îng Ph¹m ThÞ Lîi 14 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT Qóa tr×nh ph©n huû c¸c hîp chÊt h÷u c¬ trong n−íc th¶i nhê vi sinh vËt bao gåm c¸c giai ®o¹n: - C¸c hîp chÊt h÷u c¬ tiÕp xóc víi bÒ mÆt tÕ bµo - HÊp phô, khuyÕch t¸n c¸c hîp chÊt h÷u c¬ qua mµng b¸n thÊm vµo trong tÕ bµo vi sinh vËt - ChuyÓn ho¸ c¸c chÊt trong néi bµo ®Ó sinh ra n¨ng l−îng vµ tæng hîp c¸c vËt liÖu míi cho tÕ bµo vi sinh vËt - Di chuyÓn c¸c s¶n phÈm oxy ho¸ tõ trong tÕ bµo ra bÒ mÆt tÕ bµo vi sinh vËt - Di chuyÓn c¸c chÊt tõ bÒ mÆt tÕ bµo ra pha láng do khuyÕch t¸n vµ ®èi l−u b) C¬ chÕ cña qu¸ tr×nh ph©n huû thiÕu khÝ: Qóa tr×nh ph©n huû thiÕu khÝ c¸c chÊt h÷u c¬ lµ qóa tr×nh phøc t¹p, t¹o ra nhiÒu s¶n phÈm vµ tr¶i qua nhiÒu ph¶n øng trung gian. S¶n phÈm cuèi cïng cña qu¸ tr×nh chñ yÕu lµ khÝ nh−: CH4, CO2, H2... vaˆt ⎯ → CH4 + CO2 +H2 +NH3 + H2S + tÕ bµo míi ChÊt h÷u c¬ ⎯Vi⎯sinh⎯ PhÇn II Kh¶o s¸t vμ lùa chän qui tr×nh xö lÝ n−íc TH¶I KHU GIÕT Mæ LîN KH¦¥NG §×NH 2.1. Kh¶o s¸t khu giÕt mæ lîn Kh−¬ng §×nh Lß giÕt mæ gia sóc Kh−¬ng §×nh tr−íc ®©y ®−îc 8 chñ mæ thuª vµ hä ho¹t ®éng ®éc lËp. C«ng suÊt lß giÕt mæ lµ 300 con/ngµy t−¬ng ®−¬ng víi Ph¹m ThÞ Lîi 15 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT 150m3/ngµy ®ªm. Sau mét thêi gian ho¹t ®éng lß giÕt mæ nµy ®· tån t¹i mét sè bÊt hîp lý sau: - MÆt b»ng ho¹t ®éng giÕt mæ gia sóc cña c¸c chñ mæ bè trÝ ch−a hîp lÝ so víi c«ng nghÖ mæ gia sóc vµ nhu cÇu t¨ng s¶n l−îng - Nhu cÇu vÒ n−íc s¹ch ch−a ®¶m b¶o vÒ sè l−îng còng nh− chÊt l−îng, ®−êng èng cÊp n−íc tíi c¸c gian giÕt mæ bè trÝ ch−a hîp lÝ - L−îng n−íc th¶i cã lÉn phÕ liÖu ch−a ®−îc xö lÝ mµ th¶i th¼ng ra hå c¹nh lß mæ - Tr−êng hîp gia sóc bÞ bÖnh ch−a ®−îc kiÓm tra vµ xö lÝ kÞp thêi 2.2. C¬ së lùa chän vμ ®Ò xuÊt qui tr×nh xö lÝ 2.2.1. C¬ së lùa chän c«ng nghÖ xö lÝ n−íc th¶i Lùa chän c«ng nghÖ xö lÝ n−íc th¶i dùa trªn : - Kh¶ n¨ng sö dông n−íc th¶i cho c¸c môc ®Ých kinh tÕ t¹i ®Þa ph−¬ng - DiÖn tÝch vµ vÞ trÝ ®Êt ®ai sö dông x©y dùng tr¹m xö lÝ n−íc th¶i - Nguån tµi chÝnh vµ c¸c ®iÒu kiÖn kinh tÕ kh¸c 2.2.2. §Ò xuÊt quy tr×nh xö lý n−íc th¶i lß giÕt mæ Kh−¬ng §×nh ™ ThuyÕt minh d©y chuyÒn c«ng nghÖ: +) BÓ l¾ng 1 (bÓ l¾ng s¬ cÊp) kÕt hîp t¸ch dÇu mì: Lµ bÓ l¾ng h×nh ch÷ nhËt cã trang bÞ hÖ thèng g¹t dÇu mì. Môc ®Ých lµ ®Ó l¾ng, lo¹i c¸c t¹p chÊt l¬ löng ®Æc biÖt lµ dÇu mì, ®iÒu hßa t¶i träng c¸c chÊt bÈn cho c¸c qu¸ tr×nh sinh häc phÝa sau. +) BÓ UASB: BÓ ph¶n øng lµm b¨ng bª t«ng, thÐp kh«ng gØ, ®−îc c¸ch nhiÖt víi bªn ngoµi. Trong bÓ dßng níc d©ng lªn qua nÒn bïn råi tiÕp tôc vµo bÓ l¾ng ®Æt cïng víi bÓ ph¶n øng. cao tõ ®¸y bÓ lªn lµ líp bïn do c¸c h¹t keo tô, nång ®é kho¶ng Ph¹m ThÞ Lîi 16 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT 5 –7 %, líp nµy lµ líp bïn l¬ löng víi nång ®é 1000 – 3000mg/l, gåm c¸c b«ng cÆn chuyÓn ®éng gi÷a líp bïn ®¸y vµ bïn tuÇn hoµn tõ ng¨n l¾ng r¬i xuèng. +) BÓ Aeroten cã 2 ng¨n (Ng¨n hiÕu khÝ vµ ng¨n thiÕu khÝ): Đ©y là phương ph¸p xử lý hiếu khÝ th«ng dụng nhờ hệ vi sinh vật có trong bïn hoạt tÝnh. Nước thải sẽ chảy qua suốt chiều dài của bể và được sục khÝ, khuấy đảo nhằm tăng lượng oxy hßa tan và tăng cường qu¸ tr×nh oxy ho¸ cña c¸c hîp chất hữu cơ chứa trong nước Bïn ho¹t tÝnh được t¸ch từ bể lắng 2, một phần được tuần hoàn cßn phần lớn được xử lý ở bể tiªu huû bïn. Nước thải sau xử lý ®¹t tiªu chuẩn thải được đổ vào nguồn tiếp nhận. +) BÓ l¾ng 2 (BÓ l¾ng thø cÊp): Lµ bÓ l¾ng h×nh c«n: cã nhiÖm vô l¾ng trong n−íc ë trªn ®Ó x¶ ra nguån tiÕp nhËn vµ håi l−u một phần bïn về bể Aeroten để đảm bảo hoạt động của bể. Phần bïn cßn l¹i để xử lý b»ng Cl2 sau đã mới đưa vào hệ thống tho¸t nước chung. PhÇn III TÝnh to¸n c¸c th«ng sè c«ng nghÖ vμ thiÕt bÞ 3.1. Song ch¾n r¸c N−íc th¶i tr−íc khi ®−a tíi c¸c c«ng tr×nh lµm s¹ch ph¶i qua song ch¾n r¸c. Song ch¾n r¸c dïng ®Ó lo¹i bá c¸c t¹p chÊt cã kÝch th−íc lín nh»m ®¶m b¶o cho m¸y b¬m, c¸c c«ng tr×nh vµ thiÕt bÞ xö lý n−íc th¶i ho¹t ®éng æn ®Þnh. Song ch¾n r¸c ®−îc lµm b¨ng kim lo¹i, ®Æt nghiªng 60 - 750 so víi ph−¬ng ngang. Chän thanh ch¾n r¸c h×nh trßn, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c thanh lµ 10 mm. Chän m−¬ng chøa thanh ch¾n cã chiÒu réng lµ 0,3m, chiÒu cao 0,4m 3.2. TÝnh bÓ l¾ng 1 Ph¹m ThÞ Lîi 17 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT a)DiÖn tÝch bÒ mÆt cÇn thiÕt cña bÓ l¾ng: Q : l−u l−îng dßng vµo,Q = 150 m3/ngµy U0: Tèc ®é l¾ng cña c¸c h¹t cÆn trong bÓ (m3/m2 ngµy) →F= ( ) 150 = 3,75 m 2 40 Quy chuÈn F = 4m2 Chän tØ lÖ dµi: réng : cao = 4:1:1 ChiÒu dµi L= 4m ChiÒu réng B = 1m ChiÒu cao h = 1m → ThÓ tÝch V= 4m3 b)Thêi gian l−u n−íc trong bÓ c)VËn tèc giíi h¹n vïng l¾ng k : h»ng sè cÆn ,k = 0,05 ρ :tØ träng h¹t, ρ = 1,25 g =9,8m/s2 d: ®−êng kÝnh h¹t,d= 10-4m VËn tèc n−íc ch¶y trong vïng l¾ng V= Q 150 = = 0,00044 (m/s) B × H 4 × 24 × 3600 ÆV < VH d)HiÖu quả khử BOD và SS a,b: h»ng sè thùc nghiÖm a=0,018 b=0,02 a=0,0075 b=0,014 3.3.TÝnh bÓ UASB BOD vµo UASB =3000 x 80%= 2400 mg/l Ph¹m ThÞ Lîi 18 MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT 1. Hiệu suất làm sạch SV: BOD vµo, mg/l Sr: BOD ra, mg/l →η= 2400 − 800 × 100 = 68% 2400 2. Lượng BOD cần khử trong một ngày Trong ®ã: BODV, BODr : l−îng BOD vµo vµ ra khái UASB, mg/l Q: l−u l−îng n−íc th¶i, Q= 150 m3/ngµy → G= 150(2400-800)X 10-3 = 255 (kg/ngµy) 3. Thể tÝch xử lý yếm khÝ cần Chọn tải trọng khử BOD của bể là Tk = 5kg BOD/m3, [195-3] (0,6-0,9m/s). Chän V=0,6 m/s →F= 150 = 10,44(m 2 ) 0,6 × 24 Quy chuÈn F =12 (m2) => Chän kÝch th−íc bÓ lµ: F = B. L = 3. 4 (m2) 5. Chiều cao phần xử lý yếm khÝ H1 = V 51 = = 4,25(m) F 12 6. Chiều cao tổng cộng của bể H = H1 + H2 + H3 Trong đã: H1 là chiều cao phần yếm khÝ. H2 là chiều cao phần lắng. chọn H2 =1 m Ph¹m ThÞ Lîi 19 [195 - 8] MSSV:505303032 §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH&MT H3 là chiều cao dự trữ của bể. Chọn H3 = 0,3m Vậy chiều cao tổng cộng của bể là H = 4,25 + 1,5 + 0,3 = 5,55 (m) 7. Thể tÝch toàn bể F: ThiÕt diÖn bÓ (m2) → Vo = 12 × 5,55 = 66,6 (m3) θn = V0 66,6 = = 0,44(ngày) = 10,6(h) Q 150 a, b: H»ng sè thùc nghiÖm X: Nång ®é bïn trong bÓ, mg/l Chän X = 5000mg/l Thay số ta cã θ = 5000 ⋅ [195 - 8] 0,44 = 13( ngày ) 0,126 ⋅ ( 2400 − 800 ) − 0,021 ⋅ 5000 ⋅ 0,44 10. Lượng bïn nu«i cấy ban đầu V1: ThÓ tÝch ng¨n yÕm khÝ Thay số: Mb = 30⋅ 5,6.9 = 30240(kg) 0,05 Thay số Wb = 0,126× (2,4 − 0,8) × 150 − 0,021× 5 × 66,6 = 25,137(kg / ngày) c: HÖ sè chuyÓn BOD thµnh CH4 d: HÖ sè chuyÓn BOD thµnh sinh khèi Ph¹m ThÞ Lîi 20 MSSV:505303032