Thi công xây dựng và lắp đặt Hệ thống xử lý nước thải Khu đô thị công suất 600m3/ng.đêm tại Thị trấn Đinh Văn, huyện Lâm Hà, tỉnh Lâm Đồng

1. Nguồn gốc và tính chất nước thải

+ Nguồn gốc: Nước thải phát sinh từ quá trình sinh hoạt của dân cư Khu đô thị

+ Tính chất: Nước thải có chứa nồng độ cacbon hữu cơ, phốt pho và nitơ cao, hóa chất độc hại, muối, chất rắn vô cơ, vi khuẩn và vi rút gây bệnh,….

2. Yêu cầu chất lượng đầu ra

Nước thải sau xử lý đạt QCVN 14 : 2008/BTNMT như sau:

TT	Thông số	Đơn vị	Giá trị
	QCVN 14:2008 /BTNMT
1	pH	–	5-9	5 – 9
2	BOD₅	mg/l	30	50
3	Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)	mg/l	50	100
4	Tổng chất rắn hòa tan	mg/l	500	1000
5	Amoni (tính theo N)	mg/l	5	10
6	Dầu mỡ động, thực vật	mg/l	10	20
7	Tổng các chất hoạt động bề mặt	mg/l	5	10
8	Tổng Coliforms	MPN/100ml	3.000	5.000

3. Công nghệ hệ thống xử lý nước thải

Dựa vào tính chất nước thải đầu vào và yêu cầu chất lượng đầu ra để đưa ra công nghệ xử lý nước Unitank như sau:

3.1 Quá trình thu gom nước thải:

Nước thải từ các hộ gia đình theo ống dẫn chảy tự nhiên về bể gom, tại đây có hệ thống tách rác tự động.

3.2 Quá trình xử lý tập trung:

+ Bể tách mỡ: Tách dầu mỡ, rác thải trong nước thải.

+ Bể cân bằng: Ổn định cả về lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải trước khi chảy vào hệ thống xử lý.

Bể cân bằng có thiết kế hệ thống sục khí đáy bể nhằm tránh quá trình yếm khí gây mùi hôi, ảnh hưởng quá trình xử lý chính.

3.3 Quá trình xử lý chính: Unitank

Quá trình xử lý sinh học bằng công nghệ UNITANK được thực hiện trong 1 hệ thống gồm 3 bể nối tiếp nhau (ngăn A/B/C) .

Hai ngăn ở 2 đầu đảm nhiệm đồng thời 2 chức năng: vừa là bể phản ứng sinh học vừa là bể lắng. Nước thải được đưa vào từng ngăn tùy theo chu kỳ.

Bùn hoạt tính dư sinh ra trong quá trình xử lý cũng được lấy ra ở từng ngăn ở 2 đầu, ngược với chu kỳ nước thải vào hệ thống.

Chu kỳ hoạt động của UNITANK:

Cũng tương tự như hệ thống xử lý bằng bùn hoạt tính cổ điển, hệ thống bể này cũng hoạt động liên tục. Tuy nhiên, hệ thống UNITANK hoạt động liên tục theo chu kỳ đảo chiều, trong đó mỗi chu kỳ lặp (8 tiếng) bao gồm các pha khác nhau.

Giai đoạn chính thứ nhất: Nước thải được đưa vào bể Unitank tại ngăn A để hòa trộn với bùn hoạt tính. Các chất hữu cơ trong nước thải được hòa trộn và phân hủy thành các hợp chất vô cơ vô hại (CO₂ và H₂O) dưới tác dụng của bùn hoạt tính. Từ ngăn A, hỗn hợp nước thải-bùn hoạt tính tiếp tục chảy sang ngăn thổi khí B, tại đó bùn hoạt tính tiếp tục phân hủy các hợp chất hữu cơ. Từ ngăn B, hỗn hợp bùn-nước thải tiếp tục chảy sang ngăn C. Tại ngăn C không diễn ra bất kỳ quá trình thổi khí cũng như quá trình khuấy trộn nào. Lúc này ngăn C đóng vai trò là ngăn lắng trong nước thải. Bùn hoạt tính trong ngăn C sẽ lắng xuống đáy bằng trọng lực, nước thải sau khi lắng trong tại ngăn lắng C tràn qua đập tràn răng cưa sang bể khử trùng. Lượng bùn dư tại ngăn C sẽ được bơm bùn bơm sang bể nén bùn. Đến đây là thời điểm kết thúc giai đoạn chính thứ nhất.

Giai đoạn chính thứ 2: Giai đoạn chính thứ 2 cũng giống như giai đoạn chính thứ 1, ngoại trừ hướng dòng chảy được thay đổi theo chiều ngược lại. Trong giai đoạn chính thứ 2 nước thải được đưa vào và xử lý ở ngăn C rồi ngăn B trước khi lắng và lấy ra ở ngăn A. Bùn hoạt tính dư cũng được lấy ra ở ngăn A bằng bơm bùn.

Quá trình xử lý sinh học diễn ra tại bể UNITANK được mô tả bằng phương trình phản ứng sau:

+ Quá trình oxy hóa chất hữu cơ:

C₅H₇NO₂ + O₂ + vi sinh vật =>CO₂ + H₂O + tế bào mới + năng lượng

+ Quá trình Nitrat hóa:

+ Phản ứng Nitrat hóa được mô tả như sau:

Chuyển hóa Nitơ Amoni thành Nitrite dưới tác dụng của vi khuẩn Nitrosomonas

Nitơ Amoni + 1.5 O₂ => Nitrite + H₂O + giảm độ kiềm

Chuyển hóa Nitrite thành Nitrate dưới tác dụng của vi khuẩn Nitrobacter

Nitrite + 0.5 O₂ => Nitrate

=> Phản ứng Nitrate hóa được mô tả bằng phương trình tổng quát sau:

Nitơ Amoni + 2O₂ => Nitrate + H₂O + giảm độ kiềm

+ Quá Trình khử Nitrate:

Trong quá trình khử Nitrate bằng phương pháp sinh học, nitrate được chuyển hóa thành khí Nitơ tự do. Khí Nitơ sinh ra được thoát vào không khí. Ngược lại với quá trình Nitrate hóa, quá trình khử Nitrate bằng phương pháp sinh học diễn ra trong môi trường yếm khí (không có oxy) và sử dụng các hợp chất hữu cơ có mặt trong nước thải như là nguồn carbon. Phản ứng khử Nitrate được mô tả bằng phương trình sau:

Nitrate nitrogen + Carbon hữu cơ => Khí Nitơ + Độ kiềm

Ngoài ra với việc sử dụng đan xen giữa quá trính hiếu khí, thiếu khí và yếm khí cũng diễn ra quá trình khử phốt pho trong nước thải bằng cả 2 phương pháp sinh học hiếu khí và yếm khí.

+ Quá trình khử phốt pho bằng phương pháp sinh học:

Phốt pho tồn tại trong nước thải dưới các dạng orthophosphate, polyphosphate và phốt pho hữu cơ. Trong quá trình xử lý sinh học, phốt pho trong nước thải được tách ra thông qua việc tạo thành các mô của tế bào vi sinh vật trong quá trình khử chất hữu cơ. Quá trình này bao gồm 2 bước được mô tả như sau:

-> Ưu điểm của công nghệ UNITANK:

+ Công nghệ UNITANK được thiết kế đồng bộ trên cơ sở tích hợp giữa phương pháp xử lý hiếu khí bùn hoạt tính cổ điển (AEROTEN) và phương pháp xử lý theo mẻ truyền thống (SBR). Trong hệ thống này không cần xây dựng hệ thống bể sục khí và bể lắng riêng biệt. Nước thải vẫn được bơm vào và chảy ra khỏi hệ thống xử lý một cách liên tục. Phương pháp này cho phép tiết kiệm trên 40% diện tích xây dựng và trên 30% khối lượng bê tông.

+ Công nghệ UNITANK cho phép xử lý mà không cần hệ thống bơm bùn hoạt tính hồi lưu và do đó cho phép giảm năng lượng cần xử lý dẫn tới giảm chi phí vận hành.

+ Công nghệ UNITANK khác về cơ bản với hệ thống xử lý theo mẻ truyền thống (SBR) là ở chỗ mực nước và do đó là chế độ thủy lực trong các bể xử lý luôn luôn ổn định. Điều này cho phép có thể sử dụng được cả máy thổi khí nổi hoặc máy thổi khí chìm.

– Một ưu điểm cơ bản nhất của công nghệ UNITANK là rất linh hoạt, cùng tạo ra các điều kiện hiếu khí/thiếu khí/yếm khí trong cùng 1 chu kỳ. Điều này cho phép xử lý tốt nhất các chất Nitơ và Phốt pho trong nước thải.

3.4 Quá trình khử trùng:

Tại bể khử trùng, dung dịch chất khử trùng (NaOCl) được châm vào từ bơm định lượng. Nước thải sau khi khử trùng theo ống dẫn thoát ra ngoài môi trường.

Dưới đây là một số hình ảnh thi công dự án: