Thiết kế thi công Xử lý nước thải sinh hoạt đạt QCVN 14 : 2008/BTNMT

Quá trình xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt do King Power thiết kế.

Xử lý nước thải sinh hoạt là nhu cầu rất phổ biến với hầu hết các doanh nghiệp, nước thải sinh hoạt được đánh giá là loại nước thải tương đối dễ xử lý, tuy nhiên để xử lý đạt hiệu quả thì chúng ta cần nắm rõ tính chất và hiểu rõ công nghệ xử lý.

Nguồn gốc nước thải sinh hoạt

• Nước có trong chất thải của con người và vật nuôi thải ra như phân, nước tiểu, máu, chất dịch cơ thể, giấy vệ sinh… gọi chung là nước thải đen
• Nước thải Rò rỉ từ bể phốt, ống xả bể phốt
• Nước thải sinh ra từ các hoạt động như tắm rửa cá nhân, tẩy rửa quần áo, nước vệ sinh sàn nhà, nước thải nấu ăn…thường được gọi chung là nước thải xám.
• Các chất thải dạng lỏng còn tồn dư trong nguồn nước như: Dầu ăn, nước uống, thuốc trừ sâu, dầu nhờn bôi trơn, nước sơn, hóa chất tẩy rửa …

Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt

• Các thành phần chính: Chất hữu cơ, Chất dinh dưỡng của ni-tơ (N), phốt-pho (P), Chất rắn lơ lửng, Các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh.

• Các chất hữu cơ có trong nước thải (khoảng 55-65%) sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước, ảnh hưởng tới đời sống của động, thực vật thủy sinh.
• Các chất dinh dưỡng của N, P gây ra hiện tượng phú dưỡng nguồn tiếp nhận dòng thải, ảnh hưởng tới sinh vật sống trong môi trường thủy sinh.
• Các chất rắn lơ lửng gây ra độ đục của nước, tạo sự lắng đọng cặn làm tắc nghẽn cống, đường ống và máng dẫn.
• Các chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dễ bị phân hủy sinh học.
•  Hàm lượng chất hữu cơ phân hủy được xác định gián tiếp thông qua nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) của nước thải.

Đặc điểm của nước thải sinh hoạt. 

STT	Chỉ tiêu	Đơn vị	Giá trị
01	pH	–	6 – 9
02	BOD	mg/l	220
03	TSS	mg/l	200
04	Amoni (NH4+)	mg/l	80
05	Nitrate (NO3-)	mg/l	–
06	Phosphate (PO43-)	mg/l	9
07	Dầu mỡ động, thực vật	mg/l	50
08	Coliform	MPN/100ml	1 ´ 107

Quy chuẩn áp dụng cho nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT

STT	Chỉ tiêu	Đơn vị	Giá trị (QCVN 14 : 2008/BTNMT, Cột A)	Giá trị (QCVN 14 : 2008/BTNMT, Cột B)
01	pH	–	5 – 9	5 – 9
02	BOD	mg/l	30	50
03	TSS	mg/l	50	100
04	Amoni (NH4+)	mg/l	5	10
05	Nitrate (NO3-)	mg/l	30	50
06	Phosphate (PO43-)	mg/l	6	10
07	Dầu mỡ động, thực vật	mg/l	10	20
08	Coliform	MPN/100ml	3.000	5.000

Quy trình của Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt 

Phương án xử lý nước thải được lựa chọn phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của Dự án và xử lý thỏa mãn các yêu cầu sau:

• Không gây ồn, không gây mùi hôi thối khó chịu cho khu vực xung quanh.
• Không ảnh hưởng tới mỹ quan và các hoạt động chung của khu resort và Spa
• Quản lý, vận hành đơn giản, chi phí vận hành hợp lý.

Từ các đặc trưng trên và yêu cầu cần đạt được sau xử lý, công nghệ xử lý nước thải bao gồm các bước chính sau:

• Bước 1: Sử dụng phương pháp cơ học loại bỏ chất có kích thước lớn lơ lửng trong nước.
• Bước 2: Sử dụng phương pháp phân hủy sinh học thiếu khí kết hợp hiếu khí MBBR để loại bỏ các chất hữu cơ có mặt trong nước thải. Nhằm mục đích khử lượng Nito, Photpho và hàm lượng chất hữu cơ ô nhiễm có trong nước (COD; BOD)
•  Bước 3: Sử dụng phương pháp khử trùng để tiêu diệt các vi sinh vật gây hại trong nước,

Đảm bảo nước đầu ra đạt quy chuẩn xả thải QCVN 14:2010/BTNMT Cột A cho nước thải sinh hoạt Bùn thải sẽ được bơm về bể chứa bùn và được hút định kỳ. Mùi phát sinh trong cụm bể xử lý sẽ được hút về bồn xử lý mùi để xử lý không gây mùi cho khu vực xung quanh hệ thống

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt

Một số lưu ý đối với hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt

Nghẹt rác

• Nước thải sinh hoạt tại Việt Nam có đặc điểm là tập trung “đủ thứ trên đời” từ tóc, tăm bông ngoáy tai, tàn thuốc, gói dầu gội đầu, tăm xỉa răng, ống hút nhựa…
• Dễ làm nghẹt đường đống, nghẹt bơm, cháy bơm, khi bơm không được thì bị tràn và không xử lý được
• Vì vậy cần chú ý loại bỏ rác thật kỹ trước khi đưa nước vào hệ thống xử lý để tránh các sự cố đáng tiếc như cháy bơm, tràn bể, xử lý không kịp, không hiệu quả.
• Tùy công suất mỗi nhà máy mà có thể thiết kế song chắn rác, giỏ thu rác hoặc máy tách rác nếu cần thiết.

Nghẹt mỡ

• Các công ty có căn tin hoặc bếp ăn cho nhân viên thì nước thải gần bếp lúc nào cũng có mỡ thừa
• Lượng mỡ nhiều bám cứng lâu ngày có thể gây nghẹt ống, nghẹt phao, nghẹt bơm
• Giảm hiệu quả của hệ thống xử lý chính
• Vì vậy cần xử lý loại bỏ mỡ trước khi vào hệ thống xử lý chính, và phải kiểm tra thường xuyên.
• Xử lý mỡ bằng phương pháp tuyển nổi, tùy quy mô và lượng mỡ mà có thể thiết kế mương vách ngăng, thiết tách mỡ đơn giản hoặc máy tách mỡ

Thuyết minh công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt

Tách rác, tách mỡ, thu gom

• Dòng nước thải này sau khi đã qua hệ thống tách dầu mỡ cục bộ sẽ theo đường ống lớn chảy qua hố thu.
• Trước khi vào hố thu nước thải phải qua thiết bị tách rác với khe hở 2mm nhằm tránh gây tắc nghẽn cho bơm nước thải trong bể và bảo vệ các thiết bị cho công trình đơn vị phía sau được.

Giỏ tách rác tránh gây tắc nghẽn

• Tại bể thu gom nước thải được bơm về bể điều khí bằng 02 bơm chìm hoạt động luân phiên.

Bể điều hòa

• Nước thải tại bể điều hòa được điều hòa lưu lượng và ổn định nồng độ.
• Tại ngăn điều hòa nước thải trong bể điều hòa được vận chuyển bằng 02 bơm chìm hoạt động luân phiên bơm qua bể thiếu khí Anoxic.

Lắp đặt bơm chìm kiểu Autocoupling

Bể Anoxic

• Tại bể sinh học thiếu khí Anoxic nước thải được khuấy trộn bỡi máy khuấy chìm để tạo môi trường thiếu khí cho vi sinh hoạt động và xử lý các hợp chất hữu cơ Nitrat tốt nhất.
• Ngoài ra bể sinh học thiếu khí còn được bổ sung hóa chất dinh dưỡng Methanol cho vi sinh vật sử dụng nhằm tăng hiệu xuất xử lý.
• Tại bể thiếu khí nước thải chứa bùn vi sinh hoạt tính được tuần hoàn từ bể hiếu khí để đảm bảo thời gian và môi trường xử lý tốt nhất.
  • Quá trình Nitrat hóa xảy ra như sau: Trong môi trường thiếu Oxi, các loại vi khuẩn này sẽ khử Nitrat Denitrificans sẽ tách oxi của Nitrat (NO3) và Nitrit (NO2-) theo chuỗi chuyển hóa:

NO₃– → NO₂– →  N₂O  →  N₂↑ Khí Nitơ phân tử N₂ tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài.

• Nước thải từ bể thiếu khí Anoxic sẽ chảy trọng trường qua bể sinh học hiếu khí MBBR.

Bể sinh học hiếu khí

• Tại bể sinh học hiếu khí MBBR, các giá thể MBBR giúp tạo môi trường cho các vi sinh vật hiếu khí dính bám nhằm tăng diện tích tiếp xúc của vi sinh với các chất hữu cơ độc hại trong nước, amoni và Nito tổng.
• Trong bể Hiếu khí MBBR nước thải được trộn lẫn với bùn vi sinh hoạt tính
• Không khí được cung cấp từ 2 máy thổi khí đặt cạn hoạt động luân phiên 24/24 giờ trên khắp diện tích bể
• Cung cấp oxy, tạo điều kiện môi trường oxy hòa tan > 2mg/l thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí sinh sống phát triển và phân giải các chất ô nhiễm.
• Các vi sinh vật sẽ phân huỷ các chất hữu cơ thành sản phẩm cuối cùng là CO₂ và H₂O làm giảm nồng độ bẩn trong nước thải.

Máy thổi khí – Đĩa thổi khí tinh – Bể MBBR

Bể sinh học hiếu khí MBBR là công trình đơn vị quyết định hiệu quả xử lý của hệ thống vì phần lớn những chất gây ô nhiễm trong nước thải là những chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học.

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí MBBR nước thải bao gồm các giai đoạn sau:

Oxy hóa các chất hữu cơ: C­_xH_yO_z       +    O₂      (xt Enzym)-->      CO₂ + H₂O + ΔH

• Tổng hợp tế bào mới

C­_xH_yO_z    +  NH₃  +   O₂       -->      CO₂ + H₂O + C₅H₇NO₂ + ΔH Phân hủy nội bào: C₅H₇NO₂     +       5º₂    (xt Enzym)-->   5CO₂ + H₂O + NH₃  ± ΔH Ngoài ra, nhóm vi sinh vật tự dưỡng Nitrosomonas và Nitrobacter sử dụng Nito và photpho để chuyển hóa nitrate và tạo sinh khối. Quá trình nitrate hóa xảy ra theo các phương trình phản ứng sau đây:

Vi khuẩn tham gia vào quá trình chuyển hóa Nitơ

Quá trình Photphorit hóa: Các hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hóa thành các hợp chất mới không chứa photpho và các hợp chất có chứa photpho nhưng dễ phân hủy đối với chủng loại vi khuẩn hiếu khí. – Nước thải từ bể hiếu khí MBBR chảy trọng trường qua bể lắng sinh học.

Tại bể lắng sinh học

• Nước sẽ được tách riêng với bùn.
• Bùn vi sinh sẽ lắng xuống đáy và chảy trọng trường qua ngăn bùn của bể lắng
• Sau đó được bơm bùn bơm tuần hoàn lại bể điều hòa kỵ khí
• Lượng bùn dư sẽ được bơm về bể chứa bùn và được hút định kỳ bở đơn vị có chức năng.
• Nước từ bể lắng sau khi qua tấm chắn bọt và máng răng cưa sẽ chảy trọng trường sang bể khử trùng.

Tại bể khử trùng

• Hóa chất khử trùng Javen sẽ được bơm vào để tiêu diệt các vi sinh vật gây hại.
• Sau khi nước được khử trùng sẽ chảy trọng trường vào bể trung gian.
• Nước thải ra ngoài đạt cột A, QCVN 14:2008/BTNMT

Ưu điểm công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt King Power áp dụng

• Quá trình xử lý sinh học: là quá trình xử lý Nitơ, phospho, chất hữu cơ tổng hợp. Trong đó, các quá trình nitrification, denitrification xảy ra liên tục trong các bể sinh học . Quá trình denitrification (khử N) sử dụng nguồn hydrocacbon có sẵn trong nước thải, không cần bổ sung nguồn hydrocacbon bên ngoài, hạn chế sự phát triển các vi khuẩn dạng sợi (filamentous) và giảm hiện tượng đóng bánh, khó lắng trong bể lắng vì không sử dụng bể lắng như các công nghệ truyền thống.
• Quá trình khử Nitrate xảy ra, nâng cao pH, độ kiềm của nước thải, tạo ra oxy giúp cho quá trình nitrification xảy ra tiếp theo thuận lợi, giảm lượng khí cần cung cấp cho quá trình xử lý nitơ;
• Bể hiếu khí với mật độ vi sinh vật trên 1 đơn vị thể tích cao nên tải trọng chất hữu cơ cao, do đó hiệu quả xử lý chất hữu cơ cao hơn và khả năng chịu sốc tải cao. Đồng thời, do mật độ vi sinh cao nên khả năng sinh bùn thấp
• Công nghệ sinh học giảm tối đa kinh phí đầu tư cho hệ thống xử lý , tiết kiệm chi phí đầu tư.
• Quá trình vận hành hệ thống được điều khiển hoàn toàn tự động điều này giảm nhẹ công tác vận hành, tiết kiệm chi phí điện năng đảm bảo chất lượng nước sau xử lý luôn ổn định và đạt yêu cầu.

King Power luôn chọn giải pháp hiệu quả tối ưu kinh phí xây dựng, giảm chi phí vận hành cho khách hàng, hệ thống đảm bảo tính thẩm mỹ và đạt tiêu chuẩn đầu ra. Tham khảo các hệ thống xử lý nước thải do King Power thiết kế tại đây