Nghiên cứu quá trình lọc sinh học làm sạch nước thải sinh hoạt quy mô phân tán nhỏ

Nghiên cứu quá trình lọc sinh học làm sạch nước thải sinh hoạt quy mô phân tán nhỏ

1. Tính cấp thiết của đề tài

Trong những năm gần đây việc xây dựng các khu nghỉ dưỡng, resort, khách sạn ở khu vực không tập trung khu dân cư, chưa có hệ thống cống thu gom nước thải và xử lý tập trung rất nhiều . Nước thải sinh hoạt của những dự án này xả trực tiếp môi trường như : sông , suối, vùng biển ven bờ…Nếu không xử lý đạt yêu cầu giá trị cột A theo QCVN 14: 2008, sẽ gây ô nhiểm điểm xã, giảm giá trị sử dụng của nguồn tiếp nhận như : Các chất hữu cơ dể phân hủy có khả năng làm giảm ôxy hòa tan trong nước gây chết các động thực vật thủy sinh trong nước, ngoài ra các hợp chất hữu cơ này nếu tồn tại lượng lớn trong nguồn nước sẽ gây mùi hôi và khó chịu cho nguồn nước thải ra.

Hiện tại hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt (HTXLNTSH) đang áp dụng các nhà hàng khách sạn là aeroten, lắng,với hệ thống lắng 2 hoạt động kém hiệu quả và không ổn định.Để giải quyết vấn đề trên học viên chọn đề tài : “Nghiên cứu quá trình lọc sinh học làm sạch nước thải sinh hoạt quy mô phân tán nhỏ”

2. Mục tiêu nghiên cứu

– Khảo sát và đánh giá hiện trạng của hệ thông xử lýnước thảisinh hoạt (HTXLNTSH) đang vận tại khách sạn đang hoạt động trên địa bàn Đà Nẵng. Đề tài sẽ khảo sát 04 khách sạn gồm có 02 khách sạn đã đưa vào vận hành hệ thống xử lý nước thải từ lâu là Minh Toàn Galaxy, Hoàng Sa và 02 khách sạn đang vận hành thử nghiệm và bàn giao hệ thống xử lý nước thải cho chủ đầu tư;

– Nghiên cứu về nguyên nhân bể lắng hai hoạt động không hiệu quả và ổn định, ảnh hưởng quá trình xử lý quá trình sinh hóa hiếu khí trong bể aeroten;

– Đưa thêm công nghệ lọc sinh học để xử lý vấn đề bể lắng hoạt động không hiệu quả từ đó thêm được công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đạt yêu cầu của cơ quan quản lý nhà nước về môi trường đó là loại A của quy chuẩn QCVN 40:2011.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

a. Đối tượng

Đối tượng mà luận văn nghiên cứu gồm hai đối tượng đó là : (1)Nước thải sinh hoạt; (2) Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt(HTXLNTSH) gồm các quá trình(Aeroten, lắng, lọc sinh học).

b. Phạm vi

Phạm vi nghiên cứu của luận văn là nước thải thải sinh hoạt của khách sạn tại Đà Nẵng cụ thể là khách sạn Cicilia Đà Nẵng, Minh Toàn Galaxy, Hoàng Sa, Avatar.

4. Phương pháp nghiên cứu

a. Phương pháp khảo sát thực tế, thống kê thu thập số liệu

b. Khảo sát thực địa

c. Phương pháp phân tích

d. Phương pháp mô hình(MH) thực nghiệm

e. Phương pháp xử lý số liệu

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiển

Số liệu và kết quả có được có thể làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tương tự;

Có thêm công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt hoàn toàn, để lựa chọn và giải quyết vấn đề tồn tại trong thực tiễn.

6. Bố cục đề tài

Bố cục của đề tài có cấu trúc như sau:

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Kết luận và kiến nghị

Phụ lục

Danh mục tài liệu tham khảo

Quyết định giao đề tài luận văn

7. Tổng quan tài liệu nghiên cứu

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1. KHÁI QUÁT VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

1.1.1. Khái niệm nước thải sinh hoạt [8]

Nước thải sinh hoạt là nước thải ra từ các hoạt động sinh hoạt của con người như ăn uống, tắm giặt, vệ sinh cá nhân.Nước thải sinh hoạt thường từ80% số lượng nước cấp đi qua đồng hồ các hộ dân cư, cơ quan, bệnh viện, trường học, khu thương mại, khu giải trí….; 65% áp dụng cho nơi nóng khô, nước cấp dùng cho cả việc tưới cây cỏ.

1.1.2. Nguồn gốc nước thải sinh hoạt[1,9]

a. Nước thải đô thị

Nước thải đô thị có nguồn gốc từ :

• Khu dân cư: mức độ ô nhiễm của nước thải tùy thuộc vào điều kiện sống từng khu vực, chất lượng bữa ăn và chất lượng sống.
• Khu thương mại: gồm có chợ (chợ tập trung, chợ xanh, chợ cóc…) các cửa hàng, bến xe, trụ sở kinh doanh, trung tâm buôn bán của khu vực.
• Khu vực cơ quan: gồm cơ quan, công sở, trường học, bệnh viện, nhà nghỉ, nhà ăn…
• Khu vui chơi giải trí: gồm các câu lạc bộ, bể bơi…

b. Nước thải sinh hoạt khu dân cư

• Nước Đen : Là nước thải từ nhà vệ sinh chứa phần lớn các chất ô nhiểm chủ yếu là : Chất hữu cơ, các vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lững.
• Nước Xám: Là nước từ quá trình tắm giặt từ thiết bị vệ sinh như bồm tăm chậu rữa mặt…chứa các chất lơ lững, chất tẩy. Hàm lượng chất thấp và khó phân hủy sinh học.

1.1.3. Thành phần nước thải sinh hoạt [1], [9]

Trong quá trình sinh hoạt con người xã vào hệ thống thoát nước một lượng cặn bẩn nhất định, phần lớn các loại cặn, chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng.Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chất hữu cơ lớn ( từ 55 đến 65% tổng lượng chất bẩn), chứa nhiều vi sinh vật, trong đó có chất vi sinh vật gây bệnh

Đồng thời trong nước thải còn có nhiều vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ cần quá trình chuyển hóa chất bẩn trong nước. Các nguyên tố chủ yếu tham gia trong thành phần nước thải là cacbon, hydro, oxy và nito ứng với công thức trung bình C₁₂H₂₆O₆N.

Các chất bẩn trong nước thải có các thành phần hữu cơ và vô cơ, tồn tại dưới dạng cặn lắng, các chất không lắng được là các chất rắn hòa tan và dạng keo.Nước thải sinh hoạt giàu chất hữu cơ và dinh dưỡng, nó là nguồn để các loại vi khuẩn, trong đó có vi khuẩn gây bệnh phát triển.

Lượng nước thải sinh hoạt dao động trong phạm vi rất lớn, tùy thuộc vào mức sống và tập tính của người dân, có thể ước tính bằng 80% lượng nước được cấp. Giữa lượng nước thải và tải trọng chất thải của chúng biểu thị bằng các chất lắng hoặc BOD₅ có 1 mối tương quan nhất định.

1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

• Thông thường có các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt như sau:
• Xử lý bằng phương pháp cơ học:
• Gồm các quá trình cơ học như xử lý sơ bộ và lắng có nhiệm vụ loại bỏ các tạp chất thô, cứng, vật nổi có kích thước lớn và các tạp chất rắn có thể lắng ra khỏi nước thải.
• Xử lý bằng phương pháp sinh học:
• Chủ yếu là ứng dụng các quá trình sinh học (đôi khi cả quá trình hóa học hoặc cơ học kết hợp) có tác dụng khử hầu hết các tạp chất hữu cơ hòa tan có thể phân hủy bằng con đường sinh học thành các chất vô cơ và chuyển các chất hữu cơ ổn định thành bông cặn dễ loại bỏ ra khỏi nước.
• Xử lý bằng phương pháp hoá hoá học:
• Thông thường công đoạn này chỉ cần khử khuẩn để đảm bảo nước trước khi được đổ vào các thuỷ vực không còn vi sinh vật gây bệnh; khử màu, khử mùi và giảm nhu cầu oxy sinh học cho nguồn tiếp nhận. Các phương pháp khử khuẩn thường dùng là clo hoá, ozon, tia cực tím. Ngoài ra để nâng cao chất lượng nước đã xử lý tái sử dụng cần qua các công đoạn như: vi lọc, kết tủa hoá học, đông tụ, hấp phụ qua than hoạt tính, trao đổi ion…

1.2.1. Phương pháp xử lý cơ học[1], [9], [10]

a. Nguyên lý áp dụng

b. Phạm vi áp dụng

c. Những công trình xử lý cơ học bao gồm

1.2.2. Phương pháp sinh học[1], [9], [10]

a. Sinh học kỵ khí 

b. Sinh học hiếu khí 

c. Các công trình xử lý sinh học hiếu khí

1.2.3. Phương pháp hóa học[1], [9], [10]

a. Cơ sở

b. Nguyên lý áp dụng

c. Phạm vi áp dụng

d. Các phương pháp áp dụng

1.3. CÁC CÔNG TRÌNH XLNTSH QUY MÔ PHÂN TÁN NHỎ

Hệ thống xử lý thường bao nước bao gồm tổ hợp công nghệ sau:

• Bể tự hoại:

Nước thải đen từ nhà vệ sinh đưa vào bể tự hoại, tại đây diễn ra quá trình lắng cặn và lên men, phân huỷ sinh học kỵ khí cặn lắng nước

• Hệ thống tách rác, tách mỡ:

Sử dụng hệ thống tách rác (song chắn rác) để loại bỏ rác thô trước khi vào hệ thống tách mỡ

Hệ thống tách mỡ: Loại bỏ mỡ trước khi vào bể gom.

• Bể điều hòa:

Thu các nguồn thải tập trung về một chỗ trước khi đưa vào hệ xử lý.

• Bể Aeroten:

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí

• Khử trùng:

Dùng hợp chất clo hoạt động để khử trùng nước trước khi xả ra môi trường.

1.3.1. Bể tự hoại [1], [9]

1.3.2. Tách rác, tách mỡ

a. Tách rác

b. Hệ thống tách mỡ

1.3.3. Bể điều hòa [9]

1.3.4. Bể Aeroten

a.Nguyên lý

b.Phân loại

1.3.5. Hệ thống khử trùng

CHƯƠNG 2

ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁPNGHIÊN CỨU

2.1. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI

2.1.1. Đối tượng

Đối tượng mà luận văn tập chung nghiên cứu gồm hai đối tượng đó là : (1)Nước thải sinh hoạt của khách sạn tại Đà Nẵng; (2) Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt(HTXLNTSH) gồm các quá trình(Aeroten, lắng, lọc sinh học).

2.1.2. Phạm vi

Phạm vi nghiên cứu của luận văn là nước thải sinh hoạt của khách sạn tại Đà Nẵng cụ thể là khách sạn Cicilia Đà Nẵng, Minh Toàn Galaxy, Hoàng Sa, Avatar(xem hình 2.1 : Vị trí địa lý của khách sạnnghiên cứu)

Hình 2.1. Vị trí địa lý của khách sạn nghiên cứu

2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Để đạt được mục tiêu đề ra, nội dung nghiên cứu của luận văn sẽ thực hiện những vấn đề sau:

2.2.1. Khảo sát hiện trạng và đánh giá hiệu HTXLNTđang vận hành ở khách sạn Cicilia Đà Nẵng, Minh Toàn Galaxy, Hoàng Sa, Avatar

a. Khảo sát, thu thập số liệu

Về bản vẽ,quy trình vận hành, kết quả quan trắchệ thống xử lý nước thải

b. Đánh giá hiệu quả của từng khách sạn

Để đánh giá được hiệu hoạt động của hệ thống XLNT của từng khách sạn, tiến hành lấy mẫu phân tích nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải đầu vào, đầu ra của từng công trình xử lý.Việc phân tích các số được đo tại hiện trường và phòng thí nghiệm theo bảng 2.1 như sau :

• Thời gian lấy mẫu :Tiến hành lấy mẫu theo 03 đợt, thời gian lấy mẫu vào ngày 04/11/2015, 06/11/2015 và 08/11/2015.
• Vị trí lấy mẫu : Được thể hiện bảngsau

Bảng 2.2. Vị trí lấy mẫu khách sạn

2.2.2. Hiện tượng bùn nổi bể lắng,mất bùn trong bể aeroten

Trong quá trình hoạt động của bể aeroten nếu lượng bùn hoạt tính hồi lưu lại từ bể lắng về bể aeroten không đủ thì sẽ ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học. Bằng thực nghiệm và hiện thực tìm nguyên nhân dẫn đến việc mất bùn trong bể aeroten.– Nguyên nhân: Trong nước thải chứa nhiều vi sinh vật Nitrosomonat và Nitrosbacto oxy hóa Amoni thành Nitrat, khi bùn vi sinh qua bể lắng, bùn lắng dưới đáy bể lắng. Khi bùn lắng lại vi sinh vật tiêu thụ hết lượng DO trong dòng nước thải khi đó vi sinh vật bị thiếu khí.

NO2 (→┴(vi sinh⁡vật ) ) N_2 O →N_(2 ) ↑

Sẽ tiêu thụ lượng oxy trong NO3 (khử Nitrat tạo thành khí Nito trong bông bùn, lúc này bông bùn trở nên nhẹ hơn nước và nổi lên trên bề mặt bể lắng (hiện tượng bùn nổi).

• Các yếu tổ dẫn tới bùn bị nổi trên bề mặt bể lắng:

+ Thời gian lưu bùn lâu;

+ Nitrat tồn tại nhiều trong nước thải sau bể Aerotank;

+ Lượng COD sau xử lý Aerotank còn.

– Cách khắc phục tạm thời cho các công trình :

Phương án khắc phục tạm thời là không để bùn nằm trong bể lắng lâu, bằng cách tăng lượng bùn tuần hoàn, hạn chế các vùng chết (bùn không được bơm về, sau đó bạn, người vận hành hãy kiểm tra tính chất của nước thải đầu vào, kiểm tra hiệu quả xử lý Nitrat (khử Nitrat) tại bể vi sinh thiếu khí (Anoxic).

– Cách khắc phục để bể lắng được hoạt động ổn định có :

+ Xây dựng hệ thống gạt bùn nổi và thu bùn nổi tại bể lắng

+ Xây dưng hệ thống lọc sau lắng để thu lượng bùn nổi , đồng thời tăng quát trình khử amon đây chính là hướng nghiên cứu mà tác giả chọn đề luận văn

2.2.3. Xác định các thông số nước thải, thiết lập MH trong phòng thí nghiệm

Việc xác đinh được các thông số để thiết lập và vận hành mô hình trong phòng thí nghiệm, chúng ta lấy nước thải tại bể điều hòa của khách sạn Minh ToànGalaxy và thực hiện các thực nghiệm để xác định :

– Xác định tốc độ oxy hóa chất hữu cơ:Mục đích xác định khả năng phân hủy của bùn hoạt tính đối với nước thải . Xác định tốc độ phân hủy bùn hoạt tính với dung dịch chuẩn glucoza, peptol và nước thải khách sạn;

– Xác định thời gian lưu tối đa ( HRT) : Thiết lập và chạy mô hình xử lý sinh học hiếu khí theo mẻ với các nồng độ bùn khác nhau. Đánh giá tốc độ phân hủy và chọn thời gian lưu tối ưu;

– Xác định tải trọng vận hành tối ưu ( F/M): Chạy mô hình với nồng độ bùnđầu vào thay đổi, giữ nguyên COD và thời gian lưu tối đa. Theo dõi sự thay đổi nồng độ BOD₅, COD và TSS theo thời gian, đánh giá hiệu suất xử lý của từng tỷ lệ khác nhau;

– Thông số vật liệu lọc và hiệu suất của quá trình lọc : Dựa vào lượng bùn mất đi qua bể lắng và lượng bùn cần tuần hoàn lại bể aeroten, và giá trị làm lượng cặn TSS đạt chỉ tiêu cột A ta có tính toán thiết lập mô hình lọc vật liệu đệm;Xác định thời gian rửa lọc; Hiệu suất quá trình xử lý của công nghệ khi bổ sung quá trình lọc.

a. Thí nghiệm 1: Thiết lập và vận hành MH thực nghiệm1 để xác định tốc độ phân hủy (ρ)

– Mục đích :

Xác định tốc độ oxy hóa riêng của các chất hữu cơ (mgBOD/g chất khô không tro của bùn.h) mgBOD/g.h. Giá trị ρ của các loại nước thải là khác nhau, do có sự khác biệt về thành phần và nồng độ các chất hữu cơ, các chất ức chế và kìm hãm sự phát triển của VSV, giá trị này thường được xác định bằng các thực nghiệm.

– Nội dung :

Xác định tốc độ oxy hóa bằng phép thử gián đoạn (SBR) với bùn hoạt tính thích nghi :

+ Nước thải : Nước thải sinh hoạt được lấy tại bể điêu hòa khách sạn Minh Toàn

+Bùn hoạt tính đã thích nghi: Xác định SS, BOD, độ ẩm, độ tro.Lấy tại bể Aeroten của trạm xử lý nước thải công ty Bắc Đẩu. Thực hiện nuôi sinh khối để cải thiện hiệu quả xử lý của bùn. Sau khi lấy bùn về, tiến hành rửa và nuôi bùn.Dung dịch rửa và ổn định bùn gồm : Dung dịch đệm pH=7,2, ^KH2PO4: 8,50 g; K2HPO4: 21,75 g; Na2HPO4: 33,40 g; Các hóa chất trên pha với nước cất thành 1000ml.1 lít nước rửa bao gồm 1ml các dung dịch: 27,5g/l CaCl2; 22,5g/l MgSO4.7H2O; 0,25g/l FeCl3.6H2O; 5ml dd 1% (NH4)2SO4; 20ml dd đệm pH 7.2; Nước cất bổ sung cho đủ 1000ml;

Cách rửa bùn hoạt tính đã thích nghi: Rây để tách các tạp chất có kích thước lớn; cát lắng; Rửa bằng dung dịch rửa 3 lần. Mỗi lần sục khí 30 – 45 phút; xả nước trên ra; → 5l bùn.

Sau khi rửa sạch bùn, tiến hành nuôi bùn bằng cách cung cấp chất dinh dưỡng thích hợp (pepton). Sau 1 tuần, thu được bùn sinh học có màu vàng nâu. Trước khi tiến hành vận hành mô hình, bùn được ổn định theo nhiệt độ môi trường và rửa sạch lượng bùn đã bị phân hủy có màu đen.

+ Dụng cụ và các hóa chất liên quan: Bình 7 lít số lượng 03 cái, dung dịch chuẩn glucoza, peptone dùng để so sánh, dung dịch sinh hóa, máy sục khí ống lắng 100(ml).

Lấy bùn hoạt tính đã thích nghi với nồng độ 100 mg/l (bổ sung dung dịch sinh hóa đến mức 4 lít), hiệu chỉnh COD đầu vào của các mẫu thử nghiệm là 200 mg/l cho nước thải Minh Toán, Gulucoza và Pepto ( xem hình 2.7 :Mô hình xác định tốc độ oxy hóa).Sau khi khuấy trộn bằng đá bọt nồng độ Oxy duy trì trong khoảng 4 – 6 mg O2/l, ghi thời gian bắt đầu.

Hình 2.7. Mô hình thực nghiệm 1 xác định tốc độ oxy hóa

Sau khoảng 2h lấy 50ml mẫu, lọc phân tích SS, COD (lắng 30 phút & lọc) với tần suất 2 lần/ngày(xem hình 2.8 Kết quả quá trình lắng); và kéo dài liên tục trong 5 ngày;

Hình 2.8. Kết quả quá trình lắng

Lập đồ thị biểu diễn sự thay đổi BOD5 sau 5 ngày bằng phần mềm excel, từ đó tính được tốc độ oxy hóa riêng các chất hữu cơ (mg BOD5/g chất khô không tro.h) của từng mẫu nước thải.

b. Thí nghiệm 2 : Thiết lập và vận hành MH thực nghiệm 2 để xác định hiệu suất theo tải trọng bùn (F/M), và thơi gian nước lưu (HRT)

– Mục đích :

Xác định lượng bùn tối ưu trong aeroten với cùng tải lượng

– Nội Dung :

Mô hình là 3 bình nhựa 7 lít, tiến hành thí nghiệm vận hành 3 mô hình chạy song song với thời gian lưu (từ thí nghiệm 2) và nồng độ bùn lần lượt là 0.5g/l, 1g/l, 1.5g/l. Giữ nguyên chất lượng nước đầu vào( cùng tải lượng).

Hệ thống sục khí: nối ghép đá bọt, ống nhựa mềm vào máy nén, chia đường dẫn khí làm 3 nhánh sục khí cho 3 mô hình. Nồng độ Oxy được duy trì ổn định nằm trong khoảng 4 – 6 mg O₂ (mg/l).

Chuẩn bị lấy mẫu nước nghiên cứu từ hố gom của Khách sạn Minh Toàn, Chuẩn bị thiết bị sục khí, Chuẩn bị dung dịch bùn. Chuẩn bị dụng cụ và hóa chất xác định giá trị SS, BOD₅, COD, Chuẩn bị 3 bình 7l.

Lấy 15l nước thải của đối tượng nghiên cứu để lắng trong điều kiện tĩnh 30’ tiến hành thu lớp nước trên bề mặt bằng ống hút.

+ Xác định và hiệu chỉnh pH của mẫu nước sao cho trước khi đưa vào thí nghiệm có giá trị trong khoảng từ 7- 7,5.

+ Xác định nồng độ COD của mẫu nước trước khi đưa vào vận hành

+ Cho lần lượt thể tích bùn hoạt tính và thể tích nước thải đã chuẩn bị vào các bình. Các bình được đánh số thứ tự (1), (2) và (3). Tiến hành cung cấp khí để khuấy trộn hỗn hợp ( xem hình 2.9 : Mô hình xác định tỷ lệ F/M)

Hệ thống sục khí: nối ghép đá bọt, ống nhựa mềm vào máy nén, chia đường dẫn khí làm 3 nhánh sục khí cho 3 mô hình. Nồng độ Oxy được duy trì ổn định nằm trong khoảng 4 – 6 mg O₂ (mg/l).

Hình 2.9. MH thực nghiệm xác định tỷ lệ F/ M

Sau đó lấy mẫu với tần suất 2h/lần, kéo dài trong 12h. Xác định giá trị SS, BOD₅ và COD.

Tiến hành quan sát và ghi chép các hiện tượng xảy ra trong suốt thời gian thực nghiệm tiến hành.

d. Thí nghiệm 3, thiết lập MH thực nghiệm 3 HTXLNT gồm các quá trình aeroten, lắng, lọc

Thiết lập MH trong phòng thí nghiêm với các thông số kỹ thuật sau :

Ngoài ra còn có máy bơm nước,bơm thổi khí dùng cho hệ thống và tủ điện điều khiển tự động.

• Xác định kích thước và định độ rỗng của vật liệu lọc

MH 3 sẽ chạy với 2 loại vật liệu lọc khác nhau (1) vật liệu lọc polyetylen có kích thước 3cmx2cmx1,5cm và (2) vật liệu lọc polyetylen có kích thước 1,7cmx1.5(cm).

+ Vật liệu lọc polyetylen 3cm x 2cm x 1,5cm

Xác định độ rỗng của lớp vật liệu bằng cách dùng cốc 0,5 lít đổ đầy vật liệu lọc vào (V_vl), sau đó đổ thêm nước sao cho ngập hoàn toàn lớp vật liệu (V_nuoc).

Vây độ rỗng vật liệu = 100 –

= = 90%

Xác định độ rỗng của lớp vật liệu bằng cách dùng cốc 0,5 lít đổ đầy vật liệu lọc vào (V_vl), sau đó đổ thêm nước sao cho ngập hoàn toàn lớp vật liệu (V_nuoc).

Độ rỗng vật liệu = 100 – =

=80%

Hình 2.17. Mô hình thực nghiệm MH 3

Hình 2.18. Bể lọc với vật liệu lọc polyetylen3cm x 2cm x 1,5cm

Hình 2.19. Bể lọc với vật liệu lọc polyetylen 1,7cm x 1,5cm

– Nguyên Lý hoạt động:

+ Nước thải khách sạn Minh Toàn , được lấy từ bể điều hòa của hệ thống XLNT khách sạn. Lọc qua rây lọc 1×1 mm để tách các chất rắn có kích thước lớn, được chứa trong bể chứa( bể điều hòa của MH).

+ Từ bể chứa, nước thải bơm vào bể Aeroten, lưu lượng được điều chỉnh bằng van.

+ Tại bể aeroten diễn ra quá trình xử lý sinh học hiếu khí sinh trưởng lơ lửng bằng bùn hoạt tính va chảy tự nhiên sang bể lắng

+ Nước sau bể lắng được lọc chảy qua hệ thống lọc.

+ Nước sau lọc thải ra môi trường tự nhiên hoặc tái sử dụng cho các mục đích khác nhau.

– Vận hành mô hình :

+ Vận hành mô hìnhthiết lập theo các giá trị T_hq và tải trọng F/M_hq đã xác định ở thí nghiệm 1 và 2;

+ Lẫy mẫu 2 đợt/ngày, phân tích các chỉ tiêu TSS, COD, BOD₅,N-NH₄⁺ , P – P0₄

+ Đánh giá hiệu suất xử lý và sự ổn định của MH.

2.2.4. Tính toán thiêt kế sơ bộ HTXLNT công suất 100 m3/ ngđ

2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1. Phương phápthống kê thu thập dữ liệu số liệu

2.3.2. Phương pháp khảo sát thực địa

2.3.3. Phương pháp phân tích

2.3.4. Phương pháp mô hình thực nghiệm

2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu và tính toán

CHƯƠNG 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁHIỆN TRẠNG HTXLNT Ở KHÁCH SẠN MINH TOÀN GALAXY, CICILIA ĐÀ NẴNG, HOÀNG SA, AVATAR.

3.1.1. Khảo sát hiện trạng HTXLNT ở khách sạn Minh Toàn Galaxy ,Cicilia Đà Nẵng, Hoàng Sa, Avatar.

a. Khách sạn Minh Toàn Galaxy

b. Khách sạn Cilicia Đà Nẵng

c. Khách sạn Hoàng Sa

d. Khách sạn Avatar

3.1.2. Đánh giá hiệu quả của HTXLNT ở khách sạn Minh Toàn Galaxy, cicilia Đà Nẵng, Hoàng Sa, Avatar.

a. Khách sạn Minh Toàn Galaxy

b. Khách sạn Cicilia Đà Nẵng

c. Khách sạn Hoàng sa

d. Khách sạn Avatar

e. Nhận xét chung

– Nhìn chung các nhà hàng mới xây dựng, chưa có lượng khách nhiều và đang trong quá trình vận hành bàn giao, có chất lượng nước thải đạt chỉ tiêu của cơ quản lý nhà nước về môi trường cụ thể là loại B theo tiêu chuẩn QCVN 40: 2011 và được xã thải vào công chung của thành phố Đà Nẵng, nhưng không đạt cột A nên không thể xả ra môi trường;

– Khách sạn đã đưa vào hoạt động lâu và có lượng khách ổn định thì có chỉ tiêu đạt tiêu chuẩn, có chỉ tiêu không đạt tiêu chuẩn, nhưng về tổng quan thì không đạt tiêu chuẩn để xả vào hệ thống cống chung của thành phố Đà Nẵng. Chứng tỏ hệ thống xử lý nước thải vận hành không ổn định do nguyên nhân về công nghệ, và quá trình vận hành hệ thống.

3.2. HIỆN TƯỢNG BÙN NỔI Ở BỂ LẮNG ẢNH HƯỞNG QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SINH HÓA TẠI BỂ AEROTEN

3.2.1. Kết quả khảo sát hiện tượng bùn nổi và mất bùn của khách sạn Minh toàn, Cicilia Đà Năng, Hoàng Sa, Avatar

Trong quá trình khảo sát, lấy mẫu thực tế của khách sạn Cicilia đang đưa vào vận hành chạy hệ thống thì thấy xuất hiện bùn nổi, dưới đây là hình ảnh bùn nổi ở bể lắng tại khách sạn Cicilia Đà Năng mà tác giả đã khảo sát và ghi nhận lại được (xem hình 3.13)

Hình 3.13. Bùn nổi tại khách sạn Cicilia Đà Nẵng

Trong quá trình phân tích nước thải tại các hệ thống thì không hàm lượng bùn hầu như không có.

3.2.2. Kết quả hiện tượng bùn nổi ở bể lắng, và mất bùn aeroten trong quá trình vận hành mô hình trong phòng thí nghiệm

-Trong quá trình vận hành MH trong phòng thí nghiệm ta cũng thấy hiện tượng bùn nổi ở bể lắng và thu được lượng bể lọc xem hình sau:

Hình 3.14. Hiện tượng bùn nổi tại bể lắng và thu bùn bể lọc của MH 3

– Đo đạc, phân tích, tính toán lượng bùn mất đi khi vận hành mô hình

Trong quá trình vận hành mô hình và đo đạc phân tích tính toán lượng bùn mất như sau( xem bảng 3.2 và 3.3)

3.2.3. Thảo luận về hiện tượng bùn nổi ở bể lắng, và mất bùn aeroten trong quá trình vận hành mô hình trong phòng thí nghiệm

3.3. THIẾT LẬP THÔNG SỐ, MÔ HÌNH

Sau khi tiến hành các thí nghiệm tại phòng thi nghiệm có kết quả vê các thông số sau:

3.3.1. Mô hinh thực nghiệm 1 xác định tốc độ phân hủy chất hữu cơ

+ Tốc độ oxy hóa của dung dịch chuẩn glucoza: 21,50 (gBOD/g bùn không tro.ngđ), đối với dung dịch chuẩn peptone 21,38 (gBOD/g bùn không tro.ngđ), và nước thải khách sạn: 18.61 (gBOD/g bùn không tro.ngđ.)

+ Tốc độ phân hủy chất hữu trong nước khách sạn chậm hơn dung dịch glucoza và peptone.

+ Từ hai nhận xét trên chứng tỏ trong nước thải có chất hữu cơ làm ức chế hoặc làm chậm quá trình phân hủy.

3.3.2. Mô hình thực nghiệm 2 xác định thời gian nước lưu, tải trọng bùn

a.Thời gian nước lưu(HRT)

+ Nồng độ BOD₅, COD giảm dần theo thời gian, từ thời điểm 8 – 10h sự thay đổi nồng độ BOD₅, COD không đáng kể.

+ Thời gian lưu (HTR) =10h là khoảng thời gian từ khi bắt đầu đến khi hàm lượng BOD₅ và CO không giảm nhiều.

b.Tải trọng bùn(f/m)

3.3.3. Mô hinh thực nghiệm 3 aeroten, lắng, lọc

Luận văn chỉ đi nghiên cứu sơ bộ về vật liệu lọc chưa đưa ra các thông số về hệ thống lọc do thời gian không cho phép. Để nghiên cứu lại cho đề tài tiếp theo.

1. Vận hànhmô hìnhvới bể lọc có vật liệu lọc3cm x 2cm x 1,5cm làm từ polyetylen
2. b.Vận hành mô hình bể lọc với vật liệu 3cm x 2cm x 1,5cm làm từ polyetylen

Thảo luận:

• Mô hình vận hành ổn định, chất lượng nước sau xử lý đạt cột A QCVN 40: 2011
• Đối với bể lọc bùn ta có thể thu hồi được lượng bùn hoạt tính đáng kể từ bể lắng từ 2-5% để hồi lưu lại bể aeroten ( tránh hiện tượng mất bùn do bể lắng không hoạt động tốt)

3.4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SƠ BỘ CHO KHÁCH SẠN CÔNG SUẤT 100(M³/ NGĐ)

+ Nước sau xử lý được bơm hút hút qua màng theo lưu lượng như thiết kế, dẫn qua hố gom và thải ra nguồn tiếp nhận.

Bể tự hoại

Bể Aeroten

Nước thải : Tắm giặt

Nước thải từ bếp qua đã qua bể tách mỡ

Nước thải từ khu vệ sinh

Bể chứa bùn

Bể điều hòa

Rác

Bể lắng

Bể lọc

Bể khử trùng

bbBee

Nguồn tiếp nhận

Hình 3.33. Sơ đồ dây chuyền công nghệ đề xuất cho khách

3.4.1. Thuyết minh minh công nghệ

3.4.2. Tính toán các hạn mục

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. KẾT LUẬN

Qua các kết quả nghiên cứu đề tài rút ra một số kết luận sau:

– Hiện tại các khách sạn trên địa bàn Đà Nẵng đã đầu tư hệ thống xử lý nước thải, nhưng hệ thống xử lý nước thải đang vận hành không tốt và ổn định dẫn đến nước thải sau khi xử lý đều có hàm lượng chất hữu cơ (TSS, COD, BOD₅), chất dinh dưỡng (Tổng Nitơ, Tổng Photpho, N-NH₄⁺) và vi sinh (Colifrom) vượt quy chuẩn cho phép rất nhiều lần theo quy chuẩn hiện hành QCVN 40:2011/BTNMT (cột B), QCVN 14:2008/BTNMT (cột B).

– Hiện tai các hệ thống xử lý vận hành không ổn định do lượng bùn nổi ở bể lắng dẫn tới mất bùn bể aerote ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính theo thực nghiệm

– Hệ thốrng aeroten vận hành tối ưu với thời gian lưu HRT = 10h, tải trọng vận hành tối ưu F/M = 0,2 g/g.ngđ

– Khi bổ xung quá trình lọc sau bể lắng thì hiệu quả xử lý đạt giá trị cột A theo QCVN 40: 2011, lượng bùn thu lại được khoảng từ 2 đến 5%.

2. KIẾN NGHỊ

– Các cơ quan quản lý cần kiểm soát chặt hơn về vấn đề xả thải ra nguồn tiếp nhận của các cơ sở dịch vụ;

– Hệ thống xử lý nước thải có thể xây dựng thêm hệ thống gạt bùn ở bể lắng, hoặc bể lọc sau lắng để quá trình xử lý tốt hơn;

LIỆN HỆ:

SĐT+ZALO: 0935568275

E:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\KY THUAT MOI TRUONG\PHUNG ANH