Các quá trình hóa lý trong xử lý nước thải - Nguồn gốc, quản lý và các phương pháp xử lý chất thải từ nhà máy xử lý nước thải

TÀI LiỆU THAM KHẢO Environmental biotechnology: Principle and application; Bruce E.Rittmann and Perry L.McCarty Kỹ thuật môi trường; Gs.Ts. Lâm Minh Triết; NXB ĐHQG MỤC LỤC Nguồn gốc. 1. Giới thiệu chung. 2. Nguồn gốc. Các phương pháp xử lý. 1. Xử lí chất thải kích thước lớn qua song chắn rác. 2. Xử lí chất thải có kích thước nhỏ qua máy lọc tinh. 3. Xử lý bùn. III. Bùn sau xử lý 1. Quản lý 2. Ứng dụng của bùn sau xử lý. LỜI MỞ ĐẦU Xử lí nước thải ở các khu công nghiệp, các làng nghề, các bãi rác, các trại chăn nuôi … hết sức khó khăn và tốn kém. Song “xử lí bùn thải: sau khi đã xử lí nước thải (được gọi là chất bùn thải nguy hại) còn khó khăn, phức tạp bội phần bởi hầu hết kim loại nặng lắng đọng trong bùn thải từ quá trình xử lí NGUỒN GỐC Ta thấy sau quá trình xử lí, phát sinh các chất thải từ các giai đoạn song chắn rác, keo tụ, tạo bông, lắng lọc. Có thể chia các loại chất thải như sau: -Chất thải rắn : Chất thải vô cơ ( sỏi, đá, cặn, sang …) và chất thải hữu cơ ( xác động thực vật, polymer … ) được giữ lại từ song chắn rác và máy lọc rác tinh. Bao gồm: NGUỒN GỐC Các chất rắn có kích thước lớn. Các chất rắn có kích thước nhỏ. - Bùn thải Bùn sinh ra sau quá trình xử lý. - Bùn hóa lí: sinh ra từ quá trình keo tụ, tạo bông . - Bùn sinh học: sinh ra do sinh vật thừa còn sót lại. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ XỬ LÝ CHẤT THẢI CÓ KÍCH THƯỚC LỚN QUA SONG CHẮN RÁC. Các tạp chất thô có kích thước lớn như rác, vải vụn, giấy vụn, dây buộc khi đi qua song chắn rác sẽ bị giữ lại. Làm vệ sinh bằng việc cào rác. Cào rác: lấy rác -> cho vào thiết bị chứa rác -> nhà máy xử lý chất thải rắn hoặc địa điểm thu gom định kỳ. Chu kì lấy rác ở song chắn rác phải phụ thuộc vào lượng rác SONG CHẮN RÁC XỬ LÝ RÁC THẢI CÓ KÍCH THƯỚC NHỎ QUA MÁY LỌC RÁC TINH Máy lọc rác tinh loại bỏ rác thải có kích thước nhỏ . Rác thải -> thiết bị chứa -> nhà máy xử lý chất thải rắn hoặc địa điểm thu gom định kỳ. Chu kỳ lấy rác, làm vệ sinh cho máy lọc rác tinh sẽ phụ thuộc vào lượng rác. MÁY LỌC RÁC TINH NGUỒN GỐC BÙN Bùn được sinh ra từ: -Xử lý sinh học hiếu khí (Công nghệ Aerotank) -Xử lý sinh học kỵ khí. + Bể UASB. + Bể BASTAF. XỬ LÝ HIẾU KHÍ Phương pháp xử lý hiếu khí là phương pháp xử lý chất ô nhiễm trong nước thải bằng con đường oxy hóa khử sinh học với sự tham gia của oxy như 1 chất nhận điện tử cuối cùng. Công nghệ aerotank là quá trình xử lí sinh học áp dụng công nghệ bùn hoạt tính cổ điển với dòng chảy vào liên tục. Sau bể aerotank phải có 2 bể lắng để lắng bùn sinh học. XỬ LÝ HIẾU KHÍ VSV tiếp xúc với nước thải và sử dụng các chất hữu cơ trong nước thải làm thức ăn và thực hiện các phản ứng oxy hóa các chất hữu cơ với sự tham gia của oxy trong không khí tạo năng lượng duy trì sự sống . XỬ LÝ HIẾU KHÍ Bùn sinh ra từ bể aerotank và các chất lơ lửng sẽ được lắng ở bể lắng 1, lượng bùn từ bể lắng 1 sẽ một phần được tuần hoàn lại bể aerotank và một phần đi vào bể nén bùn. Dòng nước thải từ bể lắng 1 qua quá trình keo tụ tạo bông sẽ đi vào bể lắng 2, lượng bùn ở bể lắng 2 sẽ đi vào bể nén bùn và một phần sẽ tuần hoàn lại bể aerotank. BỂ AEROTANK XỬ LÝ KỊ KHÍBỂ UASB Trong bể UASB xảy ra quá trình phân hủy chất hữu cơ hòa tan và dạng keo trong nước thải với sự tham gia của các VSV yếm khí. VSV yếm khí sẽ hấp thụ các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải, phân hủy và chuyển hóa chúng thành khí. BỂ UASB Bọt khí sinh ra bám vào hạt bùn cặn, nổi lên trên làm xáo trộn và gây ra dòng tuần hoàn cục bộ trong lớp cặn lơ lửng. Hiệu quả khử COD và BOD có thể đạt 70 – 90%, sau đó nước thải có thể đưa qua bể xử lí aerotank tiếp tục quá trình xử lí. MÔ HÌNH BỂ UASB BỂ BASTAF Trong bể tự hoại cải tiến diễn ra quá trình lắng cặn và lên men phân hủy sinh học kị khí cặn lắng và lọc kị khí. Các chất hữu cơ trong nước thải và bùn cặn đã lắng, chủ yếu là các carbohydrate, protein, lipid … được phân hủy bởi các vi khuẩn kị khí và các loại nấm men, nhờ vậy, cặn lên men, bớt mùi hôi, giảm thể tích. BỂ BASTAF Trong bể xảy ra 3 quá trình chính: - Lắng cặn. - Phân hủy kị khí . - Lọc kị khí cặn . LẮNG CẶN Các tạp chất lơ lửng kích thước nhỏ, khó tự lắng tham gia vào quá trình lắng nhờ dính bám, đông tụ với nhau và tạo thành các bông keo tụ lớn, dễ lắng hơn. PHÂN HỦY KỊ KHÍ Các chất thải hữu cơ sẽ được phân giải theo 4 giai đoạn: - Thủy phân. - Lên men. - Sinh Acetat. - Sinh Metan. PHÂN HỦY KỴ KHÍ Thủy phân: Chất hữu cơ phức tạp ----------> Các chất hòa tan Enzim Lên men: VK lên men Các chất hòa tan ----------> Các hợp chất hữu cơ đơn giản PHÂN HỦY KỊ KHÍ Sinh Acetat: Các hợp chất tạo thành được chuyển thành các sản phẩm cuối để sinh khí metan: acetate, hydro, carbondyoxide. Sinh Metan: - Metan được tạo thành từ quá trình phân hủy acetate bởi các vi khuẩn lên men acetate. - Từ phản ứng khử carbondyoxide bằng hydro, tương ứng bởi và vi khuẩn hydro. LỌC KỊ KHÍ CẶN Tại các ngăn lọc, cặn và bùn sẽ được giữ lại nhằm đảm bảo nồng độ bùn thích hợp cho quá trình phân hủy kị khí sinh học. Đồng thời các chất rắn sẽ được giữ lại đảm bảo cho nước đầu ra của bể có hàm lượng TSS giảm, cho phép tách cặn lắng, tránh tắc các công trình xử lí nước thải phân tán tiếp theo như các bãi lọc ngầm, bãi lọc cát… HỆ THỐNG BỂ BASTAF XỬ LÝ BÙN THU ĐƯỢC Bùn thu được sau các quá trình xử lý nước thải sẽ đi vào bể chứa bùn. Ở đây lượng bùn đó có thể được đi phơi hoặc đem đi nén. NÉN BÙN Bể nén bùn làm giảm độ ẩm của bùn hoạt tính dư bằng cách lắng (nén) cơ học để đạt độ ẩm thích hợp (95 – 97%) phục vụ cho các quá trình xử lí bùn ở phía sau. Bùn loãng (hỗn hợp bùn + nước) được đưa vào ống trung tâm ở tâm bể. Dưới tác dụng của trọng lực bùn sẽ lắng và kết chặt lại. Sau khi nén bùn sẽ được rút ra khỏi bể bằng bơm hút bùn. BỂ NÉN BÙN SÂN PHƠI BÙN Bùn sau khi đi vào bể chứa sẽ được đem đi phơi  giúp bùn được cô đặc hơn. BÙN SAU XỬ LÝ Quản lý: - Chôn lấp bùn. - Tái sử dụng. Bãi chôn lấp bùn ỨNG DỤNG CỦA BÙN SAU KHI XỬ LÝ Xử lí bùn thải công nghiệp thành bê tông: - Bùn thải sau khi lấy lên sẽ được xử được xử lí khử mùi bằng chất BOF1 và BOF2 trong khoảng 15 phút. - Tùy theo loại bùn thải thu về từ nhà máy nước thải tập trung, hóa chất xử lí sẽ được pha trộn với tỉ lệ khác nhau. - Hỗn hợp bùn thải đã qua xử lí này sẽ tiếp tục được trộn với hợp chất HSOB để tạo ra bê tông. ỨNG DỤNG CỦA BÙN SAU KHI XỬ LÝ Gạch làm từ bùn thải: Bùn rác  lọc  ray nhỏ  tách bùn + vật liệu thô  cát mịn sẽ được dùng làm nguyên liệu sản xuất gạch lót, vỉa hè. ỨNG DỤNG CỦA BÙN SAU KHI XỬ LÝ Bùn làm phân bón hữu cơ: Bùn sau khi được xử lí bằng vi sinh vật để tách kim loại được dùng làm phân bón hữu cơ . CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ QUAN TÂM THEO GiỎI !!!