mỤc lỤc mỞ ĐẦu ...1... · 2014-05-24 · đó. thông thường, các bể phốt cứ 5...
TRANSCRIPT
1
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU………………………………………………………………………….3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG………………………………………………………..6
1.1. Hiện trạng hệ thống thu gom và xử lý nước thải thành phố Đà
Nẵng………………………………………………………………………………...7
1.1.1. Hệ thống thu gom và xử lý nước thải đô thị TP Đà Nẵng …………7
1.1.2. Hệ thống thu gom và xử lý nước thải các khu công nghiệp…………….8
1.1.3. Hệ thống thu gom và xử lý nước thải bệnh viện…………………….…..8
1.2 Ảnh hưởng của nước thải đối với môi trường Thành phố Đà
Nẵng…………………………………………………………………………..9
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ ĐANG ÁP DỤNG
TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG. ĐÁNH GIÁ ƯU NHƯỢC ĐIỂM, SỰ CẦN
THIẾT PHẢI LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHO VIỆC NÂNG CẤP, ĐẦU TƯ
MỚI CÁC TRẠM……………………………………………………………….12
2.1 Trạm xử lý nước thải Đô thị thành phố Đà Nẵng………………………..12
2.1.1 Tổng quan các trạm xử lý nước thải TP Đà Nẵng…………………. …12
2.1.2 Sơ đồ công nghệ của các trạm XLNT đô thị thành phố Đà
Nẵng……………………………………………………………………………..16
2.1.3 Các hạng mục công trình của trạm XLNT thành phố Đà Nẵng……...17
2.2 Kết quả của quá trình xử lý, đánh giá ưu nhược điểm của công nghệ
XLNT yếm khí...........................................................................................20
2.2.1 Kết quả của quá trình xử lý...................................................................20
2.2.2 Ưu điểm của công nghệ xử lý nước thải yếm khí..................................21
2.3 Sự cấn thiết phải cải tạo, nâng cấp hoặc xây dựng mới các Trạm
XLNT...............................................................................................................22
2.3.1.Tiêu chuẩn nước thải hiện hành TCVN 7222:2002…………………….22
2
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
2.3.2. Tiêu chuẩn nước thải dự kiến trong tương lai………………………….23
2.4.3. Sự cần thiết phải nghiên cứu các loại hình xử lý nước thải phù hợp trong
tương lai………………………………………………………………………….24
CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU CÁC LOẠI HÌNH CÔNG NGHỆ KHẢ THI CÓ
THỂ ÁP DỤNG CHO VIỆC XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT Ở THÀNH
PHỐ ĐÀ NẴNG………………………………………………………………….26
3.1 Các Qui trình chung cho mọi phương án………………………………...26
3.1.1 Hồ Ổn Định Nước thải (WSP)…………………………………………...26
3.1.2 Hệ thống Lọc Nhỏ giọt (TF…………………………………………….. 27
3.1.3 Hệ thống Bùn Hoạt tính (AS)………………………………………..….31
3.1.4 Hệ thống Mương Oxy hóa (OD)…………………………………………34
3.1.5 Hệ thống Bể phản ứng theo mẻ kế tiếp (SBR)………………………….35
CHƯƠNG 4: KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ MƯƠNG OXY HÓA
TRONG VIỆC XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT Ở THÀNH PHỐ ĐÀ
NẴNG…………………………………………………………………………….39
4.1 Định nghĩa…………………………………………………………………….39
4.2 Mô tả quy trình mương oxy hóa……………………………………..…….39
4.3 So sánh công nghệ mương oxy hóa với các công nghệ khác……………42
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………...48
KẾT LUẬN....................................................................................................48
KIẾN NGHỊ………………………………………………………………........48
DANH SÁCH TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………49
3
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngân hàng Thế giới đã hỗ trợ tài chính cho thành phố Đà Nẵng đầu tư xây
dựng hệ thống thu gom và xử lý nước thải đô thị thông qua “dự án Thoát nước và
vệ sinh môi trường thành phố Đà Nẵng”, trong đó có hạng mục thiết kế và xây
dựng 4 trạm XLNT (Phú Lộc, Hòa Cường, Ngũ Hành Sơn và Sơn Trà) với tổng
công suất là 89.200 m3/ngày và hệ thống đường ống xả ra sông Hàn, Vịnh Đà
Nẵng, Biển Đông. Hệ thống đã được bàn giao đưa vào sử dụng, vận hành khai thác
đầu tháng 12/2007. Tuy nhiên, do được triển khai thiết kế từ năm 1999-2000 với
quy trình công nghệ xử lý yếm khí nên chất lượng nước thải sau khi xử lý đến thời
điểm không đạt tiêu chuẩn TCVN 7222:2002 trước khi thải ra môi trường tiếp
nhận. Chất lượng nước thải sau khi xử lý vẫn còn hàm lượng chất hữu cơ cao, chỉ
tiêu nhu cầu ôxy sinh học BOD>50mg/l và nhu cầu ôxy hoá học COD >80mg/l là
vượt tiêu chuẩn cho phép, nguy cơ gây ô nhiễm môi trường khu vực tiếp nhận là rất
lớn. Ngoài ra, dự kiến trong thời gian sắp đến, với tốc độ tăng dân số đến năm 2025
là 2,1 triệu dân (Kịch bản “Chiến lược đẩy nhanh tăng trưởng” của Nghiên cứu
DACRISS) thì 4 trạm XLNT hiện trạng không thể đáp ứng nhu cầu xử lý nước thải
sinh hoạt ngày càng tăng của thành phố. Do vậy, việc nghiên cứu đề xuất các loại
hình công nghệ thích hợp cho việc nâng cấp hoặc đầu tư mới các trạm XLNT trong
tương lai là hết sức cần thiết.
Việc nghiên cứu, xem xét công nghệ Mương oxy hóa có thích hợp trong việc
xử lý nước thải sinh hoạt với nồng độ BOD khá thấp như hiện nay (theo kết quả
của các nghiên cứu gần đây) ở thành phố Đà Nẵng là hết sức cấp thiết, góp phần hỗ
trợ chủ đầu tư đưa ra quyết định chính thức trong viêc lựa chọn công nghệ xử lý
nước thải phù hợp cho tương lai.
4
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Do đó, tác giả chọn đề tài nghiên cứu “ Nghiên cứu khả năng áp dụng công
nghệ mương oxy hoá trong việc xử lý nước thải sinh hoạt ở thành phố Đà
Nẵng”.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý
nước thải sinh hoạt ở Đà Nẵng, đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, phù hợp với
các quy định hiện hành và mang tính khả thi cao.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Tác giả đã tập trung nghiên cứu hiện trạng hệ thống thu gom và xử lý nước
thải TP Đà Nẵng, các loại hình công nghệ xử lý nước thải đô thị có thể áp dụng cho
việc xử lý nước thải sinh hoạt ở Đà Nẵng (tập trung vào công nghệ mương oxy
hóa) & các tiêu chuẩn quy định hiện hành và tương lai đối với việc xả thải nước
thải sinh hoạt.
4. Đối tượng khảo sát của đề tài
Đối tượng khảo sát của đề tài là hiện trạng các công trình xử lý nước thải
hiện có, hệ thống thu gom, điều kiện dân số, tài chính của thành phố cũng như một
số các công trình xử lý nước thải đã có trong nước và trên thế giới…
4. Phương pháp nghiên cứu
Lý luận khoa học và nghiên cứu thực tiễn.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài là rất lớn. Việc nghiên cứu, xem xét công nghệ
Mương oxy hóa có thích hợp trong việc xử lý nước thải sinh hoạt với nồng độ BOD
khá thấp như hiện nay (theo kết quả của các nghiên cứu gần đây) ở thành phố Đà
Nẵng là hết sức cấp thiết, góp phần hỗ trợ chủ đầu tư đưa ra quyết định chính thức
trong viêc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp cho tương lai.
6. Cấu trúc của đề tài
Đề tài có cấu trúc như sau:
5
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Chương 1: Tổng quan về tình trạng ô nhiễm môi trường thành phố Đà Nẵng.
Chương 2: Công nghệ xử lý nước thải đô thị đang áp dụng tại thành phố Đà
Nẵng. Đánh giá ưu nhược điểm, sự cần thiết phải lựa chọn công nghệ cho việc nâng
cấp, đầu tư mới các trạm XLNT tương lai.
Chương 3: Giới thiệu các loại hình công nghệ khả thi có thể áp dụng cho
việc xử lý nước thải sinh hoạt tại thành phố Đà Nẵng.
Chương 4: Giới thiệu công nghệ mương oxy hóa: định nghĩa, mô tả, so sánh
với các công nghệ khác, ưu điểm và nhược điểm, các yêu cầu về vận hành và bảo
dưỡng trạm; đánh giá tính phù hợp của công nghệ mương oxy hóa trong điều kiện
thành phố Đà Nẵng về chi phí đầu tư, mức độ chiếm đất, chi phí vận hành và bảo
dưỡng sau này.
Chương 5: Kết luận và kiến nghị.
6
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
1.2. Hiện trạng hệ thống thu gom và xử lý nước thải thành phố Đà Nẵng
Nước thải của thành phố Đà Nẵng được hình thành từ nhiều nguồn khác
nhau, đó là:
- Nước thải đô thị: nước thải sinh hoạt của các hộ gia đình, các ngành dịch
vụ như du lịch (nhà hàng, khách sạn), chợ, các trung tâm thương mại, hành chính
và các cơ sở chế biến sản xuất lương thực, thực phẩm nhỏ.
- Nước thải các khu công nghiệp: Khu công nghiệp Hoà Khánh, Liên Chiểu,
An Đồn, Hoà Cầm, thuỷ sản Thọ Quang,
- Nước thải từ các bệnh viện.
1.2.1. Hệ thống thu gom và xử lý nước thải đô thị TP Đà Nẵng
Nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình, các ngành dịch vụ, chợ, trung tâm
hành chính…hầu hết được thải vào các bể tự hoại hoặc nhà vệ sinh dội nước có hai
ngăn sau đó thải trực tiếp ra đất hoặc vào các cống thoát nước của thành phố gần
đó. Thông thường, các bể phốt cứ 5 năm phải hút phân bùn một lần. Thực tế cho
thấy các chủ hộ gia đình chỉ hút khi bể bị nghẹt hoặc sửa chữa nhà. Vì vậy, dòng
thoát từ bể tự hoại có thể mang theo cả phân cặn vào hệ thống cống thành phố làm
tăng nguy cơ lắng cặn, gây nên tình trạng yếm khí và tạo mùi trong cống.
Toàn bộ nước thải sau khi được đưa vào cống chung sẽ được thu gom và
đưa về 04 Trạm XLNT tập trung là: Hoà Cường, Phú Lộc, Sơn Trà, Ngũ Hành Sơn
để xử lý trước khi thải ra môi trường bên ngoài. Công suất xử lý nước thải của các
trạm như sau :
Bảng 1.1 Công suất xử lý nước thải đô thị tại các trạm XLNT
Thông số
Đơn vị Trạm xử lý nước thải
Hoà Cường Phú Lộc Sơn Trà Ngũ H. Sơn
Công suất xử lý m3/ngày 30.000 30.000 9.000 5.000
7
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
(Nguồn : Dự án Thoát nước và vệ sinh TP Đà Nẵng)
Với công nghệ xử lý nước thải kỵ khí, chất lượng nước thải sau xử lý có hàm
lượng BOD >50mg/l và hàm lượng chất rắn lơ lửng SS>50mg/l.
1.2.2. Hệ thống thu gom và xử lý nước thải các khu công nghiệp
Trên địa bàn thành phố Đà Nẵng có khoảng 4.500 cơ sở sản xuất công
nghiệp. Khoảng 5,3 % số cơ sở sản xuất công nghiệp có quy mô lớn tập trung tại
các khu công nghiệp, phần còn lại các cơ sở sản xuất nhỏ được xây dựng xen kẻ tại
các khu dân cư.
Các cơ sở sản xuất công nghiệp nhỏ xen lẫn giữa các khu dân cư hầu hết
chưa có hệ thống xử lý nước thải. Dầu mỡ và các hoạt động sản xuất được xả thẳng
vào hệ thống thoát nước chung của thành phố, gây ô nhiễm môi trường sống. Hiện
thành phố đang yêu cầu các cơ sở sản xuất gây ô nhiễm cao hoặc phải di dời vào
các khu công nghiệp tập trung hoặc phải có hệ thống xử lý nước thải đạt yêu cầu.
Khu công nghiệp Hoà Khánh thuộc quận Liên Chiểu đã xây dựng hệ thống
xử lý nước thải với 5.000m3/ ngày và dự kiến đến năm 2015 sẽ nâng lên khoảng
15.000m3/ngày. Nước thải sau khi xử lý chỉ đạt loại B theo tiêu chuẩn TCVN 5945-
1995 được xả vào cửa xả của đập Bàu Tràm rồi ra sông Cu Đê. Các khu công
nghiệp còn lại như An Đồn, Hoà Cầm, thuỷ sản Thọ Quang đã được xây dựng cơ
sở hạ tầng đầy đủ nhưng vẫn chưa xây dựng hệ thống xử lý nước thải hoặc xây
dựng nhưng chưa hoàn thành (khu công nghiệp thuỷ sản).
1.2.3. Hệ thống thu gom và xử lý nước thải bệnh viện
Nước thải tại các bệnh viện, ngoài các đặc trưng của nước thải đô thị còn có
các mầm bệnh, nhất là các bệnh truyền nhiễm. Đã có 04 bệnh: Đà Nẵng, Y học cổ
truyền, bệnh viện C, bệnh viện tư Hoà Mỹ và 02 trung tâm Y tế Hoà Vang, Hải
Châu đã có hệ thống xử lý nước thải. Còn lại khoảng 15 trung tâm y tế vẫn chưa
xây dựng hệ thống xử lý nước thải. Nước thải của các bệnh viện đã xử lý hoặc chưa
8
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
xử lý đều đổ vào cống chung của TP Đà Nẵng. Bảng cập nhật 1.8 dưới đây đã phản
ảnh khối lượng nước thải tại các bệnh viện chưa được xử lý có khối lượng lớn.
Bảng 1.2 Các trung tâm và bệnh viện chưa xử lý nước thải
STT Tên đơn vị Số giường bệnh
Lượng nước thải
dự kiến (
m3/ngày)
1 Bệnh viện mắt 70-100 100
2 Bệnh viện tâm thần 180-250 150
3 Bệnh viện điều dưỡng 50-70 70
4 Trung tâm răng hàm mặt 30-50 50
5 Trung tâm BVSKBMTE 50
6 Trung tâm cấp cứu 30-50 50
7 Trung tâm phòng chống lao 30-50 50
8 Trung tâm y tế quận Sơn Trà 130-150 100
9 Trung tâm y tế quận Liên Chiểu 70-150 100
10 Trung tâm y tế quận Thanh Khê 130-150 100
11 Trung tâm kiểm nghiệm DP-MP 50
12 Trung tâm y tế dự phòng 150
13 Bệnh viện Vĩnh Toàn 50 40
14 Bệnh viện Bình Dân 50 40
15 Bệnh viện Nguyễn Văn Thái 25 20
Tổng cộng 1120
(Nguồn : Sở y tế Thành phố Đà Nẵng)
1.2 Ảnh hưởng của nước thải đối với môi trường Thành phố Đà Nẵng
Tại khu vực nội thị: Do việc đấu nối nước thải sinh hoạt vào hệ thống thu
gom và xử lý nước thải chưa hoàn chỉnh nên hình thành một số khu vực ô nhiễm
9
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
nghiêm trọng như khu vực bãi biển Mỹ Khê từ Phạm Văn Đồng đến Nguyễn Văn
Thoại, hồ Thạc Gián, hồ Đầm Rong 2, sông Phú Lộc.
Các vùng giáp ranh với khu vực nội thị đã hình thành các khu công nghiệp
Hoà Khánh, An Đồn, thuỷ sản Sơn Trà mà hầu hết các khu công nghiệp này chưa
có hệ thống xử lý nước thải riêng, hoặc có nhưng chưa hoàn chỉnh, xử lý không
triệt để. Tình trạng môi trường tại khu vực này ô nhiễm nghiêm trọng, nhất là khu
dịch vụ thuỷ sản Thọ Quang.
Do đặc điểm trên nên vấn đề ô nhiễm môi trường chủ yếu xảy ra tại khu vực
nội thành và vùng tiếp giáp giữa nội thành và ngoại thành.
Các số liệu điều tra về chất lượng nước, không khí đã cho thấy đang có sự
gia tăng ô nhiễm môi trường về nguồn nước, không khí tại một số khu vực khu dân
cư sinh sống, khu công nghiệp, cơ sở sản xuất công nghiệp.
Một số sông hoặc hồ điều hòa trong thành phố như sông Phú Lộc, nhánh
sông Cu Đê (tiếp nhận nước thải từ khu công nghiệp Hoà Khánh), hồ Bầu Tràm, hồ
Thạc Gián, Đầm Rong... đang bị ô nhiễm nặng. Các chỉ tiêu phân tích chất lượng
nước như COD, BOD, NH4+... tại các khu vực này hầu hết vượt xa tiêu chuẩn nước
mặt (TCVN 5942-1995). Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng này là do chúng
phải tiếp nhận nguồn nước thải sinh hoạt hoặc công nghiệp mà chưa được xử lý
trước khi xả thải. Tại các vị trí tiếp nhận nước thải công nghiệp ở hạ lưu sông Cu
Đê và hồ Bầu Tràm (tiếp nhận nước thải của khu công nghiệp Hòa Khánh), sông
Phú Lộc (nước thải công nghiệp của các nhà máy thuộc quận Thanh Khê và Liên
Chiểu) khiến chất lượng nước tại đây ngày càng ô nhiễm.
Số liệu điều tra cho thấy chất lượng nước ngầm mạch nông tại các khu vực
quan trắc trên địa bàn Thành phố là tương đối tốt, đạt yêu cầu sử dụng cho mục
đích sinh hoạt qui mô hộ gia đình, ngoại trừ một vài vị trí nước bị nhiễm mặn,
nhiễm phèn, nhiễm bẩn bởi chất hữu cơ hoặc có nồng độ muối sắt cao. Tuy nhiên,
10
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
cùng với sự phát triển đô thị và khu công nghiệp, trong tương lai các nguồn nước
ngầm mạch nông bị ô nhiễm là điều khó tránh khỏi.
Tại một số khu dân cư, do cơ sở hạ tầng cấp 3 chưa hoàn chỉnh hoặc xuống
cấp, nước thải chưa được thu gom, nên hiện tại các khu vực này thường phải đối
mặt với những vấn đề như ngập lụt, vệ sinh môi trường và điều kiện sinh hoạt cũng
như sinh sống của người dân hết sức thấp kém.
Nước thải tại các bệnh viện chưa được xử lý xả thẳng ra môi trường bên
ngoài đem theo mầm bệnh, nguy cơ gây ra lan truyền bệnh dịch là rất lớn.
11
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ ĐANG ÁP DỤNG
TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG. ĐÁNH GIÁ ƯU NHƯỢC ĐIỂM, SỰ CẦN
THIẾT PHẢI LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHO VIỆC NÂNG CẤP, ĐẦU TƯ
MỚI CÁC TRẠM
2.4 Trạm xử lý nước thải Đô thị thành phố Đà Nẵng
2.4.1 Tổng quan các trạm xử lý nước thải TP Đà Nẵng
Đà Nẵng xây dựng 04 trạm xử lý nước thải tập trung là Phú Lộc, Hoà
Cường, Sơn Trà và Ngũ Hành Sơn. Cả 04 trạm xử lý đều thiết kế xử lý nước thải
bằng công nghệ hồ sinh học một bậc: hồ kị khí. Đây là công nghệ xử lý nước thải ít
tốn kém nhất, không cần sử dụng năng lượng điện và hiệu quả tách chất ô nhiễm
cao. Hồ kị khí có nhược điểm là tạo ra mùi và được khắc phục sơ bộ bằng cách lắp
đặt tấm đậy trên mặt hồ bằng vải nhựa và thu hồi khí sinh học đem đốt.
Đặc điểm cần lưu ý đối với công nghệ hồ kị khí là nếu hàm lượng BOD
trong nước thải càng cao thì hiệu quả tách BOD tốt. Với hệ thống thoát nước Đà
Nẵng hiện tại, hầu hết nước thải đều thoát ra từ bể tự hoại có nghĩa là hàm lượng
BOD trong nước thải đã giảm đáng kể trước khi nó được thu gom về trạm xử lý. Vì
vậy, hiệu suất xử lý nước thải của các trạm xử lý nước thải thành phố Đà Nẵng là
tương đối thấp, bình quân khoảng 45 50%.
Vị trí của 04 trạm xử nước thải lý hiện hữu có diện tích tương đối hạn chế và
đều nằm trong khu vực dân cư và thương mại mới phát triển. Khoảng cách cách ly
tối thiểu theo Quy phạm Việt Nam chưa được đảm bảo, nguồn đất dự phòng để
phát triển trong tương lai không có. Đây là một khó khăn khi muốn nâng cấp các
trạm xử lý nước thải này trong tương lai.
Bảng 2.1 Diện tích đất của các trạm XLNT
Trạm
XLNT
Vị trí D tích
đất
Vùng
đệm
Khả năng mở rộng đất
trong tương lai
Hoà
Cường
Khu công viên Đò Xu
– Hoà Cường,
5.3ha Không Khó khăn vì đã hình
thành các khu Tái định
12
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
cư, thương mại
Phú Lộc phường Thanh Khê
Tây,
5ha Không Có khả năng vì có đất
nông nghiệp
Sơn Trà Khu CN Thuỷ sản
Thọ Quang
2,5ha Không Không. Nhà máy đã hình
thành xung quanh
Ngũ Hành
Sơn
Phường Khuê Mỹ,
quận Ngũ Hành Sơn
2ha Không Không. Đã hình thành
các khu du lịch
Dân số và lưu lượng nước thải được thu gom trong hiện tại và tương lai như
sau:
Bảng 2.2 Dân số và lưu lượng nước thải được xử lý của các trạm hiện tại và
tương lai
Thông số H.Cường Phú Lộc Sơn Trà N.H.Sơn
Năm 2008
Số dân cư kết nối với trạm XLNT 110.000 208.000 64.100 26.300
Lưu lượng nước thải (m3/ngày-đêm) 15.000 27.200 9.000 3.600
Năm 2020
Số dân cư kết nối với trạm XLNT 214.000 300.000 101.400 56.600
Lưu lượng nước thải (m3/ngày-đêm) 42.300 49.500 16.700 11.200
Năm 2040
Số dân cư kết nối với trạm XLNT 252.000 397.000 136.000 113.800
Lưu lượng nước thải (m3/ngày-đêm) 59.900 78.600 36.000 27.000
Nguồn: Dự án Đầu tư cơ sở hạ tầng ưu tiên TP Đà Nẵng
Các thông số kỹ thuật của các trạm xử lý nước thải như sau:
Bảng 2.3 Các thông số kỹ thuật chính của các trạm XLNT
Kích cỡ (m) Hoà Cường Phú Lộc Sơn Trà N. H. Sơn
Chiều dài đỉnh hồ 173 173 89 69
13
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Bề rộng đỉnh hồ
Bề sâu nước
Phần trên bề mặt nước
Chiều sâu hố
2x73
5
0.5
2
2x73
5
0.5
2
2x59
3
0.5
2
2x44
3
0.5
2
Thể tích chứa (m3) 110.799 110.799 29.065 16.018
Lượng nước thải đầu
vào năm 2008
17.000 22.400 8.500 3.700
Thòi gian lưu nước 6,72 4,95 3,42 4,33
Điểm xả thải Sông Cẩm
Lệ
Cửa sông
Phú Lộc
Vịnh Đà
Nẵng
Sông Cổ Cò
Nguồn: Dự án Thoát nước và vệ sinh TP Đà Nẵng.
Hình 2.1 và 2.2 dưới đây là mặt bằng và mặt căt điển hình của một trạm xử lý nước
thải
14
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Hình 2.1 Mặt bằng điển hình trạm xử lý nước thải
§Êt ®Çm chÆt
Líp lãt GCL
Líp Bª t«ng
Mµn næi HDPE
Ống dẫn vào
Kênh dẫn dòng
Ống dẫn ra
7m 5m
Lưu lại 3 ngày
Hình 2.2: Mặt cắt điển hình trạm xử lý nước thải
Ống thu khí ga
19092.7
54 E
77114.9
72 N
19244.2
52 E
77012.3
22 N
19105.7
47 E
76807.9
06 N
18997.1
46 E
76942.6
74 N
19119.669 E
76859.654 N
TL-8
2.1
56
LA
-3
19216.7
12 E
77002.8
73 N
19094.1
89 E
77085.8
93 N
LA
-2
18954.2
48 E
76910.5
57 N
+2.00
èng n©ng rm21 d630
èng x¶ trµn khÈn cÊp d400
èng x¶ d630
nhµ ®iÒu hµnh
tr¹m b¬m tuÇn hoµn
trô ®iÖn
hå sè 1
hå sè 2
15
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
2.4.2 Sơ đồ công nghệ của các trạm XLNT đô thị thành phố Đà Nẵng
Hệ thống xử lý nước thải được chia làm 02 khối: khối xử lý cơ học xảy ra tại
kênh dẫn dòng và khối xử lý sinh học xảy ra tại hồ kỵ khí.
Khối xử lý cơ học: Nước thải được đưa vào kênh dẫn dòng thông qua trạm
bơm cuối cùng của hệ thống thu gom nước thải. Tại kênh lắng, các vật liệu thô như
cát, sạn sẽ được lắng xuống, và song chắn rác sẽ ngăn không cho các vật liệu có
kích thước lớn như bao nilông, gỗ nhỏ, nhựa…xuống hồ kỵ khí. Việc vớt bùn cát,
rác… tại kênh dẫn bằng thủ công và được chuyển đến nơi quy định. Các đường ống
chuyển nước xuống hồ kỵ khí còn có tác dụng hút bùn dưới hồ khi cần thiết.
Khối xử lý sinh học: gồm 02 hồ kỵ khí song song được xây dựng bằng bê
tông cốt thép và có màng nổi bên trên để giảm mùi hôi và tăng hiệu suất xử lý.
Nước thải chuyển vào hồ kỵ khí thông qua hệ thống ống bố trí dọc theo kênh. Nước
thải được xử lý theo phương pháp sinh học với công nghệ hồ kỵ khí. Với hệ vi sinh
vật sẵn có ở trong hồ, các quá trình sinh học kỵ khí được diễn ra và kết quả là
lượng chất hữu cơ trong nước thải giảm. Với công nghệ xử lý nước thải kỵ khí,
hàm lượng BOD5 giảm xuống khoảng 50% so với ban đầu. Thời gian lưu nước
trong hồ kỵ khí là 3-7 ngày trước khi xả ra môi trường bên ngoài. Điểm tiếp nhận
nguồn nước thải sau khi xử lý là các sông, vịnh Đà Nẵng.
Các sản phẩm phụ của quá trình xử lý là khí CO2, CH4 và được thu lại bởi
hệ thống ống sát thành hồ và màng nổi. Khí CH4 được đốt nhờ thiết bị đốt khí tự
động.
16
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải hiện tại
2.4.3 Các hạng mục công trình của trạm XLNT thành phố Đà Nẵng
a. Cấu trúc dẫn vào
Điểm dẫn vào: chuyển tiếp giữa hệ thống thu gom nước thải và hệ thống xử
lý nước thải. Tại đây nước thải được phân phối đều cho 04 kênh dẫn dài.
Một kênh dẫn dài cho phép đá sạn (cát thô) lắng xuống để không vào các hồ.
Một song chắn rác bằng gang giúp loại bỏ các vật thể thô, lớn ra khỏi nước
thải.
b. Đoạn dẫn vào các kênh dẫn và các ống dẫn
Đoạn này dùng để phân chia nước thải kết hợp với các tấm tràn bằng kim
loại có thể điều chỉnh được nhằm đảm bảo lưu lượng đưa vào các ống xuống hồ
bằng nhau.
17
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Hình 2.4 Cấu tạo kênh dẫn dòng
1. Hồ kỵ khí
Là trung tâm của mỗi trạm XLNT, gåm cã 02 hå song song víi nhau.
Cấu tạo của hồ gồm một hố sâu 2m để chứa bùn và hệ thống ống phân chia nước
thải đặt sát đáy hồ. §iÒu nµy gióp c¶i thiÖn viÖc trén lÉn gi÷a níc th¶i võa
ch¶y ®Õn víi c¸c khèi sinh häc (bio-mass) vèn ®· h×nh thµnh trong c¸c hå
theo thêi gian.
Hoạt động sinh học của các vi sinh vật kỵ khí sẽ làm giảm khoảng 50% đến
70% mức BOD của dòng chảy vào, tuỳ thuộc lượng BOD ở đầu vào. Do hàm
lượng BOD nước thải sinh hoạt ở đầu vào thấp nên hiệu quả xử lý khoảng 50%.
Hình
2.5 Hồ kỵ
khí và ống
dẫn vào
18
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Với lưu lượng nước thải cần xử lý trong năm 2008, thời gian lưu nước trong
các hồ bình quân khoảng 4,5 ngày.
Các tấm màng nổi được làm từ vật liệu HDPE, được đặt trên mặt nước hồ (
chuyển động theo cao trình mặt nước) để ngăn mùi hôi và thúc đẩy quá trình xử lý
kỵ khí.
Quá trình xử lý nước thải đã sinh ra khí CH4 và CO2 dưới tấm màng nổi. Hỗn
hợp khí sẽ được di chuyển ra bên ngoài hồ nhờ hệ thống ống được đặt dưới lớp
màng nổi, và được đốt bởi thiết bị đốt khí tự động.
Hình 2.6 Hệ thống thu đốt khí
Normal operation:
Gas evacuates through gas piping
Blocked gas system:
Gas evacuates through
emergency outlet pipes
19
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Hình 2.7 Trạm XLNT đã hình thành
2.5 Kết quả của quá trình xử lý, đánh giá ưu nhược điểm của công nghệ
XLNT yếm khí
2.5.1 Kết quả của quá trình xử lý
Với sự theo dõi của Trung tâm bảo vệ Môi trường Trường Đại Học Bách
Khoa Đà Nẵng, các trạm xử lý nước thải đã được lấy mẫu đầu vào và đầu ra để
phân tích 04 chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước, đó là: độ PH, hàm lượng chất rắn
SS, nhu cầu ôxy sinh học BOD và nhu cầu ôxy hoá học COD. Với trạm XLNT Sơn
trà, thời gian vận hành khoảng 12 tháng và ta đã có được dữ liệu tương đối chính
xác và đầy đủ ( khoảng 30 dữ liệu). Qua phân tích và loại bỏ những dữ liệu không
hợp lệ, ta có được kết quả phân tích các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước của các
trạm như sau:
Bảng 2.4 So sánh kết quả xử lý nước thải với các TCVN
Th«ng sè §¬n vÞ Níc th« cha xö lý
Níc th¶I ®· xö lý
TCVN 5945:1995
( lo¹i B)
TCVN 7222:2002 ( Lo¹i 2)
pH
BOD
COD
mg/l
mg/l
6.0-7.5
75-150
90-200
6.5-7.5
50-75
60-100
5.5-9
50
6-9
10-30
20
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
TSS
TN
TP
mg/l
mg/l
150-200
15-35
3-7
50-70
7-17
2-5
100
60
6
10-30
15-30
5-12
Đánh giá chất lượng nước thải đầu vào:
- Nước thải đầu vào được thu gom từ các bể tự hoại của các nhà vệ sinh,
nước sinh hoạt của hộ gia đình, nhà hàng, khách sạn.... Nồng độ của các hợp chất
hữu cơ có trong nước thải thể hiện qua nhu cầu ôxy sinh học BOD = (75-:-150)mg/l
và nhu cầu ôxy hoá học COD=(100-:-200)mg/l, có mức độ ô nhiễm cao so với tiêu
chuẩn nước thải xả vào nguồn nước tự nhiên.
- Tỉ lệ tối thiểu BOD: N:P=(100:5:3) cho ta thấy được nước thải đủ chất dinh
dưỡng để duy trì sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn.
- Tỉ lệ COD/BOD= 1,5 là phù hợp với nước thải đô thị. Không có thành phần
hợp chất độc hại trong nước thải.
- Độ PH=6,0-:-7,5, nước thải ở dạng trung tính, không cần thiết phải trung
hoà.
Với các tính chất nước thải đầu vào như trên, việc xử lý nước thải bằng
phương pháp sinh học là phù hợp. Tuy nhiên, để chất lượng nước thải đầu ra tốt,
phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 7222:2002 thì phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ xử
lý.
2.5.2 Ưu điểm của công nghệ xử lý nước thải yếm khí.
a. Ưu điểm
Công nghệ xử lý nước thải hồ kỵ khí cũng có những ưu điểm mà các nhà tư
vấn thiết kế đã chọn để XLNT đô thị ở thành phố Đà Nẵng, đó là:
- Thiết kế đơn giản, thể tích công trình nhỏ, chiếm ít diện tích mặt bằng,
công trình có cấu tạo khá đơn giản.
- Chi phí đầu tư và vận hành thấp.
21
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
- Việc xử lý nước thải theo phương pháp kỵ khí tạo tiền đề thuận lợi cho việc
nâng cấp sau này. Đây là bước đi vững chắc và rất hiệu quả sau khi trạm xử lý
nước thải được nâng cấp.
- Công tác vận hành bảo dưỡng thật đơn giản, giá thành xử lý một m3 nước
thải ít. Sản sinh ra khí CH4, tạo ra năng lượng.
- Lượng bùn sinh ra ít do đó ít tốn chi phí xử lý bùn.
- Hồ có tính ổn định, tải trọng phân huỷ các chất hữu cơ cao, chịu sự thay đổi
đột ngột về lưu lượng.
b. Nhược điểm
- Kết quả XLNT bằng phương pháp sinh học với công nghệ hồ kỵ khí còn có
những hạn chế nhất định. Hàm lượng nhiễm bẩn của nước sau khi xử lý BOD= (50-
:-75), COD=(75-:-100) vẫn còn ở mức độ cao, chưa đáp ứng được nước loại tiêu
chuẩn 7222:2002 thải ra môi trường bên ngoài. Hiệu suất giảm chỉ tiêu BOD, COD
là thấp, khoảng 50 %. Quá trình xử lý đã sinh ra NH3, H2S có mùi hôi, gây ô nhiễm
môi trường không khí xung quanh.
- Với chất lượng nước thải sau xử lý còn hạn chế thì điểm tiếp nhận nguồn
nước thải có thể bị ô nhiễm, làm cạn kiệt nguồn O2 có trong nước, huỷ hoại các vi
sinh vật sống trong nước. Đặc biệt, không tận dụng được nguồn nước sau khi xử lý
để nuôi trồng thuỷ sản và cung cấp nước tưới cho nông nghiệp.
2.6 Sự cấn thiết phải cải tạo, nâng cấp hoặc xây dựng mới các Trạm XLNT
2.3.1.Tiêu chuẩn nước thải hiện hành TCVN 7222:2002
Tiêu chuẩn mới nhất về các yêu cầu đối với các trạm xử ký nước thải đô thị
được ban hành năm 2002. Nó quy định không chỉ yêu cầu về dòng nước thải sau xử
lý mà còn có các yêu cầu khác như: vị trí nhà máy, vùng đệm, xử lý mùi, vận hành,
bảo dưỡng…
22
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7222:2002 yêu cầu tỷ lệ tách tối thiểu của BOD
và TSS là 85%. Ngoài ra, nước thải sau khi xử lý nên đáp ứng loại II hoặc có chất
lượng tốt hơn. Bảng dưới đây trình bày tiêu chuẩn dòng nước thải sau khi xử lý.
Bảng 2.5 Các yêu cầu về nước thải sau khi xử lý theo tiêu chuẩn TCVN
7222:2002
Thông
số
Đơn vị TCVN 7222:2002 TCVN
5945:1995 củ
loại B Nước thải đã
qua xử lý sơ
bộ ( Loại I)
Nước thải
đã xử lý
( loại II)
Nước thải đã
qua xử lý (
Loại III)
pH
BOD5
TSS
TN
TP
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
6.0-9
100-200
100-150
20-40
7-15
6.0-9.0
10-30
10-30
15-30
5-12
6.0-9.0
5<10
5<10
3-5
1-2
5.5-9
50
100
60
6
Theo tiêu chuẩn này, các trạm XLNT đạt chất lượng nước thải sau khi xử lý
là loại II, khuyến khích loại III. Vùng đệm để trồng cây xanh, điều hoà môi trường
không khí của các trạm xử lý nước thải khoảng từ 200m đến 500m.
2.3.2. Tiêu chuẩn nước thải dự kiến trong tương lai
Dự kiến rằng đến năm 2020, một tiêu chuẩn mới về chất lượng nước thải sau
khi xử lý sẽ được ban hành. Chắc chắn rằng tiêu chuẩn này sẽ quy định nghiêm
ngặt đối với chất lượng nước sau khi xử lý. Thải ra sông nhỏ hay hồ đòi hỏi chất
lượng nước sẽ cao để sau đó chảy ra sông lớn hoặc biển.
Tiêu chuẩn thải ra hồ hoặc các khu vực tiếp nhận nước nhỏ nhằm ngăn ngừa
tình trạng giàu dinh dưỡng. Tổng hàm lượng dinh dưỡng sau khi xử lý giống với
tiêu chuẩn loại III của TCVN 7222:2002.
Tiêu chuẩn thải ra sông lớn nhằm mục đích tách BOD cao để ngăn ngừa tình
trạng yếm khí và bảo vệ thuỷ sinh.
23
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Tiêu chuẩn thải ra sông hoặc các khu vực tiếp nhận lớn: giống với tiêu chuẩn
loại II TCVN 7222:2002 .
Bảng 2.6 Tiêu chuẩn dự kiến trong tương lai
Thông
số Đơn vị
Năm 2010-2020
Loại II TCVN
7222:2002
Năm 2020 -2040
Thải ra
biển
Thải ra
sông lớn
Thải ra hồ hoặc
sông nhỏ
pH
BOD5
TSS
TN
TP
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
6.0-9.0
10-30
10-30
15-30
5-12
6-9
<30
<30
<30
<12
6-9
<10
<10
<30
<5
6-9
<10
<10
<10
<2
2.4.3. Sự cần thiết phải nghiên cứu các loại hình xử lý nước thải phù hợp trong
tương lai
Kết quả xử lý nước thải bằng công nghệ hồ kỵ khí của các trạm xử lý đã có
hiện nay không đáp ứng được nước thải loại 2 của tiêu chuẩn TCVN7222:2002
hiện hành thải ra môi trường bên ngoài (sông, biển). Nơi tiếp nhận nguồn nước thải
đã qua xử lý ở các trạm sẽ bị ô nhiễm.
- Tốc độ đô thị hoá nhanh, yêu cầu bảo vệ môi trường ngày càng nghiêm
ngặt hơn. Như đã phân tích ở trên, dự kiến đến năm 2020, các tiêu chuẩn mới về xử
lý nước thải sẽ được ban hành và tất nhiên yêu cầu về hàm lượng chất hữu cơ có
trong nước thải sau khi đã xử lý phải thấp hơn tiêu chuẩn hiện nay.
- Giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tạo điều kiện thuận lợi, bền vững cho
ngành dịch vụ du lịch phát triển.
- Môi trường, chất lượng cuộc sống của người dân được nâng cao, giảm tối
đa bệnh tật.
Từ phân tích trên, việc cải tạo, nâng cấp hoặc xây dựng mới các trạm XLNT
là cần thiết và cấp bách. Do đó, việc nghiên cứu các loại hình công nghệ xử lý nước
24
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
thải phù hợp cho nhu cầu nâng cấp hoặc xây dựng mới các trạm XLNT là hết sức
quan trọng.
25
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU CÁC LOẠI HÌNH CÔNG NGHỆ KHẢ THI CÓ
THỂ ÁP DỤNG CHO VIỆC XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT Ở THÀNH
PHỐ ĐÀ NẴNG
Các công nghệ xử lý nước thải có thể áp dụng cho việc xử lý nước thải sinh hoạt
ở thành phố Đà Nẵng sẽ được phân tích và so sánh trong đề tài này như sau:
1. Hồ ổn định nước thải (WSP)
2. Bể lọc sinh học nhỏ giọt (TF)
3. Bùn hoạt tính (AS)
4. Mương ôxy hóa (OD)
5. Bể xử lý hiếu khí hoạt động theo mẻ (SBR)
3.1 Các Qui trình chung cho mọi phương án
Ngoài các công nghệ qui trình sinh học, mọi phương án đều sẽ gồm các đơn vị phụ
trợ sau đây, trừ khi được qui định cụ thể khác đi:
- Trạm bơm nước thải đầu vào
- Công trình thu (lưới lọc, hố lắng cát có sục khí, thiết bị tháo nước cho lưới
lọc và hố gạn sạn)
- Khu xử lý khử trùng và bể khử trùng
- Nhà đặt máy phát điện
- Hệ thống xử lý bùn
- Hệ thống kiểm soát mùi (áp dụng tại công trình thu và hệ thống xử lý bùn)
- Nhà điều hành, khu phục vụ nhân viên, phòng thí nghiệm, khu bảo dưỡng,
bãi đậu xe.
3.1.1 Hồ Ổn Định Nước thải (WSP)
Công nghệ WSP là một qui trình xử lý nước thải được sử dụng rộng rãi. Quá
trình xử lý diễn ra nhờ những qui trình sinh hóa tự nhiên được trợ lực từ gió, ánh
sáng mặt trời và tảo mọc. Công tác vận hành cũng đơn giản và yêu cầu năng lượng
cũng thấp. Thường thì qui trình WSP gồm có 3 giai đoạn xử lý và 3 loại hồ là: các
26
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
hồ kỵ khí (sâu 5 – 6m), các hồ sinh học (sâu 1.5 - 2m) và các hồ làm thoáng (sâu
khoảng 1m).
Một ví dụ về qui trình WSP 3 giai đoạn là bãi chôn lấp rác tại Khánh Sơn –
Đà Nẳng. Tuy nhiên, bốn nhà máy xử lý nước thải hiện nay tại Đà Nẳng chỉ có
một bước đầu tiên trong qui trình WSP là các hồ kỵ khí.
Nhược điểm chính của qui trình WSP là rất tốn diện tích đất. Nếu phải thay
một hồ kỵ khí hiện trạng tại Phú Lộc bằng một qui trình WSP hoàn chỉnh thì cần
phải có một diện tích mặt bằng 30 hécta. Vì vậy mà qui trình WSP không phải là
giải pháp thực tế để xử lý tại các vùng đô thị như Đà Nẵng
Hình 3-1 : Qui trình xử lý nước thải theo công nghệ Hồ ổn định tại Buôn Ma Thuột
Hình 3-1: Công nghệ WSP tại Buôn Ma Thuột
Tải lượng nước thải 8,000m3 /ngày. Mặt bằng rộng 22 ha
3.1.2 Hệ thống Lọc Nhỏ giọt (TF)
Các hệ thống lọc nhỏ giọt truyền thống đã được sử dung rộng rãi để xử lý
nước thải gần thế kỷ qua. Lọc nhỏ giọt là những qui trình xử lý sinh học qua các
màn phim cố định mà tại đó nước thải đầu vào đã qua xử lý bậc một sẽ tự chảy
xuống đáy của một khối lọc xốp theo dòng chảy chậm xuyên qua bề mặt và thấm
vào khối lọc trước khi xuống đáy khối lọc. Khi nước thải chảy qua bề mặt khối lọc
sẽ hình thành một lớp “nhầy” vi khuẩn hiếu khí dày 1 – 2mm, lớp nhầy này sẽ tiêu
27
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
hủy hàm lượng BOD hữu cơ có trong nước thải đầu vào khi nước thải “nhỏ giọt”
qua khắp các bề mặt của khối lọc. Đến một lúc nào đó lớp “nhầy” vi khuẩn bám
vào khối lọc này đã trở nên quá nặng, tạo thành các khối có sự phát triển của tế bào.
Theo định kỳ các khối có chứa vi khuẩn sinh trưởng này sẽ bị nước thải đầu vào
cuốn chảy đến bể lắng bậc hai, tại đây các khối này kết lại thành bùn ở đáy bể. Lớp
“nhầy” vi khuẩn mới lại tiếp tục mọc lại tại vị trí của “lớp nhầy” cũ và qui trình cứ
thế lặp lại. Nước thải đầu vào được phân tán qua bề mặt bể lọc nhỏ giọt nhờ thiết
bị phân tán có trục xoay tròn chạy bằng phản lực thủy lực, thiết bị này xoay tròn
quanh một tiếp điểm trung tâm, phân tán đều nước thải đầu vào qua các khe tròn
rỗng dẫn ra đến bề mặt khối lọc.
Các bể lọc nhỏ giọt trước đây được thiết kế với khối lọc có nền đá rất nặng
nên nhược điểm của nó là làm phát sinh mùi hôi và dễ bị nghẽn vì các khe hở nhỏ
tại mặt nền đá. Tuy nhiên, trong 30 năm qua công nghệ này đã được cải tiến nhiều,
khối đá lọc đã được thay bằng khối lọc nhựa PVC và Polyme có trọng lượng nhẹ,
được sản xuất và cung cấp thành khối, mỗi khối có kích thước khoảng 1m3 – làm
tăng đáng kể diện tích bề mặt của khối lọc so với các khối lọc nền đá trước đây,
nhờ vậy có thể thi công các khối lọc nhỏ giọt với kích thước thu gọn nhưng sâu
hơn. 97% các khoảng rỗng tạo ra từ khối lọc nhựa cho phép dòng chảy nước thải
chảy xuyên qua đã loại bỏ được các khiếm khuyết của khối lọc đá trước đây.
Để đạt hiệu quả hơn, quy trình lọc nhỏ giọt chủ yếu bao gồm bước tuần hoàn
nước thải và thông gió cưỡng bức. Nước thải tuần hoàn hoặc đi vào bể lắng hoặc là
nước đầu ra của bể lắng.
Ngoài ra, quy trình lọc nhỏ giọt thường bao gồm bể lắng bậc 1 và các công
trình ổn định bùn (hiếu khí hoặc kỵ khí).
Ví dụ về công nghệ lọc nhỏ giọt sử dụng khối lọc nhựa PVC có thể thấy tại
nhà máy xử lý nước thải thành phố Đà Lạt. Hình 3-2 miêu tả sơ đồ qui trình lọc
28
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
nhỏ giọt và bể lọc nhỏ giọt, Hình 3-3 là hình ảnh công trình nhà máy xử lý nước
thải Đà Lạt.
Hình 3-2: Hệ thống Lọc Nhỏ giọt
Hình 3-3 Một số nét đặc trưng của Nhà máy xử lý nước thải công nghệ lọc nhỏ
giọt tại TP-Đà Nẵng:
29
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
• Bên kia hình là hai bể lắng bậc một, còn được sử dụng để làm ổn định
bùn sản sinh trong qui trình xử lý (các bể “Imhoff”),
• Phía gần suối là hai bể lọc nhỏ giọt và hai bể lắng bậc hai,
• Cận hình là hai sân phơi bùn có mái che
• Phía bên phải là các hồ làm thoáng cho mục đích khử trùng.
Hình 3-3: Nhà máy xử lý theo công nghệ Lọc nhỏ giọt tại tp. Đà Lạt
Ưu và Nhược điểm của Hệ thống Lọc Nhỏ giọt được tóm lược tại Bảng 3-1.
Ưu điểm Nhược điểm
1. Công nghệ tin cậy, đã được chứng
minh (khối lọc nhựa đã được sử dụng
trên 40 năm)
1. Cần có bể lắng bậc hai, và thường thì
cũng cần có:
Các bể lắng bậc 1
Trạm bơm tuần hoàn nước thải
Thông gió cưỡng bức
Các công trình ổn định bùn
30
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
2. Ít tốn điện nhất 2. Yêu cầu về diện tích đất hơi lớn hơn
so với các NMXLNT có công nghệ bùn
họat tính.
3. Là qui trình dễ vận hành bảo dưỡng
nhất
3. Khả năng xử lý Nitơ kém
4. Khối lọc nhựa có tuổi thọ >30 năm 4. Không có khả năng xử lý Phốtpho
sinh học
5. Yêu cầu về thiết bị và dụng cụ ít hơn. 5. Nhìn chung ít khả năng xử lý hơn so
với các công nghệ khác
Bảng 3-1 Ưu và Nhược điểm của Hệ thống Lọc Nhỏ giọt
3.1.3 Hệ thống Bùn Hoạt tính (AS)
Công nghệ Bùn hoạt tính truyền thống được sử dụng rộng rãi trong xử lý
nước thải. Qui trình công nghệ này dựa trên sự phát triển của vi khuẩn dạng treo,
còn gọi là “bùn hoạt tính” phát triển nhanh trong môi trường giàu oxy, bùn hoạt
tính này phá hủy chất hữu cơ có trong nước thải đầu vào. Sự phá hủy chất hữu cơ
này làm phát sinh khối tế bào vi khuẩn, làm tăng khối lượng chất rắn bùn hoạt tính.
Sau khi lưu tại bể bùn hoạt tính khoảng 8 giờ, hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải,
còn gọi là “chất lỏng hỗn hợp” được chuyển tới bể lắng bậc hai để thực hiện qui
trình tách phần nước đã được xử lý khỏi phần bùn thải lắng kết. Một phần bùn thải
này được tái tuần hoàn về điểm tiếp nhận nước thải đầu vào của bể bùn hoạt tính,
tại đây bùn này lại bổ sung thêm chất cho qui trình bùn hoạt tính, lại phá hủy thêm
tải lượng BOD hữu cơ có trong nước thải đầu vào. Phần còn lại của bùn lắng này
được thải ra đến qui trình làm sánh và tháo nước bùn, sau đó được đưa đi khỏi công
trường.
Hình 3-4 thể hiện sơ đồ qui trình bùn hoạt tính. Hình 3-5 là hình ảnh một phần
của qui trình này.
31
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Hình 3-4: Qui trình Bùn hoạt tính
Hình 3-5: Bể sục khí (Aeroten) và bể lắng bậc hai trong Qui trình Bùn hoạt tính
Ưu và nhược điểm của qui trình bùn hoạt tính được tóm lược trong Bảng 3-2
Ưu điểm Nhược điểm
1. Công nghệ tin cậy, đã được chứng
minh (đã được sử dụng > 100 năm)
1. Cần có bể lắng bậc một và bể lắng
bậc hai
1. Cần có các bể lắng bậc 2 và thường
cần có::
Các bể lắng bậc 1
32
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Các công trình ổn định bùn
2. Không là công nghệ độc quyền
(Nhiều đơn vị có thể cung cấp, tính cạnh
tranh cao).
2. Điện tiêu thụ cao hơn
3. Tại Việt Nam đã có mặt các nhà cung
cấp có tiếng về công nghệ này
3. Công nghệ CAS dễ gây sốc tải lượng
và kết bùn.
4. Công nghệ này đã được sử dụng tại
các NMXLNT lớn tại Hà Nội và tp.
HCM
4. Qui trình phức tạp, khó kiểm soát
5.Tại Việt Nam đã có những nhà cung
cấp phụ kiện, thiết bị có tiếng về công
nghệ này.
5. Cần đào tạo kỹ cho nhân viên vận
hành bảo dưỡng.
Bảng 3-2: Các ưu và nhược điểm của Công nghệ Bùn hoạt tính
33
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
3.1.4 Hệ thống Mương Oxy hóa (OD)
Qui trình mương oxy hóa – một dạng khác của bùn hoạt tính, đã được sử dụng
để xử lý nước thải hơn năm mươi năm qua. Công nghệ qui trình này dựa trên sự
phát triển sinh học dạng “lơ lửng” gọi là “bùn hoạt tính” duy trì trong môi trường
giàu oxy, sự phát triển sinh học này rất nhanh và phá hủy chất hữu cơ có trong
nước thải đầu vào. Sự phá hủy này gây ra khối lượng tế bào chết lớn, làm tăng
khối lượng chất rắn bùn họat tính. Sau khi lưu tại bể mương oxy hóa khoảng 24
giờ, bùn hoạt tính và nước thải kết hợp – thường được gọi là “chất lỏng hỗn hợp”
được chuyển tới bể lắng bậc hai để phân tách khỏi nước thải đầu ra đã qua xử lý và
bùn kết. Một phần bùn thải này được tài tuần hoàn đến đầu dẫn nước thải vào bể
mương oxy hóa và trở lại thành bùn họat tính, phá hủy thêm tải lượng BOD5 hữu
cơ. Phần còn lại của bùn lắng này được thải ra một qui trình làm sánh rồi đến công
đọan tháo nước trong quá trình đưa bùn thải còn lại ra khỏi công trường nhà máy.
Không giống như qui trình bùn hoạt tính truyền thống, không có yêu cầu cụ thể về
các bể lắng bậc một như là qui trình xử lý giai đọan đầu tiên, vì nước thải thô đầu
vào có thể được dẫn thẳng đến các bể mương oxy hóa để xử lý.
Sơ đồ qui trình mưong oxy hóa được thể hiện tại Hình 3-6, hình ảnh nhà máy
xử lý được thể hiện ở Hình 3-7.
Hình 3-6: Qui trình Mương Oxy hóa
34
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Hình 3-7: Nhà máy xử lý Mương Oxy hóa
Ưu và nhược điểm của công nghệ mương oxy hóa được tóm lược tại bảng dưới đây
Ưu điểm Nhược điểm
1. Công nghệ tin cậy, đã được chứng
minh (sử dụng > 40 năm)
1. Tốn điện sử dụng hơn
2. Không là công nghệ độc quyền. Có
nhiều đơn vị cung cấp, tính cạnh tranh
cao
2. Khả năng xử lý Phốtpho sinh học hạn
chế
3. Khả năng xử lý Nitơ tốt 3.Tốn diện tích đất nhất
4. Ít phức tạp hơn trong vận hành so với
công nghệ CAS và CASS.
4. Nhân viên vận hành cần được đào tạo
kỹ hơn so với qui trình CTF
5. Kháng được sốc tải lượng 5. Cần thường xuyên quan tâm đến thiết
bị đo đạc để kiểm tra việc chia độ và sửa
chữa
6. Không cần bể lắng bậc một
7. Không cần các công trình ổn định bùn
Bảng 3-3: Ưu và nhược điểm của công nghệ Mương Oxy hóa
3.1.5 Hệ thống Bể phản ứng theo mẻ kế tiếp (SBR)
Bể phản ứng theo mẻ kế tiếp (SBR) là dạng biến đổi của qui trình bùn hoạt tính.
Là một qui trình bồi và thoát, còn gọi là qui trình theo mẻ, toàn bộ các giai đoạn xử
lý sinh học đều diễn ra trong một bể đơn lẻ. Qui trình SBR khác với qui trình
truyền thống có lưu lượng chảy qua qui trình bùn hoạt tính vì SBR không cần các
bể riêng biệt để sục khí và làm lắng. Các hệ thống SBR có hai hoặc hơn hai bể phản
35
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
ứng hoạt động song song. Thường thì có 5 giai đoạn trong chu trình xử lý SBR,
như sau:
Bồi đầy → Phản ứng → Lắng →Gạn →Nghỉ.
Có nhiều kiểu hệ thống SBR theo thiết kế của từng nhà sản xuất. Năm 1978 đánh
dấu bước vượt trội của công nghệ này khi đưa vào vùng tiền phản ứng trong qui
trình SBR để kiểm sóat tình trạng kết bùn. Ý tưởng SBR cải tiến này được xem
như hệ thống bùn hoạt tính tuần hoàn CASS - SBR kết hợp. Các hệ thống SBR
trước đây thường được áp dụng trong ngành công nghiệp nước cho các ứng dụng
có qui mô vừa và nhỏ, còn hệ thống kết hợp CASS – SBR thì được ứng dụng trong
các công trình lớn hơn. CASS – SBR là một qui trình xử lý dưỡng chất sinh học,
được thiết kế với khả năng kiểm soát việc kết bùn khối. Qui trình này gồm một
trình tự lập đi lập lại về sục khí và tiêu khí để tạo các điều kiện qui trình hiếu khí,
thiếu khí và kỵ khí. Vì sục khi theo cường độ lớn nên có khả năng tạo nitrat hóa,
de-nitrat hóa và xử lý được phốt pho sinh học.
Hình 3-8, Hình 3-9 và Hình 3-10 là các sơ đồ của hệ thống CASS – SBR.
Hình 3-8: Qui trình CASS-SBR
Thiết bị gạn
Không khí
Ra
Hố gạn
Bùn thừa
Bùn tuần hoàn lại
Bể phản ứng CASS_SBR
Vào
36
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Hình 3-9: Chu kỳ Qui trình CASS-SBR
Hình 3-10: Hai bể phản ứng song song trong qui trình CASS-SBR
Ưu và Nhược điểm của Ý tưởng công nghệ CASS - SBR được tóm lược trong bảng
sau:
Ưu điểm Nhược điểm
1. Không cần bể lắng bậc một 1. Là Công nghệ độc quyền (một nhà
sản xuất) (Earth Tech, Long Beach,
California, USA)
2. Không cần bể lắng bậc hai 2. Chi phí đầu tư có khả năng cao hơn vì
không là công nghệ không cạnh tranh.
Chi phí vận hành có khả năng cao hơn
do vận hành theo các chu trình
3. Không cần xử lý tăng cường hóa chất 3. CASS phụ thuộc 100% vào thiết bị đo
kiểm để hoạt động đúng
4. Xử lý được dưỡng chất sinh học
(Nitơ-Phốt pho).
4. Cần thường xuyên quan tâm đến thiết
bị đo kiểm để kiểm tra chi tiết kỹ thuật
37
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
và sửa chữa khi cần
5. Giảm được diện tích đất (10%) so với
công nghệ CAS (bao gồm diện tích yêu
cầu cho PST, CAS, SST)
5. Bậc gạn là một “điểm nối yếu”. Nếu
một bậc gạn (thường một bậc cho mỗi
bể) hỏng thì xem như bể CASS đó
không hoạt động cho tói khi được sửa
chữa.
6. Khả năng lắng bùn tốt (theo nhà sản
xuất)
6. Nếu bùn không lắng đúng qui cách
trong bể CASS thì dễ dẫn đến khả năng
không đạt chuẩn xử lý theo qui định
TCVN 5945:2005.
7. Không mùi" (theo nhà sản xuất) 7. Phức tạp trong kiểm soát qui trình.
Cần có nhân viên vận hành được đào tạo
kỹ lưỡng về công nghệ này.
Bảng 3-4: Ưu và Nhược điểm của Qui trình CASS – SBR.
Xét trên nhiều phương diện, công nghệ xử lý lọc nhỏ giọt có thể được cho là
phương án thuận lợi nhất. Tuy nhiên, công nghệ lọc nhỏ giọt làm sản sinh bùn có
mùi hôi mà phải được ổn định bằng cách phân hủy hoặc làm phân com-pốt trước
khi tháo nước khỏi bùn. Còn có nguy cơ khác đó là khả năng thường xuyên bị tắc
nếu hệ thống tuần hoàn và thông gió không được bảo dưỡng tốt. Ngoài ra, công
nghệ này có ít khả năng xử lý nitơ và nitrat hóa, mà yêu cầu xử lý nitơ có thể sẽ là
yêu cầu xử lý được ưu tiên sau này.
38
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
CHƯƠNG 4: KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ MƯƠNG OXY HÓA
TRONG VIỆC XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT Ở THÀNH PHỐ ĐÀ
NẴNG
Chương này sẽ tập trung vào các nội dung sau: Định nghĩa, mô tả, so sánh
công nghệ oxy hóa với các công nghệ khác, ưu điểm và nhược điểm, các yêu cầu
về vận hành và bảo dưỡng trạm, đánh giá tính phù hợp của Công nghệ mương oxy
hóa trong điều kiện thành phố Đà Nẵng về chi phí đầu tư, mức độ chiếm đất, chi
phí vận hành và bảo dưỡng sau này từ đó đưa ra kết luận về khả năng áp dụng của
công nghệ này trong việc sử lý nước thải sinh hoạt tại thành phố Đà Nẵng.
4.1 Định nghĩa
Mương oxy hóa là 01 dạng khác của quá trình xử lý sinh học bùn hoạt tính
sử dụng thời gian lưu thủy lực kéo dài (SRTs) để loại bỏ các chất hữu cơ bị phân
hủy trong nước thải. Công nghệ này dựa trên sự phát triển sinh học dạng “lơ lửng”
gọi là “bùn hoạt tính” duy trì trong môi trường giàu oxy. Sự phát triển sinh học này
rất nhanh giúp phá hủy chất hữu cơ có trong nước thải đầu vào. Sự phá hủy các
chất hữu cơ bằng bùn hoạt tính gây ra khối lượng tế bào chết lớn, làm tăng khối
lượng chất rắn bùn hoạt tính. Nước thải sau khi lưu tại mương oxy hóa khoảng 24h,
hỗn hợp gồm nước thải và bùn hoạt tính – thường được gọi là chất lỏng hỗn hợp
được chuyển tới bể lắng bậc hai để phân tách khỏi nước thải đầu ra đã qua xử lý và
bùn kết. Một phần bùn thải này được tái tuần hoàn đến đầu dẫn nước thải vào bể
mương oxy hóa và trở lại thành bùn hoạt tính, phá hủy thêm tải lượng BOD5 hữu
cơ. Phần còn lại của bùn lắng này được thải ra một quy trình làm sánh rồi đến công
đoạn tháo nước trong quá trình đưa bùn thải còn lại ra khỏi công trường nhà máy.
Điểm khác của quy trình xử lý oxy hóa là không đòi hỏi bể lắng bậc 1. Nước thải
tho đầu vào có thể được dẫn thẳng đến các bể mương oxy hóa để xử lý.
4.2 Mô tả quy trình mương oxy hóa:
- Sơ đồ qui trình công nghệ:
39
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Nước từ trạm bơm → Bể tiếp nhận → Lưới chắn rác → Bể sục khí
liên tục (Bể phản ứng) → Bể lắng cuối → Bể khử trùng → Xả.
Bùn từ bể sục khí liên tục (bể phản ứng) + bể lắng thứ cấp → Bể
chứa bùn thải → Máy tách nước→ Sân chứa bùn → Bãi chôn lấp.
Một phần bùn của bể lắng 2 sẽ được tuần hoàn trở lại bể sục khí
liên tục để tăng hiệu suất khử BOD cho bể.
Hình 4-1. Quy trình công nghệ mương oxy hóa bằng hình
Hình 4-2. Một số hình ảnh về công nghệ mương oxy hóa:
40
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
41
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
4.3 So sánh công nghệ mương oxy hóa với các công nghệ khác:
Công nghệ hồ ổn định nước thải không được đưa vào các so sánh này vì lý do yêu
cầu diện tích mặt bằng quá lớn, khó khả thi tại các đô thị như Đà Nẵng.
Bảng 4-1. So sánh công nghệ mương oxy hóa với các công nghệ khác
Thông số Công nghệ xử lý
Lọc nhỏ giọt
(TF)
Bùn hoạt tính
truyền thống
(CAS)
Mương oxy
hóa
Bể phản ứng
theo mẻ
(SBR)
Có thể thỏa
mãn TCVN
7222:2002
Có Có Có Có
Chi phí đầu tư Thấp nhất
Trung bình,
cao hơn
LASS-EA
Trung bình Lớn nhất
Linh hoạt khi
có yêu cầu ngặt
nghèo hơn về
tiêu chuẩn môi
trường về sau
(tức khả năng
nâng cấp mở
rộng)
Kém Trung bình Cao Cao
Tính đơn giản
của thiết kế
Thiết kế đơn
giản
Thiết kế đơn
giản
Thiết kế đơn
giản
Thiết kế phức
tạp
Yêu cầu về
Lắng bậc 1
(lắng sơ cấp)
Thường là có Thường là có Không Không
Chi phí vận
hành Thấp Trung bình Trung bình Cao
Tính dễ vận
hành
Dễ vận hành,
đơn giản Phức tạp
Đơn giản, dễ
vận hành
Có nhiều
thách thức,
phải xem xét
nhiều thông số
Yêu cầu đội
ngũ nhân viên
vận hành
Khá lớn Trung bình Trung bình Lớn nhất
42
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Đào tạo người
vận hành
Dễ dàng đào
tạo nhân viên
vận hành
trong thời gian
ngắn
Cần phải đào
tạo kỹ cho
nhân viên vận
hành bảo
dưỡng
Dễ dàng đào
tạo nhân viên
vận hành trong
thời gian ngắn
Yêu cầu người
vận hành phải
học nhiều
trong thời gian
dài để hiểu hết
các vần đề
Đào tạo bảo
dưỡng
Cần kỹ năng
bảo dưỡng
bình thường,
ít yêu cầu đào
tạo chuyên
ngành
Yêu cầu đào
tạo chuyên
ngành cao
Cần kỹ năng
bảo dưỡng
bình thường, ít
yêu cầu đào
tạo chuyên
ngành
Yêu cầu đào
tạo chuyên
ngành trên
những thiết bị
đặc chủng
Kiểm soát thủ
công
Dễ dàng kiểm
soát thủ công
Khó khăn khi
kiểm soát thủ
công
Dễ dàng kiểm
soát thủ công
Không thể vận
hành thủ công
trừ phi người
vận hành có
kỹ năng cao,
cấp chuyên gia
Khả năng sinh
mùi
Sinh nhiều
mùi hôi Sinh mùi hôi Sinh mùi hôi Sinh mùi hôi
Khả năng kiểm
soát mùi
Khả năng kiểm soát mùi ở các cơ sở không khác nhau đáng kể.
Hai vị trí phát sinh ra mùi nhiều nhất là khu vực đầu vào và khu
vực xử lý bùn. Do đó chỉ cần trang bị các phương thức xử lý mùi
hợp lý cho các công đoạn phát sinh mùi là có thể hạn chế được
mùi hôi phát tán.
Yêu cầu về
thiết bị công
nghệ
Ít, có thể dễ
dàng muia
phụ tùng thay
thế phụ tùng
hao mòn.
Trung bình, có
thể dễ dàng
muia phụ tùng
thay thế phụ
tùng hao mòn.
Cần một số
phụ tùng
chuyên dụng.
Trung bình, có
thể dễ dàng
muia phụ tùng
thay thế phụ
tùng hao mòn.
Cần một số
phụ tùng
chuyên dụng.
Phức tạp, quy
trình này đòi
hỏi phải dự trữ
phụ tùng và
thiết bị. Dụng
cụ gạn dễ bị
hỏng hóc, là là
dụng cụ đặc
thù, bằng sáng
chế được bảo
hộ (nếu một
bậc gạn-
thường một
bậc cho mỗi
bể bị hỏng thì
43
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
xem như bể
CASS đó
không hoạt
động cho đến
khi được sửa
chữa
Yêu cầu về diện
tích/mặt bằng Khá lớn Khá lớn Lớn Thấp nhất
Khả năng chịu
được sốc tải
lượng
Tốt Kém Tốt Trung bình
Dễ mở rộng
trong tương lai Khó khăn Dễ dàng Dễ dàng Dễ dàng
Khả năng xử lý
dưỡng chất
(Nito, phot pho)
trong tương lai
Khả năng xử
lý dưỡng chất
rất kém
Khả năng xử
lý dưỡng chất
hạn chế
Toàn bộ hệ
thống được
xây dựng dựa
trên nhu cầu
xử lý dưỡng
chất nên có
khả năng xử lý
cao. Thành
phần thiết yếu
cho việc xử lý
dưỡng chất
tiên tiến là một
bể kị khí nhỏ
trước bể sục
khí chính
Đòi hỏi phải
có những kỹ
thuật tiên tiến
hơn sau khi đã
đầu tư hệ
thống xử lý
phức tạp, tuy
nhiên có thể
thay đổi cách
sắp xếp và vận
hành đễ xử lý
dưỡng chất đạt
yêu cầu
Mỹ quan
Không có sự khác biệt đáng kể giữa các loại công nghệ vì giữa
các bể và vùng bên ngoài khu vực sẽ có dải cây xanh (rộng ít
nhất 10m) để che khuất các trang bị và giảm thiểu mùi tự nhiên ở
mức cao nhất
Tổn hại do sự
kiểm soát, kiểm
soát nhầm lẫn
và sai sót của
người vận hành
Ít bị tổn hại
Bị tổn hại,
nhưng không
nhiều bằng
SBR
Ít bị tổn hại Dễ bị tổn hại
Sự linh hoạt
trong việc xử lý
nhiều dòng
Rất linh hoạt Ít linh hoạt, dễ
bị tổn hại
Công nghệ
này sẵn sàng
chấp nhận
SBR có thể
chấp nhận tải
lượng thay đổi
44
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
chảy và tải
lượng khác
nhau
nhiều dòng
chảy và tải
lượng khác
nhau mà
không cần đến
sự kiểm soát
vận hành và ít
bị tổn hại
lớn, tuy nhiên
cần phải có sự
tiên liệu trước
để đối phó,
nếu không rất
dễ bị “sốc”
Bể lắng thứ cấp Yêu cầu Yêu cầu Yêu cầu Không yêu
cầu
Kiểm soát
SCADA n/a
Vận hành hệ
thống SCADA
đơn giản
Vận hành bình
thường trên
SCADA dưới
dạng tự động
hoàn toàn,
ngoại trừ
những biến
động lớn về
nồng độ và lưu
lượng, thường
không yêu cầu
người vận
hành phải can
thiếp
Phải vận hành
trên hệ thống
SCADA được
người vận
hành bổ sung
đầu vào nhằm
cho phép hệ
thống điều
chỉnh theo các
điều kiện thay
đổi
Khả năng lắng
bùn Trung bình
Dễ gây kết
bùn nổi lên
trên bề mặt
Tốt Tốt
Khả năng xử lý
Thấp, ít khả
năng xử lý
hơn so với các
công nghệ
khác
Trung bình Cao Cao
Như vậy, khi tổng hợp so sánh 4 loại hình công nghệ nói trên, ta thấy xét trên
nhiều phương diện, công nghệ xử lý lọc nhỏ giọt có thể được cho là phương án
thuận lợi nhất. Tuy nhiên, công nghệ lọc nhỏ giọt làm sản sinh bùn có mùi hôi mà
phải được ổn định bằng cách phân hủy hoặc làm phân com-pốt trước khi tháo nước
khỏi bùn. Còn có nguy cơ khác đó là khả năng thường xuyên bị tắc nếu hệ thống
45
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
tuần hoàn và thông gió không được bảo dưỡng tốt. Ngoài ra, công nghệ này có ít
khả năng xử lý nitơ và nitrat hóa, mà yêu cầu xử lý nitơ có thể sẽ là yêu cầu xử lý
được ưu tiên sau này.
Với Đà Nẵng, công nghệ mương oxy hóa được xác định là phương án công
nghệ tốt nhất trong xây dựng qui trình xử lý bậc hai sau này. Mương oxy hóa được
kiến nghị áp dụng vì những lý do sau:
Thông thường có yêu cầu kiểm soát quy trình dễ hiểu và rõ ràng.
Bể sục khí kéo dài (mương oxy hóa) tự nó là quy trình ổn định miễn là thiết
bị được bảo dưỡng đúng cách, hệ thống lập trình và quản lý được người bán
cung cấp chăm sóc và đáng tin cậy để vận hành hệ thống và người bán được
thông báo kịp thời, tốt nhất là thông báo tự động.
Phù hợp với nhiều loại dòng chảy và tải lượng vì có thời gian lưu thủy lực
dài.
Thông thường có thể tiếp cận thiết bị từ bề mặt bể mà không cần ngưng hoạt
động quy trình trong các hoạt động sửa chữa/thay thế và bảo hành thông
thường.
Dễ thích ứng với việc thay đổi quy trình để đạt hiệu quả nitrat hóa/khử nito
mà không cần nâng cấp hạng mục tốn kém.
Không cần xử lý bậc một,
Không cần làm ổn định bùn, và
Tạo thuận lợi xử lý cấp 3 trong tương lai.
Ít mùi, thể tich không khí xử lý ít.
Nhược điểm chính của công nghệ mương oxy hóa là yêu cầu về diện tích mặt
bằng khá lớn. Xét về yêu cầu diện tích đất sử dụng thì công nghệ CASS – SBR có
lợi thế hơn. Song, vì sự phức tạp trong vận hành, công nghệ CASS – SBR không
được xem là phương án tốt nhất để áp dụng cho Đà Nẵng. Ngoài ra, Tư vấn CDM
cũng đã phân tích kỹ hai công nghệ Mương Oxy hóa và CASS-SBR về các phương
diện như sau:
46
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
Bảng 4-2: So sánh công nghệ Mương oxy hóa và công nghệ CASS-SBR theo
chi phí đầu tư, vận hành và mặt bằng mođun (Nguồn: Tư vấn CDM)
Tiêu chí Công nghệ Mương oxy hóa Công nghệ CASS-SBR
Đáp ứng yêu cầu
điểm xả
Có Có
Chi phí đầu tư 18-22 triệu USD 18-22 triệu USD
Chi phí vận hành 483.000 USD/năm 576 USD/năm
Điện tiêu thụ 9,016 kWh/năm 12,484 kWh/năm
Mùi mùi nhẹ, thể tích nhỏ mùi nhẹ, thể tích lớn
Mặt bằng Mođun 1,4 ha (cấp 3) 1,5 ha (cấp 3)
Do đó, đề xuất chọn công nghệ Mương oxy hóa cho thành phố Đà Nẵng.
Mặt bằng cần thiết cho 1 mô đun 40.000 m3/ngày.đêm = 1,4 ha.
Hình 4-3 : Mođun xử lý nước thải bằng công nghệ Mương oxy hóa
47
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
- Đối với thành phố Đà Nẵng, qui trình Mương oxy hóa có thể được xác
định là phương án kỹ thuật tốt nhất cho việc xây dựng các trạm xử lý bậc hai trong
tương lai. Mương oxy hóa được đề xuất vì nó đáng tin cậy và đơn giản để vận
hành, không yêu cầu lắng cấp 1, xử lý bùn được đơn giản hóa và qui trình khử Nitơ
tốt, dễ dàng được nâng cấp trong tương lai.
- Điểm bất lợi chính của qui trình xử lý Mương oxy hóa là yêu cầu phải có
diện tích đất rộng hơn so với các công nghệ khác. Tuy nhiên, nếu việc nghiên cứu
nâng cấp các trạm XLNT hiện hữu là khả thi (Tư vấn CDM đang tiến hành xem xét
việc nghiên cứu nâng cấp thí điểm trạm XLNT Sơn Trà), từ đó giảm diện tích các
trạm XLNT tương lai như Hòa Xuân, Liên Chiểu so với diện tích đất được bố trí
như hiện nay thì việc áp dụng công nghệ mương oxy hóa là hoàn toàn hợp lý.
- Từ lập trường yêu cầu về diện tích đất, qui trình SBR là thích hợp nhất. Tuy
nhiên, do tính phức tạp trong vận hành và chi phí đầu tư của qui trình SBR là rất
lớn nên nó không được xem là công nghệ xử lý khả thi nhất cho TP. Đà Nẵng trong
tương lai. Công nghệ SBR chỉ nên được căn nhắc nghiên cứu áp dụng cho việc
nâng cấp các trạm XLNT hiện hữu có diện tích khuôn viên rất hạn chế như các
trạm Sơn Trà, Ngũ Hành Sơn.
KIẾN NGHỊ
- Đà Nẵng hiện đang đối mặt với vấn đề ô nhiễm môi trường đặc biệt là môi
trường nước. Để xây dựng thành phố Đà Nẵng trở thành thành phố môi trường thì
việc xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi xả thải ra bên ngoài là hết sức cần
thiết và cấp bách. Do đó, do đó trong thời gian đến (2010-2015), đề xuất thành phố
quan tâm chỉ đạo các nội dung sau (thực hiện thông qua dự án đầu tư cơ sở hạ tầng
ưu tiên Đà Nẵng):
48
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
+ Cải thiện quy trình vận hành các Trạm XLNT Hòa Cường, Phú Lộc, Ngũ
Hành Sơn đáp ứng lưu lượng tăng thêm, đảm bảo đạt TCVN 7222:2002 - Xử lý bậc
1, tăng cường việc xử lý và kiểm soát mùi hôi, bọt, bùn, phát triển vành đai cây
xanh …
+ Trạm XLNT Sơn Trà: Triển khai thí điểm cải tạo một hồ kỵ khí thành xử
lý sinh học hiếu khí, kết quả nước thải sau khi xử lý TCVN 7222:2002 - Xử lý bậc
2 ( bao gồm cả xử lý mùi, bùn); Tổ chức đánh giá rút kinh nghiệm để đưa vào
nghiên cứu áp dụng cho 03 Trạm XLNT còn lại Hòa Cường, Phú Lộc, Ngũ Hành
Sơn.
+ Đầu tư trang thiết bị cần thiết cho công tác vận hành và bảo dưỡng.
+ Đầu tư xây dựng mới Trạm XLNT Hòa Xuân với quy mô ban đầu khoảng
20.000m3 , kết quả nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 7222:2002- Xử lý
bậc 2, bao gồm cả bùn mùi áp dụng công nghệ mương oxy hóa. Đánh giá, rút kinh
nghiệm để nâng công suất trạm XLNT sau này.
+ Hoàn thành thiết kế của Trạm XLNT Liên Chiểu với năm thiết kế 2030,
công nghệ tương tự Trạm XLNT Hòa Xuân.
49
Đề tài khoa học: "Nghiên cứu khả năng áp dụng công nghệ mương oxy hóa trong việc xử lý nước thải
sinh hoạt ở TP Đà Nẵng" (Tác giả: Đặng Thị Phương Hà – P.KHĐT – Sở GTVT Đà Nẵng)
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
1. Ban QL các Dự án Đầu tư cơ sở hạ tầng ưu tiên (2007), “Sổ tay hướng
dẫn và vận hành hệ thống xử lý nước thải”, Dự án thoát nước và vệ sinh, Đà Nẵng.
2. Ban QL các Dự án Đầu tư cơ sở hạ tầng ưu tiên (2007), “Dự án Đầu tư cơ
sở hạ tầng ưu tiên”, Đà Nẵng
3. Nghiên cứu chiến lược quản lý nước thải tầm nhìn đến năm 2040 của tư
vấn Carl Bro.
4. Rà soát nghiên cứu chiến lược quản lý nước thải và nghiên cứu chiến lược
phát triển liên kết thành phố Đà Nẵng, tư vấn CDM.
TIẾNG ANH
1. Wastewater technology Fact Sheet – Oxidation ditches
2. Ettlitch, William F., March 1978. A comparison of Oxidation ditch Plants
to Competing Processes for Secondary and Advanced Treatment of Municipals
Waste.
3. Metcalf and Eddy, Inc. 1991. Wastewater Engineering: Treatment,
Disposal, Reuse. 3rd
edition. New York: McGraw Hill.
4. Representative CDM Oxidation Ditch Experience.
5. Kee Press News – New wine old bottle for Oxidation Ditch