Khóa luận Đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp cải tiến hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học tại trạm xử lý Bình Hưng Hoà

uy nhiên, điều đáng ngại là chất lượng nước thải đầu vào không ổn định, giá trị BOD thay đổi khá lớn từ 69mg/l đến 169mg/l. Đồng thời nước thải chứa nhiều chất tạo bọt, thành phần chính là photpho, nay là nguồn dinh dưỡng chủ yếu khiến tảo phát triển, TSS đầu vào thấp nằm dưới tiêu chuẩn QCVN. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 24 Ở nước thải đầu vào không phát hiện được NO3- còn nồng độ NH4+ cao chứng tỏ đây là nước thải mới thải ra vì nước thải tồn tại lâu trong điều kiện tự nhiên thì thường chứa nito vô cơ và trong loại nước thải này chứa NO3, trong khi đó nước thải mới ra chứa nhiều N-NH4+. Nước thải có hàm lượng nitơ thấp 0.5mg/l, còn photpho tương đối cao 4.82mg/l. Nếu lượng nitơ lớn hơn 60mg/l và photpho lớn hơn 8mg/l sẽ xảy ra hiện tượng phú dưỡng hóa. Khi đó hàm lượng nito, photpho sẽ kích thích sự phát triển của rông rêu, tảo và vi sinh vật. Khi những sinh khối này thối rửa sẽ làm bẩn lại môi trường nước. c) Lưu lượng Lưu lượng 30000m3/ngày hiện nay chỉ vận hành hai bơm trục vít nhưng trên thực tế hiện tại hai bơm chỉ đạt 26000m3/ngày. Dự tính mở rộng công xuất lên 46000m3/ngày đêm vào năm 2020 . d) Tính chất Nước thải đô thị có lẩn nước thải công nghiệp chủ yếu có các chất cặn bả, các chất lơ lững (TSS, các hợp chất hữu cơ (COD, BOD), các chất dinh dưỡng (N,P), vi sinh, dầu mỡ và các chất tẩy rửa … Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 25 Bảng 2.2 Nước thải sinh hoạt và dịch vụ Chất ô nhiễm Khối lượng (g/người/ngày) 1 BOD5 45 – 54 2 COD 72 – 102 3 SS 70 – 145 4 Dầu mỡ phi khoáng 10 – 30 5 Tổng N 6 – 12 6 Amoni 2.4 – 4.8 7 Tổng P 0.8 – 4.0 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 26 Bảng 2.3 Nồng độ ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt Chất ô nhiễm Nồng độ không xử lý BOD5 450 – 540 mg/l COD 720 – 1020 mg/l SS 700 – 1450 mg/l Dầu mỡ động thực vật 100 – 300 mg/l Tổng N 60 – 120 mg/l Amoni (N-NH4) 24 – 48 mg/l Tổng P 8 – 40 mg/l Tổng coliform 106 – 109 MPN/100ml Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 27 e) Tải trọng Việc tính tải trọng nước thải cho kênh đen dựa vào bảng nước thải sinh hoạt và dịch vụ cho số dân 12000 người. Bảng 2.4 Tải trọng nước thải dựa vào số lượng dân cư Chất ô nhiễm Tải trọng (kg/ngày) 1 BOD5 6000 2 COD 10440 3 SS 12900 4 Dầu mỡ phi khoáng 2400 5 Tổng N 960 6 Amoni 432 7 Tổng P 288 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 28 Tổng tải trọng hàng ngày Bảng 2.5 Tính toán tải trọng hàng ngày dựa vào lưu lượng nước đầu vào tai trạm xử lý 26000m3/ngày . Chất ô nhiễm Tải Trọng (kg/ngày) 1 BOD5 3380 2 COD 7644 3 TSS 2184 4 Dầu mỡ phi khoáng 5 Tổng N 6 Amoni 7 Tổng P 130 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 29 f) Thành phần Bảng 2.6 Thành phần các chất ô nhiễm Chất ô nhiễm Tải Trọng (kg/ngày) BOD5 Amoni (N-NH4) COD NO3 SS NH4 Dầu mỡ Tổng colifrom Tổng N Feacal Colifrom Tổng P Trứng giun sán Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 30 2.2.2.2 Quy trình công nghệ xử lý nước thải Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải Có 2 phương pháp : _Vận hành song song _Vận hành nối tiếp . a) Vận hành song song Khi hoạt động song song dòng vào được chia giữa A1 & A2. Khi hoạt động theo kiểu song song dòng chảy được chia thành 2 phần tại cửa chia dòng một phần cho vào A1, một phần cho vào A2. A1 được nối tiếp với S1 và A2 được nối tiếp với S2 nước sẽ chảy từ hồ lắng S1 chảy vào các hồ hoàn thiện M11, M12, M13 và nước từ hồ lắng S2 chảy vào các hồ hoàn thiện M21, M22, M23 sau đó nước từ các hồ hoàn thiện sẽ được chảy ra trở lại phía hạ nguồn kênh đen. Hai đơn nguyên xử lý song song với nhau không có sự kết nối với nhau. Mổi dãy có một dòng riêng được kiểm soạt tại cửa chia dòng. Hình 2.6 Cửa chia dòng sau mương lắng cát, 2 cửa đều mở (vận hành song song) Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 31 Hình 2.7 Sơ đồ xử lý nước thải vận hành song song Nước từ Kênh Đen TRẠM BƠM MƯƠNG LẮNG CÁT A MƯƠNG LẮNG CÁT B CHIA DÒNG HỒ SỤC KHÍ A1 HỒ SỤC KHÍ A2 HỒ LẮNG S1 HỒ HOÀN THIỆN M11 HỒ LẮNG S2 HỒ HOÀN THIỆN M12 HỒ HOÀN THIỆN M21 HỒ HOÀN THIỆN M13 HỒ HOÀN THIỆN M22 HỒ HOÀN THIỆN M23 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 32 b) Vận hành nối tiếp Khi hoạt động theo kiểu nối tiếp toàn bộ dòng chảy được đưa vào A1 rồi sau đó sang A2. Hồ sục khi A1 được làm đầy đầu tiên rồi chảy sang hồ sục khi A2. Tùy vào lưu lượng và những tính toán về quản lý sau khi qua A2. 1 hoặc 2 dòng có thể được sử dụng rồi lưu lượng sẽ được chia ra cho S1 và S2. Khi các đơn nguyên hoạt động nối tiếp cửa chia nước sẽ được chia ơ vị trí 100/0 tức là hồ sục khí A1 sẽ nhận toàn bộ lưu lượng và lưu lượng này sẽ được dẩn toàn bộ vào A2. Từ A2 dòng sẽ được chia thành 2 dãy riêng biệt. Việc nối A2 đồng thời với S1 và S2 tạo ra sự tách dòng. Sự phân chia dòng giữa 2 dãy được điều hòa bởi sự cài đặt các ván phay ở trong các cầu kết nối với S1 và S2. Do từ hồ lắng bùn trở đi 2 dòng xử lý không được nối với nhau nên dòng chảy tiếp tục song song theo thứ tự các ao trong phần còn lại của dãy hồ. Dòng chảy của 2 dãy được điều khiển ở các kết cấu kết nối giữa A2 với S1 và A2 với S2 . Hình 2.8 Cửa chia dòng sau mương lắng cát 1 cửa được ngăn lại (vận hành nối tiếp) Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 33 Nước từ Kênh Đen TRẠM BƠM MƯƠNG LẮNG CÁT A MƯƠNG LẮNG CÁT B CHIA DÒNG HỒ SỤC KHÍ A1 HỒ SỤC KHÍ A2 HỒ LẮNG S1 HỒ HOÀN THIỆN M11 HỒ HOÀN THIỆN M12 HỒ HOÀN THIỆN M13 HỒ LẮNG S2 HỒ HOÀN THIỆN M21 HỒ HOÀN THIỆN M22 HỒ HOÀN THIỆN M23 Hình 2.9 Sơ đồ xử lý nước thải vận hành nối tiếp Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 34 2.2.2.3 Nhiệm vụ, cấu tạo, vận hành công trình a) Công trình cửa lấy nước và trạm bơm Bao gồm đập chuyển đổi dòng từ kênh Đen vói một cửa vào và các song chắn rác thô lấy rác bằng phương pháp thủ công, một trạm bơm với 3 bơm trục vít, mỗi bơm có công suất 177l/s ( 2 vận hành và 1 dự phòng ) và 1 khoảng không thứ tư dự trù để lắp thêm một bơm trong tương lai, 2 kênh lắng cát và mương chia nước và đo lưu lương. Hình 2.10 Trạm bơm lấy nước từ kênh Đen vào Trạm Hình 2.11 Hệ thống điều khiển tại trạm bơm Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 35 b) Công trình kênh lắng cát Kênh lắng cát là loại dòng chảy ngang. Chúng khống chế lưu tốc của nước khoảng 0.3m mỗi giây mà thời gian lưu nước là 45 giây trong chiều dài toàn kênh. Vận tốc này sẽ mang theo hầu hết những hạt vô cơ nhỏ qua ngăn lắng và có khuynh hướng tái lơ lững, nhưng cho phép các hạt vô cơ nặng hơn lắng xuống. Kênh này hẹp (2.7m) và sâu (2.9m). Đáy có hình máng và có cao trình thấp hơn đỉnh tràn ở đầu vào và ra là 2.53m. Phần ướt của mỗi ngăn là 11.25m2. Chiều dài của kênh lắng là 23.80m, dài hơn 50% lý thuyết để cho phép sự xáo trộn và phân dòng. Phân dòng giữa hai dòng : _ Hai kênh lắng luôn có cùng một lưu lượng. Tuy nhiên theo hình thể hiện này thì kênh cấp nước có khuynh hướng dẩn nước thải vào phía trái (nhìn về phía hạ nguồn) vào đầu phía trái kênh lắng cát. Vì vậy cửa đầu vào của kênh này nên khép nhe lại để phần nào hạn chế dòng chảy vào kênh lắng cát phía trái và tạo điều kiện vào kênh bên phải. Việc mở cửa thật sự sẽ tùy vào sự phân dòng thật sự được quan sạt tại chổ. Điều này đặc biệt được khuyến cáo để luôn có được sự phân dòng điều đặn giữa 2 kênh. _ Mỗi kênh lắng cát có thể được cách ly khỏi dòng nước thải bằng cửa gỗ lắp ở đầu vào và ra của kênh. Cửa nên luôn luôn được mở và chỉ đống khi cần sữa chữa và khi đó nên tháo cạn nước trong kênh lắng. Cửa ở đầu vào cũng dùng để kiểm soát sự phân dòng giữa 2 kênh. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 36 Hình 2.12 Nước từ trạm bơm sẽ qua song chắn rác trước khi vào kênh lắng cát Hình 2.13 Quá trình lắng và thu gom cát tại kênh lắng cát và vít tải cát Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 37 c) Công trình tách dòng và cửa chia nước Nằm ở hạ lưu của kênh lắng cát. Ngăn tách dòng là một hộp bê-tong nằm trong kênh được trang bị với cửa làm bằng lưới thép không rỉ và quay theo chiều ngang trong kênh chia dòng theo tỉ lệ. Theo vị trí của cửa dòng chảy sẽ bị chia thành 2 dòng. Cửa chia nước xoay trên một trục không rỉ đặt trong đáy của ngăn tách dòng và một cái khác trên đỉnh của cửa. Trục này được đặt trước ngăn tách dòng. Hình 2.14 Cửa chia dòng (đang vận hành theo phương pháp nối tiếp) Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 38 d) Máng Venturi Có 2 máng đo Venturi đặt sau hệ thống tách dòng, mỗi cái cho một dòng xử lý. Đơn nguyên 1 nằm ở phía bên phải, đơn nguyên thứ 2 ở phía bên trái (nhìn về phía hạ lưu). Máng đo Venturi cho phép đo dòng và chúng có thể giúp xác định sự cài đặt cửa chia nước nhằm điều hòa mổi đơn nguyên xử lý. Kênh dẩn kết nối với các máng đo đã được thiết kế trong điều kiện kết nối tối ưu và đo dòng chính xác. Sai số đo khoảng 5%. Vận hành kết cấu đo lưu lượng dòng chảy : Đo dòng ở đầu vào máng Venturi. Đo dòng ở đầu ra máng đo Cipolletti. Bộ chuyển đổi được đặt bên trên cách sàn máng đo 1500 mm, đây là khoảng cách trống. Chiều rộng của họng máng là 400 mm và chiều dài là 1600 mm. Lối vào máng đo có dạng tròn với bán kính 1350 mm và được mở rộng dần ở phía hạ nguồn. Phần mở rộng có chiều dài 2000 mm. Mỗi đơn nguyên có một máng đo Venturi và một bộ chuyển đổi. Số đo lưu lượng hiện trên màn hình là m3/hình. Mực nước ở phía hạ lưu nên bằng tối đa là 70% ở thượng nguồn. Dòng nước không được dâng lên và tạo cột nước trong phễu. Nếu mực nước trong hồ sục khí quá cao hoặc cống dẫn bị ngập sẽ làm phễu Venturi bị ngập nước dẩn đến việc đo sẽ không chính xác, không đáng tin cậy. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 39 Hình 2.15 Máng Venturi Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 40 e) Hồ sục khí A1, A2 Nhiệm vụ Để tăng lượng Oxi hòa tan trong nước duy trì nồng độ DO ở mức 2 – 4 mg/l vì DO trong nước của kênh đen thấp thường từ 0.1 – 0.2mg/l . Cấu tạo Có 2 hồ sục khí (mỗi hồ cho một đơn nguyên), mỗi hồ có 8 thiết bị sục khí phân bố 4 máy sục khí ở mỗi ngăn. Cao độ mực nước đỉnh 3.23 m và chiều sâu mức nước là 4m. Diện tích của mỗi hồ sục khí 1.485 ha. Vì thế thể tích nước thải của mỗi hồ xấp xỉ 5950 m3. Phương pháp vận hành Các thiết bị sục khí hoạt động luân phiên tuy theo giá trị DO đo được. Như vậy tuy theo giá trị DO mà ta có thể vận hành bao nhiêu thiết bị sục khí để giử mức DO trong hồ sục khí từ 2 – 4mg/l. Khi DO trong hồ thấp phải tăng cường sục khí để nâng DO lên vì DO thấp sẽ chứng tỏ vi sinh vật phải tiếp tục sử dụng Oxi trong nước để xử lý lượng chất bẩn còn tồn tại. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 41 Hình 2.16 Hồ sục khí A1 và A2 Hình 2.17 Lấy mẫu nước tại Hồ sục khí A1, A2 và Tủ điều khiển hệ thống sục khí Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 42 f) Hồ lắng S1, S1 Nhiệm vụ Nhiệm vụ chủ yếu của 2 hồ lắng này là lắng các cặn bẩn, bùn củng như các hạt có kích thước nhỏ không lắng được ở kênh lắng cát. Bùn tồn tại ở dạng lơ lững trong hồ sục khí sẽ lắng ở hồ lắng khi dòng chảy đi vào hồ này. Cấu tạo Có 2 hồ lắng (mỗi hồ cho một đơn nguyên). Cao độ mức nước đỉnh là 2.98m và chiều sâu lớp nước mỗi hồ là 4 m. Diện tích mỗi hồ là 0.94 ha. Phương pháp vận hành Tự chảy từ hồ A2 sang và trong thời gian dòng chảy đi vào hồ này các chất bẩn sẽ bị lắng theo kiểu trọng lực tức là các hạt nặng sẽ lắng trước và chiều dài của hồ lắng cho phép các hạt có kích thước nho sẽ lắng khi đến cuối hồ lắng. Hình 2.18 Hồ lắng S1 và S2 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 43 g) Hồ hoàn thiện M11, M12, M13, M21, M22, M23 Nhiệm vụ Các hồ hoàn thiện có tác dụng diệt khuẩn nhờ vào ánh sáng mặt trời thông qua thời gian lưu nước trong hồ. Trong thời gian nước lưu tai hồ các vi sinh vật trong đó sẽ bị ánh sáng mặt trời tiêu diệt. Cấu tạo Có 6 hồ hoàn thiện, 3 hồ cho một đơn nguyên xử lý. Cao độ mức nước đỉnh lần lượt là 2.73m; 2.48m; 2.23m tương ứng cho mỗi đơn nguyên. Chiều sâu lớp nước trong hồ hoàn thiện là 1.5m với diện tích xấp xỉ 2.4 ha cho hồ 1, 2.5 cho hồ 2 và 3.3 ha cho hồ cuối cùng. Phương pháp vận hành Nước tự chảy từ hồ lắng sang hồ hoàn thiện và tự chảy từ hồ hoàn thiện này sang hồ hoàn thiện khác sau đó nước sẽ chảy ra hạ nguồn kênh Đen sau khi tuần tự qua các hồ hoàn thiện. Hình 2.19 Lấy mẫu tại các hồ hoàn thiện M11, M12, M13, M21, M22, M23 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 44 h) Máng tràn Cipolleti Có dạng hình thang. Máng tràn được lắp vào trong vách băng ngang ngăn phía trên của cửa ra và thẳng góc với hướng dòng chảy. Thiết kế ngăn phía trên của cửa ra phải đạt các điều kiện tiếp súc chuẩn cho máng tràn Cipolletti và cho tính chính xác của việc đo (sai sồ 5%). Việc đo lưu lượng tại máng tràn được thực hiện bằng cách đo độ sâu của dòng chảy tràn qua máng tràn. Việc đo được thực hiện trong hố tiếp xúa với máng tràn (có nghĩa là ngăn trên của cửa ra). Độ sâu được đo bằng cm của lớp nước bên trên đỉnh tràn. Độ sâu được đo các nấc trên thàng đo được lắp trong hồ tiếp xúc khoảng 1500mm phía thượng lưu máng tràn. Có một thang đo cho mỗi dãy xử lý. Nên đo hàng ngày, không có thiết bị đo và ghi số tự động tại cửa ra, chỉ đo bằng cách thủ công. Việc đo chỉ chính xác khi mặt nước phía hạ lưu máng tràn thấp hơn đỉnh tràn ( đáy có lỗ tràn) ít nhất 6cm. Vì đáy của lỗ tràn có cao trình +2.06m, cho nên việc đo đạc là đáng tin cậy chừng nào mực nước trong kênh Đen không cao hơn + 2.00m. Việc đo đạc là không đáng tin cậy khi độ sâu của lớp nước bên trên đỉnh tràn ít hơn 6cm hoặc cao hơn 41cm. Cho dù hai dãy xử lý lại gạp nhau trong ngăn ở phàn sau của cửa ra và rồi được nối với kênh Đen bằng cống ngầm nhưng cả hai dòng là hoàn toàn độc lập. Tuy nhiên nếu mực nước trong ngăn sau của cửa ra cao hơn đỉnh tràn của máng tràn Cipolletti (do mực nước trong kênh Đen quá cao) thì hồ hoàn thiện cuối cùng lại được nối với kênh Đen do nước chảy ngược vào qua máng tràn, làm máng tràn bị ngập nên không đo được. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 45 Hình 2.20 Máng tràn Cipolletti tại đầu ra của Trạm Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 46 CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG PHÁP VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 3.1 Các thông số môi trường sử dụng trong đánh gía 3.1.1 DO (Dissolved Oxygen - Oxy Hòa Tan ) DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước (cá, lưỡng thê, thuỷ sinh, côn trùng v.v...) thường được tạo ra do sự hoà tan từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 - 10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của tảo và v.v... Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ vực. Ngoài ra, DO còn là cơ sở kiểm tra BOD nhằm đánh giá mức độ ô nhiểm của nước thải sinh sinh hoạt và nước thải công nghiệp Đánh giá mức độ ô nhiểm chất hửu cơ của nước mặt (đánh giá ước lượng không có độ chính xác cao). Có thể đánh giá chất lượng nước có phù hợp với thủy sinh hay không. DO ≥ 5 mg/L (cá,tôm) Là một thông số quan trọng để kiễm soát và đảm bảo hoạt động của các VSV trong các bể xử lý sinh học hiếu khí. DO ≤ 2mg/L (VSV) Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 47 3.1.2 Nhiệt độ (to) Nhiệt độ của nước nguồn cũng có ảnh hưởng đáng kể đến chế độ oxy của nguồn nước.Về mùa hè khi nhiệt độ của nước nguồn tăng, quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ xảy ra với cường độ mạnh hơn. Trong khi đó độ hòa tan của oxy vào nước lại giảmxuống. Vì vậy về mùa hè, độ thiếu hụt oxy tăng nhanh hơn so với mùa đông.Về mùa đông nhiệt độ nước nguồn thấp nên độ hòa tan tăng, tuy nhiên với nhiệt độ thấp các vi khuẩn hiếu khí tham gia vào quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ sẽ hoạt động yếu. Do đó quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ xảy ra chậm chạp. Nói một cách khác, về mùa đông quá trình tự làm sạch của nước nguồn xảy ra một cách chậm chạp. 3.1.3 pH pH của nước thải có một ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý. Các công trình xử lý nước thải áp dụng các quá trình sinh học làm việc tốt khi pH nằm trong giới hạn từ 7÷7,6. Như chúng ta đã biết môi trường thuận lợi nhất để vi khuẩn phát triển là môi trường có pH từ 7÷ 8. Các nhóm vi khuẩn khác nhau có giới hạn pH hoạt động khác nhau. Nước thải sinh hoạt có pH = 7,2÷ 7,6 3.1.4 EC ( Độ dẩn điện ) Độ dẫn điện của nước liên quan đến sự có mặt của các ion trong nước. Các ion này thường là muối của kim loại như NaCl, KCl, SO42-, NO3-, PO4- v.v... Tác động ô nhiễm của nước có độ dẫn điện cao thường liên quan đến tính độc hại của các ion tan trong nước. Để xác định độ dẫn điện, người ta thường dùng các máy đo điện trở hoặc cường độ dòng điện. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 48 3.1.5 BOD (Biochemical Oxygen Demand- Nhu cầu Oxy Sinh Học ) Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ trong một khoảng thời gian xác định và được ký hiệu bằng BOD được tính bằng mg/L. Chỉ tiêu BOD phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và khả năng tự làm sạch của nguồn nước. BOD càng lớn thì nước thải (hoặc nước nguồn) bị ô nhiễm càng cao và ngược lại. Thời gian cần thiết để các vi sinh vật oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ có thể kéo dài đến vài chục ngày tùy thuộc vào tính chất của nước thải, nhiệt độ và khả năng phân hủycác chất hữu cơ của hệ vi sinh vật trong nước thải. Để chuẩn hóa các số liệu người ta thường báo cáo kết quả dưới dạng BOD5 (BOD trong 5 ngày ở 20oC). Mức độ oxy hóa cácchất hữu cơ không đều theo thời gian. Thời gian đầu, quá trình oxy hóa xảy ra với cườngđộ mạnh hơn và sau đó giảm dần. 3.1.6 COD (Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học) Là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật. Toàn bộ lượng oxy sử dụng cho các phản ứng trên được lấy từ oxy hoà tan trong nước (DO). Do vậy nhu cầu oxy hoá học và oxy sinh học cao sẽ làm giảm nồng độ DO của nước, có hại cho sinh vật nước và hệ sinh thái nước nói chung. Nước thải hữu cơ, nước thải sinh hoạt và nước thải hoá chất là các tác nhân tạo ra các giá trị BOD và COD cao của môi trường nước. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 49 3.1.7 TSS ( Tổng chất rắn lơ lửng ) Tổng lượng chất rắn lơ lửng (TSS) được tính bằng cách cân trọng lượng những chấtcòn lại trên giấy lọc được sử dụng khi lọc nước phân tích chất rắn hoà tan. TSS biểuthị lượng vật chất không hòa tan lơ lửng trong nước và được biểu thị là mg/L. Tổng các chất rắn có thể chia ra làm hai thành phần: chất rắn lơ lửng (có thể lọc được) và chất rắn hòa tan (không lọc được). 3.1.8 Tổng Nitơ và tổng phosphate (N-NH4 – P-PO4) N, P có nhiều trong nước thải sinh hoạt (phân người, động vật , bột giặt..) và trong nước thải công nghiệp (thủy sản,thực phẩm,CNSX chất tẩy rửa…).Đây là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng phú dưởng hoá Phú dưỡng hoá là hiện tượng thường gặp trong các hồ đô thị, các sông và kênh dẫn nước thải. Biểu hiện phú dưỡng của các hồ đô thị là nồng độ chất dinh dưỡng N, P cao, tỷ lệ P/N cao do sự tích luỹ tương đối P so với N, sự yếm khí và môi trường khử của lớp nước đáy thuỷ vực, sự phát triển mạnh mẽ của tảo và nở hoa tảo, sự kém đa dạng của các sinh vật nước, đặc biệt là cá, nước có màu xanh đen hoặc đen, có mùi khai thối do thoát khí H2S v.v... Sự phú dưỡng nước hồ đô thị và các sông kênh dẫn nước thải gần các thành phố lớn đã trở thành hiện tượng phổ biến ở hầu hết các nước trên thế giới. Hiện tượng phú dưỡng hồ đô thị và kênh thoát nước thải tác động tiêu cực tới hoạt động văn hoá của dân cư đô thị, làm biến đổi hệ sinh thái nước hồ, tăng thêm mức độ ô nhiễm không khí của đô thị. (Nguồn trích dẩn từ tài liệu Thực hành Hoá Kỷ Thuật Môi Trường của Giảng Viên Nguyễn Hồng Thi) Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 50 Bảng 3.1 Phân loại mức độ ảnh hưởng của từng thông số TT Thông số Tác động 1 DO Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. 2 to Ảnh hưởng đến quá trinh oxy hoá trong nước. Nhiệt độ tăng cao gây thiếu hụt oxy trong nước. Nhiệt độ quá thấp làm khả năng oxy hoá giảm, quá trình tự làm sạch của nguồn nước xảy ra một cách chậm chạp. 3 pH Ảnh hường đến khả năng hoạt dộng của VSV trong nước. 4 EC Tác động ô nhiễm của nước có độ dẫn điện cao thường liên quan đến tính độc hại của các ion tan trong nước (SO42-, NO3-, PO4-..) 5 TSS Tạo độ đục, độ màu,gây cản trở quá trình quang hợp thực vật thuỷ sinh, dẩn đến giảm lượng oxy trong nước, các chất bồi lắng tích tụ gây bồi lắng dòng chảy. 6 BOD Chỉ tiêu BOD phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và khả năng tự làm sạch của nguồn nước. BOD càng lớn thì nước thải (hoặc nước nguồn) bị ô nhiễm càng cao và ngược lại. 7 COD Nhu cầu oxy hoá học cao sẽ làm giảm nồng độ DO của nước, có hại cho sinh vật nước và hệ sinh thái nước nói chung. 8 Tổng N, P Gây hiện tượng phú dưỡng hoá ảnh hưởng tới cân bằng sinh học của nước làm tăng nồng độ các chất có tính khử, tăng tính độc của nguồn nước, ảnh hưởng đến chất lượng nước, sự sông của động thực vật thuỷ sinh. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 51 3.2 Phương pháp thu mẫu Mẫu nước được lấy trực tiếp tại từng hạng mục xử lý của trạm bằng chai thuỷ tinh. Thời gian lấy mẫu :  Thứ 2 vào lúc 9h sáng hằng tuần.  Thứ 5 vào lúc 15h chiều hằng tuần. Bảng 3.2 Danh sách các hạng mục công trình được thu mẫu lấy số liệu W A1 A2 S1 S2 M11 M21 M12 M22 M13 M23 Đập lấy nước Hồ sục khí 1 Hồ sục khí 2 Hồ lăng 1 Hồ lắng 2 Hồ hoàn thiện 11 Hồ hoàn thiện 21 Hồ hoàn thiện 12 Hồ hoàn thiện 22 Hồ hoàn thiện 13 Hồ hoàn thiện 23 Bảng 3.3 Thời gian lấy mẫu đo thong số ở từng hạng mục công trình xử lý STT Thông số Vị trí Ghi chú 1 DO W, A1, A2, S1, S2, M11, M21, M12, M22, M13, M23 2 to W, A1, A2, S1, S2, M11, M21, M12, M22, M13, M23 3 pH W, A1, A2, S1, S2, M11, M21, M12, M22, M13, M23 4 EC W, A1, A2, S1, S2, M11, M21, M12, M22, M13, M23 5 TSS W, S1, S2, M13, M23 (1) 6 BOD W, A1, A2, M11, M21, M12, M22, M13, M23 (2) 7 COD W, M13, M23 (3) 8 Tổng N, P W, A1, A2, M11, M21, M12, M22, M13, M23 (4) Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 52 (1) Kiểm tra nồng độ TSS chỉ cần lấy số liệu đầu vào ở W, S1, S2 để so sánh với kết quả xử lý nước của trạm ở đầu ra M13, M23 là có thể biết được hiệu quả xử lý của trạm đạt hay không đạt.(vào thời điểm giửa tháng thì kiểm tra cả hệ thống hồ hoàn thiện bao gồm : M11, M21, M12, M22, M13, M23). (2) Kiểm tra nồng độ BOD chỉ cần lấy số liệu đầu vào ở W, A1, A2 để so sánh với kết quả xử lý nước của trạm ở đầu ra M13, M23 là có thể biết được hiệu quả xử lý của trạm đạt hay không đạt.(vào thời điểm giửa tháng thì kiểm tra cả hệ thống hồ hoàn thiện bao gồm : M11, M21, M12, M22, M13, M23). (3) Kiểm tra nồng độ COD chỉ cần lấy số liệu đầu vào ở W để so sánh với kết quả xử lý nước của trạm ở đầu ra M13, M23 là có thể biết được hiệu quả xử lý của trạm đạt hay không đạt.(lưu ý thời gian lấy mẫu đầu vào và kiểm tra kết quả đầu ra ở hồ hoàn thiện là 2 tuần) (4) Kiểm tra nồng độ Nitơ tổng (N-NH4) chỉ cần lấy số liệu đầu vào ở W, A1, A2 để so sánh với kết quả xử lý nước của trạm ở đầu ra M13, M23 là có thể biết được hiệu quả xử lý của trạm đạt hay không đạt.(vào thời điểm giửa tháng thì kiểm tra cả hệ thống hồ hoàn thiện bao gồm : M11, M21, M12, M22, M13, M23). Riêng với Tổng Phosphate (PO4) thì tương tự như kiểm tra nồng độ COD chỉ cần lấy số liệu đầu vào ở W, A1, A2 để so sánh với kết quả xử lý nước của trạm ở đầu ra M13, M23 là có thể biết được hiệu quả xử lý của trạm đạt hay không đạt.(vào thời điểm giửa tháng thì kiểm tra cả hệ thống hồ hoàn thiện bao gồm : M11, M21, M12, M22, M13, M23). Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 53 Hình 3.1 Lấy mẫu nước tại các hạng mục xử lý của trạm. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 54 3.3 Phương pháp phân tích mẫu Các chỉ tiêu (DO, to, EC, pH) sẽ được đo ngay tại nơi lấy mẫu và ghi nhận kết quả. Thiết bị sử dụng trong quá trình lấy mẫu nhanh là chai thuỷ tinh và kết quả được phân tích nhanh bằng máy đo (pH, DO, EC, to). Còn các chỉ tiêu (COD, BOD, TSS, N-NH4+, PO43-) sẽ được đưa về phòng thí nghiệm để phân tích. Hình 3.2 đo nhanh và ghi nhận số liệu Hinh 3.3 Máy đo pH (có thể đo đươc to), Máy đo EC và DO (nằm trong bao nilon) Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 55 Hình 3.4 Mẫu sẽ được cho vào chai nhựa để đưa về phòng thí nghiệm. 3.4 Phương pháp xử lý số liệu Thông số BOD, COD, TSS, Tổng N và P sẽ được bộ phận bên phòng thí nghiệm chuyển về bộ phận xử số liệu kết hợp với số liệu đo nhanh các thông số DO, to, EC, pH lập báo cáo kết quả xử lý của trạm trong 1 tháng. Tuỳ vào kết quả xử lý mà có những giải pháp tức thời và đề ra kế hoạch cải tiến nâng cao hiệu quả xử lý. Đối với các thông số đo nhanh như : DO, to, EC, pH đây là những số liệu cần thiết để cho kỹ sư cũng như nhân viên vận hành trạm bám sát để có những hiểu chỉnh tức thời, xử lý nhanh khi có các sự cố xảy ra. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 56 CHƯƠNG 4 : ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ VÀ TÌM HIỂU SỰ CỐ 4.1 Hiệu quả xử lý của trạm Lấy kết quả một số chỉ tiêu chất lượng nước cơ bản qua từng công đoạn xử lý của các ngày từ 03/03/2011 đến 31/03/2011 (trong 28 ngày) để xem hiệu quả xử lý. Kết quả sẽ được đối chiếu với QCVN 14 : 2008/BTNMT. QCVN 14 : 2008/BTNMT cụ thể quy định như sau : Bảng 4.1 QCVN 14 : 2008/BTNMT Giá trị C STT Thông số Đơn vị A B 1 pH - 5 – 9 5 – 9 2 BOD5 (20oC) mg/l 30 50 3 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 50 100 4 Tổng chất rắn hoà tan mg/l 500 1000 5 Nhiệt độ (to) oC 40 50 6 Amoni (tính theo N) mg/l 5 10 7 Phosphat (PO43-) (tính theo P) mg/l 6 10 8 Tổng Coliforms MPN/100ml 3000 5000 9 COD mg/l 50 100 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 57 Trong đó: - Cột A quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (có chất lượng nước tương đương cột A1 và A2 của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất l ượng nước mặt). - Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (có chất lượng nước tương đương cột B1 và B2 của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt hoặc vùng nước biển ven bờ) . (sử dụng từ nguồn ) Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 58 4.1.1 Nhiệt độ Bảng 4.2 Kết quả số liệu nhiệt độ của các hạng mục công trình Kết luận : Sau khi so sánh kết quả nhiệt độ của các hạng mục công trình của trạm xử lý với QCVN về nước thải sinh hoạt ta thấy  Nhiệt độ của các hạng mục công trình dao động từ : 26.4oC – 31.3oC luôn nằm trong tiêu chuẩn quy định cho nhiệt độ. Đạt giá trị A .(A = 40, B = 50) Nhiệt độ W A 1 A 2 S1 S2 M11 M21 M12 M22 M13 M23 QCVN 3/3/2011 29.0 28.0 28.2 28.0 28.5 28.5 28.3 27.6 27.3 29.2 28.4 3/7/2011 30.0 29.6 29.5 29.0 28.8 28.6 28.3 28.6 28.4 28.4 28.5 3/10/2011 29.0 29.2 29.2 28.6 28.4 29.5 30.0 29.5 29.7 29.5 29.9 3/14/2011 29.3 29.7 29.5 28.6 29.4 29.7 29.3 29.6 29.5 29.1 29.4 3/17/2011 29.0 28.6 28.8 28.8 28.6 28.7 29.5 29.2 29.5 29.0 29.2 3/21/2011 30.6 30.3 29.9 30.0 30.3 30.3 30.3 29.7 29.9 31.3 30.3 3/24/2011 28.3 29.3 29.3 28.9 29.6 29.0 29.1 29.0 29.0 28.9 28.6 3/28/2011 29.6 29.7 29.7 29.3 28.8 30.0 29.7 29.4 30.3 30.4 31.1 40-50 (oC) 3/31/2011 30.1 28.1 26.7 27.0 27.3 27.1 26.6 26.4 27.2 27.4 27.5 Max 30.6 30.3 29.9 30.0 30.3 30.3 30.3 29.7 30.3 31.3 31.1 Min 28.3 28.0 26.7 27.0 27.3 27.1 26.6 26.4 27.2 27.4 27.5 Aver 29.4 29.2 29.0 28.7 28.9 29.0 29.0 28.8 29.0 29.2 29.2 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 59 4.1.2 pH Bảng 4.3 Kết quả số liệu pH của các hạng mục công trình Kết luận : Sau khi so sánh kết quả pH của các hạng mục công trình của trạm xử lý với QCVN về nước thải sinh hoạt ta thấy  pH của các hạng mục công trình dao động từ : 6.9 – 8.5 nằm trong QCVN quy định cho pH từ : 5 – 9. Đạt giá tri A . pH W A 1 A 2 S1 S2 M11 M21 M12 M22 M13 M23 3/3/2011 7.044 7.942 7.565 7.520 7.430 7.733 7.587 7.644 7.757 7.576 7.689 3/7/2011 7.014 7.213 7.156 7.212 7.354 7.424 7.514 7.720 7.554 7.414 7.376 3/10/2011 7.016 7.215 7.208 7.314 7.608 7.931 7.860 7.862 7.818 7.760 7.750 3/14/2011 7.910 7.561 7.433 7.894 7.644 7.512 7.435 7.742 7.503 7.511 7.606 3/17/2011 7.610 7.532 7.514 7.522 7.514 7.722 7.423 7.312 7.510 7.554 7.560 3/21/2011 7.230 6.900 7.649 7.314 7.225 7.274 7.004 7.920 7.812 8.547 8.345 3/24/2011 7.815 7.410 7.501 7.242 7.581 7.563 7.514 7.632 7.237 7.453 7.596 3/28/2011 7.063 7.765 77.435 6.959 6.975 7.487 7.398 7.249 7.599 7.530 8.064 3/31/2011 7.094 7.819 7.474 7.215 7.040 7.161 6.989 7.128 7.156 7.131 7.273 Max 7.910 7.942 77.435 7.894 7.644 7.931 7.860 7.920 7.818 8.547 8.345 Min 7.014 6.900 7.156 6.959 6.975 7.161 6.989 7.128 7.156 7.131 7.273 Aver 7.311 7.484 15.215 7.355 7.375 7.534 7.414 7.579 7.550 7.608 7.695 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 60 4.1.3 BOD5 Bảng 4.4 Kết quả số liệu BOD5 của các hạng mục công trình Kết luận : Sau khi so sánh kết quả BOD5 của các hạng mục công trình của trạm xử lý với QCVN về nước thải sinh hoạt ta thấy  Chỉ số BOD đầu vào tối đa là 99 mg/l vượt ngưỡng so với tiêu chuẩn quy định tối đa từ 30 – 50 mg/l. Khi vào trạm xử lý qua từng công đoạn xử lý chỉ số BOD tại đầu ra dao động từ 10 – 13 mg/l so với QCVN tối đa là 50 mg/l. Đạt giá trị A. (A = 30, B = 50) BOD W A 1 A 2 S1 S2 M11 M21 M12 M22 M13 M23 QCVN 3/3/2011 47 17 14 6 10 3/7/2011 73 23 15 3/10/2011 81 23 20 11 11 3/14/2011 79 18 18 3/17/2011 99 25 22 14 12 3/21/2011 94 19 33 21 19 11 15 12 13 3/24/2011 35 21 31 13 10 3/28/2011 86 25 17 3/31/2011 87 26 18 11 11 30-50 (mg/l) Max 99 26 33 0 0 21 19 11 15 14 13 Min 35 17 14 0 0 21 19 11 15 6 10 Aver 76 22 21 21 19 11 15 11 11 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 61 4.1.4 TSS Bảng 4.5 Kết quả số liệu TSS của các hạng mục công trình Kết luận : Sau khi so sánh kết quả TSS của các hạng mục công trình của trạm xử lý với QCVN về nước thải sinh hoạt ta thấy  Chỉ số TSS đầu vào đạt tối đa là 58 mg/l, khi vào trạm xử lý qua từng công đoạn xử lý chỉ số TSS đầu ra dao động từ 10 – 25 mg/l so với QCVN tối đa là 100 mg/l. Đạt giá trị A. ( A = 50, B = 100 ) TSS W A 1 A 2 S1 S2 M11 M21 M12 M22 M13 M23 QCVN 3/3/2011 31 10 16 3/7/2011 3/10/2011 40 28 25 3/14/2011 3/17/2011 34 14 15 3/21/2011 30 10 11 13 10 3/24/2011 58 20 20 3/28/2011 3/31/2011 30 22 20 50-100 (mg/l) Max 58 0 0 10 11 0 0 0 0 28 25 Min 30 0 0 10 11 0 0 0 0 10 10 Aver 37 10 11 18 18 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 62 4.1.5 N- NH4 Bảng 4.6 Kết quả số liệu N-NH4 của các hạng mục công trình N-NH4+ W A 1 A 2 S1 S2 M11 M21 M12 M22 M13 M23 QCVN 3/3/2011 24.6 23.0 12.3 5.6 5.0 3/7/2011 3/10/2011 18.0 19.6 6.7 5.0 4.5 3/14/2011 3/17/2011 19.0 19.6 2.2 5.0 6.2 3/21/2011 23.5 20.2 3.4 8.4 1.7 1.7 1.1 3.9 2.8 3/24/2011 6.7 20.7 3.4 1.7 2.8 3/28/2011 3/31/2011 20.2 14.6 1.7 1.7 1.7 5-10 (mg/l) Max 24.6 23.0 12.3 8.4 1.7 1.7 1.1 5.6 6.2 Min 6.7 14.6 1.7 8.4 1.7 1.7 1.1 1.7 1.7 Aver 18.7 19.6 5.0 8.4 1.7 1.7 1.1 3.8 3.8 Kết luận : Sau khi so sánh kết quả N-NH4+ của các hạng mục công trình của trạm xử lý với QCVN về nước thải sinh hoạt ta thấy  Chỉ số N-NH4+ đầu vào đạt tối đa là 24.6 mg/l, khi vào trạm xử lý qua từng công đoạn xử lý chỉ số N-NH4+ đầu ra dao động từ 1.7 – 6.2 mg/l so với TCVN tối đa là 10.0 mg/l. Đạt giá trị A. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 63 4.1.6 PO43- Bảng 4.7 Kết quả số liệu PO43- của các hạng mục công trình Kết luận : Sau khi so sánh kết quả PO43- của các hạng mục công trình của trạm xử lý với QCVN về nước thải sinh hoạt ta thấy  Chỉ số phosphate (PO43-) đầu vào tối đa đạt 4.2 mg/l khi vào trạm xử lý qua từng công đoạn xử lý chỉ số phosphate (PO43-) đầu ra là 3.4 mg/l so với QCVN tối đa là 10 mg/l/. Đạt giá trị A. PO4 W A 1 A 2 S1 S2 M11 M21 M12 M22 M13 M23 QCVN 3/3/2011 3/7/2011 4.2 3/10/2011 3/14/2011 3/17/2011 3/21/2011 2.4 3.4 3/24/2011 3/28/2011 3/31/2011 6-10 (mg/l) Max 4.2 2.4 3.4 Min 4.2 2.4 3.4 Aver 4.2 2.4 3.4 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 64 4.2 Kinh tế Bảng 4.8 Chi phí đầu tư xây dựng trạm Chi phí đầu tư trạm Báo cáo khả thi (1999) (triệu đồng) Trạm hiện tại (triệu đồng) Chi phí đầu tư (xây dựng,điện và cơ khí) 25.800 37.700 Chi phí đền bù đất (37.72ha) 47.400 94.100 Tổng chi phí đầu tư 73.200 131.800 Chi phí liên quan khác Chi phí đầu tư khác (cảnh quan, thết bị PTN, thiết bị bảo trì, cống thoát xung quanh) 10.000 Bảng 4.9 Năng lượng tiêu thụ trong tháng Năng lượng tiêu thụ 234.329 kwh Chi phí 186.288.600 VND Cost + VAT 204.917.500 VND Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 65 4.3 Các sự cố trong hệ thống xử lý nước thải 4.3.1 Những sự cố trong hồ hoàn thiện STT Vấn đề Nguyên nhân 1 Váng nổi và các vật thể nổi (ngăn sự thẩm thấu của năng lượng ánh sáng) Nguyên nhân chính là nồng độ TSS trong nước thải quá cao. Một số trường hợp mà ta có thể dể dàng nhận biết là : _ Nở hoa của tảo (tạo thành một mặt nước xanh) _ Thải các chất không mong muốn vào (ví dụ rác). _ Váng bùn nổi lên từ đáy. _ Ít dòng chảy qua lại và ít ảnh hưởng của gió. 2 Mùi hôi do quá tải gây ra Quá tải do lượng nước thải, gây nên giảm pH, hạ thấp oxy hoà tan, sự thay đổi màu sắc của dòng ra từ xanh lá cây sang xanh vàng (giàu luân trùng và giáp xác ăn tảo), xuất hiện vùng màu xám gần đầu vào và mùi hôi. 3 Mùi hôi do các chất độc hại gây ra. Nguyên nhân chính là các chất độc hại từ nước thải công nghiệp ở quanh khu dân cư không qua xử lý mà trực tiếp xả thải vào Kênh Đen. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 66 4 Mùi hôi do các dòng chảy yếu về thuỷ lực Nguyên nhân chủ yếu là do nồng độ N, P trong nước thải lớn chứa nhiều chất dinh dưởng, tạo điều kiện cho tảo và cỏ phát triển. Một số trường hợp ta có thể dể dàng nhận biết như : _ Sự phân phối không đều của dòng chảy vào. _ Các vùng nước chết được tạo ra do sử dụng nhiều hình cung khi tạo thành dạng các hồ. _ Sự hiện diện các cây cỏ thuỷ sinh trong hồ. 5 Mùi hôi do các thảm tảo nổi gây ra. Sự nở hoa của tảo làm ngăn cản sự thẩm thấu của năng lượng mặt trời và dẫn đến sự tử vong của quần thể tảo tăng trưởng. Đây cũng do nồng đô N,P cao tạo điều kiện cho tảo phát triển mạnh, với trường hợp này thì dòng chảy đã bị hiện tượng phú dưỡng hoá. 6 Hàm lượng chất rắn lơ lửng tăng ở dòng ra. Nguyên nhân chính là do nồng độ TSS quá cao. Các điều kiện môi trường thích hợp cho một số quần thể tảo phát triển Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 67 7 Sự hiện diện của tảo lam. Nguyên nhân chính là do hiện tượng phú dưởng hoá gây nên và đồng thời do việc xử lý không hoàn toàn, quá tải chất dinh dưỡng mất cân bằng trong nước. 8 Xuất hiện tảo sợi và màng nhầy làm hạn chế sự thẩm thấu ánh sáng. Nguyên nhân chính là do : _ Các hồ bị thiết kế vượt ngưỡng yêu cầu. _ Tải lượng đầu vào bị suy giảm theo mùa. 9 Khuynh hướng giảm liện tục hàm lượng oxy hoà tan (DO dưới 3 mg/L). Nguyên nhân chính là do : _ Sự thẩm thấu của ánh sáng mặt trời giảm. _ Thời gian lưu nước giảm. _ Hàm lượng BOD cao. _ Có nước thải công nghiệp độc hại. 10 Có khuynh hướng suy giảm liên tục pH gây ra tử vong tảo lục. _ Quá tải. _ Điều kiện khí hậu chuyển biến xấu trong thời gian dài. _ Sinh vật ăn tảo. 11 Sự phát triển của côn trùng. Sự hiện diện của cây cỏ trong mái bờ trong của hồ tiếp xúc với mực nước. 12 Cây cỏ trong hồ. Nguyên nhân chính là do : _ Mực nước hồ thấp (dưới 60 cm) _ Hồ bị rò rĩ lớn. _ Lưu lượng nước thải thấp. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 68 4.3.2 Sự cố vận hành trong hồ sục khí STT Vấn đề Nguyên nhân 1 Oxy hoà tan thì thiếu nhiều chổ. _ Đặt các máy sục khí ở vị trí không đúng. _ Quá tải ở các đầu vào. 2 Mùi hôi và ruồi Váng nổi tích tụ trong góc hồ và mái bờ phía trong. 3 Oxy hoà tan thay đổi, bọt khí nổi phân bố nhiều _ Biến động mạnh về tải lượng. _ Sục khí quá mức. _Có nước thải công nghiệp. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 69 CHƯƠNG 5 : ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CẢI TIẾN VÀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ Dựa vào các số liệu đã được kiểm tra và phân tích ở phần trước (chương 4), ta có thể nhận thấy hiệu quả xử lý của trạm xử lý nước thải Bình Hưng Hoà hiện nay là rất tốt. Do đó, nhà máy cần phải duy trì sự hoạt động ổn định của từng hạng mục công trình để hiệu quả luôn được đảm bảo. Nếu trong trường hợp các sự cố xảy ra sẽ ảnh hưởng đến chất lượng nước thải đầu ra không đạt yêu cầu. Vì vậy, nhà máy cần phải có những phương pháp cải tiến và khắc phục các sự cố. Sau đây, em xin đề xuất các giải pháp cải tiến và khắc phục các sự cố trong quá trình vận hành (chương 4). 5.1 Phương pháp cải tiến và khắc phục sự cố trong hồ hoàn thiện STT Vấn đề Phương pháp khắc phục 1 Váng nổi và các vật thể nổi. Hiện tượng này xuất hiện là do trong nước thải chứa nhiều chất rắn lơ lững (TSS), dẩn đến việc quá tải ở bể lắng khả năng lắng bùn giảm vì vậy các váng nổi và vật thể nổi được hình thành. Chúng thường xuất hiện ở các hồ hoàn thiện M11, M21 sau khi đi qua bể lắng S1, S2. Hiện tượng này sẽ ngăn sự thẩm thấu của ánh sáng đối với nước thải. Ta cần điều chỉnh lại lượng nước thải đầu vào bằng cách giảm lượng nước thải ở đầu vào (trạm bơm) để các hạng mục xử lý đạt hiệu quả. Và sau đó, ta kết hợp với các biện pháp thủ công như : _ Phá vỡ váng bằng cách xịt nước hay với một cái cào (các váng bị phá vỡ thường chìm xuống); _ Loại bỏ váng với vợt và chôn chúng sau đó; và _ Phá vỡ hay loại bỏ các mảng bùn. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 70 2 Mùi hôi. Đây là do lượng nước thải vào trạm quá nhiều các hạng mục xử lý bị quá tải không đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra ở từng công đoạn xử lý dẩn đến việc mùi hôi xuất hiện. Nhà máy có 2 cách vận hành là : vận hành song song và vận hành nối tiếp (chương 2). Và ở trạng thái bình thường nhà máy vận hành bằng phương pháp nối tiếp. Tuy nhiên, để khắc phục tình trang này ta cần : _ Thay đổi vận hành hồ từ nối tiếp sang song song. Do thiết kế giữa các hạng mục công trình đều được lấp đặt các hệ thống ống ngầm nên việc chuyển đổi hình thức vận hành là tương đối đơn giản; _ Sau đó, ngừng hoạt động tạm thời các hồ bị sư cố; _ Kiểm tra sự lưu thông nước thải của các cống để tránh các dòng chảy lung tung (vì chuyển từ vận hành nối tiếp sang vận hành song song); và _ Sau cùng xem xét việc lăp đặt thêm các máy sục khí trong hồ sục khí (tăng khả năng xử lý nước thải). 3 Mùi hôi do các chất độc hại gây ra. Đây là trường hợp do các cơ sở sản xuất công nghiệp lớn nhỏ quanh khu dân cư đã xã thải trực tiếp nước thải Các kỷ sư vận hành trạm và nhân viên phòng thí nghiệm cần lấy mẫu nước thải. Tiến hành phân tích hoá lý nguồn nước vào để nhận ra nguồn chất độc Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 71 sản xuất vào kênh mà không qua xử lý. hại có thể. Sau đó, xác định lưu vực trong cơ sở nào gây ra nguồn thải và đưa ra các giải pháp pháp lý. Cung cấp thêm các thiết bị sục khí nếu có thể. 4 Mùi hôi do các dòng chảy yếu về thuỷ lực. Đây là trường hợp các cống dẩn nước thải trong quá trình vận hành bị xuống cấp dẩn đến khả năng thuỷ lực (tự chảy từ công trình này sang công trình khác) giảm dẩn đến việc tồn động nước thải gây nên mùi hôi. Các kỷ sư vận hành trạm và nhân viên phòng thí nghiệm cần thu nhiều mẫu ở các nơi khác nhau trong hồ (ví dụ: Oxy hoà tan) để xem có sự khác nhau rõ rệt giữa các điểm thu mẫu hay không. Khi xác định được cống nào bị xuống cấp thì thì xây cống mới. Đồng thời, yêu cầu các công nhân cắt bỏ những cây cỏ thuỷ sinh (nếu có) gây tắc nghẻn dòng chảy. 5 Mùi hôi do các thảm tảo nổi gây ra. Do trong nước thải chứa nhiều chất dinh dưỡng như : N, P,… nên thuận lợi cho các loại tảo và cây cỏ phát triển. Thường xảy ra ở các hồ hoàn thiện M11, M21, M12, M22, M13, M23. Phá tan các thảm tảo nổi bằng cách phun xịt nước với vòi phun áp lực. Sử dụng cào phá bỏ và vợt để vớt. 6 Hàm lượng chất rắn lơ lửng tăng ở dòng ra. Đây là hiện tượng xảy ra khi Với trường hợp này, ta cũng diều chỉnh lại lượng nước thải thu ở đầu Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 72 hệ thống xử lý nước thải của trạm xảy ra sự cố quá tải ở bể lắng S1, S2 mà chưa kịp xử lý nên nước thải đầu ra không đạt chất lượng như yêu cầu. vào, lắp đặt thêm các máy sục khí ở các hồ sục khí để tăng khả năng xử lý nước thải. Sau đó, kiểm tra lại nồng độ TSS ở từng hạng mục công trình đối chiếu kết quả. Khi bể lắng S1, S2 hoạt động bình thương thì có thể vận hành trạm cách bình thường. 7 Sự hiện diện của tảo lam. Có thể xuất hiện ở các hồ hoàn thiện M11, M21, M12, M22, M13, M23 khi mà nước thải đầu vào chứa nhiều N, P .. Nguyên nhân chính là do hiện tượng phú dưởng hoá gây nên và đồng thời do việc xử lý không hoàn toàn, quá tải chất dinh dưỡng mất cân bằng trong nước. _ Phá vỡ sự kết váng của tảo lam bằng cách vớt, cào, xịt nước bằng vòi phun; và _ Thêm sulfat đồng trực tiếp vào các hồ có tảo lam xuất hiện ( với nồng độ nhất định tuỳ theo mật độ xuất hiện của tảo lam). 8 Xuất hiện tảo sợi và màng nhầy làm hạn chế sự thẩm thấu ánh sáng. Có thể xuất hiện ở các hồ hoàn thiện M11, M21, M12, M22, M13, M23. Nguyên nhân chính là do : _ Các hồ bị thiết kế vượt ngưỡng yêu cầu. _ Tải lượng đầu vào bị suy giảm theo mùa. Gia tăng tải lượng thông qua việc giảm thời gian lưu nước (giảm số phay ở các máng thu nước). Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 73 9 Khuynh hướng giảm liện tục hàm lượng oxy hoà tan (DO dưới 3 mg/L). Có thể xuất hiện ở các hồ hoàn thiện M11, M21, M12, M22, M13, M23. Sử dụng các phương pháp thủ công như : _ Loại bỏ cây cỏ trôi nổi; _ Hạ thấp tải lượng trong hồ ở đầu vào thông qua cách vận hành song song; _ Bổ sung thêm các máy sục khí; và _ Tuần hoàn lại nước đã được xử lý. 10 Có khuynh hướng suy giảm liên tục pH gây ra tử vong tảo lục. Có thể xuất hiện ở tất cả các hạng mục công trình . _ Xem các giải pháp liên quan đến oxy hào tan thấp hay mùi hôi do quá tải. 11 Sự phát triển của côn trùng. Có thể xuất hiện ở các hồ hoàn thiện M11, M21, M12, M22, M13, M23. _ Giảm mực nước hồ cho ấu trùng côn trùng bị dính vào cây cỏ ở mái bờ rồi bị chết khi khu vực bị khô đi; _ Vận hành hồ với các mực thay đổi; _ Bảo vệ mái bờ phía trong bằng các tấm bê tong, vữa hồ cứng, vải địa kỹ thuật, v.v…; _ Thả cá vào hồ, như cá chép; _ Phá tan các váng nổi; và _ Dùng hoá chất thích hợp. 12 Cây cỏ trong hồ. Có thể xuất hiện ở các hồ hoàn thiện M11, M21, M12, M22, M13, M23. _ Vận hành hồ với mực nước cao hơn 90 cm; _ Dọn cỏ trong khuôn viên, ngăn Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 74 không rơi xuống nước; _ Bảo vệ mái bờ phía trong bằng các tấm bê tông, vữa hồ cứng, vải địa kỹ thuật, v.v…; _ Loại bỏ cây cỏ trong hồ bằng xuồng hay nạo vét (hạ thấp mực nước để tạo điều kiện hoạt động); _ Giảm tính thấm của hồ bằng lớp đất sét (nếu có thể); và _ Dùng thuốc diệt cỏ thích hợp. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 75 5.2 Phương pháp khắc phục sự cố trong hồ sục khí STT Vấn đề Phương pháp khắc phục 1 Oxy hoà tan thì thiếu nhiều chổ.  Thay đổi vị trí máy sục khí.  Đặt nhiều máy sục khí ở đầu vào.  Phân tích các điều kiện quá tải. 2 Mùi hôi và ruồi: Loại bỏ các vật trôi nổi. 3 Oxy hoà tan thay đổi,bọt khí nổi phân bố nhiều:  Kiểm soát hoạt động của sục khí bằng cách tắt mở.  Giám sát oxy hoà tan để thiết lập một chế độ vận hành tốt các máy sục khí.  Duy trì oxy hoà tan chung quanh 1mg/L hay hơn.  Tìm ra nguồn nước thải công nghiệp gây ra bọt nồi và yêu cầu xử lý sơ bộ. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 76 5.3 Giải pháp khẩn cấp trong trường hợp bơm bị hư Trong trường hợp các bơm bị tắt hay ngưng đột xuất, người vận hành phải ngay lập tức phải gia tăng số lượng ván phay (phương pháp 1) hay sử dụng ngay các phay (phương pháp 2) trong các cống nổi và cửa ra. Các ván phay phải được đặt lên mực nước tối đa của các hồ để giữ mực nước hoạt động của hồ và ngăn cản nước khỏi chảy ra hết. Đây là trường hợp khẩn cấp,đòi hỏi sự phản ứng nhanh và sốt sắng của người vận hành. Đặc biệt quan trọng là tránh sự tụt nhanh mực nước trong hồ sục khí. Các dây cáp giữ các máy sục khí phải được điều chỉnh đến mực nước được thiết kế cho hồ và sự cẩn trọng đặc biệt phải có để đừng làm căng các dây áp do mực nước tụt nhanh trong các hồ sục khí. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 77 CHƯƠNG 6 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Qua quá trình tìm hiểu, em nhận thấy trạm xử lý còn gặp nhiều trở ngại : _ Công nghệ dùng cho trạm xử lý là hồ sinh học chỉ để xử lý nước sinh hoạt thuần tuý, không thể xử lý nước thải công nghiệp. Tuy nhiên, hệ thống kênh Đen không chỉ tiếp nhận nước thải sinh hoạt của hơn 120.000 người dân sống ở khu vực này mà còn phải chịu ảnh hưởng rất lớn từ một lượng lớn nước thải công nghiệp không được xử lý của khoảng 40 doanh nghiệp sản xuất ở khu vực kênh. _ Đây là đoạn kênh ngắn, lòng kênh thì hẹp, khả năng tiêu thoát nước là rất ít. Do đó khả năng tích tụ các chất ô nhiễm là rất cao, đồng thời nước có màu đen và mùi hôi. _ Nước vẫn đen là do chưa có hệ thống thu gom nước thải sinh hoạt từ các hộ dân về trạm xử lý, nên nước thải từ hộ dân vẫn thải trực tiếp ra kênh, hoà chung với nước đã qua xử lý. Tuy nhiên, trên đây là những khó khăn mà em nghĩ ban quản lý trạm đều có thể lường trước được nên đã có những giải pháp tình thế phù hợp với từng thời điểm cụ thể. Điều đó đã được kiểm chứng cách cụ thể khi em cùng đi lấy số liệu và phân tích kết quả các chỉ tiêu về nước thải sinh hoạt đều phù hợp với QCVN. Qua kết quả đo đạc và phân tích cho thấy Trạm đã hoạt động tốt và hiệu quả. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 78 6.2 Kiến nghị 6.2.1 Đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm Tình hình kênh Đen bị ô nhiễm nặng đã và đang hiển thị trước mắt, không chỉ về chất lượng nước mà lòng kênh còn phải nhận một lượng lớn rác thài sinh hoạt, cây cỏ mọc và chiếm diện tích lớn làm cản trở dòng nước. Khả năng tự làm sạch của kênh đã kém gặp phải tình trạng này dường như không còn khả năng tự làm sạch. Do đó nhóm em xin đưa ra một số kiến nghị như : _ Có thể tổ chức các đợt thu gom rác, làm sạch cây cỏ ở kênh theo định kỳ hàng tháng/ lần hoặc 3 tháng/ lần… _ Hàng năm có thể nạo vét kênh để cho dòng chảy được lưu thông góp phần tăng khả năng tự làm sạch của dòng (tránh được tình trạng nước bị tồn, đọng làm môi trường cho muỗi sinh sản và phát triển) . _ Ban quản lý trạm nên kết hợp với các cơ quan chức năng Thành Phố, Quận và Phường cần tăng cường kiễm tra giám sát thường xuyên việc xử lý nước thải của các nhà máy, cơ sở sản xuất có xả nước thải ra kênh. Có biện pháp mạnh với các doanh nghiệp gây ô nhiễm. _ Tổ chức tuyên truyền cho người dân và các cơ sở sản xuất nâng cao ý thức về công tác bảo vệ môi trường. 6.2.2 Đề xuất kế hoạch giám sát  Theo dõi hiện trạng và diễn biến tình hình ô nhiễm kênh Đen để có biện pháp khắc phục ô nhiễm. Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 79  Phối hợp với cán bộ môi trường địa phương kiễm tra hệ thống xử lý và chất lượng nước thải của các cơ sở sản xuất trong khu vực. 6.2.3 Đề xuất về trang thiết bị của trạm xử lý Bình Hưng Hoà  Do Trạm áp dụng công nghệ hồ sục khí và hồ ổn định đây là phương pháp xử lý mang tính thân thiện môi trường nhưng nó chiếm diện tích khá lớn và tiêu tốn nhiều điện năng. Vì vậy ban quản lý cần nghiên cứu để sử dụng các thiết bị điện một cách hiệu quả nhất và tiết kiệm nhất.  Nước thải kênh Đen hiện nay không thuần tuý là nước thải sinh hoạt mà có sự pha trộn với nước thải công nghiệp. Do đó, nếu có thể ban quản lý trạm nên đề ra những hướng giải quyết mới nhằm phù hợp và sát với tình trạng kênh Đen hơn như : cải tiến nâng cao hiệu quả xử lý về cả chất và lượng, nghiên cứu và ứng dụng những biện pháp mới hiệu quả mà vẩn phù hợp với các thiết bị và công trình đã có, nâng cao chất lượng đội ngũ kiểm tra và vận hành trạm,… Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Huỳnh Công Danh Page 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sổ tay vận hành nhà máy XLNT Bình Hưng Hoà Tài liệu : “ Hoá Kỹ Thuật Môi Trường “ của GV. Nguyễn Hồng Thi g_hang_dau_VN_.htm