Dựa trên cơ sở công nghệ lựa chọn, điều kiện và thông số làm việc của hệ thống, để đảm bảo chất lượng, hiệu quả xử lý cũng như độ bền của hệ thống và tính chất của nước xử lý, các giải pháp kỹ thuật phải đảm bảo các yêu cầu sau:
– Phù hợp với công nghệ và thiết bị được chọn, đảm bảo khâu công nghệ được thực hiện liên tục và có khả năng tăng công suất, chất lượng nước đầu ra thoe yêu cầu.
– Chi phí đầu tư phù hợp với doanh nghiệp.
– Chi phí vận hành tối ưu.
– Thiết bị, vật liệu sử dụng trong công nghệ dễ sửa chữa, bảo trì bảo dưỡng và thay thế.
– Đảm bảo điều kiện vệ sinh, lao động.
– Đảm bảo độ bền công tình phù hợp với cấp công trình.
– Bố trí tiện lợi hợp lý, phù hợp với quy hoạch của nhà máy.
– Thỏa mãn các yêu cầu về phòng cháy chữa cháy, phòng ngừa dịch bệnh.
– Tuân thủ các tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm hiện hành của nhà nước trong khi thiết kế và thi công công trình.
Nước thải của toàn bộ nhà máy sẽ được thu gom và tập trung vào hố gom nước thải. Trong hố góm có đặt một bơm nước thải chìm để bơm nước thải và sàng lược rác đặt trong bể điều hòa. Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải một cách ổn định trước khi đưa vào các công trình đơn vị phía sau, đồng thời phân hủy một phần các chất ô nhiễm có trong nước thải.
Tại bể điều hòa, nước thải được 2 bơm nước thải chìm bơm qua sàng lược rác tinh trước khi vào bể xử lý Ni tơ (Anoxic), nhằm giữ lại các vật thể rắn có trong nước thải, tránh các sự cố gây hỏng bơm. Các chất rắn sau khi bị giữ lại ở sàng lược rác tinh được lấy định kì thu gom đổ bỏ như phần chất thải rắn của nhà máy.
Tại bể xử lý nito, nước thải được hòa trộn và cấp ô xy bằng máy khuấy trộn chìm, nhằm làm giảm bớt lượng NH4+ có trong nước thải và chuyển Nito thành dạng N2↑ dễ tách ra khỏi môi trường nước thải.
Từ bể xử lý Nito, nước thải tiếp tục được chảy qua bể AeroTank. Tại (Bể sinh học hiếu khí với giá thể vi sinh dính bám – MBBR) là một công đoạn xử lý sinh học chia thành 2 bậc. Quá trình cân bằng lượng oxy hòa tan tại các ngăn xử lý sẽ được điều khiển bằng các van chỉnh dòng khí. Việc điều chỉnh môi trường hoạt động của các vi sinh vật sẽ theo trình tự Anoxic và hiếu khí hoàn toàn.
Quy trình Aerotank được thiết kế để khử BOD, nitrat hóa/khử nitrat và khử phốt pho. Để khử Carbonat, vùng anoxic được xem như là vùng lựa chọn mà ở đó sự pha trộn dòng thải sẽ làm tăng khả năng lắng và khống chế quá trình tăng trưởng vi sinh vật.
Để nitrat hóa, khử nitrat và photpho, vùng anoxic có thể đảm đương được vai trò này. Trong quy trình này, NH3-N bị oxy hóa thành nitrit và sau đó thành nitrat bởi vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter trong từng vùng sục khí riêng biệt. Nitrat được tuần hoàn trở lại vùng anoxic và được khử liên tục tối đa. Trong phản ứng này, BOD đầu vào được xem như nguồn cacbon hay nguồn năng lượng để khử nitrat thành những phân tử nito.
Sự khử photpho cơ học trong quy trình này tương tự trong chu trình photpho và cải tiến từ quy tình Bardenpho. Trong quy trình này, sự lên men của BOD hòa tan xảy ra trong vùng kỵ khí hay vùng anoxic. Sản phẩm của quá tình lên men cấu thành thành phần đặc biệt của vi sinh vật có khả năng lưu giữ photpho. Trong giai đoạn xử lý hiếu khí, photpho hòa tan được hấp thu bởi photpho lưu trữ trong vi sinh mà chúng đã sinh trưởng trong vùng anoxic. Photpho sau đồng hóa sẽ được loại bỏ khỏi hệ thống như xác vi sinh hay bùn dư. Khối lượng và hàm lượng photpho loại bỏ phụ thuộc chủ yếu vào tỉ lệ BOD/P trong nước thải đầu vào.
Dưới điều kiện hiếu khí (O2) vi sinh bio-P tích lũy photphat trùng ngưng trong cơ thể chúng từ photphat đơn tồn tại trong nước thải.
C2H4O2 + 0.16 NH4+ + 1.2 O2 + 0.2 PO43- → 0.16 C5H7NO2 + 1.2 CO2 + 0.2(HPO3) + 0.44 OH- + 1.44H2O.
Tham khảo thêm:
Với sơ đồ công nghệ như trên, quá trình xử lý sinh học hiếu khí đóng vai trò quyết định đến hiệu quả xử lý của toàn bộ hệ thống xử lý nước thải Nước thải của toàn bộ nhà máy sẽ được thu gom và tập trung vào hố gom nước thải. Trong hố góm có đặt một bơm nước thải chìm để bơm nước thải và sàng lược rác đặt trong bể điều hòa. Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải một cách ổn định trước khi đưa vào các công trình đơn vị phía sau, đồng thời phân hủy một phần các chất ô nhiễm có trong nước thải.Tại bể điều hòa, nước thải được 2 bơm nước thải chìm bơm qua sàng lược rác tinh trước khi vào bể xử lý Ni tơ (Anoxic), nhằm giữ lại các vật thể rắn có trong nước thải, tránh các sự cố gây hỏng bơm. Các chất rắn sau khi bị giữ lại ở sàng lược rác tinh được lấy định kì thu gom đổ bỏ như phần chất thải rắn của nhà máy.Tại bể xử lý nito, nước thải được hòa trộn và cấp ô xy bằng máy khuấy trộn chìm, nhằm làm giảm bớt lượng NHcó trong nước thải và chuyển Nito thành dạng N↑ dễ tách ra khỏi môi trường nước thải.Từ bể xử lý Nito, nước thải tiếp tục được chảy qua bể AeroTank. Tại(Bể sinh học hiếu khí với giá thể vi sinh dính bám – MBBR) là một công đoạn xử lý sinh học chia thành 2 bậc. Quá trình cân bằng lượng oxy hòa tan tại các ngăn xử lý sẽ được điều khiển bằng các van chỉnh dòng khí. Việc điều chỉnh môi trường hoạt động của các vi sinh vật sẽ theo trình tự Anoxic và hiếu khí hoàn toàn.Quy trình Aerotank được thiết kế để khử BOD, nitrat hóa/khử nitrat và khử phốt pho. Để khử Carbonat, vùng anoxic được xem như là vùng lựa chọn mà ở đó sự pha trộn dòng thải sẽ làm tăng khả năng lắng và khống chế quá trình tăng trưởng vi sinh vật.Để nitrat hóa, khử nitrat và photpho, vùng anoxic có thể đảm đương được vai trò này. Trong quy trình này, NHN bị oxy hóa thành nitrit và sau đó thành nitrat bởi vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter trong từng vùng sục khí riêng biệt. Nitrat được tuần hoàn trở lại vùng anoxic và được khử liên tục tối đa. Trong phản ứng này, BOD đầu vào được xem như nguồn cacbon hay nguồn năng lượng để khử nitrat thành những phân tử nito.Sự khử photpho cơ học trong quy trình này tương tự trong chu trình photpho và cải tiến từ quy tình Bardenpho. Trong quy trình này, sự lên men của BOD hòa tan xảy ra trong vùng kỵ khí hay vùng anoxic. Sản phẩm của quá tình lên men cấu thành thành phần đặc biệt của vi sinh vật có khả năng lưu giữ photpho. Trong giai đoạn xử lý hiếu khí, photpho hòa tan được hấp thu bởi photpho lưu trữ trong vi sinh mà chúng đã sinh trưởng trong vùng anoxic. Photpho sau đồng hóa sẽ được loại bỏ khỏi hệ thống như xác vi sinh hay bùn dư. Khối lượng và hàm lượng photpho loại bỏ phụ thuộc chủ yếu vào tỉ lệ BOD/P trong nước thải đầu vào.Dưới điều kiện hiếu khí (O) vi sinh bio-P tích lũy photphat trùng ngưng trong cơ thể chúng từ photphat đơn tồn tại trong nước thải.+ 0.16 NH+ 1.2 O+ 0.2 PO→ 0.16 CNO+ 1.2 CO+ 0.2(HPO) + 0.44 OH+ 1.44HO.Tham khảo thêm: Giới thiệu công nghệ trạm xử lý nước thải công ty Hiếu Hương
