c. Bể Aerotank hoạt động gián đoạn theo mẻ: (SBR)

Bể Aerotank hoạt động gián đoạn theo mẻ là một dạng công trình xử lý sinh học nước thải bằng bùn hoạt tính. Trong đó tuần tự diễn ra các quá trình thổi khí, lắng bùn và gạn nước thải. Do hoạt động gián đoạn nên số ngăn tối thiểu là 2 để có thể xử lý liên tục.

Trong bể quá trình thổi khí và quá trình lắng được thực hiện trong cùng một bể phản ứng do đó có thể bỏ qua bể lắng II. Quá trình hoạt động diễn ra trong một ngăn và gồm 5 giai đoạn:

+ Pha làm đầy: Có thể vận hành với 3 chế độ làm đầy tĩnh, làm đầy hoà trộn và làm đầy sục khí nhằm tạo môi trường khác nhau cho các mục đích khác nhau. Thời gian pha làm đầy có thể chiếm từ 25 – 30%.

+ Pha phản ứng (sục khí): Ngừng đưa nước thải vào. Tiến hành sục khí. Hoàn thành các phản ứng sinh hoá có thể được bắt đầu từ pha làm đầy. Thời gian phản ứng chiếm khoảng 30% chu kì hoạt động.

+ Pha lắng: Điều kiện tĩnh hoàn toàn được thực hiện (không cho nước thải vào, không rút nước ra, các thiết bị khác đều tắt) nhằm tạo điều kiện cho quá trình lắng. Thời gian chiếm khoảng từ 5 – 30% chu kỳ hoạt động.

+ Pha tháo nước sạch

+ Pha chờ: Ap dụng trong hệ thống có nhiều bể phản ứng, có thể bỏ qua trong một số thiết kế.

Thời gian hoạt động có thể tính sao cho phù hợp với từng loại nước thải khác nhau và mục tiêu xử lý. Nồng độ bùn trong bể thường khoảng từ 1500 – 2500 mg/l. Chu kỳ hoạt động của bể được điều khiển bằng rơle thời gian. Trong ngăn bể có thể bố trí hệ thống vớt váng, thiết bị đo mức bùn…

* Ưu điểm của bể Aerotank hoạt động gián đoạn

- Bể có cấu tạo đơn giản, dễ vận hành.

- Hiệu quả xử lý cao do các quá trình hoà trộn nước thải với bùn, lắng bùn cặn … diễn ra gần giống điều kiện lí tưởng. BOD₅ của nước thải sau xử lý thường thấp hơn 20mg/l, hàm lượng cặn lơ lửng từ 3-25mg/l và N-NH₃ khoảng từ 0.3-12mg/l.

- Sự dao động lưu lượng nứơc thải ít ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý.

- Bể làm việc không cần lắng II. Trong nhiều trường hợp, có thể bỏ qua bể điều hoà và bể lắng I. Đây là một ưu điểm lớn của bể aerotank hoạt động gián đoạn trong điều kiện đất đai bị giới hạn trong thành phố do tiết kiệm được công trình.

* Nhược điểm chính của bể: là công suất xử lý nhỏ và để bể hoạt động có hiệu quả thì người vận hành phải có trình độ và theo dõi thường xuyên các bước xử lý nước thải.

Bể lọc sinh học hiếu khí hoạt động dựa vào sự sinh trưởng bám dính của vi sinh vật.

Bể lọc sinh học (hay còn gọi là biophin) thường phân biệt làm hai loại : bể biophin với lớp vật liệu lọc không ngập nước (bể biophin nhỏ giọt, bể biophin cao tải) và bể biophin với lớp vật liệu lọc ngập trong nước.

+ Bể biophin nhỏ giọt

Bể biophin nhỏ giọt dùng đề xử lý sinh học nước thải hoàn toàn với hàm lượng nước sau khi xử lý đạt tới 15mg/l (hiệu suất xử lý có thể là 90% và có thể còn cao hơn nữa)

Trong bể lọc, chất các lớp vật liệu có độ rỗng và diện tích mặt tiếp xúc trong một đơn vị thể tích lớn nhất trong điều kiện có thể.Nước thải được hệ thống phân phối phun thành giọt đều khắp trên bề mặt lớp vật liệu. Nước sau khi chạm lớp vật liệu chia thành các hạt nhỏ chảy thành màng mỏng qua khe lớp vật liệu đi xuống dưới. Trong thời gian chảy như vậy nước thải tiếp xúc với màng nhầy gelatin do vi sinh vật tiết ra bám quanh vật liệu lọc. Sau một thời gian màng nhầy gelatin tăng lên ngăn cản oxy của không khí không vào trong lớp màng nhầy được. Do không có oxy, tại lớp trong của màng nhầy sát với bề mặt cứng của vật liệu lọc, vi khuẩn yếm khí phát triển tạo ra sản phẩm phân huỷ yếm khí cuối cùng là khí metan và CO₂ làm tróc lớp màng ra khỏi vật cứng rồi bị nước cuốn xuống phía dưới. Trên mặt hạt vật liệu lọc lại hình thành lớp màng mới, hiện tượng này được lập di lập lại tuần hoàn và nước thải được làm sạch BOD và chất dinh dưỡng.

Để tránh hiện tượng tắc nghẽn trong hệ thống phun, trong khe rỗng lớp vật liệu, trước bể nhỏ giọt phải thiết kế song chắn rác, lưới chắn, lắng đợt I. nước sau bể lọc có nhiều bùn lơ lửng do các màng sinh học tróc ra nên phải xử lý tiếp bằng lắng II. Yêu cầu chất lượng nước thải trước khi vào biophin là hàm lượng BOD₅ không quá 220mg/l(theo điều 6.14.12 TCXD-51-84) và hàm lượng chất lơ lửng cũng không quá 150mg/l. Vì cần có các công trình trước đó nhằm làm giảm lượng chất bẩn để biophin làm việc có hiệu quả.

Vật kiệu lọc tốt nhất là vật liệu có diện tích mặt tiếp xúc trong một đơn vị thể tích thể tích lớn, độ bền cao theo thời gian, giá rẻ và không bị tắc nghẽn. Có thể chọn vật liệu lọc là than đá cục, đá cục, cuội sỏi lớn, đá ong có kích thước trung bình 60-100mm. Nếu kích thước vật liệu nhỏ sẽ giảm độ rỗng gây tắc nghẽn cục bộ. Nếu kích thước vật liệu lớn thì diện tích mặt tiếp xúc bị giảm nhiều, làm giảm hiệu suất xử lý. Chiều cao lớp vật liệu khoảng 1.5-2.5m.Ngày nay, vật liệu lọc thông thường được thay bằng những tấm nhựa đúc lượn sóng, gấp nếp và các dạng khác nhau của quả cầu nhựa.Các loại này có đặc điểm là nhẹ, dễ lắp đặt và tháo dỡ nên chiều cao bể tăng dẫn đến diện tích mặt bằng của bể lọc.

Bể thường được sử dụng trong trường hợp lưu lượng nước thải không lớn, từ 20-1000m³/ngày.

Phạm vi áp dụng của bể là BOD₅ vào không quá 500mg/l và tốc độ lọc không quá 3m/h

Trong bể lọc sinh học có lớp vật liệu lọc ngập trong nước: nước thải vào bể lọc sẽ được trộn đều với không khí cấp từ ngoài vào qua dàn ống phân phối. Hỗn hợp khí-nước thải di cùng chiều từ dưới lên qua lớp vật liệu lọc. Trong lớp vật liệu lọc xảy ra quá trình khử BOD₅, và chuyển hoá NH₄⁺ thành NO₃^-, lớp vật liệu lọc có khả năng giữ lại cặn lơ lửng. Khi tổn thất trong lớp vật liệu lọc đến 0.5m thì xả bể lọc.Nước xả rửa lọc được dẫn về bể lắng kết hợp đông tụ sinh học để tạo điều kiện thuận lợi cho lọc sinh học này.

Bể lọc sinh học dùng vật liệu nổi có khả năng giữ được trong khe rỗng các vẫy tróc của màng vi sinh vật bám quanh hạt, nên mặc dầu cường độ thổi gió lớn nhưng hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải ở đầu ra không vượt quá 20mg/l. Do đó có thể không cần bể lắng đợt II ,chỉ cần đưa đến bể khử trùng.

Để chọn được phương pháp xử lý sinh học hợp lí cần phải biết hàm lượng chất hữu cơ (BOD,COD) trong nước thải.Các phương pháp lên men kị khí thường phù hợp khi nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao. Đối với nước thải hàm lượng chất hữu cơ thấp và tồn tại chủ yếu dưới dạng chất keo và hoà tan thì cho chúng tiếp xúc với màng vi sinh vật là hợp lí. Bảng 2.1 Cơ sở chọn lựa các phương pháp xử lý sinh học nước thải

Hàm lượng BOD5 của nước thải	Chất hữu cơ không hoà tan	Chất hữu cơ dạng keo	Chất hữu cơ hoà tan
Cao ( 500 mg/l)	Xử lý sinh học kị khí
Trung bình(300-500mg/l)	Xử lý sinh học bằng bùn hoạt tinh
Thấp (< 300mg/l)	Xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính Xử lý sinh học bằng màng sinh vật

Đặc tính ô nhiễm của nước thải nhà hàng, khách sạn theo bảng sau

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 lượng nước mặt).

Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước được dùng cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước được dùng cho mục đích 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).

Giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép C_max trong nước thải sinh hoạt khi thải ra các nguồn nước tiếp nhận nước thải được quy định tại bảng 3.2

C_max là nồng độ tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải ra nguồn nước tiếp nhận, tính bằng miligam trên lít nước thải (mg/l).

K là hệ số tinh tới quy mô, loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng và chung cư trong bảng 3.3

Không áp dụng công thức tính nộng độ tối đa cho phép trong nước thải cho thông số pH và tổng coliform.

Với thành phần ô nhiễm là các tạp chất nhiễm bẩn có tính chất khác nhau, từ các loại chất không tan đến các chất ít tan và cả những hợp chất tan trong nước, việc xử lý nước thải sinh hoạt là loại bỏ các tạp chất đó, làm sạch nước và có thể đưa nước vào nguồn tiếp nhận hoặc đưa vào tái sử dụng. Việc lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp thường được căn cứ trên đặc điểm của các loại tạp chất có trong nước thải. Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phụ thuộc vào:

- Dựa vào tính chất và lưu lượng nước thải đầu vào

- Yêu cầu về chất lượng nước thải sau xử lý

- Quy mô công suất

- Chi phí đầu tư ban đầu và chi phí quản lí vận hành

- Điều kiện giới hạn về diện tích mặt bằng

- Tận dụng công trình có sẵn nếu nâng cấp hệ thống XL

Các phương pháp chính thường được sử dụng trong các công trình xử lý nước thải sinh hoạt là: phương pháp hóa học, phương pháp hóa lý, và phương pháp sinh học.

3.2.1 Các thông số thiết kế

Công suất thiết kế của hệ thống XLNT = 350 m³ /ng.đ , là lưu lượng tính chung cho tất cả các hoạt động vui chơi giải trí , nấu nướng tắm giặt và các hoạt động của khách và nhân viên khách sạn .

Bảng 3.4 Tính chất nước thải đầu vào của khách sạn trong đề tài này là

Dựa vào những nguyên tắc và bảng tính chất nước thải trên chúng ta có thể chọn 1 trong 2 phương án sau đây :

SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Bể khử trùng: Mục đích của khử trùng là tiêu diệt các loại vi trùng gây bệnh bằng chất oxy hoá trước khi xả thải vào nguồn tiếp nhận. Chất khử trùng được dùng là chlorine.

Với những ưu thế vượt trội của phương án 1 như vận hành theo chương trình nên có thể linh hoạt cho nhiều hệ thống xử lý khác nhau, dễ nâng cấp hệ thống xử lý ( vì dùng công nghệ xây dựng theo kiểu lắp ráp Module ), có thể xử lý hiệu quả hệ thống nước thải quy mô vừa và nhỏ, lượng bùn thải ra ít, không phải hoàn lưu bùn -> tiết kiệm đường ống và đặc biệt là không cần phải thường xuyên theo dõi kiểm tra , không cần nhân công trình độ cao ( đây chính là điểm ưu thế hơn nhiều so với SBR ) .

Từ những ưu điểm trên, ta sẽ lựa chọn phương án 1 làm công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt cho nhà hàng, khách sạn với công suất 350 m³/ ngày đêm.

4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Sự phát triển của ngành kinh doanh nhà hàng khách sạn hiện nay đã và đang tiếp tục gây ảnh hưởng lớn đến môi trường sinh thái. Do đó, việc xử lý nước thải sinh hoạt từ các hoạt động do nhà hàng, khách sạn thải ra sao cho đảm bảo không gây ảnh hưởng trầm trọng, ô nhiễm môi trường là điều vô cùng quan trọng và cần được quan tâm.

Qua tìm hiểu những tổng quan về tính chất của nước thải sinh hoạt từ nhà hàng khách sạn cũng như các phương pháp xử lý thích hợp, tối ưu phù hợp với điều kiện kinh tế và đặc biệt là yếu tố giới hạn mặt bằng kinh doanh nhóm đã đề xuất công nghệ xử lý là hệ thống Unitank.

Công nghệ Unitank chính là sự kết hợp giữa hai yếu tố cơ bản và truyền thống (là một cải tiến của quá trình bùn hoạt tính) và hiện đại (hoạt động tự động). Ngoài những ưu điểm giống như hệ thống bùn hoạt tính thông thường, hệ thống Unitank còn mang lại sự tiết kiệm cho công trình do diện tích xây dựng nhỏ hơn, có thể bỏ qua lắng đợt hai, không cần tốn năng lượng cho việc hoàn lưu bùn cũng như có thể linh hoạt điều chỉnh thời gian giữa các pha để đạt hiệu quả xử lí mong muốn.

Một khả năng vượt trội của hệ thống Unitank chính là có thể khử Nitơ và Photpho khi cần thiết.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tham khảo từ internet

[1] http://www.moitruongauviet.com/News.aspx?k=11&cate=103

[2] http://locnuocthienson.com.vn/cac-bien-phap-xu-ly-nuoc-thai-sinh-hoat.html

[3] http://www.moitruongvietnam.org.vn/Chitietcongnghe.aspx?id=3&lang=vi

[4] http://hanhtrinhxanh.com.vn/xu-ly-nuoc-thai-nha-hang-khach-san-en.html

[5] http://www.vatgia.com/raovat/8299/3550785/xu-ly-nuoc-thai-khach-san-nha-hang.html

[6] http://viet-tech.net/xu-ly-nuoc-thai-nha-hang-khach-san.htm

[7] www.tieuchuan.vn