Xử lý nước thải có tính chất độc hại

Ngày 30-03-2016 - Đăng bởi: daonhung

I.  Xử lý nước thải dệt nhuộm

Ngành dệt nhuộm là một trong những ngành có truyền thống lâu đời ở TPHCM. Đây là ngành mang lại nhiều lợi ích kinh tế nhưng cũng gây ô nhiễm môi trường nặng nề do trong thành phần nước thải có chứa nhiều loại hoá chất độc hại như phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất tạo môi trường, hồ, men, chất oxy hoá…
Nước thải nhuộm bao gồm các loại chính:
– Nước thải chöùa phẩm nhuộm hoạt tính.
– Nước thải chöùa phẩm nhuộm sunfua.
– Nước thải do tẩy giặt

Kết quả phân tích thaønh phaàn ô nhiễm cuûa các loại nước thải trên được trình bày trong bảng sau.

Nuoc-thai-co-tinh-chat-doc-hai-0

Vì mỗi loại nước thải có thành phần và tính chất đặc trưng rất khác nhau nên công nghệ xử lý tương ứng cũng khác nhau. Do đó, các loại phải tách riêng và xử lý sơ bộ loại trừ các tác nhân độc hại đối với vi sinh rồi nhập chung xử lý bằng sinh học. Nước thải nhuộm vải có nồng độ chất hữu cơ cao, thành phần phức tạp  và chứa nhiều hợp chất vòng khó phân hủy sinh học, đồng thời có các chất trợ trong quá trình nhuộm có khả năng gây ức chế vi sinh vật. Hơn nữa, nhiệt độ nước thải rất cao, không thích hợp đưa trực tiếp vào hệ thống xử lý sinh học. Vì vậy, phải xử lý hoá lý trước đưa vào các công trình sinh học nhằm loại trừ các yếu tố gây hại đối vơi vi sinh.
Nuoc-thai-co-tinh-chat-doc-hai-1

Thuyết minh công nghệ:
Trong công nghệ này, nước thải nhuộm từ các công đoạn sẽ được thu gom tại các bể riêng. Nước thải hoạt tính được tiến hành keo tụ bằng phèn sắt với pH là 10 – 10,5, hiệu quả khử COD là 60 – 85%. Nước thải sunfua keo tụ ở pH khoảng 6, hiệu quả khử COD là 70%. Riêng nước thải tẩy sẽ được tiến hành trung hoà nhằm đưa pH về 6,5. Khi đó, H2O2 sẽ bị phân hủy thành O2 bay lên gây ra bọt đồng thời hồ sẽ được tách ra khỏi nước. Từ đây, nước tẩy sẽ được đưa vào bể trộn cùng với nước sau lắng của nước thải hoạt tính và nước thải sunfua. Bể trộn vừa đóng vai trò điều hoà chất lượng nước thải, vừa là nơi hiệu chỉnh pH cho quá trình lọc sinh học kỵ khí tiếp theo. Ơ bể lọc kỵ khí, một phần chất hữu cơ bị phân hủy thành khí biogas hoặc chuyển hoá thành những hợp chất dễ phân hủy hơn và sẽ được tiếp tục oxy hoá sinh học trong bể aerotank. Hiệu quả khử COD của quá trình sinh học khoảng 80-90%. Nước thải sau xử lý sinh học vẫn chưa đạt tiêu chuẩn nên phải tiến hành xử lý bậc cao bằng biện pháp keo tụ. Phần bùn thải ra từ các bể lắng được đưa vào máy ép bùn. Nước tách bùn được quay trở lại bể trộn, bùn sau ép được đem đi chôn lấp

II.  Xử lý nước thải thuộc da

Nước thải thuộc da chứa nhiều hoá chất tổng hợp như thuốc nhuộm, dung môi hữu cơ, hàm lượng TS, độ màu, chất rắn lơ lửng SS, chất hữu cơ cao.

Nuoc-thai-co-tinh-chat-doc-hai-3

Nhìn chung, nước thải thuộc da phức tạp do đặc tính của nó là tập hợp của nhiều dòng thải có tính chất khác nhau, có thể phản ứng với nhau. Các dòng thải mang tính kiềm là nước thải từ công đoạn hồi tươi, ngâm vôi, khử lông. Nước thải của công đoạn làm xốp, thuộc mang tính axit. Do đó, chúng ta cần phải phân riêng dòng thải trước khi xử lý chung, cụ thể là tách riêng dòng ngâm vôi chứa sunfit và dòng thải thuộc da chứa Crom. Bên cạnh đó, COD của nước thải khá cao, tỷ lệ BOD/COD lớn, có thể áp dụng biện pháp xử lý sinh học. Tuy nhiên, cần tiến hành xử lý hoá lý (keo tụ-tạo bông) nhằm loại SS và các chất độc hại trước khi vào công trình xử lý sinh học.

Nuoc-thai-co-tinh-chat-doc-hai-4

Thuyết minh công nghệ:
Nước thải được phân thành 2 dòng: – Dòng thải chứa Crom: theo hệ thống thoát nước riêng đi qua song chắn
rác thô để loại cặn bẩn, đưa thẳng đến bể tiếp nhận, trộn với FeSO4 để khử Cr6+ thành Cr3+ và NaOH để tăng pH tạo môi trường kiềm. Từ đây, nước thải được đưa vào bể lắng nhằm loại kết tủa Cr(OH)3, phần nước trong được đưa qua bể điều hoà để tiếp tục được xử lý. – Dòng thải khác: được đưa qua song chắn rác để loại bỏ thịt mỡ, và được đưa trực tiếp đến bể điều hòa. Ở đây, nước thải ngâm vôi có hàm lượng sunfit không cao nên có thể nhập chung vào các dòng thải khác để xử lý. Ở bể điều hoà, tiến hành hoà trộn 2 dòng thải và sục khí nhằm oxy hoá sunfit thành sunphat và điều hoà chất lượng nước thải. Tiếp theo nước thải được đưa vào bể keo tụ tạo bông với chất keo tụ là phèn nhôm để khử SS. Hiệu quả của quá trình này là SS giảm trên 90%, COD giảm 50-65%. Nước thải tự chảy sang bể aerotank. Ở đây, các vi sinh hiếu khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Sau thời gian lưu nước ở bể bùn hoạt tính, nước thải được đưa qua bể lắng 2 để tách bùn ra khỏi nước. Phần bùn từ các bể lắng đợt 1, đợt 2 sẽ được dẫn ra sân phơi bùn. Bùn sau khi phơi được thải bỏ, phần nước tách bùn sẽ quay trở lại bể điều hoà.

III.  Xử lý nước thải chế biến mủ cao su

Nước thải chế biến cao su được hình thành chủ yếu từ các công đoạn khuấy trộn,blàm đông, gia công cơ học và nước rửa máy móc, bồn chứa. Đặc tính ô nhiễm của nước thải ngành sản xuất mủ cao su được cho trong bảng 10.4

Nuoc-thai-co-tinh-chat-doc-hai-5

Nước thải chế biến cao su có pH thấp, trong khoảng 4,2 – 5,2 do việc sử dụng axit để làm đông tụ mủ cao su. Các hạt cao su tồn tại trong nước ở dạng huyền phù với nồng độ rất cao. Các hạt huyền phù này là các hạt cao su đã đông tụ nhưng chưa kết lại thành mảng lớn, phát sinh trong giai đoạn đánh đông và cán crep. Nếu lưu nước thải trong một thời gian dài và không có sự xáo trộn dòng thì các huyền phù này sẽ tự nổi lên và kết dính thành từng mảng lớn trên bề mặt nước. Các hạt cao su tồn tại ở dạng nhũ tương và keo phát sinh trong quá trình rửa bồn chứa, rửa các chén muõ, nước tách từ mủ ly tâm và cả trong giai đoạn đánh đông. Trong nước thải còn chứa một lượng lớn protein hoà tan, axit formic (dùng trong quá trình đánh đông), và N – NH3 (dùng trong quá trình kháng đông). Hàm lượng COD trong nước thải là khá cao, có thể lên đến 15.000mg/l. Tỷ lệ BOD/COD của nước thải là 0,60-0,88 rất thích hợp cho quá trình xử lý sinh học. Dựa vào thành phần tính chất nước thải nêu trên, công nghệ để xử lý nước thải cao su được đề xuất như sau.

Nuoc-thai-co-tinh-chat-doc-hai-6

 

Thuyết minh công nghệ:
Nước thải từ các công đoạn sản xuất được thu gom bởi hệ thống cống chung và đưa về hệ thống xử lý tập trung. Nước thải được đưa vào bể gạn mủ để loại bỏ các hạt cao su ở dạng huyền phù. Trong bể gạn mủ, nước thải đi qua với vận tốc
rất chậm, hạn chế tối đa khả năng xáo trộn và các hạt cao su sẽ tự động nổi lên bề mặt do chênh lệch tỷ trọng so với nước. Kết quả nghiên cứu cuûa khoa môi trường  ÑHBK TP. HCM cho thấy, hiệu quả khử COD của bể gạn mủ bằng
phương pháp đông tụ tự nhiên keát hôïp baùm dính treân giaù theå xô döøa có thể lên đến 70% sau thời gian lưu nước là 20 giờ, hàm lượng SS giảm gaàn 100%. Từ đây, nước thải được đưa về pH thích hợp và dẫn vào bể lọc kỵ khí với lớp vật liệu đệm là xơ dừa nhằm phân hủy các chất hữu cơ phức tạp thành những chất đơn giản hơn và chuyển hoá chúng thành CH4, CO2, H2O, H2S… Nước thải sau khi qua bể lọc kỵ khí xơ dừa có COD dao động từ 500 – 1200mg/l sẽ tự chảy qua bể lọc hiếu khí. Bể lọc sinh học hiếu khí vừa có nhiệm vụ khử tiếp phần COD còn lại, vừa làm giảm mùi hôi có trong nước thải. Hiệu quả của quá trình này khá cao và khá ổn định, từ 60-80%. Tuy nhiên, nước thải đầu ra phải tiếp tục được xử lý qua hồ sinh học để tiến hành khử phần COD và NH3 còn lại trong nước thải để đảm bảo tiêu chuẩn xả thải.

IV.  Xử lý nước thải sản xuất thuốc trừ sâu

Các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải sản xuất thuốc trừ sâu được cho trong bảng sau.

Nuoc-thai-co-tinh-chat-doc-hai-7

Nước thải sản xuất thuốc trừ sâu có hàm lượng COD khá cao, tỷ lệ BOD5/COD khoảng 0.3, không thích hợp cho quá trình xử lý sinh học. Các chất hữu cơ trong nước thải sản xuất thuốc trừ sâu hầu hết là những chất khó phân hủy sinh học và độc đối với vi sinh. Tuy nhiên, đa số các thuốc trừ sâu sẽ bị phân hủy trong môi trường kiềm. Do đó, để xử lý loại nước thải này, phải sử dụng kết hợp các biện pháp hoá lý và hoá học.

Nuoc-thai-co-tinh-chat-doc-hai-8

Nước thải sau khi được thu gom bằng hệ thống ống dẫn được đưa vào bể kiềm hoá, với pH > 10 nhằm phân hủy các liên kết với halogen, chuyển hoá chúng thành những hợp chất ít độc hơn. Tiếp theo, nước thải được đưa vào bể keo tụ
nhằm tách SS và một phần chất hữu cơ trong nước thải. Chất keo tụ và hoá chất hiệu chỉnh pH được khuấy trộn đều trong bể keo tụ nhằm tạo điều kiện cho quá trình tạo bông diễn ra và nâng cao hiệu quả quá trình keo tụ.  Sau đó, nước thải được tiếp tục xử lý trong bể lọc sinh học với giá thể ơ dừa. tại đây các chất hữu cơ sẽ được hấp thụ trên màng sinh học bám dính trên xơ dừa và được phân hủy với thời gian  lưu đến 24h. Nươc thải sau lọc sinh học  tiếp tục được lọc qua than hoạt tính nhằm thu hồi triệt để dư lượng thuốc trừ sâu trước khi thải vào nguồn tiếp nhận.  Bùn từ bể keo tụ và than hoạt tính bão hòa có  chứa chất  hữu cơ độc hại neân được đưa vào máy ép bùn nhằm khử một phần nước, giảm khối tích bùn và đưa đi chôn lấp hoặc xử lý triệt để bằng cách đốt.

V.  Xử lý nước thải chế biến hạt điều

Nước thải sản xuất chủ yếu để ngâm ẩm hạt điều, lượng nước này một phần thấm vào trong vỏ hạt điều, các tải lượng ô nhiễm như COD, BOD, SS không cao, riêng chỉ tiêu Phenol cao nên trước thải vào hệ thống xử lý chung sẽ được xử lý
bằng than hoạt tính, sau đó được thải vào bể điều hòa cùng với nước thải sinh hoạt để xử lý sinh học.

 

Nuoc-thai-co-tinh-chat-doc-hai-9

Thuyết minh quy trình công nghệ:
Nước thải ngâm hạt điều được đưa qua song chăn rác, tại đây có bố trí lưới chắn rác để tách các rác thô tránh làm tắc nghẽn bơm, đường ống và ảnh hưởng đến các quá trình xử lý phía sau. Sau đó nước thải được đưa bể lọc than hoạt tính để loại bỏ một phần Phenol và được cho vào bể điều hòa, đồng thời nước thải sinh hoạt từ bể tự hoại cũng đưa
vào bể điều hòa. Bể điều hòa điều tiết lưu lượng, nhằm tạo sự ổn định và theo đó làm tăng hiệu quả xử lý của bể sinh học. Bể điều hòa được kết hợp sục khí nhằm bổ sung sơ bộ lượng ôxy hòa tan, tránh sự lên men kỵ khí gây mùi hôi thối. Từ bể điều hoà, nước thải được đưa sang bể lắng 1 để loại bỏ một phần bùn và cặn lơ lửng trước khi đưa vào bể sinh học hiếu khí sục khí. Không khí được cấp vào bằng máy thổi khí và hệ thống đĩa phân phối khí bố trí ở đáy bể. Tại đây, các chủng vi sinh vật hô hấp hiếu khí sử dụng các chất hữu cơ và vô cơ có khả năng phân hủy sinh học để tổng hợp sinh khối. Hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước giảm mạnh do việc hình thành tế bào vi sinh và các chất vô cơ không độc hại. Quá trình oxy hóa cho phép giảm hàm lượng N, P trong nước thải rất tốt, do vậy nước thải khi thải ra nguồn tiếp nhận sẽ không gây ô nhiễm thứ cấp hay gây hiện tượng phú dưỡng. Sau khi oxy hóa tại bể sinh học hiếu khí, nồng độ các chất giảm đến giới hạn cho phép, hỗn hợp bùn hoạt tính và nước được tách khỏi nhau tại bể lắng 2. Bùn hoạt tính có khả năng lắng rất tốt mà không cần sử dụng các tác nhân trợ lắng hoặc đòi hỏi chế độ thủy động khắt khe do có các nha bào có khả năng liên kết bùn cặn thành các hạt keo có kích thước và trọng lượng tối ưu cho quá trình lắng. Phần nước trong sau bể lắng thứ cấp cho qua bể lọc cát để loại bỏ một phần cặn
lơ lửng và cho vào bể khử trùng tiếp xúc với Clorin, nhằm loại bỏ các vi khuaån gây bệnh. Phần bùn lắng thu được sau quá trình lắng thứ cấp phần lớn được tuần hòan trở lại bể sục khí nhằm duy trì mật độ vi sinh trong bể sinh học. Phần bùn dư được hút từ đáy bể theo định kỳ và xử lý theo quy định.