XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÁC TÒA NHÀ CAO TẦNG

XỬ LÝ NƯỚC THẢI TÒA NHÀ CAO TẦNG
Qua nghiên cứu khảo sát cho thấy nước thải của tòa nhà bao gồm: Nước thải từ gara ô tô; nước thải từ nhà hàng; và nước thải từ toàn bộ người dân, cán bộ văn phòng trong tòa nhà.
- Nước thải phát sinh từ Gara ô tô bao gồm nước thải từ các hoạt động sản xuất và nước thải sinh hoạt. Nước thải từ các hoạt động sản xuất gồm nước thải rửa xe, nước rửa tay công nhân tại gara ô tô có nồng độ ô nhiễm khá cao, chủ yếu là các chất hữu cơ, cặn lơ lửng và các hạt chất lỏng (dầu, mỡ). Các chất lơ lửng trong nước gây ra độ đục cho nguồn tiếp nhận.Các chất béo tạo lớp váng trên mặt nước, gây thiếu oxy trong nước và gây mùi khó chịu. Ngoài ra, nước thải còn chứa một số chất tẩy rửa từ quá trình rửa xe.Nước thải sinh hoạt chủ yếu phát sinh từ bệ xí, chậu tiểu, nước thoát sàn, từ quá trình rửa chân tay công nhân, nước từ khu vực bếp ăn. Nồng độ chất ô nhiễm đặc trưng trong nước thải Gara ô tô được thể hiện trong bảng như sau:
Bảng 1: Một số thông số đặc trưng của nước thải tại gara ô tô:
TT
Các chỉ tiêu phân tích
Đơn vị tính
Giá trị
QCVN 40:2011/ BTNMT cột B
1
Độ pH
-
5,5-10
5,5-9
2
TSS
mg/l
1800-2500
-
3
BOD5
mg/l
150-300
50
4
COD
mg/l
220-400
150
5
Dầu mỡ khoáng
mg/l
18,5-50
10
6
Tổng Nito
mg/l
10-50
40
7
Tổng Phốtpho
mg/l
3-7
6

- Nước thải nhà hàng bao gồm nước thải từ các hoạt động nấu ăn và nước thải từ các hoạt động cá nhân của nhân viên trong nhà hàng. Đặc trưng của nước thải nhà hàng là chứa nhiều chất tẩy rửa, mỡ, amoni, cặn lơ lửng, chất hữu cơ tan, vi khuẩn… Nồng độ ô nhiễm đặc trưng của nước thải nhà hàng được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 2: Một số thông số đặc trưng của nước thải nhà hàng:
TT
Các chỉ tiêu phân tích
Đơn vị tính
Giá trị
QCVN 14:2008/ BTNMT cột B
1
Độ pH
-
6,5-8,5
5-9
2
TSS
mg/l
100-200
100
3
BOD5
mg/l
200-400
50
4
Dầu mỡ động thực vật
mg/l
50-100
20
5
Tổng Nito
mg/l
60-120
50
6
Tổng Phốtpho
mg/l
10-20
10
7
Coliform
MPN/100ml
106-109
5.000

- Nước thải sinh hoạt từ toàn bộ người dân, cán bộ văn phòng trong tòa nhà bao gồm nước thải từ các hoạt động tắm giặt, từ hoạt động nấu ăn, bể phốt. Thành phần chủ yếu của loại nước thải này là chứa nhiều chất hữu cơ, dầu mỡ, cặn lơ lửng. Nồng độ ô nhiễm đặc trưng được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 3: Một số thông số đặc trưng của nước thải khu căn hộ:
TT
Các chỉ tiêu phân tích
Đơn vị tính
Giá trị
QCVN 14:2008/ BTNMT cột B
1
Độ pH
-
5-8
5-9
2
TSS
mg/l
120-180
100
3
BOD5
mg/l
200-300
50
4
Dầu mỡ động thực vật
mg/l
20-60
20
5
Tổng Nito
mg/l
30-60
50
6
Tổng Phốtpho
mg/l
8-15
10
7
Coliform
MPN/100ml
103-106
5.000

Công nghệ đề xuất:
Với đặc điểm nguồn nước thải như trên chúng tôi đưa ra sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải như trong hình 1.

Hình 1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải





Thuyết minh công nghệ:
- Tiền xử lý:
          Nước thải từ nhà vệ sinh được xử lý qua bể tự hoại 3 ngăn. Bể tự hoại công trình đồng thời làm hai chức năng: lắng và phân hủy cặn lắng. Cặn lắng được giữ lại trong bể trong một thời gian nhất định.Chất hữu cơ bị phân hủy, một phần tạo thành các chất khí, một phần tạo thành chất vô cơ hòa tan (phần bùn được hút định kỳ 3 tháng/lần).Sau khi qua bể tự hoại, nước thải được dẫn vào trạm xử lý nước thải tập trung.
Nước thải từ khu dịch vụ ăn uống, nhà hàng sẽ chảy vào bể thu và tách dầu mỡ ở tầng hầm trước khi bơm vào trạm xử lý nước thải tập trung. Bể thu và tách dầu mỡ là bể tuyển nổi dạng nhỏ giúp loại bỏ thành phần dầu, mỡ động thực vật ra khỏi nước thải.
Nước thải từ Gara ô tô sẽ chảy vào bể tuyển nổi ở tầng hầm để tách dầu mỡ trước khi bơm vào trạm xử lý nước thải tập trung.Bể tuyển nổi là một thiết bị dùng để tách và loại bỏ các hạt rắn hoặc lỏng ra khỏi hỗn hợp nước thải và cô đặc bùn sinh học. Không khí được thổi vào bể tạo nên các bọt khí Trong điều kiện môi trường thuận lợi cho quá trình keo tụ, hóa chất keo tụ và các chất ô nhiễm trong nước thải tiếp xúc với nhau, tương tác với nhau, hình thành các bông cặn có kích thước lớn và có trọng lượng nhỏ sẽ nổi lên trên bề mặt dưới tác dụng của các bọt khí được cấp từ hệ thống phân phối khí dưới đáy bể. Các bọt bông cặn này được đưa về bể phốt  gom và hút ra ngoài định kỳ để đưa đến khu xử lý.
Nước thải từ các căn hộ, văn phòng chảy qua bẫy mỡ để loại bỏ lượng dầu mỡ trong nước thải trước khi bơm vào trạm xử lý tập trung.
- Xử lý: Các loại nước thải sau khi qua quá trình tiền xử lý sẽ được bơm về bể tâp trung để tiếp tục các quá trình xử lý tiếp theo
+) Bể tập trung: Tại bể tập trung được đặt song chắn rác để loại các rác bẩn có kích thước lớn hơn 2mm, các rác bẩn tập trung ở trước song chắn rác được đưa ra ngoài và tập trung vào ngăn chứa rác. Rác cần được thu gom mỗi ngày để tránh tắc nghẽn cho hệ thống giúp các công trình sau hoạt động tốt hơn. Song chắn rác được thiết kế có khe hở giữa hai song liền nhau là 2mm để giữ lại các chất rắn thô có kích thước >2mm ở trong nước thải. Rác có thể được tập trung lại, đưa đến bãi rác hoặc vào bể phân hủy bùn.

+) Bể điều hòa: Lưu lượng và chất lượng nước thải từ hố thu chảy về luôn dao động trong ngày, bể điều hòa có chức năng điều hòa lưu lượng nước thải và các chất cần xử lý để đảm bảo cho các quá trình xử lý sinh học về sau.Điều hòa lưu lượng là phương pháp được áp dụng để khắc phục các vấn đề sinh ra do sự dao dộng của lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm có trong nước thải. Bể điều hòa cải thiện hiệu quả hoạt động của các quá trình xử lý tiếp theo, giảm kích thước và vốn đầu tư xây dựng các công trình tiếp theo. Các lợi ích của việc điều hòa lưu lượng là: (1) quá trình xử lý sinh học được nâng cao do không bị hoặc giảm đến mức thấp nhất “shock” tải trọng, các chất ảnh hưởng đến quá trình xử lý có thể được pha loãng, pH có thể được trung hòa và ổn định; (2) chất lượng nước thải sau xử lý được cải thiện do tải trọng chất thải lên các công trình ổn định.
            +) Bể thiếu khí: Nước từ bể điều hòa được bơm vào bể thiếu khí, nhằm giảm bớt hàm lượng chất hữu cơ với các vi sinh vật tùy nghi. Điều này đảm bảo nước thải sau xử lý hoàn toàn đạt qui định xả thải đồng thời giảm được thể tích các bể xử lý phía sau.
+) Phần nước sau xử lý trong bể thiếu khí được đưa sang bể hiếu khí để thực hiện bước xử lý hiếu khí. Tại bể xử lý hiếu khí có lắp đặt đệm vi sinh, là loại đệm được làm bằng nhựa PVC, có độ bền cơ học cao chịu được áp lực nước lớn, độ rỗng xốp > 90-92%, diện tích tiếp xúc trên một đơn vị thể tích lớn, chịu được hóa chất hòa tan trong nước, chi phí thấp cho việc lắp đặt sửa chữa. Đệm vi sinh có tác dụng phân phối đều lượng nước thải, tăng độ bám dính của vi sinh vật; đáy bể có lắp máy thổi khí chìm, cấp khí vào bể với mục đích: (1) cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí chuyển hóa chất hữu cơ hòa tan thành nước và carbonic, nitơ hữu cơ và ammonia thành nitrat NO3-; (2) xáo trộn đều nước thải tạo điều kiện để vi sinh vật tiếp xúc tốt với các cơ chất cần xử lý; (3) giải phóng các khí ức chế quá trình sống của vi sinh vật, các khí này sinh ra trong quá trình vi sinh vật phân giải các chất ô nhiễm; (4) tác động tích cực đến quá trình sinh sản của vi sinh vật. Các quá trình sinh hóa trong bể xử lý hiếu khí được thể hiện trong các phương trình sau:
Oxy hóa và tổng hợp:
COHNS (chất hữu cơ) + O2 + Chất dinh dưỡng + VK hiếu khí    à   CO2 + H2O  + NH3 + C5H7O2N (tế bào vi khuẩn mới) + sản phẩm khác
Hô hấp nội bào:
C5H7O2N ( tế bào) + 5O2 + Vi khuẩn  à   5CO2 + 2H2O + NH3 + E
Bên cạnh quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ thành CO2 và H2O, vi khuẩn hiếu khí Nitrisomonas và Nitrobacter còn oxy hóa NH3 thành NO2- và cuối cùng là NO3-.
Vi khuẩn Nitrisomonas:
2NH4+ + 3 O2  à  2NO2- + 4H+ + 2H2O
Vi khuẩn Nitrobacter:
2NO2- + O2   à   2NO3-
Tổng hợp hai phương trình trên:
NH4+ + 2O2   à   NO3- + 2H+ + H2O
Nước thải sau bể xử lý hiếu khí tự chảy sang bể lắng để loại bỏ các bông bùn cặn có kích thước lớn trước khi chảy ra ngoài môi trường. Hóa chất khử trùng sẽ được châm trực tiếp vào đường ống với liều lượng nhất định bằng bơm định lượng. Chất khử trùng sẽ khuếch tán qua màng tế bào, tấn công các enzym và gây tác dụng diệt khuẩn.

               - Xử lý bùn cặn: Bùn cặn tạo ra ở đáy bể tuyển nổi, bể lắng sơ bộ, bể lắng sẽ được xả định kỳ bằng van chuyển đến bể phốt. Tại bể phốt, bùn được làm giảm thể tích và được bơm hút định kỳ. Bùn hoạt tính sẽ được bơm tuần hoàn trở lại bể xử lý thiếu khí và hiếu khí để hoạt động trong các chu kì sau.