Tổng quát về nhà máy xử lý nước thải khu đô thị

TỔNG QUÁT VỀ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU ĐÔ THỊ Hiện nay, đại đa số các nhà máy XLNT đô thị ở Việt Nam đều sử dụng phương pháp sinh học với các công nghệ: Công nghệ bùn hoạt tính, công nghệ lọc sinh học, công nghệ hồ sinh học, xử lý cơ học. Việc sử dụng rộng rãi bể tự hoại ở những khu vực có hệ thống thoát nước có thể là một thách thức cho các nhà máy XLNT, do nồng độ ô nhiễm thấp không đủ nguồn năng lượng cho vi sinh vật trong hệ thống xử lý. Tổng quát Quy trình công nghệ hầu hết tại các nhà máy xử lý nước thải đô thị ở nước ta như sau: Nước thải được đưa về trạm bơm qua song chắn rác để loại các rác có kích thước lớn rồi bơm qua bể lắng cát. Nước thải từ bể lắng cát đưa vào bể điều hòa và qua hệ thống xử lý chính áp dụng công nghệ sinh học, có thể là: UASB, Acrotank, hồ sinh học, lọc sinh học, SBR tiếp theo qua bể lắng thu bùn sinh học. Nước sau xử lý được qua khử trùng, dẫn về hồ hoàn thiện để kiểm soát các thành phần ô nhiễm trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Bùn từ công đoạn sinh học được đưa qua bể nén bùn và thiết bị làm khô bùn. Mùi hôi phát sinh từ hệ thống sinh học và xử lý bùn cũng được thu gom và xử lý phương pháp sinh học hoặc lý hóa. Lý do sử dụng công nghệ sinh học cho xử lý nước thải đô thị là vì nước ta nằm trong khu vực nhiệt đới, nhiệt độ phù hợp cho sự phát triển của vi sinh nên tăng cường quá trình trao đổi chất của vi sinh vật, tăng khả năng chuyển hóa dẫn đến hiệu quả xử lý cao, diện tích sử dụng đất thấp đồng thời không sử dụng hóa chất trong quá trình hoạt động, chi phí vận hành thấp. Theo GS Phước thì công nghệ sử dụng UASB vào giai đoạn tiền xử lý kết hợp xử lý hiếu khí phía sau giúp tiết kiệm chi phí xử lý, quản lý bùn tự hoại, có thể chạy được tải trọng thấp, chi phí xây dựng và vận hành thấp, khử nitơ, lượng bùn thải ra ít, tác động đến môi trường không đáng kể, giúp đô thị phát triển bền vững. Có nhiều công nghệ áp dụng cho quá trình XLNT đô thị, nhưng để có thể chọn được công nghệ phù hợp nhất cả về kỹ thuật lẫn kinh tế cho khu vực của mình, thì cần phải phụ thuộc vào nhà hoạch định, chính quyền địa phương. Theo TTXVN: Việt Nam đang triển khai xây dựng nhiều nhà máy và các trạm xử lý nước thải sinh hoạt đô thị, song vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu. Việc quản lý, vận hành bảo dưỡng các nhà máy, trạm xử lý nước thải sau khi xây dựng và vận hành vẫn kém hiệu quả, mặc dù chủ đầu tư các nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt đô thị đều thực hiện việc đào tạo chuyển giao công nghệ và vận hành một cách nghiêm túc. Đến cuối năm 2014, cả nước đã có 32 thành phố có dự án thoát nước và vệ sinh với tỷ lệ số hộ đấu nối vào hệ thống thoát nước hơn 90%. Khoảng 25% lượng nước thải đô thị được xử lý bởi 27 nhà máy xử lý nước thải tập trung, với công suất khoảng 770.000 mét khối/ngày đêm trong tổng số phát sinh 3.080.000 mét khối/ngày đêm. Khoảng 20 nhà máy xử lý nước thải đang xây dựng với công suất gần 1,4 triệu mét khối/ngày đêm. Theo kế hoạch, đến cuối năm 2020, để nâng tổng công suất xử lý nước thải dự kiến lên khoảng 2,1 triệu mét khối/ngày đêm, bên cạnh việc xây dựng các nhà máy xử lý nước thải đô thị, trạm xử lý nước thải cho các khu đô thị mới cũng phải được đầu tư xây dựng. Trong hai thập kỷ qua, tại các thành phố, đô thị lớn loại đặc biệt và loại I đã xuất hiện nhiều khu đô thị với các tòa nhà cao tầng, các khách sạn, trung tâm thương mại. Tại thành phố Hà Nội, ngày 02/01/2012 UBND thành phố phê duyệt quy hoạch phân khu. Hiện trên địa bàn có khoảng 150-160 khu đô thị mới, với dân số khoảng 2 triệu người. Theo Sở Xây dựng Hà Nội, khoảng một nửa khu đô thị có xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung, còn lại một nửa chưa có trạm xử lý nước thải, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Báo cáo giám sát của HĐND Hà Nội về tình hình đầu tư các dự án khu đô thị mới năm 2014 cho thấy: Trong quá trình thẩm định, phê duyệt quy hoạch dự án đầu tư, các chủ đầu tư đều thiết kế trạm xử lý nước thải, song thực tế số dự án đưa vào vận hành trạm xử lý nước thải rất ít. Theo Q uy hoạch đến năm 2030, Hà Nội sẽ đầu tư xây dựng 39 nhà máy xử lý nước thải cho khu đô thị trung tâm và 5 đô thị vệ tinh. Nhưng hiện mới có 5 nhà máy, với công suất thiết kế 263.200 mét khối /ngày đêm đang vận hành; 3 nhà máy đang chuẩn bị đầu tư, xây dựng với công suất 368.500 mét khối/ngày đêm. Ngoài áp dụng công nghệ xử lý nước thải quy mô lớn theo công nghệ hồ sinh học tại nhà máy xử lý nước thải tập trung, bao gồm hồ sinh học kỵ khí tại Sơn Trà, Phú Lộc, Hòa Cường, Ngũ Hành Sơn (thành phố Đà Nẵng); hồ sinh học hiếu khí và triệt để tại Tháp Chàm-thành phố Phan Rang (Ninh Thuận); hồ sinh học kỵ khí, tùy tiện và ổn định hiếu khí Buôn Ma Thuột (Đắk Lắk); hồ sinh học hiếu khí và triệt để tại Bình Hưng Hòa (Thành phố Hồ Chí Minh); hồ sinh học hiếu khí cưỡng bức, tùy tiện, triệt để và trồng cây tại Đồng Hới (Quảng Bình), Ninh Bình, Thanh Hóa. Viện Khoa học và Kỹ thuật Môi trường Đại học Xây dựng, Trung tâm thuộc Bộ Xây dựng như: Trung tâm Công nghệ Môi trường, Tổng cục Môi trường... đã nghiên cứu áp dụng mô hình xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ kỵ khí kết hợp với xử lý bậc 3 bằng hệ thống bãi lọc ngầm nhân tạo, với tiêu chí dễ vận hành, chi phí vận hành thấp, vừa xử lý nước thải vừa khôi phục cảnh quan môi trường, kết hợp làm công viên sinh thái, dễ áp dụng trong điều kiện Việt Nam. Việt Nam cũng đã áp dụng công nghệ xử lý nước thải bằng đệm chuyển động MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor: Là công nghệ xử lý nước thải tiên tiến sử dụng bùn hoạt tính và các loại vi sinh vật bám dính trên bề mặt lớp vật liệu di chuyển. do sử dụng vật liệu mang vi sinh, nên mật độ vi sinh trong bể thường cao hơn nhiều so với kĩ thuật phân tán. Cũng vì mật độ vi sinh dày đặc mà giá thể sử dụng trong công nghệ này là giá thể đệm di động có diện tích bề mặt rất lớn. Bên cạnh đó, các giá thể chuyển động sẽ làm tăng khả năng hòa tan oxi vào trong nước, vì vậy công nghệ xử lý nước thảinày được đánh giá cao hơn nhiều so với các công nghệ truyền thống khác). Ưu điểm: Tiết kiệm chi phí, vận hành linh hoạt và đơn giản, hiệu quả xử lý nhanh; công nghệ linh hoạt; lâu bền và ổn định; nâng cấp đơn giản; xử lý đến 98% BOD và Nitrogen; thân thiện với môi trường. Đối với các trạm xử lý nước thải của các tòa nhà cao tầng, thương mại, dịch vụ hay khu đô thị, các chủ đầu tư cũng áp dụng công nghệ sinh học đa dạng. * Quản lý và vận hành còn bất cập. Tình trạng xây dựng xong nhà máy xử lý nước thải nhưng chưa xây dựng mạng lưới thoát nước, nên không đủ nước thải để nhà máy xử lý nước thải hoạt động hết công suất thiết kế vẫn còn xảy ra. Ngoài ra, một số công trình không thực hiện như thiết kế xây dựng ban đầu. Chẳng hạn một nhà máy xử lý nước thải công suất ban đầu 3.500 mét khối/ngày đêm hoạt động từ năm 2007, đến nay được 8 năm và đã quá tải, công suất đạt tới 5.500 mét khối/ngày đêm. Đa số cán bộ nhân viên được đào tạo ban đầu nay đã chuyển làm nghề khác, nhà máy bỏ công đoạn xử lý phân bùn bể phốt. Lượng bùn tạo ra rất ít, khâu xử lý bùn dường như không hoạt động. Sân phơi bùn hoàn toàn để không. Về thiết kế, quy hoạch nhà máy xử lý nước thải, cán bộ phụ trách cho rằng quy hoạch chưa hợp lý. Nếu bố trí sân phơi bùn phía trong, tại vị trí khu nhà điều hành thì sẽ tránh được sự lan tỏa mùi, dân xung quanh sẽ không kêu ca, khiếu nại. Nhưng mặt khác, người cấp phép cho dân lại cấp vào khu quy hoạch của nhà máy xử lý nước thải, để cuối cùng dân lại kêu ca, phàn nàn về vấn đề mùi. Đối với các trạm xử lý nước thải của các tòa nhà cao tầng, thương mại, dịch vụ hay khu đô thị, việc quản lý, vận hành do chủ dự án tổ chức thực hiện. Các khu dân cư tại Ninh Bình; thị xã Sông Công (Thái Nguyên); phường Tây Mỗ, Hà Nội do UBND xã, phường tổ chức vận hành quản lý. Tại Hà Nội, khoảng một nửa số khu đô thị mới có trạm xử lý nước thải . Các trạm xử lý nước thải của các đối tượng này thuộc loại công suất nhỏ, chỉ 1000 mét khối/ngày đêm, một số có công suất lớn như khu đô thị mới Time City Hà nội (3000 mét khối /ngày đêm) . Song vấn đề vận hành và bảo dưỡng chưa được các chủ dự án coi trọng đúng mức. Chẳng hạn như định kỳ xả bùn chưa được tuân thủ theo hướng dẫn. Bằng chứng là trạm xử lý nước thải của các Bệnh viện Việt Đức đưa vào vận hành từ 2007 và Bệnh viện K đưa vào vận hành từ năm 2009 nhưng nay đã không hoạt động. Nguyên nhân chủ yếu là do việc bảo dưỡng thường kỳ chưa được thực hiện. Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt đô thị, khu dân cư trong những năm gần đây đã có nhiều chuyển biến theo hướng tích cực, góp phần kiềm chế sự gia tăng ô nhiễm môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng. Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt khá đa dạng, tùy thuộc điều kiện cụ thể từng vùng, từng địa phương, công suất nhà máy, trạm xử lý nước thải tập trung. Vấn đề quản lý, vận hành, bảo dưỡng các công trình của các nhà máy, trạm xử lý nước thải là một vấn đề lớn, đòi hỏi các chủ đầu tư và các bên liên quan phải nghiêm túc tuân thủ quy định, quy chế và hướng dẫn kỹ thuật, đảm bảo tính bền vững. Nguồn đầu tư các dự án xử lý nước thải tập trung khác nhau nên suất đầu tư, chi phí quản lý vận hành rất khác nhau. Đến nay, Bộ Xây dựng chưa thể ban hành thông tư quy định ngưỡng về suất đầu tư và chi phí vận hành theo công nghệ, công suất khác nhau. Do chưa có cơ chế thống nhất về lương cán bộ công nhân viên, nên không thể giữ được họ làm công tác quản lý vận hành các nhà máy xử lý nước thải tại một số nhà máy. Vì vậy, cần điều tra, khảo sát để đánh giá tình hình một cách hệ thống, tìm ra những nguyên nhân, đề xuất các giải pháp và quy chế cụ thể, nhằm cải thiện, nâng cao hiệu quả hoạt động của các nhà máy, trạm xử lý nước thải, góp phần bảo vệ môi trường đô thị./.  I. Đặc trưng nước thải khu đô thị  * Nguồn phát sinh nước thải khu đô thị: Nước thải ở các khu đô thị phát sinh chủ yếu do hoạt động sinh hoạt của người dân sống trong các khu đô thị, từ quá trình nấu ăn, vệ sinh hằng ngày của các căn hộ, từ nhà vệ sinh ở các trung tâm mua sắm, thương mai, dịch vụ , tưới cây, . Trong nước thải chứa phần lớn các chất hữu cơ, nito,phôt pho, các chất lơ lững * Tính chất nước thải đầu vào Nước thải chứa chủ yếu các chất cặn bã, các chất dinh dưỡng (N, P), các chất rắn lơ lửng (SS), các chất hữu cơ (BOD, COD) và các vi khuẩn, khi thải ra ngoài môi trường nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm nặng tới môi trường. II. Quy trình công nghệ xử lý nước thải khu đô thị - Nước thải sinh hoạt (từ các khu dịch vụ, thương mại, căn hộ,) được tập trung và tự chảy vào bể tự hoại của các tòa nhà nhờ hệ thống thu gom nước thải bố trí tại các tòa nhà. Nước thải từ bể tự hoại sẽ chảy về bể điều hòa của hệ thống xử lý nước thải tập trung của khu đô thị. - Bể điều hòa có nhiệm vụ ổn định nồng độ và lưu lượng nước thải trước khi đưa đến các công trình phía sau, giúp các công trình phía sau hoạt động hiệu quả hơn. Tại đây có gắn hệ thống thổi khí làm xáo trộn nước và tránh hiện tượng lắng diễn ra trong bể. - Nước thải từ bể điều hòa tiếp tục được bơm vào bể kỵ khí. - Bể kỵ khí, các sinh vật kỵ khí sẽ hấp thu các chất hữu cơ hòa tan và chuyển hóa chúng thành dạng khí. Sau khi qua bể kỵ khí, một phần chất hữu cơ và chất dinh dưỡng như BOD, COD, N, P, được loại bỏ. Nước thải sau bể kỵ khí tiếp tục chảy sang bể sinh học thiếu khí.Lượng khí thải phát  sinh do quá trình xử lý kỵ khí được thu lại thông qua  hệ thống đường ống thu khí bố trí trên nắp bể và dẫn sang bồn chứa dd Ca(OH)2 để khử mùi hôi. - Bể thiếu khí được gắn 2 bơm khuấy trộn nhằm tạo độ xáo trộn trong nước thải, tạo điều kiện để quá trình xử lý của nhóm vi sinh hiếu khí phía sau hiệu quả hơn. Đồng thời, một phần chất hữu cơ và chất dinh dưỡng trong nước cũng bị phân hủy nhờ hoạt động của vi sinh vật thiếu khí. Nhờ hoạt động của nhóm vi sinh thiếu khí để khử nitrat NO3-  trong nước thải thành N2, làm giảm lượng nitơ trong nước thải trước khi thải ra môi trường. - Bể hiếu khí: Nước thải từ bể thiếu khí được chảy qua bể hiếu khí. Oxy được bổ sung vào bể thông qua hệ thống phân phối khí được bố trí  trong bể tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của vi sinh vật hiếu khí. Các chất hữu cơ trong nước thải được vi sinh vật hiếu khí sử dụng và phân giải thành các chất dinh dưỡng cho tế bào vi sinh, CO2 và H2O. - Bể lắng: Nước từ bể sinh học hiếu khí được dẫn sang bể lắng. Bể lắng có tác dụng tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải dưới tác dụng của trọng lực, lượng bùn này được bơm bùn bơm về bể chứa bùn, một phần được bơm tuần hoàn trở lại bể hiếu khí để duy trì sự ổn định của hàm lượng vi sinh vật và ổn định hàm lượng MLSS khi cần thiết. - Bể trung gian: Nước trong từ bể lắng chảy qua bể trung gian. Mục đích của bể trung gian là ổn định lưu lượng nước thải trước khi được bơm qua bồn lọc áp lực nhờ bơm áp lực, giúp quá trình lọc đạt hiệu quả cao. - Nước thải sau khi xử lý còn chứa cặn lơ lửng chưa được loại bỏ từ quá trình lắng trọng lực. Bồn lọc áp lực với áp lực lớn cùng lớp vật liệu lọc sẽ giúp loại bỏ các chất lơ lửng trước khi thải ra môi trường. Hóa chất Chlorine được bơm định lượng châm vào đường ống dẫn nước sau lọc với lượng không đổi để tiêu diệt các vi khuẩn, virút trong nước thải trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. - Nước thải sau quá trình xử lý đạt loại A, QCVN 14:2008/BTNMT. Được phép xả thải vào hệ thống thoát nước chung của thành phố. III. Ưu điểm nổi bật của công nghệ xử lý nước thải khu đô thị - Tiết kiệm diện tích xây dựng. - Xây âm nên không ảnh hưởng đến mỹ quan đô thị. Có hệ thống thu khí và xử lý mùi nên không gây mùi cho khu dân cư - Chi phí vận hành thấp do hệ thống hoạt động chủ yếu dựa trên hoạt động của vi sinh vật nên không tốn kém chi phí hóa chất xử lý. -Vận hành dễ dàng với hệ thống điều khiển tự động. - Chi phí xử lý 1m3 nước thải thấp. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XLNT TIÊN TIẾN Sơ lược: Công nghệ xử lý nước thải UASB • UASB là viết tắc của cụm từ Upflow anearobic sludge blanket, tạm dịch là bể xử lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí. UASB được thiết kế cho nước thải có nồng độ ô nhiễm chất hữu cơ cao và thành phần chất rắn thấp. Nồng độ COD đầu vào được giới hạn ở mức min là 100mg/l, nếu SS>3000mg/l không thích hợp để xử lý bằng UASB. • Xử lý nước thải UASB là quá trình xử lý sinh học kỵ khí, trong đó nước thải sẽ được phân phối từ dưới lên và được khống chế vận tốc phù hợp (v<1m/h). Cấu tạo của bể UASB thông thường bao gồm: hệ thống phân phối nước đáy bể, tầng xử lý và hệ thống tách pha. • Nước thải được phân phối từ dưới lên, qua lớp bùn kỵ khí , tại đây sẽ diễn ra quá trình phân hủy chất hữu cơ bởi các vi sinh vật, hiệu quả xử lý của bể được quyết định bởi tầng vi sinh này. Hệ thống tách pha phía trên bê làm nhiệm vụ tách các pha rắn – lỏng và khí, qua đó thì các chất khí sẽ bay lên và được thu hồi, bùn sẽ rơi xuống đáy bể và nước sau xử lý sẽ theo máng lắng chảy qua công trình xử lý tiếp theo. • Hiệu suất của bể UASB bị phụ thuộc vào các yếu tố như: nhiệt độ, pH, các chất độc hại trong nước thải..., b. Ưu điểm nổi bật • Xử lý các loại nước thải có nồng độ ô nhiễm hữu cơ rất cao, COD= 15000mg/l. • Hiệu suất xử lý COD có thể đến 80%. • Có thể thu hồi nguồn khí sinh học sinh ra từ hệ thống. c. Phạm vi áp dụng • Ứng dụng cho hầu hết tất cả các loại nước thải có nồng độ COD từ mức trung bình đến cao: thủy sản fillet, chả cá Surimi, thực phẩm đóng hộp, dệt nhuộm, sản xuất bánh tráng, sản xuất tinh bột... Công nghệ xử lý nước thải bằng đệm di động MBBR Công nghệ MBBR (Moving bed bioreactor): Là công nghệ xử lý nước thải tiên tiến sử dụng bùn hoạt tính và các loại vi sinh vật bám dính trên bề mặt lớp vật liệu di chuyển. do sử dụng vật liệu mang vi sinh, nên mật độ vi sinh trong bể thường cao hơn nhiều so với kĩ thuật phân tán. Cũng vì mật độ vi sinh dày đặc mà giá thể sử dụng trong công nghệ này là giá thể đệm di động có diện tích bề mặt rất lớn. Bên cạnh đó, các giá thể chuyển động sẽ làm tăng khả năng hòa tan oxi vào trong nước, vì vậy công nghệ xử lý nước thảinày được đánh giá cao hơn nhiều so với các công nghệ truyền thống khác. Tag: xu ly nuoc thai Ưu điểm của công nghệ xử lý nước thải MBBR: Từ cấu tạo và công nghệ xử lý nước thải đã nêu ở trên, công nghệ MBBR mang lại cho doanh nghiệp rất nhiều ưu điểm, có thể kể đến như: – Tiết kiệm diện tích. – Hiệu quả xử lý BOD cao, có thể đạt mức A (*). – Ứng dụng để nâng cấp thành công nghệ AAO để xử lý Nito, Phopho và các hợp chất khó phân hủy. – Quy trình vận hành đơn giản. – Chi phí bảo dưỡng và vận hành thấp. – Lượng bùn tạo ra rất thấp. – Không phát tán mùi vào không khí trong quá trình xử lý. – Mật độ vi sinh vật xử lý trên một đơn vị thể tích cao hơn so với phương pháp bùn hoạt tính lơ lủng , vì vậy tải trọng hữu cơ của MBBR cao hơn. – Chủng loại vi sinh vật xử lý đặc trưng: Lớp màng biofilm phát triển tùy thuộc vào loại chất hữu cơ và tải trọng hữu cơ trong bể xử lý.