GIỚI THIỆU:
Nhằm đáp ứng đúng với định hướng của Chủ đầu tư về một Trạm xử lý nước thải sử dụng công nghệ xanh, thân thiện với môi trường mà vẫn đảm bảo tiêu chí xử lý nước thải hiệu quả, đạt yêu cầu xả thải, Nhà thầu đã kết hợp với tập đoàn Biopolus từ Hungary ứng dụng ”Công Nghệ Xanh” vào dây chuyền xử lý nước thải cho dự án đặc biệt này.
“Công Nghệ Xanh” này là mô hình công nghệ bùn hoạt tính cải tiến kết hợp giá thể cố định bên dưới và thảm thực vật cây xanh bên trên đã được áp dụng nhiều trên thế giới nhưng còn khá mới mẻ tại Việt Nam,
Hơn hết, “Công Nghệ Xanh” này mang đến một khái niệm mới trong thiết kế xử lý nước thải, là sự pha trộn hài hòa giữa yếu tố kỹ thuật và cảnh quan thiên nhiên để tạo ra hệ thống xử lý nước thải hiệu quả bên dưới những thảm thực vật xanh tốt, không chỉ giúp nâng cao hiệu quả xử lý và thu gọn diện tích công trình, mà còn góp phần tiết kiệm chi phí vận hành hơn gấp nhiều lần so với công nghệ truyền thống.
Quy trình xử lý nước thải bao gồm 4 bước xử lý như sau:
Bước xử lý sơ bộ bao gồm các công đoạn tách rác, tách dầu mỡ ra khỏi hệ thống, cụ thể:
Nước thải thô sẽ được bơm vào thiết bị tách rác tinh đặt tại đầu vào Bể tách dầu giúp loại bỏ rác thải có kích thước lớn hơn 2mm, từ đó, giảm thiểu mức độ ảnh hưởng của chúng đối với các thiết bị xử lý phía sau như bơm, máy khuấy chìm… Sau khi tách rác, nước thải được phân phối vào Bể tách dầu. Với thời gian lưu nước phù hợp, tại cuối bể, dầu mỡ sẽ nổi lên bề mặt và được thu gom vào Bể chứa dầu rồi định kỳ đem đi xử lý theo quy định. Nước thải sau khi tách dầu sẽ tiếp tục đi đến Bể điều hòa.
Ngoài ra, hệ thống quan trắc online đầu vào được lắp tại đầu ra Bể tách dầu cho phép giám sát chất lượng nước thông qua các chỉ tiêu pH, COD, TSS. Từ đó, cho phép người vận hành kiểm soát và vận hành hệ thống tốt hơn.
Từ Bể điều hòa, nước thải được dẫn đến cụm xử lý hóa lý nhằm xử lý các tạp chất như chất rắn lơ lửng, phốt pho có trong nước thải. Quy trình xử lý diễn ra tại Bể keo tụ và Bể tạo bông như sau:
- Tại Bể keo tụ, nước thải được hòa trộn với hóa chất keo tụ. Chất keo tụ giúp làm mất ổn định các hạt cặn có tính “keo” trong nước thải và kích thích chúng kết lại với các cặn lơ lửng khác để tạo thành các hạt có kích thước lớn hơn. Đồng thời, các hóa chất như axit hoặc xút được tự động châm vào trong bể và được kiểm soát thông qua thiết bị đo pH nhằm đạt điều kiện tối ưu pH cho quá trình keo tụ – tạo bông.
- Nước thải từ Bể keo tụ được tiếp tục dẫn qua Bể tạo bông. Tương tự như Bể keo tụ, tại Bể tạo bông, polymer anion sẽ được châm vào để kích thích quá trình tạo thành các bông cặn lớn hơn. Sau đó, nước thải sẽ được dẫn qua Bể lắng hóa lý nhằm tách các bông cặn ra khỏi nước thải.
- Bể lắng hóa lý được thiết kế dạng lắng ly tâm, với dàn gạt bùn trung tâm giúp thu gom bùn về hố tại tâm bể, từ đây bùn tự chảy qua Ngăn bơm bùn hóa lý và được bơm định kỳ về Bể nén bùn. Phần nước phía trên Bể lắng hóa lý sẽ tự chảy vào cụm bể xử lý sinh học phía sau để tiếp tục quá trình xử lý.
Bước tiếp theo cũng là bước xử lý chính của hệ thống, quá trình xử lý sinh học áp dụng nguyên lý hoạt động của “Công Nghệ Xanh”.
Nguyên tắc cơ bản đằng sau “Công Nghệ Xanh” là sự nắm bắt hiện tượng tự nhiên – vi sinh vật phát triển thành màng sinh học trên rễ của hệ thực vật thủy sinh. Từ đó, tạo nên một quần thể vi sinh vật lớn hơn và đa dạng hơn trong bể, bao gồm sinh khối lơ lửng, sinh khối được gắn vào các giá thể cố định ngập nước và hệ thống rễ tự nhiên của các cây được lựa chọn đặc biệt hoặc với rễ nhân tạo – được phát triển bởi Biopolus. Biopolus đã tối ưu hóa hiện tượng tự nhiên này và phát triển thành công nghệ xử lý nước thải độc đáo dựa trên thiết kế hệ sinh thái thực vật để tối đa hóa hiệu quả của vi sinh vật nhằm khử các chất ô nhiễm như BOD, COD, TSS, TN và TP ra khỏi nước thải.
Cụm bể sinh học được chia thành 02 module độc lập. Mỗi module được thiết kế với 06 bể MNR ứng với công suất 3000 m3/ngày. Việc chia module sẽ giúp linh động trong quá trình vận hành cũng như bảo trì – bảo dưỡng hệ thống.
- Tại bể MNR 1 (đóng vai trò bể Anoxic 1)
Tại đây, quá trình khử nitrat được thực hiện, nitrat NO3- được chuyển thành khí N2 trong điều kiện không có oxy. Nước thải từ bể MNR 6 (Bể hiếu khí 2.2) và bùn hoạt tính từ Bể lắng sinh học sẽ được tuần hoàn lại để tăng cường cho quá trình khử nitrat.
Máy khuấy chìm được lắp đặt trong bể nhằm tạo sự khuấy trộn giữa nước thải và lớp bùn vi sinh, giúp quá trình xử lý diễn ra hiệu quả hơn.
- MNR 2 và 3 (Bể hiếu khí 1.1 & 1.2) nối tiếp bể MNR 1 (Anoxic 1)
Trong các bể hiếu khí này sẽ diễn ra các quá trình như: quá trình xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ – BOD, COD, quá trình chuyển hóa nitrat và quá trình hấp thu các chất dinh dưỡng dạng N, P vào trong bùn.
Không khí được cấp vào trong bể thông qua máy thổi khí và hệ thống phân phối khí bọt mịn dạng tấm phẳng lắp đặt dưới đáy bể tạo điều kiện xáo trộn bùn hoạt tính và các chất ô nhiễm trong nước thải. Trong khi đó, việc bổ sung các giá thể trong bể hiếu khí sẽ cung cấp thêm diện tích bề mặt cho màng sinh học hình thành và phát triển, từ đó làm tăng mật độ vi sinh trong bể, góp phần phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ thành các chất đơn giản hơn và có thể loại bỏ được.
Giá thể sinh học là loại màng bioflim cố định. Các giá thể bao gồm các lớp song song với mặt phẳng phần giữ màng, được đặt ngập chìm trong bể chứa nước thải, giữa các lớp đều có khoảng trống để lưu thông và khuếch tán khí. Giá thể được thiết kế có khả năng chứa ít nhất 8 kg sinh khối trên 1 m3 thể tích. Mật độ sinh khối của màng sinh học đạt tới 14 – 18 kg sinh khối/m3. Bên cạnh đó, giá thể được sản xuất bằng phương pháp đan theo cấu trúc sợi xơ để tăng tối đa khả năng bám sinh của các vi sinh vật và tạo cho giá thể có chiều dày bám dính từ 20 – 30mm.
- Bể MNR4 (Anoxic 2) và Bể MNR 5&6 (Bể hiếu khí 2.1 & 2.2)
Từ Bể MNR3 (hiếu khí 1.2), nước thải tiếp tục được dẫn đến
- Bể MNR4 (Anoxic 2) và Bể MNR 5&6 (Bể hiếu khí 2.1 & 2.2).
Các quá trình diễn ra để khử các chất ô nhiễm trong MNR4 và Bể MNR 5&6 tương tự với các MNR1 và MNR2&3
Toàn bộ quá trình xử lý sinh học diễn ra tuần tự theo sự sắp xếp các bể sinh học. Sự tách biệt này giúp điều chỉnh các điều kiện môi trường trong từng bể khác nhau, cho phép phát triển các hệ sinh thái riêng biệt, chuyên biệt để phát triển trong các bể khác nhau. Khi nước thải chảy từ bể sinh học trước đến bể kế tiếp, nước thải liên tục được làm sạch, vì nhiều loài vi sinh khác nhau xử lý các chất gây ô nhiễm khác nhau. Mỗi bậc xử lý sinh học được tính toán tương ứng với các thông số dung tích, lưu lượng sục khí, số lượng giá thể và chủng loại cây khác nhau.
Song song đó, hệ thống cây thủy sinh cũng được tuyển chọn để sử dụng nhằm mục đích vận chuyển oxy đến bộ rễ, nhằm tăng hoạt động của màng sinh học, đồng thời chúng còn tiêu thụ các chất ô nhiễm trong nước thải như nguồn thức ăn cho quá trình phát triển. Việc pha trộn giữa yếu tố cảnh quan thiên nhiên và kỹ thuật tạo ra khối bể xử lý tràn ngập cây xanh tốt, không gian thoáng đãng và đặc biệt không có mùi khó chịu như nhiều hệ thống xử lý nước thải truyền thống. Ngoài ra, cây trồng cũng không cần bảo dưỡng thường xuyên.
- Bể lắng sinh học
Hỗn hợp bùn và nước thải sau khi ra khỏi hệ thống MNR sẽ tự chảy vào Bể lắng sinh học để tiến hành quá trình tách sinh khối ra khỏi nước thải. Bùn sau lắng trong bể này được thu về hố thu bùn nhờ hệ thống gạt bùn và chảy sang Ngăn bơm bùn sinh học. Trong khi đó, váng nổi thu từ bề mặt Bể lắng sinh học sẽ tự chảy vào Bể chứa váng nổi. Từ đây, váng nổi được bơm về Bể nén bùn để xử lý. Nước thải sau quá trình lắng sẽ tự chảy vào Bể khử trùng.
Khử trùng là bước cuối cùng của quy trình xử lý.
Tại Bể khử trùng, nước thải được hòa trộn với hóa chất khử trùng cung cấp bởi hệ thống bơm định lượng để tiêu diệt Coliform và các vi khuẩn gây bệnh khác. Bể khử trùng được thiết kế các vách chắn tạo dòng nhằm tạo sự khuấy trộn tốt nhất giữa nước thải và hóa chất khử trùng.
Sau đó, nước thải tự chảy đến Mương quan trắc đầu ra. Tại đây, nước thải sau xử lý tiếp tục được kiểm soát chất lượng nước liên tục thông qua trạm quan trắc đầu ra cho các chỉ tiêu pH/ nhiệt độ, COD, TSS, Amoni & lưu lượng đầu ra.
Trong trường hợp quan trắc đạt chuẩn, nước thải sẽ được dẫn qua Trạm bơm đầu ra trước khi bơm ra nguồn tiếp nhận. Còn trong trường hợp quan trắc không đạt tiêu chuẩn, nước thải ngay lâp tức được dẫn về Hồ sự cố để lưu trữ & tái xử lý.
Hồ sự cố là nơi lưu trữ và ổn định nồng độ nước thải nếu giá trị đầu vào vượt quá giá trị thiết kế – kiểm soát bởi hệ thống giám sát nước thải đầu vào hoặc giá trị đầu ra không đạt tiêu chuẩn xả thải – kiểm soát bởi hệ thống giám sát nước thải đầu ra. Sau thời gian lưu trữ, nước thải từ Hồ sự cố sẽ được bơm về Bể điều hòa để quay vòng xử lý lại nước thải.
Bên cạnh đó, lượng bùn phát sinh từ quá trình xử lý nước thải cũng là một vấn đề đáng quan tâm.
Bùn dư từ Bể lắng hóa lý & Bể lắng sinh học sẽ được dẫn đến Bể nén bùn. Trong khi đó, váng nổi từ Bể chứa váng nổi cũng sẽ được bơm về Bể nén bùn. Nhờ vào “Công Nghệ Xanh”, bùn phát sinh từ quá trình sinh học giảm đáng kể so với công nghệ bùn hoạt tính truyền thống, từ đó tiết kiệm được 20 – 25% chi phí xử lý bùn. Sau đó, bùn được bơm trực tiếp đến máy ép bùn băng tải nhằm khử nước trong bùn, giảm thể tích bùn và tăng chất rắn trong bùn đến nồng độ có thể vận chuyển được.
.jpg)
