XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT – CÔNG NGHỆ MBR

1. Tính chất nước thải sinh hoạt

Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là chứa nhiều tạp chất khác nhau, trong đó khoảng 52% là các chất hữu cơ, 48 % là các chất vô cơ và một số lượng lớn vi sinh vật. Phần lớn các vi sinh vật trong nước thải thường ở dạng các virut và vi khuẩn gây bệnh như tả lỵ, thương hàn…Đồng thời trong nước thải cũng chứa các vi khuẩn không có hại có tác dụng phân hủy các chất thải. Bảng 1.1 phân loại mức độ ô nhiễm theo thành phần hóa học điển hình của nước thải sinh hoạt.

Bảng 1.1: Tải trọng chất thải trung bình một ngày tính theo đầu người

Các chất	Tổng chất thải,g/người.ngày	Chất thải hữu cơ,g/người.ngày	Chất thải vô cơ,g/người.ngày
Tổng lượng chất thải	190	110	80
Các chất tan	100	50	50
Các chất không tan	90	60	30
Chất lắng	60	40	20
Chất không lắng	30	20	10

(Nguồn: Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật – Hà Nội 2009)

Bảng 1.2: Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo phương pháp của APHA

Các chất	Mức độ ô nhiễm
Các chất	Nặng	Trung bình	Thấp
Tổng chất rắn, mg/l	1000	500	200
– Chất rắn hòa tan, mg/l	700	350	120
– Chất rắn không tan, mg/l	300	150	80
Tổng chất rắn lơ lững, mg/l	600	350	120
Chất rắn lắng, mg/l	12	8	4
BOD₅, mg/l	300	200	100
Oxy hòa tan,mg/l	0	0	0
Tổng Nito, mg/l	85	50	25
Nito hữu cơ, mg/l	35	20	10
Nito amoniac, mg/l	50	30	15
Nitrite, mg/l	0.1	0.05	0
Nitrate, mg/l	0.4	0.2	0.1
Clorua, mg/l	175	100	15
Độ kiềm, mgCaCO₃/l	200	100	50
Chất béo, mg/l	40	20	0
Tổng photpho (theo P), mg/l	–	8	–

(Nguồn: Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật – Hà Nội 2009)

Nước thải sinh hoạt có thành phần với các giá trị điển hình như sau: COD = 500mg/l, BOD₅ = 250mg/l, SS = 220mg/l, Photpho = 8mg/l, Nito NH₃ và Nito hữu cơ = 40mg/l, pH = 6.8, TS = 720mg/l.

Như vậy nước thải sinh hoạt có hàm lượng các chất dinh dưỡng khá cao, đôi khi vượt cả yêu cầu cho quá trình xử lý sinh học. Thông thường các quá trình xử lý sinh học cần các chất dinh dưỡng theo tỉ lệ sau: BOD₅ : N : P = 100 : 5 : 1 (tỉ lệ theo khối lượng).

2. Lựa chọn công nghệ xử lý

Với tình hình thực tế hiện nay tại Việt Nam, quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang được đẩy nhanh với tốc độ chóng mặt. Nhưng song song với đó là tình hình môi trường ngày càng ô nhiễm nghiêm trọng. Vấn đề đầu tư cho môi trường hiện nay đối với các doanh nghiệp Việt Nam là rất lỏng lẻo. Vì vậy, nhu cầu lựa chọn các công nghệ vừa đáp ứng được tiêu chuẩn của pháp luật Việt Nam hiện hành vừa mang tính kinh tế, giá thành vừa phải là thật sự cần thiết và cũng là nhiệm vụ cấp bách cho các công ty cung cấp các dịch vụ môi trường. Thấu hiểu được nhu cầu cấp bách đó, công ty Lighthouse xin được phép giới thiệu đến quý khách hàng công nghệ xử lý nước thải đang được ưu chuộng nhất hiện nay, đáp ứng được các tiêu chí của doanh nghiệp.

Xử lý nước thải bằng công nghệ MBR, công nghệ sử dụng màng lọc trong xử lý nước thải.

2.1 Sơ đồ công nghệ xử lý

2.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Nước thải từ các khu vệ sinh, ăn uống, tắm rửa sẽ tập trung về bể điều hòa. Bể điều hòa là nơi tập trung nước thải thành một nguồn duy nhất. Nước thải sẽ được điều hòa về lưu lượng và nồng độ các chất bẩn trước khi qua công đoạn xử lý kế tiếp. Để tránh quá trình phân hủy kỵ khí phát sinh mùi hôi và tạo điều kiện xử lý một số tạp chất hữu cơ dễ phân hủy, bể điều hòa được cấp khí liên tục. Từ bể điều hòa, nước thải tiếp tục được bơm qua bể MBR để thực hiện quá xử lý chính.

Bể MBR: là công trình đơn vị có lắp đặt các modul màng siêu lọc MBR. Công nghệ lọc nước thải bằng màng MBR là một công nghệ tiên tiến bậc nhất hiện nay, đã và đang được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới.

Không khí được đưa vào tăng cường bằng máy nén khí qua các hệ thống phân phối khí ở đáy bể, đảm bảo lượng oxi hoà tan trong nước thải >2 mg/l. Như vậy tại đây sẽ diễn ra quá trình phân huỷ hiếu khí triệt để, sản phẩm của quá trình này chủ yếu sẽ là khí CO₂, H₂O và sinh khối vi sinh vật, các sản phẩm chứa nitơ và lưu huỳnh sẽ được các vi sinh vật hiếu khí chuyển thành dạng NO^3- , SO₄^2-và chúng sẽ tiếp tục bị khử nitrate, khử sulfate bởi vi sinh vật.

Màng MBR được cấu tạo từ vật liệu PDFV, có kích thước mao màng cực nhỏ 0.01 – 0.2 micron nên dễ dàng phân tách giữa pha rắn và pha lỏng, nhờ kích thước rất nhỏ của các khe lọc trên sợi màng nên chỉ có thể cho phân tử nước đi qua và một số chất hưu cơ, vô cơ hòa tan đi qua, ngay cả hệ vi sinh vật bám dính cũng không thể đi qua được do vậy nước sau khi đi qua màng MBR luôn ổn định.

Để duy trì trạng thái hoạt động tốt của màng và lượng nước thẩm thấu qua màng ở lưu lượng cao, màng MBR được lập trình một chế hoạt động bao gồm 2 chu trình lọc và rửa song song. Chu trình lọc thường hoạt động khoảng 10 phút và chu trình rửa hoạt động khoảng 2-3 phút.

Nước thải trong bể MBR được thẩm thấu qua màng nhờ áp suất âm của bơm sau đó được dẫn về bể trung gian và thải ra hệ thống thoát nước trung của khu vực, nước thải sau khi qua màng đạt Quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT,Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt.

Bùn sinh ra trong quá trình xử lý sẽ được thải bỏ về bể chứa bùn. Bể chứa bùn có nhiệm vụ lắng bùn, tách bùn với nước. Bùn sau khi được tách nước sẽ được bơm hút định kỳ để xử lý.

QCVN 14: 2008/BTNMT

TT	Thông số	Đơn vị	Giá trị C
TT	Thông số	Đơn vị	A	B
	pH	–	5 – 9	5 – 9
	BOD₅ (20 ⁰C)	mg/l	30	50
	Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)	mg/l	50	100
	Tổng chất rắn hòa tan	mg/l	500	1000
	Sunfua (tính theo H₂S)	mg/l	1.0	4.0
	Amoni (tính theo N)	mg/l	5	10
	Nitrat (NO₃^–)(tính theo N)	mg/l	30	50
	Dầu mỡ động, thực vật	mg/l	10	20
	Tổng các chất hoạt động bề mặt	mg/l	5	10
	Phosphat (PO₄^3-)(tính theo P)	mg/l	6	10
	Tổng Coliforms	MPN/ 100 ml	3.000	5.000
Cột A quy định giá trị C của các thông số và các chất gây 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.Cột B quy định giá trị C của các thông số và các chất gây ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt.