Hệ thống công nghệ xử lý nước thải (phần 2)

Tham khảo tài liệu hệ thống công nghệ xử lý nước thải (phần 2), khoa học tự nhiên, công nghệ môi trường phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ thống công nghệ xử lý nước thải (phần 2)Hệ thống công nghệ xử lý nước thải Cùng với sự phát triển của sảnxuất công nghiệp, xử lý nước thải công nghiệpđang là vấn đề vô cùng quan trọng, bảo đảmcho sự trong sạch môi trường sống đồng thờigóp phần vào sự phát triển bền vững của nềnkinh tế mọi quốc gia trên thế giới. Tại nhiềunước có nền công nghiệp phát triển cao nhưNhật, Mỹ, Anh, Pháp,... các hệ thống xử lý nướcthải công nghiệp đã được nghiên cứu và đưavào ứng dụng từ lâu, đặc biệt các thành tựu tiêntiến trong lĩnh vực tự động hoá cũng đã đượcáp dụng và đem lại hiệu quả kỹ thuật, kinh tế xãhội vô cùng to lớnMỞ ĐẦU: Cùng với sự phát triển của sản xuất công nghiệp,xử lý nước thải công nghiệp đang là vấn đề vô cùngquan trọng, bảo đảm cho sự trong sạch môi trườngsống đồng thời góp phần vào sự phát triển bềnvững của nền kinh tế mọi quốc gia trên thế giới. Tạinhiều nước có nền công nghiệp phát triển cao nhưNhật, Mỹ, Anh, Pháp,... các hệ thống xử lý nướcthải công nghiệp đã được nghiên cứu và đưa vàoứng dụng từ lâu, đặc biệt các thành tựu tiên tiếntrong lĩnh vực tự động hoá cũng đã được áp dụngvà đem lại hiệu quả kỹ thuật, kinh tế xã hội vô cùngto lớn.Nhiều hãng đi đầu trong lĩnh vực này nhưUSFilter, Aquatec Maxcon, Hunter WaterCorporation (HWC), Global Industries.Inc... đã đưara các giải pháp công nghệ xử lý nước thải hiện đại.Những công nghệ tự động hoá của các công tyhàng đầu trên thế giới như SIEMENS, AB,YOKOGAWA, GF Signet... được sử dụng rộng rãitrong các công trình xử lý nước thải. Có thể nóitrình độ tự động hoá xử lý nước thải đã đạt mứccao, tất cả các công việc giám sát, điều khiển đềucó thể thực hiện được tại một Trung tâm, tại đâyngười vận hành được hỗ trợ bởi những công cụđơn giản, dễ sử dụng như giao diện đồ hoạ trênPC, điều khiển bằng kích chuột,... góp phần nânghiệu quả cho công việc quản lý điều hành dâychuyền công nghệ. Ngoài ra cùng với sự phát triểncủa công nghệ thông tin và viễn thông, khoảngcách về không gian và thời gian đã được rút ngắn,cho phép người vân hành có thể điều khiển từ cáchxa hàng ngàn km với chỉ một máy tính PC hoặcnhận được thông tin về hệ thống thông qua SMS. Hơn thế, hệ thống tự động hoá xử lý nước thải cònđược tích hợp với các hệ thống điều hành ở cấp độđiều khiển cao hơn như cấp điều hành sản xuất(manufacturing execution: workflow, order tracking,resources), cấp xí nghiệp (enterprise:Productionplanning, orders, purchase) và trên cùng là cấpquản trị (administration:Planning, Statistics,Finances) nhằm nâng cao hơn nữa mức tự độnghoá và tối ưu hoá quá trình sản xuất.Ngoài ra, tronglĩnh vực điều khiển đã có rất nhiều các lý thuyếtđiều khiển hiện đại được áp dụng như điều khiểnmờ, mạng nơ-ron, điều khiển dự báo trước(predicted control), điều khiển lai ghép (hybridcontrol),... được ứng dụng trong xử lý nước thải đểnâng cao chất lượng điều khiển và hiệu suất củacác công đoạn xử lý. Lý thuyết hệ chuyên gia cũngđược áp dụng mở ra khả năng tự động hoá hoàntoàn cho xử lý nước thảiKHẢO SÁT, PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNGXỬ LÝ NƯỚC THẢIĐể trung hoà trong công nghệ này người ta sửdụng tác nhân hoá học là NaOH và HCl. Khi pHvượt ngưỡng dưới thì bơm định lượng DP bổsung thêm NaOH, khi pH vượt ngưỡng trên thìDP bổ sung HCl và cho máy khuấy M1 hoạtđộng. Máy khuấy tạo điều kiện thuận lợi chophản ứng trung hoà và làm đồng đều hoá chấtbổ sung với nước thải. Điều khiển pH đượcthực hiện thủ công.Để bảo đảm an toàn cho vi sinh vật người vận hànhthường xuyên phải đo tay độ pH đầu nguồn nướcvào bể kỵ khí để đảm bảo chắc chắn rằng pHkhông vượt ngưỡng cho phép. Khi phát hiện pHkhông đạt yêu cầu thì người vận hành tắt P1, P2,P3 để cắt nguồn nước không bảo đảm chỉ tiêu pHcho công đoạn xử lý sinh học tiếp sau vì các vi sinhvật rất nhạy cảm với pH, pH ảnh hưởng rất lớn đếnquá trình tạo men trong tế bào và quá trình hấp thụcác chất dinh dưỡng vào tế bào. Nếu vi sinh vậtchết sẽ cần nhiều thời gian và kinh phí để khôi phụclại chúng đồng thời làm gián đoạn sản xuất [5]Saukhi trung hoà nước được xử lý tiếp bằng cácphương pháp sinh học.Người ta sử dụng các phương pháp sinh học đểlàm sạch nước thải khỏi nhiều chất hữu cơ hoà tanvà một số chất vô cơ như H 2S, các chất sunfit,amoniac, nitơ…Phương pháp này dựa trên cơ sởsử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ cácchất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải. Các visinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chấtkhoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng.Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chấtdinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng vàsinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên.Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vậtgọi là quá trình oxy hoá sinh hoá [4]. Trong côngnghệ sử dụng hai phương pháp là kỵ khí và hiếukhí tại các bể kỵ khí và hiếu khí (Hình 1).Phươngpháp kỵ khí được dùng để lên men bùn cặn sinh ratrong quá trình xử lý bằng phương pháp sinh họchoặc nước thải công nghiệp chứa hàm lượng cácchất hữu cơ cao (BOD=4÷5 g/l). Đây là phươngpháp cổ điển nhất dùng để ổn định bùn cặn, trongđó các vi khuẩn kỵ khí phân huỷ các chất hữucơ. Tuỳ thuộc vào loại sản phẩm cuối cùng, ngườita phân loại quá trình này thành: lên men rượu, lênmen axit lactic, lên men metan, ...Những sản phẩmcuối của quá trình lên men là: cồn, các axit, axeton,khí CO2, H2, CH4. Trong công nghệ các chất khí(biogas) sẽ được thu hồi và đốt nhờ hệ thống thuhồi và xử lý khí[4].Phương pháp hiếu khí là phươngpháp sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí.Bể hiếu khí luôn chứa các vi khuẩn hiếu khí. Trongcông đoạn có hệ thống sục khí bao gồm máy thổikhí B và các ống dẫn khí làm nhiệm vụ cung cấp đủlượng ôxi cần thiết cho vi khuẩn trong quá trìnhphân giải chất hữu cơ đồng thời xáo trộn làm tăngkhả năng hấp thụ các chất hữu cơ của vi sinh vậtđảm bảo sự phân giải tối đa. Kết quả là hình thànhcác bông sinh học có thể lắng trọng lực ở đầu racủa bể. Đối với đa số các vi sinh v ...