Tìm hiểu 8 bước xử lý nước thải bậc cao – Loại bỏ hơn 99% các chất gây ô nhiễm từ nước thải thô

21/07/2023 481 lượt xem quantri
XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẬC CAO
1. GIỚI THIỆU
Xử lý nước thải bậc cao được định nghĩa là các phương pháp hoặc quá trình loại bỏ chất gây ô nhiễm (chất lơ lửng và các chất hòa tan) từ nước thải hơn xử lý sinh học thông thường. Nói cách khác, xử lý nước thải bậc cao là việc áp dụng một quy trình hay hệ thống mà sau khi xử lý thứ cấp hoặc loại bỏ phốt pho, nitrat hóa trong xử lý thứ cấp thông thường.
>> 3 quy trình công nghệ xử lý nước thải ngành chăn nuôi hiện đại, hiệu quả, tiết kiệm chi phí nhất hiện nay
>> Kiểm soát và loại bỏ mùi hôi trong xử lý nước thải- Giải pháp tiết kiệm giảm thiểu chi phí
Xử lý nước thải tiên tiến được sử dụng để tăng cường xử lý thứ cấp thường vì xử lý thứ cấp thường chỉ loại bỏ từ 85 và 95% nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) và tổng chất rắn lơ lửng (TSS) trong nước thải thô. Nói chung, điều này khiến 30 mg/L hay ít hơn BOD và TSS trong nước thải thứ cấp. Để đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nước nghiêm ngặt, BOD và TSS trong nước thải thứ cấp có thể không vi phạm chất lượng nước tiêu chuẩn, các nhà máy có thể không có giấy phép. Vì vậy, xử lý nước thải bậc cao thường được sử dụng để loại bỏ thêm chất gây ô nhiễm từ nước thải được xử lý.
Ngoài việc đáp ứng hoặc vượt quá các yêu cầu của tiêu chuẩn chất lượng nước, các cơ sở sử dụng xử lý nước thải bậc cao còn cho các lý do khác. Ví dụ, đôi khi, xử lý nước thải thông thường thứ cấp là không đủ để bảo vệ môi trường nước. Ví dụ, trong một dòng chảy, khi xảy ra hiện tượng dòng chảy tuần hoàn thấp, các dòng có thể không cung cấp số lượng pha loãng nước thải cần thiết để duy trì lượng oxy hòa tan cần thiết (DO) đối với sinh vật sống sót dưới nước.
Xử lý thứ cấp có những hạn chế khác. Nó không làm giảm đáng kể nồng độ nitơ và phốt pho (chất dinh dưỡng thực vật quan trọng) trong nước thải. Nếu thải ra hồ, các chất dinh dưỡng góp phần làm tảo nở hoa và phú dưỡng nhanh (hồ lão hóa). Ngoài ra, nitơ trong nước thải có thể có mặt chủ yếu ở dạng hợp chất amoniac. Nếu nồng độ đủ cao, các hợp chất amoniac là chất độc cho sinh vật dưới nước.Tuy nhiên, một vấn đề với các hợp chất này là chúng gây ra nhu cầu oxy đạm trong nước, chuyển đổi để nitrat hóa. Quá trình này được gọi là quá trình nitrat hóa.
Lưu ý: Việc xử lý bậc ba thường được sử dụng như là xử lý nước thải bậc cao. Tuy nhiên, hai thuật ngữ này không có chính xác cùng một ý nghĩa.
Xử lý nước thải bậc cao có thể loại bỏ hơn 99% các chất gây ô nhiễm từ nước thải thô và có thể xử lý hầu hết dòng thải sinh hoạt (đồ uống) chất lượng. Tuy nhiên, rõ ràng, xử lý tiên tiến không phải là rẻ. Chi phí xử lý tiên tiến, vận hành và bảo trì cũng như trang bị thêm cho các quy trình thông thường là rất cao (đôi khi tăng gấp đôi chi phí xử lý thứ cấp). Vì vậy, bất kỳ kế hoạch lắp đặt nghiên cứu cho công nghệ xử lý tiên tiến cẩn thận, tỷ lệ lợi ích trên chi phí không phải là lúc nào cũng đủ lớn để chứng minh các chi phí bổ sung.
Hình 1.Quy trình xử lý nước tiên tiến.
Ngay cả xem xét kinh phí, áp dụng một số hình thức xử lý tiên tiến không phải là hiếm. Những quá trình xử lý có thể là về vật lý, hóa chất, hoặc sinh học. Quá trình sử dụng cụ thể là dựa vào mục đích của việc xử lý và chất lượng của nước thải mong muốn. Trong phần này, chúng ta thảo luận về những quy trình xử lý nước thải tiên tiến thể hiện trong hình 13.1.
2. XỬ LÝ HÓA CHẤT
Mục đích của xử lý hóa chất là để loại bỏ:
* BOD5
* Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
* Phốt pho
* Kim loại nặng
* Chất khác có thể được chuyển đổi hóa học với một chất rắn settleable
Xử lý hóa học thường được thực hiện như “thêm vào” để hệ thống xử lý hiện tại hoặc bằng các phương pháp riêng biệt được thiết kế đặc biệt để bổ sung hóa chất. Trong mỗi trường hợp, quá trình cơ bản cần thiết để đạt được kết quả mong muốn vẫn giữ nguyên:
* Hóa chất được trộn đều với nước thải.
* Các phản ứng hóa học xảy ra dưới dạng chất rắn (đông tụ).
* Các chất rắn được pha trộn để tăng kích thước hạt (keo tụ).
* Các chất rắn được lấy ra bằng cách lọc (tách).
* Các chất hóa học đặc biệt được sử dụng phụ thuộc vào các chất gây ô nhiễm được loại bỏ và các đặc tính của nước thải. Hóa chất có thể bao gồm:
Vôi
* Phèn (nhôm sunfat)
* Muối nhôm
* Các muối sắt hoặc màu
* Polyme
* Phụ gia sinh học
2.1 Hoạt động, quan sát và sự cố.
Vận hành và quan sát các hoạt động của quá trình xử lý hóa học phụ thuộc vào các chất gây ô nhiễm được loại bỏ và quá trình thiết kế.
Vấn đề vận hành liên quan đến quá trình xử lý hóa học được sử dụng trong xử lý tiên tiến thường xoay quanh những vấn đề với sự hình thành các bông keo tụ, giải quyết các đặc điểm, loại bỏ bùn trong các bể lắng (giải quyết các bể) kỵ khí.
Để khắc phục những vấn đề này, người vận hành phải có khả năng nhận ra các chỉ số, vấn đề được áp dụng thông qua quan sát thích hợp. Trong các phần sau, chúng tôi liệt kê các chỉ số chung / quan sát các vấn đề vận hành, cùng với các nguyên nhân và biện pháp khắc phục.
2.1.1 Sự hình thành bông bùn kém và tính lắng
Các nguyên nhân:
* Sự phân tán hóa chất trong hỗn hợp thấp
* Thời gian lưu trong hỗn hợp lâu
* Sư dụng chất keo tụ với liều lượng không đúng
* Tốc độ keo tụ quá nhanh
Biện pháp (nếu có)
* Tăng tốc độ của thiết bị khuấy trộn
* Giảm thời gian lưu đến 15-60 giây
* Sử dụng chất keo tụ đúng liều lượng (xác định bằng cách kiểm tra bình)
* Giảm tốc độ keo tụ
* Sự hình thành bông bùn tốt, xử lý bùn.
2.1.2 Sự hình thành bông bùn tốt nhưng bùn lắng kém trong bể lắng
Nguyên nhân:
* Vận tốc quá mức giữa các chất keo tụ và cặn
* Giải quyết các vấn đề hoạt động của bể
Biện pháp
Giảm tốc độ đến phạm vi phù hợp
2.1.3 Bùn trong bể lắng quay lại bể kỵ khí
Nguyên nhân:
* Hình thành lớp bùn trong bể,
* Chất hữu cơ tồn đọng cao từ quá trình xử lý thứ cấp.
Biện pháp:
* Tăng quá trình thu hồi bùn để giảm chiều cao bùn,
* Xử lý thứ cấp phải chính xác.
3. MICROSCREENING
Microscreening là một quá trình xử lý tiên tiến được dùng để làm giảm các chất rắn lơ lửng. Các microscreens gồm những sợi dây thép được đan lại một cách đặc biệt gắn xung quanh một thùng quay vòng lớn. Các dây thép này như một màn chắn tốt, với các lỗ nhỏ khoảng 20 micromet đủ nhỏ để loại bỏ vi khuẩn và các mảnh vỡ.
Thùng quay được nhúng chìm trong nước thải thứ cấp, nước thải phải được chảy vào thùng sau đó ra bên ngoài thông qua các microscreen. Khi quay thùng, chất rắn được vận chuyển tới nơi đầu phun nước với vận tốc cao thổi sạch chúng vào một phễu hoặc rửa ngược khay gắn trên trục rỗng của thùng. Các chất rắn đẩy ngược được tái chế để xử lý. Các thiết bị này được ứng dụng lớn nhất trong việc xử lý nước thải công nghiệp và lọc cuối cùng nước thải đầu ra. Dự kiến loại bỏ các chất rắn lơ lửng là 95-99%, nhưng việc loại bỏ các chất rắn lơ lửng thực tế là khoảng 55%. Giới hạn bình thường là 10-80%.
Chức năng của một thiết bị microscreen liên quan đến những yếu tố sau:
(1) Các đặc tính của chất rắn lơ lửng đối với nồng độ chất keo tụ (2) việc lựa chọn đơn vị thiết kế các giá trị tham số đó sẽ không chỉ đảm bảo khả năng đáp ứng tải trọng thủy lực tối đa với các chất rắn có đặc tính quan trọng, nhưng cũng cung cấp hiệu suất thiết kế mong muốn trong phạm vi dự kiến của tải trọng thủy lực và chất rắn; (3) cung cấp nước và làm sạch để duy trì khả năng của màng.
3.1 Hoạt động, quan sát và sự cố
Microscreen thường thực hiện việc lấy mẫu và thử nghiệm TSS trên dòng chảy vào và ra, và theo dõi hoạt động của màng để đảm bảo hoạt động tốt. Vấn đề vận hành thường bao gồm giảm dần tốc độ lớn, rò rỉ ở hai đầu của thùng, giảm khả năng của màng, hệ thống truyền động nóng hoặc ồn ào, thùng quay thất thường, và tăng đột ngột trong chất rắn thải.
3.1.1 Giảm lưu lượng dòng chảy
Nguyên nhân:
* Làm sạch không đủ,
* Ống bơm bị nghẹt.
Biện pháp
* Tăng áp lực ngược (60-1 20 psi)
* Thêm nguồn hypochlorite
* Thông tắc đầu phun
3.1.2 Hiệu suất giảm do thất thoát tại nơi kết thúc của ống dây
Nguyên nhân
* Hư hỏng/rò rỉ
Biện pháp
* Thắt chặt mối hàn
* Thay mối hàn
3.1.3 Công suất bộ lọc giảm sau khi kết thúc chu kỳ
Nguyên nhân
* Bộ lọc bị lỗi.
Biện pháp
* Làm sạch bộ lọc trước khi đóng,
* Làm sạch bộ lọc với hypochlorite.
3.1.4 Hệ thống truyền động hoạt động bị nóng hay gây tiếng ồn
Nguyên nhân
* Bôi trơn không đầy đủ
Biện pháp
* Bôi dầu thích hợp
3.1.5 Chuyển động quay của thùng quay không ổn định
Nguyên nhân:
* Điều chỉnh vành đai ổ đĩa không đúng cách
* Vành đai ổ đĩa mòn
Biện pháp:
* Điều chỉnh đến mức quy định
* Thay vành đai ổ đĩa
3.1.6 Tăng đột ngột chất thải rắn
Nguyên nhân
* Bộ lọc bị thủng
* Vít đảm bảo vải bị lỏng lẻo
* Tràn máng thu các chất rắn
Biện pháp
* Sửa chữa vải
* Siết chặt ốc vít
* Giảm tốc độ dòng chảy đến màng vi lọc
3.1.7 Công suất bộ lọc giảm sau khi rửa với áp lực cao
Nguyên nhân
* Sắt hoặc mangan oxit trên bộ lọc
Biện pháp
* Rửa sạch bộ lọc bằng acid. Thực hiện theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
4. LỌC
Mục đích của quá trình lọc được sử dụng trong xử lý bậc cao là để loại bỏ các chất rắn lơ lửng. Các hoạt động cụ thể liên kết với một hệ thống lọc phụ thuộc vào các thiết bị sử dụng. Một mô tả chung của quá trình sau.
4.1 Mô tả quá trình lọc
Nước thải chảy vào bộ lọc (trọng lực hoặc áp lực). Nước thải chảy qua các môi trường, trong đó loại bỏ các chất rắn. Các chất rắn còn lại trong bộ lọc. Rửa ngược các bộ lọc để loại bỏ các chất rắn bị mắc kẹt. Các chất rắn đẩy ngược quay trở lại nhà máy xử lý. Các quy trình thường loại bỏ 95-99% của các chất lơ lửng.
4.2 Vận hành, quan sát và sự cố
Các nhà vận hành thường xuyên theo dõi hoạt động bộ lọc để đảm bảo hiệu suất tối ưu và phát hiện các vấn đề vận hành dựa trên dấu hiệu hoặc quan sát các sự cố thiết bị hoặc quá trình thực hiện tiểu tối ưu. Chúng tôi thảo luận về các vấn đề vận hành thông thường trong các phần tiếp theo.
4.2.1 Độ đục nước thải cao
Nguyên nhân
* Lọc cần rửa ngược,
* Xử lý hóa chất trước không đủ.
Biện pháp:
* Rửa ngược bộ lọc ngay khi có thể,
* Điều chỉnh / kiểm soát liều lượng hóa chất đúng cách.
4.2.2 Tổn thất qua lọc cao
Nguyên nhân
* Rửa ngược bộ lọc.
Biện pháp
* Rửa ngược màng lọc càng sớm càng tốt.
4.2.3 Tổn thất cao ngay sau khi rửa
Nguyên nhân
* Chu kỳ đẩy ngược là không đủ,
* Bề mặt xói mòn/bồi đắp.
Biện pháp
* Tăng thời gian rửa ngược,
* Sửa chữa làm sạch hoặc lọc khí.
4.2.4 Rửa ngược vượt quá 5%
Nguyên nhân
* Các chất rắn chảy đến quá mức trong bộ lọc
* Lưu lượng nước vào lọc quá mức
* Bề mặt không khí không hoạt động
* Bề mặt không hoạt động đủ lâu trong khi chu kỳ rửa ngược
* Chu kỳ rửa ngược quá mức
Biện pháp
* Cải thiện xử lý trước khi lọc.
* Giảm điều khiển lọc
* Sửa chữa vấn đề cơ khí.
* Tăng thời gian chu kỳ rửa bề mặt.
* Điều chỉnh độ dài chu kỳ rửa ngược.
4.2.5 Bề mặt bộ lọc làm tắc nghẽn
Nguyên nhân
* Xử lý trước khi trung bình (bộ lọc môi trường duy nhất)
* Liều lượng chất trợ lọc quá mức (lọc môi trường kép hoặc hỗn hợp)
* Chu kỳ rửa bề mặt không đủ
* Chu kỳ rửa ngược không đủ
Biện pháp
* Cải thiện tiền xử lý.
* Thay thế môi trường duy nhất với hai hoặc 3 môi trường
* Giảm bớt hoặc loại bỏ trợ lọc.
* Cung cấp đầy đủ chu kỳ rửa bề mặt.
* Cung cấp đầy đủ chu kỳ rửa ngược.
4.2.6 Vận hành Lọc ngắn
Nguyên nhân
* Thất thoát cao
Biện pháp
* Xem các biện pháp mục 13.4.2.5.
4.2.7 Độ đục của nước thải tăng
Nguyên nhân
* Không đủ liều lượng chất trợ lọc.
* Hệ thống trợ lọc bị trục trặc kỹ thuật.
* Nhu cầu trợ lọc thay đổi.
Biện pháp
* Tăng liều lượng hóa chất.
* Sửa chữa hệ thống nạp liệu.
* Điều chỉnh bộ lọc (kiểm tra bình).
4.2.8 Hình thành bóng bùn
Nguyên nhân
* Tốc độ dòng chảy ngược thấp
* Bề mặt rửa không đủ
Biện pháp
* Tăng dòng chảy ngược với mức quy định.
* Tăng chu kỳ rửa bề mặt.
4.2.9 Dịch chuyển sỏi
Nguyên nhân
* Không khí đi vào trong chu kỳ rửa ngược.
Biện pháp
* Điều khiển lưu lượng ngược.
* Kiểm soát đầu nước rửa ngược.
* Thay thế môi trường (chuyển nặng).
4.2.10 Chu kỳ rửa ngược thấp
Nguyên nhân
* Chảy ngược quá mức
* Xói phụ quá nhiều
* Không khí gắn vào môi trường lọc làm cho nó nổi
Biện pháp
* Giảm tốc độ dòng chảy ngược.
* Dừng xói phụ vài phút trước khi kết thúc chu kỳ rửa ngược.
* Tăng tần số ngược để ngăn chặn bong bóng chuyển duy trì tối đa hoạt động
* sâu trong nước trên bề mặt bộ lọc.
4.2.11 Chu trình rửa ngược không hiệu quả trong thời tiết ấm
Nguyên nhân
* Giảm độ nhớt nước do nhiệt độ cao hơn Nitrat hóa sinh học
Biện pháp
* Tăng tỷ lệ rửa ngược
4.2.12 Nguyên nhân nghẹt khí sớm
Nguyên nhân
* Bong bóng khí được sinh ra bằng cách cho dòng chảy đến có chứa hàm lượng oxy hòa tan cao đến thấp hơn áp suất khí quyển
* Áp lực nhỏ giọt xảy ra trong quá trình chuyển đổi chu kỳ rửa ngược
Biện pháp
* Tăng tần số ngược.
* Duy trì độ sâu hoạt động tối đa.
5. NITRATE HÓA SINH HỌC
Nitrat hóa sinh học là bước cơ bản đầu tiên của quá trình nitrat hóa-quá trình khử nitơ. Trong quá trình nitrat hóa, nước thải thứ cấp được đưa vào một bể sục khí, lọc nhỏ giọt, hoặc đĩa quay. Bởi vì hầu hết các BOD chứa cacbon đã được loại bỏ, các vi sinh vật phát triển mạnh trong bước này là những vi khuẩn nitrat Nitrosomonas và Nitrobacter. Trong quá trình nitrat hóa, nitơ amoniac được chuyển thành nitơ nitrat. Tại thời điểm này, nitơ đã không thực sự được loại bỏ, chỉ chuyển đổi sang một hình thức mà không có hại với đời sống thủy sinh và không gây ra một nhu cầu oxy bổ sung.
Quá trình nitrat hóa có thể bị giới hạn (hiệu suất bị ảnh hưởng) bởi độ kiềm (yêu cầu 7.3 phần kiềm đến 1,0 phần nitơ amoniac); pH; oxy hòa tan sẵn có; độc tính (ammonia hay các chất độc hại khác); và quá trình có nghĩa là Thời gian lưu của tế bào (thời gian lưu bùn). Như một quy luật chung, quá trình nitrat hóa có hiệu quả hơn và đạt được mức độ loại bỏ cao hơn trong thời gian ấm trong năm.
5.1 Vận hành, quan sát và sự cố.
Bảo đảm thực hiện quá trình nitrat hóa theo yêu cầu thiết kế của người vận hành để giám sát quá trình và thực hiện điều chỉnh thường xuyên. Sự mất mát của các chất rắn từ bể lắng, RBC, hoặc từ một bộ lọc nhỏ giọt là những vấn đề phổ biến mà người vận hành phải có khả năng xác định cũng như có những hành động khắc phục thích hợp. Trong những trường hợp này, rõ ràng, người vận hành cần phải quen thuộc với hệ thống bùn hoạt tính, RBC, hoặc hoạt động lọc nhỏ giọt. Các nhà vận hành cũng phải quen thuộc với vấn đề vận hành quá trình nitrat hóa khác và phải có khả năng tiến hành các biện pháp khắc phục thích hợp. Chúng tôi thảo luận về các vấn đề vận hành quá trình nitrat hóa tiêu biểu và hành động khắc phục được đề nghị trong các phần sau.
5.1.1 Giảm pH với tổn thất trong quá trình nitrat hóa
Nguyên nhân:
* Thiếu kiềm có sẵn trong quá trình
* Chất thải acid trong quá trình
Biện pháp
* Nếu quá trình kiềm là ít hơn 30 mg / L, thêm vôi hay sodium hydroxide để xử lý .
* Xác định nguồn và kiểm soát chất thải acid.
5.1.2 Quá trình nitrat hóa chưa hoàn chỉnh
Nguyên nhân:
* Oxy hòa tan hạn chế.
* Nhiệt độ giới hạn.
* Tăng tải trọng nitơ chảy đến.
* Vi khuẩn nitrat trong quá trình thấp.
* Nồng độ amoni hàng giờ vượt quá nguồn cung cấp oxy có sẵn.
Biện pháp :
* Tăng tốc độ quá trình sục khí.
* Giảm tải trọng nitơ.
* Tăng số vi khuẩn nitrat.
* Thay đổi vận hành để tăng cường loại bỏ nitơ.
* Giảm lãng phí hoặc mất các chất rắn.
* Thêm vào các chất rắn để ổn định nước thải thô để tăng nitrat hóa .
* Tăng cung cấp oxy.
* Lắp đặt dòng chảy cân bằng để giảm thiểu sự đột ngột.
5.1.3 SVI của quá trình nitrat hóa rất cao (> 250)
Nguyên nhân
* Quá trình nitrat hóa xảy ra trong giai đoạn đầu tiên (BOD5 loại bỏ bùn).
Biện pháp
* Chuyển bùn từ đầu đến giai đoạn thứ hai.
* Vận hành giai đoạn đầu tiên tại thời gian lưu của tế bào trung bình (MCRT) /
* Thời gian lưu bùn (SRT)
6. KHỬ NITO SINH HỌC
Khử nitơ sinh học loại bỏ nitơ trong nước thải. Khi vi khuẩn tiếp xúc với một yếu tố nitrat hóa khi không có oxy, chúng làm giảm nitrat thành khí nitơ, thoát ra khỏi nước thải. Quá trình khử nitơ có thể được tiến hành trong một hệ thống thiếu ôxy bùn hoạt tính (tăng trưởng bị kìm hãm hoặc trong một hệ thống cột (tăng trưởng cố định). Quá trình khử nitơ có thể loại bỏ tới 85% hoặc nhiều hơn nitơ.
Sau khi xử lý sinh học có hiệu quả, oxy còn lại trong nước thải ít khi nó đạt đến quá trình khử nitơ. Phản ứng khử nitơ sẽ chỉ xảy ra nếu một nguồn nhu cầu oxy tồn tại khi không có oxy hòa tan có trong nước thải. Một nguồn nhu cầu oxy thường được thêm vào để làm giảm nitrat nhanh chóng. Các nguồn nhu cầu phổ biến nhất được bổ sung là BOD hòa tan hoặc methanol. Khoảng 3 mg / L methanol được thêm vào cho mỗi 1 mg/L nitrate-nitrogen.
Ngừng các phản ứng khử nitơ tăng trưởng được pha trộn một cách máy móc, nhưng chỉ đủ để giữ cho các sinh khối từ lắng mà không cần thêm oxy không mong muốn.
Bộ lọc ngập nước của các loại khác nhau của các môi trường cũng có thể được được sử dụng để cung cấp cho khử nitơ. Một môi trường tốt lọc xuống thấp đôi khi được được sử dụng để cung cấp cả khử và lọc nước thải cát nơi nước thải chảy lên trên thông qua một môi trường cát hoặc than hoạt tính với tốc độ để fluidize cũng có thể được sử dụng. Vi khuẩn khử nitơ phát triển trên các môi trường.
6.1 Vận hành, quan sát và sự cố.
Trong hoạt động của một quá trình khử nitơ, theo dõi hiệu suất khai thác bằng cách quan sát các thông số khác nhau. Các tham số hoặc các chỉ số khác/quan sát để chứng minh quá trình trục trặc hoặc hiệu suất tối ưu phụ cho thấy cần phải khắc phục khác nhau. Chúng tôi thảo luận về một số các chỉ số quan sát về hiệu suất quá trình thấp, hậu quả của chúng, và hành động khắc phục trong các phần tiếp theo.
6.1.1 Quá trình thải: BOD5 tăng đột ngột
Nguyên nhân
* Methanol quá nhiều hay chất hữu cơ khác
Biện pháp
* Giảm methanol.
* Lắp đặt hệ thống điều khiển methanol tự động.
* Lắp đặt tăng tính ổn định để loại bỏ methanol dư thừa.
6.1.2 Nitrate tăng đột ngột trong nước thải tập trung
Nguyên nhân:
* Kiểm soát methanol không hết
* pH cho quá trình khử nitơ vượt quá7,0-7,5.
* Tổn thất từ quá trình khử nitơ do bơm hư hỏng.
* Oxy hòa tan quá mức.
Biện pháp :
* Xác định/chính xác vấn đề kiểm soát.
* Vấn đề pH chính xác trong quá trình nitrat hóa. Điều chỉnh pH ở quá trình .
* Vấn đề bơm bùn bơm trở lại vấn đề.
* Tăng tốc độ chất thải khử nitơ bùn.
* Giảm tỷ lệ chất thải khử nitơ bùn.
* Chuyển bùn từ các đơn vị cácbon để tăng khử nitơ.
* Giảm tốc độ trộn.
6.1.3 Tổn thất cao
Nguyên nhân:
* Khí nitơ tích lũy quá nhiều
Biện pháp
* Tăng rửa ngược 1-2 phút, sau đó trở lại hoạt động.
7. HẤP THỤ CARBON
Mục đích chính của hấp thụ carbon được sử dụng trong quá trình xử lý bậc cao là việc loại bỏ các hợp chất hữu cơ chịu nhiệt (không BOD5) và các chất hữu cơ hòa tan mà khó có thể loại bỏ bằng cách xử lý sinh học hay vật lý/hóa học.
Trong quá trình hấp thụ carbon, nước thải đi qua một thùng chứa đầy hoặc với bột hấp thụ carbon hoặc bùn hấp thụ carbon. Chất hữu cơ hấp thụ vào hấp thụ carbon (tức là, các phân tử hữu cơ được thu hút vào Bề mặt rửa than hoạt tính và được lưu ở đó có đủ thời gian tiếp xúc.
Hệ thống hấp thụ carbon thường có một số cột hoặc lưu vực sử dụng như tơ. Hầu hết các khoang tiếp xúc là một trong hai hệ thống trọng lực loại bê tông mở hoặc chứa thép chịu lực được áp dụng cho một trong hai lên dòng chảy hoặc vận hành dòng chảy xuống.
Với việc sử dụng, hấp thụ carbon mất khả năng hút bám của nó. Các hấp thụ carbon sau đó phải được tái tạo hoặc thay thế bằng hấp thụ carbon mới. Khi quá trình tiếp xúc hấp thụ carbon kết thúc, chúng được rửa lại với nước thải sạch theo cách tương tự các bộ lọc nước thải được rửa lại. Carbon sử dụng để hấp phụ có thể là một dạng hạt hoặc dạng bột.
Lưu ý: hấp thụ carbon bột là quá tốt để sử dụng trong các cột và thường được thêm vào nước thải, sau đó loại bỏ bởi quá trình keo tụ và lắng.
7.1 Vận hành, quan sát và sự cố
Trong hoạt động của một hệ thống hấp phụ carbon trong xử lý nước thải bậc cao, các nhà vận hành chủ yếu quan tâm đến việc giám sát hệ thống để ngăn ngừa mất đầu quá nhiều, để giảm mức độ hydrogen sulfide trong hấp thụ carbon, để đảm bảo rằng hấp thụ carbon là không phạm lỗi, và để đảm bảo sự ăn mòn của bộ phận kim loại và thiệt hại cho bê tông trong tiếp xúc là tối thiểu.
7.1.1 Tổn thất quá cao
Nguyên nhân:
* Độ đục cao
* Tăng trưởng và tích tụ của các chất rắn sinh học trong
* Carbon quá mức do suy giảm quá trình xử lý
* Đầu vào hoặc đầu ra
Biện pháp :
* Tăng đẩy ngược mạnh mẽ.
* Vấn đề chính xác trong các bước xử lý trước.
* Hoạt động như một dòng chảy mở rộng để loại bỏ liên tục.
* Tăng tần suất rửa ngược trong dòng chảy
* Cải thiện loại bỏ BOD5 hòa tan trong các bước xử lý trước.
* Màn ngược dòng
7.1.2 Hydrogen Sulfide trong hệ thống hấp thụ Carbon
Nguyên nhân:
* Không có oxy hòa tan và nitrate
* Nồng độ BOD5 cao
* Thời gian lưu giữ carbon quá cao
Biện pháp :
* Thêm vào các chất rắn để không khí, oxy, hoặc sodium nitrate
* Cải thiện loại bỏ BOD5 hòa tan trong các bước xử lý trước.
* Tủa Sulfít được hình thành với sắt hoặc clo.
* Giảm thời gian lưu giữ bằng cách loại bỏ
* Hệ thống đẩy ngược thường xuyên hơn và mạnh hơn, sử dụng xói khí hoặc bề mặt rửa.
7.1.3 Loại bỏ COD, tái hình thành carbon
Nguyên nhân
* Carbon bị lỗi và mất hiệu quả.
Hành động khắc phục:
* Cải thiện hiệu suất quá trình tái hình thành.
7.1.4 Tính ăn mòn kim loại
Nguyên nhân:
* Hydrogen sulfide tiếp xúc vơi carbon
* Lỗ trong lớp phủ bảo vệ tiếp xúc với carbon khử nước
Biện pháp
* Sửa chữa lớp phủ bảo vệ
8. ỨNG DỤNG CỦA ĐẤT
Các ứng dụng của nước thải thứ cấp lên một bề mặt đất có thể cung cấp một sự thay thế hiệu quả cho các phương pháp đắt tiền và phức tạp tiên tiến điều trị đã thảo luận trước đây và các hệ thống sinh học loại bỏ chất dinh dưỡng (BNR) đã thảo luận tại mục 13.9. Một nước thải chất lượng cao (nước thải với nồng độ cao của TSS, BODY phốt pho, và các hợp chất nitơ cũng như các vật liệu chịu nhiệt chất hữu cơ được giảm có thể thu được bởi các quá trình tự nhiên xảy ra như là các dòng nước thải trên mặt đất có thảm thực vật và thấm qua đất.
Một lợi ích nữa của việc xử lý đất là nó có thể cung cấp độ ẩm và chất dinh dưỡng cần thiết cho sự tăng trưởng thực vật, và nó có thể giúp đỡ để nạp tiền các tầng chứa nước ngầm. Trong thực tế, xử lý đất của nước thải cho phép tái chế trực tiếp của nước và chất dinh dưỡng trong sử dụng có lợi (nước thải trở thành một nguồn tài nguyên thiên nhiên có giá trị mà không chỉ đơn giản là xử lý.
Hạn chế:có liên quan đến việc ứng dụng nước thải. Ví dụ, quá trình này cần diện tích đất lớn.Loại đất và khí hậu cũng là những yếu tố quan trọng trong việc kiểm soát các thiết kế và tính khả thi của một quá trình xử lý đất.
8.1 Các phương pháp ứng dụng của đất.
Ba loại hình cơ bản hoặc các hình thức của ứng dụng đất hoặc xử lý thường được sử dụng: Tưới (tốc độ chậm, dòng chảy trên mặt đất, và xâm nhập tiếp thấm (tốc độ nhanh. Mục tiêu cơ bản của các loại ứng dụng đất và các điều kiện mà họ có thể hoạt động khác nhau.
Trong tưới tiêu (còn gọi là tốc độ chậm), nước thải được phun hoặc áp dụng (thường là do sườn núi và độ cung bề mặt lan rộng hay bởi hệ thống phun nước lên bề mặt đất. Nước thải vào đất.Trồng cây trên diện tích tưới tiêu sử dụng các chất dinh dưỡng có sẵn.Sinh vật đất ổn định hàm lượng hữu cơ của dòng chảy. Trở lại nước để tuần hoàn (nước chu kỳ thông qua sự bốc hơi hoặc bằng cách nhập vào nước mặt hoặc nước ngầm [xem Hình 1 3.2 (a)].
Các phương pháp ứng dụng đất tưới tiêu cung cấp các kết quả tốt nhất (so với hai loại khác của hệ thống ứng dụng đất) đối với mức độ xử lý tiên tiến của loại bỏ chất gây ô nhiễm có.Không chỉ là chất rắn lơ lửng và BOD giảm đáng kể bằng cách lọc nước thải, nhưng cũng quá trình oxy hóa sinh học của các chất hữu cơ trong vài inch trên cùng của đất xảy ra. Nitơ được loại bỏ yếu hấp thu bằng cây trồng, và phốt pho được loại bỏ bằng cách hấp phụ trong đất.
Mức hiệu suất tưới tiêu dự kiến:
* BOD5-98%
* Chất rắn bị kiềm hãm, 98%
* Nitrogen-85%
* Photpho 95%
* Kim loại-95%
Các chế độ dòng chảy trên bộ ứng dụng đất được sử dụng để lọc nước được thực hiện bằng cách vật lý, hóa học, và các quá trình sinh học như các nước thải chảy trong một màng mỏng xuống bề mặt tương đối không thấm nước. Trong quá trình này, nước thải đã rải trên ruộng bậc thang dốc chảy chậm trên bề mặt. Đất và thực vật loại bỏ chất rắn lơ lửng, các chất dinh dưỡng, và các chất hữu cơ. Một phần nhỏ của nước thải bốc hơi. Phần còn lại chảy vào các kênh thu gom. Nước thải thu được thải vào nước mặt [xem hình 13.2 (b].
Trong dòng chảy đất dự kiến:
* BOD5-92%
* chất rắn bị kiềm hãm, 92%
* nitơ 70-90%
* phốt pho – 40-8 0%
* kim loại-50%
Trong sự xâm nhập-thẩm thấu (tốc độ nhanh quá trình xin đất, nước thải được phun / bơm để truyền bá lưu vực (aka nạp tiền lưu vực hoặc ao lớn. Một số nước thải bốc hơi. Phần còn lại thấm / thấm vào đất.Các chất rắn được loại bỏ bằng cách lọc. Nước sạc hệ thống nước ngầm. Hầu hết các nước thải thấm vào nước ngầm; rất ít được hấp thụ bởi thảm thực vật [xem hình 13.2 (c]. Lọc và hấp phụ hành động của đất loại bỏ hầu hết các BOD, TSS, và phốt pho từ nước thải; Tuy nhiên, loại bỏ nitơ là kém.
Xâm nhập tiếp thấm mức độ thực hiện dự kiến là
* BOD5-85-99%
* chất rắn bị kiềm hãm, 98%
* nitơ-040%
* photpho 60 – 95%
* metal 50 – 95%
8.2 Vận hành, quan sát và sự cố
Trình độ là phụ thuộc vào quá trình ứng dụng sử dụng đất. Để có hiệu quả, các nhà khai thác phải theo dõi các vận hành của quá trình ứng dụng sử dụng đất. Kinh nghiệm cho thấy rằng các quá trình này có thể rất hiệu quả, nhưng nhiều vấn đề tồn tại khi các dòng chảy có chứa các chất độc hại có khả năng đó có thể trở nên tập trung vào các loại cây trồng được trồng trên đất. Cùng với vấn đề này, vấn đề khác là phổ biến, trong đó có đọng nước, sự suy giảm của các hệ thống đường ống phân phối, đầu phun nước bị hỏng hóc, sự thoát nước thải, imgated cây trồng chết hàng loạt, cây trồng phát triển kém, và tốc độ dòng chảy quá nhiều.
8.2.1 Các khu vực tưới nước bị đọng lại
Nguyên nhân:
* Tốc độ ứng dụng quá nhiều
* Thoát nước đầy đủ vì mực nước ngầm
* Giếng thoát nước bị hư hỏng
* Tỷ lệ thu hồi cũng thấp
* Gạch cống bị hư hỏng
* Đường ống bị hỏng trong hệ thống phân phối
Biện pháp :
* Giảm tỷ lệ áp dụng cho mức độ chấp nhận được.
* Tưới trong các phần của trang web, nơi nước ngầm không phải là một vấn đề.
* Cửa hàng nước thải cho đến khi điều kiện được sửa chữa.
* Sửa chữa giếng thoát nước.
* Tăng tỷ lệ thoát nước bơm tốt.
* Sửa chữa hư hỏng gạch cống.
* Sửa chữa đường ống
8.2.2 Đường ống phân phối bị suy giảm
Nguyên nhân:
* Nước thải vẫn còn trong ống trong thời gian dài
* Các kim loại khác nhau được sử dụng trong cùng một dòng
Biện pháp :
* Xả ống sau mỗi lần sử dụng.
* Van thép Coat.
* Lắp đặt bảo vệ cathodiclanodic.
8.2.3 Một số vòi phun không chảy
Nguyên nhân
* vòi phun bị tắc
Biện pháp
* Sửa chữa vòi phun
8.2.4 Chất thải làm tắc đường ống
Nguyên nhân:
* Tỷ lệ hấp phụ natri cao đã gây ra đất sét cản trở
* Mặt đất được đóng dấu của chất rắn.
* tốc độ ứng dụng lớn hơn tốc độ xâm nhập đất.
* Phá vỡ đường ống phân phối.
* Đất thấm đã giảm vì ứng dụng liên tục của nước thải.
* Mưa đã bão hòa đất.
Biện pháp :
* Bổ sung canxi và magiê để duy trì tỷ lệ natri hấp phụ (SAR đến dưới 9).
* Dải diện tích cây trồng.
* Giảm tỷ lệ áp dụng cho mức độ chấp nhận được.
* Sửa chữa hệ thống.
* Cho phép 2-3 ngày thời gian nghỉ giữa mỗi ứng dụng.
* Cửa hàng nước thải cho đến khi đất đã ráo nước.
8.2.5 Mảnh tưới bị chết
Nguyên nhân:
* Bổ sung nước quá nhiều hoặc không đủ .
* Nước thải có chứa các chất độc hại trong nồng độ độc hại.
* Thuốc trừ sâu quá mức hoặc thuốc diệt cỏ được áp dụng.
* Hệ thống thoát nước Không đủ đã bị ngập lụt vùng rễ của cây trồng.
Biện pháp :
* Điều chỉnh tỷ lệ áp dụng cho mức độ thích hợp.
* Loại bỏ nguồn gốc của độc tính.
* Chỉ áp dụng được cho phép / hướng dẫn.
8.2.6 Tăng trưởng cây trồng kém
Nguyên nhân:
* Quá ít nitơ (N hoặc P)
* Thời gian của các ứng dụng chất dinh dưỡng không trùng khớp với nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng.
Biện pháp :
* Tăng tốc độ ứng dụng để cung cấp N và P.
* Tăng thêm N và P của nước thải với các ứng dụng phân bón thương mại.
* Điều chỉnh lịch trình ứng dụng để phù hợp với nhu cầu của cây trồng.
8.2.7 Bơm thủy lợi
Nguyên nhân:
* Phá vỡ chính, dàn ống nâng lên, hoặc chiều ngang.
* Rò rỉ miếng đệm
* Đầu phun nước hoặc vòi phun bị mất
* Quá nhiều hệ thống phân phối đang phục vụ tại một thời gian.
Biện pháp :
* Xác định vị trí và sửa chữa vấn đề.
* Xác định vị trí và thay thế miếng đệm
8.2.8 Bơm tưới tiêu: Dòng trên Trung bình, dòng chảy dưới trung bình
Nguyên nhân
* Tắc nghẽn trong hệ thống
Biện pháp
* Xác định vị trí chính xác và tắc nghẽn
8.2.9 Bơm tưới tiêu: Tỷ lệ dòng chảy dưới trung bình
Nguyên nhân:
* Cánh mòn
* Bị tắc một phần màn hình đầu vào bơm
Biện pháp :
* Thay bánh công tác.
* Bề mặt sạch sẽ.
8.2.10 Xảy ra xói mòn quá mức
Nguyên nhân:
* Tỷ lệ sử dụng quá nhiều
* Bảo vệ cây trồng thấp
Biện pháp :
* Giảm tỉ lệ ứng dụng.
8.2.11 Mùi hôi
Nguyên nhân:
* Chất thải được chuyển tự hoại trong khi vận chuyển đến khu xử lý / tưới tiêu.
* Hồ chứa là tự hoại.
Biện pháp:
* Thông khí hoặc hóa học xử lý chất thải trong quá trình vận chuyển.
* Lắp đặt trên trang bìa điểm xả; thu gom và xử khí trước khi phát hành.
* Cải thiện xử lý trước.
* Sục khí hồ chứa.
8.2.12 Hệ thống tưới bị kẹt tại trung tâm
Nguyên nhân:
* Tỷ lệ sử dụng quá nhiều
* Giàn hoặc lốp không đúng cách
* Hệ thống thoát nước nghèo
Biện pháp :
* Giảm tỉ lệ ứng dụng.
* Lắp đặt lốp với khả năng nổi cao hơn.
8.2.13 Nitrate trong nước ngầm
Nguyên nhân:
* Tốc độ ứng dụng nitơ không cân bằng với nhu cầu mùa vụ.
* Ứng dụng đang diễn ra trong thời gian không hoạt động.
* Vụ mùa không được thu hoạch và loại bỏ.
Biện pháp :
* Thay đổi để cắt xén với nhu cầu nitơ cao.
* Điều chỉnh lịch trình chỉ áp dụng trong giai đoạn tăng trưởng tích cực.
* Thu hoạch và loại bỏ cây trồng theo yêu cầu.
9. LOẠI BỎ DINH DƯỠNG SINH HỌC (BNR)
Kinh nghiệm gần đây đã chỉ ra rằng việc loại bỏ chất dinh dưỡng sinh học (BNR hệ thống đáng tin cậy và hiệu quả trong việc loại bỏ nitơ và phốt pho). Quá trình này được dựa trên các nguyên tắc, điều kiện cụ thể, các vi sinh vật sẽ loại bỏ nhiều phốt pho và nitơ hơn là cần thiết cho hoạt động sinh học. Một số quy trình cấp bằng sáng chế có sẵn cho mục đích này. Hiệu suất phụ thuộc vào các hoạt động sinh học và quá trình làm việc.
21/07/2023 481 lượt xem quantri

Có thể bạn quan tâm