ĐẶC ĐIỂM NGUỒN NƯỚC:

Nước thải phát sinh trong quá trình sản xuất thuốc bảo vệ thực vật là một trong số các nguồn thải độ chại, khó xử lý bởi thành phần nước thải chứa các hợp chất hữu cơ mạch vòng nhóm Clo, nhóm P khó phân hủy sinh học.

Nước thải chứa thuốc bảo vệ thực vật có ảnh hưởng xấu trực tiếp đến hệ sinh vật. Có khả năng gây ung thư và đột biến gen cho con người ngay cả khi có nồng độ thấp nhất.

 YÊU CẦU XỬ LÝ:

Yêu cầu xử lý nước đạt giới hạn tiếp nhận (giá trị C -cột B, QCVN 40-2011/BTNMT).

THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ

Nước thải phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau của nhà máy sẽ được chảy trọng lực vào song chắn rác. Một song chắn có kích thước khe là 10mm dùng để ngăn chặn những loại rác có kích thước lớn như hộp giấy, vỏ hộp, thanhgỗ, mẫu đất, giẻ lau, túi nilon, mảnh thủy tinh,…lẫn trong hệ thống thu gom nước thải của nhà máy trước khi chảy xuống bể điều hòa. Phần rác thu gom sẽ đựng trong thùng và đem đi xử lý.

Tại bể điều hòa được bố trí hệ thống phân phối khí, quạt thổi khí sẽ cấp khí vào bể giúp cho nước thải luôn được ổn định về lưulượng và nồng độ. Bên cạnh đó, vai trò quan trọng tại đây là diễn ra quá trình kiềm hóa.Hóa chất (xút) được châm vào để nâng pH, thúc đẩy quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ độc hại. Quá kiềm hóa giảm được 30 – 50 % COD . Khi quá trình kiềm hóa kết thúc, tiến hành châm hóa chất (acid) để điềuchỉnh pH về ngưỡng trung tính và bơm lên thiết bị keo tụ - lắng 1.

Tại thiết bị keo tụ - lắng 1, nước thải được châm các hóa chất điều chỉnh pH, chất keo tụ và trợ keo tụ với nồng độ thích hợp. Dưới tác dụng của hệ khuấy trộn nhanh tại ngăn phản ứng 1, các hóa chất này sẽ tiếp xúc, phản ứng với các chất ô nhiễm trong nước, tạo thành các bông cặn nhỏ li ti, phân bố khắp bể. Với cường độkhuấy trộn chậm tại ngăn phản ứng 2, các bông cặn nhỏ li ti va chạm, dính kết vào nhau, tạo nên các bông cặn có kích thước và khối lượng lớn gấp nhiều lần kích thước và khối lượng các bông cặn ban đầu. Dòng nước được dẫn sang ngănlắng tĩnh. Sau thời gian lắng nhất định, nước trong bể lắng tách làm hai phần riêng biệt: phần bùn lắng phía dưới bể được bơm sang bể chứa bùn, phần nướctrong ở phía trên theo máng thu nước răng cưa chảy sang Thiết bị phản ứng phenton.

Trong Thiết bị phản ứng Fenton, nước thải được châm các hóa chất điều chỉnh pH, chất xúc tác kết hợp với quá trình khuấy trộn hoàn chỉnh để thúc đẩy các phản ứng Fenton diễn ra và nâng cao hiệu quả xử lý.Tại quá trình này sẽ xảy ra các phản ứng oxy hóa bậc cao để phá hủy các liênkết phức tạp trong nước. Các gốc hydroxyt OH-, perhydroxyt HOO- được tạo ra lànhững chất oxy hóa cực mạnh có khả năng phá hủy một số axit hữu cơ, các ancol,aldehyt, chất thơm, … và tạo ra các chất không độc hại. Đồng thời khí ozoneđược sục vào ngăn phản ứng để oxy hóa các hợp chất khó phân hủy. Dòng nước tiếptục được dẫn qua ngăn lắng 2 để lắngcác cặn lơ lửng tạo thành từ phản ứng phenton. Dòng nước trong sau lắng 2 sẽ tựchảy sang ngăn trung gian 1.

Trong quátrình châm hóa chất để thúc đẩy các phản ứng xảy ra, nguồn dinh dưỡng trongdòng nước bị giảm đáng kể nên tại ngăn trung gian 1 sẽ được bơm định lượng châmdinh dưỡng với liều lượng thích hợp thúc đẩy quá trình xử lý sinh học phía sau. Dòng nước tự chảy xuống Bể lọc sinh học để tiếp tục xử lý.

      Tại Bể lọc sinh học, các vi sinh vật hiếu khí sẽ sử dụng lượng oxy hoà tan trong nước để phân huỷ các hợp chất hữu cơ có trong nước thải. Oxy sẽ đượccấp liên tục vào bể bằng máy thổi khí. Trong bể có bố trí hệ thống đĩa phânphối khí tạo ra hàng triệu bọt khí mịn với hiệu suất hòa tan oxy rất cao nhằmtăng khả năng hoà tan oxy vào trong nước. Các vi khuẩnhiện diện trong nước thải tồn tại ở dạng lơ lửng do tác động của bọt khí vàdạng dính bám. Từ đó chúng sẽ tiếp nhận Oxy và chuyển hóa chất hữu cơ thành thức ăn. Quá trình này diển ra nhanh nhất ở giai đoạn đầu và giảm giần về phía cuối ngăn. Vi sinh hiếu khí phát triển sinh khối trên giá thể vi sinh có tiết diện bề mặt lớn, tiêu thụ các chất hữu cơ giảm tải lượng ô nhiễm trong nướcthải xuống mức thấp nhất.

Với chế độ sục khí gián đoạn, bể vi sinh hiếu khí xảyra 2 quá trình sau:

a, Quá trình sục khí (hiếu khí)

Các vi sinh vật hiếu khí sẽ Oxy hoá các chất hữucơ có trong nước thải nhờ quá trình bổ sung Oxy qua hệ thống ống phân phối khí. Quá trình phân huỷ hiếu khí xảy ra như sau:

                         Vi khuẩn hiếu khí

C_xH_yO_zN_t  +  O₂         →      CO₂  +  H₂O  +  Sinhkhối mới  +  các chất khác

Saukhi qua ngăn này này COD, BOD giảm 80 - 90%.

b, Quá trình ngưng sục khí (thiếu khí)

Môi trường thiếu khí ngoài tác dụng ôxy hoá 1 phần COD, BOD, đồng thời còn khử Nitơ với quá trình Nitrat hóa – Khử Nitrat ngoài racòn phân hủy một số hợp chất khác.

Bên cạnh quá trình phân giải các chất hữu cơ thành CO₂ và H₂O, vi khuẩn Nitrosomonas  và  Nitrobacter còn  oxi  hoá  NH₃  thành Nitrit  và  cuối cùng thành Nitrat. Các phương trình phản ứng như sau:

Vi khuẩn Nitrosomonas:

NH₄+ O₂ => NO₂ + H⁺ + H₂O

Vi khuẩn Nitrobacter:

NO₂+ O₂ => NO₃ + H⁺  +  H₂O

Trong bể xử lýsinh học cũng diễn ra quá trình khử nitơ (denitrification) từ nitrat thành phần nitơ dạng khí N₂ đảm bảo nồng độ nitơ trong nuớc thải đầu ra đạttiêu chuẩn môi trường. Quá trình sinh học khử nitơ liên quan tới quá trình ôxihoá sinh học của nhiều cơ chất hữu cơ trong nước thải sử dụng Nitrat hoặcNitrit. Trong điều kiện không có ôxi hoặc ôxi dưới 2 mg/l diễn ra phản ứng khửnitơ:

                   C₁₀H₁₉O₃N+ NO₃ =>  N₂ +CO₂ + NH₃ + H⁺

Thông thường, sau bể xử lý sinh học sẽ là bể lắng sinh họcđể lắng thành phần bùn sinh học trong dòng nước. Tuy nhiên, qua quá trìnhnghiên cứu và ứng dụng ở một số công trình cho phép kết hợp giai đoạn lắng ngaytrong bể sinh học, giúp tiết kiệm chi phí và diện tích cho Chủ đầu tư.

Dòng nước sau bể lọc sinh học sẽ tự chảy sang ngăn trung gian 2. Tại đây, khí Ozone sẽ được sục vào dòng nước. Dưới tác dụng của chất oxy hóa mạnh là ozone, các vi sinh vật trong nước thải sẽ bị tiêu diệt, đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn về mặt vi sinh.

Nước sau xử lýđảm bảo đạt giá trị C – cột B theo QCVN 40:2011/BTNMT sẽ được xả về trạm xử lý tập trung.

Bùn dư của thiết bị keo tụ lắng và bể lắng sinh học sẽ được dẫn về bể chứa bùn. Quá trình ổn định bùn kỵ khí diễn ra trong thời gian dài sẽ làm cho bùn ổn định, mất mùi hôi và dễ lắng, nước tách bùn trong bể chứa bùn sẽ được dẫn về bể gom. Phần cặn rắn trong bể lâu ngày sẽ thu gom đem đi xử lý hoặc bón phân cho cây trồng.