Hệ thống xử lý nước thải cho tàu dư lịch - Nghiên cứu và ứng dụng

Thiết bị xử lý nước thải (TBXLNT) công suất 300 – 360 lít/ngày.đêm trang bị cho các tàu du lịch ven biển 50 khách có hải trình trong ngày và các khu nuôi trồng thủy sản hoạt động ven biển, được thiết kế và chế tạo tại Viện nghiên cứu chế tạo tàu thủy – Đại học Nha Trang. Thiết bị này hoạt động trên phương pháp xử lý sinh học hiếu khí. Kết quả phân tích nước thải sau khi qua TBXLNT cho thấy khả năng xử lý hữu hiệu các chất ô nhiễm có trong nước thải sinh hoạt. Với hiệu quả xử lý các chỉ tiêu > 85%, nước thải đầu ra không những đạt tiêu chuẩn cho phép loại B như yêu cầu mà còn thỏa mãn tiêu chuẩn loại A QCVN 14: 2008/BTNMT.

• Tổng chất rắn lơ lửng = 13,2 mg/l < 120 mg/l
• BOD₅   =    18 mg/l < 60 mg/l
• Tổng Coliforms          =  253 MPN/100ml < 5.000 MPN/100ml

Thiết bị xử lý nước thải nhỏ gọn dễ dàng lắp đặt trên các tàu đóng mới cũng như các tàu đang khai thác:

1. CÔNG NGHỆ 

Thiết bị xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (hình 1) hoàn toàn phù hợp cho việc trang bị trên các tàu khách. Hiệu quả xử lý BOD₅, chất rắn lơ lửng và tổng coliforms > 85%. Hệ thống được kết hợp 4 modul trong một quá trình xử lý tạo ra ưu điểm lớn trong việc nâng cao hiệu quả xử lý. Với sự kết hợp này sẽ đơn giản hóa hệ thống xử lý, hệ thống nhỏ gọn, tiết kiệm vật liệu và năng lượng chi phí cho việc chế tạo và vận hành hệ thống.

Mô tả công nghệ

Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt theo phương pháp sinh học (xem hình 2).

Nước thải từ các khu vực phát sinh qua bộ phận tách rác được dẫn tập trung vào khoang chứa (khoang hiếu khí)

Hình 2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải

 Thuyết minh công nghệ xử lý nước thải

– Khoang xử lý sinh học hiếu khí: Khoang hiếu khí (aerotank) được thiết kế gồm bể chứa có hệ ống dẫn, đĩa phân phối khí và giá thể vật liệu nhựa Plastic. Ô xy được đưa vào ngăn hiếu khí theo chiều đi từ đáy bể đi lên nhờ máy nén khí hoạt động 24/24giờ. Các vi khuẩn xử lý sinh học công nghiệp được bổ xung vào bể chứa nước thải, thiết bị sục khí tăng lượng ô xy giúp hệ vi sinh hoạt động mạnh, sử dụng các chất hữu cơ trong nước thải (chất thải, amoniac…) như là chất dinh dưỡng để chúng tăng sinh chính là cơ chế xử lý nước thải theo nguyên tắc sinh học. Nước thải sau khi qua công đoạn xử lý lọc sinh học hiếu khí, đã giảm tới 75-85% nồng độ COD, BOD. Tiếp theo nước thải sẽ chảy qua khoang lắng cặn.

(HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO TÀU DU LỊCH)

– Khoang lắng: Nước thải từ bể hiếu khí tiếp tục qua ống dẫn sang khoang lắng. Vi sinh có mặt tiếp tục xử lý các chất hữu cơ còn lại ở khoang lắng. Khoang lắng cũng là nơi nước thải lưu trữ. Trong quá trình trữ, chất hữu hình trong nước thải hình thành các cụm tủa, dần lắng xuống đáy, phần nước nổi trong khoang lắng có nồng độ COD giảm 70-75%. Phần cặn bùn lắng này (bùn vi sinh “hoạt tính”) được đưa trở lại khoang hiếu khí nhờ thiết bị hoàn lưu bùn. Khối bùn lắng dưới đáy khoang lắng được xả định kỳ vào trạm tiếp nhận hoặc gom dẫn về két chứa. Lượng nước nổi bên trên sẽ chảy qua khoang lọc.

– Khoang lọc: Công đoạn của bộ phận này có nhiệm vụ khử mùi, màu và lọc các tạp chất còn lại trong nước thải sau quá trình lắng. Trong thiết bị lọc có các lớp vật liệu lọc như: sỏi, cát thạch anh, than hoạt tính… Khi nước thải đi qua các lớp vật liệu lọc, các phần hữu hình là các cặn lơ lửng sẽ được giữ lại trên bề mặt các lớp vật liệu lọc. Nước thải đầu ra khỏi thiết bị lọc là nước trong, được đưa vào khoang khử trùng. Sau một thời gian làm việc tổn thất áp lực trong ngăn lọc sẽ tăng cao, do đó cần phải tiến hành rửa ngược. Nước rửa được sử dụng là nước sạch và sau khi rửa nước được đưa về khoang hiếu khí để tiếp tục xử lý một lần nữa.

– Khoang khử trùng: Là công đoạn xử lý cuối cùng của hệ thống xử lý nước thải. Tại đây, nước thải được khử trùng triệt để bằng chlorine trước khi thải ra bên ngoài tới nguồn tiếp nhận. Nước thải đầu ra đạt Tiêu chuẩn QCVN 14: 2008/BTNMT.

Kết luận

Sau hơn 2 năm nghiên cứu, UNINSHIP đã chế tạo thành công hệ thống xử lý nước thải, ký hiệu XLNT-01 trang bị trên tàu thủy/50 khách, hoạt động trong ngày

2. LẮP ĐẶT THIẾT BỊ XLNT TRÊN TÀU DU LỊCH

Qua thực tế khảo sát tàu du lịch tại Vịnh Hạ Long cho thấy:

– Du lịch trong ngày chiếm đại đa số từ 400 – 450 chiếc.

– Du lịch qua đêm chỉ có từ 30 – 50 chiếc.

Hai loại tàu này có các đặc điểm kỹ thuật như sau:

– Kích thước tàu: Có chiều dài từ 20 – 30 m

– Kích thước buồng máy L x B x H = 5 x 4,5 x 1,7m

– Nhà vệ sinh: 01 cái; Nước thải được đưa vào két chứa có dung tích 300 lít, két chứa đầy tự chảy tràn ra ngoài chưa qua bước xử lý nào.

Nhận xét: Đối với 02 loại tàu này diện tích hầm máy đủ rộng, chiều cao >1,7m, có đủ không gian để lắp đặt và vận hành, bảo dưỡng thiết bị xử lý nước thải.

3. KẾT QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA THIẾT BỊ

Ghi chú:

C_max= K x C: Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt.

C: Giá trị nồng độ của thông số ô nhiễm quy định tại bảng 1 mục 2.2 của QCVN 14: 2008

K: Hệ số tính tới quy mô, loại hình cơ sở dịch vụ (K = 1,2: cho khách sạn, nhà nghỉ dưới 50 phòng hoặc nhà hàng ăn uống dưới 500m² hoặc cơ sở dưới 500 người)

Nhận xét:

 – Cột 5 và 6 thể hiện kết quả xét nghiệm của Viện Nghiên Cứu Công nghệ Sinh Học & Môi Trường và Viện Pasteur Nha Trang đều cho thấy chất lượng nước thải ở đầu ra sau khi qua thiết bị xử lý nước thải không những đạt tiêu chuẩn cho phép loại B QCVN 14: 2008/BTNMT như yêu cầu mà còn thỏa mãn loại A của tiêu chuẩn này.

– Hiệu quả xử lý BOD₅, xử lý chất rắn lơ lửng, xử lý tổng chất rắn hòa tan, xử lý Amoni, xử lý các chất hoạt động bề mặt, xử lý P, xử lý tổng coliforms > 85%. 

4. GIÁ THÀNH SẢN PHẨM

* So sánh giá thành với sản phẩm nhập ngoại:

5. KẾT LUẬN

– Thiết bị xử lý nước thải của Viện nghiên cứu chế tạo tàu thủy hoàn toàn phù hợp cho việc trang bị trên các tàu khách và các khu nuôi trồng thủy sản đáp ứng các quy định của QCVN:17 2011/BGTVT

– Thiết bị được chế tạo bằng vật liệu composite là vật liệu trơ với môi trường nước biển nên không bị rỉ, sét. Tuổi thọ lâu hơn so với thiết bị bằng vật liệu thép.

– Thiết bị đã thể hiện khả năng xử lý vượt trội các chất ô nhiễm có trong nước thải sinh hoạt đáp ứng các quy định của QCVN 14: 2008/BTNMT.

– Với hiệu quả xư lý tương đương, thiết bị XLNT-01-UNINSHIP có giá chỉ bằng 25% so với sản phẩm ngoại nhập cùng kích cỡ;

– Giá thành rẻ; Bảo dưỡng và sửa chữa thuận lợi cho người sử dụng.

+ Lưu ý khi sử dụng hệ thống XLNT-01-UNINSHIP:

– Cần phải xem thiết bị XLNT là bảo vệ môi trường cho chính bản thân và con cháu mình thiết bị mới hoạt động tốt và hiệu quả.

– Cần phải thường xuyên kiểm tra và vận hành thiết bị theo đúng chu kỳ như tài liệu hướng dẫn của nhà chế tạo để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định và tốt nhất.

Nguồn: UNINSHIP