Bối cảnh dự án

Utah là một trong những bang khô cằn nhất nước Mỹ, với 90% diện tích 54 triệu mẫu Anh cực kỳ khô cằn. Nước ngầm ở South Jordan County Salt Lake, Utah, bị ô nhiễm bởi chất thải, vì vậy không có nguồn nước uống tại địa phương. Hầu hết nước uống của thành phố được mua từ các nhà cung cấp nước ở vùng núi Uintah và sông Provo. Chính phủ Utah đã tài trợ cho dự án trình diễn DPR để kiểm tra tính khả thi của việc thực hiện chương trình DPR tại địa phương trong tương lai. Nhà máy trình diễn sẽ hoạt động từ 3 đến 5 năm để cung cấp kiến trúc tham chiếu để thực hiện chính thức chương trình DPR trong tương lai.

Nguồn nước của dự án trình diễn DPR là nước thải từ hệ thống thoát nước South Valley Sewer đã qua xử lý. Nhà máy trình diễn DPR sử dụng sự kết hợp của các quy trình tiên tiến để đạt được các mục tiêu chất lượng nước cao và thực hiện thành công các quy trình xử lý nước thải với nhiều phương pháp loại bỏ bụi bẩn mạnh mẽ. Nhà máy trình diễn bao gồm 5 thành phần quy trình khác nhau, cụ thể là xử lý ozone hóa (Ozonation), lọc hoạt tính sinh học (BAF, Biologically Active Filter), siêu lọc (UF, Ultrafiltration), xử lý than hoạt tính dạng hạt (GAC, Granular Activated Carbon), khử trùng tia cực tím (UV Disinfection).

Sau khi bộ lọc nước từ lò phản ứng sinh học màng được xử lý ozone, nó đi vào phần quá trình xử lý sâu. Ozone là một chất oxy hóa mạnh và có khả năng phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ. Sau quá trình ozone hóa là quá trình lọc hoạt tính sinh học, cung cấp phương tiện tăng trưởng cho các sinh vật sống và phân hủy thêm các chất gây ô nhiễm. Quá trình siêu lọc lọc ra các vi sinh vật, trong khi quá trình xử lý than hoạt tính dạng hạt hấp thụ các chất ô nhiễm dấu vết còn lại. Bước cuối cùng trong dự án trình diễn DPR là quy trình khử trùng tia cực tím có thể loại bỏ hiệu quả mầm bệnh trong nước.

Thách thức

Sự thành công của chương trình DPR phụ thuộc vào mức độ chấp nhận và ý kiến của công chúng đối với DPR. Do nhận thức chung của công chúng về DPR không đầy đủ, cần có thời gian để giải thích cho công chúng về tái sử dụng nước thải và xử lý làm sạch. Sự thành công của dự án trình diễn DPR trong tương lai cũng phụ thuộc rất nhiều vào các quyết định dựa trên dữ liệu giám sát, vì vậy các kỹ sư của dự án phải đối mặt với câu hỏi khó về cách giám sát liên tục hàm lượng chất ô nhiễm hữu cơ trong quy trình trong thời gian thực. Mục đích của quá trình xử lý nước thải là loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ có hại cho sức khỏe con người và phá hủy môi trường từ nguồn và nước thải, vì vậy điều quan trọng là phải nắm vững một bộ phương pháp giám sát chất lượng nước thuận tiện và hiệu suất đáng tin cậy, trong đó quan trọng nhất là phải có khả năng hiểu và đo lường hàm lượng chất hữu cơ trong nước trong quá trình ban đầu và các quá trình tiếp theo.

giải pháp

Nhà máy trình diễn DPR ở South Jordan, Utah, sử dụng tổng số phép đo carbon hữu cơ làm chỉ số quy trình chính (KPI, Key Process Indicator), do đó yêu cầu sử dụng máy phân tích TOC có khả năng linh hoạt đo dòng mẫu ở nhiều chất lượng nước khác nhau. Để đáp ứng yêu cầu giám sát, nhà máy đã chọn máy phân tích TOC Sievers M5310 C, sử dụng phát hiện độ dẫn màng (MC, Membrane Conductometric) và công nghệ oxy hóa persulfate cực tím. Sơ đồ 2 là sơ đồ quy trình công nghệ tổng thể và các phần công nghệ riêng lẻ của nhà máy mẫu.

Giám sát TOC được thực hiện khi bắt đầu quy trình DPR. Giám sát chặt chẽ nước thải từ nhà máy nước thải vào nhà máy trình diễn DPR và điều chỉnh quy trình xử lý sâu theo kết quả giám sát. Giám sát TOC một lần nữa được thực hiện sau quá trình lọc hoạt tính sinh học để đảm bảo tỷ lệ loại bỏ các chất gây ô nhiễm. Chất lượng nước cuối cùng có thể được xác định bằng phân tích TOC sau quá trình khử trùng UV.

kết luận

Nhiều khu vực phải đối mặt với tình trạng thiếu nước uống và các giải pháp sáng tạo như dự án DPR là lựa chọn tốt hơn để cải thiện khả năng chống hạn hán và cung cấp nước tự trị trong tương lai. Với hệ thống giám sát chất lượng nước nghiêm ngặt này, các nhà máy xử lý nước có thể đưa ra quyết định dựa trên kết quả giám sát và sử dụng dữ liệu giám sát chính xác và đáng tin cậy để loại bỏ sự ngờ vực của công chúng đối với các nguồn nước uống mới như DPR. Phương pháp phân tích TOC được sử dụng để giám sát các chất hữu cơ là một phương pháp đơn giản và mạnh mẽ có thể được sử dụng trong các lĩnh vực như tối ưu hóa quy trình, đảm bảo chất lượng nước và đáp ứng các yêu cầu quy định. Thành phố Nam Jordan đã chọn máy phân tích Sievers M5310 C để chứng minh thành công tính khả thi của dự án DPR và cung cấp khung tham chiếu cho các dự án như vậy trong tương lai, do đó cung cấp đủ nước uống an toàn và giá rẻ cho cộng đồng địa phương.

Tài liệu tham khảo

[1]: Whotcott, G., & Rasmussen, J. (2019, ngày 29 tháng 7). Dự án biểu tình South Jordan City-DPR. Hội nghị tái sử dụng Arizona. Hội nghị được tổ chức tại cuộc họp của Hiệp hội Nước tái sử dụng nước Arizona & AZ, Flagstaff, AZ.