CHƯƠNG 1: TONG QUAN 1. Tổng quan về nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao 1. Nguôn gốc, thành phan và sé lượng nước thải Nước thải có nguồn gốc là nước cấp, nước thiên nhiên sau khi phục vụ đời sống con người như ăn uống, tim gi V6 sinh, giải sản xuất hing héa, chăn nuối v.và nước mưa bị nhiễm bin các chất hữu cơ và vô cơ và vi tring gây bệnh thải ra nguồn tiếp nhận. “Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng.
Đồ cũng là sơ sở cho việc lựa chọn các biện pháp hoặc công nghệ xử lý sau nay. Có thể phân lại ước thải một cách chung nhất li: Nước tht sinh hoạt, nước thải sản xuất, nước ma và nước thắm chảy vào hệ thống cổng “Nước thải sinh hoại: Là nước thai được bỏ di sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của con người. Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng như bệnh viện trường học, nha ăn cũng tạo ra các loại nước thải có thành phần và tính chat tương tự như nước thi sinh hoạt. Đặc trưng của nước thi sinh hoạt li him lượng chất hữu cơ lớn (từ 55 + 65% tổng lượng chất bản), chứa nhiều vi sinh vật, trong đó có vi sinh vật sây bệnh[1] ng thời trong nước thải còn có nhiễu vi khuẩn phân huy chất hữu cơ thiết cho các quá trình chuyển hoá chất bin trong nước.
Thành phần nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước, đặc điểm hệ thống thoát nước, điều kiện trang thiết bị vệ sinh, Nước thải công nghiệp: Là nước thải được sinh ra trong quá tình sin xuất công "nghiệp tir các công đoạn sin xuất và các hoạt động phục vụ cho sản xuất như khi tiễn hành vệ sinh công nghiệp hay hoạt động sản xuất của người dân Khác với nước thi sinh hoạt có những đặc tính và chí tiêu chất lượng chung, nước thải công nghiệp có. đặc tính và chất lượng rt khác nhau tay thuộc vào từng loại ình công nghiệp, mức độ trang bị công nghệ. Déi với nước thải phát sinh từ các ngành công nghiệp như công nghiệp thực phẩm chế biển, ngành công nghiệp giấy, công nghiệp sin xuất bia rượu Iuôn có him lượng chất hữu cơ cao hơn các ngành công nghiệp khác. Thành phần nước thải mật ngành sản xuất công nghiệp TT) Loại hình sản xuất Đặc tính nước thải công nghiệp.
1 | Giấy và bật giấy COD, BOD. dung dich sufit, NH, cặn hòa tan, vi win 2 | Thịt sta, các sản phẩm | pH, BOD, chit ran hỏa tan, NH, dẫu mỡ, vi khuẩn từ thịt sữa Chi biến hai sản pH, BOD, COD, SS, Cl, cặn hòa tan, dẫu, Coliform 4 | Trai chin muôi gia sie, |BOD. NOs, P, SS, cặn hồn tan, E.coli gia cảm 5 | Đường pH, BOD, COD, SS, NO.coli nhiệt 6 | Che bin cao su BOD, COD, Nito, chất hoại đồng bé mit, SS, phenol Cx. đầu mỡ 1 | Đặt nhuộm, BOD.
SS, màu, dầu mỡ, kim loại năng 8 | Xi măng pH, SS, nhiệt, cặn hòa tan. 9 | Ma diện Kim loại ning (Cu. CN, út SS, cặn hòa tan 1. Các tinh chất của nước thải Để quản lý chất lượng môi trường nước được tốt, cũng như rong việc thiết kể, lựa chon công nghệ và thiết bị xử lý hợp lý, cần hiễu rõ bản chất của nước thải.
Dưới đây Tà một số tính chất chính của nước thải. Tĩnh chất vật lý “Tính chất vật lý của nước thải được xác định dựa tên các chỉ tiêu: Các chất rắn, độ đục, màu: mùi vị, nhiệt độ, lưu lượng. Các chắtrẫn trong nước thải Nước thả là hệ da phân tin bao gồm nước và các chất bin, Theo Stroganoy X., các nguyên tổ chủ yếu tham gia trong thành phần nước thi là cacbon, hydro, ôxy và nito ứng với công thức trung bình CsHasO,N. Các chit bin trong nước thải có các thành phần hữu cơ và vô cơ tổn tại dưới dạng cặn lắng.
các chit rắn không lắng được chất hoà tan và dang keo. “Tổng chất rin là thành phin vật lý đặc trưng nhất của nước thải. Các chất rắn không hoà tan có hai dạng: chất rắn keo và ch tấn lơ lùng. Chất rắn lơ lửng (SS) được giữ lại trên giấy lọc kích thước lỗ 1,2 jm, bao gồm chat rắn lơ lửng lắng được và cl lơ lăng không lắng được.
Phân loại chit rắn trong nước thi nêu trên hình sau: Chất rắn hoà tan “Chất rin keo. “Chất rắn lơ lừng, + ‘TDs i ole TSS, Kích thước hạt mim" 1o* 10” 10 109 10% 10% 102 10" 1} L 1 1 H 1 Li L 1 h † +— † T † TT——T i Khử bằng keo tụ | Lắngđược, =————————~—~- Hình 1. Các loại chất rắn trong nước thải b, Min sắc "Đây là một trong những thông s6 để xác định chất lượng nước. miu của nước thường được phân thành 2 dạng: màu thực do các chất hòa tan hoặc dạng hạt keo; mau biểu kiến là miu của các chất lơ lừng trong nước sau khi lọc bồ các chất không tan.
Mili vị Nước sạch là nước không mùi vị, Khi bit đầu có mũi thi đó là biểu hiện của hiện tượng 6 nhiễm. Trong nước thải mùi rit đa dang thy thuộc vào lượng và đặc điểm của chất gây 6 nhiễm. Độ đục Một trong những đặc điểm dé nhận biết về sự ô nhiễm của nước, đó chính là độ trong cửa nước, được xác định thông qua độ đục. Độ đục của nước cổ được là do sự tổn ti các chất lơ himg trong nước như tảo, vỉ sinh vat, đt st, bạt xà phòng, ác chất tấy rita, e.
Nhiệt độ "Nhiệt độ của nước thải thường cao hơn so với nhiệt độ của nguồn nước sạch ban đầu, bởi vi có sự gia nhiệt vào nước tử các đồ đùng trong gia định và các máy móc thiết bị công nghiệp. Khi nhiệt độ của nước tăng lên sẽ ảnh hướng đến khả năng hoà tan ôxy 6 trong nước, tốc độ hoạt động của các vi khuẩn trong nước thải. fi Lưu lượng Lưu lượng nước thai cũng được xem là một trong những đặc tính vật lý của nước thải, có đơn vị mi/ngay 1. Tĩnh chất hóa học Tĩnh chit hoá học của nước thải thường bao gồm tính chit của các hợp chit hữu cơ và hợp chất vô cơ a.
Các hop chắt hữu cơ trong nước thải “rong nước thải tồn tại nhiều tạp chất hữu cơ nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo polysacarit, protein, hợp chất hữu cơ chứa niươ, axit hunie,lipit (đâu, mỡ), phụ gia thực phẩm, chất hoạt động bề mặt, phenol và các chất thuộc họ của chúng (chất thải của người, động vật, thực vật, chất bảo vệ thực vật, dược phẩm, thuốc màu, nhiên liệu, .), chất hữu cơ tạo phúc, hydro cacbon và dẫn xuất của chứng Cée hợp chit hữu cơ có th tồn tại đưới dạng hoà tan, keo, không hoà tan, bay hơi hoặc không bay hơi, dé phân huỷ hoặc khó phân huy,. Phin lớn chất hữu cơ trong nước đồng vai trồ cơ chit dối với vỉ sinh vật. Nó tham gia vào quá trình dinh dưỡng và tạo năng lượng cho vi sinh vật Người ta thường xác định tổng các chất hữu cơ. Các thông số thường được chọn là tổng him lượng cacbon hữu cơ (TOC), một phần hoà tan của nó là lượng cacbon hữu sơ ho tan (DOC), lượng chit hữu cơ cổ thé Ôxy hoá hoá học ứng với thông số nhủ cầu ‘xy hoá học (COD), lượng chất hữu cơ có thé bị ôxy hoá sinh hoá ứng với sự tiêu thụ ‘xy của vi khuẩn (BOD).Giữa đại lượng COD và BOD có mỗi quan hệ với nhau.
Tuy nhiên tỷ lệ này thay đổi đồi với từng loi nước thải. nước nguồn và cả trong quá trình xử lý. Mối quan hệ giữa ThOD, BODs, COD theo K;Cr;O7 va theo KMnO, được thé hiện tại Hình L2 dưới đầy: Top COD too KMO, Hình 1. Mối quan hệ giữa các đại lượng đặc trưng cho chất hữu cơ trong nước 'Thông thường trong nước thải sinh hoạt ở điều kiện 20°C sau 5 ngày lượng ôxy tiêu thụ chủ yến cho Oxy hos sinh hoá các chất hữu cơ cacbon (BODs) và sau 20 ngày lượng ôxy tiêu thụ cho quá tinh sinh hoá là én định (BOD).
Mỗi quan hệ giữa các nhu cầu éxy trong nước thải sinh hoạt có thể xác định gin đúng theo tỷ lệ: TOD: CODK. °¥,03) : BOD¿; : COD(KMnO,) : BOD, = 1: 0,95: 0,71: 0,65: 0.48 b, Các hợp chit vô cơ trong nước tái Độ pH: Giá tị pH của nước thải có ÿ nghĩa quan trọng rong qua tình xử lý, cho phép ta lựa chọn phương pháp thích hợp, hoặc điều chỉnh lượng hóa chất cn tiết trong quá trình xử lý nước. 6 kiềm: Đặc trưng cho khả năng trang hoà sxit, thường là độ kiềm bicacbonat cacbonat và hydroxit. Độ kiểm thực chat là môi trường đệm (để giữ pH trung tính) của nước thải trong suốt quá trình xử lý sinh hoá.
Clo: Clo tổn tại trong nước thải chủ yéu ở dạng Cl. Nông độ clo trong nước thải thường cao hơn trong nước nguyên chất “Niø: Trong nước thải, các hop chất chứa nite là sản phẩm của quá trình phân huỷ sinh học của protein. Nito thường tồn tại ở các dang: N hữu cơ, N-NHs, N-NO;, N-NO;, N hữu cơ thưởng gồm các thành phần tự nhién như: peptit, protein, uré, axit nucleic và một lượng lớn các hợp chat hữu cơ tổng hợp. N-NH; là thành phần tự nhiên có trong.
nước tha nó a sản phẩm đầu iên của quá tình phân huỷ các hợp chất hữu cơ chứa N và quá trình thuỷ phí của ur, N-NOs sản phẩm trung gian của quá trinh ôxy hoá ni, có thé thâm nhập vào môi trường nước do việc sử dụng các chất ức chế sự ăn 8 mòn ding trong công nghiệp. N-NO; là kết quả của quá trình Oxy hoá amôni. Sự hiện diện của nto trong nước thải là cần thiết để đảnh giá hiệu quả xử lý nước thi bằng ‘qui tình sinh học. Photpho: Cầng giéng như Nio, là chất dinh đưỡng cin thiết cho tt cả cáctễ bào sống và là thành phần tự nhiên của nước thải.
Tuy nhiên, sa nồng độ Phốt pho trong nước thỉa xả ra thủy vực tiếp nhận quá mức cho phép sẽ gây ra hiện tượng phú đường. Phốt pho thường ở dang photphat võ cơ và bit nguồn từ chất thải là phân, nước ti, ure, phân bón dung rong nông nghiệp và chất ty rừa rong sinh hoạt am ñuỳnh;Là nguyên tổ cần thiết cho quá tình tổng hợp các protein. Cá lon SO? thường hiện diện trong nước cắp và cả nước thải. Surfut bị biến đổi sinh học thành sunfit, sau đó có thể kết hợp với hydro tạo thành H;S.
Các kim loại nặng: t, đồng, chỉ, kẽm, crom (đặc bit Hà crom hóa tị 6), asen, antimon, nhôm,.thường tồn tại trong nước ở dang là những chất thuộc nhóm độc hại.