CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG BÙN HOẠT TÍNH VÀ C-TECH. Nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt là nước đã được sử dụng cho các mục đích ăn uống, tắm rửa, sinh hoạt, vệ sinh nhà cửa. của các khu dân cư, công trình công cộng, cơ sở dịch vụ.
Như vậy nước thải sinh hoạt được hình thành trong quá trình sinh hoạt của con người, một số hoạt động dịch vụ hoặc công cộng như bệnh viện, trường học, nhà ăn. cũng tạo ra các loại nước thải có thành phần và tính chất tương tự như nước thải sinh hoạt. Lượng nước thải của khu dân cư được xác định trên cơ sở cấp nước. Với các nước đang phát triển tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt của khu dân cư, đô thị từ 100-250 l/người.ngày đêm, với các nước phát triển tiêu chuẩn này là 150-500 l/người.
Ở nước ta hiện nay tiêu chuẩn này dao động từ 120-165 l/người.ngày đêm đối với khu vực nội đô của đô thị từ cấp III trở lên, cấp đô thị từ cấp IV trở xuống và khu vực nông thôn tiêu chuẩn này là 60 l/người. Thông thường tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt lấy từ 90-100% tiêu chuẩn cấp nước. Ngoài ra lượng nước thải sinh hoạt khu dân cư còn phụ thuộc điều kiện trang thiết bị vệ sinh nhà ở, đặc điểm khí hậu thời tiết và tập quán sinh hoạt của người dân. Lượng nước thải sinh hoạt của các cơ sở dịch vụ, công trình công cộng phụ thuộc vào loại công trình, chức năng, số người tham gia, phụ vụ trong đó.
Trong quá trình sinh hoạt, con người xả vào hệ thống thoát nước một lượng chất bẩn nhất định, phần lớn là các loại cặn, chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng. Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 51:2006 lượng chất bẩn tính cho một người dân để xác định nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt có thể xác định theo bảng sau: Trang 7 Bảng 1. 1 Lượng chất bẩn một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát nước Các chất Giá trị, g/người.ngày đêm Chất lơ lửng SS 60÷65 BOD5 của nước thải chưa lắng 65 BOD5 của nước thải đã lắng 30÷35 Nitơ amôn (N-NH4) 7 Phốt phát (P2O5) 1,7 Clorua (Cl-) 10 Chất hoạt động bề mặt 2÷2,5 Nguồn TCXDVN 51:2006, bảng 6-4 Theo Imhoffk trong 1m3 nước thải sinh hoạt có khối lượng các chất bẩn như bảng sau: Bảng 1. 2 Khối lượng chất bẩn có trong 1m3 nước thải sinh hoạt Chất bẩn (g/m3) Chất Khoáng Hữu cơ Tổng cộng BOD5 Lắng 50 150 200 100 Không lắng 25 50 75 50 Hoà tan 375 250 625 150 Cộng toàn bộ 450 450 900 300 Nguồn: Imhoffk, 1972 Trang 8 Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chất hữu cơ lớn (từ 55 đến 65% tổng lượng chất bẩn), chứa nhiều vi sinh vật, trong đó có vi sinh vật gây bệnh.
Đồng thời trong nước thải có chứa nhiều khuẩn phân huỷ chất hữu cơ cần thiết cho các quá trình chuyển hoá chất bẩn 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… Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt được nêu trong bảng sau: Bảng 1. 3Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư Chỉ tiêu Trong khoảng Trung bình Tổng chất rắn (TS), mg/l 350÷1200 720 Chất rắn hoà tan (TDS), mg/l 250÷850 500 Chất rắn lơ lửng (SS), mg/l 100÷350 220 BOD5, mg/l 110-400 220 Tổng Nitơ, mg/l 20÷85 40 Nitơ hữu cơ, mg/l 8÷35 15 Nitơ Amoni, mg/l 12÷50 25 Nitơ Nitrit, mg/l 0÷0,1 0,05 Nitơ Nitrat, mg/l 0,1÷0,4 0,2 Clorua, mg/l 30÷100 50 Độ kiềm, mg CaCO3/l 50÷200 100 Tổng chất béo, mg/l 50÷150 100 Tổng Phốt pho, mg/l 8 Nguồn, Trần Đức Hạ, Xử lý nước thải đô thị Trang 9 Nước thải sinh hoạt giàu chất hữu cơ và chất dinh dưỡng, vì vậy nó là nguồn để các loại vi khuẩn, trong đó có vi khuẩn gây bệnh phát triển. Trong nước thải đô thị tổng số coliform từ 106 đến 109 MPN/100ml, fecal coliform từ 104 đến 107 MPN/100ml.
Như vậy nước thải sinh hoạt của đô thị, các khu dân cư và các cơ sở dịch vụ, công trình công cộng có khối lượng lớn, hàm lượng chất bẩn cao, nhiều vi khuẩn gây bệnh là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính đối với môi trường nước. Để làm cơ sở đánh giá các chất ô nhiễm Bộ tài nguyên và môi trường có quy định giá trị tối đa của các thông số cho phép của các thông số ô nhiễm nước thải sinh hoạt khi thải ra môi trường như sau: Bảng giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt Bảng 1. 4 Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt Nguồn QCVN 14:2008/BTNMT Trang 10 1. Hiện trạng xử lý nước thải trên thế giới và ở Việt Nam 1.
Khái quát hiện trạng xử lý nước thải trên thế giới Theo thời gian, nước thải có thể tự làm sạch một phần nhờ quá trình chuyển hóa nước toàn cầu. Tuy nhiên, hiện nay con người chưa thể có những tác động lớn vào sự cân bằng nước trong thiên nhiên nhằm làm sạch nguồn nước mà chỉ có thể can thiệp, tạo ra các hệ thống xử lý nước thải đã bị ô nhiễm trước khi đổ vào nguồn tiếp nhận theo một số tiêu chuẩn đã được nhà nước ban hành. 1 Quy trình tổng quát của nguồn cấp nước và việc xử lý nước thải Trang 11 Cho đến nay có rất nhiều công nghệ xử lý nước thải, có thể phân loại thành các phương pháp: xử lý cơ học, xử lý hoá học, xử lý hoá lý và xử lý sinh học. Việc áp dụng phương pháp xử lý nào tuỳ thuộc đặc tính của loại nước thải.
Công nghệ xử lý được mô tả một cách tổng quát như sau: Bảng 1. 5 Tổng quan về công nghệ và phương pháp xử lý nước thải Công nghệ Phương pháp Công trình Mục tiêu xử lý xử lý xử lý xử lý Xử lý + Hóa Lý - Tuyển nổi - Tách các chất lơ - Hấp phụ lửng và khử màu sơ cấp - Keo tụ. + Hóa học - Oxy hóa - Trung hòa và khử - Trung hòa độc nước thải Xử lý + Cơ học - Song chắn rác - Tách các tạp chất - Bể chắn rác rắn và cặn lơ lửng thứ cấp - Bể lắng đợt I + Sinh học - Hồ sinh vật - Tách các chất - Cánh đồng lọc, tưới hữu cơ dạng lơ - Kênh oxy hóa lửng và hòa tan - Aeroten - Bể lọc sinh học - Bể lắng đợt II Xử lý + Cơ học - Bể lọc cát - Tách các chất lơ lửng triệt để + Sinh học - Bể aeroten bậc II - Khử nitơ và - Bể lọc sinh học bậc phốtpho II - Hồ sinh vật - Bể khử nitơrat + Hóa học - Bể oxy hóa - Khử nitơ, phốtpho và các chất khác Khử trùng và xử lý + Khử trùng - Trạm trộn Clor - Khử trùng trước bùn cặn + Xử lý bùn cặn - Máng trộn khi xả ra nguồn - Bể tiếp xúc - Bể metan - Ổn định và làm - Sân phơi bùn khô nguồn cặn - Trạm xử lý cơ học bùn cặn Trang 12 Hình 1. 2 Ví dụ về sơ đồ xử lý nước thải 1.
Hiện trạng thoát nước và xử lý nước thải ở Việt Nam Nước thải sinh hoạt dân cư là một vấn đề quan trọng cho những thành phố lớn. Hiện nay hệ thống thoát nước ở các đô thị Việt Nam chủ yếu vẫn là hệ thống cống chung giữa nước mưa và nước thải. Hệ thống cống rãnh thoát nước còn trong tình trạng thô sơ, không hợp lý cũng như không theo kịp đà phát triển dân số nhanh như trường hợp ở các thành phố như Hà Nội, Sài Gòn, Hải Phòng, Nha Trang, Đà Nẵng, Cần Thơ v.v…, việc giải quyết và xử lý nước thải này hầu như không thể thực hiện được. Hầu hết nước thải chưa qua xử lý hoặc mới chỉ qua bể tự hoại rồi đổ ra hệ thống Trang 13 thoát nước và được chảy thẳng vào sông rạch và sau cùng đổ ra biển cả mà không qua giai đoạn xử lý.
Một số ít các trạm xử lý còn lại đều xả ra nguồn với chất lượng nguồn loại B Tình hình hoạt động của một số trạm xử lý nước thải mới được xây dựng tại các đô thị nước ta hiện nay được nêu trong bảng sau: Bảng 1. 6 Tình hình hoạt động của một số trạm xử lý nước thải Kinh phí Công Diện tích Công Các trạm xử lý nước đầu tư Tình hình suất đất xây nghệ áp thải (Triệu hoạt động (m3/ngđ) dựng (ha) dụng USD) Thành phố Đà Nẵng (4 trạm) Tổng 41 1. Trạm XLNT Hòa Bắt đầu đi 115 000 4.5 Hồ kị khí 1.2 Cường vào hoạt phủ bề động năm 3. Trạm XLNT Phú mặt 115 000 4.
Trạm XLNT Ngũ 16 000 1.3 Hành Sơn TP Hạ Long Tổng 39 1. Trạm XLNT Bãi Bể 3 500 5 1.9 Cháy Aeroten Đã xây dựng hoạt động xong 2. Trạm XLNT Hòn theo mẻ 7 000 7 2.7 Gai (SBR) Dừng hoạt 3. Trạm XLNT Bãi Bể 2 500 0.3 động kể từ Cháy Aeroten khi hoàn Trang 14 Kinh phí Công Diện tích Công Các trạm xử lý nước đầu tư Tình hình suất đất xây nghệ áp thải (Triệu hoạt động (m /ngđ) dựng (ha) 3 dụng USD) thành 2 trạm trên Dự án thoát nước Hà Nội Tổng 673 926 1.
Trạm XLNT Kim Đang hoạt 3 800 Bể Liên Aeroten động 2. Trạm XLNT Trúc Đang hoạt 2 400 Bể Bạch Aeroten động Đã xây dựng chỉ hoạt động 7 000 3. Trạm XLNT Vân Trì 42 000 Bể Aeroten m3/ngđ do không đủ nước thải Dự án thoát nước Hải Phòng Tổng 156 1. Trạm XLNT Vĩnh Bể 36 000 48 Đang Dự án Niệm Aeroten Dự án cải thiện môi trường TP Hồ Chí Minh – lưu vực 350 kênh Đôi kênh Tẻ 1.
Trạm XLNT Bình Bể Đang xây 141 000 100 Chánh Aeroten dựng Dự án thoát nước TP Huế Trang 15 Kinh phí Công Diện tích Công Các trạm xử lý nước đầu tư Tình hình suất đất xây nghệ áp thải (Triệu hoạt động (m /ngđ) dựng (ha) 3 dụng USD) Hai trạm XLNT 1. Trạm XLNT Bắc Hồ tùy sông Hương 6500 tiện 2. Trạm XLNT Nam sông Hương Dự án thoát nước và vệ sinh Đà Lạt 1. Trạm XLNT trung Bể Vận hành 7 000 tâm Aeroten năm 2008 Dự án thoát nước Thái Nguyên 1.
Trạm XLNT trung Bể Chuẩn bị 8 000 14.1 tâm Aeroten xây dựng Dự án phát triển đô thị và công nghiệp thành phố Việt Trì 1.