CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE CÁC VẤN ĐÈ NGHIÊN CỨU LL Nước thai xm 11-1 Khái niệm chung "Nước thải từ các công trình hiện nay bao gồm: nước thải đen, nước thải xám và nước mưa. Trong đồ, nước thải đen được xử lý sơ bộ bằng bé tự hoại côn nước dải xắm và nước mưa thường không qua xứ lý mà xã thing ra mạng lưới thoát nước đồ thị hay môi trường _ _ Hình 1.1: Sơ đồ thoát nước trong các nhà cao ting (Hình 1. Nước thai sinh hoạt xám là một phần của nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý và được. thu từ voi hoa sen, châu rửa ta, bồn tắm, châu rửa bát (bệ xí và âu ễu) [8].
Nước thải xám chiếm chiếm 50-75% (rung bình 69%) lưu lượng nước nước thi sinh hoạt trong hộ gia đình [2]. Nong độ các chat ô nhiễm có trong nước thải xảm phụ thuộc vào. thôi quen, mức sống, phong tục tập quán, điều kiện nh Ế, quản lý, phương thức thu gom và nguồn thải; so với nước thải đen thì nước thải xám có nồng độ các chất 6 nhiễm vi khuẩn it hơn [9], [10] và được mô ta tai Bảng 1.1; Đặc điểm của nước thải xám theo nguồn thai [11], [2]. "Nguồn thải Đặc tính Từ may giặt Vi Khun, vi, chit ty ting, pH cao, nitrate, COD, dầu mỡ, phosphate, độ mặn, xả phòng, nitrat, natri, xơ vai, chất rắn lơ lừng và độ đục Châu rửa bát ‘Vi khuôn, bot, pH cao, thie an thừa, chất tạo bọt, nước nóng, phốt phát, dẫu, mỡ, COD, độ mặn, nước tay rửa, chất ấn lơ lăng và độ đục hà tắm (chậu tắm, | Vi khuẩn, te, dầu gội, thuốc nhuộm, chất béo, kem đánh vòi sen.) răng, nước nóng, chất béo, mùi, chất hữu cơ, xả phòng, xơ, chất lơ lửng, độ màu.
Chậu rửa nhà bếp _ | Vi khuẩn, thức ăn thừa, nước nóng, dầu và mở, chất hữu cơ, chất thải rin, xả phòng, chất ty rửa, độ mẫu.2: Tinh chất nước thải xám tại một số nước trên thể giới TT | Thingsd | ĐVT |ẢnĐội Trung | Jordan Mỹ | Đức [I2] | Đông[13] I6] 114] U5] 1 |pH > | m7 | 66686 | MS 7 7 | S9 2 |cop, mg/L 13912405 | —- - | se 3 | BOD; met | 170 | 941997 | 2252087 1359 | 238 4 [Tss my | 190 | A6396 | 5/5305 5 | 158 5 | POP mg/L. - 09 - sÌTP my |0l08| + 36 - 6 7 |NHÈN mg/L | 1-26 25-45 - - ST 8 [TN my - isas | Hộ | 7 "Nếu xử lý đăng cách, nước thải xám có thể ải sử dụng vào nh fu mục dich khác nhau như: tưới cây, rửa xe, đội bồn edu [9]. góp phần tiết kiệm nguồn nước cho tương lai, giảm thiêu 6 nhiễm môi trường và hướng tới phát triển bén vững. Trong luận án từ đây nước thải sinh hoạt xám được gọi tắt là nước thải xám, 1.2 Các phương pháp xử lý nước thải xám Lựa chọn phương pháp xử lý nước thải xám thích hợp dựa trên: + Chit lượng nước thải xám edn xử lý; - Yeu Âu chất lượng nước sau xử lý: = Higa quả xử lý của công nghệ: Dễ vận hành và bảo trì; ~- Kinh tế: = Hạn ch việc sử dụng năng lượng bên ngoài: ~ _ Sử dụng vật liệu địa phương sẵn.1 Phương pháp Húa-Lý Cae phương pháp hóa lý đều dựa trên cơ sở ứng dụng các quá trình: hắp phụ, tuyén ni, tro đổi ion, tách bằng mảng, trưng bay hơi, tích ly, cô đặc, khử hoạt tính phóng xạ, khử khí, khử mùi, khử muối.
[16] trong đó hấp phụ và trao đổi ion là phương, pháp hóa lý thường áp dụng nhất. > Hap phụ: Dũng dé tách chất hữu cơ và khí hòa tan a khỏi nước thải bằng cách tập trung những chất d6 trên bề mặt chất rắn (chất hip phụ) hoặc bằng cách tương tác giữa các chất bin hỏa tan với các tắn (hấp phụ hóa học) [I6 Trong quá trình hip phụ cỏ tora một nhiệt lượng, gọi là nhiệt hép phụ, bề mật cảng lớn tức độ xốp của chất hip phụ càng cao thì nhiệt hấp phy tod ra cảng lớn. thấp, tốc độ hip phụ hoá học châm. Khi tăng nhiệt độ, ốc độ bắp phụ hoá học tăng nhưng lại lâm giảm quá trình bắp phụ vật lý Vật hip phụ thường là có độ rỗng, xép được đặc trưng bởi kích thước và hình đang bên trong của khoảng tring và lỗ xốp, được tạo thành do tổng hợp nhân tạo hay tự nhiên.
Gitta hip phụ vật lý và hấp phụ hóa học thật ra khó phân biệt, cổ khi nó tiến bành song: song, có khi chỉ có giai đoạn hip phụ vật lý uỷ thuộc tính chất của bé mặt của chất bắp phụ và chit bị hip phụ, các điều kiện khác (diệt độ, áp sult. > — Trao đổi ion: Là phương pháp thu hồi các cation va anion bằng chất trao đổi ion Gionit) [16]. Tay thuộc từng loi vật liệu tao đổi ion ma có sự thể chỗ ion âm hay dương. Vật liệu trao đổi ion có thé là tự nhiên hay nhân tạo có nguồn gốc hữu cơ hay vô cơ, chúng được coi là nguồn tích trữ ion và có khả năng trao đổi được với bên ngoài va thường là dang rin không tan trong nước và hẳu hết các dung môi hữu cơ.
“rên bé mặt chit rắn tổn tại các nhóm chức, trong từng nhóm chức chứa hai thành phần tich điện: của nhóm chức cổ định và của ion linh động có thể trao đổi được. Các loại chất trao đối ion yếu chi có thé tích điện âm ở pH cao đối với cationit và ở pH thấp 46 với anionit, néu không nhóm chức của chúng tổn tại ở trang thái không phân li, điện tich tổng của nhóm chúc bằng không. Chit trao đổi ion lưỡng tỉnh thi khác, ở vùng pH nhất định chúng thể hiện khả năng trao đổi anion hay cation, chỉ tồn tại ở. trang thái trung hỏa tại điểm ding điện (IEP).
Sinh học “Thực chất của phương pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt động của các vi sinh 4 phân hủy - oxi hóa chất bin hữu cơ ở dạng keo và dang hòa tan trong nước thải 'Công trình xử lý sinh học chia làm hai nhóm chính: Xử lý trong điều kiện tự nhiên (inh đồng tưới, cảnh đồng lọc, hỗ sinh học) và xử lý trong điều kiện nhân tạo (biotin, aeroten, mương oxi hóa tuần hodn. Các công trình xử lý trong điều kiện nhân tạo thường có quá trình xử lý diễn ra nhanh, cường độ mạnh, khả năng xử lý chất hữu co dễ bị phân hủy BOD, có thể đạt dén 90.95%, phụ thuc vào từng loại công tình và yêu cầu xử lý [16] Nhóm các vi sinh vật mà trong đồ chủ yéu là vi khuẩn đị dưỡng hoi sinh sử đụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng có trong nước thải làm nguồn dinh đường va tạo ra năng lượng. Quả trình phát iển làm chúng sinh sản, ting sinh khối đồng thi làm sạch sắc chất hữu cơ ở dang hòa tan và dạng keo. Sản phẩm phân hủy của qu trình nay là khí CO›, H;O, N;.
1123 Corhoe Phương pháp xử lý cơ học được sử dụng để tách các chất không hòa tan và một phần chit keo ra khôi nước thải. Phương pháp này cổ thể loại bỏ đến 60% các tạp chất Không hòa tan trong nước thải sinh hoạt và lâm giảm 20% BODs. Các công tinh cơ học thường là lưới chắn rác, Jing cát, bể lắng tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng khác với trọng lượng riêng của nước thải, bể lọc. [6] Trong một công trình thường kết hợp nhiều phương pháp xử lý và khé tách bạch rõ ring.
Hiệu sut xử lý các chit ô nhiễm có trong nước thải của một công trnh là tổng hợp của tat cá các quá trình diễn ra trong nó. Các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về xử lý nước thải sâm `Với ning độ các chit 6 nhiễm thấp (ình bày cụ thé tại mục 1.1) nhưng lại chiếm đến 69 % tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt nên từ lâu nước thai xám được coi là nguồn thay thế, xử lý và tái sử đụng cho nhiễu công trinh tại các quốc gia khan hiém nguồn tải nguyên nước như An Độ, Jordan, Isal. Tại các quốc gia này, xử lý và tân dụng nước thải sinh hoạt xm nhằm tăng cường khả năng chủ động cấp nước cho bản thin sông tình. tết kiệm nguồn nước cho trong lai là tiêu chí chủ yu; trong khi tại Nhật Bản, Hà Lan, Mỹ thì đơn giản là giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Một số nghiên cứu. điễn hình như: Tại Jordan nguồn cung cấp nước ngọt khan hiểm nhưng như cầu dùng nước luôn vượt quá nguồn cung nên chính phủ han chế tối đa nước thải xa mì môi trường bên ngoài từ những năm 1930, Hà nước thải im tại Jordan được xử lý và túi cung cắp cho khoảng 70% nhu cầu ding nước trong các công tinh [11]. Điễn hình như H. Al-Hamaiedeh và M.
Bino [17] đã nghiên cứu tính chất và xử lý nước thải xám. tại vũng ngoại 6 Jordan, Nước thi xám được thu gom, sục khí và đưa đến các bé xử lý ầm sôi lọc. Nước thải xám sau xử lý cũng cấp cho hệ thing tưới nhỏ gigt hoặc tưới cây. Chit lượng nước thả xám trước và sau xử lý tại Jordan được trinh bày tại Bảng 13.3: Chất lượng nước thai xám trước và sau khi xử lý [8] ‘Thong số DVT “Trước xứ lý Sau xử lý.
pH - 72 | 72 BOD mg/L, sa 10s cop mg/L. m2 | 489 TN mg/L 32 T TSS mg/L. 275 [ 125 hi mi ong bingi rae Bok Sam Godfrey và Pawan Labhasetwar [18] nghiên cứu xử lý và tái sử dụng nước thải xám cho trường học tại Madhya - Ấn Độ, Nước thải xám của trường học được xử lý qua các bể lọc cát có đường kính hạt lọc khác nhau (Hình 1. Các cặn có kích thước lồn được giữ lại giữa các khe hở của các hạt vật liệu lọc có đường kính lớn (20-40mm và 2-4mm), phần lớn BODs,nito, phốt pho được loại bỏ trong bé có đường kính hạt 10 loc nhỏ (0,5-0,8mm) nhờ lớp ming vi sinh được hình thành trong quá trình nước chây.
«qua lớp vậtliệ lọc. Nước sau xử lý được khử trùng và ding tưới cây. Tuy nhiên, việc dùng vật liệu lọc là cát truyền thống này cho hiệu quả loại bỏ chất dinh dưỡng thấp, chiếm nhiễu diện ích dit, bể lọc có đường kính vật liga lọc cảng nhỏ thì cảng nhanh: the, Hình 1.2: Công tình xử lý nước thải xám _ Hình 1.3: Xây dựng bể lọc để xử lý nước tại Jordan thai xám tại Ấn Độ [18] “Tại Mỹ, Peter L.