CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI 1.1 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Theo Unicef, tình trạng ô nhiễm nguồn nước hiện nay đang diễn ra ở khắp nơi trên thế giới đặc biệt tại các nước đang phát triển như ở miền Nam sa mạc Sahara, Đông Nam Á và Mỹ Latinh. Kể từ năm 2016, các tổ chức môi trường quốc tế đã báo động Trung Quốc, Indonesia, Philippines, Thái Lan và Việt Nam đang đứng TOP 5 những quốc gia có lượng rác thải đổ ra biển nhiều nhất thế giới. Có một thực trạng rất đáng buồn ở Việt Nam là hành động xả thải ra sông hồ và biển cả đã trở thành hình ảnh quá quen thuộc với người dân.
Các hình thức chế tài, nhắc nhở và phạt hành chính đều trở nên quá nhẹ nhàng, không có tính răn đe đối với những trường hợp vi phạm. Vài năm trở lại đây, viện Y học lao động và Vệ sinh môi trường báo cáo có đến hơn 17 triệu người tại Việt Nam chưa được tiếp cận với nước sạch. Những người dân này phải chấp nhận sống chung với nguồn nước ngầm, nước mưa, nước từ nhà máy lọc không an toàn. Chưa dừng lại tại đó, cứ mỗi năm các tổ chức môi trường quốc tế và trong nước vẫn tiếp tục đưa ra những con số rất đáng lo ngại về tình trạng ô nhiễm nguồn nước ở nước ta: Khoảng 9.000 người tử vong mỗi năm do nguồn nước và vệ sinh kém (theo thống kê của Bộ Y tế và Bộ Tài nguyên & Môi trường) Khoảng 20.000 người mắc bệnh ung thư mới phát hiện mà một trong những nguyên nhân chính là do ô nhiễm nguồn nước (theo thống kê của Bộ Y tế và Bộ Tài nguyên & Môi trường) 44% trẻ em bị nhiễm giun và 27% trẻm em dưới 5 tuổi bị suy dinh dưỡng tại Việt Nam do thiếu nước sạch và vệ sinh kém (theo WHO) Khoảng 21% dân số đang sử dụng nguồn nước bị nhiễm Asen (theo báo cáo của Bộ Tài nguyên & Môi trường) 19.000 tấn rác nhựa thải ra môi trường mỗi ngày, trong đó trung bình mỗi người trong số chúng ta đóng góp đến 1,2kg rác/ngày (theo TS Quách Thị Xuân – Giám đốc Trung tâm Tư vấn Phát triển bền vững Đà Nẵng) Bất chấp những con số báo động đỏ này vẫn có đến 30% dân số chưa nhận thức được tầm quan trọng của nước sạch.
Hiện nay ở Việt Nam, mặc dù các cấp, các ngành đã có nhiều cố gắng trong việc thực hiện chính sách và pháp luật về bảo vệ môi trường, nhưng tình trạng ô nhiễm nước là vấn đề rất đáng lo ngại. Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá khá nhanh và sự gia tăng dân số gây áp lực ngày càng nặng nề dối với tài nguyên nước trong vùng lãnh thổ. 10 án x lý nc thi GVHD: ThS. Hunh Thái Hoàng Khoa 1.2 NHỮNG CƠ SỞ TRONG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.
Thành phần nước thải Nước thải là gì? là nguồn nước đã qua sử dụng trong sinh hoạt, từ những người sống trong cộng đồng. Nước thải được sinh ra từ các hộ gia đình sau khi sử dụng cho các mục đích như rửa chén, giặt, nấu nướng, vệ sinh,… Từ đó hình hành nước thải. Ngoài ra, nước thải còn có nguồn gốc từ các hoạt động trong khu thương mại, khu công nghiệp. Nó bao gồm nước mưa, nước thải đô thị, nước thải nông nghiệp, làm vườn, nuôi trồng thủy hải sản.
Hầu hết, nước thải chưa qua xử lý đều có màu xám và màu đen. Nước thải màu xám là nước thải từ việc tắm, rửa bát, nấu nướng hoặc giặt giũ. Còn nước màu đen là nước từ nhà vệ sinh (giấy vệ sinh, phân, nước tiểu). Đặc biệt, nước thải có đặc trưng đó là mùi hôi.
Nước thải trên 95% là nước, còn lại là chất thải, chất ô nhiễm phân hủy sinh học. Tuy nhiên trong 5% lại chứa rất nhiều chất độc hại như: − BOD trong nước thải BOD là tên viết tắt của cụm từ Biochemical Oxygen Demand hay còn được gọi là nhu cầu oxy sinh hóa. BOD là thước đo lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ. Khi BOD được xả ra ao hồ sẽ cướp đi oxy của các loài cá.
Do đó, trước khi xả nước thải cần phải xử lý nước thải, làm giảm BOD. (BOD trong nước của hộ gia đình thường là 200mg/ L) − Tổng chất rắn hòa tan (TDS) TDS là viết tắt của Total Bisolved Solids hay còn gọi là tổng chất rắn hòa tan. Đây là tổng lượng ion tích điện bao gồm các khoáng chất hoặc kim loại hòa tan trong một đơn vị thể tích nước. Chỉ số TDS trong nước liên quan trực tiếp tới chất lượng nguồn nước.
Nó bao gồm khoáng chất, muối, kim laoji, Cation, Anion hòa tan trong nước,. − Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) trong nước thải Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) là lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải và có kích thước cụ thể. Khi thải trực tiếp vào môi trường nước mặt. TSS có thể làm môi trường bị ô nhiễm, mang theo vi sinh vật gây bệnh, làm tắc nghẽn mang của cá,.
− Mầm bệnh Trong nước thải còn có sự tồn tại của các mầm bệnh. Vì thế, nước thải được đánh giá một trong những thành phần gây nguy hiểm cho sức khỏe của con người. − Chất dinh dưỡng Trong nước thải không chircos các chất độc hại mà nó còn có các chất dinh dưỡng trong quá nấu nướng. Tuy nhiễn các chất dinh dưỡng này sẽ làm cho một số loài tảo độc hại nở hoa hay một số loài cá bị chết do có quá nhiều NIto trong nước.
11 án x lý nc thi GVHD: ThS. Hunh Thái Hoàng Khoa 1. Các thông số cơ bản đánh giá chất lượng nước Để đánh giá chất lượng nước cũng như mức độ gây ô nhiễm nước, có thể dựa vào một số chỉ tiêu cơ bản và quy định thời gian của từng chỉ tiêu đó tuân theo Luật Bảo Vệ môi trường của một quốc gia hoặc một tiêu chuẩn quốc tế quy định cho từng loại nước sử dụng cho các mục địch khác nhau. Kết hợp các yếu cầu về các thông số đánh giá chất lượng nước và các chất gây ô nhiễm nước có thể đưa ra các thông số đánh giá chất lượng nước.
pH pH là một trong những thông số quan trọng và được sử dụng thường xuyên nhất dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước, chất lượng nước thải, đánh giá độ cứng của nước, sự keo tụ, khả năng ăn mòn. Vì thế việc xét nghiệm pH để hoàn chỉnh chất lượng nước cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật cho từng khâu quản lý rất quan trọng, hơn nữa là đảm bảo được chất lượng cho người sử dụng. Khi chỉ số pH < 7 thì nước có môi trường axít; pH > 7 thì nước có môi trường kiềm, điều này thể hiện ảnh hưởng của hoá chất khi xâm nhập vào môi trường nước. SS (solid solved – chất rắn lơ lửng) Chất rắn lơ lửng nói riêng và tổng chất rắn nói chung có ảnh hưởng đến chất lượng nước trên nhiều phương diện.
Hàm lượng chất rắn hoà tan trong nước thấp làm hạn chế sự sinh trưởng hoặc ngăn cản sự sống của thuỷ sinh. Hàm lượng chất rắn hoà tan trong nước cao thường có vị. DO (dyssolved oxygen – ô xy hoà tan trong nước. Ôxy có mặt trong nước một mặt được hòa tan từ ô xy trong không khí, một mặt được sinh ra từ các phản ứng tổng hợp quang hoá của tảo và các thực vật sống trong nước.
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hòa tan ô xy vào nước là nhiệt độ, áp suất khí quyển, dòng chảy, địa điểm, địa hình. Giá trị DO trong nước phụ thuộc vào tính chất vật lý, hoá học và các hoạt động sinh học xảy ra trong đó. Phân tích DO cho ta đánh giá mức độ ô nhiễm nước và kiểm tra quá trình các thông số đánh giá chất lượng nước trong việc xử lý nước thải. COD (Chemical oxygen Demand – nhu cầu ô xy hoá học.
COD là tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước (nước thải, nước mặt, nước sinh hoạt) vì nó cho biết hàm lượng chất hữu cơ có trong nước là bao nhiêu. Hàm lượng COD trong nước cao thì chứng tỏ nguồn nước có nhiều chất hữu cơ gây ô nhiễm. BOD (Biochemical oxygen Demand:nhu cầu ô xy sinh hoá) BOD là lượng ô xy (thể hiện bằng gam hoặc miligam O2 theo đơn vị thể tích) cần cho vi sinh vật tiêu thụ để ô xy hoá sinh học các chất hữu cơ trong bóng tối ở điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và thời gian. Như vậy BOD phản ánh lượng các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học có trong mẫu nước.
Amoniac Trong nước, bề mặt tự nhiên của vùng không ô nhiễm amoniac chỉ có ở nồng độ vết (dưới 0,05 mg/l). Trong nguồn nước có độ pH acid hoặc trung tính, amoniac tồn tại ở dạng ion amoniac (NH4+); nguồn nước có pH kiềm thì amoniac tồn tại chủ yếu ở dạng khí NH3. Nitrat (NO3-) Nitrat là sản phẩm cuối cùng của sự phân huỷ các chất chứa nitơ có trong chất thải của người và động vật. Trong nước tự nhiên có nồng độ nitrat thường <5 mg/l.
ở vùng bị ô nhiễm do chất thải, phân bón, nồng độ nitrat cao là môi trường dinh dưỡng tốt cho phát triển tảo, rong, gây ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt và thuỷ sản. 12 án x lý nc thi GVHD: ThS. Hunh Thái Hoàng Khoa Phosphat (PO43-) Phosphat là chất dinh dưỡng cho sự phát triển rong tảo. Nồng độ phosphat trong nguồn nước không bị ô nhiễm thường <0,01 mg/l.
Nguồn phosphat đưa vào môi trường là phân người, phân súc vật và nước thải một số ngành công nghiệp sản xuất phân lân, công nghiệp thực phẩm và trong nước chảy từ đồng ruộng. Phosphat không thuộc loại độc hại đối với người. Clorua (Cl-) Clorua có mặt trong nước là do các chất thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp mà chủ yếu là công nghiệp chế biến thực phẩm. Ngoài ra còn do sự xâm nhập của nước biển vào các cửa sông, vào các mạch nước ngầm.
Coliform Vi khuẩn nhóm Coliform (Coliform, Fecal coliform, Fecal streptococci, Escherichia coli …) có mặt trong ruột non và phân của động vật máu nóng, qua con đường tiêu hoá mà chúng xâm nhập vào môi trường và phát triển mạnh nếu có điều kiện nhiệt độ thuận lợi. Kim loại nặng Kim loại nặng (Asen, chì, Crôm(VI), Cadimi, Thuỷ ngân …) có mặt trong nước do nhiều nguyên nhân: trong quá trình hòa tan các khoáng sản, các thành phần kim loại có sẵn trong tự nhiên hoặc sử dụng trong các công trình xây dựng, các chất thải công nghiệp.