CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Khái quát về nước thải sinh hoạt 2. Khái niệm nước thải sinh hoạt Theo QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt là nước thải ra từ các hoạt động sinh hoạt của con người như ăn uống, tắm giặt, vệ sinh cá nhân. Nước thải sinh hoạt là nước thải được sinh ra sua khi sử dụng cho các mục đích của cộng đồng như: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân… thường được thải từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các công trình khác.
Lượng nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩn và hệ thống cấp thoát nước. Nước thải sinh hoạt tại các đô thị thường có tiêu chuẩn cao hơn vùng ngoại thành và nông thôn do lượng nước thải tính trên đầu người có sự khác biệt. Nước thải sinh hoạt ở đô thị thường được thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra kênh, rạch, còn các vùng ngoại thành và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên thương được thải trực tiếp vào các ao, hồ và thoát bằng biện pháp tự thấm. Nguồn gốc phát sinh nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt phát sinh từ các hoạt động sống hàng ngày của con người như tắm rửa, bài tiết, chế biến thức ăn.
Khối lượng nước thải của cộng đồng dân cư phụ thuộc vào quy mô dân số, tiêu chuẩn cấp nước, khả năng và đặc điểm của hệ thống thoát nước. Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt ở các khu dân cư đô thị thường là 100 – 250 lít/người.đêm (đối với các nước đang phát triển) và từ 150 - 500 lít/người. Ở nước ta hiện nay, tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt dao động từ 120 - 180 lít/người. Đối với khu vực nông thôn tiêu chuẩn cấp nước từ 50 - 100 lít/người.
Thông thường tiêu chuẩn nước thải lấy khoảng 80 - 100% tiêu chuẩn nước cấp. Nước thải sinh hoạt được thu gom từ các căn hộ, cơ quan, 2 trường học, khu dân cư, cơ sở kinh doanh, chợ. Các trung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn sử dụng nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn. Do đó, lượng nước thải sinh hoạt tính trên đầu người cũng có sự khác biệt giữa các khu vực này.
Tại các khu đô thị thường có hệ thống thoát nước dẫn ra các con sông, kênh, rạch, đối với các khu vực ngoại thành, nông thôn thường chưa có hệ thống thoát nước nên nước nên nước thải được dẫn thẳng ra các mương rãnh, ao hồ và thoát bằng hình thức tự thấm là chủ yếu. Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt thường chiếm khoảng 80% lượng nước được cấp cho sinh hoạt. Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150- 450 mg/l theo lượng khô.
Nước thải là một hệ đa phân tán thô bao gồm nước vào các chất bẩn. Các chất bẩn trong nước thải trung tâm thương mại và nhà ở cao cấp có nguồn gốc từ các hoạt động của con người. Các chất bẩn này với thành phần hữu cơ và vô cơ, tồn tại dưới dạng cặn lắng, các chất rắn không lắng được và các chất hòa tan. Đặc trưng của nước thải thành phố là thường chứa nhiều tạp chất khác nhau, trong đó khoảng 50 đến 70% là chất hữu cơ, 30 đến 50% là các chất vô cơ và một số lớn vi sinh vật.
Phần lớn các vi sinh vật trong nước thải thường ở dưới dạng vi rút và vi khuẩn gây bệnh như tả, lỵ, thương hàn…Đồng thời trong nước thải cũng chứa các vi khuẩn không có hại có tác dụng phân hủy các chất thải. 3 Các chất vô cơ trong nước thải chiếm 40 – 42% gồm chủ yếu là cát, đất sét, axit, bazơ vô cơ, dầu khoáng… Trong nước thải có mặt nhiều loại vi sinh vật: vi khuẩn, virut, rong tảo, trứng giun sán… Trong số các loại vi sinh vật đó có các vi sinh vật gây bệnh như coliform, lỵ, thương hàn… có khả năng bùng phát thành dịch. Ảnh hưởng của nươc thải sinh hoạt Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tọa trong ` thải gây ra + COD, BOD5: Sự khoáng hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến sự ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước. Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành.
Trong quá trình phân hủy yếm khí sinh ra các sản phẩm như: H2S, NH3, CH4… làm cho nước co mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường. + SS: lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí. + Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đến đời sống của thủy sinh vật nước. + Vi trung gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bang đường nước như tiêu chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da,… + Ammonia, P: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng.
Nếu nồng độ trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa ( sự phát triển bùng phát của các loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và diệt vong các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình hô háp của tảo thải ra). Thực trạng ô nhiễ tại Việt Nam 2. Hiện trạng ô nhiễm do nước thải sinh hoạt Quá trình đô thị hoá tại Việt Nam diễn ra rất nhanh. Những đô thị lớn tại Việt Nam như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng bị ô nhiễm nước rất nặng nề.
Đô thị ngày càng tăng tại Việt Nam, nhưng cơ sở hạ tầng lại phát triển không cân xứng, đặc biệt là hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại Việt Nam vô cùng thô sơ. Có thể nói rằng, người Việt Nam đang làm ô nhiễm nguồn nước uống chính bằng nước sinh hoạt thải ra hàng ngày. Số liệu thống kê mới đây cho thấy, trung bình một ngày Hà Nội thải 658.000 m3 nước thải, trong đó 41% là nước thải sinh hoạt, 57% nước thải công nghiệp, 2% nước thải bệnh viện. Hiện chỉ có 5/31 bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải; 36/400 cơ sở sản xuất có hệ thống xử lý nước thải.
Phần lớn nước thải không được xử lý đổ vào các sông Tô Lịch và Kim Ngưu gây ô nhiễm nghiêm trọng 2 con sông này và các khu vực dân cư dọc theo sông. Theo kết quả của dự án “Phát triển hệ thống sử dụng nước đô thị thích ứng với biến đổi khí hậu” do Trường Đại học Tokyo (Nhật Bản) phối hợp với Trường Đại học Xây dựng Hà Nội vừa công bố thì có 10% nước thải đô thị chưa qua công đoạn xử lý, 36% nước thải chưa qua xử lý cũng đổ ra các hồ. Tuy lượng thải ra lớn như vậy, nhưng cho đến nay, Hà Nội mới có khoảng 6 trạm xử lý nước thải với tổng công suất khoảng hơn 260.000m3/ngày - đêm đang hoạt động và dự kiến 5 trạm xử lý nữa đang dự kiến được đầu tư xây dựng với tổng công suất gần 400. Các phương pháp xử lý nước thải 2.
Phương pháp cơ học Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trong lớn trong nước thải được gọi chung là phương pháp cơ học. 5 Để giữ các tạp chất không hòa tan lớn hoặc một phần chất bẩn lơ lửng: dùng song chắn rác hoặc lưới lọc. Để tách các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hoặc bé hơn nước dùng bể lắng: - Các chất lơ lửng nguồn gốc khoáng (chủ yếu là cát) được lắng ở bế lắng cát. - Các hạt cặn đặc tính hữu cơ được tách ra từ bể lắng.
- Các chất cặn nhẹ hơn nước: dầu mỡ, nhựa,….được tách ở bể thu dầu, mỡ, nhựa (dùng cho nước thải công nghiệp). - Để giải phóng chất thải khỏi các chất huyền phù, phân tán nhỏ…dùng lưới lọc, vải lọc, hoặc lọc qua lớp vật liệu lọc. Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo. Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học thường thực hiện trong các công trình và thiết bị như song chắc rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ… Đây là các công trình xử lý sơ bộ tại chỗ tách các chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặc các công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định.
Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan, tuy nhiên BOD trong nước giảm không đáng kể. Để tăng cường quá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sinh hoạt trước khi lắng nên hiệu xuất xử lý của các công trình cơ học lên đến 75% và BOD giảm từ 10 – 15%. Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm. Song chắn rác Song chắn rác, lưới chắn dùng để chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lơn hoặc ở dạng sợi như: giấy, rau, rác… được gọi chung là rác.
Rác thường được chuyển tới mày nghiền rác, sau khi được nghiền nhỏ, cho đổ trở lại song chắn rác hoặc chuyển tới bể phân hủy cặn Song chắn rác hoặc lưới chắn rác đặt trước trạm bơm trên đường tập trung nước thải chảy vào trạm bơm. Song chăn rác thường đặt vuông góc với dòng chảy, gồm các thanh kim loại (thép không gỉ) tiết diện 5x20mm đặt cách nhau 20-50mm 6 trong một khung thep hàn hình chữ nhật, dễ dàng trượt lên xuống dọc theo hai khe hở ở thành mương dẫn, vận tốc nước qua song chắn Vmax # 1 m/s ứng với Qmax. Nước thải dẫn vào hệ thống song chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hay dạng sợi (giấy, rau cỏ, rác) được gọi chung là rác. Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn.
Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nước thải. Song chắn rác gồm các thanh đan sắp xếp cạnh nhau ở trên mương dẫn nước. Khoảng cách giữa các thanh đan gọi là khe hở. Song chắn rác có thể phân thành các nhóm như sau: - Theo khe hở song chắn phân biệt loại thô (30 – 200 mm), loại trung bình (5 – 25 mm).
Đối với nước thải sinh hoạt, khe hở song chắn nhỏ hơn 16 mm thực tế ít được sử dụng. - Theo đặc điểm cấu tạo phân biệt loại cố định và loại di động.