chương I của Nghị định 80/2014/NĐ-CP về nghị định về thoát nước và xử lý nước thải thoát nước và xử lý nước thải: Nước thải là nước đã bị thay đổi đặc điểm, tính chất do sử dụng hoặc do các hoạt động của con người xả vào hệ thống thoát nước hoặc ra môi trường. Nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt Nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt chủ yếu từ quá trình sinh hoạt của dân cư: - Từ các hộ gia đình - Hoạt động chế biến thực phẩm của các nhà hàng, khách sạn, nhà ăn. Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào: - Lưu lượng nước thải. - Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào: - Mức sống, điều kiện sống và tập quán sống - Điều kiện khí hậu Bảng 2.
1: Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt Gía trị C TT Thông số Đơn vị A B 1 pH - 5-9 5-9 2 COD mg/l 30 50 3 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 50 100 4 Tổng chất rắn hòa tan mg/l 500 1000 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS. Trần Minh Thảo 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ cải tiến 5 Sunfua (tính theo H2S) mg/l 1.0 6 Amoni (tính theo N) mg/l 5 10 7 Nitrat (tính theo N) mg/l 30 50 8 Dầu mỡ động, thực vật mg/l 10 20 9 Tổng các chất hoạt động bề mặt mg/l 5 10 10 Photphat (tính theo P) mg/l 6 10 11 Tổng Coliforms MPN/100ml 3. Các thông số ô nhiễm đăc trưng của nước thải Để đánh giá chất lượng môi trường nước người ta phải căn cứ vào một số chỉ tiểu như chỉ tiêu vật lý, hóa học, sinh học. Qua các thông số trong nước sẽ cho phép ta đánh giá được mức độ ô nhiễm hoặc hiệu quả của phương pháp xử lý.
Thông số vật lý Hàm lượng chất rắn lơ lửng Các chất rắn lơ lửng trong nước có thể là: - Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét.) - Các chất hữu cơ nhờ thức ăn của người, động vật. - Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…) - Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng sẽ làm cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong quá trình xử lý nước. Mùi Mùi của nước thải gây ra các cảm giác khó chịụ. Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là 𝐻𝐻2 𝑆𝑆 mùi trứng thối.
Độ màu Độ màu của nước thải được tạo ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong nước. Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể được sử dụng để đánh giá trạng thái chung của nước thải. Nhiệt độ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS. Trần Minh Thảo 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ cải tiến Nhiệt độ của nước thải là một trong những thông số quan trọng bởi vì phần lớn các sơ đồ công nghệ xử lý nước thải đều ứng dụng xử lý sinh học mà các quá trình đó thường bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.
Nhiệt độ của nước thải ảnh hưởng đến sự hòa tan của oxi trong nước và ảnh hưởng tới đời sống sinh vật trong nước. Thông số hóa học Độ pH của nước pH là thông số đặc trưng cho nồng độ ion 𝐻𝐻 + có trong dung dịch, thường được dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước. Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan trong nước pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước thải. Quá trình xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học rất nhạy cảm với sự dao động của pH, ảnh hưởng đến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật.
Quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí đòi hỏi giá trị pH trong khoảng 6. Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand – BOD) BOD là lượng oxi cần thiết cho VSV sống và hoạt động để oxy hóa chất hữu cơ có trong nước thải. Thông số 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵5 và 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵20 là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật phân huỷ chất hữu cơ có trong nước thải trong 5 ngày và 20 ngày. Nói cách khác, 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵5 biểu thị lượng giảm oxy hòa tan sau 5 ngày.
Thông số 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵5 sẽ càng lớn nếu mẫu nước càng chứa nhiều chất hữu cơ có thể dùng làm thức ăn cho vi khuẩn, hay là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (carbonhydrat, protein, lipid.) Nhu cầu oxy hóa học (COD) Nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải bằng phương pháp hóa học. Về bản chất, đây là thông số được sử dụng để xác định tổng hàm lượng các chất hữu cơ có trong nước. COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ nói chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh học trong nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý nước phù hợp. Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen – DO) Tất cả các sinh vật sống đều phụ thuộc vào oxy dưới dạng này hay dạng khác để duy trì các tiến trình trao đổi chất nhằm sinh ra năng lượng phục vụ cho quá trình sinh trưởng và phát triển của VSV.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS. Trần Minh Thảo 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ cải tiến Oxy là chất khí tham gia mạnh mẽ vào các quá trình sinh hóa trong nước thải: Oxy hóa các chất khử vô cơ: 𝐹𝐹𝐹𝐹 2+ , 𝑀𝑀𝑀𝑀2+ , 𝑁𝑁𝑁𝑁3 … Oxy hóa các chất hữu cơ trong nước điều này nước nhiễm bẩn trở nên sạch hơn. Quá trình này được gọi là quá trình tự làm sạch của nước tự nhiên, được thực hiện nhờ vai trò quan trọng của một số vi sinh vật hiếu khí trong nước. Do vậy, hàm lượng oxy hoà tan là thông số đặc trong cho mức độ nhiễm bẩn chất hữu cơ.
Tuy nhiên, khả năng hòa tan của oxy vào nước tương đối thấp, do vậy khả năng tự làm sạch của các nguồn nước tự nhiên là rất có giới hạn. Trong các công trình xử lý sinh học hiếu khí thì lượng oxy hòa tan cần thiết không nhỏ hơn 2 mg/l. Nitơ và các hợp chất chứa nitơ Trong môi trường đất và nước, luôn tồn tại các thành phần chứa nito: từ các protein có cấu trúc phức tạp đến các acid amin đơn giản, cũng nhờ các ion nito vô cơ là sản phẩm quá trình khoáng hóa: - Các hợp chất hữu cơ thô đang phân hủy thường tồn tại ở dạng lơ lửng trong nước, có thể hiện diện với nồng độ lớn trong các loại nước thải. - Các hợp chất chứa nito ở dạng hòa tan bao gồm cả nito hữu cơ và nito vô cơ (𝑁𝑁𝑁𝑁4+ , 𝑁𝑁𝑁𝑁3− , 𝑁𝑁𝑁𝑁2− ).
Photpho và các hợp chất chứa photpho Photpho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật do vậy mà photpho và các hợp chất photpho có liên quan đến hiện tượng phú dưỡng hóa. Việc xác định photpho tổng là một thông số đóng vai trò quan trọng để đảm bảo quá trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thông xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học (tỉ lệ BOD: N: P = 100:5:1). Trong các loại nước thải, photpho hiện diện chủ yếu dưới các dạng photphat. Các hợp chất photphat được chia thành photphat vô cơ và photphat hữu cơ.
Photphat chủ yếu tồn tại ở 3 dạng orthophotphat (𝑃𝑃𝑃𝑃43− ), orthophotphat monohydro (𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻42− ) và orthophotphat dihydro (𝐻𝐻2 𝑃𝑃𝑃𝑃43− ) Chất hoạt động bề mặt Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: Kị nước và qua nước tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong nước. Nguồn tạo ra các chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Minh Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS. Trần Minh Thảo 8 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ cải tiến 2.
Thông số vi sinh vật Vi khuẩn Vi khuẩn đóng vai trò đầu tiên trong việc phân hủy chất hữu cơ. Vi khuẩn Coliform và E.coli là một trong những chỉ tiêu được sử dụng để đánh giá chất lượng nước. Vi rút Vi rút có trong nước thải có thể gây các bệnh nguy hiểm cho con người. Vi rút là các loài ký sinh bắt buộc, các loại vi rút phóng thích ra trong phân người có khả năng lây truyền bệnh rất cao.
TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2. Phương pháp xử lý cơ học Trong phương pháp này, các lực vật lý nhờ lực trọng trường, lực ly tâm, được áp dụng để tách các chất không hòa tan ra khỏi nước thải. Phương pháp xử lý cơ học thường đơn giản, rẻ tiền, hiệu quả xử lý chất lơ lửng cao với các thiết bị cơ khí vận hành thủ công hoặc tự động. Các hạng mục công trình xử lý cơ học thường được áp dụng rộng rãi trong xử lý nước thải là: song chắn rác (thô, tinh), thiết bị nghiền rác, lắng, bể điều hòa, khuấy trộn, tuyển nổi, lọc,.
Phương pháp hoá học Tùy thuộc vào đặc tính của nước thải, công đoạn xử lý hóa học thườnng được áp dụng trước khi vào giai đoạn xử lý sinh học (loại bỏ nito, photpho, chất lơ lửng…). Xử lý hóa học gồm phương pháp trung hòa và phương pháp kết tủa. Phương pháp trung hòa: có nhiệm vụ trung hòa pH nước thải đầu vào của nhà máy xử lý nước để tạo môi trường thuận lợi cho các quá trình sinh hóa trong hệ thống (Kỵ khí và hiếu khí) không bị ảnh hưởng, giá trị pH nằm trong khoảng từ 6,5 - 7,5 trước khi vào hệ thống xử lý sinh học. Phương pháp keo tụ - tạo bông: Khi nước thải đầu vào có nồng độ các chất ô nhiễm quá cao hoặc nước thải chứa các thành phần chất độc hại gây bất lợi cho quá trình xử lý sinh học nên phương pháp này thường được bổ sung các chất hóa học để thực hiện các phản ứng keo tụ - tạo bông sau đó tách cặn.
Khi đó nước thải đảm bảo độ ổn định sẽ được đưa qua bước xử lý sinh học.