x ử LÝ NƯỚC THẢI CHI PHÍ THẤP (Tái bản) c s TS D I M 1 T R I X A N T H O U L I S Đ ạ i h ọ c N õ n u n u h i ệ p G e m b l o u x ( F U S A G x ) 2 P a s s a g e d c s D é p o r t c s B 5 0 3 0 G e m b[.]
x LÝ NƯỚC THẢI CHI PHÍ THẤP (Tái bản) c s TS DIM1TRI X A N T H O U L IS Đại học N õ n u nu h i ệp G e m b l o u x ( F U S A G x ) Passage d c s D é p o r t c s B - G e m b l o u x , Bi TS J E A N T I L L Y ( F U S AG x ) TS N A T H A L I K K O N D E K ( H US A Gx ) TS M A R C \ V A U T H E L E T ( R I S A G x ) TS P H I L I P P E B E R G E R O N ( F U S A G x ) TS L Ề U THỌ BÁCH Đại h ọ c Xú y d ự n g ( H U C E ) V i ệ n Kh o a h ọ c K ỹ thuật M ô i trườnu (I ES E) 55, Đưừnii Giái p h ỏ n g , Mà Nộ i , Vi ệ t N a m ( ;s TS TRẤN HIỂU NHUỆ (HUCE) PGS TS TRẤN ĐÚC HẠ (HUCE) GS TS YVANG C H E N G D U A N Đ i lìoc Khoa học ( ' ỏ n g n g h ệ Tây N a m (SVVUST) Kh o a Tài iìiiuycn Mơi trường, M i d i L ) u u iìl' (->2 i( ) l < ) , l i n h ỉ'ư X u y e i h lr u im Q u o c (ÍS TS Z I Ỉ A N< ; / H I G U I ( S WU S T ) (ỈS TS X I I A N G Q I N ( Ỉ D ( ) N ( Ì ( S WUS T ) TS x ỉ a n í ; y ĩ n g i ĩ o n g ( S WU S T ) ( Ỉ S T S H A N S BRIX Dại lì ọ c Aa r h u s ( A U ) Khoa Kh o a học Sinh học , O l c W o m i s Allc B u i l di n g l 135, 0 Ảrlius, c , Đ a n M c h rw C A R L O S A R I A S ( A U ) NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG HÀ NỘI - Tập th ể tác giả xin g íứ tới chương trinh E U A sm -Link, Uy ban Châu Au lời cảm ơn sâu sắc tài trỢquy báu trình thực dự án ‘Xây dựng chương trình giáo trình đào tạo bậc cạo học xử lý nước thải chi phí thấp ” V N /A sia - L in k /1 (113128) D ự án thực thành cơng nhờ hợp tác gắn bó, hiệu đầy nhiệt tình chuyên gia giàu kinh nghiệm lĩnh vực nghiên cứu môi trường từ nước Bỉ, V iệtN am , TrungQuôc uàĐanM ạch, LỜI NĨI ĐẨU Q trình thị hóa diễn mạnh mẽ Việt Nam , nhiên , hệ thống cấp nước thị vừng lân cận tinh trạng lạc hậu , không đồng thiếu phương tiện cần thiết cho việc xử lý nước thải Với nhu cầu khai thác tài nguyên nước ngày gia tăng, thấy việc phát triển phơ biến ứng dụng phương pháp xử lý nước thải tiêu thụ lượng có chi phí vận hành thấp đem lại hiệu cao giải vấn đề ô nhiễm môi trường đô thị tiến trình mở rộng khu vực ngoại thành Hiện nay, nguồn nhân lực lĩnh vực vệ sinh môi trường nước phát triển nói chung Việt Nam nói riêng thiếu trầm trọng, nhu cầu kỹ sư oà kỹ thuật viên xử lý nước thải ngày tăng năm tới Hợp tác trao đổi khoa học công nghệ biên soạn tài liệu phổ biến khái niệm vệ sinh bền vững, công nghệ xử lý nước thải ứng dụng nước giói việc làm thỉêí thực nhằm góp phần cải thiện lực chun mơn lĩnh vực xử lý nước thải đô thị vừng nông thôn phát triển mạnh Việt Nam Cuôh sách sản phẩm từ dự án hợp tác Quốc tếgiữắ cúc trường Đại Học Nông Nghiệp Gembloux (Bỉ), Đại Học Xây Dựng (Việt Nam), Đại Học Khoa Học Công Nghệ Tây Nam (Trung Quốc) Đại Học Aarhus (Đan Mạch), chương trình Asia-Link, ủy ban Châu Au tài trợ Giáo trinh đào tạo giới thiệu phương pháp xử lý nước thải chi p h í thấp khác áp dụng nước thành viên tập trung vào trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm công nghệ xử lý nước thải phát triền ứng dụng thành công đơn vị thành viên Các công nghệ sử dụng kỹ thuật đơn giản, chi phí thấp đ ể xử lý nước thải tái sử dụng nước thải sau xử lý phục vụ mục đích nơng nghiệp hạn chế mầm bệnh nguồn gảy ô nhiễm Cuôh sách biên soạn ngôn ngữ: Pháp, Việt, Trung Anh để phục vụ công tác đào tạo trường đại học thành viên phố biến khu vực Phiên tiếng Pháp GS.TS Dimitri Xanthouỉis chủ biên, phiên tiếng Việt TS Lều Thọ Bách chủ biên, tiếng Trung GS.TS Wang Chengduan chủ biên, tiếng Anh GS TS Hans Brix chủ biên Các nội dung cuôn sách tô chức biên soạn với tham gia: GS.TS Dimitri Xanthoulis biên soạn chương L , 5, mục 8.1 - 8.4; TS Jean Tilly biên soạn chương 10 ĩ ĩ TS Nathalie Fonder tham gia biên soạn chương 3, mục ĩ 5.1; TS Marc Wauthelet biên soạn mục 4.3 5.2; TS Phỉỉippe Bergeron biên soạn chương 12 13; TS Lều Thọ Bách biên soạn lời nói đầu , mục 4.5, tham gia biên soạn chương 1, 10; GS.TS Trần Hiếu Nhuệ biên soạn chương 6; PGS.TS Trần Đức Hạ biên soạn mục 4.1; GS.TS Wang Chengduan GS.TS Zhang Zhigui biên soạn mục 8.6; GS.TS Zhang Qỉngdong tham gia biên soạn chương 11; TS Xmng Yinghong tham gia biên soạn mục 4.5; GS TS Hans Brix biên soạn mục 4.2, chương ; TS Carlos Arias biên soạn mục 4.3 Đối tượng phục vụ sách cán khoa học, tư vấn quản lý, giảng viên đại học sinh viên thuộc hệ đào tạo cao đắng, đại học sau đại học lĩnh vực môi trường Đây sách viết công nghệ vấn đề liên quan tới xử lý nước thải chi p h í thấp xuất Việt Nam, nên khó tránh khỏi khiếm khuyết, mong nhận nhận xét góp ý độc giả Các tác giả DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIÉT TẮT K ý hiệu AF BCĐ BGN BHGN BOD CPTTB COD CWs DDV DO ĐCLM ĐTM ĐVĐ EC FOG HLR HRT KMD KSM LCGĐ Tiềng Việt Lọc kỵ khí A naerobic Piltcr Bùn chuyển động Bùn giãn nỏ' bùn hạt giàn nở N hu cầu ơxi sinh hóa Bioloụical Oxygen Demand C hi p hí tăn g th êm trung bình N hu cầu ơxi hóa hóa học C hem ical O x y een D em and Băi lọc ntìập nước nhân tạo C onstructed W etlands D ò n g dinh dường vĩnh cửu Ơxi hịa tan Đánh giá chiến lược mơi trường Dissolved Oxygcn Đ n h giá tác đ ộ n g mơi trường Đánh giá vịng đời Độ dẫn điện Chất béo, dầu, mỡ Tài lượng thủy lực Electrical Conductivity Fats, O il, Greasc Thời gian lưu nước Hydraulic Retention Time H ydraulic L oading Ratc Kỷ thuật m àng dinh dườnu LKKX Khảo sát sơ môi trường Lọc cát gián đoạn Lọc kỵ khí dịng chảy ngược Lọc kỵ khí dịng chảy xi M SH M àng sinh học O&M V ận hành bảo dường Q LM Quàn lý môi trường LKKN Tiêng Anh Operational and Maintenance QNTM Q uy hoạch nưỏc thài mờ SAR T ỷ iệ hấp thụ natri Sodium Absorption Ratio SAT X lý đắt S oil “ A q u iícr Treatment SR T T hời gian lưu bùn S lu d ge R etention T im e ss Chất lơ lửng S uspended Solid TDS T ổn g chất rắn hòa tan T olal D isso lv ed S olid TKN T ổn g nitơ Kjekiahl Total K jeldahl N itrogen TXLNT Trạm xử lý nước thải Ư ASB Be xử lý sinh học dòng chảy ngược qua Upflow Anacrobic Sludgc Blanket tầng bùn kỵ khí VIP Hố xí hai ngăn cài tiến có thơng Hố xí đào chìm cài tiến cỏ thơng vsv V i sinh vật XLBHNT Xìr lý bốc mrớc thải XLNT X lý nước thài XLÔĐ X lý ổn định V ID P Ventilated Improved Double Pit Ventilated Improved Pit TỔNG QUAN VỂ NƯỚC THẢI - HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 KHÁI NIỆM VỂ NƯỚC THẢI Quá trình hoạt động sinh hoạt sản xuất người cấc đô thị làm phát sinh chất thải dạng rắn, lỏng khí Chất thải dạng lỏng, hay nước thải, sau qua khâu xử lý làm sạch, nguồn nước cấp quan trọng cho thị (Hình 1.1) Nước thải nước sau trình sử dụng hoạt động người, có thành phần bị biến đổi, chứa chất ô nhiễm Theo nguồn gốc, nước thải hỗn hợp nước hay chất lỏng có chứa chất thải từ hộ gia đình, trường học, khu thương mại hay cồng nghiệp với nguồn nước ngầm, nước mặt nước mưa [Metcalí Eddy, 2003] Hình 1.1 Nguồn gốc hệ thống quản lý nước thái Có nhiều loại nước thải với thành phần, tính chất khác có nhiều loại hình cơng nghệ kỹ thuật xử lý làm giảm tác động tiêu cực nưóe thải tới môi trường tiếp nhận Theo nguồn gốc phát sinh, nước thải phân loại theo bốn loại sau: • Nước thải sinh hoạt; • Nước thải thương mại; • Nước thải cơng nghiệp; • Nước mưa chảy bề mặt Nước thải sinh hoạt: Nước thải phát sinh chủ yếu từ hộ gia đình, khu văn phòng, trường học, nguồn tương tự, gọi nước thải vệ sinh nước thải sinh hoạt Nó bao gồm nước thải từ xí nghiệp cơng nghiệp trường hợp nước thải sinh hoạt nước thải công nghiệp thu gom chung hệ thống nước chung thị Nước thải thương mại: Nước thải k h ô n g chứa chất độc tố, chất nguy hại từ khu thương mại, có thành phần tương tự nước thải sinh hoạt, nhiên có một sơ' chất có nồng độ lớn so với nước thải sinh hoạt điển hình Loại hình nước thải bao gồm nước thải phát sinh từ sở dịch vụ ãn uống, sở giặt có trang bị khơng q bốn máy giặt, sở nuôi gia súc, gia cầm (chuồng trại, trạm thú y, sở chăn nuôi), dịch vụ chăm sóc sức khoẻ, với điều kiện khơng chứa chất độc tố, chất nguy hại chất thải công nghiệp Nước thải công nghiệp: Nước thải phát sinh từ q trình sản xuất, thương mại, khai khống, hoạt động khu lâm nghiệp, bao gồm nước chảy bề mật nước rỉ từ khu tiếp nhận rác thải kho lưu trữ hàng thương mại, công nghiệp tất loại nước thải khác, khơng định nghĩa nưóe thải sinh hoạt Nước mưa chảy tràn bé mật: Nước chảy tràn có nguồn gốc từ nước mua, tuyết tan, nước mưa thoát hè đường phố, w ; phần nước không thấm qua đất chảy tràn mặt đường, đất, thu gom vào hệ thống nước thành phơ chảy vào nguồn nước mặt 1.2 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC THẢI Thành phần nước thải đa dạng; ngồi cịn chứa vi khuẩn gày bệnh không gây bộnh, hợp chất hữu tan không tan, hợp chất vô tan không tan, xác động thực vật, khí sinh học chất độc, vv 1.2.1 Đặc điểm lưu lượng Lưu lượng nước thải thông số quan trọng việc thiết kế lựa chọn quy mơ loại hình cơng nghệ xử lý, chí việc lựa chọn hệ thống thoát nước chung hay riêng Lưu lượng nước thải biểu thị lưu lượng đạc trưng, lưu lượng ngày đêm, lun lượng tới hạn (cực đại cưc tiểu), hệ số dao động lưu lượng nước thải theo ngày, tháng, năm Đối với hệ thống thoát nước chung (kết hợp thoát nước thải nước mưa), thông số khuyến cáo sử dụng sau [theo Weber Vandevenne Edeline, 2002]: • Q m - lưu lượng đặc trưng mùa khô: Qđt = — (lương nước thải ngày đêm), [mVh]; • Q uị - lưu lượng ban ngày mùa khô: Q,g = — (lượng nước thải ngày đêm), [m 3/hj; 18 - Qix thường sử dụng trạm xử lý nước thải có quy mô phục vụ 20 000 dân số tương đương Đối với trạm xử lý có quy mơ nhỏ hơn, lượng nước thải vào thời điểm ban đêm, sử dụng Q N • 3Q /H - lưu lượng dịng chảy cực đại vể mùa khơ [m 3/h]; - Thông số xét đến thiết kế cơng trình xử lý sinh học (đặc biệt với thị có hoạt động theo mùa) • Qmax - lưu lượng dòng chảy cực đại mùa mưa Ịm-Vh]: 3Qifị