MỤC LỤC CHƯƠNG I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI 7 1 1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI 7 1 2 THÀNH PHẦN LÝ HÓA HỌC CỦA NƯỚC THẢI 9 1 2 1 Tính chất vật lý 10 1 2 2 Tính chất hóa học 10 1 3 NGU[.]
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON MỤC LỤC CHƯƠNG I: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI 1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI 1.2 THÀNH PHẦN LÝ HÓA HỌC CỦA NƯỚC THẢI 1.2.1 Tính chất vật lý 10 1.2.2 Tính chất hóa học 10 1.3 NGUỒN GỐC PHÁT SINH CÁC LOẠI NƯỚC THẢI ðẶC TRƯNG 12 1.4 CÁC THÔNG SỐ ðÁNH GIÁ Ô NHIỄM VÀ YÊU CẦU CẦN THIẾT PHẢI XỬ LÝ NƯỚC THẢI 19 1.4.1 Các thông số ñánh giá ô nhiễm 19 1.4.2 Yêu cầu cần thiết phải xử lý nước thải 25 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SINH HỌC TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 26 2.1 PHÂN LOẠI CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC 26 2.1.1 Biến ñổi sinh hóa 27 2.1.2 Mơi trường sinh hóa 28 2.1.3 Trình tự phản ứng trình 29 2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH 29 2.3 CÂN BẰNG HÓA HỌC VÀ ðỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH SINH HỌC 32 2.3.1 ðộng học phản ứng lên men trình xử lý nước thải 32 2.3.2 ðộng học chuyển hóa chất hữu q trình xử lý theo sinh khối bùn thời gian 34 CHƯƠNG III: VI SINH VẬT TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 35 3.1 KHÁI NIỆM 35 3.2 SINH THÁI, SINH LÝ, PHÂN LOẠI VI SINH VẬT 35 3.2.1 Sinh thái, sinh lý vi sinh vật 35 3.2.2 Phân loại vi sinh vật 39 3.2.2.1 Vi khuẩn 46 3.2.2.2 Eukarya (Sinh vật nhân thực) 50 3.2.2.3 Archaea (cổ khuẩn) 55 3.3 SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA TẾ BÀO VI SINH VẬT 56 3.3.1 Nuôi cấy tĩnh/ nuôi cấy theo mẻ 56 3.3.2 Ni cấy liên tục/ dịng liên tục 58 3.4 ðỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH TĂNG TRƯỞNG 59 3.4.1 Các ñặc trưng ñộng học trình sinh trưởng 59 3.4.2 Các giai ñoạn phát triển vi sinh vật trình sinh trưởng 60 http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON 3.4.2.1 Giai ñoạn chậm phát triển (giai ñoạn cảm ứng): 61 3.4.2.2 Giai ñoạn phát triển theo hàm số mũ vi sinh vật: 61 3.4.2.3 Giai đoạn phát triển tuyến tính: 62 3.4.2.4 Giai ñoạn ổn ñịnh: 62 3.4.3 Sự phụ thuộc tốc ñộ phát triển vi sinh vật vào nồng ñộ chất: 63 3.4.3.1 Phương trình Mono: 63 3.4.3.2 Xác định KS thơng số động học theo phương pháp Lineweaver Burk: 64 3.4.4 ðộng học trình chết vi sinh vật: 65 3.5 CHỈ THỊ VI SINH VẬT TRONG CÁC CƠNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI 66 3.5.1 Vi sinh vật lên men kỵ khí 66 3.5.2 Vi sinh vật lên men hiếu khí 67 3.5.2.1 Tác nhân sinh trưởng lơ lửng: 67 3.5.2.2 Tác nhân sinh trưởng bám dính: 69 3.5.3 Vi sinh vật hồ ổn ñịnh 73 3.6 ỨNG DỤNG 74 3.6.1 Thực phẩm 74 3.6.2 Nông nghiệp 75 3.6.3 Khai thác nguyên liệu 75 3.6.4 Bảo vệ môi trường 75 CHƯƠNG IV: ðỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH SINH HỌC 77 4.1 MƠ HÌNH ðỘNG HỌC HÌNH THỨC 77 4.1.1Phản ứng bậc 77 4.1.2Phản ứng bậc 78 4.1.3Phản ứng bậc 78 4.2MƠ HÌNH DỰA TRÊN CƠ CHẾ LÊN MEN XÚC TÁC 80 4.2.1 Phương trình ñộng học – phương trình Michaelis-Menten: 80 4.2.2 Xác định thơng số động học 82 4.3 MÔ HÌNH DỰA TRÊN CƠ CHẾ LÊN MEN SINH KHỐI 86 4.3.1 Mơ hình dựa chế lên men sinh khối 86 4.3.2 Phương pháp xác định thơng số mơ hình 88 4.3.2.1 Phương pháp vi phân 88 4.3.2.2 Phương pháp tích phân 89 4.4 PHƯƠNG TRÌNH MICHAELIS-MENTEN TRONG DẠNG TÍCH PHÂN: 93 CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ SINH HỌC KỴ KHÍ 96 5.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 96 5.2 CÁC CƠNG TRÌNH SINH HỌC KỴ KHÍ 97 http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON 5.2.1 Các dạng bể xử lý kỵ khí 97 5.2.2 Sinh học kỵ khí hai giai đoạn: 98 5.2.3 Bể kỵ khí kiểu đệm bùn dịng chảy ngược - UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor) 99 5.2.4 Bể phản ứng khuấy liên tục - CSTR (Continuously stirred tank reactor) 102 5.2.5 Bể phản ứng dịng chảy - PFR (plug flow reactor) 104 5.2.6 Lọc kỵ khí bám dính cố định - AFR (anaerobic filter reactor) 104 5.2.7 Bể phản ứng kỵ khí có đệm giãn - FBR, EBR (fluidized and expanded bed reactor) 105 5.3 MÔ TẢ QUÁ TRÌNH 106 5.4 YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG 108 5.5 THÔNG SỐ THIẾT KẾ 109 5.6 THÔNG SỐ VẬN HÀNH 111 5.7 ỨNG DỤNG ðẶC TRƯNG 115 CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ SINH HỌC HIẾU KHÍ 116 6.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 116 6.2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG 117 6.3 CÁC DẠNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC HIẾU KHÍ 119 6.3.1 Bùn hoạt tính 119 6.3.1.1 Khuấy trộn hoàn toàn 127 6.3.1.2 Dòng chảy nút (Bể bùn hoạt tính cấp khí giảm dần) 128 6.3.1.3 Thổi khí nhiều bậc (Bể bùn hoạt tính nạp nước thải theo bậc) 129 6.3.1.4 Mương oxy hóa: 130 6.3.1.5 Thiết bị khí nâng (Airlift reactor) 133 6.3.1.6 Tăng trưởng hiếu khí sinh khối tháp kín A – B (Aerobic growth of biomass in packed towers) 137 6.3.1.7 Bể hiếu khí gián đoạn - SBR (Sequencing Batch Reactor) 138 6.3.1.8 Unitank 140 6.3.2 Lọc sinh học 142 6.3.2.1 RBC (Roltating Biological Contactor - ðĩa quay sinh học): 145 6.3.2.2 Lọc nhỏ giọt: 146 6.3.2.3 Lọc sinh học ngập nước (ñệm cố ñịnh, ñệm giãn nở) 148 6.4 THƠNG SỐ TÍNH TỐN 149 6.4.1 Tính tốn bể Aerotank 149 6.4.1.1 Aerotank suất cao với khống hóa bùn hoạt tính tách biệt 149 6.4.1.2 Tối ưu hóa cơng nghệ bể aerotank suất cao 156 6.4.1.3 Kết cấu aerotank suất cao 158 http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON 6.4.1.4 Aerotank sục khí kéo dài 161 6.4.1.5 Ví dụ tính tốn cơng nghệ hệ thống xử lý 163 6.4.2 Các thông số thiết kế cụ thể 169 6.4.2.1 Quá trình phân hủy hiếu khí 169 6.4.2.2 Các thông số thiết kế cho bể Aerotank: 170 6.4.2.3 Các thơng số thiết kế mương oxy hóa 171 6.4.2.4 Thiết kế bể lọc sinh học nhỏ giọt 171 6.4.2.5 Thông số thiết kế bể lọc sinh học ngập nước 172 6.5 THÔNG SỐ VẬN HÀNH 174 6.5.1 Vận hành hệ thống xử lý hiếu khí 174 6.5.1.1 Các thông số kiểm tra trình vận hành 175 6.5.1.2 Kiểm sốt q trình xử lý 176 6.5.1.3 Quan sát vận hành 177 6.5.1.4 Ngừng hoạt ñộng 177 6.5.1.5 Giải cố 177 6.5.1.6 Những cố thường gặp 178 6.5.2 Vận hành hệ thống lọc sinh học nhỏ giọt 179 6.5.2.1 Theo dõi vận hành 179 6.5.2.2 Kiểm sốt q trình thử mẫu kiểm tra 180 6.5.2.3 Các vấn ñề thường gặp trình vận hành cách khắc phục 180 6.5.3 Vận hành hệ thống bùn hoạt tính: 183 6.5.3.1 Các thông số vận hành hệ thống: 185 6.5.3.2 Kiểm soát vận hành hệ thống; 186 6.5.3.3 Các vấn đề xảy vận hành cách khắc phục: 186 6.6 ỨNG DỤNG 195 CHƯƠNG VII: HỒ SINH HỌC 196 7.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 196 7.2 CÁC DẠNG HỒ SINH HỌC 196 7.2.1 Hồ tự nhiên, hồ nhân tạo: 197 7.2.1.1 Hồ tự nhiên 197 7.2.1.2 Hồ nhân tạo 197 7.2.2 Hồ kỵ khí: 198 7.2.3 Hồ tùy tiện: 199 7.2.4 Hồ hiếu khí: 202 7.2.5 Hồ sinh học với tham gia thực vật nước: 203 7.3 VI SINH VẬT HIỆN DIỆN 204 7.3.1 Vi khuẩn hiếu khí: 205 http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON 7.3.2 Vi khuẩn kỵ khí: 206 7.3.3 Các vi sinh vật quang hợp: 206 7.3.4 ðộng vật nguyên sinh động vật khơng xương sống: 207 7.3.5 Hồ thực vật: 207 7.4 THÔNG SỐ THIẾT KẾ 207 7.4.1 Thiết kế hồ kỵ khí 208 7.4.2 Thiết kế hồ tùy tiện 209 7.4.3 Thiết kế hồ hiếu khí 213 7.4.4 Thiết kế hồ thực vật nước: 214 7.5 THÔNG SỐ VẬN HÀNH 215 7.6 ỨNG DỤNG ðẶC TRƯNG 216 CHƯƠNG VIII: CÔNG NGHỆ SINH HỌC LAI HỢP 217 8.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 217 8.2 CÁC DẠNG HỆ THỐNG SINH HỌC LAI HỢP 218 8.2.1 Cơng nghệ kỵ khí hai giai đoạn (acid hóa + lọc kỵ khí) 218 8.2.2 UASB + lọc kỵ khí 218 8.2.4 Hệ thống hybrid kị khí tăng trưởng lơ lửng 221 8.2.5 Bùn hoạt tính + lọc màng 224 8.2.6 Bùn hoạt tính + lọc sinh học 226 8.3 ðỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH 228 8.4 THƠNG SỐ TÍNH TỐN 228 8.5 CÁC ỨNG DỤNG ðẶC TRƯNG 229 CHƯƠNG IX: XỬ LÝ CÁC CHẤT DINH DƯỠNG (N,P) BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC 230 9.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH 230 9.2 ðỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH 236 9.2.1 ðộng học q trình Nitrat hóa sinh học 236 9.2.2 ðộng học trình khử Nitrat sinh học 239 9.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG 244 9.4 TÍNH TỐN THIẾT KẾ 246 9.4.1 Nitrat hóa khử nitrat kết hợp 246 9.4.2 Nitrat hóa khử nitrat riêng biệt 254 9.4.3 Khử P 254 9.5 ỨNG DỤNG ðẶC TRƯNG 255 CHƯƠNG X: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC CHO XỬ LÝ CÁC LOẠI NƯỚC THẢI 257 10.1 BẢN CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ 257 http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON 10.2 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 257 10.3 CƠ SỞ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ 260 10.4 YÊU CẦU THIẾT KẾ 260 10.5 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ SƠ BỘ NƯỚC THẢI SINH HOẠT (CHO KHU DÂN CƯ) 262 10.6 XỬ LÝ NƯỚC THẢI CĨ TÍNH CHẤT NGUY HẠI 263 10.6.1 Xử lý nước thải dệt nhuộm 263 10.6.2 Xử lý nước thải thuộc da 266 10.6.3 Xử lý nước thải chế biến mủ cao su 269 10.6.4 Xử lý nước thải sản xuất thuốc trừ sâu 271 10.6.5 Xử lý nước thải chế biến hạt ñiều 273 10.7 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP 276 10.7.1 Khu công nghiệp Biên Hòa 276 10.7.2 Khu công nghiệp Việt Nam - Singapore 281 10.7.3 Khu chế xuất Linh Trung 284 10.7.4 Khu chế xuất Tân Thuận 288 10.7.5 Khu công nghiệp Tân Tạo 291 10.7.6 Khu công nghiệp Long Thành (ðồng Nai) 295 10.7.7 Khu cơng nghiệp Mỹ Phước (Bình Dương) 301 10.7.8 Khu chế xuất công nghiệp Linh Trung III 303 10.8 XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP ðẶC TRƯNG 307 10.8.1 Xử lý nước thải chăn nuôi heo 307 10.8.2 Xử lý nước thải tinh bột mì 309 10.8.3 Xử lý nước rỉ rác 313 10.8.4 Xử lý nước thải sản xuất DOP 319 10.8.5 Xử lý nước thải làng nghề sản xuất bún 322 10.8.6 Xử lý nước thải sản xuất bia nhà máy bia Việt Nam 324 http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CHƯƠNG I: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI 1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI Nước nguồn tài nguyên vô quan trọng cho tất sinh vật trái đất Nếu khơng có nước chắn khơng có sống xuất hiện, thiếu nước văn minh khơng tồn ñược Từ xưa, người ñã biết ñến vai trò quan trọng nước; nhà khoa học cổ ñại ñã coi nước thành phần vật chất trình phát triển xã hội lồi người văn minh lớn nhân loại ñều xuất phát triển lưu vực sông lớn như: văn minh Lưỡng Hà Tây Á nằm lưu vực hai sông lớn Tigre Euphrate (thuộc Irak nay); văn minh Ai Cập hạ lưu sông Nil; văn minh sông Hằng Ấn Ðộ; văn minh Hoàng Hà Trung Quốc; văn minh sơng Hồng Việt Nam Nước đóng vai trị quan trọng nhiều q trình diễn tự nhiên sống người Từ 3.000 năm trước Cơng Ngun, người Ai Cập biết dùng hệ thống tưới nước ñể trồng trọt ngày người ñã khám phá thêm nhiều khả nước ñảm bảo cho phát triển xã hội tương lai: nước nguồn cung cấp thực phẩm nguyên liệu công nghiệp dồi dào, nước quan trọng nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt, thể thao, giải trí cho nhiều hoạt động khác người Ngồi nước cịn coi khống sản đặc biệt tàng trữ nguồn lượng lớn lại hòa tan nhiều vật chất khai thác phục vụ cho nhu cầu nhiều mặt người Trong công nghiệp, người ta sử dụng nước làm nguyên liệu nguồn lượng, làm dung môi, làm chất tải nhiệt dùng ñể vận chuyển nguyên vật liệu Nước bao phủ 71% diện tích đất có 97% nước mặn, lại nước Nước giữ cho khí hậu tương đối ổn định pha lỗng yếu tố gây nhiễm mơi trường, cịn thành phần cấu tạo yếu thể sinh vật, chiếm từ 50%-97% trọng lượng thể, chẳng hạn người nước chiếm 70% trọng lượng thể Sứa biển nước chiếm tới 97% Trong 3% lượng nước http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON có đất có khoảng 3/4 lượng nước mà người khơng sử dụng nằm q sâu lịng đất, bị đóng băng, dạng khí dạng tuyết lục điạ có 0, 5% nước diện sơng, suối, ao, hồ mà người ñã ñang sử dụng Tuy nhiên, ta trừ phần nước bị ô nhiễm có khoảng 0,003% nước mà người sử dụng tính trung bình người cung cấp 879.000 lít nước để sử dụng (Miller, 1988) [19] Hình 1.1 Tỉ lệ loại nước giới (Liêm, 1990) Nước tự nhiên nước mà chất lượng số lượng hình thành ảnh hưởng q trình tự nhiên khơng có tác động người Tùy theo độ khống, nước chia làm: nước (lượng muối < 1g/l), nước lợ (10 - 50 g/l) http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON nước muối (> 50 g/l) Nước chia làm: nước khoáng (đến 200mg/l), khống trung bình (200 - 500mg/l), nước khoáng cao (từ 500 - 1000 mg/l) Nước thải nước ñã dùng sinh hoạt, sản xuất chảy qua vùng đất nhiễm Phụ thuộc vào điều kiện hình thành, nước thải chia thành nước thải sinh hoạt, nước khí nước thải cơng nghiệp [11] - Nước thải sinh hoạt: nước nhà tắm, giặt, hồ bơi, nhà ăn, nhà vệ sinh, nước rửa sàn nhà Chúng chứa khoảng 58% chất hữu 42% chất khống ðặc điểm nước thải sinh hoạt hàm lượng cao chất hữu không bền sinh học (như cacbonhydrat, protein, mỡ); chất dinh dưỡng (photphat, nitơ); vi trùng; chất rắn mùi - Nước khí quyển: hình thành mưa chảy từ đồng ruộng Chúng bị nhiễm chất vô hữu khác Nước trôi qua khu vực dân cư, khu sản xuất công nghiệp, theo chất rắn, dầu mỡ, hóa chất, vi trùng Cịn nước chảy từ đồng ruộng mang theo chất rắn, thuốc sát trùng, phân bón - Nước thải công nghiệp: xuất khai thác chế biến nguyên liệu hữu vô Trong q trình cơng nghệ nguồn nước thải là: a Nước hình thành phản ứng hóa học (chúng bị ô nhiễm tác chất sản phẩm phản ứng) b Nước dạng ẩm tự liên kết nguyên liệu chất ban đầu, tách qua trình chế biến c Nước rửa nguyên liệu, sản phẩm, thiết bị d Dung dịch nước e Nước chiết, nước hấp thụ f Nước làm nguội g Các nước khác như: nước bơm chân khơng, từ thiết bị ngưng tụ hịa trộn, hệ thống thu hồi tro ướt, nước rửa bao bì, nhà xưởng, máy móc 1.2 THÀNH PHẦN LÝ HĨA HỌC CỦA NƯỚC THẢI http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON Nước thải chứa nhiều loại hợp chất khác nhau, với số lượng nồng độ thay đổi khác Có thể phân loại tính chất nước thải sau: [15] 1.2.1 Tính chất vật lý Tính chất vật lý nước thải ñược xác ñịnh dựa tiêu: màu sắc, mùi, nhiệt độ lưu lượng (dịng chảy) - Màu: nước thải có màu nâu sáng, nhiên nhìn chung màu nước thải thường màu xám có vẩn đục Màu sắc nước thải bị thay đổi đáng kể bị nhiễm khuẩn, nước thải có màu đen tối - Mùi: mùi có nước thải sinh hoạt có khí sinh từ q trình phân hủy hợp chất hữu hay có số chất ñược ñưa thêm vào nước thải Nước thải sinh hoạt thơng thường có mùi mốc, nước thải bị nhiễm khuẩn chuyển sang mùi trứng thối tạo thành H2S nước - Nhiệt ñộ: nhiệt ñộ nước thải thường cao so với nhiệt ñộ nguồn nước ban ñầu, có gia nhiệt vào nước từ đồ dùng gia đình máy móc thiết bị cơng nghiệp Tuy nhiên, dịng nước thấm qua ñất lượng nước mưa ñổ xuống nhân tố làm thay ñổi cách ñáng kể nhiệt ñộ nước - Lưu lượng: thể tích thực nước thải xem đặc tính vật lý nước thải, có đơn vị m3/người.ngày Hầu hết thiết bị xử lý ñược thiết kế ñể xử lý nước thải có lưu lượng 0,378 – 0,756 m3/người.ngày Vận tốc dịng chảy ln thay đổi ngày 1.2.2 Tính chất hóa học Các thơng số mơ tả tính chất hóa học thường là: số lượng chất hữu cơ, chất vơ chất khí ðể đơn giản hơn, ta xác định tính chất hóa học nước thải thơng qua thơng số: độ kiềm, BOD, COD, chất khí hịa tan, hợp chất Nito, pH, P, chất rắn (hữu cơ, vô cơ, huyền phù không tan), nước http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON - ðộ kiềm: ñặc trưng cho khả trung hịa axit, thường độ kiềm bicarbonate, carbonate, hydroxide ðộ kiềm thực chất mơi trường đệm (để giữ pH trung tính) nước thải suốt q trình xử lý sinh hóa - Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD): dùng ñể xác ñịnh lượng chất bị phân hủy sinh hóa nước thải, thường xác định sau ngày nhiệt ñộ 20oC BOD5 nước thải sinh hoạt thường nằm khoảng 100 – 300mg/l - Nhu cầu oxy hóa học (COD): dùng để xác định lượng chất bị oxy hóa nước thải COD thường nằm khoảng 200 – 500 mg/l Tuy nhiên, nước thải cơng nghiệp, nồng độ gia tăng cách đáng kể - Các chất khí hịa tan: khí hịa tan nước thải Nước thải cơng nghiệp thường có nồng ñộ oxy tương ñối thấp - Hợp chất chứa N: số lượng loại hợp chất chứa N thay ñổi dạng nước thải khác (nước thải chưa xử lý nước thải sau xử lý dịng ra) N thường kèm vịng tuần hồn oxy hóa nồng độ giảm dần Phần lớn N chưa ñược xử lý nước thải chuyển sang dạng N hữu hay N-NH3 Nồng ñộ N nước thải thường 20 – 85 mg/l; N hữu thường khoảng – 35 mg/l, cịn nồng độ N-NH3 thường từ 12 – 50 mg/l - pH: ñây cách ñể nhanh chóng phát tính axit nước thải Giá trị pH dao ñộng khoảng từ – 14 ðể xử lý nước thải cách có hiệu pH nên nằm khoảng 6,5 – (lý tưởng từ 6,5 – 8) - Phospho: ñây nhân tố cần thiết cho hoạt động sinh hóa, nên diện với lượng tối thiểu, loại bỏ sau q trình xử lý bậc hai Số lượng P dư thừa gây rối dòng chảy làm tăng trưởng mức loại tảo Nồng ñộ P thường khoảng – 20 mg/l Quá trình loại bỏ hợp chất photphat chất tẩy rửa có ảnh hưởng quan trọng đến khối lượng P nước thải - Các chất rắn: hầu hết chất nhiễm nước thải xem chất rắn Mục đích việc xử lý nước thải nhằm loại bỏ chất rắn chuyển chúng sang dạng ổn ñịnh dễ xử lý Các chất rắn phân http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON loại dựa vào thành phần hóa học chúng (hữu hay vô cơ), đặc tính vật lý (có thể lắng đọng, mặt nước, hay dạng keo) Nồng ñộ tổng chất rắn nước thải thường dao ñộng khoảng 350 – 1200 mg/l + Các chất rắn hữu cơ: bao gồm C, H, O, N, chuyển thành CO2 H2O cháy nhiệt ñộ 550oC + Các chất rắn vô cơ: thường không bị ảnh hưởng cháy + Các chất rắn lơ lửng: loại chất rắn thường bị giữ lại bể lọc đệm vật liệu xơ, ñược phân loại nhỏ như: tổng chất răn lơ lửng (TSS), chất rắn lơ lửng dễ bay (VSS), chất rắn lơ lửng cố ñịnh Ngồi chúng cịn phân loại thành thành phần dựa vào khả lắng ñọng: chất rắn có khả lắng đọng, chất rắn mặt dạng keo Tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng nước thải thường từ 100 – 350 mg/l + Các chất rắn tan: loại chất rắn ñi qua ñược bể lọc ñệm vật liệu xơ, ñược phân loại thành: tổng hàm lượng chất rắn tan ñược (TDS), chất rắn tan dễ bay hơi, chất rắn tan cố ñịnh Tổng hàm lượng chất rắn tan ñược nằm khoảng 250 – 850 mg/l - Nước: thành phần cấu tạo nước thải Trong số trường hợp, nước chiếm đến từ 99,5% - 99,9% nước thải (thậm chí nước thải nhiễm nặng hàm lượng chất bẩn chiếm 0,5%; cịn nguồn nước thải xem nồng độ 0,1%) 1.3 NGUỒN GỐC PHÁT SINH CÁC LOẠI NƯỚC THẢI ðẶC TRƯNG ðể xác ñịnh nguồn gốc phát sinh loại nước thải đặc trưng, ta dựa vào số liệu thống kê kết phân tích nước thải số sở sản xuất (trên địa bàn Tp.Hồ Chí Minh) có hàm lượng COD BOD5 tương ñối cao (bảng 1.1), bảng kết chất lượng nước thải sản xuất xí nghiệp, nhà máy điển hình (thủy sản, chế biến thực phẩm, ñường, bánh kẹo, …) Bảng 1.1: Kết phân tích tính chất nước thải số sở sản xuất địa bàn Tp Hồ Chí Minh (2005) http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM TT WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON Tên sở sản xuất Quận/ Ngành nghề Tính chất Huyện kinh doanh nước thải Xí nghiệp chăn nuôi Quận Chăn heo Phước Long heo nuôi Nước Hàm lượng chất ô nhiễm (mg/l) COD BOD5 SS 1153 807 5988 1558 1021 148 660 356 577 2333 725 6350 2857 - 1029 282 120 436 165 2431 1327 13 1371 891 11 2460 1220 15 4646 2786 2070 vệ sinh chuồng trại Chi nhánh Cty CP Quận Sài Gòn Xanh Cơng ty giấy Bình Thủ giải nhiệt, rửa Giấy xeo NT sản xuất Chiểu ðức Công ty Samsung Thủ Ti vi,tủ lạnh, NT ðức máy giặt hoạt Công ty Dệt – May Bình Dệt, may NT sản xuất – Thêu Mỹ Dung Kem, Yaourt Nước Công ty sinh Tân Phượng Bình Hồng Tân DNTN Thăng Long Củ Giặt quần áo Cống chung Dệt nhuộm Cống chung Cao su NT sau sản Chi HTX SX – TM Tấn Củ Thành Chi Cty TNHH CBTP Củ huynh ñệ Tề Hùng 10 DNTN Thành Công xuất nông sản Cống chung Chi nhuộm Quận 347 Dệt, Nhuộm NT sản xuất, vải vệ sinh thiết bị 11 Xí nghiệp nước Quận Nước tương, Cống chung http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON chấm Nam Dương 12 Công ty tương ớt TNHH Tân Nhan Lý Bạch đơng lạnh Phú 13 Cty CP Thủy sản số Tân Seajoco Hàng Phú đơng Cống chung lạnh 14 Cơng ty chế biến gỗ Gị ðức Thành tuộc NT sản xuất Gỗ NT sản xuất - Cống chung Vấp 15 Bánh Hỷ Lâm Môn Quận 16 Công ty CP thực Quận phẩm Bình Tây bún, Cống chung cháo ăn liền 17 Cty TNHH SX TM Hóc Giấy Thiên Trí Mì, Giấy xeo NT vào Thuốc NT Môn 18 Nhà máy thuốc Quận SN (cơ sở 2) sinh hoạt 19 Cty CP Dược phẩm Quận dịch vụ Y tế Thuốc 811 54 443 561 352 38 1029 183 960 1527 750 184 6570 3150 144 2182 1200 1070 530 260 4390 748 318 92 1558 841 25 tây Cống chung (dạng viên) Khánh Hội 20 Cty TNHH TM Quận Vải mùng NT sản xuất DV&XD Tấn Quang 12 Nguồn: Trường ðại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh, 2005 Bảng 1.2: ðặc tính nước thải chế biến thủy sản Nước thải BOD5 COD Dầu/mỡ TS SS Nguồn Chế biến cá 3,32 - 0,348 - 1,42 Middleebrooks (thủ công) kg/tấn kg/tấn , 1979 Chế biến cá 11,9 8,92 Middleebrooks (bằng máy) kg/tấn kg/tấn , 1979 kg/tấn - 2,48 kg/tấn - http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM Philê cá Tuyết 32- 1.063 Patagonia mg/l WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON 550- 8,3- 79,9 1.290- 1.250 mg/l 4.300 mg/l Philê cá trích 3.428- - 10.000 - 1983 mg/l 857- 6.000 - - mg/l 6,8- 20 cá ngừ kg/tấn Ni cá 9,22 Sác đin kg/tấn Ni 4,8- 5,5 ghẹ xanh kg/tấn Sorensen, 1974; mg/l ðóng hộp Gonzáles, Herborg, 1974 - 1,7- 13 kg/ - - 1,74 - kg/tấn - 0,21- 0,3 - kg/tấn 3,8- 17 Middleebrooks kg/tấn , 1979 5,41 Middleebrooks kg/tấn , 1979 0,7- Middleebrooks 0,78 , 1979 kg/tấn Nuôi nghêu 5,14 (bằng máy) kg/tấn Nuôi nghêu 18,7 (ni thường) kg/tấn Xí nghiệp 2,96 bột cá kg/tấn Nước lưu 3.050- chuyển cá - 0,145 - kg/tấn - 0,461 - kg/tấn - 0,56 - kg/tấn - 1.300 - 18,4 - 67.200 17.200 64,9 mg/l mg/l mg/l - 1,92 % 2,4-6,3 Nước máu cá 23.500 - 93.000 (từ xí 34.000 mg/l nghiệp bột cá) mg/l 10,2 Middleebrooks kg/tấn , 1979 6,35 Middleebrooks kg/tấn , 1979 0,92 Middleebrooks kg/tấn , 1979 - Nemerow, 1971 - % Parin cộng sự, 1979; Civit cộng sự, 1982 Nước dính 13.000 - - 60 - 1.560 25 - 62 - Cuadros http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON nhớt (từ 76.000 xí nghiệp bột mg/l mg/l mg/l Gonzáles, 1991 cá) Nước chế 690 mg/l 2.000 biến cá hồi - - mg/l 500 Phan Thu Nga, mg/l ðH Bách khoa Tp Hồ Chí Minh, 1997 Bảng 1.3: Thành phần tính chất nước thải sản xuất Công ty VISSAN TCVN Kết STT Chỉ tiêu ðơn vị 5945 NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 NT6 1995 loại B pH COD 6,56 7,53 7,64 7,62 6,88 7,25 5,5-9 mg/l 640 2840 5760 3800 1200 3000 100 BOD5 mg/l 510 995 3695 3695 702 1100 50 SS mg/l 415 1980 565 575 810 720 100 N – tổng mg/l 98 180 549 549 314 348 60 P – tổng mg/l 2,13 22,6 3,19 3,13 7,2 27,15 Nguồn: Trường ðại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh, 2005 Ghi chú: NT1 : Nước thải lòng heo, NT2 : Nước thải lòng bò, NT3 : Nước thải huyết heo, NT4 : Nước thải huyết bị, NT5 : Nước thải cơng đoạn cạo lơng heo, NT6 : Nước thải cống chung Bảng 1.4: Thành phần tính chất nước thải sản xuất Cơng ty CBTS SEASPIMEX STT Chỉ tiêu ðơn vị Kết TCVN http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON 5945 NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 NT6 1995 loại B pH - 6,90 7,01 6,99 7,2 6,52 7,62 5,5-9 COD mg/l 1320 533 312 1287 3600 1250 100 BOD5 mg/l 1044 392 244 900 2870 1014 50 SS mg/l 172 56 148 275 385 153 100 N – tổng mg/l 244 20 81 84 204 128 60 P – tổng mg/l 31 12 17 22 53 17 Nguồn: Trường ðại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh, 2005 Ghi chú: NT1 : Nước thải phân xưởng đơng lạnh, NT2 : Nước thải phân xưởng sản xuất sản phẩm khô, NT3 : Nước thải phân xưởng sản xuất ñồ hộp, NT4 : Nước thải tổng hợp, NT5: Nước thải chế biến mực, bạch tuộc, NT6: Nước thải chế biến tôm Bảng 1.5 : Thành phần tính chất nước thải sản xuất Nhà máy bia Sài Gòn TCVN Kết STT Chỉ tiêu ðơn vị 5945NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 1995 loại B pH - 5,32 6,89 6,97 8,62 5,15 5,5-9 COD mg/l 321 278 4890 3024 100 BOD5 mg/l 209 215 3766 1972 50 SS mg/l 19 19 351 273 100 N – tổng mg/l 15 35,84 17 18,9 60 P – tổng mg/l - 0,04 23 21 Nguồn: Trường ðại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh, 2005 http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON Ghi chú: NT1 : Nước thải phân xưởng khí, phân xưởng thu hồi CO2, NT2 : Nước thải phân xưởng ñộng lực, NT3 : Nước giải nhiệt nồi hơi, NT4 : Nước thải phân xưởng nấu, NT5 : Nước thải tổng hợp Bảng 1.6: Thành phần tính chất nước thải sản xuất Cơng ty ðường Bình Dương Chỉ tiêu ðơn vị Nồng ñộ - 10 – 11,5 COD mg/l 2.000 – 3.000 BOD5 mg/l 1.200 – 2.200 SS mg/l 30 – 400 Glucose mg/l 12 – 224 Ca2+ mg/l – 48 N-NH3 mg/l 50 P-PO43- mg/l 11,4 Dầu mỡ mg/l - 25 pH Nguồn: Trường ðại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh, 2005 Bảng 1.7: Thành phần tính chất nước thải sản xuất Công ty ðường bánh kẹo Biên Hòa Kết STT Chỉ tiêu ðơn vị TCVN 5945- NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 1995 loại B pH - 5,31 6,97 7,17 8,08 5,23 5,5 – COD mg/l 5429 278 154 131 3870 100 BOD5 mg/l 4210 215 145 92 2620 50 SS mg/l 957 19 25 18 87 100 N – tổng mg/l 168 35,84 16,8 10,08 89,6 60 P – tổng mg/l 9,28 0,04 0,07 0,08 1,3 Nguồn: Trường ðại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh, 2005 http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON Ghi chú: NT1 : Nước thải khu ñập trứng – sản xuất bánh kẹo, NT2 : Nước giải nhiệt nồi hơi, NT3 : Nước vệ sinh phân xường kẹo, NT4 : Nướcthải sau xử lý, NT5 : Nước thải ñầu vào hệ thống xử lý (tại bể lắng sơ bộ) 1.4 CÁC THÔNG SỐ ðÁNH GIÁ Ô NHIỄM VÀ YÊU CẦU CẦN THIẾT PHẢI XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.4.1 Các thơng số đánh giá nhiễm ðánh giá chất lượng nước mức độ nhiễm nước cần dựa vào số thông số bản, so sánh với tiêu cho phép thành phần hóa học sinh học ñối với loại nước sử dụng cho mục đích khác Các thơng số ñể ñánh giá chất lượng nước là: ñộ pH, màu sắc, ñộ ñục, hàm lượng chất rắn, chất lơ lửng, kim loại nặng, oxy hòa tan, … đặc biệt số BOD, COD Ngồi số hóa học cong phải quan tâm ñến tiêu sinh học, ñặc biệt E.coli [11] - Các tiêu dùng ñể ñánh giá ñịnh tính độ nhiễm bẩn vật lý: pH: ðộ pH tự khơng gây nhiễm đóng vai trị thơng số đặc trưng quan trọng cho biết mức ñộ nhiễm bẩn xác ñịnh cần thiết phải ñiều chỉnh trước xử lý nước thải biện pháp sinh học Sự thay ñổi trị số pH làm thay đổi q trình hịa tan keo tụ, làm tăng, giảm vận tốc phản ứng hóa sinh xảy nước Nhiệt ñộ: phụ thuộc vào nhiều yếu tố thời tiết chất nước thải Mùi: dấu hiệu mùi quan trọng việc ñánh giá chấp nhận hệ thống nước thải xí nghiệp Nước có mùi nguyên nhân: chất hữu từ cống rãnh khu dân cư, xí nghiệp chế biến thực phẩm, nước thải cơng nghiệp hóa chất, chế biến dầu mỡ, sản phẩm phân huỷ cỏ, rong tảo, ñộng vật Mặc dù tương đối vơ hại (nếu với hàm lượng nhỏ), mùi gây cảm giác khó chịu, buồn nơn Thơng thường mùi có mùi tổng hợp nhiều loại mùi khác Khi ñộ nhiễm bẩn chất hữu khơng q lớn, q trình phân hủy hiếu khí xảy chủ yếu mạnh mẽ (khi nước có ñầy ñủ oxy) nồng ñộ mùi thường thấp Ngược lại, nước khơng có oxy, chất hữu trung gian tạo q trình phân http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON hủy kỵ khí axit chưa no dễ bay hơi, bazơ nitơ, CH4, H2S, Mecaptan, Indol, Scatol … nên mùi ñược tạo mạnh, nồng ñộ chất mùi lớn gây cảm giác khó chịu Màu: nước tự nhiên thường không màu Nước tự nhiên có màu lý do: Các chất hữu cỏ bị phân rã, Nước có sắt mangan dạng keo dạng hịa tan, Nước có chất thải cơng nghiệp (crom, tannin, lingin ) Nếu nước có màu dấu hiệu nước bị ô nhiễm Màu nước ñược phân thành dạng: màu thực chất hòa tan dạng hạt keo, màu biểu kiến màu chất lơ lửng nước tạo nên Màu không làm giảm giá trị cảm quan nước, cịn cho biết mức độ nhiễm, chí cịn cho biết mức ñộ ñộc hại nước ðộ màu lớn mức độ nhiễm cao ðộ đục: độ ñục nước hạt lơ lửng, chất hữu phân hủy giới thủy sinh gây ðộ ñục làm giảm khả truyền ánh sáng nước, ảnh hưởng khả quang hợp vi sinh vật tự dưỡng nước, gây giảm thẩm mỹ giảm chất lượng nước sử dụng ðộ ñục cao ñộ nhiễm bẩn lớn - Chỉ tiêu ñánh giá ñịnh lượng trạng thái chất bẩn tan, không tan: Hàm lượng chất rắn (TS, SS, VSS, DS) Tổng chất rắn (TS): ñược xác ñịnh trọng lượng khơ phần cịn lại sau cho bay 1l mẫu nước bếp cách thủy 103oC trọng lượng khơng đổi ðơn vị tính mg (hoặc g/l) Chất rắn lơ lửng dạng huyền phù (SS): hàm lượng chất rắn huyền phù trọng lượng khơ chất rắn cịn lại giấy lọc sợi thủy tinh, lọc 1l mẫu nước qua phễu lọc Gooch sấy khô 103 – 105oC tới trọng lượng khơng đổi ðơn vị tính mg (hoặc g/l) Chất rắn hòa tan (DS): hiệu số tổng chất rắn huyền phù: DS = TS – SS ðơn vị tính mg (hoặc g/l) http://tieulun.hopto.org Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM ... HẠI 263 10.6.1 Xử lý nước thải dệt nhuộm 263 10.6.2 Xử lý nước thải thuộc da 266 10.6.3 Xử lý nước thải chế biến mủ cao su 269 10.6.4 Xử lý nước thải sản xuất thuốc... 303 10.8 XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP ðẶC TRƯNG 307 10.8.1 Xử lý nước thải chăn nuôi heo 307 10.8.2 Xử lý nước thải tinh bột mì 309 10.8.3 Xử lý nước rỉ rác ... điều kiện hình thành, nước thải ñược chia thành nước thải sinh hoạt, nước khí nước thải cơng nghiệp [11] - Nước thải sinh hoạt: nước nhà tắm, giặt, hồ bơi, nhà ăn, nhà vệ sinh, nước rửa sàn nhà