Đang tải... (xem toàn văn)
ỜI NÓI ĐẦU LỜI NÓI ĐẦU Trong môi trường sống nói chung, vấn đề bảo vệ và cung cấp nước sạch là vô cùng quan trọng Đồng thời với việc bảo vệ và cung cấp nước sạch, việc thải và xử lý nước thải trước kh[.]
LỜI NĨI ĐẦU Trong mơi trường sống nói chung, vấn đề bảo vệ cung cấp nước vô quan trọng Đồng thời với việc bảo vệ cung cấp nước sạch, việc thải xử lý nước thải trước đổ vào nguồn vấn đề xúc toàn thể loài người Trong năm gần đây,cùng với phát triển công ghiệp nước ta, tình hình nhiễm mơi trường gia tăng đến mức báo động Do đặc thù cơng nghiệp phát triển, chưa có quy hoạch tổng thể nhiều nguyên nhân khác như: điều kiện kinh tế nhiều xí nghiệp cịn khó khăn, chi phí xử lý ảnh hưởng đến lợi nhuận nên chất thải công nghiệp nhiều nhà máy chưa xử lý mà thải thẳng môi trường Mặt khác nước ta nước đơng dân, có mật độ dân cư cao, trình độ nhận thức người mơi trường cịn chưa cao, nên lượng chất thải sinh hoạt bị thải mơi trường ngày nhiều Điều dẫn tới ô nhiễm trầm trọng môi trường sống, ảnh hưởng đến phát triển toàn diện đất nước, sức khỏe, đời sống nhân dân vẻ mỹ quan khu vực Trong đó, nhiễm nguồn nước thực trạng đáng ngại hủy hoại môi trường tự nhiên văn minh đương thời Ngày vấn đề xử lý nước cung cấp nước mối quan tâm lớn nhiều quốc gia, nhiều tổ chức xã hội thân cộng đồng dân cư Và vấn đề cấp bách cần giải nước ta trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước.Nhằm mục đích góp phần vào việc bảo vệ mơi trường sống người, em chọn đề tài “MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NGUỒN NƯỚC BỊ Ô NHIỄM “ Trong đề tài này, em trình bày cách đọng thực trạng ô nhiễm nguồn nước số phương pháp xử lý nước thông qua tài liệu có liên quan mà em có điều kiện tham khảo Với cố gắng thực nghiên cứu vấn đề khoa học tránh khỏi thiếu sót, em mong hướng dẫn đóng góp q thầy bạn MỤC LỤC Mục lục … Phần I: Lý chọn đề tài .… Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu .5 Nhiệm vụ nghiên cứu .5 Phương pháp nghiên cứu .… Phần II: Tổng quan Giới thiệu thông số đánh giá ô nhiễm nước A Tình trạng nhiễm nước giới Việt Nam I Tình trạng nhiễm nước giới II Tình trạng nhiễm nước Việt Nam II.1 Tình hình chung II.2 Ở vùng nông thôn Việt Nam ….8 B Phân loại nước nhiễm tính chất I Phân loại II Tính chất .10 Phần III: Các phương pháp xử lý nước ô nhiễm 11 I Các phương pháp sinh học 11 I.1 Các phương pháp hiếu khí 11 I.2 Các phương pháp thiếu khí 12 I.3 Các phương pháp kỵ khí 13 II Các phương pháp hóa lý 13 II.1 Lọc qua song chắn rác 13 II.2 Lắng tụ 14 II.3 Lọc .14 II.4 Đông tụ keo tụ .14 II.5 Tuyển .15 II.6 Hấp phụ 15 II.7 Trao đổi ion 15 II.8 Thẩm thấu ngược .16 III Các phương pháp hóa học 16 IV Các phương pháp hóa sinh .17 IV.1 Xử lý nước thải điều kiện tự nhiên .17 IV.2 Xử lý nước thải điều kiện nhân tạo 18 $.Các cơng trình xử lý phụ khác 19 I Khử trùng nước thải .19 I.1 Khử trùng phương pháp vật lý .19 I.2 Khử trùng phương pháp hóa học 19 II Khử mùi vị 21 III Loại chất phóng xạ .21 Phần IV Kết luận 22 Tài liệu tham khảo 23 Phụ lục 23 PHẦN I: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG I Lý chọn đề tài: Hiện nay, vấn đề ô nhiễm mơi trường nói chung nhiễm nguồn nước nói riêng thực trạng đáng lo ngại Vấn đề xử lý nước cung cấp nước mối quan tâm lớn nhiều quốc gia, nhiều tổ chức xã hội thân cộng đồng dân cư, nước ta không ngoại lệ Nhằm góp phần vào việc bảo vệ mơi trường sống người, em chọn đề tài II Mục đích nghiên cứu: _ Nhằm phát huy tính tích cực học tập sinh viên _ Tập cho sinh viên bước đầu làm quen với nghiên cứu khoa học _ Viết phần tổng quan lí thuyết thực trạng ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nguồn nước phương pháp làm nước III Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu đề tài vấn đề nhiễm mơi trường nói chung, nhiễm nguồn nước nói riêng phương pháp xử lý nước IV Nhiệm vụ nghiên cứu: Tìm đọc tài liệu có liên quan đến đề tài, sau tổng hợp trình bày cách đọng, tương đối đầy đủ thực trạng ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nguồn nước phương pháp xử lý nước V Phương pháp nghiên cứu: Sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết như: phân tích, tổng hợp lý thuyết, phân loại, hệ thống hoá lý thuyết, PHẦN II: TỔNG QUAN “GIỚI THIỆU THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ SỰ Ơ NHIỄM CỦA NƯỚC THẢI” • Giá trị pH nước • Hàm lượng chất rắn lơ lửng dạng huyền phù (Suspended Solid – SS): phần chất rắn không tan bị giữ lại giấy lọc tiêu chuẩn Đơn vị đo: mg/l • Màu: thường xác định phương pháp so màu với dung dịch chuẩn clorophantinat coban Đơn vị: Pt – Co • Tổng cacbon hữu (Total Organic Carbon – TOC): số phản ánh lượng cacbon hữu tổng cộng có mẫu vật, tính tỉ lệ khối lượng cacbon so với khối lượng hợp chất hữu Đơn vị: mg/l • Nhu cầu oxy tổng cộng (Total Oxygen Demand – TOD): số phản ánh lượng oxy tổng cộng cần thiết để oxy hố chất hữu vơ có nước thải Đơn vị: mg/l • Nhu cầu oxy sinh hoá (Biochemical Oxygen Demand – BOD) số phản ánh lượng oxy cần thiết để oxy hoá hợp chất hữu có mẫu nước nhờ hoạt động sống vi sinh vật BOD thể lượng chất hữu dễ bị phân huỷ có nước mẫu Đơn vị: mg/l • Nhu cầu oxy hố học (Chemical Oxygen Demand – COD): số phản ánh lượng oxy cần thiết để oxy hố chất có nhu cầu oxy nứơc mẫu Giá trị COD thể tồn chất hữu bị oxy hố tác nhân hố học ln cao giá trị BOD Đơn vị: mg/l • Hàm lượng kim loại kim loại nặng: asen, cadimi, chì, niken, crom, sắt, kẽm, mângn, thuỷ ngân, thiếc, Đơn vị: mg/l • Hàm lượng dầu mỡ khống, dầu động thực vật Đon vị: mg/l • Photpho tổng số, photpho hữu Đơn vị: mg/l • Tổng nitơ, amoniac theo nitơ Đơn vị: mg/l • Hàm lượng florua, clorua, sunfua Đơn vị: mg/l • Hàm lượng phenol, xianua Đơn vị: mg/l • Coliform: số cho biết số lượng vi khuẩn gây bệnh đường ruột mẫu nước Đơn vị: MPN/100ml A.Tình trạng nhiễm nước giới Việt Nam I.Tình trạng nhiễm nước giới: Trong thập niên 60 kỷ 20, ô nhiễm nước với nhịp độ đáng lo ngại Tiến độ ô nhiễm phản ánh trung thực tiến phát triển kỹ nghệ Ta kể ra: _ Ở Anh Quốc chẳng hạn: Đầu kỷ 19, nước sơng Thames Nó trở thành ống cống lộ thiên vào kỷ Các sông khác có tình trạng tương tự trước người ta đưa biện pháp xử lý bảo vệ nghiêm ngặt _ Nước Pháp rộng hơn, kỹ nghệ phân tán nhiều sông lớn vấn đề không khác Dân Paris cịn uống nước sơng Seine đến cuối kỷ 18 Từ vấn đề đổi khác: sông lớn nước ngầm nhiều nơi không dùng làm nước sinh hoạt nữa, 5000 km sơng Pháp bị nhiễm mãn tính Sơng Rhin chảy qua vùng kỹ nghệ hóa mạnh, khu vực có 40 triệu người, nạn nhân nhiều tai nạn thêm vào nguồn ô nhiễm thường xuyên _ Ở Hoa Kỳ, tình trạng thảm thương bờ phía đông nhiều vùng khác Vùng Đại Hồ bị ô nhiễm nặng, hồ Erie, Ontario đặc biệt nghiêm trọng II.Tình trạng nhiễm nước Việt Nam: II.1 Tình hình chung: _ Nước ta có công nghiệp chưa phát triển mạnh, khu công nghiệp thị chưa đơng tình trạng nhiễm nước xảy nhiều nơi với mức độ nghiêm trọng khác _ Nông nghiệp ngành sử dụng nhiều nước nhất, dùng nước tưới lúa hoa màu, chủ yếu đồng Sông Cửu Long sông Hồng Việc sử dụng nông dược phân bón hóa học ngày góp phần làm nhiễm môi trường nông thôn _ Công nghiệp ngành làm nhiễm nước quan trọng, ngành có loại nước thải khác Khu công nghiệp Thái Nguyên thải nước biến sông Cầu thành màu đen, mặt nước sủi bọt chiều dài hàng chục km Khu công nghiệp Việt Trì xả ngày hàng ngàn m3 nước thải nhà máy hóa chất, thuốc trừ sâu, giấy, dệt xuống sông Hồng làm cho nước bị ô nhiễm đáng kể Tại thành phố Hồ Chí Minh, tình trạng ô nhiễm mức báo động nước thải sinh hoạt, nước thải ngành công nghiệp không qua xử lý xử lý sơ sài thải thẳng vào môi trường Với lượng chất thải lớn từ nhà máy, xí nghiệp, nước thải công nghiệp chiếm lượng lớn tổng lượng nước thải hàng ngày thành phố lớn, mức độ gây ô nhiễm nước thải công nghiệp cao nhiều so với nước thải sinh hoạt chứa nhiều hóa chất độc hại khó phân hủy.Do kinh phí cịn hạn hẹp, điều kiện chưa cho phép nên hầu thải sở sản xuất không qua khâu xử lý mà thải thẳng hệ thống kênh rạch, sơng ngịi gây nhiễm trầm trọng cho nguồn Nước dùng sinh hoạt dân cư ngày tăng nhanh dân số đô thị Nước cống từ nước thải sinh hoạt cộng với sở tiểu thủ công nghiệp dân cư đặc trưng ô nhiễm thị nước ta Bên cạnh đó, nước ngầm bị ô nhiễm nước sinh hoạt hay công nghiệp nông nghiệp Việc khai thác tràn lan nước ngầm làm cho tượng nhiễm phèn, nhiễm mặn xảy vùng ven biển sơng Hồng, sơngThái Bình, sơng Cửu Long, ven biển miền Trung,… II.2 Ở vùng nông thôn Việt Nam Theo kết tổng quan điều tra dân số dân số nơng thơn Việt Nam chiếm 76,5% tổng dân số nước Tuy nhiên tính dân số đô thị loại V chiếm khoảng 7% địa bàn cấp nước vệ sinh nơng thôn phải phục vụ 83% hay khoảng 64 triệu người Dự báo đến năm 2020 dân số nông thôn đô thị nhỏ khoảng 69 triệu người Trong dân số thị nhỏ 19% Đô thị nhỏ chủ yếu đô thị loại V với dân số tới 30.000 người, thị trấn, thị tứ nhỏ nằm rải khắp gắn bó mật thiết với vùng nơng thơn Ngồi gần 9000 xã vùng nơng thơn, cịn có 520 thị trấn, đô thị nhỏ Trong số xã, xét theo địa lý có 2.061 xã vùng cao, 1763 xã vùng núi, 335 xã biên giới, 47 xã hải đảo, 556 xã ven biển, 800 xã ven Có thể nói, nông thôn nước ta nơi cung cấp nhân tài, vật lực cho đất nước Trong đời sống nhân dân nơng thơn cịn nghèo, gặp nhiều khó khăn, bao gồm vấn đề cấp nước, thoát nước vệ sinh môi trường Nước vệ sinh môi trường nhu cầu đời sống hàng ngày người trở thành đòi hỏi bách việc bảo vệ sức khoẻ cải thiện điều kiện sinh hoạt cho nhân dân Hiện ý thức bảo vệ môi trường nông thôn chưa tốt, việc xả rác thải sinh hoạt hàng ngày xuóng ao hồ tự nhiên diễn phổ biến, gây ô nhiễm, đe doạ đến chất lượng nguồn nước ngầm lượng nước thải không qua xử lý thấm xuống tầng nước ngầm mỹ quan mơi trường sống Ngồi ra, khơng đầu tư mức nên hệ thống cống thoát nước chưa xây dựng hồn chỉnh, hầu hết cống khơng có nắp nên nhiễm mơi trường khơng thể tránh khỏi Mỗi gia đình có trung bình từ – người; chuồng lợn có từ – con; chuồng trâu, bị có từ – con; chuồng gà với khoảng 10 – 15 con, 10 – 20 ngan vịt Có đến hai ao nhỏ để thả cá Phần đất lại để trồng rau ăn B Phân loại nước ô nhiễm tính chất nó: I Phân loại: Sự nhiễm nước có mặt số chất ngoại lai môi trường nước tự nhiên dù chất có hại hay khơng Khi vượt qua ngưỡng chất trở nên độc hại người sinh vật Sự ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo: _ Sự nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên: mưa Nước mưa rơi xuống đất, mái nhà, đường phố đô thị, khu công nghiệp,…, kéo theo chất thải bẩn xuống sông, hồ sản phẩm hoạt động sống sinh vật vi sinh vật kể xác chết chúng Sự ô nhiễm cịn gọi nhiễm khơng xác định nguồn gốc _ Sự ô nhiễm nhân tạo: chủ yếu nguồn nước thải từ khu dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ phân bón nơng nghiệp Nước thải tổ hợp phức tạp thành phần vật chất có nguồn gốc vơ hay hữu tồn dạng khơng hịa tan, keo hòa tan Thành phần nồng độ chất bẩn tùy thuộc vào loại nước thải Căn vào nguồn gốc tính chất nguồn nước thải mà người ta phân loại sau: + Nước thải sinh hoạt: Là nước thải từ khu dân cư bao gồm nước sau sử dụng từ hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, trường học, quan, khu vui chơi giảI trí Đặc điểm nước thải sinh hoạt có hàm lượng lớn chất hữu dễ phân hủy ( hidrocacbon, protein, chất béo ), chất vô dinh dưỡng ( nitơ, photphat ), với vi khuẩn ( bao gồm vi sinh vật gây bệnh ), trứng giun sán… Hàm lượng chất gây ô nhiễm nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào điều kiện sống, chất lượng bữa ăn, lượng nước sử dụng, hệ thống tiếp nhận nước thải đặc điểm nước thải vùng dân cư + Nước thải cơng nghiệp: Nước thải từ xí nghiệp sản xuất công nghiệp, thủ công nghiệp, giao thông vận tải nói chung nước thải cơng nghiệp Nước thải loại khơng có đặc điểm chung mà phụ thuộc vào quy trình cơng nghệ loại sản phẩm Nước thải từ sở chế biến nông sản, thực phẩm thủy sản (đường, sữa, bột tôm cá, rượu, bia,…,) có nhiều chất hữu dễ bị phân hủy; nước thải xí nghiệp làm acquy có nồng độ axit chì cao,… Tóm lại, nước thải từ ngành xí nghiệp khác có thành phần hóa học hóa sinh khác II Tính chất: Các tính chất đặc trưng nước thải sinh hoạt, cơng nghiệp tóm tắt sau: * Các tính chất vật lý, hóa học sinh học đặc trưng nước thải, nguồn gốc chúng: Tính chất Nguồn phát sinh Các tính chất vật lý:- Màu - Mùi .- Chất rắn - Nhiệt độ - Các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, phân rã tự nhiên chất hữu - Sự thối rữa nước thải chất thải công nghiệp - Cấp nước cho sinh hoạt, chất thải sinh hoạt sản xuất, xói mòn đất, dòng thấm, chảy vào hệ thống cống - Các chất thải sinh hoạt sản xuất Thành phần sinh học: - Các động vật .- Thưc vật .- Sinh vật nguyên sinh, virut - Các dòng nước hở nhà máy xử lý - Các dòng nước hở nhà máy xử lý - Các chất thải sinh hoạt nhà máy xử lý chất thải sinh hoạt _Thành phần hóa học: + Nguồn gốc hữu cơ: .+ Nguồn gốc vô cơ: .+Các khí : - Các chất thải nông nghiệp, sinh hoạt thương mại, sản xuất.- Các chất thải công nghiệp, thấm nước ngầm- Nước thải sinh hoạt, cấp nước sinh hoạt thấmcủa nước ngầm PHẦN III: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC Ô NHIỄM Thơng thường có phương pháp xử lý sau: _ Xử lý phương pháp sinh học _ Xử lý phương pháp hóa lý _ Xử lý phương pháp hóa học I.Các phương pháp sinh học: Xử lý nước thải phương pháp sinh học gồm phương pháp sau: _ Phương pháp hiếu khí _ Phương pháp kỵ khí _ Phương pháp thiếu khí · Ưu điểm: _ Có thể xử lý nước thải có phổ nhiễm bẩn chất hữu tương đối rộng _ Hệ thống tự điều chỉnh theo phổ chất nhiễm bẩn nồng độ chúng _ Thiết kế trang thiết bị đơn giản · Nhược điểm: _ Đầu tư cho việc xây dựng tốn _ Phải có chế độ cơng nghệ làm đồng hoàn chỉnh _ Các chất hữu khó phân hủy chất vơ có độc tính ảnh hưởng đến thời gian hiệu làm Các chất có độc tính tác động đến quần thể sinh vật nói chung bùn hoạt tính làm giảm hiệu suất xử lý trình _ Có thể phải làm lỗng nước thải có nồng độ chất bẩn cao, làm tăng lượng nước thải cần diện tích mặt rộng *Tuy vậy, phương pháp sinh học dùng phổ biến rộng rãi tỏ thích hợp cho trình làm nước thải chứa chất hữu dễ phân hủy I.1 Các phương pháp hiếu khí: ã Kỹ thuật bùn hoạt tính: Đây kỹ thuật sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải đô thị công nghiệp Theo cách này, nước thải đưa phận chắn rác, loại rác, chất rắn lắng, bùn tiêu hủy làm khô Một dạng cải tiến phương pháp bùn hoạt tính phương pháp “thơng khí tăng cường” gần sử dụng nhiều nước phát triển tên gọi “mương oxy hóa” Trong hệ thống bỏ qua giai đọan lắng bước tiêu hủy bùn Tuy nhiên trình lại cần biện pháp thơng khí kéo dài với cường độ cao ã Ao ổn định nước thải: Phương pháp xử lý sinh học đơn giản kỹ thuật “ổn định nước thải” Đó loại ao chứa nước nhiều ngày phụ thuộc vào nhiệt độ, oxy tạo qua hoạt động tự nhiên tảo ao Cơ chế xử lý ao ổn định chất thải bao gồm hai q trình hiếu khí kị khí _ Ao ổn định chất thải hiếu khí: loại ao cạn cỡ 0,3-0,5m thiết kế cho ánh sáng mặt trời thâm nhập vào lớp nước nhiều làm phát triển tảo hoạt động quang hợp để tạo oxy Điều kiện khơng khí bảo đảm từ mặt ao đến đáy ao _ Ao ổn định chất thải kỵ khí: loại ao sâu khơng cần oxy hòa tan cho hoạt động vi sinh Ở loại vi sinh kỵ khí vi sinh tùy nghi dùng oxy từ hợp chất nitrat, sunfat để oxy hóa chất hữu thành mêtan CO2 Như ao có khả tiếp nhận khối lượng lớn chất hữu không cần trình quang hợp tảo Ao ổn định chất thải tùy nghi loại ao hoạt động theo trình kỵ khí hiếu khí Ao thường sâu từ 1-2m, thích hợp cho việc phát triển tảo vi sinh tùy nghi Ban ngày có ánh sáng, trình xảy ao hiếu khí Ban đêm lớp đáy ao q trình kỵ khí Ao ổn định chất thải tùy nghi thường sử dụng nhiều hai loại Ngoài ba loại ao trên, theo phương pháp “ ao ổn định chất thải ” người ta kết hợp với loại ao nuôi cá, ao thủy thực vật ao rau muống, lục bình Để tăng cường hiệu xử lý nước thải, ta nên kết nối loại ao với I.2 Các phương pháp thiếu khí ( anoxic ): Trong điều kiện thiếu oxy hịa tan việc khử nitrit hóa xảy Oxy giải phóng từ nitrat oxy hóa chất hữu nitơ tạo thành NO3 Vi sinh NO2 + O2 O2 Chất hữu N2 + CO2 +H2O Trong hệ thống xử lý theo kỹ thuật bùn hoạt tính khử nitrit hóa xảy khơng tiếp tục thơng khí Khi oxy cần cho hoạt động vi sinh giảm dần việc giải phóng oxy từ nitrit xảy Theo nguyên tắc trên, phương pháp thiếu khí ( khử nitrit hóa ) sử dụng để loại nitơ khỏi nước thải I.3 Các phương pháp kỵ khí: Phương pháp xử lý kỵ khí dùng để loại bỏ chất hữu có phần cặn nước thải vi sinh vật tùy nghi vi sinh vật kỵ khí Hai cách xử lý yếm khí thơng dụng là: _ Lên men acid thủy phân chuyển hóa sản phẩm thủy phân ( acid béo, đường ) thành acid rượu mạch ngắn cuối thành khí cacbonic _ Lên men metan: Phân hủy chất hữu thành metan ( CH4 ) khí cacbonic ( CO2) Việc lên men metan nhạy cảm với thay đổi pH, pH tối ưu cho q trình từ 6,8-7,4 Các phương pháp kỵ khí thường dùng để xử lý nước thải công nghiệp chất thải từ chuồng trại chăn nuôi II Các phương pháp hóa lý: Các phương pháp hóa lý ứng dụng để xử lý nước thải gồm lọc, đông tụ keo tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, thẩm thấu ngược, siêu lọc, thẩm tách điện thẩm tách,…Các phương pháp ứng dụng để loại khỏi nước thải hạt phân tán lơ lửng ( rắn lỏng ), khí tan chất vơ hữu hòa tan * Ưu điểm: _ Có khả loại chất độc hữu khơng bị oxy hóa sinh học; _ Hiệu xử lý cao hơn; _ Kích thước hệ thống xử lý nhỏ hơn; _ Độ nhạy thay đổi tải trọng thấp hơn; _ Có thể tự động hóa hồn tồn; _ Khơng cần theo dõi hoạt động sinh vật; _ Có thể thu hồi chất khác II.1 Lọc qua song chắn rác ( xử lý sơ ): Đối tượng xử lý rác thải loại lớn ( như: giẻ, rác, vỏ đồ hộp, mẫu đá, gỗ vật thải khác ), chúng thường tách để khỏi gây tắc nghẽn đường ống Người ta dùng lưới làm kim loại đặt nghiêng góc 60÷750 Rác thải lấy cào giới Đối với rác có kích cỡ nhỏ người ta dùng rây.Đây hình thức xử lý sơ Đây bước quan trọng đảm bảo an toàn điều kiện làm việc thuận lợi cho hệ thống xử lý nước tự nhiên lẫn nước thải II.2 Lắng tụ: Được dùng để lắng tạp chất tan thô khỏi nước thải ( sinh hoạt công nghiệp ) Lắng tụ diễn tác dụng trọng lực Để lắng người ta sử dụng bể lắng cát, bể lắng bể lắng • Bể lắng cát: Được dùng để loại sơ chất bẩn khoáng hữu ( 0,2-0,25mm ) khỏi nước thải Bể lắng cát ngang hồ chứa có tiết diện ngang tam giác hình thang Chiều sâu bể lắng cát 0,25-1m Vận tốc chuyển động nước không 0,3m/s Bể lắng cát dọc có dạng hình chữ nhật, trịn, nước chuyển động theo dòng từ lên với vận tốc 0,05m/s • Bể lắng trong: Bể lắng sử dụng để làm tự nhiên để làm nước thải công nghiệp Người ta thường sử dụng bể lắng với lớp cặn lơ lửng người ta cho nước với chất đơng tụ qua II.3 Lọc: Lọc dùng để xử lý nước thải, để tách loại tạp chất nhỏ khỏi nước thải mà bể lắng không lắng Trong loại phin lọc thường có loại phin lọc dùng vật liệu lọc dạng dạng hạt Vật liệu dạng làm thép có đục lỗ lưới thép không gỉ, nhôm, niken, đồng, thau, … loại vải khác ( thủy tinh, amiăng, bông, len, sợi tổng hợp ) Tấm lọc cần có trở lực nhỏ, đủ bền dẻo học, không bị trương nở bị phá hủy điều kiện lọc II.4 Đông tụ keo tụ: a Đông tụ: Hỗn hợp phân tán nhỏ loại khỏi nước phương pháp đông tụ Đông tụ phương pháp xử lý nước tác chất nhằm hình thành phân tử lớn từ phân tử nhỏ Phần tử chất đục mang điện tích âm Việc loại chất nhờ chất đông tụ tạo thành muối từ chất kiềm axit yếu Chất đông tụ nước tạo thành hydroxit kim loại, lắng nhanh trường trọng lực Các có khả hút hạt keo hạt lơ lửng kết hợp với chúng Các chất tham gia vào phản ứng trao đổi với ion nước hình thành tạp chất có phối trí phức tạp b Keo tụ: Keo tụ trình kết hợp hạt lơ lửng cho hợp chất cao phân tử vào nước Khác với q trình đơng tụ, keo tụ kết hợp diễn không tiếp xúc trực tiếp mà tương tác lẫn phân tử chất keo tụ bị hấp phụ hạt lơ lửng II.5 Tuyển nổi: Phương pháp tuyển dựa nguyên tắc: phần tử phân tán nước có khả tự lắng kém, có khả kết dính vào bọt khí lên bề mặt nước Sau người ta tách bọt khí phần tử dính khỏi nước Thực chất trình tách bọt hay làm đặc bọt Ngồi ra, q trình cịn để tách chất hòa tan hoạt động bề mặt Có nhiều phương pháp tuyển để xử lý nước thải: Tuyển từ tách không khí từ dung dịch; Tuyển với phân tán khơng khí giới; 3.Tuyển nhờ xốp; Tuyển phương pháp tách phân đoạn bọt; Tuyển hóa học, sinh học ion; Tuyển điện Phương pháp có ưu điểm hoạt động liên tục, phạm vi ứng dụng rộng rãi, chi phí đầu tư vận hành khơng lớn, hiệu xử lý cao, thiết bị đơn giản, thu cặn có độ ẩm nhỏ thu hồi tạp chất cặn Ngoài ra, nước thải xử lý phương pháp tuyển thông khí, giảm hàm lượng chất hoạt động bề mặt, chất dễ bị oxy hóa II.6 Hấp phụ: Phương pháp hấp phụ dùng rộng rãi để làm triệt để nước thải khỏi chất hữu hòa tan sau xử lý sinh học xử lý cục nước thải có chứa hàm lượng nhỏ chất Những chất thường không phân hủy đường sinh học thường có độc tính cao Nếu chất bị hấp phụ tốt chi phí riêng lượng chất hấp phụ khơng lớn việc ứng dụng phương pháp hợp lí Trong xử lý nước thải công nghiệp, hấp phụ ứng dụng để khử độc nước thải khỏi thuốc diệt cỏ, phenol, thuốc sát trùng, hợp chất hữu vòng thơm, chất hoạt động bề mặt, thuốc nhuộm, màu hoạt tính Ưu điểm phương pháp hiệu cao, có khả xử lý nhiều chất nước thải thu hồi chất II.7 Trao đổi ion: Phương pháp ứng dụng để làm nước nước thải khỏi kim loại như: Zn, Cu, Cr, Pb, Ni, Hg, Cd, V, Mn,…, hợp chất asen, photpho, xyanua chất phóng xạ, khử muối nước cấp, cho phép thu hồi chất có giá trị đạt mức độ làm cao Vì vậy, ứng dụng rộng rãi để tách muối xử lý nước nước thải II.8 Thẩm thấu ngược: • Cơ chế q trình: Màng bán thấm khơng có khả hịa tan Nếu chiều dày lớp phân tử nước bị hấp phụ lớn nửa đường kính mao quản màng tác dụng áp suất có nước qua, kích thước nhiều ion nhỏ kích thước cuả phân tử nước Lớp hiđrat ion cản trở không cho chúng qua mao quản màng Kích thước màng hiđrat ion khác khác Nếu chiều dày lớp phân tử nước bị hấp phụ nhỏ nửa đường kính mao quản chất hòa tan chui qua màng với nước · Ưu điểm: _ Khơng có pha chuyển tiếp tách tạp chất cho phép tiến hành trình với chi phí lượng thấp _ Có thể tiến hành q trình nhiệt độ phịng khơng có bổ sung bổ sung hóa chất _ Đơn giản kết cấu · Nhược điểm: _ Năng suất, hiệu làm thời gian làm việc màng lọc giảm nồng độ chất tan bề mặt màng lọc tăng _ Quá trình hoạt động áp suất cao, cần có vật liệu đặc biệt làm kín thiết bị Những năm gần đây, phương pháp sử dụng để làm số nước thải công nghiệp đô thị Lưu ý: Ở phương pháp hố lý cịn có nhiều biện pháp khác, biện pháp điển hình III Các phương pháp hóa học: Các phương pháp hóa học dùng xử lý nước thải gồm có: trung hịa, oxy hóa khử Tất phương pháp dùng tác nhân hóa học nên phương pháp đắt tiền Người ta sử dụng phương pháp hóa học để khử chất hòa tan hệ thống cấp nước khép kín Đơi phương pháp dùng để xử lý sơ trước xử lý sinh học hay sau công đoạn phương pháp xử lý nước thải lần cuối để thải vào nguồn nước IV Phương pháp hóa sinh: Phương pháp hóa sinh xử lí nước thải dựa khả vi sinh sử dụng chất làm chất dinh dưỡng hoạt động sống - chất hữu vi sinh nguồn cacbon Phương pháp vi sinh ứng dụng để loại chất hữu hoà tan số hữu khỏi nước thải sinh hoạt nước thải cơng nghiệp Có hai phương pháp xử lý sinh hóa hiếu khí yếm khí Phương pháp hiếu khí dựa vào việc sử dụng nhóm vi sinh hiếu khí, hoạt động của chúng cần có dòng oxy cố định nhiệt độ 20 – 400C Khi thay đổi chế độ oxy nhiệt độ thành phần khối lượng vi sinh thay đổi Trong xử lý hiếu khí vi sinh cất bùn hoạt tính màng sinh học Các phương pháp yếm khí diễn khơng cần oxy, chúng ứng dụng chủ yếu để khử chất cặn độc IV.1 Xử lý nước thải điều kiện tự nhiên: Các q trình xử lý sinh học diễn điều kiện tự nhiên cơng trình nhân tạo Trong điều kiện tự nhiên việc xử lý xảy cánh đồng tưới, cánh đồng lọc ao sinh học Các cơng trình nhân tạo bể thơng khí (aerotank) thiết bị lọc sinh học Kiểu cơng trình xử lý chọn phụ thuộc vào vị trí nhà máy, điều kiện khí hậu, nguồn cấp nước, thể tích nước thải cơng nghiệp sinh hoạt, thành phần nồng độ chất ô nhiễm Trong cơng trình nhân tạo, q trình xử lý xảy lớn điều kiện tự nhiên a) Cánh đồng tưới: Đó khu đất chuẩn bị riêng biệt để sử dụng đồng thời hai mục đích: Xử lý nước thải gieo trồng Xử lý nước thải điều kiện tự nhiên diễn tác dụng hệ vi thực vật đất, mặt trời, khơng khí ảnh hưởng thực vật Trong đất, cánh đồng tưới có vi khuẩn, men, nấm, rêu tảo, động vật nguyên sinh động vật không xương sống Nước thải chứa chủ yếu vi khuẩn Trong lớp đất tích cực xuất tương tác phức tạp vi sinh vật có bậc cạnh tranh Số lượng vi sinh vật cánh đồng tưới phụ thuộc vào thời tiết năm Vào mùa đông, số lượng vi sinh vật nhỏ nhiều so với mùa hè Nếu cánh đồng không gieo trồng nông nghiệp chúng dùng để xử lý sinh học nước thải thí chúng gọi cánh đồng lọc nước Các cánh đồng tưới sau xử lý sinh học nước thải, làm ẩm bón phân xử dụng để gieo trồng có hạt ăn tươi, cỏ, rau để trồng lớn nhỏ (dạng bụi, khóm) Cánh đồng tưới có ưu điểm sau : Giảm chi phí đầu tư vận hành Khơng thải nước ngồi phạm vi diện tích tưới Bảo đảm mùa nông nghiệp lớn bền Phục hồi đất bạc màu Ao sinh học: Ao sinh học dãy ao gồm – bậc, qua nước thải chảy với vận tốc nhỏ, lắng xử lý sinh học Các ao ứng dụng để xử lý sinh học xử lý bổ sung tổ hợp với công trình xử lý khác Ao chia thành loại: ao thơng khí tự nhiên ao nhân tạo IV.2 Xử lý nước thải cơng trình nhân tạo: a) Xử lý bể thơng khí: Các q trình sinh học xảy aerotank chia thành giai đoạn: Hấp thụ chất hữu bề mặt bùn hoạt tính khống hố chất dễ bị oxy hoá với tiêu thụ mãnh liệt oxy 2.Oxy hóa bổ sung chất khó bị oxy hóa, tái sinh bùn hoạt tính Ở giai đoạn oxy hóa tiêu thụ chậm Xử lý thiết bị lọc sinh học: Thiết bị lọc sinh học thiết bị mà bên thân có bố trí đệm dạng thỏi cấu phân phối nước khơng khí Trong thiết bị lọc sinh học nước thải lọc qua lớp vật liệu bao phủ màng vi sinh Vi sinh màng oxy hóa chất hữu cơ, sử dụng chúng làm nguồn dinh dưỡng lượng Như , chất hữu tách khỏi nước khối lượng màng sinh học tăng lên Màng sinh học chết trôi theo nước khỏi thiết bị c) Phương pháp yếm khí: Phương pháp ứng dụng để lên men cặn tạo thành xử lý hóa sinh nước thải sản xuất xử lý bậc nước thải đậm đặc (BODtp = – g/l), chứa chất hữu bị phân huỷ vi sinh yếm khí Tuỳ thuộc vào sản phẩm cuối mà chia thành dạng lên men: cồn, axit, sữa, mêtan…Sản phẩm cuối tương ứng cồn, axit, axeton khí (CO2, H2, CH4) Q trình lên men tiến hành thiết bị metanten – bình chứa kín trang bị cấu nhập tháo cặn Phương pháp yếm khí sử dụng để xử lý chất thải đậm đặc công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, chế biến len, axit béo tổng hợp Trong điều kiện lên men ấm thời gian lưu nước thải bể metanten – 15 ngày đêm; điều kiện không thông thuỷ 15 – 30 ngày đêm Sau lên men BODtp nước thải 1,5 – 2g/l xử lý tiếp aerotank Lượng khí lên men lớn, đến 0,5 – 0,7m3/kg BODtp $ Các cơng trình xử lý phụ khác: I Khử trùng nước thải: Qua cơng trình xử lý học sinh học không loại trừ cách triệt để loại vi khuẩn, vi khuẩn gây bệnh, nước thải cần khử trùng trước xả vào nguồn Để khử trùng nước thải, người ta sử dụng hai phương pháp : phương pháp vật lí phương pháp hóa học I.1 Khử trùng phương pháp vật lý: I.1.1 Phương pháp nhiệt: Đây phương pháp đơn giản lâu đời nhất, giết vi thể gây bệnh vi khuẩn, vi trùng, nang , trứng Đó biện pháp hiệu xử lý phạm vi hộ gia đình, song khơng khả thi xử lý nước cấp cho cộng đồng, sử dụng trường hợp khẩn cấp I.1.2 Khử trùng tia cực tím: Là phương pháp khử trùng nước trong, hiệu giảm đáng kể nước đục chứa phần tử nitrat, sunfat sắt Nước làm phương pháp không bị thay đổi tính chất vị Tuy nhiên, phương pháp giá thành cao thấy nước phát triển I.1.3 Khử trùng siêu âm: Đây phương pháp khử trùng triệt để tốn Dưới tác dụng sóng siêu âm giết chết tế bào thực, động vật, vi sinh thể lớn độc có nước uống nước kỹ thuật I.2 Khử trùng phương pháp hóa học: Cơ sở phương pháp sử dụng chất oxy hóa mạnh để oxy hóa men tế bào vi sinh vật tiêu diệt chúng Các hóa chất thường dùng halogen như: clo, brôm, iod, clodioxit hợp chất khác clo, ozon, kali permanganat, hydro, peoxit,… Phương pháp khử trùng hóa học có hiệu suất cao nên sử dụng rộng rãi cho quy mô I.2.1 Sát trùng nước clo hợp chất clo: Bản chất tác dụng khử trùng clo q trình oxy hóa khử diễn tương tác clo hợp chất với chất hữu mạng vi sinh Axit tham gia vào phản ứng với men khuẩn phá hủy trao đổi mạng khuẩn Tẩy trùng clo diễn trình phân hủy hợp chất hữu cơ, thí dụ chất mùn khống thành CO2, sắt(II) oxy hóa thành sắt (III); Mn (II) thành Mn(IV), chất huyền phù bền vững chuyển thành không bền vững phân hủy chất keo bảo vệ Clo hóa có vai trị to lớn việc làm tạp chất lơ lửng phân tán mịn nước, khả làm màu nước tạo điều kiện thuận lợi để làm nước lọc nước Clo hòa tan vào nước thành hai axit – clorua clorat: H2O + Cl2 → HCl + HClO Axit clorat yếu phân ly phụ thuộc vào pH môi trường pH thấp nồng độ axit clorat cao oxy hóa khử cao tạo điều kiện khử trùng nước Vì vậy, khử trùng nước clo hợp chất chứa clo nên tiến hành trước cho chất kiềm vào nước Sử dụng phương pháp diệt khuẩn cho nước phổ biến hiệu cao kinh tế I.2.2 Khử khuẩn ozon: Phương pháp ozon hóa dùng ngày nhiều để xử lý nước thải nước uống nước phát triển, có hiệu việc khử hợp chất gây mùi vị khó chịu hay màu cho nước Tuy nhiên, thiết bị ozon hóa phức tạp, giá thành khử trùng cao nên việc sử dụng ozon nước phát triển bị hạn chế I.2.3 Khử khuẩn iod: Khử khuẩn Iod cần liều lượng cao, khơng hiệu nước khử trùng có màu đục Do dễ bay dịch thể nên phương pháp sử dụng khẩn cấp bị hạn chế nhiều I.2.4 Khử khuẩn KMnO4: Là chất oxy hóa mạnh, có hiệu chống lại vi khuẩn gây bệnh thổ tả không hiệu mầm bệnh khác Nó để lại vệt màu thùng đựng nên phương pháp sử dụng II Khử mùi vị: Là xử lý nước với mục đích khử mùi hôi vị gây nên chất khác có mặt nước đơi với lượng khơng xác định qua phân tích Mùi nước do: H2S, C6H5OH, Cl2, muối hòa tan,…, chất hoạt động bề mặt nước hay chất độc nông nghiệp đưa đến Khử mùi vị cách lọc qua lớp than hoạt tính Để khử phenol clophenol ứng dụng clo hóa nước, nhận dẫn xuất polyclo khơng có mùi Tác dụng khử mùi vị clo tăng lên thêm permanganat Phương pháp ozon hóa phương pháp làm vị nước tốt Phương pháp dùng làm chất hoạt động bề mặt có III Loại chất phóng xạ: Trong nước tự nhiên có chứa chất phóng xạ có nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo Có thể khử hoạt tính nước hai cách: _ Giữ nước trước đưa sử dụng khoảng thời gian đủ để phân hủy đồng vị có thời gian sống ngắn _ Loại chất phóng xạ lơ lửng Loại chất phóng xạ nước cách chưng cất, để lắng, lọc, keo tụ, hấp phụ ( đất sét, than hoạt tính, chất hấp phụ kim loại chất khác ) trao đổi ion kết hợp phương pháp Trong ngành công nghiệp xử lý chất phóng xạ từ trước đến người ta thường chơn chúng hố khoan sâu lịng đất nơi hoang vắng, cách xa khu dân cư Đối với chất thải phóng xạ có cường độ thấp người ta thường pha loãng đổ xuống biển hay đại dương Trong số trường hợp nguy hiểm người ta trộn bả thải khô với số chất phụ gia nấu chảy thành thủy tinh sau cất giữ khối thủy tinh rắn vào hầm chứa đặc biệt Hiện nay, người ta cho phương pháp bảo quản chất thải phóng xạ bảo đảm an tồn PHẦN VI: KẾT LUẬN Về phương diện khoa học, môi trường lĩnh vực liên ngành, đa ngành; phạm vi ảnh hưởng đối tượng mang tính tồn cầu rõ rệt Nếu nhiễm mơi trường tai họa “ tai họa riêng “, mà chung tất quốc gia, tồn nhân loại Ơ nhiễm mơi trường nói chung ô nhiễm nguồn nước nói riêng vấn đề đáng quan tâm Ngày nay, với phát triển công nghiệp, đô thị bùng nổ dân số làm cho nguồn nước tự nhiên bị hao kiệt nhiễm dần Vì thế, người phải biết xử lý nguồn nước cấp để có đủ số lượng đảm bảo đạt chất lượng cho nhu cầu sản xuất công nghiệp sinh hoạt, cho giải hậu Vấn đề xử lý nước nói chung trở thành vấn đề cấp bách mang tính chất xã hội trị cộng đồng Để có nguồn nước để sinh hoạt sản xuất, nguồn nước thải nói chung cần phải xử lý qua công đoạn khác đảm bảo không bị ô nhiễm trước đổ vào nguồn Hiện có nhiều phương pháp xử lý khác Mỗi phương pháp có ưu điểm nó, tùy theo nguồn nước thải mà ta sử dụng phương pháp thích hợp Tuy nhiên, có số phương pháp hóa – lí học khơng có giá trị kinh tế cao, tốn lượng, hóa chất thiết bị đắt tiền,…hoặc rẻ tiền phương pháp sinh học cần có mặt rộng, thời gian xử lý dài.v.v Do đó, thực tế người ta thường kết hợp phương pháp với cho hiệu xử lý cao nhất, chi phí thấp nước phát triển nước ta Với phát triển khoa học cơng nghệ ngày nay, có nhiều phương pháp nghiên cứu ứng dụng vào quy trình xử lý nhằm làm nước thải đồng thời thu hồi chất có giá trị mà em chưa có điều kiện cập nhật Kính mong q thầy hướng dẫn thêm cho em Tài liệu tham khảo Kỹ thuật môi trường - Nhà xuất khoa học kỹ thuật Luận văn tốt nghiệp: Khảo sát số phương pháp xử lý nước thải nhà máy dệt nhuộm - Năm 1999 Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học - Nhà xuất giáo dục Tạp chí Bảo Vệ Mơi Trường Tạp chí Nước vệ sinh mơi trường Tạp chí Khoa Học Công Nghệ - Môi Trường, Bộ Khoa Học, Công Nghệ Và Môi Trường Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô nhỏ vừa - Nhà xuất khoa học kỹ thuật http://WWW.vn express.net/GL/Xa-hoi/2009/ http:// vnecon.com 10 Tạp chí Hà Nội MớI - Phụ lục