Giáo trình xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học và sinh học 2 (ngành kỹ thuật thoát nước và xử lý nước thải cao Đẳng)

Vận hành cánh đßng t°ßi, cánh đßng lọc, hß sinh học vßi các thông sá đầu vào cÿa n°ßc thÁi đ°ợc xác định sẵn.. Bá trí, lāa chọn cánh đßng t°ßi, cánh đßng lọc, hß sinh học vßi các thông s

Ban hành kèm theo Quyết định số: 368ĐT /QĐ-CĐXD1 ngày 10 tháng 8 năm 2021

của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Xây dựng số 1

Hà Nßi –

LâI GIàI THIàU

Giáo trình <Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học và sinh học 2= cung cấp

nhÿng kiến thāc về quá trình xử lý n°ßc thÁi b¿ng ph°¡ng pháp sinh học trong điều kiện tā nhiên và nhân t¿o, xử lý n°ßc thÁi công nghiệp Giáo trình gßm 5 ch°¡ng về các nội dung: Lắng thā cấp, Xử lý n°ßc thÁi thân thiện vßi môi tr°áng,Các ph°¡ng pháp hóa lý để xử lý n°ßc thÁi công nghiệp, Ph°¡ng pháp xử lý phát pho, Nit¡ trong n°ßc thÁi công nghiệp, Xử lý n°ßc thÁi đặc thù

Giáo trình do các giÁng viên trong Bộ môn Cấp n°ßc và Thoát n°ßc, thuộc khoa QuÁn lý Xây dāng và đô thị, tr°áng Cao đÁng Xây dāng sá 1 biên so¿n Chúng tôi rất mong đ°ợc sā góp ý cÿa các đßng nghiệp và b¿n đọc để giáo trình đ°ợc hoàn thiện h¡n

Mục lục

LâI GIàI THIàU 4

Ch°¢ng 1: LÀNG THĀ CÂP 8

1.1 N hiệm vụ và sā cần thiết cÿa bể lắng thā cấp 8

1.2 Phân lo¿i các bể lắng thā cấp 9

1.3 Thông sá vận hành 9

1.4 Cấu trúc và nguyên lý ho¿t động 10

1.5 Thiết bị bể 15

1.6 Sā cá khi vận hành bể lắng thā cấp 17

Bài tập táng hợp ch°¡ng 1 18

1 Vận hành bể lắng thā cấp theo các thông sá khác nhau và thßa mãn quy định theo QCVN cho n°ßc thÁi đầu ra 18

2 Phát hiện và khắc phục sā cá khi vận hành bể 18

CH¯¡NG 2: Xþ LÝ N¯àC THÀI THÂN THIàN VàI MÔI TR¯âNG 19

2.1 Hß sinh học 19

2.2 Cánh đßng t°ßi, cánh đßng lọc 25

2.3 Hß hoàn thiện 32

2.4 Sā cá khi vận hành hệ tháng 34

Bài tập táng hợp ch°¡ng 2 34

1 Vận hành cánh đßng t°ßi, cánh đßng lọc, hß sinh học vßi các thông sá đầu vào cÿa n°ßc thÁi đ°ợc xác định sẵn 34

2 Bá trí, lāa chọn cánh đßng t°ßi, cánh đßng lọc, hß sinh học vßi các thông sá đầu vào cÿa n°ßc thÁi đ°ợc xác định sẵn 34

CH¯¡NG 3: CÁC PH¯¡NG PHÁP HÓA LÝ ĐÞ Xþ LÝ N¯àC THÀI CÔNG NGHIàP 35

3.1 Bể tuyển nái 35

3.2 Bể trung hòa 37

3.3 Trao đái ion 38

3.4 Hấp phụ 39

3.5 Oxi hóa khử 41

3.6 Ph°¡ng pháp xử lý b¿ng nhiệt 42

Bài tập táng hợp ch°¡ng 3 43

1 Xây dāng các ph°¡ng pháp XLNT; các dây chuyền công nghệ XLNT xử lý không hoàn toàn 43

2 Xây dāng các ph°¡ng pháp XLNT; các dây chuyền công nghệ XLNT xử lý hoàn toàn 43 CH¯¡NG 4: PH¯¡NG PHÁP Xþ LÝ P, N TRONG N¯àC THÀI CÔNG NGHIàP 44

4.1 Xử lý P 44

4.1.1 Thiết bị bể 44

4.1.2 Cấp và thu n°ßc 47

4.1.3 Sā cá khi vận hành bể 51

4.2 Xử lý N 54

4.2.1 Thiết bị bể 54

4.2.2 Cấp và thu n°ßc 55

4.2.3 Sā cá khi vận hành bể 59

Bài tập táng hợp ch°¡ng 4 59

2.1 Vận hành bể lọc sinh học theo ph°¡ng pháp màng vßi các thông sá khác nhau và thßa mãn quy định theo QCVN cho n°ßc thÁi đầu ra 60

2.2 Vận hành bể xử lý N hoặc P theo các thông sá khác nhau và thßa mãn quy định theo QCVN cho n°ßc thÁi đầu ra 60

2.3 Phát hiện và khắc phục sā cá khi vận hành bể 60

CH¯¡NG 5: Xþ LÝ N¯àC THÀI Đ¾C THÙ 60

5.1 Công nghiệp nhẹ 65

5.1.1 SÁn xuất giấy 65

5.1.2 SÁn xuất dệt nhuộm 70

5.1.3 Một sá lo¿i khác 76

5.2 Công nghiệp nặng 76

5.2.1 C¡ khí 77

5.2.2 M¿ 80

5.2.3 Một sá ngành khác 83

5.3 Các lo¿i hình khác 83

5.3.1 N°ßc thÁi bệnh viện 83

5.3.2 N°ßc thÁi du lịch dịch vụ 89

5.3.3 Một sá lo¿i khác 91

Bài tập táng hợp ch°¡ng 5 91

1 Vận hành công trình xử lý sinh học theo ph°¡ng pháp bùn ho¿t tính vßi các thông sá khác nhau và thßa mãn quy định định theo QCVN 91

2 Phát hiện và khắc phục sā cá khi vận hành bể này 91

3 Vận hành công trình xử lý sinh học theo ph°¡ng pháp bùn ho¿t tính đặc biệt vßi các thông sá khác nhau và thßa mãn QCVN cho n°ßc thÁi đầu ra 91

4 Dây chuyền công nghệ XLNT cÿa một sá lĩnh vāc khác nhau (sinh ho¿t, y tế, công nghiệp…) 91

GIÁO TRÌNH

Xþ LÝ N¯àC THÀI BÂNG PH¯¡NG PHÁP HÓA HàC VÀ SINH HàC 2

Mã môn hác: MH22

Vß trí, tính chÃt cÿa môn hác:

- Vị trí: Môn học đ°ợc phân bá vào năm thā hai

- Tính chất: Là môn học chuyên ngành bắt buộc

Mục tiêu môn hác:

- Về kiến thāc:

 Trình bày đ°ợc các ph°¡ng pháp xử lý n°ßc thÁi trong điều kiện tā nhiên: các nguyên lý màng dính bám trong đất: Cánh đßng t°ßi, cánh đßng lọc Nguyên lý bùn ho¿t tính trong n°ßc: Hß hoàn thiện, hß làm thoáng s¡ bộ, hß sinh học ;

 Trình bày đ°ợc các ph°¡ng pháp xử lý hóa lý n°ßc thÁi công nghiệp và các lo¿i n°ßc thÁi đặc thù

 Nhận thāc đ°ợc ý nghĩa cÿa môn học đái vßi chuyên ngành

 Có thái độ làm việc tā giác,

Ch°¢ng 1: LÀNG THĀ CÂP Mục tiêu:

lắng thā cấp

Nßi dung chính:

1.1 Nhiám vụ và sā cần thi¿t cÿa bß lÁng thā cÃp

Sinh khái đ°ợc giÿ l¿i nhiều nhất có thể trong bể lắng thā cấp có ý nghĩa rất lßn đái vßi hiệu quÁ xử lý n°ßc thÁi sinh học Chất rắn l¡ lửng, ngay cÁ khi chúng chỉ là nhÿng bông bùn nhß, (chất huyền phù, chất rắn không hòa tan) làm giÁm chất l°ợng n°ßc đầu ra Khi hàm l°ợng chất rắn l¡ lửng là 1,0 mg/l thì làm tăng

ra ngoài một sá các chất rắn Mục đích thā hai, hiển nhiên là trong khi lắng các chất rắn xuáng, một chất làm s¿ch bề mặt (clear supernatant) phÁi đ°ợc sinh ra và đây là n°ßc thÁi đầu ra cuái cùng Vì vậy, làm dày đặc và lắng xuáng cÁ hai đều quan trọng

* Thái gian l°u

* Lo¿i bß các chất rắn

* Tỷ lệ tuần hoàn

* Chiều cao cÿa luáng bùn

* Lo¿i bß váng bọt

* GiÁm TSS

Phân lo¿i bể lắng trong xử lý n°ßc thÁi

+ Tuỳ theo công dụng cÿa bể lắng trong công trình xử lý sinh học mà phân biệt bể lắng đợt I và bể lắng đợt II

+ Căn cā theo chế độ làm việc:

– Bể lắng ho¿t động gián đo¿n: thāc chất đây là một bể chāa Bể lắng kiểu này đ°ợc áp dụng trong tr°áng hợp l°ợng n°ßc thÁi ít và chế độ thÁi không đều

– Bể lắng ho¿t động liên tục

+ Căn cā theo chiều n°ßc chÁy: bể lắng ngang, bể lắng đāng, bể lắng ly tâm – Bể lắng ngang: n°ßc chÁy theo ph°¡ng ngang từ đầu bể đến cuái bể

– Bể lắng đāng: n°ßc chÁy từ d°ßi lên theo ph°¡ng thÁng đāng

– Bể lắng ly tâm (bể lắng radian) n°ßc chÁy từ trung tâm

L°u l°ợng đầu vào bể lắng thā cấp gßm n°ßc thÁi đầu vào và n°ßc tuần hoàn Trong tr¿m xử lý n°ßc thÁi sinh ho¿t tỷ lệ tuần hoàn nên vào khoÁng 100% Vßi dòng chÁy hỗn hợp tăng lên vào mùa m°a, khái l°ợng tuần hoàn có thể giÁm xuáng để cuái cùng chỉ có l°u l°ợng vào mùa m°a là Qm= 2Qt

- Hút bùn:

Do đặc điểm cấu t¿o, trong bể lắng đāng không cần sử dụng thiết bị hút bùn c°ỡng bāc â các bể lắng dòng chÁy ngang cần có hệ tháng g¿t bùn Hút bùn đ°ợc thāc hiện theo yêu cầu, phụ thuộc khÁ năng chāa cÿa há chāa bùn Tuy nhiên,

cũng cần tránh l°u bùn quá lâu, gây lên men kị khí và Ánh h°ãng đến quá trình khử nit¡rat

Trong công nghệ bùn ho¿t tính, do sā tuần hoàn liên tục cÿa bùn sinh học nên hình thành mái quan hệ mật thiết h¡n giÿa lắng thā cấp và bể bùn ho¿t tính so vßi công nghệ lọc sinh học Tỷ lệ tuần hoàn bùn ho¿t tính đái vßi xử lý n°ßc thÁi sinh ho¿t là 100%

Do cấu trúc xáp nên khÁ năng lắng trong bể lắng thā cấp cÿa bùn ho¿t tính kém h¡n bùn màng sinh học cÿa bể lọc sinh học Bể lắng thā cấp có nhÿng nhiệm vụ sau:

Tách n°ßc và bùn

Thông sá quan trọng đái hiệu quÁ tách cÿa bể lắng thā cấp là khÁ năng lắng cÿa bùn, thể hiện trong chỉ sá thể tích bùn Chỉ sá này càng lßn, thì bùn càng nhẹ và càng khó tách ra khßi n°ßc

*TÁi l°ợng thÿy lāc d°ßi d¿ng tÁi l°ợng bề mặt cho phép và nßng độ bùn tuần hoàn, xác định b¿ng hàm l°ợng TS, chỉ sá và tÁi l°ợng thể tích bùn là các tháng sá thiết kế quan trọng TÁi l°ợng thÿy lāc bề mặt cÿa bể lắng thā cấp:

*Nguyên tắc ho¿t động

N°ßc thÁi theo máng phân phái ngang vào bể qua đập tràn thành mßng hoặc t°áng đục lỗ xây dāng ã đầu bể sẽ chuyển động từ đầu này đến đầu kia cÿa bể Sau khi qua vùng lắng n°ßc sẽ qua máng thu n°ßc và qua công trình tiếp theo Các h¿t cặn lắng sẽ đ°ợc thu gom l¿i ã há thu cặn và đ°ợc xÁ ra ngoài theo áng xÁ cặn Các cặn nái đ°ợc giÿ l¿i nhá máng thu chất nái

Tấm chắn ã đầu bể đặt cách thành cửa vào khoÁng 0.5 – 1 m và không nông h¡n 0.2m vßi mục đích phân phái đều n°ßc trên toàn bộ chiều rông cÿa bể

N°ßc thÁi đ°ợc dẫn vào bể theo chiều từ tâm ra thành bể và đ°ợc thu vào máng tập trung và dẫn ra ngoài Cặn lắng xuáng đáy đ°ợc tập trung l¿i để đ°a ra ngoài nhá hệ tháng g¿t cặn quay tròn

â bể lắng ly tâm, n°ßc thÁi và bùn ho¿t tính đ°a vào giÿa bể nhá áng trung tâm Bể cũng phÁi có c¡ cấu phân bá đều n°ßc nên đ°áng kính áng phân phái trung tâm này không thể quá nhß

T¿i biên cÿa bể, m°¡ng thu n°ßc răng c°a đ°ợc lắp đặt để thu n°ßc), tÁi l°ợng lên c¿nh cÿa máng không nên v°ợt quá 10 m3/ h Giá trị này áp dụng cho tất

cÁ mọi lo¿i bể)

Nhÿng đ°áng áng đục lỗ đ°ợc lắp đặt sát nhau d°ßi mặt n°ßc cũng đ°ợc áp dụng để thu n°ßc trong bể lắng ly tâm Nhá đó, đ¿t đ°ợc quá trình thoát n°ßc ít đÁo trộn

Bùn tập trung về há trung tâm nhá hệ tháng g¿t bùn hoặc thiết bị hút bùn ho¿t động theo nguyên tắc cÿa máy hút bụi CÁ hai lo¿i thiết bị hút bùn đều treo trên cầu ch¿y vòng ã bể ly tâm và cầu hút bùn ch¿y tßi lui ã bể lắng ngang Thiết

bị hút bùn có hiệu quÁ cao h¡n so vßi hệ tháng g¿t bùn

Đ°áng kính không v°ợt quá 3 lần chiều sâu công tác gßm máng n°ßc dẫn, áng trung tâm, máng thu n°ßc, máng tháo n°ßc, áng xÁ cặn và áng xÁ cặn nái

chóp cụt

vậy cặn chỉ lắng đ°ợc trong tr°áng hợp tác độ lắng lßn h¡n tác độ n°ßc dâng Vd ( thông th°áng Vd = 0.7 mm/s) Thái gian lắng 0.5 – 1.5 giá

* Nguyên tắc ho¿t động

N°ßc thÁi theo máng chÁy vào áng trung tâm Sau khi ra khßi áng trung tâm, n°ßc thÁi va vào thành bể và chuyển động đi lên, các h¿t cặn r¡i xuáng đáy bể vào há thu cặn N°ßc sau khi lắng tràn qua máng thu đặt xung quanh thành theo áng dẫn qua công trình tiếp theo

Hiệu quÁ lắng phụ thuộc vào:

ngập sâu đến đáy và chÁy ngang vào bể T¿i phần d°ßi cÿa bể hình thành lßp bùn lọc, t°¡ng tā nh° bể lắng đāng N°ßc trong đ°ợc thu nhá máng thu hình răng c°a đ°ợc lắp đặt ã hai bên c¿nh dọc cÿa bể

thu n°ßc s¿ch là dấu hiệu cÿa một tr¿m ho¿t động tát Công tác vệ sinh m°¡ng máng thu và dẫn n°ßc không phÁi là công việc dễ chịu và không an toàn Áp dụng bàn chÁi cọ máng tā động làm giÁm nhẹ rõ ràng công tác này

1.5.2 Thiết bị cào bùn và thu váng nái

Hệ tháng g¿t bùn hiệu quÁ có ý nghĩa rất quan trọng cho sā tuần hoàn bùn đặc trong bể lắng thā cấp Một mặt, bùn cần đ°ợc tuần hoàn càng nhanh càng tát

để giÿ ho¿t tính Mặt khác để cô đặc l¿i cần một khoÁng thái gian nhất định Độ cao cÿa bÁn g¿t vßi cầu g¿t d¿ng bÁn hay l°u l°ợng thiết bị hút bùn phÁi tuân thÿ theo nhÿng yêu cầu này

Nhÿng bÁn g¿t t°¡ng đái cao đ°ợc đề xuất (h= 0,5 đến 0,7 m), vì bùn ho¿t tính lßng sẽ tràn qua bÁn g¿t thấp Vßi thiết bị hút bùn, l°ợng bùn tuần hoàn phÁi đÿ ngay cÁ vßi độ cô đặc cao và phù hợp vßi tỷ lệ tuần hoàn khoÁng 100% Vận tác di chuyển ã bể lắng ngang là 2 cm/s, bể lắng ly tâm là 4 cm/s trên đ°áng ch¿y biên

bể

BÁn g¿t đáy hiệu quÁ trong bể lắng thā cấp

*Thiết bị g¿t bùn bể lắng đang đ°ợc chia làm 3 lo¿i chính:

đ°áng kính lßn h¡n 15m

th°áng là nhÿng bể lắng cát, cặn ã n°ßc thÁi đầu vào

15m, có thể sử dụng cho đ°áng kính lßn h¡n tuy nhiên chi phí sẽ cao h¡n khi sử dụng g¿t bùn d¿ng bán kính Cụ thể về cấu t¿o và nguyên lý ho¿t động sẽ đ°ợc chi tiết ngay d°ßi đây

+ Nguyên lý ho¿t động cÿa g¿t bùn trung tâm:

N°ßc thÁi đ°ợc đ°a vào hệ tháng từ trung tâm bể àng trung tâm giúp khuếch tán đều n°ßc thÁi chāa bùn vi sinh vào bể và t¿o h°ßng dòng chÁy Quá trình lắng tiếp diễn liên tục từ tâm bể đến máng thu n°ßc

Hệ tháng cầu g¿t chuyển động liên tục 24/24h Các bộ phận l°ỡi g¿t đáy bể tập trung bùn lắng về há trung tâm và hßi l°u đến bể chāa

Bộ phận g¿t váng bề mặt tập hợp các chất cặn nái về phía há thu váng và đ°ợc chÁy tā động ra ngoài

Thiết bị cầu cào bùn d¿ng trung tâm đ°ợc thiết kế cho bể lắng thā cấp kiểu ly tâm

để lo¿i bß cặn l¡ lửng và bùn ho¿t tính

Các bộ phận g¿t váng, g¿t bùn đ°ợc bá trí trên trục trung tâm Trục trung tâm đ°ợc

cá định t¿i tâm bể và xoay tròn Việc bá trí động c¡ dẫn động thiết bị t¿i tâm bể lắng có đ°ợc °u điểm hệ tháng đ¡n giÁn về cÁ kết cấu c¡ khí và đ¡n giÁn cho việc

bá trí hệ tháng cung cấp điện điều khiển thiết bị

- Ngăn ngừa hiện t°ợng thái bùn sinh khí ô nhiễm môi tr°áng

- Thiết bị đ°ợc thiết kế, tính toán tỉ mỉ đÁm bÁo độ bền về kết cấu và tính chính xác trong chuyển động

1.5.3 Bơm bùn lắng

Bùn tập trung về há trung tâm nhá hệ tháng g¿t bùn (hình 4.90) hoặc thiết bị hút bùn ho¿t động theo nguyên tắc cÿa máy hút bụi CÁ hai lo¿i thiết bị hút bùn đều treo trên cầu ch¿y vòng ã bể ly tâm và cầu hút bùn ch¿y tßi lui ã bể lắng

ngang Thiết bị hút bùn có hiệu quÁ cao h¡n so vßi hệ tháng g¿t bùn

Bùn nái ã bể lắng thā cấp có thể có nhiều nguyên nhân Đây là một vấn đề

vì bùn trôi Ánh h°ãng đến chất l°ợng n°ßc đầu ra Mỗi bể lắng thā cấp cần phÁi

có thiết bị hút bùn nái Một giÁi pháp hÿu hiệu là dùng vách ngăn bùn nái t¿i thiết

bị rút bùn kết hợp vßi túi bùn

1.6 Sā cá khi v¿n hành bß lÁng thā cÃp

1.6.1 Nguyên nhân

*Bùn tr°¡ng nã do tăng tr°ãng vi khuẩn d¿ng sợi quá māc và để xÁy ra vấn

đề trong bể lắng, bùn dâng lên hoặc kết thành khái, n°ßc thÁi sau xử lý bị vẩn đục, kết bông điểm nhß và kết bông tÁn m¿n

Khắc phục:Khi bắt đầu nhận thấy có sā tăng tr°ãng cÿa các vi khuẩn d¿ng sợi, có thể là không quá muộn để sửa chÿa tình tr¿ng này b¿ng cách:

-Định l°ợng các chất dinh d°ỡng N và P nếu tỉ lệ BOD/N táng/ P táng không đ¿t māc 100/5/1

hoặc các chất khác và kiểm tra ngußn chÁy tràn cÿa

nhÿng chất gây ô nhiễm này

Khi không thể ngăn chặn sā tăng tr°ãng cÿa các vi khuẩn d¿ng sợi thì phÁi đóng

hệ tháng bùn ho¿t bính b¿ng clo hoá (oxy hoá) sinh khái hiện có Khãi động

l¿i hệ tháng này b¿ng sinh khái mßi (ví dụ sinh khái lấy từ hệ tháng xử lý khác)

-Nguyên nhân gây ra chính là do vi khuẩn d¿ng sợi phát triển khi DO trong n°ßc ch°a đ¿t yêu cầu, tăng sục khí trong Aerotank nh°ng nhß kiểm soát DO~ 3 thì sẽ khắc phục đ°ợc tình trặng

khÁ năng lắng và án định cÿa bùn, bùn rất dễ tr°¡ng lên và nái trên bề mặt

amoni thành nitrat, khi bùn vi sinh qua bể lắng, bùn lắng d°ßi đáy bể lắng Khi bùn lắng l¿i vi sinh vật tiêu thụ hết l°ợng DO trong dòng n°ßc thÁi Khi đó, vi sinh vật bị thiếu khí N2 sẽ tiêu thụ l°ợng oxy trong NO3 (khử nitrat t¿o thành khí Nito

lắng (hiện t°ợng bùn nái)

+ Thái gian l°u bùn lâu

+ Nitrat tßn t¿i nhiều trong n°ßc thÁi sau bể Aerotank

+ L°ợng COD sau xử lý Aerotank còn

Cách khắc phục:

l°ợng bùn tuần hoàn, h¿n chế các vùng chết (bùn không đ°ợc b¡m về, sau đó ng°ái vận hành kiểm tra tính chất cÿa n°ßc thÁi đầu vào, kiểm tra hiệu quÁ xử lý Nitrat (khử Nitrat) t¿i bể vi sinh thiếu khí (Anoxic)

Bài t¿p tổng hợp ch°¢ng 1

1 Vận hành bể lắng thā cấp theo các thông sá khác nhau và thßa mãn quy định theo QCVN cho n°ßc thÁi đầu ra

Câu hßi ôn t¿p ch°¢ng 1:

1 Trình bày đ°ợc các thông sá vận hành cÿa bể lắng thā cấp

CH¯¡NG 2: Xþ LÝ N¯àC THÀI THÂN THIàN VàI MÔI TR¯âNG Mục tiêu:

t°ßi, cánh đßng lọc, các lo¿i hß sinh học

Nßi dung chính:

2.1 Hồ sinh hác

2.2.1 S¡ đß cấu t¿o, nguyên lý ho¿t động

Hß sinh hoc là hß để xử lý n°ßc thÁi b¿ng ph°¡ng pháp sinh học Nó có nhiều tên gọi khác nhau nh°: hß ô xy hoá, hß án định n°ßc thÁi

Các quá trình diễn ra trong hß sinh học cũng t°¡ng tā nh° quá trình tā làm s¿ch diễn ra ã các sông hß chāa n°ßc tā nhiên và có thể tóm tắt nh° sau: đầu tiên các chất hÿu c¡ bị phân huỷ bãi vi sinh vật Các sÁn phẩm t¿o thành sau khi phân huỷ l¿i đ°ợc rong tÁo sử dụng Do kết quÁ ho¿t động sáng cÿa rong tÁo và thāc vật n°ßc, ôxy tā do l¿i đ°ợc t¿o thành và hoà tan trong n°ßc rßi l¿i đ°ợc vi sinh vật sử dụng trong điều kiện hiếu khí để trao đái chất Sā ho¿t động cÿa rong tÁo không phÁi là bộ phận trọng yếu cÿa quá trình, mà chỉ t¿o điều kiện thuận lợi, tāc là ngußn cung cấp ô xy cho quá trình mà thôi Vai trò chÿ yếu ã đây vẫn là vi sinh vật

Hß sinh hoc có thể sử dụng nh° một công trình độc lập để xử lý n°ßc thÁi hoặc để xử lý triệt để n°ßc thÁi sau các công trình xử lý sinh học khác

Māc n°ßc d°ßi đất có ý nghĩa quyết định vßi chi phí xây dāng và khÁ năng

áp dụng hß sinh học Vßi māc n°ßc ngầm cao hoặc đất có tính thấm lßn thì việc cháng thấm cho hß rất quan trọng Có thể tăng c°áng cháng thấm cho hß b¿ng đất sét pha hoặc đất sét, lắp đặt Folie hoặc lßp cháng thấm khác KhÁ năng tā cháng thấm b¿ng tích bùn khó có thể đ¿t đ°ợc đái vßi hß xử lý n°ßc thÁi ô nhiễm thấp trong các lo¿i đất s¿n

Hß sinh học để xử lý n°ßc thÁi, đ°ợc xây dāng chÿ yếu t¿i vùng nông thôn cũng dāa vào các quy trình tā nhiên Tùy vào các quá trình xử lý khác nhau, ng°ái

ta phân biệt giÿa hß xử lý n°ßc thÁi có và không có thái khí c°ỡng bāc Bên c¿nh

đó quá trình xử lý n°ßc thÁi trên bãi lọc trßng cây ngập n°ßc cũng thāc hiện theo nguyên tắc t°¡ng tā

Nhÿng quy trình này đ°ợc gọi chung b¿ng khái niệm <quy trình xử lý n°ßc thÁi trong điều kiện tā nhiên hoặc gần tā nhiên= Vßi thiết kế đúng, chúng có thể tiếp nhận và xử lý n°ßc thÁi quanh năm Điểm chung cÿa tất cÁ các quy trình này là hiệu quÁ xử lý chÿ yếu nhá vào các vi sinh vật

xử lý nhá vi khuẩn hiếu khí L°ợng bùn sinh ra ít và th°áng lắng xuáng đáy Trong

hß hầu nh° không có các quá trình kỵ khí D°ßi tác dụng cÿa ánh sáng mặt trái và

sā có mặt cÿa các chất dinh d°ỡng, các lo¿i thāc vật thÿy sinh và tÁo phát triển và chúng l¿i sÁn xuất Ôxy Quá trình này cũng gọi là quá trình quang hợp Ôxy này thúc đẩy sā phát triển vi khuẩn và theo đó phân hÿy các chất ô nhiễm trong n°ßc thÁi

Diện tích bể mặt hß càng lßn thì hiệu quÁ xử lý càng án định Thái gian l°u n°ßc trong hß từ nhiều ngày đến nhiều tuần Hß thái khí tā nhiên đ°ợc thiết kế vßi

20 đến 50 ngày

phụ thuộc vào độ sâu cÿa hß Vßi độ sâu đến 0,5 m lßp n°ßc trong hß có đÿ ôxy, nhiệt độ và chất dinh d°ỡng cho quá trình xử lý sinh học n°ßc thÁi â lßp n°ßc sâu h¡n nÿa sẽ hình thành các vùng hiếu khí và kỵ khí Để đ¿t đ°ợc dòng chÁy triệt để trong hß, các vách dẫn h°ßng dòng th°áng đ°ợc lắp đặt

ÿ phân bị cấm) có thể dẫn tßi sā giÁm chất l°ợng cÿa đầu ra Hß nhß diện tích tiêu

Nếu xÁ n°ßc thÁi ra ngußn tiếp nhận có tính nh¿y cÁm thì nhÿng yêu cầu chất l°ợng n°ßc sẽ nghiêm ngặt h¡n, vì vậy vấn đề này cần phÁi đ°ợc l°u ý khi thiết kế

hß, ví dụ b°ßc nái tiếp cÿa hß sinh học sẽ là bãi lọc trßng cây Bãi vì trong nhÿng tháng mùa hè, sā ô nhiễm cấp hai do tÁo là vấn đề lßn Bãi lọc đ°ợc đề xuất là bãi cát/sßi trßng lau sậy đ°ợc đặt đầu ra cÿa hß bậc cuái

*Hß sinh học thái khí c°ỡng bāc

Để tăng hiệu quÁ xử lý n°ßc thÁi cÿa hß sinh học thái khí tā nhiên hoặc để giÁm diện tích xây dāng, các quá trình phân hÿy chất hÿu c¡ có thể đ°ợc gia tăng nhá thái khí nhân t¿o hoặc đÁo trộn c°ỡng bāc Các hß sinh học thái khí c°ỡng bāc đ°ợc xây dāng cho sá l°ợng dân trên 5.000 ng°ái

Trong tr°áng hợp thái khí c°ỡng bāc, hß lắng phía tr°ßc có thể không cần thiết Cấu t¿o lo¿i hß này t°¡ng tā nh° hß không thái khí, tuy nhiên ã độ sâu từ 2,5 m đến

vào bá ng°ái ta đặt các bó cây, tấm nhāa hoặc g¿ch bê tông Phụ thuộc vào thiết bị thái khí, cần gia cá đáy trong khu vāc có dòng chÁy m¿nh Để tách các chất l¡ lửng cần một hß lắng thā cấp riêng hoặc ít nhất là một vùng lắng thā cấp trong hß Bùn sinh ra phụ thuộc vào kiểu vận hành và māc độ ô nhiễm cÿa hß Thông th°áng l°ợng bùn sinh ra nhß nên khoÁng vài năm mßi hút một lần

Trong hß, ôxy chÿ yếu đ°ợc đ°a vào nhá các thiết bị thái khí, tuy nhiên sā khuếch tán qua bề mặt cũng góp phần cung cấp Ôxy cho hß Khác vßi hß thái khí

tā nhiên, tÁi l°ợng thể tích và thái gian l°u n°ßc có tính quyết định để thiết kế hß

Bên c¿nh thiết bị thái khí chuỗi có cÁ nhÿng thiết bị thái khí thiết kế riêng cho hß Các lo¿i máy khuấy bề mặt, máy sục khí d¿ng jet, gußng quay, thái khí đÁo trộn chìm, cung cấp khí nén,…cũng đ°ợc áp dụng để cấp khí cho hß sinh học

Hß xử lý n°ßc thÁi vßi máy thái khí nái

Để thái khí c°ỡng bāc cần ngußn điện Năng l°ợng tiêu thụ và chi phí bÁo d°ỡng cao h¡n là hệ quÁ không tránh đ°ợc cÿa ph°¡ng án

sử dụng máy móc Tuy nhiên, thông qua sā điều chỉnh cấp khí có thể kiểm soát đ°ợc sā ho¿t động cÿa hß sinh học Nhá thể tích lßn và khÁ năng điều chỉnh oxy, sā dao động nßng độ và thành phần ô nhiễm cÿa n°ßc thÁi đầu vào trong thái gian ngắn không Ánh h°ãng đến hiệu quÁ xử lý n°ßc thÁi trong hß Nhá kiểm tra đ°ợc chế độ bật tắt theo thái gian cÿa máy thái khí nên đ¿t đ°ợc sā phù hợp vßi độ ô nhiễm và hiệu quÁ phân hÿy cÿa hß Vào thái gian ban đêm và sáng sßm, khi sā tiếp nhận Ôxy từ thāc vật thÿy sinh giÁm, máy thái khí phÁi ho¿t động liên tục để đÁm bÁo điều kiện hiếu khí trong hß

Hß sinh học thái khí đ°ợc āng dụng cho

cÁ các lo¿i n°ßc thÁi nßng độ chất hÿu c¡ cao nh° n°ßc thÁi nhà máy bia, nhà máy r°ợu, đß hộp hoặc cÁ n°ßc rỉ từ bãi chôn lấp rác Một sá hß sinh học thái khí có quá trình tuần hoàn bùn ho¿t động giáng nh° một bể bùn ho¿t tính xử lý n°ßc thÁi có độ ô nhiễm thấp hiện nay đang đ°ợc gißi thiệu āng dụng

Các hß thái khí có thể có kích th°ßc nhß h¡n nếu có thể thāc hiện việc <thu gom= bùn vào một bể trung gian để b¡m trã l¿i hß â đây, bùn không đ°ợc lắng, có nghĩa là phÁi có sā đÁo trộn để phÁi đÁm bÁo tình tr¿ng khuấy trộn

Nh°ợc điểm ã đây là vßi giÁi pháp này sẽ không còn tính đ¡n giÁn trong vận hành

và sā an toàn cÿa quy trình xử lý trong điều kiện tā nhiên

*Hß xử lý n°ßc thÁi vßi công trình xử lý sinh học c°ỡng bāc tiếp theo

Hß sinh học có bể lọc sinh học các lo¿i hoặc các thiết bị t°¡ng tā khác lắp đặt trong b°ßc xử lý sinh học đ°ợc xây dāng trong điều kiện diện tích h¿n chế, trong khu vāc khí hậu không thuận lợi hoặc n°ßc thÁi sÁn xuất là thành phần chÿ yếu Hß

sinh học vßi công trình xử lý sinh học c°ỡng bāc kết nái cũng đ°ợc sử dụng trong tr°áng hợp phÁi tuân thÿ quy định nghiêm ngặt về bÁo vệ ngußn n°ßc,

Hß lắng và hß lắng cuái đ°ợc giÿ l¿i ã đó làm các hß xử lý đ¡n giÁn Kích th°ßc các bể lọc sinh học giáng nh° trong các quy trình thông th°áng Khi thiết kế lāa chọn thiết bị vận hành nhÿng công trình xử lý nhß th°áng xuyên phÁi chú ý tßi tình tr¿ng l°ợng n°ßc thÁi đầu vào ít

2.2.2 Các thông sá vận hành và một sá biện pháp tăng hiệu quÁ xử lý

Māc n°ßc d°ßi đất có ý nghĩa quyết định vßi chi phí xây dāng và khÁ năng

áp dụng hß sinh học Vßi māc n°ßc ngầm cao hoặc đất có tính thấm lßn thì việc cháng thấm cho hß rất quan trọng Có thể tăng c°áng cháng thấm cho hß b¿ng đất sét pha hoặc đất sét, lắp đặt Folie hoặc lßp cháng thấm khác KhÁ năng tā cháng thấm b¿ng tích bùn khó có thể đ¿t đ°ợc đái vßi hß xử lý n°ßc thÁi ô nhiễm thấp trong các lo¿i đất s¿n

Hß xử lý n°ßc thÁi không thái khí hoặc hß thāc sā thái khí tā nhiên (kể cÁ m°¡ng ôxy hóa) dùng để xử lý sinh học n°ßc thÁi Hß có há lắng để hút bùn,đ°ợc xây ã vùng đầu hß

Hß sinh học thái khí tā nhiên đ°ợc xây dāng phục vụ cho khoÁng 1000 ng°ái Ôxy đ°ợc đ°a vào qua bề mặt hß Các chất hÿu c¡ l¡ lửng và hòa tan trong n°ßc sẽ đ°ợc xử lý nhá vi khuẩn hiếu khí L°ợng bùn sinh ra ít và th°áng lắng xuáng đáy Trong hß hầu nh° không có các quá trình kỵ khí D°ßi tác dụng cÿa ánh sáng mặt trái và sā có mặt cÿa các chất dinh d°ỡng, các lo¿i thāc vật thÿy sinh

và tÁo phát triển và chúng l¿i sÁn xuất Ôxy Quá trình này cũng gọi là quá trình quang hợp Ôxy này thúc đẩy sā phát triển vi khuẩn và theo đó phân hÿy các chất

ô nhiễm trong n°ßc thÁi

Diện tích bể mặt hß càng lßn thì hiệu quÁ xử lý càng án định Thái gian l°u n°ßc trong hß từ nhiều ngày đến nhiều tuần Hß thái khí tā nhiên đ°ợc thiết kế vßi diện tích tiêu chuẩn từ 5 đến 10 m2/ng°ái, có nghĩa , thái gian l°u n°ßc trong hß

từ 20 đến 50 ngày

Độ sâu cÿa hß khoÁng 1 m đến 1,5 m Sā đÁo trộn và chiếu sáng cÿa khái n°ßc phụ thuộc vào độ sâu cÿa hß Vßi độ sâu đến 0,5 m lßp n°ßc trong hß có đÿ ôxy, nhiệt độ và chất dinh d°ỡng cho quá trình xử lý sinh học n°ßc thÁi â lßp n°ßc sâu h¡n nÿa sẽ hình thành các vùng hiếu khí và kỵ khí Để đ¿t đ°ợc dòng chÁy triệt để trong hß, các vách dẫn h°ßng dòng th°áng đ°ợc lắp đặt

Các chất l¡ lửng bị nhÿng tấm vách h°ßng dòng cÿa hß giÿ l¿i cần đ°ợc n¿o

bß đều đặn Mỗi tuần một lần các há ga, m°¡ng n°ßc và đập tràn đ°ợc kiểm tra và

vệ sinh Độ cao cÿa māc bùn trong hß, đặc biệt trong hß lắng, cần đ°ợc xác định hàng tháng

Do thái gian l°u n°ßc trong hß lâu, dẫn tßi sā xuất hiện rất nhiều tÁo và bèo tấm vào nhÿng mùa nóng trong năm Ôxy t¿o ra cung cấp cho hß nên có tác dụng tích cāc đái vßi quá trình xử lý n°ßc thÁi, tuy nhiên khi bị chết đột ngột chúng gây nên hiện t°ợng thiếu hụt Ôxy Do có thể gây ô nhiễm thā cấp ngußn n°ßc, tÁo phÁi đ°ợc tách và không cho trôi ra khßi hß cùng vßi n°ßc thÁi Nhá vào các tấm chắn đặt ngập cuái hß, l°ợng tÁo trôi có thể đ°ợc giÁm thiểu Các phân tích mẫu n°ßc không chāa tÁo đ°ợc mô tÁ trong phần Phân tích chất l°ợng n°ßc

Bèo tấm tập trung trên bề mặt và ngăn cÁn sā khuếch tán ánh sáng và h¿n chế cung cấp oxy quang hợp, t°¡ng tā nh° sā đóng băng bề mặt vào mùa đông Sā cá này diễn ra trong thái gian ngắn, nên vßi thái gian l°u n°ßc lßn, chúng có thể chấp nhận đ°ợc Cß mọc m¿nh ven bá hß phÁi đ°ợc nhá bß, th°áng là hai lần một năm Cây hoặc cß đ°ợc cắt bß không đ°ợc ném l¿i vào hß Muộn nhất khi độ cao cÿa bùn b¿ng một phần t° māc n°ßc ban đầu thì cần phÁi thāc hiện hút bùn T¿i hß lắng cần phÁi có đ°áng áng chÁy tắt qua để trong thái gian hút bùn, n°ßc thÁi đầu vào đ°ợc đ°a vào hß tiếp theo Quanh hß lắng phÁi có đ°áng cho xe hút bùn đi l¿i Vßi hß rộng, phÁi có đ°áng dác để đ°a thiết bị hút bùn xuáng hß

Tr°ßc khi hút bùn, lßp n°ßc phía trên đ°ợc b¡m vào một hß khác Công việc này phÁi đ°ợc tiến hành chậm rãi để hß này không bị quá tÁi Bùn trong hß lắng cần đ°ợc hút hàng năm Để không phát tán mùi hôi và rút ngắn thái gian l°u n°ßc không đ°ợc để độ sâu bùn v°ợt quá một phần ba māc n°ßc hß Sā tích lũy bùn trong hß sinh học có hoặc không có thái khí quá nhß nên công tác hút bùn chỉ cần thāc hiện sau vài năm

Bùn hút b¿ng xe hút bùn hoặc xe bßn chân không, sau đó có thể sử dụng trong nông nghiệp Biện pháp b¡m bùn trên dây kéo qua hß cũng đ°ợc sử dụng Trong hß lßn, máy hút hoặc máy xúc cũng nh° xe xích ch¿y đầm lầy cũng có thể sử dụng Đề phòng h° h¿i đáy hß cần cân nhắc khi sử dụng máy xúc to và nặng Khi hút phÁi để l¿i một lßp bùn mßng khoÁng vài cm t¿o điều kiện khãi động mßi quá trình lên men bùn trong hß lắng

Quá trình n¿o vét bùn đ°ợc thāc hiện tát nhất vào mùa thu Trong thái gian này, bùn đ°ợc phân hÿy tát và đ°a đi bón ruộng là phù hợp Bùn có thể đ°ợc rÁi đều trāc tiếp d°ßi d¿ng bùn °ßt lên ruộng đã gặt và cày lấp lên Nếu không sử dụng đ°ợc trong nông nghiệp, bùn lắng có thể cân nhắc để sử dụng vào các mục đích khác Để theo dõi hß sinh học cần có nhật ký vận hành ghi l¿i các quy trình xử lý trong điều kiện tā nhiên

2.2 Cánh đồng t°ái, cánh đồng lác

2.2.1 S¡ đß cấu t¿o, nguyên lý ho¿t động

C¡ sã cÿa ph°¡ng pháp xử lý n°ßc thÁi b¿ng cách lọc qua đất là dāa vào khÁ năng tā làm s¿ch cÿa đất Xử lý n°ßc thÁi đ°ợc thāc hiện trên cánh đßng t°ßi hoặc cánh đßng lọc

Cánh đßng t°ßi là nhÿng khu đất đặc biệt đ°ợc quy ho¿ch cẩn thận vừa để xử

lý n°ßc thÁi vừa để trßng cây nông nghiệp hoặc rau

Nếu nhÿng khu đất chỉ để dùng để xử lý n°ßc thÁi (không trßng cây nông nghiệp) thì gọi là cánh đßng lọc

Trong cÁ hai tr°áng hợp việc xử lý n°ßc thÁi đều diễn ra nhá kết quÁ cÿa một lo¿t quá trình hoá lý và sinh hoá phāc t¿p

Thāc chất cÿa quá trình xử lý là: khi lọc n°ßc thÁi qua đất, các chất l¡ lửng

và keo sẽ bị giÿ l¿i ã lßp trên cùng Nhÿng vi sinh vật sẽ sử dụng ô xy cÿa không khí qua các khe đất và chuyển hoá các chất hÿu c¡ thành các hợp chất khoáng Tập hợp các vi sinh vật này sẽ t¿o thành lßp màng bao bọc lấy các h¿t đất Nh° vậy sā

có mặt cÿa ô xy là điều kiện cần thiết cho quá trình diễn ra bình th°áng

Chế độ trao đái ô xy ã nhÿng lßp đất trên cùng (0,2 ø 0,3 m) là thuận lợi nhất, nên ã đó quá trình ô xy hoá các chất hÿu c¡ và quá trình nitrat hoá sẽ diễn ra m¿nh nhất Càng sâu xuáng d°ßi, l°ợng ô xy càng giÁm và cuái cùng xuất hiện một vùng yếm khí â đó quá trình ô xy hoá các chất hÿu c¡ hoà tan thấm xuáng chỉ diễn ra nhá quá trình khử nitrat vì ã vùng yếm khí n°ßc thÁi chāa một l°ợng dā trÿ nitrat khá lßn

Ph°¡ng pháp xử lý n°ßc thÁi trên đất đã có từ lâu nhất là từ giÿa thế kỷ 19 khi công nghiệp và các đô thị phát triển, l°ợng n°ßc thÁi tăng nhiều thì nó càng đ°ợc

sử dụng rộng rãi Song do l°ợng n°ßc thÁi tăng lên không ngừng, đòi hßi nhiều diện tích để xây dāng cánh đßng t°ßi Cuái thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20 ruộng đất l¿i trã nên đắt đß nên buộc ng°ái ta phÁi nghiên cāu các ph°¡ng pháp xử lý nhân t¿o để tiết kiệm đất đai

Hiệu suất xử lý n°ßc thÁi trên cánh đßng t°ßi, cánh đßng lọc sẽ giÁm nhiều

về mùa đông vì ã nhiệt độ thấp các quá trình sinh hoá diễn ra chậm

Khi chọn các ph°¡ng pháp xử lý n°ßc thÁi và vị trí các công trình xử lý, tr°ßc tiên phÁi xét khÁ năng sử dụng n°ßc thÁi sau khi xử lý phục vụ cho nông nghiệp Chỉ khi không có khÁ năng đó (theo điều kiện địa ph°¡ng, yêu cầu vệ sinh và kinh

tế kỹ thuật) ng°ái ta mßi xử lý b¿ng ph°¡ng pháp sinh hoá nhân t¿o Trong điều kiện kinh tế xã hội n°ßc ta, nên kết hợp giÁi quyết xử lý n°ßc thÁi vßi phát triển kinh tế nông nghiệp ngo¿i thành, c¡ sã cung cấp sÁn phẩm nông nghiệp cho thành phá sẽ có nhiều thuận lợi

Nh° vậy khi xây dāng cánh đßng t°ßi phÁi tuân theo 2 mục đích:

a/ Vệ sinh (xử lý n°ßc thÁi)

n°ßc thÁi để bón ruộng)

Có hai lo¿i cánh đßng t°ßi:

cho nông nghiệp chỉ là thā yếu Có thể xÁ n°ßc thÁi ra cánh đßng vßi l°u l°ợng cho phép tái đa đái vßi cây nông nghiệp Cánh đßng này do các c¡ quan quÁn lý công trình công cộng quÁn lý

* Cánh đßng t°ßi nông nghiệp - trong đó phục vụ nông nghiệp và xử lý n°ßc thÁi là nhÿng mục tiêu tháng nhất Lo¿i cánh đßng này xây dāng ã khu nông nghiệp do nông trang, nông tr°áng, hợp tác xã quÁn lý

Việc xÁ n°ßc thÁi ra đó không phụ thuộc thái vụ và điều kiện thuỷ văn L°ợng n°ßc thÁi t°ßi trên các cánh đßng này trong ngày đêm th°áng không lßn (5ø20

(chỉ cần san b¿ng các mÁnh nhß mà thôi) do đó ph¿m vi sử dụng các cánh đßng này t°¡ng đái rộng rãi Tuy nhiên vẫn bị h¿n chế vì tá chāc quÁn lý gặp nhiều khó khăn

N°ßc thÁi sinh ho¿t chāa nhiều vi khuẩn gây bệnh và trāng giun sán Vì vậy khi xây dāng và quÁn lý cÁ hai lo¿i cánh đßng trên phÁi tuân theo nhÿng yêu cầu vệ sinh nhất định, cụ thể là cấm không đ°ợc dùng n°ßc thÁi ch°a qua xử lý để t°ßi các lo¿i rau ăn sáng Khi s¡ bộ lắng n°ßc thÁi có thể giÿ l¿i đ°ợc 50-60% táng sá vi khuẩn cùng vßi các chất l¡ lửng ã d¿ng cặn lắng Nh° vậy n°ßc thÁi sau khi lắng không nguy hiểm lắm về mặt vi khuẩn Xử lý n°ßc thÁi b¿ng ph°¡ng pháp sinh hoá nhân t¿o có thể giÁm tßi 90 - 95% l°ợng vi khuẩn vì vậy dùng n°ßc đó để t°ßi thāc

tế không đáng lo ng¿i

Sā phát triển bệnh giun sán qua rau là vấn đề trầm trọng đáng lo h¡n cÁ Trāng giun sán lẫn vào đất và rau, có khÁ năng sáng và ho¿t động trong thái gian dài Đặc biệt trāng giun kim giÿ đ°ợc tính chất xâm nhập trong đất tßi 1-1,5 năm Trong n°ßc thÁi sau khi lắng có thể giÁ tßi 50 - 60% trāng giun sán ã các bể lắng ngang vßi tác độ dòng chÁy 1 mm/sec - giÁm đ°ợc 95% Xử lý cặn lắng ã nhiệt độ cao (50

Nßng độ các nguyên tá dinh d°ỡng (nit¡, phôtpho, kali) trong n°ßc thÁi tuỳ thuộc vào tiêu chuẩn thÁi n°ßc Trong đó nit¡: 15 - 60 mg/l ; phôtpho 3 - 12 mg/l và kali 6 - 25 mg/l Nhÿng nguyên tá này chÿ yếu ã d¿ng hoà tan, một phần ã d¿ng l¡ lửng Thí dụ: đái vßi nit¡ - 85% ã d¿ng hoà tan, 15% ã d¿ng l¡ lửng Đái vßi phôtpho

là 60% và 40% Kali 95% và 5%

Tỷ lệ các nguyên tá dinh d°ỡng cần có thāc vật N: P : K trong n°ßc thÁi là 5: 1: 2 trong khi đó ã phân chußng là 2: 1: 2 Nh° vậy n°ßc thÁi là một ngußn phân bón tát có l°ợng nit¡ cao, thích hợp vßi sā phát triển cÿa thāc vật

N°ßc thÁi công nghiệp cũng có thể dùng để t°ßi (nếu không chāa các chất độc hoặc chāa vßi hàm l°ợng không Ánh h°ãng đến sā phát triển cÿa thāc vật) Táng l°ợng muái không đ°ợc quá 4 -5 g/l, trong đó muái dinh d°ỡng phÁi 2g/l

dác không đáng kể và đ°ợc ngăn cách b¿ng nhÿng bá đất N°ßc thÁi đ°ợc phân phái vào nhÿng mÁnh ruộng đó nhá m¿ng l°ßi t°ßi và sau khi lọc qua đất l¿i đ°ợc qua một m¿ng l°ßi khác để tiêu đi Vị trí các cánh đßng này phÁi chọn ã nhÿng khu đất thoai thoÁi vßi độ dác không quá 0,02 â nhÿng n¡i thấp, bị ngập về mùa

lũ không nên xây dāng nhÿng cánh đßng này Không đ°ợc xây dāng chúng ã

nhÿng n¡i có m¿ch n°ßc ngầm cao Nhÿng cánh đßng này phÁi đặt ã cuái dòng n°ßc ngầm, cách nhÿng công trình thu n°ßc cấp không d°ßi 200m đái vßi đất á sét nhẹ, 300 m đái vßi đất á cát và 500 m đái vßi đất cát

Cánh đßng phÁi n¿m ã cuái h°ßng gió và cách vùng dân c° một khoÁng nhất định tuỳ thuộc vào lo¿i cánh đßng và l°ợng n°ßc thÁi Đái vßi cánh đßng lọc phÁi

Đái vßi cánh đßng t°ßi thì khoÁng cách đó (vùng bÁo vệ) lấy nhß h¡n 100m

Chung quanh cánh đßng th°áng trßng nhÿng lo¿i cây °a n°ßc.Chiều rộng khoÁng đất trßng cây nên b¿ng 10-20 m, tuỳ thuộc vào khoÁng cách từ cánh đßng đến vùng dân c°

Đất để xây dāng cánh đßng tát nhất là lo¿i đất cát hoặc á cát Cũng có thể xây dāng ã đất á sét hoặc đất đen nh°ng khi đó phÁi giÁm l°ợng n°ßc thÁi Đất á sét nặng và đất sét không nên dùng để xây dāng nhÿng cánh đßng này vì chúng kém thấm n°ßc

Nếu māc n°ßc ngầm n¿m cách mặt đất từ 1,5 m trã lên và đất dễ thấm n°ßc thì có thể không phÁi xây dāng hệ tháng tiêu n°ßc Đ°¡ng nhiên điều này còn tuỳ thuộc vào tÁi trọng n°ßc thÁi nhiều hay ít

Ô xy tiêu thụ cho quá trình khoáng hoá các chất hÿu c¡ chÿ yếu lấy từ không khí Để trao đái ô xy trong đất đ°ợc tát phÁi xÁ n°ßc thÁi vào cánh đßng theo chu

TÁi trọng tiêu chuẩn phụ thuộc vào nhiều yếu tá nh° đặc tính cÿa đát, năng lāc ô xy hoá (NO), khÁ năng lọc, độ rỗng cÿa đất, lo¿i cánh đßng, lo¿i cây trßng, đặc tính và nßng độ cÿa các chất bẩn trong n°ßc thÁi, điều kiện khí hậu và thuỷ văn

TÁi trọng tiêu chuẩn phụ thuộc vào chế độ n°ßc - không khí cÿa cánh đßng

Độ ẩm tái °u cÿa đất để cây trßng phát triển là 40 - 60% độ rỗng (độ ngậm n°ßc) cÿa đất - nghĩa là khoÁng một nửa sá lỗ háng trong đất là n°ßc, còn một nửa là không khí

Khi độ rỗng cÿa đất là 30% và độ ẩm tái °u cÿa nó là 50% thì thể tích trong

đợt n°ßc thÁi chÁy vào b¿ng 6-7% l°ợng n°ßc dā trÿ có trong đất và sẽ đẩy một l°ợng n°ßc nh° vậy từ trong đất vào hệ tháng tiêu

Tính từ khi n°ßc vào đến khi ra khßi cánh đßng và vào hệ tháng tiêu, mỗi đợt n°ßc thÁi sẽ tiếp xúc vßi đất một thái gian khoÁng 6-12 ngày nếu không kể đến l°ợng n°ßc bay h¡i và do động thāc vật hút đi Điều này giÁi thích vì sao hiệu suất

xử lý n°ßc thÁi ã cánh đßng t°ßi, cánh đßng lọc khá cao

sau:

- TÁi trọng tiêu chuẩn trung bình ngày đêm là l°ợng n°ßc thÁi trung bình ngày đêm t°ßi trên 1ha diện tích cánh đßng trong suát một khoÁng thái gian nhất định - th°áng là 1 năm

1 vụ

xuất phát từ khÁ năng bón ruộng cÿa n°ßc thÁi

TÁi trọng tiêu chuẩn cÿa mỗi lần t°ßi chỉ có thể xác định đ°ợc khi tính đến tất cÁ nhÿng yếu tá khí hậu, thuỷ văn và kỹ thuật trßng cây ĐÁm bÁo yêu cầu vệ sinh

Riêng nit¡ có một phần bay vào không khí Từ đó ta thấy vßi tiêu chuẩn t°ßi

thấm vào đất sẽ không đÿ cho cây trßng Mặt khác không phÁi lúc nào cũng tăng tiêu chuẩn t°ßi đ°ợc, vì khÁ năng thấm lọc cÿa đất chỉ có h¿n Nßng độ các chất dinh d°ỡng sẽ giÁm khi tăng tiêu chuẩn thÁi n°ßc và khi có thêm n°ßc thÁi sÁn xuất chÁy vào

Khi xác định diện tích cần thiết cÿa cánh đßng lọc ng°ái ta phÁi tính đến khÁ năng thấm lọc cÿa đất ã ph¿m vi cánh đßng và điều kiện khí hậu ã vùng đó Hiện t¿i ã n°ßc ta vẫn ch°a có các sá liệu về tÁi trọng tiêu chuẩn trên cánh đßng t°ßi, cánh đßng lọc Vì vậy vấn đề này cần phÁi đ°ợc đặt ra và nghiên cāu

- Phân phái n°ßc thÁi ra cánh đßng

*C¡ sã để bá trí m¿ng l°ßi phân phái:

Để dẫn n°ßc thÁi ra cánh đßng, ng°ái ta xây dāng một m¿ng l°ßi m°¡ng máng đặc biệt Để tiêu n°ßc sau khi lọc s¿ch (nếu cần theo điều kiện đất đai) ng°ái ta dùng m¿ng l°ßi áng ngầm có lỗ Để tiện quÁn lý, ng°ái ta chia cánh đßng thành các ô - thửa riêng biệt b¿ng các bá ngăn

Kích th°ßc mỗi ô thửa tuỳ thuộc vào chāc năng cÿa cánh đßng và một lo¿t điều kiện khác (địa hình, đặc tính đất, táng diện tích cánh đßng, điều kiện c¡ gißi hoá các công việc trên cánh đßng v v )

Đái vßi cánh đßng t°ßi công cộng mỗi ô thửa th°áng có diện tích 5-8 ha, vßi

tỷ lệ các c¿nh hình chÿ nhật là 7:5 ø 1:4 Cánh đßng lọc có tÁi trọng n°ßc lßn h¡n thì diện tích mỗi ô thửa th°áng chọn nhß h¡n

Đái vßi nhÿng cánh đßng nhß kích th°ßc các ô đ°ợc xác định sao cho sá ô không d°ßi 3 Để có thể có c¡ khí hoá việc xử lý đất ng°ái ta th°áng chọn chiều dài mỗi ô thửa là 300 - 1500

m, nếu chiều dài mỗi ô thửa quá lßn thì m¿ng l°ßi phân phái sẽ đắt h¡n Chiều rộng mỗi ô thửa cũng không v°ợt quá một gißi h¿n nhất định (100 - 200 m nếu dẫn n°ßc vào từ hai bên) Gißi h¿n này xác định theo điều kiện địa hình, đất đai và ph°¡ng pháp t°ßi Đái vßi nhÿng lo¿i đất nhẹ nên chọn chiều rộng mỗi ô thửa nhß h¡n so

vßi nhÿng lo¿i đất nặng Khi chiều rộng quá lßn sẽ gây khó khăn trong việc t°ßi n°ßc đều trên toàn bộ diện tích Thông th°áng chiều dài các ô thửa th°áng đặt dọc theo đ°áng đßng māc, vì vậy nếu các thửa quá rộng và dác thì công tác đất khi san b¿ng sẽ lßn Cao độ giÿa hai bá phân chia các ô thửa (theo h°ßng dác) không đ°ợc chênh lệch quá 1m để tránh hiện t°ợng n°ßc thấm qua bá và gây vỡ bá

Khi độ dác nhß, đất dễ thấm, n°ßc có thể không chÁy đến tận cùng ô thửa Khi đất chắc độ dác lßn l°ợng n°ßc chÿ yếu sẽ tập trung ã cuái thửa, phía bá đái diện vßi rãnh t°ßi

N°ßc thÁi thấm lọc qua đáy và thành bên mỗi luáng Nếu trßng cây trên luáng

đất

N°ßc thÁi cÿa thành phá, thị trấn, xí nghiệp công nghiệp nếu không chāa các chất độc hoặc chāa vßi nßng độ nhß h¡n māc độ cho phép, là một ngußn lợi rất quí đái vßi nông nghiệp N°ßc để t°ßi, cặn để bón

Vì vậy cánh đßng t°ßi nông nghiệp vừa để phục vụ cho nông nghiệp vừa để

xử lý n°ßc thÁi Nó đ°ợc qui ho¿ch ã nhÿng vùng đất cÿa hợp tác xã nông nghiệp, hoặc nông tr°áng, nông trang ngo¿i thành Việc xây dāng nhÿng cánh đßng đó sẽ

do c¡ quan vệ sinh và uỷ ban nông nghiệp trung °¡ng quyết định

Theo chế độ t°ßi ng°ái ta phân biệt hai lo¿i: cánh đßng quanh năm thu nhận n°ßc thÁi và cánh đßng t°ßi chỉ thu nhận n°ßc thÁi theo mùa Chọn lo¿i cánh đßng nào là tuỳ thuộc đặc điểm thoát n°ßc cÿa vùng

Khi thu ho¿ch, gieo h¿t hoặc về mùa m°a ng°ái ta l¿i dā trÿ n°ßc thÁi trong các đầm lầy (hß nuôi cá, hß sinh vật, hß điều hoà) hoặc xÁ ra cánh đßng cß, cánh

đßng trßng cây °a n°ßc hay vùng dā trÿ hß điều hoà để thu nhận n°ßc thÁi khi có

sā cá xÁy ra trên màng l°ßi t°ßi tiêu cá định hoặc nhÿng lúc m°a to, lâu vßi tần suất 5% đßng thái để thu n°ßc m°a sau 45 phút đầu

Tr°ßc khi xÁ ra cánh đßng n°ßc thÁi sinh ho¿t cũng phÁi qua xử lý s¡ bộ: song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng đợt I Về đêm và nhÿng lúc l°u l°ợng lßn nhất n°ßc sẽ chÁy qua các bể điều hoà tính vßi thoài gian n°ßc l°u l¿i trong đó là 6-8 giá

Sau khi ra khßi bể lắng n°ßc thÁi sẽ nhá b¡m hoặc tā chÁy ra nhÿng "điểm chỉ huy" cÿa cánh đßng rßi tiếp theo ra m¿ng l°ßi phân phái giáng nh° ã các đßng t°ßi công cộng

2.2.2 Các thông sá vận hành và một sá biện pháp tăng hiệu quÁ xử lý

Các thông sá ho¿t động cÿa bãi lọc nh° sau:

-Lßp đất lọc trßng cây b¿ng lo¿i đất cát chāa sßi và vßi khÁ năng tÁi 2,5 đến

5 m2/ng°ái phù hợp cho xử lý các chất hÿu c¡, nßng độ BOD5 và COD sau xử lý thấp Quá trình Nit¡rát hóa chỉ xÁy ra một phần, Phát-pho hầu nh° không xử lý đ°ợc

kể t¿i vùng rễ Bãi trßng cây vßi vật liệu liên kết do đó chỉ có thể bÁo đÁm các giá trị đầu ra cần thiết khi chúng có kích th°ßc lßn h¡n nhiều so vßi tÁi 5 m2/ng°ái

-Lßp đất lọc ngập n°ßc vßi dòng chÁy liên tục có tÁi l°ợng bề mặt đ¡n vị từ 2 đến

và COD đầu ra thấp Trong công trình này, một phần nit¡ và phát-pho có thể đ°ợc

xử lý

lọc trßng cây theo dòng chÁy ngang hoặc dòng chÁy theo ph°¡ng đāng đ°ợc thiết

kế theo các thông sá khác nhau

liệu cát, hß sinh học hoặc lọc sinh học có hiệu quÁ xử lý giáng nhau Nhiều nghiên

phân hÿy chÿ yếu diễn ra nhá vi khuẩn sáng trên bộ rễ cÿa cây ngập trong n°ßc thÁi

rễ đ°ợc đ°a vào lßp đất ngập n°ßc thÁi

vßi quá trình kỵ khí trong đất Các sÁn phẩm trao đái chất từ rễ cũng sẽ tham gia vào quá trình chuyển hóa chất hÿu c¡, giÁm thiểu mầm bệnh Rễ cây còn có khÁ năng hấp thụ kim lo¿i nặng trong đất và n°ßc thÁi Trong mọi tr°áng hợp tr°ßc khi đ°a n°ßc thÁi về bãi lọc trßng cây đều cần quá trình xử lý lo¿i bß chất thô và bùn Các vật thô lßn nh° các mÁnh nhāa thì không làm đ°ợc gì trên nhÿng bãi lọc trßng cây

2.3 Hồ hoàn thián

Hß hoàn thiện đ°ợc xây dāng để cÁi thiện chất l°ợng n°ßc thÁi đầu ra từ đ¡n vị xử lý cuái cùng là Bể khử trùng, chất l°ợng n°ßc sau xử lý đáp āng các tiêu chuẩn và yêu cầu pháp lý D° l°ợng hợp chất hÿu c¡ và hàm l°ợng chất rắn l¡ lửng đ°ợc giÁm thiểu, tuy nhiên nhiệm vụ chính cÿa hß hoàn thiện là cÁi thiện chất l°ợng vệ sinh b¿ng cách đo đ¿c nßng độ cÿa hệ vi sinh vật chỉ thị: trāng giun và coliform Việc lo¿i bß conforms thông th°áng là quy trình xử lý chậm nhất, vì vậy

đó là tiêu chí chính cho việc thiết kế hß hoàn thiện

Khác vßi hß sinh học để xử lý n°ßc thÁi ch°a xử lý hoặc chỉ qua xử lý c¡ học â đây, n°ßc thÁi sau bể lọc nhß giọt hoặc bể bùn ho¿t tính đ°ợc tiếp nhận vào hß xử lý triệt để Đôi khi hß cuái cùng cÿa dãy hß sinh học thái khí c°ỡng bāc đ°ợc vận hành nh° là một hß xử lý triệt để Hß xử lý triệt để đ°ợc cấp n°ßc đã qua

xử lý sinh học Đái vßi ngußn tiếp nhận nh¿y cÁm hoặc vßi nhÿng yêu cầu cao về chất l°ợng n°ßc thÁi sau xử lý thì hß xử lý triệt để là quy trình đ¡n giÁn và đáng tin cậy để cÁi thiện chất l°ợng đầu ra cÿa tr¿m xử lý n°ßc thÁi b¿ng biện pháp sinh học H¡n nÿa, trong hß này n°ßc thÁi sau xử lý sẽ có đ°ợc sā cÁi thiện về mặt vệ

Lợi ích nÿa là khÁ năng điều hòa lßn cÿa lo¿i hß này Sā dao động cÿa nßng

độ ô nhiễm đầu ra ít xuất hiện ã hß bậc cuái Độ sâu lßp n°ßc trong hß từ 1 m đến 2 m Trong điều kiện đÿ diện tích, vßi lý do sinh thái, độ sâu cÿa n°ßc có thể chọn là 0,5 m Thái gian l°u n°ßc ít nhất là 1 đến 2 ngày Khi h°ßng tßi sā giÁm thiểu chất dinh d°ỡng hoặc sá l°ợng mầm bệnh, thái gian l°u n°ßc đ°ợc đề xuất kéo dài h¡n, nhiều nhất là 5 ngày TÁi l°ợng bề mặt cÿa BOD5 cần nhß h¡n 5 g/(m2 ∙ ngày)

2.3.1 Hiếu khí

Ho¿t động dāa trên quá trình oxy hóa các chất hÿu c¡ nhá vi sinh vật hiếu

khí.Hiện nay ng°ái ta phân hß sinh học hiếu khí thành hai lo¿i:

khuyếch tán không khí qua mặt n°ßc và quá trình quang hợp cÿa thāc vật n°ßc (rong, tÁo,…) Để đÁm bÁo cho ánh sáng có thể xuyên qua, thì chiều sâu cÿa hß phÁi nhß, tát nhất là từ 0,3 - 0,5 m Sāc chāa tiêu chuẩn lấy theo chỉ tiêu BOD vào khoÁng 250 - 300 kg/ha/ngày Thái gian l°u n°ßc trong hß khoÁng 3 - 12 ngày Tuy nhiên do độ sâu cần nhß, thái gian l°u n°ßc lâu nên diện tích cÿa hß đòi hßi phÁi đÿ lßn Vì thế nó chỉ hợp lý về kinh tế khi kết hợp vßi việc nuôi trßng thÿy sÁn vßi chăn nuôi và hß chāa n°ßc cho công nghiệp

- Hß hiếu khí làm thoáng nhân t¿o: Lo¿i này ngußn ô xy cung cấp cho quá trình sinh hóa là b¿ng các thiết vị nh° b¡m khí nén hay máy khuấy c¡ học Do đ°ợc tiếp khí nhân t¿o nên chiều sâu cÿa hß có thể từ 2 - 4,5 m, sāc chāa tiêu chuẩn theo chỉ tiêu BOD khoÁng 400 kg/ha/ngày Thái gian l°u n°ßc trong hß chỉ cần từ 1 - 3 ngày

+Cấu t¿o cÿa hß:

Các lo¿i hß sinh học hiếu khí có thể làm một hoặc nhiều bậc, chiều sâu cÿa các bậc sau sâu h¡n các bậc phía tr°ßc Thiết bị đ°a n°ßc vào hß phÁi có cấu t¿o thích hợp để phân phái, điều hòa n°ßc trên toàn bộ diện tích hß Thông th°áng, hß một bậc th°áng đ°ợc thiết kế vßi diện tích 0,5 - 0,7 ha; hß nhiều bậc thì mỗi bậc 2,25 ha; tùy theo công suất mà có thể xây dāng làm nhiều hß

2.3.2 Tùy tiện

Có 2 lo¿i hß tùy tiện

- Hß tùy tiện nguyên thÿy, tiếp nhận ngußn thÁi nguyên chất ch°a qua xử lý

kỵ khí)

Đặc điểm

Trong hß tùy tiện th°áng xÁy ra 2 quá trình song song:

Khi quá trình hoàn thành, hß tùy tiện sẽ đáp āng:

hÿy và tiêu hóa các vật chất hÿu c¡

+Cấu t¿o

Hß có cấu t¿o 3 lßp: lßp hiếu khí, lßp trung gian và lßp kỵ khí

Chiều sâu hß tùy tiện 0,9-1,5 m â vùng có gió, S hß lßn còn ã vùng ít gió

hß đ°ợc thiết kế có nhiều ngăn

- Hß kỵ khí làm giÁm hàm l°ợng N, P, K và các vi sinh vật gây bệnh b¿ng cách t¿o

ra bùn và giÁi phóng NH3 vào không khí

+ Cấu t¿o

Câu hßi ôn t¿p ch°¢ng 2:

t°ßi, cánh đßng lọc, các lo¿i hß sinh học

CH¯¡NG 3: CÁC PH¯¡NG PHÁP HÓA LÝ ĐÞ Xþ LÝ N¯àC THÀI CÔNG NGHIàP Mục tiêu:

Bể tuyển nái hay bể DAF đ°ợc viết tắt từ cụm từ Dissolved Air Flotation là

bể sử dụng để tách các chất rắn hòa tan nh° dầu mỡ, các h¿t rắn từ hỗn hợp chất lßng dāa trên nhÿng thay đái trong độ tán cÿa khí áp khác nhau

Khi bể tuyển nái DAF ho¿t động thì không khí đ°ợc hòa tan d°ßi áp lāc và b¡m trāc tiếp vào bể

Khi vào bể, không khí áp suất cao sẽ tiến hành kết hợp vßi chất lßng và trã thành hiện t°ợng siêu bão hòa kết hợp vßi các bong bóng khí có kích th°ßc rất nhß

rắn l¡ lửng trong n°ßc và nái lên bề mặt n°ßc t¿o thành lßp bùn mßng

Các hat rắn lßn h¡n sẽ lắng xuáng đấy hß, đ°ợc gom l¿i và hút ra ngoài b¿ng máy hút bùn

3.2.2 Các thông sá vận hành và một sá biện pháp tăng hiệu quÁ xử lý

-Nguyên tắc ho¿t động cÿa bể tuyển nái

Quá trình tuyển nái đ°ợc thāc hiện khi n°ßc đ°ợc đ°a vào bußng khí b¿ng b¡m áp lāc cao, n°ßc vào không khí tiến hành hòa trộn nhau đến hiện tßi h¿n n°ßc bão hòa không khí

Khi đó n°ßc bão hòa không khí chÁy qua ngăn tuyển nái , qua van giÁm áp suất về

áp xuất khí quyển một cách đột ngột

Khí hòa tan sẽ đ°ợc tách ra, bám dính cát h¿t cặn nái lên trên bề mặt bề

*Āng dụng cÿa bể tuyển nái

Bể tuyển nái không khí hòa tan DAF là bể đ°ợc āng dụng rất rộng rãi trong xử lý n°ßc thÁi cÿa nhiều lĩnh vāc sÁn xuất

Các hệ tháng xử lý n°ßc thÁi cÿa các nhà máy hóa dầu, c¡ khí, giấy, và các ngành công nghiệp khác Quá trình t°¡ng tā nh° tuyển hòa tan là tuyển nái bọt đ°ợc āng dụng nhiều trong ngành chế biến khoáng sÁn

Trong một sá ngành, khi không khí có nguy c¡ là nguyên nhân gây cháy ná thì ph°¡ng pháp tuyển nái hòa tan không sử dụng không khí mà chuyến qua sử dụng các lo¿i khí khác nh° khí ni t¡ để t¿o bong bóng

*Vị trí lắp đặt bể tuyển nái DAF trong hệ tháng xử lý n°ßc thÁi

Tùy vào từng hệ tháng xử lý n°ßc thÁi mà bể DAF th°áng đặt ã vị trí khác nhau nh¿m phát huy triệt để vai trò cÿa mình trong hệ tháng

Trong một sá hệ tháng, bể đ°ợc lắp đặt ã giai đo¿n đầu tr°ßc khi n°ßc thÁi vào hệ tháng xử lý, ngay sau hệ tháng tiền xử lý nh¿m lo¿i bß các lo¿i chất béo, dầu mỡ Hoặc trong một sá tr°áng hợp lắp đặt ã đầu bể sinh học nh¿m giÁm tÁi các chất ô nhiễm

Trong một sá hệ tháng xử lý n°ßc bể tuyển nái DAF đ°ợc lắp đặt sau cùng cÿa hệ tháng nh¿m mục đích làm trong n°ßc

Bể tuyển nái giúp tăng hiệu quÁ cÿa quá trình lắng Theo nghiên cāu thì bể tuyển nái có hiệu suất gấp 5 lần so vßi bể lắng nhá đó mà giúp tiết kiệm thái gian

và không gian xây dāng

*Cấu t¿o bể DAF

Bể tuyển nái th°áng đ°ợc cấu t¿o bãi các thành phần nh° sau:

Bể thép không gỉ

à đĩa phân phái khí và b¡m

Ch°¡ng trình kiểm soát chất l°ợng đa cấp

Các áng phân phái khí tích hợp;

CÁm biến giám sát áp suất/ l°u l°ợng t°¡ng tā

Thiết bị Giám sát māc độ bùn

Thiết bị Giám sát TSS

BÁng điều khiển cài đặt hệ tháng tùy chỉnh

*¯u và nh°ợc điểm cÿa bể tuyển nái DAF

-¯u điểm

Hiệu quÁ lo¿i bß hàm l°ợng chất rắn l¡ lửng cao: 90 -95%

GiÁm đ°ợc thái gian lắng, dung tích bể so vßi các công trình khác hoặc bể lắng

Có khÁ năng lo¿i bß đ°ợc các h¿t cặn hÿu c¡ khó lắng

Quá trinh tuyển nái kết hợp sử dụng hóa chất keo tụ đem l¿i hiệu quÁ cao

Bùn cặn thu đ°ợc có độ ẩm thấp, có thể tái sử dụng

be tuyen noi sieu nong

Bể tuyển nái siêu nông

Chi phí đầu t° ban đầu cao , bÁo d°ỡng thiết bị phāc t¿p

Đòi hßi công nhân vận hành phÁi đÁm bÁo kỹ thuật

Cấu t¿o phāc t¿p, quá trình kiểm soát áp suất t°¡ng đái khó khăn

3.2 Bß trung hòa

-Ph°¡ng pháp trung hòa

N°ßc thÁi sÁn xuất trong nhiều lĩnh vāc có chāa nhiều axit hoặc kiềm Để ngăn ngừa hiện t°ợng xâm thāc ã các công trình thoát n°ßc Tránh cho các quá trình sinh hóa ã các công trình làm s¿ch và trong hß, sông không bị phá ho¿i, ng°ái ta phÁi trung hòa các lo¿i n°ßc thÁi đó Trung hòa còn vßi mục đích làm cho một sá muái kim lo¿i nặng lắng xuáng và tách ra khßi n°ßc

th°áng, axit là bất kỳ chất nào t¿o đ°ợc dung dịch có độ pH nhß h¡n 7 khi nó hòa tan trong n°ßc Độ pH càng nhß thì tính axit càng m¿nh Các chất có đặc tính giáng axit đ°ợc gọi là có tính axit Về mặt khoa học, axit là các phân tử hay ion có khÁ năng nh°áng proton (ion H+) Cho bazo, hay nhận (các) cặp electron không chia từ baz¡ PhÁn āng giÿa axit và baz¡ đ°ợc gọi là phÁn āng trung hòa SÁn phẩm cÿa phÁn āng này là muái và n°ßc

Quá trình trung hòa đ°ợc tiến hành trong bể trung hòa kiểu làm việc liên tục gián đo¿n theo chu kỳ NT sau khi trung hòa có thể cho lắng ã các hß lắng tập trung Và nếu điều kiện thuận lợi các hß này có thể tích có thể trÿ đ°ợc cặn lắng trong khoÁng 10-15 năm

Thể tích cặn lắng phụ thuộc vào nßng độ axit, ion kim lo¿i nặng trong NT Phụ thuộc vào d¿ng và liều l°ợng hóa chất, vào māc độ lắng trong,…Ví dụ: khi trung hòa NT b¿ng vôi sÿa chế biến từ vôi thị tr°áng chāa 50% CaO ho¿t tính sẽ t¿o nhiều cặn nhất

l°u l°ợng NT trong các tr¿m trung hòa dao động rất lßn trong ngày đêm Ngoài

việc cần thiết phÁi xây dāng bể điều hòa vßi thể tích lßn còn phÁi có thiết bị tā động điều chỉnh l°ợng hóa chất vào Thông sá chính để điều chỉnh phá biến là đ¿i l°ợng pH Trong thāc tế cần phÁi tiến hành thāc nghiệm vßi từng lo¿i NT Để tiến hành biện pháp trung hòa vì trong NT này chāa nhiều hợp chất hÿu c¡, axit, muái

*Trung hòa NT b¿ng cách cho thêm hóa chất:

Nếu NT chāa quá nhiều axit hay kiềm tßi māc không thể trung hòa b¿ng cách trộn lẫn chúng vßi nhau đ°ợc thì phÁi cho thêm hóa chất Hóa chất là phế liệu công nghiệp địa ph°¡ng Ph°¡ng pháp này th°áng để trung hòa axit Để trung hòa axit

vô c¡ có thể dùng bất kỳ dung dịch có tính baz¡ nào Hóa chất rẻ tiền và dễ kiếm

là Ca(OH)2, CaCO3, MgCO3, đôlômit Còn NaOH và xôđa Na2CO3 chỉ đ°ợc dùng khi chúng là phế liệu Liều l°ợng hóa chất đ°ợc xác định theo điều kiện trung hòa hoàn toàn axit tā do và lấy lßn h¡n tính toán một chút

* Dùng khí thÁi, khói từ lò h¡i để trung hòa NT chāa kiềm

Đây là biện pháp khá kinh tế để trung hòa NT chāa kiềm vì khí từ áng khói cháy tát th°áng chāa khoÁng 14% CO2

*Trung hòa b¿ng cách trộn NT chāa axit và NT chāa kiềm

Ph°¡ng pháp này đ°ợc dùng khi NT là axit và NT kiềm CÁ hai lo¿i NT này đều không chāa các cấu tử gây ô nhiễm khác

* Trung hòa NT chāa axit b¿ng cách lọc qua nhÿng lßp vật liệu trung hòa

Sử dụng cho NT chāa HCl, HNO3, H2SO4 vßi hàm l°ợng d°ßi 5g/l và không chāa muái kim lo¿i nặng Cách tiến hành: cho NT tiếp xúc các bể vật liệu lọc là đá vôi, magiezit, đá hoa c°¡ng, đôlômit Kích th°ßc h¿t 3-8 cm vßi tác độ phụ thuộc vào vật liệu nh°ng không quá 5m3/h Thái gian tiếp xúc không quá 10 phút N°ßc thÁi có thể chuyển động ngang hoặc đāng trong bể lọc

3.3 Trao đổi ion

*Xử lý n°ßc thÁi b¿ng công nghệ trao đái ion

Ph°¡ng pháp trao đái ion đ°ợc āng dụng để làm s¿ch n°ßc hoặc n°ßc thÁi khßi các kim lo¿i nh° Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Cd, Mn… cũng nh° các hợp chất cÿa asen, photpho, xyanua và chất phóng x¿ Ph°¡ng pháp này cho phép thu hßi các chất và đ¿t đ°ợc māc độ làm s¿ch cao Vì vậy nó là một ph°¡ng pháp đ°ợc āng dụng rộng rãi để tách muái trong xử lý n°ßc và n°ßc thÁi BÁn chất cÿa quá trình trao đái ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt cÿa chất rắn trao đái vßi ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc vßi nhau Các chất này đ°ợc gọi là các ionit (chất trao đái ion), chúng hoàn toàn không tan trong n°ßc Các chất trao đái ion có khÁ năng trao đái các ion d°¡ng từ dung dịch điện ly gọi là các cationit và chúng mang tính acid Các chất có khÁ năng trao đái vßi các ion âm gọi

là các anionit và chúng mang tính kiềm Nếu nh° các ionit nào đó trao đái cÁ

cation và anion thì ng°ái ta gọi chúng là ionit l°ỡng tính Các chất trao đái ion có thể là các chất vô c¡ hoặc hÿu c¡ có ngußn gác tā nhiên hay táng hợp nhân t¿o Āng dụng cÿa quá trình trao đái ion:

• Làm mềm n°ßc: āng dụng quan trọng cÿa quá trình trao đái ion là làm mềm n°ßc, trong đó các ion Ca2+ và Mg2+ đ°ợc tách khßi n°ßc và thay thế vị trí Na+ trong h¿t nhāa Đái vßi các quá trình làm mềm n°ßc, thiết bị trao đái ion axit m¿nh vßi Na+ đ°ợc sử dụng

• Khử khoáng: trong quá trình khử khoáng, tất cÁ các ion âm và các ion d°¡ng đều

bị khử khßi n°ßc N°ßc di chuyển qua hệ tháng hai giai đo¿n gßm bộ trao đái cation axit m¿nh ã d¿ng H+ nái tiếp vßi bộ trao đái anion baz¡ m¿nh ã d¿ng OH -

• Khử ammonium (NH4+): quá trình trao đái ion có thể đ°ợc dùng cô đặc NH4+

có trong n°ßc thÁi Trong tr°áng hợp này, phÁi sử dụng chất trao đái chất có tính lāa chọn NH4+ cao chÁng h¿n nh° clinoptilolite Sau khi tái sinh, dung dịch đậm đặc có thể đ°ợc chế biến thành phân

3.4 HÃp phụ

* Xử lý n°ßc thÁi b¿ng công nghệ hấp phụ

Ph°¡ng pháp hấp phụ đ°ợc dùng rộng rãi để làm s¿ch triệt để n°ßc thÁi khßi các chất hÿu c¡ hoà tan sau khi xử lý sinh học cũng nh° xử lý cục bộ khi trong n°ßc thÁi có chāa một hàm l°ợng rất nhß các chất đó Nhÿng chất này không phân huỷ b¿ng con đ°áng sinh học và th°áng có độc tính cao Nếu các chất cần khử bị hấp phụ tát và khi chi phí riêng l°ợng chất hấp phụ không lßn thì việc áp dụng ph°¡ng pháp này là hợp lý h¡n cÁ

Lāc phân tán London (đóng vai trò chính trong quá trình hấp phụ)

Trong tr°áng hợp táng quát, quá trình hấp phụ gßm 3 giai đo¿n:

• Di chuyển các chất cần hấp phụ từ n°ßc thÁi tßi bề mặt h¿t hấp phụ

• Thāc hiện quá trình hấp phụ;

• Di chuyển chất ô nhiễm vào bên trong h¿t hấp phụ (vùng khuếch tán trong) Ng°ái ta th°áng dùng than ho¿t tính, các chất táng hợp hoặc một sá chất thÁi cÿa sÁn xuất nh° xỉ tro, xỉ, m¿t sắt và các chất hấp phụ b¿ng khoáng sÁn nh° đất sét, silicagen…Để lo¿i nhÿng chất ô nhiễm nh°: chất ho¿t động bề mặt, chất màu táng hợp, dung môi clo hoá, dẫn xuất phenol và hydroxyl…

• Tách các chất hÿu c¡ nh° phenol, alkylbenzen-sulphonic acid, thuác nhuộm, các hợp chất th¡m từ n°ßc thÁi b¿ng than ho¿t tính;

• Có thể dùng than ho¿t tính khử thuỷ ngân;

• Có thể dùng để tách các chất nhuộm khó phân huỷ;

*Hấp phụ chỉ xÁy ra khi các phân tử cÿa các chất hấp phụ (chất rắn, chất lßng hoặc

là chất hòa tan) nó ho¿t động ã một nhiệt độ cao và bị hút lên trên bề mặt chất xáp Trong đó thì chất hòa tan sẽ đ°ợc gọi là chất bị hấp phụ, còn chất xáp trên bề mặt

sẽ là chất hấp phụ Bên c¿nh đó thì có nhÿng khí không bị hấp phụ thì sẽ đ°ợc gọi

là khí tr¡ GiÁi hấp phụ sẽ xÁy ra nếu nh° quá trình hấp phụ đi ng°ợc l¿i

*Nhÿng vật liệu hấp phụ mà ta th°áng dùng:

độ cao

Trong đó thì lo¿i than ho¿t tính đ°ợc sử dụng phá biến và rộng rãi nhất vì giá thành rẻ mà khÁ năng xử lý n°ßc thÁi l¿i đ¿t hiệu quÁ cao

*Ph°¡ng thāc hấp phụ gßm có 2 hình thāc:

chất hấp phụ nhá vào lāc liên kết giÿa nhÿng phần tử Quá trình này sẽ có tßa nhiệt và độ nhiệt toÁ ra sẽ phụ thuộc vào c°áng độ lāc liên kết cÿa các phân tử

liệu hấp phụ, lāc liên kết cÿa phân tử ã trong tr°áng hợp này sẽ m¿nh h¡n so vßi ã hấp phụ vật lý Do vậy thì l°ợng nhiệt tßa ra sẽ lßn h¡n và sẽ cần năng l°ợng nhiều h¡n

Hấp phụ đ°ợc dùng nhiều trong các ngành hóa học và môi tr°áng nh¿m giúp hấp phụ nhÿng t¿p chất hay thu l¿i nhÿng chất gây ra nhÿng sā bất lợi cho các quá trình mà ta muán lo¿i bß

*Có các lo¿i chất hấp phụ sau đây: