BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH KHOA MƠI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG | XỬ LÝ NƯỚC THAI CHO THI TRAN}
LONG HAI-— HUYEN LONG DIEN -
TINH BA RIA-VUNG TAU
CHUYÊNNGÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ NGÀNH : 108
————-_ GVHD : TiếnsỹTÔN THẤT LÃNG
[TRUONG BHDL-KTCN Thạc sỹ LÂM VĨNH SƠN
THY VEEN | SVTH : NGUYÊN THỊNGỌC BÍCH
* | MSSV : 02DHMT015
'sõ,JOIQO2]S] } LỚP : 02DMT6
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐẠI HỌC KTCN TPHCM ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHOA : MÔI TRƯỜNG & CÔNG NGHỆ SINH HỌC CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
HỌ VÀ TÊN : NGUYỄN THỊ NGỌC BÍCH MSSV :02DHMT015
NGÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG LỚP : 02ÐMT06
1 Đầu để Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho thị trấn Long Hải - Huyện Long Điền — Tỉnh Bà Rịa-Vũng Tau
2 Nhiệm vụ
+ Đánh giá hiện trạng thải nước thải tại Thị trấn Long Hải - Huyện
Long Điền — Tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu
+ _ Đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải tại Thị trấn
+ Để xuất phương án xử lý
+ _ Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý phù hợp cho Thị trấn 3 Ngày giao Đồ án tốt nghiệp : 04-— 10 - 2006
4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 27-— 12 - 2006
5 Họ, tên người hướng dẫn Phân hướng dẫn 1 Tiến sỹ Tôn Thất Lãng Hướng dẫn toàn bộ 2 Thạc sĩ Lâm Vĩnh Sơn Hướng dẫn chương 4 Nôi dung và yêu cầu Đồ án tốt nghiệp đã được thông qua bộ môn
Ngày thang năm 2006
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH
(Ký và ghỉ rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
` |
PHAN DANH CHO KHOA, BO MON ““—— -
Người duyệt (chấm sơ bộ) - a Ee
¡2.0.0 ——
Ngày bảo VỆ: Ăn nheehHere
Trang 3
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
nian Hie prada ce bel tala
-fAkau„Ahaano.Kbsa lãaÁtkGai.kã KHI AL ng d0 hệ Ai ⁄ự os
ela hiệu đai kh ao, ca đà c6 Met ite, dt AICI ues 4, “ˆ.— Ỏ
“lente dha lb dad MLE, (6.142
Bandpbesbh2ig hh deicdtf QUES Milt BA Bar ee MALE oe
“Ác da (40A cau Áq lẫn GÀ kaÁ lbaá Dong, đấu Ác,
2x .aa Án lu tên da da 4k pre Án can Khô cay 40
_ < c— 7
ye Cø?2 há“ ch hit ba’ ho mot bong Data top by
- “x
Điểm số bằng số ~ˆ - Điểm số bằng chữ “⁄4+
Tp HCM, Ngày tháng !2năm 2006
(GV hướng dẫn ký và ghi rõ họ tên)
15 đớn That Ling
Trang 4
LOICAM ON
to lớm của toàn thể giảng oiền trường (Đại học (Dâm lip Ki thudt Cong nghé
6 khoa Ki thugt Méi trường đã tận tình giảng dạu ồ trang b‡ cho tơi nướng
Féi xin bay tb long biét on sâu sắc đến thay Fin Ghat Ling dé tin tink
quan tam lo ling oa diu dắt cluing tôi trong suốt thời giam qua
(thân đâu, tôi cũng zửn chân thành: cảm on dén ede eo quan don dị đã
tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực liện luận odm: (Diện Cài
nguyên cà SNbi trubag Shank phé 766 Chi Minh, 8& Fai aqguyén Mbi trading
tinh Ba Ria Oing Tau, S& Khoa hee & Cong nghé tinh Ba Ria Otng Tau,
Uy ban Whin din Chị trấn Long Wai - Long Bién - Ba Ria Ving đầu
Quối cùng, tôi căng “ất biết ơu đến cde ban trong tập thể lớp 022/206 đã niưệt tình: giúp đỡ cà cũng tôi trao đổi để tôi thém ty tin 0a hoan thanh tét
SVTH
Trang 5
MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn i
Muc luc ii
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt vỉ
Danh mục các bảng vii
Danh mục các hình vẽ Viii
Chương 1 ~ MỞ ĐẦU aassssssssssssssssssssssssssssssssssssesssenssesssesssssnssensssssssnssensssnsassosssssssssssestey 1
1.1 Cơ sở hình thành để tài s-sess+cssserssetnAsttsAeptssteestresnrassnsnsesnre 1
1.2 Mục tiêu của để tài 5< -c< S9 ng S039 0895006 0 019609090909 09 00m9 7e 2
1.3 Nội dung nghiên CỨU .o5-<=5<<ssSĂ 3665 5.S5569956659564885080844440444440002061000055 2
1.4 Phương pháp nghiên CỨU o5 scs S3 190 15803153095895904028184480000050 3
Chương 2 - TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THÁI ĐÔ THỊ VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO NƯỚC THÁI ĐƠ THỊ . -s-.scc«s«c«ssss+sssstasrssrsriee 4
2.1 Thành phần và tính chất nước thải đô thị - 5s =<eseesesessssssssse 4
2.1.1 Nước thải sinh hOạt - Ăn ng kg 0011 5018 2.0 4
PM» o0 p6 an 4
“n2 8 5
2.2 O nhiém do nue thai d6 thi ssssssssssossscsssensveerecessserscesssnnessssssnssseresesannsseseecsenes 5
2.3 Bao vé nguén nuéc khdi bi nhiém bẩn bởi nước thải đô thị - 7 2.3.1 Dấu hiệu nguồn nước bị nhiễm bẩn và khả năng tự làm sạch của nguồn .7
2.3.2 Nguyên tắc xả nước thải vào nguỒn .-. «55+ c+csrsrsrererrkeerrerreiriee 9
2.3.3 Xác định mức độ xử lý nước thải - sec ven ng rh 9 2.4 Các phương pháp xử lý nước thải đô thị -. <e-<sssesesessssesesesessessse 11 2.4.1 Các phương pháp xử lý cơ hỌc - chen HH1 e0 11 QAT.T Song CRN nan 11
Trang 62.4.1.3 Bể lắng cái vcc 2E reo 12 VN ra 14 2.4.2 Các phương pháp xử lý hóa lý - + ss HH2 21222122 re 15 "N1 nan ốee 15 VN Cha 16 Và 0N 72.086 nốa 16 VN (nan ốốố 16 VN: Tu 6 nnn J7 2.4.2.6 Khử khuẩh che 17 2.4.3 Các phương pháp xử lý sinh hỌc «+ s HH n1 0141 1t khen 17 2.4.3.1 Các phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên 17
2.4.3.2 Các phương pháp xử lý sinh học ky khí trong điều kiện nhân tạo 20
2.4.3.3 Các phương pháp xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo 23
2.5 Các sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải 5<s<ss<<<s=s 30 2.5.1 Các bước xử lý nước thải đô thị - cs c2 senHHHHa H221 mg, 30 2.5.2 Các sơ đồ dây chuyển công nghệ xử lý nước thải . - 32
Chương 3 - TỔNG QUAN VỀ ĐKTN - KTXH THỊ TRẤN LONG HẢI - HUYEN LONG DIEN — TINH BÀ RỊA-VŨNG TÀU -‹<‹‹-<«- 36 3.1 Tổng quan về điều kiện tự nhiên - <- << s<<<ssssesessesrssesetsrasssssersrsee 36 3.1.1 Vị trí địa lý và địa hình - .- sàng" H923 4 0 14 142 1 kg 1n nh 36 kh vi: hố 37
3.1.3 c2 37
3.1.4 Khí hậu — hải văn -¿- 2-5 +t#Ext22EY13717E22E.7 -TEEEErrrkrtkrtkrirrkee 38 3.2 Tổng quan về kinh tế xã hội «s2 sessessereserscreterensorarnsrnssrrssi 40 3.2.1 Biéu kién kinh c8 ha 40
3.2.1.1 Cơ cấu kinh tế và tốc độ tăng trưởng kinh IẾ ce-eecee 40 EU 1 )j hố nen e 40
Trang 7
BQ D3 ( n 41
S2 mẽ: 1 nh 4]
3.2.2 Did 0‹ c0 nha 7“ 41
3.2.2.1 Dân số và lao đỘng cĂ SẶTSĂ nh giới 41
K22 Í5 ago an e 42
58 43
3.2.2.4 Tình hình phát triển cơ sở hạ tẳng cằĂeieeneeerrieieeeriee 44
3.3 Hiện trạng mơi (rưỜng -.o << «son 08958369564086468956810094000644060080000 45
3.3.1 Chất lượng khơng khí 5: - ©5< +x+k+k+t+k##kek+kskrkrrrkekrerrkerkrrree 45 3.3.2 Chất lượng môi trường nước biển ven bờ 5 5ctererteesreesrke 46
3.3.3 Hiện trạng vệ sinh mơi tTƯỜng - - :- -< - « «+ vn HH n0 50 47
Chương 4- TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
4.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải - << =5<ssseesseesssesssse 48
4.2 Xác định lưu lượng tính tốn của nước thải - o 5< =<<sesesseseseses 48
4.3 Các thông số thiết kế 5< s5 s4 489 09898068805880550848008088010005 53
4.4 Xác định mức độ cần thiết xử lý nước thải s-s << 5s s<essses<se 53
4.5 Lựa chọn sơ đồ hệ thống xử lý nước thải o o-<ses=seseeseesessss 54
4.5.1 Phương ấn Ì sĂ Sóc nh TH TT ng HH TH Ha KT th 34
Co cv 58
4.6 Tính tốn chỉ tiết các cơng trình đơn vị thiết kế -e-ess<essssesee 59
4.6.1 Tính tốn song chắn rÁc - 5+ St 1v HT HT tre 59
4.6.1.1 Tính tốn mung AGne.ccecccccccssssccsssesesecstcsereeesssesesessesesensesessenenseneasens 59 4.6.1.2 Tinh todin song CHAN 1&Ceecsecccscssescsssscsesssessscseeseneseseseteeseseseasnsesseseesees 59 4.6.2 Tinh todn ham ti€p nan cc ccsccesssesescseceseceseceseseseecseeencarerseeeereneneeeees 63 4.6.3 Tính tốn bể lắng cát ngang ¿+25 21 3 3211211 E<Ekrerkrkrrke 65
4.6.3.1 Tính tốn thuỷ lực mương dẫn nước thải từ sau song chắn rác đến bỂ
71 8 81+.1- 0880008688 e 65
Trang 8
4,6.3.2 (1101 nen 65
4.6.3.3 Tĩnh toán sân phƠi CỐT Sàn HH HH tr tri 66
4.6.4 Tính tốn bể điểu hồ ©2++csn 222112211122 prrrreriee 67
4.6.5 Tính toán bể lắng đứng đợt l ác 2< cesrsrerrrrrereerereerrke 71
4.6.6 Tính tốn bể aerotank ¿:- s52 t+t+t4x922E1232112211311721.xrrerrree 75
4.6.7 _ Tính tốn bể lắng đứng đỢt 2 -.¿- 5c St vvrkretrrerrrerkkrekkreerree 83
4.6.8 Tính tốn bỂ nén bùn . -: ©2+22t2HE111.11101 1 cxerrrree 87
4.6.9 Tính toán sân phơi bùn ch Tàn HH TH HH kh 89
4.6.10 Tính tốn bể khử trùng .-c 5c 2S 91
4.6.18 Tính tốn mương OXy hỐ ch HH HH g0 v00 5” 94
Chương 5 - DỰ ĐOÁN GIÁ THÀNH CHO CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 98 5.1 Tính tốn vốn đầu tư xây dựng -. - 5x +t 2t 22tr rrke 98 5.2 Tính tốn vốn đầu tư trang thiết bị - - 5< +2 +vserreerkreerrekekekriree 99
5.3 Tính tốn chi phí đâu tư cho toàn bộ hệ thống c5cccseserseeersee 99
Chương 6 - PHAN TÍCH TÍNH KINH TE - KỸ THUẬT - MÔI TRƯỜNG 103
sân nn 103 sang 104 6.3 Môi trường secssuvecessssecessusvecesnsvessassnessssuusssssusssssaveesssseceessuveseesseseessseeeesssnes 105
(cá n 105
Chương 7 ~ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 2< << ©ccezzssssesre 107
im ca ng , 106
tr có 107
Trang 9DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BOD BTCT COD ĐKTN - KTXH GV KT- XH LD LDTM - DV LĐGTVT LĐTTCN XLNT TT THPT THCS TCVN VSMT SBR
Biological Oxygen Demand Bê tông coat thép
Nhu cầu oxy sinh học
Chemical Oxygen Demand
Nhu cầu oxy hoá học
Điều kiện tự nhiên — Kinh tế xã hội
Giáo viên
Kinh tế - Xã hội
Lao động
Lao động thương mại — Dịch vụ
Lao động giao thông vận tải Lao động tiểu thủ công nghiệp Xử lý nước thải
Thị trấn
Trung học phổ thông
Trung học cơ sở
Tiêu chuẩn Việt Nam
Vệ sinh môi trường
Sequencing Batch Reactor
Aerotank hoạt động gián đoạn theo mẻ
Trang 10
DANH MỤC CÁC BẰNG
Bang 2.1 — Bảng định mức chứa nước thải của nguồn
Bảng 2.2 — Các sơ đồ dây chuyển công nghệ xử lý nước thải
Bảng 3.1 - Bảng thống kê dân số của thị trấn Long Hải năm 2005 Bảng 3.2 - Bảng thống kê lao động của thị trấn Long Hải năm 2005
Bảng 3.3 — Bảng thống kê hiện trạng giáo dục của thị trấn Long Hải năm 2005
Bảng 3.4 - Bảng thống kê số lượng học sinh trên địa bàn thị trấn Long Hải trong
năm 2005
Bang 3.5 — Bảng thống kê hiện trạng y tế của thị trấn Long Hải qua các năm Bang 3.6 — Kết quả phân tích chất lượng khơng khí
Bang 3.7 — Kết quả quan trắc chất lượng nước biển ven bờ Bảng 4.1 — Bảng dự báo dân số qua các năm đến năm 2020
Bang 4.2 — Bang phan bố lưu lượng nước thải qua các giờ trong ngày
Bảng 4.3 — Kết quả tính tốn thuỷ lực của mương dẫn nước thải đến song chắn rác Bảng 4.4 — Các thông số thiết kế mương và song chắn rác
Bảng 4.5 — Kết quả tính tốn hầm tiếp nhận
Bang 4.6 — Két quả tính tốn thuỷ lực của mương dẫn nước thải đến bể lắng cát Bảng 4.7 — Các thông số thiết kế bể lắng cát ngang và sân phơi cát
Bảng 4.8 — Thể tích tích luỹ theo giờ trong bể điều hoà
Bang 4.9 - Các thông số thiết kế bể điều hoà
Bảng 4.10 — Các thông số thiết kế bể lắng đứng đợt 1 Bảng 4.11 — Các thông số thiết kế bể Aerotank Bảng 4.12 — Các thông số thiết kế bể lắng đợt 2 Bảng 4.13 — Các thông số thiết kế bể nén bùn
Bảng 4.14 — Các thông số thiết kế sân phơi bùn
Bảng 4.15 — Các thông số thiết kế bể khử trùng Bảng 4.16 — Các thông số thiết kế mương oxy hoá
Trang 11
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1 —- Sơ đổ nguyên lý quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp bùn hoạt tính
Hình 2.2 - Bể Aerotank thơng thường
Hình 2.3 - Bể Aerotank khuấy trộn hoàn tồn
Hình 2.4 — Sơ đồ nguyên lý hoạt động của kênh oxy hố
Hình 2.5 — Các bước xử lý nước thải đơ thị
Hình 4.1 - Sơ đồ tính tốn công nghệ xử lý nước thải cho thị trấn Long Hải - Long
Điển — Bà Rịa Vũng Tàu (Phương án 1)
Hình 4.2 - Sơ đồ tính tốn cơng nghệ xử lý nước thải cho thị trấn Long Hải - Long Điền — Bà Rịa Vũng Tàu (Phương án 2)
Hình 4.3 — Sơ đồ hệ thống sục khí bể điều hồ Hình 4.4— Sơ đồ cấu tạo bể lắng đứng
Hình 4.5 — Sơ đồ hệ thống phân phối khí bể Arotank
Hính 4.6 —- Mặt cát ngang mương oxy hoá
Trang 121.1 1.2 1.3 1.4 Chương 1 MỞ ĐẦU CƠ SỞ HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Trang 13
luận văn tốt nghiệp GVHD: 78,76 Thất lãng
Chương 1- Mở Đầu
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 CƠ SỞ HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI
Long Hải là một thị trấn của huyện Long Điển — Tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu Trong
những năm gần đây, hòa cùng nhịp độ phát triển của khu vực các tỉnh phía nam nói chung và tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu nói riêng, Long Hải đã và đang có nhiều chuyển biến
mới cả về kinh tế và xã hội Thực vậy, là một thị trấn nằm sát biển, nơi đây lại được
thiên nhiên ban tặng nhiều ưu đãi về cảnh sắc thiên nhiên cùng nhiều điểu kiện tự nhiên thuận lợi khác nên rất có cơ hội để đẩy mạnh phát triển kinh tế, mà trọng tâm là
phát triển du lịch Hiện tại, Long Hải đang triển khai thực hiện dự án quy hoạch nhằm
phục vụ cho sự phát triển KT-XH thị trấn Long Hải trong những năm tới, đây sẽ là một
tiền để cho những bước phát triển tiếp theo
Với thế mạnh sẵn có về điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên biển, Long
Hải là một điểm thu hút các nhà đầu tư hoạt động kinh doanh và một số lượng dân
nhập cư vào làm ăn từ các tỉnh ngoài, do vậy thành phần dân cư tương đối phức tạp, đặc biệt là ở các khu vực sống của ngư dân Tại đây, dân cư tập trung đông đúc nhưng
ý thức vệ sinh chưa được nâng cao, hầu hết nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình đều được chảy thẳng xuống các con mương đổ trực tiếp ra biển Đã vậy, những cơ sở chế biến cá của các chủ tư nhân lại nằm xen kẽ trong những khu vực tập trung đông dân cư,
và nước thải của chúng cũng được đổ thẳng xuống các con mương dẫn nước thải sinh
hoạt ra biển Thực trạng trên mang đến một quan cảnh bề bộn, bẩn thỉu và gây đau đầu
đối với những ai quan tâm đến môi trường Đây sẽ là một trở ngại lớn cho định hướng
phát triển của địa phương, bởi những khu dân cư này nằm kế cận trung tâm thị trấn, lại không cách xa mấy so với các địa điểm du lịch và những khu vực có cảnh quan hấp dẫn
ŠVTH: Nguyễn Thị Ngọc Bich Trang 1
Trang 14luận văn tốt nghiệp GVHD: T8.T6n Thét lãng
Chương 1- Mở Dầu
nhiễu người đến Do đó, trong dự án quy hoạch đã có kế hoạch di dời khu vực này,
nhưng nếu chỉ đơn thuẫn là sự đi dời thì chẳng khác nào là sự di chuyển địa điểm ô
nhiễm từ nơi này đến nơi khác
Bên cạnh đó, việc xả thải ở các khu du lịch trên địa bàn vẫn chưa được kiểm
sốt chặc chẽ nên khơng thể tránh khỏi tình trạng xả thải nước không đạt tiêu chuẩn
chất lượng môi trường ra bên ngồi gây ơ nhiễm môi trường biển
Để giải quyết vấn để nan giải trên, nhằm giữ gìn điểu kiệnVSMT, bảo vệ môi trường biển và góp phần vào định hướng phát triển du lịch của địa phương, cân thiết phải có một hệ thống xử lý nước thải tập trung cho thị trấn Chính vì vậy, đề tài: ”Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho thị trấn Long Hải — Tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu”
đã được hình thành từ những thực trạng trên
12 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
—_ Thiết kế xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho thị trấn Long Hải
— Gìn giữ điểu kiện VSMT, bảo vệ môi trường biển và góp phần đẩy mạnh phát
triển du lịch của thị trấn Long Hải
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Tổng quan về ĐKTN-KTXH của thị trấn Long Hải — Tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu
— Điểu tra, khảo sát về hiện trạng xả thải nước thải của thị trấn
— Thu thập số liệu liên quan đến các thông số ô nhiễm tại các nguồn thải: pH, BOD, SS, COD, tổng N, tổng P và Coliform
—_ Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho thị trấn Long Hải
— Lựa chọn địa điểm xây dựng trạm xử lý
8VTT: Nguyễn Thi Ngoc Bích Trang 2
Trang 15
Xuận văn tốt nghiệp GVHD: T8.T6n That lãng
Chuong 1- M3 Déu
1.4 PHUONG PHAP NGHIEN CUU
1.4.1 Tham khảo tài liệu và so sánh cơng nghệ
Tìm hiểu các phương pháp xử lý nước thải, các sơ đồ dây chuyển công nghệ xử
lý nước thải đã và đang được thực hiện trong và ngoài nước Những tài liệu này sẽ cung cấp kiến thức và kinh nghiệm cho sự lựa chọn một sơ đổ công nghệ phù hợp với điều
kiện thực tế của địa phương đang nghiên cứu
Tìm hiểu những thiết kế đã được làm trước đó có nội dung tương tự với dé tài đang làm để học hỏi, tham khảo kinh nghiệm và so sánh tìm ra những khuyết điểm để tránh không lập lại những khuyết điểm đó
1.42 Điều tra thực tế
Điều tra thu thập tài liệu về ĐKTN-KTXH ở địa phương đang nghiên cứu Thu thập các số liệu để hình thành cơ sở thiết kế hệ thống xử lý nước thải: pH, BOD, COD,
SS, tổng N, tổng P và Coliform
1.43 Phương pháp xử lý số liệu
Sử dụng các phân mềm Microsoft: dùng Excel để thống kê, tính toán các số liệu
thu thập được và vẽ đồ thị, biểu đổ Dùng Word để soạn thảo phần văn bản trình bày
A x ` : 2 a ` ` ⁄ Z A x
luận văn Dùng Powerpoint để soạn phần trình bày báo cáo luận văn
Sử dụng phần mềm Autocard để vẽ những bản vẽ thiết kế
8VTT: Nguyễn Thị Ngoc Bich Trang 3
Trang 16
Chương 2
TONG QUAN VE NUGC THAI ĐÔ
THI VA 0 NHIEM MOI TRUONG
DO NUGC THAI DO THI
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THÁI ĐÔ THỊ
Ô NHIỄM DO NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ
BẢO VỆ NGUỒN NƯỚC KHOI BI NHIỄM BAN BOI NUGC THAI DO THI
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THÁI
ĐÔ THỊ
CÁC SƠ ĐỒ DÂY CHUYỂN CÔNG NGHỆ
Trang 17
luận văn tốt nghiệp CWID Tố Tôn Thất lãng
Cương 2 - Tổng quan về nước thắ¡ đÔ thị và ô nhẫn môi trưởng do nước thẳ¡ đÓ thị
Chương 2
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THÁI ĐÔ THỊ VÀ Ô NHIÊM MÔI TRƯỜNG DO NƯỚC THAI DO THI
2.1 NUGC THAI BO THỊ
Nước thải đô thị là tổ hợp hệ thống phức tạp các thành phần vật chất, trong đó chất nhiễm bẩn thuộc nguồn gốc hữu cơ và vô cơ thường tổn tại dưới dạng hòa tan, dạng keo và dạng không hòa tan Thành phần và tính chất nhiễm bẩn phụ
thuộc vào mức độ hoàn thiện thiết bị, tình trạng làm việc của mạng lưới, tập quán
sinh hoạt và mức sống xã hội của người dân
2.1.1 Nước thải sỉnh hoạt
Nước thải sinh hoạt hay là nước thải từ các khu dân cư bao gồm nước sau
khi sử dụng từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, trường học, cơ quan, khu vui
chơi giải trí
Đặc điểm nước thải sinh hoạt là trong đó có hàm lượng lớn các chất hữu cơ
dễ bị phân hủy (hydratcacbon, protein, chất béo), các chất vô cơ dinh dưỡng
(phosphate, nitơ), cùng với vi khuẩn (có thể có cả vi sinh vật gây bệnh), trứng giun
sán
Hàm lượng các chất gây 6 nhiễm trong nược thải sinh hoạt phụ thuộc vào
điều kiện sống, chất lượng bữa ăn, lượng nước sử dụng và hệ thống tiếp nhận nước
thải Để đánh giá chính xác, cần khảo sát đặc điểm nước thải của từng vùng dân
cư
2.1.2 Nước thải sản xuất
Nước thải từ các xí nghiệp sản xuất cơng nghiệp, thủ công nghiệp, giao thông vận tải gọi chung là nước thải công nghiệp Nước thải loại này không có đặc
điểm chung mà phụ thuộc vào các quy trình công nghệ của từng loại sản phẩm
Nước thải từ các cơ sở chế biến thực phẩm và thủy sản thì thành phần có nhiều
ŠVT: Nguyễn Thị Ngọc Bích Trang 4
Trang 18
luận văn tốt aghiép GV Tả Tôn Thất lãng
Cương 2 - Tổng quan về nước (hẳ¡ đƠ thị và ơ nhiễn mơi trưởng do aude thii dé th
chất hữu cơ dễ bị phân hủy, nước thải của nhà máy thuộc da chứa nhiều kim loại
nặng,
2.1.3 Nước mưa
Nước mưa được xem là nước thải tự nhiên Thành phần của chúng tùy thuộc
vào đặc điểm những nơi mà chúng chảy tràn qua
2.2 0 NHIEM DO NƯỚC THÁI ĐÔ THỊ
Khi xả nước thải xử lý chưa đạt yêu câu vào sông hồ, nguồn nước có thể bị
ơ nhiễm và chất lượng nước bị giảm sút do các quá trình sau đây:
Lắng cặn khu vực miệng xả: cặn lắng chứa phần lớn là chất hữu cơ nên dễ bị
oxy sinh hóa, làm oxy trong nguồn nước giảm Trong lớp cặn lắng phía dưới diễn
ra quá trình lên men, các chất khí như HS, CH¿ tạo thành, thoát ra xâm nhập vào
trong nước, gây mùi và làm nổi ván bọt trên bể mặt Cặn lắng còn làm giảm tiết diện miệng xả, thay đổi đáy sơng hồ, cần trở dịng chảy
Chế độ oxy trong sơng hồ phía hạ lưu miệng xả thay đổi do quá trình tiêu
thụ oxy để oxy sinh hóa các chất hữu cơ có trong nước thải: nồng độ oxy hòa
tan là yếu tố giới hạn nên độ giảm của nó sẽ ảnh hưởng xấu đến sự ổn định của hệ sinh thái sông hồ
Hiện tượng phú dưỡng: các nguyên tố dinh dưỡng có trong nước thải như nitơ,
photpho, kali và các chất khoáng khác khi vào nguồn nước sẽ được phù du thực
vật, nhất là các loại tảo lam hấp thụ tạo nên sinh khối trong quá trình quang hợp
Sự phát triển đột ngột của tảo lam trong nguồn nước giàu chất dinh dưỡng làm cho
nước có mùi và độ màu tăng lên, chế độ oxy trong nguồn nước không ổn định Hiện tượng này gọi là hiện tượng nước nở hoa do phú dưỡng Sau quá trình phát
triển, phù du thực vật bị chết Xác phù du thực vật sẽ làm tăng thêm lượng chất
hữu cơ, tạo nên sự nhiễm bẩn lần hai trong nước nguồn
SVTH: Nguyễn Thi Ngoc Bich Trang 5
Trang 19
uéa vin (Ốt nghiệp CWII Tổ Tôn Thất lãng
Chương 2 - Tổng quan về nước thải đô thị và nhiễm môi trưởng do nước thể: đÔ tý
Vi khuẩn gây bệnh: một số vi khuẩn tổn tại trong nước thải khi ra nguồn nước
sẽ thích nghi dân và phát triển mạnh Theo con đường nước nó sẽ gây bệnh dịch
cho người và các động vật khác
Nước bị ô nhiễm hay nước nhiễm bẩn có thể quan sát được bằng cảm quan
qua các hiện tượng khác thường như : thay đối màu sắc, có mùi vị lạ
Màu sắc: nước tự nhiên sạch khơng màu, nhìn sâu vào bể dày nước sạch ta có
cảm giác nước có mâu xanh nhẹ do sự hấp thụ chọn lọc các bước sóng nhất định
của ánh sáng Nước có rong tảo phát triển có màu xanh đậm hơn Nước có màu vàng do nhiễm sắt, màu vàng bẩn do nhiễm axít humic có trong mùn Nước thải
làm cho nước có màu nâu đen hoặc đen
Mùi vị: nước sạch khơng có mùi vị, khi nhiễm bẩn có mùi vị lạ Thí dụ: mùi thối, vị tanh, chát Trong nước thải chứa nhiễu tạp chất hóa học và làm cho nước
có mùi vị lạ đặc trưng Quá trình phân giải các chất hữu cơ có trong nước cứng làm
cho nước có mùi vị khác thường
Độ trong: nước tự nhiên khơng có tạp chất thường rất trong, khi nhiễm bẩn các
loại nước thải thường bị đục: độ trong giảm, độ đục tăng Độ đục do các chất lơ
lửng gây ra Các chất lơ lửng có kích thước rất khác nhau ở dạng keo hoặc phân
tán thô
Một số hiện tượng khác thường: thấy nước vẫn bình thường nhưng lại khiến cho các loài thủy sinh vật chết Những trường hợp này là do nước đã bị nhiễm độc
cao các khí hịa tan, các ion kim loại nặng, các hợp chất phenol, các chất bảo bệ thực vật, phân hóa học hoặc có thể là do hàm lượng quá cao các chất hữu cơ, oxi hòa tan nhỏ hoặc khơng có trong môi trường nước
SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Bich Trang 6
Trang 20
luận văn tốt nghiệp CGWID Tổ Tôn Thất lãng
Chương ? - Tổng quan về nước (hẳ¡ đÔ thị và ơ nhiễm nói trưởng do nước thải đô tÁ/
2.3 BẢO VỆ NGUỒN NƯỚC KHỎI BỊ NHIÊM BAN BỞI NƯỚC THÁI
2.3.1 Dấu hiệu nguồn nước bị nhiễm bẩn và khả năng tự làm sạch của nguồn
nước
Nguồn nước bị nhiễm bẩn là do nước thải sinh hoạt và công nghiệp không
được xử lý xả vào một cách bừa bãi và do nước mưa mang vào
Nguồn nước bị nhiễm bẩn có thể xuất hiện những dấu hiệu sau đây:
— Xuất hiện chất nổi trên bể mặt và cặn lắng ở đáy,
—_ Thay đổi tính chất vật lý (độ nhìn thấy, màu sắc, mùi vị ),
— Thay đổi thành phần hóa học (phản ứng, số lượng chất hữu cơ, chất khoáng
và chất độc hại),
— Lượng ơxy hịa tan giảm xuống,
— Thay đổi hình dạng và số lượng vi trùng gây và truyền bệnh
9,
Nguên nước bị nhiễm bẩn tức là đã làm mất cân bằng sinh thái tự nhiên ở
đó Để có sự cân bằng ban đầu, trong nguồn xẩy ra quá trình tái lập tự nhiên Khả
năng của nguồn nước tự giải phóng khỏi những chất nhiễm bẩn và biến đổi chúng
theo quy luật oxy hóa tự nhiên gọi là khả năng tự làm sạch của nguồn, và quá trình
diễn ra gọi là quá trình tự làm sạch
Quá trình tự làm sạch của nguồn nước có thể chia làm hai giai đoạn: xáo
trộn và tự làm sạch
Yếu tố cơ bản đảm bảo khả năng tự làm sạch của nguồn là tương quan giữa
lưu lượng nước nguồn và nước thải Xác định mức độ xử lý nước thải có tính đến
tương quan lưu lượng sẽ cho phép đạt giá trị kinh tế Tương quan lưu lượng (hay
nông độ) gọi là hệ số pha trộn n:
Q+4 Cong [2-1]
SVTH: Nguyén Thi Ngọc Bich Trang 7
Trang 21
luận văn tỐt aghiép CWIT T6 Tôn Thất lãng
Chương 2 - Tống quan về nước thải đÓ thị và ô nhiễn môi trường do nude thdi db thi
Trong đó:
Q — Lưu lượng nước nguồn tham gia vào quá trình xáo trộn;
q— Lưu lượng nước thải xả vào nguồn; C — Hàm lượng nhiễm bẩn của nước thải;
C¡; - Hàm lượng nhiễm bẩn của nước nguồn;
C,, — Ham lượng giới hạn của hỗn hợp nước thải và nước nguồn
Để quá trình tự làm sạch diễn biến bình thường cần đắm bảo điều kiện: sau khi xả nước thải vào thì hỗn hợp vẫn còn oxy dự trữ Trong nước nguồn xảy ra
cùng một lúc hai quá trình tiêu thụ và hịa tan ơxy
Q trình ơxy hóa chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật diễn ra hai giai
đoạn:
o_ Giai đoạn 1: ơxy hóa các chất chứa cacbon tạo acid cacbonic và nước
o Giai đoạn 2: ôxy hóa các chất chứa nitơ ban đầu thành nitrit sau thành nitrat
Nếu lượng ôxy đầy đủ thì giai đoạn 1 tuân theo quy luật sau: tốc độ tiêu thụ ôxy (tốc độ ơxy hóa) ở nhiệt độ không đổi tại một thời điểm cho trước tỉ lệ với
lượng chất hữu cơ
Theo quy luật này có thể thiết lập phương trình đặc trưng cho quá trình tiêu thụ oxy như sau:
L,=L,-X,=L,10" [2-2]
X,=L,-L, =L,(1-10“"') [2-3]
Trong đó:
Lạ — nhu cầu ơxy cho q trình ơxy hóa lúc ban đầu; X,_ lượng ôxy tiêu thụ sau thời gian t;
L¿¡- lượng ôxy cần thiết để ơxy hóa chất hữu cơ còn lại sau thời gian t;
kị _ hệ số tỉ lệ , hoặc hằng số tiêu thụ ôxy — phụ thuộc vào nhiệt độ của
nước, khi nhiệt độ tăng thì kị cũng tăng
8VTI: Nguyễn Thị Ngọc Bích Trang 8
Trang 22
luận văn (Ốt aghiép GVHD: 16 Tôn Thất lãng
Cương 2 - Tổng quan về nước thải đÔ thị và ô nhiễm môi trưởng dO nước thải đÓ th/
Kany = Ragone) #104720”) [2-4]
Song song với q trình tiêu thy ơxy trong nước nguồn luôn xảy ra quá trình bổ sung lượng ôxy mới Nguồn bổ sung ôxy chủ yếu là không khí xâm nhập vào nước qua mặt thống Ngồi ra, ôxy cũng còn được bổ sung do quá trình quang hợp của thực vật nước Những thực vật đồng hóa cacbon từ acid cacbonit tan trong
nước và giải phóng ơxy tự do
2.3.2 Nguyên tắc xả nước thải vào nguồn
Luật bảo vệ nguồn nước đưa ra những định mức chứa nước thải của nguồn:
Bảng 2.1 - Bảng định mức chứa nước thải của nguân
Hồ chứa nước
Loại 1 Loại 2 Loại 3
Chất nhiễm bẩn
1 Chất lơ lửng Sau khi xả nước thấi vào và xáo trộn kỹ, nông độ chất lơ lững của nước
hỗn hợp cho phép tăng lên so với nước nguồn không quá:
0.25 mg/l | 0.75 mg/l | 1.5 mg/l
2 Mùi và vị Sau khi xá nước thải vào và xáo trộn kỹ, thì hỗn hợp nước thải và nước
nguồn khơng có mùi và vị
3 Ơxy hịa tan Oxy hịa tan trong nước hỗn hợp xáo trộn kỹ khơng ít hơn 4 mg/1
4 BOD¿s Sau khi xả nước thải và xáo trộn kỹ, nhu cầu ơxy cho q trình sinh hóa
hồn tồn của nước hỗn hợp không vượt quá:
3 mg/l | 6 mg/l | Không quy định
5 Phản ứng Nước thải xả vào nguồn không được làm thay đổi phản ứng
5.5 <pH< 8.5
6 Mau sic -_ Hỗn hợp nước thải và nước nguôn sau khi cáo trộn kỹ phải không có
màu khi nhìn qua cột nước cao:
20 cm | 10 cm 5 cm
7 Vị trùng gây bệnh Cấm xá vào nguồn nước những loại nước thải chứa vi trùng gây bệnh
§ Những chất độc hại Nước thải xả vào nguồn nước khơng mang tính độc hại
Nguồn loại 1 ~ Nguôn dùng để cung cấp nước cho đô thị và các xí nghiệp chế biến thực phẩm
Nguồn loại 2— Nguồn dùng để cung cấp nước cho công nghiệp, dùng để chăn nuôi cá, nghỉ ngơi tắm giặt
Nguồn loại 3 — Nguồn mang tính chất trang trí kiến trúc, chã n nuôi thủy sản, tưới tiêu
2.3.3 Xác định mức độ xử lý nước thải
Để xác định mức độ xứ lý cần biết các số liệu về thủy văn, lượng cân bằng ôxy Mức độ cần thiết xử lý, theo nguyên tắc, phải xét đầy đủ các mặt: hàm lượng
ØVTH: Nguyễn Thị Ngọc Bich Trang 9
Trang 23
luận văn tốt nghiệp GVHD: 16 Tôn Thất lãng
Cương 2 - Tổng quan về nước thải đÓ thị và Ơ nhiễm mơi trưởng dO nước (hải đô tý
cặn, hàm lượng ôxy hòa tan, BOD, pH, độ màu, mùi vị, màu sắc Sau đây xét một
vài yếu tố chính:
2.3.3.1 Xác định nưức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất lơ lằng
Hàm lượng chất lơ lửng cho phép trong nước thải xả vào nguồn, xác định từ
đẳng thức:
70C,„+dC; = 7Q + g)(C„„ + P) [2-5]
Từ đó:
Œ, = roe +)+C,, [2-6]
Trong đó:
p - Hàm lượng chất lơ lửng tăng cho phép trong nước nguồn sau khi xáo
trộn kỹ với nước thải, gr/m?;
Q — lutu lượng nước nguồn, m”⁄h;
q — lưu lượng nước thải, m”⁄h;
C;„— hàm lượng chất lơ lửng trong nước nguồn, gr/mỶ Mức độ cần thiết phải xử lý:
100%(C; —C,)
E, =——
Cc,
C, — ham lượng chất lơ lửng trong nước thải trước khi xử lý
[2-7]
2.3.3.2 Xác định múc độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD
Biểu thức cân bằng về nhu cầu ơxy cho q trình sinh hóa hỗn hợp nước thải với nước nguồn tại thời điểm tính tốn biểu diển như sau:
L,ql0™" + 7OL,,10°* = (1+7), [2-8] Từ đó: Q Ly 10,t La L, =y=(—* L,, —5+—* 2-9] Ta Gan L Trong đó:
Lạ~ BOD của nước thải được phép xả vào nước nguồn, mg];
Lig - BOD của nước nguồn, mg/l;
Lạ BOD tới hạn của hỗn hợp nước thải và nước nguồn, mg/];
äVTH: Nguyễn Thị Ngọc Bích Trang 1O
Trang 24
luận văn tốt nghiệp CWIU) Tổ Tôn Thất lãng
Chương 2 - Tổng quan về nước thải đ thự và ô nhiễm nôi trưởng đo nước thể¡ đô tỷ
kị kị — hằng số tốc độ tiêu thụ ôxy của nước thải và nguồn nước;
t— thời gian xáo trộn:
tet [2-10]
v
Trong đó:
L— chiều dài đoạn tính tốn;
v ~ tốc độ trung bình của đoạn sông
Mức độ cần thiết xử lý nước thải:
— 100%(1„ — L„)
Ly
2.4 CAC PHUONG PHAP XU LY NUGC THAI
Người ta phân biệt 3 phương pháp xử lý nước thải: xử lý cơ học, xử lý hóa
E, [2-11]
học, xử lý sinh học Hệ thống xử lý nước thải hồn chỉnh có thể gồm một vài cơng
trình đơn vị trong các công đoạn xử lý cơ học, hóa học, sinh học và xử lý bùn cặn Nước thải sinh hoạt thường sử dụng những phương pháp cơ học và sinh học để xử lý, cịn nước thải cơng nghiệp thường sử dụng phương pháp hóa lý, kết hợp với phương pháp sinh học
2.4.1 Phương pháp xử lý cơ học
Phương pháp xử lý cơ học sử dụng nhằm mục đích tách các chất khơng hòa
tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải Xử lý cơ học gồm những
quá trình mà khi nước thải đi qua q trình đó sẽ khơng thay đổi tính chất hóa học
và sinh học của nó Xử lý cơ học nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của các
bước xử lý tiếp theo Những cơng trình xử lý cơ học bao gồm:
2.4.1.1 Song chắn rác
Nhằm chắn giữ những rác bẩn thô (giấy, rau cỏ, rác ) ở trước song chắn Song chắn rác là cơng trình xử lý sơ bộ để chuẩn bị điều kiện cho việc xử lý nước
thải sau đó
VTH: Nguyễn Thị Ngọc Bích Trang 11
Trang 25
_uận văn tốt nghiệp GVI2 Ttô Tôn Thất lãng
Chương 2 - Tổng quan về nước thấi đÔ (Új và ô nhiễm môi trường do nước thấ¡ đô th/
Song làm bằng sắt tròn (sắt tròn có ø = 8 — 10mm ), hoặc chữ nhật (10 x 40
và 8 x 60 mm), hoặc bầu dục Song chắn rác gồm những thanh đan sắp xếp cạnh
nhau ở trên mương dẫn nước, thanh nọ cách thanh kia 1 khoảng 60 — 100 mm để chắn vật thô và 10 - 25 mm để chắn vật nhỏ hơn Song chắn rác thường đặt
nghiêng so với mặt nằm ngang một góc 45” - 90” Vận tốc dòng chảy thường lấy 0,8 - 1 m⁄s để tránh lắng cát
2.4.1.2 Lưới lọc
Sau chắn rác, để có thể loại bỏ các tạp chất rắn có kích cỡ nhỏ hơn, mịn hơn
ta có thể đặt thêm lưới lọc Các vật thải được giữ lại trên mặt lọc, phải cào lấy ra
khỏi làm tắc dòng chảy
Người ta còn thiết kế lưới lọc hình tang trống cho nước chảy từ ngoài vào
hoặc từ trong ra Trước chắn rác cịn có khi lắp thêm máy nghiên rác để nghién nhỏ các tạp chất
2.4.1.3 Bé ldng cat
Bể lắng cát thường dùng để loại bỏ những loại cặn thô, nặng như cát, sỏi,
mãnh vỡ thủy tính, tro tần, than vụn, vỏ trứng để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị
mài mòn, giảm cân nặng ở các công đoạn xử lý sau
Theo đặc tính chuyển động, bể lắng cát phân biệt thành: bể lắng cát ngang
nước chảy thẳng, chẩy vòng; bể lắng cát đứng nước dâng từ dưới lên; bể lắng cát
nước chảy xoắn ốc (tiếp tuyến và thống gió)
Lượng cát giữ lại ở bể lắng cát phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại hệ thống thoát nước, tổng chiều dài mạng lưới, điều kiện sử dụng, tốc độ nước chảy, thành phần và tính chất nước thải
SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Bích Trang 12
Trang 26
luận văn tốt nghiệp GVHD: T8, Tén That Lang
Cương 2 - TỔng quan về nước thấi đƠ thị và ơ nhiễm môi trường do nước thải db thi
1) Bể lắng ngang
Bể lắng gồm 2 ngăn, mương xả thường xây ở giữa chúng Ở đáy bể có máng lõm để đặt hệ thống tiêu nước Ống tiêu nước làm bằng bê tông hay bằng
sành ø100mm, phía trên đổ một lớp đá dày 20-30cm
Sau khi cặn đã lấp đầy đáy bể đến mức quy định, người ta khóa nước ở đầu và cuối bể lại (tiến hành đối với từng ngăn) Mở khóa trên đường ống tiêu để hút hết nước ở trong bể và sau một hai ngày sau khi cặn đã rút hết nước người ta tiến hành hốt cát Cát được đưa đến sân phơi cát để làm khô
2) Bể lắng cát đứng
Bể lắng cát đứng xây dựng theo nguyên tắc nước chảy từ dưới lên trên dọc theo thân bể Nước thải dẫn theo ống tiếp tuyến với phần dưới hình trụ vào bế
Chế độ dòng chảy khá phức tạp, nước vừa chuyển động vòng, vừa xoắn theo trục, vừa tịnh tiến đi lên Trong khí đó các hạt cát dồn về trung tâm rơi xuống đáy và
trong quá trình cát được rửa sạch từng phần khỏi những chất hữu cơ 3) Bể lắng cát tiếp tuyến
Có hiệu quả giữ lại cát cao Cũng do dòng chuyển động vòng, một phần
chất hữu cơ được tách khỏi cát và lấy ra khỏi bể bằng phương pháp thủ công, bơm, thiết bị thủy lực Cát lưu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày
4) Bể lắng cát làm thoáng
Trong bể lắng cát ngang và đứng rất khó đạt hiệu quả xử lý cao, nhất là lượng chất hữu cơ lẫn trong cát còn nhiều Nhược điểm này có thể khắc phục được trong bể lắng làm thống
Bể lắng có hình thù bể chứa kéo dài Hệ thống làm thoáng đặt dọc theo
tường suốt cả chiều dài bể và cao hơn đáy bể một khoảng 20-80cm ở đáy máng
thu cát vdi i= 0.1-0.5
SVTH: Nguyén Thi Ngoc Bich Trang 13
Trang 27
Luda véa (Ốt nghiệp CWII Tế, Tôn Thất lãng
Chương 2 - Téng quan về nước thẳ¡ đƠ túý và ơ nhiễm nơi trưởng do nước thể đÔ thị 2.4.1.4 Bé lang
Các loại bể lắng thường được dùng để xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học
hoặc như một cơng trình xử lý độc lập nếu chỉ yêu cầu tách các loại cặn lắng khỏi
nước thải trước khi thải ra nguồn nước mặt
Tùy theo công dụng của bể lắng trong dây chuyển công nghệ mà người ta
phân biệt bể lắng đợt I và đợt II Bể lắng đợt I đặt trước cơng trình xử lý sinh học,
còn bể lắng đợt II đặt sau công trình xử lý sinh học
Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải sau bể lắng đợt I phải dưới 150 mgil Nếu không đạt yêu cầu này, hiệu suất hoạt động của bể lắng cần phải được tăng
cường bằng cách đông tụ sinh học, làm thoáng đơn giản hoặc kết hợp keo tụ Sau qua trình lắng trọng lực, BOD của hỗn hợp nước thải và cặn sơ cấp sẽ giảm được
30-40% Nếu có quá trình tăng cường lắng bổ sung, BOD có thể giảm từ 40-70%
Căn cứ vào chiều nước chảy trong bể người ta phân biệt thành bể lắng
ngang, bể lắng đứng và bể lắng radian 1) Bể lắng ngang
Bể lắng có nước chảy theo phương ngang từ đầu đến cuối bể
Bể lắng ngang có mặt bằng hình chữ nhật, tỷ lệ giữa chiểu rộng và chiểu đài không nhỏ hơn 1⁄4 và chiều sâu đến 4m
Nước thải dẫn vào bể theo mương và máng phân phối ngang với đập tràn
thành mỏng hoặc tường đục lỗ xây dựng ở đầu bể suốt chiểu rộng Đối diện ở cuối
bể cũng xây dựng máng tương tự để thu nước và đặt tấm chắn nữa chìm nữa nổi,
cao hơn mực nước 0.15 — 0.5m và không sâu quá mực nước 0.25m, thường đặt
cách thành tràn 0.25 — 0.5m Để thu và xả chất nổi người ta đặt một máng đặc biệt
ngay sát kể tấm chắn
SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Bích Trang 14
Trang 28
kuận văn tốt aghiép CGWII Tổ Tôn Thất lãng
Chương 2 - Tổng quan về nước thải đƠ tú và ơ nhiễm nơi trường do nước thải đƠ (lý
Đáy bể làm dốc i=0.01 để thuận lợi khi cào gom cặn Độ dốc hố thu cặn
không nhỏ hơn 45” Bể lắng ngang có một hố thu cặn ở đầu bể thường được sử
dụng rộng rãi
2) Bể lắng đứng
Bể lắng có nước chảy từ dưới lên theo phương thẳng đứng Bể lắng đứng là
bể chứa, mặt bằng dạng trịn hoặc vng, đáy dạng nón hay chớp cụt, đướng kính
của bể khơng vượt quá 3 lần chiều sâu cơng tác và có thể đến 10m
Nước thải theo máng chảy vào ống trung tâm Sau khi ra khỏi ống trung tâm
nước thải va vào tấm chắn và thay đổi hướng từ đứng sang ngang rồi dâng lên theo thân bể Nước đã lắng trong tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể và đi ra ngoài
2.4.2 Phương pháp xử lý hóa lý
Cơ sở của phương pháp là các phẩn ứng hóa học, các q trình hóa lí dién ra giữa chất bẩn với hóa chất thêm vào Các phương pháp hóa học là oxy hóa,
trung hịa, đông keo tụ Thông thường các quá trình keo tụ thường đi kèm theo quá
tình trung hòa hoặc các hiện tượng vật lý khác Những phản ứng xảy ra là những
phản ứng trung hòa, phản ứng oxi hóa - khử, phản ứng tạo chất kết tủa hay phan ứng phân hủy các chất độc hại
2.4.2.1 Trung hoa
Nước thải thường có những giá trị pH khác nhau, muốn nước thải được xử lý
tốt bằng phương pháp sinh học sẽ phải tiến hành trung hòa và điều chỉnh pH về
vùng 6.6 — 7.6
Trung hòa bằng cách dùng các dung dịch axit hoặc muối axít, các dung dịch
kiểm hoặc axít để trung hòa dung dịch nước thải
8VTH: Nguyễn Thị Ngọc Bich Trang 15
Trang 29
luận via tot aghiép GWID Tả Tôn Thất lãng
Cương 2 - Tổng quan về nước thẳ¡ đÓ thị va 6 nhiễm môi trường do nước (lãi đô (lý
2.4.2.2 Keo tu
Trong quá tình lắng cơ học chỉ tách được các chất rắn huyền phù có kích
thước >10” mm, còn các hạt nhỏ hơn ở dạng keo không thể lắng được Ta có thể
làm tăng kích thước các hạt nhờ tác dụng tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết vào các tập hợp hạt để có thể lắng được Muốn vậy, trước hết cần phải trung hịa
điện tích chúng — quá trình này gọi là q trình đơng tụ, sau đó liên kết chúng lại tạo thành những bông cặn lớn — quá trình này là quá trình keo tụ
Các chất đông tụ thường dùng trong mục đích này là các muối sắt, muối nhôm hoặc hỗn hợp của chúng Trong số này, dùng phổ biến nhất là Ala(SO¿); vì
chất này hòa tan tốt trong nước, giá rẻ và hiệu quả đông tụ cao ở pH = 5 - 7.5 2.4.2.3 Hấp phụ
Phương pháp hấp phụ được dùng để loại hết các chất bẩn hòa tan vào nước
mà phương pháp sinh học cùng các phương pháp khác không loại bỏ được với hàm
lượng rất nhỏ Thông thường đây là các hợp chất hòa tan có độc tính cao hoặc những chất có mùi vị và màu rất khó chịu
Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen,
keo nhôm, một số chất tổng hợp hay chất thải trong sản xuất: xỉ tro, xỉ mạt sắt Trong số này, than hoạt tính được dùng phổ biến nhất
2.4.2.4 Tuyển nổi
Phương pháp tuyển nổi dựa trên nguyên tắc các phân tử phân tán trong nước
có khả năng tự lắng kém, nhưng có khẩ năng tự kết dính vào các bọt khí nổi lên
trên bể mặt nước, sau đó ngưới ta tách các bọt khí cùng các phân tử dính ra khỏi
nước,
Quá trình này được thực hiện nhờ thổi không khí thành bọt nhỏ vào trong
nước thải Các bọt khí dính các hạt lơ lửng lắng kém và nổi lên mặt nước khi nổi
&VTH: Nguyễn Thị Ngoc Bich Trang 16
Trang 30
luận văn tỐt nghiệp GVHD: T8, Ton Th&t Lang
Chuong 2 - TEng quan vé auc thdi đƠ th; vả ơ nhiễm mơi trường do nước (hẳi đÔ thị
lên các bọt khí tập hợp thành bông hạt đủ lớn, rồi tạo thành một lớp bọt chứa nhiều
hạt bẩn
Tuyển nổi bọt nhằm tách các chất lơ lửng không tan và một số chất keo
hoặc hòa tan ra khỏi pha lỏng
2.4.2.5 Trao đổi ion
Thực chất của phương pháp trao đổi ion là một q trình trong đó các ion
trên bể mặt của chất rắn trao đổi với các ion có cùng điện tích trong dung dịch khi
tiếp xúc với nhau Phương pháp này được dùng để làm sạch nước nói chung, trong
đón có nước thải, loại ra khỏi nước các ion kim loại Phương pháp này dùng phổ
biến để làm mềm nước 2.4.2.6 Khử khuẩn
Dùng các hóa chất có tính độc đối với vi sinh vật trong một thời gian nhất
định, sau đố phải được phân hủy hay bay hơi, không còn dư lượng gây độc cho
người sử dụng hay các mục đích sử dụng khác
Các chất khử khuẩn hay sử dụng nhất là khí hay nước clo, nước Javel, vôi
clorua
2.4.3 Phương pháp xử lý sinh học
Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hịa tan có trong nước thải cũng như một số chất vô như : HS, sulfide, ammonia, dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng
chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển
2.4.3.1 Phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên
Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và nguồn nước Việc xử lý nước thải được thực hiện trên các cơng trình:
6VTT: Nguyễn Thị Ngọc Bich Trang 17
Trang 31luận văn tốt nghiệp CŒWI 16 Tôn Thất lãng
Cương 2 - Tổng quan về nước thắ¡ đÔ (lj và ô nhiễm môi trưởng do nước thắ¡ đÓ th/
1) Cánh đồng tưới và bãi lọc
Việc xử lý nước thải được thực hiện trên những cánh đồng tưới và bãi lọc là
dựa vào khẩ năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất đi như qua
lọc, nhờ có oxy trong các lỗ hổng và mao quản của lớp đất mặt, các vi sinh vật hiếu khí hoạt động phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn Càng sâu xuống, lượng
oxi càng ít và q trình oxi hóa các chất hữu cơ nhiễm bẩn giảm dần Cuối cùng đến độ sâu ở đó chỉ diễn ra quá trình khử nitrat
Cơng trình loại này thường được xây dựng ở xa khu dân cư về cuối hướng
gió (khoảng cách này là 300 - 1000 m) Các cánh đồng tưới nên xây dựng ở những
nơi đất cát hoặc pha cát, không nên xây dựng ở những vùng đất sét
Cánh đồng tưới cân san phẳng hoặc đốc không đáng kể rồi chia thành các 6, mỗi ô có diện tích khơng nhỏ hơn 3 ha, chiểu dài khoảng 300 — 450 m, chiều rộng không quá 100 —- 200 m Các ô này được ngăn cách bằng các bờ đất Nước thải được đưa vào ô nhờ hệ thống mương: mương chính, mương phân phối
Nước sau khi thấm qua đất được thu về hệ thống tiêu nước là các ống ngầm
đặt dưới các ô với độ sâu 1.2 — 2 m va các mương máng hở bao quanh cơng trình
2) Hồ sinh học
Hồ sinh học là hỗ chứa không lớn lắm dùng để xử lý nước thải sinh học, chủ
yếu dựa vào khả năng tự làm sạch của nước, chủ yếu là các vi sinh vật và các thủy
sinh vật khác, các chất nhiễm bẩn bị phân hủy thành các chất khí và nước Cơ chế
của quá trình xử lý nước thải trong hồ: khi nước thải vào hồ, do vận tốc dòng chảy
nhỏ, các loại cặn lắng được lắng xuống đáy Các chất bẩn hữu cơ còn lại trong
nước sẽ được vi khuẩn hấp phụ và oxy hóa mà sản phẩm tạo ra là sinh khối của
nó, COs, các muối nitrat, nitrit Khí cacbonic và các hợp chất nitơ, photpho được
rong tảo sử dụng lại trong quá trình quang hợp Trong giai đoạn này sẽ giải phóng
&VTH: Nguyễn Thị Ngọc Bích Trang 18
Trang 32
⁄uận văn tỐt aghiép GVHD: 78, Tén That lãng
Cương 2 - Tổng quan về nước (lẳ¡ đô thị và ô nhiễm nôi trưởng do nước thẳ dé thi
oxy cung cấp cho q trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ của vi khuẩn Sự hoạt
động của rong tảo tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trao đổi chất của vi khuẩn
Hệ hồ có thể phân loại như sau: hồ hiếu khí, hồ tùy tiện, hổ ky khí và hồ xử lý bổ sung
+ Hồ hiếu khí
Có diện tích rộng, chiều sâu cạn Chất hữu cơ trong nước thải được xử lý
chủ yếu nhờ sự cộng sinh giữa tảo và vi khuẩn sống ở dạng lơ lửng Ôxy cung cấp
cho vi khuẩn nhờ sự khuếch tán qua bể mặt và quang hợp của tảo Chất dinh
dưỡng và CO; sinh ra trong quá trình phân hủy chất hữu cơ được tảo sử dụng Hồ
hiếu khí có hai dạng : (1) có mục đích là tối ưu sản lượng tảo, hồ này có chiều sâu
can 0,15 — 0,45 m; (2) tối ưu lượng ôxy cung cấp cho vi khuẩn, chiều sâu hỗ này khoảng 1,5 m Để đạt hiệu quả tốt có thể cung cấp ôxy bằng cách thổi khí nhân
tạo
s* Hồ tùy tiện :
Trong hồ tùy tiện tổn tại 03 khu vực : (1) khu vực bể mặt, nơi đó chủ yếu vi
khuẩn và tảo sống cộng sinh; (2) khu vực đáy, tích ly cặn lắng và cặn này bị phân
hủy nhờ vi khuẩn ky khí; (3) khu vực trung gian, chất hữu cơ trong nước thải chịu
sự phân hủy của vi khuẩn tùy tiện Có thể sử dụng máy khuấy để tạo điểu kiện
hiếu khí trên bể mặt khi tải trọng cao Tải trọng thích hợp dao động trong khoảng
70 — 140 kg BOD//ha ngày
+ Hồ ky khí
Thường được áp dụng cho xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao và cặn lơ lửng lớn, đồng thời có thể kết hợp phân hủy bùn lắng Hồ này có chiều sâu lớn, có thể sâu đến 9 m Tải trọng thiết kế khoảng 220 - 560 kg BOD//ha ngày
&VTH: Nguyễn Thi Ngoc Bich Trang 19
Trang 33
kuận văn tỐt aghiép GVHD: T8, Tén Thất lãng
Cương 2 - Tổng quan về nước tđẳ¡ đƠ thự và ô nhiễm môi trường do nude thi dé thi
* Hồ xử lý bổ sung
Có thể áp dụng sau quá trình xử lý sinh học (aeroten, bể lọc sinh học hoặc
sau hỗ sinh học hiếu khí, tùy tiện, ) để đạt chất lượng nước ra cao hơn, đồng thời
thực hiện q trình nitrate hóa Do thiếu chất dinh đưỡng, vi sinh còn lại trong hỗ
này sống ở giai đoạn hô hấp nội bào và ammonia chuyển hóa sinh học thành
nitrate Thời gian lưu nước trong hổ này khoảng 18 — 20 ngày Tải trọng thích hợp
Ø7 - 200 kg BOD„ha ngày
2.4.3.2 Phương pháp xử lý sinh học ky khí trong điều kiện nhân tạo
Sử dụng nhóm vi sinh vật ky khí, hoạt động trong điều kiện khơng có ơxy Q trình phân hủy ky khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian Tuy nhiên, phương trình
phản ứng sinh hóa trong điều kiện ky khí có thể biểu diễn đơn giản như sau :
Vi sinh vat
Chất hữucơ —————>_ CH¿+ CO; + Hạ + NH; + H)S + Té bao méi Một cách tổng quát, quá trình phân hủy ky khí xảy ra theo 04 giai đoạn :
- Giai đoạn 1 : Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử
- Giai đoạn 2 : Acid hóa
- Giai đoạn 3 : Acetate hóa
- Giai đoạn 4 : Methane hóa
Các chất thải hữu cơ chứa các nhiều hợp chất cao phân tử như protein, chất
béo, carbohydrate, cellulose, lignin, trong giai doan thiy phân sẽ cắt mạch tạo
thành các phân tử đơn giản hơn, dễ thủy phân hơn Các phản ứng thủy phân sẽ
chuyển hóa protein thành amino acid, carbohydrate thành đường đơn và chất béo thành các acid béo Trong giai đoạn acid hóa, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hóa thành acetic acid, H; và CO; Vi khuẩn methane chỉ có thể
phân hủy một số loại cơ chất nhất định như CO; + H;, formate, acetate, methanol,
methylamine va CO, Cac phương trình phản ứng xảy ra như sau :
&VTT: Nguyễn Thi Ngoc Bich Trang 20
Trang 34
luận văn (Ốt nghiệp CWID Tố Tôn Thất lãng
Chương 2 - Tổng quan về nude thi dé thi vi nhiễn nôi trưởng do nước thẳ¡ đÔ thị
4H; + COa —> CH, + 2H,O
4HCOOH —> CH, + 3CO, + 2H,0
CH;COOH —> CH, + CO;
4 CH30H — 3CH, + CO, + H,O
4(CH3)3N + H,O > 9CH, + 3CO, + 6H,O + 4NH;
Theo nguyên tắc hoạt động và cơ chế quá trình xử lý nước thải, lên men
bùn cặn lắng trong cơng trình, người ta chia ra các loại bể xử lý nước thải kị khí
như sau:
1) Các loại bể lắng nước thải kết hợp lên men bùn căn lắng: trong các công trình
này diễn ra quá trình lắng cặn nước thải và lên men bùn cặn lắng
s* Bể tự hoại
Bể tự hoại là cơng trình xử lý nước thải bậc một đồng thời thực hiện hai chức năng: lắng nước thải và lên men cặn lắng Bể tự hoại có dạng hình chữ nhật
hay hình tròn trên mặt bằng, xây dựng bằng gạch hay bằng bê tông cốt thép, hay
chế tạo bằng vật liệu compozit Bể được chia thành hai hoặc ba ngăn, trong đó
ngăn thứ nhất chiếm 50 — 75% dung tích tồn bể Bể thường sâu từ 1.5 đến 3.0 m,
chiều sâu lớp nước trong bể tự hoại không bé hơn 0.75 m và không lớn hơn 1.8 m,
chiều rộng của bể tối thiểu là 0.9 m và chiều dài tối thiểu là 1.5 m, thể tích khơng nhỏ hơn 2.8 mỶ
Các ngăn bể tự hoại được chia làm hai phần: phần lắng nước thải (phần
trên) và phần lên men cặn lắng (phía dưới) Nước thải vào với thời gian lưu lại trong bể từ 1 đến 3 ngày Do vận tốc trong bể bé nên phần lớn cặn lơ lửng được
lắng lại Qua thời gian 3 đến 6 tháng, cặn lắng lên men yếm khí, quá trình lên men
chủ yếu diễn ra trong giai đoạn đầu là lên men axít
6VTT: Nguyễn Thị Ngọc Bích THUONG URDL=
M&SV: O2DEMTOIS | THY VIEN
"8 AQ IOODAL +
Trang 35
⁄uận văn tốt nghiệp GVAD: 78 Téa Thất lãng
Cương 2 - Tống quan vé nude thdi đÔ tú và ơ nhiễm mơi trưởng do nưỚc thẩi đĨ tÉ/
s* Bể lắng hai vô
Phần trên của bể là máng lắng, phần dưới là ngăn lên men bùn cặn Nước chuyển động qua máng lắng theo nguyên tắc giống bể lắng ngang với vận tốc nhỏ (5 dén 10 mm/s) cdc hạt cát lắng xuống, qua các khe rộng 0.12+0.15 m rơi vào
ngăn lên men Để tránh cho nước đã lắng không bẩn lại bởi váng bọt nổi lên, các gờ dưới của máng lắng được đặt chênh lệch một khoảng 0.015m Thời gian lưu lại
trong máng lắng thường là 1.5h
Trong ngăn lên men, bùn cặn được giữ lại từ 2 đến 6 tháng Tuy nhiên quá trình lên men bùn cặn cũng chỉ dừng lại ở mức độ lên men axít, các chất hữu cơ
phân hủy được khoảng 40%
Bể lắng trong kết hợp ngăn lên men
Bể gồm hai phần tách biệt nhau: phần lắng trong kết hợp làm thoáng tự nhiên và phần lên men bùn cặn
Nước thải dẫn theo máng vào buồng đông tụ qua ống trung tâm Do độ
chênh cao giữa mực nước máng dẫn nước vào ống trung tâm và mực nước trong
buồng đông tụ là 0.6m, nước sẽ chuyển động trong ống với vận tốc 0.5 + 0.7m/s,
đảm bảo hút khơng khí vào theo, tạo điều kiện cho quá trình đông tụ sinh học cặn
lơ lửng Lớp cặn lơ lửng hình thành là yếu tố chính đảm bảo lắng trong nước thải
Thời gian nước lưu lại trong buồng đông tụ là 20 phút, trong ngăn lắng trong tối thiểu là 70 phút, đảm bảo cho hiệu suất lắng từ 65 + 70% bùn giữ lại phía dưới ngăn lắng được ống hút của bơm bùn đưa về phần lên men Tại đây bùn được ủ và
lên men với hiệu quả phân hủy chất hữu cơ cao Cặn lên men được xả thông
thường là 10 ngày/lần
2) BỂ phản ng yếm khí tiếp xúc: trong bể này, nước thải chưa xử lý được trộn đều
với bùn yếm khí tuần hoàn
8VTH: Nguyễn Thị Ngọc Bích Trang 22
Trang 36
⁄uận văn tốt nghiệp CWII T8 Tôn Thất lãng
Chương 2 - Tổng quan về nước thắi đƠ tỷ vả ơ nhiễm mơi trường do nước (hẳ/ đƠ thị
3) Bể lọc kị khí: trong bể này có lắp đặt các giá thể vi sinh vật kị khí dính bám, là
các loại vật liệu hình dạng, kích thước khác nhau, đóng vai trị như vật liệu lọc
Các dòng nước thải có thể đi từ dưới hay từ trên xuống Các chất hữu cơ được vi
khuẩn hấp thụ và chuyển hóa để tạo thành CH¡ và các chất khí khác Các khí sinh
học được thu gom tại phần trên bể
4) BỂ phản ứng kị khí có dịng nước thải đi qua tầng căn lơ lửng: dạng điển hình
của loại bể này là bể lọc ngược qua tầng bùn kị khí (Bể UASB)
Trong bể lọc ngược qua tầng bùn kị khí UASB, các chất bẩn hữu cơ trong nước thải được giữ lại và bị oxy hóa trong điểu kiện yếm khí ngay trong lớp bùn hoạt tính ky khí ở vùng đáy bể Các chất khí tạo thành trong quá trình lên men trong lớp bùn này sẽ nổi lên, cuốn theo các hạt bùn và được tách khỏi chúng khi va phải tấm chắn phía trên Các hạt bùn được quay rơi tở lại tầng cặn Khí được thu
và dẫn ra ngoài về thùng chứa khí Nước thải sau khi lắng tách bùn cặn được thu về máng nước trong phía trên và dẫn ra khỏi bể
2.4.3.3 Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo
Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điểu kiện cung cấp ôxy
liên tục Khi đưa nước thải vào trong cơng trình xử lý nước thải bằng phương pháp
sinh học trong điều kiện hiếu khí, các chất bẩn hữu cơ ở trạng thái hịa tan, keo và
khơng hịa tan phân tán nhỏ sẽ được hấp phụ lên bể mặt tế bào vi khuẩn Sau đó
chúng được chuyển hóa và phân hủy nhờ vi khuẩn
Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí gồm 03 giai đoạn sau : - Ôxy hóa các chất hữu cơ :
Enzyme
C,HyO,+Ò; ————> CO; + HO + AH
- Tổng hợp tế bào mới :
Enzyme
C,H/O; + O; + NH; Tế bào vi khuẩn (C;H;NO;) + CO; + HạO
ŠVTH: Nguyễn Thi Ngoc Bich Trang 23
Trang 37
luận văn tốt nghiệp CMID Tố Tôn That lãng
Chương 2 - Tổng quan về nước thải đƠ thự và ơ nhiễm mơi trường do nước thải đÔ thị
- Phân hủy nội bào :
Enzyme
C;zH;O;+O; ————> 5CO; + 2H¿O +NHạ+ AH
Về nguyên tắc, xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí bao gồm các bước sau đây:
— Chuyển hóa các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc cacbon ở dạng hòa tan, keo
hoặc khơng hịa tan phân tán nhỏ thành khí CO¿, nước và sinh khối vi sinh
vật
— Tạo ra bùn thứ cấp chủ yếu là các vi khuẩn, động vật nguyên sinh và các
keo vô cơ trong nước thải
— Tách bùn thứ cấp ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng trọng luc
+ Xử lý nước thải theo nguyên lý lọc - dính bám
Khi nước thải tưới qua lớp vật liệu lọc bằng các phân tử rắn xốp, các vi khuẩn sẽ được hấp phụ, sinh sống và phát triển trên bể mặt đó Vi khuẩn dính bám vào vật rắn nhờ chất gelatin đo chúng tiết ra và có thể di chuyển dễ dàng trong lớp chất nhầy này Đầu tiên vi khuẩn tập trung ở một khu vực, sau đó chúng phát triển
lan tràn phủ kín bể mặt hạt vật kiệu lọc Các chất dinh dưỡng và oxy có trong
nước thải khuếch tán qua màng sinh vật và có thể vào tận lớp xenlulozơ đã tích
lũy phía trong cùng Sau một thời gian, màng sinh vật được hình thành và chia thành hai lớp: lớp ngồi hiếu khí và lớp trong thiếu oxy Sau một thời gian, màng sinh vat day lên, các chất khí tích tụ phía trong tăng lên và màng bị tách khỏi vật liệu lọc Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước tăng lên và sự hình thành lớp màng sinh vật mới lại tiếp diễn
1) BỂ lọc sinh học nhỏ giọt
Bể lọc sinh học nhỏ giọt dùng xử lý sinh học hoàn toàn nước thải, đảm bảo
BOD; trong nước thải ra khỏi bể lắng đợt hai dưới 15mg/1 Tải trọng thủy lực thấp
1 -3 m nước thải/m”bể mặt bể.ngày
&VTH: Nguyễn Thị Ngoc Bich Trang 24
Trang 38
luận văn lỐt aghiép CW 16 Tơn Thất lãng
Cđương 2 - Tổng quan về nước thắ¡ đÔ th và ô nhiễm môi trưởng do nước thải đƠ tl/
Bể có cấu tạo hình chữ nhật hoặc trịn trên mặt bằng Do tải trọng thủy lực
và tải trọng chất hữu cơ thấp nên kích thước hạt vật liệu lọc không lớn hơn 30 mm, chiều cao lớp vật liệu lọc trong bể từ 1.5 đến 2.0 m Bể được cấp khí tự nhiên, qua
cửa thu khí xung quanh thành hoặc lấy từ dưới đáy Khoảng không giữa đáy bể và
sàn đỡ vật liệu lọc cao 0.4 đến 0.6m Nước thải được tưới trên bê mặt nhờ hệ thống
ống phân phối vòi phun, khoan lỗ hoặc máng răng cưa Thời gian tưới theo chu kỳ
trong 5 phút
2) Bể lọc sinh học cao tải
Bể lọc sinh học cao tải dùng để xử lý sinh học hiếu khí nước thải với tải
trọng thủy lực từ 10 đến 30 mnước thải/m bể mặt bể.ngày Hiệu quả khử BOD của bể từ 60 đến 85%
Bể cấu tạo hình trịn trên mặt bang dé dim bảo cho dàn ống phân phối nước tự quay Ấp lực tại các lỗ phun từ 0.5 đến 0.7 m Tốc độ quay một vòng từ 8 đến
12 phút Khoảng cách từ bể mặt vật liệu đến dàn ống là 0.2 - 0.3m để lấy khơng
khí và nước phun ra vỡ thành các hạt nhỏ đều trên mặt bể Bể lọc được cấp khí tự
nhiên nhờ cửa thơng gió xung quanh bể với tổng diện tích bằng 20% diện tích sàn
thu nước
3) Đĩa lọc sinh học
Đĩa lọc sinh học được dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
theo lý dính bám Đĩa lọc là các tấm nhựa, gỗ hình trịn đường kính 2 - 4 m, dày dưới 10mm, ghép thành khối cách nhau 30 - 40mm Đĩa lọc được bố trí thành dãy
nối tiếp quay đều trong bể chứa nước thải
Tốc độ quay của đĩa từ 1 đến 2 vòng/phút và đảm bảo dịng chảy rối, khơng cho bùn cặn lắng lại trong bể chứa nước thải Trong quá trình quay, phần dưới của
đĩa ngập trong nước thải Khi quay lên phía trên, vi khuẩn sẽ lấy oxy để oxy hóa chất hữu cơ và giải phóng CO; Do sinh khối tăng, màng sinh vật bám trên mặt đĩa
SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Bích Trang 25
Trang 39luận văn (dt aghiép GVHD: T8, Tén That Ling
Chuong 2 - Téng quan vé nude thdi dé thi vi ô nhiễm môi trường do nước thải đÔ thị
dày lên dân sau đó tự tách ra khỏi đĩa Bùn cặn màng sinh vật được lắng lại trong
bể lắng đợt hai
4) B lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước
Hoạt động theo nguyên lý lọc dính bám Cơng trình này được gọi là bioten,
có cấu tạo gần giống bể lọc sinh học và bể aeroten Vật liệu lọc thường được đóng thành khối và để ngập trong nước Khí được cấp với áp lực thấp và dẫn vào bể
cùng chiều hoặc ngược chiểu với nước thải Khi nước thải qua khối vật liệu lọc,
BOD bj khử và NH¿' bị chuyển hóa thành NO; trong lớp màng sinh vật Nước đi từ dưới lên, chảy vào máng thu và được dẫn ra ngoài
* Xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính
Khi nước thải đi vào bể thổi khí, các bơng cặn bùn hoạt tính được hình
thành mà hạt nhân của nó là các phần tử cặn lơ lửng Các vi khuẩn hiếu khí đến cư
trú, phát triển dần, cùng với các động vật nguyên sinh, nấm, xạ khuẩn tạo nên các
bông bùn màu nâu sẫm có khả năng hấp thụ các chất hữu cơ hòa tan, keo và khơng hịa tan phân tan nhỏ Vi khuẩn và vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ
không hòa tan và thành tế bào mới Trong aeroten lượng bùn hoạt tính tăng dan
lên, sau đó tách ra tại bể lắng đợt hai Một phần bùn được quay lại về đầu bể aeroten để tham gia xử lý nước thải theo chu kỳ mới
Nước thải Q I+RQ —- Nước thải sau
> Bé Aeroten *\ Bé ling dgt 2 xử lý
cnn
H Cấp oxy
v
ị Bể tái sinh bùn `
mm hoạt tính tuần Bùn hoạt tính tuần hồn Bun hoat tinh du
` hoàn R= 20 40%0
Hinh 2.1 - So dé nguyén lý quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp bùn hoạt tính
SVTH: Nguyễn Thi Ngoc Bích Trang 26
Trang 40
luận văn tỐt nghiệp GVED: Tổ Tôn Thất lãng
Chương 2 - TỔng quan về nước thải đÔ thị và ô nhiễm môi trường do nước thải đô thị
3) BỂ aeroten
Bể Aeroten là công trình làm bằng bêtơng, bê tông cốt thép với mặt bằng thơng dụng là hình chữ nhật Hỗn hợp bùn và nước thải cho chảy qua suốt chiều
^.Lˆ dài bể
Bùn hoạt tính là loại bùn xốp chứa nhiều vi sinh có khả năng oxy hóa và khống hóa các chất hữu cơ trong nước thải
Thời gian lưu nước trong bể không lâu quá 12 giờ ( thường là 4 — 8 giờ) Q trình oxi hóa các chất bẩn hữu cơ xẩy ra trong aeroten qua ba giai đoạn:
O
v% s+
Giai đoạn 1: tốc độ oxy hóa bằng tốc độ tiêu thụ oxy Ở giai đoạn này, bùn
hoạt tính hình thành và phát triển Hàm lượng oxy cân cho vi sinh vật sinh
trưởng, đặc biệt lượng thức ăn dinh dưỡng trong nước thải rất phong phú,
lượng sinh khối trong thời gian này rất ít Sau khi vi sinh vật thích nghi với
mơi trường, chúng sinh trưởng rất mạnh theo cấp số nhân Vì vậy, lượng oxy
tiêu thụ cao dần
Giai đoạn 2: vi sinh vật phát triển ổn định và tốc độ tiêu thụ oxy ở mức gần như ít thay đổi Chính ở giai đoạn này chất bẩn bị phân hủy nhiều nhất
Giai đoạn 3: sau một thời giai khá dài tốc độ oxy hóa cầm chừng và có
ciéu hướng giảm, lại thấy tốc độ tiêu thụ oxy tăng lên Đây là giai đoạn nitrat hóa các muối amon Sau cùng, nhu cầu oxy lại giảm và cần phải kết
4 ⁄ ` ` TA +
thúc quá trình làm việc của bể aeroten
Bể aeroten thông thường
Đòi hỏi chế độ dòng chảy nút (plug — flow), khi đó chiều dài bể rất lớn so
với chiều rộng Trong bể này nước thải vào có thể phân bố ở nhiều điểm theo
chiéu dài, bùn hoạt tính tuân hoàn đưa vào đâu bể Ở chế độ dòng chảy nút, bơng
bùn có đặc tính tốt hơn, dễ lắng Tốc độ sục khí giảm dẫn theo chiều dài bể Quá
6VTH: Nguyễn Thị Ngọc Bích Trang 27