1. Các chất không tan trong nước thảiCác chất không tan trong nước thải có thể ở dạng phân tán nhỏ (huyền phù, nhũ tương, bọt).2. Các chất dạng keo và tan trong nước thảiCác chất dạng keo trong nước thải sinh hoạt thường do ảnh hưởng của các chất đạm, mỡ, đường trong thực phẩm và các chất chứa trong nước cấp như cabônat, hydrôxit, sunfat, clorua của sắt, mangan, silic...Các chất bẩn dạng tan trong nước thải cũng rất đa dạng. Đối với nước thải sinh hoạt, một dạng chất tan đáng chú ý khi là khí amôniăc, amôn, nitrit, nitrat. Ngoài ra trong nước thải còn có cacbon, lưu huỳnh, phôtpho, kali, natri, clo ở dạng muối tan.3. Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD): Đó là lượng oxy tiêu thụ để oxy hoá các chất bẩn hữu cơ trong quá trình sống hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí.4. Nhu cầu oxy hoá học (COD): Giá trị nhu cầu oxy hoá học (COD) sẽ phản ánh toàn bộ các chất hữu cơ, thậm chí cả một ít các chất thải vô cơ. COD được xác định bằng cách đun sôi hợp chất hữu cơ (nước thải) với axit sunfuric đậm đặc tinh khiết và cho thêm kali iodat hoặc muối của axit cromic (kali đicromat
Xö lý n íc th¶i vµ bïn cÆn Ch ơng 11: thành phần, tính chất n ớc thải, các ph ơng pháp xử lý 11.1 Thành phần n ớc thải và các dạng chất bẩn 1. Các chất không tan trong n ớc thải Các chất không tan trong n ớc thải có thể ở dạng phân tán nhỏ (huyền phù, nhũ t ơng, bọt). 2. Các chất dạng keo và tan trong n ớc thải Các chất dạng keo trong n ớc thải sinh hoạt th ờng do ảnh h ởng của các chất đạm, mỡ, đ ờng trong thực phẩm và các chất chứa trong n ớc cấp nh cabônat, hydrôxit, sunfat, clorua của sắt, mangan, silic Các chất bẩn dạng tan trong n ớc thải cũng rất đa dạng. Đối với n ớc thải sinh hoạt, một dạng chất tan đáng chú ý khi là khí amôniăc, amôn, nitrit, nitrat. Ngoài ra trong n ớc thải còn có cacbon, l u huỳnh, phôtpho, kali, natri, clo ở dạng muối tan. 3. Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD): Đó là l ợng oxy tiêu thụ để oxy hoá các chất bẩn hữu cơ trong quá trình sống hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí. 4. Nhu cầu oxy hoá học (COD): Giá trị nhu cầu oxy hoá học (COD) sẽ phản ánh toàn bộ các chất hữu cơ, thậm chí cả một ít các chất thải vô cơ. COD đ ợc xác định bằng cách đun sôi hợp chất hữu cơ (n ớc thải) với axit sunfuric đậm đặc tinh khiết và cho thêm kali iodat hoặc muối của axit cromic (kali đicromat). Đặc tính n ớc thải xả vào môi tr ờng (Ng ời / ngày đêm): -Cặn lơ lửng (SS) :35-50 g/ng ời - ngày đêm, Cặn hữu cơ chiếm 55-60 % - Hàm l ợng chất hữu cơ cao: BOD5 ch a lắng: 30 ữ 35 g/ng ời, đã lắng: 25-30 g/ng.ngđ. - Chứa nhiều nguyên tố dinh d ỡng:N, P, K N = 8g/ng,ngđ; P = 1.5 - 1.8 g/ng,ngđ - Tiêu chuẩn thải n ớc: +Các n ớc tiên tiến 200 ữ 500 l/ng,ngđ +Các đô thị Việt Nam 180 ữ 200 l/ng,ngđ + Nông thôn 50 ữ 100 l/ng,ngđ N ớc cống: BOD5 :150ữ200 mg/l Cặn : 200 ữ290 mg/l Tổng Nitơ : 35-100 mg/l Tổng P : 18-29mg/l Coliform/100 ml: a 10 4 ữ b 10 8 MPN/100 ml a,b=1ữ9. 11.3. Điều kiện xả n ớc thải ra nguồn Nguồn loại I: bao gồm các nguồn n ớc dùng vào mục đích cấp n ớc sinh hoạt, ăn uống hoặc cho sản xuất trong các xí nghiệp công nghiệp thực phẩm. Nguồn n ớc loại II: bao gồm các nguồn n ớc để tắm - bơi lội - thể dục thể thao, vui chơi giải trí. 11.4. Các ph ơng pháp xử lý n ớc thải Ph ơng pháp cơ - lý học: dùng để loại bỏ các chất không tan và một phần các chất dạng keo trong n ớc thải Ph ơng pháp hóa- lý: Để xử lý n ớc thải sản xuất Ph ơng pháp tuyển nổi, keo tụ, trung hòa, oxy - hóa khử Ph ơng pháp sinh học: Phổ biến nhất và kinh tế nhất. Thực chất của ph ơng pháp này là sử dụng khả năng sống hoạt động của những vi sinh vật để phân huỷ - ôxy hoá các hất bẩn hữu cơ trong n ớc thải. Có thể thực hiện xử lý n ớc thải bằng ph ơng pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên nh cánh đòng t ới, cánh đồng lọc, hồ sinh vật, hoặc trong điều kiện nhân tạo nh bể lọc sinh vật, bể aêrooten với bùn hoạt tính, đĩa sinh vật. Ch ơng 12: các công trình xử lý n ớc thải bằng ph ơng pháp cơ học 12.1. Song chắn rác - Song chắn rác đ ợc dùng để giữ rác và các tạp chất rắn kích th ớc lớn trong n ớc thải. - Song chắn rác đ ợc đặt trên các máng dẫn n ớc thải vào trạm bơm hay đến trạm xử lý n ớc thải. - Cờu tạo:- Song tròn hoặc chữ nhật, đặt cách nhau 16-25mm. - Đặt nghiêng 60 - 90 0. - Loại cố định và di động 12.2. Bể lắng cát - Bể lắng cát dùng để tách cát và các chất vô cơ không tan khác khỏi n ớc thải. - Vai trò: Việc tách cát và các tạp chất này là cần thiết cho các quá trình ổn định bùn cặn phía sau (trong bể mêtan, bể lắng hai vỏ.v.v ) diễn ra bình th ờng. - V = 0,15 - 0,3 m/s - Các loại bể: ngang, đứng, chảy theo ph ơng tiếp tuyến - Sân phơi cát: thiết kế theo tải trọng 3 m 3 cát/m 2 .năm. 12.3. Bể lắng Chức năng: Lắng các chất hữu cơ không tan ra khỏi n ớc Phân loại: - Dựa vào cấu tạo có thể chia bể lắng ngang, bể lắng đứng và bể lắng ly tâm, bể lắng trong có tầng cặn lơ lửng - Dựa vào vị trí: lắng đợt 1, lắng đợt 2 - Theo nguyên tắc hoạt động: bể lắng hoạt động gián đoạn hay hoạt động liên tục. Tính toán: - Lắng ngang: V< 10 mm/s; H = 1,5 -4m hoặc tính toán theo tải trọng: 1- 3 m 3 n ớc/m2 . .h - Lắng đứng: V<0,7mm/s, Thời gia n ớc l u lại trong bể T = (1 -3) h - Lắng ly tâm: D = 12 - 60 m; h = 1,5 - 5 m; D/h = 6 - 12; V = 5 - 10 mm/s (tại vị trí R/2) 12.4. Làm thoáng sơ bộ và đông tụ sinh học - Trong những điều kiện làm việc thuận lợi hiệu suất lắng tối đa của các loại bể lắng đợt một cũng không v ợt quá 60%. - Để tăng c ờng quá trình lắng ng ời ta dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ bằng cách thổi khí vào n ớc thải 10 - 20 phút tr ớc khi lắng. Quá trình làm thoáng sơ bộ có bổ sung thêm bùn hoạt tính d hoặc bùn màng sinh vât từ bể lắng đợt hai về, đ ợc gọi là đông tụ sinh học. Ch ơng 13: các công trình xử lý n ớc thải bằng ph ơng pháp sinh học 13.1. CT xử lý n ớc thải bằng ph ơng pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên Hồ sinh vật - Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong hồ sinh vật diễn ra quá trình ôxy hoá các chất bẩn hữu cơ nhờ vi khuẩn, tảo và các loại thuỷ sinh vật khác, t ơng tự nh quá trình tự làm sạch nguồn n ớc mặt. - Theo bản chất quá trình sinh hoá, ng ời ta chia hồ sinh vât sau: + Hồ sinh vật hiếu khí: h = 0,5 - 1,5 m + Hồ sinh vật tuỳ tiện : h = 1,5 - 2,5 m + Hồ sinh vật yếm khí h>3m. + Thời gian n ớc l u lại trong hồ 2 - 10 ngày + Tải l ợng: 300 - 500 m 3 /ha.ng.đ Ch ơng 13: các công trình xử lý n ớc thải bằng ph ơng pháp sinh học Cánh đồng t ới - Cơ chế: Cánh đồng t ới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lý n ớc thải. Các chất bẩn của n ớc thải bị hấp thụ và giữ lại trong đất. Sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân huỷ chúng thành các chất đơn giản để cây trồng hấp thụ. N ớc thải sau khi ngấm vào đất, một phần đ ợc cây trồng sử dụng, phần còn lại chảy vào hệ thống tiêu n ớc ra sông hồ hoặc hồ sung cho n ớc ngầm. - Hiệu quả sau xử lý: BOD 5 = 8 - 15 mg/l; NO 3 - tới 25 mg/l; vi khuẩn tiêu diệt tới 99% - Tải trọng: 40 - 60 m 3 /ha.ngđ. Cánh đồng lọc u nh ợc điểm: - Giá thành hạ, thích hợp Q < 15.000 m 3 /ng.đ - Quản lý đơn giản, kết hợp nuôi cá, trồng cây - Đòi hỏi diện tích đất lớn - Mất vệ sinh môi tr ờng 13.2. Các loại bể lọc sinh học (bể Biophil) Nguyên tắc hoạt động Các bộ phận chính: phần chứa vật liệu lọc, hệ thống phân phối n ớc đảm bảo t ới đều n ớc trên toàn bộ bề mặt bể, hệ thống thu và dẫn n ớc sau khi lọc, hệ thống dẫn và phân phối khí cho bể lọc. Bể lọc sinh học nhỏ giọt: áp dụng Q <1000 m 3 /ng.đ - Vật liệu lọc: cuội, đá; - chiều cao lớp VLL~1,5 - 2 m - D = 20 - 30 m - Tải trọng thấp:0,5-1,5 m 3 /m 2 . - Lấy khí ở thành bể Bể lọc sinh học cao tải - Điều kiện áp dụng: Q <50.000 m 3 /ng.đ Nếu BOD lớn cần pha loãng - Đ ờng kính trung bình 40 - 70mm. - N ớc thải đ ợc t ới lên mặt bể nhờ hệ thống phân phối phản lực - Tải trọng bề mặt q = 10 - 20 m 3 /m 2 - Chiều cao lớp VLL >2m thông gió c ỡng bức [...]... đóng vai trò nh bể lắng ngang - Bùn cặn lắng trong máng theo khe trợt xuống ngăn lên men Tại đây diễn ra quá trình lên men, phân huỷ và ổn định bùn cặn 14.4 Bể lắng trong ổn định bùn kỵ khí (bể UASB) 3 Bể lắng trong ổn định bùn kỳ khí là công trình bằng gạch hoặc bê tông bể có nắp kín bằng nhựa, kim loại, gỗ hoặc bê tông 3 Trong bể sẽ diễn ra hai quá trình; lọc trong nớc thải qua tầng cặn lơ lửng và lên... Ch ơng 14: các công trình xử lý bùn cặn 14.1 Bể tự hoại - Cơ chế:Nhờ quá trình phân hủy kị khí; trong bể diễn ra đồng thời các quá trình lắng nớc thải, giữ và lên men cặn lắng - Nguyên tác hoạt động: Cặn giữ lại trong bể từ 3 đến 12 tháng Dới tác động của vi khuẩn kỵ khí có trong bể, cặn đợc phân huỷ tạo thành các chất khí hoặc các chất khoáng hoà tan Do thời gian nớc lu lại trong bể lớn (một đến... lắng Đây là một trong những nguyên nhân hạn chế việc sử dụng bể tự hoại - Phạm vi áp dụng: Dùng để xử lý nớc thải cho các ngôi nhà hoặc nhóm các ngôi nhà (khi lu lợng nớc thải của chúng không lớn hơn 25m 3/ngđ), độc lập với hệ thống thoát nớc thành phố và đặc biệt là trong các trờng hợp công trình xử lý sinh học nớc thải phía sau là bãi, rãnh hoặc giếng lọc ngầm Ch ơng 14: các công trình xử lý bùn...13.3 Bể thổi khí có bùn hoạt tính (bể AÊRÔTEN) 3 Bể aêrôten là công trình nhân tạo, trong đó ngời ta cung cấp oxy và khuấy trộn nớc thải với bùn hoạt tính Bùn hoạt tính trong aêrôten tồn tại dới dạng bông xốp, tập hợp chủ yếu các quần thể vi khuẩn khoáng hoá có khả năng hấp thụ và ôxy hoá chất bẩn hữu cơ nhờ oxy có trong nớc thải - Phân loại: Theo sơ đồ chuyển động của dòng nớc thải và sự tuần... nén bùn - Bể lắng đợt hai dùng để tách lợng bùn tạo thành từ quá trình xử lý nớc thải bằng phơng pháp sinh học trớc đó - Bể nén bùn dùng để giảm sơ bộ độ ẩm cho bùn hoạt tính d từ 99% xuống 97 98% trớc khi đa đi ổn định trong bể mêtan Ch ơng 14: các công trình xử lý bùn cặn 14.1 Thành phần, tính chất của bùn cặn và các phơng pháp xử lý - Trong trạm xử lý nớc thải một lợng lớn bùn cặn đợc giữ lại tại... sẽ diễn ra hai quá trình; lọc trong nớc thải qua tầng cặn lơ lửng và lên men yếm khí lợng cặn giữ lại Ch ơng 14: các công trình xử lý bùn cặn 14.5 Bể mêtan 3 Bể mê tan là công trình bê tông cốt thép hình trụ, đáy và láp hình nón, dùng để lên men ổn định yếm khí bùn cặn 3 Quá trình lên men phụ thuộc vào pH,T, Thành phần bùn cặn 3 Hai chế độ lên men: ấm (30 -35oC), nóng (50- 55oC) 3 Hiệu quả: phân hủy... đạt tới 99,8% - Ngoài việc khử trùng, ôzôn còn ôxy hoá các hợp chất nitơ, phôpho là các nguyên tố dinh dỡng trong nớc thải, góp phần chống hiện tợng phì dỡng trong nguồn nớc - Nhợc điểm chính của phơng pháp này là các thiết bị ôzôn hoá phức tạp và giá thành khử trung cao Ch ơng 15: Các công trình khử trùng và xả n ớc thải ra nguồn 15.2 Xả nớc thải ra nguồn Các phơng án làm tăng khả năng xáo trộn... năng tự làm sạch của sông hồ càng cao, khả năng tiếp nhận đợc thải trong đó càng lớn - Cấu tạo miệng xả nớc thải đặc biệt 3 Tạo áp lực nhất định đầu vòi để tăng quá trình khuếch tán rối và đạt vận tốc yêu cầu nhằm thắng đợc sự tích tụ các hạt cặn tại khu vực đầu miệng xả - Cống xả ẹjectơ + Tăng điều kiện xáo trộn + Góp phần làm giàu ô xy trong nớc - Xả theo kiểu đập tràn Z1 3 Hình 2.4 Sơ đồ cống xả phân... bùn - Bùn cặn chín từ bể mêtan có độ ẩm 96 97% và từ bể lắng hai vỏ có độ ẩm 90% có thể đợc làm khô sơ bộ trong điều kiện tự nhiên trên sân phơi bùn - Bùn cặn phơi khô đến độ ẩm 75% và thể tích giảm 3 - 8 lần, dễn vận chuyển và sử dụng - Ngoài ra còn dùng thiết bị làm khô bùn Ch ơng 15: Các công trình khử trùng và xả n ớc thải ra nguồn 15.1 Khử trùng nớc thải 3 Chức năng: khử trùng nớc thải 3 Phơng... cùng cặn, lắng lại tại bể lắng đợt một - Nếu trạm xử lý nớc thải có bể lọc sinh học thì màng sinh vật của nó theo định kỳ bị lão hoá và trôi theo nớc, tạo thành bùn màng sinh vật - Bùn hoạt tính giữ lại trong bể lắng đợt II, phần lớn quay trở lại bể aêrôten và gọi là bùn hoạt tính tuần hoàn - Cặn và bùn ở trạng thái tơi, có mùi hôi, hàm lợng chất hữu cơ dễ gây thối rữa cao, nhiều trứng giun sán, dễ gây