TÌNH HÌNH NƯỚC THẢI Ở VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI

Trong thập niên 60, ô nhiễm nước lục địa và đại dương gia tăng với nhịp độ đáng lo ngại. Tiến độ ô nhiễm nước phản ánh trung thực tiến bộ phát triển kỹ nghệ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG

LỚP 51 CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

BÁO CÁO TIỂU LUẬN

XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU KÍ TÚC TRƯỜNG ĐẠI HOC NHA TRANG

Giảng Viên Hướng Dẫn:GS.TS.Đồng Thị Kim Loan

Sinh Viên Thực Hiện: Nhóm 8:

PHẦN I.TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NƯỚC THẢI Ở VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI PHẦN II.NỘI DUNG I.NƯỚC THẢI………

I.1 Định Nghĩa………

I.2 Phân Loại nước thải………

I.3 Thành Phần Và Tính chất của nước thải………

II.Bảng Kết Quả Thí Nghiệm Phân Tích Nước Thải Khu Kí Túc Xá………

II.1.Nhận Xét………

III.Các Phương Pháp Xử Lý………

III.1.Phương Pháp Xử Lý Hóa Và Hóa Lý………

III.1.1.Phương Pháp Trung Hòa………

III.1.2.Phương Pháp Keo Tụ……….

III.1.3.Phương Pháp Oxy-Hóa………

III.2 Phương Pháp Sinh Học………

III.2.1.Bùn Hoạt Tính………

III.2.2.Bể Phản Ứng UASB………

III.2.3.Phương Pháp Lắng……….

III.2.4.Phương Pháp Lọc………

III.2.5.Phương Pháp Pha Loãng………

III.2.6.Bể Phản Ứng Hiếu Khí Aeroten………

III.2.7.Lọc Sinh Học……….

III.2.8.Bể Phản Ứng Sinh Học Kỵ Khí ………

III.2.8.1 Bể Phản Ứng Sinh Học Kỵ Khí Tiếp Xúc……….

III.2.8.2.Hồ Kỵ Khí………

III.2.8.3.Ao-Hồ Kỵ Khí………

IV.KẾT LUẬN

PHẦN 1):TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NƯỚC THẢI Ở VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI

I.1.HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM NƯỚC THẢI TRÊN THẾ GIỚI:

Trong thập niên 60, ô nhiễm nước lục địa và đại dương gia tăng với nhịp độ đáng lo ngại Tiến độ ô nhiễm nước phản ánh trung thực tiến bộ phát triển kỹ

nghệ Ta có thể kể ra đây vài thí dụ tiêu biểu

Anh Quốc chẳng hạn: Ðầu thế kỷ 19, sông Tamise rất sạch Nó trở thành ống cống lộ thiên vào giữa thế kỷ này Các sông khác cũng có tình trạng tương tự trước khi người ta đưa ra các biện pháp bảo vệ nghiêm ngặt

Nước Pháp rộng hơn, kỹ nghệ phân tán và nhiều sông lớn, nhưng vấn đề cũng không khác bao nhiêu Dân Paris còn uống nước sông Seine đến cuối thế kỷ 18

Từ đó vấn đề đổi khác: các sông lớn và nước ngầm nhiều nơi không còn dùng làm nước sinh hoạt được nữa, 5.000 km sông của Pháp bị ô nhiễm mãn tính Sông Rhin chảy qua vùng kỹ nghệ hóa mạnh, khu vực có hơn 40 triệu người, là nạn nhân của nhiều tai nạn (như nạn cháy nhà máy thuốc Sandoz ở Bâle năm

1986 chẳng hạn) thêm vào các nguồn ô nhiễm thường xuyên

Ở Hoa Kỳ tình trạng thảm thương ở bờ phía đông cũng như nhiều vùng khác Vùng Ðại hồ bị ô nhiễm nặng, trong đó hồ Erie, Ontario đặc biệt nghiêm trọng I.2.HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM NƯỚC Ở VIỆT NAM:

Nước ta có nền công nghiệp chưa phát triển mạnh, các khu công nghiệp và các đô thị chưa đông lắm nhưng tình trạng ô nhiễm nước đã xảy ra ở nhiều nơi với các mức độ nghiêm trọng khác nhau (Cao Liêm và Trần Ðức Viên, 1990) Nông nghiệp là ngành sử dụng nhiều nước nhất dùng tưới lúa và hoa màu, chủ yếu là ở đồng bằng sông Cửu Long và sông Hồng Việc sử dụng nông dược và phân bón hóa học càng góp thêm phần ô nhiễm môi trường nông thôn

Công nghiệp là ngành làm ô nhiễm nước quan trọng, mỗi ngành có một loại nước thải khác nhau Khu công nghiệp Thái Nguyên thải nước biến Sông Cầu thành màu đen, mặt nước sủi bọt trên chiều dài hàng chục cây số Khu công nghiệp Việt Trì xả mỗi ngày hàng ngàn mét khối nước thải của nhà máy hóa chất, thuốc trừ sâu, giấy, dệt xuống Sông Hồng làm nước bị nhiễm bẩn đáng

kể Khu công nghiệûp Biên Hòa và TP HCM tạo ra nguồn nước thải công

nghiệp và sinh hoạt rất lớn, làm nhiễm bẩn tất cả các sông rạch ở đây và cả vùng phụ cận

Nước dùng trong sinh hoạt của dân cư ngày càng tăng nhanh do dân số và các đô thị Nước cống từ nước thải sinh hoạt cộng với nước thải cuả các cơ sở tiểu thủ công nghiệp trong khu dân cư là đặc trưng ô nhiễm của các đô thị ở nước ta

Ðiều đáng nói là các loại nước thải đều được trực tiếp thải ra môi trường, chưa qua xử lý gì cả, vì nước ta chưa có hệ thống xử lý nước thải nào đúng nghĩa như tên gọi

Nước ngầm cũng bị ô nhiễm, do nước sinh hoạt hay công nghiệp và nông nghiệp Việc khai thác tràn lan nước ngầm làm cho hiện tượng nhiễm mặn và nhiễm phèn xảy ra ở những vùng ven biển sông Hồng, sông Thái Bình, sông Cửu Long, ven biển miền Trung (Cao Liêm và Trần Ðức Viên,1990).lehue_bn

Nước thải sinh hoạt là một vấn đề quan trọng cho những thành phố lớn và đông dân cư, nhất là đối với các quốc gia đã phát triển Riêng đối với các quốc gia còn trong tình trạng đang phát triển, vì hệ thống cống rãnh thoát nước còn trong tình trạng thô sơ, không hợp lý cũng như không theo kịp đà phát triển dân

số nhanh như trường hợp ở các thành phố ở Việt Nam như Hà Nội, Sài Gòn, Hải Phòng, Nha Trang, Đà Nẳng, Cần Thơ v.v…, việc giải quyết và xử lý nước thải nầy hầu như không thể thực hiện được Nước thải sau khi qua mạng lưới cống rãnh được chảy thẳng vào sông rạch và sau cùng đổ ra biển cả mà không qua giai đoạn xử lý Thêm nữa, hầu hết các cơ sở sản xuất công kỹ nghệ cũng không có hệ thống xử lý nước thải, do đó tình trạng ô nhiễm nguồn nước ngày càng trầm trọng hơn nữa Nếu tình trạng trên không chấm dứt, nguồn nước mặt

và dọc theo bờ biển Việt Nam sẽ không còn được sử dụng được nữa trong một tương lai không xa Một báo cáo toàn cầu mới được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) công bố cho thấy, mỗi năm Việt Nam có hơn 20.000 người tử vong do điều kiện nước sạch và vệ sinh nghèo nàn và thấp kém Còn theo thống kê của

Bộ Y tế, hơn 80% các bệnh truyền nhiễm ở nước ta liên quan đến nguồn nước.Người dân ở cả nông thôn và thành thị đang phải đối mặt với nguy cơ mắc bệnh do môi trường nước đang ngày một ô nhiễm trầm trọng

PHẦN II.NỘI DUNG

I.1.ĐỊNH NGHĨA:

Nước thải là loại nước đã trải qua sử dụng ,làm biến đổi tính chất mà nước thải có những tính chất hóa học ,lý học,sinh học rất khác nhau nhìn

chung ,nước thải là những loại nước thường chứa các hợp chất hóa học cao hơn nước tự nhiên ,có sự biến đổi màu sắc về bản chất vật lý và khu hệ sinh vật trong đó

I.2.PHÂN LOẠI:

Hầu hết các nước trên thế giới phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra

chúng.nước thải được chia thành những loại sau:

+ Nước thải sinh hoạt;

+ Nước thải công nghiệp;

+ Nước ngầm thấm qua hệ thống ống dẫn trong mạng lưới cấp thoát nước;

+ Nước mưa tràn qua những vùng bị ô nhiễm;

I.3.THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT:

Nước thải sinh hoạt là loại nước thải được hình thành trong quá trình hoạt động sống của con người nó bao gồm nước tắm , nước giặt,nước nhà bếp, nước cầu tiêu,nước tiểu và những hoạt động khác không phải là hoạt động sản suất

Bảng1 Tải Trọng Chất Thải Trung Bình Trong Nước Thải Trong 1 Ngày Tính Theo Đầu Người

Các chất Tổng lượng

thải (g/người/

ngày)

Chất thải hữu cơ (g/người/ngày)

Chất thải vô cơ (g/người/ngày)

Tổng lượng chất thải

Chất tan

Các chất không tan

Chất lắng

Chất không lắng

190 100 90 60 30

110 50 60 40 20

80 50 30 20 10

Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều nguồn nước thải ngoài ra lượng nước thải ít hay nhiều cũng phụ thuộc ở loại hình sinh hoạt

Hiện nay, người ta có hai cách để tính mức tạo ra nước thải sinh hoạt cách thứ nhất được quy ra lượng chất thải tổng số, chất thải hữu cơ và chất thải vô cơ cho một người trong một ngày cách thứ hai được tính chi tiết hơn thông qua tính thông số cơ bản trong đánh giá chất lượng nước

Nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 80% lượng nước được cấp cho sinh hoạt nước thải sinh hoạt thường chứa những tạp chất khác nhau.Các thành phần này bao gồm:52% chất hữu cơ,48% chất vô cơ Ngoài ra ,trong nước thải sinh hoạt thường chứa nhiều loài sinh vật gây bệnh và các độc tố của chúng Phần lớn các VSV có trong nước thải là các vi rút ,vi khuẩn gây bệnh tả,vi khuẩn gây bệnh lị,vi khuẩn gây bệnh thương hàn và vi rút

Nước thải sinh hoạt thường chứa các thành phần dinh dưỡng rất cao Nhiều trường hợp, lượng các chất dinh dưỡng này vượt quá nhu cầu phát triển của VSV dùng trong xử lý bằng phương pháp sinh học trong các công trình xử lý nước theo phương pháp sinh học, người ta cần lượng dinh dưỡng trung bình tính theo tỷ lệ BOD5:N:P là 100:5:1 các chất hữu cơ có trong nước thải không phải được chuyển hóa hết bởi các loài VSV mà có khoảng 20-40% BOD không

qua quá trình chuyển hóa bởi VSV, chúng chuyển ra cùng với bùn lắng thánh phần trung bình các chất có trong nước thải sinh hoạt được trình bày trong bảng:

Bảng2 :Thành Phần Của Nước Thải Sinh Hoạt

STT Các chất có trong

nước thải(mg/l)

Mức độ ô nhiễm Nặng Trung Bình Thấp 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Tổng chất rắn

Chất rắn hòa tan

Chất rắn không hòa tan

Tổng chất rắn lơ lửng

Chất rắn lắng

Oxy hòa tan

Nitơ tổng

Nitơ hữu cơ

Nitơ amoniac

Nitơ nitrit

Nitơ nitrat

Clorua

Độ kiềm

Chất béo

Tổng phôt pho

1000 700 300 600 12 0 85 35 50 0.1 0.4 175 200 40

-500 350 150 350 8 0 50 20 30 0.05 0.2 100 100 20 8

200 120 8 120 4 0 25 10 15 0 0.4 15 50 0

Kết quả phân tích nước thải đầu vào và so sánh với TCVN 5945:2005 cột A (nồng độ đầu ra sau khi qua hệ thống xử lý):

COD

BOD

Coliform tổng

DO

N itrit

mgO/l mgO/l MPN/100ml

70 43 47000

50 30 3000

Nhận Xét:Qua các chỉ tiêu trên ta thấy rằng đều vượt mức so với

TCVN5945:2005 cho phép vì vậy

Như vậy, yêu cầu đối với hệ thống xử lý nước thải phải đạt được hiệu suất loại

bỏ tối thiểu 90% chất rắn lơ lủng, 96-97% đối với COD, BOD và hơn 99% vi sinh có hại

III.PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT:

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ BẢN NƯỚC THẢI

Chất

bẩn

Các phương pháp xử lý

- Chất hữu cơ dễ phân hủy

- chất rắn lơ lửng (ss)

- chất hữu cơ bền vững (COD)

- nito (N)

- photpho (P)

- kim loại nặng

- chất hữu cơ hòa tan

- phương pháp sinh học hiếu khí : bùn hoạt tính, ao hồ hiếu khí, hồ ổn định, lọc sinh học

- phương pháp sinh học kị khí: ao hồ

kị khí, lên men mêtan , đưa sâu xuống lòng đất

- lắng đọng tuyển nổi

- hấp phụ bằng than hoạt tính, bơm xuống lòng đất

- ao hồ sục khí, nitrat hóa, khử nitrat, trao đổi ion

- kết tủa bằng vôi, bằng muối sắt, phèn nhôm

- kết tủa kết hợp với sinh học, trao đổi ion

- trao đổi ion, kết tủa hóa học, kết hợp với trồng cây thủy sinh

- trao đổi ion, bán thấm, điện thấm, phương pháp hiếu khí

III.PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HĨA VÀ HĨA LÝ:

Áp dụng:Được sử dụng rộng rãi trong kiểm soát ô nhiễm nước thải công nghiệp, đặc biệt khi cần phải xử lý ở mức cao hoặc cần phải quay vòng nước.Ngoài ra phương pháp này còn được dùng để thu hồi các chất hoặc khử các chất độc, các chất có ảnh hưởng xấu đối với giai đoạn làm sạch sinh hóa sau này

Cơ sở của các phương pháp hóa học: các phản ứng hóa học, các quá trình lý hóa diễn ra giữa chất ô nhiễm với hóa chất cho thêm vào,các phản ứng có thể là phản ứng oxy hóa khử, các phản ứng tạo chất kết tủa hoặc các phản ứng phân hủy chất độc hại

Các phương pháp hóa học thường dùng để xử lý nước thải:phương pháp oxy hóa,phương pháp trung hòa và phương pháp keo tụ(hay còn gọi là đông tụ)

III.1.PHƯƠNG PHÁP TRUNG HỊA:

III.1.1 NGUYÊN LÝ

Bản chất của phương pháp này là phản ứng hóa học giữa axit và kiềm hoặc giữa muối với axit hoặc kiềm có trong nước thải.Chất được chọn để thực hiện phản ứng với các axit hoặc kiềm có trong nước thải được gọi là chất trung hòa hóa học.Tác nhân trung hòa dùng để xử lý chất thải chứa axit là đá vôi đá đôlomit, vôi các loại xút, sôđa và để xử lý các chất thải chứa kiềm là khí CO2, axit sulfuric.Quá trình có thể thực hiện theo phương thức gián đoạn hoặc liên tục

III.1.2.MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TRUNG HỊA THƯỜNG DÙNG:

Phương pháp trộn nước thải:Đây là phương pháp đơn giản nhất và kinh tế nhất, trộn các loại nước thải chứa axit và kiềm với nhau.Tùy theo chế độ thải, lượng nước thải và chất lượng của từng loại nước thải mà ta thực hiện quá trình trung hòa 2 loại nước thải có tính chất khác nhau.Nếu chế độ thải không đều đặn hoặc nồng độ axit hay kiềm trong nước thải khá cao thì dòng chất thải đó phải được đều hòa lưu lượng cũng như nồng độ trong các thiết bị điều hòa nhằm đảm bảo chế độ làm việc ổn định trong các thiết bị

- Phương pháp xử lý nước thải axit:

Nước thải chứa axit chia làm 3 loại:

+ Nước thải chứa axit mạnh như axit clohydric(HCl), axit nitric(HNO3), các muối canxi của chúng dể tan trong nước

+ Nước thải chứa axit mạnh như axit sunfuric(H2SO4), axit

cacbonic(H2CO3), các muối canxi của chúng khó tan trong nước

+ Nước thải chứa các axit yếu như axit acetic(CH3COOH)

Khi trung hòa nước thải chứa axit mạnh, các muối của chúng khó tan trong nước sẽ bị kết tủa và lắng cặn

- Phương pháp xử lý nước thải chứa kiềm:Ta có thể dùng các cách như sục khí cacbonic CO2, tạo CO2 trong nước thải chứa kiềm hoặc xử lý bằng axit sunfuric

III.1.3.Ý NGHĨA:

- Tránh được hiện tượng ăn mòn, phá hủy vật liệu của hệ thống ống dẫn, công trình thoát nước

- Đảm bảo độ pH cho phép của nguồn nước tiếp nhận như sông ngòi, ao hồ, nước thải công nghiệp có tính axit hoặc kiềm mạnh phải được xử lý trước khi đổ vào hệ thống thải chung của nhà máy

III.2.PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ:

III.2.1 NGUYÊN LÝ :

Tạo bông là một quá trình làm keo tụ các hạt keo hoặc dính các hạt nhỏ lại thành một tập hợp hạt lớn hơn để lắng bằng cách đưa vào chất lỏng các tác nhân tạo bông có tác dụng phá keo hoặc hấp phụ các hạt nhỏ lên bề mặt của nó hoặc dính các hạt nhỏ lại với nhau

III.2.2 Các chất thường dùng trong phương pháp đông tụ:

- Phèn Al(SO4)nH2O

- Sôđa kết hợp với phèn Na2CO3 + Al(SO4)3

- Sắt sunphat FeSO4.7H2O

- Nước vôi Ca(OH)2

- Natrialuninat Na2Al2O4

- Sắt clorua và sắt (III) sunphat FeSO4

III.2.3.Cơ chế tạo bông trong môi trường hơi kiềm

2AlCl3 + 3Ca(OH)2 = 2Al(OH)3 + 3CaCl2

Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2= 2Fe(OH)3 +3CaSO4

Các Al(OH)3 và Fe(OH)3 là keo dương, các hạt bùn trong nước là keo âm sẽ trung hòa và dính vào nhau hoặc các hạt keo Al(OH)3 và

Fe(OH)3 sẽ hấp phụ các hạt bùn vào nó làm thành tập hợp hạt dễ lắng hơn

III.3.PHƯƠNG PHÁP OXY HĨA:

Một số phương pháp thường dùng

III.3.1 Ozon hóa

Định nghĩa: Ozon là chất Ozon hóa có hoạt tính cao và độ hòa tan trong

nước lớn gấp 10 lần O2.Nó bền trong môi trường axit hơn so vơí môi trường kiềm

-Áp dụng:Phương pháp này dùng để xử lý nước thải có chứa các chất bẩn hữu cơ có dạng hòa tan và keo.Ngoài ra còn có khả năng làm sạch nước thải khỏi một số hợp chất như: phenol, sản phẩm dầu H2S, hợp chất của As, hợp chất bề mặt.CN-, các chất màu, hydrocacbon thơm, thuốc trừ sâu,…có khả năng tiêu diệt các vi khuẩn

III.3.2.Oxy hóa bằng peroxyt H2O2

- Định nghĩa:H2O2 là chất Ozon mạnh dùng để oxy hóa phenol, CN-,các hợp chất chứa S và các ion kim loại

- Điều kiện:Quá trình xảy ra mảnh liệt khi có mặt của các chất xúc tác như:Fe++, Fe+++, Cu++, Cr+++, pH tối ưu 3-4

III.3.3.Oxy hóa bằng pemanganat (KMnO4)

-Định nghĩa:KMnO4 là chất oxy hóa tương đối mạnh được dùng để oxy hóa phenol, CN- và các hợp chất chứa S,độ pHcủa quá trình là 9.5, pH càng cao thì phản ứng xảy ra càng nhanh

- Phản ứng:

C2H2O5 + 4KMnO4 = 4MnO2 + 2K2CO3 + 3H2O

- Thiết bị:Thiết bị thường dùng để thực hiện quá trình oxy hóa là loại khuấy trộn nếu các chất phản ứng là thể lỏng hoặc rắn- lỏng và loại tháp nếu là thể lỏng- khí

III.4.PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC

III.4.1.Nguyên Tắc:

Dựa vào khả năng sống của vi sinh vật.Chúng sử dụng các chất hữu cơ có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng như cacbon, kali, photpho, nito,…Trong quá trình dinh dưỡng các vi sinh vật sẽ nhận các chất để xây dựng tế bào và sinh năng lượng nên sinh khối của nó tăng lên

III.4.2.Một Số Phương Pháp Xử Lý

III.4.2.1.Bùn Hoạt Tính(Hiếu Khí)

Đây là kĩ thuật được sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải đô thị và công nghiệp.Theo cách này, nước thaỉ được đưa qua bộ phận chắc rác, loại rác, chất rắn được lắng, bùn được tiêu hủy và làm khô.Quá trình nayf có thể hồi lưu(bùn hoạt tính xoay vòng) làm tăng khả năng loại BOD(đến 60-90%), loại N(đến 40%) và loại coliform(60-90%)

-Đặc điểm của hệ thống bùn hoạt tính:

+ Thiết bị phản ứng có thể tích lớn

+ Đòi hỏi diện tích lớn

+ Chủ yếu chuyển hóa các chất ô nhiễm hữu cơ

+ Tạo ra lượng bùn lớn

+ Tạo mùi hôi, tiếng ồn trong quá trình xử lý