o Lựa chọn phương án thích hợp nhất phù hợp với yêu cầu và thực tế;o Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải; Phạm vi của đề tài tập trung vào việc tìm hiểu tình hình hoạt động của
Trang 11.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI
Trong những năm gần đây, vấn đề môi trường đang là mối quan tâm hàngđầu của toàn nhân loại Sự phát triển vượt bậc của xã hội và khoa học kỹ thuậtnhằm đáp ứng các nhu cầu ngày càng cao của con người đã làm cho môi trườngsống của chúng ta đang dần dần xấu đi Thiên tai, lũ lụt, cạn kiệt nguồn tàinguyên thiên nhiên xảy ra thường xuyên, nghiêm trọng hơn, gây ảnh hưởng xấuđến cuộc sống con người Đứng trước hiện trạng môi trường sống đang bị suythoái, sức khoẻ của con người cũng bị đe doạ Nhiều bệnh viện đã được thành lậpchỉ trong một thời gian ngắn nhằm phục vụ cho nhu cầu chăm sóc sức khoẻ chongười dân và đã gặt hái được rất nhiều kết quả tốt đẹp
Tuy nhiên, vấn đề đáng lo ở đây là về hiện trạng môi trường chung tại cácbệnh viện lại là bài toán khó cho các cơ quan chức năng Chất thải nói chung, vànước thải nói riêng tại các bệnh viện hầu hết vẫn chưa được xử lý cũng như chưacó chiến lược quản lý một cách có hiệu quả Trong thời gian gần đây, chỉ một số
ít bệnh viện là có đầu tư xây dựng hệ thống xử lý Đa phần còn lại cho chảy vàohệ thống thoát nước chung của thành phố, thậm chí chảy tràn trên mặt đất gây ônhiễm môi trường đất, làm mất vẻ đẹp mỹ quan của bệnh viện nói riêng và thànhphố nói chung
Với xu thế hội nhập thế giới của Việt Nam như hiện nay việc đầu tư chochiến lược bảo vệ môi trường nói chung và xây dựng hệ thống xử lý nước thải nóiriêng là một việc làm thiết thực nhất
Không chỉ riêng các công ty, các doanh nghiệp hay các khu công nghiệp cónước thải ô nhiễm được thải ra từ quá trình sản xuất mà ngay cả nước thải sinhhoạt từ các đô thị cũng phải được xử lý trước khi thoát ra môi trường Chính vì thếnước được thải ra từ các hoạt động của bệnh viện cần phải được xử lý đạt tiêuchuẩn cho phép
Trang 2Từ Dũ là một trong những bệnh viện phụ sản lớn nhất của Việt Nam và làbệnh viện phụ sản đầu tiên ở thành phố Hồ Chí Minh.Với đội ngũ các y bác sĩ cókinh nghiệm, trang thiết bị hiện đại, khoa học kỹ thuật tiến bộ, trong một thờigian dài, bệnh viện đã hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình một cách xuất sắc Đểkhẳng định vị trí của mình trong lòng người dân và đối với bạn bè thế giới, việcđầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải bệnh viện là một việc làm cần thiếtnhất hiện nay.
Chính vì những lý do đó em đã chọn và tiến hành thực hiện đề tài: “Tínhtoán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Từ Dũ với công suất770m3/ngày đêm” để thực hiện đồ án tốt nghiệp này
1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Mục tiêu của đề tài nhằm hướng đến việc cải thiện chất lượng môi trườngnước nói riêng và bảo vệ môi trường xung quanh nói chung Mục tiêu của đề tàibao gồm:
o Tìm hiểu về hiện trạng môi trường chung của bệnh viện Từ Dũ
o Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện vớicông suất 770 m3/ngày đêm
1.3 NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI
Để đạt được mục tiêu đề ra, đề tài sẽ thực hiện các nội dung sau:
o Khảo sát tình hình hoạt động của bệnh viện;
o Tìm hiểu hiện trạng môi trường chung của bệnh viện đặc biệt quantâm về vấn đề nước thải;
o Tìm hiểu các phương pháp xử lý nước thải bệnh viện hiện nay củacác quốc gia trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng;
o Đề xuất các phương án xử lý nước thải bệnh viện có khả năng thựcthi;
Trang 3o Lựa chọn phương án thích hợp nhất phù hợp với yêu cầu và thực tế;
o Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải;
Phạm vi của đề tài tập trung vào việc tìm hiểu tình hình hoạt động của bệnh
viện Từ Dũ để có thể đánh giá hiện trạng môi trường chung đặc biệt là nước thảivà từ đó đưa ra phương pháp xử lý thích hợp
Giới hạn của đề tài: Do thời gian thực hiện còn hạn chế nên đề tài chỉ tập
trung vào việc xử lý nước thải mà bỏ qua các khía cạnh môi trường khác Bêncạnh đó đề tài chỉ mang tính chất “xử lý cuối đường ống”, chưa thể áp dụng sảnxuất sạch hơn vào để tiết kiệm nguồn tài nguyên nước
1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp luận
Xử lý chất thải đặc biệt là nước thải trong giai đoạn này là biện pháp hữu hiệunhất để tạm thời giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường như hiện nay Đứngtrước nguy cơ cạn kiệt nguồn tài nguyên nước, việc xử lý nước thải sau khi sửdụng nhằm các mục đích khác nhau như sinh hoạt, sản xuất là một việc làm rấtcần thiết Hệ thống xử lý nước thải được xây dựng phải dựa trên bộ tiêu chuẩnViệt Nam để phù hợp với điều kiện thời tiết, khí hậu của nước ta Tính chất nướcthải trước khi thải vào môi trường phải đạt mức độ cho phép nhằm đảm bảonguồn tiếp nhận có khả năng pha loãng nồng độ ô nhiễm đến mức cao nhất Vớinhu cầu xã hội như hiện nay, bộ tiêu chuẩn Việt Nam về giới hạn cho phép củanước thải thay đổi theo xu hướng ngày càng cao những đòi hỏi về chất lượngnguồn nước Chính vì thế, việc thay đổi, cải tiến, cũng như nâng cấp các hệ thốngđã được xây dựng là một nhu cầu thiết yếu
Hệ thống xử lý nước thải một mặt có thể giảm mức độ ô nhiễm môi trường,mặt khác có thể giúp các đơn vị tái sử dụng lại nguồn nước tiết kiệm nguồn tàinguyên góp phần giảm chi phí sử dụng mang lại lợi nhuận lâu dài cho bệnh viện
Trang 4Phương pháp cụ thể
Nghiên cứu tư liệu: thu thập và biên hội số liệu về tình hình nước thải ytế và các hệ thống xử lý nước thải y tế và các hệ thống xử lý nước thải bệnhviện
Khảo sát thực tế bệnh viện phụ sản Từ Dũ;
Dùng các phần mềm tin học để tính toán và thiết kế hệ thống : Word,Excel Autocad, Equation 3.0
2.1 GIỚI THIỆU
2.1.1 Lịch sử hình thành
Bệnh viện Từ Dũ _TUDU HOSPITAL
Điạ chỉ: 284 Cống Quỳnh, Q.1, TPHCM
Website: http://www.tudu.org.vn
Email: tudu@org.vn
Trang 5Bệnh viện được xây dựng xong năm 1937 trên đường Arras cũ hiện nay là 284Cống Quỳnh, Q1, Tp.HCM nhưng bệnh viện chưa được sử dụng ngay vì liên tiếp
bị quân đội Pháp, rồi phát xít Nhật trưng dụng làm nơi trú quân cho binh lính Đếntháng 9 năm 1943, cơ sở này mới được hoàn trả lại cho ngành y tế với số giườngbệnh trên dưới 100 Tên gọi nguyên thủy là MATERNIÉ INDOCHINOISE (BảoSanh Viện Đông Dương) và tên gọi của bệnh viện qua các thời kì như sau:
o Từ năm 1944 – 1946: Việt Nam Bảo Sanh Viện;
o Từ năm 1946 – 1948: Maternité Geores Béchamps;
o Từ năm 1948 – 1975: Bảo sanh Viện Từ Dũ;
o Từ tháng 5/1975 – 12/1977: Viện Bảo vệ Bà mẹ và Trẻ em;
o Từ 1978 – 5/2003: Bệnh viện Phụ sản Tp.Hồ Chí Minh
o Từ 2004 đêán nay: Bệnh viện Từ Dũ Tp.Hồ Chí Minh
HÌnh 2.1 Bệnh viện Từ Dũ hiện nay
2.1.2 Qui mô
Trong đó có:
Biên chế nhân viên hiện có : 776 người
Hợp đồng trong chỉ tiêu biên chế : 198 người
Trang 6 Hợp đồng ngoài chỉ tiêu biên chế : 242 người
2.1.3 Cơ cấu tổ chức
Với một quy mô lớn, số lượng công nhân viên nhiều, việc phân công nhiệmvụ hợp lý là nhân tố quan trọng nâng cao chất lượng phục vụ cũng như góp phầnthúc đẩy sự phát triển của bệnh viện
Cơ cấu của bệnh viện gồm hai bộ phận hoạt động song song có nhiệm vụ hỗtrợ nhau trong công tác quản lý và phát triển bệnh viện là Đảng Uûy và Giám Đốc
Sơ đồ tổ chức của bệnh viện xem phụ lục
2.2 CÁC HÌNH THỨC HOẠT ĐỘNG
Bệnh viện Từ Dũ là bệnh viện chuyên khoa đầu ngành về sản phụ khoa, sơsinh, có nhiệm vụ chỉ đạo 32 tỉnh thành phố phía Nam từ Đà Nẵng đến mũi CàMau
Đơn vị hoạt động về lĩnh vực chăm sóc sức khoẻ sinh sản, tư vấn, hỗ trợ đặcbiệt nghiên cứu các biện pháp điều trị vô sinh Từ Dũ là bệnh viện đầu tiênnghiên cứu thành công các giải pháp thụ tinh nhân tạo trong ống nghiệm ở ViệtNam Bệnh viện đã thành lập khoa hiếm muộn nhằm giải quyết tình trạng tỷ lệvô sinh đang gia tăng như hiện nay
Bệnh viện còn có nhiệm vụ đào tạo, bồi dưỡng cán bộ cho ngành y tế, gópphần nâng cao chất lượng nguồn nhân lực cho xã hội tương lai
2.3 THÀNH QUẢ ĐẠT ĐƯỢC TRONG QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG
Trang 7Đảng lãnh đạo chính quyền và các đoàn thể tổ chức thực hiện tốt phong tràothi đua, toàn thể CBCC-VC-LĐ tích cực tham gia tất cả các phong trào, góp phầnhoàn thành xuất sắc nhiệm vụ chính trị của bệnh viện Với sự phấn đấu liên tụcngày đêm của hơn 1000 CBCC-VC, cuối năm 2003 và trong năm 2004 bệnh việnđã nhận được nhiều danh hiệu thi đua như:
Đảng Bộ trong sạch vững mạnh tiêu biểu năm 2003
Bằng khen của Thủ tướng Chính phủ về công tác thi đua khen thưởng từnăm 2001 đến năm 2003
Bằng khen của UBND TP.Hồ Chí Minh:
Đã có thành tích trong công tác xoá đói giảm nghèo 11 năm (1992 –2003)
Tham gia mua trái phiếu chính phủ
Giải thưởng khoa học và công nghệ nhân tuần lễ Khoa học công nghệvà giáo dục đại học TP Hồ Chí Minh năm 2004
Bằng khen của Bộ Y Tế vì đã có thành tích xuất sắc trong công tác phòngchống suy dinh dưỡng trẻ em từ 1998 – 2003
Công đoàn ngành Y Tế công nhận Bệnh viện xuất sắc toàn diện năm 2003
Liên đoàn lao động Thành phố tặng:
Cờ Công đoàn cơ sở vững mạnh xuất sắc năm 2003
Bằng khen Bệnh viện Từ Dũ vì đã có thành tích trong xây dựng vàphát triển học bổng Nguyễn Đức Cảnh
Bằng khen vì đã có thành tích xuất sắc trong công tác xây dựng Côngđoàn cơ sở vững mạnh từ năm 2000 – 2004
Hội cựu chiến binh nhận bằng khen của UBND TP Hồ Chí Minh
Hội chữ thập đỏ bệnh viện nhận bằng khen của Thủ tướng Chính phủ và cờđơn vị xuất sắc của UBND TP Hồ Chí Minh
Trang 8 Nghiên cứu thành công phương pháp thụ tinh nhân tạo trong ống nghiệmmang lại niềm vui cho nhiều gia đình
2.4 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG CHUNG.
2.4.1 Môi trường nước
Nguồn nước cấp đáp ứng nhu cầu sử dụng cho bệnh viện được cung cấp từ hệthống cấp nước thành phố Là bệnh viện chuyên khoa sản nên lượng nước sửdụng hằng ngày tương đối lớn
Nguồn nước thải của bệnh viện phụ sản Từ Dũ:
Nguồn nước thải sinh ra trong toàn bộ khuôn viên của bệnh viện Từ Dũ baogồm các loại khác nhau với nguồn thải tương ứng như sau:
Nước thải là nước mưa thu gom trên toàn bộ diện tích khuôn viên củabệnh viện;
Nước thải sinh hoạt của CBCNV trong bệnh viện, của bệnh nhân và thânnhân bệnh nhân thăm nuôi bệnh;
Nước thải phát sinh từ các hoạt động khám và điều trị bệnh;
Nước thải thải ra từ các công trình phụ trợ (thiết bị xử lý khí thải, giảinhiệt máy phát điện dự phòng, giải nhiệt cho các máy điều hoà không khí )
2.4.2 Chất thải rắn
Bên cạnh những vấn đề ô nhiễm do nước thải, một vấn đề khác về môitrường rất đáng quan tâm trong quá trình hoạt động của bệnh viện là chất thảirắn
Các chất thải rắn phát sinh trong quá trình hoạt động của bệnh viện có thểđược xem là chất thải nguy hại cần có biện pháp quảùn lý thích hợp
Chất thải rắn của bệnh viện chủ yếu là :
Trang 9 Chất thải từ các hoạt động khám chữa bệnh: gồm các loại bệnh phẩmvứt bỏ sau các ca phẫu thuật, bông băng, chăn màn, dụng cụ y khoa sau khi sửdụng (ống tiêm, ống chuyền, kim tiêm, vỏ ống thuốc thủy tinh, chai lọ đựng thuốc ) Đây được đánh giá là chất có mức ô nhiễm cao, chứa nhiều vi trùng gâybệnh, dễ gây tác động xấu đến môi trường và con người Ngoài ra còn có thể kểđến các loại bao bì y tế.
Rác sinh hoạt của CBCNV bệnh viện và thân nhân bệnh nhân
Bên cạnh đó còn gồm cả các loại cặn bùn sinh ra do quá trình xử lý nướcthải, các tàn tro sinh ra sau mỗi hành trình vận hành lò đốt rác
2.4.3 Môi trường không khí
Trong quá trình hoạt động của bệnh viện, 2 nguồn chủ yếu có khả nănggây ô nhiễm môi trường không khí là:
Sự hoạt động của các phương tiện lưu thông trong khuôn viên bệnhviện Tuy nhiên lượng xe cộ cho phép lưu thông trong bệnh viện có giớihạn nên mức độ gây ô nhiễm không khí cũng tương đối không đáng kể
Khí thải từ các hoạt động sinh hoạt khác của con người: các hoạtđộng sinh hoạt của con người cũng gây ra ô nhiễm môi trường không khínhư sản phảm cháy do đốt nhiên liệu phục vụ bữa ăn, bụi và khói thải dohoạt động vận tải, khói thuốc do hút thuốc lá
Ngoài ra, việc sử dụng máy phát điện cũng góp phần gây ô nhiễm tiếngồn
Nhìn chung vấn đề môi trường của bệnh viện chủ yếu là quan tâm vềnước và chất thải rắn đặc biệt là nước thải Về vấn dề rác thải, bệnh viện đã kýhợp đồng với công ty môi trường đô thị, công ty này có trách nhiệm thu gom vàtiêu hủy
Trang 103.1 GIỚI THIỆU
a Khái niệm nước thải
Nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người và đã
bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng Thông thường nước thải được phân loạitheo nguồn gốc phát sinh ra chúng Đây cũng là cơ sở cho việc lựa chọn các biệnpháp hoặc công nghệ xử lý thích hợp
b Phân loại nước thải
Hầu hết các nước trên thế giới phân loại nước thải theo nguồn gốc phát sinhchung Nước thải được chia ra thành những loại sau:
Trang 11Nước thải công nghiệp (hay còn gọi là nước thải sản xuất):
Nước thải công nghiệp: là nước thải từ các nhà máy công nghiệp như nhàmáy luyện kim, hoá chất, dệt nhuộm, chế biến thực phẩm đang hoạt động có cảnước thải sinh hoạt nhưng trong đó nước thải sản xuất là chủ yếu
Thành phần và tính chất của nước thải công nghiệp rất đa dạng, phụ thuộcvào từng quá trình sản xuất, vào trình độ và bản chất của dây chuyền công nghệ
Ví dụ: nước thải từ các nhà máy chế biến thực phẩm có nhiều các chất hữu cơ dễphân hủy; từ xí nghiệp thuộc da – có chất hữu cơ, tanin có màu nâu đen và đặcbiệt có mặt một số kim loại nặng cùng với sunfua; từ các xí nghiệp hoá chất – cómặt các hoá chất đã sử dụng và có thể gây độc hại
Trong các xí nghiệp công nghiệâp còn có loại nước thải qui ước là sạch Đólà nước làm nguội thiết bị, nhất là ở các nhà máy nhiệt điện Tuy không bẩnnhưng sau khi sử dụng có thể có nhiệt độ cao, kéo theo gỉ sắt ở các thiết bị traođổi nhiệt, đường ống hoặc ngẫu nhiên bị sự cố, làm cho nước bị nhiễm bẩn Nướcthải loại này làm cho nguồn nước tăng nhiệt độ, nghèo oxy hoà tan hoặc có thểlàm chết các sinh vật trong nước
Nước thải sinh hoạt :
o Là nước thải từ các khu dân cư, vùng thương mại, khu vui chơi giải trí gồmnước rửa, vệ sinh, giặt giũ cũng như nước thải từ trường học, công sở, bệnhviện
o Đặc điểm cơ bản của nước thải sinh hoạt là trong đó có hàm lượng cao cácchất hữu cơ dễ phân hủy (như các hydratcacbon, protein, chất béo dầu mỡ) và cácchất khoáng dinh dưỡng (phosphat, nitơ, magie ) các chất rắn huyền phù và đặcbiệt là các vi sinh vật
o Người ta chia nước thải sinh hoạt theo ba mức độ ô nhiễm: nặng, trung bình,nhẹ
Trang 12Nước thải99.9% 0.1%
Các chất hữu cơ Các chất vô cơ
65% 25% 10%
Protêin Cacbonhydrat Các chất béo Cát Muối Kim loại
Hình 3.1 Thành phần các chất bẩn trong nước thải sinh hoạt
Nguồn: XLNT sinh hoạt quy mô vừa và nhỏ_TS Trần Đức Hạ [2]
Bên cạnh nước thải do con người sử dụng còn có một phần nước thải do tựnhiên “đóng góp” như mưa, nước ngầm
3.2 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA NƯỚC THẢI
3.2.1 Các chỉ tiêu lý học
a Chất rắn tổng cộng (SS)
Chất rắn là những thành phần không hoà tan trong nước Chúng được chia ralàm hai loại theo kích thước của chúng:
Chất rắn có kích thước rất nhỏ có thể qua lọc có đường kính < 1µm
Chất rắn có kích thước >1µm
Về bản chất hoá học, chúng có thể là những hạt chất hữu cơ, vô cơ, hoặc là những xác của VSV nguyên sinh động vật hay phiêu sinh vật
Các chất rắn có trong nước được đánh giá qua những thông số cơ bản sau:
Tổng số chất rắn (TS)
Trang 13Tổng số chất rắn được xác định bằng phương pháp đo trọng lượng khô còn lại sau khi đem sấy khô 1lít ở nhiệt độ 1030C đến trọng lượng không đổi.
Tổng số chất rắn được biểu thị bằng mg/l hay g/l
Chất rắn lơ lửng (SS)
Trong nước thải gồm các chất không tan hoặc lơ lửng và các hợp chất đã đượchoà tan vào trong nước Hàm lượng chất rắn lơ lửng được xác định bằng cách lọcmột thể tích xác định mẫu nước thải qua giấy lọc và sấy khô giấy lọc ở 1050C đếntrọng lượng không đổi Độ chênh lệch khối lượng giữa giấy lọc trước khi lọc mẫuvà sau khi lọc mẫu trong cùng một điều kiện cân chính là lượng chất rắn lơ lửngcó trong một thể tích mẫu đã được xác định
Khi phần cặn trên giấy lọc được đốt cháy thì các chất rắn dễ bay hơi bị cháyhoàn toàn Các chất rắn dễ bay hơi được xem như là phần vật chất hữu cơ, cho dùmột vài chất hữu cơ không bị cháy và một vài chất rắn vô cơ bị phân ly ở nhiệt độcao Vật chất hữu cơ bao gồm các protein, các carbohydrate và các chất béo Sựhiện diện các chất béo và dẫu mỡ trong nước thải ở những lượng quá mức có thểgây trở ngại cho quá trình xử lý
Trong nước thải đô thị có khoảng 40 – 65% chất rắn nằm ở trạng thái lơ lửng.Các chất rắn này có thể nổi lên trên mặt nước hay lắng xuống dưới đáy và có thểhình thành nên các bãi bùn không mong muốn khi thải nước thải có chứa nhiềuchất rắn vào một con sông Một số chất rắn lơ lửng có khả năng lắng rất nhanh,tuy nhiên các chất rắn lơ lửng ở kích thước hạt keo thì lắng rất chậm chạp hoặchoàn toàn không thể lắng được Các chất rắn có thể lắng được là những chất rắnmà chúng có thể được loại bỏ bởi quá trình lắng và thường được biểu diễn bằngđơn vị mg/l Thông thường khoảng 60% chất rắn lơ lửng trong nước thải đô thị làchất rắn có thể lắng được
Theo Metcals, thành phần nước thải của chất rắn trong nước thải sinh hoạtđược mô tả một cách tương đối như hình 3 – 2
Trang 14Hình 3.2 Thành phần chất rắn trong nước thải sinh hoạt chưa được xử lý
Nguồn: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, Lâm Minh Triết [9]
b Mùi
Việc xác định mùi của nước thải ngày càng trở nên quan trọng, đặc biệt làtrước các phản ứng gay gắt của dân chúng đối với các công trình xử lý nước thảikhông được vận hành tốt Mùi của nước thải còn mới thường không gây ra cáccảm giác khó chịu, nhưng một loạt các hợp chất gây mùi khó chịu sẽ được toả rakhi nước thải bị phân hủy sinh học dưới các điều kiện yếm khí
c Nhiệt độ
Nhiệt độ của nước thải thường cao hơn nhiệt độ của nước cấp do việc xả cácdòng nước nóng hoặc ấm từ các hoạt động sinh hoạt, thương mại hay công nghiệpvà nhiệt độ của nước thải thường thấp hơn nhiệt độ của không khí
Nhiệt độ của nước thải là một trong những thông số quan trọng bởi vì phần lớncác sơ đồ công nghệ xử lý nước thải đều ứng dụng các quá trình xử lý sinh họcmà các quá trình đó thường bị ảnh hưởng mạnh bởi nhiệt độ Nhiệt độ của nướcthải ảnh hưởng đến đời sống của thủy sinh vật, đến sự hoà tan của oxy trong
Lơ lửng(220 mg/L)
Lọc được(500 mg/L)
Lắng được
(160 mg/L)
Không lắng(60 mg/L)
Keo(50 mg/L)
Hoà tan(450 mg/L)
Vô cơ
45 mg/lHữu cơ
120mg/l 45 mg/lHữu cơ 15 mg/lVô cơ 40 mg/lHữu cơ 10 mg/lVô cơ 160mg/lHữu cơ 290mg/lVô cơ
Trang 15nước Nhiệt độ còn là một trong những thông số quan trọng liên quan đến quátrình lắng các hạt cặn, do nhiệt độ có ảnh hưởng đến độ nhớt của chất lỏng và dođó có liên quan đến lực cản của quá trình lắng các hạt cặn trong nước thải.
Nhiệt độ của nước thải thường thay đổi theo mùa và vị trí địa lý Ở nhữngvùng khí hậu lạnh, nhiệt độ của nước thải có thể thay đổi từ 7 – 180C, trong khiđó ở những vùng có khí hậu ấm áp hơn, nhiệt độ của nước thải có thể thay đổitrong khoảng từ 13 đến 240C Ở thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh phía Nam,nhiệt độ của nước thải thường dao động ở mức 24 – 290C, đôi khi lên đến trên
300C
d Độ màu: Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp,
thuốc nhuộm, hoặc do các sản phẩm được tạo ra từ các quá trình phân hủy chấthữu cơ Đơn vị đo độ màu thông dụng là Platin – Coban (Pt-Co)
Độ màu là một thông số thường mang tính chất định tính, có thể được sử dụngđể đánh giá trạng thái chung của nước thải Nước thải sinh hoạt để chưa quá 6 giờthường có màu nâu nhạt Màu xám nhạt đến trung bình là đặc trưng của các loạinước thải đã bị phân hủy một phần Nếu xuất hiện màu xám sẫm hoặc đen, nướcthải coi như đã bị phân huỷ hoàn toàn bởi các vi khuẩn trong điều kiện yếm khí.Hiện tượng nước thải ngã màu đen thường là do sự tạo thành các sulfide khácnhau, đặc biệt là sunlfide sắt Điều này xảy ra khi hydro sulfua được sản sinh radưới các điều kiện yếm khí kết hợp với một kim loại hoá trị hai có trong nước thảichẳng hạn như sắt
Trang 163.2.2 Các chỉ tiêu hoá học và sinh hoá
Đối với nước thải sinh hoạt, pH thường dao động trong khoảng 6.97.8 Nướcthải của một số ngành công nghiệp có thể có những giá trị pH khác nhau, ví dụnhư nước thải công nghiệp sản xuất bột giấy thường có pH khá cao (10 11) trongkhi đó công nghiệp xi mạ thường có pH khá thấp (2.53.5 ), nước thải côngnghiệp sơ chế mủ cao su có pH khoảng 44.5 Để xử lý các loại nước thải này cầnthực hiện trung hoà
b Nhu cầu oxy sinh hoá – NOS (BOD)
Nhu cầu oxy sinh hoá (viết tắt là NOS hay BOD) là lượng oxy cần thiết cho vikhuẩn sống và hoạt động để oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải
Nhu cầu oxy sinh hoá là một trong những thông số cơ bản đặc trưng, là chỉ tiêurất quan trọng và tiện dùng để chỉ mức độ nhiễm bẩn của nước thải bởi các chấthữu cơ có thể bị oxy hoá sinh hoá (các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học)
BOD được xác định bằng lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất hữu cơ dạnghoà tan, dạng keo và một phần dạng lơ lửng với sự tham gia của các vi sinh vậttrong điều kiện hiếu khí, được tính bằng mgO2/L hay đơn giản là mg/l
c Nhu cầu oxy hoá học (COD)
Nhu cầu oxy hoá học (viết tắt là NOH hay COD – Chemical Oxygen Demand)là lượng oxy cần thiết để oxy hoá toàn bộ các chất hữu cơ, một phần nhỏ các chất
Trang 17vô cơ dễ bị oxy hoá có trong nước thải, kể cả các chất hữu cơ không bị phân hủysinh học.
CODø được xác định bằng phương pháp bicromat trong môi trường axit sunfuric cóthêm chất xúc tác – sunfat bạc Đơn vị đo của COD là mgO2/L hay đơn giản là mg/l.Chỉ tiêu nhu cầu oxy sinh hoá BOD5 không đủ để phản ánh khả năng oxy hoácác chất hữu cơ khó bị phân oxy hoá và các chất vô cơ có thể bị oxy hoá có trongnước thải, nhất là nước thải công nghiệp Vì vậy cần phải xác định nhu cầu oxyhoá học (COD mg/l) để oxy hoá hoàn toàn các chất bẩn có trong nước thải Trị sốCOD luôn luôn lớn hơn trị số BOD5 và tỷ số COD trên BOD luôn thay đổi tuỳthuộc vào tính chất của nước thải Tỷ số COD : BOD càng nhỏ thì xử lý sinh họccàng dễ Đối với nước thải sinh hoạt, thông thường BOD = 68% COD, còn đốivới nước thải công nghiệp thì quan hệ giữa BOD và COD rất khác nhau, tuỳ theotừng ngành công nghiệp cụ thể
d Nitơ
Nước thải sinh hoạt luôn có một số hợp chất chứa nitơ Nitơ là chất dinhdưỡng quan trọng trong quá trình phát triển của vi sinh trong các công trình xử lýsinh học Nitơ có trong nước thải ở dạng liên kết hữu cơ và vô cơ Trong nước thảisinh hoạt, phần lớn các liên kết hữu cơ là các chất có nguồn gốc protit, thực phẩm
dư thừa
Một nhóm các hợp chất chứa nitơ là protêin và các sản phẩm phân hủy củanó như amino axit là nguồn thức ăn hữu cơ của vi khuẩn Một nhóm khác của hợpchất hữu cơ chứa nitơ có trong nước thải bắt nguồn từ phân và nước tiểu (urê) củangười và động vật Urê bị phân huỷ ngay khi có tác dụng của vi khuẩn thànhamoni (NH4+) và NH3 là hợp chất vô cơ chứa nitơ trong nước thải
Hai dạng hợp chất vô cơ chứa nitơ có trong nước thải là nitrit và nitrat.Nitrat là sản phẩm oxy hoá của amoni (NH4+) khi tồn tại oxy, thường gọi quá trìnhnày là quá trình nitrat hoá Còn nitrit (NO2-) là sản phẩm trung gian của quá trình
Trang 18nitrat hoá, nitrit là hợp chất không bền vững dễ bị oxy hoá thành nitrat (NO3-).Bởi vì amoni tiêu thụ oxy trong quá trình nitrat hoá và các vi sinh vật nước, rongtảo dùng nitrat làm thức ăn để phát triển, cho nên nếu hàm lượng nitơ có trongnước thải xả ra sông, hồ, quá mức cho phép sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng kíchthích sự phát triển nhanh của rong, rêu, tảo làm bẩn nguồn nước Tuy nhiên trongnước thải chưa xử lý về nguyên tắc thường không có NO2- và NO3-.
e Phốt pho
Phốt pho cũng giống như nitơ, là chất dinh dưỡng cho vi khuẩn sống và pháttriển trong các công trình xử lý nước thải Phốt pho là chất dinh dưỡng đầu tiêncần thiết cho sự phát triển của thảo mộc sống dưới nước, nếu nồng độ phốt photrong nước thải xả ra sông, suối hồ quá mức cho phép sẽ gây ra hiện tượng phúdưỡng Phốt pho thường ở dạng photphat vô cơ và bắt nguồn từ chất thải là phân,nước tiểu, urê, phân bón trong nông nghiệp và từ các chất tẩy rửa dùng trong sinhhoạt hằng ngày
f Oxy hoà tan
Nồng độ oxy hoà tan (DO) trong nước thải trước và sau khi xử lý là chỉ tiêu rấtquan trọng đặc biệt là trong quá trình xử lý sinh học hiếu khí Lượng oxy hoà tantrong nước thải ban đầu dẫn vào trạm xử lý thường bằng không hoặc rất nhỏ.Trong khi đó, trong các công trình xử lý sinh học hiếu khí thì lượng oxy hoà tancần thiết từ 1.5 – 2 mg/l để quá trình oxy hoá diễn ra theo ý muốn và để hỗn hợpkhông rơi vào tình trạng yếm khí Oxy là khí có độ hoà tan thấp và nồng độ oxyhoà tan phụ thuộc vào nhiệt độ, và nồng độ muối trong nước Trong quá trình xửlý nước thải, vi sinh vật tiêu thụ oxy hoà tan để đồng hoá các chất dinh dưỡng vàchất nền BOD, N, P cần thiết cho việc duy trì sự sống, sinh sản và tăng trưởngcủa chúng
Trang 19Trong nước thải sau xử lý, lượng oxy hoà tan không được nhỏ hơn 4mg/l đốivới nguồn nước dùng để cấp nước (loại A) và không nhỏ hơn 6mg/l đối với nguồnnước dùng để nuôi cá.
g Kim loại nặng và các chất độc hại
Kim loại nặng trong nước thải có ảnh hưởng đáng kể đến các quá trình xử lý,nhất là xử lý sinh học Các kim loại nặng độc hại bao gồm : niken, đồng, chì,coban, crôm, thủy ngân, cadmi Ngoài ra, còn có một nguyên tố độc hại kháckhông phải kim loại nặng như: Xianua, stibi(Sb), Bo Kim loại nặng thường cótrong nước thải của một số ngành công nghiệp hoá chất, xi mạ, dệt nhộm và mộtsố ngành công nghiệp khác
h Vi sinh vật
Nước thải sinh hoạt chứa vô số vi sinh vật chủ yếu là vi sinh vật với số lượngtừ 105 – 106 con trong 1ml Hai nguồn chủ yếu đưa vi sinh vào nước thải là phân,nước tiểu và từ đất Tế bào vi sinh hình thành từ chất hữu cơ nên có thể coi tậphợp vi sinh là một phần của tổng chất hữu cơ có trong nước thải Phần lớn vi sinhcó trong nước thải không phải là vi khuẩn gây bệnh Có thể có một số ít vi khuẩngây bệnh như: thương hàn, tả lỵ và vi trùng gan
Tóm lại
Mỗi chỉ tiêu về chất lượng nước thải được giới thiệu trên không những có ýnghĩa riêng mà trong những trường hợp cụ thể chúng còn có liên quan với nhiềuchỉ tiêu khác Thông thường để đánh giá thành phần và tính chất của nước thảicần phân tích đầy đủ các chỉ tiêu Nhưng cũng có thể chỉ lựa chọn một số chỉ tiêuquan trọng nhất để phân tích nhằm phục vụ cho đánh giá sơ bộ mức độ ô nhiễmcủa nước thải Hai chỉ tiêu quan trọng nhất đối với nước thải đô thị là: chất rắn lơlửng (SS) và nhu cầu oxy sinh hoá (BOD)
o Nước thải ô nhiễm nhẹ khi SS và BOD<100 mg/L
o Nước thải ô nhiễm trung bình khi SS và BOD = 100 ÷ 500mg/l
Trang 20o Nước thải ô nhiễm nặng khi SS và BOD > 500mg/l
Lượng chất hữu cơ không có khả năng oxy hoá sinh hoá có thể đánh giá bằnghiệu số: COD – BOD, còn tỉ số BOD/COD đặc trưng cho khả năng oxy hoá sinhhoá các chất hữu cơ trong nước thải Đối với nước thải sinh hoạt BOD/COD =0.68, còn đối với nước thải công nghiệp tỉ lệ này dao động khá rộng nhưng thườngthấp hơn so với nước thải sinh hoạt
Khi tính đến nhu cầu chất dinh dưỡng (N, P) cho quá trình xử lý sinh học, tỉ lệCOD : N : P cần phải duy trì ở mức 100 : 5 : 1
3.3 ĐẶC TÍNH CHUNG NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN
2.1 Nguồn gốc nước thải bệnh viện:
Trong quá trình hoạt động của bệnh viện, nước thải sinh ra trong toàn bộ khuônviên bệnh viện bao gồm các loại khác nhau với nguồn thải tương ứng như sau:
Nước thải là nước mưa thu gom trên toàn bộ diện tích khuôn viên bệnhviện;
Nước thải sinh hoạt của CBCNV trong bệnh viện, của bệnh nhân và thânnhân bệnh nhân thăm nuôi bệnh;
Nước thải phát sinh từ các hoạt động khám và điều trị bệnh;
Nước thải thải ra từ các công trình phụ trợ (thiết bị xử lý khí thải, giảinhiệt máy phát điện dự phòng, giải nhiệt cho các máy điều hoà không khí )
a Nước thải là nước mưa
Loại nước thải này sinh ra do lượng nước mưa rơi trên mặt bằng khuôn viênbệnh viện Chất lượng nước mưa khi chảy đến hệ thống thoát nước phụ thuộc vàođộ trong sạch của khí quyển tại khu vực đang xét và đặc điểm mặt bằng rửa trôi.Theo phương án bố trí mặt bằng bệnh viện, các khu vực sân bãi và đường giaothông nội bộ đều được trãi nhựa hoặc lót bằng BTCT, không để hàng hoá hoặcrác rưỡi tích tụ lâu ngày trên khi vực sân bãi, do đó nước mưa khi chảy tràn qua
Trang 21các khu vực này có mức độ ô nhiễm không đáng kể được xem là nước thải “quiước sạch” cùng với nước mưa thu gom trên mái nhà của các khu nhà trong bệnhviện Loại nước thải này được tổ chức thu gom bằng hệ thống thoát nước dànhriêng cho nước mưa, sau đó đưa vào hệ thống cống thoát nước thành phố, khôngcần thiết phải xử lý.
Nước mưa có khả năng nhiễm bẩn khi chảy ngang qua một số vị trí và khu vựcđặt biệt như: các giỏ rác đặt ngoài đường, bãi rác và các hố rác bệnh viện, khuvực đặt bồn chứa nhiên liệu dầu Diezel cho máy phát điện dự phòng Thành phầnnước mưa trong trường hợp này sẽ có khả năng chứa các chất gây bẩn và vángdầu mỡ
b Nước thải sinh hoạt
Là loại nước thải ra sau khi sử dụng cho các nhu cầu sinh hoạt trong bệnhviện: ăn uống, tắm rửa, vệ sinh từ các nhà làm việc, các khu nhà vệ sinh, nhàăn, căn tin Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt trong bệnh viện cũnggiống như nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư: có chứa các chất cặn bã, cácchất hữu cơ hoà tan (các chỉ tiêu BOD, COD), các chất dinh dưỡng (nitơ, phốtpho) và vi trùng Chất lượng nước thải sinh hoạt này vượt quá tiêu chuẩn qui địnhhiện hành và có khả năng gây ô nhiễm hữu cơ, làm giảm lượng oxy hoà tan (DO)vốn rất quan trọng đối với đời sống của thủy sinh vật tại nguồn tiếp nhận
Lưu lượng nước thải sinh hoạt của bệnh viện hiện nay ước tính vào khoảng
102 m3/ngày
c Nước thải do các hoạt động khám và điều trị bệnh
Loại nước thải này có thể dnói là loại nước thải có mức ô nhiễm hữu cơ vàchứa nhiều vi trùng gây bệnh nhất trong số các dòng thải nước của bệnh viện.Nước thải loại này phát sinh từ nhiều khâu và quá trình khác nhau trong bệnhviện: giặt, tẩy quần áo bệnh nhân, khăn lau chăn mền drap cho các giường bệnh,súc rửa các vật dụng y khoa, xét nghiệm, giải phẫu, sản nhi, vệ sinh lau chùi làm
Trang 22sạch các phòng bệnh và phòng làm việc Tuỳ theo từng khâu và quá trình cụ thểmà tính chất nước thải và mức độ ô nhiễm khi đó sẽ khác nhau.
d Nước thải từ các công trình phụ trợ
Hoạt động của bệnh viện đòi hỏi phải sử dụng một lượng nước nhất định đểphục vụ cho các máy móc và thiết bị phụ trợ Tuỳ theo tính chất sử dụng màmức độ ô nhiễm khác nhau như nước thải giải nhiệt máy phát điện dự phòng cónhiệt độ cao hơn so với ban đầu nhưng vẫn có thể khống chế nằm dưới mức chophép thải (<450C)
Nhìn chung nước thải bệnh viện đặc trưng là chứa nhiều mầm bệnh đặcbiệt là các bệnh truyền nhiễm Một số khu vực có mức độ nhiễm vi sinh gâybệnh, cặn lơ lửng, các chất hữu cơ rất cao như:
Nước thải khu mổ: chứa máu và các bệnh phẩm
Nước thải khu xét nghiệm: chứa nhiều vi trùng gây bệnh khácnhau
Giá trị BOD, COD, cặn ở khu này vượt quá nhiều lần chỉ tiêu cho phép.Ngoài ra nước thải còn có khả năng nhiễm xạ từ các khu X – Quang, rửa phim.Việc XLNT bị nhiễm phóng xạ rất khó khăn và tốn kém (do chu kì phân hủy cácchất phóng xạ khá lâu) Trong điều kiện hiện nay không đề cập đến việc xử lýloại nước thải này mà chỉ xử lý có tính chất sơ bộ trong toàn bộ dây chuyềnXLNT của bệnh viện
Một số bệnh viện ở khu vực Thành phố Hồ Chí Minh hiện nay cũng đã tiếnhành các biện pháp khống chế ô nhiễm nguồn nước bằng cách tập trung toàn bộtất cả các loại nước thải khám chữa bệnh và nước thải sinh hoạt sau khi xử lý cụcbộ trên các bể tự hoại dẫn đến trạm XLNT tập trung trước khi thải ra môi trườngngoài
2.2 Thành phần và tính chất nước thải một số bệnh viện
Trang 23Thành phần và tính chất nước thải hỗn hợp (không tính nước mưa) của một sốbệnh viện được dẫn ra trong phụ lục.
Nhìn chung nước thải ở một số bệnh viện đa khoa có mức độ ô nhiễm vượt quá giới hạn cho phép thải vào nguồn tiếp nhận và có đặc tính ô nhiễm trung bìnhnhư sau:
Trang 244.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
4.1.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học
Nước thải có thành phần hết sức phức tạp Trong nước thải không chỉ chứa cácthành phần hoá học hoà tan, các loài VSV, mà còn chứa các chất không tan Mụcđích của phương pháp này là loại bỏ tất cả các tạp chất thô không tan và mộtphần các chất không hoà tan ở dạng lơ lửng ra khỏi môi trường nước trước khi ápdụng các phương pháp hoá lý hoặc các phương pháp sinh học bằng các quá trìnhgạn, lọc và lắng
Các vật chất gồm các chất có kích thước lớn như các cành cây, bao bì, chấtdẻo, giấy và các tạp chất lơ lửng ở dạng rắn lỏng tạo với nước thành hệ huyềnphù Tuỳ theo tính chất hoá lý, nồng độ hạt lơ lửng, kích thước hạt, lưu lượngnước thải và mức độ làm sạch cần thiết mà ta có thể áp dụng các công trình xử lý
cơ học cho phù hợp Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước lớn và tỷtrọng lớn trong nước được gọi chung là phương pháp cơ học
Các công trình xử lý cơ học gồm :
a Phương pháp dùng thiết bị chắn rác
Thiết bị chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như rác, túi nilon, vỏ cây nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt độngổn định
Thiết bị chắn rác là các thanh sắp xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến
50 mm Các thanh có thể bằng thép, nhựa hoặc gỗ Tiết diện của các thanh này làhình chữ nhật, hình tròn hoặc elip Số lượng thiết bị chắn rác trong trạm XLNT tối
Trang 25thiểu là 2 Thiết bị chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chảy một góc 50đến 900.
Lượng rác giữ lại trên thiết bị chắn rác phụ thuộc vào khe hở và phương pháp vớt rác
Bảng 4.1 Lượng rác giữ lại trên thiết bị chắn rác, l/người.năm
Lượng rác giữ lại a 6/5 5/4 3.5/3 3/2.5 2.5/1.5 2Ghi chú: - tử số là lượng rác giữ lại trong song chắn rác cơ giới
- mẫu số là lượng rác giữ lại trong song chắn rác thủ công
Nguồn Tính toán thiết kế các công trình XLNT-TS Trịnh Xuân Lai [7]
Người ta phân loại thiết bị chắn rác theo cách vớt rác như sau:
o Thiết bị chắn rác vớt rác thủ công, dùng cho các trạm XLNT công suất nhỏ,lượng rác dưới 0.1m3/ngày;
o Thiết bị chắn rác vớt rác cơ giới bằng các băng cào dùng cho các trạmXLNT có lượng rác lớn hơn 0.1m3/ngày
Thiết bị chắn rác bố trí tại máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải vàtrước các công trình XLNT Trường hợp trạm bơm nằm trong khu vực trạm xử lýthì người ta chỉ cần bố trí một thiết bị chắn rác ngay tại trạm bơm với chiều rộngkhe hở bằng 16mm
Trong các trạm xử lý nước thải quy mô vừa, công suất nước thải trên 5000
m3/ngày có thể dùng thiết bị chắn rác – máy nghiền rác kết hợp Rác được nghiềnvà xả luôn vào trong lòng máng dẫn nước, sau đó được giữ lại trong các bể lắngcùng cặn bã
Thiết bị chắn rác có thể bao gồm: Song chắn rác và lưới chắn rác :
o Song chắn rác thường đặt đứng vuông góc với dòng chảy, song chắngồm các thanh kim loại tiết diện 5 x 20mm đặt cách nhau 20 – 50mm trongmột khung thép hàn hình chữ nhật, dễ dàng trượt lên xuống dọc theo 2 khe ởthành mương dẫn
Trang 26o Lưới chắn rác thường đặt nghiêng 45 – 600 so với phương thẳngđứng Khe rộng của mắt lưới thường từ 10 – 20 mm
b Điều hoà lưu lượng dòng chảy
Lưu lượng và chất lượng nước thải từ hệ thống thu gom chảy về nhà máy xử lýthường xuyên dao động theo các giờ trong ngày Bể điều hoà có nhiệm vụ cânbằng lưu lượng và nồng độ nước thải nhằm đảm bảo hiệu suất cho các công đọanxử lý tiếp theo
Có 2 loại bể điều hoà
o Bể điều hoà lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên đừơng chuyển độngcủa dòng chảy (hình a);
o Bể điều hoà lưu lượng là chủ yếu, có thể nằm trực tiếp trên đường vậnchuyển của dòng chảy hoặc nằm ngoài đường đi của dòng chảy (hình b)
chỉnh lưu lượng
Lưới, song chắn Bể lắng cát Bể điều hoà lưu Bể lắng đợt 1
lượng & chất lượng
Nguồn Tính toán thiết kế các công trình XLNT,TS.Trịnh Xuân Lai [7].
Tuỳ theo điều kiện đất đai, và chất lượng nước thải, khi mạng cống thu gom làmạng cống chung thường áp dụng bể điều hoà lưu lượng để tích trữ được lượng
Trang 27nước sau cơn mưa Ở các mạng thu gom là hệ thống cống riêng và ở những nơi cóchất lượng nước thải thay đổi thường áp dụng bể điều hoà cả lưu lượng và chấtlượng.
c Quá trình lắng
Lắng là quá trình chuyển động của những loại tạp chất ở dạng huyền phù thôxuống dưới đáy nguồn nước thải nhờ tác dụng của trọng lực Dựa vào chức năng,
vị trí có thể chia bể lắng thành các loại : bể lắng cát, bể lắng đợt 1
Bể lắng cát:
Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thủy lựcu18mm/s Đây là các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn Để đảm bảocho các công trình xử lý sinh học nước thải hoạt động ổn định cần phải có côngtrình và thiết bị lắng cát phía trước
Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hoà lưu lượng,đặt trước bể lắng đợt một
Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô và nặng như cát sỏi, mãnh vỡthủy tinh, mảnh kim loại , tro tàn, than vụn, vỏ trứng để bảo vệ các thiết bị cơkhí dễ bị mài mòn, giảm cân nặng ở các công đoạn xử lý sau
Dưới tác động của lực trọng trường, các phần tử rắn (cát, xỉ) có tỷ trọng lớnhơn tỷ trọng của nước sẽ được lắng xuống đáy bể trong quá trình chuyển động.Theo đặc tính dòng chảy và nguyên tắc chuyển động của nước trong bể lắngcát cho các trạm XLNT quy mô nhỏ và vừa được chia ra các loại sau: bể lắng cátcó dòng chảy ngang trong mương tiết diện hình chữ nhật, bể lắng cát có dòngchảy dọc theo máng tiết diện hình chữ nhật đặt theo chu vi của bể tròn, bể lắngcát sục khí, bể lắng cát có dòng chảy xoáy, bể lắng cát ly tâm
o Bể lắng cát ngang là đoạn mở rộng của máng dẫn nước thải, có hốtập trung cát phía đầu Thời gian lưu trong bể từ 0.5 đến 2 phút
Trang 28o Bể lắng cát đứng có hình trụ hoặc lăng trụ đứng, trong đó nước thảiđược dẫn vào phía dưới đáy ra khỏi bể ở phía trên Thời gian nước lưu lạitrong bể từ 2 đến 3 phút.
o Bể (hoặc thiết bị xiclon) lắng cát với dòng chảy theo phương tiếptuyến có hiệu quả giữ lại cát cao Cũng do nước chuyển động vòng, một phầnchất hữu cơ được tách khỏi cát và lấy ra khỏi bể bằng phương pháp thủ công,bơm, thiết bị nâng thủy lực Cát lưu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày Các loại bểlắng cát thường dùng cho các trạm XLNT công suất trên 100 m3/ngày
Do cấu tạo đơn giản bể lắng cát ngang được sử dụng rộng rãi hơn cả Tuynhiên trong điều kiện cần thiết phải kết hợp khối các công trình XLNT, người tacó thể dùng bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị xiclon hở mộttầng, nhiều tầng hoặc xiclon thuỷ lực
Bể lắng đợt 1:
Bể lắng có cấu tạo mặt băøng là hình chữ nhật hay hình tròn, được thiết kế đểloại bỏ bằng trọng lực các hạt cặn có trong nước theo dòng chảy liên tục vào bểvà ra bể Bể lắng chia làm 4 vùng
Vùng chứa và cô đặc cặn
Trang 29Hình 4.2 Sơ đồ mặt đứng thể hiện ở 4 vùng trong bể lắng
Nguồn:Tính toán thiết kế các công trình XLNT,Trịnh Xuân Lai[7].
d Phương pháp lọc
Nhằm để tách các dạng tạp chất phân tán kích thước nhỏ ra khỏi nước thải màcác bể lắng không thể loại được chúng Người ta tiến hành quá trình lọc này nhờcác vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua và giữ pha phân tán lại Quá trìnhlọc có thể xảy ra dưới tác dụng của áp suất thuỷ tĩnh của cột chất lỏng hay ápsuất cao trước vách ngăn hay áp suất chân không sau vách ngăn
e Bể vớt dầu mỡ
Thường áp dụng khi XLNT có chứa dầu mỡ, tách các tạp chất nhẹ
Nhược điểm của phương pháp này chỉ loại bỏ được các tạp chất rắn thô 60%các hạt huyền phù và giảm BOD đến 20% nhưng không tách được các chất gây ônhiễm ở dạng keo và hoà tan
4.1.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học và hoá – lý
Là quá trình một số hoá chất và bể phản ứng nhằm nâng cao chất lượng nướcthải để đáp ứng hiệu quả xử lý của các công đoạn sau
XLNT bằng phương pháp hoá học – lý hoá gồm các phương pháp sau:
a Phương pháp trung hoà
Nước thải có chứa axit hoặc kiềm cần được trung hoà với độ pH = 6.5 – 8.5trước khi thải vào hệ thống cống chung hoặc trước khi dẫn đến các công trình xửlý khác Trung hoà nước thải được thực hiện bằng nhiều cách:
o Trung hoà bằng cách trộn lẫn chất thải : Khi có hai loại nước thải một mang
tính chất axit và một mang tính chất kiềm ta có thể trộn hai dòng nước thải ấy lạivới nhau bằng cách có hoặc không có cánh khuấy cũng có thể hoà trộn bằng cáchsục khí với vận tốc ở đường ống cấp vào bằng 20 đến 40m/s
Trang 30o Trung hoà bằng cách bổ sung tác nhân hoá học : tuỳ thuộc tính chất, nồng độ
của từng loại nước thải mà ta lựa chọn các tác nhân để trung hoà cho phù hợp.Để trung hoà nước axit, có thể sử dụng các tác nhân hoá học như NaOH,KOH, Na2CO3, CaCO3, MgCO3 Tác nhân thường sử dụng nhất là sữa vôi 5 đến10% Ca(OH)2, tiếp đó là sôđa và NaOH ở dạng phế thải do giá thành rẻ Thờigian tiếp xúc của nước thải với tác nhân hoá học trong thiết bị phản ứng khôngđược dưới 5 phút và đối với nước thải axit có chứa các muối kim loại nặng cầnkhông được dưới 30 phút Thời gian lưu nước trong bể lắng khoảng 2h
Để trung hoà nước thải kiềm người ta sử dụng các axit khác nhau hoặc khí thảimang tính axit
Trung hoà nước thải axit bằng cách lọc vật liệu có tác dụng trung hoà: trongtrường hợp này người ta thường dùng các vật liệu như manhetit (MgCO3)
b Phương pháp oxy hoá – khử
Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất oxy hoá mạnh như clo
ở dạng khí và hoá lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, oxykhông khí, ozon,
Trong quá trình oxy hoá các chất độc hại trong nước thải được chuyển thànhcác chất ít độc hại hơn và tách ra khỏi nước Quá trình này tiêu tốn một nănglượng lớn các tác nhân hoá học Do đó quá trình oxy hoá hoá học chỉ được dùngtrong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải không thểtách bằng những phương pháp khác
c Bể keo tụ tạo bông
Khi chất keo tụ cho vào nước và nước thải, các hạt keo bản thân trong nước bịmất tính ổn định tương tác với nhau, kết cụm lại hình thành các bông cặn lớn, dễlắng
Quá trình keo tụ – tạo bông thường áp dụng để khử màu, giảm hàm lượng cặn
lơ lửng trong xử lý nước thải
Trang 31d Quá trình tuyển nổi
Quá trình này được ứng dụng để loại ra khỏi nước các tạp chất phân tán khôngtan và khó lắng Người ta sử dụng phương pháp này để xử lý nước thải trong cácngành sản xuất như chế biến dầu mỡ, da và dùng để tách bùn hoạt tính sau khixử lý hoá sinh
Quá trình này được thực hiện bằng cách sục khí nhỏ vào pha lỏng Các khí đókết dính với các hạt lơ lửng và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớnsẽ kéo theo hạt cùng nổi lên trên mặt nước tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chấtcao hơn trong nước lúc ban đầu
e Quá trình hấp phụ
Quá trình này được sử dụng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi cácchất hữu cơ hoà tan sau khi xửu lý sinh học cũng như xử lý cục bộ Các chất hấpphụ gồm: than hoạt tính, các chất tổng hợp và chất thải của một số qui trình sảnxuất (tro xỉ, mạt cưa )
Quá trình xử lý nước bằng phương pháp hấp phụ tiến hành với sự khuấy trộnmãnh liệt chất hấp phụ với nước, lọc nước qua lớn chất hấp phụ đứng yên hoặctrong lớp giả lỏng, trong các thiết bị hoạt động gián đoạn hay liên tục
f Quá trình trao đổi ion
Phương pháp này ứng dụng để làm sạch nước thải khỏi các kim loại như: kẽm,đồng, crôm, thủy ngân cũng như các hợp chất của asen, phốt pho, xianua, cácchất phóng xạ Phương pháp này cho phép thu hồi các chất có giá trị với độ làmsạch nước cao
Bản chất của quá trình trao đổi ion là một quá trình tương tác của dung dịchvới pha rắn trong nước thải, mà nó có tính chất trao đổi ion Các chất cấu thànhpha rắn này được gọi là ionit, chúng không tan trong nước Trong đó, các ionit
Trang 32trên bề mặt của chất rắn có khả năng hấp thụ các ion dương được gọi là cationitvà các ion có khả năng hấp thu các ion âm gọi là amionit
g Quá trình trích ly:
Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa phenol, dầu, axithữu cơ, các ion kim loại Phương pháp này được áp dụng khi nồng độ chất thảilớn hơn 3 – 4 g/l, vì khi đó giá trị chất thu hồi mới bù đắp chi phí cho quá trìnhtrích ly
Làm sạch nước thải bằng trích ly bao gồm 3 giai đoạn:
o Giai đoạn 1: trộn mạnh nước thải với chất trích ly (dung môi hữu cơ)trong điều kiện bề mặt tiếp xúc phát triển giữa các chất lỏng hình thành haipha lỏng Một pha là chất trích với chất trích còn pha kia là nước thải với chấttrích;
o Giai đoạn 2: phân chia hai pha lỏng nói trên;
o Giai đoạn 3: tái sinh chất trích
Để giảm nồng độ tạp chất tan thấp hơn giới hạn cho phép cần phải chọn đúngchất trích
Tóm lại:
Việc ứng dụng các phương pháp này để XLNT, có ưu điểm sau:
o Có khả năng loại các chất độc hữu cơ không bị oxy hoá sinh học
o Hiệu quả xử lý cao hơn, ổn định hơn
o Kích thước hệ thống xử lý nhỏ hẹp
o Độ nhạy đối với sự thay đổi tải trọng thấp hơn
o Có thể tự đôïng hoá hoàn toàn
o Động học của các quá trình hoá lý đã được nghiên cứu sâu hơn
o Phương pháp hóa lý không cần theo dõi các hoạt động của sinh vật
o Có thể thu hồi các chất có giá trị kinh tế
4.1.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
Trang 33Là phương pháp dùng vi sinh, chủ yếu là vi khuẩn để phân hủy sinh học cáchợp chất hữu cơ, biến các hợp chất có khả năng thối rữa thành các chất ổn địnhvới sản phẩm cuối cùng là cacbonic, nước và các chất vô cơ khác
Mục đích của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là làmsạch nước thải sinh hoạt cũng như nước thải sản xuất khỏi các chất hữu cơ hoàtan, các chất độc hại, vi khuẩn và virut gây bệnh và một số chất vô cơ như H2S,các Sunfit, amoniac, nitơ đến nồng độ cho phép theo tiêu chuẩn xả thải vàonguồn tiếp nhận
Phương pháp này dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy cácchất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu
cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng Trong quátrình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinhtrưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên Quá trình phân hủy cácchất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá
Phương pháp xử lý sinh học có thể chia làm 2 loại: xử lý hiếu khí và xử lý yếm khí trên cơ sở có oxy hoà tan và không có oxy hoà tan
Phương pháp hiếu khí : sử dụng các vi sinh vật hiếu khí có sẵn trong tự
nhiên với hoạt động sống của chúng cần cung cấp oxy và nhiệt độ cần duy trì từ
20 – 400C Khi thay đổi chế độ cung cấp oxy và nhiệt độ thì thành phần và sốlượng vi sinh vật cũng thay đổi theo Trong xử lý bằng phương pháp hiếu khí các
vi sinh vật được gieo cấy trong bùn hoạt tính tạo thành màng sinh học Quá trìnhxử lý được dựa trên cơ sở phân hủy các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờlên men kị khí Đối với các hệ thống thoát nước quy mô nhỏ và vừa người tathường dùng các công trình kết hợp giữa việc tách cặn lắng (làm trong nước) vớiphân hủy yếm khí các chất hữu cơ trong pha rắn và pha lỏng Các công trình đượcứng dụng rộng rãi là các loại bể tự hoại, giếng thấm, bể lắng hai vỏ (bể lắng
Trang 34Imhoff), bể lắng trong kết hợp với ngăn lên men, bể lọc ngược qua tầng cặn kịkhí (UASB)
Phương pháp yếm khí : là phương pháp sử dụng các vi sinh vật yếm khí hoạt
động sống của chúng không có sự cung cấp oxy Phương pháp này áp dụng chủyếm để khử độc cặn Quá trình XLNT được dựa trên sự oxy hoá các chất hữu cơcó trong nước thải nhờ oxy tự do hoà tan Nếu oxy được cấp bằng thiết bị hoặcnhờ cấu tạo công trình, thì đó là quá tình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiệnnhân tạo Ngược lại, nếu oxy được vận chuyển và hoà tan trong nước nhờ các yếutố tự nhiên thì đó là quá trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên.Các công trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo thường dựa trênnguyên tắc hoạt động của bùn hoạt tính (bể aerotank trộn, kênh oxy hoá tuầnhoàn) hoặc màng sinh vật (bể lọc sinh học, đĩa lọc sinh học) Xử lý sinh học hiếukhí trong điều kiện tự nhiên thường được tiến hành trong hồ (hồ sinh vật oxy hoá,hồ sinh vật ổn định) hoặc trong đất ngập nước (các loại bãi lọc, đầm lầy nhân tạo).Các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học được phân chiathành 2 nhóm:
Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện tựnhiên như hồ sinh vật, cánh đồng tưới cánh đồng lọc Quá trình xử lý diễn rachậm chủ yếu dựa vào nguồn vi sinh vật và oxy có sẵn trong đất và nước;
Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện nhântạo như bể lọc sinh học, bể hiếu khí có bùn hoạt tính, đĩa quay sinh học, bểUASB, bể metan
Các phương pháp sinh học có những ưu điểm sau:
Có thể xử lý nước thải có nhiễm bẩn hữu cơ tương đối rộng;
Hệ thống có thể tự điều chỉnh theo phổ các chất nhiễm bẩn và nồngđộ các chất nhiễm bẩn;
Thiết kế và trang thiết bị đơn giản
Trang 35 Bên cạnh đó vẫn tồn tại một số nhược điểm như sau:
Đầu tư cơ bản cho việc xây dựng khá tốn kém;
Phải có chế độ công nghệ làm sạch đồng bộ và hoàn chỉnh;
Các chất hữu cơ khó phân hủy cũng như các chất có độc tính ảnhhưởng đến thời gian và hiệu quả làm sạch Các chất có độc tính tác động đếnquần thể sinh vật làm giảm hiệu suất xử lý của quá trình;
Có thể làm loãng nước thải có nồng độ chất bẩn cao, như vậy sẽ làmtăng lượng nước thải
4.1.3.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên:
Các phương pháp sinh học XLNT trong điều kiện tự nhiên dựa trên khảnăng làm sạch sinh học trong môi trường đất, nước Có thể bao gồm một sốphương pháp sau:
a Hồ sinh vật
Hồ sinh vật là các thủy lực tự nhiên hoặc nhân tạo, không lớn, mà ở đấy sẽdiễn ra quá trình chuyển hoá các chất bẩn Quá trình này diễn ra tương tự như tựlàm sạch trong một số hồ tự nhiên với vai trò chủ yếu là các vi khuẩn và tảo
Khi vào hồ, do vận tốc dòng chảy nhỏ, các loại cặn được lắng xuống đáy.Các chất bẩn hữu cơ còn lại trong nước sẽ được vi khuẩn hấp phụ và oxy hoá màsản phẩm tạo ra là sinh khối của nó, CO2, các muối nitrat, nitrit Khí cacbonic vàcác hợp chất nitơ, photpho được rong tảo sử dụng trong quá trình quang hợp.Trong giai đoạn này sẽ giải phóng khí oxy cung cấp cho quá trình oxy hoá cácchất hữu cơ của vi khuẩn Sự hoạt động của rong tảo tạo điều kiện thuận lợi choquá trình trao đổi chất của vi khuẩn Tuy nhiên trong trường hợp nước thải đậmđặc chất hữu cơ, tảo có thể chuyển từ hình thức tự dưỡng sang dị dưỡng, tham giavào quá trình oxy hoá chất hữu cơ Nấm mốc, xạ khuẩn có trong nước thải cũngthực hiện vai trò tương tự Hồ chứa nước thải được thiết kế sao cho các quá trìnhtự làm sạch tự nhiên phát huy tối đa khả năng hoạt động của chúng
Trang 36 Hồ sinh vật có ưu điểm :
Đây là phương pháp rẻ nhất, đễ thiết kế và xây dựng, dễ vận hànhkhông đòi hỏi cung cấp năng lượng (sử dụng năng lượng mặt trời);
Có khả năng làm giảm các vi sinh vật ô nhiễm , kể cả vi sinh vật gâybệnh xuống tới mức thấp nhất;
Khả năng loại được các hữu cơ, vô cơ tan trong nước;
Hệ vi sinh vật hoạt động ở đây chịu đựng được nồng độ các kim loạinặng tương đối cao (>30mg/l)
Những hồ sinh học này cũng có một số nhược điểm cơ bản như:
Thời gian xử lý tương đối dài ngày
Đòi hỏi mặt bằng rộng
Và trong quá trình xử lý phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên,như trong mùa đông các quá trình sinh học xảy ra trong nước chậm sẽ kéo dàithời gian xử lý gặp các cơn mưa sẽ làm tràn nước thải gây ô nhiễm cho cácnguồn nước khác
Phương pháp này vốn là phương pháp tự làm sạch của nước đã được ápdụng từ xa xưa, đặc biệt dùng nhiều ở các nước công nghiệp phát triển từ thế kỉtrước và cho đến ngày nay vẫn còn đang được sử dụng nhiều
Căn cứ vào đặc tính tồn tại và tuần hoàn của các vi sinh vật mà người raphân biệt thành các loại hồ:
Hồ sinh vật hiếu khí: quá trình xử lý nước thải xảy ra trong điều kiệnđầy đủ oxy Người ta phân biệt loại hồ này này làm hai nhóm:
Hồ làm thoáng tự nhiên: oxy cung cấp cho quá trình oxy hoá sinhhoá chủ yếu do sự khuếch tán không khí và quá trình quang hợp của các thực vậtnước trong hồ trong khoảng 3 12 ngày
Trang 37Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo: nguồn oxy cung cấp cho quátrình sinh hoá là các thiết bị như bơm khí nén hoặc máy khuấy cơ học Độ sâu củahồ có thể là 2 4.5m, thời gian lưu nước trong hồ khoảng từ 1 3 ngày.
Hồ sinh vật kỵ khí: là loại ao sâu, ít có hoặc không có điều kiện hiếukhí, quá trình XLNT xảy ra dưới sự tham gia của hàng trăm loại vi sinh vật kị khíbắt buộc hoặc tùy tiện Các vi sinh vật này lấy oxy từ các hợp chất như nitrat,sunfat, để tiến hành hàng loạt các biến đổi để chuyển hoá các chất hữu cơ cótrong nước thải thành các axit hữu cơ, các loại ancol, H2S, CH4, CO2, nước, Hiệu suất xử lý có thể làm giảm hàm lượng BOD đến 70% Tuy nhiên trong quátrình xử lý tạo ra mùi hôi thối khó chịu nên loại hồ này chỉ dùng trong nước thảicông nghiệp có hàm lượng chất hữu cơ đậm đặc
Hồ sinh vật tùy tiện : là loại kết hợp cả hiếu khí và kỵ khí Hồ thườngsâu 1 2m, thích hợp cho sự phát triển của tảo và vi sinh vật tùy nghi Trong hồthường xảy ra hai quá trình song song là quá trình oxy hoá hiếu khí các chấtnhiễm bẩn hữu cơ và quá trình phân hủy mêtan cặn lắng Đặc điểm của hồ nàytheo chiều sâu chia làm 3 vùng : lớp trên là vùng hiếu khí, lớp giữa là vùng trunggian, còn lớp dưới là vùng kị khí Chiều sâu của hồ 0.9 1.5m
b Cánh đồng tưới – cánh đồng lọc
Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác có thể tiếp nhận và xử lýnước thải XLNT trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời,không khí, vi sinh vật và các hoạt động sống của chúng Các loại chất thải sẽ bịhấp thu và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân hủychúng thành các chất đơn giản và cây trồng hấp thụ chúng dễ dàng Nước thảithấm vào đất một phần được cây trồng sử dụng một phần bổ sung cho nguồn nướcngầm sau khi được lọc qua lớp đất
Chế độ xả nước ra cánh đồng tưới phụ thuộc và khí hậu, mùa vụ, câytrồng, loại đất
Trang 38Cánh đồng lọc thường dùng những mảnh đất không thể canh tác được.Trên cánh đồng ấy người ta chia thành từng ô có bố trí hệ thống mương máng, bộphận phân phối và thu nước.
Cánh đồng tưới và cánh đồng lọc thường xây dựng ở những nơi có độ dốctự nhiên 0.02 và cách xa khu dân cư về cuối hướng gió
Ưu điểm của phương pháp XLNT trong điều kiện tự nhiên là:
Đây là phương pháp rẻ nhất, dễ thiết kế và xây dựng, dễ vận hành vàkhông đòi hỏi cung cấp năng lượng (sử dụng năng lượng mặt trời)
Có khả năng làm giảm các vi sinh vâït ô nhiễm, kể cả vi sinh vật gâybệnh đến mức thấp nhất
Khả năng loại được các chất hữu cơ, vô cơ tan trong nước
Hệ vi sinh vật hoạt động ở đây chịu đựng được nồng độ các kim loạinặng tương đối cao
Phục hồi đất bạc màu
Nhược điểm là:
Diện tích xây dựng lớn
Thời gian xử lý tương đối dài
Trong quá trình xử lý phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên như trong mùa đôngcác quá trình sinh học xảy ra trong nước chậm sẽ kéo dài thời gian xử lý hoặc gặpcác cơn mưa lớn sẽ làm tràn nước thải gây ô nhiễm cho các nguồn nước khác
4.1.3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo
a Bể lọc sinh học:
Bể lọc sinh học (bể Biôphin) là công trình XLNT điều kiện nhân tạo nhờ các
vi sinh vật hiếu khí Nước thải dẫn vào bể bằng hệ thống phân phối nước, nước sẽđược lọc qua lớp vật liệu rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật
Trang 39Quá trình xử lý diễn ra khi cho nước thải tưới lên bề mặt của bể và thấm qualớp vật liệu lọc Ở bề mặt của lớp vật liệu lọc và các khe hở ở giữa chúng các cặnbẩn được giữ lại và tạo thành màng – gọi là màng vi sinh vật Lượng oxy cầnthiết để oxy hoá các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải ở bể lọc được cung cấpbằng phương pháp tự nhiên hoặc nhân tạo Vi sinh vật hấp thụ chất hữu cơ và nhờcó oxy, quá trình oxy hoá được thực hiện Những màng vi sinh vật chết sẽ cùngvới nước ra khỏi bể và được giữ lại ở bể lắng đợt II.
Vật liệu lọc là các vật liệu có độ xốp cao, khối lượng riêng nhỏ và bề mặtriêng lớn như đá cuội, đá dăm, vòng gốm, các loại polymer
Cấu tạo của bể gồm:
Phần chứa vật liệu lọc
Hệ thống phân phối nước đảm bảo tưới đều lên toàn bộ bề mặt bể
Hệ thống dẫn nước và thu nước sau khi lọc
Hệ thống phân phối khí
Dựa vào khả năng làm việc của bể mà người ta phân loại bể:
Bể Biôphin nhỏ giọt: Được xây dựng dưới dạng hình tròn hay hình chữ nhật.Nước thải dẫn vào bể bằng một thiết bị phân phối, theo chu kỳ nước đượctưới lên toàn bộ bề mặt bể lọc Nước thải sau khi lọc sẽ chảy vào hệ thống thunước và được dẫn ra khỏi bể
Đặc điểm riêng của bể loại này là kích thước của các hạt vật liệu lọc daođộng 25 – 30mm và tải trọng tưới nước nhỏ (0.5 – 1m3/m3VLL) Hiệu suất xử lýtheo BOD đạt 90%, được áp dụng cho các hệ thống có công suất từ 20 –1000m3/ngđ
Bể biôphin cao tải: hoạt động giống bể biôphin nhỏ giọt chỉ khác là ở bểbiôphiin cao tải chiều cao công tác và tải trọng tưới nước lớn hơn Vật liệu lọc cókích thước 40–60mm, được áp dụng cho các hệ thống có công suất <50000m3/ngđ
Trang 40 Ưu điểm của quá trình lọc này:
Xử lý nước có độ nhiễm bẩn cao
Rút ngắn thời gian xử lý
Đồng thời có thể xử lý hiệu quả nước cần có quá trình khử nitrathoặc phản nitrat hoá
Nhược điểm: không khí ra khỏi lọc thường có mùi hôi thối và xung quanh
lọc có nhiều ruồi muỗi
b Bể Aerot a n k
Bể Aeroten là công trình làm bằng bêtông, bêtông cốt thép với mặt bằngthông dụng là hình chữ nhật Hỗn hợp bùn và nước thải cho chảy suốt chiều dàicủa bể
Nguyên lý cơ bản của phương pháp là tạo điều kiện hiếu khí cho quần thể
vi sinh vật có trong nước thải phát triển tạo thành bùn hoạt tính Để thoả mãnđiều kiện này người ta phải sục khí qua hệ thống nén hoặc thổi khí Nước thảitrong bể sẽ được cung cấp không khí và lượng oxy sẽ được hoà tan nhiều hơnđảm bảo yêu cầu oxy hoá các chất hữu cơ của vi sinh vật hiếu khí và tùy nghi.Trường hợp nước nghèo nguồn N và P thì phải bổ sung cho các chất này nhằmđảm bảo cho bùn có hoạt tính, nghĩa là cho bùn tạo thành tốt, có khả năng oxyhoá cao các chất hữu cơ
Công nghệ XLNT bằng bể Aerotank là tạo điều kiện hiếu khí và có thể bổ sungmột số chất dinh dưỡng thích hợp cho vi sinh vật nước thải phát triển để tạo thànhbùn có hoạt tính cao, nếu trong nước thải thiếu các chất này Để đảm bảo có oxythường xuyên và nước được trộïn đều với bùn hoạt tính, người ta cung cấp oxy bằnghệ thống thổi khí hoặc cung cấo oxy tinh khiết, kết hợp với hệ thống khuấy trộn.Theo quá trình nước thải từ bể Aerotank đến bể lắng vi sinh vật tạo bông và kếtlại cùng các chất huyền phù cũng như các vật thể được hấp thụ trong bùn hoạt tính