Hầu hết các nhà máy xử lý nước thải sử dụng bể lắng sơ cấp để loại bỏ các chất rắn có thể lắng được khỏi nước thải thô. Trong một nhà máy với bể lắng sơ cấp và xử lý thứ cấp bằng quá trình bùn hoạt tính thông thường, khối lượng khô của bùn sơ cấp chiếm khoảng 50% của lượng bùn tổng cộng. Bùn sơ cấp thường dễ quản lý hơn bùn và hóa học. Bùn sơ cấp thường chứa 3 – 7% TS, trong đó 60 – 80% là chất hữu cơ (khối lượng khô). Chất thải rắn sơ cấp được tạo thành với tốc độ khoảng 2500 – 3500 lít mỗi triệu lít nước thải được xử lý. 1.1.2. Thành phần và tính chất của bùn Những ảnh hưởng đến nồng độ bùn bao gồm: Nước thải không được loại bỏ cát trước khi vào bể lắng sơ cấp Nếu bùn chứa lượng lớn chất rắn không bay hơi, có thể đạt được nồng độ lớn hơn 6% Tải lượng công nghiệp có thể ảnh hưởng lớn đến nồng độ bùn Bùn có thể nổi khi có bọt khí được tạo ra dưới điều kiện kỵ khí. Để ngăn ngừa tình trạng thối rữa tạo thành khí, cần hạn chế thời gian lưu bùn trong bể lắng Nếu bùn sinh học được trộn với nước thải, thông thường, sẽ dẫn đến nồng độ bùn sơ cấp thấp hơn 1.2. Bùn thứ cấp Bùn từ các quá trình xử lý như bùn hoạt tính, bể lọc nhỏ giọt và tiếp xúc sinh học quay. Lượng và tính chất của bùn sinh học thay đổi theo tốc độ trao đổi chất và tăng trưởng của vi sinh vật có trong bùn. Ở những nhà máy không có xử lý bậc 1, bùn sinh học chứa rác như cát, nhựa, giấy và vải. Nồng độ và thể tích của bùn sinh học phụ thuộc rất lớn vào phương pháp vận hành của bể lắng. Nói chung, bùn sinh học khó nén và tách nước hơn bùn sơ cấp và hầu hết bùn hóa học. 1.2.1. Thành phần của bùn thứ cấp 1.2.2.1. Thành phần hóa học Thành phần hóa học của bùn đô thị thay đổi tùy theo nguồn gốc và phương pháp xử lý. Bùn chứa các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng vi lượng và nước quan trọng cho thực vật phát triển. Mười sáu (16) nguyên tố ngoài 90 nguyên tố được tìm thấy trong thực vật cần cho sự phát triển của thực vật và hầu hết những nguyên tố này có trong bùn. Những nguyên tố như C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg, Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mb và Cl. Ngoài ra trong bùn còn chứa các chất hữu cơ phần lớn là C và lượng ít hơn H, O và các nguyên tố khác như N, S, P. Tuy nhiên, bùn thường chứa các chất vô cơ hay hữu cơ có thể gây ảnh hưởng đến thực vật, động vật cũng như sức khỏe con người nếu có với nồng độ cao. Các chất ô nhiễm vô cơ bao gồm 10 kim loại nặng hiện đang đựơc qui định bởi US EPA: As, Cd, Cr, Cu,Hầu hết các nhà máy xử lý nước thải sử dụng bể lắng sơ cấp để loại bỏ các chất rắn có thể lắng được khỏi nước thải thô. Trong một nhà máy với bể lắng sơ cấp và xử lý thứ cấp bằng quá trình bùn hoạt tính thông thường, khối lượng khô của bùn sơ cấp chiếm khoảng 50% của lượng bùn tổng cộng. Bùn sơ cấp thường dễ quản lý hơn bùn và hóa học. Bùn sơ cấp thường chứa 3 – 7% TS, trong đó 60 – 80% là chất hữu cơ (khối lượng khô). Chất thải rắn sơ cấp được tạo thành với tốc độ khoảng 2500 – 3500 lít mỗi triệu lít nước thải được xử lý. 1.1.2. Thành phần và tính chất của bùn Những ảnh hưởng đến nồng độ bùn bao gồm: Nước thải không được loại bỏ cát trước khi vào bể lắng sơ cấp Nếu bùn chứa lượng lớn chất rắn không bay hơi, có thể đạt được nồng độ lớn hơn 6% Tải lượng công nghiệp có thể ảnh hưởng lớn đến nồng độ bùn Bùn có thể nổi khi có bọt khí được tạo ra dưới điều kiện kỵ khí. Để ngăn ngừa tình trạng thối rữa tạo thành khí, cần hạn chế thời gian lưu bùn trong bể lắng Nếu bùn sinh học được trộn với nước thải, thông thường, sẽ dẫn đến nồng độ bùn sơ cấp thấp hơn 1.2. Bùn thứ cấp Bùn từ các quá trình xử lý như bùn hoạt tính, bể lọc nhỏ giọt và tiếp xúc sinh học quay. Lượng và tính chất của bùn sinh học thay đổi theo tốc độ trao đổi chất và tăng trưởng của vi sinh vật có trong bùn. Ở những nhà máy không có xử lý bậc 1, bùn sinh học chứa rác như cát, nhựa, giấy và vải. Nồng độ và thể tích của bùn sinh học phụ thuộc rất lớn vào phương pháp vận hành của bể lắng. Nói chung, bùn sinh học khó nén và tách nước hơn bùn sơ cấp và hầu hết bùn hóa học. 1.2.1. Thành phần của bùn thứ cấp 1.2.2.1. Thành phần hóa học Thành phần hóa học của bùn đô thị thay đổi tùy theo nguồn gốc và phương pháp xử lý. Bùn chứa các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng vi lượng và nước quan trọng cho thực vật phát triển. Mười sáu (16) nguyên tố ngoài 90 nguyên tố được tìm thấy trong thực vật cần cho sự phát triển của thực vật và hầu hết những nguyên tố này có trong bùn. Những nguyên tố như C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg, Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mb và Cl. Ngoài ra trong bùn còn chứa các chất hữu cơ phần lớn là C và lượng ít hơn H, O và các nguyên tố khác như N, S, P. Tuy nhiên, bùn thường chứa các chất vô cơ hay hữu cơ có thể gây ảnh hưởng đến thực vật, động vật cũng như sức khỏe con người nếu có với nồng độ cao. Các chất ô nhiễm vô cơ bao gồm 10 kim loại nặng hiện đang đựơc qui định bởi US EPA: As, Cd, Cr, Cu,
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÙN THẢI NƯỚC THẢI SINH HOẠT 1.1 Bùn sơ cấp 1.1.1 Nguồn phát sinh bùn sơ cấp Hầu hết nhà máy xử lý nước thải sử dụng bể lắng sơ cấp để loại bỏ chất rắn lắng khỏi nước thải thô Trong nhà máy với bể lắng sơ cấp xử lý thứ cấp trình bùn hoạt tính thơng thường, khối lượng khơ bùn sơ cấp chiếm khoảng 50% lượng bùn tổng cộng Bùn sơ cấp thường dễ quản lý bùn hóa học Bùn sơ cấp thường chứa – 7% TS, 60 – 80% chất hữu (khối lượng khô) Chất thải rắn sơ cấp tạo thành với tốc độ khoảng 2500 – 3500 lít / triệu lít nước thải xử lý 1.1.2 Thành phần tính chất bùn Những ảnh hưởng đến nồng độ bùn bao gồm: Nước thải không loại bỏ cát trước vào bể lắng sơ cấp Nếu bùn chứa lượng lớn chất rắn khơng bay hơi, đạt nồng độ lớn 6% Tải lượng công nghiệp ảnh hưởng lớn đến nồng độ bùn Bùn có bọt khí tạo điều kiện kỵ khí Để ngăn ngừa tình trạng thối rữa tạo thành khí, cần hạn chế thời gian lưu bùn bể lắng - Nếu bùn sinh học trộn với nước thải, thông thường, dẫn đến nồng độ bùn sơ cấp thấp 1.2 Bùn thứ cấp - Bùn từ trình xử lý bùn hoạt tính, bể lọc nhỏ giọt tiếp xúc sinh học quay Lượng tính chất bùn sinh học thay đổi theo tốc độ trao đổi chất tăng trưởng vi sinh vật có bùn Ở nhà máy khơng có xử lý bậc 1, bùn sinh học chứa rác cát, nhựa, giấy vải Nồng độ thể tích bùn sinh học phụ thuộc lớn vào phương pháp vận hành bể lắng Nói chung, bùn sinh học khó nén tách nước bùn sơ cấp hầu hết bùn hóa học 1.2.1 Thành phần bùn thứ cấp 1.2.2.1 Thành phần hóa học Thành phần hóa học bùn thị thay đổi tùy theo nguồn gốc phương pháp xử lý Bùn chứa chất hữu cơ, chất dinh dưỡng vi lượng nước quan trọng cho thực vật phát triển Mười sáu (16) nguyên tố 90 nguyên tố tìm thấy thực vật cần cho phát triển thực vật hầu hết nguyên tố có bùn Những nguyên tố C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg, Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mb Cl Ngoài bùn chứa chất hữu phần lớn C lượng H, O nguyên tố khác N, S, P Tuy nhiên, bùn thường chứa chất vơ hay hữu gây ảnh hưởng đến thực vật, động vật sức khỏe người có với nồng độ cao Các chất ô nhiễm vô bao gồm 10 kim loại nặng đựơc qui định US EPA: As, Cd, Cr, Cu, Pb, Mb, Hg, Ni, Se Zn Ngồi nhiều ngun tố khác Cr, Cu, Pb, Hg, Mb, Ni, Se, Zn, chất ô nhiễm hữu Bảng 1.1 - Thành phần tính chất bùn XLNTSH STT Thành phần pH Tổng chất rắn (TS), % Chất rắn bay (TVS)% Nitơ (N, %TS) Photpho (P2O5, %TS) Kali (K2O, %TS) Độ kiềm (mgCaCO3/L) As (mg/ kg khối lượng khô) Cd (mg/ kg khối lượng khô) 10 Cr (mg/ kg khối lượng khô) 11 Cu (mg/ kg khối lượng khô) 12 Pb (mg/ kg khối lượng khô) 13 Hg (mg/ kg khối lượng khô) 14 Mo (mg/ kg khối lượng khô) 15 Ni (mg/ kg khối lượng khô) 16 Se (mg/ kg khối lượng khô) 17 Zn (mg/ kg khối lượng khô) 18 Fe (mg/ kg khối lượng khô) 19 Sn (mg/ kg khối lượng khô) 20 Mn (mg/ kg khối lượng khô) Nguồn: Girovich, 1996 Bùn lắng 5,0 – 8,0 3,0 – 7,0 60 – 80 1,5 – 4,0 0,8 – 2,8 – 1,0 500 – 1500 1,1 – 230 – 3410 10 – 99000 84 – 17000 13 – 26000 0,6 – 56 0,1 – 214 – 5300 1,7 – 17,2 101 – 49000 1000 – 154000 2,6 – 329 32 – 9870 Bùn lắng 6,5 – 8,0 0,5 – 2,0 50 – 60 2,4 – 5,0 0,5 – 0,7 0,5 – 0,7 580 – 1100 10 10 500 800 500 80 1700 17000 14 260 1.2.2.2 Tính chất bùn • Trọng lượng riêng tính bay Bảng 1.2 - Khối lượng riêng bùn thải Loại bùn RPS WAS TF RBC RPS + WAS Nguồn US EPA • TVS 75 – 80 80 – 85 75 – 80 75 – 85 Khoảng khối lượng riêng + 0,010 (TSS%) – + 0,012 (TSS%) + 0,007 (TSS%) – + 0,012 (TSS%) + 0,015 (TSS%) – + 0,025 (TSS%) + 0,004 (TSS%) – + 0,006 (TSS%) RPS: bùn thơ sơ cấp WAS: Bùn hoạt tính TF: Bể lọc RBC: bể tiếp xúc sinh học quay Khả tách nước bùn Bảng 1.3 - Tính nén bùn thải Loại bùn RPS Bể lắng 5–7 Nồng độ TSS Bể tuyển Bể nén trọng lực – 10 Ép dây đai – 12 Ly tâm – 12 WAS FFSb RPS + WAS RPS + FFS Nguồn US EPA • 2,5 – 3–5 3–5 3–5 4–6 4–6 – 2,5 2,5 – 4–5 5–6 4–6 5–7 5–7 – 10 4–6 5–7 5–7 – 10 Kích thước hạt Bảng 1.4 - Khả tách nước phụ thuộc vào kích thước hạt Kích thước (µm) Mẫu ban đầu, khơng phân loại >100 – 100 1–5