Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục
đích sinh hoạt của cơng cộng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,...
Chúng thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các cơng trình cơng cộng khác. Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thốt nước. Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của các nhà máy hay các trạm cấp nước hiện cĩ. Các trung tâm đơ thị thường cĩ tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nơng thơn, do đĩ lượng nước thải sinh hoạt tính trên đầu người cũng cĩ sự khác biệt giữa thành thị và nơng thơn. Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đơ thị thường được thốt bằng hệ thống thốt nước dẫn ra các sơng rạch, cịn ở vùng ngoại thành và nơng thơn do khơng cĩ hệ thống thốt nước nên nước thải thường được tiêu thốt
tự nhiên vào các ao hồ hoặc thốt nước bằng biện pháp tự thấm. Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm hai loại:
+ Nước thải nhiễm bẩn do bài tiết của con người từ các phịng vệ sinh. + Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: Cặn bã từ nhà bếp, các
chất trơi nổi kể cả làm vệ sinh sàn nhà.
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, ngồi ra cịn cĩ cả các thành phần vơ cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Các chất hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt bao gồm các hợp chất như protein (40 – 50%), hydratcacbon(40 – 50%), gồm tinh bột, đường và xenlulo và các hợp chất béo (5 – 10%). Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150 – 450mg/L theo trọng tải khơ. Cĩ khoảng 20 – 40% chất hữu cơ khĩ bị phân hủy sinh học. Ở những khu dân cư đơng đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh hoạt khơng được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ơ nhiễm mơi trường nghiêm trọng.
Nước thải sinh hoạt cĩ nguồn gốc phát sinh từ nhu cầu sử sụng nước cho các hoạt động sống của con người, cĩ các tính chất đặc trưng sau: do thải ra từ các thiết bị vệ sinh trong hộ gia đình như bồn tắm, chậu rửa, lavabo, nhà xí, máy giặt, … nên chứa nhiều chất ơ nhiễm hữu cơ và vi trùng; là dị thể phức
hợp gồm nhiều chất bẩn dưới nhiều dạng khác nhau, các chất bẩn cĩ thể là sản phẩm thải bỏ từ cơ chế sinh hố từ quá trình sống con người và vật nuơi, protein, hydrate carbon, lipid, khống chất,…hoặc là các loại chất thải rắn lẫn vào như: giấy, gỗ, nylon, các chất tẩy rửa, các chất hoạt động bề mặt và đặc biệt là các loại vi khuẩn gây bệnh, trứng giun, các loại nấm mốc, rong rêu, ký sinh trùng,…Lưu lượng thải phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước tính trên đầu người.
Bảng 3.1 Các chất ơ nhiễm quan trọng trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt.
Chất gây ơ nhiễm Nguyên nhân được xem là quan trọng
Các chất rắn lơ lửng Tạo nên bùn lắng và mơi trường yếm khí khi nước thải chưa xử lư được thải vào mơi trường. Biểu thị bằng đơn vị mg/L.
Các chất hữu cơ cĩ thể phân hủy bằng con đường sinh học
Bao gồm chủ yếu là carbohydrate, protein và chất béo. Thường được đo bằng chỉ tiêu BOD và COD. Nếu thải thẳng vào nguồn nước, quá tŕnh phân hủy sinh học sẽ làm suy kiệt oxy ḥa tan của nguồn nước.
Các mầm bệnh Các bệnh truyền nhiễm cĩ thể lây nhiễm từ các vi sinh vật gây bệnh trong nước thải. Thơng số quản lư là MPN (Most Probable Number).
Các dưỡng chất N và P cần thiết cho sự phát triển của các sinh vật. Khi được thải vào nguồn nước nĩ cĩ thể làm gia tăng sự phát triển của các lồi khơng mong đợi. Khi thải ra với số lượng lớn trên mặt đất nĩ cĩ thể gây ơ nhiễm nước ngầm.
Các chất ơ nhiễm nguy hại Các hợp chất hữu cơ hay vơ cơ cĩ khả năng gây ung thư, biến dị, thai dị dạng hoặc gây độc cấp tính.
Các chất hữu cơ khĩ phân hủy
Khơng thể xử lư được bằng các biện pháp thơng thường. Ví dụ các nơng dược, phenols...
Kim loại nặng Cĩ trong nước thải thương mại và cơng nghiệp và cần loại bỏ khi tái sử dụng nước thải. Một số
ion kim loại ức chế các quá tŕnh xử lư sinh học Chất vơ cơ hịa tan Hạn chế việc sử dụng nước cho các mục đích
nơng, cơng nghiệp
Nhiệt năng Làm giảm khả năng băo ḥa oxy trong nước và thúc đẩy sự phát triển của thủy sinh vật
Ion hydrogen Cĩ khả năng gây nguy hại cho TSV
Nguồn: Wastewater Engineering: Treatment, Diposal, Reuse, 1989.
3.2 Các chỉ tiêu cơ bản về chất lượng nước thải sinh hoạt3.2.1 Các chỉ tiêu lí học 3.2.1 Các chỉ tiêu lí học
Đặc tính lí học quan trọng nhất của nước thải gồm: chất rắn tổng cộng, mùi, nhiệt độ, màu và độ đục.
a. Chất rắn
Chất rắn trong nước thải bao gồm các chất rắn lơ lửng, chất rắn cĩ khả năng lắng, các hạt keo và chất rắn hịa tan. Tổng các chất rắn (Total solid, TS) trong nước thải là phần cịn lại sau khi đã cho nước thải bay hơi hồn tồn ở nhiệt độ từ 103 - 105oC. Các chất bay hơi ở nhiệt độ này khơng được coi là chất rắn. Tổng các chất rắn được biểu thị bằng đơn vị mg/L. Trong nước thải sinh hoạt cĩ khoảng 40 – 65% chất rắn nằm ở trạng thái lơ lửng.
Tổng các chất rắn cĩ thể chia ra làm hai thành phần: Chất rắn lơ lửng (cĩ thể lọc được) và chất rắn hịa tan (khơng lọc được).
Hàm lượng chất rắn lơ lửng được xác định bằng cách lọc một thể tích
xác định mẫu nước thải qua giấy lọc và sấy giấy lọc ở 1050C đến khối lượng
khơng đổi. Độ chênh lệch khối lượng giữa giấy lọc trước khi lọc mẫu và sau
khi lọc mẫu trong cùng một điều kiện cân chính là lượng chất lơ lửng cĩ trong
một thể tích mẫu đã được xác định, phần cặn trên giấy lọc được đốt chấy thì
các chất rắn dễ bị bay hơi bị cháy hồn tồn. Các chất rắn bị bay hơi được xem
như là phần vật chất hữu cơ.
b. Mùi.
Việc xác định mùi của nước thải ngày càng trở nên quan trọng. Đặc biệt là các phản ứng gay gắt của dân chúng đối các cơng trình xử lý nước thải khơng được vận hành tốt. Mùi của nước thải cịn mới thường khơng gây ra các cảm giác khĩ chịu, nhưng một loạt các hợp chất gây mùi khĩ chịu sẽ tỏa ra khi
nước thải bị phân hủy sinh học dưới các điều kiện yếm khí. Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là hydrosulfua (H2S – mùi trứng thối). Hợp chất khác, chẳng hạn như: Indol, skatol, cadaverin... được tạo dưới các điều kiện yếm khí cĩ thể gây ra những mùi khĩ chịu hơn H2S.
c. Nhiệt độ.
Nhiệt độ của nước thải thường cao hơn so vơi nhiệt độ của nước cấp do việc xả ra các dịng nước nĩng hoặc ấm từ các hoạt động sinh hoạt, thương mại...và nhiệt độ của nước thải thường thấp hơn khơng khí. Nhiệt độ của nước thải là một trong những thơng số quan trọng bởi vì phần lớn các sơ đồ xử lý nước đều ứng dụng quá trình xử lý sinh học mà quá trình đĩ thường bị ảnh hưởng mạnh bởi nhiệt độ. Nhiêt độ của nước thải ảnh hưởng đời sống thủy sinh vật, sự hịa tan oxy trong nước.
d. Độ màu.
Độ màu của nước thải là do các Chất thải sinh hoạt, Nĩ cĩ thể làm cản trở khả năng khuếch tán của ánh sáng vào nguồn nước gây ảnh hưởng đến khả năng quang hợp của hệ thủy sinh thực vật. Nĩ cịn làm mất vẽ mỹ quan của nguồn nước nên rất dễ bị sự phản ứng của cộng đồng lân cận.
e. Độ đục.
Độ đục của nước thải là do các chất lơ lửng và các chất dạng keo chứa trong nước thải tạo nên. Đơn vị đo độ đục thơng dụng NTU.
3.2.2. Các chỉ tiêu hĩa học và sinh hĩa.a. pH . a. pH .
PH của nước thải cĩ một ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý. Các cơng trình xử lý nước thải áp dụng các quá trình sinh học làm việc tốt khi pH nằm trong giới hạn từ 7 - 7,6. Như chúng ta đã biết mơi trường thuận lợi nhất để vi khuẩn phát triển là mơi trường cĩ pH từ 7 - 8. Các nhĩm vi khuẩn khác nhau cĩ giới hạn pH hoạt động khác nhau. Ví dụ vi khuẩn nitrit phát triển thuận lợi nhất với pH từ 4,8 - 8,8, cịn vi khuẩn nitrat với pH từ 6,5 - 9,3. Vi khuẩn lưu huỳnh cĩ thể tồn tại trong mơi trường cĩ pH từ 1 - 4. Ngồi ra pH cịn ảnh hưởng đến quá trình tạo bơng cặn của các bể lắng bằng cách tạo bơng cặn bằng phèn nhơm. Nước thải sinh hoạt pH dao động trong khoảng 6,9 – 7,8.
