Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho thị trấn Long Hải huyện Long Điền tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu

Cương 2 - Tổng quan về nước thắ¡ đÔ thị và ô nhẫn môi trưởng do nước thẳ¡ đÓ thị Chương 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THÁI ĐÔ THỊ VÀ Ô NHIÊM MÔI TRƯỜNG DO NƯỚC THAI DO THI 2.1 NUGC THAI BO THỊ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG |

XỬ LÝ NƯỚC THAI CHO THI TRAN}

LONG HAI-— HUYEN LONG DIEN -

TINH BA RIA-VUNG TAU

MÃ SỐ NGÀNH : 108

[TRUONG BHDL-KTCN Thạc sỹ LÂM VĨNH SƠN

THY VEEN | SVTH : NGUYÊN THỊNGỌC BÍCH

* | MSSV : 02DHMT015

'sõ,JOIQO2]S] } LỚP : 02DMT6

TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2006

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA : MÔI TRƯỜNG & CÔNG NGHỆ SINH HỌC

CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

+ Đánh giá hiện trạng thải nước thải tại Thị trấn Long Hải - Huyện

Long Điền — Tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu

+ _ Đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải tại Thị trấn

+ Để xuất phương án xử lý

+ _ Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý phù hợp cho Thị trấn

3 Ngày giao Đồ án tốt nghiệp : 04-— 10 - 2006

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 27-— 12 - 2006

5 Họ, tên người hướng dẫn Phân hướng dẫn

1 Tiến sỹ Tôn Thất Lãng Hướng dẫn toàn bộ

2 Thạc sĩ Lâm Vĩnh Sơn Hướng dẫn chương 4 Nôi dung và yêu cầu Đồ án tốt nghiệp đã được thông qua bộ môn

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH

Người duyệt (chấm sơ bộ) - a Ee

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

nian Hie prada ce bel tala

Bandpbesbh2ig hh deicdtf QUES Milt BA Bar ee MALE oe

“Ác da (40A cau Áq lẫn GÀ kaÁ lbaá Dong, đấu Ác,

2x .aa Án lu tên da da 4k pre Án can Khô cay 40

LOICAM ON

to lớm của toàn thể giảng oiền trường (Đại học (Dâm lip Ki thudt Cong nghé

6 khoa Ki thugt Méi trường đã tận tình giảng dạu oà trang b‡ cho tôi nướng

Féi xin bay tb long biét on sâu sắc đến thay Fin Ghat Ling dé tin tink

quan tam lo ling oa diu dắt cluing tôi trong suốt thời giam qua

(thân đâu, tôi cũng zửn chân thành: cảm on dén ede eo quan don dị đã

tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực liện luận odm: (Diện Cài

nguyên cà SNbi trubag Shank phé 766 Chi Minh, 8& Fai aqguyén Mbi trading

tinh Ba Ria Oing Tau, S& Khoa hee & Cong nghé tinh Ba Ria Otng Tau,

Uy ban Whin din Chị trấn Long Wai - Long Bién - Ba Ria Ving đầu

Quối cùng, tôi căng “ất biết ơu đến cde ban trong tập thể lớp 022/206

đã niưệt tình: giúp đỡ cà cũng tôi trao đổi để tôi thém ty tin 0a hoan thanh tét

SVTH

Nguyén Thi Ngoe Bich

Chương 1 ~ MỞ ĐẦU aassssssssssssssssssssssssssssssssssssesssenssesssesssssnssensssssssnssensssnsassosssssssssssestey 1

1.1 Cơ sở hình thành để tài . s-sess+cssserssetnAsttsAeptssteestresnrassnsnsesnre 1

1.4 Phương pháp nghiên CỨU o5 scs S3 190 15803153095895904028184480000050 3

Chương 2 - TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THÁI ĐÔ THỊ VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO NƯỚC THÁI ĐÔ THỊ -s-.scc«s«c«ssss+sssstasrssrsriee 4

2.1 Thành phần và tính chất nước thải đô thị . - 5s =<eseesesessssssssse 4

“n2 8 5

2.2 O nhiém do nue thai d6 thi ssssssssssossscsssensveerecessserscesssnnessssssnssseresesannsseseecsenes 5

2.3 Bao vé nguén nuéc khdi bi nhiém bẩn bởi nước thải đô thị - 7 2.3.1 Dấu hiệu nguồn nước bị nhiễm bẩn và khả năng tự làm sạch của nguồn .7

2.3.3 Xác định mức độ xử lý nước thải - sec ven ng rh 9 2.4 Các phương pháp xử lý nước thải đô thị -. <e-<sssesesessssesesesessessse 11 2.4.1 Các phương pháp xử lý cơ hỌc - chen HH1 e0 11 QAT.T Song CRN nan 11

PM ĐƯPN : san ne 12

ii

2.4.1.3 Bể lắng cái vcc 2E reo 12

VN ra 14

2.4.2 Các phương pháp xử lý hóa lý - + ss HH2 21222122 re 15 "N1 nan ốee 15

VN Cha 16

Và 0N 72.086 nốa 16

VN (nan ốốố 16

VN: Tu 6 nnn J7 2.4.2.6 Khử khuẩh che 17 2.4.3 Các phương pháp xử lý sinh hỌc «+ s HH n1 0141 1t khen 17 2.4.3.1 Các phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên 17

2.4.3.2 Các phương pháp xử lý sinh học ky khí trong điều kiện nhân tạo 20

2.4.3.3 Các phương pháp xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo 23

2.5 Các sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải . -5<s<ss<<<s=s 30 2.5.1 Các bước xử lý nước thải đô thị .- cs c2 senHHHHa H221 mg, 30 2.5.2 Các sơ đồ dây chuyển công nghệ xử lý nước thải . - 32

Chương 3 - TỔNG QUAN VỀ ĐKTN - KTXH THỊ TRẤN LONG HẢI - HUYEN LONG DIEN — TINH BÀ RỊA-VŨNG TÀU -‹<‹‹-<«- 36 3.1 Tổng quan về điều kiện tự nhiên - <- << s<<<ssssesessesrssesetsrasssssersrsee 36 3.1.1 Vị trí địa lý và địa hình - .- sàng" H923 4 0 14 142 1 kg 1n nh 36 kh vi: hố 37

3.1.3 c2 37

3.1.4 Khí hậu — hải văn -¿- 2-5 +t#Ext22EY13717E22E.7 -TEEEErrrkrtkrtkrirrkee 38 3.2 Tổng quan về kinh tế xã hội «s2 sessessereserscreterensorarnsrnssrrssi 40 3.2.1 Biéu kién kinh c8 ha 40

3.2.1.1 Cơ cấu kinh tế và tốc độ tăng trưởng kinh IẾ ce-eecee 40 EU 1 )j hố nen e 40

11

3.2.2.1 Dân số và lao đỘng cĂ SẶTSĂ nh giới 41

K22 Í5 ago an e 42

3.2.2.4 Tình hình phát triển cơ sở hạ tẳng cằĂeieeneeerrieieeeriee 44

3.3.1 Chất lượng không khí 5: - ©5< +x+k+k+t+k##kek+kskrkrrrkekrerrkerkrrree 45 3.3.2 Chất lượng môi trường nước biển ven bờ 5 5ctererteesreesrke 46

Chương 4- TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

4.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải - << =5<ssseesseesssesssse 48

4.2 Xác định lưu lượng tính toán của nước thải .- o 5< =<<sesesseseseses 48

4.3 Các thông số thiết kế 5< s5 s4 489 09898068805880550848008088010005 53

4.4 Xác định mức độ cần thiết xử lý nước thải .s-s << 5s s<essses<se 53

4.5 Lựa chọn sơ đồ hệ thống xử lý nước thải .o o-<ses=seseeseesessss 54

4.6 Tính toán chỉ tiết các công trình đơn vị thiết kế -e-ess<essssesee 59

4.6.1 Tính toán song chắn rÁc - 5+ St 1v HT HT tre 59

4.6.1.1 Tính toán mung AGne.ccecccccccssssccsssesesecstcsereeesssesesessesesensesessenenseneasens 59 4.6.1.2 Tinh todin song CHAN 1&Ceecsecccscssescsssscsesssessscseeseneseseseteeseseseasnsesseseesees 59 4.6.2 Tinh todn ham ti€p nan cc ccsccesssesescseceseceseceseseseecseeencarerseeeereneneeeees 63 4.6.3 Tính toán bể lắng cát ngang ¿+25 21 3 3211211 E<Ekrerkrkrrke 65

4.6.3.1 Tính toán thuỷ lực mương dẫn nước thải từ sau song chắn rác đến bỂ

71 8 81+.1- 0880008688 e 65

1V

4.6.3.3 Tĩnh toán sân phƠi CỐT Sàn HH HH tr tri 66

4.6.4 Tính toán bể điểu hoà ©2++csn 222112211122 prrrreriee 67

4.6.5 Tính toán bể lắng đứng đợt l ác 2< cesrsrerrrrrereerereerrke 71

4.6.7 _ Tính toán bể lắng đứng đỢt 2 -.¿- 5c St vvrkretrrerrrerkkrekkreerree 83

4.6.8 Tính toán bỂ nén bùn -: ©2+22t2HE111.11101 1 cxerrrree 87

4.6.10 Tính toán bể khử trùng .-c 5c 2S 91

Chương 5 - DỰ ĐOÁN GIÁ THÀNH CHO CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 98 5.1 Tính toán vốn đầu tư xây dựng -. - 5x +t 2t 22tr rrke 98 5.2 Tính toán vốn đầu tư trang thiết bị - - 5< +2 +vserreerkreerrekekekriree 99

Chương 6 - PHAN TÍCH TÍNH KINH TE - KỸ THUẬT - MÔI TRƯỜNG 103

sân nn 103 sang 104 6.3 Môi trường secssuvecessssecessusvecesnsvessassnessssuusssssusssssaveesssseceessuveseesseseessseeeesssnes 105

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BOD BTCT

COD

ĐKTN - KTXH

GV KT- XH

LD LDTM - DV LĐGTVT LĐTTCN XLNT

TT THPT THCS TCVN VSMT SBR

Biological Oxygen Demand

Bê tông coat thép

Nhu cầu oxy sinh học

Chemical Oxygen Demand

Nhu cầu oxy hoá học

Điều kiện tự nhiên — Kinh tế xã hội

Giáo viên

Kinh tế - Xã hội

Lao động Lao động thương mại — Dịch vụ

Lao động giao thông vận tải Lao động tiểu thủ công nghiệp

Xử lý nước thải Thị trấn

Trung học phổ thông

Trung học cơ sở

Tiêu chuẩn Việt Nam

Vệ sinh môi trường Sequencing Batch Reactor Aerotank hoạt động gián đoạn theo mẻ

vi

DANH MỤC CÁC BẰNG

Bang 2.1 — Bảng định mức chứa nước thải của nguồn

Bảng 2.2 — Các sơ đồ dây chuyển công nghệ xử lý nước thải

Bảng 3.1 - Bảng thống kê dân số của thị trấn Long Hải năm 2005

Bảng 3.2 - Bảng thống kê lao động của thị trấn Long Hải năm 2005

Bảng 3.3 — Bảng thống kê hiện trạng giáo dục của thị trấn Long Hải năm 2005

Bảng 3.4 - Bảng thống kê số lượng học sinh trên địa bàn thị trấn Long Hải trong

năm 2005

Bang 3.5 — Bảng thống kê hiện trạng y tế của thị trấn Long Hải qua các năm

Bang 3.6 — Kết quả phân tích chất lượng không khí

Bang 3.7 — Kết quả quan trắc chất lượng nước biển ven bờ

Bảng 4.1 — Bảng dự báo dân số qua các năm đến năm 2020

Bang 4.2 — Bang phan bố lưu lượng nước thải qua các giờ trong ngày

Bảng 4.3 — Kết quả tính toán thuỷ lực của mương dẫn nước thải đến song chắn rác Bảng 4.4 — Các thông số thiết kế mương và song chắn rác

Bảng 4.5 — Kết quả tính toán hầm tiếp nhận

Bang 4.6 — Két quả tính toán thuỷ lực của mương dẫn nước thải đến bể lắng cát Bảng 4.7 — Các thông số thiết kế bể lắng cát ngang và sân phơi cát

Bảng 4.8 — Thể tích tích luỹ theo giờ trong bể điều hoà

Bang 4.9 - Các thông số thiết kế bể điều hoà

Hình 2.3 - Bể Aerotank khuấy trộn hoàn toàn

Hình 2.4 — Sơ đồ nguyên lý hoạt động của kênh oxy hoá

Hình 2.5 — Các bước xử lý nước thải đô thị

Hình 4.1 - Sơ đồ tính toán công nghệ xử lý nước thải cho thị trấn Long Hải - Long

Điển — Bà Rịa Vũng Tàu (Phương án 1)

Hình 4.2 - Sơ đồ tính toán công nghệ xử lý nước thải cho thị trấn Long Hải - Long

Điền — Bà Rịa Vũng Tàu (Phương án 2)

Hình 4.3 — Sơ đồ hệ thống sục khí bể điều hoà

Hình 4.4— Sơ đồ cấu tạo bể lắng đứng

Hình 4.5 — Sơ đồ hệ thống phân phối khí bể Arotank

Hính 4.6 —- Mặt cát ngang mương oxy hoá

Vili

1.1 1.2 1.3 1.4

Chương 1

MỞ ĐẦU

CƠ SỞ HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Long Hải là một thị trấn của huyện Long Điển — Tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu Trong

những năm gần đây, hòa cùng nhịp độ phát triển của khu vực các tỉnh phía nam nói chung và tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu nói riêng, Long Hải đã và đang có nhiều chuyển biến

mới cả về kinh tế và xã hội Thực vậy, là một thị trấn nằm sát biển, nơi đây lại được

thiên nhiên ban tặng nhiều ưu đãi về cảnh sắc thiên nhiên cùng nhiều điểu kiện tự nhiên thuận lợi khác nên rất có cơ hội để đẩy mạnh phát triển kinh tế, mà trọng tâm là

phát triển du lịch Hiện tại, Long Hải đang triển khai thực hiện dự án quy hoạch nhằm

phục vụ cho sự phát triển KT-XH thị trấn Long Hải trong những năm tới, đây sẽ là một

tiền để cho những bước phát triển tiếp theo

Với thế mạnh sẵn có về điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên biển, Long

Hải là một điểm thu hút các nhà đầu tư hoạt động kinh doanh và một số lượng dân

nhập cư vào làm ăn từ các tỉnh ngoài, do vậy thành phần dân cư tương đối phức tạp, đặc biệt là ở các khu vực sống của ngư dân Tại đây, dân cư tập trung đông đúc nhưng

ý thức vệ sinh chưa được nâng cao, hầu hết nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình đều được chảy thẳng xuống các con mương đổ trực tiếp ra biển Đã vậy, những cơ sở chế biến cá của các chủ tư nhân lại nằm xen kẽ trong những khu vực tập trung đông dân cư,

và nước thải của chúng cũng được đổ thẳng xuống các con mương dẫn nước thải sinh

hoạt ra biển Thực trạng trên mang đến một quan cảnh bề bộn, bẩn thỉu và gây đau đầu

đối với những ai quan tâm đến môi trường Đây sẽ là một trở ngại lớn cho định hướng

phát triển của địa phương, bởi những khu dân cư này nằm kế cận trung tâm thị trấn, lại không cách xa mấy so với các địa điểm du lịch và những khu vực có cảnh quan hấp dẫn

MôôY: O2DHMTOI5

luận văn tốt nghiệp GVHD: T8.T6n Thét lãng

Chương 1- Mở Dầu

nhiễu người đến Do đó, trong dự án quy hoạch đã có kế hoạch di dời khu vực này,

nhưng nếu chỉ đơn thuẫn là sự đi dời thì chẳng khác nào là sự di chuyển địa điểm ô

nhiễm từ nơi này đến nơi khác

Bên cạnh đó, việc xả thải ở các khu du lịch trên địa bàn vẫn chưa được kiểm

soát chặc chẽ nên không thể tránh khỏi tình trạng xả thải nước không đạt tiêu chuẩn

chất lượng môi trường ra bên ngoài gây ô nhiễm môi trường biển

Để giải quyết vấn để nan giải trên, nhằm giữ gìn điểu kiệnVSMT, bảo vệ môi trường biển và góp phần vào định hướng phát triển du lịch của địa phương, cân thiết phải có một hệ thống xử lý nước thải tập trung cho thị trấn Chính vì vậy, đề tài: ”Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho thị trấn Long Hải — Tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu”

đã được hình thành từ những thực trạng trên

12 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

—_ Thiết kế xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho thị trấn Long Hải

— Gìn giữ điểu kiện VSMT, bảo vệ môi trường biển và góp phần đẩy mạnh phát

triển du lịch của thị trấn Long Hải

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Tổng quan về ĐKTN-KTXH của thị trấn Long Hải — Tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu

— Điểu tra, khảo sát về hiện trạng xả thải nước thải của thị trấn

— Thu thập số liệu liên quan đến các thông số ô nhiễm tại các nguồn thải: pH, BOD, SS, COD, tổng N, tổng P và Coliform

—_ Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho thị trấn Long Hải

— Lựa chọn địa điểm xây dựng trạm xử lý

M&SY: O2DEMTOI5

1.4.1 Tham khảo tài liệu và so sánh công nghệ

Tìm hiểu các phương pháp xử lý nước thải, các sơ đồ dây chuyển công nghệ xử

lý nước thải đã và đang được thực hiện trong và ngoài nước Những tài liệu này sẽ cung cấp kiến thức và kinh nghiệm cho sự lựa chọn một sơ đổ công nghệ phù hợp với điều

kiện thực tế của địa phương đang nghiên cứu

Tìm hiểu những thiết kế đã được làm trước đó có nội dung tương tự với dé tài đang làm để học hỏi, tham khảo kinh nghiệm và so sánh tìm ra những khuyết điểm để tránh không lập lại những khuyết điểm đó

Sử dụng các phân mềm Microsoft: dùng Excel để thống kê, tính toán các số liệu

thu thập được và vẽ đồ thị, biểu đổ Dùng Word để soạn thảo phần văn bản trình bày

Chương 2

TONG QUAN VE NUGC THAI ĐÔ

THI VA 0 NHIEM MOI TRUONG

DO NUGC THAI DO THI

2.1

2.2 2.3

2.4

2.5

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC

THÁI ĐÔ THỊ

Ô NHIỄM DO NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ

BẢO VỆ NGUỒN NƯỚC KHOI BI NHIỄM BAN BOI NUGC THAI DO THI

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THÁI

ĐÔ THỊ

CÁC SƠ ĐỒ DÂY CHUYỂN CÔNG NGHỆ

XỬ LÝ NƯỚC THÁI

Cương 2 - Tổng quan về nước thắ¡ đÔ thị và ô nhẫn môi trưởng do nước thẳ¡ đÓ thị

Chương 2

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THÁI ĐÔ THỊ VÀ Ô NHIÊM MÔI TRƯỜNG

DO NƯỚC THAI DO THI

2.1 NUGC THAI BO THỊ

Nước thải đô thị là tổ hợp hệ thống phức tạp các thành phần vật chất, trong

đó chất nhiễm bẩn thuộc nguồn gốc hữu cơ và vô cơ thường tổn tại dưới dạng hòa tan, dạng keo và dạng không hòa tan Thành phần và tính chất nhiễm bẩn phụ

thuộc vào mức độ hoàn thiện thiết bị, tình trạng làm việc của mạng lưới, tập quán

sinh hoạt và mức sống xã hội của người dân

2.1.1 Nước thải sỉnh hoạt

Nước thải sinh hoạt hay là nước thải từ các khu dân cư bao gồm nước sau

khi sử dụng từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, trường học, cơ quan, khu vui

chơi giải trí

Đặc điểm nước thải sinh hoạt là trong đó có hàm lượng lớn các chất hữu cơ

dễ bị phân hủy (hydratcacbon, protein, chất béo), các chất vô cơ dinh dưỡng

(phosphate, nitơ), cùng với vi khuẩn (có thể có cả vi sinh vật gây bệnh), trứng giun

sán

Hàm lượng các chất gây 6 nhiễm trong nược thải sinh hoạt phụ thuộc vào

điều kiện sống, chất lượng bữa ăn, lượng nước sử dụng và hệ thống tiếp nhận nước

thải Để đánh giá chính xác, cần khảo sát đặc điểm nước thải của từng vùng dân

cư

2.1.2 Nước thải sản xuất

Nước thải từ các xí nghiệp sản xuất công nghiệp, thủ công nghiệp, giao thông vận tải gọi chung là nước thải công nghiệp Nước thải loại này không có đặc

điểm chung mà phụ thuộc vào các quy trình công nghệ của từng loại sản phẩm

Nước thải từ các cơ sở chế biến thực phẩm và thủy sản thì thành phần có nhiều

MáäấY: O2DIIMTOI5

Cương 2 - Tổng quan về nước (hẳ¡ đÔ thị và ô nhiễn môi trưởng do aude thii dé th

chất hữu cơ dễ bị phân hủy, nước thải của nhà máy thuộc da chứa nhiều kim loại

nặng,

2.1.3 Nước mưa

Nước mưa được xem là nước thải tự nhiên Thành phần của chúng tùy thuộc

vào đặc điểm những nơi mà chúng chảy tràn qua

2.2 0 NHIEM DO NƯỚC THÁI ĐÔ THỊ

Khi xả nước thải xử lý chưa đạt yêu câu vào sông hồ, nguồn nước có thể bị

ô nhiễm và chất lượng nước bị giảm sút do các quá trình sau đây:

Lắng cặn khu vực miệng xả: cặn lắng chứa phần lớn là chất hữu cơ nên dễ bị

oxy sinh hóa, làm oxy trong nguồn nước giảm Trong lớp cặn lắng phía dưới diễn

ra quá trình lên men, các chất khí như HS, CH¿ tạo thành, thoát ra xâm nhập vào

trong nước, gây mùi và làm nổi ván bọt trên bể mặt Cặn lắng còn làm giảm tiết diện miệng xả, thay đổi đáy sông hồ, cần trở dòng chảy

Chế độ oxy trong sông hồ phía hạ lưu miệng xả thay đổi do quá trình tiêu

thụ oxy để oxy sinh hóa các chất hữu cơ có trong nước thải: nồng độ oxy hòa

tan là yếu tố giới hạn nên độ giảm của nó sẽ ảnh hưởng xấu đến sự ổn định của hệ sinh thái sông hồ

Hiện tượng phú dưỡng: các nguyên tố dinh dưỡng có trong nước thải như nitơ,

photpho, kali và các chất khoáng khác khi vào nguồn nước sẽ được phù du thực

vật, nhất là các loại tảo lam hấp thụ tạo nên sinh khối trong quá trình quang hợp

Sự phát triển đột ngột của tảo lam trong nguồn nước giàu chất dinh dưỡng làm cho

nước có mùi và độ màu tăng lên, chế độ oxy trong nguồn nước không ổn định Hiện tượng này gọi là hiện tượng nước nở hoa do phú dưỡng Sau quá trình phát

triển, phù du thực vật bị chết Xác phù du thực vật sẽ làm tăng thêm lượng chất

hữu cơ, tạo nên sự nhiễm bẩn lần hai trong nước nguồn

Môö4$V: O2DHMTOI5

Chương 2 - Tổng quan về nước thải đô thị và nhiễm môi trưởng do nước thể: đÔ tý

Vi khuẩn gây bệnh: một số vi khuẩn tổn tại trong nước thải khi ra nguồn nước

sẽ thích nghi dân và phát triển mạnh Theo con đường nước nó sẽ gây bệnh dịch

cho người và các động vật khác

Nước bị ô nhiễm hay nước nhiễm bẩn có thể quan sát được bằng cảm quan

qua các hiện tượng khác thường như : thay đối màu sắc, có mùi vị lạ

Màu sắc: nước tự nhiên sạch không màu, nhìn sâu vào bể dày nước sạch ta có

cảm giác nước có mâu xanh nhẹ do sự hấp thụ chọn lọc các bước sóng nhất định

của ánh sáng Nước có rong tảo phát triển có màu xanh đậm hơn Nước có màu vàng do nhiễm sắt, màu vàng bẩn do nhiễm axít humic có trong mùn Nước thải

làm cho nước có màu nâu đen hoặc đen

Mùi vị: nước sạch không có mùi vị, khi nhiễm bẩn có mùi vị lạ Thí dụ: mùi thối, vị tanh, chát Trong nước thải chứa nhiễu tạp chất hóa học và làm cho nước

có mùi vị lạ đặc trưng Quá trình phân giải các chất hữu cơ có trong nước cứng làm

cho nước có mùi vị khác thường

Độ trong: nước tự nhiên không có tạp chất thường rất trong, khi nhiễm bẩn các

loại nước thải thường bị đục: độ trong giảm, độ đục tăng Độ đục do các chất lơ

lửng gây ra Các chất lơ lửng có kích thước rất khác nhau ở dạng keo hoặc phân

MSV: O2DHMTO15

Chương ? - Tổng quan về nước (hẳ¡ đÔ thị và ô nhiễm nói trưởng do nước thải đô tÁ/

2.3 BẢO VỆ NGUỒN NƯỚC KHỎI BỊ NHIÊM BAN BỞI NƯỚC THÁI

2.3.1 Dấu hiệu nguồn nước bị nhiễm bẩn và khả năng tự làm sạch của nguồn

nước

Nguồn nước bị nhiễm bẩn là do nước thải sinh hoạt và công nghiệp không

được xử lý xả vào một cách bừa bãi và do nước mưa mang vào

Nguồn nước bị nhiễm bẩn có thể xuất hiện những dấu hiệu sau đây:

— Xuất hiện chất nổi trên bể mặt và cặn lắng ở đáy,

—_ Thay đổi tính chất vật lý (độ nhìn thấy, màu sắc, mùi vị ),

— Thay đổi thành phần hóa học (phản ứng, số lượng chất hữu cơ, chất khoáng

và chất độc hại),

— Lượng ôxy hòa tan giảm xuống,

— Thay đổi hình dạng và số lượng vi trùng gây và truyền bệnh

9,

Nguên nước bị nhiễm bẩn tức là đã làm mất cân bằng sinh thái tự nhiên ở

đó Để có sự cân bằng ban đầu, trong nguồn xẩy ra quá trình tái lập tự nhiên Khả

năng của nguồn nước tự giải phóng khỏi những chất nhiễm bẩn và biến đổi chúng

theo quy luật oxy hóa tự nhiên gọi là khả năng tự làm sạch của nguồn, và quá trình

diễn ra gọi là quá trình tự làm sạch

Quá trình tự làm sạch của nguồn nước có thể chia làm hai giai đoạn: xáo

trộn và tự làm sạch

Yếu tố cơ bản đảm bảo khả năng tự làm sạch của nguồn là tương quan giữa

lưu lượng nước nguồn và nước thải Xác định mức độ xử lý nước thải có tính đến

tương quan lưu lượng sẽ cho phép đạt giá trị kinh tế Tương quan lưu lượng (hay

nông độ) gọi là hệ số pha trộn n:

M&SV: O2DHMTOI5

Chương 2 - Tống quan về nước thải đÓ thị và ô nhiễn môi trường do nude thdi db thi

Trong đó:

Q — Lưu lượng nước nguồn tham gia vào quá trình xáo trộn;

q— Lưu lượng nước thải xả vào nguồn;

C — Hàm lượng nhiễm bẩn của nước thải;

C¡; - Hàm lượng nhiễm bẩn của nước nguồn;

C,, — Ham lượng giới hạn của hỗn hợp nước thải và nước nguồn

Để quá trình tự làm sạch diễn biến bình thường cần đắm bảo điều kiện: sau khi xả nước thải vào thì hỗn hợp vẫn còn oxy dự trữ Trong nước nguồn xảy ra

cùng một lúc hai quá trình tiêu thụ và hòa tan ôxy

Quá trình ôxy hóa chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật diễn ra hai giai

đoạn:

o_ Giai đoạn 1: ôxy hóa các chất chứa cacbon tạo acid cacbonic và nước

o Giai đoạn 2: ôxy hóa các chất chứa nitơ ban đầu thành nitrit sau thành nitrat

Nếu lượng ôxy đầy đủ thì giai đoạn 1 tuân theo quy luật sau: tốc độ tiêu thụ ôxy (tốc độ ôxy hóa) ở nhiệt độ không đổi tại một thời điểm cho trước tỉ lệ với

lượng chất hữu cơ

Theo quy luật này có thể thiết lập phương trình đặc trưng cho quá trình tiêu thụ oxy như sau:

X,=L,-L, =L,(1-10“"') [2-3]

Trong đó:

Lạ — nhu cầu ôxy cho quá trình ôxy hóa lúc ban đầu;

X,_ lượng ôxy tiêu thụ sau thời gian t;

L¿¡- lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa chất hữu cơ còn lại sau thời gian t;

kị _ hệ số tỉ lệ , hoặc hằng số tiêu thụ ôxy — phụ thuộc vào nhiệt độ của

nước, khi nhiệt độ tăng thì kị cũng tăng

MêäY: O2IDHMTOI5

luận văn (Ốt aghiép GVHD: 16 Tôn Thất lãng

Cương 2 - Tổng quan về nước thải đÔ thị và ô nhiễm môi trưởng dO nước thải đÓ th/

Kany = Ragone) #104720”) [2-4]

Song song với quá trình tiêu thy ôxy trong nước nguồn luôn xảy ra quá trình

bổ sung lượng ôxy mới Nguồn bổ sung ôxy chủ yếu là không khí xâm nhập vào nước qua mặt thoáng Ngoài ra, ôxy cũng còn được bổ sung do quá trình quang hợp của thực vật nước Những thực vật đồng hóa cacbon từ acid cacbonit tan trong

nước và giải phóng ôxy tự do

2.3.2 Nguyên tắc xả nước thải vào nguồn

Luật bảo vệ nguồn nước đưa ra những định mức chứa nước thải của nguồn:

Bảng 2.1 - Bảng định mức chứa nước thải của nguân

hỗn hợp cho phép tăng lên so với nước nguồn không quá:

0.25 mg/l | 0.75 mg/l | 1.5 mg/l

nguồn không có mùi và vị

hoàn toàn của nước hỗn hợp không vượt quá:

5.5 <pH< 8.5

màu khi nhìn qua cột nước cao:

Nguồn loại 1 ~ Nguôn dùng để cung cấp nước cho đô thị và các xí nghiệp chế biến thực phẩm

Nguồn loại 2— Nguồn dùng để cung cấp nước cho công nghiệp, dùng để chăn nuôi cá, nghỉ ngơi tắm giặt Nguồn loại 3 — Nguồn mang tính chất trang trí kiến trúc, chã n nuôi thủy sản, tưới tiêu

Cương 2 - Tổng quan về nước thải đÓ thị và Ô nhiễm môi trưởng dO nước (hải đô tý

cặn, hàm lượng ôxy hòa tan, BOD, pH, độ màu, mùi vị, màu sắc Sau đây xét một

vài yếu tố chính:

2.3.3.1 Xác định nưức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất lơ lằng

Hàm lượng chất lơ lửng cho phép trong nước thải xả vào nguồn, xác định từ

p - Hàm lượng chất lơ lửng tăng cho phép trong nước nguồn sau khi xáo

trộn kỹ với nước thải, gr/m?;

Q — lutu lượng nước nguồn, m”⁄h;

q — lưu lượng nước thải, m”⁄h;

C;„— hàm lượng chất lơ lửng trong nước nguồn, gr/mỶ

2.3.3.2 Xác định múc độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD

Biểu thức cân bằng về nhu cầu ôxy cho quá trình sinh hóa hỗn hợp nước thải với nước nguồn tại thời điểm tính toán biểu diển như sau:

Lạ~ BOD của nước thải được phép xả vào nước nguồn, mg];

Lig - BOD của nước nguồn, mg/l;

Lạ BOD tới hạn của hỗn hợp nước thải và nước nguồn, mg/];

M&SV: O2DIIMTOIS

Chương 2 - Tổng quan về nước thải đ thự và ô nhiễm nôi trưởng đo nước thể¡ đô tỷ

kị kị — hằng số tốc độ tiêu thụ ôxy của nước thải và nguồn nước;

L— chiều dài đoạn tính toán;

v ~ tốc độ trung bình của đoạn sông

Mức độ cần thiết xử lý nước thải:

— 100%(1„ — L„)

Ly

2.4 CAC PHUONG PHAP XU LY NUGC THAI

Người ta phân biệt 3 phương pháp xử lý nước thải: xử lý cơ học, xử lý hóa

học, xử lý sinh học Hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh có thể gồm một vài công

trình đơn vị trong các công đoạn xử lý cơ học, hóa học, sinh học và xử lý bùn cặn

Nước thải sinh hoạt thường sử dụng những phương pháp cơ học và sinh học

để xử lý, còn nước thải công nghiệp thường sử dụng phương pháp hóa lý, kết hợp với phương pháp sinh học

2.4.1 Phương pháp xử lý cơ học

Phương pháp xử lý cơ học sử dụng nhằm mục đích tách các chất không hòa

tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải Xử lý cơ học gồm những

quá trình mà khi nước thải đi qua quá trình đó sẽ không thay đổi tính chất hóa học

và sinh học của nó Xử lý cơ học nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của các

bước xử lý tiếp theo Những công trình xử lý cơ học bao gồm:

Chương 2 - Tổng quan về nước thấi đÔ (Új và ô nhiễm môi trường do nước thấ¡ đô th/

Song làm bằng sắt tròn (sắt tròn có ø = 8 — 10mm ), hoặc chữ nhật (10 x 40

và 8 x 60 mm), hoặc bầu dục Song chắn rác gồm những thanh đan sắp xếp cạnh

nhau ở trên mương dẫn nước, thanh nọ cách thanh kia 1 khoảng 60 — 100 mm để chắn vật thô và 10 - 25 mm để chắn vật nhỏ hơn Song chắn rác thường đặt

nghiêng so với mặt nằm ngang một góc 45” - 90” Vận tốc dòng chảy thường lấy 0,8 - 1 m⁄s để tránh lắng cát

2.4.1.2 Lưới lọc

Sau chắn rác, để có thể loại bỏ các tạp chất rắn có kích cỡ nhỏ hơn, mịn hơn

ta có thể đặt thêm lưới lọc Các vật thải được giữ lại trên mặt lọc, phải cào lấy ra

khỏi làm tắc dòng chảy

Người ta còn thiết kế lưới lọc hình tang trống cho nước chảy từ ngoài vào

hoặc từ trong ra Trước chắn rác còn có khi lắp thêm máy nghiên rác để nghién nhỏ các tạp chất

Bể lắng cát thường dùng để loại bỏ những loại cặn thô, nặng như cát, sỏi,

mãnh vỡ thủy tính, tro tần, than vụn, vỏ trứng để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị

mài mòn, giảm cân nặng ở các công đoạn xử lý sau

Theo đặc tính chuyển động, bể lắng cát phân biệt thành: bể lắng cát ngang

nước chảy thẳng, chẩy vòng; bể lắng cát đứng nước dâng từ dưới lên; bể lắng cát

nước chảy xoắn ốc (tiếp tuyến và thoáng gió)

Lượng cát giữ lại ở bể lắng cát phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại hệ thống thoát nước, tổng chiều dài mạng lưới, điều kiện sử dụng, tốc độ nước chảy, thành phần và tính chất nước thải

M&8V: O2DHMTO15

luận văn tốt nghiệp GVHD: T8, Tén That Lang

Cương 2 - TỔng quan về nước thấi đÔ thị và ô nhiễm môi trường do nước thải db thi

1) Bể lắng ngang

Bể lắng gồm 2 ngăn, mương xả thường xây ở giữa chúng Ở đáy bể có máng lõm để đặt hệ thống tiêu nước Ống tiêu nước làm bằng bê tông hay bằng

sành ø100mm, phía trên đổ một lớp đá dày 20-30cm

Sau khi cặn đã lấp đầy đáy bể đến mức quy định, người ta khóa nước ở đầu

và cuối bể lại (tiến hành đối với từng ngăn) Mở khóa trên đường ống tiêu để hút hết nước ở trong bể và sau một hai ngày sau khi cặn đã rút hết nước người ta tiến hành hốt cát Cát được đưa đến sân phơi cát để làm khô

Có hiệu quả giữ lại cát cao Cũng do dòng chuyển động vòng, một phần

chất hữu cơ được tách khỏi cát và lấy ra khỏi bể bằng phương pháp thủ công, bơm, thiết bị thủy lực Cát lưu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày

4) Bể lắng cát làm thoáng

Trong bể lắng cát ngang và đứng rất khó đạt hiệu quả xử lý cao, nhất là lượng chất hữu cơ lẫn trong cát còn nhiều Nhược điểm này có thể khắc phục được trong bể lắng làm thoáng

Bể lắng có hình thù bể chứa kéo dài Hệ thống làm thoáng đặt dọc theo

tường suốt cả chiều dài bể và cao hơn đáy bể một khoảng 20-80cm ở đáy máng

thu cát vdi i= 0.1-0.5

M&SV: O2DHMTOI5

Chương 2 - Téng quan về nước thẳ¡ đÔ túý và ô nhiễm nôi trưởng do nước thể đÔ thị

2.4.1.4 Bé lang

Các loại bể lắng thường được dùng để xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học

hoặc như một công trình xử lý độc lập nếu chỉ yêu cầu tách các loại cặn lắng khỏi

nước thải trước khi thải ra nguồn nước mặt

Tùy theo công dụng của bể lắng trong dây chuyển công nghệ mà người ta

phân biệt bể lắng đợt I và đợt II Bể lắng đợt I đặt trước công trình xử lý sinh học,

còn bể lắng đợt II đặt sau công trình xử lý sinh học

Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải sau bể lắng đợt I phải dưới 150 mgil Nếu không đạt yêu cầu này, hiệu suất hoạt động của bể lắng cần phải được tăng

cường bằng cách đông tụ sinh học, làm thoáng đơn giản hoặc kết hợp keo tụ Sau qua trình lắng trọng lực, BOD của hỗn hợp nước thải và cặn sơ cấp sẽ giảm được

30-40% Nếu có quá trình tăng cường lắng bổ sung, BOD có thể giảm từ 40-70%

Căn cứ vào chiều nước chảy trong bể người ta phân biệt thành bể lắng

ngang, bể lắng đứng và bể lắng radian

1) Bể lắng ngang

Bể lắng có nước chảy theo phương ngang từ đầu đến cuối bể

Bể lắng ngang có mặt bằng hình chữ nhật, tỷ lệ giữa chiểu rộng và chiểu đài không nhỏ hơn 1⁄4 và chiều sâu đến 4m

Nước thải dẫn vào bể theo mương và máng phân phối ngang với đập tràn

thành mỏng hoặc tường đục lỗ xây dựng ở đầu bể suốt chiểu rộng Đối diện ở cuối

bể cũng xây dựng máng tương tự để thu nước và đặt tấm chắn nữa chìm nữa nổi,

cao hơn mực nước 0.15 — 0.5m và không sâu quá mực nước 0.25m, thường đặt

cách thành tràn 0.25 — 0.5m Để thu và xả chất nổi người ta đặt một máng đặc biệt

ngay sát kể tấm chắn

MöäV: O2DHMTOI5

Chương 2 - Tổng quan về nước thải đÔ tú và ô nhiễm nôi trường do nước thải đÔ (lý

Đáy bể làm dốc i=0.01 để thuận lợi khi cào gom cặn Độ dốc hố thu cặn

không nhỏ hơn 45” Bể lắng ngang có một hố thu cặn ở đầu bể thường được sử

dụng rộng rãi

2) Bể lắng đứng

Bể lắng có nước chảy từ dưới lên theo phương thẳng đứng Bể lắng đứng là

bể chứa, mặt bằng dạng tròn hoặc vuông, đáy dạng nón hay chớp cụt, đướng kính

của bể không vượt quá 3 lần chiều sâu công tác và có thể đến 10m

Nước thải theo máng chảy vào ống trung tâm Sau khi ra khỏi ống trung tâm

nước thải va vào tấm chắn và thay đổi hướng từ đứng sang ngang rồi dâng lên theo thân bể Nước đã lắng trong tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể và đi ra ngoài

2.4.2 Phương pháp xử lý hóa lý

Cơ sở của phương pháp là các phẩn ứng hóa học, các quá trình hóa lí dién

ra giữa chất bẩn với hóa chất thêm vào Các phương pháp hóa học là oxy hóa,

trung hòa, đông keo tụ Thông thường các quá trình keo tụ thường đi kèm theo quá

tình trung hòa hoặc các hiện tượng vật lý khác Những phản ứng xảy ra là những

phản ứng trung hòa, phản ứng oxi hóa - khử, phản ứng tạo chất kết tủa hay phan ứng phân hủy các chất độc hại

2.4.2.1 Trung hoa

Nước thải thường có những giá trị pH khác nhau, muốn nước thải được xử lý

tốt bằng phương pháp sinh học sẽ phải tiến hành trung hòa và điều chỉnh pH về

vùng 6.6 — 7.6

Trung hòa bằng cách dùng các dung dịch axit hoặc muối axít, các dung dịch

kiểm hoặc axít để trung hòa dung dịch nước thải

Môô@V: O2DHMTOI5

luận via tot aghiép GWID Tả Tôn Thất lãng

Cương 2 - Tổng quan về nước thẳ¡ đÓ thị va 6 nhiễm môi trường do nước (lãi đô (lý

2.4.2.2 Keo tu

Trong quá tình lắng cơ học chỉ tách được các chất rắn huyền phù có kích

thước >10” mm, còn các hạt nhỏ hơn ở dạng keo không thể lắng được Ta có thể

làm tăng kích thước các hạt nhờ tác dụng tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết vào các tập hợp hạt để có thể lắng được Muốn vậy, trước hết cần phải trung hòa

điện tích chúng — quá trình này gọi là quá trình đông tụ, sau đó liên kết chúng lại tạo thành những bông cặn lớn — quá trình này là quá trình keo tụ

Các chất đông tụ thường dùng trong mục đích này là các muối sắt, muối nhôm hoặc hỗn hợp của chúng Trong số này, dùng phổ biến nhất là Ala(SO¿); vì

chất này hòa tan tốt trong nước, giá rẻ và hiệu quả đông tụ cao ở pH = 5 - 7.5 2.4.2.3 Hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được dùng để loại hết các chất bẩn hòa tan vào nước

mà phương pháp sinh học cùng các phương pháp khác không loại bỏ được với hàm

lượng rất nhỏ Thông thường đây là các hợp chất hòa tan có độc tính cao hoặc những chất có mùi vị và màu rất khó chịu

Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen,

keo nhôm, một số chất tổng hợp hay chất thải trong sản xuất: xỉ tro, xỉ mạt sắt Trong số này, than hoạt tính được dùng phổ biến nhất

2.4.2.4 Tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi dựa trên nguyên tắc các phân tử phân tán trong nước

có khả năng tự lắng kém, nhưng có khẩ năng tự kết dính vào các bọt khí nổi lên

trên bể mặt nước, sau đó ngưới ta tách các bọt khí cùng các phân tử dính ra khỏi

nước,

Quá trình này được thực hiện nhờ thổi không khí thành bọt nhỏ vào trong

nước thải Các bọt khí dính các hạt lơ lửng lắng kém và nổi lên mặt nước khi nổi

M&SV: O2DIMTO15

Chuong 2 - TEng quan vé auc thdi đÔ th; vả ô nhiễm môi trường do nước (hẳi đÔ thị

lên các bọt khí tập hợp thành bông hạt đủ lớn, rồi tạo thành một lớp bọt chứa nhiều

hạt bẩn

Tuyển nổi bọt nhằm tách các chất lơ lửng không tan và một số chất keo

hoặc hòa tan ra khỏi pha lỏng

2.4.2.5 Trao đổi ion

Thực chất của phương pháp trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion

trên bể mặt của chất rắn trao đổi với các ion có cùng điện tích trong dung dịch khi

tiếp xúc với nhau Phương pháp này được dùng để làm sạch nước nói chung, trong

đón có nước thải, loại ra khỏi nước các ion kim loại Phương pháp này dùng phổ

biến để làm mềm nước

2.4.2.6 Khử khuẩn

Dùng các hóa chất có tính độc đối với vi sinh vật trong một thời gian nhất

định, sau đố phải được phân hủy hay bay hơi, không còn dư lượng gây độc cho

cơ sở hoạt động của vi sinh vật Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng

chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển

2.4.3.1 Phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên

Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và nguồn nước Việc xử lý nước thải được thực hiện trên các công trình:

M&SV: O2DHMTOI5

luận văn tốt nghiệp CŒWI 16 Tôn Thất lãng

Cương 2 - Tổng quan về nước thắ¡ đÔ (lj và ô nhiễm môi trưởng do nước thắ¡ đÓ th/

1) Cánh đồng tưới và bãi lọc

Việc xử lý nước thải được thực hiện trên những cánh đồng tưới và bãi lọc là

dựa vào khẩ năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất đi như qua

lọc, nhờ có oxy trong các lỗ hổng và mao quản của lớp đất mặt, các vi sinh vật hiếu khí hoạt động phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn Càng sâu xuống, lượng

oxi càng ít và quá trình oxi hóa các chất hữu cơ nhiễm bẩn giảm dần Cuối cùng đến độ sâu ở đó chỉ diễn ra quá trình khử nitrat

Công trình loại này thường được xây dựng ở xa khu dân cư về cuối hướng

gió (khoảng cách này là 300 - 1000 m) Các cánh đồng tưới nên xây dựng ở những

nơi đất cát hoặc pha cát, không nên xây dựng ở những vùng đất sét

Cánh đồng tưới cân san phẳng hoặc đốc không đáng kể rồi chia thành các 6, mỗi ô có diện tích không nhỏ hơn 3 ha, chiểu dài khoảng 300 — 450 m, chiều rộng không quá 100 —- 200 m Các ô này được ngăn cách bằng các bờ đất Nước thải được đưa vào ô nhờ hệ thống mương: mương chính, mương phân phối

Nước sau khi thấm qua đất được thu về hệ thống tiêu nước là các ống ngầm

đặt dưới các ô với độ sâu 1.2 — 2 m va các mương máng hở bao quanh công trình

2) Hồ sinh học

Hồ sinh học là hỗ chứa không lớn lắm dùng để xử lý nước thải sinh học, chủ

yếu dựa vào khả năng tự làm sạch của nước, chủ yếu là các vi sinh vật và các thủy

sinh vật khác, các chất nhiễm bẩn bị phân hủy thành các chất khí và nước Cơ chế

của quá trình xử lý nước thải trong hồ: khi nước thải vào hồ, do vận tốc dòng chảy

nhỏ, các loại cặn lắng được lắng xuống đáy Các chất bẩn hữu cơ còn lại trong

nước sẽ được vi khuẩn hấp phụ và oxy hóa mà sản phẩm tạo ra là sinh khối của

nó, COs, các muối nitrat, nitrit Khí cacbonic và các hợp chất nitơ, photpho được

rong tảo sử dụng lại trong quá trình quang hợp Trong giai đoạn này sẽ giải phóng

M&SV: O2DHMTO15

Cương 2 - Tổng quan về nước (lẳ¡ đô thị và ô nhiễm nôi trưởng do nước thẳ dé thi

oxy cung cấp cho quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ của vi khuẩn Sự hoạt

động của rong tảo tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trao đổi chất của vi khuẩn

Hệ hồ có thể phân loại như sau: hồ hiếu khí, hồ tùy tiện, hổ ky khí và hồ

xử lý bổ sung

+ Hồ hiếu khí

Có diện tích rộng, chiều sâu cạn Chất hữu cơ trong nước thải được xử lý

chủ yếu nhờ sự cộng sinh giữa tảo và vi khuẩn sống ở dạng lơ lửng Ôxy cung cấp

cho vi khuẩn nhờ sự khuếch tán qua bể mặt và quang hợp của tảo Chất dinh

dưỡng và CO; sinh ra trong quá trình phân hủy chất hữu cơ được tảo sử dụng Hồ

hiếu khí có hai dạng : (1) có mục đích là tối ưu sản lượng tảo, hồ này có chiều sâu

can 0,15 — 0,45 m; (2) tối ưu lượng ôxy cung cấp cho vi khuẩn, chiều sâu hỗ này khoảng 1,5 m Để đạt hiệu quả tốt có thể cung cấp ôxy bằng cách thổi khí nhân

tạo

s* Hồ tùy tiện :

Trong hồ tùy tiện tổn tại 03 khu vực : (1) khu vực bể mặt, nơi đó chủ yếu vi

khuẩn và tảo sống cộng sinh; (2) khu vực đáy, tích ly cặn lắng và cặn này bị phân

hủy nhờ vi khuẩn ky khí; (3) khu vực trung gian, chất hữu cơ trong nước thải chịu

sự phân hủy của vi khuẩn tùy tiện Có thể sử dụng máy khuấy để tạo điểu kiện

hiếu khí trên bể mặt khi tải trọng cao Tải trọng thích hợp dao động trong khoảng

70 — 140 kg BOD//ha ngày

+ Hồ ky khí

Thường được áp dụng cho xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao và cặn lơ lửng lớn, đồng thời có thể kết hợp phân hủy bùn lắng Hồ này có chiều sâu lớn, có thể sâu đến 9 m Tải trọng thiết kế khoảng 220 - 560 kg BOD//ha ngày

M&SV: O2ZDEMTOIS

Cương 2 - Tổng quan về nước tñẳ¡ đÔ thự và ô nhiễm môi trường do nude thi dé thi

* Hồ xử lý bổ sung

Có thể áp dụng sau quá trình xử lý sinh học (aeroten, bể lọc sinh học hoặc

sau hỗ sinh học hiếu khí, tùy tiện, ) để đạt chất lượng nước ra cao hơn, đồng thời

thực hiện quá trình nitrate hóa Do thiếu chất dinh đưỡng, vi sinh còn lại trong hỗ

này sống ở giai đoạn hô hấp nội bào và ammonia chuyển hóa sinh học thành

nitrate Thời gian lưu nước trong hổ này khoảng 18 — 20 ngày Tải trọng thích hợp

Ø7 - 200 kg BOD„ha ngày

2.4.3.2 Phương pháp xử lý sinh học ky khí trong điều kiện nhân tạo

Sử dụng nhóm vi sinh vật ky khí, hoạt động trong điều kiện không có ôxy Quá trình phân hủy ky khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian Tuy nhiên, phương trình

phản ứng sinh hóa trong điều kiện ky khí có thể biểu diễn đơn giản như sau :

Vi sinh vat

Chất hữucơ —————>_ CH¿+ CO; + Hạ + NH; + H)S + Té bao méi Một cách tổng quát, quá trình phân hủy ky khí xảy ra theo 04 giai đoạn :

Các chất thải hữu cơ chứa các nhiều hợp chất cao phân tử như protein, chất

béo, carbohydrate, cellulose, lignin, trong giai doan thiy phân sẽ cắt mạch tạo

thành các phân tử đơn giản hơn, dễ thủy phân hơn Các phản ứng thủy phân sẽ

chuyển hóa protein thành amino acid, carbohydrate thành đường đơn và chất béo thành các acid béo Trong giai đoạn acid hóa, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hóa thành acetic acid, H; và CO; Vi khuẩn methane chỉ có thể

phân hủy một số loại cơ chất nhất định như CO; + H;, formate, acetate, methanol,

methylamine va CO, Cac phương trình phản ứng xảy ra như sau :

M&SV: O2DIMTO15

Chương 2 - Tổng quan về nude thi dé thi vi nhiễn nôi trưởng do nước thẳ¡ đÔ thị

4H; + COa —> CH, + 2H,O

4HCOOH —> CH, + 3CO, + 2H,0

CH;COOH —> CH, + CO;

4 CH30H — 3CH, + CO, + H,O

4(CH3)3N + H,O > 9CH, + 3CO, + 6H,O + 4NH;

Theo nguyên tắc hoạt động và cơ chế quá trình xử lý nước thải, lên men

bùn cặn lắng trong công trình, người ta chia ra các loại bể xử lý nước thải kị khí

như sau:

1) Các loại bể lắng nước thải kết hợp lên men bùn căn lắng: trong các công trình

này diễn ra quá trình lắng cặn nước thải và lên men bùn cặn lắng

s* Bể tự hoại

Bể tự hoại là công trình xử lý nước thải bậc một đồng thời thực hiện hai chức năng: lắng nước thải và lên men cặn lắng Bể tự hoại có dạng hình chữ nhật

hay hình tròn trên mặt bằng, xây dựng bằng gạch hay bằng bê tông cốt thép, hay

chế tạo bằng vật liệu compozit Bể được chia thành hai hoặc ba ngăn, trong đó

ngăn thứ nhất chiếm 50 — 75% dung tích toàn bể Bể thường sâu từ 1.5 đến 3.0 m,

chiều sâu lớp nước trong bể tự hoại không bé hơn 0.75 m và không lớn hơn 1.8 m,

chiều rộng của bể tối thiểu là 0.9 m và chiều dài tối thiểu là 1.5 m, thể tích không nhỏ hơn 2.8 mỶ

Các ngăn bể tự hoại được chia làm hai phần: phần lắng nước thải (phần

trên) và phần lên men cặn lắng (phía dưới) Nước thải vào với thời gian lưu lại trong bể từ 1 đến 3 ngày Do vận tốc trong bể bé nên phần lớn cặn lơ lửng được

lắng lại Qua thời gian 3 đến 6 tháng, cặn lắng lên men yếm khí, quá trình lên men

chủ yếu diễn ra trong giai đoạn đầu là lên men axít

M&SV: O2DEMTOIS | THY VIEN

"8 AQ IOODAL +

Cương 2 - Tống quan vé nude thdi đÔ tú và ô nhiễm môi trưởng do nưỚc thẩi đÓ tÉ/

s* Bể lắng hai vô

Phần trên của bể là máng lắng, phần dưới là ngăn lên men bùn cặn Nước chuyển động qua máng lắng theo nguyên tắc giống bể lắng ngang với vận tốc nhỏ (5 dén 10 mm/s) cdc hạt cát lắng xuống, qua các khe rộng 0.12+0.15 m rơi vào

ngăn lên men Để tránh cho nước đã lắng không bẩn lại bởi váng bọt nổi lên, các

gờ dưới của máng lắng được đặt chênh lệch một khoảng 0.015m Thời gian lưu lại

trong máng lắng thường là 1.5h

Trong ngăn lên men, bùn cặn được giữ lại từ 2 đến 6 tháng Tuy nhiên quá trình lên men bùn cặn cũng chỉ dừng lại ở mức độ lên men axít, các chất hữu cơ

phân hủy được khoảng 40%

Bể lắng trong kết hợp ngăn lên men

Bể gồm hai phần tách biệt nhau: phần lắng trong kết hợp làm thoáng tự nhiên và phần lên men bùn cặn

Nước thải dẫn theo máng vào buồng đông tụ qua ống trung tâm Do độ

chênh cao giữa mực nước máng dẫn nước vào ống trung tâm và mực nước trong

buồng đông tụ là 0.6m, nước sẽ chuyển động trong ống với vận tốc 0.5 + 0.7m/s,

đảm bảo hút không khí vào theo, tạo điều kiện cho quá trình đông tụ sinh học cặn

lơ lửng Lớp cặn lơ lửng hình thành là yếu tố chính đảm bảo lắng trong nước thải

Thời gian nước lưu lại trong buồng đông tụ là 20 phút, trong ngăn lắng trong tối thiểu là 70 phút, đảm bảo cho hiệu suất lắng từ 65 + 70% bùn giữ lại phía dưới ngăn lắng được ống hút của bơm bùn đưa về phần lên men Tại đây bùn được ủ và

lên men với hiệu quả phân hủy chất hữu cơ cao Cặn lên men được xả thông

thường là 10 ngày/lần

với bùn yếm khí tuần hoàn

MäðV: O2DHMTOI5

Chương 2 - Tổng quan về nước thắi đÔ tỷ vả ô nhiễm môi trường do nước (hẳ/ đÔ thị

3) Bể lọc kị khí: trong bể này có lắp đặt các giá thể vi sinh vật kị khí dính bám, là

các loại vật liệu hình dạng, kích thước khác nhau, đóng vai trò như vật liệu lọc

Các dòng nước thải có thể đi từ dưới hay từ trên xuống Các chất hữu cơ được vi

khuẩn hấp thụ và chuyển hóa để tạo thành CH¡ và các chất khí khác Các khí sinh

học được thu gom tại phần trên bể

4) BỂ phản ứng kị khí có dòng nước thải đi qua tầng căn lơ lửng: dạng điển hình

của loại bể này là bể lọc ngược qua tầng bùn kị khí (Bể UASB)

Trong bể lọc ngược qua tầng bùn kị khí UASB, các chất bẩn hữu cơ trong nước thải được giữ lại và bị oxy hóa trong điểu kiện yếm khí ngay trong lớp bùn hoạt tính ky khí ở vùng đáy bể Các chất khí tạo thành trong quá trình lên men trong lớp bùn này sẽ nổi lên, cuốn theo các hạt bùn và được tách khỏi chúng khi va phải tấm chắn phía trên Các hạt bùn được quay rơi tở lại tầng cặn Khí được thu

và dẫn ra ngoài về thùng chứa khí Nước thải sau khi lắng tách bùn cặn được thu

về máng nước trong phía trên và dẫn ra khỏi bể

2.4.3.3 Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo

Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điểu kiện cung cấp ôxy

liên tục Khi đưa nước thải vào trong công trình xử lý nước thải bằng phương pháp

sinh học trong điều kiện hiếu khí, các chất bẩn hữu cơ ở trạng thái hòa tan, keo và

không hòa tan phân tán nhỏ sẽ được hấp phụ lên bể mặt tế bào vi khuẩn Sau đó

chúng được chuyển hóa và phân hủy nhờ vi khuẩn

Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí gồm 03 giai đoạn sau :

- Ôxy hóa các chất hữu cơ :

Chương 2 - Tổng quan về nước thải đÔ thự và ô nhiễm môi trường do nước thải đÔ thị

- Phân hủy nội bào :

Enzyme

Về nguyên tắc, xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí bao gồm các bước sau đây:

— Chuyển hóa các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc cacbon ở dạng hòa tan, keo

hoặc không hòa tan phân tán nhỏ thành khí CO¿, nước và sinh khối vi sinh

vật

— Tạo ra bùn thứ cấp chủ yếu là các vi khuẩn, động vật nguyên sinh và các

keo vô cơ trong nước thải

— Tách bùn thứ cấp ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng trọng luc

+ Xử lý nước thải theo nguyên lý lọc - dính bám

Khi nước thải tưới qua lớp vật liệu lọc bằng các phân tử rắn xốp, các vi khuẩn sẽ được hấp phụ, sinh sống và phát triển trên bể mặt đó Vi khuẩn dính bám vào vật rắn nhờ chất gelatin đo chúng tiết ra và có thể di chuyển dễ dàng trong lớp chất nhầy này Đầu tiên vi khuẩn tập trung ở một khu vực, sau đó chúng phát triển

lan tràn phủ kín bể mặt hạt vật kiệu lọc Các chất dinh dưỡng và oxy có trong

nước thải khuếch tán qua màng sinh vật và có thể vào tận lớp xenlulozơ đã tích

lũy phía trong cùng Sau một thời gian, màng sinh vật được hình thành và chia thành hai lớp: lớp ngoài hiếu khí và lớp trong thiếu oxy Sau một thời gian, màng sinh vat day lên, các chất khí tích tụ phía trong tăng lên và màng bị tách khỏi vật liệu lọc Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước tăng lên và sự hình thành lớp màng sinh vật mới lại tiếp diễn

1) BỂ lọc sinh học nhỏ giọt

Bể lọc sinh học nhỏ giọt dùng xử lý sinh học hoàn toàn nước thải, đảm bảo

BOD; trong nước thải ra khỏi bể lắng đợt hai dưới 15mg/1 Tải trọng thủy lực thấp

1 -3 m nước thải/m”bể mặt bể.ngày

Mô2V: O2DHMTOI5

Cñương 2 - Tổng quan về nước thắ¡ đÔ th và ô nhiễm môi trưởng do nước thải đÔ tl/

Bể có cấu tạo hình chữ nhật hoặc tròn trên mặt bằng Do tải trọng thủy lực

và tải trọng chất hữu cơ thấp nên kích thước hạt vật liệu lọc không lớn hơn 30 mm, chiều cao lớp vật liệu lọc trong bể từ 1.5 đến 2.0 m Bể được cấp khí tự nhiên, qua

cửa thu khí xung quanh thành hoặc lấy từ dưới đáy Khoảng không giữa đáy bể và

sàn đỡ vật liệu lọc cao 0.4 đến 0.6m Nước thải được tưới trên bê mặt nhờ hệ thống

ống phân phối vòi phun, khoan lỗ hoặc máng răng cưa Thời gian tưới theo chu kỳ

trong 5 phút

2) Bể lọc sinh học cao tải

Bể lọc sinh học cao tải dùng để xử lý sinh học hiếu khí nước thải với tải

trọng thủy lực từ 10 đến 30 mnước thải/m bể mặt bể.ngày Hiệu quả khử BOD của bể từ 60 đến 85%

Bể cấu tạo hình tròn trên mặt bang dé dim bảo cho dàn ống phân phối nước

tự quay Ấp lực tại các lỗ phun từ 0.5 đến 0.7 m Tốc độ quay một vòng từ 8 đến

12 phút Khoảng cách từ bể mặt vật liệu đến dàn ống là 0.2 - 0.3m để lấy không

khí và nước phun ra vỡ thành các hạt nhỏ đều trên mặt bể Bể lọc được cấp khí tự

nhiên nhờ cửa thông gió xung quanh bể với tổng diện tích bằng 20% diện tích sàn

thu nước

3) Đĩa lọc sinh học

Đĩa lọc sinh học được dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

theo lý dính bám Đĩa lọc là các tấm nhựa, gỗ hình tròn đường kính 2 - 4 m, dày dưới 10mm, ghép thành khối cách nhau 30 - 40mm Đĩa lọc được bố trí thành dãy

nối tiếp quay đều trong bể chứa nước thải

Tốc độ quay của đĩa từ 1 đến 2 vòng/phút và đảm bảo dòng chảy rối, không cho bùn cặn lắng lại trong bể chứa nước thải Trong quá trình quay, phần dưới của

đĩa ngập trong nước thải Khi quay lên phía trên, vi khuẩn sẽ lấy oxy để oxy hóa chất hữu cơ và giải phóng CO; Do sinh khối tăng, màng sinh vật bám trên mặt đĩa

MêäV: O2DIIMTOI5

luận văn (dt aghiép GVHD: T8, Tén That Ling

Chuong 2 - Téng quan vé nude thdi dé thi vi ô nhiễm môi trường do nước thải đÔ thị

dày lên dân sau đó tự tách ra khỏi đĩa Bùn cặn màng sinh vật được lắng lại trong

bể lắng đợt hai

4) B lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước

Hoạt động theo nguyên lý lọc dính bám Công trình này được gọi là bioten,

có cấu tạo gần giống bể lọc sinh học và bể aeroten Vật liệu lọc thường được đóng

thành khối và để ngập trong nước Khí được cấp với áp lực thấp và dẫn vào bể

cùng chiều hoặc ngược chiểu với nước thải Khi nước thải qua khối vật liệu lọc,

BOD bj khử và NH¿' bị chuyển hóa thành NO; trong lớp màng sinh vật Nước đi

từ dưới lên, chảy vào máng thu và được dẫn ra ngoài

* Xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính

Khi nước thải đi vào bể thổi khí, các bông cặn bùn hoạt tính được hình

thành mà hạt nhân của nó là các phần tử cặn lơ lửng Các vi khuẩn hiếu khí đến cư

trú, phát triển dần, cùng với các động vật nguyên sinh, nấm, xạ khuẩn tạo nên các

bông bùn màu nâu sẫm có khả năng hấp thụ các chất hữu cơ hòa tan, keo và

không hòa tan phân tan nhỏ Vi khuẩn và vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD)

và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ

không hòa tan và thành tế bào mới Trong aeroten lượng bùn hoạt tính tăng dan

lên, sau đó tách ra tại bể lắng đợt hai Một phần bùn được quay lại về đầu bể

aeroten để tham gia xử lý nước thải theo chu kỳ mới

Chương 2 - TỔng quan về nước thải đÔ thị và ô nhiễm môi trường do nước thải đô thị

Giai đoạn 1: tốc độ oxy hóa bằng tốc độ tiêu thụ oxy Ở giai đoạn này, bùn

hoạt tính hình thành và phát triển Hàm lượng oxy cân cho vi sinh vật sinh

trưởng, đặc biệt lượng thức ăn dinh dưỡng trong nước thải rất phong phú,

lượng sinh khối trong thời gian này rất ít Sau khi vi sinh vật thích nghi với

môi trường, chúng sinh trưởng rất mạnh theo cấp số nhân Vì vậy, lượng oxy

tiêu thụ cao dần

Giai đoạn 2: vi sinh vật phát triển ổn định và tốc độ tiêu thụ oxy ở mức gần như ít thay đổi Chính ở giai đoạn này chất bẩn bị phân hủy nhiều nhất

Giai đoạn 3: sau một thời giai khá dài tốc độ oxy hóa cầm chừng và có

ciéu hướng giảm, lại thấy tốc độ tiêu thụ oxy tăng lên Đây là giai đoạn nitrat hóa các muối amon Sau cùng, nhu cầu oxy lại giảm và cần phải kết

4 ⁄ ` ` TA +

thúc quá trình làm việc của bể aeroten

Bể aeroten thông thường Đòi hỏi chế độ dòng chảy nút (plug — flow), khi đó chiều dài bể rất lớn so

với chiều rộng Trong bể này nước thải vào có thể phân bố ở nhiều điểm theo

chiéu dài, bùn hoạt tính tuân hoàn đưa vào đâu bể Ở chế độ dòng chảy nút, bông

bùn có đặc tính tốt hơn, dễ lắng Tốc độ sục khí giảm dẫn theo chiều dài bể Quá

M3ð6YV: O2DIMTOI5