Tiểu Luận đánh giá Thành phần , tính chất và chỉ tiêu nước thải

Vì vậy cần phải biết đặc điểm và thành phần, tính chất và các chỉ tiêu của nước thải và được đánh giá theo trạng thái: vật lý, hóa học và sinh học.. Tuy nhiên, vẫn có sự khác nhau về thà

MỤC LỤC

Phần 1: Mở đầu 2

Phần 2: Thành phần, tính chất và các chỉ tiêu của nước thải 3

1 Thành phần, tính chất và chỉ tiêu nước thải 3

Thành phần, tính chất và chỉ tiêu nước thải 3

Thành phần nước thải 3

Tính chất nước thải 4

Chỉ tiêu nước thải 5

Tóm tắt thành phần, tính chất và chỉ tiêu nước thải 5

So sánh nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp 6

2 Định nghĩa và ý nghĩa của các chỉ tiêu 7

3 Ý nghĩa của thành phần, tính chất và các chỉ tiêu 9

Phần 3: Kết luận và kiến nghị 13

Tài liệu tham khảo 14

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

Nước ta đang trong quá trình hội nhập và thực hiện sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa Trong bối cảnh đó, các đô thị và khu công nghiệp là những nơi có lượng nước thải tập trung cao nhất - đây là nguồn ô nhiễm ảnh hưởng lớn đến đời sống cũng như

sự phát triển bền vững của đô thị Giải quyết tốt vấn đề thoát nước và xử lý nước thải (XLNT) là một yêu cầu cấp bách nhằm bảo vệ môi trường, đảm bảo sức khỏe cho người dân cũng như mỹ quan cho đô thị

Nước thải hay chất thải lỏng là nước đã được sử dụng cho nhu cầu sinh hoạt, sản xuất và các mục tiêu khác Sau khi sử dụng nước bị nhiễm bẩn đồng thời có nhiều vi trùng và các chất độc hại khác Chúng bị thay đổi so với ban đầu về thành phần, tính chất

lý – hóa – sinh và sẽ làm ô nhiễm môi trường xung quanh

Vì thế nước thải trước khi xả vào sông, hồ, biển (nguồn tiếp nhận) cần phải được

xử lý để đảm bảo yêu cầu bảo vệ môi trường theo quy định Mức độ xử lý phụ thuộc vào nồng độ bẩn của nước thải, khả năng pha loãng giữa nước thải với nước nguồn, khả năng

tự làm sạch của nguồn nước và các yêu cầu về mặt vệ sinh

Vì vậy cần phải biết đặc điểm và thành phần, tính chất và các chỉ tiêu của nước thải và được đánh giá theo trạng thái: vật lý, hóa học và sinh học

Nước thải thường được phân loại thành nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp Chúng đều là nước thải và có các tác nhân ô nhiễm cần xử lý Tuy nhiên, vẫn có

sự khác nhau về thành phần, tính chất, chỉ tiêu giữa nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt

PHẦN 2: THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT VÀ CHỈ TIÊU NƯỚC THẢI

1 THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT VÀ CÁC CHỈ TIÊU NƯỚC THẢI

1.1 Thành phần, tính chất và các chỉ tiêu của nước thải

1.1.1.Thành phần:

Hình 1: Phân loại thành phần nước thải 1.1.1.1 Thành phần lý học

+ Nước thải chứa các chất rắn có kích thước khác nhau với xuất xứ khác nhau Khoảng 1/3 – 1/2 khối lượng chất rắn ở dạng lơ lửng không tan, còn lại phần lớn ở dạng tan và một ít ở dạng keo

+ Ngoài các hạt nhỏ, nước thải còn chứa các hạt sỏi cát lớn, các mẫu rau, hoa quả, vải – giẻ, giấy vụn…Nước thải từ mạng lưới thoát nước chung, có lẫn cả nước mưa, cuốn theo cát sỏi

1.1.1.2 Thành phần hóa học:

Thành phần hóa học của các chất rắn dạng tan và lơ lửng trong nước thải biến động đáng kể

Theo bản chất hóa học, các chất bẩn trong nước thải bao gồm: các chất bẩn hữu cơ,

vô cơ, VSV và sinh vật Tuy nhiên, trung bình có thể đánh giá rằng khoảng 2/3 lượng chất rắn là các dạng hợp chất hữu cơ phân tử lượng lớn, trong đó 40 -60 % là protein, 25 – 50

% là hydrat cacbon Các chất hữu cơ phân tử lượng lớn lại bao gồm các phân tử đơn giản

và gồm các nguyên tố C, H, O, N, S…Ngoài ra, trong nước thải còn chứa các chất hữu cơ khác như chất béo, dầu, mỡ, các chất hoạt động bề mặt…

Các hợp chất vô cơ bao gồm N, P… là những hợp chất luôn có mặt trong NTSH và nước thải một số ngành công nghiệp

Hình 2: Thành phần hoá học nước thải

Thành phần nước thải

Thành phần lý học Thành phần hoá học Thành phần sinh học

Thành phần hoá học nước thải

1.1.1.3 Thành phần sinh học:

Nước thải có chứa một lượng lớn các loại vi khuẩn, trong đó có cả vi khuẩn gây bệnh (lỵ, gây bệnh đường ruột, gian sán…) và có lợi (là những vi khuẩn đi theo phân người, chúng phân hủy thức ăn trong ruột già)

Để đánh giá mức độ nhiễm bẩn của nước thải do các vi khuẩn gây bệnh, người ta đánh giá qua một loại trực khuẩn đường ruột điển hình là vi khuẩn E Coli trong một đơn

vị thể tích nước

1.1.2 Tính chất:

Hình 3: Phân loại tính chất nước thải 1.1.2.1 Tính chất vật lý:

Tính chất vật lý nước thải thể hiện qua các khả năng sau:

- Khả năng lắng hoặc nổi các chất trong nước thải

- Khả năng tạo mùi của nước thải

- Khả năng tạo màu của nước thải

Hình 4: Tính chất vật lý nước thải 1.1.2.2 Tính chất hóa học:

Tính chất hóa học nước thải thể hiện qua các khả năng sau:

- Khả năng phản ứng lẫn nhau giữa các chất có sẵn trong nước thải

- Khả năng phản ứng giữa các chất trong nước thải và hóa chất thêm vào

- Khả năng phân hủy hóa học

Tính chất nước thải

Tính chất vật lý Tính chất hoá học Tính chất sinh học

Tính chất vật lý

Khả năng lắng/ nổi Khả năng tạo mùi Khả năng tạo màu

Hình 5: Tính chất hoá học nước thải 1.1.2.3 Tính chất sinh học:

Tính chất sinh học nước thải thể hiện qua các khả năng sau:

- Quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ

- Quá trình sinh hóa hiếu khí

- Quá trình sinh học kị khí

- Quá trình nitrat hóa

- Quá trình khử nitrat

1.1.3 Chỉ tiêu

1.1.3.1 Chỉ tiêu lý học

Các chỉ tiêu lý học: SS, TDS, độ màu, độ đục, nhiệt độ…

1.1.3.2 Chỉ tiêu hóa học

Các chỉ tiêu hóa học: pH, độ mặn, DO, BOD, COD, nito, phopho…

1.1.3.3 Chỉ tiêu sinh học

Các chỉ tiêu sinh học: vi khuẩn, tảo, VSV…

1.1.4 Tóm tắt thành phần, tính chất và chỉ tiêu nước thải:

A Vật lý

Dựa vào kích thước hạt mà các

chất ở các dạng khác nhau:

- Các chất có kích thước lớn như

rác…có kích thước > 1.10-1 mm

- Các chất lơ lững, có kích thước:

1.10-1 - 1.10-4 mm

- Lắng: kích thước hạt > kích thước nước

- Nổi: kích thước hạt < kích thước nước

- Lơ lửng: kích thước hạt tương đương kích thước nước

Độ đục, độ màu, pH, hàm lượng

lửng…

Tính chất hoá học

Khả năng phản ứng lẫn

nhau giữa các chất có

sẵn trong nước thải

Khả năng phản ứng giửa các chất trong nước thải và hoá chất thêm vào

Khả năng phân huỷ hoá học

- Các chất ở dạng keo, có kích

thước: 1.10-4 - 1.10-6 mm

- Các chất ở dạn hòa tan, có kích

thước < 1.10-6 mm

- Gây màu, gây mùi

B Hóa học

- Chất hữu cơ:

+ Dễ bị phân hủy

+ Khó bị phân hủy

Các chất thường gặp:

Hidrocacbon, protein, chất béo

- Chất vô cơ: cát, sỏi…

-Kim loại nặng

- Có khả năng phản ứng lẫn nhau giữa các chất có trong nước thải

- Khả năng phản ứng các chất có trong nước thải và các hóa chất khác

thêm vào

BOD5, COD, nitrat, tổng nito, tổng photpho…

C Sinh học

Có thể tồn tại trong tảo,

nấm,phiêu sinh, VSV nhỏ bé

khác…

Có khả năng phân hủy các thành phần hữu cơ trong điều kiện hiếu khí,

kị khí, thiếu khí và tùy nghi

Coliform, E.Coli…

1.2 So sánh nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp:

Thành phần, tính chất và chỉ tiêu nước thải công nghiệp có một số đặc điểm giống nước thải sinh hoạt, tuy nhiên, giữa chúng vẫn có sự khác nhau

1.2 1 Giống nhau:

NTSH và NTCN đều là nước thải và có các tác nhân ô nhiễm cần xử lý

1.2.2 Khác nhau:

Sử dụng trong mục đích sinh hoạt, sinh ra

từ hoạt động của con người

Thải ra từ nhà máy, hoạt động sản xuất

Thành phần, chỉ tiêu tương đối ổn định Thành phần, chỉ tiêu thay đổi

pH = 6.5 – 8 pH thay đổi tùy thuộc vào loại hình công

nghiệp (ví dụ: pH của CN cao su thấp, CN chế biến giấy: pH cao)

BOD = 150 - 250 mg/l BOD dao động, có thể từ vài trăm, vài

ngàn

NTSH chứa VSV, vi trùng NTCN không chứa nhiều vi trùng

Không có kim loại nặng Có kim loại nặng (ví dụ: ngành xi mạ)

Có nhiều cát, chất thải vô cơ, công suất Q

> 100 m3/ngày phải XD bể lắng cát

Một số ngành CN không có cát  không cần bể lắng cát

Công suất, nồng độ ổn định hơn

Công suất lớn nhưng nồng độ thấp hơn

Công suất, nồng độ thay đổi

Công suất tuy nhỏ nhưng nồng độ cao (chất dinh dưỡng, BOD, COD cao: ngành chế biến thủy sản, dệt nhuộm )

Chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh

Tỉ lệ BOD/COD ổn định Tỉ lệ BOD/COD không ổn định, chênh lệch

cao

2 ĐỊNH NGHĨA VÀ Ý NGHĨA CỦA CÁC CHỈ TIÊU

Độ màu Màu sắc gây nên bởi các tạp

chất trong nước (thường là

do chất hữu cơ (chất mùn

hữu cơ – acid humic), một

số ion vô cơ (sắt…), một số

loài thủy sinh vật…

Màu sắc mang tính chất cảm quan và gây nên

ấn tượng tâm lý cho người sử dụng

Nước có thể có độ màu, đặc biệt là nước thải thường có màu nâu đen hoặc đỏ nâu

Mùi Mùi là do các loại khí tạo ra

khi phân hủy chất hữu cơ

hoặc các chất lẫn trong nước

thải

Là vấn đề lưu tâm của mọi người trong việc XLNT Mùi khó chịu sẽ làm ảnh hưởng sức khỏe, cảnh quan từ đó giảm giá trị kinh tế,

xã hội

Độ đục Độ đục được tạo ra từ những

chất bị cuốn theo nguồn

nước: cặn mùn không tan,

phiêu sinh vật…

Độ đục cao làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước Độ đục càng cao độ nhiễm bẩn càng lớn

pH Là đại lượng đặc trưng cho

tính axit hay bazơ của nước

Nồng độ pH nước dao động

từ 1 – 14

+ pH = 7: nước trung tính

+ pH < 7: nước có tính axit

- pH nhằm xác định mức độ cần thiết phải trung hòa hay không và tính lượng hóa chất cần thiết trong quá trình xử lý đông keo tụ, khử khuẩn

- pH ảnh hưởng tới điều kiện sống bình thường của các sinh vật nước, sức khỏe của người sử dụng (làm hỏng men răng…), tính

+ pH > 7: nước có tính bazơ ăn mòn thiết bị, đường ống dẫn nước và dụng

cụ chứa nước

- Trong môi trường pH thấp, khả năng khử trùng của Clo sẽ mạnh hơn

- Tuy nhiên, khi pH > 8,5 nếu trong nước có hợp chất hữu cơ thì việc khử trùng bằng Clo

dễ tạo thành hợp chất trihalomethane gây ung thư

- Theo tiêu chuẩn, pH của nước sử dụng cho sinh hoạt là 6,0 – 8,5 và của nước uống là 6,5 – 8,5

Demand- nhu cầu oxy sinh

hoá): là lượng oxy cần thiết

để oxy hoá một phần các

hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ

bởi vi sinh vật

- BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất thải hữu cơ trong nước có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật

- BOD được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật môi trường Nó là chỉ tiêu xác định mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt và công nghiệp qua chỉ số oxy dùng để khoáng hóa các chất hữu cơ…Ngoài ra BOD còn là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất để kiểm soát ô nhiễm dòng chảy

Demand - nhu cầu oxy hóa

học): là lượng oxy cần thiết

để oxy hoá các hợp chất hoá

học trong nước bao gồm cả

vô cơ và hữu cơ

COD phần nào đánh giá được lượng chất hữu

cơ trong nước có thể bị oxi hóa bằng các chất hóa học (tức là đánh giá mức độ ô nhiễm của nước)

DO (DO – Dissolved oxygen): là

tổng lượng oxy hoà tan cần

thiết cho quá trình phân huỷ

sinh học, lượng oxi hòa tan

khoảng 7 – 9 mg/l

- Oxi hòa tan: trong quá trình xử lý, các VSV tiêu thụ trong DO để oxi hóa, là chất cần thiết cho sự sống, sinh sản và tăng trưởng

- Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hoá sinh học xảy ra thì các vi sinh vật sử dụng oxy hoà tan, là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng thải đối với nguồn nước

SS SS (Suspended Solids): Các

chất rắn lơ lửng (các chất

huyền phù) là những chất

rắn không tan trong nước

SS sẽ tạo bùn lắng, khi nước thải chưa được

xử lý xả ra môi trường nước, bùn lắng hữu cơ

sẽ thối rửa, phân hủy kị khí

E Coli E Coli( Escherichia Coli)

Trong chất thải của người và

động vật luôn có loại vi

khuẩn E.Coli sinh sống và

phát triển

- Sự có mặt của E.Coli trong nước chứng tỏ chứng tỏ nguồn nước đã bị ô nhiễm bởi phân rác, chất thải của người và động vật và như vậy cũng có khả năng tồn tại các loại vi trùng gây bệnh khác

- E.Coli thường được chọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn

do vi trùng gây bệnh trong nước

Coliform Coliforms là những trực

khuẩn Gram âm không sinh

bào tử, hiếu khí hoặc kỵ khí

tùy nghi

Coliforms được xem như một chỉ điểm vi sinh vật thích hợp về chất lượng nước uống, chúng được sử dụng rộng rãi vì dễ phát hiện

và định lượng

Nước sau khi xử lý không được có coliforms, nếu có thì có thể nghĩ đến quá trình xử lý không đảm bảo, sự tái ô nhiễm sau xử lý hoặc nước có nhiều chất dinh dưỡng cho vi sinh vật Vì vậy có thể dùng xét nghiệm coliforms

để đánh giá hiệu quả xử lý lẫn tính chất toàn vẹn của hệ thống phân phối

Tổng

nitơ Tổng hợp chất nitơ: là thành phần cơ bản trong quá trình

phát triển của vi sinh trong

các công trình XLNT Nếu

nồng độ nitơ vượt quá mức

cho phép sẽ gây hiện tượng

phú dưỡng hoá

Nitơ là chất dinh dưỡng quan trọng trong quá trình phát triển của vi sinh trong các công

trình xử lý sinh học

Tổng

photpho

Là chất dinh dưỡng cho vi

khuẩn sống và phát triển

trong các công trình xử lý

nước thải

Photpho là nhân tố cần thiết cho hoạt động sinh hóa P thường trong khoảng 6 – 20 mg/l Photpho là chất dinh dưỡng đầu tiên cần thiết cho sự phát triển của thảo mộc sống dưới nước, nếu nồng độ photpho trong nước thải

xả ra sông, suối, hồ quá mức cho phép sẽ gây

ra hiện tượng phú dưỡng

3 SỰ CẦN THIẾT PHẢI HIỂU RÕ THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT VÀ CHỈ TIÊU CỦA NƯỚC THẢI TRONG XLNT ĐÔ THỊ

Việc lựa chọn công nghệ và xây dựng công trình XLNT cho các đô thị là bài toán kinh tế - kỹ thuật phức tạp, cần được tính toán kỹ thưỡng dựa trên các cơ sở: Quy mô (công suất) và đặc điểm đối tượng thoát nước (lưu vực phân tán của đô thị, khu dân cư,

bệnh viện); mức độ và các giai đoạn XLNT cần thiết; điều kiện tự nhiên khu vực (đặc điểm khí hậu, thời tiết, địa hình, địa chất thuỷ văn); điều kiện cung cấp nguyên, vật liệu

để XLNT tại địa phương; khả năng sử dụng nước thải cho các mục đích kinh tế tại địa phương (nuôi cá, tưới ruộng…); điều kiện đất đai có thể sử dụng để xây dựng trạm XLNT; nguồn tài chính và các điều kiện kinh tế khác; đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả vào nguồn tiếp nhận

Thành phần và tính chất nước thải là yếu tố cơ bản để tính toán và thiết lập công nghệ XLNT hợp lý cho các khu dân cư và đô thị Vì vậy, để thiết kế các công trình XLNT, trước tiên cần phải biết đặc điểm về thành phần và tính chất của chúng

Lượng nước thải sinh hoạt dao động trong phạm vi rất lớn, tuỳ thuộc vào mức sống

và các thói quen của người dân, có thể ước tính bằng 80% lượng nước cấp Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là thường chứa nhiều tạp chất khác nhau, trong đó khoảng 52% là các chất hữu cơ, 48% là các chất vô cơ và một số lớn vi sinh vật Phần lớn các vi sinh vật trong nước thải là vi rút và vi khuẩn gây các bệnh như tả, lỵ, thương hàn Đồng thời trong nước thải cũng chứa các vi khuẩn không có hại, có tác dụng phân huỷ các chất thải

Việc phân tích các chỉ tiêu môi trường là công cụ để kiểm tra, thanh tra việc xả nước thải vào nguồn nước mặt, đối chiếu với quy chuẩn cho phép Ngoài ra, chỉ tiêu là yếu tố để đánh giá diễn biến chất lượng nước qua mỗi đơn nguyên xử lý, và trước khi thải vào môi trường Ví dụ, nước thải trước khi qua giai đoạn xử lý sinh học thì hàm lượng chất lơ lửng SS ≤ 150 mg/l

Hình 1: Nước thải công ty Vedan, Đồng Nai Hình 2: Nước thải ra kênh Tham Lương, TPHCM

Hình 3: Nước thải trên kênh Ba Bò, TPHCM Hình 4: Nước thải trên sông Ngũ Huyện Khê,

Bắc Ninh