CÁC LOẠI BỂPHẢN ỨNG Nội dung: Các nhóm phương pháp Các cấp độ xử lý Các thuật ngữ về qui trình, bể xử lý Các qui trình xử lý tiêu biểu Mục tiêu: Tạo cái nhìn tổng quan về các phương pháp
Trang 1CÁC LOẠI BỂPHẢN ỨNG
Nội dung:
Các nhóm phương pháp
Các cấp độ xử lý
Các thuật ngữ về qui trình, bể xử lý
Các qui trình xử lý tiêu biểu
Mục tiêu:
Tạo cái nhìn tổng quan về các phương pháp xử lý
Hiểu rõ các thuật ngữ sử dụng trong các bài sau
Biết cách kết hợp các công đoạn thành một hệ thống
Theo bản chất: Phương pháp lý học Phương pháp hóa học Phương pháp sinh học Một hệ thống xử lý hoàn chỉnh thường kết hợp đủ các thành phần kể trên
Có thể cắt bớt một số các công đoạn
Theo mức độ xử lý: tiền xử lý, xử lý sơ cấp, xử lý thứ cấp, xử lý triệt để hay còn gọi là xử lý cấp ba
Trang 2Các phương pháp xử lý nước thải lý học
Loại các chất rắn có kích thước nhỏ và có tỉ trọng gần bằng với tỉ trọng của nước.
Bể tuyển nổi
Loại các cặn lắng và cô đặc bùn.
Bể lắng
Tạo điều kiện cho các hạt nhỏ liên kết lại với nhau thành các bông cặn để chúng có thể lắng được.
Bể tạo bông cặn
Khuấy trộn các hóa chất và chất khí với nước thải, giữ các chất rắn ở trạng thái lơ lửng.
Thiết bị khuấy trộn
Điều hòa lưu lượng nước thải cũng như khối lượng các chất ô nhiễm.
Bể điều lưu
Nghiền các loại rác có kích thước lớn, tạo nên một hỗn hợp nước thải tương đối đồng nhất.
Thiết bị nghiền rác
Loại bỏ các rác có kích thước lớn Song chắn rác, lưới lược rác
Theo dõi, quản lý lưu lượng nước thải Lưu lượng kế
Ứng dụng Công trình hoặc thiết bị
Các phương pháp xử lý nước thải lý học
Loại bỏ các vi sinh vật có hại bằng tia UV Khử trùng
Khử các chất hữu cơ bay hơi trong nước thải Làm bay hơi và khử các chất
khí
Đưa thêm vào hoặc khử đi các chất khí trong nước thải
Trao đổi khí
Như bể lọc Cũng được ứng dụng để lọc tảo trong các hồ cố định chất thải
Siêu lọc
Loại bỏ các chất rắn có kích thước nhỏ còn sót lại sau khi xử lý nước thải bằng quá trình sinh học hay hóa học.
Bể lọc
Trang 3Các phương pháp xử lý nước thải hóa học
Nhiều loại hóa chất được sử dụng để đạt được những mục
tiêu nhất định nào đó Ví dụ như dùng hóa chất để kết tủa
các kim loại nặng trong nước thải.
Các quá trình
khác
Loại bỏ các hợp chất của chlorine còn sót lại sau quá trình
khử trùng bằng chlor
Khử Chlor
Để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh Các phương pháp
thường sử dụng là: chlorine, chlorine dioxide, bromide
chloride, ozone
Khử trùng
Loại bỏ các chất hữu cơ không thể xử lý được bằng các
phương pháp hóa học hay sinh học thông dụng Cũng được
dùng để khử Chlor của nước thải sau xử lý, trước khi thải
vào môi trường.
Hấp phụ
Loại bỏ phốt pho và tăng hiệu quả lắng của các chất rắn lơ
lửng trong các công trình lắng sơ cấp.
Keo tụ
Để trung hòa các nước thải có độ kiềm hoặc a xít cao.
Trung hòa
Ứng dụng Quá trình
Các phương pháp xử lý nước thải sinh học
Cơ chế của các quá trình này sẽ được trình bày chi tiết ở chương 5
Các quá trình sinh học có thể diễn ra trong các khu vực tự nhiên, hoặc các bể nhân tạo được thiết kế và xây dựng để phục vụ cho việc xử lý một loại nước thải nào đó
Giai đoạn xử lý sinh học được đặt sau giai đoạn xử lý lý học
Xử lý cặn của nước thải: các cặn của nước thải ở đáy các bể lắng cũng cần phải được xử lý
Trang 4Các thuật ngữ thông dụng trong việc xử lý nước thải
bằng phương pháp sinh học:
Aerobic process (quá trình hi ếu khí): quá trình sinh học xử lý
n ước thải trong điều kiện có oxy.
Anaerobic process (quá trình y ếm khí): quá trình sinh học xử lý
n ước thải trong điều kiện không có oxy.
Anoxic denitrification (kh ử ni trát trong điều kiện thiếu oxy):
quá trình các nitrogen c ủa nitrat được các vi khuẩn chuyển hóa
thành khí nitơ
Biological nutrient removal (kh ử các dưỡng chất bằng quá trình
sinh h ọc): các quá trình sinh học để khử nitrogen và phophorus
trong nước thải
Facultative process (quá trình tùy nghi hay còn g ọi là quá trình
hi ếu khí không bắt buộc): vi khuẩn có thể hoạt động để phân
hủy các chất ô nhiễm cả trong điều kiện có và không có oxy
Các thuật ngữ thông dụng trong việc xử lý nước thải
bằng phương pháp sinh học:
Carbonaceous BOD removal (quá trình lo ại BOD của các hợp chất
carbon h ữu cơ): trong quá trình này các vi khuẩn biến đổi các
carbon h ữu cơ trong nước thải thành các tế bào vi khuẩn mới và các
ch ất khí như CO2 Trong các quá trình này ni tơ trong các hợp chất
h ữu cơ sẽ được biến đổi thành ammoniac.
Nitrification (Nitrat hóa): quá trình sinh h ọc biến đổi ammoniac
thành ni trít sau đó thành ni trát.
Denitrification (kh ử nitrat): quá trình sinh học biến đổi nitrat trong
n ước thải thành khí nitơ và các chất khí khác bay vào khí quyển.
Suspended growth processes: quá trình x ử lý sinh học trong đó các vi
khu ẩn phân hủy chất hữu cơ được giữ ở trạng thái lơ lửng.
Attached growth processes (Fixed film processes): quá trình xử lý
trong đó các vi khuẩn bám vào các vật liệu trơ như đá, xỉ, sành, nhựa
t ạo thành một lớp màng sinh vật
Trang 5Các thuật ngữ về các loại bể xử lý:
Xử lý theo mẻ (Bath reactor)
Tất cả nước thải cần xử lý được đưa vào bể xử lý một lần
Các quá trình xử lý diễn ra từ đầu đến cuối mà không có
sự vào/ra của nước thải Đến cuối quá trình toàn bộ nước
thải trong bể được thải ra ngoài và lúc này bể sẵn sàng để
nhận nước thải mới Nước thải trong bể được khuấy trộn
hoàn toàn
Các thuật ngữ về các loại bể xử lý:
Loại plug-flow hay chảy qua ống (tubular-flow)
Nước thải được nạp vào, chảy xuyên qua bể xử lý và được thải ra ngoài cùng lúc Loại này có chiều dài lớn hơn chiều rộng nhiều lần để tăng quảng đường đi của nước thải tạo điều kiện cho vi khuẩn phân hủy các chất ô nhiễm
Trang 6Các thuật ngữ về các loại bể xử lý:
Loại khuấy trộn hoàn toàn (complete-mix)
Các hạt chất rắn được phân bố đều trong bể bởi các thiết bị
khuấy Lượng chất rắn theo nước thải ra khỏi bể ổn định
Bể có thể có hình tròn hoặc vuông
Các thuật ngữ về các loại bể xử lý:
Loại có dòng chảy tùy nghi (arbitrary flow)
Có đặc điểm phần nào giống với plug-flow một phần giống như complete-mix
Trang 7Các thuật ngữ về các loại bể xử lý:
Loại khuấy trộn hoàn toàn trong nhiều bể
Nếu chỉ có một bể thì complete-mix chiếm ưu thế, nếu có
nhiều bể thì plug-flow chiếm ưu thế
Các thuật ngữ về các loại bể xử lý:
Loại thảm cố định (Packed bed)
Đáy của bể phản ứng được trải một lớp đá, xỉ, sứ hoặc nhựa Nước thải trong bể phản ứng có thể đầy (trong trường hợp của cốt lọc yếm khí), hoặc cho vào theo từng chu kỳ (trong trường hợp của bể lọc sinh học nhỏ giọt)
Trang 8Các thuật ngữ về các loại bể xử lý:
Loại Fluidized bed
Gần giống như Packed bed nhưng
các hạt đá, xỉ, sứ hoặc nhựa có thể
di chuyển từ dưới lên phía trên do
tác động của việc cung cấp nước
thải và không khí từ phía dưới đáy
bể Độ rỗng giữa các hạt có thể thay
đổi bởi việc điều khiển lưu lượng
nước hay không khí cung cấp cho
bể
Các cấp xử lý
X ử lý sơ bộ (preliminary treatment)
Quá trình xử lý sơ bộ nước thải được định nghiã là quá trình loại bỏ các chất trong nước thải có khả năng gây ảnh hưởng đến việc vận hành và bảo trì hệ thống xử lý
X ử lý sơ cấp (primary treatment)
Mục tiêu của quá trình xử lý sơ cấp là loại bỏ các chất rắn (hữu
cơ hoặc vô cơ) có khả năng lắng bởi quá trình lắng tụ và loại
bỏ các chất nổi (váng) bằng tay gạt Nếu được thiết kế chính xác quá trình xử lý sơ cấp có thể loại bỏ được từ 25 - 50%
BOD5 của nước thải đầu vào, 50-70% tổng các chất rắn lơ lửng (SS) và 65% dầu mỡ Một ít đạm hữu cơ, phốt pho hữu
cơ và các kim loại nặng cũng được loại đi; các hạt keo và các chất hòa tan hoàn toàn không bị ảnh hưởng
Trang 9Các cấp xử lý
X ử lý thứ cấp (Secondary treatment)
Mục đích của hệ thống xử lý thứ cấp là tiếp tục xử lý các nước
thải sau quá trình xử lý sơ cấp để loại bỏ chất hữu cơ và chất
rắn lơ lửng còn lại sau quá trình xử lý sơ cấp
X ử lý cấp ba (Advanced treatment or tertiary treatment)
Xử lý cấp ba chỉ được áp dụng khi cần thiết phải loại bỏ
một số thành phần của nước thải không thể loại bỏ được
bằng các hệ thống xử lý thứ cấp Thường thì hệ thống xử
lý này đi liền sau hệ thống xử lý thứ cấp nên người ta gọi
là xử lý cấp ba Tuy nhiên nó có thể kết hợp trong các giai
đoạn xử lý sơ cấp và thứ cấp
Sơ đồ các qui trình xử lý nước thải
S ơ đồ ứng dụng bể tự hoại và bãi lọc ngầm để xử lý sơ bộ
n ước thải sinh hoạt
Nước thải sinh họat
Hầm tự họai
Nước thải
đã xử lý
Cống rãnh
Nước thải sinh họat
Hầm tự họai
Nước thải
đã xử lý
Sông, rạch Bãi lọc ngầm
Trang 10Sơ đồ các qui trình xử lý nước thải
Các qui trình để xử lý nước cống rãnh hoặc nước thải các
rác
Lắng cát
Điều lưu
Lắng
sơ cấp
Bùn họat tính
Lắng thứ cấp
Hòan lưu bùn
Khử trùng
Bùn
Xử lý bùn
O2
