CHƯƠNG 8. Ô NHIỄM NƯỚC

Ô nhiễm nguồn nước TPHCM„ Lưu vực sông Sài Gòn-Đồng Nai: Theo số liệu khảo sát do Chi cục BVMT phối hợp với Cty Cấp nước Sài Gòn thực hiện cho thấy lượng NH amoniac chất rắn lơ lửng và

Phần B: Kỹ thuật xử lý ỹ ậ ý

nước thải công ngiệp

„ Chương 8: Đại cương về tài nguyên nước, ô nhiễm nguồn nước và các loại nước thải (t7)

„ Chương 9: Xử lý nước thải bằng pp cơ học (t8

„ Chương 10: Xử lý nước thải bằng pp hóa lý-hóa học (t9)

Chương 11: Xử lý nước thải bằng pp sinh học (t10

„ Chương 11: Xử lý nước thải bằng pp sinh học t11)

(t10-„ Chương 12: Ứng dụng các công nghệ xử lý nước thải

„ Chương 12: Ứng dụng các công nghệ xử lý nước thải

Chương 8 Đại cương về tài nguyên nước và

ễ

ô nhiễm nguồn nước

Tài nguyên nước

„ Vai trò của nước trong đời sống và sản xuất

„ Tài nguyên nước: g y

„ 97% nước trên Trái Đất là nước mặn

„ 3% còn lại là nước ngọt nhưng gần hơn 2/3 lượng nước này tồn tại ở

dạng băng.

„ Tổng lượng nước ngọt có thể sử dụng: 1% (phân bố không đồng đều)

„ Nguồn nước ngọt: nước mặt; nước ngầm

„ Nguồn nước ngọt: nước mặt; nước ngầm

Tài nguyên nước

„ Lưu vực sông Sài Gòn-Đồng Nai:

„ Lưu vực sông Sài Gòn Đồng Nai:

Mỗi ngày, dân cư 77 khu đô thị (8.4 triệu người) dọc lưu vực hệ thống sông Đồng Nai thải ra sông 900.000m3 nước thải sinh hoạt 9.000 doanh nghiệp sản xuất công nghiệp Trong số đó có rất nhiều cơ sở sản xuất phân tán nằm xen

xuất công nghiệp Trong số đó, có rất nhiều cơ sở sản xuất phân tán, nằm xen

kẽ trong khu dân cư Mỗi ngày tiếp nhận 48.000m3 nước thải từ các khu công nghiệp và cơ sở sản xuất.

Dọc lưu vực sông Đồng Nai, có đến 56 khu chế xuất, khu công nghiệp đang hoạt động nhưng chỉ có 21 khu có hệ thống xử lý nước thải tập trung Số còn lại đều xả trực tiếp vào nguồn nước, gây tác động lớn đến chất lượng ạ ự p g , g y ộ g ợ g nước của các nguồn tiếp nhận.

Ô nhiễm nguồn nước TPHCM

„ Lưu vực sông Sài Gòn-Đồng Nai:

Theo số liệu khảo sát do Chi cục BVMT phối hợp với Cty Cấp nước Sài Gòn thực hiện cho thấy lượng NH (amoniac) chất rắn lơ lửng và vi sinh tăng cao tại các

hiện cho thấy lượng NH3 (amoniac), chất rắn lơ lửng và vi sinh tăng cao tại các rạch, cống và các điểm xả nằm quanh trạm bơm Hòa Phú, đặc biệt là nhánh sông Thị Tính nằm ở thượng nguồn trạm bơm Hòa Phú Riêng vùng cửa sông

Thị Tính, hàm lượng nồng độ amoniac trong nước vượt gấp 30 lần tiêu chuẩn cho phép.

„ Tại các trạm quan trắc Phú Cường, Bình Phước và Phú An, nước sông tại khu

vực này đã bị ô nhiễm hữu cơ, đặc biệt là ô nhiễm dầu và vi sinh, không đủ tiêu chuẩn chất lượng nước mặt dùng làm nguồn cấp nước sinh hoạt Ngoài ra, hàm lượng dầu đo được tại các trạm quan trắc ở đây dao động khoảng 0.03mg/l,

ẩ trong khi quy định tiêu chuẩn nguồn nước thô dùng vào mục đích cấp nước sinh hoạt không cho phép điều này.

Ô nhiễm nguồn nước

Ô nhiễm nguồn nước-Tác hại

Ô nhiễm

nguồn g

nước-Tác

hại

Ô nhiễm nguồn nước-Tác hại

Nước ngầm

TP.HCM khai thác khoảng 500.000 m3 mỗi ngày (khoảng 200 triệu

3/ ă )

m3/năm).

Suy thoái chất lượng nước ngầm

Hiện trạng

„ Nguồn nước ngầm đang có những dấu hiệu cạn kiệt, ô nhiễm,

nhiễm mặn Mực nước của các tầng chứa nước khai thác bị hạ

thấp liên tục theo thời gian Điển hình như Hà Nội, mực nước tầng chứa Pleistoxen hạ thấp với tốc độ 0,4m/năm; TP.HCM là

0 6m/năm Cà Mau là 1m/năm

0,6m/năm, Cà Mau là 1m/năm.

„ Hiện tượng suy giảm chất lượng nước cũng khá rõ, đặc biệt là ô nhiễm Asen và vật chất hữu cơ, các hợp chất nitơ Các kết quả ậ , ợp q

nghiên cứu đã chỉ ra rằng, sự nâng cao của nồng độ Asen trong nguồn nước ngầm không chỉ ở Hà Nội mà còn có ở các nơi khác như Hà Nam TP HCM Các thành phần hóa học khác như NH4,

NO2 cũng có sự biến động rõ rệt.

™ Đã có những đô thị trên thế giới phải lấy nuớc ngầm xa hàng trăm g ị g p y g g cây số bởi hệ thống nuớc ngầm trong và ven đô thị của họ đã cạn kiệt

Suy thoái chất lượng nước ngầm

Nguyên nhân

„ Khai thác vượt quá trữ lượng tiềm năng, gây cạn kiệt nguồn nước

„ Quá trình đô thị hóa là sự phát triển đang làm bê tông hóa bề

mặt làm thu hẹp diện tích bổ xung nước từ nguồn nước mưa

mặt, làm thu hẹp diện tích bổ xung nước từ nguồn nước mưa,

nước mặt cho nước dưới đất (đây là nguồn nước hết sức quan trọng trong chu trình tái tạo nguồn nước ngầm bị khai thác)

ỗ

„ Sự phát triển mạnh mẽ của các công trình cao tầng với các lỗ

khoan sâu cũng "đóng góp" một phần không nhỏ vào sự gia tăng

ô nhiễm và suy giảm chất lượng và nguồn nước ngầm

ô nhiễm và suy giảm chất lượng và nguồn nước ngầm.

„ Công tác thu gom chất thải rắn, xử lý nước thải tại nhiều đô thị còn rất sơ khai dẫn đến tình trạng nguồn nước bẩn, các thị còn rất sơ khai dẫn đến tình trạng nguồn nước bẩn, các chất gây nguy hại thấm sâu làm ô nhiễm nguồn nước

Thông số chất lượng nước

Water quality parameters

Chỉ tiêu chất lượng nước

Water quality parameters

™ Tiêu chuẩn nước sạch (Bộ Y Tế)

Q h ẩ ướ i h h t (QCVN 02 2009/BYT)

„ Quy chuẩn nước sinh hoạt (QCVN 02: 2009/BYT)

„ Quy chuẩn chất lượng nước ăn uống (QCVN 01:2009/BYT)

™ Tiêu chuẩn nước thải (Bộ TNMT)

™ Tiêu chuẩn nước thải (Bộ TNMT)

™ Quy chuẩn KTQG về nước thải sinh hoạt (QCVN 14 : 2008/BTNMT)

™ Quy chuẩn KTQG về nước thải công nghiệp (QCVN 24: 2009/BTNMT) y g g p ( )

„ QCVN 11:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp chế biến thủy sản;

Thông số vật lý

„ Nhiệt độ:

„ Giảm lượng oxy hòa tan, ảnh hưởng thành phần hệ sinh thái G ả ượ g o y òa ta , ả ưở g t à p ầ ệ s t á

„ Độ đục:

„ Gây ra do các chất lơ lửng và hạt keo do bùn, đất sét

„ Đơn vị đo: NTU (Nephelometric Turbidity Units), FTU (Formazin

Turbidity Units)

Độ à

„ Độ màu:

„ Gây ra do các chất lơ lửng, chất vô cơ, hữu cơ hòa tan

„ Đơn vị đo: Pt-Co TCU (True Color Units)

„ Đơn vị đo: Pt-Co, TCU (True Color Units)

Thông số vật lý

„ Ô nhiễm mùi: xác định bằng cảm quan

Phân loại chất rắn trong nước thải

Một số thuật ngữ thường dùng cho chất rắn

Mộ ä t so thuậ ä t ng g ư thương du g ng cho cha g t ran

TS (Total Solids) – Tổng chất rắn

TDS (Total Disolved Solids) – Tổng chất rắn hòa tan

TSS (Total Suspended Solids) – Tổng chất rắn lơ lửng

TVS (Total Volatile Solids) – Tổng chất rắn bay hơi

TFS (Tatal Fixed Solids) – Tổng chất rắn cố định

VSS (Volatile Suspended Solid) Chất rắn lơ lửng bay hơi

FSS (Fixed Suspended Solid) – Chất rắn lơ lửng cố định

VDS (Volatile Disolved Solid) – Chất rắn hòa tan bay hơi

FDS (Fixed Disolved Solid) – Chất rắn hòa tan cố định

6

Phương pháp xác định chất rắn

Thí nghiệm xác định Ký hiệu Phương pháp xác định

Phương pha p xac định cha t ra n

Tổng chất rắn TS Xác định bằng phương pháp trọng lượng

khô là phần còn lại sau khi bay hơi mẫu nước trên bếp cách thủy và sấy khô ở nhiệt độ 103-105 o C cho đến khi trọng lượng

không đổi Tổng chất rắn bay hơi TVS Phần trọng lượng mất đi khi nung lượng

chất rắn TS (sau khi xác định TS) ở nhiệt độ

500 ± 50 o C.

Tổng chất rắn cố định TFS Phần trọng lượng còn lại sau khi nung lượng

chất rắn TS (sau khi xác định TS) ở nhiệt độ

500 ± 50 o C.

Tổng chất rắn lơ lửng TSS Hàm lượng chất rắn khô được giữ lại trên

giấy lọc (khi lọc mẫu nước bằng giấy lọc)

á û

sau khi sấy khô ở nhiệt độ 103-105 o C cho đến khi trọng lượng không đổi.

Tổng chất rắn hòa tan TDS Hàm lượng chất rắn khô còn lại khi sấy khô

mẫu nước (sau khi loc qua giấy loc) ở nhiệt

mau nươc (sau khi lọc qua giay lọc) ơ nhiệt độ 103-105 o C cho đến khi trọng lượng

không đổi.

Phương pháp xác định chất rắn

Phương pha g p p p xa c định cha ị t ran

Thí nghiệm xác định Ký hiệu Phương pháp xác định

Chất rắn lơ lửng bay hơi VSS Phần trong lương mất đi khi nung lương

Chat ran lơ lưng bay hơi VSS Phan trọng lượng mat đi khi nung lượng

chất rắn lơ lửng TSS (sau khi xác định TSS) ở nhiệt độ 500 ± 50 o C.

Chất rắn lơ lửng cố định g ị FSS Phần trọng lượng còn lại sau khi nung lượng ï g ï g ï g ï g

chất rắn lơ lửng TSS (sau khi xác định TSS) ở nhiệt độ 500 ± 50 o C.

Chất rắn hòa tan bay hơi VDS Phần trọng lượng mất đi khi nung lượng

h át é h ø t TDS ( khi ù đị h TDS)

chat ran hoa tan TDS (sau khi xac định TDS)

ở nhiệt độ 500 ± 50 o C.

Chất rắn hòa tan cố định FDS Phần trọng lượng còn lại sau khi nung lượng

chất rắn cố định TDS (sau khi xác định TDS)

chat ran co định TDS (sau khi xac định TDS)

ở nhiệt độ 500 ± 50 o C.

Chất rắn lắng được Phần chất rắn lơ lửng lằng xuấng đáy trong

một khoảng thời gian nhất định, được tính ä g g ị ï bằng đơn vị ml chất rắn / l mẫu.

Sơ đồ tổng quát xác c định ha ịnh ha øm lượng chất rắn trong nước

24

Thành phần chất rắn

Chất rắn bay hơi &

không bay hơi.

Phân tích bằng pp

đốt ở 5500C

Thành phần chất rắn đặc trưng của nước thải sinh hoạt

Hữ ơ 20%

Hoà tan Hữu cơ ≈ 20% Vô cơ ≈ 30%

Keo Hữu cơ ≈ 8% V â ơ 2%

Nước thải sinh hoạt

Tính chất hóa học của nước thải

Độ pH - độ acid – độ kiềm

„ Độ acid: đlg/l hay mgCaCO3/L

„ Độ kiềm: khả năng trung hòa acid của nước do các anion muối

„ Độ kiềm: khả năng trung hòa acid của nước, do các anion muối

của các acid yếu (borate, silicate, photphate), acid humic, các ion bazo Đo tính đệm của nước

„ Đơn vị đo: mgCaCO3/l (chuẩn độ thể tích bằng ddH2SO40.02N)

Thành phần à p ầ

vô cơ

Oxy hịa tan (DO)

Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen DO)

Oxy hoa tan (Dissolved Oxygen, DO)

Độ hòa tan oxy càng giảm khi hàm lượng muối tăng và nhiệt

Thành phần hữu cơ

Thành phần hữu cơ

20 1

BOD

COD (chemical Oxygen Demand)

„ 0.25 N solution of potassium dichromate

TOC (Total Organic Carbon)

Total organic carbon: Lượng carbon hữu cơ tổng cộng;

Carbon hữu cơ trong nước bao gồm nhiều hơp chất hữu cơ ở các dạng

hó khá h

oxy hóa khác nhau

Một số hợp chất hữu cơ C có thể bị oxy hóa bằng quá trình sinh học (BOD) hoặc quá trình hóa học (COD).

( ) ặ q ọ ( )

Chất dinh dưỡng, N, P

Phương pháp xác định hàm lượng nitơ

Nitơ tồn tại trong nước dưới 4 dạng chủ yếu.

å

-2

Nitơ hữu cơ

Thà h hầ

Thành phần

vi sinh

Tính chất nước thải công nghiệp

Tính chất nước thải công nghiệp

Giảm thiểu ô nhiễm

Wastewater minimization

„ Tách riêng các nguồn nước đã sử dụng

„ Tuần hoàn – Tái sử dụng ụ g