Điều kiện nước thải đưa vào xử lý sinh học và các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên

Phương pháp xử lí sinh học nước thải dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn nước.. Do vậy, điều kiện đầu tiên và vô cùng quan trọng là nước thải p

ĐIỀU KIỆN NƯỚC THẢI ĐƯA VÀO XỬ LÍ 'SINH-HỌC VÀ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÍ TRONG ĐIÊU KIỆN TỰ NHIÊN

5.1 CÁC ĐIỀU KIỆN NƯỚC THÁI ĐƯA VÀƠ-XỬ LÍ SINH HỌC

Các loại nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị, nước thải một số ngành công nghiệp

(thực phẩm, thủy sản, chế biến nông sản, lò mổ, chăn nuôi và có thể cả công nghiệp giấy)

có chứa nhiều chất hữu cơ hòa tan gồm hidratcacbon, protein và các hợp chất chứa nitơ phận

hủy tử protein, các dạng chất béo cùng một số chất vô cơ như HS, các sulfit, amonjac va hợp chất chứa nitơ khác v.v có thể đưa vào xử lí theo các phương pháp sinh học

Phương pháp xử lí sinh học nước thải dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân

hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn nước Do vậy, điều kiện đầu tiên và vô cùng quan trọng là nước thải phải là môi trường sống của quần thể vi sinh vậi phân hày các chất hữu cơ cố,

Muốn đảm bảo điều kiện này nước thải phải:

— Không có chất độc làm chết hoặc ức chế hoàn toàn hệ vi sinh vật trong nước thải

Trong số các chất độc phải chủ ý đến hàni lượng các kim loại nặng Theo mức độc hại của

Sb > Ag > Cu > Hg > Co> Ni> Pb > Cr*? > V > Cd'> Zn > Fe

Muối của các kim loại này ảnh hưởng nhiều tới đời sống của vi sinh vật, nếu quá nồng

độ cho phép, các vi sinh vật không thể sinh trưởng được và có thể bị chết Như vậy, không

thể tiến hành xử lí sinh học Nông độ muối của chúng thấp hơn giới hạn sẽ làm giảm tốc độ

lầm sạch nước Trong trường hợp nước thải chứa nhiều hợp chất độc thì tính toán dựa vào - chất có mức độ độc nhất `

— Chất hữu cơ có trong nước thải phải là cơ chất đỉnh dưỡng nguồn cacbon và năng

Tượng cho vi sinh vật Các hợp chất hidratcacbon, ‘protein, lipit hòa tan thường là cơ chất

~ Nước thải đưa vào xử lí sinh học có 2 thông số đặc trung 14 COD va BOD Ti sé của 2

thông 86 nay phai 1a: COD/BOD < 2 hoặc BOD/ COD = 0,5 mới có thé đưa vào xử lí sinh học (hiếu khí) Nếu COD lớn hơn BOD nhiều lần, trong đó gồm có xenlulozơ, hemixenlulozơ, protein, tỉnh bột chưa tan thì phải qua xử lí sinh học ki khí ,

Bên cạnh các chất đễ bị phân hủy như hidratcacbon, protein còn rất nhiều chất chỉ bị oxi hóa một phần hoặc thậm chí hầu như hoàn toàn không bị phân hủy Các chất hữu cơ tự nhiên có lignin là khó bị phân hủy, kitin hầu như không bị phân.hủy, sừng móng, tóc cũng

137

-

vậy Các chất hữu cơ tổng hợp từ hidrocacbon, alcol, aldehyt, este có chất bị phân hủy

chậm, có chất hầu như không bị phân hủy -

Người ta chia vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ bền vững thành 3 nhóm:

— Nhóm vì sinh vật phân hủy các hợp chất mạch hở, như alcol mạch thẳng, aldehyt và axit

~— Nhóm vi sinh vật phân hủy các hợp chất thơm: benzen, toluen, phenol, xylen

~ Nhóm ví sinh vat phân hủy dãy polymetyl, parafin của dầu mỏ :

Nghiên cứu cấu-tạo các chất hữu cơ khó bị phân hủy người ta có kết luận: ˆ

+ Các chất có:-phân tử lớn, có nhiều mạch nhánh trong cấu trúc là những chất không bị

+ Những chất có C ở trung tâm dù chỉ có một liên kết C — H thì cũng đễ bị oxi hóa hơn

(ảnh hưởng cấu trúc nhóm của phân tử đến quá trình oxi hóa bị giảm)

+ Trong liên kết C - H nếu thay H bằng nhóm alkyi hoặc các nhóm aryl thì sẽ khó bị

+ Ngoài cacbon, nếu mạch có những nguyên tử khác nhau thì sẽ làm cho chất hữu cơ bên vững hơn với quá trình oxi hóa sinh học Ở đây ta thấy trong mạch có oxi sẽ bền hơn so

Ngày nay, nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới đang tập'trung fìm kiếm các vi sinh vật

có khả năng phân hủy các chất hữu cơ tổng hợp, các chất này hầu như vài trăm năm sau

không bị phân hủy và đang làm đau đầu toàn thể nhân loại Si

Các sản phẩm đầu mỏ nói chung bị phân hủy bởi hệ vi sinh vật có trong tự nhiên, nhưng những chất này cũng xếp vào loại khó bị phân hủy Để có thể làm sạch đất và nước bị ô nhiễm dầu mỏ chúng ta cầu chọn được quần thể vi sinh vật thích ứng với điểu kiện môi trường Cách tiến hành xử lí cũng dựa trên hai quá trình cơ bản là hiếu khí và kị khí

Các loại hình công nghệ xử lí nước thải bằng biện pháp sinh học được giới thiệu ở hình 5.1

Các phương pháp sinh học xử lf nước thấi

—~~

Hiếu khí 'Thiếu khí Kị khí

(aerobie) (anoxic) (anaerobic)

tính (ecrobic ge (potaling sinh học Inước thải (wastel | Í _(anaerobie | | UASB (upflow

activated bidlogical (atrickling sludge anaerobic

sludge) confator) || filers) Pondas and digeston) | bludge blanked)

Khử nitrat (denitrification)

- Hình 5.1 Các phương pháp sinh học làm sạch nước thải

138

5.2 CAC CONG TRINH xUL SINH HỌC NƯỚC THÁI TRONG DIEU KIỆN TỰ

` NHIÊN

-

5.2.1 Ao hé sinh học hay còn gọi là ao hồ ổn định nước thai (Waste Water Stabilization

ponds and lagoons)

`

Xử lí nước thải trong các ao hồ ổn định là phướng pháp xử lí đơn giản nhất và đã được

áp dụng từ thời xa xưa Phương pháp này không yêu cầu kĩ thuật cao, vốn đầu tư ít, chỉ phí

hoạt động rẻ tiền, quản lí đơn giản và hiệu quả cũng khá cao

Quy trình xử lí theo phương pháp ao hồ sinh học khá đơn giản và được tóm tắt như sau:

Nước thải -> loại bổ rác, cát sỏi -> Các ao hồ ổn định —> Nước đã xử lí, -

Cơ sở khoa học của phương pháp là dựa vào khả năng tự làm sạch của nước, chủ yếu là

vi sinh vật và các thủy sinh khác, các chất nhiễm bẩn bị phân hủy thành các chất khí và

nước Như vậy, quá trình làm sạch không phải thuần nhất là quá trình hiếu khí, mà còn có

cả quá trình tùy tiện và kị khí

Phương pháp này có một số ưu điểm như sau: `

— Đây là phương pháp rê nhất, dễ thiết kế và xây dựng , dễ vận hành, không đồi hỏi

cung cấp năng lượng (sử dụng năng lượng Mặt Trời)

— Có khả năng làm giảm các vi sinh vật gây bệnh nhiễm trong nước thải xuống tới mức

thấp nhất,

— Có khả năng loại được các chất hữu CƠ, VÔ cơ tan trong nước

— Hệ vi sinh vật hoạt động ở đây chịu đựng được nồng độ các kim loại nặng tương đối ,

l Đồng thời phương pháp này cũng có những nhược điểm cơ bản như sau:

~ Thời gian xử lí khá dài ngày

— Đồi hỏi mặt bằng rộng

~ Trong quá trình xử lí phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết tự nhiên, nhiệt độ thấp

của mùa đông sẽ kéo dài thời gian và hiệu quả làm sạch hoặc gặp mưa sẽ làm tràn ao hỗ gây

ô nhiễm các đối tượng khác

Ngoài ra các ao hồ sinh học, đặc biệt là ao hồ kị khí thường sinh ra các mùi hôi thối

khó chịu làm ảnh hưởng đến môi trường sống xung quanh

Phương pháp này vốn là phương pháp tự làm sạch nước đã được áp dụng từ xa xưa, đặc :

biệt là được dùng nhiều trong các nước Phát triển từ thế kì trước cho đến nay

: 5.2.La Ao hé hiéu khi, Ao hé hiếu khí là loại ao nông 0,3 — 0,5m có quá trình oxi hóa

các chất bẩn hữu cơ chủ yếu nhờ các vi sinh vật hiếu khí Loại ao hồ này gồm có: hồ làm

~ Hồ hiếu khí tự nhiên Oxi từ không khí dé dàng khuếch tán vào lớp nước phía trên va

ánh sáng Mặt Trời chiếu đợi, làm cho tảo phát triển, tiến hành quang hợp thải ra oxi Để

139

đảm bảo cho ánh sáng qua nước, chiều ýâu của hồ phải nhỏ, thường là 30 — 40cm Do chiều

sâu như vậy diện tích của hồ càng lớn càng tốt Tải của hổ (BOD) khoảng 250 — 300

Do ao nông, diện tích lớn đảm bảo điều kiện hiếu khí cho toàn bộ nước trong ao (từ mặt

thoáng đến đáy) Nước lưu trong ao tương đối dài, hiệu quả làm sạch có thể tới 80 — 95%

BOD, mầu nước có thể chuyển dần sang mẫu xanh của tảo

~ Hồ có sục khuấy Nguồn oxi củng cấp cho vi sinh vật hiếu khí trong nước hoạt động

là các thiết bị khuấy cơ học hoặc khí nén (chủ yếu là khuấy cơ học) Nhờ vậy, mức độ hiếu

khí trong hồ sẽ mạnh hơn, đều hơn và độ sâu của hồ cũng lớn hơn (2 = 4,5m) Tải BOD của

hồ khoảng 400kg/ha.ngày Thời gian lưu nước trong hồ khoảng 1 — 3 ngày có khi dài hơn

Quá trình xử lí nước thải trong hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo về cơ bản giống quá

trình xử lí trơng aeroten, chỉ khác hai điểm:

+ Không dùng bùn hoạt tính hồi lưu từ lắng 2 Vì vậy, nồng độ bùn trong hồ là rất nhỏ

Có thể coi phản ứng BOD ở đây là phản ứng bậc một xẩy ra trong điều kiện khuấy trộn hoàn

ot Tuổi của bùn 6, tính bằng thời gian lưu nước trong hồ t = = Thời gian lưu gần đúng

ˆ dựa trên áp dụng môđen của Monod cho hồ khuấy trộn hoàn toàn

Khả năng khử BOD; tính theo công thức:

1

l+Krt

5o

trong đó: S¿ và Slà BOD; trước và sau khi xử lí (vào và ra hồ) (tính bằng mgi])

t: Thời gian lưu nước (ngày)

K: Phụ thuộc vào nhiệt độ T °C: Kp = Kao gt 20) (5.2)

6 là hằng số, với hồ tự nhiên 8 = 1,035 — 1,0784, với hồ hiếu khí nhân tạo 9 = 1,045

T: Nhiệt độ của nước trong hồ(”C)

Kyo : Hằng số tốc độ xử lí BODs theo phản ứng bậc một (ngày |) & 20°C

Hằng số Kao đao động từ 0,3 — 0,5 phụ thuộc vào chất lượng nước thải, cường độ

'khuấy trộn và nhiệt độ nước)

— Lượng bùn hoạt tính sinh ra trong hồ do quá trình khử BOD tính theo công thức:

Y(S„ ~ X)

X= 1+ Kạt (mg/1) — @3)

Kạ : Hệ số phân hủy nội bào (ngày `)

Y: Hệ số tạo bùn max tính theo bùn được tạo ra khi khử 1 mg BOD; (mg/mg)

140

Các công thức khắc giống công thức trên

* Chất lượng nước sau khi xử lí :

+ Nồng độ BOD;s giảm từ Sạ (mg/) xuống S (mg/)ở đầu ta

+ Can lắng gồm chất rần lơ lửng (SS) với lượng bùn X(mgf) tạo thành và có thể thêm

sinh khối tảo

~ Lượng oxi cần thiết :

tính theo công thức tính toán cho aeroten

— Cường độ khuấy trộn : như với aeroten

~ Ảnh hưởng của nhiệt độ :

tính theo công thức Tec -Afa + Qh (5.4)

T¡ : Nhiệt độ của nước thải ở đầu vao CC)

Tạ : Nhiệt độ không khí trên mặt hồ (°C)

†: Hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào cường độ khuấy, độ dm không khí thường lấy là0, 5°

Trong thực tế, xây ngăn hồ sực khí: với: trang bị bộ sục khí hợp lí sẽ cho hiệu quả xử lí

cao Ngược lại, sự phân tán bông kết của bùn hoạt tính thấp (độ tuổi bùn hoạt tính nhỏ, mức

độ ồn định bị hạn chế) cũng như sự phát triển của tảo làm cần trở sự phân tán các chất lơ

lửng Do vậy, khi xử lí nước thải đô thị, nồng độ các chất huyền phù dao động trong khoảng

50 — 20 mg/l

- Sau hồ sục khí nên xây đựng 1 bể lắng (lắng 2) sẽ giảm được chỉ số này Thời gian lưu

nước ở hồ sục khí là 10 ngày, trong điều kiện khí hậu ôn hờa giảm BOD được 80 — 90%,

nếu ở nhiệt độ cao hơn sẽ rút ngắn được thời gian Hiệu quả khử vi khuẩn phụ thuộc vào

thời gian lưu nước ở trong hồ Về mặt này, hồ có sục khí không bằng các ao hồ tự nhiên

khác Chính vì vậy, các ao hồ tự nhiên còn có tên là các ao hồ ổn định

Bể lắng 2 ở đây có thể làm bing đất, sâu từ 1— 2 m, nền đất nện hoặc đáy lát đá hoặc

tấm bê tông, nếu nền đất yếu có hiện tượng xới lở Không nên để lưu nước trong bể ý lầng

quá 2 ngày để tránh rong tảo phát triển ;

5.2.1b Ao hồ kị khí,

Ao hồ kị khí là loại ao sâu, ít có hoặc không có điêu kiện hiếu khí Các \ vi sinh vật kị

khí hoạt động sống không cần oxi của không khí Chúng sử dụng oxi ở các hợp chất như

nitrat, sulfat dé oxi hóa các chất hữu cơ thành các axit hữu cơ, các loại rượu và khí CHa, ,

Ao hồ kị khí thường dùng để lắng và phân hủy cặn lắng ở vùng đáy Loại ao hồ này có

thể tiếp nhận loại nước thải (kể cả nước thải công nghiệp) có độ nhiễm bần lớn, tải BOD cao

và không cần vai trò quang hợp của tảo Nước thải lưu ở hồ kị khí thường sinh ra mùi hôi

141

` thối khó chịu Vì vậy không nên bố trí các loại ao hồ này gần khu dân cư và xí nghiệp chế

Để duy trì điểu kiện kị khí và giữ ấm nước trong hồ trong những ngày mùa đông giá

lạnh, chiều sâu hồ là khá lớn (từ 2 — 6 m, thông thường lấy ở khoảng 2,5 — 3,5 m)

Khi xây dựng hồ kị khí thường tính toán theo kinh nghiệm: chiều sâu nhự trên đã dé

cập, diện tích mặt thoáng không cần lớn (thường vào khoảng 10 — 20% diện tích ao hồ tùy

nghỉ) Thời gian lưu nước có thể là đài, nhưng cần tính toán sao cho mùa hè chỉ cần lưu nước từ 1,5 đến 2 ngày và mùa đông là 5 ngày BOD trong hồ này trong mùa hè có thể khử

tới 65 — 80% và mùa đông có thể khử tới 45 — 65 %

Cấu tạo của hồ nên có 2 ngăn: 1 ngan lm viéc va 1 ngdn dự phòng khi vét bùn cặn

Cửa dẫn nước vào ao hỗ nên đặt chìm đảm bảo cho việc phân bố cặn đồng đều trong hồ

Cửa xả nước ra khỏi hồ theo kiểu thu nước bề mặt và có tấm ngăn bùn không cho ra cùng

với nước ˆ

Ở thành phố có vùng ngoại 6 rộng và nhiều đâm, phá trăng có thể cải tạo thành các đầm

hồ kị khí để xử lí nước thải Trên thế giới đã có thành phố xử lí nước thải trong hồ có bể

mặt tới 5 km” -

Các hồ hiếu khí hoặc kị khí có thể xây dựng một bậc hoặc nhiều bậc Chiểu sâu của bac

sau lớn hơn bậc trước 'Hồ một bậc thường có diện tích 0,5 — 7 ha, nhiều bậc điện tích mỗi bậc 2,25 ha Tùy theo yêu cầu xử lí, có thể xây dựng một hệ thống gồm nhiều hồ

5.2.1c Ao hồ hiếu - kị khí (Ao hồ tùy nghỉ)

Loại ao hồ này rất phổ biến trong thực tế Đó là loại kết hợp có hai quá trình song song:

phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ hòa tan có đếu ở trong nước và phân hủy kị khí (sản phẩm chủ yếu là CH¿) cặn lắng ở vùng đáy

Đặc điểm của ao hồ tùy nghỉ xét theo chiều sâu có 3 vùng: lớp trên là vùng hiếu khí wi sinh vật hiếu khí hoạt động), vùng giữa là vùng kị khí tùy tiện (vi sinh vật tùy nghĩ hoạt động) và vùng phía đáy sâu là vùng ki khí (vi khuẩn lên men metan hoạt động)

Nguồn oxi cần thiết cho quá trình oxi hóa các chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nước nhờ khuếch tán qua mặt nước đo sóng gió và nhờ tảo quang hợp dưới tác dụng của ánh sáng Mặt Trời Nồng độ oxi hòa tan ban ngày nhiều hơn ban đêm Vùng hiếu khí chủ yếu ở lớp nước phía trên mặt ao hồ có độ sâu tới lín

Vùng kị khí xẩy ra ở lớp đáy hồ Ở đây các chất hữu cơ bị phân hủy kị khí sinh ra các

khí CHạ, H;§, Hạ, N;, CO; (chủ yếu là CHạ Do vậy quá trình phân hủy kị khí các chất hữu

cơ còn gọi là quá trình lên men metan) Quá trình này phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ Ở nhiệt độ cao, quá trình lên men metan xẩy ra nhanh hơn Phân hủy kị khí các chất hữu cơ :

thường sinh ra các sản phẩm dạng khí có mùi thối khó chịu và có thể còn bị cháy nổ hoặc gây nhiễm độc bầu không khí, có khi gây chết người khi ngửi phải hỗn hợp khí thoát ra từ

Trong hồ thường hình thành hai tầng phân cách nhiệt: tầng nước phía trên có nhiệt độ

cao hơn,tâng dưới Tầng trên có tảo phát triển, tiêu thụ CO¿ làm cho pH chuyển sang kiểm

142

“6

(có khi tới 9,8) Tảo phát triển mạnh thành lớp dày rồi chết và tự phân làm cho nước thiếu

oxi hòa tan, ảnh hưởng đến vi sinh vật hiếu khí, còn các vi sinh vật kị khí tùy tiện hoạt động

mạnh Trong trường hợp này nên khuấy đảo nước hồ để tránh cho hồ bị quá tải chất hữu cơ

Xây dựng hồ nên chọn chiều sâu vào khoảng 1 — 1,5 m, tỉ lệ chiều đài và chiều rộng là 1:1

hoặc 2:1 Những nơi có nhiều gió, điện tích hồ nên cho rộng, còn những nơi ít gió, xây hồ

-có nhiều ngăn Đáy hồ cần phải lèn chặt để chống thấm, có thể phải phủ một lớp đất sét dây

15cm Bờ hồ nên gia cố chắc chắn tránh xói lở

Khả năng khử BOD tính theo công thức (5.1) và (5.2) ở mục hồ có sục khuấy:

E : Hiệu suất xử lí (%)

5; : BOD; của nước thải đầu vào hổ (mg/1)

$_ :BODs của nước thải đầu ra đã xử lí (mg/l)

Ky : Hệ số phụ thuộc vào kiểu hồ tự nhiên hoặc kiểu hồ hiếu khí nhân tạo, vào

nhiệt độ và tính chất của nước thải sinh hoạt hay công nghiệp

, Đối với nước thải sinh hoạt thì Kao nằm trong khoảng 0,5 < Kạo < 1; với nước thải công,

nghiệp thì 0,3 < Kao < 2,5 : -

9 là hằng số, với hồ tự nhiên 9 = 1,035 — 1,074, với hồ hiếu khí nhân tạo Ô = 1,045

T: Nhiệt độ của nước trong hồ (°C)

Thời gian lưu nước trong hồ tính theo công thức

KrS vn K+ — tính như công thức (5.2): Kp =Ky9.0(T-2

T> 10°C thi Kp =Ky9.1,07T-

Bang 5.1 giới thiệu các thông số kĩ thuật về thiết kế các loại ao hồ ổn định sinh học và

bảng 5.2 cho biết hiệu quả xử lí nước thải bằng các ao hồ kiểu này ở Cộng hòa Liên Bang

Nếu trường hợp ở trong nước có nồng độ kim loại nặng cao thì cần phải dùng biện pháp

hấp phụ, trao đổi ion hoặc các biện pháp thích hợp khác để loại chúng hoặc làm giảm

nồng độ của chúng Kim loại nặng cũng như các chất có độc tính khác ảnh hưởng ức chế

hoặc tiêu diệt trước hết là các vi sinh vật, sau đến các giới thủy sinh khác và cuối cùng ánh

Hưởng đến môi trường sống của con người Nếu các chất độc này nhiễm vào nước sinh hoạt,

nước uống sẽ gây độc rất nguy hiểm cho người và động vật Quần thể vi tảo trong ao hồ rất

mẫn cắm với độ độc của các ion kim loại Người ta đã để ra phương pháp dùng tảo chỉ thị

mức độ nhiễm độc của các ion kim loại nặng trong nước :

143

Bảo dưỡng và vận hành các ao hồ sinh học khá đơn giản: với ao hồ hiếu khí và tùy nghi

cần phải loại bùn và tảo, thay nước và làm cô thường xuyên (có thể vài tuần phải làm một

lần) Với ao kị khí thì 2-3 năm mới loại bùn một lần

Bang 5.1 CÁC THÔNG SỐ KĨ THUẬT TIÊU BIỂU ĐỀ THIẾT KẾ CÁC AO SINH HỌC

Thông số Hiếu khí Hiếu khí Hiếu khí Kị khí Ao Hồ

B50 thấp cao -| - vừa phải tùy tiện kị khí hiếu khí

Chế độ khuấy gián đoạn gián đoạn gián đoạn trén mat - Khuấy đều

Kích thước ` "%

hồ (ha) <4 0,2 — 0,8 0,8 —4 0,8 —4 0,2.— 0,4 0,8 — 4

Sự Từng loạt , Từng loạt Từng loạt Từng loạt

hoạt động hoặc Từng loạt hoặc hoặc Từng loạt | hoặc

song song song song song song song song

Chiều sâu (m) 0,9 — 1,2 0,3 — 0,45 0,9 — 1,5 1,2 —1,4 2,4— 4,8 - 1,8 —6

pH 6,5—10” 6,5 — 10 65 —10,6 | 65—8,5 | 6,5 —7,2 6,5 —8

Su bién dong '

Ì nhiệt độ (°C) 0—30 _ 5—30 0—30 0—50 6— 50 0— 30

Nhiệt độ tối 20 l

Tai BOD, 67.800-— 90.400 — <16:950 56500 —- 226.300 —

(kg/ha.ngày) 135.600 180.800 TT 203.400 565.000

Hiệu quả xử lí :

BOD, (%) 80-95 80 —95 60 - 80 80-95 50— 85 80 —95

| Ta “TA , Tảo, CO Tảo, CO

Chuyển đổi Tảo, COa, Tao, CO, CO», 0, CO2, CH,, CO,,

chính tế bào tế bào - tế bào tế bào vi, | ˆ tế bào On ee

` vi khuẩn ‘vi khuẩn vi khuẩn, NO¿ Ì ˆ khuẩn, CH¿ vi khuẩn Vị khuân

Nồng độ tảo

(mg/l) 40 — 100 100 — 260 5—10 5—20 0—5

Chất rấn ˆ

trong nước 80 — 140 150 — 300 10 ¬30 40 — 60 80 — 160 80 — 250

144

9

Bảng 5.2 KẾT QUÁ XỬ LÍ BẰNG AO SINH HỌC MỘT SỐ LOẠI NƯỚC THAI

CONG NGHIEP 6 CHLB DUC

Hóa chất acker chemie, COD 1116 269 95,2

Burghausen FRG Chat ran 55 64 82

-Clohidrocacbon 10,7 0

j E8996 BOD 150 ; 200 4 98

Lọc dầu Refinery, 4 20a 70 ˆ 66

Ingolstadt, FRG cob

Hóa sinh : Bochringer, COD 2000 38 97,1

MD

trong năm 1984 ` ` *

gia sức - , ` CoD 2400 — 9600 200 ~ 300 91 -

Sữa Emmentaler—wer BODs Dp | 2000 1200 150 25 ` 2 96

k, FRG cop

5.2.1d Ao hồ ổn định xử lí bậc II Nước thải sau khi xử lí cơ bản (bậc II bằng

aeroten, lọc sinh học hay xử lí kị khí hoặc qua các thiết bị xử H hóa lí, vật lí chưa đạt tiêu

chuẩn là nước sạch để xả vào nguồn thì có thể phải xử lí bổ sung (bậc III) Mot trong các công trình xử lí bậc II là ao hồ ổn định sinh học kết hợp với thả bèo, nuôi cä

Đây là loại ao hồ tùy tiện, nông sâu, rộng hẹp tùy điều kiện cho phép Trong nước thải

đã xử lí còn một lượng BOD, nào đó (thí dụ: khoảng 60 — 80 mg/l), cdn nito ở các dạng

NHỉ,NO} và phosphat (nguồn P) Trong ao hồ, hệ vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn, sẽ hoạt động ở 3 vùng: kị khí ở đáy, tùy tiện ở vùng giữa và hiếu khí ở vùng trên gần mặt

nước Vi sinh vật hoạt động sẽ phân hủy nốt phần BOD còn lại hoặc phần COD được chuyển sang dễ phân hủy Ở vừng hiếu khí, tảo phát triển sẽ sử dụng nguồn N và P cho việc tăng

145

sinh khối, đồng thời thải ra O; phục vụ cho vi sinh vật hiếu khí Ngược lại, vi sinh vật hiếu

khí hoạt động sẽ thải ra CO¿, cung cấp nguồn cacbon - phục vụ cho tảo và các loài thực vật

thủy sinh khác cho quá trình quang hợp ˆ

Thực vật thủy sinh ở ao hồ ổn định xử lí bậc IH thường là bèo cái, bèo tây, rau muống

Các loại này phát triển, ngoài cung cấp oxi cho vi sinh vật còn có bộ rễ cho vi khuẩn hiếu

khí bám, bộ lá che ánh sáng mặt trời để cho vi khuẩn khỏi bị chết bởi tỉa tử ngoại và như

vậy thúc đẩy nhanh quá trình làm sạch nước Các thực vật thủy sinh và tảo còn có khả năng ©

hấp thụ kim loại nặng `

Các ao hô loại nầy có thể dùng cho các loại nước thải chỉ qua xử lí sơ bộ, nếu còn đặc thì pha loãng với nước được quy định là sạch theo tỉ lệ 1 : 3 hoặc 1: 5 Việc nuôi cá cần

tham khảo ý kiến của ngành thủy sản ˆ r

5.2.1e Kha nang ap dung ao.hé sinh hoc Cac loại ao hồ sinh học có thé 4p dung thích hợp ở nước ta nếu diện tích mặt bằng và các điêu kiện khác cho phép Các ao hồ có thể làm một bậc hoặc nhiều bậc xử lí Chiều sâu của hồ bậc sau thường sâu hơn bậc trước Thiết bị đưa nước vào hồ phải có cấu trúc thích hợp để phân phối đều hỗn hợp bùn nước trên toàn bộ diện tích hồ Hồ một bậc thường có diện tích 0,5 — 7 ha, nhiều bậc thì mỗi bậc là

2,25 — 2.5 ha

5.2.2 Cánh đồng tưới và bãi lọc

Việc xử lí nước thải được thực hiện trên những cánh đồng tưới và bãi lọc là dựa vào khả năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua lọc, nhờ có oxi trong

các lỗ hổng và mao quản của lớp đất mặt, các vỉ sinh vật hiếu khí hoạt động phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bần 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 Đã xác định được quá trình oxi hóa nước thải chỉ xẩy ra ở lớp đất mặt sâu tới 1,5m Vì vậy, các cánh đồng tưới và bãi lọc chỉ được xây dựng ở những nơi có mực nước nguổn thấp hợn 1,5m

so với mặt đất

Cánh đồng tưới có hai chức năng: xử lí nước thải và tưới bón cây trồng Tủy chức năng

nào là chính, cánh đồng tưới sẽ là cánh đồng tưới công cộng hay cánh đồng tưới nông nghiệp hoặc chỉ làm chức năng xử lí nước thải gọi là bãi lọc (còn gọi là cánh đồng lọc) Đối với cánh đồng tưới nông nghiệp, ngoài khả năng làm ẩm đất còn phải đáp ứng các chất dinh

dưỡng (N, P, K) cho cây trồng Việc dùng nước thải tưới bón cho cây trồng có thể tăng năng

Trong nước thải sinh hoạt và đô thị thường chứa đủ các thành phần dinh dưỡng cho

cây trồng Hàm lượng N vao khoang 15 — 60 mg/l, P vào khoảng 3 — 12 mg/l, K vào khoảng 6 — 25 mg/Ï: Những hợp chất chứa các nguyên tố này chủ yếu ở dạng hòa tan, một phần ở dạng chất rắn lơ lửng: Với nitơ có tới 85% ở dạng hòa tan, 15% ở dạng chất huyền „ phù; hợp chất phospho là 60% và 40%; kali là 95% và 5% Như vậy, tỉ lệ N:P:K trong nước

146