Ph ươ ng pháp trung hòa?.[r]
Trang 1N ƯỚ C TH I VÀ QUÁ TRÌNH X LÝ N Ả Ử ƯỚ C TH I Ả
(NTN – 11QM)
Ch ươ ng 1 Gi i thi u chung ớ ệ 1.1 Khái ni m n ệ ướ ấ c c p
- Nguyên nhân nước ng t ít: Ô nhi m ngu n nọ ễ ồ ước, bang tan nước m n xâm nh p,ặ ậ dân s tang, tr lố ữ ượng nước dung tăng
- S phân ph i nự ố ước trên trái đ t: Nấ ước đ i dạ ương 97%, nước ng t 3% Trongọ đó: Núi bang và sông bang chi m 68,7%, nế ước ng m 30,1 %, nầ ước m t ng t:ặ ọ
h 87%, đ m l y 11%.ồ ầ ấ
- Nước ng t hi n t i trên th gi i có th s d ng đọ ệ ạ ế ớ ể ử ụ ược ch chi m 1%.ỉ ế
- G m có 2 lo i: Nồ ạ ước m t và nặ ước ng mầ
1.1.1 N ướ c m t ặ
- Do s k t h p dòng ch y b m t và ti p xúc v i oxy nên có đ c tr ng: Ch a khíự ế ợ ả ề ặ ế ớ ặ ư ứ hòa tan đ c bi t là oxy; ch a nhi u ch t r n l l ng: phù sa, lá cây…; có hàmặ ệ ứ ề ấ ắ ơ ử
lượng ch t h u c cao; có s hi n di n c a rong, rêu, t o do c n oxy quangấ ữ ơ ự ệ ệ ủ ả ầ
h p.ợ
- L u ý: Nư ước ngu n th y xu t hi n CO2, H2S là do có quá trình k khí x y ra,ồ ấ ấ ệ ỵ ả không có O2 trong đó
1.1.2 N ướ c ng m ầ
- Ch t lấ ượng nước ph thu c vào đ a t ng mà nụ ộ ị ầ ước th m qua và có đ c tr ng: ấ ặ ư
Đ đ c th p vì ch t l l ng trong nộ ụ ấ ấ ơ ử ước ng m không có do nầ ước mu n xu ngố ố
t ng ng m thì th m qua các l p đ t đá nên ch t l l ng đã đầ ầ ấ ớ ấ ấ ơ ử ược gi l i bênữ ạ trên
Nhi t đ và thành ph n hóa h c n đ nhệ ộ ầ ọ ổ ị
Không có O2, nh ng có th ch a H2S và CO2 vì có quá trình k khí x y raư ể ứ ỵ ả
Ch a ch t khoáng hòa tan ch y u là Fe, Mn, Fứ ấ ủ ế
Không có s hi n di n c a vi sinh v t hi u khíự ệ ệ ủ ậ ế
- T i sao nạ ước ng m khi l y lên chua m t th i gian sau h t chua: Vì có CO2 nênầ ấ ộ ờ ế
nước chua, n u đ a lên khí CO2 thoát ra ngoài làm pH tăng lên, h t chua.ế ư ế
1.2 Khái ni m v n ệ ề ướ c th i ả
- Nướ ấc c p, nước thiên nhiên sau khi ph c v đ i s ng con ngụ ụ ờ ố ười: ăn, u ng… bố ị nhi m b n các h p ch t h u c , vô c , vi trùng… g i là nễ ẩ ợ ấ ữ ơ ơ ọ ước th i.ả
1.2.1 Phân lo i n ạ ướ c th i ả
- Nước th i sinh ho t, nả ạ ước th i s n xu t: D a vào m c đích s d ngả ả ấ ự ụ ử ụ
- Nước m a ch y tràn trên m t đ tư ả ặ ấ
1.2.1.1 N ướ c th i sinh ho t ả ạ
- Ngu n g c: C quan, trồ ố ơ ường h c, nhà dân, b nh vi n, ch , công trình côngọ ệ ệ ợ
c ng…ộ
- Thành ph n: Ch a nhi u ch t h u c d phân h y sinh h c do th c ăn th a,ầ ứ ề ấ ữ ơ ễ ủ ọ ứ ừ
ch t vô c , VSV và vi trùng gây b nh.ấ ơ ệ
- Ch t h u c d phân h y sinh h c là ch t h u c có m ch C ng nấ ữ ơ ễ ủ ọ ấ ữ ơ ạ ắ
1.2.1.2 N ướ c th i s n xu t ả ả ấ
- Ngu n g c: T quy trình công ngh s n xu t c a các nhà máy, xí nghi pồ ố ừ ệ ả ấ ủ ệ
- Thành ph n: Ch a nhi u ch t vô c , h u c d ng hòa tan, ch t h u c khóầ ứ ề ấ ơ ữ ơ ạ ấ ữ ơ phân h y sinh h c, ch t ho t đ ng b m t và vi trùng gây b nhủ ọ ấ ạ ộ ề ặ ệ
L u ý: T i sao l i chia ra thành 2 lo i nư ạ ạ ạ ước th i?ả
- Có s khác nhau v m t đ c h i và tính ch tự ề ặ ộ ạ ấ
Trang 2- Phân lo i đ s d ng công ngh x lý cho phù h pạ ể ử ụ ệ ử ợ
N u tr n chúng thì x lý ph c t p và chi phí cao.ế ộ ử ứ ạ
- Các lo i nạ ước th i s n xu t khác nhau hoàn toàn là vì tùy vào lo i hình s nả ả ấ ạ ả
xu t.ấ
1.3 Các thông s đ c tr ng ố ặ ư
1.3.1 Đ i v i n ố ớ ướ ấ c c p
- Không nói đ n COD, BOD, DOế
a Nhi t đệ ộ
- Là đ i lạ ượng ph thu c vào đi u ki n môi trụ ộ ề ệ ường và khí h u S thay đ i nhi tậ ự ổ ệ
đ n c a nộ ủ ước ph thu c vào t ng lo i ngu n nụ ộ ừ ạ ồ ước
- Nhi t đ nệ ộ ước m t dao đ ng 4 – 40oCặ ộ
- Ng m t 17 – 27oCầ ừ
Ví d : Mi n B: 13 – 34oC, mi n Nam: 26 – 29oCụ ề ề
b Hàm lượng c n không tanặ
- Được xác đ nh b ng cách l c m t đ n v th tích nị ằ ọ ộ ơ ị ể ước ngu n qua gi y l c, r iồ ấ ọ ồ đem s y 105 – 110oC, đánh giá nấ ước m t vào mùa m a, không đánh giá nặ ư ước
ng m vì nầ ước ng m không có thành ph n này.ầ ầ
- Hàm lượng c n nặ ước ng m < 30 – 50 mg/Lầ
- Hàm lượng c n c a nặ ủ ước sông 20 – 500 mg/L
- Thành ph n: H t cát, sét, bùn, các ch t h u c có ngu n g c t đ ng th c v tầ ạ ấ ữ ơ ồ ố ừ ộ ự ậ hòa tan trong nước
c Đ màuộ
- Do các ch t b n trong nấ ẩ ước gây ra
- Các h p ch t Fe, Mn không tan trong nợ ấ ướ ạc t o thành màu nâu đỏ
- Các h p ch t humic – ch t mùn h u c gây màu vàngợ ấ ấ ữ ơ
- Các loài th y sinh t o màu xanh: rong, rêu, t oủ ạ ả
- Đ n v đo đ màu: Platin – Cobanơ ị ộ
- Nước thiên nhiên đ màu < 200 Pt – Coộ
- Nước sông mùa m a > 200ư
d Đ đ cộ ụ
- Nước là môi trường truy n ánh sang t t, khi trong nề ố ước có nhi u ch t l l ng,ề ấ ơ ử
c n, cát, vsv kh năng truy n ánh sang gi m đi, nặ ả ề ả ước có đ đ c cao ch ng t cóộ ụ ứ ỏ nhi u c n b n.ề ặ ẩ
- Đ n v đo: mg SiO2/l; NTU, FTUơ ị
- Nước m t mùa n ng: 20 – 100 NTU Nặ ắ ước m t mùa lũ: 500 – 600 NTUặ
e pH
- Đ c tr ng b i n ng đ ion H+ có trong nặ ư ở ồ ộ ước và bi u th tính axit hay ki m c aể ị ề ủ
nước
- pH: 7 – trung tính…
f Đ c c ngộ ứ
- Bi u hi n hàm lể ệ ượng các mu i Ca, Mg trong nố ước
- Gây tr ng i cho sinh ho t s n xu t n u đ c ng caoở ạ ạ ả ấ ế ộ ứ
- Sinh ho t: gây lãng phí xà phòng do Ca, Mg két h p v i axit béo tao thành cácạ ợ ớ
h p ch t khó tan và n u th c ăn lâu chin do đóng c n.ợ ấ ấ ứ ặ
- S n xu t: T o l p c n trong các lò h i ho c gây k t t a h hả ấ ạ ớ ặ ơ ặ ế ủ ả ưởng đ n ch tế ấ
lượng s n ph mả ẩ
g Đ ki mộ ề
Trang 3- T ng hàm lổ ượng các ion bicacbonat, cacbonat, hydroxyl và anion c a các mu iủ ố
c a các axit y u HCO3-, H2CO3ủ ế
- Đ n v : mg đơ ị ương lượng/l
- Ảnh hưởng tr c ti p đ n t c đ và hi u qu x lý nự ế ế ố ộ ệ ả ử ước
h Hàm lượng Fe
- Hai d ng: Fe2+ và Fe3+ạ
- Nước ng m: Fe2+ , khi ti p xúc Oxy chuy n Fe3+ có màu nâu đ bông c nầ ế ể ỏ ặ Fe(OH)3
- Nước m t: Fe d ng keo h u c và huy n phù (Fe3+)ặ ạ ữ ơ ề
- Hàm lượng Fe cao >5mg/l nước mùi tanh, làm vàng qu n áo khi gi t, h s nầ ặ ư ả
ph m ngành d t, gi y, phim nh, đ h p.ẩ ệ ấ ả ồ ộ
Câu h i: Ngỏ ườ ưi d Fe sẽ b gì?ị
i Hàm lượng Mangan (mg/l)
- Mn thường có trong nước ng m dầ ưới d ng ion Mn2+ nh ng v i hàm lạ ư ớ ượng
tương đ i th p (ít khi vố ấ ượt quá 5mg/l)
- V i hàm lớ ượng Mn l n h n >0,1 mg/l sẽ gây nhi u tr ng i trong vi c s d ng,ớ ơ ề ở ạ ệ ử ụ
gi ng nh nố ư ước ch a Fe caoứ
- Mn + O2 => MnO2 s oxy hóa +4ố
j Hàm lượng Clorua
- T n t i Cl-, ion Cl- không đ c h i Tuy nhiên v i hàm lồ ạ ộ ạ ớ ượng l n >250mg/l có vớ ị
m n, Cl- xâm nh p do s hòa tan các mu i khoáng ho c quá trình phân h yặ ậ ự ố ặ ủ
ch t h u c ấ ữ ơ
- Nước ng m có khi lên t i 500 – 1000 mg/l n u s d ng gây b nh th n, nầ ớ ế ử ụ ệ ậ ước nhi u Cl- sẽ xâm nh p bê tông ăn mòn.ề ậ
L u ý: Nói đ n Fe, Mn là nư ế ước ng m, c n không tan là nầ ặ ước m tặ
k Các ch tiêu khácỉ
- Hàm lượng sunfat, silicm h p ch t ch a Nito, photpho, các ch t khí hòa tanợ ấ ứ ấ
Ví d : pH=7,07; DO=5,6; Đ đ c 57; SS 88; NH4+=0,001ụ ộ ụ
1.3.2 N ướ c th i ả
a Đ pHộ
- Là ch tiêu quan tr ng nh t đ xác đ nh ch t lỉ ọ ấ ể ị ấ ượng nước th i v m t hóa h cả ề ặ ọ
và sinh h c.ọ
- Trung hòa nước th i: N u nả ế ước th i mang tính axit thì cho NaOH vào, còn n uả ế
pH cao thì cho H2SO4
- Ki m soát các quá trình sinh h c vì t c đ c a quá trình này ph thu c đáng kể ọ ố ộ ủ ụ ộ ể vào s thay đ i pHự ổ
b Đ màuộ
- Màu do các ch t sinh ho t, công nghi p và các s n ph m đấ ạ ệ ả ẩ ượ ạc t o ra t quáừ trình phân h y các ch t h u củ ấ ữ ơ
- Đ n v : Pt – Coơ ị
- Đ c tr ng b i t ng lo i ngành s n xu tặ ư ở ừ ạ ả ấ
- Đ màu nộ ước th i l n h n nả ớ ơ ướ ấc c p
c Nhi t đ \ệ ộ
- Ngành d t nhu m nhi t cao nh t, t 80 – 100oC.ệ ộ ệ ấ ừ
- Ảnh hưởng:
+ Đ i s ng th y sinh v tờ ố ủ ậ
+ S hòa tan c a oxy trong nự ủ ước: Nhi t đ tăng s hòa tan tăngệ ộ ự
Trang 4+ Quá trình l ng các h t c n: Nhi t đ tăng, s chuy n đ ng c a phân t tăng,ắ ạ ặ ệ ộ ự ể ộ ủ ử làm l ng c n gi mắ ạ ả
d Hàm lượng ch t r nấ ắ
- T ng lổ ượng ch t r n TS là tính ch t v t lý đ c tr ng quan tr ng c a nấ ắ ấ ậ ặ ư ọ ủ ước th iả
g m: Ch t r n n i, ch t r n l l ng (huy n phù SS), ch t r n keo, ch t r n hòaồ ấ ắ ổ ấ ắ ơ ử ề ấ ắ ấ ắ tan
- Đ n v tính: mg/lơ ị
- S y đ n 150oCấ ế
e DO
- Ch tiêu quan tr ng lien quan đ n ki m soát ô nhi m dòng ch y: Vì trong nỉ ọ ế ể ễ ả ước
th i s d ng vsv nhi u, O2 cung c p cho vsv s d ngả ử ụ ề ấ ử ụ
- C s c a vi c đánh giá ô nhi m c a nơ ở ủ ệ ễ ủ ước th iả
- Do càng th p nấ ước càng ô nhi mễ
- Ki m soát t c đ s c khí, nh m đ m b o lể ố ộ ụ ằ ả ả ượng oxy thích h p cho vsv hi u khiợ ề phát tri nể
f Nhu c u oxy sinh hóaầ
- Lượng oxy c n thi t cho vi khu n s ng và ho t đ ng đ oxy hóa các ch t h uầ ế ẩ ố ạ ộ ể ấ ữ
c có trong nơ ước th iả
- Ch tiêu xác đ nh m c đ ô nhi m c a nỉ ị ứ ộ ễ ủ ước th i thông qua ch s oxy dung đả ỉ ố ể khoáng hóa h p ch t h u c d phân h y sinh h cợ ấ ữ ơ ễ ủ ọ
- Đướ ức ng d ng đ đánh giá hi u qu các công trình x lý sinh h cụ ể ệ ả ử ọ
- Ý nghĩa: BODcàng cao nước th i càng ch a nhi u h p ch t h u c ả ứ ề ợ ấ ữ ơ
- Thông thường nước m t BOD th p 10 – 15mg/l, còn nặ ấ ước r rác kho ng vaiifỉ ả
ch c ngàn mg/l, nụ ướ ỉc r rác đ càng lâu BODcàng gi m vì ch t h u c đã để ả ấ ữ ơ ược VSV phân h y b tủ ớ
- BOD chính là hàm lượng ch t h u c có trong nấ ữ ơ ước th iả
- T l lý tỷ ệ ưởng cho s phát tri n c a VSV: BOD:N:P = 100:5:1ự ể ủ
g Nhu c u oxy hóa h cầ ọ
- Lượng oxy c n thi t đ oxy hóa hoàn toàn ch t h u c và m t ph n các ch t vôầ ế ể ấ ữ ơ ộ ầ ấ
c d b oxy hóa có trong nơ ễ ị ước th iả
- Là lượng oxy c n thi t oxy hóa hóa h c các ch t h c trong nầ ế ọ ấ ữ ơ ước thành CO2 và
nước
- BOD/COD=0,68
- Lượng oxy này tương đương v i hàm lớ ượng ch t h u c có th b oxy hoa, đấ ữ ơ ể ị ược xác đ nh khi s d ng 1 tác nhân oxy hóa hóa h c m nh trong môi trị ử ụ ọ ạ ường đ tấ
- Lý do COD cao h n BOD là do COD bi u th c lơ ể ị ả ượng ch t h u c không b oxyấ ữ ơ ị hóa sinh h cọ
h Các h p ch t dinh dợ ấ ưỡng N, P
- Hàm lượng N
+ N có th t n t i d ng: N h u c , ammoniac, nitric, nitratể ồ ạ ạ ữ ơ
+ N trong nước th i r t c n thi t vì chúng là thành ph n dinh dả ấ ầ ế ầ ưỡng c b ngơ ả trong quá trình phát tri n c a vi sinh v t trong các công trình x lý sinh c nể ủ ậ ử ọ ước
th iả
- Hàm lượng P
+ Ch t dinh dấ ưỡng c n thi t cho s phát tri n th o m c s ng dầ ế ự ể ả ố ố ướ ưới n c
+ Gây phú dưỡng hóa: Sinh v t phát tri n m t cách t, thi u oxy ngu n nậ ể ộ ồ ạ ế ồ ước ô nhi mễ
Trang 5+ Hàm lượng P trong nước th i ra sông, su i, ao, hò vả ố ượt cho phép gây phú dưỡng hóa
+ Trong nước th i thả ưởng d ng P vô cở ạ ơ
i Vi sinh v tậ
- Vai trò quan tr ng trong qá trình khoáng hóa các ch t h u c có trong nọ ấ ữ ơ ước th iả
- Có 4 lo i: VK, n m, t o, đ ng v t nguyên sinh vai trò quan tr ng trong phân gi iạ ấ ả ộ ậ ọ ả
ch t th iấ ả
1.4 Tiêu chu n ch t l ẩ ấ ượ ng n ướ c
1.4.1 Nướ ấc c p
- Ăn u ng: QCVN 01:2009/B Y t - quy chu n lý thuaath quóc gia v ch t lố ộ ế ẩ ề ấ ượng
nước ăn u ngố
- Sinh ho t: QCVN 02:2009/B Y tạ ộ ế
1.4.2 Nước th iả
- Sinh ho t: QCVN 14:2008/B TNMTạ ộ
- S n xu t: QCVN 40:2011/B TNMTả ấ ộ
Câu h i: ỏ
T i sao l i có ph l c A, B?ạ ạ ụ ụ
T i sao nạ ước th i l i nhi u ch tiêu h n?ả ạ ề ỉ ơ
T i sao ph i x lý?ạ ả ử
Ch ươ ng 2 C S C A QUÁ TRÌNH X LÝ N Ơ Ở Ủ Ử ƯỚ C 2.1 Quá trình lý h c ọ
2.1.1 Quá trình l ng ắ
- Là quá trình tách h i nỏ ước các ch t l l ng và các h t c n không tan có kích thấ ơ ử ạ ặ ước
l n h n 10ớ ơ -4 mm
- X y ra ph c t p đăc bi t là tr ng thái đ ng (nả ứ ạ ệ ở ạ ộ ước luôn chuy n đ ng), các h t c nể ộ ạ ặ không tan trong nước là t p h p nh ng h t không đ ng nh t và không n đ nhậ ợ ữ ạ ồ ấ ổ ị
- Ch t r n l l ng là ch t r n đ trong nấ ắ ơ ử ấ ắ ể ước sau 2 h không l ng, l l ngắ ơ ử
- L ng là quá trình làm gi m hàm lắ ả ượng c n l l ng trong nặ ơ ử ước b ng các bi n phápằ ệ sau:
+ L ng tr ng l cắ ọ ự
+ L ng ly tâmắ
+ B ng l c đ y n i d các b t khí bám dính vào h t c n b tuy n n iằ ự ẩ ổ ọ ạ ặ ở ể ể ổ
- Có 3 l ai c n c b n g n li n v i quá trình l ng x lý nọ ặ ơ ả ắ ề ớ ắ ử ước nh sau:ư
+ L ng các h t c n phân tán riêng lắ ạ ặ ẻ
+ L ng các h t c n d ng keo phân tán goi là l ng căn đã đắ ạ ặ ạ ắ ược pha phèn
+ L ng các h t căn đã đánh phèn có kh năng dính t v i nhau nh lo i c n nêu ắ ạ ả ế ứ ư ạ ặ ở
đi m trên nh ng v i n ng đ l n h nể ư ớ ồ ộ ớ ơ
- Trong th c t x lý nự ế ử ước thường l ng c n lo i 2 và 3ắ ặ ạ
- Các y u t nh hế ố ả ưởng đ n quá trình l ng:ế ắ
+ Kích thước, hình d ng, t tr ng c a bông c nạ ỉ ọ ủ ặ
+ Đ nh t và nhi t đ c a nộ ớ ệ ộ ủ ước vì nhi t đ cao phân t nệ ộ ử ước chuy n đ ng nhanhể ọ + Th i gian l u nờ ư ước trong b l ng vì th i gian l u nể ắ ờ ư ước càng dài thì b càng l n, màể ớ
b l n h t c n đi lâu h n nh ng t n kém chi phíể ớ ạ ặ ơ ư ố
+ Chi u cao l ng c n (n u b ng n thì c n đi xu ng đáy sẽ bi d i lên)ề ắ ặ ế ể ắ ặ ố ồ
+ Di n tích b m t c a b l ng ( nh hệ ề ặ ủ ể ắ ả ưởng t i th i gianớ ờ
Trang 6+ T i tr ng b m t c a b l ng hay t c đ r i c a h t c n (lien quan đ n kích thả ọ ề ặ ủ ể ắ ố ộ ơ ủ ạ ặ ế ước) + H th ng phân ph i vào b và h máng thu đ u nệ ố ố ể ệ ề ước ra kh i b l ngỏ ể ắ
L u ý: C n này dung hóa ch t vì trong nư ặ ấ ước n u có SS không l ng đế ắ ược
2.1.2 Quá trình l c ọ
- C s : Tách ch t r n l l ng ra kh i nơ ở ấ ắ ơ ử ỏ ước khi h n h p nỗ ợ ước và ch t r n l l ng điấ ắ ơ ử qua v t li u l cậ ệ ọ
- Nguyên lý l c: 2 c chọ ơ ế
+ Ngăn gi c h cữ ơ ọ
+ H p ph b m tấ ụ ề ặ
- S khác nhau h p th và h p ph :ự ấ ụ ấ ụ
+ H p th : Cho 2 dung d ch hòa tan vào nhauấ ụ ị
+ H p ph : Th khí, r n đấ ụ ể ắ ược gi l i b ng 1 v t khácữ ạ ằ ậ
- Than ho t tính không nh ng gi l i các h t c n mà còn g l i t t c các ch t h u c ,ạ ữ ữ ạ ạ ặ ữ ạ ấ ả ấ ữ ơ còn cát thì ch gi h t c n có kích thỉ ữ ạ ặ ướ ớc l n h n khe h ơ ở
- V t li u l c: S i, đá, cát, thach anh, than ho t tính Đ c tính:ậ ệ ọ ỏ ạ ặ
+ V ng ch c, ch u ma sát, ch u axit: Ch u axit vì trong quá trình l c bi t c nghẽn, t yữ ắ ị ị ị ọ ắ ẩ
r a dùng axit, hóa ch t nên d bi ăn mònử ấ ễ
+ Đ b n c h c caoộ ề ơ ọ
+ H s đ ng đ u vì n u không thì ti t di n khe hông đ ng đ u, l h ng l n c n sẽ điệ ố ồ ề ế ế ệ ồ ề ỗ ổ ớ ặ qua
+ Hình d ng và kích thạ ước hat đ ng nh t.ồ ấ
- Các y u t nh hế ố ả ưởng t i quá trình l c:ớ ọ
+ Kích thước h t l c và s phân bó các c h t trong l p v t li u l cạ ọ ự ỡ ạ ớ ậ ệ ọ
+ Kích thước h t c n, hình d ng, tr ng lạ ặ ạ ọ ương riêng, n ng đ và kh năng k t dính c aồ ộ ả ế ủ
c n l l ng (vì n u h t c n có ích thặ ơ ử ế ạ ặ ước nh ta ch n cát nh )ỏ ọ ỏ
+ T c đ l c, chi u cao l c và thành ph n l p v t li u l cố ộ ọ ề ọ ầ ớ ậ ệ ọ
+ Chi u cao l p l c nh hề ớ ọ ả ưởng đ n t c đ l c vì chi u cao t o nên tr m cế ố ộ ọ ề ạ ở ứ
+ Thành ph n l p v t li u l c: Cát, s i, đáầ ớ ậ ệ ọ ỏ
+ Nhi t đ và đ c nh t c a nệ ộ ộ ớ ủ ước (Đ nh t càng cao thì hi u su t l c th p vì nộ ớ ệ ấ ọ ấ ước có
th d dàng đi qua, còn nhi t đ nh hể ễ ệ ộ ả ưởng đ n s dãn n c a nế ự ở ủ ước)
2.2 Quá trình hóa lý và hóa h c ọ
2.2.1 Quá trình hóa lý
Lý do trong nước có r t nhi u SSấ ề
a C sơ ở
- Cho vào nước 1 lo i hóa ch t (keo t ) đ t o ra các h t keo có kh năng k t dính cácạ ấ ụ ể ạ ạ ả ế
h t l l ng t o thành các bong c n có tr ng lạ ơ ử ạ ặ ọ ượng l n và d l ngớ ễ ắ
- L u ý: N u cho hóa ch t nhi u quá thì nó không l ng mà nó n i lênư ế ấ ề ắ ổ
b Các giai đo n c a quá trình keo tạ ủ ụ
- Al2(SO4)3: Phèn nhôm có phèn đ n và phèn kép do ng m nơ ậ ước
- Pha hóa ch t keo t vào trong nấ ụ ước
- Th y phân phèn, ;làm m t tính n đ nh c a h keo (làm H+ tách ra c ng g c SO4 t oủ ấ ổ ị ủ ệ ộ ố ạ axit nên chua
- Hình thành bong c n (dùng quá trình l ng đ lo i b )ặ ắ ẻ ạ ỏ
- L ng các b ng c nắ ộ ặ
=> Đây là quá trình hóa lý
2.2.2 Quá trình tuy n n i (Tách d u m - hóa lý) ể ổ ầ ỡ
- Nh m tách các pha r n và l ng ra kh i nằ ắ ỏ ỏ ước th iả
Trang 7- Được th c hi n b ng cách đ a b t khí vào nự ệ ằ ư ọ ước th i, b t khí dính bám vào các h t vàả ọ ạ
l c đ y các h t bám dính lên b m t.ự ẩ ạ ề ặ
- Nguyên lý và b n ch t tuy n n i:ả ấ ể ổ
+ Cho b t khí vào, b t khí nh h n nọ ọ ẹ ơ ước, n i lên, mang theo các ch t l l ngổ ấ ơ ử
- B n thân: Là quá trình k t dính phân t R n, khí + l ng t o hi n tả ế ử ắ ỏ ạ ệ ượng chu vi th mấ
t làm k t dính phân t
2.2.3 Quá trình trích ly (hóa h c) ọ
- Là quá trình tách 1 or 1 s ch t trong ch t l ng ho c ch t r n b ng 1 ch t l ng khácố ấ ấ ỏ ặ ấ ắ ằ ấ ỏ
g i là dung môiọ
- ng d ng: X lý các lo i nỨ ụ ử ạ ước th i có ch a phenol và các ch t h u c khác nh lo iả ư ấ ữ ơ ư ạ axit béo
* Nguyên lý c b n:ơ ả
- Trong h n h p 2 ch t l ng không tan l n nhau, b t kỳ m t ch t th 3 nào khác theoỗ ơ ấ ỏ ẫ ấ ộ ấ ứ
đ hòa tan c a mình trong 2 ch t l ng trên sẽ độ ủ ấ ỏ ược phân b vào 2 ch t l ng đó theoỗ ấ ỏ quy đ nh phân bị ố
Ví d : Trích ly phenol thì c n cho ch t gì vào?ụ ầ ấ
- Trung hòa và oxy hoa kh (quá trình hóa h c)ử ọ
2.3 Quá trình sinh h c ọ
- Là quá trình phân h y h p ch t h u c hòa tan nh ho t đ ng c a vi sinh v tủ ợ ấ ữ ơ ừ ạ ộ ủ ậ
- Quá trình x lý sinh h c k khí (s c p): Sp (CO2, CH4, NH3, H2S, năng lử ọ ỵ ơ ấ ượng)
- Quá trình x lý sinh h c hi u khí (th c p): SP (CO2, H2O, sinh kh i)ử ọ ế ứ ấ ố
* Khác nhau:
- Hi u khí: S d ng oxy x lý ch t h u cế ử ụ ử ấ ữ ơ
- K khí: Không s d ng oxyỵ ử ụ
* Quá trình x lý sinh h c k khí áp d ng cho các lo i nử ọ ỵ ụ ạ ước th i có hàm lả ượng BOD cao
> 1000 mg/lh
* Hi u khí: Nhi m CHC th p BOD < 1000mg/lế ễ ấ
* T i sao k khí ch u ch t h u c cao h n?ạ ỵ ị ấ ữ ơ ơ
- N ng đ ch t h u c l n sinh ra CH4ồ ộ ấ ữ ơ ớ
- K khí thì VSV ch u đỵ ị ược ngưỡng cao h n so v i hi u khíơ ớ ề
2.3.1 X lý k khí ử ỵ
- Không có oxy, các CHC b phân h y nh VSV và s n ph m cu i cùng c a quá trình nàyị ủ ờ ả ẩ ố ủ
là CH4 60-70%, CO2 được tao thành, H2S r t ítấ
- Di n ra theo 3 bễ ước:
+ Th y phân các CHC ph c t p thành các ch t béo thủ ứ ạ ấ ường là ch t h u c đ n g n nhấ ữ ơ ơ ả ư monosacarit, axit amin, mu i piruvatố
+ Lên men axit: các ch t h u c đ n gi n ti p t c chuy n thành axit nh axit axetic,ấ ữ ơ ơ ả ế ụ ể ư glyxerin, axetat
pH thay đ i th p – đây là tiêu chí ki m soátổ ấ ể
+ Lên men ki m: Chuy n hóa axit axetic và hydro thành CH4, CO2 (pH tăng lên)ề ể
2.3.2 X lý hi u khí ử ế
- Các ch t h u c tr ng thái hòa tan, keo và không hòa tan phân tán nh sẽ đấ ữ ơ ử ạ ỏ ược h pấ
th b m t v i t bào vi khu n, sau đó chúng đụ ề ặ ớ ế ẩ ươc chuy n hóa và phân h y nh VK.ể ủ ờ
- G m 3 giai đo n:ồ ạ
+ Khu ch tán, chuy n d ch, h p ph ch t bân t môi trế ể ị ấ ụ ấ ừ ường nước lên b m t t bàoề ặ ế VK
+ Oxy hóa ng ai bào và v n chuy n các ch t b n h p phu đọ ậ ể ấ ẩ ấ ược qua màng t bà VKế
Trang 8+ Chuy n hóa các ch t h u c thành năng lể ấ ữ ơ ượng, t ng h p sinh kh i (t bào m i c aổ ợ ố ế ớ ủ VSV) t các ch t h u c và nguyên t dinh dừ ấ ữ ơ ố ưỡng khác bên trong t bào VKế
=> Sau quá trình x lý hi u khí t o ra bùn r t l nử ế ạ ấ ớ
2.3.3 Quá trình nitrat hóa và kh nitrat hóa ử
- Trong các th y v c nitrogen có th tr i qua quá trình nitrat há và kh nitrat hóaủ ự ể ả ử
* Quá trình nitrat hóa:
+ Là quá trình oxy hóa sinh h c N c a các mu i amn đ u tiên thành Nitrit và sau đóọ ủ ố ầ thành Nitrat trong đi u ki n thích h p (có O2 và nhi t đ >4oC)ề ệ ợ ệ ộ
2NH3 + 3O2 => (nitro somonas) 2HNO2 + 2H2O
2HNO2 + O2 => (nitro bacto) 2HNO3
Ho c ặ
(NH4)2CO3 + 3O2 => 2HNO2 + CO2 + 3H2O
2HNO3 + O2 => HNO3
- Quá trình nitrat hóa có 1 ý nghĩa quan tr ng trrong kỹ thu t x lý nọ ậ ử ước th iả
+ Ph n ánh m c đ khoáng hóa (chuy n hóa các CHC) các CHCả ứ ộ ể
+ Tích lũy được nhi u oxy d tr đ oxy hóa các CHC không ch a N khi lề ự ữ ể ứ ượng oxy tự
do (oxy hòa tan) đã tiêu hao cho quá trình đó, lý do tích lũy O2: Vì quá trình này sp là NO3, tách thành N và O2
* Quá trình kh nitrat hóaử
- Là tách oxy kh i nitrit, nitrat dỏ ưới tác d ng c a VK y m khí (VK kh nitrat) và oxyụ ủ ế ử tách ra được dùng đ oxy hóa các CHCể
CH ƯƠ NG 3 X LÝ N Ử ƯỚ C C P Ấ
1 M C ĐÍCH C A VI C X LÝ N Ụ Ủ Ệ Ử ƯỚ C C P LÀ GÌ? Ấ
- Cung c p s lấ ố ượng nước đ y đ và an toàn v m t hóa h c, vi trùng h c đ đáp ngầ ủ ề ặ ọ ọ ể ứ các nhu c u v ăn u ng, sinh ho t, d ch v , s n xu tầ ề ố ạ ị ụ ả ấ
- Cung c p nấ ước có ch t lấ ượng t t, ngon, không ch a ch t gây v n đ c, màu, mùi, vố ứ ấ ẩ ụ ị
c a nủ ước
- Cung c p nấ ước có đ thành ph n khoáng ch t c n thi t cho vi c b o v s c kh eủ ầ ấ ầ ế ệ ả ệ ứ ỏ
c a ngủ ười tiêu dùng
2 Các ph ươ ng pháp x lý n ử ướ ấ c c p?
- Phương pháp c h c: Dùng các công trình và thi t b đ làm s ch nơ ọ ế ị ể ạ ước (song ch nắ rác, b l ng, b l c)ể ắ ể ọ
- Phương pháp hóa h c: Dùng các hóa ch t ch vào nọ ấ ước đ x lý (dùng phèn làm ch tể ử ấ keo t , clo kh trùng, vôi đ ki m hóa nụ ử ể ề ước
- Phương pháp lý h c: Dùng các tia v t lý kh trùng nọ ậ ử ước (tia t ngo i, ozon, sóng siêuử ạ
âm, đi n phân nệ ước bi n đ kh mu i.ể ể ử ố
3 Công ngh x lý n ệ ử ướ c là gì?
- Là m t t h p các công trình x lý đ n v v i nh ng ch c năng riêng bi t, độ ổ ợ ử ơ ị ớ ữ ứ ệ ược thi tế
k và v n hành đ nế ậ ể ước sau khi x lý các ch tiêu (thong s ) đ u n m dử ỉ ố ề ằ ưới tiêu chu nẩ cho phép nh m cung c p cho các nhu c u s d ng.ằ ấ ầ ử ụ
- Ph thu c hoàn toàn và ch t lụ ộ ấ ượng ngu n nồ ước (nước đ u vào) vì ngu n nầ ồ ước càng
ô nhi m thì công ngh x lý càng ph c t p=> công ngh này sẽ có nhi u công trình xễ ệ ử ứ ạ ệ ề ử
lý, sâu chu i các b l i g i là dây chuy n công ngh ỗ ể ạ ọ ề ệ
- Dây chuy n công ngh x lý nề ệ ử ước ng m khác v i nầ ớ ước m t vì nặ ước ng m có Fe nênầ
có b x lý Feể ử
Trang 94 Tr m x lý n ạ ử ướ c là gì?
- Bao g m t t c các công trình x lý đ n v và công trình ph c v khácồ ấ ả ử ơ ị ụ ụ
- Các công trình x lý c n đử ầ ược x lý g n gàng, ti t ki m đ t, đử ọ ế ệ ấ ường ng, d qu n lý,ố ễ ả
v n hành d dàng, g n ngu n nậ ễ ầ ồ ước đ d qu n lý và ti t ki m để ễ ả ế ệ ường ng d n nố ẫ ước
5 Nguyên t c ho t đ ng c a b l ng ắ ạ ộ ủ ể ắ
- Tách c n b ng tr ng l cặ ằ ọ ự
- Kh ch t l l ng trong nử ấ ơ ử ước
- L ng bông c n trong quá trình keo t - t o bôngắ ặ ụ ạ
6 B l ng đ ể ắ ượ c phân lo i th nào ạ ế ?
- Lo i hình ch nh t, vuông, trònạ ữ ậ
- Theo dòng : L ng ngang, l ng đ ngắ ắ ứ
- Các lo i b l ng đ c bi tạ ể ắ ặ ệ : L ng ly tâm, l ng trong có l p c n l l ng, l ng xoáy, l ngắ ắ ớ ặ ơ ử ắ ắ vách nghiêng
7 Hãy trình bày đ c đi m c a b l ng ngang ặ ể ủ ể ắ ?
- Nước đi và b d c theo chi u dài b đ n cu i b , trong quá trình đi c n l ng doể ọ ề ể ế ố ể ặ ắ
tr ng l c, nọ ự ước thu trên b m t c a b vì nề ặ ủ ể ước có xu th đi lên, c n đi xu ng sẽ đế ặ ố ược thu l iạ
- Có c u tấ ạọ ố gi ng b ch a hình ch nh t, nể ứ ữ ậ ước ch y và b m t đ u và chuy n đ ngả ể ộ ầ ể ộ theo chi u ngang.ề
- T c đ 5 – 10mm/s đ lo i c n t t nh tố ộ ể ạ ặ ố ấ
- Chi u sâu công tác c a b là 2 – 3,5mề ủ ể
- Chi u dài b đ m b o t i thi u g p 10 l n chi u sâu đ m b o trong quá trình đi c nề ể ả ả ố ể ấ ầ ề ả ả ặ
có th l ng xu ng đáyể ắ ố
- B l ng ngang thích h p cho các tr m có công su t l n >30000m3/ngày đêm vì thể ắ ợ ạ ấ ớ ế đòi h i di n tích xây d ng r ng và thỏ ệ ự ộ ường xây d ng ngoài tr iự ở ờ
- S đ n nguyên t 2 tr lên, ho t đ ng đ ng th i ho c luân phiên nhau, đ n nguyên làố ơ ừ ở ạ ộ ồ ờ ặ ơ
s b , lý do t 2 tr lên là vì n u có 1 b h thì s d n b khác, n u không thì sẽ bố ể ừ ở ế ể ư ử ụ ể ế ị
ng ng ho t đ ng.ừ ặ ộ
8 Hãy trình bày đ c đi m c a b l ng đ ng ặ ể ủ ể ắ ứ ?
- Có c u t o là 1 b hình tr tròn, đáy hình nón là n i ch a c nấ ạ ể ụ ơ ứ ặ
- Nước ch y trong b theo phả ể ương th ng đ ng t dẳ ứ ừ ưới lên t c đ 0,5 – 0,7 mm/số ộ
- C n l ng xu ng đáy b và đặ ắ ố ể ượ ảc x ra ngoài theo đáy hình nón
- Đường kính b l ng thể ắ ường không quá 10m t s đỉ ố ường kính :chi u cao là 1,5 – 2ề
- Trên mi ng b b trí máng thu nệ ể ố ước
- Thích h p v i tr m cs công su t nh (10000m3/ngày đêm)ợ ớ ạ ấ ỏ
- L u ý ư : Đ i v i b l ng đ ng n u b không có thanh g t bùn bên d ố ớ ể ắ ứ ế ể ạ ướ i là d b này có ể
c u t đ dóc, c n khi r t xu ng sẽ t ch y ra ấ ạ ộ ặ ớ ố ự ả ; và đ i v i b này khi thi t k th ố ớ ể ế ế ườ ng có
2 thanh ch n, vì n u n ắ ế ướ c đi xu ng quá nhanh làm xáo trôn c n, nên thanh ch n sẽ ch n ố ặ ắ ắ
n ướ c và đ y n ẩ ướ c lên.
9 Hãy trình bày đ c đi m c a b l ng ly tâm ặ ể ủ ể ắ ?
- Nước ch y t trung tâm b ra các máng thu nả ừ ể ướ ởc chu vi bể
- Đường kính b có th lên t i 50m vì nể ể ớ ước chuy n đ ng gi ng nh b l ng ngang,ể ộ ố ư ể ắ nên c n kho ng đầ ả ường đi l n đ căn có th l ngớ ể ể ắ
- Chi u cao b t 1,5 – 2m thành và 3 – 5m trung tâm và x ra ngoài.ề ể ừ ở ở ả
- Thích h p v i nh ng tr m có công su t l n >40000 m3/ngày đêmợ ớ ữ ạ ấ ớ
10 Hãy trình bày đ c đi m b l ng trong có t ng c n l l ngặ ể ể ắ ầ ặ ơ ử ?
- B đ t h u qu cao cs hàm lể ạ ệ ả ượng c n l n SS = 2500mg/lặ ớ
Trang 10- S d ng liên t c, quá trình x c n đử ụ ụ ả ặ ược ti n hành ngay khi b l ng ho t đ ngế ể ắ ạ ộ
- L u lư ượng vào b dao đ ng không nh h n ho c không l n h n 15%ể ộ ỏ ơ ặ ớ ơ
- Di n tích m t b ng thệ ặ ằ ường không quá 100m2
- Khi b đang ho t đ ng d c theo thành b có th phân vùng nhể ạ ộ ọ ể ể ư : vùng c n l l ng,ặ ơ ử vùng l ng trong, vùng ch a và vùng nén c nắ ứ ặ
- H th ng phân ph i nệ ố ố ước vào và thu nước ra phân ph i đ u trên ti t di n đáy vàố ề ế ệ
m t bặ ể
- B này r t khó v n hành, trong quá trình v n hành có th dùng hóa ch t trong quáể ấ ậ ậ ể ấ trình keo t , t ng c n l l ng có bông c n k t dính v i nhau v i nhau có th l ng c nụ ầ ặ ơ ử ặ ế ớ ớ ể ắ ặ
t t h n.ố ơ
11 Hãy trình bày đ c đi m c a b l ng vách nghiêng và b l ng xoáy ặ ể ủ ể ắ ể ắ ?
* B l ng vách nghiêngể ắ
- Hay còn goi là b l ng lamenể ắ
- Nước đi t dừ ưới lên trên Trong quá trình đi c n sẽ r t xu ng và đặ ớ ố ược thu ra máng bên ngoài, các t m trong b thi t k nghiêng 45o b ng tôn so v i m t ph ng ngang.ấ ể ế ế ằ ớ ặ ẳ
* B l ng xoáyể ắ
- B có hình nónể
- Nước đi t đáy lên, trong quá trình đi lên ti t di n tăng, v n t c gi m d n nên c n cóừ ế ệ ậ ố ả ầ ặ
th l ng xu ng, nể ắ ố ước sach đi lên trên và thoát ra bên trên
12 M c đích c a b l c là gì ụ ủ ể ọ ?
- Tách các ch t l l ng là c ch ngăn gi c h cấ ơ ử ơ ế ữ ơ ọ
- Kh các h p ch t h u c đ c h i b ng c ch h p ph nh than ho t tínhử ợ ấ ữ ơ ộ ạ ằ ơ ế ấ ụ ờ ạ
13 B l c đ ể ọ ượ c phân lo i nh th nào? ạ ư ế
- Có các lo iạ : L c nhanh, l c ch m, l c áp l c và l c ti p xúcọ ọ ậ ọ ự ọ ế
- L c nhanh, ch m và áp l c thọ ậ ự ường được áp d ng cho gia đình, công nghi p, nhà máyụ ệ
nước
- Nói đ n nhanh ch m là nói đ n v n t c l c, vân t c l c ph thu cế ậ ế ậ ố ọ ố ọ ụ ộ : kích thước h tạ
c n, chi u cao l p l c.ặ ề ớ ọ
14 Hãy trình bày đ c đi m, u và nh ặ ể ư ượ c đi m c a b l c ch m ể ủ ể ọ ậ ?
- T c đ l cố ộ ọ : 0,1 – 0,3 m/h
- V t liêu l c là cát th ch anh có đậ ọ ạ ường kính 0,25 – 0,35 mm
- L p v t li u l c có h s đ ng đ u kdd= 1,5 -1,8ớ ậ ệ ọ ệ ố ồ ề
- Chi u cao l p v t li u l c là 0,8 mề ớ ậ ệ ọ
- L p s i đ bên dớ ỏ ỡ ưới có đường kính t 5 – 40mm và chi u cao t 0,3 – 0,35 mừ ề ừ
- L p nớ ước trên b m t v t li u l c là 1,5mề ặ ậ ệ ọ
- B này m t b ng l n vì v i t c đ ch m nh v y thì n u mu n lể ặ ằ ớ ớ ố ộ ậ ư ậ ế ố ượng nước đ thìủ
ph i có S l c l nả ọ ớ
* u đi mƯ ể :
- Hi u su t x lý cao vì nệ ấ ử ước qua ch m, ch t l l ng đậ ấ ơ ử ược gi l i cao nên ch t lữ ạ ấ ượng
nướ ọ ốc l c t t
* Nhược đi mể :
- Di n tích b m t l nệ ề ặ ớ
- T c đ l c ch m nên công su t thu đố ộ ọ ậ ấ ược th pấ
-Kh năng c gi i kémả ơ ớ
15 Hãy trình bày đ c đi m, u và nh ặ ể ư ượ c đi m c a b l c nhanh ể ủ ể ọ ?
- Tóc đ l c t 5- 6m/h, g p 50 l n so v i l c ch mộ ọ ừ ấ ầ ớ ọ ậ
- V t li u l c là cát th ch anh v i h s đòng đ u t 1,2 – 1,8ậ ệ ọ ạ ớ ệ ố ề ừ