Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt chung cư res quận 11

 Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý.. Đặc tính và thành phần

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đồ án là kết quả thực hiện của riêng tôi Những kết quả trong đồ án là trung thực, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, khảo sát tình hình thực tiễn và dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Tôn Thất Lãng

Nội dung đồ án có tham khảo và sử dụng các tài liệu,thông tin được đăng tải trên các tác phẩm và trang web theo danh mục tài liệu của đồ án

LỜI CẢM ƠN

Qua thời gian học tập tại trường nhờ được thầy cô chỉ bảo, truyền đạt những kiến thức hữu ích Cuối cùng em cũng đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình Trong quá trình làm đồ án đã giúp cho em mở mang được rất nhiều điều, thấy được mức độ vận dụng lý thuyết vào thực tế, mong muốn được học hỏi hơn nữa Với việc thực hiện đồ án tốt nghiệp này là bước khởi đầu để em

có thể tự tin bắt tay vào công việc chuyên môn của mình sau này

Em xin được tỏ lòng biết ơn của mình đến thầy Tôn Thất Lãng là người trực tiếp hướng dẫn em làm luận văn này Người đã tận tình chỉ dẫn, cho em rất nhiều lời khuyên và góp ý để em hoàn thành đồ án này Cảm ơn thầy đã tạo điều kiện cho em tiếp thu kiến thức mới

Con xin cảm ơn ba má đã nuôi nấng, chăm sóc dạy dỗ con nên người Cảm ơn cả gia đình đã luôn quan tâm đóng góp ý kiến, cho con những lời khuyên và tạo mọi điều kiện để con hoàn thành tốt đồ án của mình

Cuối cùng mình xin cảm ơn các bạn đồng khóa đã giúp đỡ mình rất nhiều trong học tập cũng như thực hiện đồ án này

Mặc dù được sự giúp đỡ của nhiều người, nhưng với lượng kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn đề tài không tránh khỏi những sai sót Em mong được sự đóng góp ý kiến chân thành của thầy cô, anh chị và các bạn để em có thể sửa chữa những sai sót cũng như để nâng cao được kiến thức của mình

Em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu đề tài 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Nội dung nghiên cứu 2

5 Phương pháp thực hiện 3

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHUNG CƯ RES 11 4

1.1 Giới thiệu chung về chung cư RES 11 4

1.1.1 Vị trí địa lý của chung cư RES 11 4

1.1.2 Quy mô dự án 5

1.1.3 Điều kiện tự nhiên của khu vực 5

1.1.2.1 Địa hình 5

1.1.2.2 Khí tượng 5

1.1.2.3 Thủy văn 6

1.1.2.4 Địa chất 6

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 8

2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt 8

2.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt 8

2.2 Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải 9

2.2.1 Thông số vật lý 9

2.2.1.1 Hàm lượng chất rắn lơ lửng 9

2.2.1.2 Mùi 10

2.2.I.3 Độ màu 10

2.2.I.4 Nhiệt độ 10

2.2.2 Thông số hóa học 10

2.2.2.1 Độ pH của nước 10

2.2.2.3 Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand - BOD) 11

2.2.2.4 Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen - DO) 11

2.2.2.5 Nitơ và các hợp chất chứa nitơ 11

2.2.2.6 Phospho và các hợp chất chứa phospho 12

2.2.2.7 Chất hoạt động bề mặt 12

2.2.3 Thông số vi sinh vật học 12

2.3 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải 13

2.3.1 Phương pháp xử lý cơ học 13

2.3.1.1 Song chắn rác 13

2.3.1.2 Bể tách dầu mỡ 15

2.3.1.3 Bể điều hoà 16

2.3.1.4 Bể lắng 16

2.3.1.5 Bể lọc 18

2.3.2 Phương pháp xử lý hóa học 19

2.3.2.1 Phương pháp trung hòa 19

2.3.2.2 Phương pháp đông tụ và keo tụ 20

2.3.2.3 Phương Pháp Ozon hóa 21

2.3.2.4 Phương pháp điện hóa học 21

2.3.2.5 Oxy hóa khử 21

2.3.3 Phương pháp xử lý hóa lý 21

2.3.3.1 Tuyển nổi 22

2.3.3.2 Trích ly 23

2.3.3.3 Hấp phụ 23

2.3.3.4 Chưng bay hơi 24

2.3.3.5 Trao đổi ion 24

2.3.4 Phương pháp xử lý sinh học 24

2.3.4.1 Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên 25

2.3.4.2 Công trình xử lý hiếu khí nhân tạo 28

2.3.4.3 Công trình xử lý kị khí nhân tạo 35

2.3.5 Phương pháp khử trùng 38

2.3.6 Xử lý cặn 39

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ PHÙ HỢP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHUNG CƯ RES 11 41

3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ 41

3.2 Thành phần tính chất nước thải tại chung cư RES 11 41

3.2.1 Lưu lượng nước thải 41

3.2.2 Thành phần và tính chất nước thải 41

3.3 Đề xuất quy trình công nghệ xử lý phù hợp 42

3.3.1 Phương án 1 43

3.3.2 Phương án 2 44

3.3.3 So sánh 2 phương án xử lý 45

3.3.4 Thuyết minh quy trình công nghệ lựa chọn 46

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ 47

4.1 Xác định các thông số tính toán 47

4.2 Tính toán 47

4.2.1 Song chắn rác 47

4.2.2 Hố thu gom 51

4.2.3 Bể điều hòa 52

4.2.4 Bể SBR 56

4.2.5 Bể trung gian 69

4.2.5.1 Nhiệm vụ 69

4.2.5.2 Tính toán 69

4.2.6 Bể lọc áp lực 70

4.2.6.1 Chức năng 70

4.2.6.2 Tính toán 70

4.2.7 Bể khử trùng 75

4.2.7.1 Tính toán thể tích bể 75

4.2.7.2 Tính toán lượng hóa chất: 75

4.2.7.3 Đường kính ống dẫn nước thải: 76

4.2.8.1 Nhiệm vụ 76

4.2.8.2 Tính toán 77

4.2.9 Sân phơi bùn 80

CHƯƠNG 5: KHÁI TOÁN GIÁ THÀNH XỬ LÝ 82

5.1 Chi phí xây dựng, cung cấp, lắp đặt trạm xử lý nước thải 82

5.2 Chi phí khấu hao 88

5.3 Chi phí vận hành 88

5.3.1 Chi phí điện năng (D) 88

5.3.2 Chi phí hoá chất (H) 88

5.3.3 Nhân công (N) 89

5.4 Chi phí xử lý 01m3 nước thải 89

CHƯƠNG 6: THI CÔNG VẬN HÀNH VÀ QUẢN LÝ CÔNG TRÌNH 90

6.1 Thiết kế và thi công trạm xử lý nước thải 90

6.1.1 Trình tự thực hiện cơ bản của việc xây dựng trạm xử lý 90

6.1.2 Đặc điểm của việc thực hiện công trình 90

6.1.3 Lực lượng thi công 90

6.1.4 Biện pháp thi công 91

6.1.5 Giải pháp và chỉ tiêu kỹ thuật 91

6.2 Quản lý và vận hành trạm xử lý nước thải 93

6.2.1 Giai đoạn khởi động 93

6.2.2 Giai đoạn vận hành 94

6.2.3 Nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành hệ thống xử lý 94

6.2.4 Tổ chức quản lý và kỹ thuật an toàn 95

6.2.5 Bảo trì 96

KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 98

1 Kết luận 98

2 Kiến nghị 98

TÀI LIỆU THAM KHẢO 99

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BOD Biochemical oxygen demand - Nhu cầu oxy sinh hoá

COD Chemical oxygen demand - Nhu cầu oxy hoá học

DO Dissolved oxygen - Hàm lượng oxy hoà tan

SS Suspended solids - Chất rắn lơ lửng tổng cộng

F/M Food/Micro – organism - Tỷ số lượng thức ăn và lượng vi sinh

SVI Sludge Volume Index_ Chỉ số thể tích bùn, ml/g

VS Volume Index_ Chất rắn bay hơi, ml/g

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

TCXD Tiêu chuẩn xây dựng

BVMT Bảo vệ môi trường

XLNT Xử lý nước thải

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người 8

Bảng 4.2: Tóm tắt các thông số thiết kế mương và song chắn rác 50 Bảng 4.3: Tóm tắt các thông số thiết kế bể thu gom 52 Bảng 4.4 Bảng tóm tắt kết quả tính toán bể điều hòa 56 Bảng 4.5 Các giá trị thông số thiết kế bể SBR 57

Bảng 4.11 Tải trọng cặn trên 1 m2 sân phơi bùn 80

Bảng 5.1: Bảng khái toán chi tiết các hạng mục thực hiện 82

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cao ốc RES 11 4

Hình 2.1 : Phân loại song chắn rác 14

Hình 2.2:A Song chắn rác cơ giới; B Song chắn rác thủ công 15

Hình 2.3 Sơ đồ bể tách dầu mỡ lớp mỏng 16

Hình 2.4: Bể lắng ngang 17

Hình 2.5: Bể lắng đứng 17

Hình 2.6 Bể lắng li tâm 18

Hình 2.7: Bể lọc 19

Hình 2.8: Quá trình tạo bông cặn 20

Hình 2.9:Bể tuyển nổi kết hợp với cô đặc bùn 23

Hình 2.10: Tháp trích ly 23

Hình 2.11: Sơ đồ tháp lọc hấp phụ 24

Hình 2.12 Ao hiếu khí với kệ thống cung cấp khí 26

Hình 2.13: Hồ tùy nghi 27

Hình 2.15: Sơ đồ công nghệ bể Aeroten truyền thống 29

Hình 2.16: Sơ đồ làm việc của Bể Aeroten có ngăn tiếp xúc 30

Hình 2.17: Sơ đồ làm việc của bể Aeroten làm thoáng kéo dài 31

Hình 2.18 : Sơ đồ làm việc của Bể Aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh 31

Hình 2.19: Oxytank 32

Hình 2.20: Bể lọc sinh học cao tải 33

Hình 2.21: Đĩa quay sinh học RBC 33

Hình 2.22: Quá trình vận hành bể SBR 35

Hình 2.23: Bể UASB 37

Hình 2.24 Sơ đồ một bể tiếp xúc chlorine 39

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 1 43

Hình 3.2: Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 2 44

LỜI MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Trong quá trình phát triển không ngừng của xã hội, loài người đã đạt được nhiều thành tựu to lớn trong các lĩnh vực kinh tế, xã hội với một trình độ khoa học kỹ thuật hiện đại, nhưng đồng thời cũng gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng cho môi trường, đặc biệt là môi trường nước

Cùng với việc bảo vệ và cung cấp nguồn nước sạch việc thải và xử lý nước bị ô nhiễm trước khi đổ vào nguồn là một vấn đề bức xúc đối với toàn thể loài người, nó không giới hạn trong một quốc gia, một khu vực mà còn là một vấn đề nóng bỏng của toàn nhân loại

Việt Nam mỗi ngày có hàng triệu m3 nước thải sinh hoạt được đưa vào môi trường do sự phát triển của đô thị hoá, dân số ngày càng gia tăng Nước thải sinh hoạt xả thải trực tiếp ra nguồn tiếp nhận sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước mặt như: Làm gia tăng mức độ phú dưỡng nguồn nước tiếp nhận

do các chất hữu cơ và phosphat có trong nước thải Khi quá trình phú dưỡng xảy ra sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước gây hiện tượng phân hủy yếm khí các hợp chất hữu cơ và sinh ra khí độc hại như H2S, mercaptanes gây các mùi hôi và làm cho nước nguồn tiếp nhận có màu đen Bên cạnh đó, các chất dầu mỡ gây ảnh hưởng đến quá trình tái nạp oxy từ không khí và một

số chất ô nhiễm đặc biệt như hóa chất, chất tẩy rửa (quá trình hoạt động của nhà bếp) gây tác động tiêu cực đến hệ thủy sinh và qua dây chuyền thực phẩm

sẽ gây tác hại cho người sử dụng do khả năng tích tụ sinh học cao của chúng

Từ những tác động trên, chính phủ ngày càng coi trọng vấn đề bảo vệ môi trường mà cụ thể là yêu cầu các chất thải cần được xử lý trước khi xả ra môi trường Vì thế các luật, nghị định, quy định được ban hành buộc các cơ

sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, nhà máy, xí nghiệp phải xử lý nguồn ô nhiễm phát sinh do quá trình hoạt động

Vì vậy, để phát triển mà không làm suy thoái môi trường đặc biệt là môi trường nước thì việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải phù hợp là

Do đó, việc đầu tư xây dựng một trạm xử lý nước thải cho chung cư RES 11 trước khi xả vào hệ thống kênh, rạch thoát nước tự nhiên là một yêu

cầu cấp thiết, nhằm mục tiêu phát triển bền vững cho môi trường trong tương lai và bảo vệ sức khỏe cộng đồng

Chính vì lý do đó đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt chung cư RES quận 11” đã được lựa chọn làm đồ án tốt nghiệp của trong

báo cáo này

2 Mục tiêu đề tài

Tính toán thiết kế chi tiết trạm xử lý nước thải cho chung cư RES 11,

205 Lạc Long Quân, P.3, Q.11 đạt tiêu chuẩn xả thải loại A (QCVN 14: 2008/BTNMT, cột A) trước khi xả ra nguồn tiếp nhận để bảo vệ môi trường sinh thái và sức khỏe cộng đồng

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt

+ Nước thải sinh hoạt của chung cư được xử lý sơ bộ tại hầm tự hoại của chung cư đã xây dựng trước sau đó dẫn vào trạm xử lý nước thải công suất 120 m3/ngày.đêm

4 Nội dung nghiên cứu

Xác định đặc tính nước thải: Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, khả năng gây ô nhiễm, nguồn xả thải

Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với mức độ ô nhiễm của nước thải đầu vào

Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử

lý nước thải

5 Phương pháp thực hiện

 Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về nước thải sinh

hoạt, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác

 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý

nước thải sinh hoạt qua các tài liệu chuyên ngành

 Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý

hiện có và đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp

 Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các

công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý

 Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các

công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải của công ty

Góp phần nâng cao ý thức về môi trường cho nhân viên cũng như Ban quản lý chung cư

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHUNG CƯ RES 11

1.1 Giới thiệu chung về chung cư RES 11

1.1.1 Vị trí địa lý của chung cư RES 11

Khu đất xây dựng nằm tại phường 3 Quận 11 có diện tích 1.564m2, giáp

giới như sau:

- Phía Bắc giáp hẻm lộ giới 8m

- Phía Nam giáp hẻm lộ giới 6m

- Phía tây giáp khu dân cư hiện hữu

- Phía Đông giáp đường Lạc Long Quân, Quận 11

Hình 1.1 Cao ốc RES 11

+ Lượng mưa trung bình của thành phố đạt 1.949 mm/năm Một năm, ở thành phố có trung bình 159 ngày mưa, tập trung nhiều nhất vào các tháng từ 5 tới 11, chiếm khoảng 90%, đặc biệt hai tháng 6 và 9 Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều, khuynh hướng tăng theo trục Tây Nam – Ðông Bắc Các quận nội thành và các huyện phía bắc có lượng mưa cao hơn khu vực còn lại

1.1.2.3 Thủy văn

Nằm ở vùng hạ lưu hệ thống sông Ðồng Nai - Sài Gòn, Thành phố Hồ Chí Minh có mạng lưới sông ngòi kênh rạch rất đa dạng Sông Ðồng Nai Bắt nguồn từ cao nguyên Lâm Viên, hợp lưu bởi nhiều sông khác, có lưu vực lớn, khoảng 45.000 km² Với lưu lượng bình quân 20–500 m³/s, hàng năm cung cấp 15 tỷ m³ nước, sông Đồng Nai trở thành nguồn nước ngọt chính của thành phố Sông Sài Gòn bắt nguồn từ vùng Hớn Quản, chảy qua Thủ Dầu Một đến Thành phố Hồ Chí Minh, với chiều dài 200 km và chảy dọc trên địa phận thành phố dài 80 km Sông Sài Gòn có lưu lượng trung bình vào khoảng 54 m³/s, bề rộng tại thành phố khoảng 225 m đến 370 m, độ sâu tới 20 m Nhờ hệ thống kênh Rạch Chiếc, hai con sông Đồng Nai và Sài Gòn nối thông ở phần nội thành mở rộng Một con sông nữa của Thành phố Hồ Chí Minh là sông Nhà Bè, hình thành ở nơi hợp lưu hai sông Đồng Nai và Sài Gòn, chảy ra biển Đông bởi hai ngả chính Soài Rạp và Gành Rái Trong đó, ngả Gành Rái chính

là đường thủy chính cho tàu ra vào bến cảng Sài Gòn Ngoài các con sông chính, Thành phố Hồ Chí Minh còn có một hệ thống kênh rạch chằng chịt: Láng The, Bàu Nông, rạch Tra, Bến Cát, An Hạ, Tham Lương, Cầu Bông, Nhiêu Lộc-Thị Nghè, Bến Nghé, Lò Gốm, Kênh Tẻ, Tàu Hũ, Kênh Ðôi Hệ thống sông, kênh rạch giúp Thành phố Hồ Chí Minh trong việc tưới tiêu, nhưng do chịu ảnh hưởng dao động triều bán nhật của biển Ðông, thủy triều thâm nhập sâu đã gây nên những tác động xấu tới sản xuất nông nghiệp

và hạn chế việc tiêu thoát nước ở khu vực nội thành

1.1.2.4 Địa chất

Địa chất Thành phố Hồ Chí Minh bao gồm chủ yếu là hai tướng trầm tích Pleistocen và Holocen lộ ra trên bề mặt Trầm tích Pleistocen chiếm hầu hết phần Bắc, Tây Bắc và Đông Bắc thành phố Dưới tác động của các yếu tố

tự nhiên và hoạt động của con người, trầm tích phù sa cổ hình thành nhóm đất đặc trưng riêng: đất xám Với hơn 45 nghìn hecta, tức khoảng 23,4% diện tích thành phố, đất xám ở Thành phố Hồ Chí Minh có ba loại: đất xám cao, đất xám có tầng loang lổ đỏ vàng và hiếm hơn là đất xám gley Trầm tích

Holocen ở Thành phố Hồ Chí Minh có nhiều nguồn gốc: biển, vũng vịnh, sông biển, bãi bồi hình thành nhiều loại đất khác nhau: nhóm đất phù sa biển với 15.100 ha, nhóm đất phèn với 40.800 ha và đất phèn mặn với 45.500

ha

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt

2.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt

Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã hữu cơ, các chất hữu cơ hoà tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5/COD), các chất dinh dưỡng (Nitơ, phospho), các vi trùng gây bệnh (E.Coli, coliíorm )

Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào: lưu lượng nước thải; tải trọng chất bẩn tính theo đầu người

Tải trọng chất bẩn của nước thải sinh hoạt tính theo đầu người phụ thuộc vào: mức sống, điều kiện sống, tập quán sống và các điều kiện địa phương Tải trọng chất bẩn được xác định trong Bảng 2.1

Bảng 2.1 Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người

Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước thải Ngoài ra lượng nước thải ít hay nhiều còn phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt

Chỉ tiêu ô nhiễm Khối lượng (g/người.ngày)

Thành phần nước thải sinh hoạt gồm 2 loại :

 Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết con người từ các phòng vệ sinh;

 Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã, dầu mỡ từ các nhà bếp, các chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt từ các phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà

Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt từ các khu phát sinh nước thải này đều giống nhau, chủ yếu là các chất hữu cơ, trong

đó phần lớn các loại carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy Khi phân hủy thì vi sinh vật cần lấy oxi hòa tan trong nước để chuyển hóa các chất hữu cơ trên thành CO2, N2, H2O, CH4, Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nước thải có khả năng bị phân hủy hiếu khí bởi

vi sinh vật chính là chỉ số BOD5 Chỉ số này biểu diễn lượng oxi cần thiết

mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủy lượng chất hữu cơ có trong nước thải Như vậy chỉ số BOD5 càng cao cho thấy chất hữu cơ có trong nước thải càng lớn, oxi hòa tan trong nước thải ban đầu bị tiêu thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm của nước thải cao hơn

2.2 Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải

- Các chất hữu cơ không tan;

- Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh.)

Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong quá trình xử lý

2.2.1.2 Mùi

Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H2S _ mùi trứng thối Các hợp chất khác, chẳng hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan được tạo thành dưới điều kiện yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S

2.2.I.3 Độ màu

Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm hoặc do các sản phẩm được tao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ Đơn vị đo độ màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt _Co)

Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể được sử dụng để đánh giá trạng thái chung của nước thải

2.2.I.4 Nhiệt độ

Nhiệt độ của nước thải thay đổi rất lớn, phụ thuộc vào mùa trong năm

Sự thay đổi nhiệt độ của nước thải phụ thuộc vào tốc độ lắng, mức độ oxy hòa tan và hoạt động của vi sinh vật Nhiệt độ của nước thải là một yếu tố hết sức quan trọng đối với một số bộ phận của nhà máy xử lí nước thải như bể lắng và

2.2.2.2 Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD)

COD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật

COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu

cơ nói chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp

2.2.2.3 Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand - BOD)

BOD (Biochemical oxygen Demand - nhu cầu oxy sinh hoá) là lượng oxy

cần thiết để vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ theo phản ứng:

Chất hữu cơ + O2 ^ CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm trung gian Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hoá sinh học xảy ra thì các

vi sinh vật sử dụng oxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết cho quá trình phân huỷ sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng

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

2.2.2.4 Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen - DO)

DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước (cá, lưỡng thê, thuỷ sinh, côn trùng v.v ) thường được tạo ra

do sự hoà tan từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo

Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 - 10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của tảo và v.v Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ vực

2.2.2.5 Nitơ và các hợp chất chứa nitơ

Trong nước mặt cũng như nước ngầm nitơ tồn tại ở 3 dạng chính là: ion amoni ( NH4+ ), nitrit ( NO2- ) và nitrat ( NO3- ) Dưới tác động của nhiều yếu tố hóa lý và do hoạt động của một số sinh vật các dạng nitơ này chuyển hóa lẫn nhau, tích tụ lại trong nước ăn và có độc tính đối với con người Nếu

phụ nữ có thai có thể mắc bệnh xanh da vì chất độc này cạnh tranh với hồng cầu để lấy oxy

2.2.2.6 Phospho và các hợp chất chứa phospho

Trong các loại nước thải, Phospho hiện diện chủ yếu dưới các dạng phosphat Các hợp chất Phosphat được chia thành Phosphat vô cơ và Phosphat hữu cơ

Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật Việc xác định Phospho tổng là một thông số đóng vai trò quan trọng để đảm bảo quá trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thống xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học

Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự phát triển mạnh của tảo và vi khuẩn lam

2.2.2.7 Chất hoạt động bề mặt

Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: kị nước

và ưa nước tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong nước Nguồn tạo ra các chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt và trong một số ngành công nghiệp

Vi khuẩn: Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây các bệnh về đường ruột, như dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn (typhoid) do vi khuẩn Salmonella typhosa

Virus: có trong nước thải có thể gây các bệnh có liên quan đến sự rối loạn hệ thần kinh trung ương, viêm tủy xám, viêm gan Thông thường khử

trùng bằng các quá trình khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệt được virus

Giun sán (helminths): Giun sán là loại sinh vật ký sinh có vòng đời gắn liền với hai hay nhiều động vật chủ, con người có thể là một trong số các vật chủ này Chất thải của người và động vật là nguồn đưa giun sán vào nước Tuy nhiên, các phương pháp xử lý nước hiện nay tiêu diệt giun sán rất hiệu quả

2.3 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải

2.3.1 Phương pháp xử lý cơ học

Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trong nước thải được gọi chung là phương pháp cơ học

Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo Xử

lý nước thải bằng phương pháp cơ học thường thực hiện trong các công trình và thiết bị như song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ Đây là các thiết bị công trình xử lý sơ

bộ tại chỗ tách các chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặc các công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định

Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm không đáng kể Để tăng cường quá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất xử lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10 - 15%

Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm:

2.3.1.1 Song chắn rác

Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoặc có thể đặt tại các miệng xả trong phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích thước lơn như: Nhánh cây, gỗ, lá cây, giấy, nilông, vải vụn và các loại rác khác Đồng thời bảo vệ các công trình và thiết bị phía sau như bơm, tránh ách tắc đường ống, mương dẫn

Hình 2.1 : Phân loại song chắn rác

B

Hình 2.2:A Song chắn rác cơ giới; B Song chắn rác thủ công

Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn rác được chia thành 2 loại:

* Song chắn rác thô có khảng cách giữa các thanh từ: 60 ÷ 100 mm

* Song chắn rác mịn có khảng cách giữa các thanh từ: 10 ÷ 25 mm

Song chắn rác dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn trong nước thải để đảm bảo cho các thiết bị và công trình xử lý tiếp theo Kích thước tối thiểu của rác được giữ lại tùy thuộc vào khoảng cách giữa các thanh kim loại của song chắn rác Để tránh ứ đọng rác và gây tổn thất áp lực của dòng chảy người ta phải thường xuyên làm sạch song chắn rác bằng cách cào rác thủ công hoặc cơ giới Tốc độ nước chảy (v) qua các khe hở nằm trong khoảng (0,65m/s ≤ v ≤ 1m/s) Tùy theo yêu cầu và kích thước của rác chiều rộng khe hở của các song thay đổi

Các công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhở hơn nước các chất này sẽ bị bịt kín lỗ hổng giữa các vật liệu lọc trong bể sinh học và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aeroten, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn

Hình 2.3 Sơ đồ bể tách dầu mỡ lớp mỏng

1.Cửa dẫn nước ra; 2 ống gom dầu; 3 Vách ngăn; 4 Tấm chất dẻo;

5 Lớp dầu; 6 ống xả nước thải vào; 7 Bộ phận lắng làm từ tấm gợn; 8 Bùn cặn

- Bể điều hòa lưu lượng

*Bể lắng ngang (có hoặc không có vách nghiêng)

Hình 2.4: Bể lắng ngang

*Bể lắng đứng: Có mặt bằng hình tròn hoặc hình vuông Trong bể lắng hình

tròn nước chuyển động theo phương bán kính (radian)

Hình 2.5: Bể lắng đứng

* Bể lắng li tâm: Mặt bằng hình tròn Nước thải được dẫn vào bể theo chiều

từ tâm ra thành bể rồi thu vào máng tập trung và được dẫn ra ngoài

Hình 2.6 Bể lắng li tâm 2.3.1.5 Bể lọc

Nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải đi qua lớp vật liệu lọc, công trình này sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp

Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải được 60% các tạp chất không hoà tan và 20% BOD, hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 30-35 % theo BOD bằng các biện pháp làm thoáng sơ bộ hoặc đông tụ cơ học

Nếu điều kiện vệ sinh cho phép thì sau khi xử lý cơ học nước thải được khử và xả lại vào nguồn, nhưng thường thì xử lý cơ học chỉ là giai đoạn xử lý

sơ bộ trước khi qua giai đoạn xử lý sinh học

Bể lọc thường làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc Quá trình lọc chỉ

áp dụng cho các công nghệ xử lý nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm có trong nước thải Các loại bể lọc thường được phân loại như sau:

+ Lọc qua vách lọc

+ Bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt

+ Bể lọc châm

+ Bể lọc nhanh

+ Cột lọc áp lực

Hình 2.7: Bể lọc 2.3.2 Phương pháp xử lý hóa học

Thực chất của phương pháp xử lý hoá học là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học và tạo cặn lắng hoặc tạo dạng chất hoà tan nhưng không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường

Phương pháp xử lý hoá học thường được áp dụng để xử lý nước thải công nghiệp Tuỳ thuộc vào điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép, phương pháp xử lý hoá học có thể hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ ban đầu của việc xử lý nước thải

2.3.2.1 Phương pháp trung hòa

Dùng để đưa môi trường nước thải có chứa acid vô cơ hoặc kềm về trạng thái trung tính pH = 6.5 – 8.5 Phương pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách: Trộn lẫn nước thải chứa acid và chứa kềm, bổ sung thêm tác nhân hoá học, lọc nước qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hoà, hấp thụ khí chứa acid bằng nước thải chứa kềm,…nước thải của một số ngành công nghiệp, nhất là công nghiệp hóa chất, do quá trình công nghệ có thể chứa acid hoặc bazơ có khả năng gây ăn mòn vật liệu, phá vỡ các quá trình sinh hóa của các

công trình xử lý sinh học, đồng thời gây ra các tác hại khác, do đó cần thực hiện quá trình trung hòa nước thải

Các phương pháp trung hòa bao gồm:

- Trung hòa lẫn nhau giữa nước thải chứa acid và nước thải chứa kiềm

- Trung hòa dịch thải có tinh acid, dùng các loại chất kiềm như: NaOH, KOH, NaCO3, NH4OH, hoặc lọc qua các vật liệu trung hòa như: CaCO3, Dolomit,…

- Đối với dịch thải có tính kiềm thì trung hòa bởi acid hoặc khí acid

Để lựa chọn tác chất thực hiện phản ứng trung hòa, cần dựa vào các yếu tố:

- Loại acid hay bazơ có trong nước thải và nồng độ của chúng

- Độ hòa tan của các muối được hình thành do kết quả phản ứng hóa học

2.3.2.2 Phương pháp đông tụ và keo tụ

Dùng để làm trong và khử màu nước thải bằng cách dùng các chất keo

tụ (phèn) và các chất trợ keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và keo

có trong nước thải thành những bông có kích thước lớn hơn

Hình 2.8: Quá trình tạo bông cặn

Phương pháp đông tụ - keo tụ là quá trình thô hóa các hạt phân tán và nhũ tương, độ bền tập hợp bị phá hủy, hiện tượng lắng xảy ra

Sử dụng đông tụ hiệu quả khi các hạt keo phân tán có kích thước 100µm Để tạo đông tụ, cần có thêm các chất đông tụ như:

1-+ Phèn nhôm Al2(SO4)3.18H2O Độ hòa tan của phèn nhôm trong nước ở

200C là 362 g/l pH tối ưu từ 4.5-8

+ Phèn sắt FeSO4.7H2O Độ hòa tan của phèn nhôm trong nước ở 200C là

265 g/l Quá trình đông tụ bằng phèn sắt xảy ra tốt nhất ở pH >9

+ Các muối FeCl3.6H2O, Fe2(SO4)3.9H2O, MgCl2.6H2O, MgSO4.7H2O,

…

+ Vôi

2.3.2.3 Phương Pháp Ozon hóa

Đó là phương pháp hoá học có chứa các chất hữu cơ dạng hoà tan và dạng keo bằng ozon Ozon sẵn sàng nhường oxy nguyên tử cho các tạp chất hữu cơ

2.3.2.4 Phương pháp điện hóa học

Nhằm phá huỷ các tạp chất độc hại ở trong nước bằng cách oxy hoá điện hoá trên cực anốt hoặc dùng để phục hồi các chất quý

Cơ sở của sự điện phân gồm hai quá trình: Oxy hóa ở anod và khử ở catod Xử lý bằng phương pháp điện hóa rất thuận lợi đối với những loại nước thải có lưu lượng nhỏ và ô nhiễm chủ yếu do các chất hữu cơ và vô cơ đậm đặc

2.3.2.5 Oxy hóa khử

Đa số các chất vô cơ không thể xử lý bằng phương pháp sinh hóa được, trừ các trường hợp các kim loại nặng như: Cu, Zn, Pb, Co, Fe, Mn, Cr,…bị hấp thụ vào bùn hoạt tính Nhiều kim loại như: Hg, As,… là những chất độc, có khả năng gây hại đến sinh vật nên được xử lý bằng phương pháp oxy hóa khử Có thể dùng tác nhân oxy hóa như: Cl2, H2O2, O2 không khí O3 hoặc pirozulite ( MnO2) Dưới tác dụng của oxu hóa, các chất ô nhiễm độc hại

sẽ chuyển hóa thành những chất ít độc hại hơn và được loại ra khỏi nước thải

2.3.3 Phương pháp xử lý hóa lý

Trong dây chuyền công nghệ xử lý, công đoạn xử lý hóa lý thường được áp dụng sau công đoạn xử lý cơ học Phương pháp xử lý hóa lý bao gồm các phương pháp hấp phụ, trao đổi ion, trích ly, chưng cất, cô đặc, lọc ngược Phương pháp hóa lý được sử dụng để loại khỏi dịch thải các hạt lơ lửng phân tán, các chất hữu cơ và vô cơ hòa tan, có nhiều ưu điểm như:

+ Loại được các hợp chất hữu cơ không bị oxy hóa sinh học

+ Không cần theo dõi các hoạt động của vi sinh vật

+ Có thể thu hồi các chất khác nhau

+ Hiệu quả xử lý cao và ổn định hơn

2.3.3.1 Tuyển nổi

Là quá trình dính bám phân tử của các hạt chất bẩn đối với bề mặt phân chia của hai pha khí – nước và xảy ra khi có năng lượng tự do trên bề mặt phân chia, đồng thời cũng do các hiện tượng thấm ướt bề mặt xuất hiện theo chu vi thấm ướt ở những nơi tiếp xúc khí – nước

+ Tuyển nổi dạng bọt: Được sử dụng để tách ra khỏi nước thải các chất không tan và làm giảm một phần nồng độ của một số chất hòa tan

+ Phân ly dạng bọt: Được ứng dụng để xử lý các chất hòa tan có trong nước thải, ví dụ như chất hoạt động bề mặt

Ưu điểm: Phương pháp tuyển nổi là có thể thu cặn với độ ẩm nhở, có thể thu tạp chất phương pháp tuyển nổi được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp như: Tơ sợi nhân tạo, thực phẩm

Hình 2.9:Bể tuyển nổi kết hợp với cô đặc bùn 2.3.3.2 Trích ly

Tách các chất bẩn hoà tan ra khỏi nước thải bằng cách bổ sung một chất dung môi không hoà tan vào nước, nhưng độ hoà tan của chất bẩn trong dung môi cao hơn trong nước

Hình 2.10: Tháp trích ly

2.3.3.3 Hấp phụ

Hấp phụ là thu hút chất bẩn lêm bề mặt của chất hấp thụ, phần lớn là chất hấp phụ rắn và có thể thực hiện trong điều kiện tĩnh hay động

Quá trình hấp phụ là một quá trình thuận nghịch, nghĩa là chất hấp thụ

có thể bị giải hấp phụ và chuyển ngược lại vào chất thải Các chất hấp thụ thường được sử dụng là các loại vật liệu xốp tự nhiên hay nhân tạo như tro, mẫu vụn than cốc, than bùn silicagen, keo nhôm, đất sét hoạt tính, và các

Hình 2.11: Sơ đồ tháp lọc hấp phụ

1 Phểu để điều chỉnh pH của nước thải khi dẫn vào tháp; 2,3,4 Tháp chứa than hoạt

tính;

I Van mở; II Van đóng

2.3.3.4 Chưng bay hơi

Là chưng nước thải để các chất hoà tan trong đó cùng bay hơi lên theo hơi nước Khi ngưng tụ, hơi nước và chất bẩn dễ bay hơi dễ hình thành các lớp riêng biệt và do đó dễ dàng tách các chất bẩn ra

2.3.3.5 Trao đổi ion

Là phương pháp thu hồi các Kation và Anion bằng các chất trao đổi ion Các chất trao đổi ion là các chất rắn trong thiên hiên hoặc vật liệu lọc nhân tạo Chúng không hoà tan trong nước và trong dung môi hữu cơ, có khả năng trao đổi ion

2.3.4 Phương pháp xử lý sinh học

Thực chất của phương pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt động của các vi sinh để phân huỷ - oxy hoá các chất hữu cơ ở dạng keo và hoà tan có trong nước thải Vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng như: Cacbon, nitơ , phosphor, kali,…vi sinh vật sử dụng vật chất này để kiến tạo tế bào cũng như tích luỹ năng lượng cho quá trình sinh trường và phát triển chính vì vậy sinh khối vi sinh vật không ngừng tăng lên.Những công trình xử lý sinh học phân thành hai nhóm:

-Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện

tự nhiên: Cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học… thường quá trình xử lý xảy ra chậm

-Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo: Bể lọc sinh học ( bể biophin ), bể làm thoáng sinh học (bể aeroten)… Do các điều kiện tạo nên bằng nhân tạo mà quá trình xử lý diễn ra nhanh hơn, cường độ mạnh hơn Quá trình xử lý sinh học có thể đạt hiệu suất khử trùng 99,9% (trong các công trình trong điều kiện tự nhiên) theo BOD tới 90- 95 %

Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã được

xử lý sơ bộ qua các công trình cơ học, hóa học, hóa lý

2.3.4.1 Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên

a Ao hồ sinh học (Ao hồ ổn định nước thải)

Đây là phương pháp xử lý đơn giản nhất và đã được áp dụng từ xưa Phương pháp này cũng không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chi phí hoạt động rẻ tiền, quản lý đơn giản và hiệu quả cũng khá cao Quy trình được tóm tắt như sau:

Nước thải → loại bỏ rác, cát, sỏi → Các ao hồ ổn định → Nước đã

xử lý

 Hồ hiếu khí

Ao nông 0,3 – 0,5 m có quá trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ chủ yếu nhờ các vi sinh vật gồm 2 loại: Hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo

Hình 2.12 Ao hiếu khí với kệ thống cung cấp khí

 Hồ kị khí

Ao kị khí là loại ao sâu, ít hoặc không có điều kiện hiếu khí Các vi sinh vật kị khí hoạt động sống không cần oxy của không khí Chúng sử dụng oxy từ các hợp chất như nitrat, sulfat Để oxy hóa các chất hữu cơ và các loại rươu và khí CH4, H2S,CO2,…và khí và nước Chiều sâu của hồ khá lớn khoảng 2 – 6 m

 Hồ tùy nghi

Là sự kết hợp hai quá trình song song: phân hủy hiếu khí các chất hữu

cơ hòa tan có đều ở trong nước và phân hủy kị khí (chủ yếu là CH4) cặn lắng

ở vùng lắng Ao hồ tùy nghi được chia làm ba vùng: Lớp trên là vùng hiếu khí, vùng giữa là vùng kị khi tùy tiện và vùng phía đáy sâu là vùng kị khí Chiều sâu của hồ khoảng 1 – 1,5 m

Hình 2.13: Hồ tùy nghi

 Hồ ổn định bậc ba

Nước thải sau khi xử lý cơ bản (bậc II) chưa đạt tiêu chuẩn là nước sạch để xả vào nguồn thì có thể phải qua xử lý bổ sung (bậc III) Một trong các công trình xử lý bậc III là ao hồ ổn định sinh học kết hợp với thả bèo nuôi

cá

b Phương pháp xử lý qua đất

Thực chất của quá trfnh xử lý là: Khi lọc nước thải qua đất các chất rắn

lơ lửng và keo sẽ bị giữ lại ở lớp trên cùng Những chất này tạo ra một màng gồm nhiều vi sinh vật bao bọc trên bề mặt các hạt đất, màng này sẽ hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải Những vi sinh vật sẽ sử dụng oxy của không khí qua các khe đất và chuyển hóa các chất hữu cơ thành các hợp chất khoáng

+ Cánh đồng tưới

+ Cánh đồng lọc

Hình 2.14 : Xử lý nước thải bằng đất 2.3.4.2 Công trình xử lý hiếu khí nhân tạo

Xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo có thể kể đến hai quá trình cơ bản:

+ Quá trình xử lý sinh trưởng lơ lủng

+ Quá trình xử lý sinh trưởng bám dính

Các công trình tương thích của quá trình xử lý sinh học hiếu khí như: Aeroten bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể thổi khí sinh học tiếp xúc (vi sinh vật bám dính), bể lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể sinh học tiếp xúc quay

a Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aeroten

Quá trình xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính dựa sào sự hoạt động sống của si sinh vật hiếu khí Trong bể Aeroten, các chất lơ lửng đóng vai trò

là các hạt nhân để cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành

các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là các bông cặn có mầu nâu sẩm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước thải và là nơi cư trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật khác Các vi sinh vật đồng hóa các chất hữu

cơ có trong nước thải thành các chất dinh dưỡng cung cấp cho sự sống trong quá trình phát triển vi sinh vật sử dụng các chất để sinh sản và giải phóng năng lượng, nên sinh khối của chúng tăng lên nhanh Như vậy các chất hữu cơ

có trong nước thải được chuyển hóa thành các chất vô cơ như H2O, CO2 không độc hại cho môi trường

Quá trình sinh học có thể diễn ra tóm tắt như sau:

Chất hữu cơ + Vi sinh vật + oxy  NH3 + H2O + Năng lượng + Tế Bào mới Hay có thể viết:

Chất thải + Bùn hoạt tính + Không khí  Sản phẩm cuối + Bùn hoạt tính dư Một số loại bể Aeroten thường dùng trong xử lý nước thải

Hình 2.15: Sơ đồ công nghệ bể Aeroten truyền thống

 Bể Aeroten tải trọng cao

Hoạt động của bể Aeroten tải trọng cao tương tự như bể có dòng chảy nút, chịu được tải trọng chất bẩn cao và có hiệu suất làm sạch cũng cao, sử dụng ít năng lượng, lượng bùn sinh ra thấp

Nước thải đi vào cĩ đọ nhiễm bẩn cao, thường là BOD>500 mg/l Tải trọng bùn hoạt tính là 400 – 1000 mg BOD/g bùn (khơng cho) trong một ngày đêm

 Bể Aeroten cĩ hệ thống cấp khí giảm dần theo chiều dịng chảy

Nồng độ chất hữu cơ vào bể Aeroten được giảm dần từ đầu đến cuối

bể do đĩ nhu cầu cung cấp oxy cũng tỷ lệ thuận với nồng độ các chất hữu cơ

- Cĩ thể áp dụng tải trọng cao(F/M cao), chất lượng nước ra tốt

 Bể Aeroten cĩ ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định(Contact Stabilitation)

Bể cĩ 2 ngăn: Ngăn tiếp xúc và ngăn tái sinh

Tuần hoàn bùn

Bể Aerotank Ngăn tái sinh bùn hoạt tính Ngăn tiếp xúc

Bể lắng đợt 1 Nước thải

Xả bùn tươi

nguồn tiếp nhận

Bể lắng đợt 2

Xả bùn hoạt tính thừa

Xả ra

Hình 2.16: Sơ đồ làm việc của Bể Aeroten cĩ ngăn tiếp xúc

Ưu điểm của dạng bể này là Bể Aeroten cĩ ngăn tiếp xúc cĩ dung tích nhỏ, chịu được sự dao động của lưu lượng và chất lượng nước thải, cĩ thể ứng dụng cho nước thải cĩ hàm lượng keo cao

 Bể Aeroten làm thống kéo dài

Khi nước thải cĩ tỉ số F/M (Tỉ lệ giữa BOD5 và bùn hoạt tính mg BOD5/mg bùn hoạt tính) thấp, tải trọng thấp, thời gian thơng khí thường 20-30h