Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nghỉ dưỡng twin doves golf club và resort thị xã thủ dầu một bình dương công suất 3 000 m3ngày

CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT & CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT 3.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 3.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh - Khu khách sạn;

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Bình Dương là một tỉnh nằm trong vùng kinh tế trọngđiểm phía Nam tiếp giáp với Thành phố Biên Hòa vàThành phố Hồ Chí Minh, là thành phố có nền kinh tếphát triển vào bậc nhất khu vực các tỉnh phía Nam, thuhút một lượng vốn đầu tư rất lớn ở trong nước và ngoàinước về các mặt: công nghiệp, dịch vụ và nông nghiệp

Trong những năm gần đây việc đầu tư vào các khuvui chơi phục vụ nhu cầu về Du lịch – Giải trí – Nghỉ ngơiđang là hướng phát triển mới đáp ứng nhu cầu ngàycàng cao về vui chơi giải trí và thể thao của cuộc sốnghiện đại

Dự án Twin Doves Golf Club & Resort được xây dựng vàhình thành cũng chính vì những lý do đó Đây là dự ánhoàn toàn mới, triển khai cùng với cụm công trình thểdục thể thao, dịch vụ khách sạn bên cạnh sẽ tạo thànhkhu liên hợp vui chơi, giải trí và thể thao có tiêu chuẩnquốc tế không chỉ phục vụ nhu cầu trong nước mà cònthu hút khách quốc tế từ các nước trong khu vực Do đódự án sẽ nâng cao thế mạnh phát triển kinh tế BìnhDương

Tuy nhiên trong giai đoạn dự án Twin Doves Golf Club &Resort đi vào hoạt động các tác động tiêu cực ảnh hưởngđến môi trường nảy sinh là tất yếu Môi trường khôngkhí, nước mặt, nước ngầm … đều bị tác động ở nhiềumức độ khác nhau do các loại chất thải phát sinh vànguy cơ xảy ra rủi ro, sự cố về môi trường, trong đó chủ

yếu là khí thải, nước thải và chất thải rắn Đặc biệt làvấn đề nước thải, với quy mô dự án lớn gồm các tòanhà căn hộ cao tầng, khu nhà ở cao cấp, khu trung tâmthương mại, nhà nghỉ, khu biệt thự … với khoảng 12.000người thì hàng ngày lượng nước thải sinh hoạt thải rangoài là tương đối lớn Về lâu dài nếu không có biệnpháp xử lý khắc phục thì sẽ gây ảnh hưởng đến nguồntiếp nhận nước thải là Suối Ông Thiềng

Trước tình hình đó việc thiết kế hệ thống xử lýnước thải tập trung tại Khu nghỉ dưỡng Twin Doves Golf Club

& Resort là cần thiết nhằm đạt tới sự hài hoà lâu dài,bền vững giữa nhu cầu phát triển kinh tế xã hội vàbảo vệ môi trường một cách thiết thực nhất Do đó đề

tài “Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho Khu nghỉ dưỡng Twin Doves Golf Club & Resort” được hình thành.

1.2 MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI

Tính toán, thiết kế chi tiết hệ thống xử lý nướcthải sinh hoạt cho khu nghỉ dưỡng Twin Doves Golf Club &Resort, xã Phú Mỹ, thị xã Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương,để nước thải sau khi qua hệ thống xử lý đạt quy chuẩnQCVN 14:2008, cột A trước khi thải ra suối Ông Thiềng

1.3 PHẠM VI ĐỀ TÀI

Đề tài giới hạn trong việc tính toán, thiết kế hệthống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nghỉ dưỡng Twin DovesGolf Club & Resort

1.4 NỘI DUNG THỰC HIỆN

- Tìm hiểu vị trí địa lý, tự nhiên, điều kiện kinh tế- xãhội và hiện trạng môi trường tại huyện khu vực xâydựng hệ thống xử lý nước thải;

- Xác định đặc tính nước thải: lưu lượng, thành phần,tính chất, nguồn xả thải;

- Đưa ra các phương án xử lý và chọn phương án xửlý hiệu quả nhất để thiết kế hệ thống xử lýnước thải của khu dân cư;

- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinhhoạt trên dây chuyền công nghệ đã đề xuất chitiết;

- Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phívận hành trạm xử lý nước thải

1.5 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu về

dân số, điều kiện tự nhiên làm cơ sở để đánh giá hiệntrạng và tải lượng ô nhiễm do nước thải sinh hoạt gây rakhi Dự án hoạt động

Phương pháp so sánh: So sánh ưu khuyết điểm của

các công nghệ xử lý để đưa ra giải pháp xử lý chấtthải có hiệu quả hơn

Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong quá trình thực hiện

đề tài đã tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫnvề vấn đề có liên quan

Phương pháp tính toán: Sử dụng các công thức toán

học để tính toán các công trình đơn vị của hệ thống xửlý nước thải, chi phí xây dựng và vận hành hệ thống

Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm Autocad để

mô tả kiến trúc công nghệ xử lý nước thải

1.6 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

Đề tài góp phần vào việc tìm hiểu và thiết kế hệthống xử lý nước thải sinh hoạt tại khu nghỉ dưỡng TwinDoves Golf Club & Resort, thị xã Thủ Dầu Một Từ đó gópphần vào công tác bảo vệ môi trường, cải thiện tàinguyên nước ngày càng trong sạch hơn

Giúp các nhà quản lý làm việc hiệu quả và dễdàng hơn

Hạn chế việc xả thải bừa bãi làm suy thoái và ônhiễm tài nguyên nước

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ KHU NGHỈ DƯỠNG

TWIN DOVES CLUB & RESORT

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Twin Doves Club & Resort thuộc khu dịch vụ chất lượngcao, trực thuộc khu liên hợp Công nghiệp – Dịch vụ – Đô thịBình Dương

Khu dịch vụ chất lượng cao có diện tích khoảng 700 –

750 ha, được bố trí về phía Tây Nam của khu liên hợp trênđịa bàn 02 xã Định Hòa và Phú Mỹ, thị xã Thủ DầuMột Trong đó, khu sân Golf được bố trí trên phần đất xãPhú Mỹ, các khu dịch vụ khác được tổ chức trên phầnđất của xã Định Hòa bao gồm: trường đua, khách sạn,nhà nghỉ, khu thương mại, biệt thự và các dịch vụ khác.Với hạ tầng hoàn chỉnh, hiện đại, gần các công trình hạtầng trọng điểm như bến cảng, trung tâm tài chính, thươngmại và được kết nối với hệ thống giao thông quan trọngKhu liên hợp Công nghiệp – Dịch vụ – Đô thị Bình Dươngkhông những đóng vai trò quan trọng thúc đẩy sự pháttriển của Bình Dương mà còn đối với vùng kinh tế trọngđiểm phía Nam

Với tổng vốn là 81.165.914 USD do Công ty CP PhúMỹ đầu tư dự án sẽ nâng cao thế mạnh và tiềm năngphát triển của Bình Dương, dần dần đưa Bình Dương khôngchỉ là điểm đầu tư sản xuất kinh doanh mà còn là mộtđiểm du lịch và giải trí hấp dẫn với du khách trong nướcvà quốc tế

2.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TẠI KHU VỰC DỰ ÁN

2.2.1 Vị trí địa lý

Khu liên hợp Công nghiệp – Dịch vụ - Đô thị BìnhDương tọa lạc tại vị trí trung tâm của tỉnh Bình Dương Các

vị trí tiếp giáp như sau:

- Phía Bắc giáp: xã Vĩnh Tân - huyện Tân Uyên, xãHòa Lợi - huyện Bến Cát;

- Phía Nam giáp: phường Phú Hòa – thị xã Thủ DầuMột;

- Phía Đông giáp: đường DT 746;

- Phía Tây giáp: phường Hiệp Thành – thị xã Thủ DầuMột, xã Tân Định – huyện Bến Cát

Nằm cách trung tâm tỉnh Bình Dương 10 km về phíaĐông Bắc và cách Tp.HCM 35 Km về phía Bắc, Khu liênhợp Công nghiệp – Dịch vụ – Đô thị Bình Dương có vị trí rấtthuận tiện, gần hải cảng, sân bay và các trung tâmthương mại khác

Với diện tích 4.300 ha, Khu liên hợp gồm các côngtrình sau:

- KCN, KCX (gồm cả khu công nghệ cao 200 – 400 ha):2.000 ha;

- Các công trình dịch vụ và giải trí cao cấp như sânGolf, trường đua ngựa, trường đua xe, trung tâm thươngmại, trung tâm tài chính, ngân hàng, trường đại họctrường hướng nghiệp, bệnh viện … : 900 ha;

- Khu nội thị phục vụ 120.000 người: khu vực này đượcđầu tư để phát triển khu đô thị mới, khu phức hợpcăn hộ cao cấp, văn phòng cho thuê, ký túc xá:1.000 ha;

- Khu tái định cư cho các hộ dân hiện hữu: 400 ha gồm

05 khu tái định cư cho dân của 05 xã nằm trong vùng

quy hoạch gồm Phú Mỹ, Hòa Lợi, Định Hòa, Tân VĩnhHiệp;

- Trung tâm dịch vụ cao cấp với diện tích khoảng 700 –

750 ha nằm ở phía Tây Nam của Khu liên hợp, giữa 02xã Định Hòa và Phú Mỹ Sân Golf được xây dựng tạikhu vực xả Phú Mỹ, các trung tâm dịch vụ khácnằm trong khu vực xã Định Hòa gồm trường đua ngựa,khách sạn, trung tâm thương mại…

2.2.2 Địa chất tự nhiên

Theo báo cáo căn cứ trên hồ sơ khảo sát địa chất

do công ty TNHH Tư vấn – Thiết kế - Xây dựng Hưng Thịnhthực hiện Quá trình thực hiện khảo sát, lấy mẫu ở độsâu 10 – 40 m cho thấy địa chất tại khu vực nói chungthuộc loại trung bình với sức chịu tải từ 1,1 đến 1,3 kg/cm2,tầng nước mặt ở độ sâu khoảng 2 – 3m, tầng nướcngầm ở độ sâu khoảng 25 – 30m nên sẽ không gây trởngại, tốn kém nhiều trong kết cấu xây dựng công trình

2.2.3 Khí tượng thủy văn

Tỉnh Bình Dương nằm trong vùng khí hậu nhiệt đớigió mùa đồi núi và cao nguyên, không có bão, thuậnlợi cho cuộc sống của con người và hệ động thực vật

Trong năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 nămsau

Nhiệt độ không khí

Nhiệt độ trung bình năm : 26,70C

Nhiệt độ tháng cao nhất : 28,70C (tháng 4)Nhiệt độ tháng thấp nhất : 25,50C (tháng 12)

Độ ẩm không khí

Độ ẩm không khí trung bình 79 – 80%.

Lượng mưa

Số ngày mưa trung bình hàng năm 113 ngày Lượngmưa tập trung từ tháng 5 đến tháng 10 chiếm 85 – 95%lượng mưa cả năm, tháng 9 có lượng mưa cao nhất (lớnhơn 400 mm)

Lượng mưa trung bình hàng năm : 1.600 – 1.700 mm.Lượng mưa cao nhất : 2.680 mm

Lượng mưa thấp nhất : 1.136 mm (tháng 12)

Nắng

Vào các tháng 2, 3 và 4 có số giờ nắng lớn nhấttrong ngày (khoảng 8–10 giờ/ngày), tháng 9 có số giờnắng trong ngày thấp nhất (4 – 6 giờ/ngày) Số giờ nắngtrung bình năm: 2.500 – 2.800 giờ

Gió

Về mùa mưa gió thịnh hành theo hướng Tây – Nam.Về mùa nắng gió thịnh hành theo hướng Đông –Bắc

Chuyển tiếp giữa hai mùa có gió Đông và Đông –Nam

Tốc độ gió trung bình : 10 – 15 m/s, lớn nhất 25 – 30 m/s(khoảng 90 – 110 km/h), khu vực này không bị ảnh hưởngcủa gió bão

Thủy văn

Nước mặt: Trong khu vực dự án có suối Ông Thiềng

và các nhánh suối nhỏ đổ về, sau đó đổ vào phầnnhánh sông chính Mùa mưa nước ứ đọng làm úng lụtnhưng rút nhanh trong khoảng thời gian ngắn Mùa khô,nước cạn kiệt, khô hạn Thủy văn trong vùng chủ yếuchịu ảnh hưởng từ lượng mưa trong năm

Nước ngầm: Hiện tại chưa có số liệu cụ thể đánh

giá về nguồn nước ngầm trong khu vực Tuy nhiên, xemxét một số giếng khoan lấy nước ngầm cấp cho một số

cơ sở trong vùng gần quy hoạch, cho thấy khu vực này cónguồn nước ngầm dồi dào Đây là điều kiện rất thuậnlợi để khai thác nguồn nước sạch, cung cấp cho dự án khinguồn nước thủy cục trong khu vực chưa cấp đến

2.3 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC

2.3.1 Điều kiện kinh tế xã hội

Khu nghỉ dưỡng Twin Doves Golf Club & Resort nằm trênđịa bàn 02 xã Định Hòa và Phú Mỹ, thị xã Thủ DầuMột

Khu Thủ Dầu Một là thị xã của tỉnh Bình Dương,cách Tp.HCM khoảng 20 Km về phía Bắc

Thủ Dầu Một gồm 6 phường (Phú Cường, HiệpThành, Phú Thọ, Chánh Nghĩa, Phú Hòa, Phú Lợi) và 6 xã(Tân An, Chánh Mỹ, Phú Mỹ, Định Hòa, Tương Bình Hiệp,Hiệp An)

Trong những năm qua, tốc độ tăng trưởng của Thịxã Thủ Dầu Một luôn duy trì ở mức cao và có xu hướngchuyển dần theo cơ cấu Dịch vụ - Công nghiệp – Nôngnghiệp Hệ thống hạ tầng kinh tế - xã hội được đầu tưcải tạo, nâng cấp theo hướng đồng bộ hiện đại, hệthống giao thông được nâng cấp và phát triển theohướng mở rộng quy mô đô thị

 Điều kiện kinh tế – xã hội xã Phú Mỹ

Theo báo cáo kết quả thực hiện một số lĩnh vựcVăn hóa – Xã hội 9 tháng đầu năm 2007 (số 55/BC –UBND ngày 24/09/2007) của UBND xã Phú Mỹ, tình hình Kinh

tế – Văn hóa – Xã hội tại địa bàn xã trong thời gian nhưsau:

Giáo dục

Các trường học trên địa bàn xã đã chuẩn bị tốt,đầy đủ cơ sở vật chất cho việc tổ chức khai giảng nămhọc mới 2009 – 2010 Trường mẫu giáo huy động 296 cháu

đi học đúng độ tuổi, đạt 81% Trường tiểu học hiện có 28lớp với 752 học sinh, tăng 25 em so với năm trước TrườngTHPT hiện có 1.600 en, đang theo học ở 40 lớp

Xã đã được công nhận đạt chuẩn trong công tácphổ cập, chống mù chữ Số trẻ vào học lớp 1 là 126

em, đạt 100%

Y tế

Xã đã thực hiện có hiệu quả các chương trình y tếquốc gia như Chương trình tiêm chủng mở rộng 173/220cháu, đạt 78,63% (tăng 0,45% so với cùng kì), tổ chứctiêm chủng VAT cho phụ nữ có thai 181/220, đạt tỷ lệ82,27% (tăng 3,18%) Trong 9 tháng đầu năm, số ca mắcbệnh sốt xuất huyết tăng 63,85% so với cùng kỳ nămtrước Số trẻ suy dinh dưỡng dưới 5 tuổi 124/926 cháu(giảm 0,42% so với cùng kỳ) Tổ chức uống Vitamin A chotrẻ dưới 5 tuổi được 516/521 cháu, đạt 99,04% (tăng 2,24%

so với cùng kỳ) Quản lý và điều trị 17/25 bệnh nhânlao, đạt 38%, quản lý và tư vấn tại nhà 05 bệnh nhânnhiễm HIV/AIDS

Hưởng ứng tháng hành động vệ sinh an toàn thựcphẩm, xã đã tổ chức kiểm tra 42 hộ buôn bán vỉa hè,thức ăn đường phố… tổ chức kiến thức vệ sinh an toànthực phẩm cho 93/113 hộ, đạt 82,3%

 Điều kiện kinh tế – xã hội phường Định Hòa

Phường Định Hòa là một xã chuyển đổi lên phườngtừ tháng 8/2008 trên cơ sở toàn bộ diện tích tự nhiêndân số của xã Định Hòa Phường có 1.427,49 ha diện tíchtự nhiên và 12.347 nhân khẩu gồm 6 khu phố (năm 2008).

Về hạ tầng kỹ thuật, vốn là một xã nông nghiệpvùng ven thị xã Thủ Dầu Một, nên mật độ dân cư củaphường vẫn chưa dày, hạ tầng giao thông nông thôn chưacao Tuy nhiên trong thời gian gần đây, nhờ có phong tràogiao thông nông thôn và địa phương biết phát huy vai tròdân biết, dân bàn, dân làm, dân kiểm tra nên tình hìnhthực hiện phong trào giao thông nông thôn mang lại hiệuquả rất thiết thực tạo điều kiện cho địa phương phát triểntoàn diện về Kinh tế - Văn hóa - Xã hội

CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT & CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

NƯỚC THẢI SINH HOẠT

3.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

3.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh

- Khu khách sạn;

- Khu dân cư, thương mại;

- Các cán bộ công nhân viên phục vụ;

- Hoạt động chế biến thực phẩm của các nhà hàng,khách sạn, nhà ăn…

Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ônhiễm bởi các chất cặn bã hữu cơ, các chất hữu cơhoà tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5/COD), các chất dinhdưỡng (Nitơ, phospho), các vi trùng gây bệnh (E.Coli,coliform…);

Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộcvào:

- Lưu lượng nước thải

- Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người

Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộcvào:

- Mức sống, điều kiện sống và tập quán sống

- Điều kiện khí hậu

Tải trọng chất bẩn theo đầu người được xác định ởBảng 3.1

Bảng 3.1 Tải trọng chất bẩn theo đầu người.

-Nguồn: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế công

trình, Lâm Minh Triết, 2004.

3.1.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt

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

Thành phần nước thải sinh hoạt gồm 2 loại :

- Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết con người từcác phòng vệ sinh;

- Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặnbã, dầu mỡ từ các nhà bếp của các nhà hàng,khách sạn, các chất tẩy rửa, chất hoạt động bềmặt từ các phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà…Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinhhoạt từ các khu phát sinh nước thải này đều giống nhau,chủ yếu là các chất hữu cơ, trong đó phần lớn các loạicarbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vậtphân hủy Khi phân hủy thì vi sinh vật cần lấy oxi hòa tantrong nước để chuyển hóa các chất hữu cơ trên thànhCO2, N2, H2O, CH4,… Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong

nước thải có khả năng bị phân hủy hiếu khí bởi vi sinhvật chính là chỉ số BOD5 Chỉ số này biểu diễn lượng oxicần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủylượng chất hữu cơ có trong nước thải Như vậy chỉ sốBOD5 càng cao cho thấy chất hữu cơ có trong nước thảicàng lớn, oxi hòa tan trong nước thải ban đầu bị tiêu thụnhiều hơn, mức độ ô nhiễm của nước thải cao hơn.

3.2 CÁC THÔNG SỐ Ô NHIỄM ĐẶC TRƯNG CỦA

NƯỚC THẢI

3.2.1 Thông số vật lý

Hàm lượng chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) SuspendedSolids – (T)SS - SS) có thể có bản chất là:

- Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (Phù

sa, gỉ sét, bùn, hạt sét);

- Các chất hữu cơ không tan;

- Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vậtnguyên sinh…)

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

Mùi

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

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 chấtcảm quan, có thể được sử dụng để đánh giá trạng tháichung của nước thải

3.2.2 Thông số hóa học

Độ pH của nước

pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dungdịch, thường được dùng để biểu thị tính axit và tính kiềmcủa nước

Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loạivà khí hoà tan trong nước pH có ảnh hưởng đến hiệuquả tất cả quá trình xử lý nước Độ pH có ảnh hưởngđến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinhvật nước Do vậy rất có ý nghĩa về khía cạnh sinh tháimôi trường

Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand COD)

-Theo định nghĩa, nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cầnthiết để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước bằng phươngpháp hóa học (sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh) Về bảnchất, đây là thông số được sử dụng để xác định tổnghàm lượng các chất hữu cơ có trong nước, bao gồm cảnguồn gốc sinh vật và phi sinh vật

Trong môi trường nước tự nhiên, ở điều kiện thuậnlợi nhất cũng cần đến 20 ngày để quá trình oxy hóachất hữu cơ được hoàn tất Tuy nhiên, nếu tiến hành oxyhóa chất hữu cơ bằng chất oxy hóa mạnh (mạnh hơn hẳnoxy) đồng thời lại thực hiện phản ứng oxy hóa ở nhiệtđộ cao thì quá trình oxy hóa có thể hoàn tất trong thời

gian rút ngắn hơn nhiều Đây là ưu điểm nổi bật củathông số này nhằm có được số liệu tương đối về mứcđộ ô nhiễm hữu cơ trong thời gian rất ngắn

COD là một thông số quan trọng để đánh giá mứcđộ ô nhiễm chất hữu cơ nói chung và cùng với thôngsố BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủysinh học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xửlý phù hợp

Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand BOD)

-Về định nghĩa, thông số BOD của nước là lượng oxycần thiết để vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ trong điềukiện chuẩn: 20oC, ủ mẫu 5 ngày đêm, trong bóng tối,giàu oxy và vi khuẩn hiếu khí Nói cách khác, BOD biểuthị lượng giảm oxy hòa tan sau 5 ngày Thông số BOD5 sẽcàng lớn nếu mẫu nước càng chứa nhiều chất hữu cơcó thể dùng làm thức ăn cho vi khuẩn, hay là các chấthữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (Carbonhydrat, protein,lipid )

BOD là một thông số quan trọng:

- Là chỉ tiêu duy nhất để xác định lượng chất hữu cơcó khả năng phân huỷ sinh học trong nước và nướcthải;

- Là tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng các dòng thảichảy vào các thuỷ vực thiên nhiên;

- Là thông số bắt buộc để tính toán mức độ tự làmsạch của nguồn nước phục vụ công tác quản lýmôi trường

Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen - DO)

Tất cả các sinh vật sống đều phụ thuộc vào oxydưới dạng này hay dạng khác để duy trì các tiến trình traođổi chất nhằm sinh ra năng lượng phục vụ cho quá trìnhphát triển và sinh sản của mình Oxy là yếu tố quan trọngđối với con người cũng như các thủy sinh vật khác

Oxy là chất khí hoạt động hóa học mạnh, tham giamạnh mẽ vào các quá trình hóa sinh học trong nước:

- Oxy hóa các chất khử vô cơ: Fe2+, Mn2+, S2-, NH3

- Oxy hóa các chất hữu cơ trong nước, và kết quảcủa quá trình này là nước nhiễm bẩn trở nên sạchhơn Quá trình này được gọi là quá trình tự làm sạchcủa nước tự nhiên, được thực hiện nhờ vai trò quantrọng của một số vi sinh vật hiếu khí trong nước

- Oxy là chất oxy hóa quan trọng giúp các sinh vậtnước tồn tại và phát triển

Các quá trình trên đều tiêu thụ oxy hòa tan Như đãđề cập, khả năng hòa tan của Oxy vào nước tương đốithấp, do vậy cần phải hiểu rằng khả năng tự làm sạchcủa các nguồn nước tự nhiên là rất có giới hạn Cũng

vì lý do trên, hàm lượng oxy hòa tan là thông số đặctrưng cho mức độ nhiễm bẩn chất hữu cơ của nước mặt

Nitơ và các hợp chất chứa nitơ

Nito là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sựsống trên bề mặt Trái Đất Nito là thành phần cấuthành nên protein có trong tế bào chất cũng như các acidamin trong nhân tế bào Xác sinh vật và các bã thảitrong quá trình sống của chúng là những tàn tích hữu cơchứa các protein liên tục được thải vào môi trường vớilượng rất lớn Các protein này dần dần bị vi sinh vật dịdưỡng phân hủy, khoáng hóa trở thành các hợp chất

Nito vô cơ như NH4+, NO2-, NO3- và có thể cuối cùng trả lạiN2 cho không khí

Như vậy, trong môi trường đất và nước, luôn tồn tạicác thành phần chứa Nito: từ các protein có cấu trúcphức tạp đến các acid amin đơn giản, cũng như các ion Nitovô cơ là sản phẩm quá trình khoáng hóa các chất kểtrên:

- Các hợp chất hữu cơ thô đang phân hủy thường tồntại ở dạng lơ lửng trong nước, có thể hiện diện vớinồng độ đáng kể trong các loại nước thải và nướctự nhiên giàu protein

- Các hợp chất chứa Nito ở dạng hòa tan bao gồm cảNito hữu cơ và Nito vô cơ (NH4+, NO2-, NO3-)

Thuật ngữ “Nito tổng” là tổng Nito tồn tại ở tất cảcác dạng trên Nito là một chất dinh dưỡng đa lượng cầnthiết đối với sự phát triển của sinh vật

Phospho và các hợp chất chứa phospho

Nguồn gốc các hợp chất chứa Phospho có liên quanđến sự chuyển hóa các chất thải của người và độngvật và sau này là lượng khổng lồ phân lân sử dụngtrong nông nghiệp và các chất tẩy rửa tổng hợp cóchứa phosphate sử dụng trong sinh hoạt và một số ngànhcông nghiệp trôi theo dòng nước

Trong các loại nước thải, Phospho hiện diện chủ yếudưới các dạng phosphate Các hợp chất Phosphat được chiathành Phosphat vô cơ và phosphat hữu cơ

Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiếtđối với sự phát triển của sinh vật Việc xác định P tổnglà một thông số đóng vai trò quan trọng để đảm bảoquá trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong

các hệ thống xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học(tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1)

Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quanchặt chẽ đến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, dosự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự pháttriển mạnh của tảo và vi khuẩn lam

Chất hoạt động bề mặt

Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơgồm 2 phần: kị nước và ưa nước tạo nên sự phân táncủa các chất đó trong dầu và trong nước Nguồn tạo racác chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chấttẩy rửa trong sinh hoạt và trong một số ngành côngnghiệp

3.2.3 Thông số vi sinh vật học

Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước thảicó thể truyền hoặc gây bệnh cho người Chúng vốnkhông bắt nguồn từ nước mà cần có vật chủ để sốngký sinh, phát triển và sinh sản Một số các sinh vật gâybệnh có thể sống một thời gian khá dài trong nước vàlà nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng, bao gồm vi khuẩn, virút, giun sán

Vi khuẩn: Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nướcthường gây các bệnh về đường ruột, như dịch tả (cholera)

do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn (typhoid) do vi khuẩn Salmonella typhosa

Vi rút: Vi rút có trong nước thải có thể gây cácbệnh có liên quan đến sự rối loạn hệ thần kinh trungương, viêm tủy xám, viêm gan Thông thường sự khử

trùng bằng các quá trình khác nhau trong các giai đoạn xửlý có thể diệt được vi rút

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

Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là donhiễm bẩn rác, phân người và động vật Trong người vàđộng vật thường có vi khuẩn E coli sinh sống và pháttriển Đây là loại vi khuẩn vô hại thường được bài tiếtqua phân ra môi trường Sự có mặt của E.Coli chứng tỏnguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác và khả nănglớn tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lượngnhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độ nhiễm bẩn Khảnăng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn các vi khuẩn gâybệnh khác Do đó nếu sau xử lý trong nước không cònphát hiện thấy vi khuẩn E.coli chứng tỏ các loại vi trùnggây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết Mặt khác, việc xácđịnh mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệng của nước quaviệc xác địng số lượng số lượng E.coli đơn giản và nhanhchóng Do đó vi khuẩn này được chọn làm vi khuẩn đặctrưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gâybệnh của nguồn nước

3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

3.3.1 Phương pháp xử lý cơ học

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

Để giữ các tạp chất không hoà tan lớn hoặc mộtphần chất bẩn lơ lửng: dùng song chắn rác hoặc lưới lọc

Để tách các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn hoặcbé hơn nước dùng bể lắng:

- Các chất lơ lửng nguồn gốc khoáng (chủ yếu lácát) được lắng ở bể lắng cát

- Các hạt cặn đặc tính hữu cơ được tách ra ở bể lắng

- Các chất cặn nhẹ hơn nước: dầu, mỡ, nhựa,… đượctách ở bể thu dầu, mỡ, nhựa (dùng cho nước thảicông nghiệp)

- Để giải phóng chất thải khỏi các chất huyền phù,phân tán nhỏ…dùng lưới lọc, vải lọc, hoặc lọc qualớp vật liệu lọc

Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinhhọc tiếp theo Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ họcthường thực hiện trong các công trình và thiết bị như songchắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ … Đây là cácthiết bị công trình xử lý sơ bộ tại chỗ tách các chấtphân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nướchoặc các công trình xử lý nước thải phía sau hoạt độngổn định

Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinhhoạt khoảng 60% tạp chất không tan, tuy nhiên BOD trongnước thải giảm không đáng kể Để tăng cường quátrình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ

trước khi lắng nên hiệu suất xử lý của các công trình cơhọc có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10 – 15%.

Một số công trình xử lý nước thải bằng phươngpháp cơ học bao gồm

 Song chắn rác

Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô nhưgiấy, rác, túi nilon, vỏ cây và các tạp chất có trongnước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trìnhvà thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định

Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau vớicác khe hở từ 16 đến 50mm, các thanh có thể bằngthép, inox, nhực hoặc gỗ Tiết diện của các thanh này làhình chữ nhật, hình tròn hoặc elip Bố trí song chắn ráctrên máng dẫn nước thải Các song chắn rác đặt songsong với nhau, nghiêng về phía dòng nước chảy để giữrác lại Song chắn rác thường đặt nghiêng theo chiềudòng chảy một góc 50 đến 900

Thiết bị chắn rác bố trí tại các máng dẫn nướcthải trước trạm bơm nước thải và trước các công trìnhxử lý nước thải

 Bể thu và tách dầu mỡ

Bể thu dầu: Được xây dựng trong khu vực bãi đỗ và

cầu rửa ô tô, xe máy, bãi chứa dầu và nhiên liệu, nhàgiặt tẩy của khách sạn, bệnh viện hoặc các công trìnhcông cộng khác, nhiệm vụ đón nhận các loại nước rửa

xe, nước mưa trong khu vực bãi đỗ xe…

Bể tách mỡ: Dùng để tách và thu các loại mỡ

động thực vật, các loại dầu… có trong nước thải Bể

tách mỡ thường được bố trí trong các bếp ăn của kháchsạn, trường học, bệnh viện… xây bằng gạch, BTCT, thép,nhựa composite… và bố trí bên trong nhà, gần các thiết bịthoát nước hoặc ngoài sân gần khu vực bếp ăn để táchdầu mỡ trước khi xả vào hệ thống thoát nước bênngoài cùng với các loại nước thải khác.

 Bể điều hoà

Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nướcthải các khu dân cư, công trình công cộng như các nhàmáy xí nghiệp luôn thay đổi theo thời gian phụ thuộc vàocác điều kiện hoạt động của các đối tượng thoát nướcnày Sự dao động về lưu lượng nước thải, thành phần vànồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh hưởng không tốtđến hiệu quả làm sạch nước thải Trong quá trình lọc cầnphải điều hoà lưu lượng dòng chảy, một trong nhữngphương án tối ưu nhất là thiết kế bể điều hoà lưu lượng

Bể điều hoà làm tăng hiệu quả của hệ thống xửlý sinh học do nó hạn chế hiện tượng quá tải của hệthống hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượngchất hữu cơ giảm được diện tích xây dựng của bể sinhhọc Hơn nữa các chất ức chế quá trình xử lý sinh họcsẽ được pha loãng hoặc trung hoà ở mức độ thích hợp chocác hoạt động của vi sinh vật

 Bể lắng

Bể lắng cát

Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cátvới độ lớn thủy lực µ = 18 mm/s Đây các phần tử vô cơcó kích thước và tỷ trọng lớn Mặc dù không độc hại

nhưng chúng cản trở hoạt động của các công trình xử lýnước thải như tích tụ trong bể lắng, bể mêtan,… làmgiảm dung tích công tác công trình, gây khó khăn choviệc xả bùn cặn, phá huỷ quá trình công nghệ củatrạm xử lý nước thải Để đảm bảo cho các công trìnhxử lý sinh học nước thải sinh học nước thải hoạt động ổnđịnh cần phải có các công trình và thiết bị phía trước.

Cát lưu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày Các loại bểlắng cát thường dùng cho các trạm xử lý nước thảicông xuất trên 100m3/ngày Các loại bể lắng cát chuyểnđộng quay có hiệu quả lắng cát cao và hàm lượng chấthữu cơ trong cát thấp Do cấu tạo đơn giản bể lắng cátngang được sử dụng rộng rãi hơn cả Tuy nhiên trong điềukiện cần thiết phải kết hợp các công trình xử lý nướcthải, người ta có thể dùng bể lắng cát đứng, bể lắngcát tiếp tuyến hoặc thiết bị xiclon hở một tầng hoặcxiclon thuỷ lực

Từ bể lắng cát, cát được chuyển ra sân phơi cát đểlàm khô bằng biện pháp trọng lực trong điều kiện tựnhiên

Bể lắng nước thải

Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửngtrong nước thải theo nguyên tắc dựa vào sự khác nhaugiữa trọng lượng các hạt cặn có trong nước thải Vì vậy,đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước thải, thườngbố trí xử lý ban đầu thể bố trí nối tiếp nhau, quá trìnhlắng tốt có thể loại bỏ đến 90 ÷ 95% lượng cặn có trongnước hay sau khi xử lý sinh học Để có thể tăng cườngquá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học.Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực

Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắngthành các loại: bể lắng đợt một trước công trình xứ lýsinh học và bể lắng đợt hai sau công trình xứ lý sinh học.

Theo cấu tạo và hướng dòng chảy người ta phân racác loại bể lắng ngang, bể lắng đứng và bể lắng lytâm

Bể lắng ngang

Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật trên mặtbằng, có thể được làm bằng các loại vật liệu khác nhaunhư bêtông, bêtông cốt thép, gạch hoặc bằng đất tùythuộc vào kích thước và yêu cầu của quá trình lắng vàđiều kiện kinh tế

Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phươngnằm ngang qua bể Người ta chia dòng chảy và quá trìnhlắng thành 4 vùng: vùng hoạt động là vùng quan trọngnhất của bể lắng; vùng bùn (vùng lắng đọng) là vùnglắng tập trung; vùng trung gian, tại đây nước thải và bùnlẫn lộn với nhau; cuối cùng là vùng an toàn

Ứng với quá trình của dòng chảy trên, bể lắngcũng có thể được chia thành 4 vùng:

Vùng nước thải vào, vùng lắng hoặc vùng tách,vùng xả nước ra và vùng bùn

Các bể lắng ngang thường có chiều sâu H từ 1,5 – 4

m, chiều dài bằng (8 ÷ 12) H, chiều rộng kênh từ 3 – 6 m.Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượngnước thải trên 15000 m3/ngày Hiệu suất lắng đạt 60%.Vận tốc dòng chảy của nước thải trong bể lắng thườngđược chọn không lớn hơn 0,01 m/s, còn thời gian lưu từ 1 – 3giờ

Bể lắng đứng

Bể lắng đứng có dạng hình trụ hoặc hình hộp vớiđáy hình chóp Nước thải được đưa và ống phân phối ởtâm bể với vận tốc không quá 30 mm/s Nước thảichuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trêntới vách tràn với vận tốc 0,5 – 0,6 m/s Thời gian nước lưulại trong bể từ 45 – 120 phút Nước trong được tập trungvào mánh thu phía trên, cặn lắng được chứa ở phần hìnhnón hoặc chóp cụt phía dưới và được xả ra ngoài bằngbơm hay áp lực thủy tĩnh trên 1,5m Chiều cao vùng lắngtừ 4 – 5 m Góc nghiêng cạnh bên hình nón không nhỏhơn 500, đường kính hoặc cạnh có kích thước từ 4 – 9 m.Trong bể lắng, các hạt chuyển động cùng với nước từdưới lên trên với vận tốc W và lắng dưới tác động củatrọng lực với vận tốc W1 Do đó các hạt có kích thướckhác nhau sẽ chiếm những vị trí khác nhau trong bể lắng.Khi W1 > W, các hạt sẽ lắng nhanh, khi W1 < W, chúng sẽ bịcuốn theo dòng chảy lên trên Hiệu suất lắng của bểlắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang 10 – 20% Bểcó diện tích xây dựng nhỏ, dễ xả bùn cặn

Bể lắng ly tâm

Loại bể này có tiết diện hình tròn, đường kính 16 –40m (có khi tới 60m) Chiều sâu phần nước chảy 1,5 – 5m,còn tỷ lệ đường kính/chiều sâu từ 6 – 30 Đáy bể có độdốc i ≥ 0.02 về tâm để thu cặn Nước thải được dẫn vàobể theo chiều từ tâm ra thành bể và được thu vào mángtập trung rồi dẫn ra ngoài Cặn lắng xuống đáy được tậptrung lại để đưa ra ngoài nhờ hệ thống gạt cặn quay tròn.Thời gian nước thải lưu lại trong bể khoảng 85 – 90 phút.Hiệu suất lắng đạt 60% Bể lắng ly tâm được ứng dụng

cho các trạm xử lý có lưu lượng từ 20.000 m3/ngày đêmtrở lên.

3.3.2 Phương pháp xử lý hoá lý

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằngphương pháp hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý vàhóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thểdùng quá trình lắng ra khỏi nước thải Các công trìnhtiêu biểu của việc áp dụng phương pháp hóa học baogồm:

 Bể keo tụ, tạo bông

Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để loại bỏcác chất rắn lơ lửng và các hạt keo có kích thước rấtnhỏ (10-7-10-8 cm) Các chất này tồn tại ở dạng phân tánvà không thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rấtnhiều thời gian Để tăng hiệu quả lắng, giảm bớt thờigian lắng của chúng thì thêm vào nước thải một số hóachất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer, … Các chất nàycó tác dụng kết dính các chất khuếch tán trong dung dịchthành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn nên sẽlắng nhanh hơn

Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm: Al2(SO4)3.18H2O,NaAlO2, Al2(OH)3Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O; phènsắt: Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3 hay chất keo tụ khôngphân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên haytổng hợp

Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khửmàu nước thải vì sau khi tạo bông cặn, các bông cặn lớnlắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theo cácchất phân tán không tan gây ra màu

 Bể tuyển nổi

Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đốirộng rãi nhằm loại bỏ các tạp chất không tan, khó lắng.Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn được sử dụng đểtách các chất tan như chất hoạt động bề mặt

Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quátrình lắng và cũng được áp dụng trong trường quá trìnhlắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện Các chất lơlửng như dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nướcthải dưới tác dụng của các bọt khí tạo thành lớp bọt cónồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu Hiệu quảphân riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và sốlượng bong bóng khí Kích thước tối ưu của bong bóng khí là

15 - 30.10-3mm

 Phương pháp hấp phụ

Hấp phụ là phương pháp tách các chất hữu cơ vàkhí hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách tập trung cácchất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặcbằng cách tương tác giữa các chất bẩn hòa tan với cácchất rắn (hấp phụ hóa học)

3.3.3 Phương pháp xứ lý hoá học

Đó là quá trình khử trùng nước thải bằng hoá chất(Clo, Ozone) Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá họcthường là khâu cuối cùng trong dây chuyền công nghệtrước khi xả ra nguồn yêu cầu chất lượng cao hoặc khicần thiết sử dụng lại nước thải Các quá trình xử lýhóa học được trình bày trong Bảng 3.3

Bảng 3.2 Ứng dụng quá trình xử lý hoá học.

Trung hoà Để trung hoà các nước thải có độ kiềm hoặc

axit cao

Khử trùng Để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh Các

phương pháp thường sử dụng là: chlorine, chlorinedioxide, bromide chlorine, ozone…

Các quá

trình khác

Nhiều loại hoá chất được sử dụng để đạt đượcnhững mục tiêu nhất định nào đó Ví dụ nhưdùng hoá chất để kết tủa các kim loại nặngtrong nước thải

3.3.4 Phương pháp xử lý sinh học

Các chất hữu cơ ở dạng keo, huyền phù và dung dịchlà nguồn thức ăn của vi sinh vật Trong quá trình hoạtđộng sống, vi sinh vật oxy hoá hoặc khử các hợp chấthữu cơ này, kết quả là làm sạch nước thải khỏi cácchất bẩn hữu cơ

 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí

Quá trình xử lý nước thải được dựa trên oxy hoácác chất hữu cơ có trong nước thải nhờ oxy tự do hoà tan.Nếu oxy được cấp bằng thiết bị hoặc nhờ cấu tạo côngtrình, thì đó là quá trình sinh học hiếu khí trong điều kiệnnhân tạo Ngược lại, nếu oxy được vận chuyển và hoà tantrong nước nhờ các yếu tố tự nhiên thì đó là quá trìnhxử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên Các côngtrình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạothường được dựa trên nguyên tắc hoạt động của bùnhoạt tính (bể Aerotank trộn, kênh oxy hoá tuần hoàn) hoặc

màng vi sinh vật (bể lọc sinh học, đĩa sinh học) Xử lý sinhhọc hiếu khí trong điều kiện tự nhiên thường được tiếnhành trong hồ (hồ sinh học oxy hoá, hồ sinh học ổn định)hoặc trong đất ngập nước (các loại bãi lọc, đầm lầynhân tạo).

 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

kỵ khí

Quá trình xử lý được dựa trên cơ sở phân huỷ cácchất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ sự lên men kỵ khí.Đối với các hệ thống thoát nước qui mô vừa và nhỏngười ta thường dùng các công trình kết hợp với việctách cặn lắng với phân huỷ yếm khí các chất hữu cơtrong pha rắn và pha lỏng Các công trình được xử dụngrộng rãi là các bể tự hoại, giếng thăm, bể lắng hai vỏ,bể lắng trong kết hợp với ngăn lên men, bể lọc ngược quatầng kỵ khí (UASB)

 Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên

Các công trình xử lý nước thải trong đất

Các công trình xử lý nước thải trong đất là nhữngvùng đất quy hoạch tưới nước thải định kỳ gọi là cánhđồng ngập nước (cánh đồng tưới và cánh đồng lọc).Cánh đồng ngập nước được tính toán thiết kế dựa vàokhả năng giữ lại, chuyển hoá chất bẩn trong đất Khi lọcqua đất, các chất lơ lửng và keo sẽ được giữ lại ở lớptrên cùng Những chất đó tạo nên lớp màng gồm vôsố vi sinh vật có khả năng hấp phụ và oxy hoá cácchất hữu cơ có trong nước thải Hiệu suất xử lý nướcthải trong cánh đồng ngập nước phụ thuộc vào các yếutố như loại đất, độ ẩm của đất, mực nước ngầm, tảitrọng, chế độ tưới, phương pháp tưới, nhiệt độ và thành

phần tính chất nước thải Đồng thời nó còn phụ thuộcvào các loại cây trồng ở trên bề mặt Trên cánh đồngtưới ngập nước có thể trồng nhiều loại cây, song chủyếu là loại cây không thân gỗ.

Hồ sinh học

Hồ sinh học là các thuỷ vực tự nhiên hoặc nhân tạo,không lớn mà ở đấy diễn ra quá trình chuyển hoá cácchất bẩn Quá trình này diễn ra tương tự như quá trình tựlàm sạch trong nước sông hồ tự nhiên với vai trò chủyếu là các vi khuẩn và tảo Khi vào hồ, do vận tốcchảy nhỏ, các loại cặn lắng được lắng xuống đáy Cácchất bẩn hữu cơ còn lại trong nước sẽ được vi khuẩn hấpphụ và oxy hoá mà sản phẩm tạo ra là sinh khối củanó, CO2, các muối nitrat, nitrit, … Khí CO2 và các hợp chấtnitơ, phốt pho được rong tảo sử dụng trong quá trình quanghợp Trong giai đoạn này sẽ giải phóng oxy cung cấp choquá trình oxy hoá các chất hữu cơ và vi khuẩn Sự hoạtđộng của rong tảo tạo điều kiện thuận lợi cho quá trìnhtrao đổi chất của vi khuẩn Tuy nhiên trong trường hợpnước thải đậm đặc chất hữu cơ, tảo có thể chuyển tựhình thức tự dưỡng sang dị dưỡng, tham gia vào quá trìnhoxy hoá các chất hữu cơ Nấm nước, xạ khuẩn có trongnước thải cũng thực hiện vai trò tương tự

Theo bản chất quá trình xử lý nước thải và điềukiện cung cấp oxy người ta chia hồ sinh học ra hai nhómchính: hồ sinh học ổn định nước thải và hồ làm thoángnhân tạo

Hồ sinh học ổn định nước thải có thời gian nước lưulại lớn (từ 2 – 3 ngày đến hàng tháng) nên điều hoàđược lưu lượng và chất lượng nước thải đầu ra Oxy cung

cấp cho hồ chủ yếu là khuếch tán qua bề mặt hoặc doquang hợp của tảo Quá trình phân huỷ chất bẩn diệtkhuẩn mang bản chất tự nhiên.

Theo điều kiện khuấy trộn hồ sinh học làm thoángnhân tạo có thể chia thành hai loại là hồ sinh học làmthoáng hiếu khí và hồ sinh học làm thoáng tuỳ tiện Tronghồ sinh học làm thoáng hiếu khí nước thải trong hồ đượcxáo trộn gần như hoàn toàn Trong hồ không có hiệntượng lắng cặn Hoạt động hồ gần giống như bể Aerotank.Còn trong hồ sinh học làm thoáng tuỳ tiện còn có nhữngvùng lắng cặn và phân huỷ chất bẩn trong điều kiệnyếm khí Mức độ xáo trộn nước thải trong hồ được hạnchế

 Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo

Xử lý sinh học bằng phương phápbám dính

Các màng sinh vật bao gồm các loại vi khuẩn hiếukhí, vi khuẩn tuỳ tiện, động vật nguyên sinh, giun, bọ, …hình thành xung quanh hạt vật liệu lọc hoặc trên bề mặtgiá thể (sinh trưởng bám dính) sẽ hấp thụ chất hữu cơ.Các công trình chủ yếu là bể lọc sinh học, đĩa lọc sinhhọc, bể lọc sinh học có vật liệu lọc nước, …

Các công trình xử lý nước thải theo nguyên lý bámdính chia làm hai loại: Loại có vật liệu lọc tiếp xúc khôngngập trong nước với chế độ tưới nước theo chu kỳ vàloại có vật liệu lọc tiếp xúc ngập trong nước ngập oxy.Điều kiện làm việc bình thường của các loại công trìnhxử lý nước thải loại này là nước thải có pH từ 6,5 – 8,5;đủ oxy, hàm lượng cặn lơ lửng không vượt quá 150mg/l

Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Bể lọc sinh học nhỏ giọt dùng để xử lý sinh họchoàn toàn nước thải, đảm bảo BOD trong nước thải rakhỏi bể lắng đợt hai dưới 15mg/l.

Bể có cấu tạo hình chữ nhật hoặc hình tròn trênmặt bằng Do tải trọng thủy lực và tải trọng chất bẩnhữu cơ thấp nên kích thước vật liệu lọc không lớn hơn30mm thường là các loại đá cục, cuội, than cục Chiều caolớp vật liệu lọc trong bể từ 1,5 đến 2m Bể được cấp khítự nhiên nhờ các cửa thông gió xung quanh thành vớidiện tích bằng 20% diện tích sàn thu nước hoặc lấy từdưới đáy với khoảng cách giữa đáy bể và sàn đỡ vậtliệu lọc cao 0,4 đến 0,6m Để lưu thông hỗn hợp nước thảivà bùn cũng như không khí vào trong lớp vật liệu lọc,sàn thu nước có các khe hở Nước thải được tưới từtrên bờ mặt nhờ hệ thống phân phối vòi phun, khoan lỗhoặc máng răng cưa

Đĩa lọc sinh học

Đĩa lọc sinh học được dùng để xử lý nước thải bằngphương pháp sinh học theo nguyên lý bám dính Đĩa lọc làcác tấm nhựa, gỗ, … hình tròn đường kính 2 – 4m dày dưới10mm ghép với nhau thành khối cách nhau 30 – 40mm vàcác khối này được bố trí thành dãy nối tiếp quay đềutrong bể nước thải Đĩa lọc sinh học được sử dụng rộng rãiđể xử lý nước thải sinh hoạt với công suất không hạnchế Tuy nhiên người ta thường sử dụng hệ thống đĩa đểcho các trạm xử lý nước thải công suất dưới 5000

m3/ngày

Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước

Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước hoạtđộng theo nguyên lý lọc dính bám Công trình này thườngđược gọi là Bioten có cấu tạo gần giống với bể lọc sinhhọc và Aerotank Vật liệu lọc thường được đóng thànhkhối và ngập trong nước Khí được cấp với áp lực thấpvà dẫn vào bể cùng chiều hoặc ngược chiều với nướcthải Khi nước thải qua lớp vật liệu lọc, BOD bị khử vàNH4+ bị chuyển hoá thành NO3- trong lớp màng sinh vật.Nước đi từ dưới lên, chảy vào máng thu và được dẫn rangoài.

Xử lý sinh học bằng phương pháp bùn hoạt tính

Bùn hoạt tính là tập hợp vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm,động vật nguyên sinh, … thành các bông bùn xốp, dễhấp thụ chất hữu cơ và dễ lắng (vi sinh vật sinh trưởng lơlững) Các công trình chủ yếu là các loại bể Aerotank,kênh oxy hoá hoàn toàn, … Các công trình này được cấpkhí cưỡng bức đủ oxy cho vi khuẩn oxy hoá chất hữu cơvà khuấy trộn đều bùn hoạt tính với nước thải

Khi nước thải vào bể thổi khí (bể Aerotank), cácbông bùn hoạt tính được hình thành mà các hạt nhân củanó là các phân tử cặn lơ lửng Các loại vi khuẩn hiếukhí đến cư trú, phát triển dần, cùng với các động vậtnguyên sinh, nấm, xạ khuẩn,… tạo nên các bông bùnmàu nâu sẫm, có khả năng hấp thụ chất hữu cơ hòatan, keo và không hòa tan phân tán nhỏ Vi khuẩn và sinhvật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P)làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành các chất trơkhông hoà tan và thành tế bào mới Trong Aerotank lượngbùn hoạt tính tăng dần lên, sau đó được tách ra tại bểlắng đợt hai Một phần bùn được quay lại về đầu bể

Aerotank để tham gia quá trình xử lý nước thải theo chutrình mới.

Theo nguyên lý làm việc ta có các công trình xử lýbằng bùn hoạt tính:

Các công trình xử lý sinh học không hoàn toàn

Thông thường đây là các loại bể Aerotank trộn hoặckhông có ngăn khôi phục bùn hoạt tính, thời gian nước lưulại tronh bể từ 2 đến 4 giờ Nồng độ chất bẩn tính theoBOD5 của nước thải sau xử lý lớn hơn hoặc bằng 20mg/l.Trong nước thải sau xử lý chưa xuất hiện Nitrat

Các công trình xử lý sinh học hoàn toàn

Các loại bể Aerotank, kênh oxy hoá, trong các côngtrình này thời gian lưu nước lại từ 4 đến 8 giờ và khôngquá 12 giờ Trong thời gian này các chất hữu cơ khó bịoxy hoá sẽ được oxy hoá và bùn hoạt tính được phục hồi.Giá trị BOD5 của nước thải sau xử lý thường từ 10 đến20mg/l Trong nước thải đã xuất hiện Nitrat hàm lượng từ0,1 đến 1,0 mg/l

Các công trình xử lý sinh học nước thải kết hợp ổn định bùn

Đây là các bể Aerotank, hồ sinh học thổi khí hoặckênh oxy hoá tuần hoàn với thời gian làm thoáng (cấpkhí) kéo dài Trong thời gian này, chất hữu cơ trong nướcsẽ bị oxy hoá hầu hết Nước thải sau xử lý có BOD5dưới 1mg/l Một phần bùn hoạt tính được phục hồi, mộtphần khác được ổn định (oxy hoá nội bào) Bùn hoạt tính

dư được đưa đi khử nước và vận chuyển đến nơi sử dụng

Các công trình xử lý sinh học nước thải có tách các nguyên tố dinh dưỡng N và P

Trong các công trình này ngoài việc oxy hoá cácchất hữu cơ cacbon, còn diễn ra quá trình Nitrat hoá (trongđiều kiện hiếu khí), khử Nitrat (trong điều kiện thiếu khí –anoxic) và hấp thụ phốt pho trong bùn Các công trìnhđiển hình là các Aerotank hệ Bardenpho, kênh oxy hoátuần hoàn, Aerotank hoạt động theo mẻ SBR,… Thời giannước thải lưu lại trong các công trình này thường 15 đến

20 giờ Sau quá trình xử lý, BOD trong nước thải thườnggiảm trên 90%, nitơ tổng số giảm 80%, phốt pho tổng cóthể giảm đến 70%

CHƯƠNG 4 LỰA CHỌN, ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHÙ HỢP VỚI KHU NGHỈ DƯỠNG TWIN DOVES GOLF

CLUB & RESORT

4.1 TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO

Nước thải tại Khu nghỉ dưỡng Twin Doves Golf Club &Resort chủ yếu từ:

- Khu căn hộ cao cấp;

- Khu biệt thự;

- Khu khách sạn;

- Khu dân cư, thương mại;

- Các cán bộ công nhân viên phục vụ;

- Hoạt động chế biến thực phẩm của các nhà hàng,khách sạn, nhà ăn…

Thành phần tính chất nước thải đặc trưng tại Khunghỉ dưỡng cũng chính là thành phần nước thải sinh hoạtthông thường với các đặc trưng ô nhiễm được trình bàytrong Bảng 4.1

Bảng 4.1 Thành phần nước thải sinh hoạt đặc trưng.

STT

Thành phần nước thải

Đơn vị Nồng độ

QCVN 14:2008, cột A

7 Tổng Coliform MPN/100ml 108 3.000 4.2 TIÊU CHUẨN XẢ THẢI

Nước thải tại Khu nghỉ dưỡng Twin Doves Golf Club &Resort sau khi được xử lý tại hệ thống xử lý nước thảitập trung phải đạt quy chuẩn QCVN 14:2008, cột A

Nguồn tiếp nhận nước thải sau khi xử lý là Suối Ông Thiềng

4.3 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

Nước thải tại tại khu vực nhà hàng, khách sạn củaKhu nghỉ dưỡng Twin Doves Golf Club & Resort với tính chấtnước thải chứa nhiều dầu mỡ nên sẽ được xử lý tại bểtách dầu mỡ Đặc biệt tính chất nước có thành phần ônhiễm chính là các chất hữu cơ và vi trùng gây bệnh và

tỉ lệ BOD5/COD = 0,63 nên phương pháp xử lý sinh học kếthợp với khử trùng nước sẽ mang lại hiệu quả tốt

Nồng độ chất ô nhiễm hữu cơ không quá cao nênphù hợp để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh họchiếu khí

Dựa vào tính chất, thành phần nước thải sinh hoạtvà yêu cầu mức độ xử lý, trong phạm vi đồ án đề xuấthai phương án xử lý nước thải Về cơ bản thì hai phươngán giống nhau về các công trình xử lý sơ bộ Điểm khácnhau cơ bản giữa hai phương án là công trình xử lý sinhhọc Phương án một là bể Aerotank và phương án hai làbể lọc sinh học

Nước tách bùn

Nước thải

Song chắn rác

Ngăn tiếp nhận

Bể điều hòa

Bể Aerotank

Bể lắng

Bể trung gian

Bồn lọc áp lực

Chlorin

Suối Ơng Thiềng

Máy ép bùn

Bể tách dầu

mỡ

Vận chuyển, thải bỏ

4.3.1 Phương án 1

Hình 4.1 Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh

hoạt phương án 1