Chöông 6XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI BAÛO VEÄ MOÂI TRÖÔØNG

6.1. THAØNH PHAÀN VAØ TÍNH CHAÁT NÖÔÙC THAÛI

Sau khi söû duïng cho muïc ñích sinh hoaït, coâng nghieäp, noâng nghieäp… nöôùc thaûi coù chöùa caùc thaønh phaàn ñoäc haïi, coù khaû naêng gaây oâ nhieãm tôùi moâi tröôøng. Vì vaäy nöôùc thaûi caàn thieát phaûi xöû lyù tröôùc khi chuùng ñöôïc xaû vaøo nguoàn nöôùc. Tuøy theo yeâu caàu cuûa nguoàn tieáp nhaän maø möùc ñoä xöû lyù nöôùc thaûi coù yeâu caàu ôû caùc möùc ñoä khaùc nhau (nguoàn tieáp nhaän loaïi A, B, C…..). Hoaëc möùc ñoä xöû lyù phuï thuoäc vaøo noàng ñoä baån cuûa nöôùc thaûi, khaû naêng pha loaõng giöõa nöôùc thaûi vôùi nöôùc nguoàn vaø caùc yeâu caàu veà maët veä sinh.

Ñeå thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi, tröôùc tieân caàn phaûi bieát thaønh phaàn cuûa chuùng. Theo traïng thaùi lyù hoïc, caùc chaát baån trong nöôùc thaûi ñöôïc chia thaønh 3 nhoùm sau:

Nhoùm 1: goàm caùc chaát khoâng tan ôû daïng lô löûng kích thöôùc lôùn (nhöõng haït coù kích thöôùc >10-1mm) vaø ôû daïng huyeàn phuø, nhuõ töông, boït (nhöõng haït coù ñöôøng kính töø 10 -1

ñeán 10-4mm).Nhoùm 2: goàm caùc chaát ôû daïng keo (nhöõng haït coù ñöôøng

kính töø 10-4 ñeán 10-6mm).Nhoùm 3: goàm caùc chaát hoaø tan ôû daïng haït phaân töû.

Nhöõng haït naøy coù ñöôøng kính < 10-6 mm. Chuùng khoâng taïo thaønh pha rieâng bieät vaø trôû thaønh heä moät pha hay coøn goïi laø dung dòch thaät.Theo baûn chaát, caùc chaát baån trong nöôùc thaûi bao goàm: caùc chaát baån höõu cô, voâ cô, vi sinh vaät vaø sinh vaät.- Caùc chaát baån voâ cô trong nöôùc thaûi sinh hoaït chieám khoaûng 42%: goàm coù caùt, caùc haït ñaát seùt, xi maêng, xæ quaëng, caùc muoái khoaùng, caùc axít voâ cô, kieàm voâ cô, caùc daàu khoaùng…- Caùc chaát baån höõu cô trong nöôùc thaûi sinh hoaït chieám khoaûng 58%: goàm caùc chaát höõu cô thöïc vaät vaø höõu cô ñoääng vaät. ▫ Caùc chaát höõu cô thöïc vaät coù trong nöôùc thaûi sinh hoaït goàm caën baõ thöïc vaät, rau hoa quaû, giaáy… Nguyeân toá hoaù hoïc chính cuûa daïng chaát baån naøy laø cacbon.▫ Caùc chaát höõu cô ñoäng vaät coù trong nöôùc thaûi sinh hoaït goàm: caùc chaát baøi tieát cuûa con ngöôøi vaø ñoäng vaät, caën baõ xaùc ñoäng vaät… Ñaëc ñieåm cuûa chuùng laø chöùa moät haøm löôïng lôùn nitô.- Nhieãm baån vi sinh vaät vaø sinh vaät laø do nhieàu loaïi vi sinh vaät vaø sinh vaät taïo neân: caùc loaïi naám men, naám moác, rong taûo nhoû vaø vi khuaån. Trong soá ñoù coù caùc vi khuaån gaây beänh, thí duï taùc nhaân gaây beänh thöông haøn, phoù thöông haøn,

167

lò… Daïng chaát baån naøy ñaëc tröng cho nöôùc thaûi sinh hoaït vaø moät vaøi loaïi nöôùc thaûi coâng nghieäp khaùc (ví duï nöôùc thaûi cuûa xí nghieäp moå gia suùc, nhaø maùy da, xí nghieäp chaá thuoác sinh vaät). Veà thaønh phaàn hoaù hoïc thì chuùng thuoäc nhoùm caùc chaát baån höõu cô.Nöôùc thaûi coâng nghieäp aûnh höôûng raát lôùn ñeán thaønh phaàn nöôùc thaûi chung cuûa thaønh phoá, thò traán. Bôûi vaäy, caàn phaûi ñaùnh giaù ñuùng möùc töøng loaïi nöôùc thaûi coâng nghieäp ñeå trong nhieàu tröôøng hôïp coù theå phaûi xöû lyù cuïc boä loaïi nöôùc thaûi naøy tröôùc khi xöû lyù chung vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït.

Khi xeùt veà thaønh phaàn nöôùc thaûi caàn phaûi hieåu moät khaùi nieäm quan troïng laø noàng ñoä baån cuûa nöôùc thaûi, ñoù laø löôïng chaát baån chöùa trong moät ñôn vò theå tích ñöôïc tính baèng mg/l hoaëc g/m3.6.1.1. Caùc taïp chaát khoâng hoaø tan trong nöôùc thaûi

Ñeå nghieân cöùu caùc chaát khoâng hoaø tan trong nöôùc thaûi thöôøng phaûi tieán haønh phaân tích chuùng baèng caùch loïc qua giaáy loïc. Phaàn caùc chaát khoâng hoaø tan bò giöõ laïi ôû giaáy loïc ñöôïc goïi laø chaát lô löûng. Haøm löôïng chaát lô löûng ñöôïc xaùc ñònh sau khi ñaõ saáy khoâ ôû 105oC (xaùc ñònh theo troïng löôïng) vaø ñöôïc tính theo mg/l.

Tuyø theo kích thöôùc haït, troïng löôïng rieâng cuûa chuùng vaø toác ñoä cuûa doøng chaûy maø caùc chaát lô löûng coù theå laéng xuoáng ñaùy, noåi leân maët nöôùc hoaëc ôû traïng thaùi lô löûng.

Caùc chaát lô löûng ñöôïc chia laø 2 loaïi: chaát lô löûng khoâng laéng ñöôïc vaø chaát lô löûng laéng ñöôïc. Ñoái vôùi phaàn lôùn caùc haït ôû traïng thaùi phaân taùn nhoû, do löïc caûn cuûa moâi tröôøng raát lôùn so vôùi troïng löïc cuûa haït, cho neân chuùng khoâng laéng ñöôïc maø ôû traïng thaùi lô löûng.

Caùc chaát lô löûng laéng ñöôïc laø nhöõng chaát khoâng hoaø tan, laéng xuoáng ñaùy bình sau khi ñeå laéng yeân 2 giôø trong ñieàu kieän PTN. Neáu quy öôùc raèng: löôïng caën laéng sau 2 giôø laø 100% thì löôïng caën laéng qua moät thôøi gian xaùc ñònh thöôøng ñöôïc tính baèng phaàn traêm theå tích toaøn boä löôïng caën ñoù. Soá phaàn traêm naøy bieåu dieãn hieäu suaát laéng cuûa caùc chaát lô löûng trong nöôùc thaûi.

Treân hình 6.1 theå hieän caùc ñöôøng cong laéng ñieån hình cuûa caùc chaát lô löûng.

168

1 – Noàng ñoä ban ñaàu cuûa chaát lô löûng 0,5 – 1,5 mg/l2 – Noàng ñoä ban ñaàu cuûa chaát lô löûng 3,5 – 4,7 mg/l3 – Noàng ñoä ban ñaàu cuûa chaát lô löûng 5,5 – 16,3 mg/l

Ngoaøi caùc chaát laéng ñöôïc, trong nöôùc thaûi coøn chöùa caùc taïp chaát noåi coù troïng löôïng rieâng nhoû hôn troïng löôïng rieâng cuûa nöôùc (môõ, daàu, daàu moû…). Khi laéng, caùc chaát naøy noåi leân beà maët coâng trình.

Khi tính toaùn, thieát keá caùc coâng trình xöû lyù neáu khoâng coù caùc soá lieäu phaân tích hoaù hoïc maãu nöôùc thaûi cuûa ñoái töôïng thieát keá thì coù theå tính theo löôïng chaát baån tieâu chuaån.

Hoãn hôïp nöôùc thaûi sinh hoaït vaø nöôùc thaûi coâng nghieäp theo caáu truùc, thöôøng chöùa caën daïng trung gian giöõa daïng haït vaø daïng boâng, nhöng nghieâng nhieàu veà daïng boâng hôn.

Caën cuûa nhieàu loaïi nöôùc thaûi coâng nghieäp khaùc nhau coù thaønh phaàn khaùc nhau.

Baát kyø loaïi caën naøo ñeàu bao goàm caùc chaát khoâng hoaø tan vaø nöôùc. Tyû leä giöõa troïng löôïng cuûa nöôùc trong caën vaø troïng löôïng toång coäng cuûa caën ñöôïc goïi laø ñoä aåm cuûa caën. Ñoä aåm cuûa caën thöôøng ñöôïc tính baèng phaàn traêm vaø ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch caân caën töôi vaø caën ñaõ saáy khoâ ôû nhieät ñoä 105oC.

Caën laéng sau 2 giôø cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït thöôøng coù ñoä aåm ban ñaàu 97 – 98%. Neáu sau ñoù ñeå laéng tieáp tuïc thì caën bò neùn vaø ñoä aåm cuûa chuùng coù theå giaûm ñeán 93 – 95%. Coøn haøm löôïng chaát khoâ trong moät ñôn vò theå tích caën coù theå taêng töø 2,5% ñeán 5 – 7%. Khi neùn theå tích caën töôi seõ giaûm xuoáng tyû leä nghòch vôùi haøm löôïng chaát khoâ trong caën.

Theå tích caën coù theå ñöôïc tính theo coâng thöùc:

169

(6.1a)

Trong ñoù:W1 – Theå tích caën öùng vôùi ñoä aåm P1%;W1 – Theå tích caën cuøng loaïi öùng vôùi ñoä aåm P2%;

Thí duï: Caàn xaùc ñònh theå tích caën W2 vôùi ñoä aåm 90% neáu vôùi ñoä aåm P1 = 97% caën coù theå tích 150m3.

(6.1b)

Ghi chuù: Coâng thöùc naøy chæ ñuùng (öùng duïng) vôùi ñieàu kieän ñoä aåm cuûa caën >80%.

Nhö ñaõ trình baøy ôû treân, caùc chaát khoâng hoaø tan chöùa trong nöôùc thaûi goàm caùc chaát höõu cô vaø voâ cô. Ñeå xaùc ñònh haøm löôïng caùc chaát ñoù, trong thöïc teá ngöôøi ta tieán haønh nhö sau: tröôùc tieân saáy khoâ caën ôû 105oC ñeå xaùc ñònh caùc troïng löôïng chaát khoâ tuyeät ñoái, sau ñoù nung ôû nhieät ñoä 600oC ñeå xaùc ñònh caùc chaát tro (khi nung, caùc chaát höõu cô chaùy heát, caùc chaát voâ cô coøn laïi ôû daïng tro).

Ñoä tro cuûa caën ñöôïc xaùc ñònh baèng tyû soá giöõa troïng löôïng coøn laïi vaø troïng löôïng toång coäng cuûa chaát khoâ tuyeät ñoái. Ñoä tro cuûa caën ñöôïc xaùc ñònh baèng tyû soá giöõa troïng löôïng chaát tro coøn laïi vaø troïng löôïng cuûa chaát khoâ tuyeät ñoái. Ñoä tro cuûa caën cuõng tính theo phaàn traêm. Phaàn toån thaát khi nung laø löôïng cuûa chaát khoâng tro (100% tröø ñoä tro).

Trong caën cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït, caùc chaát tro chieám khoaûng 20 – 30% coøn caùc chaát khoâng tro chieám khoaûng 70 – 80%.6.1.2. Caùc chaát keo, caùc chaát hoaø tan trong nöôùc thaûi

Heä keo trong nöôùc thaûi coù theå chia laøm hai loaïi: keo öa nöôùc vaø keo kî nöôùc.

Keo öa nöôùc ñöôïc ñaëc tröng baèng khaû naêng lieân keát cuûa caùc haït phaân taùn vôùi phaân töû nöôùc (moâi tröôøng phaân taùn). Chuùng thöôøng laø nhöõng lieân keát höõu cô coù troïng löôïng phaân töû lôùn: hydro cacbon (xen-lu-loâ, tinh boät), caùc protit (anbumin, hemoglobin, cazein cuûa söõa, keo ñoäng vaät vaø keo caù), xaø phoøng phaàn lôùn caùc chaát nhuoäm höõu cô, caùc vi sinh vaät…

Keo kò nöôùc khoâng coù khaû naêng lieân keát giöõa caùc haït phaân taùn vôùi nöôùc. Caùc keo kò nöôùc thöôøng gaëp: ñaát seùt, hydroxit saét, nhoâm, silic…

Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa caùc chaát keo vaø caùc chaát hoaø tan trong nöôùc thaûi chòu aûnh höôûng raát lôùn cuûa caùc chaát protit, chaát beùo vaø hydrat cacbon cuûa thöïc phaåm. Ngoaøi ra chuùng chòu aûnh höôûng cuûa caùc bicacbonat, sunfat, clorua chöùa trong nöôùc caáp.

Löôïng keo chöùa trong nöôùc thaûi sinh hoaït chieám khoaûng 30 – 40% löôïng caùc chaát lô löûng.

Trong quaù trình trao ñoåi chaát, caùc protit trong cô theå soáng seõ taïo thaønh ureâ CO(NH2)2.

170

Döôùi aûnh höôûng cuûa vi khuaån gaây thoái röûa trong nöôùc thaûi, ureâ bò phaân huyû taïo thaønh cacbonat amoân theo phöông trình:

CO(NH2)2 + 2H2O = (NH4)2CO3 (6.2a)vaø cacbonat amoân coù theå bò phaân huyû taïo thaønh amoniac:

(NH4)2CO3 = 2NH3 + CO2 + H2O (6.2b)Haøm löôïng caùc chaát hoaø tan ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch

laøm boác hôi phaàn nöôùc ñaõ loïc qua giaáy loïc. Phaàn thu ñöôïc sau khi laøm boác hôi ñöôïc saáy khoâ vaø ñem caân.

Trong thaønh phaàn nöôùc thaûi, ngoaøi caùc chaát baån höõu cô coøn coù nitô, phoátpho, kali, löu huyønh, natri, clo, flo… ôû daïng muoái, thaäm trí caû caùc chaát phoùng xaï.6.1.3. Söï nhieãm baån vi khuaån vaø sinh vaät1. Caùc chæ tieâu vi sinh Trong nöôùc thieân nhieân coù raát nhieàu loaïi vi truøng, sieâu vi truøng, rong, taûo vaø caùc ñôn baøo. Chuùng xaâm nhaäp vaøo nöôùc töø moâi tröôøng xung quanh hoaëc soáng vaø phaùt trieån trong nöôùc. Tuyø theo caùc loaïi vi sinh ñöôïc phaân ra thaønh 2 nhoùm coù haïi vaø voâ haïi. Nhoùm coù haïi goàm caùc vi truøng gaây beänh vaø caùc loaïi rong, reâu, taûo vaø caàn loaïi boû khoûi nöôùc tröôùc khi söû duïng.- Vi truøng gaây beänh thöôøng coù trong nöôùc laø: vi truøng lò, thöông haøn, dòch taû, baïi lieät v.v… Muïc ñích cuûa vieäc kieåm tra chaát löôïng nöôùc theo chæ tieâu vi truøng laø nhaèm ñaùnh giaù möùc ñoä nhieãm baån vaø khaû naêng gaây beänh cuûa nguoàn nöôùc. - Nguoàn goác vi truøng gaây beänh trong nöôùc laø do söï nhieãm baån raùc, phaân ngöôøi vaø ñoäng vaät. Trong ngöôøi vaø ñoäng vaät luoân luoân coù loaïi vi khuaån E.coli sinh soáng vaø phaùt trieån. Ñoù laø loaïi vi khuaån ñöôøng ruoät voâ haïi thöôøng xuyeân ñöôïc baøi tieát qua phaân ra ngoaøi moâi tröôøng. Söï coù maët cuûa E.coli chöùng toû nguoàn nöôùc ñaõ bò nhieãm baån phaân raùc vaø coù khaû naêng toàn taïi caùc loaïi vi truøng gaây beänh. Soá löôïng E.coli nhieàu hay ít tuyø thuoäc vaøo möùc ñoä nhieãm baån cuûa phaân, raùc vaøo nguoàn nöôùc. - Vieäc xaùc ñònh söï coù maët cuûa caùc vi truøng gaây beänh thöôøng raát khoù khaên vaø maát nhieàu thôøi gian do söï ña daïng veà chuûng loaïi, vì vaäy trong thöïc teá thöôøng aùp duïng phöông phaùp xaùc ñònh chæ soá vi truøng ñaëc tröng thoâng qua nhoùm tröïc khuaån ñieån hình laø vi khuaån coâli trong moät ñôn vò theå tích nöôùc: coâli – indek vaø coâli – tit.+ Coâli – indek: laø ñaïi löôïng duøng ñeå tính soá tröïc khuaån ñöôøng ruoät trong moät lít chaát loûng.+ Coâli – tit: laø theå tích nhoû nhaát (tính baèng ml) coù chöùa moät tröïc khuaån ñöôøng ruoät.- Ñaëc tính cuûa vi khuaån E.coli laø coù khaû naêng toàn taïi cao hôn caùc loaïi vi truøng gaây beänh khaùc, do ñoù sau khi xöû lyù thaáy trong nöôùc khoâng coøn phaùt hieän vi khuaån E.coli chöùng toû caùc loaïi vi khuaån khaùc ñaõ bò tieâu dieät heát.

171

- Maët khaùc, vieäc xaùc ñònh soá löôïng vi khuaån E.coli thöôøng ñôn giaûn vaø nhanh choùng, cho neân loaïi vi khuaån naøy ñöôïc choïn laøm vi khuaån ñaëc tröng trong vieäc xaùc ñònh möùc ñoä nhieãm baån vi truøng gaây beänh cuûa nöôùc.

Ngoaøi ra, trong moät soá tröôøng hôïp soá löôïng vi khuaån hieáu khí vaø kî khí cuõng ñöôïc xaùc ñònh ñeå tham khaûo theâm trong vieäc ñaùnh giaù möùc ñoä nhieãm baån cuûa nguoàn nöôùc.2. Caùc loaïi rong taûo

Caùc loaïi rong taûo phaùt trieån trong nöôùc laøm cho nöôùc bò nhieãm baån höõu cô vaø laøm cho nöôùc coù maøu xanh. Trong maët nöôùc coù raát nhieàu loaïi rong taûo sinh soáng, caùc loaïi gaây haïi chuû yeáu vaø khoù loaïi tröø laø nhoùm dieäp luïc vaø taûo ñôn baøo. Trong kyõ thuaät xöû lyù vaø cung caáp nöôùc, hai loaïi taûo treân thöôøng vöôït qua beå laéng vaø ñoïng laïi treân beà maët beå loïc laøm cho toån thaát loïc taêng nhanh. Khi phaùt trieån trong caùc ñöôøng oáng daãn nöôùc rong taûo coù theå laøm taéc oáng, ñoàng thôøi coøn laøm cho nöôùc coù tính aên moøn do quaù trình hoâ haáp thaûi ra khí cacbonic. Vì vaäy ñeå traùnh taùc haïi cuûa rong taûo, caàn coù caùc bieän phaùp phoøng ngöøa söï phaùt trieån cuûa chuùng ngay taïi nguoàn nöôùc.6.1.4. Quaù trình hieáu khí, quaù trình yeám khí

Caùc chaát baån höõu cô laø moâi tröôøng raát thích nghi ñeå phaùt trieån vi khuaån noùi chung vaø vi khuaån gaây beänh noùi rieâng. Vì vaäy, nhieäm vuï cuûa xöû lyù nöôùc thaûi laø loaïi boû vaø khöû ñoäc caùc chaát baån chöùa trong nöôùc thaûi vaø ñaëc bieät laø caùc chaát höõu cô gaây nguy hieåm veà maët veä sinh.

Nhôø coù caùc quaù trình sinh hoaù maø caùc lieân keát höõu cô phöùc taïp bò phaân giaûi thaønh CO2 vaø H2O. Quaù trình naøy ñöôïc goïi laø quaù trình khoaùng hoaù caùc lieân keát höõu cô. Quaù trình khoaùng hoaù xaûy ra döôùi taùc duïng cuûa caùc vi khuaån. Chuùng söû duïng caùc chaát höõu cô nhö caùc chaát taïo hình trong quaù trình dinh döôõng ñeå xaây döïng thaân theå cuûa vi khuaån (nguyeân sinh chaát, maøng voû). Ngoaøi ra chuùng söû duïng caùc chaát höõu cô nhö chaát taïo naêng löôïng ñeå hoaøn thaønh chöùc naêng soáng cuûa chuùng.

Trong lónh vöïc caáp thoaùt nöôùc, vi khuaån ñöôïc chia laøm hai nhoùm: vi khuaån hieáu khí vaø vi khuaån yeám khí. Vi khuaån hieáu khí caàn oxy trong quaù trình hoaït ñoäng coøn vi khuaån yeám khí khoâng caàn oxy (kò oxy).

Quaù trình khoaùng hoaù caùc chaát höõu cô döôùi taùc duïng cuûa caùc vi khuaån hieáu khí ñöôïc goïi laø quaù trình sinh hoaù hieáu khí. Trong quaù trình sinh hoaù hieáu khí dieãn ra söï oxy hoaù caùc chaát höõu cô chöùa cacbon, nitô, phot pho, löu huyønh thaønh caùc muoái khoaùng töông öùng vaø axit cacbonic.

Quaù trình khoaùng hoaù caùc chaát höõu cô döôùi taùc duïng cuûa caùc vi khuaån yeám khí ñöôïc goïi laø quaù trình sinh hoaù yeám khí. Saûn phaåm cuûa quaù trình naøy laø caùc loaïi khí metan CH4, khí cacbonic CO2, hydro sunfua H2S, amoniac NH3, hydro H2 vaø moät soá

172

caùc saûn phaåm trung gian cuûa quaù trình phaân giaûi nhieàu chaát höõu cô khaùc nhau.

Trong kyõ thuaät xöû lyù nöôùc thaûi, quaù trình sinh hoaù hieáu khí ñöôïc öùng duïng ñeå laøm saïch nöôùc thaûi chöùa caùc chaát baån höõu cô ôû daïng hoaø tan vaø daïng keo. Quaù trình sinh hoaù yeám khí ñöôïc öùng duïng ñeå cheá bieán vaø khöû ñoäc caën trong nöôùc thaûi, ngoaøi ra quaù trình yeám khí coøn ñöôïc öùng duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp chöùa caùc chaát höõu cô vôùi haøm löôïng lôùn.6.1.5. Quaù trình nitraùt hoaù vaø khöû nitraùt1. Quaù trình nitrat hoaù

Quaù trình nitraùt hoaù laø quaù trình oxy hoaù sinh nitô cuûa muoái amoân ñaàu tieân thaønh nitrit vaø sau ñoù thaønh nitrat trong ñieàu kieän thích öùng (coù oxy vaø treân 4oC)).

Vi khuaån tham gia quaù trình goàm coù 2 nhoùm:- Vi khuaån nitrít oxy hoaù amoniac thaønh nitrit hoaøn thaønh

giai ñoaïn thöù nhaát;- Vi khuaån nitrat oxy hoaù nitrit thaønh nitrat, hoaøn thaønh giai

ñoaïn thöù hai;Caùc phaûn öùng ñöôïc bieåu dieãn qua caùc phöông trình sau:

2NH3 + 3O2 = 2HNO2 + 2H2O2HNO2 + O2 = 2HNO3

hoaëc:(NH4)2CO3 + 3O2 = HNO2 + CO2 + 3H2O 2HNO2 + O2 = 2HNO3

Toác ñoä cuûa gia ñoaïn thöù nhaát xaûy ra nhanh gaáp 3 laàn so vôùi toác ñoä giai ñoaïn 2.

Baèng thöïc nghieäm ngöôøi ta chöùng minh raèng löôïng oxy tieâu hao ñeå oxy hoaù 1mg nitô cuûa muoái amoân ôû giai ñoaïn taïo nitrít laø 3,43mg O2, coøn ôû giai ñoaïn taïo nitraùt laø 4,5mg O2.

Söï coù maët cuûa nitrat trong nöôùc thaûi phaûn aùnh möùc ñoä khoaùng hoaù hoaøn toaøn caùc chaát baån höõu cô.

Quaù trình nitrat hoaù coù moät yù nghóa quan troïng trong kyõ thuaät xöû lyù nöôùc thaûi. Tröôùc tieân, noù phaûn aùnh möùc ñoä khoaùng hoaù caùc chaát höõu cô nhö ñaõ trình baøy ôû treân. Nhöng quan troïng hôn laø quaù trình nitrat hoaù tích luyõ ñöôïc moät löôïng O2 döï tröõ coù theå öùng duïng ñeå oxy hoaù caùc chaát höõu cô khoâng chöùa nitô khi löôïng oxy töï do (oxy hoaø tan) ñaõ tieâu hao hoaø toaøn cho quaù trình ñoù.2. Quaù trình khöû nitratQuaù trình khöû nitraùt laø quaù trình taùch oxy ra khoûi nitrit, nitrat döôùi taùc duïng cuûa caùc vi khuaån yeám khí (vi khuaån khöû nitrat). Oxy ñöôïc taùch ra töø nitrit vaø nitrat ñöôïc duøng laïi ñeå oxy hoaù caùc chaát höõu cô. Löôïng oxy ñöôïc giaûi phoùng trong quaù trình khöû nitrít N2O3 laø 1,71 mg O2/1mg nitô; coøn trong quaù trình khöû nitrat N2O5 laø 2,85 mg O2/1mg nitô. Nitô ñöôïc taùch ra ôû daïng khí seõ bay vaøo khí quyeån.6.1.6. Nhu caàu oxy cho quaù trình sinh hoaù vaø quaù trình hoaù hoïc

173

1. Nhu caàu oxy cho quaù trình sinh hoùaNhu caàu oxy cho quaù trình sinh hoaù laø löôïng oxy tieâu hao

ñeå oxy hoaù hieáu khí caùc chaát höõu cô trong moät khoaûng thôøi gian xaùc ñònh vaø ñöôïc kí hieäu baèng caùc chöõ BOD hoaëc moät soá taøi lieäu kí hieäu laø NOS.

BOD ñöôïc tính baèng mg/l hoaëc g/m3.Caên cöù vaøo ñaïi löôïng BOD coù theå ñaùnh giaù ñöôïc möùc

ñoä nhieãm baån cuûa nöôùc thaûi vaø nguoàn nöôùc bôûi caùc chaát höõu cô (ôû daïng keo hoaø tan vaø lô löûng khoâng laéng ñöôïc. BOD caøng lôùn thì nöôùc thaûi (hoaëc nöôùc nguoàn) bò nhieãm baån caøng cao vaø ngöôïc laïi.

Thôøi gian caàn thieát ñeå thöïc hieän quaù trình oxy hoaù sinh hoaù phuï thuoäc vaøo noàng ñoä baån cuûa nöôùc thaûi. Thôøi gian ñoù coù theå laø 1, 2, 3, 5…, 20 ngaøy ñeâm hoaëc laâu hôn nöõa (vaø kí hieäu laø BOD1, BOD2, BOD3, BOD5,… BOD20…). Tuy nhieân, möùc ñoä oxy hoaù caùc chaát höõu cô khoâng ñieàu hoaø theo thôøi gian. Thôøi gian ñaàu, quaù trình oxy hoaù xaûy ra vôùi cöôøng ñoä maïnh hôn vaø sau ñoù giaûm daàn. Thí duï vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït vaø nöôùc thaûi moät soá ngaønh coâng nghieäp coù thaønh phaàn gioáng vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït, thì löôïng oxy tieâu hao ñeå oxy hoaù caùc chaát höõu cô trong vaøi ngaøy ñaàu chieám 21%, qua 5 ngaøy ñeâm chieám 87% vaø qua 20 ngaøy ñeâm 99%. Trong thöïc teá, quaù trình oxy hoaù ñaït 100% phaûi coù moät thôøi gian daøi khoaûng 100 ngaøy ñeâm bôûi vaäy, ngöôøi ta quy öôùc BOD hoaøn toaøn BODht

laø BOD20. Ñeå kieåm tra söï laøm vieäc cuûa caùc coâng trình xöû lyù nöôùc

thaûi thöôøng duøng BOD5 qua 5 ngaøy ñeâm. Khi bieát ñöôïc BOD5, coù theå tính ñöôïc BOD20 baèng caùch chia cho heä soá bieán ñoåi.

BOD20 = BOD5 : 0,68Khi thieát keá caùc coâng trình xöû lyù vieäc xaùc ñònh BOD laø

raát caàn thieát. Ñoái vôùi nöôùc thaûi sau khi laéng: BOD20 baèng 40g O2 tính cho moät ngöôøi trong ngaøy ñeâm.

BOD20 cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït phuï thuoäc vaøo tieâu chuaån thoaùt nöôùc. Tieâu chuaån thoaùt nöôùc caøng cao thì BOD20 cuûa nöôùc thaûi caøng nhoû.2. Nhu caàu oxy cho quaù trình hoùa hoïc

Theo nghieân cöùu cuûa Baziakina N.A thì ngay BOD20 cuõng khoâng ñaëc tröng moät caùch ñaày ñuû veà löôïng toång quaùt caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi, vì chöa tính ñeán caùc chaát höõu cô beàn vöõng khoâng bò oxy hoaù baèng phöông phaùp sinh hoaù vaø cuõng chöa tính ñeán moät phaàn chaát höõu cô tieâu hao ñeå phaùt trieån vi khuaån. Do ñoù ñeå ñaùnh giaù moät caùch ñaày ñuû löôïng oxy caàn thieát ñeå oxy hoaù taát caû caùc chaát baån höõu cô trong nöôùc thaûi, ngöôøi ta öùng duïng caùc phöông phaùp oxy hoaù bicromat (hoaëc ñoä oxy hoaù ioâdot).

Löôïng oxy caàn thieát ñeå oxy hoaù hoaù hoïc caùc chaát höõu cô neâu treân ñöôïc goïi laø nhu caàu oxy hoaù quaù trình hoaù hoïc, COD.

174

Theo Baziakina N.A, BOD20 cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït baèng 86% COD. Ñoái vôùi nöôùc thaûi coâng nghieäp thì tyû leä ñoù coù theå khaùc. Thí duï nöôùc thaûi cuûa moät vaøi loaïi coâng nghieäp hoaù chaát coù BOD20 baèng 20% COD,…

Khi thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp hoaëc hoãn hôïp nöôùc thaûi sinh hoaït vaø coâng nghieäp caàn thieát phaûi xaùc ñònh BOD20 vaø COD.6.1.7. Ñoä phaûn öùng cuûa nöôùc thaûi

Ñoä phaûn öùng cuûa nöôùc thaûi coù moät yù nghóa quan troïng trong quaù trình xöû lyù. Ñoä phaûn öùng cuûa nöôùc thaûi ñöôïc bieåu dieãn qua ñaïi löôïng pH (kyõ hôn xem giaùo trình “cô sôû hoaù hoïc cuûa caùc quaù trình xöû lyù nöôùc thieân nhieân vaø nöôùc thaûi”).

Nöôùc thaûi sinh hoaït coù pH= 7,2 – 7,6. Nöôùc thaûi coâng nghieäp coù pH raát khaùc nhau phuï thuoäc töøng loaïi coâng nghieäp. Moâi tröôøng thuaän lôïi nhaát ñeå vi khuaån phaùt trieån laø moâi tröôøng coù pH töø 7 ñeán 8.

Vi khuaån nitrít phaùt trieån thuaän lôïi nhaát vôùi pH = 4,8 – 8,8, coøn vi khuaån nitrat vôùi pH = 6,5 – 9,3.

Vi khuaån löu huyønh coù theå toàn taïi trong moâi tröôøng coù pH = 1 – 4.

Caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi laøm vieäc bình thöôøng vôùi pH trong giôùi haïn töø 7 ñeán 7,6.

Roõ raøng laø giaù trò pH coù yù nghóa quan troïng chaúng nhöõng trong nhieàu khaâu coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi maø coøn trong khaâu quaûn lyù caùc coâng trình.6.1.8. Ñoä oån ñònh töông ñoái cuûa nöôùc thaûi

Trong nöôùc thaûi luoân coù chöùa moät löôïng oxy do söï hoaø tan cuûa khoâng khí töø beân ngoaøi vaøo cuõng nhö coù chöùa moät löôïng oxy lieân keát do keát quaû cuûa quaù trình nitraùt hoaù vaø khöû nitraùt. Nhöõng löôïng oxy vöøa neâu treân ñöôïc öùng duïng trong quaù trình sinh hoaù. Tyû leä giöõa löôïng oxy coù trong nöôùc thaûi vôùi löôïng oxy caàn thieát ñeå oxy hoaù caùc chaát höõu cô ñöôïc goïi laø ñoä oån ñònh töông ñoái cuûa nöôùc thaûi.

Ñoä oån ñònh naøy coù lieân quan maät thieát vôùi thôøi gian thoái röõa chaát loûng vaø coù theå tính theo coâng thöùc:

(6.3a)Trong ñoù: S – Ñoä oån ñònh töông ñoái cuûa nöôùc thaûi.

T – Thôøi gian thoái röõa chaát loûngSau khi thay giaù trò K1 = 0,1 thì phöông trình (6.3a) coù daïng:

(6.3b)Nhö vaäy, ño oån ñònh laø 50% vaø nhieät ñoä 20oC thì söï thoái

röõa baét ñaàu töø ngaøy thöù ba. Khi ñoä oån ñònh 80% baét ñaàu töø ngaøy thöù baûy. Khi ñoä oån ñònh 99% baét ñaàu töø ngaøy thöù hai möôi.

ÔÛ nhieät ñoä döôùi 20oC ñoä oån ñònh coù giaù trò lôùn hôn. Ñoä oån ñònh caøng lôùn thì taùc haïi do thoái röõa caøng ít. Ñoái vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït daãn ñeán traïm laøm saïch, ñoä oån ñònh nhoû

175

hôn 11%, coøn nöôùc thaûi sau khi qua xöû lyù sinh hoïc, ñoä oån ñònh taêng ñeán 99%.6.1.8. Xaùc ñònh noàng ñoä baån cuûa nöôùc thaûi

Trong quaù trình tính toaùn caùc coâng trình xöû lyù, nhö ñaõ trình baøy ôû treân caàn phaûi bieát thaønh phaàn cuûa nöôùc thaûi qua phaân tích hoaù hoïc. Tuy nhieân trong nhieàu tröôøng hôïp, khi thieát keá traïm xöû lyù nöôùc thaûi cho thaønh phoá, thò traán hoaëc tieåu khu… nhöõng nôi aáy laïi chöa coù heä thoáng thoaùt nöôùc ñang coù ñeå coù theå laáy maãu nöôùc phaân tích veà thaønh phaàn cuûa chuùng.

Thoâng thöôøng, khi thieát keá hay quy hoaïch caùc khu daân cö, caùc xí nghieäp coâng nghieäp thì ñoàng thôøi phaûi thieát keá heä thoáng thoaùt nöôùc (goàm maïng löôùi thoaùt nöôùc vaø traïm xöû lyù). Trong tröôøng hôïp thieát keá caùc coâng trình xöû lyù cho xí nghieäp coâng nghieäp coù theå tham khaûo caùc soá lieäu veà thaønh phaàn nöôùc thaûi cuûa loaïi xí nghieäp coâng nghieäp töông töï. Khi thieát keá khoâi phuïc hoaëc caûi taïo nhöõng thaønh phoá thì thaønh phaàn cuûa nöôùc thaûi phaûi ñöôïc xaùc ñònh baèng tính toaùn.

Ñeå tính toaùn caàn phaûi bieát ñaëc tính cuûa caùc chaát baån cuõng nhö soá löôïng cuûa chuùng trong 1 ngaøy ñeâm tính cho 1 ngöôøi coù theå söû duïng heä thoáng thoaùt nöôùc. Löôïng caùc chaát baån ñoù coù theå laáy theo baûng 6.1 (hoaëc baûng 15 trong quy phaïm taïm thôøi HC 10-9-72).

Baûng 6.1. Haøm löôïng baån cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït tính cho moät ngöôøi trong ngaøy ñeâm

Thaønh phaàn caùc chaát baån

Löôïng baåntính baèng g/ng.ngñ

Chaát lô löûngBOD5 trong nöôùc ñaõ laéngBOD20 trong nöôùc ñaõ laéngNitô cuûa muoái amoânPhoát phaùt (P2O5)Clorua (Cl)

6535408

1,79

Ngoaøi ra cuõng caàn thieát phaûi bieát tieâu chuaån cuûa thoaùt nöôùc (l/ng.nñ)

Ñoái vôùi nhöõng vuøng daân cö khoâng coù heä thoáng thoaùt nöôùc, khi tính toaùn haøm löôïngbaån cuûa nöôùc thaûi caàn laáy baèng 33% haøm löôïng baån neâu ôû baûng 1.1. Tieâu chuaån thoaùt nöôùc trong tröôøng hôïp naøy laáy khoaûng 20 – 30l/ng.ngñ.

176

Haøm löôïng chaát baån cuûa nöôùc thaûi töø caùc coâng trìnyh coâng coäng (nhaø taém, nhaø giaët, nhaø aên, tröôøng hoïc, beänh vieän, nhaø treû, caâu laïc boä…) laáy theo baûng 6.1.

Xaùc ñònh noàng ñoä baån cuûa nöôùc thaûiNoàng ñoä baån cuûa nöôùc thaûi ñöôïc xaùc ñònh theo chaát lô

löûng vaø theo NOS.Noàng ñoä baån cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït theo chaát lô löûng

ñöôïc tính theo coâng thöùc:

mg/l hoaëc g/m3 (6.4)

Trong ñoù:ao – Haøm löôïng baån cuûa chaát lô löûng, g/ng.ngñq – Tieâu chuaån thoaùt nöôùc, l/ng.ngñ

Noàng ñoä baån cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït theo BOD ñöôïc tính theo coâng thöùc:

mg/l hoaëc g/m3 (6.5)

Trong ñoù:a1 – Haøm löôïng BOD, g/ng.ngñ

Nhieàu tröôøng hôïp, nöôùc thaûi sinh hoaït ñöôïc troän laãn vôùi nöôùc thaûi coâng nghieäp vaø do ñoù coù aûnh höôûng ñeán thaønh phaàn cuûa nöôùc thaûi. Trong tröôøng hôïp ñoù, caàn xaùc ñònh noàng ñoä baån hoãn hôïp cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït vaø nöôùc thaûi coâng nghieäp.

Noàng ñoä baån cuûa hoãn hôïp nöôùc thaûi sinh hoaït vaø coâng nghieäp theo chaát lô löûng ñöôïc tính theo coâng thöùc:

mg/l hoaëc g/m3 (6.6)

Trong ñoù:Csh, CCN – Noàng ñoä baån theo chaát lô löûng cuûa nöôùc

thaûi sinh hoaït vaø coâng nghieäp, mg/l;Qsh, QCN – Löu löôïng trung bình cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït

vaø coâng nghieäp, l/ngñ hoaëc m3/ng.ñNoàng ñoä baån cuûa hoãn hôïp nöôùc thaûi sinh hoaït vaø coâng

nghieäp theo NOS ñöôïc tính theo coâng thöùc:

mg/l hoaëc g/m3 (6.7)

Trong ñoù:Lsh, LCN – BOD cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït vaø nöôùc thaûi

coâng nghieäp, mg/l;Daân soá töông ñöông Aûnh höôûng cuûa nöôùc thaûi coâng nghieäp ñöôïc theå hieän

qua vieäc xaùc ñònh daân soá töông ñöông. Daân soá töông ñöông laø daân soá gaây ra moät löôïng baån töông ñöông vôùi löôïng chaát baån do nöôùc thaûi coâng nghieäp taïo neân.

Daân soá töông ñöông ñöôïc xaùc ñònh theo chaátlô löûng vaø theo BOD vaø ñöôïc tính nhö sau:- Daân soá töông ñöông theo chaát lô löûng:

177

(6.8)

- Daân soá töông ñöông theo NOS:

(6.9)

Daân soá tính toaùn ñeå thieát keá traïm xöû lyù ñöôïc tính baèng toång daân soá thaønh phoá vaø daân soá töông ñöông.6.1.9. Söû duïng nöôùc thaûi

Nöôùc thaûi thöôøng ñöôïc xem laø loaïi nöôùc baån, nguy hieåm veà maët veä sinh. Tuy nhieân, khi nghieân cöùu kyõ veà thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa chuùng ta thaáy laø trong nöôùc thaûi coù chöùa nhöõng saûn phaåm quyù coù ích cho noâng nghieäp.

Trong nöôùc thaûi sinh hoaït coù chöùa moät löôïng khaù lôùn nitô, kali, phoátpho, canxi… laø nhöõng chaát phaân boùn coù giaù trò ñoái vôùi noâng nghieäp.

Moät phaàn lôùn kali vaø nitô toàn taïi trong nöôùc thaûi ôû daïng hoaø tan, coøn phoát pho ôû daïng caën laéng.

Thaønh phaàn phaân boùn trong nöôùc thaûi raát lôùn. Baèng thöïc nghieäm ngöôøi ta tính ñöôïc raèng trong 1000m3 nöôùc thaûi coù chöùa moät löôïng nitô töông ñöông vôùi löôïng nitô trong 17,5 taán phaân boùn, löôïng kali öùng vôùi löôïng kali trong 6 taán phaân boùn vaø löôïng phoát phaùt baèng löôïng phoát pho trong 5,6 taán phaân boùn. Trong ñieàu kieän nöôùc ta, söû duïng nöôùc thaûi coù thaønh phaàn nhö vaäy cho noâng nghieäp coù yù nghóa quan troïng. Khoù khaên laø ôû choã nghieân cöùu caùch taän duïng nöôùc thaûi nhö theá naøo cho phuø hôïp vôùi ñieàu kieän canh taùc cuõng nhö ñieàu kieän veä sinh cho nhaân daân. Khoù khaên ñoøi hoûingöôøi laøm coâng taùc caáp thoaùt nöôùc nghieân cöù vaø tìm ra nhöõng bieän phaùp toát nhaát nhaèm giaûi quyeát hai vaán ñeà cô baûn laø: naêng suaát canh taùc vaø vaán ñeà töï laøm saïch cuûa nöôùc thaûi.

Caën laéng cuûa nöôùc thaûi sau khi ñaõ leân men cuõng coù theå duøng laø phaân boùn. Trong thaønh phaàn cuûa caën leân men cuõng coù moät löôïng ñaùng keå nitô, phoát pho, kali, natri, voâi…

Nöôùc thaûi coâng nghieäp coù theå chöùa nhieàu chaát hoaù hoïc khaùc nhau, trong ñoù coù caû caùc chaát gaây taùc haïi ñoái vôùi thöïc vaät.

Trong tröôøng hôïp ñoù, neáu duøng nöôùc thaûi coâng nghieäp ñeå töôùi ruoäng caàn coù bieän phaùp ñeå haï noàng ñoä chaát ñoäc haïi ñeán giôùi haïn cho pheùp. Beân caïnh caùc chaát coù haïi ñoù, trong nöôùc thaûi coù chöùa caùc chaát coù lôïi. Thí duï: nöôùc thaûi cuûa moät vaøi xí nghieäp deät coù chöùa nitô vaø nöôùc taûhi cuûa nhieàu loaïi coâng nghieäp khaùc coù chöùa caùc nguyeân toá vi löôïntg, chuùng goùp phaàn vaøo vieäc laøm taêng naêng suaát caây troàng.

Nöôùc thaûi sinh hoaït nhö ñaõ neâu treân, coù chöùa caû caùc vi khuaån gaây beänh, do ñoù tröôùc khi söû duïng töôùi ruoäng, theo nguyeân taéc caàn tieán haønh laéng trong voøng 1,5 – 2h ñeå caùc tröùng giun saùn trong nöôùc thaûi bò loaïi hoaø toaøn. Noùi moät caùch khaùc, nöôùc thaûi sinh hoaït sau khi ñaõ xöû lyù sô boä ñeå

178

loaïi tröø nhöõng nguy hieåm cuûa vi khuaån gaây beänh, vieäc söû duïng nöôùc thaûi ñeå töôùi vaø boùn ruoäng seõ coù hieäu quaû ñaùng keå.

Nöôùc thaûi sinh hoaït ñoâi khi ñöôïc söû duïng vaøo muïc ñích nuoâi caù.6.1.10. Quaù trình töï laøm saïch cuûa nguoàn nöôùcKhaû naêng khöû ñöôïc caùc chaát baån trong nguoàn nöôùc ñöôïc goïi laø khaû naêng töï laøm saïch cuûa nguoàn nöôùc. Noù theå hieän qua hai quaù trình:- Quaù trình xaùo troän (pha loaõng) thuaàn tuùy lyù hoïc giöõa

nöôùc thaûi vôùi nguoàn nöôùc.- Quaù trình khoaùng hoùa caùc chaát höõu cô nhieãm baån trong

nguoàn nöôùcKeát quaû cuûa hai quaù trình treân laø noàng ñoä cuûa chaát baån trong nguoàn nöôùc bò giaûm xuoáng.Ñoái vôùi nguoàn nöôùc coù doøng chaûy (soâng, suoái) nöôùc thaûi ñöôïc pha loaõng vôùi nguoàn nöôùc vaø troâi theo ñeán moät khoaûng caùch naøo ñoù. Treân khoaûng daøi ñoù ngöôøi ta thöôøng chia thaønh nhöõng vuøng nhö sau:

- Vuøng coáng xaû nöôùc thaûi- Vuøng xaùo troän hoaøn toaøn giöõa nöôùc thaûi vaø nöôùc soâng- Vuøng nhieãm baån naëng nhaát. Haøm löôïng oâxy hoøa tan trong

nguoàn ñaït giaù trò nhoû nhaát.- Vuøng phuïc hoài laïi quaù trình bình thöôøng. Quaù trình laøm saïch

coi nhö ñaõ keát thuùc.Cöôøng ñoä cuûa quaù trình töï laøm saïch phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá: toác ñoä doøng chaûy, ñieàu kieän laøm thoaùng, ñoä saâu nguoàn nöôùc, nhieät ñoä ....thuûy sinh, thaønh phaàn hoùa lyù cuûa nöôùc nguoàn...

6.2. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP LAØM SAÏCH NÖÔÙC THAÛIMuïc ñích cuûa quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi laø loaïi bôùt caùc

chaát oâ nhieãm coù trong nöôùc thaûi ñeán möùc ñoä chaáp nhaän ñöôïc theo tieâu chuaån quy ñònh. Möùc ñoä yeâu caàu xöû lyù nöôùc thaûi tuøy thuoäc vaøo caùc yeáu toá sau:- Xöû lyù ñeå taùi söû duïng.- Xöû lyù quay voøng.- Xöû lyù ñeå xaû ra ngoaøi moâi tröôøng.Ñeå xaùc ñònh möùc ñoä yeâu caàu xöû lyù ñoái vôùi nöôùc thaûi, moät coâng vieäc heát söùc quan troïng. Bôûi neáu xaùc ñònh sai coù theå naûy sinh hai vaán ñeà sau:

- Gaây oâ nhieãm nguoàn nöôùc moät caùch töø töø.- Chi phí xöû lyù nöôùc thaûi quaù toán keùm gaây phöông haïi

veà kinh teá.Möùc ñoä caàn thieát xöû lyù nöôùc thaûi phuï thuoäc vaøo: - Noàng ñoä baån cuûa nöôùc thaûi- Khaû naêng töï laøm saïch cuûa nguoàn nöôùc tieáp nhaän.- Yeâu caàu veà maët veä sinh moâi tröôøng.

Ñieàu quan troïng tröôùc heát laø phaûi naém ñöôïc thaønh phaàn tính chaát cuûa nöôùc thaûi.

179

Vaán ñeà xöû lyù nöôùc nhö theá naøo khoâng phaûi laø vaán ñeà mang tính thôøi söï veà maët coâng ngheä nöõa. Vaán ñeà caàn quan taâm laø phaûi ñaûm baûo tính khaû thi veà maët kyõ thuaät cuõng nhö veà maët kinh teá.

Toång quan caùc bieän phaùp xöû lyù nöôùc thaûi coù theå chia ra laøm ba nhoùm chính nhö sau :

Xöû lyù baèng phöông phaùp cô hoïcXöû lyù baèng phöông phaùp hoùa -lyù.Xöû lyù baèng phöông phaùp vi sinh.

6.2.1. Xöû lyù baèng phöông phaùp cô hoïcNhieäm vuï - Laø ñeå loaïi caùc taïp chaát cô hoïc ra khoûi nöôùc

thaûi, goàm caùc coâng trình sau ñaây:a. Saøng raùc hoaëc song chaén raùc

Phöông phaùp saøng raùc nhaèm loaïi caùc maûnh lôùn nhö laù caây, que... ra khoûi nöôùc thaûi tröôùc caùc coâng ñoaïn xöû lyù tieáp theo vôùi muïc ñích baûo veä caùc thieát bò nhö bôm...Thieát bò saøng raùc coù theå ñöôïc chia thaønh hai loaïi:- Saøng raùc: thanh chaén, thanh chaén töï ñoäng, quay...- Saøng keát hôïp vôùi caét raùc, thieát bò naøy seõ loaïi caùc raùc lôùn ñoàng thôøi caét caùc maûnh raùc nhoû thaønh caùc maûnh nhoû hôn.- Tuøy thuoäc vaøo muïc ñích vaø tính chaát cuûa raùc kích thöôùc (ñoä môû) cuûa caùc khe hôû coù theå choïn trong khoaûng 1 - 5 mm.

Song chaén raùc nhaèm ñeå loaïi raùc thoâ hôn.

b. Beå laéng caùt Taùch caùc taïp chaát voâ cô chuû yeáu laø caùt vaø ñöôïc boá

trí tröôùc beå laéng. Söû duïng beå laéng caùt ñeå traùnh aûnh höôûng xaáu tôùi caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi nhö : Khoù xaû caën töø beå laéng, traùnh khoù khaên trong caùc coâng trình xöû lyù caën ôû beå meâtan, töï hoaïi..., - Goàm caùc beå laéng caùt ngang

- Beå laéng caùt ñöùng- Beå laéng caùt thoåi khí.

c. Beå laéng Nhieäm vuï laø giöõ laïi caùc chaát khoâng tan trong nöôùc thaûi

chuû yeáu daïng höõu cô ( 80%) sau khi ñaõ qua beå laéng caùt. Sau beå laéng haøm löôïng caën lô löûng caàn < 150 mg/l.

Baûn chaát cuûa phöông phaùp laéng laø döïa treân löïc troïng löïc cuûa caùc haït ñeå taùch chuùng ra khoûi nöôùc thaûi. Vaän toác laéng cuûa caùc haït phuï thuoäc vaøo raát nhieàu yeáu toá khaùc nhau nhö :

- Ñoä nhôùt cuûa nöôùc thaûi . - Kích thöôùc vaø khoái löôïng rieâng cuûa caùc haït.

- Maät ñoä cuûa caùc haït (hay noàng ñoä) - Cheá ñoä doøng chaûy (v)...

- Beå laéng nöôùc thaûi thöôøng ñöôïc thieát keá döôùi daïng hình chöõ nhaät, hoaëc hình troøn ...

Phaân loaïi theo chöùc naêng vaø vò trí trong coâng ngheä xöû

180

lyù: - Beå laéng ñôït 1 : Ñaët tröôùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc. - Beå laéng ñôït 2 : Ñeå laéng buøn hoaït tính, maømg vi sinh vaät - Beå laéng ñôït 3 khi coù xöû lyù sinh hoïc baäc 2. Theo höôùng chuyeån ñoäng cuûa nöôùc ta coù : - Beå laéng ngang. - Beå laéng ñöùng.

- Beå laéng li taâm.d. Loïc nöôùc thaûi

Phöông phaùp loïc nöôùc thaûi thöôøng ít ñöôïc aùp duïng roäng raõi do giaù thaønh xöû lyù cao. Tuy nhieân trong moät soá tröôøng hôïp khi keát hôïp xöû lyù vôùi thu hoài taùi söû duïng moät soá thaønh phaàn quí hieám trong nöôùc thaûi hoaëc caàn thieát phaûi taùi söû duïng nöôùc phöông phaùp naøy vaãn ñöôïc aùp duïng.6.2.2. Caùc phöông phaùp xöû lyù hoùa lyù

Baûn chaát cuûa quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoùa lyù laø aùp duïng caùc quaù trình vaät lyù vaø hoùa hoïc ñeå loaïi bôùt caùc chaát oâ nhieãm ra khoûi nöôùc thaûi. Chuû yeáu ñeå xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp. Giai ñoaïn xöû lyù hoùa lyù coù theå laø giai ñoaïn xöû lyù ñoäc laäp hoaëc xöû lyù cuøng vôùi caùc phöông phaùp cô hoïc, hoùa hoïc, sinh hoïc trong coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi hoaøn chænh. Xöû lyù hoùa lyù goàm : - Phöông phaùp keát tuûa taïo boâng caën

- Tuyeån noåi.- Haáp phuï- Trung hoøa

- OÂxy hoùaa. Keát tuûa, taïo boâng caën.

Phöông phaùp aùp duïng moät soá chaát nhö pheøn nhoâm, pheøn saét, polymer coù taùc duïng keát dính caùc chaát khueách taùn trong dung dòch thaønh caùc haït coù kích côõ vaø tyû troïng lôùn hôn roài laéng ñeå loaïi bôùt caùc chaát oâ nhieãm ra khoûi nöôùc thaûi.

Vieäc löïa choïn chaát taïo boâng hay keo tuï phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn vaø tính chaát cuûa nöôùc thaûi cuõng nhö cuûa chaát khueách taùn caàn loaïi. Trong moät soá tröôøng hôïp caùc chaát phuï trôï nhaèm chænh cho giaù trò pH cuûa nöôùc thaûi toái öu cho quaù trình taïo boâng vaø keo tuï.

Trong moät soá tröôøng hôïp phöông phaùp naøy cho pheùp loaïi bôùt maøu cuûa nöôùc thaûi neáu keát hôïp aùp duïng moät soá chaát phuï trôï khaùc.b. Tuyeån noåi.

Ñaây laø phöông phaùp ñöôïc aùp duïng töông ñoái roäng raõi nhaèm loaïi caùc chaát raén lô löûng mòn , daàu môõ ra khoûi nöôùc thaûi. Phöông phaùp tuyeån noåi thöôøng ñöôïc aùp duïng trong xöû lyù nöôùc thaûi chöùa daàu, nöôùc thaûi coâng nghieäp thuoäc da, döôïc phaåm v.v...Baûn chaát cuûa quaù trình tuyeån noåi ngöôïc laïi vôùi quaù trình laéng vaø ñöôïc aùp duïng trong tröôøng hôïp quaù trình laéng xaûy ra

181

raát chaäm hoaëc raát khoù thöïc hieän. Caùc chaát lô löûng, daàu, môõ seõ ñöôïc noåi leân treân beà maët cuûa nöôùc thaûi döôùi taùc duïng naâng cuûa caùc boït khí. Caùc phöông phaùp tuyeån noåi thöôøng ñöôïc aùp duïng laø : - Tuyeån noåi chaân khoâng. - Tuyeån noåi aùp löïc (tuyeån noåi khí tan ) - Tuyeån noåi cô giôùi. - Tuyeån noåi vôùi cung caáp khoâng khí qua caùc vaät lieäu xoáp. - Tuyeån noåi ñieän - Tuyeån noåi sinh hoïc - Tuyeån noåi hoùa hoïc Trong ñoù phöông phaùp tuyeån noåi khí tan thöôøng ñöôïc aùp duïng nhieàu hôn.c. Quaù trình haáp phuï vaø haáp thuï

Quaù trình haáp phuï vaø haáp thuï: laø quaù trình thu huùt moät chaát naøo ñoù töø moâi tröôøng baèng vaät theå raén hoaëc loûng. Chaát coù khaû naêng thu huùt ñöôïc goïi laø chaát haáp phuï hay haáp thuï coøn chaát bò thu huùt ñöôïc goïi laø chaát bò haáp phuï hoaëc chaát bò haáp thuï.

Phöông phaùp haáp phuï ñöôïc öùng duïng roäng raõi ñeå laøm saïch trieät ñeå chaát höõu cô trong nöôùc thaûi, neáu noàng ñoä caùc chaát naøy khoâng cao vaø chuùng khoâng bò phaân huûy bôûi vi sinh hoaëc chuùng raát ñoäc nhö thuoác dieät coû, phenol, thuoác saùt truøng, caùc hôïp chaát nitô voøng thôm, chaát hoaït ñoäng beà maët, thuoác nhuoäm...Chaát haáp phuï: thöôøng laø than hoaït tính, caùc chaát toång hôïp vaø chaát thaûi cuûa moät soá ngaønh saûn xuaát (tro, xæ, maït cöa...). chaát haáp phuï voâ cô nhö ñaát seùt, silicagen, keo nhoâm..

d. Trung hoøaNöôùc thaûi chöùa caùc axit hoaëc kieàm voâ cô tröôùc khi thaûi

vaøo heä thoáng nöôùc hoaëc tröôùc khi söû duïng trong caùc quaù trình coâng ngheä caàn ñöôïc trung hoøa. Nöôùc ñöôïc cho laø trung tính khi noù coù ñoä pH = 6,5 - 8,5.

Trung hoøa coù theå ñöôïc tieán haønh baèng nhieàu caùch khaùc nhau: troän nöôùc thaûi axit vaø kieàm vôùi nhau, cho theâm taùc chaát, loïc nöôùc axit qua vaät kieäu trung hoøa, haáp thuï caùc khí axit baèng nöôùc kieàm hoaëc haáp thuï amoniac baèng nöôùc axit. Choïn phöông phaùp trung hoøa phuï thuoäc vaøo theå tích vaø noàng ñoä nöôùc thaûi.- Trung hoøa baèng caùch troän

Phöông phaùp naøy ñöôïc öùng duïng neáu trong moät nhaø maùy hoaëc caùc nhaø maùy laân caän coù nöôùc thaûi axit vaø kieàm khoâng bò oâ nhieãm bôûi caùc caáu töû khaùc. Ngöôøi ta troän nöôùc axit vaø kieàm vaøo nhau ñeå trung hoøa- Trung hoùa baèng caùch cho theâm taùc chaát: kieàm hoaëc caùc taùc nhaân coù tính axít töông öùng.- Trung hoøa baèng loïc nöôùc axit qua vaät lieäu trung hoøa

182

Trong tröôøng hôïp naøy ñeå trung hoøa nöôùc axit ngöôøi ta cho loïc nöôùc qua lôùp magezit (MgCO3), ñolomit (CaCO3. MgCO3), CaCO3, chaát thaûi raén (xæ, tro). Ngöôøi ta söû duïng thieát bò loïc ñöùng coù lôùp haït CaCO3 hoaëc ñolomit kích thöôùc 30 - 80 mm, vôùi chieàu cao lôùp loïc 0,85 - 1,2 m vaän toác khoâng ñöôïc lôùn hôn 5 m/s vaø thôøi gian tieáp xuùc khoâng nhoû hôn 10 phuùt. Vaän toác trong thieát bò naèm ngang laø 1 - 3 m/s.e. Oâ xy hoùa vaø khöû

Ñeå laøm saïch nöôùc ngöôøi ta söû duïng caùc chaát oâ xy hoùa sau: clo khí vaø loûng, dioâ xyt clo, clorat canxi, hypoclorua canxi vaø natri, pemanganat kali, bicromat kali, oâ xy giaø, oâ xy cuûa khoâng khí, ozoân, piroluzit MnO2.

Trong quaù trình oâ xy hoùa, caùc chaát oâ nhieãm ñoäc haïi, chöùa trong nöôùc thaûi, do phaûn öùng hoùa hoïc, chuyeån thaønh chaát ít ñoäc hôn vaø ñöôïc loaïi ra khoûi nöôùc.

Phöông phaùp naøy yeâu caàu chi phí lôùn, vì vaäy noù chæ ñöôïc öùng duïng khi chaát oâ nhieãm khoâng theå loaïi ñöôïc baèng caùc phöông phaùp khaùc. Ví duï, xöû lí caùc xianua, caùc hôïp chaát tan cuûa asen...- Oâ xy hoùa baèng clo

Clo vaø caùc chaát chöùa clo hoaït tính laø chaát oâ xy hoùa phoå bieán nhaát. Chuùng ñöôïc öùng duïng ñeå laøm saïch nöôùc khoûi H2S, hydrosunfua, caùc hôïp chaát metyl, löu huyønh, caùc phenol, caùc xianua...

Khi cho clo vaøo nöôùc seõ hình thaønh hypoclorit vaø axit clohydric

Cl2 + H2O = HOCl + HClSau ñoù dieãn ra söï phaân li hypoclorit, khi pH = 4 phaân töû

clo gaàn nhö khoâng coù:HOCl -----> H+ + OCl-

Caùc nguoàn clo hoaït tính coù theå laø clorat canxi, hypoclorit, caùc clorat, dioâ xyt clo. - Oâ xy hoùa baèng H2O2

H2O2 laø chaát loûng khoâng maøu, ñöôïc öùng duïng ñeå oâ xy hoùa caùc nitric, andehyt, phenol, xianua, chaát thaûi chöùa löu huyønh, thuoác nhuoäm hoaït hoùa... Oâ xy giaø ñoäc, noàng ñoä giôùi haïn cho pheùp trong nöôùc laø 0,1mg/l.- Oâ xy hoùa baèng oâ xy cuûa khoâng khí

Ngöôøi ta söû duïng oâ xy cuûa khoâng khí ñeå oâ xy hoùa caùc hôïp chaát saét (II) thaønh saét (III) vôùi söï taïo thaønh hidroâ xyt saét keát tuûa. Phaûn öùng oâ xy hoùa nhö sau:

4Fe2+ + O2 + 2H2O = 4Fe3+ + 4OH-

Fe3+ + 3H2O = Fe(OH) 3 + 3H+

Quaù trình oâ xy hoùa dieãn ra khi suïc khoâng khí qua nöôùc thaûi. Coù theå ñôn giaûn hoùa vieäc suïc khí baèng caùch cho nöôùc ôû daïng gioït rôi trong khoâng khí xuoáng beà maët vaät lieäu loïc. Khi caùc gioït loûng tieáp xuùc vôùi khoâng khí seõ xaûy ra quaù trình oâ xy hoùa saét.

Oâ xy hoùa trong khoâng khí cuõng ñöôïc duøng ñeå oâ xy hoùa

183

nöôùc thaûi sunfit cuûa caùc nhaø maùy xenluloâ, cheá bieán daàu moû vaø hoùa daàu. - Ozoân hoùa

Oâ xy hoùa baèng ozoân cho pheùp ñoàng thôøi khöû maøu, khöû muøi, tieät truøng vaø vò laï cuûa nöôùc. Baèng ozoân hoùa coù theå xöû lí phenol, saûn phaåm daàu moû, sunfuahydric, caùc hôïp chaát asen, chaát hoaït hoùa beà maët, caùc xianua, thuoác nhuoäm, caùc hydrocacbon thôm gaây ung thö, thuoác saùt truøng...

Ozoân - khí maøu tím nhaït. Trong töï nhieân noù ô ûthöôïng taàng khí quyeån. ÔÛ nhieät ñoä = -111,90 C ozoân hoùa loûng coù maøu xanh ñaäm.

Ozoân raát ñoäc, noàng ñoä toái ña cho pheùp trong khu vöïc laøm vieäc laø 0,0001mg/m3. Ozoân oâ xy hoùa taát caû kim loaïi, ngoaïi tröø vaøng, chuyeån chuùng thaønh oâ xyt.6.2.3. Xöû lyù baèng phöông phaùp vi sinh12.2.3.1. Caùc phöông phaùp chung* Nguyeân taéc chung

Baûn chaát cuûa quaù trình xöû lyù caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc laø söû duïng khaû naêng soáng – hoaït ñoäng cuûa caùc vi sinh vaät ñeå phaân huûy caùc hôïp chaát höuõ cô coù trong nöôùc thaûi. Chuùng söû duïng caùc chaát höõu cô vaø moät soá chaát khoaùng laøm nguoàn dinh döôõng vaø taïo naêng löôïng. Caên cöù vaøo tính chaát hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät coù theå chia phöông phaùp sinh hoïc ra thaønh 3 nhoùm chính nhö sau :

- Caùc phöông phaùp hieáu khí (aerobic).- Caùc phöông phaùp kò khí (anaerobic).- Caùc phöông phaùp thieáu khí (anoâ xyc).

* Caùc phöông phaùp hieáu khíCaùc phöông phaùp hieáu khí döïa treân nguyeân taéc laø caùc

vi sinh vaät hieáu khí phaân huûy caùc chaát höõu cô trong ñieàu kieän coù oxy hoøa tan.

Chaát höõu cô + O2 H2O + CO2 + NH3 + Naêng löôïng

Caùc chaát dinh döôõngÔÛ ñieàu kieän hieáu khí, NH4

+ cuõng bò loaïi nhôø quaù trình nitrat hoùa cuûa vi sinh vaät töï döôõng.

NH4+ + 2 O2 NO3

- + 2 H+ + H2O + naêng löôïng

Caùc phöông phaùp xöû lyù thöôøng hay söû duïng : - Phöông phaùp buøn hoaït tính (activated sludge). - Phöông phaùp phaân huûy sinh hoïc ñeäm coá ñònh (fixed bed bioreactor). - Phöông phaùp loïc sinh hoïc (trickling filter). - Phöông phaùp ao oån ñònh (ao hieáu khí, ao tuøy nghi).

184

vi sinh vaät

vi sinh vaät

* Caùc phöông phaùp xöû lyù kî khí.Thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi coù noàng ñoä

caùc chaát höõu cô ñaäm ñaëc (BOD töø 10.000 – 20.000 mg/l) hoaëc loaïi boû caùc chaát höõu cô coù trong phaàn caën cuûa nöôùc thaûi baèng vi sinh vaät tuøy nghi vaø vi sinh kî khí trong ñoù öu theá laø caùc vi sinh vaät kî khí.

Quaù trình phaân huûy kò khí caùc hôïp chaát höõu cô thöôøng xaûy ra theo hai quaù trình chính : - Quaù trình leân men acid :

Thuûy phaân vaø chuyeån hoùa caùc saûn phaåm thuûy phaân (nhö acid beùo, ñöôøng...) thaønh caùc acid vaø röôïu maïch ngaén hôn vaø cuoái cuøng thaønh khí cacbonic (CO2). - Quaù trình leân men methan :

Phaân huûy caùc chaát höõu cô thaønh khí methan (CH4) vaø cacbonic (CO2).

Chaát höõu cô + H2O CO 2 + CH4 vaø caùc saûn phaåm khaùc ( trong quaù trình phaân huûy kî khí thöôøng keùo theo caùc saûn phaåm nhö: N2, H2, H2S, NH3, indol, mecaptan)

Hieän nay xu höôùng aùp duïng phöông phaùp phaân huûy kò khí coù thu hoài naêng löôïng (biogas) ñang ñöôïc aùp duïng roäng raõi do moät soá nguyeân nhaân sau :

+ Theå tích coâng trình nhoû, chieám ít maët baèng.+ Chi phí vaän haønh thaáp.+ Coù khaû naêng thu hoài naêng löôïng.Caùc phöông phaùp kò khí thöôøng hay söû duïng :- Kî khí kieåu tieáp xuùc (Anaerobic Contact).- Beå phaûn öùng kò khí coù ñeäm daõn (Fluidized Bed)- Kî khí kieåu ñeäm buøn doøng chaûy ngöôïc (Upflow Anaerobic

Sludge Blanket).* Caùc phöông phaùp thieáu khí (anoâ xyc)

Caùc phöông phaùp xöû lyù thieáu khí thöôøng ñöôïc aùp duïng ñeå loaïi caùc chaát dinh döôõng nhö N&P, caùc yeáu toá gaây hieän töôïng buøng noå taûo trong nöôùc beà maët, ra khoûi nöôùc thaûi .

Nguyeân taéc laø trong ñieàu kieän thieáu oxy hoøa tan (haøm löôïng oâ xy hoøa tan trong heä thoáng xöû lyù ñöôïc giöõ ôû möùc xaáp xæ 1 mg/L), vieäc khöû nitrat hoùa seõ xaûy ra :

NO3- Visinh NO2

-

NO2- + chaát höõu cô Visinh N2 + CO2 + H2O

Trong thöïc teá, tuøy thuoäc vaøo ñaëc tröng nöôùc thaûi, ñieàu kieän maët baèng, kinh phí, tieâu chuaån thaûi,... coù theå choïn moät hoaëc nhieàu phöông phaùp keát hôïp ñeå xaây döïng moät coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi thích hôïp vaø coù hieäu quaû cao.6.2.3.2. Caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc

Caùc quaù trình xöû lí sinh hoïc coù theå dieãn ra trong ñieàu kieän töï nhieân vaø trong caùc coâng trình nhaân taïo.

Trong ñieàu kieän töï nhieân vieäc xöû lí xaûy ra treân caùc

185

vi sinh vaät

caùnh ñoàng töôùi, caùnh ñoàng loïc vaø caùc ao sinh hoïc. Caùc coâng trình nhaân taïo laø caùc beå thoâng khí (aerotank) vaø caùc thieát bò loïc sinh hoïc. Kieåu coâng trình xöû lí ñöôïc choïn phuï thuoäc vò trí nhaø maùy, ñieàu kieän khí haäu, nguoàn caáp nöôùc, theå tích nöôùc thaûi coâng nghieäp vaø sinh hoaït, thaønh phaàn vaø noàng ñoä chaát oâ nhieãm. Trong caùc coâng trình nhaân taïo, caùc quaù trình xöû lí xaûy ra vôùi toác ñoä lôùn hôn trong ñieàu kieän töï nhieân.a. Xöû lí nöôùc thaûi trong ñieàu kieän töï nhieân1. Caùnh ñoàng töôùi

Ñoù laø khu ñaát ñöôïc chuaån bò rieâng bieät ñeå söû duïng ñoàng thôøi cho hai muïc ñích: xöû lí nöôùc thaûi vaø gieo troàng. Xöû lí nöôùc thaûi trong ñieàu kieän töï nhieân dieãn ra döôùi taùc duïng cuûa heä vi thöïc vaät döôùi ñaát, maët trôøi, khoâng khí vaø döôùi aûnh höôûng cuûa thöïc vaät.

Trong ñaát caùnh ñoàng töôùi coù vi khuaån, men, naám, reâu taûo, ñoäng vaät nguyeân sinh vaø ñoäng vaät khoâng xöông soáng. Nöôùc thaûi chöùa chuû yeáu laø vi khuaån. Trong lôùp ñaát tích cöïc xuaát hieän söï töông taùc phöùc taïp cuûa caùc vi sinh vaät coù baäc caïnh tranh.

Soá löôïng vi sinh vaät trong ñaát caùnh ñoàng töôùi phuï thuoäc vaøo thôøi tieát trong naêm. Vaøo muøa Ñoâng, soá löôïng vi sinh vaät nhoû hôn raát nhieàu so vôùi muøa heø. Neáu treân caùc caùnh ñoàng khoâng gieo troàng caây noâng nghieäp vaø chuùng chæ ñöôïc duøng ñeå xöû lí sinh hoïc nöôùc thaûi thì chuùng ñöôïc goïi laø caùc caùnh ñoàng loïc nöôùc. Caùc caùnh ñoàng töôùi sau xöû lí sinh hoïc nöôùc thaûi, laøm aåm vaø boùn phaân ñöôïc söû duïng ñeå gieo troàng caây coù haït vaø caây aên töôi, coû, rau cuõng nhö ñeå troàng caây lôùn vaø caây nhoû (caây daïng buïi, khoùm).

Caùc caùnh ñoàng töôùi coù caùc öu ñieåm sau so vôùi caùc aerotank:

1. Giaûm chi phí ñaàu tö vaø vaän haønh2. Khoâng thaûi nöôùc ra ngoaøi phaïm vi dieän tích töôùi3. Baûo ñaûm ñöôïc muøa caây noâng nghieäp lôùn vaø beàn

4. Phuïc hoài ñaát baïc maøu.2. Ao sinh hoïc

Ao sinh hoïc laø daõy ao goàm nhieàu baäc, qua ñoù nöôùc thaûi chaûy vôùi vaän toác nhoû, ñöôïc laéng trong vaø xöû lí sinh hoïc. Caùc ao ñöôïc öùng duïng ñeå xöû lí sinh hoïc vaø xöû lí boå sung trong toå hôïp vôùi caùc coâng trình xöû lí khaùc. Ao ñöôïc chia ra laøm ao vôùi söï thoâng khí töï nhieân vaø nhaân taïo. Ao vôùi söï thoâng khí töï nhieân khoâng saâu (0,5 -1m), ñöôïc ñun noùng bôûi maët trôøi vaø ñöôïc gieo caùc vi sinh vaät nöôùc.

Vi khuaån söû duïng oâ xy sinh ra töø reâu, rong, taûo trong quaù trình quang hôïp cuõng nhö oâ xy töø khoâng khí ñeå oâ xy hoùa caùc chaát oâ nhieãm. Reâu taûo ñeán löôït mình tieâu thuï CO2 , photphat vaø nitrat amon, sinh ra töø söï phaân huûy sinh hoïc caùc chaát höõu cô. Ñeå hoaït ñoäng bình thöôøng caàn phaûi ñaït giaù trò pH vaø nhieät ñoä toái öu. b. Xöû lí nöôùc thaûi trong caùc coâng trình nhaân taïo

186

1. Xöû lí trong caùc aerotankVieäc xöû lí nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoùa trong

ñieàu kieän nhaân taïo ñöôïc tieán haønh trong caùc beå thoâng khí (aerotank). Aerotank laø teân goïi cuûa beå chöùa nöôùc baèng beâ toâng coát saét ñöôïc thoâng khí. Quaù trình xöû lí trong caùc aerotank dieãn ra theo doøng nöôùc thaûi ñöôïc suïc khí vaø troän vôùi buøn hoaït tính (quaàn theå caùc vi sinh vaät).

Trong thöïc teá suïc khí coù hai nhieäm vuï: khuaáy troän buøn hoaït tính vôùi nöôùc thaûi vaø cung caáp oâ xy ñeå vi sinh vaät khoaùng hoùa soáng vaø hoaït ñoäng.2. Beå loïc sinh hoïc

Beå loïc sinh hoïc laø coâng trình trong ñoù nöôùc thaûi ñöôïc loïc qua lôùp vaät lieäu coù kích thöôùc haït lôùn. Lôùp vaät lieäu ñöôïc bao phuû bôûi maøng vi sinh vaät. Vi sinh trong maøng sinh hoïc oâ xy hoùa caùc chaát höõu cô, söû duïng chuùng laøm nguoàn dinh döôõng vaø naêng löôïng. Nhö vaäy, chaát höõu cô ñöôïc taùch ra khoûi nöôùc coøn khoái löôïng cuûa maøng sinh hoïc taêng leân. Maøng sinh vaät cheát ñöôïc cuoán troâi theo nöôùc vaø ñöa ra khoûi thieát bò loïc sinh hoïc.

Vaät lieäu ñeäm laø vaät lieäu coù ñoä xoáp cao, khoái löôïng rieâng nhoû vaø beà maët rieâng phaàn lôùn nhö .....

Maøng sinh hoïc ñoùng vai troø nhö buøn hoaït tính. Noù haáp thuï vaø phaân huûy caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi. Cöôøng ñoä oâ xy hoùa trong thieát bò loïc sinh hoïc thaáp hôn trong aerotank.

- Beå loïc sinh hoïc nhoû gioït: loaïi naøy coù naêng suaát thaáp nhöng baøo ñaûm xöù liù tuaàn hoaøn. Taûi troïng thuûy löïc cuûa chuùng laø 0,5 ñeán 3m3/ (m2. ngaøy ñeâm). Chuùng ñöôïc aùp duïng ñeå xöû lí nöôùc vôùi naêng suaát ñeán 100m3/ngaøy.ñeâm neáu BOD khoâng lôùn hôn 200 mg/l.

- Beå loïc sinh hoïc cao taûi hoaït ñoäng vôùi taûi troïng thuûy löïc 10-30m3/(m2.ngaøy ñeâm), lôùn hôn thieát bò loïc sinh hoïc nhoû gioït 10-15 laàn. Nhöng noù khoâng baûo ñaûm xöû lí sinh hoïc tuaàn hoaøn.

Ñeå hoøa tan oâ xy toát hôn ngöôøi ta tieán haønh thoâng khí.

187

6.3. SÔ ÑOÀ COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC CAÁP, NÖÔÙC THAÛI - CHÖÙC NAÊNG NHIEÄM VUÏ CAÙC COÂNG TRÌNH ÑÔN VÒ6.3.1. Sô ñoà khoái coâng ngheä xöû lyù nöôùc maët

Caùc coâng trình trong heä thoáng:

1- Coâng trình thu nöôùc vaø traïm bôm caáp I2- Beå troän hoùa chaát3- Beå phaûn öùng4- Beå laéng (laéng caùc chaát keo tuï)5- Beå loïc (loïc laïi caùc chaát keo tuï soùt)6- Beå chöùa7- Traïm bôm caáp II8- Ñaøi nöôùc9- Vaøo maïng löôùi caáp nöôùc

188

1 2 3 4

5 6 71

Cl2 8

9

6.3.2. Sô ñoà toång quaùt traïm xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò & khu daân cö

Khí neùn Khöû truøng

Caën töôi Buøn hoaït tính

Buøn dö

Nöôùc trong töø beå Methane

Buøn caënLaøm phaân boùn

Chöùc naêng caùc coâng trình ñôn vò:

1- Song chaén raùc 1’- Maùy nghieàn raùc

2- Beå laéng caùt 2’- Thieát bò laøm raùo nöôùc

3- Beå laéng ñôït I4- Beå Aeroten or Biophine (oxy hoía chaát höõu cô)

4’- Beå xöû lyù sinh hoïc baäc II (neáu caàn)5- Beå laéng ñôït II

5’- Beå laéng sinh hoïc ñôït III (neáu caàn)6- Beå tieáp xuùc (dieät khuaån vôùi thôøi gian tieáp xuùc > 30 phuùt)7- Beå Methane

7’ – Heä thoáng chöùa khí ñoát.7” – Noài hôi cung caáp nhieät cho beå Methane.

8- Laøm raùo nöôùc cuûa buøn (saân phôi buøn hoaëc maùy neùn buøn) ñeå laøm phaân boùn.

9- Heä thoáng neùn buøn (laøm giaûm troïng buøn ñeán ñoä aåm thích hôïp, ñöa veà chung vôùi caën töôi cho phaân huûy trong beå Methane)

10- Beå laøm thoaùng sô boä baèng khí neùn

189

13 4 5 6

1’

2

5’

4’

8

72’

9

10

Nguoàn Thaûi

Nguoàn tieáp nhaän

7”

7’