Ô nhiỄm nƯỚc - ĐỊnh nghĨa

Ô NHIỄM NƯỚC - ĐỊNH NGHĨA

"Ô nhiễm nước mặt diễn ra khi đưa quá nhiều các tạp chất, các chất không mong đợi, các tác nhân gây nguy hại vào các nguồn nước, vượt khỏi khả năng tự làm sạch của các nguồn nước này"

Ô NHIỄM NƯỚC - ĐẶC ĐIỂM VẬT LÝ & NGUỒN GỐC

Màu Nước thải sinh hoạt hay công nghiệp, thường do sự phân hủy của các chất thải hữu cơ.

Mùi Nước thải công nghiệp, sự phân hủy của nước thải

Chất rắn Nước cấp, nước thải sinh hoạt và công nghiệp, xói mòn đất.

Nhiệt Nước thải sinh hoạt, công nghiệp

Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991

Ô NHIỄM NƯỚC - ĐẶC ĐIỂM HÓA HỌC & NGUỒN GỐC

Carbohydrate Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp

Dầu, mỡ Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp

Thuốc trừ sâu Nước thải nông nghiệpPhenols Nước thải công nghiệpProtein Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp

Chất hữu cơ bay hơi

Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp

Các chất nguy hiểm Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp

Các chất khác Do sự phân hủy của các chất hữu cơ trong nước thải trong tự nhiên

Tính kiềm Chất thải sinh hoạt, nước cấp, nước ngầmNguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991

Ô NHIỄM NƯỚC - ĐẶC ĐIỂM HÓA HỌC & NGUỒN GỐC

Chlorides Nước cấp, nước ngầmKim loại nặng Nước thải công nghiệpNitrogen Nước thải sinh hoạt, công nghiệppH Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệpPhosphorus Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp; rửa trôi

Sulfur Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp; nước cấp

Hydrogen sulfide Sự phân hủy của nước thải sinh hoạtMethane Sự phân hủy của nước thải sinh hoạtOxygen Nước cấp, sự trao đổi qua bề mặt tiếp xúc không khí -

nướcNguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991

Ô NHIỄM NƯỚC - ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC& NGUỒN GỐC

Động vật Các dạng chảy hở và hệ thống xử lý

Thực vật Các dạng chảy hở và hệ thống xử lý

Eubacteria Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý

Archaebacteria Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý

Viruses Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý

Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991

TẢI LƯỢNG NƯỚC THẢI SINH HOẠT TÍNH TRÊN ĐẦU NGƯỜI

Tác nhân gây ô nhiễm Tải lượngChất rắn lơ lửng (SS) (g/ngđ) 200BOD5 (g/ngđ) 45 ÷ 54COD (g/ngđ) 1,8Tổng Nitơ (g/ngđ) 6 ÷ 12Tổng Photpho (g/ngđ) 0,8 ÷ 4,0Dầu mỡ (g/ngđ) 10 ÷ 30Tổng Coliform (cá thể) 106 ÷ 109

Fecal Coliform (cá thể) 105 ÷ 106

Trứng giun sán 103

Giá trị tới hạn các thông số và nồng độ các chất gây ô nhiễm trong nước thải công nghiệp

(TCVN 5945-1995) TT

Thông số Đơn vị Giá trị tới hạnA B C

1 Nhieät ñoä oC 40 40 452 pH 6 9 5,5 9 5 93 BOD5 (20oC) mg/L 20 50 1004 COD mg/L 50 100 4005 Chaát raén lô

löûng (SS)mg/L 50 100 200

6 Arsen mg/L 0,05 0,1 0,57 Cadmi mg/L 0,01 0,02 0,5

CHẤT RẮN TRONG NƯỚC THẢI

Chất rắn trong nước thải bao gồm các chất rắn lơ lửng, chất rắn có khả năng lắng, các hạt keo và chất rắn hòa tan

Tổng các chất rắn (Total solid, TS)

Chất rắn lơ lửng (Total suspended solid, TSS)

Chất rắn hòa tan (Total dissolved solid, TDS)

CÔNG THỨC TÍNH HÀM LƯỢNG CHẤT RẮN TRONG NƯỚC THẢI

V

BATSS

1000

Trong đó:•TSS: tổng các chất rắn lơ lửng (mg/L)•A: trọng lượng của giấy lọc và các chất rắn lơ lửng sau khi sấy khô tuyệt đối (mg)•B: trọng lượng ban đầu của giấy lọc (mg)•V: thể tích mẫu nước thải qua lọc (mL)

QUAN HỆ GIỮA CHẤT RẮN VÀ CÁC THÀNH PHẦN TRONG NƯỚC THẢI

VI KHUẨN VÀ SINH VẬT KHÁC TRONG NƯỚC THẢI

Các vi sinh vật hiện diện trong nước thải bao gồm:

Vi khuẩn Virus Nấm Tảo

VI KHUẨN VÀ SINH VẬT KHÁC TRONG NƯỚC THẢI

CÔNG THỨC TÍNH HÀM LƯỢNGCHẤT RẮN TRONG NƯỚC THẢI

Qui trình sản xuất của xí nghiệp Lưu lượng nước thải Thành phần nước thải Các qui định của Sở KHCN & MT

về tiêu chuẩn nước thải.

CÁC YẾU TỐ CẦN THIẾT ĐỂ LỰA CHỌN HỆ THỐNG XỬ LÝ

• Nhu cầu của chủ đầu tư hệ thống xử lý • Kinh nghiệm • Yêu cầu của các cơ quan quản lý môi trường • Tương thích với những thiết bị hay hệ thống sẵn có • Tài chính • Các vật tư, thiết bị • Nhân sự • Tính mềm dẻo

CÁC ĐIỂM CẦN CHÚ Ý KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

• Các phương pháp lý học (cơ học)• Các phương pháp sinh học• Xử lý sơ cấp• Xử lý thứ cấp• Xử lý cấp ba

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

XỬ LÝ NƯỚC THẢI - SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ

Sử dụng bể tự hoại và bãi lọc ngầm để xử lý sơ bộ nước thải sinh hoạt

XỬ LÝ NƯỚC THẢI - SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ

Các qui trình để xử lý nước cống rãnh hoặc nước thải các nhà máy công nghiệp

1. Tính khả thi của qui trình xử lý. 2. Nằm trong khoảng lưu lượng có thể áp dụng được. 3. Có khả năng chịu được sự biến động của lưu lượng4. Đặc tính của nước thải cần xử lý5. Các chất có trong nước thải gây ức chế cho quá trình xử lý

và không bị phân hủy bởi quá trình xử lý. 6. Các giới hạn do điều kiện khí hậu. 7. Hiệu quả của hệ thống xử lý. 8. Các chất tạo ra sau quá trình xử lý như bùn, chất rắn, nước

và khí. 9. Xử lý bùn.

Các điểm cần chú ý khi thiết kế các qui trình xử lý

10. Các giới hạn về môi trường. 11. Các hóa chất cần sử dụng. 12. Năng lượng sử dụng. 13. Nhân lực. 14. Vận hành và bảo trì. 15. Độ tin cậy của hệ thống xử lý.16. Độ phức tạp của hệ thống xử lý. 17. Tính tương thích với các hệ thống và thiết bị có sẵn. 18. Diện tích đất cần sử dụng, kể cả khu vực đệm cho hệ thống

xử lý.

Các điểm cần chú ý khi thiết kế các qui trình xử lý

• Song chắn rác (Bar racks)• Bể điều lưu (Flow equation tank)• Bể lắng cát (Grit-Chamber)• Khuấy trộn (Mixing devices)• Bể lắng sơ cấp (primary sedimentation tank)• Bể keo tụ và tạo bông cặn (Coagulation and Floculation)• Bể tuyển nổi (Floatation - chamber)• Bể lọc nước thải bằng các hạt lọc (Filtration)

XỬ LÝ SƠ BỘ

SONG CHẮN RÁC

Song chắn rác dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn trong nước thải để đảm bảo cho các thiết bị và công trình xử lý tiếp theo. Kích thước tối thiểu của rác được giữ lại tùy thuộc vào khoảng cách giữa các thanh kim loại của song chắn

rác.

SONG CHẮN RÁC

• Bể điều lưu làm tăng hiệu quả của hệ thống sinh học.

• Chất lượng của nước thải sau xử lý và việc cô đặc bùn ở đáy bể lắng thứ cấp được cải thiện do lưu lượng nạp các chất rắn ổn định.

• Diện tích bề mặt cần cho hệ thống lọc nước thải giảm xuống và hiệu suất lọc được cải thiện, chu kỳ làm sạch bề mặt các thiết bị lọc cũng ổn định hơn.

BỂ ĐIỀU HÒA

BỂ ĐIỀU HÒA

BỂ ĐIỀU HÒA

Bước 1: đo lưu lượng nước thải từng giờ từ 0 giờ ngày hôm trước đến 0 giờ ngày hôm sau Bước 2: tính toán tổng lượng nước thải ra môi trường theo từng giờ. Vẽ đồ thị biểu diễn tổng lượng nước thải ra môi trường theo từng giờ và tổng lượng nước thải theo lưu lượng trung bình thải ra môi trường theo từng giờ.Bước 3: xác định điểm bụng của đồ thị, vẽ đường tiếp tuyến với đồ thị tại điểm bụng, hiệu số khoảng cách thẳng đứng chiếu từ điểm bụng của đường biểu diển tổng lượng nước thải ra môi trường theo từng giờ đến đường biểu diễn tổng lượng nước thải theo lưu lượng trung bình thải ra môi trường theo từng giờ là thể tích cần thiết của bể điều lưu.

BỂ ĐIỀU HÒA

BỂ LẮNG CÁT

Bể lắng cát nhằm loại bỏ cát, sỏi, đá dăm, các loại xỉ khỏi nước thải. Trong nước thải, bản thân cát không độc hại nhưng sẽ ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của các công trình và thiết bị trong hệ thống như ma sát làm mòn các thiết bị cơ khí, lắng cặn trong các kênh hoặc ống dẫn, làm giảm thể tích hữu dụng của các bể xử lý và tăng tần số làm sạch các bể này. Vì vậy trong các trạm xử lý nhất thiết phải có bể lắng cát.

BỂ LẮNG CÁT

BỂ LẮNG CÁTTH

IẾT

BỊ L

ẤY

CÁ

T

THIẾT BỊ SÀNG VÀ LOẠI BỎ CÁT

KHUẤY TRỘNKhuấy trộn là một hoạt động quan trọng trong nhiều giai

đoạn khác nhau của quá trình xử lý nước thải nhằm: • trộn lẫn hoàn toàn chất này với chất khác;• khuấy trộn duy trì các chất rắn lơ lửng ở trạng thái lơ

lửng; • khuấy trộn các giọt chất lỏng ở trạng thái lơ lửng;• trộn lẫn các chất lỏng; • tạo bông cặn; • trao đổi nhiệt.

KHUẤY TRỘN

BỂ LẮNG SƠ CẤP• Để giữ lại các chất hữu cơ không tan trong

nước thải trước khi cho nước thải vào các bể xử lý sinh học người ta dùng bể lắng sơ cấp. Bể lắng sơ cấp dùng để loại bỏ các chất rắn có khả năng lắng (tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước) và các chất nổi (tỉ trọng nhẹ hơn tỉ trọng của nước). Nếu thiết kế chính xác bể lắng sơ cấp có thể loại được 50 - 70% chất rắn lơ lửng, 25 - 40% BOD của nước thải

BỂ LẮNG SƠ CẤP

• Trước khi vào bể lọc sinh học hoặc bể aeroten, hàm lượng chất lơ lửng trong nước không được quá 150mg/l. Thời gian lắng khi đó chọn không dưới 1,5 giờ.

• Nếu hàm lượng chất lơ lửng cho phép lại trong nước đã lắng trên 150 mg/l (chẳng hạn khi xử lý nước thải ở cánh đồng lọc, cánh đồng tưới) thời gian lắng có thể giảm xuống 0,5 - 1 giờ

BỂ LẮNG SƠ CẤP

BỂ KEO TỤ VÀ TẠO BÔNG CẶN• Thực tế phương pháp này là phương pháp kết hợp

giửa phương pháp hoá học và lý học. • Mục đích của phương pháp này nhằm loại bỏ các hạt

chất rắn khó lắng hay cải thiện hiệu suất lắng của bể lắng.

• Cấu tạo của bể này là loại bể lắng cơ học thông thướng, nhưng trong quá trình vận hành, chúng ta thêm vào một số chất keo tụ như phèn nhôm, polymere để tạo điều kiện cho quá trình keo tụ và tạo bông cặn để cải thiện hiệu suất lắng.

BỂ KEO TỤ VÀ TẠO BÔNG CẶN

• Thực tế phương pháp này là phương pháp kết hợp giữa phương pháp hoá học và lý học.

• Mục đích của phương pháp này nhằm loại bỏ các hạt chất rắn khó lắng hay cải thiện hiệu suất lắng của bể lắng.

BỂ KEO TỤ VÀ TẠO BÔNG CẶN• Cấu tạo của bể này là loại bể lắng cơ học thông

thường, nhưng trong quá trình vận hành, chúng ta thêm vào một số chất keo tụ như phèn nhôm, polymere để tạo điều kiện cho quá trình keo tụ và tạo bông cặn để cải thiện hiệu suất lắng.

• Các chất thường dùng cho quá trình keo tụ là muối sắt và muối nhôm.

• Các chất thường dùng để tạo bông cặn là polyacrilamids. Nếu kết hợp với các loại muối kim loại sẽ cho hiệu suất tốt hơn.

BỂ KEO TỤ VÀ TẠO BÔNG CẶN

BỂ TUYỂN NỔI• Bể tuyển nổi được sử dụng để loại bỏ các hạt rắn hoặc lỏng ra

khỏi hỗn hợp nước thải và cô đặc bùn sinh học. • Không khí được thổi vào bể tạo nên các bọt khí, các bọt khí

này kết với các hạt và nổi lên trên mặt nước thải và bị loại bỏ bằng các thiết bị gạt bọt.

• Một số loại hóa chất như phèn nhôm, muối ferric, silicat hoạt tính có thể được thêm vào nước thải để kết dính các hạt lại làm cho nó dể kết với các bọt khí để nổi lên bề mặt hơn.

• Một chỉ số quan trọng để tính toán cho bể tuyển nổi là tỉ lệ A/S (air/solid ratio), theo thực nghiệm tỉ lệ tối ưu nằm trong khoảng 0,005 - 0,060 [mL (air)/mg (solid)].

BỂ TUYỂN NỔI

BỂ LỌC NƯỚC THẢI BẰNG CÁC HẠT LỌC

• Bể lọc được dùng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng (và cả BOD) của nước thải sau khi qua xử lý sinh học hoặc hóa học. Các hạt lọc thường dùng là cát, sỏi, than...

BỂ LỌC NƯỚC THẢI BẰNG CÁC HẠT LỌC

QUÁ TRÌNH VI SINH

QUÁ TRÌNH VI SINH Loại Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của công trình

Bùn hoạt tính Loại bể phản ứngThời gian lưu của nước thải trong bể phản ứngChế độ nạp nước thải và các chất hữu cơHiệu suất sục khíThời gian lưu trữ VSV trong bể phản ứngTỉ lệ thức ăn/vi sinh vật (F/M)Tỉ lệ bùn bơm hoàn lưu về bể phản ứngCác chất dinh dưỡngCác yếu tố môi trường (nhiệt độ, pH)

Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Loại nguyên liệu làm giá bám và chiều cao của cột nguyên liệu nàyChế độ nạp nước thải và các chất hữu cơHiệu suất thông khíTỉ lệ hoàn lưuCách sắp xếp các cột lọcCách phân phối lưu lượng nước

Đĩa quay sinh học

Số bể, đĩaChế độ nạp nước thải và các chất hữu cơBộ phận truyền độngMật độ của nguyên liệu cấu tạo đĩaVận tốc quayCác trục quayĐộ ngập nước của đĩaTỉ lệ hoàn lưu

QUÁ TRÌNH VI SINH Quá trình yếm khí

Chất hữu cơ

lên men-----------> yếm khí

CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S

Quá trình phân hủy yếm khí được chia thành 3 giai đoạn chính như sau:1. Phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử. 2. Tạo nên các axít. 3. Tạo methane.


Giai đoạn I Thủy phân và lên men

Giai đoạn IITạo axid acetic, H2

Giai đoạn IIISinh CH4

QUÁ TRÌNH VI SINH Quá trình yếm khíBa nhóm vi khuẩn chính tham gia vào quá trình là nhóm vi sinh vật

thủy phân chất hữu cơ, nhóm vi sinh vật tạo acid bao gồm các loài Clostridium spp., Peptococcus anaerobus, Bifidobacterium spp., Desulphovibrio spp., Corynebacterium spp., Lactobacillus, Actonomyces, Staphylococcus và Escherichia coli, và nhóm vi sinh vật sinh methane gồm các loài dạng hình que

(Methanobacterium, Methanobacillus), dạng hình cầu (Methanococcus, Methanosarcina).


Methane (CH4) 55 ¸ 65%

Carbon dioxide (CO2) 35 ¸ 45%

Nitrogen (N2) 0 ¸ 3%

Hydrogen (H2) 0 ¸ 1%

Hydrogen Sulphide (H2S) 0 ¸ 1%


Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình lên men yếm khí

Quá trình lên men yếm khí có thể được khởi động một cách nhanh chóng nếu như chất thải của một hầm ủ đang hoạt động được dùng để làm chất mồi (đưa vi khuẩn đang hoạt động vào mẻ ủ). Hàm lượng chất rắn trong nguyên liệu nạp cho hầm ủ nên được điều chỉnh ở mức 5 - 10%, 90 - 95% còn lại là nước.


Ảnh hưởng của nhiệt độNhiệt độ và sự biến đổi của nhiệt độ trong ngày và các mùa ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy chất hữu cơ. Thông thường biên độ nhiệt sau đây được chú ý đến trong quá trình xử lý yếm khí: 25 - 40oC: đây là khoảng nhiệt độ thích hợp cho các vi sinh vật ưa ấm.

50 - 65oC: nhiệt độ thích hợp cho các vi sinh vật ưa nhiệt.Nói chung khi nhiệt độ tăng tốc độ sinh khí tăng nhưng ở nhiệt độ trong khoảng 40 - 45oC thì tốc độ sinh khí giảm vì khoảng

nhiệt độ này không thích hợp cho cả hai loại vi khuẩn, nhiệt độ trên 60oC tốc độ sinh khí giảm đột ngột và quá trình sinh khí bị

kềm hãm hoàn toàn ở 65oC trở lên.


Ảnh hưởng của pH và độ kiềm (alkalinity)

pH trong hầm ủ nên được điều chỉnh ở mức 6,6 7,6 tối ưu trong khoảng 7 7,2 vì tuy rằng vi khuẩn tạo acid có thể chịu được pH thấp khoảng 5,5 nhưng vi khuẩn tạo methane bị ức chế ở pH đó.

Độ kiềm của hầm ủ nên được giữ ở khoảng 1.000 5.000 mg/L để tạo khả năng đệm tốt cho nguyên liệu nạp.


Ảnh hưởng của độ mặnThường trên 90% trọng lượng nguyên liệu là nước. Khả năng sinh Biogas của hầm ủ tùy thuộc nồng độ muối trong nước. Kết quả cho thấy vi khuẩn tham gia trong quá trình sinh khí methane có khả năng dần dần thích nghi với nồng độ của muối ăn NaCl trong nước. Với nồng độ < 0,3% khả năng sinh khí không bị giảm đáng kể. Như vậy việc vận hành các hệ thống xử lý yếm khí tại các vùng nước lợ trong mùa khô không gặp trở ngại nhiều


Các chất dinh dưỡng

Để bảo đảm năng suất sinh khí của hầm ủ, nguyên liệu nạp nên phối trộn để đạt được tỉ số C/N từ 25/1 30/1 bởi vì các vi khuẩn

sử dụng carbon nhanh hơn sử dụng đạm từ 25 30 lần.

Các nguyên tố khác như P, Na, K và Ca cũng quan trọng đối với quá trình sinh khí tuy nhiên C/N được coi là nhân tố quyết định.


Ảnh hưởng lượng nguyên liệu nạpẢnh hưởng của lượng nguyên liệu nạp có thể biểu thị bằng 2 nhân tố sau: Hàm lượng chất hữu cơ biểu thị bằng kg COD/m3/ngày hay VS/m3/ngày Thời gian lưu trữ hỗn hợp nạp trong hầm ủ HRTLượng chất hữu cơ nạp cao sẽ làm tích tụ các acid béo do các vi khuẩn ở giai đoạn 3 không sử dụng kịp làm giảm pH của hầm ủ gây bất lợi cho các vi khuẩn methane.


Ảnh hưởng của các chất khóang trong nguyên liệu nạpCác chất khóang trong nguyên liệu nạp có tác động tích cực hoặc tiêu cực đến quá trình sinh khí methane. Ví dụ ở nồng độ thấp Nikel làm tăng quá trình sinh khí.Các chất khóang này còn gây hiện tượng cộng hưởng hoặc đối kháng. Hiện tượng cộng hưởng là hiện tượng tăng độc tính của một nguyên tố do sự có mặt một nguyên tố khác. Hiện tượng đối kháng là hiện tượng giảm độc tính của một nguyên tố do sự có mặt của một nguyên tố khác.


Cations gây độc Cations cộng hưởng Cations đối kháng

Ammonium - N Ca, Mg, K Na

Ca Ammniu - N, Mg K, Na

Mg Ammonium - N, Ca K, Na

K K, Na

Na Ammonium - N, Ca, Mg K


Khuấy trộn

Khuấy trộn tạo điều kiện cho vi khuẩn tiếp xúc với chất thải làm tăng nhanh quá trình sinh khí.

Nó còn làm giảm thiểu sự lắng đọng của các chất rắn xuống đáy hầm và sự tạo bọt và váng trên mặt

hầm ủ.

BỂ BÙN HOẠT TÍNH Aeroten, Activated sludge

Là loại bể xử lý nước thải có chứa chất thải hữu cơ nhờ vào sự hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí.Để thiết kế bể bùn hoạt tính người ta phải chú ý đến loại bể, lưu lượng nạp, lượng bùn sinh ra, nhu cầu và khả năng chuyển hóa oxy, nhu cầu về dinh dưỡng cho vi khuẩn, đặc tính của nước thải đầu vào và đầu ra, điều kiện môi trường, giá thành, chi phí vận hành, bảo trì.


Quá trình hiếu khí* Quá trình oxy hóa (hay dị hóa)

(COHNS) + O2 + VK hiếu khí → CO2 + NH3 + sản phẩm khác + năng lượng Chất hữu cơ

* Quá trình tổng hợp (đồng hóa)(COHNS) + O2 + VK hiếu khí + năng lượng → C5H7O2N (tb vi khuẩn mới)


Quá trình yếm khíTrong điều kiện yếm khí (không có oxy), vi khuẩn yếm khí sẽ phân hủy

chất hữu cơ như sau:(COHNS) + VK yếm khí → CO2 + H2S + NH3 + CH4 + các chất khác + năng lượng

(COHNS) + VK yếm khí + năng lượng → C5H7O2N (tb vi khuẩn mới)

Ghi chú: C5H7O2N là công thức hóa học thông dụng để đại diện cho tế bào vi khuẩn.


Le: nước thải sau xử lý L0: nước thải trước xử lýKT: khả năng khử BOD ở nhiệt độ T (oC) = K20 T-20; K20 =

12,16TL: lưu lượng nạp chất hữu cơ kg/m3.d; = 1,016 đối với nước thải gia dụng

Hiệu suất khử BOD:


1.Đặc tính của nước thải sinh hoạt (mg/L)Chỉ tiêu Nồng độ

Cao Trung bình ThấpBOD5 400 220 110

COD 1.000 500 250Đạm hữu cơ 35 15 8Đạm amôn 50 25 12Đạm tổng số 85 40 20Lân tổng số 15 8 4Tổng số chất rắn 1.200 720 350Chất rắn lơ lửng 350 220 100

Nguồn: Metcalf and Eddy, 1979, trích bởi Chongrak 1989


1. Chọn thời gian cư trú trung bình của vi khuẩn trong bể. Các yếu tố cần biết:

• BOD5 của nước thải đầu ra• SS của nước thải đầu ra• Khả năng chịu đựng của bể đối với sự biến động lớn của nước thải đầu vào (lưu lượng, hàm lượng chất gây ô nhiễm)• Nhu cầu về năng lượng cho các thiết bị cung cấp khí• Nhu cầu về dưỡng chất


2. Chọn thời gian lưu tồn của nước thải trong bể. Các yếu tố

cần biết:

• Thích hợp cho việc loại bỏ các chất ô nhiễm

• Quá trình ổn định, không bị ảnh hưởng của các chất độc

• Lượng MLSS được giữ ổn định


3. Xác định thể tích bể lắng thứ cấp cần thiết. Các yếu tố cần biết:

• Diện tích bề mặt của bể lắng

• Diện tích cần thiết cho việc cô đặc bùn


4. Xác định công suất thiết bị sục khí. Các yếu tố cần biết:

• Xác định nhu cầu về oxy

• Xác định nhu cầu điện năng để duy trì các chất rắn ở dạng lơ lửng.

5. Chọn tỉ lệ hoàn lưu bùn

6. Ước tính lượng bùn thải bỏ


Phân loại Mô tả Ứng dụng

Khuếch tán khí đặt ngầm

Đục lổ (bọt khí nhỏ)

Các bọt khí thoát ra từ các đĩa hình phẳng, vòm hay ống có đục lổ làm bằng sứ, thủy tinh hoặc nhựa.

Tất cả các loại bể bùn hoạt tính.

Đục lổ (bọt khí trung bình)

Các bọt khí thóat ra từ các màng có lổ hoặc các ống nhựa Tất cả các loại bể bùn hoạt tính.

Không đục lổ (bọt khí lớn)

Bọt khí được thóat ra trực tiếp từ đầu ra của các thiết bị cung cấp khí.


Ống khuấy tĩnh Các ống ngắn, đặt thẳng đứng, bên trong có các vách ngăn để làm chậm sự thóat các bóng khí lên mặt bể. Không khí được đưa vào bể từ phía dưới các ống này, khi thóat lên trên bề mặt bể nó tiếp xúc với nước thải trong ống.

Ao thông khí, và bể bùn hoạt tính.


Phân loại Mô tả Ứng dụngTurbine phân phối khí

Bao gồm một turbine có vận tốc chậm và một bơm nén khí.


Thiết bị phun tia Khí nén được đưa vào nước thải khi nó được bơm với áp suất cao vào các thiết bị phun tia.


Thiết bị khuấy bề mặt

Turbine vận tốc chậm

Turbine có đường kính lớn, khi quay nó bắn các giọt nước lên khí quyển để tiếp xúc với không khí.

Các bể bùn hoạt tính cổ điển và các ao thông khí

Turbine vận tốc nhanh

Turbine có đường kính nhỏ, khi quay nó bắn các giọt nước lên khí quyển để tiếp xúc với không khí.

Ao thông khí

BỂ LỌC SINH HỌC NHỎ GiỌT Trickling Filter

Nước thải được phân phối đều trên bề mặt nguyên liệu lọc (hoạt động như giá bám cho vi khuẩn) theo kiểu nhỏ giọt hoặc phun tia. Lượng không khí cần thiết cho quá trình được cấp vào nhờ quá trình thông gió tự nhiên qua bề mặt hở phía trên và hệ thống thu nước phía dưới của bể lọc. Ngày nay người ta thường sử dụng chu trình lọc 2 pha bao gồm 2 bể lọc nối tiếp nhau.

BỂ LỌC SINH HỌC NHỎ GiỌT Trickling Filter

ĐĨA TiẾP XÚC SINH HỌC Rotating Biological Contactor


Truyền động bằng động cơ Truyền động bằng khí

SỬ DỤNG AO HỒ ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Phân loại Tên thông dụng Các đặc điểm Các ứng dụngHiếu khí a) Hồ xử lý chậm Được thiết kế sao cho điều

kiện hiếu khí đạt được suốt chiều sâu của ao, hồ.

Xử lý chất hữu cơ hòa tan và nước thải đã qua xử lý sơ cấp

b) Hồ cao tốc Được thiết kế để đạt sản lượng cao.

Loại các chất dinh dưỡng, chất hữu cơ hòa tan

c) Hồ xử lý cấp ba Giống như hồ xử lý chậm nhưng lưu lượng nạp chất hữu cơ rất thấp

Xử lý cấp ba nước thải từ hệ thống xử lý thứ cấp để đạt chất lượng cao hơn

Kết hợp hiếu khí-kị khí (có thông khí)

Hồ Facultative có thông khí

Sâu hơn hồ xử lý cao tốc; thiết bị thông khí và quá trình quang hợp cung cấp oxy cho hệ thống ở lớp nước mặt; ở lớp giữa là quá trình kị khí không bắt buộc; lớp đáy hồ là quá trình kị khí

Xử lý nước thải qua lọc hoặc chưa qua lọc, nước thải công nghiệp


Phân loại Tên thông dụng Các đặc điểm Các ứng dụngKết hợp

hiếu khí - kị khí (nguồn oxy từ tảo)

Hồ facultative Giống như ở trên nhưng không có thiết bị thông khí

Xử lý nước thải qua lọc hoặc chưa qua lọc, nước thải công nghiệp

Kị khí Hồ xử lý kị khí Điều kiện kị khí trong toàn hồ, thường có thêm hồ hiếu khí hoặc facultative để xử lý tiếp nước thải sau giai đoạn kị khí này.

Xử lý nước thải đô thị, nước thải công nghiệp

Kị khí kết hợp với kị khí - hiếu khí

Hệ thống hồ xử lý Kết hợp giữa các loại hồ đã nêu trên. Thường có thêm giai đoạn hoàn lưu nước từ hồ hiếu khí sang hồ kị khí.

Xử lý triệt để nước thải đô thị với hiệu suất khử vi sinh vật gây bệnh cao.

BỂ XỬ LÝ YẾM KHÍ

Loại hầm ủ COD đầu vào

(mg/L)

Thời gian lưu

tồn nước

(h)

Lưu lượng nạp chất hữu

cơ (lb COD/ft3.d)

Hiệu suất khử COD (%)

Hầm ủ có khuấy đảo

1.500 5000

2 10 0,03 0,15 75 90

Hầm ủ UASB

5.000 15.000

4 12 0,25 0,75 75 80


Thời gian tồn lưu (HRT) của hỗn hợp nạp tối ưu biến thiên từ 10 60 ngày.Thời gian tồn lưu phụ thuộc vào loại nguyên liệu nạp và điều kiện môi trường của hầm ủ.

HRT

Thể tích hầm ủ= ------------------------------ Thể tích nguyên liệu nạp


Đối với hầm ủ không có giá bám giá trị HRT = 1 10 ngày cho cột lọc yếm khí và 0,5 6 ngày cho loại hầm ủ UASB (Brown and Tata, 1985).

Sở dĩ loại hầm ủ có giá bám có thể chịu được lượng chất hữu cơ nạp cao và thời gian lưu tồn ngắn là do mật độ vi khuẩn trong hầm cao do vi khuẩn bám vào các giá bám trong hầm ủ.


Loại hầm ủ nầy được thiết kế bởi Lettinga và các cộng sự viên vào 1983 ở Netherlands. Loại hầm ủ nầy thích hợp cho việc xử lý các chất thải có hàm lượng chất hữu cơ cao và thành phần vật chất rắn thấp. Hầm ủ gồm 3 phần chính: (a) phần bùn đặc ở dưới đáy hầm ủ, (b) một lớp thảm bùn ở giửa hầm, (c) dung dịch lỏng ở phía trên.


Nước thải được nạp vào hầm ủ từ đáy hầm, nó đi xuyên qua lớp thảm bùn rồi đi lên trên và ra ngoài. Các chất rắn trong nước thải được tách ra bởi thiết bị tách chất khí và chất rắn trong hầm. Các chất rắn sẽ lắng xuống lớp thảm bùn do đó nó có thời gian lưu trữ trong hầm cao và hàm lượng chất rắn trong hầm tăng. Lúc hầm ủ mới bắt đầu hoạt động khả năng lắng của các chất rắn rất thấp nhưng khi nó đã được tích trữ nhiều và tạo thành các hạt bùn thì khả năng lắng tăng lên và sẽ góp phần giữ lại các VSV hoạt động. Khoảng 80 90% quá trình phân hủy diễn ra ở thảm bùn này. Thảm bùn này chiếm 30% thể tích của hầm ủ UASB.


1. OÁng naïp chaát thaûi

2. Beå phaân huûy3. Voøm chöùa khí4.Beå thaûi5. Beå chöùa chaát

thaûi6. aùp keá


Sô ñoà haàm uû UASB1. Ñaàu vaøo2. Ñaàu ra3. Biogas4. Thieát bò giöû buøn

(VSV)5. Khu vöïc coù ít buøn

hôn

Ô nhiỄm nƯỚc - ĐỊnh nghĨa

Documents