Một số phương pháp xử lý nước ô nhiễm Phan Anh Đào
Chất rắn lắng, mg/l
BOD
5
, mg/l
Oxy hòa tan, mg/l
Tổng nitơ, mg/l
Nitơ hữu cơ, mg/l
N-NH
3
, mg/l
N-NO
2
-
, mg/l
N-NO
3
-
, mg/l
Clorua, mg/l
Độ kiềm, mg CaCO
3
/l
Chất béo, mg/l
Tổng photpho (theo P), mg/l

12
300
0
85
35

_
Nước thải sinh hoạt có thành phần với giá trị điển hình như sau:
COD= 500 mg/l, BOD
5
= 250 mg/l, SS= 220 mg/l, Photpho= 8 mg/l, N-NH
3
và N-
hữu cơ= 40 mg/l, pH= 6,8, TS= 720 mg/l.
Một tính chất đặc trưng của nước thải sinh hoạt là không phải tất cả
các chất hữu cơ đều có thể bị phân hủy bởi các vi sinh vật và khoảng 20-40%
BOD thoát ra khỏi quá trình xử lý sinh học cùng với bùn.
Bảng 3: Thành phần nước thải của một số ngành công nghiệp ( trang 18, [15])
Ngành công nghiệp Chất ô nhiễm trong nước
thải
Nồng độ (mg/l)
Chế biến sữa Tổng chất rắn
Chất rắn lơ lửng
N - hữu cơ
Natri
4516
560
732
807
Đề tài nghiên cứu khoa học Trang
29
Một số phương pháp xử lý nước ô nhiễm Phan Anh Đào
Canxi
Kali
Photpho
BOD

996
717
122
104,5
929
324
2240

Thuộc da Tổng chất rắn tan
BOD
5
NaCl
Tổng độ cứng
Sunfua
Protein
Crom

6000-8000
900
3000
1600
120
1008
30-70

Đề tài nghiên cứu khoa học Trang
30
Một số phương pháp xử lý nước ô nhiễm Phan Anh Đào
I. Các phương pháp sinh học:
Thực chất của biện pháp sinh học để xử lý nước thải là sử dụng khả
năng sống và hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất bền hữu cơ trong
nước thải. Chúng sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm
nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận
được các chất làm vật liệu để xây dựng tế
bào, sinh trưởng và sinh sản nên
sinh khối được tăng lên.
Phương pháp này thường được sử dụng để làm sạch các loại có chứa
các chất hữu cơ hòa tan hoặc các chất phân tán nhỏ, keo. Do vậy, chúng
thường được dùng sau khi loại các tạp chất phân tán thô ra khỏi nước thải.
Đối với các chất hữu cơ có trong nước thải thì phương pháp này dùng để
khử các hợp chất sunfit, muối amoni nitrat - tức là các chất chưa bị oxy hóa
hoàn toàn. Sản ph
ẩm cuối cùng của quá trình phân hủy sinh hóa các chất bẩn
sẽ là CO
2
, H
2
O, N
2
, SO
4
2-
,…Các nghiên cứu cho thấy vi sinh vật có thể phân
hủy tất cả các chất hữu cơ có trong thiên nhiên và rất nhiều chất hữu cơ tổng
hợp nhân tạo ( trang 38-39, [3]).
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học gồm các phương pháp sau:
_ Phương pháp hiếu khí.
_ Phương pháp kỵ khí.

Các phương pháp hiếu khí:
a. Nguyên tắc:
Phương pháp hiếu khí dùng để loại các chất hữu cơ dễ bị vi
sinh phân hủy ra khỏi nguồn nước. Các chất này được các loại vi sinh hiếu khí
oxy hóa bằng oxy hòa tan trong nước.

Chất hữu cơ + O
2

vi sinh vật
H
2
O + CO
2
+ Năng
lượng.

Chất hữu cơ + O
2

vi sinh vật
Tế bào mới.

Tế bào mới + O
2

vi sinh vật
H
2
O + CO

2 NO
2
-
+ 4 H
+
+ 2 H
2
O +
Năng lượng.

2 NO
2
-
+ O
2

Nitrobacter
2 NO
3
-
Tổng cộng: NH
4
+
+ 2 O
2
Đề tài nghiên cứu khoa học Trang
34
Một số phương pháp xử lý nước ô nhiễm Phan Anh Đào
độ, oxy được tạo ra qua hoạt động tự nhiên của tảo trong ao. Cơ chế xử lý
trong ao ổn định chất thải bao gồm cả hai quá trình hiếu khí và kị khí.
_ Ao ổn định chất thải hiếu khí: là loại ao cạn cỡ 0,3-0,5m được
thiết kế sao cho ánh sáng mặt trời thâm nhập vào lớp nước nhiều nhất làm phát
triển tảo do hoạt động quang hợp để tạo oxy. Đi
ều kiện không khí bảo đảm từ
mặt ao đến đáy ao.
_ Ao ổn định chất thải kỵ khí: là loại ao sâu không cần oxy hòa tan
cho hoạt động vi sinh. Ở đây các loại vi sinh kỵ khí và vi sinh tùy nghi dùng oxy
từ các hợp chất như nitrat, sunfat để oxy hóa chất hữu cơ thành mêtan và CO
2
.
Như vậy các ao này có khả năng tiếp nhận khối lượng lớn chất hữu cơ và
không cần quá trình quang hợp tảo. Ao ổn định chất thải tùy nghi là loại ao hoạt
động theo cả quá trình kỵ khí và hiếu khí. Ao thường sâu từ 1-2m, thích hợp
cho việc phát triển tảo và các vi sinh tùy nghi. Ban ngày khi có ánh sáng, quá
trình xảy ra trong ao là hiếu khí. Ban đêm ở lớp đáy ao quá trình chính là kỵ khí.
Ao ổn định chất thải tùy nghi thường được sử dụng nhiều h
ơn hai
loại trên. Ngoài ba loại ao trên, theo phương pháp “ ao ổn định chất thải ” người
ta còn kết hợp với các loại ao nuôi cá, ao thủy thực vật ( ao rau muống, lục bình
). Để tăng cường hiệu quả xử lý nước thải, ta nên kết nối các loại ao với nhau.
I.2.
Các phương pháp thiếu khí ( anoxic ):
Trong điều kiện thiếu oxy hòa tan việc khử nitrit hóa sẽ xảy ra. Oxy
được giải phóng từ nitrat sẽ oxy hóa chất hữu cơ và nitơ sẽ được tạo thành.
NO

Hai cách xử lý yếm khí thông dụng là:
Đề tài nghiên cứu khoa học Trang
35
Một số phương pháp xử lý nước ô nhiễm Phan Anh Đào
_ Lên men acid thủy phân và chuyển hóa các sản phẩm thủy phân
( như acid béo, đường ) thành các acid và rượu mạch ngắn hơn và cuối cùng
thành khí cacbonic.
_ Lên men metan: Phân hủy các chất hữu cơ thành metan ( CH
4
)
và khí cacbonic ( CO
2
). Việc lên men metan nhạy cảm với sự thay đổi pH, pH
tối ưu cho quá trình từ 6,8-7,4. Thí dụ về phản ứng metan hóa:

CH
3
COOH
Methanosarcina
CH
4
+ CO
2
2 CH
2
(CH
2
)COOH
M.Suboxydans
CH

_ Hiệu quả xử lý cao hơn;
_ Kích thước hệ thố
ng xử lý nhỏ hơn;
_ Độ nhạy đối với sự thay đổi tải trọng thấp hơn;
_ Có thể tự động hóa hoàn toàn;
_ Không cần theo dõi hoạt động của sinh vật;
_ Có thể thu hồi các chất khác nhau.
II.1.
Lọc qua song chắn rác ( xử lý sơ bộ ):
Đề tài nghiên cứu khoa học Trang
36
Một số phương pháp xử lý nước ô nhiễm Phan Anh Đào
Đối tượng xử lý là rác thải loại lớn ( như: giẻ, rác, vỏ đồ hộp, các
mẫu đá, gỗ và các vật thải khác ), chúng thường được tách ra để khỏi gây tắc
nghẽn đường ống. Người ta dùng lưới làm bằng các thanh kim loại được đặt
nghiêng một góc 60÷75
0
. Rác thải được lấy ra bằng cào cơ giới. Đối với rác có
kích cỡ nhỏ hơn người ta có thể dùng rây ( trang 29, [3]).
Đây là hình thức xử lý sơ bộ. Mục đích của quá trình là loại tất cả
các tạp vật có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước
thải như làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn. Đây là bước quan trọng đảm
bảo an toàn và đi
ều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nước tự nhiên
lẫn nước thải ( trang 74, [13]).

II.2.
Lắng tụ:
Được dùng để lắng các tạp chất tan thô ra khỏi nước thải ( sinh
hoạt và công nghiệp ). Lắng tụ diễn ra dưới tác dụng của trọng lực. Để lắng