Chương 2: Tổng quan về nước thải sinh hoạt và các phương pháp xử lý nước thải sinh
hoạt
Chương 2
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH
HOẠT VA ØCÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ
LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
GVHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng Trang 6
SVTH: Phan Thò Kiều Thanh
2.1 SƠ LƯC VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
2.2TÌNH HÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT Ở
VIỆT NAM
2.3CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH
HOẠT
2.4 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
2.5 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI
SINH HOẠT HOÀN CHỈNH
Chương 2: Tổng quan về nước thải sinh hoạt và các phương pháp xử lý nước thải sinh
hoạt
Chương 2 : TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
2.1. Sơ lược về nước thải sinh hoạt:
Nước đóng vai trò rất quan trọng trong việc điều hoà khí hậu và đảm
bảo cho sự sống của Trái Đất. Nước ngọt là nguồn tài nguyên quý không thể
thiếu đối với con người, cũng như sự phát triển của xã hội loài người. Nhu cầu
nước sạch ngày càng tăng theo nhòp độ phát triển đô thò và xã hội. Ngoài ra,
nhu cầu về nước sạch cho việc tưới tiêu và nuôi trồng ngày càng nhiều. Chất
lượng nước cho mỗi đối tượng là khác nhau nhưng các cây trồng và vật nuôi
tiêu thụ nước cần được phát triển bình thường, không bò nhiễm độc trước mắt
và lâu dài. Như chúng ta đã biết, ô nhiễm nguồn nước do nước thải từ khu dân
cư; từ các xí nghiệp công nghiệp; thương mại và dòch vụ; từ khu vui chơi giải
trí, trường học; do nước chảy tràn trên mặt đất và nước tưới tiêu thuỷ lợi kéo
các bể phớt hay xả thẳng ra cống rãnh) cũng như hệ thống thải nước của từng
khu vực.
• Khu thương mại: gồm có chợ ( chợ tập trung, chợ xanh, chợ cóc,…)
các cửa hàng, bến xe, trụ sở kinh doanh, trung tâm mua bán của khu vực.
GVHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng Trang 8
SVTH: Phan Thò Kiều Thanh
Chương 2: Tổng quan về nước thải sinh hoạt và các phương pháp xử lý nước thải sinh
hoạt
Lượng nước thải của khu vực này được tính bằng số m
3
/ngày dựa trên số lượng
nước cấp đầu vào, trung bình là 7,5 ÷ 14 m
3
/ha/ngày.
• Khu vui chơi giải trí: gồm các quán cà phê, câu lạc bộ, bể bơi… Ở
đây lượng nước thải thay đổi rõ rệt theo mùa trong năm.
• Khu vực cơ quan: gồm cơ quan, công sở, trường học, bệnh viện, nhà
tù, nhà nghỉ, nhà ăn…
2.1.2. Thành phần và tính chất:
Thành phần nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:
• Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng
vệ sinh.
• Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp,
các chất rửa trôi kể cả làm vệ sinh sàn nhà.
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bò phân huỷ sinh học,
chất hữu cơ khó bò phân huỷ, chất hữu cơ có tính độc, chất vô cơ, các kim loại
nặng, các chất rắn, chất màu, mùi và sinh vật trong nước thải.
• Chất hữu cơ dễ bò phân huỷ sinh học bao gồm các hợp chất hydrat
cacbon, protein, chất béo, lignin, pectin,… có từ tế bào và các tổ chức của động
vật, thực vật. Trong nước thải từ khu dân cư có khoảng 25 – 50% là hydrat
4
3-
, Na
+
, K
+
luôn
luôn cao.
• Các kim loại nặng: Trong nước thải gây ô nhiễm nguồn nước có
chứa các ion kim loại nặng như : chì, thuỷ ngân, asen…
• Các chất rắn bao gồm các hợp chất vô cơ và hữu cơ, cùng các sinh
vật (xác động vật, thực vật hoặc các mảnh mẫu cơ thể của chúng). Chất rắn có
thể ở dạng keo hoặc dạng huyền phù. Chất rắn trong nước thải từ các nguồn
trên và còn do con người thải bỏ trực tiếp vào nước.
• Các chất màu: màu nâu đen do các chất tannin, lignin cùng các chất
hữu cơ có trong nước bò phân giải; màu vàng do sắt hoặc mangan dạng keo
hoặc hoà tan tạo thành…
GVHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng Trang 10
SVTH: Phan Thò Kiều Thanh
Chương 2: Tổng quan về nước thải sinh hoạt và các phương pháp xử lý nước thải sinh
hoạt
• Mùi của nước do các chất hữu cơ bò phân huỷ và do các hoá chất,
dầu mỡ có trong nước gây ra.
• Sinh vật trong nước thải gồm vi khuẩn, virus, nấm, rong tảo, trứng
giun sán. Trong các dạng vi sinh vật đó có cả các vi trùng gây bệnh, ví dụ: lỵ,
thương hàn… có khả năng gây thành dòch bệnh.
Khi xét đến các quá trình xử lý nước thải, trạng thái hoá lý của các chất
và trạng thái này được xác đònh bằng độ phân tán của các hạt. Theo đó các
chất có trong nước thải được chia thành 4 nhóm phụ thuộc vào kích thước hạt:
• Nhóm 1: Gồm các tạp chất phân tán thô, không tan ơ ûdạng lơ lửng,
Bảng 2.1: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt chưa xử lý
Các chỉ tiêu Nồng độ
Nhẹ Trung bình Nặng
Chất rắn tổng cộng, mg/L
Tổng chất rắn hoà tan, mg/L
Cố đònh (Fixed), mg/L
Bay hơi, mg/L
Chất rắn lơ lửng, mg/L
Cố đònh, mg/L
Bay hơi, mg/L
Chất rắn lắng được, mg/L
NOS
5
(BOD
5
), mg/L
Tổng cacbon hữu cơ, mg/L
NOH (COD), mg/L
Tổng nitơ (theo N), mg/L
Hữu cơ
Amônia tự do
Nitrit
Nitrat
Tổng Photpho (theo P), mg/L
Hữu cơ
Vô cơ
350
250
145
105
0
8
3
5
1200
850
525
325
350
75
275
20
400
210
1000
85
35
50
0
0
15
5
10
GVHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng Trang 12
SVTH: Phan Thò Kiều Thanh
Chương 2: Tổng quan về nước thải sinh hoạt và các phương pháp xử lý nước thải sinh
hoạt
Clorua, mg/L
Sunfat, mg/L
Độ kiềm (theo CaCO
9
>400
Nguồn [ 4A]
2.1.3. Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt đến môi trường
• Ảnh hưởng đến môi trường tự nhiên:
Môi trường đất:
Nước thải sẽ làm tăng BOD trong sinh thái môi trường đất . Những đo
đạc cho biết, có khi BOD lên đến 10.000ppm trong khi ngưỡng của BOD trong
dung dòch là 20ppm. Đồng thời với nó là hàng loạt các vi sinh vật gây thối nồng
nặc xuất hiện làm hại môi trường sinh thái. Ngoài ra, nước thải sinh hoạt còn
gây ô nhiễm E.coli, Coliform, ô nhiễm chất tẩy rửa cho môi trường đất.
Môi trường nước:
Nước thải không được xử lý thích đáng cho chảy vào ao hồ, đầm phá,
sông ngòi sẽ làm cho các thuỷ vực này bò nhiễm bẩn, gây hậu quả xấu đối với
nguồn nước:
− Làm thay đổi tính chất hoá lý, độ trong, màu, mùi vò, pH, hàm lượng
các chất hữu cơ, vô cơ, các kim loại nặng có độc tính, chất nổi, chất lắng cặn…
GVHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng Trang 13
SVTH: Phan Thò Kiều Thanh
Chương 2: Tổng quan về nước thải sinh hoạt và các phương pháp xử lý nước thải sinh
hoạt
− Làm giảm oxy hoà tan do tiêu hao trong quá trình oxy hoá các chất
hữu cơ.
− Làm thay đổi hệ sinh vật trong nước, kể cả vi sinh vật, xuất hiện các
vi sinh vật gây bệnh, làm chết các vi sinh vật nước.
Ô nhiễm nguồn nước mặt chủ yếu là do tất cả các dạng nước thải chưa
xử lý xả vào nguồn nước làm thay đổi các tính chất vật lý, hoá học và sinh học
của nguồn nước. Sự có mặt các chất độc hại trong nước thải xả vào nguồn nước
sẽ làm phá vỡ cân bằng sinh học tự nhiên của nguồn nước và kìm hãm quá
trình tự làm sạch của nguồn nước. Khả năng tự làm sạch của nguồn nước phụ
-
có trong nước thải nếu xâm nhập vào nguồn nước cấp sẽ rất nguy
hiểm cho trẻ 2 ÷ 3 tháng tuổi dễ bò bệnh thiếu máu. Đặc biệt, trong nước thải
gây ô nhiễm nguồn nước cần phải chú trọng đến các ion của kim loại nặng vì
chúng gây độc cho người, gia súc và cây trồng. Pb có ảnh hưởng lớn đến máu,
não và nếu nhiễm nặng có thể gây chết người. Asen và các hợp chất có asen là
chất cực độc, với liều lượng nhỏ có thể đầu độc được nhiều người, có tác dụng
gây chết cấp tính cũng như tích lũy dần trong cơ thể gây chết dần, hoặc có tác
dụng đột biến, ung thư. Trong nước thải sinh hoạt có chứa giun sán và trứng
của các loài giun sán, nếu sử dụng nguồn nước ô nhiễm để tưới tiêu, sẽ là điều
rất nguy hại đối với sức khoẻ của con người.
Chính những ảnh hưởng mang tính chất nghiêm trọng đối với con người
và môi trường nên việc xử lý nước thải sinh hoạt là điều cấp thiết. Nước thải
sinh hoạt phải được xử lý đạt tiêu chuẩn quy đònh trước khi thải vào nguồn tiếp
GVHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng Trang 15
SVTH: Phan Thò Kiều Thanh
Chương 2: Tổng quan về nước thải sinh hoạt và các phương pháp xử lý nước thải sinh
hoạt
nhận. Và chúng ta hãy chung tay bảo vệ nguồn nước, đó chính là bảo vệ chính
sự sống của chúng ta.
2.2. Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt ở Việt Nam:
Hiện nay, phần lớn nguồn nước thải sinh hoạt chỉ được xử lý một cách sơ
sài tại bể tự hoại trước khi xả vào tuyến cống chung hoặc kênh, mương, ao hồ…
Bên cạnh đó, nguồn nước thải từ bệnh viện và các cơ sở sản xuất gây ô nhiễm
môi trường nghiêm trọng. Các loại nước thải chưa qua xử lý có chứa các chất
bẩn, các chất hữu cơ, kim loại tích tụ gây ô nhiễm nặng nề. Có thể nói, việc xử
lý nước thải sinh hoạt hiện nay là một thách thức lớn bởi kinh phí xây dựng và
duy trì trạm giám sát nước thải là khá lớn. Hệ thống thoát nước của mỗi khu
vực thường là hệ thống thoát nước hỗn hợp và hỗn tạp bởi thiếu đồng bộ, lạc
hậu và yếu kém. Do vậy, muốn quán triệt tình trạng này cần phải xây dựng lại
Các loại nước thải đều có chứa tạp chất gây nhiễm bẩn có tính chất rất
khác nhau: từ các loại chất rắn không tan đến những hợp chất khó tan và tan
trong nước. Xử lý nước thải là loại bỏ những tạp chất đó, làm sạch lại nước, và
có thể đưa nước đổ vào nguồn hay đưa ra tái sử dụng. Để đạt được những mục
đích đó chúng ta thường dựa vào những đặc điểm của từng loại tạp chất để lựa
chọn phương pháp xử lý thích hợp.
Thông thường các phương pháp xử lý nước thải như sau:
GVHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng Trang 17
SVTH: Phan Thò Kiều Thanh
Chương 2: Tổng quan về nước thải sinh hoạt và các phương pháp xử lý nước thải sinh
hoạt
− Xử lý bằng phương pháp cơ học
− Xử lý bằng phương pháp hoá - lý
− Xử lý bằng phương pháp sinh học
2.3.1. Phương pháp cơ học:
Trong nước thải thường là các loại tạp chất rắn có kích cỡ khác nhau bò
cuốn theo như : giấy, bao bì, rơm, cỏ, dầu mỡ nổi, cát, sỏi, vụn gạch… Ngoài ra
còn có các loại hạt lơ lửng dạng huyền phù rất khó lắng. Tuỳ theo kích cỡ , các
hạt huyền phù được chia thành các chất rắn lơ lửng có thể lắng được, hợp chất
rắn keo được khử bằng phương pháp đông tụ. Các loại tạp chất trên được dùng
các phương pháp xử lý cơ học là thích hợp. Một số công trình xử lý cơ học điển
hình như sau:
− Song chắn rác
− Bể lắng cát
− Các loại bể lắng
− Bể tách dầu mỡ
− Bể lọc
2.3.1.1. Song chắn rác
Nhằm giữ lại các tạp chất như : giẻ, vỏ đồ hộp, rác, giấy, vụn đất đá, gỗ
… ở trước song chắn. Rác được chuyển tới máy nghiền để nghiền nhỏ sau đó
B
k
ϕ
l
1
l
S
l
2
Hình 2.1. Mô tả sơ lược song chắn rác
GVHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng Trang 19
SVTH: Phan Thò Kiều Thanh