1.2 Các chỉ tiêu đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải [10, 13, 22, 23, 32 ]
1.2.1 Hàm lượng các chất rắn
Tổng chất rắn trong nước thải bao gồm các chất rắn nổi, lơ lửng, keo và tan. Chất rắn ở trong
nước làm trở ngại cho việc sử dụng và lưu chuyển nước, làm giảm chất lượng nước sinh hoạt và sản
xuất, gây trở ngại cho việc nuôi trồng thủy sản.
Tổng chất rắn là thà
nh phần vật lý đặc trưng quan trọng nhất của nước thải, được xác định bằng
trọng lượng khô phần còn lại sau khi cho bay hơi 1lít nước trên bếp cách thủy rồi sấy khô ở 103
0
C cho
đến khi trọng lượng không đổi, đơn vị tính bằng mg hoặc g/l.
Chất rắn lơ lửng ở dạng huyền phù (SS): được xác định bằng trọng lượng khô của chất rắn còn
lại trên giấy lọc, khi lọc 1lít mẫu nước rồi sấy khô ở 103 - 105
0
C tới khi trọng lượng không đổi. Đơn vị
tính bằng mg hoặc g/l.
Chất rắn hòa tan (DS): hàm lượng chất rắn hòa tan là hiệu số của tổng chất rắn với huyền phù:
DS = TS - SS. Đơn vị tính bằng mg hoặc g/l.
Chất rắn bay hơi (VS) - biểu thị cho chất hữu cơ có trong nước: hàm lượng chất rắn bay hơi là
trọng lượng mất đi khi nung lượng chất rắn huyền phù SS ở 550
0
C trong khoảng thời gian xác định,
thời gian này phụ thuộc vào loại mẫu nước (nước cống, nước thải hoặc bùn). Đơn vị tính là mg/l hoặc
phần trăm của SS hay TS.
1.2.2 Hàm lượng oxi hòa tan - DO
Oxi hòa tan trong nước rất cần cho sinh vật hiếu khí, nó duy trì quá trình trao đổi chất, sinh ra
năng lượng cho sự sinh trưởng, sinh sản và tái sản xuất. Bình thường oxi hòa tan trong nước khoảng 8 -
10mg/l, độ hòa tan của oxi phụ thuộc vào các yếu tố như áp suất, nhiệt độ và các đặc tính của nước
(các thành phần hóa học, vi sinh, thủy sinh sống trong nước…).
Khi
thải các chất thải vào nước, môi trường nước bị ô nhiễm nặng, oxi được dùng nhiều cho các
quá trình hóa sinh làm giảm nồng độ oxi hòa tan trong các nguồn nước này, có thể đe dọa sự sống của
các thủy sinh vật trong nước.
Phân tích chỉ số DO là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá sự ô nhiễm của nước và
giúp đề ra biện phá
p xử lí thích hợp.
1.2.3 Chỉ số BOD - Nhu cầu oxi sinh hóa
Nhu cầu oxi sinh hóa là chỉ tiêu thông dụng nhất để xác định mức độ ô nhiễm của nước thải đô
thị và chất thải trong nước thải của công nghiệp.
Nhu cầu oxi sinh hóa là lượng oxi cần thiết để oxi hóa các chất hữu cơ có trong nước bằng vi
sinh vật hoại sinh, hiếu khí (chủ yếu là vi khuẩn). Quá trình này gọi là quá trình oxi hóa sinh học.
Quá trình được tóm tắt:
Chất hữu cơ + O
2
CO
2
+ H
2
O + tế bào mới + sản phẩm cố định
Vi khuẩn
Quá trình này đòi hỏi thời gian dài ngày, vì phải phụ thuộc vào bản chất của chất hữu cơ, các
chủng giống vi sinh vật, nhiệt độ nguồn nước, một số chất có độc tính trong nước… Bình thường 70%
nhu cầu oxi được sử dụng trong 5 ngày đầu, 20% trong 5 ngày tiếp theo, 99% ở ngày thứ 20 và 100% ở
ngày thứ 21.
Trong kĩ thuật môi trường, chỉ tiêu BOD được dùng rộng rãi để:
+ Tính gần đúng lượng oxi cần thiết oxi hóa các chất hữu cơ dễ phân hủy có trong nước thải.
+ Xác định kích thước các công trình xử lí.
+ Xác định hiệu suất xử lí của một số quá trình
+ Đánh giá chất lượng nước sau khi xử lí đư
ợc phép thải vào các nguồn nước.
1.2.4 Chỉ số COD - Nhu cầu oxi hóa học
Nhu cầu oxi hóa học được dùng rộng rãi để biểu thị hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải và
mức độ ô nhiễm nước tự nhiên.
Nhu cầu oxi hóa học là tổng lượng oxi cần t
hiết để oxi hóa hoàn toàn các chất hữu cơ đến CO
2
và H
2
O bằng phương pháp hóa học. Để xác định COD người ta thường sử dụng các chất oxi hóa mạnh
trong môi trường axit. Chất oxi hóa hay được dùng là kalibicromat (K
2
Cr
2
O
7
). Thể hiện qua phản ứng :
Nhu cầu COD càng cao thì mức độ ô nhiễm của nước thải càng lớn. Đây là một chỉ tiêu quan
trọng đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải và người ta cũng thường sử dụng chỉ tiêu BOD, COD
làm những chỉ tiêu cơ bản trong việc qui định tiêu chuẩn và phân loại nước thải.
CO
2
+ H
2
O + Cr
3+
Hợp chất hữu cơ + Cr
2
O
7
-2
+
H
+
Khi kết hợp chỉ số COD và chỉ số BOD
5
người ta biết được phần chất hữu cơ có thể phân hủy
sinh học.
i = BOD
5
/ COD 0<i<1
Giá trị i càng gần 0 thì phần chất hữu cơ không bị phân hủy sinh học càng lớn. Ngược lại, giá trị
i càng gần 1 thì phần chất hữu cơ bị phân hủy sinh học càng lớn.
1.2.5 Hàm lượng nitơ (N)
Trong nước thải, các hợp c
hất chứa N thường là các hợp chất protein và các sản phẩm phân hủy:
amon, nitrat, nitrit. Chúng có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái nước, đặc biệt là trong nước thải,
mối quan hệ giữa BOD
5
với N và P có ảnh hưởng rất lớn đến sự hình thành và khả năng oxi hóa của
bùn hoạt tính. Vì vậy, trong xử lí nước thải người ta cần xác định chỉ số N tổng.
Ngoài ra, người ta còn xác định các chỉ số N- NH
3
, NO
3
-
và NO
2
-
để đánh giá mức độ và giai
đoạn phân hủy chất hữu cơ chứa Nitơ trong nước thải, đồng thời đề ra các biện pháp khử nitrat nếu quá
lượng cho phép và tạo điều kiện cho vi khuẩn nitrat hóa hoạt động chuyển về dạng Nitơ phân tử.
1.2.6 Hàm lượng photpho (P)
Phospho tồn tại trong nước ở các dạng H
2
PO
-
4
, HPO
4
-2
, PO
4
-3
, các olyphosphate và phosphor
hữu cơ. Đây là một trong những nguồn dinh dưỡng cho thực vật dưới nước, gây ô nhiễm và góp phần
thúc đẩy hiện tượng phú dưỡng ở các thủy vực.
Trong nước thải người ta thường xác định hàm lượng P - tổng số để xác định tỉ số BOD
5
: N: P
nhằm chọn kĩ thuật bùn hoạt tính thích hợp cho quá trình xử lí.
1.2.7 Độ pH
Độ pH là một trong những chỉ tiêu để xác định chất lượng đối với nước cấp và nước thải. Chỉ số
này cho thấy có cần thiết phải trung hòa hay không và cho phép tính lượng hóa chất cần thiết trong quá
trình xử lý đông tụ, khử khuẩn…
Sự thay đổi giá trị pH làm thay đổi các quá trình hòa tan hoặc keo tụ, làm tăng, giảm vận tốc các
phản ứng hóa sinh xảy ra trong nước.
1.2.
8 Các chỉ tiêu vi sinh
Trong nước thải, đặc biệt là nước thải sinh hoạt, nhiễm nhiều vi sinh vật có sẵn ở trong phân
người và phân súc vật. Trong đó có nhiều loài vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt là các bệnh về đường tiêu
hóa như tả, lị thương hàn, các vi khuẩn gây ngô độc thực phẩm.
Trong ruột người, động vật có vú khác không kể lứa tuổi có những nhóm vi sinh vật cư trú, chủ
yếu là vi khuẩn. Các vi khuẩn này thường có ở trong phâ
n.
Vi khuẩn đường ruột gồm 3 nhóm:
- Nhóm Coliform đặc trưng là Escherichia coli ( E.coli).
- Nhóm Streptococcus đặc trưng là Streptococcus faecalis.
- Nhóm Clostridium đặc trưng là Clostridium perfringens.
Trong các nhóm vi sinh vật ở trong phân người ta thường chọn E.coli làm vi sinh vật chỉ thị cho
chỉ tiêu vệ sinh với lí do:
- E.coli đại diện nhóm vi khuẩn quan trọng nhất trong việc đánh giá mức độ vệ sinh và nó có đủ các
tiêu chuẩn lí tưởng cho vi sinh vật chỉ thị.
- Nó có thể đư
ợc xác định theo các phương pháp phân tích vi sinh vật học thông thường ở các
phòng thí nghiệm.
Việc xác định coliform dễ dàng hơn các nhóm vi sinh vật khác vì việc xác định các nhóm vi
sinh vật khác phức tạp hơn.
1.3 Nước thải đô thị
Tính gần đúng, nước thải đô thị thường gồm khoảng 50 - 60% là nước thải sinh hoạt, 14% là các
loại nước thấm (nước mưa hay hay nước vệ sinh đường phố) và 26 - 36% là nước thải sản xuất. Lưu
lượng nước thải đô t
hị phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện khí hậu và các tính chất đặc trưng của thành
phố.
1.3.1 Đặc điểm của nước thải đô thị [ 3, 5, 13, 25, 32]
Nước thải đô thị là hỗn hợp phức tạp thành phần các chất, trong đó chất bẩn hữu cơ thường tồn
tại dưới dạng không hòa tan, dạng keo và dạng hòa tan. Thành phần, tính chất nước thải đô thị phụ
thuộc vào nhiều yếu tố (điều kiện tự nhiên, tập quán sinh hoạt, mức sống, cá
c lĩnh vực sản xuất công
nghiệp…) và được xác định bằng các chỉ tiêu hóa lí vi sinh nước thải.
Các chất bẩn trong nước thải được chia thành các chất không hòa tan dạng lơ lửng, huyền phù,
nhũ tương hoặc dạng sợi; các tạp chất bẩn dạng keo với kích thước hạt; các chất bẩn dạng tan.
Nồng độ các chất bẩn trong nước thải có thể đậm đặc hoặc loãng tùy thuộc lượng nước thải sin
h
hoạt được dùng và lượng nước thải công nghiệp lẫn vào.
Nước thải thường chứa các hợp chất hóa học dạng vô cơ (Fe, Mg, Ca, Si…), nhiều chất hữu cơ
sinh hoạt (phân, nước tiểu…), các chất thải khác (cát, sét, dầu mỡ…). Các chất hữu cơ trong nước thải
có thể chia thành các chất chứa nitơ (urê, protein, axit amin) và các chất chứa cacbon (mỡ, xà phòng,
hydrocacbon, xenlulozơ…).
Nước thải sinh hoạt chứa lượng lớn vi sinh vật từ 10
5
- 10
6
tế bào/1ml. Nguồn chủ yếu đưa vi
sinh vật vào nước là phân, nước tiểu và đất cát. Các vi sinh vật hoạt động, tăng trưởng để phân hủy
phần hữu cơ còn lại của nước thải.
Vi sinh vật xử lí nước thải có thể phân thành 3 nhóm: vi khuẩn, nấm và động vật nguyên sinh.
Thức ăn chính của nguyên sinh động vật là vi khuẩn, do đó nguyên sinh động vật là chất chỉ thị quan
trọng thể hiện hiệu quả xử lí của các công trình xử lí sinh học nước thải.
1.3.
2 Hiện trạng nước thải đô thị ở Việt Nam và Tp.HCM [1, 2, 18, 24]
1.3.2.1. Ở Việt Nam
Hầu hết các đô thị lớn ở nước ta những năm gần đây có tốc độ phát triển các ngành công nghiệp,
dịch vụ, gia tăng dân số rất mạnh mẽ. Do đó, nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng.
Nước thải sinh hoạt chiếm k
hoảng 80% tổng lượng nước thải ở các thành phố. Tình trạng ô
nhiễm nước rõ ràng nhất là ở các thành phố lớn như Hà Nội, TP.HCM, Hải Phòng, Đà Nẵng, Huế,
Nam Định, Hải Dương và một số thành phố lớn khác. Ở các thành phố này, hệ thống thoát nước dùng
chung cho thoát nước mưa, nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải y tế, rác thải…
nhưng không có các hệ thống xử lý nước thải tập tr
ung nên đa số lượng nước thải được xả thẳng ra
kênh rạch, sông ngòi mà không qua xử lý. Thêm vào đó, hệ thống thoát nước được xây dựng qua các
thời kì đã cũ kĩ, lại không được tu sửa đồng bộ mà chỉ mang tính chắp vá nên cứ vào mùa mưa là lượng
nước bẩn lại tràn lên đường phố ảnh hưởng đến môi trường sống của người dân. Theo thống kê, chỉ
khoảng 50% -60%
dân số thành phố Hồ Chí Minh được sử dụng các hệ thống thoát nước, tỷ lệ này ở
Hà Nội và Hải Phòng là 35% - 40% và còn thấp hơn nữa ở các thành phố khác. Nước thải của thành
phố Hà Nội mới có khoảng 5% được xử lý.
Trong số 82 khu công nghiệp mới trên toàn quốc, chỉ có khoảng 20 khu công nghiệp có trạm xử
lý nước thải tập trung như các khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Nội Bài ở Hà Nội; khu công nghiệp
Nomura ở Hải Phòng; khu công nghiệp Việt Nam - Singapore ở Bình Dương…
Theo khảo sát năm 2002, 90% doanh nghiệp không đạt yêu cầu về tiêu chuẩn nước thải xả ra
môi trường, 73% doanh nghiệp không có các hệ thống xử lý
nước thải, 60% số công trình xử lý nước
thải hoạt động vận hành nhưng không đạt tiêu chuẩn cho phép thải xả. Đa số các cơ sở sản xuất nhỏ tự
phát và các làng nghề đều không có hệ thống xử lý nước thải mà thải xả trực tiếp ra mương, rạch, ao
hồ, sông ngòi gây ô nhiễm nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân.
Thêm
nữa, nước thải bệnh viện là loại nước thải đặc biệt, thường ô nhiễm nặng gấp tiêu chuẩn
thải nhiều lần, nhất là các loại vi khuẩn gây bệnh. Trên cả nước cũng chỉ có 1/3 số bệnh viện có hệ
thống xử lý nước thải nhưng chủ yếu tập trung ở trung ương, tỉnh còn các bệnh viện huyện hầu như
không c
ó hệ thống xử lý nước thải.
Các dòng sông trên khắp cả nước, nhất là những nơi tập trung nhiều các khu công nghiệp, đang
quằn quại do nước thải. Sông Thị Vải với nước thải của Vedan và các xí nghiệp bên dòng sông đang
làm cho dòng sông “chết”, sông Cầu,sông Đáy, sông Nhuệ và nhiều dòng sông khác đang kêu cứu!
Như vậy, vấn đề sử dụng nước, tiêu thoát nước và xử lý nước thải hiện na
y đang trở nên hết sức
cấp bách.
1.3.2.2. Ở Tp.HCM
Khu vực Tp.HCM có tổng lượng nước thải lên đến khoảng 1,5 - 1,7 triệu m
3
/ngày. Mỗi ngày
các hệ thống kênh rạch và sông Sài Gòn phải hứng chịu trên 1 triệu m
3
nước thải sinh hoạt, trên
500.000m
3
nước thải công nghiệp, trong tổng lượng nước thải đó hầu hết đều không qua xử lý hoặc có
xử lý nhưng không đạt yêu cầu thải xả.
Theo báo cáo của Sở Giao thông công chính Tp.HCM, hệ thống thoát nước là chung cho tất cả
các loại nước mưa và nước thải, tổng chiều dài cống thoát nước cấp 2, 3 là 777km và xả ra hệ thống 27
kênh chính và 16 kênh nhánh bằng 412 cửa xả. Hệ thống kênh rạch trong khu vực nội thành Tp.HCM
có tổng chiều dài khoảng 76 km với 5 lưu vực chính, gồm hệ thống các kênh: Nhiêu Lộc - Thị Nghè,
Tân Hóa - Lò Gốm, Tàu Hủ - Kênh Đôi, Kênh Tẻ - Bến Nghé, Tham Lương - Bến Cát - Vàm Thuật.
Với tốc độ phát triển đô thị rất nhanh chóng thì các hệ thống thoát nước này không đủ để phục vụ thoát
nước cho Tp.HCM, do đó vào m
ùa mưa thường gây ra ngập úng trên diện rộng. Theo thống kê, có
khoảng 60 - 70% chiều dài của các tuyến kênh rạch trong nội thành đang bị ô nhiễm nghiêm trọng, có
nhiều kênh rạch đang dần biến thành “kênh chết” như kênh Rạch Dừa ( Q. Gò Vấp), kênh Nước Đen (
Q.Bình Tân) …
Tp.HCM là nơi tập trung rất nhiều ngành công nghiệp sản xuất với qui mô lớn, bên cạnh đó là
một bộ phận không nhỏ các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ, lượng nước thải do các cơ sở này thải ra hệ thống
kênh rạch mà đã qua xử lý chỉ chiếm 20%. Một số lượng lớn nước thải từ các hệ thống kênh rạch này
sẽ đổ vào sông Sài Gòn ảnh hưởng đến chất lượng nước cấp cho t
hành phố. Nhóm nghiên cứu thuộc
khoa môi trường, trường Đại học Bách khoa TP.HCM và khoa kỹ thuật đô thị, trường Đại học Kỹ thuật
Tokyo (Nhật Bản) mới đây có khảo sát đánh giá về tình hình ô nhiễm do Mn, sắt và Coliforms trên
sông Sài Gòn, với kết luận nồng độ Mn tổng và sắt tổng vượt quá tiêu chuẩn dành cho nước mặt loại A,
p
H
đạt tiêu chuẩn nước loại B (5,5 - 9), chỉ tiêu vi sinh cao vượt tiêu chuẩn chất lượng nước mặt sử
dụng làm nước cấp. Với tình hình như hiện nay, nếu không có những biện pháp mạnh mẽ thì chất
lượng nước sông Sài Gòn sẽ ngày càng ô nhiễm nặng.
1.3.3 Số liệu phân tích thành phần nước thải đô thị [3, 4]
Bảng 1.1. Đặc tính của nước thải sinh hoạt
Nồng độ (mg/l)
Chỉ tiêu
Cao Trung bình Thấp
BOD
5
400 220 110
COD
1000 500 250
Đạm hữu cơ
35 15 8
Đạm amôn
50 25 12
Đạm tổng số
85 40 20
Lân tổng số
15 8 4
Tổng số chất rắn
1200 720 350
Chất rắn lơ lửng
350 220 100
(Nguồn: Metcalf and Eddy, 1979, trích bởi Chongrak 1989) Lê Hoàng Việt – Trung tâm kĩ thuật môi
trường và năng lượng mới.
Bảng 1.2.
Nồng độ chất bẩn trong nước thải đô thị một số nước khí hậu nhiệt đới
Chỉ tiêu
Kodungalgur
Ân Độ(1)
Lima
Pêru (2)
Herzliga
Israel (3)
Khu Kim
Liên
Hà Nội (4)
COD, mg/l 282 175 285 315
BOD
5,
mg/l 402 196 427 250
Chất lơ lửng, mg/l 1060 1187 1094 270
TDS, mg/l 205 163 750
Clorua, mg/l 30 76 100
Nitơ amoni, mg/l - - 32
PO
4
3-
, mg/l - - 12.5
Coliform,
MPN/100ml
- - 13.10
6
Nguồn: (1) A.Raman and others–Lowcost Waste Treatment, CPHERI, Nagpur, 1972
(2) F.valdez-Zamudio, Science of the total Environment 2,406 (1974)
(3) A.Meron and others- Journal of the Water Polltion Control Federation 37,1657 (1965)
(4) Báo cáo đề tài NCKH B94-34-06 ‘Mô hình các trạm XLNT công suất nhỏ trong điều
kiện ViệtNam, “Hà Nội tháng 12, 1995 [9]
Bảng1.3. Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư
Chỉ tiêu Trong khoảng
Khu Kim Liên
Hà Nội (4)
Tổng chất rắn (TS), mg/l
350 - 1 200 720
- Chất rắn hòa tan (TDS),
mg/l
250 – 850 500
- Chất lơ lửng (SS), mg/l
100 – 350 220
BOD
5,
, mg/l
110 – 400 220
Tổng nitơ, mg/l
20 – 85 40
- Nitơ hữu cơ, mg/l
8 – 35 15
- Nitơ Amoni, mg/l
12 – 50 25
Nitơ Nitrit, mg/l
0 – 0,1 0,05
- Nitơ Nitrat, mg/l
0,1 – 0,4 0,2
Clorua, mg/l
30 – 100 50
Độ kiềm, mgCaCO
3
/l
50 – 200 100
Tổng chất béo, mg/l
50 -150 100
{Nguồn: Metcalf&Eddy. Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse, Fourth Edition, 2004}
1.4 Các phương pháp xử lí nước thải [5, 10, 13, 23]
1.4.1 Phương pháp cơ học
Phương pháp xử lý cơ học được dùng để tách các chất không hòa tan và một phần các chất ở
dạng keo ra khỏi nước thải. Phương pháp này có thể loại bỏ khỏi nước thải được 60% các tạp chất
không hòa tan và 20% BOD.
Phương pháp xử lý cơ học thường là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi qua xử l
ý sinh học. Trong
một số trường hợp thì sau khi xử lí cơ học nước thải được khử trùng và xả vào nguồn.
Những công trình xử lý cơ học bao gồm:
- Song chắn rác dùng để chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hoặc ở dạng sợi như giẻ, giấy,
rau, cỏ, rác, mẫu đất đá, gỗ… ở trước song chắn. Sau chắn rác, để loại bỏ các tạp chất rắn có kích cỡ
nhỏ hơn, mịn hơn ta có thể đặt thêm lưới lọc.
- Bể lắng cát dùng để loại các tạp chất vô cơ không tan có kích thước từ 0,2 - 2mm ra khỏi nước
thải. Điều đó đảm bảo cho các quá trình làm trong, không ảnh hưởng xấu đến các thiết bị xử lí, tránh
tắc các đường ống dẫn, xử lí sinh hóa nước thải, xử lí cặn bã.
- Bể lắng tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng khác với trọng lượng riêng của nước thải.
Chất lơ lửng nặng sẽ từ từ lắng xuống đáy, các chất nhẹ hơn sẽ nổi lên bề mặt, nhờ các thiết bị thu gom
và vận chuyển lên c
ông trình xử lí cặn.
- Bể tách dầu mỡ dùng để loại các tạp chất nổi có khối lượng riêng nhỏ hơn nước (dầu, mỡ) khỏi
nước thải, nhất là nước thải công nghiệp. Điều này giúp cho các quá trình xử lí sinh học không bị ảnh
hưởng.
- Bể lọc dùng để tách các tạp chất phâ
n tán có kích thước nhỏ ra khỏi nước thải mà các bể lắng
không thể loại được chúng. Người ta tiến hành bằng cách cho nước thải đi qua lớp vật liệu lọc, chủ yếu
dùng cho nước thải công nghiệp.
1.4.2 Phương pháp hóa học
Phương pháp hóa học thường được áp dụng để xử lí nước thải công nghiệp. Người ta đưa vào
nước thải chất phản ứng nào đó để khử các chất hòa t
an, biến đổi hóa học, gây tác động với các tạp
chất bẩn.
Phương pháp này dùng để xử lí sơ bộ trước xử lí sinh học hoặc xử lí nước thải lần cuối trước khi
thải ra môi trường.
- Phương pháp trung hòa dùng để đưa nước thải chứa các axit vô cơ hoặc kiềm về trạng thái
trung tính có pH từ 6,5 - 7,5. Phương pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nha
u: bổ sung
thêm các tác nhân hóa học, lọc qua vật liệu có tác dụng trung hòa, sử dụng khí axit trung hòa nước thải
kiềm, trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm, trung hòa nước thải axit bằng nước vôi là biện pháp rẻ
và dễ nhất.
- Phương pháp keo tụ dùng để làm trong và khử màu nước thải bằng cách dùng các chất keo tụ
(muối sắt, muối nhôm, vôi, phèn…) và chất trợ keo tụ để liên kết các chất rắn dạng lơ lửng và keo
trong nước thải thành những bông có kích thước lớn hơn.
- Phương pháp ôzôn hóa dùng để khử các tạp chất nhiễm bẩn, khử màu, các vị lạ và m
ùi của
nước thải bằng cách oxi hóa cả các chất vô cơ và hữu cơ tan trong nước thải.
- Phương pháp điện hóa học dùng để phá hủy các tạp chất độc hại trong nước thải bằng cách oxi
hóa điện hóa trên cực anốt hoặc dùng để phục hồi các chất quí (đồng, chì, sắt…).
1.4.
3 Phương pháp hóa lý
- Phương pháp hấp phụ dùng để làm sạch triệt để nước thải khỏi các chất hữu cơ và khí hòa tan (
những chất này không phân hủy bằng con đường sinh học và có độc tính cao) sau khi xử lí sinh học
bằng cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn, hoặc tương tác giữa các chất bẩn hòa tan với các
chất rắn.
- Phương pháp trích ly dùng để tách các chất bẩn hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách bổ sung
một chất dung môi không hòa tan vào nước.
- Phương pháp chưng bay hơi dùng để chưng nước thải, để các chất bẩn hòa tan bay hơi lên theo
nước, khi ngưng tụ, hơi nước và chất bẩn dễ bay hơi sẽ hình thành các lớp riêng biệt và dễ dàng tách
chất bẩn ra.
- Phương pháp tuyển nổi dùng để loại bỏ các tạp chất ra khỏi nước bằng cách làm cho chúng
bám theo các bọt khí nổi lên bề mặt nước.
- Phương pháp trao đổi ion dùng để làm sạch nước hoặc nước thải khỏi
các ion kim loại (Zn, Cr,
Ni, Hg, Pb, Cd…), các hợp chất của asen, photpho, xyanua và chất phóng xạ bằng cách dùng các chất
trao đổi ion.
- Phương pháp tách bằng màng dùng để tách các chất tan khỏi các hạt keo bằng cách dùng các
màng xốp bán thấm không cho các hạt keo đi qua.
1.4.4 Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học dựa vào khả năng sống và hoạt động của các vi sinh vật để phân hủy các
chất hữu cơ dạng ke
o và hòa tan trong nước thải.
Phương pháp sinh học thường được dùng sau giai đoạn xử lí cơ học.
Quá trình xử lí sinh học trong điều kiện nhân tạo không loại trừ triệt để các loại vi khuẩn, nhất
là vi sinh vật gây bệnh và truyền bệnh. Do đó, trước khi xả ra môi trường, nước thải cần được khử
trùng.
- Những công trình xử lí sinh học trong điều kiện tự nhiê
n: cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh
học , quá trình xử lí diễn ra chậm.
- Những công trình xử lí sinh học trong điều kiện nhân tạo: bể lọc sinh học, bể aeroten…, quá
trình xử lí diễn ra nhanh và cường độ mạnh hơn.
1.5 Các biện pháp sinh học xử lý nước thải
1.5.1 Điều kiện để xử lí nước thải bằng biện pháp sinh học[(13, 16]
Nước thải phải là môi trường sống của quần thể vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ có trong
nước thải. Do đó:
- Nước thải chứa thành phần các chất hữu cơ hòa tan, dễ bị oxi hóa hoặc các hạt keo phân tá
n
nhỏ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng cho các vi sinh vật.
- Nồng độ các chất độc hại, các kim loại nặng phải nằm trong giới hạn cho phép với vi sinh vật.
Khi xử lý nước thải phải điều chỉnh nồng độ các chất này sa
o cho phù hợp để vi sinh vật có thể phát
triển.
- Nước thải đưa vào xử lí sinh học có hai thông số đặc trưng là BOD và COD. Tỉ số của hai
thông số này là: COD/BOD ≤ 2, BOD/COD ≥ 0,5 thì đưa vào xử lí sinh học hiếu khí. Nếu COD lớn
hơn BOD nhiều lần thì phải qua xử lí sinh học kị khí, trong quá trình xử lý một phần lớn chất hữu cơ
khó phân hủy có thể chuyển thành dễ phân hủy (tức là từ COD BOD).
Ngoài ra, các điều kiện môi trường như lượng oxi, pH, nhiệt độ của nước thải nằm trong giới
hạn nhất định để bảo đảm sự sinh trưởng, phát triển bình thường của các vi sinh vật tham gia trong xử
lý nước thải.
1.5.
2 Thành phần sinh học của nước thải [5, 13, 22, 27, 32]
1.5.2.1 Vi sinh vật
- Vi sinh vật gồm có vi khuẩn, nấm mốc, nấm men, xạ khuẩn, virut. Chúng nhiễm vào nước từ
các nguồn thải sinh hoạt, nguồn thải bệnh viện, bụi trong không khí rơi vào, đặc biệt là các nguồn phân
người, động vật. Trong đó vi khuẩn chiếm tỉ lệ cao nhất.
- Vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) sử dụng các chất ô nhiễm làm n
guồn dinh dưỡng. Vi khuẩn
trong nước thải chủ yếu là các loài dị dưỡng hoại sinh. Các loài này có khả năng phân hủy các chất hữu
cơ, oxi hóa các chất này thành các chất đơn giản, sản phẩm cuối cùng là CO
2
và nước.
Theo phương thức dinh dưỡng, vi khuẩn được chia thành hai nhóm chính:
+ Vi khuẩn dị dưỡng: sử dụng các chất hữu cơ làm nguồn cacbon dinh dưỡng và nguồn năng
lượng để hoạt động sống, xây dựng tế bào, phát triển…
. Vi khuẩn hiếu khí
. Vi khuẩn kị khí
. Vi khuẩn tùy nghi
+ Vi khuẩn tự dưỡng
Nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn có trong nước thải nhưng ít hơn vi khuẩn rất nhiều. Vai trò của
nấm mốc, nấm men
, xạ khuẩn trong quá trình xử lí nước thải không quan trọng bằng vi khuẩn và
thường không được quan tâm.
1.5.2.2 Động vật nguyên sinh
- Bên cạnh vi khuẩn, động vật nguyên sinh cũng là nhóm động vật quan trọng sống trôi nổi
trong nước. Chúng là sinh vật chỉ thị quí giá cho nước vì có mặt chúng trong nước nghĩa là bùn hoạt
tính thích hợp với cơ chất có trong nước, chất lượng quá trình oxi hóa và không có mặt các chất độc
hại… Trùng bánh xe chỉ thị cho hệ thống sinh học đặc biệt ổn định.
- Động vật nguyên sinh ăn tảo, vi khuẩn, với đặc tính này người ta lợi dụng chúng để khử các vi
khuẩn gây bệnh có hại trong nước thải. Người ta còn thấy một số loài động vật nguyên sinh có mặt
trong bùn hoạt tính, và được sử dụng như chỉ số quan trọng để đánh giá kết quả xử lí nước thải.
1.5.2.3 Tảo
Tảo là sinh vật tự dưỡng qua
ng hợp, chúng trôi nổi trong nước hay móc vào các giá đỡ (các loài
thực vật khác). Nước giàu nguồn N và P sẽ là điều kiện rất tốt cho tảo phát triển, nếu không có biện
pháp tách tảo hoặc loại tảo ra khỏi nước, khi chết tảo sẽ tự phân làm cho nước bị ô nhiễm thứ cấp.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét