Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chợ Vĩnh Tân - Huyện Vĩnh Cửu tỉnh Đồng Nai công suất 50m3/ngày đêm

Chöông 2 TOÅNG QUAN VEÀ NÖÔÙC THAÛI SINH HOAÏT VA ØCAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI SINH HOAÏT SÔ LÖÔÏC VEÀ NÖÔÙC THAÛI SINH HOAÏT TÌNH HÌNH XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI SINH HOAÏT ÔÛ VIEÄT NAM CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI SINH HOAÏT QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI GIÔÙI THIEÄU COÂNG TRÌNH XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI SINH HOAÏT HOAØN CHÆNH Chöông 2 : TOÅNG QUAN VEÀ NÖÔÙC THAÛI SINH HOAÏT VAØ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI SINH HOAÏT Sô löôïc veà nöôùc thaûi sinh hoaït: Nöôùc ñoùng vai troø raát quan troïng trong vieäc ñieàu hoaø khí haäu vaø ñaûm baûo cho söï soáng cuûa Traùi Ñaát. Nöôùc ngoït laø nguoàn taøi nguyeân quyù khoâng theå thieáu ñoái vôùi con ngöôøi, cuõng nhö söï phaùt trieån cuûa xaõ hoäi loaøi ngöôøi. Nhu caàu nöôùc saïch ngaøy caøng taêng theo nhòp ñoä phaùt trieån ñoâ thò vaø xaõ hoäi. Ngoaøi ra, nhu caàu veà nöôùc saïch cho vieäc töôùi tieâu vaø nuoâi troàng ngaøy caøng nhieàu. Chaát löôïng nöôùc cho moãi ñoái töôïng laø khaùc nhau nhöng caùc caây troàng vaø vaät nuoâi tieâu thuï nöôùc caàn ñöôïc phaùt trieån bình thöôøng, khoâng bò nhieãm ñoäc tröôùc maét vaø laâu daøi. Nhö chuùng ta ñaõ bieát, oâ nhieãm nguoàn nöôùc do nöôùc thaûi töø khu daân cö; töø caùc xí nghieäp coâng nghieäp; thöông maïi vaø dòch vuï; töø khu vui chôi giaûi trí, tröôøng hoïc; do nöôùc chaûy traøn treân maët ñaát vaø nöôùc töôùi tieâu thuyû lôïi keùo theo caùc chaát maøu môõ cuûa ñaát, thuoác tröø saâu, phaân boùn… vaøo caùc nguoàn nöôùc ao hoà, soâng ngoøi, bieån… keå caû nöôùc ngaàm. Trong ñoù, coù theå coi nöôùc thaûi laø nguoàn gaây oâ nhieãm chính. Haàu heát caùc tröôøng hôïp gaây oâ nhieãm nöôùc ñeàu do hoaït ñoäng cuûa con ngöôøi. Caùc nguoàn gaây oâ nhieãm nöôùc chuû yeáu laø nöôùc thaûi sinh hoaït töø hoaït ñoäng cuûa con ngöôøi vaø nöôùc thaûi coâng nghieäp töø caùc xí nghieäp saûn xuaát vaø cheá bieán ôû caùc qui moâ khaùc nhau. ÔÛ ñaây ta chæ ñi saâu nghieân cöùu veà nöôùc thaûi sinh hoaït. 2.1.1 Nguoàn goác nöôùc thaûi sinh hoaït: Nöôùc thaûi sinh hoaït laø nöôùc ñöôïc thaûi boû sau khi söû duïng cho caùc muïc ñích sinh hoaït cuûa coäng ñoàng: taém, giaët giuõ, taåy röûa, veä sinh caù nhaân… Chuùng thöôøng ñöôïc thaûi ra töø caùc caên hoä, tröôøng hoïc, beänh vieän, chôï, vaø caùc coâng trình coâng coäng khaùc. Löôïng nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa moät khu daân cö phuï thuoäc vaøo daân soá, vaøo tieâu chuaån caáp nöôùc vaø heä thoáng thoaùt nöôùc. Tieâu chuaån caáp nöôùc sinh hoaït cho moät khu daân cö phuï thuoäc vaøo khaû naêng cung caáp nöôùc cuûa nhaø maùy nöôùc hay traïm caáp nöôùc hieän coù. Caùc trung taâm ñoâ thò thöôøng coù tieâu chuaån caáp nöôùc cao hôn so vôùi vuøng ngoaïi thaønh vaø noâng thoân, do ñoù löôïng nöôùc thaûi tính treân ñaàu ngöôøi cuõng coù söï khaùc bieät giöõa thaønh thò vaø noâng thoân. Nöôùc thaûi sinh hoaït ôû trung taâm ñoâ thò thöôøng ñöôïc thoaùt baèng heä thoáng thoaùt nöôùc daãn ra caùc soâng raïch, coøn ôû caùc vuøng ngoaïi thaønh vaø noâng thoân do khoâng coù heä thoáng thoaùt nöôùc neân nöôùc thaûi thöôøng ñöôïc tieâu thoaùt töï nhieân vaøo caùc ao hoà hoaëc thoaùt baèng bieän phaùp töï thaám. Nöôùc thaûi sinh hoaït goàm coù caùc nguoàn thaûi sau: Khu daân cö: Nöôùc thaûi ôû khu vöïc naøy coù theå tính baèng con soá theo ñaàu ngöôøi söû duïng, soá löôïng nöôùc khoaûng 80 – 300 lít trong moät ngaøy. Trong thöïc teá möùc ñoä oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi tuyø thuoäc vaøo ñieàu kieän soáng cuûa töøng khu vöïc, chaát löôïng böõa aên vaø chaát löôïng soáng (caùc loaïi nöôùc veä sinh coù qua caùc beå phôùt hay xaû thaúng ra coáng raõnh) cuõng nhö heä thoáng thaûi nöôùc cuûa töøng khu vöïc. Khu thöông maïi: goàm coù chôï ( chôï taäp trung, chôï xanh, chôï coùc,…) caùc cöûa haøng, beán xe, truï sôû kinh doanh, trung taâm mua baùn cuûa khu vöïc. Löôïng nöôùc thaûi cuûa khu vöïc naøy ñöôïc tính baèng soá m3/ngaøy döïa treân soá löôïng nöôùc caáp ñaàu vaøo, trung bình laø 7,5 ¸ 14 m3/ha/ngaøy. Khu vui chôi giaûi trí: goàm caùc quaùn caø pheâ, caâu laïc boä, beå bôi… ÔÛ ñaây löôïng nöôùc thaûi thay ñoåi roõ reät theo muøa trong naêm. Khu vöïc cô quan: goàm cô quan, coâng sôû, tröôøng hoïc, beänh vieän, nhaø tuø, nhaø nghæ, nhaø aên… Thaønh phaàn vaø tính chaát: Thaønh phaàn nöôùc thaûi sinh hoaït goàm 2 loaïi: Nöôùc thaûi nhieãm baån do chaát baøi tieát cuûa con ngöôøi töø caùc phoøng veä sinh. Nöôùc thaûi nhieãm baån do caùc chaát thaûi sinh hoaït: caën baõ töø nhaø beáp, caùc chaát röûa troâi keå caû laøm veä sinh saøn nhaø. Nöôùc thaûi sinh hoaït chöùa nhieàu chaát höõu cô deã bò phaân huyû sinh hoïc, chaát höõu cô khoù bò phaân huyû, chaát höõu cô coù tính ñoäc, chaát voâ cô, caùc kim loaïi naëng, caùc chaát raén, chaát maøu, muøi vaø sinh vaät trong nöôùc thaûi. Chaát höõu cô deã bò phaân huyû sinh hoïc bao goàm caùc hôïp chaát hydrat cacbon, protein, chaát beùo, lignin, pectin,… coù töø teá baøo vaø caùc toå chöùc cuûa ñoäng vaät, thöïc vaät. Trong nöôùc thaûi töø khu daân cö coù khoaûng 25 – 50% laø hydrat cacbon, 40 – 60% protein vaø 10% chaát beùo. Caùc chaát naøy tieâu thuï oxy hoaø tan trong nöôùc. Caùc chaát naøy coù chuû yeáu trong nöôùc thaûi sinh hoaït töø khu daân cö, nöôùc thaûi coâng nghieäp töø caùc xí nghieäp cheá bieán thöïc phaåm, loø moå. Chuùng laøm suy giaûm löôïng oxy hoaø tan trong nöôùc, laøm aûnh höôûng xaáu ñeán taøi nguyeân nöôùc nhö ñoäng vaät thuyû sinh, keå caû thuyû saûn vaø laøm giaûm chaát löôïng nöôùc sinh hoaït. Caùc chaát höõu cô khoù bò phaân huyû goàm caùc hôïp chaát höõu cô voøng thôm, caùc hôïp chaát ña voøng ngöng tuï, caùc clo höõu cô, trong ñoù coù thuoác tröø saâu, caùc daïng polymer, caùc daïng polyancol,… Caùc chaát höõu cô chieám 55% toång soá chaát raén, 75% trong huyeàn phuø vaø khoaûng 45% trong chaát raén hoaø tan. Caùc chaát höõu cô coù tính ñoäc coù theå nhieãm vaøo nöôùc thöôøng raát beàn vaø khoù bò phaân huyû. Chuùng coù theå laø caùc hôïp chaát dò voøng cuûa nitô vaø oxy, caùc hydrocacbon ña voøng ngöng tuï, caùc hôïp chaát phenol nhö polyclobiphenyl, chaát baûo veä thöïc vaät, caùc chaát tannin vaø lignin... Caùc chaát voâ cô trong nöôùc thaûi chieám 40 – 42% chuû yeáu goàm caùt, ñaát seùt, caùc axit bazô, bazô voâ cô, daàu khoaùng. Bình thöôøng, trong nöôùc coù caùc ion kim loaïi vaø ñaëc bieät caùc muoái cuûa hai ion Ca2+ vaø Mg2+ taïo cho nöôùc ñoä cöùng. Trong nöôùc thaûi sinh hoaït, noàng ñoä caùc ion Cl-, SO42+, PO43-, Na+, K+ luoân luoân cao. Caùc kim loaïi naëng: Trong nöôùc thaûi gaây oâ nhieãm nguoàn nöôùc coù chöùa caùc ion kim loaïi naëng nhö : chì, thuyû ngaân, asen… Caùc chaát raén bao goàm caùc hôïp chaát voâ cô vaø höõu cô, cuøng caùc sinh vaät (xaùc ñoäng vaät, thöïc vaät hoaëc caùc maûnh maãu cô theå cuûa chuùng). Chaát raén coù theå ôû daïng keo hoaëc daïng huyeàn phuø. Chaát raén trong nöôùc thaûi töø caùc nguoàn treân vaø coøn do con ngöôøi thaûi boû tröïc tieáp vaøo nöôùc. Caùc chaát maøu: maøu naâu ñen do caùc chaát tannin, lignin cuøng caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc bò phaân giaûi; maøu vaøng do saét hoaëc mangan daïng keo hoaëc hoaø tan taïo thaønh… Muøi cuûa nöôùc do caùc chaát höõu cô bò phaân huyû vaø do caùc hoaù chaát, daàu môõ coù trong nöôùc gaây ra. Sinh vaät trong nöôùc thaûi goàm vi khuaån, virus, naám, rong taûo, tröùng giun saùn. Trong caùc daïng vi sinh vaät ñoù coù caû caùc vi truøng gaây beänh, ví duï: lî, thöông haøn… coù khaû naêng gaây thaønh dòch beänh. Khi xeùt ñeán caùc quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi, traïng thaùi hoaù lyù cuûa caùc chaát vaø traïng thaùi naøy ñöôïc xaùc ñònh baèng ñoä phaân taùn cuûa caùc haït. Theo ñoù caùc chaát coù trong nöôùc thaûi ñöôïc chia thaønh 4 nhoùm phuï thuoäc vaøo kích thöôùc haït: Nhoùm 1: Goàm caùc taïp chaát phaân taùn thoâ, khoâng tan ô ûdaïng lô löûng, nhuõ töông boït, kích thöôùc haït 10-1mm ¸ 10-4mm. Chuùng deã daøng taùch khoûi nöôùc baèng phöông phaùp troïng löïc. Nhoùm 2: Caùc chaát phaân taùn keo vôùi kích thöôùc haït khoaûng 10-4mm ¸ 10-6mm. Do kích thöôùc nhoû neân khaû naêng laéng cuûa caùc haït keo laø khoù khaên, vì vaäy khi xöû lyù caàn aùp duïng quaù trình keo tuï (hoaù hoïc hoaëc sinh hoïc). Nhoùm 3: Goàm caùc chaát hoaø tan coù kích thöôùc haït phaân töû £ 10-7mm. Moät soá caùc chæ tieâu ñaëc tröng cho tính chaát cuûa nöôùc thaûi nhö ñoä maøu, muøi, nhu caàu oxy sinh hoaù (BOD), nhu caàu oxy hoaù hoïc (COD), toång haøm löôïng nitô, photpho, ñöôïc xaùc ñònh thoâng qua söï coù maëc cuûa caùc chaát thuoäc nhoùm naøy vaø ñeå xöû lyù chuùng thöôøng öùng duïng phöông phaùp sinh hoïc vaø phöông phaùp hoaù lyù. Nhoùm 4: Goàm caùc chaát trong nöôùc thaûi coù kích thöôùc haït £ 10-8mm (phaân taùn ion). Caùc chaát naøy chuû yeáu laø caùc axit, bazô, caùc muoái khoaùng cuûa chuùng. Ñeå xöû lyù chuùng caàn aùp duïng caùc phöông phaùp xöû lyù hoaù lyù phöùc taïp, toán keùm : trao ñoåi ion, heä thoáng maøng loïc… Baûng 2.1: Noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc thaûi sinh hoaït chöa xöû lyù Caùc chæ tieâu Noàng ñoä Nheï Trung bình Naëng Chaát raén toång coäng, mg/L Toång chaát raén hoaø tan, mg/L Coá ñònh (Fixed), mg/L Bay hôi, mg/L Chaát raén lô löûng, mg/L Coá ñònh, mg/L Bay hôi, mg/L Chaát raén laéng ñöôïc, mg/L NOS5 (BOD5), mg/L Toång cacbon höõu cô, mg/L NOH (COD), mg/L Toång nitô (theo N), mg/L Höõu cô Amoânia töï do Nitrit Nitrat Toång Photpho (theo P), mg/L Höõu cô Voâ cô Clorua, mg/L Sunfat, mg/L Ñoä kieàm (theo CaCO3), mg/L Daàu môõ, mg/L Coliform No/100, mg/L Chaát höõu cô bay hôi, mg/l 350 250 145 105 100 20 80 5 110 80 250 20 8 12 0 0 4 1 3 30 20 50 50 106 ¸ 107 <100 720 500 300 200 220 55 165 10 220 160 500 40 15 25 0 0 8 3 5 50 30 100 100 107 ¸ 108 100 ¸ 400 1200 850 525 325 350 75 275 20 400 210 1000 85 35 50 0 0 15 5 10 100 50 200 150 107 ¸ 109 >400 Nguoàn [ 4A] AÛnh höôûng cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït ñeán moâi tröôøng AÛnh höôûng ñeán moâi tröôøng töï nhieân: Moâi tröôøng ñaát: Nöôùc thaûi seõ laøm taêng BOD trong sinh thaùi moâi tröôøng ñaát . Nhöõng ño ñaïc cho bieát, coù khi BOD leân ñeán 10.000ppm trong khi ngöôõng cuûa BOD trong dung dòch laø 20ppm. Ñoàng thôøi vôùi noù laø haøng loaït caùc vi sinh vaät gaây thoái noàng naëc xuaát hieän laøm haïi moâi tröôøng sinh thaùi. Ngoaøi ra, nöôùc thaûi sinh hoaït coøn gaây oâ nhieãm E.coli, Coliform, oâ nhieãm chaát taåy röûa cho moâi tröôøng ñaát. Moâi tröôøng nöôùc: Nöôùc thaûi khoâng ñöôïc xöû lyù thích ñaùng cho chaûy vaøo ao hoà, ñaàm phaù, soâng ngoøi seõ laøm cho caùc thuyû vöïc naøy bò nhieãm baån, gaây haäu quaû xaáu ñoái vôùi nguoàn nöôùc: Laøm thay ñoåi tính chaát hoaù lyù, ñoä trong, maøu, muøi vò, pH, haøm löôïng caùc chaát höõu cô, voâ cô, caùc kim loaïi naëng coù ñoäc tính, chaát noåi, chaát laéng caën… Laøm giaûm oxy hoaø tan do tieâu hao trong quaù trình oxy hoaù caùc chaát höõu cô. Laøm thay ñoåi heä sinh vaät trong nöôùc, keå caû vi sinh vaät, xuaát hieän caùc vi sinh vaät gaây beänh, laøm cheát caùc vi sinh vaät nöôùc. OÂ nhieãm nguoàn nöôùc maët chuû yeáu laø do taát caû caùc daïng nöôùc thaûi chöa xöû lyù xaû vaøo nguoàn nöôùc laøm thay ñoåi caùc tính chaát vaät lyù, hoaù hoïc vaø sinh hoïc cuûa nguoàn nöôùc. Söï coù maët caùc chaát ñoäc haïi trong nöôùc thaûi xaû vaøo nguoàn nöôùc seõ laøm phaù vôõ caân baèng sinh hoïc töï nhieân cuûa nguoàn nöôùc vaø kìm haõm quaù trình töï laøm saïch cuûa nguoàn nöôùc. Khaû naêng töï laøm saïch cuûa nguoàn nöôùc phuï thuoäc vaøo ñieàu kieän xaùo troän vaø pha loaõng cuûa nöôùc thaûi vôùi nguoàn. Söï coù maët cuûa caùc vi sinh vaät, trong ñoù coù caùc vi khuaån gaây beänh, ñe doïa tính an toaøn veä sinh nguoàn nöôùc. Keát quaû nguoàn nöôùc khoâng theå söû duïng cho caáp nöôùc sinh hoaït, cho töôùi tieâu thuyû lôïi vaø nuoâi troàng thuyû saûn. Moâi tröôøng khoâng khí: Trong nöôùc thaûi sinh hoaït, haøm löôïng chaát höõu cô cao, maø trong quaù trình phaân huyû chaát höõu cô taïo neân muøi hoâi thoái gaây maát myõ quan vaø laøm oâ nhieãm moâi tröôøng khoâng khí trong khu vöïc. AÛnh höôûng ñeán sinh vaät vaø con ngöôøi: Caùc chaát höõu cô deã bò phaân huyû sinh hoïc chöùa trong nöôùc thaûi sinh hoaït, chuùng laøm suy giaûm löôïng oxy hoaø tan trong nöôùc, laøm aûnh höôûng xaáu ñeán caùc loaøi ñoäng vaät thuyû sinh, thuyû saûn vaø laøm giaûm chaát löôïng nöôùc sinh hoaït. Caùc chaát höõu cô khoù bò phaân huyû coù theå toàn taïi laâu, tích luyõ laøm baån veà myõ quan, gaây ñoäc cho moâi tröôøng, gaây haïi cho ñôøi soáng sinh vaät keå caû con ngöôøi. Phenol vaø caùc hôïp chaát phenol coù trong nöôùc coù khaû naêng gaây ung thö. Caùc chaát baûo veä thöïc vaät tích luyõ vaø toàn löu trong moâi tröôøng gaây oâ nhieãm vaø gaây ñoäc cho caû con ngöôøi vaø ñoäng vaät, chuùng khoù bò phaân huyû vaø tích tuï oâ nhieãm nöôùc. Ngöôøi vaø ñoäng vaät uoáng phaûi seõ tích tuï trong cô theå vaø taùc haïi ngaøy caøng taêng daàn. Ngoaøi ra, caùc chaát voâ cô trong nöôùc thaûi coù taùc ñoäng xaáu ñeán moâi tröôøng vaø con ngöôøi. Moät soá caùc ion coù trong nöôùc thaûi nhö: NH4+ trong nöôùc thaûi sinh hoaït coù theå leân tôùi 10 ¸ 100mg/l amoniac. Haøm löôïng cuûa chaát naøy coù trong nöôùc ñeå xaùc ñònh möùc ñoä oâ nhieãm vaø aûnh höôûng ñeán vieäc nuoâi troàng thuyû saûn cuûa ngöôøi daân. Ion NO3- coù trong nöôùc thaûi neáu xaâm nhaäp vaøo nguoàn nöôùc caáp seõ raát nguy hieåm cho treû 2 ¸ 3 thaùng tuoåi deã bò beänh thieáu maùu. Ñaëc bieät, trong nöôùc thaûi gaây oâ nhieãm nguoàn nöôùc caàn phaûi chuù troïng ñeán caùc ion cuûa kim loaïi naëng vì chuùng gaây ñoäc cho ngöôøi, gia suùc vaø caây troàng. Pb coù aûnh höôûng lôùn ñeán maùu, naõo vaø neáu nhieãm naëng coù theå gaây cheát ngöôøi. Asen vaø caùc hôïp chaát coù asen laø chaát cöïc ñoäc, vôùi lieàu löôïng nhoû coù theå ñaàu ñoäc ñöôïc nhieàu ngöôøi, coù taùc duïng gaây cheát caáp tính cuõng nhö tích luõy daàn trong cô theå gaây cheát daàn, hoaëc coù taùc duïng ñoät bieán, ung thö. Trong nöôùc thaûi sinh hoaït coù chöùa giun saùn vaø tröùng cuûa caùc loaøi giun saùn, neáu söû duïng nguoàn nöôùc oâ nhieãm ñeå töôùi tieâu, seõ laø ñieàu raát nguy haïi ñoái vôùi söùc khoeû cuûa con ngöôøi. Chính nhöõng aûnh höôûng mang tính chaát nghieâm troïng ñoái vôùi con ngöôøi vaø moâi tröôøng neân vieäc xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït laø ñieàu caáp thieát. Nöôùc thaûi sinh hoaït phaûi ñöôïc xöû lyù ñaït tieâu chuaån quy ñònh tröôùc khi thaûi vaøo nguoàn tieáp nhaän. Vaø chuùng ta haõy chung tay baûo veä nguoàn nöôùc, ñoù chính laø baûo veä chính söï soáng cuûa chuùng ta. Tình hình xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït ôû Vieät Nam: Hieän nay, phaàn lôùn nguoàn nöôùc thaûi sinh hoaït chæ ñöôïc xöû lyù moät caùch sô saøi taïi beå töï hoaïi tröôùc khi xaû vaøo tuyeán coáng chung hoaëc keânh, möông, ao hoà… Beân caïnh ñoù, nguoàn nöôùc thaûi töø beänh vieän vaø caùc cô sôû saûn xuaát gaây oâ nhieãm moâi tröôøng nghieâm troïng. Caùc loaïi nöôùc thaûi chöa qua xöû lyù coù chöùa caùc chaát baån, caùc chaát höõu cô, kim loaïi tích tuï gaây oâ nhieãm naëng neà. Coù theå noùi, vieäc xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït hieän nay laø moät thaùch thöùc lôùn bôûi kinh phí xaây döïng vaø duy trì traïm giaùm saùt nöôùc thaûi laø khaù lôùn. Heä thoáng thoaùt nöôùc cuûa moãi khu vöïc thöôøng laø heä thoáng thoaùt nöôùc hoãn hôïp vaø hoãn taïp bôûi thieáu ñoàng boä, laïc haäu vaø yeáu keùm. Do vaäy, muoán quaùn trieät tình traïng naøy caàn phaûi xaây döïng laïi toaøn boä heä thoáng thoaùt nöôùc. Taïi Haø Noäi, OÂng Nguyeãn Vaên Khoâi – Phoù Giaùm Ñoác Sôû Giao Thoâng Coâng Chính Haø Noäi cho bieát: “ Töø ñaàu naêm ñeán nay, thaønh phoá ñaõ thu phí nöôùc thaûi cuûa 130/500 ñôn vò vaø soá tieàn thu ñöôïc laø 750 trieäu ñoàng nhöng soá tieàn aáy chaúng thaám vaøo ñaâu vì moãi ngaøy Haø Noäi chi 1.8 tyû ñoàng cho vieäc xöû lyù nöôùc thaûi”. Ñeå thöïc hieän toát coâng taùc xöû lyù nöôùc thaûi caàn phaûi coù giaûi phaùp kòp thôøi, ñoøi hoûi phaûi coù moät coâng ngheä thích hôïp vaø treân heát laø yù thöùc baûo veä moâi tröôøng cuûa moãi ngöôøi daân. Xöû lyù nöôùc thaûi ñang laø vaán ñeà caáp baùch, moät thaùch thöùc lôùn ñang ñaët ra cho caùc cô quan chöùc naêng. ÔÛ ñoâ thò laø vaäy coøn ôû khu vöïc noâng thoân vôùi soá daân chieám 76,5% toång soá daân caû nöôùc. Trong khi ñôøi soáng cuûa nhaân daân noâng thoân coøn thaáp, gaëp nhieàu khoù khaên, bao goàm caû vaán ñeà caáp nöôùc, thoaùt nöôùc vaø veä sinh moâi tröôøng. Hieän nay coù khaù nhieàu moâ hình nghieân cöùu veà xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït noâng thoân, nhöng ñeà taøi ñeà xuaát söû duïng moâ hình daây chuyeàn quy moâ vöøa vaø nhoû phuø hôïp vôùi ñieàu kieän kinh teá cuûa noâng daân. Vieäc xaây döïng caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung môùi chæ ñöôïc baét ñaàu moät caùch chaäm chaïp ôû caùc ñoâ thò lôùn, chuû yeáu do ñieàu kieän taøi chính haïn heïp. Theo khuoân khoå Döï aùn taêng cöôøng naêng löïc cho CEETIA do Chính Phuû Thuî Syõ taøi trôï, DESA ñaõ taäp trung vaøo xaây döïng caùc giaûi phaùp coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi phuø hôïp. Caùc nghieân cöùu ñöôïc thöïc hieän coâng phu hôn 5 naêm trong phoøng thí nghieäm, tröôùc khi gaàn 20 heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït cho hoä gia ñình hoaëc cuïm daân cö ñöôïc DESA thieát keá, laép ñaët, quan traéc vaø ñaùnh giaù. Hieän nay, caùc cô quan chöùc naêng ñang noå löïc trong coâng taùc xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït, vaø xa hôn nöõa laø ñeà ra caùc quy ñònh cuï theå veà vieäc söû duïng nguoàn nöôùc vaø xaû thaûi nöôùc thaûi. Nhöng tröôùc maét, vieäc xöû lyù nöôùc thaûi vaãn laø öu tieân haøng ñaàu. Caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït: Caùc loaïi nöôùc thaûi ñeàu coù chöùa taïp chaát gaây nhieãm baån coù tính chaát raát khaùc nhau: töø caùc loaïi chaát raén khoâng tan ñeán nhöõng hôïp chaát khoù tan vaø tan trong nöôùc. Xöû lyù nöôùc thaûi laø loaïi boû nhöõng taïp chaát ñoù, laøm saïch laïi nöôùc, vaø coù theå ñöa nöôùc ñoå vaøo nguoàn hay ñöa ra taùi söû duïng. Ñeå ñaït ñöôïc nhöõng muïc ñích ñoù chuùng ta thöôøng döïa vaøo nhöõng ñaëc ñieåm cuûa töøng loaïi taïp chaát ñeå löïa choïn phöông phaùp xöû lyù thích hôïp. Thoâng thöôøng caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi nhö sau: Xöû lyù baèng phöông phaùp cô hoïc Xöû lyù baèng phöông phaùp hoaù - lyù Xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc Phöông phaùp cô hoïc: Trong nöôùc thaûi thöôøng laø caùc loaïi taïp chaát raén coù kích côõ khaùc nhau bò cuoán theo nhö : giaáy, bao bì, rôm, coû, daàu môõ noåi, caùt, soûi, vuïn gaïch… Ngoaøi ra coøn coù caùc loaïi haït lô löûng daïng huyeàn phuø raát khoù laéng. Tuyø theo kích côõ , caùc haït huyeàn phuø ñöôïc chia thaønh caùc chaát raén lô löûng coù theå laéng ñöôïc, hôïp chaát raén keo ñöôïc khöû baèng phöông phaùp ñoâng tuï. Caùc loaïi taïp chaát treân ñöôïc duøng caùc phöông phaùp xöû lyù cô hoïc laø thích hôïp. Moät soá coâng trình xöû lyù cô hoïc ñieån hình nhö sau: Song chaén raùc Beå laéng caùt Caùc loaïi beå laéng Beå taùch daàu môõ Beå loïc Song chaén raùc Nhaèm giöõ laïi caùc taïp chaát nhö : gieû, voû ñoà hoäp, raùc, giaáy, vuïn ñaát ñaù, goã … ôû tröôùc song chaén. Raùc ñöôïc chuyeån tôùi maùy nghieàn ñeå nghieàn nhoû sau ñoù ñöôïc chuyeån tôùi beå phaân huyû caën (beå metan). Tuy nhieân, hieän nay ngöôøi ta söû duïng phoå bieán loaïi song chaén raùc keát hôïp vöøa chaén giöõ vaø nghieàn raùc. Phaân loaïi song chaén raùc: Theo khe hôû song chaén raùc phaân loaïi, thì song chaén raùc coù 2 loaïi: song chaén raùc thoâ (30mm ¸ 200mm), song chaén raùc trung bình (5mm ¸ 25mm). Ñoái vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït khe hôû song chaén < 16mm thöïc teá ít ñöôïc söû duïng. Theo ñaëc ñieåm caáu taïo, coù 2 loaïi: loaïi coá ñònh vaø loaïi di ñoäng. Theo phöông phaùp laáy raùc, phaân bieät: loaiï thuû coâng vaø loaïi cô giôùi. Song chaén laøm baèng saét hoaëc inox troøn hay vuoâng (saét troøn coù d = 8mm ¸ 10mm), thanh noï caùch thanh kia moät khoaûng baèng 60mm ¸ 100mm ñeå chaén vaät thoâ vaø 10mm ¸ 25mm ñeå chaén caùc vaät nhoû hôn. Song chaén raùc thöôøng ñaët nghieâng theo doøng chaûy moät goùc 450 -900 (thöôøng choïn 600) ñeå tieän cho coï röûa. Vaän toác doøng chaûy thöôøng laáy 0.8 - 1m/s ñeå traùnh laéng caùt. A-A h B h a h B s Bk j l1 lS l2 Hình 2.1. Moâ taû sô löôïc song chaén raùc Beå laéng caùt Döïa vaøo nguyeân lyù troïng löïc, doøng nöôùc thaûi ñöôïc cho chaûy qua”baåy caùt”. Baåy caùt laø loaïi beå, hoá, gieáng,… cho nöôùc thaûi chaûy vaøo theo nhieàu chieàu khaùc nhau: theo tieáp tuyeán, theo doøng ngang, theo doøng töø treân xuoáng vaø traûi ra xung quanh. Nöôùc qua beå laéng döôùi taùc duïng cuûa troïng löïc, caùt naëng seõ laéng xuoáng ñaùy vaø keùo theo moät phaàn chaát ñoâng tuï. Treân coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi, vieäc laéng caùt taïi beå laéng gaây khoù khaên cho coâng taùc laáy caën. Ngoaøi ra, trong caën coù caùt thì coù theå laøm cho caùc oáng daãn buøn cuûa beå laéng khoâng hoaït ñoäng ñöôïc, maùy bôm choùng hoûng. Ñoái vôùi beå metan vaø beå laéng 2 voû thì caùt laø moät chaát thöøa, do ñoù xaây döïng caùc beå laéng caùt treân caùc traïm xöû lyù nöôùc thaûi laø caàn thieát. Beå laéng caùt ñöôïc thieát keá ñeå loaïi boû caùc taïp chaát voâ cô khoâng hoaø tan nhö caùt, soûi, xæ vaø caùc vaät lieäu raén khaùc coù vaän toác laéng (hay troïng löôïng rieâng) lôùn hôn caùc chaát höõu cô coù kích thöôùc lôùn nhö: voû tröùng, daêm baøo, voû haït vaø raùc thöïc phaåm nghieàn. Vieäc taùch loaïi khoûi nöôùc thaûi caùc taïp chaát naøy laø raát caàn thieát ñeå traùnh nhöõng aûnh höôûng xaáu ñeán hieäu suaát laøm vieäc cuûa caùc coâng trình coù lieân quan sau ñoù. Vai troø cuûa beå laéng caùt laø: baûo veä caùc thieát bò maùy moùc khoûi bò maøi moøn, giaûm söï laéng ñoïng caùc vaät lieäu naëng trong oáng, keânh möông daãn…, giaûm soá laàn suùc röûa caùc beå phaân huyû caën do tích tuï quaù nhieàu caùt. Beå laéng caùt ñöôïc thieát keá ñeå duy trì vaän toác chuyeån ñoäng ngang cuûa doøng chaûy vaø cung caáp ñuû thôøi gian löu nöôùc ñeå caùc haït caùt laéng ñeán ñaùy beå. Caùc haït coù kích thöôùc d ³ 0,21mm ñöôïc giöõ laïi trong beå laéng caùt. Caùc loaïi beå laéng Ngoaøi laéng caùt, soûi trong quaù trình xöû lyù caàn phaûi laéng caùt haït lô löûng, caùc loaïi buøn (keå caû buøn hoaït tính)… nhaèm laøm cho nöôùc trong. Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa caùc loaïi beå laéng ñeàu döïa treân cô sôû troïng löïc. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình laéng: löu löôïng nöôùc thaûi, thôøi gian laéng (thôøi gian löu nöôùc), khoái löôïng rieâng vaø taûi troïng tính theo chaát raén lô löûng, taûi troïng thuyû löïc, söï keo tuï caùc chaát raén, vaän toác doøng chaûy trong beå, söï neùn buøn ñaëc, nhieät ñoä nöôùc thaûi vaø kích thöôùc beå laéng. Phaân loaïi beå laéng: Tuøy theo coâng duïng cuûa beå laéng trong daây chuyeàn coâng ngheä maø ngöôøi ta phaân bieät beå laéng ñôït 1 vaø beå laéng ñôït 2. Beå laéng ñôït 1 ñaët tröôùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc, beå laéng ñôït 2 ñaët sau coâng trình xöû lyù sinh hoïc. Caên cöù theo cheá ñoä laøm vieäc phaân bieät beå laéng hoaït ñoäng giaùn ñoaïn beå laéng hoaït ñoäng lieân tuïc. Caên cöù theo chieàu nöôùc chaûy trong beå cuõng phaân laøm 3 loaïi: Beå laéng ngang: trong ñoù nöôùc chaûy theo phöông töø ñaàu ñeán cuoái beå. Beå laéng ñöùng: nöôùc chaûy töø döôùi leân theo chieàu thaúng ñöùng. Beå laéng radian: nöôùc chaûy töø taâm ra quanh thaønh beå hoaëc coù theå ngöôïc laïi. Trong tröôøng hôïp thöù nhaát goïi laø beå laéng li taâm, trong tröôøng hôïp thöù hai goïi laø beå laéng höôùng taâm. Beå taùch daàu môõ Nöôùc thaûi sinh hoaït thöôøng coù laãn daàu môõ. Caùc chaát naøy thöôøng nheï hôn nöôùc vaø noåi leân treân maët nöôùc. Nöôùc thaûi sau xöû lyù phaûi khoâng laãn daàu môõ môùi ñöôïc pheùp cho chaûy vaøo thuyû vöïc. Hôn nöõa nöôùc thaûi coù laãn daàu môõ khi vaøo xöû lyù sinh hoïc seõ bít caùc loã hoång ôû vaät lieäu, ôû phin loïc sinh hoïc vaø coøn laøm hoûng caáu truùc buøn hoaït tính trong beå Aerotank. Ngoaøi caùch laøm gaït ñôn giaûn baèng caùc taám, sôïi queùt treân maët nöôùc, ngöôøi ta cheá taïo ra caùc thieát bò taùch daàu môõ ñaët tröôùc daây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi. Beå taùch môõ goàm caùc boä phaän sau: gieáng thu caën vaø gieáng thu môõ. Hình 2.2: Thieát bò taùch daàu, môõ loaïi naèm ngang 1. Thaân thieát bò; 2. Boä phaän huùt caën baèng thuûy löïc; 3. Lôùp daàu môõ; 4. OÁng gom daàu môõ; 5. Vaùch ngaên daàu môõ; 6. Raêng caøo treân baêng taûi; 7. Hoá chöùa caën Hình 2.3: Thieát bò taùch daàu, môõ lôùp moûng 1. Cöûa daãn nöôùc ra; 2. OÁng gom daàu, môõ; 3. Vaùch ngaên; 4. Taám chaát deûo xoáp noåi; 5. Lôùp daàu;6. OÁng daãn nöôùc thaûi vaøo; 7. Boä phaän laéng laøm töø caùc taám gôïn soùng, 8. Buøn caën Beå loïc Loïc ñöôïc duøng trong xöû lyù nöôùc thaûi ñeå taùch caùc taïp chaát phaân taùn nhoû khoûi nöôùc maø beå laéng khoâng laéng ñöôïc. Trong caùc loaïi phin loïc thöôøng coù phin loïc duøng vaät lieäu daïng taám vaø loaïi haït. Vaät lieäu loïc daïng haït laø caùt thaïch anh, than gaày (anthracit), than coác, soûi, ñaù nghieàn, thaäm chí caû than naâu, than buøn hay than goã. Ñaëc tính quan troïng cuûa lôùp haït loïc laø ñoä xoáp vaø beà maët rieâng. Quaù trình loïc coù theå xaûy ra döôùi taùc duïng cuûa aùp suaát thuyû tónh cuûa coät chaát loûng hoaëc aùp suaát cao tröôùc vaùch vaät lieäu loïc hoaëc chaân khoâng sau lôùp loïc. Caùc phin loïc laøm vieäc seõ taùch caùc phaàn töû taïp chaát phaân taùn hoaëc lô löûng khoù khaên ra khoûi nöôùc. Caùc phin loïc laøm vieäc khoâng hoaøn toaøn döïa vaøo nguyeân lyù cô hoïc. Khi nöôùc qua lôùp loïc, taïo ra lôùp maøng treân beà maët caùc haït vaät lieäu loïc, maøng naøy goïi laø maøng sinh hoïc. Do vaäy, ngoaøi taùc duïng taùch caùc phaàn töû taïp chaát phaân taùn ra khoûi nöôùc, caùc maøng sinh hoïc cuõng ñaõ bieán ñoåi caùc chaát hoaø tan trong nöôùc Phöông phaùp hoaù – lyù: Phöông phaùp trung hoaø Quaù trình trung hoaø tröôùc heát laø phaûi tính ñeán khaû naêng trung hoaø laãn nhau giöõa caùc loaïi nöôùc thaûi chöùa axit hay kieàm hay khaû naêng döï tröõ kieàm cuûa nöôùc thaûi. Trong thöïc teá hoãn hôïp nöôùc thaûi coù pH = 6,5 – 8,5 thì nöôùc ñoù ñöôïc coi laø ñaõ trung hoaø. Nöôùc thaûi thöôøng coù nhöõng giaù trò pH khaùc nhau. Muoán nöôùc thaûi ñöôïc xöû lyù toát baèng phöông phaùp sinh hoïc thì phaûi tieán haønh trung hoøa vaø ñieàu chænh pH. Nöôùc thaûi coù ñoä axit cao caàn cho qua loïc vôùi vaät lieäu loïc coù tính kieàm nhö voâi, ñaù voâi ñolomit hoaëc duøng nöôùc voâi trung hoaø tröïc tieáp. Cuõng coù khi duøng dung dòch kieàm (NaOH hoaëc Na2CO3) vaøo muïc ñích naøy. Phöông phaùp haáp phuï Phöông phaùp naøy döïa treân nguyeân taéc laø caùc chaát oâ nhieãm tan trong nöôùc coù theå haáp phuï treân beà maët moät soá chaát raén (chaát haáp phuï). Caùc chaát haáp phuï thöôøng duøng trong muïc ñích naøy laø than hoaït tính daïng haït hoaëc daïng boït, than buøn saáy khoâ hoaëc coù theå laø ñaát seùt hoaït tính hay diatomit, betonit. Caùc chaát höõu cô, caùc kim loaïi naëng vaø caùc chaát maøu deã bò haáp phuï. Löôïng chaát haáp phuï söû duïng tuyø thuoäc vaøo khaû naêng haáp phuï cuûa töøng chaát vaø haøm löôïng chaát baån coù ôû trong nöôùc. Phöông phaùp naøy coù taùc duïng toát coù theå haáp phuï ñöôïc 85 – 95% caùc chaát höõu cô vaø maøu. Ñeå loaïi boû kim loaïi naëng, caùc chaát höõu cô, caùc chaát voâ cô ñoäc haïi ngöôøi ta duøng than buøn ñeå haáp phuï vaø nuoâi beøo taây (luïc bình) treân maët hoà. Phöông phaùp keo tuï – taïo boâng Keo tuï vaø taïo boâng laø moät coâng ñoaïn cuûa quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi, maëc duø chuùng laø hai quaù trình rieâng bieät nhöng chuùng khoâng theå taùch rôøi nhau. Vai troø cuûa quaù trình keo tuï vaø taïo boâng nhaèm loaïi boû huyeàn phuø, chaát keo coù trong nöôùc thaûi. Keo tuï: Laø phaù vôõ tính beàn vöõng cuûa caùc haït keo, baèng caùch ñöa theâm chaát phaûn öùng, goïi laø chaát ñoâng tuï. Taïo boâng: Laø tích tuï caùc haït “ ñaõ phaù vôõ ñoä beàn” thaønh caùc cuïm nhoû sau ñoù keát thaønh caùc cuïm lôùn hôn vaø coù theå laéng, ñöôïc goïi laø quaù trình keát boâng. Quaù trình taïo boâng coù theå caûi thieän baèng caùch ñöa theâm vaøo caùc chaát phaûn öùng goïi laø chaát trôï keát boâng. Tuy nhieân, quaù trình taïo boâng chòu söï chi phoái cuûa hai hieän töôïng: keát boâng ñoäng hoïc vaø keát boâng Orthocinetique. Baûng 2.2 : Caùc giai ñoaïn keo tuï taïo boâng. Giai ñoaïn Hieän töôïng Thuaät ngöõ Cho theâm chaát ñoâng tuï Phaûn öùng vôùi nöôùc, ion hoaù, thuyû phaân, polymer hoaù. Thuyû phaân Phaù huyû tính beàn Ñaëc tính huùt ion laøm ñoâng laïnh beà maêt caùc phaân töû Ñoâng tuï Ñaëc tính lieân quan ñeán ion hoaëc tröôøng hôïp beà maët cuûa phaân töû. Bao goàm caû chaát keo keát tuûa. Lieân quan ñeán beân trong caùc phaân töû, tröông hôïp ñoâng hôïp chaát Vaän chuyeån Chuyeån ñoäng Brao Keát boâng ngoaïi vi Naêng löôïng tieâu taùn (gradian toác ñoä) Keát boâng truïc giao Nguoàn [2A] Ñeå taêng quaù trình laéng caùc chaát lô löûng hay moät soá taïp chaát khaùc ngöôøi ta thöôøng duøng caùc chaát laøm ñoâng tuï, keát boâng nhö nhoâm sunfat, saét sunfat, saét clorua hay moät soá polyme nhoâm, PCBA, polyacrylamit (CH2CHCONH2)n, natrisilicat hoaït tính vaø nhieàu chaát khaùc. Hieäu suaát cuûa quaù trình ñoâng tuï cao nhaát khi pH = 4 – 8,5. Ñeå boâng taïo thaønh deã laéng hôn thì ngöôøi ta thöôøng duøng chaát trôï ñoâng. Ñoù laø nhöõng chaát cao phaân töû tan ñöôïc trong nöôùc vaø deã phaân ly thaønh ion. Tuyø thuoäc vaøo töøng nhoùm ion khi phaân ly maø caùc chaát trôï ñoâng tuï coù ñieän tích aâm hay döông (caùc chaát ñoâng tuï laø anion hay cation). Ña soá chaát baån höõu cô, voâ cô daïng keo coù trong nöôùc thaûi chuùng toàn taïi ôû ñieän tích aâm. Vì vaäy caùc chaát trôï ñoâng cation khoâng caàn keo tuï sô boä tröôùc ñoù. Vieäc löïa choïn hoaù chaát, lieàu löôïng toái öu cuûa chuùng, thöù töï cho vaøo nöôùc caàn phaûi tính baèng thöïc nghieäm. Thoâng thöôøng lieàu löôïng chaát trôï ñoâng tuï laø töø 1 – 5mg/l. Ñeå phaûn öùng dieãn ra hoaøn toaøn vaø tieát kieäm hoaù chaát thì phaûi khuaáy troän ñeàu vôùi nöôùc thaûi, lieàu löôïng hoaù chaát cho vaøo phaûi caàn tính baèng Grotamet. Thôøi gian löu nöôùc trong beå troän laø 1–15phuùt. Thôøi gian ñeå nöôùc thaûi tieáp xuùc vôùi hoaù chaát tôùi khi baét ñaàu laéng laø töø 20–60phuùt, trong khoaûng thôøi gian naøy caùc chaát hoaù hoïc taùc duïng vôùi caùc chaát trong nöôùc thaûi vaø quaù trình ñoâng tuï dieãn ra. Phöông phaùp trao ñoåi ion Trao ñoåi ion laø moät quaù trình trong ñoù caùc ion treân beà maët cuûa chaát raén trao ñoåi vôùi caùc ion coù cuøng ñieän tích trong dung dòch khi tieáp xuùc vôùi nhau. Caùc chaát naøy goïi laø caùc ionit, chuùng hoaøn toaøn khoâng tan ._.