Bài giảng Xử lý nước thải

Bài giảng Xử lý nước thải của thày GS.TS Trần Hiếu Nhuệ - ĐH Xây Dựng

Bài 1.


CHƯƠNG I
KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI.

1. CÁC LOẠI NƯỚC THẢI
Nước thải
Nguồn gốc, phân loại nước thải
2. TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC THẢI ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG
- Nếu không xử lý: gây ô nhiễm MT, Tác động đối với:
- Sức khoẻ- vệ sinh môi trường,
- Kinh tế xã hội,
- Cảnh quan, vui chơi giải trí,...
1. Khi các hợp chất ở trạng thái hơi thì chúng rất cơ động và do đó rất dễ giải phóng, lan toả vào môi trường.
2. Sự có mặt của các hợp chất đó trong khí quyển rất dễ gây ảnh hưởng xấu đối với sức khoẻ cộng đồng.
3. Chúng góp phần làm tăng độ phản ứng của hydro cacbon trong khí quyển và dẫn tới sự hình thành các chất ôxi hoá quang hoá. Sự giải phóng các chất đó trong mạng lưới thoát nước, trong trạm xử lý nước thải, đặc biệt lúc bắt đầu làm việc, là điều đáng chú ý đối với sức khoẻ của công nhân quản lý hệ thống thoát nước và trạm xử lý.
- Các công trình thoát nước, xử lý nước thải .
- Mục tiêu kiểm soát ô nhiễm môi trường nước .
3. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA KHOA HỌC “XỬ LÝ NƯỚC THẢI”
4. MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI.
-Xử lý bậc 1 - Xử lý cơ học hay lý học
-Xử lý bậc 2 - Xử lý hoá học hay sinh học-sinh hoá
-Xử lý bậc 3 - Xử lý sinh học, hoá học, cơ học, hoá lý hay kết hợp
5. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN NGÀY NAY VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI:
- Tại các nước trên thế giới :
- Đặc điểm của nước thải đã đang thay đổi.
- Vấn đề nước thải công nghiệp.
- Tác động của nước mưa và nguồn ô nhiễm
không điểm.
- Quá tải hệ thống thoát nước chung .
- Việc khảo sát, nghiên cứu áp dụng theo quan điểm thực tiễn.
- Đánh giá khả năng xử lý nước thải (Sinh hoạt hoặc công nghiệp)
- Tiến hành thí nghiệm và nghiên cứu trên mô hình thử nghiệm.
- Chuyển từ số liệu thí nghiệm thành các thông số thiết kế.
- Mối quan hệ giữa thiết kế hệ thống thu gom, mạng lưới thoát nước với việc xử lý nước thải

- Mối quan tâm về sức khoẻ và môi trường
- Hiệu suất quá trình xử lý
- Các hệ thống nhỏ và cá thể ở trong đô thị :
- Xả bùn và tái sử dụng bùn.
- Thu hồi và tái sử dụng nước thải.
- Xả nước thải : sau khi xử lý nếu không dùng lại thì xả vào môi trường .
- ở Việt nam
- Chiến lược thoát nước đô thị Việt nam
- Xử lý nước thải ở Việt nam.
6. VAI TRÒ CỦA NGƯỜI KỸ SƯ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG - KỸ SƯ CẤP THOÁT NƯỚC:
Nhiệm vụ của kỹ sư môi trường:
- Phải biết nguồn tạo ra nước thải - đánh giá.
- Kiểm soát nước thải ngay từ nguồn (xử lý sơ bộ)
- Hệ thống thu gom.
- Hệ thống vận chuyển + trạm bơm.
- Xử lý nước thải - bùn.
- Xả và sử dụng lại nước thải, bùn.
- Hệ thống nhỏ từ A đến Z.

CHƯƠNG 2

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC THẢI

2.1 Thành phần của nước thải

2.1.1. Theo trạng thái lý học của các chất bẩn : các chất bẩn trong nước thải được chia thành 3 nhóm sau đây:
Nhóm 1: không tan d > 10-4 mm.
Nhóm 2: keo 10-4 < d < 10-6 mm.
Nhóm 3: hoà tan d < 10-6 mm
chia thành 3 pha :
+ Rắn.
trong nước
+ Lỏng.
+ Khí.
+ Rắn.
+ Lỏng.
+ Khí.
tỷ lệ theo trạng thái lý học :



hoà tan keo không tan

Kích thước lý thuyết của một số chất lơ lửng.

Loại hạt dlt (cm)
- Cát
Thô 1.10 -1
Trung bình 5.10 -2
Nhỏ 1.10 -2
- Bùn 5. 10 -3- 2,7.10 -3
- Bùn nhỏ 1. 10 -3- 5.10 -4
- Sét 2,7.10 -4
- Sét nhỏ 1. 10 -4- 5.10 -5
- Keo 1. 10 -5- 1.10 -7

2.1.2. Theo bản chất hoá học, các chất bẩn trong nước thải bao gồm:
* Vô cơ
* Hữu cơ :
+ Động vật.
+ Thực vật.
* Vi sinh vật và sinh vật.

· Các chất bẩn vô cơ trong nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 42% : gồm có cát, các hạt đất sét, xỉ quặng, các muối khoáng, các axit vô cơ, kiềm vô cơ, các dầu khoáng...

· Các chất bẩn hữu cơ trong nứơc thải sinh hoạt chiếm khoảng 58%: gồm các chất hữu cơ nguồn gốc thực vật và chất hữu cơ nguồn gốc động vật.


Hình 1.1 Thành phần nước thải sinh hoạt theo giá trị trung bình.

* Các chất bẩn trong nước thải công nghiệp.

* Sự dao động về lưu lượng và thành phần nước thải theo giờ trong ngày đêm, theo các ngày, tháng, năm.

2.2. Các tạp chất không hoà tan trong nước thải

1.2.1. Các chất không tan (trạng thái).
* Trạng thái của chúng :
- Phân tán thô.
- Phân tán nhỏ : huyền phù, nhũ tương, màng.
* Phương pháp phân tích :
+ Khi lọc qua giấy lọc, các chất không tan bị giữ lại - gọi là các chất lơ lửng (huyền phù)

Tổng các chất không tan trên giấy lọc = Các chất lơ lửng.

Nếu để nước thải trong bình ở trạng thái lắng tĩnh, tuỳ theo kích thước các hạt (độ tản mạn) trọng lượng riêng của chúng :

hạt < nước hạt nổi
hạt nước hạt lơ lửng
hạt > nước lắng cặn
Những chất không tan lắng xuống đáy bình sau 2 giờ ở trạng thái tĩnh trong điều kiện thí nghiệm gọi là các chất lắng cặn.

Lượng các chất lắng cặn biểu thị bằng mg/l (g/m3) sau khi sấy khô ở 105 oC.

Như vậy các chất lắng cặn chỉ là một phần của tổng số các chất lơ lửng.

Theo tiêu chuẩn :
Tổng các chất không tan = 65 g/ng.ngđ.
(các chất lơ lửng)
Trong đó lắng cặn chiếm 30 - 50 g/ng.ngđ.
Trung bình 40 g/ng.ngđ
hoặc 0,8 l/ng.ngđ với độ ẩm 95%

* Đối với nước thải sản xuất và hỗn hợp giữa nước thải sản xuất :

2.2.2. Độ ẩm của cặn lắng.

- Đặt vấn đề : cặn lắng và bản chất của cặn, trạng thái lý học của nó có độ ẩm.
- Định nghĩa độ ẩm : độ ẩm của cặn là tỷ lệ giữa trọng lượng của nước trong cặn với trọng lượng tổng cộng của cặn và nước được gọi là độ ẩm của cặn (tức là trọng lượng của cặn ướt ngâm nước)
- Cách xác định và biểu thị độ ẩm :
+ Cân trọng lượng của nước và cặn, sau đó đem sấy khô ở 105 oC cho nước bay hơi rồi đem cân trọng lượng cặn khô đó.
+ Biểu thị độ ẩm bằng % :
Độ ẩm W =
Thông thường, độ ẩm của cặn : W = 97,5% - 93 - 95% (khi nén). Như vậy cặn khô hoàn toàn trong đó chiếm từ 2,5% và tăng lên tới 5 - 7% khi nén.
Thể tích (kể cả trọng lượng) cặn tươi khi nén sẽ giảm tỷ lệ nghịch với % lượng chất khô chứa trong thể tích đó :
W2 = (2 - 1)
Trong đó:
W1 - thể tích cặn ứng với độ ẩm P1%;
W2 - thể tích cùng loại cặn này ứng với độ ẩm P2%.

Thí dụ: Xác định thể tích cặn W2 với độ ẩm P2 = 90 % nếu như với độ ẩm P1 = 97 %, cặn có thể tích W1 = 150 m3

W2 =

Ghi chú: Công thức này chỉ ứng dụng với điều kiện độ ẩm của cặn > 80 %.

2.2.3. Độ tro của cặn.
- Đặt vấn đề : cặn, chất không hoà tan chứa trong nước thải gồm các chất hữu cơ và vô cơ.
- Cách xác định thành phần của chúng :
+ Đầu tiên sấy khô ở 105 oC rồi đem cân.
+ Đặt vào lò nung ở 600 oC rồi đem cân. Khi đó chất hữu cơ cháy, bay đi, còn lại chất vô cơ.

- Định nghĩa : độ tro của cặn là tỷ số giữa trọng lượng chất tro còn lại khi nung ở 600oC với trọng lượng tổng cộng của chất khô tuyệt đối khi sấy ở 105 oC (tính bằng %).
100% - độ tro (khoáng vô cơ) = độ không tro (chất hữu cơ)

- Các số liệu thông thường :
Đối với nước thải sinh hoạt, các chất tro chiếm khoảng 20-30 % còn các chất không tro chiếm khoảng 70-80 %.

2.2.4. Các chất keo, các chất hoà tan trong nước thải
a) Các chất keo :
- Keo kỵ nước.
- Keo ưa nước.
- Các chất đạm (protein, proteit, protit) trong cơ thể sống của quá trình trao đổi chất sẽ thải ra urê CO(NH2)2, dưới tác dụng của các vi khuẩn thối rữa trong nước thải, urê sẽ bị thuỷ phân tạo ra muối amôn. (Nitơ ở dạng muốn amôn) (Vi sinh vật thối rữa).
CO(NH2)2 + 2 H2O = (NH4)2CO3
(NH4)2CO3 = 2 NO3 + CO2 + H2O

b. Các chất hoà tan trong nước thải.
N, C, S, K, P, Na, Cl.

2.3. Đặc tính hoá học của nước thải
2.3.1.Chất hữu cơ :
a. Các axit bay hơi (volatile acids), Các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs).
b. Các axit không bay hơi
c. Các axit béo bậc cao, dầu mỡ
d. Các Protein và các axit amin.
e. Những hydrat cacbon
f.Các chất hoạt động bề mặt
g.Các chất trừ sâu diệt cỏ và hoá chất dùng trong nông nghiệp.
Đo hàm lượng chất hữu cơ (xem mục 2.6).
1. Nhu cầu ôxy sinh hoá ( tiếng Việt là NOS , tiếng Anh là BOD).
2. Nhu cầu ôxy hoá học (tiếng Việt NOH hay tiếng Anh là COD)
3. Tổng cacbon hữu cơ (tiếng Việt là TCH hay tiếng Anh là TOC )
Các phương pháp khác đã dùng trước đây bao gồm:
1. Tổng chất hữu cơ Albuminoid và Nitơ amôn.
2. Ôxy tiêu thụ.


Bảng 2.1. Đặc tính lý - hoá - sinh của nước thải.
ĐẶC TÍNH NGUỒN GỐC
TÍNH CHẤT VẬT LÝ
- Màu Nước thải sinh hoạt và công nghiệp, chất hữu cơ thối rữa tự nhiên.
- Mùi Nước thải bị phân huỷ, nước thải công nghiệp
- Chất rắn Cấp nước sinh hoạt, nước thải sinh hoạt và công nghiệp, xói mòn đất, nước ngầm xâm nhập vào ống thoát nước.
- Nhiệt độ Nước thải sinh hoạt và công nghiệp
THÀNH PHẦN HOÁ HỌC
CHẤT HỮU CƠ :
- Hydrat cacbon Nước thải sinh hoạt, dịch vụ và công nghiệp
- Dầu, mỡ Nước thải sinh hoạt, dịch vụ và công nghiệp
- Thuốc trừ sâu Nước thải nông nghiệp
- Phenols Nước thải công nghiệp
- Chất hoạt động bề mặt Nước thải sinh hoạt và công nghiệp
- Những chất khác Chất hữu cơ thối rữa tự nhiên
CHẤT VÔ CƠ :
- Kiềm Chất thải sinh hoạt, nước cấp sinh hoạt, nước ngầm chảy vào
- Clorua Nước cấp sinh hoạt, chất thải sinh hoạt, nước ngầm chảy vào, chất làm mềm nước
- Nitơ Nước thải nông nghiệp và sinh hoạt
- pH Nước thải công nghiệp
- Phôtpho Nước thải sinh hoạt và công nghiệp,
- Sunphua Nước cấp sinh hoạt, nước thải sinh hoạt và công nghiệp
- Chất độc Nước thải công nghiệp
KHÍ
- H2S Sự phân huỷ của nước thải sinh hoạt
- CH4 Sự phân huỷ của nước thải sinh hoạt
- O2 Nước cấp sinh hoạt, chất thải sinh hoạt, nước ngầm chảy vào
THÀNH PHẦN SINH HỌC
- Động vật Kênh, sông hở và nhà máy xử lý nước thải
- Thực vật Kênh hở và nhà máy xử lý nước thải
- Sinh vật nguyên sinh Nước thải sinh hoạt, nhà máy xử lý nước thải
- Virus Nước thải sinh hoạt

Bảng 2.2. Các chất bẩn cần được quan tâm khi xử lý nước thải.

Loại chất bẩn Tác động đối với môi trường - lý do cần quan tâm
Chất rắn lơ lửng Chất rắn lơ lửng sẽ tạo bùn lắng, khi nước thải chưa được xử lý xả ra môi trường bùn lắng hữu cơ sẽ bị thối rữa, phân huỷ kỵ khí
Chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học Các chất quan trọng là prôtêin, hydrat cacbon, mỡ - là các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học và được đo bằng trị số BOD (NOS) và COD (NOH). Nếu nước thải chưa được xử lý và xả ra môi trường sẽ diễn ra quá trình ổn định, phân huỷ sinh học các chất đó, tiêu thụ và làm thiếu hụt nguồn ôxy tự nhiên, tạo điều kiện thối rữa, phân huỷ kỵ khí
Các vi sinh vật gây bệnh Các bệnh truyền nhiễm liên quan đến đường truyền bệnh là nước đều do những vi sinh vật gây bệnh trong nước thải
Các chất dinh dưỡng Cả hai chất nitơ và phốtpho cùng với cacbon là những chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng của sinh vật. Khi xả các chất này vào môi trường nước, những chất dinh dưỡng này sẽ có thể dẫn đến hiện tượng phát triển các loài sinh vật nước không mong muốn. Khi xả quá nhiều các chất này vào đất, chúng có thể gây ô nhiễm nước dưới đất.
Các chất ô nhiễm đặc biệt Các hợp chất hữu cơ, vô cơ, lựa chọn trên cơ sở đặc tính đã biết của chúng như gây ung thư, biến dị, hoặc có độ độc cao. Nhiều trong số những hợp chất này có thể có mặt trong nước thải.
Các chất hữu cơ khó xử lý Các chất này có tính bền vững mà phương pháp xử lý thông thường không thể khử được. Thí dụ điển hình là các chất hoạt động bề mặt, các chất phênol, các chất trừ sâu diệt cỏ trong nông nghiệp.
Các kim loại nặng Các kim loại nặng thường chứa trong nước thải từ các hoạt động công nghiệp, thương mại và có thể phải loại bỏ khi dùng lại nước thải.
Các chất vô cơ hoà tan Các chất vô cơ như canxi, natri, sulphat khi lẫn trong nước cấp sinh hoạt ngay từ đầu và sau khi sử dụng, chúng vẫn còn tồn tại. Cần thiết phải loại bỏ chúng nếu dùng lại nước thải.

2.4. Quá trình hiếu khí, quá trình yếm khí hay kỵ khí, Quá trình ni trát hoá và khử ni trat hoá

2.4.1. Quá trình hiếu khí. Quá trình sinh hoá hiếu khí được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa các chất bẩn hữu cơ ở dạng hoà tan và dạng keo..

2.4.2. Quá trình yếm khí.
Quá trình sinh hoá kỵ khí được ứng dụng để chế biến và khử độc cặn trong nước thải hoặc xử lý sơ bộ nước thải công nghiệp chứa các chất hữu cơ với hàm lượng cao

2.4.3. Quá trình nitrat hoá.
a) Khái niệm của quá trình nitrit hoá.

Diễn giải - các điều kiện và diễn biến.
Với những điều kiện thích hợp (t oC > 4 oC và sự có mặt của ôxy) dưới tác dụng của những vi sinh vật hiếu khí sẽ diễn ra quá tình ôxy hoá nitơ của muốn amôn và tạo ra muối của axit nitơ (HNO2) - nitrit, rồi tiếp tục thành muối của axit nitric (HNO3) - nitrat. Quá trình đó gọi là quá trình nitrat hoá.
Nói cách khác :
Quá trình nitrát hoá là quá trình ôxy hoá sinh hoá nitơ của các muối amôn, đầu tiên thành nitrit và sau đó thành nitrat dưới tác dụng của vi sinh vật hiếu khí trong điều kiện thích ứng (có ôxy và nhiệt độ trên 40C).
Hai nhóm vi khuẩn tham gia quá trình nitrat hoá:
- Vi khuẩn nitrit ôxy hoá amôniắc thành nitrít hoàn thành giai đoạn thứ nhất;
- Vi khuẩn nitrat ôxy hoá nitrit thành nitrat, hoàn thành giai đoạn thứ 2
Các phản ứng được biểu diễn qua các phương trình sau:
2 NH3 + 3 O2 = 2 HNO2 + 2 H2O (1)
2 HNO2 + O2 = 2 HNO3 (2)
hoặc:
(NH4) 2CO3 + 3 O2 = 2 HNO2 + CO2 + 2 H2O (1)
2 HNO2 + O2 = 2 HNO3 (2)
Ở phương trình (1 + (2) : cứ 2 14 = 28 g N cần 8 16 = 128 g ôxy.
1 g N cần 128/28 = 4,57 g ôxy.
Trong quá trình khử nitrat của nitrit (N2O5) thường phóng ít O2 hơn vì một phần O2 cần để tạo ra CO2 + H2O. Tức là 2 nguyên tử N giải phóng 3 nguyên tử ôxy : từ (N2O5) 1 g N giải phóng được (16 5)/ (14 2) = 2,85 g ôxy.

b) Ý nghĩa của quá trình nitrat hoá trong việc làm sạch nước thải :
Trước tiên nó phản ánh mức độ khoáng hoá các chất hữu cơ nhưng quan trọng hơn là quá trình nitrat hoá tích luỹ được một lượng ôxy dự trữ có thể ứng dụng để ôxy hoá các chất hữu cơ không chứa nitơ khi lượng ôxy tự do (lượng ôxy hoà tan) đã tiêu hao hoàn toàn cho quá trình đó. Sự có mặt của nitrat trong nước thải phản ánh mức độ khoáng hoá hoàn toàn các chất bẩn hữu cơ.
2.4.4. Quá trình khử nitrat hay phản nitrat
Quá trình khử nitrát là quá trình tách ôxy khỏi nitrit, nitrat dưới tác dụng của các vi khuẩn kỵ khí (vi khuẩn khử nitrat). Ôxy được tách ra từ nitrit và nitrat được dùng lại để ôxy hoá các chất hữu cơ. Quá trình này có kèm theo hiện tượng nitơ tự do được tách ra ở dạng khí sẽ bay vào khí quyển.
Ý nghĩa thứ hai của quá trình nitrat hoá :
Quá trình nitrat hoá là giai đoạn cuối cùng của quá trình khoáng hoá (ôxy hoá) các chất hữu cơ chứa nitơ. Có mặt nitrat trong nước thải đã làm sạch là một trong những chỉ tiêu về mức độ làm sạch. Do đó cần phải có những công trình tạo những điều kiện thích hợp cho vi sinh vật nitrat.

2.5. Quá trình hoà tan và tiêu thụ ôxy.
2.5.1. Đặt vấn đề : các điều kiện cần có để xử lý nước thải :
+ Phải có O2 để ôxy hoá hiếu khí các chất bẩn hữu cơ.
- Nguồn cung cấp O2 : không khí.
quá trình diễn ra : - hoà tan ôxy (cung)
- tiêu thụ ôxy (cầu.
+ Sự có mặt của vi sinh vật.

2.5.2. Diễn biến của quá trình khoáng hoá (ôxy hoá sinh hoá) các chất bẩn hữu cơ.
Quá trình khoáng hoá các chất hữu cơ diễn ra được là nhờ tác dụng của vi sinh vật khoáng hoá và còn gọi là quá trình ôxy hoá sinh hoá. Quá trình diễn ra theo 2 giai đoạn :
- Giai đoạn 1 : ôxy hoá các chất hữu cơ chứa C.
- Giai đoạn 2 : ôxy hoá các chất hữu cơ chứa N.
2.5.3. Quy luật của quá trình tiêu thụ ôxy (ôxy hoá).
Tốc độ ôxy hoá (hay tốc độ tiêu thụ ôxy), với nhiệt độ không đổi, ở mỗi thời điểm nhất định, tỷ lệ thuận với lượng các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải.

Diễn giải quy luật :
La - lượng ôxy cần thiết để ôxy hoá toàn bộ lượng chất hữu cơ trong nước thải ở thời điểm đầu.
Xt - lượng ôxy đã tiêu thụ sau thời gian t.
Lt - lượng ôxy cần thiết để ôxy hoá các chất bẩn hữu cơ còn lại sau thời gian t.
Lt = La - Xt.

Biểu thị quy luật :
= k1 (La - Xt) - ln (La - Xt) = k1t +C
Điều kiện biên : t = 0 Xt = 0.
C = - ln La.
ln (La - Xt) = - k1t + ln La
Đặt k1 = k1 lge = k1 0,434
k1 = = k1 ln 10
Lt = La - Xt = La 10 (1)
Xt = La – Lt = La (1 - 10) (2)
k1 - hằng số tốc độ tiêu thụ ôxy.
Như vậy nếu không có chất hữu cơ thêm vào thì trong quá trình ôxy hoá, tốc độ ôxy hoá sẽ giảm dần theo thời gian.
Khi k1 = 0,1, T = 20 oC.

Các yếu tố ảnh hưởng :
* Nhiệt độ : k1 = f (To) nếu To tăng thì k1 tăng.
k1 (T2) = k1 (T1) 1,047 T2 - T1
k1 (T1), k1 (T2) - hằng số tốc độ tiêu thụ ôxy ở nhiệt độ T1 và T2.
Công thức này chỉ áp dụng với To trong khoảng 10 oC - 30 oC.
nếu T1 = 20 oC :
k1 (T2) = k1 (20 oC) 1,047 T2 -20 oC
k1 (20 oC) = 0,1.
Đối với các loại nước thải khác nhau thì giá trị k1 sẽ khác nhau, tuỳ thuộc tính chất nước thải.
Lượng ôxy tiêu thụ tổng cộng La cũng phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải :
La (T) = La (20 oC) (0,02T + 0,6).
(công thức thực nghiệm)
* Thời gian cần thiết để giảm lượng ôxy tiêu thụ từ La Lt :
t = (ngđ) (k1 = ngđ-1)
Nếu Lt = 0 t = (Phân tích - bình luận)

2.5.4. Quy luật của hoà tan ôxy.
- Sự hoà tan chất khí trong nước - các yếu tố ảnh hưởng : T o, áp suất.
- Quy luật : Tốc độ hoà tan ôxy trong nước ở mỗi thời điểm nhất định tỷ lệ nghịch với độ bão hoà ôxy và tỷ lệ thuận với độ thiếu hụt ôxy.
- Yếu tố nữa : ảnh hưởng của điều kiện khuấy trộn - bề mặt tiếp xúc.
- Biểu thị độ thiếu hụt : phần mười, % hoặc mg/l.
Da = độ thiếu hụt ôxy lúc ban đầu.
Dt = độ thiếu hụt ôxy của nước sau thời gian t.
Dt = Da 10
Các yếu tố ảnh hưởng đến k2 :
To = 20 oC k2 = 0,2/ngđ.
To tăng thì k2 tăng. Song thực tế tốc độ hoà tan ôxy không thay đổi lắm nên khi tính toán quá trình hoà tan ôxy, không cần phải điều chỉnh k2 theo nhiệt độ.

2. 6. Xác định hàm lượng chất hữu cơ :
2.6.1.Nhu cầu ôxy sinh hoá (NOS- BOD-BDO)
1. Đặt vấn đề.
Động học phản ứng sinh hoá diễn ra trong bình xác định NOS
2. Định nghĩa :
NOS1 - 2 - 3 ... 20 ngày.
NOS1=21% NOS20; NOS5= 65% NOS20; NOS20 NOStoàn phần.
Đối với nước đã lắng khi thiết kế trạm xử lý nước thải mới có thể lấy NOStf = 1,5 NOS5. Thậm chí NOStf không tính đếnlượng chất hữu cơ tiêu thụ cho sự tăng sinh khối của vi sinh vật và lượng chất hữu cơ bền vững không bị ôxy hoá sinh hoá.

Các số liệu tiêu chuẩn :
Đối với nước thải sinh hoạt theo 20TCN 51-84 :
BOD5 = 35 g/ng.ngđ. Nitơ của muối amôn : 8 g/ng.ngđ.
BOD20 = 40 g/ng.ngđ. Phốt phát P2O5 : 1,7 g/ng.ngđ.
Clorua : 9 g/ng.ngđ.
Thí dụ hàm lượng nitơ trong nước thải là 50 mg/l có thể xác định tiêu chuẩn thải nước :
Từ = 140 đến = 160 l/ng.ngđ.

CHƯƠNG II
NGUỒN NƯỚC - BẢO VỆ NGUỒN NƯỚC KHỎI SỰ NHIỄM BẨN
BỞI NƯỚC THẢI

2.1. Sự nhiễm bẩn hay ô nhiễm nguồn nước:
Sự nhiễm bẩn nguồn nước có thể xảy ra bằng hai cách: sự nhiễm bẩn tự nhiên và sự nhiễm bẩn nhân tạo.

2.1.1. Sự nhiễm bẩn tự nhiên :
- Do sự xói lở.
- Do sự phân huỷ thối rữa : vi sinh vật và sinh vật.
2.1.2. Sự nhiễm bẩn nhân tạo :
Do việc xả nước thải sinh hoạt và công nghiệp một cách vô tổ chức, bừa bãi.
2.1.3. Hâu quả.
- Thay đổi tính chất lý học của nước nguồn (độ trong, màu sắc, mùi vị...)
- Xuất hiện các chất nổi trên bề mặt nước và các cặn lắng chìm xuống đáy nguồn.
- Thay đổi thành phần hoá học của nước nguồn (thay đổi pH và hàm lượng của các chất hữu cơ và vô cơ, xuất hiện các chất độc hại...)
- Lượng ô xy hoà tan trong nước nguồn giảm do đã tiêu hao đê ô xy hoá các chất bẩn hữu cơ lẫn trong nước nguồn.
- Các vi khuẩn thay đổi về dạng và về số lượng. Có xuất hiện cả các vi trùng gây bệnh do nước thải đưa vào.
- Nguồn nhiễm bẩn như vậy có ảnh hưởng rất lớn đến việc sử dụng nguồn vào mục đích cấp nước, nuôi cá ...


2.2. Quá trình tự làm sạch của nước nguồn:

2.2.1. Khả năng tự làm sạch của nước nguồn được đặc trưng bởi 2 quá trình :
- Quá trình xáo trộn (pha loãng) thuần tuý lý học giữa nước thải với nguồn nước :
Giảm nồng độ (bẩn) chất hữu cơ do : pha loãng,
ôxy hoá.
Pha loãng giữa nước thải (bẩn) với nước sạch làm cho nồng độ bẩn giảm xuống.
- Quá trình khoáng hoá (ôxy hoá sinh hoá) các chất hữu cơ trong nước nguồn :
+ Hiếu khí : ở trong nước.
+ Yếm khí : ở đáy sông (cặn lắng).
Nguồn nước chia làm 2 nhóm :
+ Nhóm 1 : nguồn nước chảy nhanh : sông,
+ Nhóm 2 : nguồn nước chảy chậm hoặc đứng yên : hồ, ao.
- Khi xả nước thải ra nguồn sẽ xuất hiện các vùng :
+ Vùng 1 : vùng cống xả nước thải
+ Vùng 2 : vùng xáo trộn hoàn toàn giữa nước thải và nước sông.
+ Vùng 3 : vùng nhiễm bẩn nặng nhất, nơi ôxy hoà tan trong nguồn đạt giá trị nhỏ nhất.
+ Vùng 4 : vùng phục hồi trạng thái bình thường. Quá trình tự làm sạch coi như đã kết thúc ở đây.

2.2.2. Quá trình xáo trộn (pha loãng) nước thải với nước sông:

Khi xác định mức độ xáo trộn giữa nước thải với nước sông không thể lấy toàn bộ lưu lượng nước sông để tính toán, vì ở vùng cạnh cống xả quá trình xáo trộn chưa thể đạt hoàn toàn mà chỉ đạt hoàn toàn ở một khoảng cách nào đó xa cống xả. Mặt khác độ chênh lệch giữa lưu lượng nước thải và lưu lượng nước nguồn càng lớn thì khoảng cách từ cống xả đến điểm tính toán (là nơi đã thực hiện quá trình xáo trộn hoàn toàn) sẽ càng lớn.

Để tính toán lưu lượng nước sông tham gia vào quá trình xáo trộn (pha loãng) người ta đã đưa ra hệ số xáo trộn a.

Quá trình xáo trộn nước thải với nước hồ, nước biển :

Quá trình xáo trộn nước thải với nước hồ khác hẳn quá trình xáo trộn nước thải với nước sông.

Do tốc độ dòng chảy chậm chạp và cố định trong hồ mà nước thải xáo trộn ít cũng như thời gian đưa chúng ra khỏi cống xả rất lâu. ặt hồ lại chịu ảnh hưởng của nhiều luồng gió ngẫu nhiên tạo ra những dòng chảy tức thời xua lớp nước trên mặt hồ theo hướng khác nhau.

Theo Rufel M.A thì sự pha loãng (xáo trộn) gồm hai loại:
- Sự pha loãng ban đầu với hệ số pha loãng n1 xảy ra ngay cống xả
- Sự pha loãng cơ bản nCB tiếp tục xảy ra do quá trình dịch chuyển nước trong hồ dưới ảnh hưởng dòng chảy rồi do gió gây nên.

Hệ số pha loãng hoàn toàn được coi là tích của hai hệ số pha loãng trên:
nHT = n1 . nCB

Khả năng pha loãng ban đầu phụ thuộc vào lưu lượng nước thải, tốc độ chuyển dòng của nước thải khi xả vào hồ, vị trí cống xả theo chièu sâu hồ và hướng gió thổi.

Khả năng pha loãng ban đầu khi xả nước thải ở độ sâu khoảng 1/3 độ sâu của hồ được tính theo công thức:
n1 = (2-7)
trong đó: q - lưu lượng nước thải, m3/sec;
HTB - độ sâu trung bình của hồ, m

Giai đoạn pha loãng cơ bản được đặc trưng bằng công thức:
nCB = 1 + 0,412 (2-
trong đó: L - khoảng cách từ cống xả đến vị trí tính toán, m
x - 6,53 HTB1,167

Khi nghiên cứu về các loại cống xả khác nhau, người ta thấy rằng hiệu suất xáo trộn còn phụ thuộc vào cấu tạo của từng loại cống xả. Khi sử dụng loại cống xả giữa lòng sông thì hiệu suất xáo trộn tăng đáng kể.

Phương pháp tính toán vừa nêu ở trên có nhược điểm là không tính đến ảnh hưởng của hướng gió và sức gió. Vì vậy phương pháp trên chỉ ứng dụng để tính toán sơ bộ mà thôi.

tại sao khi làm đồ án xử lý nước thải người ta chỉ quan tâm tới 2 thông số là hàm lượng lơ lửng vànhu cầu oxy sinh hóa mà không quan tâm tới các chỉ tiêu khác?

co ai co bai giang xu ly nuoc cho minh xin voi.download ve do

chao mọi người, em là thành viên mới. em dang có 1 đồ án môn học về xử lý nước thải khách sạn. anh chị nào có kinh nghiệm trong lĩnh vực này giúp em với, em có quá ít tài liệu về đề tài này.
các anh chị có thể send cho em qua email: [You must be registered and logged in to see this link.]
em cảm ơn các anh chị! Huỳnh trung Tín

ai co bai giang thiet ke he thong xu ly nuoc thai cua TRẦN HIẾU NHUỆ ko vây cho minh xin voi

Mình thấy sách thầy Nhuệ viết chi tiết và dễ hiểu, rất hưũ ích.

Cảm ơn bạn đã chia sẽ [You must be registered and logged in to see this link.]. Bài viết rất hay. Hi vọng bạn chia sẽ thêm nhiều kiến thức lọc nước nữa.

HCP PUMP
BƠM TRONG HỆ THỐNG NƯỚC THẢI
LH [You must be registered and logged in to see this link.]
các bạn nào tìm hiểu về bơm chìm thì gởi mail cho mình.mình sẻ tư vấn thệm về dòng sản phẩm này