Chương 5: Các phương pháp xử lý nước thải và bùn cặn pptx

Trang 1/60

V. Chơng 5: Các phơng pháp xử lý nớc thải và bùn cặn.
(15 tiết)
5.1 Thành phần, tính chất của nớc thải: (1.0 tiết)
5.1.1 Tính chất vật lý:
- Theo trạng thái vật lý, ngời ta phân biệt dựa vào : màu, mùi, nhiệt độ,
độ dẫn điện
- Theo kích thớc của các phần tử chất bẩn ở trong nớc thải, phân ra :
dạng không tan, keo, dạng tan.
1.10
-4
mm 1.10
-6
mm


Không tan

keo tan
+ Chất nổi lên mặt nớc. + Kỵ nớc + Phân ly ion.
+ Lơ lửng + a nớc + Không phân ly.
+ Lắng.

5.1.2 Thành phần hoá học:
- Vô cơ : muối, nớc, các chất thuộc nguyên tố vi lợng (cát, hạt sét )
- Hữu cơ : prôtêin, hydrat cacbon, chất béo
Trang 2/60

hc:20%
hc:8%

vc:2%
Không lắng:20%
lắng:20%
vc:5%
hc:15%
hc:15%
vc:5%
vậy trong nuớc thải hc và vc chiếm nhu sau:
vc:42%(40-50%)
hc:58%(50-60%)
tan
keo
không tan
50%
10%
40%
vc:30%

+ Xác định hàm lợng cặn lơ lửng bằng cách lấy mẫu nớc thải lọc
qua giấy lọc tiêu chuẩn, sấy khô ở 105
0
C đem cân sẽ đợc hàm lợng cặn
lơ lửng. Mặt khác, những hạt cặn có kích thớc rất nhỏ chui lọt qua giấy
lọc tiêu chuẩn gọi là cặn hoà tan.
+ Cặn lơ lửng(SS) gồm cặn lắng đợc và cặn dạng keo không lắng
đợc.
+ Khi đem sấy cặn khô đến 550
o
C-600
o

C, toàn bộ cặn hữu cơ sẽ cháy
và bay hơi hết gọi là cặn bay hơi. Lợng còn lại là cặn vô cơ hay gọi là độ
tro của cặn.
- Sinh học : Nớc thải sinh hoạt chứa vô số sinh vật chủ yếu là vi sinh.
Nguồn chủ yếu đa vi sinh vào nớc thải là phân, nớc tiểu và từ đất.
Phân loại vi sinh trong nớc thải bằng hình dạng : có thể phân làm ba
nhóm
+ Vi khuẩn : đa số đóng vai trò quan trọng đầu tiên trong việc phân huỷ
chất hữu cơ. Nếu không có hoạt động sống và sinh sản của vi khuẩn, quá
trình phân huỷ sẽ không diễn ra.
Một số loại vi khuẩn dạng lông tơ kết với nhau thành lới nhẹ nổi lên
bề mặt làm ngăn cản quá trình lắng ở bể lắng đợt 2.
Vi khuẩn hiếu khí : là loại vi khuẩn chỉ có thể hô hấp bằng ôxy hoà tan
trong nớc.
Trang 3/60

Vi khuẩn yếm khí : là loại vi khuẩn không thể tồn tại đợc khi có ôxy
hoà tan trong nớc.
Quá trình hoạt động và sinh sản của vi khuẩn phụ thuộc vào thành
phần, tính chất của cớc thải : nồng độ các chất hữu cơ, nhiệt độ, PH,
ôxy
+ Nấm : là loại vi sinh có kích thớc lớn hơn vi khuẩn.
Nấm không có vai trò trong giai đoạn phân huỷ ban đầu các chất hữu
cơ có trong quá trình xử lý nớc thải.
Nấm có kích thớc lớn, tỷ trọng nhẹ nên nếu phát triển mạnh sẽ kết
thành lới nổi lên mặt nớc làm ngăn cản quá trình lắng ở bể lắng đợt 2.
Ngoài ra một số loại nấm gây bệnh về da có thể có trong nớc thải.
+ Tế bào nguyên sinh: là một loại vi sinh sử dụng nguồn thức ăn chính là
vi khuẩn.(ví dụ : amid )
+ Virus : chiếm số ít trong nớc thải sinh hoạt nhng rất khó tiêu diệt.

+ Tảo : là loại vi thảo mộc sống dới nớc cần có năng lợng ánh sáng
mặt trời để phát triển.
Tảo thờng đóng vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp ôxy thông
qua quá trình quang hợp. Nhng tảo phát triển nhanh sẽ làm bẩn nớc
trong nguồn vì tảo nhẹ khó keo tụ và lắng.
Mục đích khi thiết kế các công trình xử lý nớc thải bằng phơng pháp
sinh học là tạo điều kiện môi trờng thuận lợi cho các vi sinh và sinh
vật có năng suất phân huỷ chất hữu cơ cao, phát triển thuận lợi nhất và
hạn chế các vi sinh ngăn cản quá trình làm sạch nh nấm, tảo
5.1.3 Các chất không tan trong nớc thải:
Nồng độ nhiễm bẩn theo hàm lợng cặn: là hàm lợng chất không hoà
tan trên một đơn vị thể tích nớc thải.
Nồng độ nhiễm bẩn của nớc thải sinh hoạt:
p = a.1000
q
Trong đó : P- nồng độ nhiễm bẩn(mg/l).
Trang 4/60

a- số lợng chất bẩn (g/ngời.ngđ).
q- tiêu chuẩn thải nớc (l/ngời.ngđ).
Nồng độ nhiễm bẩn của nớc thải hỗn hợp:
phh = psh.Qsh+psx.Qsx
Qsh+Qsx
Trong đó : Psh- nồng độ nhiễm bẩn của nớc thải sinh hoạt (g/m
3
).
Qsh- lợng nớc thải sinh hoạt(m
3
).
Psx- nồng độ nhiễm bẩn của nớc thải sản xuất của từng

nhà máy riêng biệt (g/m
3
).
Qsx- số lợng nớc thải sản xuất của từng nhà máy riêng
biệt(m
3
).
5.1.4 Các chất keo và các chất hoà tan:
+ Trong nớc thải sinh hoạt, thành phần hoá học của keo và các chất hoà
tan chịu ảnh hởng chính bởi các chất : protein, hydrat cacbon, trong đó
có chứa thành phần hoá học chủ yếu là N,P.
+ Ngoài ra nớc thải còn chứa một số lợng các chất :S,K,Na, Cl, Fe
Đối với nớc thải sinh hoạt thì số lợng này ít thay đổi nhng trong nớc
thải sản xuất thì số lợng thay đổi lớn phụ thuộc vào từng nhà máy.
5.1.5 Nhu cầu ôxy sinh hoá và nhu cầu ôxy hoá học:
a/ý nghĩa: Nhu cầu ôxy sinh hoá và nhu cầu ôxy hoá học đặc trng cho
lợng các chất hữu cơ có trong nớc thải.
b/ Nhu cầu ôxy sinh hoá(BOD-NOS): là lợng ôxy cần thiết để ôxy
hoá các chất bẩn hữu cơ trong nớc dới tác động của vi sinh vật hiếu
khí.
BOD
5

:
- Xác định trị số BOD
5
: Lấy mẫu nớc đ bo hoà ôxy, đo lợng ôxy hoà
tan ban đầu trong mẫu đợc a
0
(mg). Sau đó cho 1 lợng nhất định b(l)

nớc thải vào mẫu khuấy đều thành dung dịch rồi đa vào tủ nuôi cấy ở
Trang 5/60

nhiệt độ 20
0
C, sau 5 ngày đa mẫu ra và đo lợng ôxy còn lại trong mẫu
sau 5ngày đợc a
1
(mg).

Trị số BOD
5
= a
0
- a
1
(mg/l)

b
- Khái niệm: BOD
5
là lợng ôxy cần thiết để ôxy hoá các chất bẩn hữu cơ
sau 5ngày dới tác động của vi sinh vật hiếu khí .
BOD
20

:
- Thực nghiệm chỉ ra rằng muốn phân huỷ hoàn toàn (>99.2%) chất hữu
cơ có trong nớc thải trong điều kiện hiếu khí tự nhiên phải để mẫu trong
tủ nuôi cấy ở 20

0
C trong 20ngày.
- Khái niệm: BOD
20
là lợng ôxy cần thiết để ôxy hoá hoàn toàn các chất
bẩn hữu cơ sau 20ngày trong điều kiện hiếu khí tự nhiên.
BOD
5
= 0.68 0.7 BOD
20

Nồng độ nhiễm bẩn theo BOD
20
: là hàm lợng BOD
20
trên một đơn vị
thể tích nớc thải.
Nồng độ nhiễm bẩn của nớc thải sinh hoạt:
L
20
= a.1000
q
Trong đó : L
20
- nồng độ nhiễm bẩn theo BOD
20
(mg/l).
a- lợng BOD
20
(g/ngời.ngđ).

q- tiêu chuẩn thải nớc (l/ngời.ngđ).
Nồng độ nhiễm bẩn của nớc thải hỗn hợp:
Lhh = Lsh.Qsh+Lsx.Qsx
Qsh+Qsx
Trong đó : Lsh,Lsh - nồng độ nhiễm bẩn theo BOD
20
của nớc thải
sinh hoạt và sản xuất (g/m
3
).
Qsh, Qsx - lợng nớc thải sinh hoạt và sản xuất (m
3
).
Trang 6/60

c/ Nhu cầu ôxy hoá học(COD-NOH): là lợng các chất bẩn hữu cơ
bị ôxy hoá bởi các chất ôxy hoá mạnh. (ví dụ : tác nhân ôxy hoá mạnh là
kali dicromat K
2
Cr
2
O
7
).
- ý nghĩa: Chỉ tiêu nhu cầu ôxy sinh hoá BOD
5
không đủ để phản ánh
khả năng ôxy hoá các chất hữu cơ khó bị ôxy hóa nhất là nớc thải công
nghiệp. Vì vậy, cần phải xác định nhu cầu ôxy hoá học để ôxy hoá hoàn
toàn các chất bẩn có trong nớc thải.

- Trị số COD luôn luôn lớn hơn trị số BOD. Tỷ số COD/BOD càng nhỏ
thì xử lý sinh học càng dễ.
5.2 Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ :(0.5 tiết)
- Quá trình hiếu khí : là quá trình trong đó những vi sinh vật tồn tại và
hoạt động cần có ôxy phân tử.
- Quá trình yếm khí(kỵ khí) : là quá trình trong đó những vi sinh vật tồn
tại và hoạt động không cần có ôxy phân tử.
- Quá trình tuỳ tiện : là quá trình trung gian giữa hiếu khí và kỵ khí
nhng nghiêng về kỵ khí.
5.2.1 Trong điều kiện hiếu khí :
Cơ chế phân huỷ diễn ra nh sau :
Trang 7/60

1
2
3
5
4
7
6
1- chất bẩn truơc khi xử lý
2- chất bẩn bị giữ lại trên bề mặt tế bào - bị khử
3- chất bẩn còn lại trong nuơc thải sau khi xử lý
4- chất bẩn bị ôxy hoá trực tiếp thành co2 và H2o
sinh năng luợng
5- chất bẩn bị đồng hoá đuợc tổng hợp
để tăng sinh khối
6- tự ôxy hoá của vi sinh vật thành co2 và nuớc
do men hô hấp nội bào
7- phần du của vi sinh vật

Ôxy hoá các chất hữu cơ chứa C (VD :hydrat cacbon): dới tác dụng
của vi sinh vật hiếu khí gồm 3 giai đoạn
+ Ôxy hoá chất hữu cơ :
C
x
H
y
O
z
+ O
2
CO
2
+H
2
O + H
+ Tổng hợp để xây dựng tế bào :
C
x
H
y
O
z
+NH
3+
O
2
C
5
H

7
NO
2
+ CO
2
+H
2
O - H
Tế bào VK
+ Tế bào vi khuẩn bị ôxy hoá:
C
5
H
7
NO
2
+ O
2
CO
2
+H
2
O + NH
3
+
- H
H : Lợng nhiệt (năng lợng) toả ra, hấp phụ vào.
Ôxy hoá các chất hữu cơ chứa N (VD : prôtêin) :
+ Quá trình amôn hoá : là quá trình trong đó dới tác dụng của vi sinh
vật hiếu khí để chuyển hoá các chất hữu cơ thành các muối amôn.

Trang 8/60

rch cooh
nh2
n
tác dụng của vi sinh vật
nh2
coohch r
nh3
(nh4 )
axít amin

Quá trình nitrat hoá :
+ Nitrit hoá: NH
4
+
+3/2O
2
+H
2
O= NO
2
-
+2H
3
O
+
+ H
+ Nitrát hoá: NO
2

-
+1/2O
2
= NO
3
-
+ Điều kiện để thực hiện quá trình này là T
0
>4
0
C, phải có ôxy và vi
sinh vật hiếu khí.
5.2.2 Trong điều kiện yếm khí :
Quá trình khử nitrat: là quá trình dới tác dụng của những vi sinh vật
kỵ khí, các muối nitrat chuyển hoá thành nitơ và bay vào trong không khí.
NO
3
-
NO
2
-
NO N
2
O N
2


5.3 Quá trình hoà tan và tiêu thụ ôxy:(0.5 tiết)
+ Thông thờng để xử lý nớc thải cần phải có ôxy để ôxy sinh hoá
các chất bẩn hữu cơ trong nớc thải.

+ Tốc độ của quá trình ôxy hoá các chất hữu cơ phụ thuộc trớc hết là
lợng ôxy tự do chứa trong nớc thải và trong nớc nguồn. Khi thiếu
ôxy trong nớc, để ôxy hoá các chất hữu cơ sẽ sử dụng một phần ôxy
chứa trong các muối NO
2
-
và muối NO
3
-
qua quá trình khử nitơ.

5.3.1 Tốc độ ôxy hoá (tốc độ tiêu thụ ôxy) :
- ở điều kiện nhiệt độ không đổi , ở mỗi thời điểm tốc độ tiêu thụ ôxy tỷ
lệ thuận với số lợng các chất hữu cơ có trong nớc.
Lt = La.10
-K1.T
Trang 9/60

Lt Lợng ôxy cần thiết để ôxy hoá các chất hữu cơ sau thời gian
t.(mg/l)
La- Lợng ôxy cần thiết để ôxy hoá các chất hữu cơ lúc ban đầu của quá
trình sinh hoá.(mg/l)
K1- Hệ số tỷ lệ (hằng số tốc độ tiêu thụ ôxy) của quá trình sinh hoá- phụ
thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao thì K1 càng lớn.
T- thời gian tiêu thụ ôxy.
5.3.2 Tốc độ hoà tan ôxy :
- ở điều kiện nhiệt độ không đổi, ở mỗi thời điểm tốc độ hoà tan ôxy tỷ
lệ thuận với độ thiếu hụt ôxy hay nói cách khác tỷ lệ nghịch với mức
độ bo hoà ôxy ở trong nớc.
Dt = Da.10

-K2.T
Dt Độ thiếu hụt ôxy sau thời gian t (mg/l).
Da Độ thiếu hụt ôxy lúc ban đầu (mg/l).
K2- Hệ số tỷ lệ (hằng số tốc độ hoà tan ôxy), phụ thuộc vào :

+ Bản chất không khí.
+ Nhiệt độ môi trờng.
+ Trạng thái bề mặt tiếp xúc.
+ Điều kiện khuấy trộn nớc với không khí.
5.4 Nguồn nớc và bảo vệ nguồn nớc khỏi bị nhiễm bẩn bởi
nớc thải:(1.0 tiết)
5.4.1 Sự ô nhiễm của nguồn nớc:
- Ô nhiếm tự nhiên : là ô nhiếm do điều kiện tự nhiên gây ra(VD : xói
lở )
- Ô nhiễm nhân tạo : do hoạt động của con ngời (VD : nớc thải sinh
hoạt, công nghiệp, hoạt động nông nghiệp : phân bón, thuốc trừ sâu )
Trang 10/60

- Nguồn ô nhiễm có thể là nguồn ô nhiễm với dòng xả tập trung (nguồn ô
nhiễm điểm) hoặc nguồn ô nhiễm chảy tràn không xác định (VD : nớc
ma chảy tràn hai bên bờ sông ).
5.4.2 Đánh giá tác động việc xả nớc thải vào các nguồn sông,
hồ:
- Làm thay đổi tính chất vật lý nớc nguồn : hiện tợng là nớc có màu,
nớc có bọt váng nổi lên, có chất huyền phù, nhũ tơng, làm thay đổi vị,
độ trong, độ đục, độ dẫn điện , tạo các chất lắng cặn.
- Làm thay đổi thành phần hoá học của nớc nguồn, gồm các chất vô cơ,
hữu cơ, thậm chí có cả kim loại nặng Mặt khác, quá trình ôxy sinh hoá
và tiêu thụ ôxy làm lợng ôxy hoà tan giảm xuống, vi sinh vật phát triển
nên nguồn nớc không phù hợp cho các nhu cầu sử dụng đặc biệt là nớc

cấp cho sinh hoạt và công nghiệp.
5.4.3 Các quy chế bảo vệ nguồn nớc:
Nguồn nớc mặt đợc chia làm hai loại :
- Nguồn loại I : bao gồm các nguồn nớc dùng vào mục đích cấp nớc
sinh hoạt, ăn uống hoặc cho sản xuất trong các xí nghiệp công nghiệp
thực phẩm.
- Nguồn loại II : bao gồm nguồn nớc để tắm , bơi lội, thể dục thể thao,
vui chơi giải trí.
- Một số chỉ tiêu vệ sinh của nớc nguồn sau khi xáo trộn với nớc thải :
có thể tham khảo TCVN5945-1995.
5.4.4 Quá trình tự làm sạch của nguồn nớc :
- Khái niệm: Nớc sông có chứa ôxy nên có thể sử dụng một phần để
ôxy hoá các chất bẩn hữu cơ có trong nớc thải khi xả vào nguồn. Quá
trình này gọi là khả năng tự làm sạch của nguồn.
- Khả năng tự làm sạch của nguồn diễn ra 3 quá trình :
+ Quá trình pha long : là quá trình mang tính chất vật lý thuần tuý. Phụ
thuộc vào các yếu tố thuỷ động lực học của dòng chảy (lu lợng, vận
Trang 11/60

tốc, độ dốc, độ khúc khuỷu của dòng sông, độ sâu, chiều rộng của nguồn
nớc ).
+ Quá trình sinh hoá : quá trình phân huỷ các chất bẩn hữu cơ trong nớc
nguồn.
+ Quá trình hoá học: diễn ra phản ứng các chất trong hỗn hợp nớc thải
và nớc nguồn.
- ý nghĩa: Khả năng tự làm sạch của nguồn có ảnh hởng lớn tới mức
độ cần thiết làm sạch nớc thải.
5.4.5 Xác định mức độ cần thiết làm sạch nớc thải:
a/ ý nghĩa: Việc xác định đúng đắn mức độ cần thiết làm sạch nớc
thải phù hợp với tiêu chuẩn và yêu cầu vệ sinh sẽ tiết kiệm đợc kinh phí

xây dựng và quản lý các công trình làm sạch.
b/ Tính toán mức độ cần thiết phải làm sạch theo chất lơ lửng :
- Giới hạn cho phép :
m= p(a.Q + 1) +b
q
Trong đó : m- giới hạn cho phép lợng chứa chất lơ lửng của nớc thải
khi xả vào sông(g/m
3
).
a-hệ số xáo trộn
p-tiêu chuẩn vệ sinh cho phép tăng thêm lợng chất lơ lửng
của nớc sông sau khi xả nớc thải vào (g/m
3
).
Q-Lu lợng nớc sông trung bình tháng nhỏ nhất.(m
3
/s)
q- Lu lợng nớc thải .(m
3
/s)
b- Lợng chứa chất lơ lửng của nớc sông trớc khi xả nớc
thải vào (g/m
3
).
- Mức độ cần thiết phải làm sạch theo chất lơ lửng :
D = C m 100
C
C- số lợng các chất cặn trong nớc thải trớc khi làm sạch (g/m
3
).

Trang 12/60

c/ Tính toán mứcđộ cần thiết phải làm sạch theoBOD :
- Giới hạn cho phép BOD của nớc thải sau khi làm sạch đợc phép xả
vào sông :

L
T
t
= aQ (2 - L
s
)+ 2
q 10
-k1t
10
-k1t

2 : Tính theo BOD
5
. Nếu tính theo BOD
20
thì thay 2=3(các giá trị lúc đó
cũng phải lấy theo BOD
20
)
a - hệ số xáo trộn.
k1- hằng số tốc độ tiêu thụ ôxy của nớc thải và nớc sông.
L
S
lợng BOD của nớc sông ở chỗ xả nớc thải.

t thời gian xáo trộn nớc, từ chỗ xả nớc thải đến điểm tính toán tính
theo tốc độ trung bình của dòng chảy.
- Mức độ cần thiết phải làm sạch theo BOD :
D
BOD
= L
T
- L
T
t x
100
L
T
L
T
Lợng BOD của nớc thải trớc khi làm sạch.

5.5 Các phơng pháp xử lý nớc thải:(0.5 tiết)
5.5.1 Xử lý cơ học:
- Khái niệm: là phơng pháp sử dụng các lực tác động cơ học để loại
các chất không tan ra khỏi nớc thải.
- Các loại công trình:
+song chắn, lới chắn(áp dụng đối với các tạp chất thô với kích thớc từ
2-5mm trở lên.
+ Bể lắng cát : là bể chủ yếu tách các hợp chất không tan vô cơ (bể lắng
cát đứng, lắng cát ngang, lắng cát thổi sục khí ).
Trang 13/60

+ Bể tuyển nổi : tách các chất nổi gây cản trở quá trình ôxy hoá và khử
màu.

+ Bể lắng đợt I: là bể chủ yếu loại các tạp chất không tan hữu cơ.
+ Bể lắng đợt II : là bể tách các màng vi sinh vật và bùn hoạt tính do kết
quả của quá trình chuyển hoá các chất hữu cơ dạng tan, dạng keo trong
nớc thải (bể lắng ngang, lắng đứng, lắng ly tâm, lắng trong có tầng cặn
lơ lửng, lắng có lớp mỏng ).
- ý nghĩa: nâng cao chất lợng và hiệu quả của các bớc xử lý tiếp theo.
- Hiệu quả xử lý:
+ Theo hàm lợng cặn lơ lửng :
Elơ lửng = 40%-90%
Bể lắng đứng đợt I : 40%-45%
Bể lắng ngang đợt I : 50%-60%
Bể lắng ly tâm : 50%-60%
+ Theo BOD :
E
(BOD)
= 5%-15% (khi dùng các biện pháp nh : làm thoáng sơ bộ,
đông tụ sinh học thì mới đạt đợc 15%).


5.5.2 Xử lý hoá học, hoá cơ, hoá lý:
- Phơng pháp hoá học, hoá cơ: là phơng pháp sử dụng khả năng
phản ứng diễn ra giữa hoá chất cho vào khi xử lý với các chất bẩn trong
nớc thải. Kết quả sẽ tạo ra các sản phẩm không tan hoặc kết tủa, sau đó
chúng đợc tách ra bằng phơng pháp cơ học (lắng). Hoặc kết quả tạo ra
các chất dạng tan nhng không độc, đảm bảo an toàn đối với môi trờng
bên ngoài là nguồn tiếp nhận.
Ví dụ :
+ Phơng pháp trung hoà.
+ Phơng pháp keo tụ.
Trang 14/60

+ Phơng pháp ôxy hoá khử (tách các chất bẩn kim loại nặng ra khỏi
nớc thải ).
- Phơng pháp hoá lý: là phơng pháp nhờ các tác nhân vật lý tác
động vào nớc thải để tách các chất bẩn ra khỏi nớc.
Ví dụ :
+ Phơng pháp trích ly (cốc chiết) : sử dụng một loại dung môi không tan
trong nớc nhng có khả năng hoà tan các chất bẩn để tách hỗn hợp dung
môi và chất bẩn ra khỏi nớc.
+ Phơng pháp tuyển nổi : sục khí vào nớc dới dạng các bọt rất nhỏ.
Các bọt này sẽ hấp phụ các chất bẩn trong nớc thải và nổi lên mặt nớc,
sau đó đợc tách ra khỏi nớc.
+ Phơng pháp hấp phụ : là phơng pháp trong đó sử dụng các chất rắn
để hấp phụ các chất bẩn từ trong nớc. Khi các chất rắn đ chứa đầy các
chất bẩn, ngời ta phải thực hiện hoàn nguyên để tiếp tục sử dụng lại.
+ Ngoài ra, ngời ta có thể dùng phơng pháp trng, bay hơi, cô đặc
- ý nghĩa: nâng cao chất lợng và hiệu quả của các bớc xử lý tiếp theo.
- Hiệu quả xử lý:
+ Theo hàm lợng cặn lơ lửng :
Elơ lửng = 90%-95%
E
(BOD)
= 50%-80%.
5.5.3 Phơng pháp sinh học:
- Khái niệm: là phơng pháp sử dụng khả năng sống và hoạt động của
vi sinh vật để phân huỷ các tạp chất hữu cơ và vô cơ trong nớc thải.
- Các loại công trình:
+ Các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên : hồ sinh vật, kênh tuần
hoàn, cánh đồng tới, cánh đồng lọc
+ Các công trình xử lý trong điều kiện nhân tạo :

Tuỳ thuộc vào mối quan hệ với ôxy, ngời ta phân biệt các công trình
xử lý trong điều kiện hiếu khí hoặc trong điều kiện kỵ khí.
Trang 15/60

Các công trình xử lý nớc thải trong điều kiện hiếu khí : bể lọc sinh
học, bể aêroten, đĩa sinh học
Các công trình xử lý nớc thải trong điều kiện kỵ khí : bể mêtan, bể lên
men phân huỷ kỵ khí, bể lắng hai vỏ, bể tự hoại, bể lọc kỵ khí bể
UASB.
Nhìn chung, các công trình làm việc trong điều kiện kỵ khí đợc áp
dụng để xử lý nớc thải đậm đặc hoặc bùn cặn hữu cơ từ các công trình
xử lý cơ học.
- Xử lý cặn từ nớc thải:
+ ý nghĩa : trong các trạm xử lý nớc thải, cặn bùn đợc tạo ra từ bể lắng
đợt I và bể lắng đợt II, chiếm 1tỷ lệ đáng kể khoảng 1%-2% lu lợng
nớc thải. Do vậy, để đảm bảo chống ô nhiễm đồng thời tận dụng các
chất quý trong bùn cặn, ngời ta phải xử lý cặn bùn đó.
+ Phơng pháp xử lý : dùng phơng pháp kỵ khí là chủ yếu (các công
trình nh đ nêu ở trên). Ngoài ra, ngời ta có thể sử dụng các công trình
hiếu khí để ổn định cặn bùn. Các sản phẩm phân huỷ của các công trình
kỵ khí thờng là khí CH
4
, vì vậy có thể tận dụng làm khí đốt hoặc nhiên
liệu. Cặn bùn đ phân huỷ(cặn bùn chín) phục vụ cho nông nghiệp, các
chủng vi sinh vật quý có thể dùng cho công nghệ sinh học.

- Hiệu quả xử lý:
+ Theo hàm lợng cặn lơ lửng :
Elơ lửng = 90%-95%
E

(BOD)
= 85%-95%.
5.6 Một số ví dụ về sơ đồ công nghệ xử lý nớc thải:(0.5 tiết)
5.6.1 Cơ sở để lựa chọn phơng pháp và sơ đồ công nghệ xử
lý nớc thải :
- Các nguyên tắc lựa chọn:
+ Nắm đợc thành phần, tính chất , công suất của nớc thải
Trang 16/60

+ Nguồn nớc nơi tiếp nhận nớc thải gồm : điều kiện thuỷ văn, địa chất
công trình (lu lợng nớc nguồn, vận tốc dòng chảy, độ uốn khúc, độ
sâu, độ dốc đáy ).
+ Tiêu chuẩn cho phép nớc thải trớc khi xả ra nguồn (TCVN 5945-
1995).
+ Xác định mức độ cần thiết xử lý.
+ Điều kiện khí hậu, khí tợng
+ Điều kiện quy hoạch đô thị và quy hoạch vùng.
+ Điều kiện địa phơng (cung cấp nguyên vật liệu, thiết bị )
+ Sơ đồ dây chuyền phải loại các chất từ dạng dễ tách đến chất khó tách.
+ Thiết kế dây chuyền tuân theo tiêu chuẩn thiết kế ngành (TCVN-5184).
+ Tận dụng các sản phẩm của nớc thải trong nông, lâm nghiệp.
5.6.2 Xử lý cục bộ :


Mạng lới thoát nớc bên ngoài
- Phạm vi áp dụng : khi Q25(m
3
/ngđ)

5.6.3Xử lý sinh học khi Q<50(m

3
/ngđ) :
- Ví dụ : trong các cửa hàng,bệnh viện, nhà nghỉ Ngời ta có thể
sử dụng : bể tự hoại hoặc bể lắng hai vỏ, kết hợp với các công trình khác
nh : lọc sinh học, aerôten. Khi các điểm xả phân tán thì dùng bể tự hoại,
khi điểm xả là tập trung thì dùng bể lắng hai vỏ.
5.6.4Xử lý cơ học khi Q 10000 (m
3
/ngđ) :
Nớc thải từ TP Cl
2



1 Ngăn tiếp nhận.
Bể tự
hoại
1
2

3
3
4
4
5
7 6
Trang 17/60

2 Song chắn rác.
3 Bể lắng cát ngang chuyển động vòng.

4 Bể lắng hai vỏ.
5 Bể tiếp xúc.
6 Sân phơi bùn.
7 Sân phơi cát.
5.6.5 Xử lý sinh học khi Q 10000 (m
3
/ngđ) :

Nớc thải từ TP Cl
2

Cặn tơi
Màng vi sinh vật d


1 Ngăn tiếp nhận.
2 Song chắn rác.
3 Bể lắng cát ngang.
4 Bể lắng đứng đợt 1.
5 Bể lọc sinh học.
6 Bể lắng đứng đợt 2.
7 Bể tiếp xúc.
8 Bể mêtan.
9 Sân phơi bùn.
10 Sân phơi cát.
11 Trạm khí nén.
5.6.6 Xử lý sinh học khi Q< 50000 (m
3
/ngđ) :

Nớc thải từ TP Cl
2

1 2
4
4
6
6
7
8 9
5
11
3
10
1 2
4
4
6
6
7
5
11
3
Trang 18/60

Bùn tuần hoàn
Cặn tơi
Bùn hoạt tính d
m

1 Ngăn tiếp nhận.
2 Song chắn rác.
3 Bể lắng cát có thổi khí.
4 Bể lắng ly tâm hoặc lắng ngang.
5 Bể lọc sinh học cao tải hoặc aerôten.
6 Bể lắng ly tâm hoặc lắng ngang.
7 Bể tiếp xúc.
8 Bể mêtan.
9 Sân phơi bùn.
10 Sân phơi cát.
12 Bể chứa khí.
5.6.7 Xử lý sinh học khi Q> 50000 (m
3
/ngđ) :
Sơ đồ giống sơ đồ 5.7.6, nhng ở công trình 5 chỉ nên dùng bể aerôten
với bùn hoạt tính.
5.7 Các công trình thiết bị để xử lý nớc thải bằng phơng
pháp cơ học:(4.0 tiết)
5.7.1 Song chắn rác :
- Chức năng:
+ Song chắn là thiết bị để giữ lại các tạp chất thô, kích thớc lớn để chuẩn
bị cho việc xử lý tiếp theo.
- Vị trí:
+ Đây là thiết bị để xử lý sơ bộ nớc thải .
8 12
10
9
Trang 19/60

+ Cấu tạo theo mặt bằng : song chắn đặt vuông góc với hớng dòmg chảy,

cũng có thể đặt so với phơng dòng chảy 1góc nào đó, = 60
0
-90
0
.
+ Cấu tạo theo mặt đứng : = 60
0
-70
0
, nhng có trờng hợp : = 90
0

4
3

3642
Bs
5
3
4
1
B
s

- Phân loại:
+ Theo chiều rộng của khe thì phân biệt :
b = 30-200 mm gọi là song chắn thô.
b = 5 25mm gọi là song chắn loại trung bình.
Thông thờng ta lấy b=16mm
+ Tuỳ thuộc vào vận hành :

Vớt rác thủ công : khi lợng rác <0.1 (m
3
/ngđ).
Vớt rác cơ giới : khi lợng rác 0.1 (m
3
/ngđ).

Trang 20/60

3
0

3642
Bs
3642
Bk
5554
l1
5554
l l2
6
6

3642
hk = h1
892
hs
3642
hk = h1
892

hs
Bk- chiều rộng của kênh trớc song chắn.
Bs- chiều rộng của kênh mở rộng tại đó đặt song chắn
h1,hk chiều sâu của kênh mở rộng và của kênh trớc khi vào song chắn.
- góc mở rộng theo mặt bằng.
- góc nghiêng tạo bởi vị trí của song chắn và mặt phẳng ngang(mặt
phẳng đáy).
l1 chiều dài của phần mở rộng.
l2 chiều dài của phần thu hẹp.
l chiều dài của kênh đặt song chắn.
5.7.2 Bể lắng cát :
- Chức năng:
+ Bể lắng cát dùng để tách các tạp chất vô cơ không tan(gạch đá, thuỷ
tinh ) để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn, giảm cặn nặng ở các
công đoạn xử lý tiếp theo. Nếu không xử lý các tạp chất này thì sẽ gây
tắc và ngăn cản việc xử lý tiếp theo.
-áp dụng:
Trang 21/60

+ Đối với các trạm xử lý Q<100 (m
3
/ngđ) : có thể không cần xây dựng bể
lắng cát và ngợc lại.
-Phân loại:
Theo chiều chuyển động của dòng chảy, ngời ta phân biệt :
+ Bể lắng cát đứng.
+ Bể lắng cát ngang.
+ Bể lắng cát ngang với chuyển động vòng.
+ Bể lắng cát có sục khí.
+ Bể lắng cát với nớc vào theo kiểu tiếp tuyến.

-Vị trí:
+ Có thể đặt riêng biệt hoặc kết hợp với bể chứa của trạm bơm, cũng có
thể đặt trớc trạm bơm để tránh mài mòn bơm.
-Nguyên tắc hoạt động:
+ Dựa trên tác động của trọng lực bản thân cát, thông thờng ngời ta
tính toán để giữ các hạt cát lại với kích thớc 0.2-0.25mm ứng với vận tốc
lắng tĩnh của hạt (u=18.7-24.2mm/s), còn những hạt có d<0.2mm có thể
lẫn với nớc thải để sang công trình tiếp theo.
+ Thông thờng công trình này hiệu suất đạt đợc khoảng 65% tổng
lợng cát có trong nớc thải.
a/ Bể lắng cát ngang :
- Cơ sở tính toán :
+ Bể lắng cát ngang có dòng nớc chuyển động thẳng dọc theo chiều dài
của bể. Bể có dạng hình chữ nhật trên mặt bằng.
+ Những hạt nào có quỹ đạo nằm dới ab thì sẽ bị giữ lại trong bể, ngợc
lại những hạt nằm trên ab thì bị trôi đi theo dòng nớc ra khỏi bể, phải
tính toán sao cho những hạt có d =0.2-0.25 mm bị giữ lại là tốt nhất.
+ Nếu dòng chảy có vận tốc v, hạt cặn lắng xuống với vận tốc u thì kết
quả véctơ tổng hợp của 2 loại vận tốc đó là x.
+ v càng lớn, thì u càng nhỏ nên hạt trôi theo nớc.
Trang 22/60

+ v càng nhỏ, u càng lớn nên nhiều hạt lắng xuống, nhng nếu u quá lớn
thì các hạt lắng xuống sẽ lẫn các hạt hữu cơ nên không tốt. Do đó, chọn v
trong 1 khoảng xác định (0.15m/s v 0.3 m/s), tơng ứng với thời gian
nớc lu lại trong bể là : 60s t 30s.
- Bể lắng cát ngang có xả cặn bằng thủ công :
+ Bể tối thiểu chia làm 2 ngăn : để khi xả cặn 1ngăn, ngăn còn lại vẫn
hoạt động.
+ Đáy bể có bố trí ống châm lỗ. Xung quanh ống châm lỗ có đổ sỏi. ống

châm lỗ nối với giếng ở ngoài công trình, trong giếng có các van đóng
mở.
+ Khi ta xả cát ngăn thứ nhất thì đóng các phai ở đầu và cuối bể của ngăn
này lại. Sau đó, ngời ta rút nớc ra để xúc cát bằng thủ công, cát đợc
đa ra sân phơi cát. Khi xả cát xong cho bể hoạt động bình thờng, mở
phai đầu ra cho bể đầy nớc, rồi từ từ mở phai cuối ra.
+ Thời gian giữa hai lần xả cặn là 2-4ngày.
+ Bể lắng kiểu này áp dụng khi lợng rác <0.5 (m
3
/ngđ).
Trang 23/60

- Bể lắng cát ngang có xả cặn bằng cơ giới:

+ Bể lắng kiểu này áp dụng khi lợng rác 0.5 (m
3
/ngđ).
+ Sử dụng thiết bị nâng thuỷ lực : (êzectơ)
Ezectơ gồm 1ống mở và 1 vòi thu hẹp, 1cửa hút vào. Vòi phun(vòi thu
hẹp) đợc nối với 1 ống thắt và 1 ống mở rộng. Khi vòi phun đẩy vào với
1 giá trị áp lực lớn hay nói cách khác phun vào với Vlớn, sẽ tạo ra 1vùng
chân không. Kết quả, tất cả cát, sỏi, thuỷ tinh bên ngoài bị hút vào và hỗn
hợp cát và nớc sẽ bị đẩy đi ra sân phơi cát. Nớc đẩy vào đợc lấy ngay
tại trạm xử lý hoặc nguồn nớc sạch nên phải có máy bơm với áp suất
1.5at.
+ Thời gian xả cặn 20-30.
+ Đối với bể lắng cát có chiều dài lớn ngời ta có thể xây dựng bể lắng
cát với nhiều hố thu.
- Bể lắng cát ngang có xả cặn bằng thiết bị nâng thuỷ lực kết hợp gạt cặn
bằng cơ giới:

Trang 24/60


b/ BÓ l¾ng c¸t ®øng :
c/ BÓ l¾ng c¸t ngang chuyÓn ®éng vßng:
Trang 25/60


d/ Bể lắng cát ngang có sục khí:
- ý nghĩa: các bể lắng cát đứng, lắng cát ngang, lắng cát ngang chuyển
động vòng vẫn còn có một số chất hữu cơ không tan bị giữ lại trong bể.
Để khắc phục hiện tợng đó, ngời ta sử dụng bể lắng cát ngang có sục
khí.