TÀI LIỆU QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI

QUI TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI
/>NỘI DUNG
CHƯƠNG I
THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI
Thành phần nước thải
Chất rắn trong nước thải
Vi khuẩn và sinh vật khác trong nước thải
Các thành phần gây ô nhiễm khác trong nước thải
Quá trình hiếu khí, quá trình yếm khí
Quá trình nitrat hóa và khử nitrat
Nhu cầu oxy sinh hóa và nhu cầu oxy hóa học
Ước lượng mức ô nhiễm của nước thải
Tái sử dụng nước thải
CHẤT RẮN TRONG NƯỚC THẢI
Chất rắn trong nước thải bao gồm các chất rắn lơ lửng, chất rắn có khả năng lắng, các hạt
keo và chất rắn hòa tan. Tổng các chất rắn (Total solid, TS) trong nước thải là phần còn
lại sau khi đã cho nước thải bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ từ 103 ÷ 105
oC
. Các chất bay
hơi ở nhiệt độ này không được coi là chất rắn. Tổng các chất rắn được biểu thị bằng đơn
vị mg/L.
Tổng các chất rắn có thể chia ra làm hai thành phần: chất rắn lơ lửng (có thể lọc được) và
chất rắn hòa tan (không lọc được).
Chất rắn lơ lửng là các hạt nhỏ (hữu cơ hoặc vô cơ) trong nước thải. Khi vận tốc của
dòng chảy bị giảm xuống (do nó chảy vào các hồ chứa lớn) phần lớn các chất rắn lơ lửng
sẽ bị lắng xuống đáy hồ; những hạt không lắng được sẽ tạo thành độ đục (turbidity) của
nước. Các chất lơ lửng hữu cơ sẽ tiêu thụ oxy để phân hủy làm giảm DO của nguồn nước.
Các cặn lắng sẽ làm đầy các bể chứa làm giảm thể tích hữu dụng của các bể này.
1
Để xác định hàm lượng các chất rắn lơ lửng phải tiến hành phân tích chúng bằng cách lọc
qua giấy lọc bằng sợ thủy tinh Whatmann 934AH và 948H (Whatmann GF/C) có kích

thước các lổ khoảng 1,2 micrometter (μm) hoặc của Đức loại A/E. Lưu ý là các giấy lọc
cấu tạo bằng Polycarbonate cũng có thể sử dụng được, tuy nhiên các số liệu có thể chênh
lệch do cấu trúc của các loại giấy này khác nhau. Các chất rắn lơ lửng bị giữ lại ở giấy
lọc. Đem giấy lọc này sấy khô tuyệt đối ở nhiệt độ 105
oC
. Hàm lượng chất rắn lơ lửng sẽ
được tính bằng công thức:
trong đó
TSS: tổng các chất rắn lơ lửng (mg/L)
A: trọng lượng của giấy lọc và các chất rắn lơ lửng sau khi sấy khô tuyệt đối (mg)
B: trọng lượng ban đầu của giấy lọc (mg)
V: thể tích mẫu nước thải qua lọc (L)
Hàm lượng chất rắn lơ lửng phụ thuộc chủ yếu vào lượng nước sử dụng hàng ngày của
một người. Lượng nước tiêu thụ càng lớn thì hàm lượng các chất rắn lơ lửng nói riêng và
các chất gây ô nhiễm nói chung càng nhỏ và ngược lại. Tùy theo kích thước hạt, trọng
lượng riêng của chúng, tốc độ dòng chảy và các tác nhân hóa học mà các chất lơ lửng có
thể lắng xuống đáy, nổi lên mặt nước hoặc ở trạng thái lơ lửng.
Để xác định hàm lượng các chất rắn có khả năng lắng (settable solid) ngưới ta dùng một
dụng cụ thủy tinh gọi là nón Imhoff có chia vạch thể tích. Cho 1 lít nước thải vào nón
Imhoff để cho lắng tự nhiên trong vòng 45 phút, sau đó khuấy nhẹ sát thành nón rồi để
cho lắng tiếp trong vòng 15 phút. Sau đó đọc thể tích chất lơ lửng lắng được bằng các
vạch chia bên ngoài. Hàm lượng chất rắn lơ lửng lắng được biểu thị bằng đơn vị mL/L.
Chỉ tiêu chất rắn có khả năng lắng biểu diễn gần đúng lượng bùn có thể loại bỏ được
bằng bể lắng sơ cấp.
Ngoài các chất lắng được, trong nước thải còn chứa các tạp chất nổi (floating solid) có
trọng lượng riêng nhỏ hơn trọng lượng riêng nước. Khi lắng các chất này nổi lên bề mặt
công trình. Theo các tính toán của Sở KHCN & MT Cần Thơ lượng chất rắn lơ lửng tổng
cộng do một người ở khu vực Cần Thơ thải ra trong một ngày đêm là 200 g.
Các chất rắn hòa tan (không lọc được bao gồm các hạt keo và các chất hòa tan. Các hạt
keo có kích thước từ 0,001 ÷ 1 mm, các hạt keo này không thể loại bỏ bằng phương pháp

lắng cơ học. Các chất hòa tan có thể là phân tử hoặc ion của chất hữu cơ hay vô cơ.
Để xác định hàm lượng hữu cơ của các chất rắn lơ lửng người ta sử dụng chỉ tiêu VSS
(volatile suspended solid) bằng cách đem hóa tro các chất rắn ở 550 ± 50
oC
trong 1 giờ.
Phần bay hơi là các chất hữu cơ (VSS), phần còn lại sau khi hóa tro là các chất vô cơ FSS
(Fixed suspended solid). Lưu ý hầu hết các muối vô cơ đều không bị phân hủy ở nhiệt độ
2
dưới 825
oC
, chỉ trừ magnesium carbonate bị phân hủy thành MgO và CO
2
ở nhiệt độ
350
oC
. Chỉ tiêu VSS của nước thải thường được xác định để biết rõ khả năng phân hủy
sinh học của nó.

Mối quan hệ giữa các thành phần chất rắn trong nước và nước thải
Nguồn: Wastewater Engineering: Treatment, Diposal, Reuse, 1989

Bài tập 1.1: Cho các số liệu sau
Trọng lượng của đĩa dùng chứa mẫu là 53,5433 g
Trọng lượng của đĩa và các chất rắn còn lại sau khi cho nước thải bay hơi ở 105
oC
là
53,5793 g
3
Trọng lượng của đĩa và các chất rắn còn lại sau khi hóa tro nước thải ở 550
oC

là 53,5772g
Trọng lượng giấy lọc Whatmann là 1,5433 g
Trọng lượng giấy lọc Whatmann và các chất rắn trên giấy lọc sau khi lọc mẫu là 1,5553 g
Trọng lượng sau khi hóa tro là 1,5531g
Tất cả các mẫu thử đều có thể tích là 50 mL. Xác định TS, VS, SS, VSS
Giải:
VI KHUẨN VÀ SINH VẬT KHÁC TRONG NƯỚC THẢI
Các vi sinh vật hiện diện trong nước thải bao gồm các vi khuẩn, vi rút, nấm, tảo, nguyên
sinh động vật, các loài động và thực vật bậc cao.
Các vi khuẩn trong nước thải có thể chia làm 4 nhóm lớn: nhóm hình cầu (cocci) có
đường kính khoảng 1 ÷ 3 mm; nhóm hình que (bacilli) có chiều rộng khoảng 0,3 ÷ 1,5
mm chiều dài khoảng 1 ÷ 10,0 mm (điển hình cho nhóm này là vi khuẩn E. coli có chiều
rộng 0,5 mm chiều dài 2 mm); nhóm vi khuẩn hình que cong và xoắn ốc, vi khuẩn hình
que cong có chiều rộng khoảng 0,6 ÷ 1,0 mm và chiều dài khoảng 2 ÷ 6 mm; trong khi
vi khuẩn hình xoắn ốc có chiều dài có thể lên đến 50 mm; nhóm vi khuẩn hình sợi có
chiều dài khoảng 100 mm hoặc dài hơn. Các vi khuẩn có khả năng phân hủy các hợp chất
hữu cơ trong tự nhiên cũng như trong các bể xử lý. Do đó đặc điểm, chức năng của nó
phải được tìm hiểu kỹ. Ngoài ra các vi khuẩn còn có khả năng gây bệnh và được sử dụng
làm thông số chỉ thị cho việc ô nhiễm nguồn nước bởi phân. Điều này sẽ bàn kỹ trong
phần sau.
4
Nấm có cấu tạo cơ thể đa bào, sống hiếu khí, không quang hợp và là loài hóa dị dưỡng.
Chúng lấy dưỡng chất từ các chất hữu cơ trong nước thải. Cùng với vi khuẩn, nấm chịu
trách nhiệm phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Về mặt sinh thái học nấm có
hai ưu điểm so với vi khuẩn: nấm có thể phát triển trong điều kiện ẩm độ thấp và pH.
Không có sự hiện diện của nấm, chu trình carbon sẽ chậm lại và các chất thải hữu cơ sẽ
tích tụ trong môi trường.
Tảo gây ảnh hưởng bất lợi cho các nguồn nước mặt vì ở điều kiện thích hợp nó sẽ phát
triển nhanh bao phủ bề mặt ao hồ và các dòng nước gây nên hiện tượng "tảo nở hoa". Sự
hiện diện của tảo làm giảm giá trị của nguồn nước sử dụng cho mục đích cấp nước bởi vì

chúng tạo nên mùi và vị.
Nguyên sinh động vật có cấu tạo cơ thể đơn bào, hầu hết sống hiếu khí hoặc yếm khí
không bắt buộc chỉ có một số loài sống yếm khí. Các nguyên sinh động vật quan trọng
trong quá trình xử lý nước thải bao gồm các loài Amoeba, Flagellate và Ciliate. Các
nguyên sinh động vật này ăn các vi khuẩn và các vi sinh vật khác do đó, nó đóng vai trò
quan trọng trong việc cân bằng hệ vi sinh vật trong các hệ thống xử lý sinh học. Một số
nguyên sinh động vật gây bệnh cho người như Giardalamblia và Cryptosporium.
Động vật và thực vật bao gồm các loài có kích thước nhỏ như rotifer đến các loài giáp
xác có kích thước lớn. Các kiến thức về các loài này rất hữu ích trong việc đánh giá mức
độ ô nhiễm của các nguồn nước cũng như độc tính của các loại nước thải.
Vi rút là các loài ký sinh bắt buộc, các loại vi rút phóng thích ra trong phân người có khả
năng lây truyền bệnh rất cao. Một số loài có khả năng sống đến 41 ngày trong nước và
nước thải ở 20
oC
và 6 ngày trong nước sông bình thường.
Nước thải có chứa một lượng khá lớn các sinh vật gây bệnh bao gồm vi khuẩn, vi rút,
nguyên sinh động vật và các loại trùng. Nguồn gốc chủ yếu là trong phân người và gia
súc.
Năm 1986, Shuval và các cộng sự viên đã xếp loại các nhóm vi sinh vật này theo mức độ
gây nguy hiểm của nó đối với con người. Ông cũng đưa ra nhận xét là các tác hại lên sức
khỏe con người chỉ xảy ra đáng kể khi sử dụng hoặc phân tươi hoặc phân lắng chưa kỹ,
và các biện pháp xử lý thích đáng sẽ góp phần đáng kể trong việc bảo vệ sức khỏe con
người.
Các vi sinh vật chỉ thị việc nhiễm bẩn nguồn nước bởi phân
Coliforms và Fecal Coliforms: Coliform là các vi khuẩn hình que gram âm có khả năng
lên men lactose để sinh ga ở nhiệt độ 35 ± 0.5
oC
, coliform có khả năng sống ngoài đường
ruột của động vật (tự nhiên), đặt biệt trong môi trường khí hậu nóng. Nhóm vi khuẩn
coliform chủ yếu bao gồm các giống như Citrobacter, Enterobacter, Escherichia,

Klebsiella và cả Fecal coliforms (trong đó E. Coli là loài thường dùng để chỉ định việc ô
nhiễm nguồn nước bởi phân). Chỉ tiêu tổng coliform không thích hợp để làm chỉ tiêu chỉ
thị cho việc nhiễm bẩn nguồn nước bởi phân. Tuy nhiên việc xác định số lượng Fecal
5
coliform có thể sai lệch do có một số vi sinh vật (không có nguồn gốc từ phân) có thể
phát triển ở nhiệt độ 44
oC
. Do đó số lượng E. coli được coi là một chỉ tiêu thích hợp nhất
cho việc quản lý nguồn nước.
Fecal streptococci: nhóm này bao gồm các vi khuẩn chủ yếu sống trong đường ruột của
động vật như Streptococcus bovis và S. equinus; một số loài có phân bố rộng hơn hiện
diện cả trong đường ruột của người và động vật nhu S. faecalis và S. faecium hoặc có 2
biotype (S. faecalis var liquefaciens và loại S. faecalis có khả năng thủy phân tinh bột).
Các loại biotype có khả năng xuất hiện cả trong nước ô nhiễm và không ô nhiễm. Việc
đánh giá số lượng Faecal streptococci trong nước thải được tiến hành thường xuyên; tuy
nhiên nó có các giới hạn như có thể lẫn lộn với các biotype sống tự nhiên; F. streptococci
rất dễ chết đối với sự thay đổi nhiệt độ. Các thử nghiệm về sau vẫn khuyến khích việc sử
dụng chỉ tiêu này, nhất là trong việc so sánh với khả năng sống sót của Salmonella. Ở
Mỹ, số lượng 200 F. coliform/100 mL là ngưỡng tới hạn trong tiêu chuẩn quản lý các
nguồn nước tự nhiên để bơi lội.
Clostridium perfringens: đây là loại vi khuẩn chỉ thị duy nhất tạo bào tử trong môi
trường yếm khí; do đó nó được sử dụng để chỉ thị các ô nhiễm theo chu kỳ hoặc các ô
nhiễm đã xảy ra trước thời điểm khảo sát do độ sống sót lâu của các bào tử. Trong việc
tái sử dụng nước thải chỉ tiêu này được đánh giá là rất hiệu quả, do các bào tử của nó có
khả năng sống sót tương đương với một số loại vi rút và trứng ký sinh trùng.
Việc phát hiện, xác định từng loại vi sinh vật gây bệnh khác rất khó, tốn kém thời gian và
tiền bạc. Do đó để phát hiện nguồn nước bị ô nhiễm bởi phân người ta dùng các chỉ định
như là sự hiện diện của Fecal Coliforms, Fecal Streptocci, Clostridium perfringens và
Pseudomonas acruginosa. Cũng cần phải nói thêm rằng mối quan hệ giữa sự chết đi của
các vi sinh vật chỉ thị và vi sinh vật gây bệnh chưa được thiết lập chính xác. Ví dụ khi

người ta không còn phát hiện được Fecal Coliform nữa thì không có nghĩa là tất cả các
vi sinh vật gây bệnh đều đã chết hết. Trong quá trình thiết kế các hệ thống xử lý các nhà
khoa học và kỹ thuật phải hạn chế tối đa các ảnh hưởng của chất thải tới sức khoẻ cộng
đồng. Mỗi nước, mỗi địa phương thường có những tiêu chuẩn riêng để kiểm tra khống
chế. Do kinh phí và điều kiện có giới hạn các Sở KHCN & MT thường dùng chỉ tiêu E.
coli hoặc tổng coliform để qui định chất lượng các loại nước thải.
Xếp loại các vi sinh vật có trong phân người và gia súc theo mức độ nguy hiểm
Mức độ nguy hiểm cao Ký sinh trùng (Ancylostoma, Ascaris, Trichuris và Taenia)
Mức độ nguy hiểm trung bình Vi khuẩn đường ruột (Chloera vibrio, Sallmonella typhosa,
Shigella và một số loại khác)
Mức độ nguy hiểm thấp Các vi rút đường ruột
6
Số lượng coliform hay E. coli được biểu diễn bằng số khả hữu MPN (Most Probable
Number). Và sau khi có kết quả nuôi cấy ta có thể dùng công thức Thomas để tính số
MPN:
trong đó
Np: số ống nghiệm phát hiện coliform (possitive)
Vn: thể tích mẫu trong các ống nghiệm không phát hiện coliform (negative)
Vt: tổng thể tích mẫu trong tất cả các ống nghiệm.
Bài tập: Khi nuôi cấy để xác định số lượng coliform, người ta có các kết quả sau
Thể tích mẫu (mL) Ống dương tính Ống âm tính
10.0 4 1
1.0 4 1
0.1 2 3
0.01 0 5
Giải:
Số ống dương tính:
4 + 4 + 2 + 0 = 10
Thể tích mẫu trong các ống âm tính:
(1 × 10) + (1 × 1,0) + (3 × 0,1) + (5 × 0,01) = 11,35 mL

Thể tích mẫu trong tất cả các ống:
(5 × 10) + (5 × 1,0) + (5 × 0,1) + (5 × 0,01) = 55,55 mL
Số coloform khả hữu/100mL mẫu
7
Việc xác định các vi sinh vật gây bệnh chủ yếu
Các loài này chỉ xác định được trong phòng thí nghiệm bởi những kỹ thuật viên với trình
độ thích hợp.
Salmonella spp.: một vài loài Salmonella có thể hiện hiện trong nước thải đô thị, kể cả S.
typhi (gây bệnh thương hàn). Doran et al, 1977 cho rằng số lượng 700 Salmonella/L;
khoảng chừng đó Shigellae và khoảng 1.000 Vibrio cholera/L thường phát hiện trong
nước thải đô thị của khu vực nhiệt đới. Shigellae và Vibrio cholera nhanh chóng chết đi
khi thải ra môi trường. Do đó nếu chúng ta sử dụng một biện pháp xử lý nào đó để loại
được Salmonella thì cũng có thể bảo đảm là phần lớn các vi khuẩn kia đã bị tiêu diệt.
Enteroviruses: có thể gây các bệnh nguy hiểm như sởi, viêm màng não.
Rotaviruses: gây bệnh vùng vị trường. Số lượng của chúng tương đối thấp hơn
enteroviruses. Người ta đã chứng minh được rằng việc loại bỏ các loài vi rút có quan hệ
mật thiết với việc loại bỏ các chất rắn lơ lửng.
Ký sinh trùng: thường thì các bệnh ký sinh trùng chủ yếu là do Ascaris lumbricoides,
trứng của loài ký sinh trùng này có kích thước lớn (45 ÷ 70 mm × 35 ÷ 50 mm) và các
phương pháp để xác định ký sinh trùng đã được thiết lập bởi WHO, 1989.
Các vi sinh vật chỉ thị dùng để quản lý cho các nguồn nước có mục đích sử dụng
khác nhau
Mục đích sử dụng của nguồn nước Vi sinh vật chỉ thị
Nước uống Coliform tổng số (Total coliform)
Nguồn nước ngọt cho các dịch vụ
giải trí
Fecal coliform
E. coli
Enterococci
Nguồn nước lợ cho các dịch vụ giải

trí
Fecal coliform
Coliform tổng số (Total coliform)
Enterococci
Khu vực sinh trưởng của các loài ốc,
sò
Fecal coliform
Coliform tổng số (Total coliform)
8
Tưới tiêu trong nơng nghiệp Coliform tổng số (Total coliform) cho nước thải đã xử lý
Nước thải sau khi khử trùng Fecal coliform
Coliform tổng số (Total coliform)
Đơi khi chúng ta cần phải xác định là nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân người hay
phân gia súc để có những biện pháp quản lý thích hợp. Khi đó người ta thường sử dụng tỉ
lệ Fecal coliform trên Fecal streptococci. Các số liệu về tỉ lệ Fecal coliform/Fecal
streptococci được trình bày trong bảng 1.7.
Số lượng các vi sinh vật chỉ thị trên đầu người và đầu gia súc
Sinh
vật
TB mật độ cá thể/g phân TB số cá thể cho ra/đầu.24 h
Fecal coliform
(10
6
)
Fecal streptococci
(10
6
)
Fecal coliform
(10

6
)
Fecal streptococci
(10
6
)
Tỉ lệ
FC/FS
Gà 1,3 3,4 240 620 0,4
Bò 0,23 1,3 5.400 31.000 0,2
Vòt 33,0 54,0 11.000 18.000 0,6
Người 13,0 3,0 2.000 450 4,4
Heo 3,3 84,0 8.900 230.000 0,04
Cừu 16,0 38,0 18.000 43.000 0,4
Gà
lôi
0,29 2,8 130 1.300 0,1
Qua bảng 1.7 chúng ta thấy tỉ lệ FC/FS của các gia súc, gia cầm đều dưới 1 trong khi tỉ lệ
FC/FS của người lớn hơn 4. Nếu FC/FS nằm trong khoảng từ 1 ÷ 2 và mẫu được lấy cận
khu vực nghi ngờ bị ơ nhiễm bởi phân, ngưới ta có thể suy luận là nguồn nước bị ơ nhiễm
bởi cả phân người và phân gia súc. Để việc suy luận đạt được độ tin cậy, các điều kiện
sau đây phải được thỏa:
• pH của mẫu phải từ 4 ÷ 9 để bảo đảm khơng có ảnh hưởng xấu đến cả hai nhóm
vi khuẩn này.
• Mỗi mẫu phải được đếm í nhất 2 lần.
9
• Để giảm thiểu sai số do tỉ lệ chết khác nhau, mẫu phải được lấy tại nơi cách
nguồn gây ô nhiễm không quá 24 h (tính theo vận tốc dòng chảy).
• Chỉ những cá thể Fecal coliform phát hiện ở phép thử ở 44
oC

mới được dùng để
tính tỉ lệ FC/FS
Loại và số lượng các vi sinh vật trong nước thải sinh hoạt chưa xử lý
Sinh vật Số lượng cá thể/mL
Tổng coliform 10
5
- 10
6
Fecal coliform 10
4
- 10
5
Fecal streptococci 10
5
- 10
4
Enterococci 10
2
- 10
3
Shigella Hiện diện
Salmonella 10
0
- 10
2
Pseudomonas aeroginosa
10
1
- 10
2

Clostrium perfringens 10
1
- 10
3
Mycobacterium tuberculosis Hiện diện
Cyst nguyên sinh động vật 10
1
- 10
3
Cyst của Giardia 10
-1
- 10
2
Cyst của Cryptosporium 10
-1
- 10
1
Trứng ký sinh trùng 10
-2
- 10
1
Vi rút đường ruột 10
1
- 10
2
Mức độ nhiễm bẩn vi sinh vật của nguồn nước phụ thuộc nhiều vào tình trạng vệ sinh
trong khu dân cư và nhất là các bệnh viện. Đối với nước thải bệnh viện, bắt buộc phải xử
lý cục bộ trước khi xả vào hệ thống thoát nước chung hoặc trước khi xả vào sông hồ.
Nguồn nước bị nhiễm bẩn sinh học không sử dụng để uống được, thậm chí nếu số lượng
vi khuẩn gây bệnh đủ cao thì nguồn nước này cũng không thể dùng cho mục đích giải trí

như bơi lội, câu cá được. Các loài thủy sản trong khu vực ô nhiễm không thể sử dụng làm
thức ăn tươi sống được vì nó là ký chủ trung gian của các ký sinh trùng gây bệnh
Số lượng 1 số vi sinh vật gây bệnh trong phân và nước cống rãnh
10
(của một cộng đồng 50.000 dân ở nhiệt đới)
Vi sinh vật gây bệnh Tỉ lệ nhiễm
(%) (a)
Số VSV/g phân
(b)
Tổng VSV/ 1 người bị
nhiễm/ ngày ( = 100 g
phân) (c)
Tổng
VSV/ngày của
TP
Nồng độ/L
trong nước cống
rãnh (b)
Vi rút

Enteroviruses 5 10
6
10
8
2, x 10
11
5.000
Vi khuẩn

E.Coli (e) ? 10

8
10
10
? ?
Salmonella spp 7 10
6
10
8
3.5 x 10
11
7.000
Shigella spp 7 10
6
10
8
3,5 x 10
11
7.000
Vibrio Cholerae 1 10
6
10
8
5 x 10
10
1.000
Protozoa

Entamoeba histolyca 30 15 ´ 10
4
15 ´ 10

6
2,5 ´ 10
11
4.500
Ký sinh trùng

Ascaris lambricoides 60 10
4f
10
6
3 ´ 10
10
600
Hook worm 40 800
f
8 ´ 10
4
1,6 ´ 10
9
32
Schistosoma mansoni 25 40
f
4 ´ 10
3
5 ´ 10
7
1
Taenia saginata 1 10
4
10

6
5 ´ 10
9
10
Trichuris trichiara 60 2 ´ 10
3f
2 ´ 10
5
6 ´ 10
9
120
Nguồn: Feachem et al. 1983, trích bởi Chongrak 1989
? Không có số liệu chính xác
a. Tỉ lệ nhiễm nhưng chưa có triệu chứng bệnh
b. Những VSV dưới đây có khả năng tồn tại ngoài cơ thể chủ khác nhau. Một vài loài
chết nhanh chóng ngay sau khi thải ra. Lượng VSV ở trong nước cống rãnh được tính
toán dựa trên cơ sở mỗi người sử dụng 100 lít nước/ngày và 90% lượng VSV trong phân
đã bị vô hiệu hóa sau vài phút kể từ lúc phân được thải ra ngoài.
c. Giả sử rằng trung bình mỗi ngày một người thải ra 100g
11
d. Tính luôn polio, echo và coxsackieviruses
e. Tổng các loại E.Coli
f. Số lượng trứng ký sinh thải ra.
g. Ancyclostoma duodenale và Necator americanes
Đặc tính của nước thải sinh hoạt (mg/L)
Chæ tieâu Noàng ñoä
Cao Trung bình Thaáp
BOD
5
400 220 110

COD 1.000 500 250
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 1.200 720 350
Chất rắn lơ lửng 350 220 100
Nguồn: Metcalf and Eddy, 1979, trích bởi Chongrak 1989
CÁC CHẤT Ô NHIỄM KHÁC TRONG NƯỚC THẢI
pH của nước thải
pH của nước thải có một ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý. Các công trình xử lý
nước thải áp dụng các quá trình sinh học làm việc tốt khi pH nằm trong giới hạn từ 7 ÷
7,6. Như chúng ta đã biết môi trường thuận lợi nhất để vi khuẩn phát triển là môi trường
có pH từ 7 ÷ 8. Các nhóm vi khuẩn khác nhau có giới hạn pH hoạt động khác nhau. Ví
dụ vi khuẩn nitrit phát triển thuận lợi nhất với pH từ 4,8 ÷ 8,8, còn vi khuẩn nitrat với pH
từ 6,5 ÷ 9,3. Vi khuẩn lưu huỳnh có thể tồn tại trong môi trường có pH từ 1 ÷ 4. Ngoài
ra pH còn ảnh hưởng đến quá trình tạo bông cặn của các bể lắng bằng cách tạo bông cặn
bằng phèn nhôm.
12
Nước thải sinh hoạt có pH = 7,2 ÷ 7,6. Nước thải công nghiệp có pH rất khác nhau phụ
thuộc từng loại công nghiệp.
Các xí nghiệp sản xuất có thể thải ra nước thải có tính acid hoặc kiềm rất cao chẳng
những làm cho nguồn nước không còn hữu dụng đối với các hoạt động giải trí như bơi
lội, chèo thuyền mà còn làm ảnh hưởng đến hệ thủy sinh vật. Nồng độ acid sulfuric cao
làm ảnh hưởng đến mắt của những người bơi lội ở nguồn nước này, ăn mòn thân tàu
thuyền, hư hại lưới đánh cá nhanh hơn. Nguồn nước lân cận một số xí nghiệp có thể có
pH thấp đến 2 hoặc cao đến 11; trong khi cá chỉ có thể tồn tại trong môi trường có 4,5 <
pH < 9,5. Hàm lượng NaOH cao thường phát hiện trong nước thải ở các xí nghiệp sản
xuất bột giặt, thuộc da, nhuộm vải sợi NaOH ở nồng độ 25 ppm đã có thể làm chết cá
Các loại muối

Nhiều loại xí nghiệp có nước thải chứa hàm lượng muối khá cao; ngoài ra ở các nước ôn
đới người ta còn dùng muối để rãi lên mặt đường vào mùa đông và muối bị rửa trôi vào
hệ thống cống rãnh. Hàm lượng muối cao sẽ làm cho nguồn nước không còn hữu dụng
cho mục đích cấp nước hay tưới tiêu, làm hoa màu bị thiệt hại và đất bị ô nhiễm.
Các loại muối khóang Ca, Mg còn làm cho nguồn nước bị "cứng", đóng cặn trong các
đường ống gây thất thoát áp lực trên đường ống. Nước cứng làm ảnh hưởng đến việc
nhuộm vải sợi, sản xuất bia và chất lượng của các sản phẩm đóng hộp. Nước cứng còn
gây đóng vẩy trong các đường ống của lò hơi làm giảm khả năng truyền nhiệt.
Magnesium sulfate gây xổ nhẹ ở người, ion chloride làm tăng độ dẫn điện của giấy cách
điện, ion sắt gây các vết bẩn trên vải sợi và giấy, carbonat tạo vẩy cứng đóng trên đậu Hà
Lan trong quá trình chế biến và đóng hộp chúng.
Các loại muối có chứa Nitrogen và phosphorus làm cho tảo phát triển nhanh gây hiện
tượng tảo nở hoa, làm ảnh hưởng đến hệ thủy sinh vật và mất mỹ quan.
Các kim loại độc và các chất hữu cơ độc
Nước chảy tràn ở khu vực sản xuất nông nghiệp có chứa dư lượng thuốc trừ sâu và thuốc
trừ cỏ, trong khi nước chảy tràn ở các khu đô thị chứa chì và kẽm (chì từ khói xe ô tô,
kẽm từ việc bào mòn các lớp xe). Nhiều ngành công nghiệp thải ra các loại kim loại và
chất hữu cơ độc khác. Các chất này có khả năng tích tụ và khuếch đại trong chuỗi thức
ăn, do đó cần phải được quản lý tốt.
Hàm lượng chloride 4000 ppm gây độc cho cá nước ngọt, Cr
6+
gây độc cho cá ở nồng độ
5 ppm. Đồng ở hàm lượng 0,1 ÷ 0,5% đã gây độc cho vi khuẩn và một số sinh vật khác.
P
2
O
5
ở nồng độ 0,5 ppm gây trở ngại cho quá trình tạo bông cặn và lắng trong các nhà
máy nước. Phenol ở nồng độ 1 ppb đã gây nên vấn đề cho các nguồn nước.
Nhiệt

13
Các nước thải từ nhà máy nhiệt điện và lò hơi của một số ngành công nghiệp có nhiệt độ
rất cao. Khi thải ra môi trường, nó làm tăng nhiệt độ của các thủy vực ảnh hưởng đến một
số thủy sinh vật và làm suy giảm oxy hòa tan trong nguồn nước (do khả năng bão hòa
oxy trong nước nóng thấp hơn và vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ sẽ hoạt động mạnh
hơn).
Màu (color)
Các nước thải từ nhà máy dệt, giấy, thuộc da, lò mổ có độ màu rất cao. Nó có thể làm
cản trở khả năng khuếch tán của ánh sáng vào nguồn nước gây ảnh hưởng đến khả năng
quang hợp của hệ thủy sinh thực vật. Nó còn làm mất vẽ mỹ quan của nguồn nước nên rất
dễ bị sự phản ứng của cộng đồng lân cận.
Các chất tạo bọt (foam-producing matter)
• Các nước thải từ nhà máy dệt, giấy, các nhà máy hóa chất có chưá các chất tạo
bọt, đây là một dạng ô nhiễm dễ phát hiện và gây phản ứng mạnh của cộng đồng
lân cận.
Các chất gây trở ngại cho quá trình xử lý
• Lông vũ làm tắt nghẽn đường ống, dầu bơm.
• Các mảnh mỡ nhỏ làm nghẹt các đầu bơm.
• Cỏ rác làm nghẹt các đầu bơm.
• Các chất khí độc gây nguy hại trực tiếp đến công nhân vận hành.
• Các chất có khả năng gây cháy nổ.
QUÁ TRÌNH HIẾU KHÍ, QUÁ TRÌNH YẾM KHÍ
Do chất thải của người và gia súc là chất thải hữu cơ do đó khi thải vào ao hồ, sông rạch
nó sẽ làm thức ăn cho vi sinh vật dị dưỡng. Vi sinh vật dị dưỡng này phân hủy các hợp
chất hữu cơ thành các chất vô cơ đơn giản và tạo nên năng lượng cho quá trình tổng hợp
tế bào của chúng.
Quá trình hiếu khí
* Quá trình oxy hóa (hay dị hóa)
(COHNS) + O
2

+ VK hiếu khí → CO
2
+ NH
3
+ sản phẩm khác +
năng lượng
(1.1)
Chất hữu cơ
* Quá trình tổng hợp (đồng hóa)
(COHNS) + O
2
+ VK hiếu khí + năng lượng → C
5
H
7
O
2
N (tb vi khuẩn
(1.2)
14
mới)
Q trình yếm khí
Trong điều kiện yếm khí (khơng có oxy), vi khuẩn yếm khí sẽ phân hủy chất hữu cơ như
sau:
(COHNS) + VK yếm khí → CO
2
+ H
2
S + NH
3

+ CH
4
+ các chất khác +
năng lượng
(1.3)
(COHNS) + VK yếm khí + năng lượng → C
5
H
7
O
2
N (tb vi khuẩn mới)
(1.4)
Ghi chú: C
5
H
7
O
2
N là cơng thức hóa học thơng dụng để đại diện cho tế bào vi khuẩn.
Trong điều kiện khơng có chất hữu cơ thì vi khuẩn sẽ trải qua q trình hơ hấp nội bào
hay là tự oxy hóa sử dụng chính bản thân chúng làm ngun liệu.
C
5
H
7
O
2
N + 5O
2

→ 5CO
2
+ NH
3
+ 2H
2
O + năng lượng
(1.5)
trong đó CO
2
và NH
3
là chất dinh dưỡng đối với các lồi tảo.
Trong điều kiện ánh sáng thích hợp, q trình quang hợp của tảo diễn ra như sau:
NH
3
+ 7,62CO
2
+ 2.53H
2
O → C
7,62
H
8,06
O
2,53
N + 7,62O
2
(1.6)
(tb tảo mới)

Đối với các nguồn nước tự nhiên nhận một lượng chất hữu cơ thấp thì lượng oxy sản sinh
ở phương trình (1.6) sẽ đáp ứng cho hoạt động của vi khuẩn ở phương trình (1.1) và
(1.2), và chu trình hoạt động cứ tiếp diễn. Chu trình này gọi là "cộng sinh tảo và vi
khuẩn", đây là một chu trình tự nhiên và các hoạt động của tảo và vi khuẩn ở trạng thái
cân bằng động.





15
Oxy
hòa
tan
t
Chất
thải
hữu cơ
h
Các cá
thể vi
khuẩn
mới
m
Ôxy hóa
bởi vi
khuẩn
k
Quang hợp
của tảo

c
Các cá
thể tảo
mới
m
Năng
lượng
mặt trời
m
CO
2
+H
2
O +NH
4

Chlorophyll
C
Chu trình cộng sinh vi khuẩn - tảo trong hệ thống xử lý nước thải
(Oswald và Gotaas, 1955; trích dẫn bởi Chongrak, 1989)
Tảo sau đó sẽ bị các loại cá ăn thực vật sử dụng, cá ăn động vật sẽ ăn cá ăn thực vật và
sau cùng con người sẽ ăn cá. Đây là một trong những cơ chế tự làm sạch các nguồn nước
mà chúng ta sẽ bàn đến trong phần sau.
Việc thải các chất thải chưa được xử lý vào nguồn nước sẽ gây nên sự mất cân bằng về
mặt sinh học. Khi lượng chất thải hữu cơ lên cao thì vi khuẩn cần nhiều oxy hơn cho quá
trình oxy hóa và tổng hợp của chúng, đưa đến việc suy giảm oxy hòa tan trong các nguồn
nước gây nguy hại cho các thủy sinh vật. Mặc dù quá trình quang hợp của tảo tạo nên
oxy, nhưng về đêm khi không có ánh sáng, tảo sẽ hô hấp và tiêu thụ oxy và việc này càng
làm suy giảm lượng oxy hòa tan của nguồn nước. Thậm chí khi hàm lượng chất thải quá
cao thì nguồn nước bị cạn kiệt oxy hoàn toàn và có màu đen chỉ có các vi khuẩn yếm khí

và một vài loại trùng có thể sống được. Bên cạnh vấn đề ô nhiễm nguồn nước sẽ mất mỹ
quan và chất lượng môi trường sống ở khu vực xung quanh sẽ bị suy giảm.
Trong kỹ thuật xử lý nước thải, quá trình sinh hóa hiếu khí thường được ứng dụng để làm
sạch nước thải chứa các chất bẩn hữu cơ dạng hòa tan và dạng keo. Quá trình sinh hóa
yếm khí được ứng dụng để chế biến và khử độc cặn trong nước thải. Ngoài ra, quá trình
yếm khí còn được ứng dụng để xử lý nước thải công nghiệp chứa các chất hữu cơ với
hàm lượng lớn.
QUÁ TRÌNH NITRÁT HOÁ - KHỬ NITRÁT HOÁ
Trong nước thải có chứa 2 loại chất dinh dưỡng cần sự quan tâm hàng
đầu đó là nitrogen và phosphorus. Các sinh vật đều cần hai dưỡng chất
này để phát triển. Tuy nhiên nếu chúng hiện diện ở số lượng lớn sẽ làm
mất cân bằng dinh dưỡng trong thủy vực đưa đến một số loài sẽ phát
triển nhanh trong khi một số loài có thể giảm số lượng cá thể hoặc tiêu
diệt hoàn toàn. Các nguồn chính của 2 loại dưỡng chất này là bột giặt
(nước thải sinh hoạt), phân bón, và nước thải các nhà máy chế biến
thực phẩm.
Trong các thủy vực nitrogen có thể trải qua quá trình nitrát hóa và khử
nitrát như sau:
Quá trình nitrat hóa
Quá trình nitrat hóa là quá trình oxy hóa sinh hóa nitơ của các muối
amon đầu tiên thành nitrit và sau đó thành nitrat trong điều kiện thích
ứng (có oxy và nhiệt độ trên 4
oC
).
Vi khuẩn tham gia quá trình nitrat hóa gồm có 2 nhóm:
16
• Vi khuẩn nitrit: oxy hóa amoniac thành nitrit hoàn thành giai đoạn thứ nhất;
• Vi khuẩn nitrat: oxy hóa nitrit thành nitrat, hoàn thành giai đoạn thứ hai.
Các phản ứng được biễu diễn qua các phương trình sau:

2NH
3
+ 3O
2
Nitrosomonas


2HNO
2
+ 2H
2
O
(1.7)

2HNO
2
+ O
2
Nitrobacter


2HNO
3
(1.8)
hoặc:
(NH
4
)
2
CO

3
+ 3O
2
= 2HNO
2
+ CO
2
+ 3H
2
O
(1.9)
2HNO
2
+ O
2
= 2 HNO
3
(1.10)
Tốc độ của giai đoạn thứ nhất xảy ra nhanh gấp 3 lần so với giai đoạn
hai. Bằng thực nghiệm người ta đã chứng minh rằng lượng oxy tiêu hao
để oxy hóa 1mg nitơ của muối amon ở giai đoạn tạo nitrit là 343 mg
O
2
, còn ở giai đoạn tạo nitrat là 4,5 mg O
2
. Sự có mặt của nitrat trong
nước thải phản ánh mức độ khoáng hóa hoàn thành các chất bẩn hữu
cơ.
Quá trình nitrat hóa có một ý nghĩa quan trọng trong kỹ thuật xử lý
nước thải. Trước tiên nó phản ánh mức độ khoáng hóa các chất hữu cơ

như đã trình bày ở trên. Nhưng quan trọng hơn là quá trình nitrat hóa
tích lũy được một lượng oxy dự trữ có thể dùng để oxy hóa các chất
hữu cơ không chứa nitơ khi lượng oxy tự do (lượng oxy hòa tan) đã tiêu
hao hoàn toàn cho quá trình đó.
Quá trình khử nitrat
Quá trình khử nitrat là quá trình tách oxy khỏi nitrit, nitrat dưới tác
dụng của các vi khuẩn yếm khí (vi khuẩn khử nitrat). Oxy được tách ra
từ nitrit và nitrat được dùng lại để oxy hóa các chất hữu cơ. Lượng oxy
được giải phóng trong quá trình khử nitrit N
2
O
3
là 2,85 mg oxy/1mg
nitơ. Nitơ được tách ra ở dạng khí sẽ bay vào khí quyển.
NHU CẦU OXY SINH HOÁ(BOD) VÀ NHU CẦU OXY HOÁ HỌC (COD) CỦA
NƯỚC THẢI
Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ trong
một khoảng thời gian xác định và được ký hiệu bằng BOD được tính bằng mg/L. Chỉ tiêu
17
BOD phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải. BOD càng lớn thì nước thải (hoặc
nước nguồn) bị ô nhiễm càng cao và ngược lại.
Thời gian cần thiết để các vi sinh vật oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ có thể kéo dài
đến vài chục ngày tùy thuộc vào tính chất của nước thải, nhiệt độ và khả năng phân hủy
các chất hữu cơ của hệ vi sinh vật trong nước thải. Để chuẩn hóa các số liệu người ta
thường báo cáo kết quả dưới dạng BOD
5
(BOD trong 5 ngày ở 20
oC
). Mức độ oxy hóa các
chất hữu cơ không đều theo thời gian. Thời gian đầu, quá trình oxy hóa xảy ra với cường

độ mạnh hơn và sau đó giảm dần.
Ví dụ: đối với nước thải sinh hoạt và nước thải của một số ngành công nghiệp có thành
phần gần giống với nước thải sinh hoạt thì lượng oxy tiêu hao để oxy hóa các chất hữu cơ
trong vài ngày đầu chiếm 21%, qua 5 ngày đêm chiếm 87% và qua 20 ngày đêm chiếm
99%. Để kiểm tra khả năng làm việc của các công trình xử lý nước thải người ta thường
dùng chỉ tiêu BOD
5
. Khi biết BOD
5
có thể tính gần đúng BOD
20
bằng cách chia cho hệ số
biến đổi 0,68.
BOD
20
= BOD
5
: 0,68
Hoặc tính BOD cuối cùng khi biết BOD ở một thời điểm nào đó người ta có thể dùng
công thức:
BODt = Lo (1 - e
-kt
)
hay BODt = Lo (1 - 10
-Kt
)
trong đó
BODt: BOD tại thời điểm t (3 ngày, 5 ngày )
Lo: BOD cuối cùng
k: tốc độ phản ứng (d

-1
) tính theo hệ số e
K: tốc độ phản ứng (d
-1
) tính theo hệ số 10, k = 2,303(K)
Giá trị K và k tiêu biểu cho một số loại nước thải
Loại nước thải K (20
oC
) (day
-1
) k (20
oC
) (day
-1
)
Nước thải thô 0,15 ¸ 0,30 0,35 ¸ 0,70
Nước thải đã được xử lý tốt 0,05 ¸ 0,10 0,12 ¸ 0,23
Nước sông bị ô nhiễm 0,05 ¸ 0,10 0,12 ¸ 0,23
18
Để tính giá trị k ở nhiệt độ T ta có công thức
Giải:
• Xác định BOD cuối cùng
BODt = Lo (1 - e
-kt
)
200 mg/L = Lo (1 - e
-0,23
×
5
)

Lo = 293 mg/L
• Xác định BOD ngày thứ nhất
BODt = Lo (1 - e
-kt
)
BODt = 60 mg/L
Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand, COD)
Chỉ tiêu BOD không phản ánh đầy đủ về lượng tổng các chất hữu cơ trong nước thải, vì
chưa tính đến các chất hữu cơ không bị oxy hóa bằng phương pháp sinh hóa và cũng
chưa tính đến một phần chất hữu cơ tiêu hao để tạo nên tế bào vi khuẩn mới. Do đó để
đánh giá một cách đầy đủ lượng oxy cần thiết để oxy hóa tất cả các chất hữu cơ trong
nước thải người ta sử dụng chỉ tiêu nhu cầu oxy hóa học. Để xác định chỉ tiêu này, người
ta thường dùng potassium dichromate (K
2
Cr
2
O
7
) để oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ,
sau đó dùng phương pháp phân tích định lượng và công thức để xác định hàm lượng
COD.
Khi thiết kế các công trình xử lý nước thải công nghiệp hoặc hỗn hợp nước thải sinh hoạt
và công nghiệp cần thiết phải xác định BOD và COD.
ƯỚC LƯỢNG TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM CỦA NƯỚC THẢI
Tải lượng các chất gây ô nhiễm
19
Trong quá trình tính toán các công trình xử lý, như đã trình bày ở trên cần phải biết thành
phần của nước thải qua phân tích hóa học. Tuy nhiên trong nhiều trường hợp khi thiết kế
trạm xử lý nước thải cho thành phố, thị trấn những nơi chưa có hệ thống thoát nước
đang hoạt động để có thể lấy mẫu nước phân tích về thành phần của chúng. Trong trường

hợp thiết kế các công trình xử lý cho xí nghiệp công nghiệp có thể tham khảo các số liệu
về thành phần nước thải của các xí nghiệp công nghiệp tương tự. Khi thiết kế khôi phục
hoặc cải tạo những thành phố thì thành phần của nước thải phải được xác định bằng tính
toán. Để tính toán cần phải biết tải lượng ô nhiễm của một người có sử dụng hệ thống
thoát nước trong một ngày đêm tính. Lượng các chất ô nhiễm có thể tham khảo theo bảng
sau
Tải lượng ô nhiễm nước thải sinh hoạt tính cho một người trong ngày đêm
Tác nhân gây ô nhiễm Tải lượng
Chất rắn lơ lửng (SS) (g/ngđ) 200
BOD5 (g/ngđ) 45 ¸ 54
COD (g/ngđ) 1,8 ´ COD
Tổng Nitơ (g/ngđ) 6 ¸ 12
Tổng Photpho (g/ngđ) 0,8 ¸ 4,0
Dầu mỡ (g/ngđ) 10 ¸ 30
Tổng Coliform (cá thể) 10
6
¸ 10
9
Fecal Coliform (cá thể) 10
5
¸ 10
6
Trứng giun sán 10
3
Nguồn: Sở KHCN & MT Cần Thơ (ĐTM Xí Nghiệp Thuộc Da MeKo,1995)
Ngoài ra cũng cần phải biết lượng nước tiêu thụ của một đầu người. Ở các thành phố của
những nước phát triển đang phát triển có hệ cống rãnh để dẫn các nước thải sinh hoạt đến
khu xử lý trung tâm. Nước thải này bao gồm phân, nước tiểu người, nước nhà cầu, tắm
giặt và được pha loãng tùy thuộc vào lượng nước được sử dụng của một đầu người. Theo
White (1977), đối với cư dân nông thôn không có nước máy mỗi đầu người hàng ngày

tiêu thụ từ vài lít tới 25 lít nước. Đối với các hộ gia đình có một robinet nước thì mỗi đầu
người tiêu thụ từ 15 ÷ 90 lít và có nhiều robinet thì khoảng 30 ÷ 300 lít mỗi ngày.
20
Nồng độ các chất gây ô nhiễm
Nồng độ các chất gây ô nhiễm được xác định bằng công thức:
trong đó
C: nồng độ chất gây ô nhiễm
TP: Tải lượng ô nhiễm (mg)
Q: Lượng nước tiêu thụ (L/ngđ)
Nhiều khi nước thải sinh hoạt được trộn lẫn với nước thải công nghiệp, do đó ảnh hưởng
đến thành phần của nước thải. Trong trường hợp đó, cần xác định nồng độ chất gây ô
nhiễm của hỗn hợp nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. Nồng độ chất gây ô
nhiễm của hỗn hợp nước thải sinh hoạt và công nghiệp được tính theo công thức:
trong đó
Chh: nồng độ chất gây ô nhiễm của hỗn hợp nước thải (mg/L)
Csh và Qsh: nồng độ và lưu lượng của nước thải sinh hoạt
Ccn và Qcn: nồng độ và lưu lượng của nước thải công nghiệp
Dân số tương đương
Dân số tương đương là dân số gây ra một lượng chất gây ô nhiễm tương đương với lượng
chất gây ô nhiễm do nước thải của một xí nghiệp nào đó tạo nên.

trong đó
Np: dân số tương đương
Tp: tải lượng ô nhiễm của 1 đầu người
21
Ccn, Qcn: nồng độ và lưu lượng nước thải công nghiệp
Dân số tính toán để thiết kế trạm xử lý được tính bằng tổng dân số thành phố và dân số
tương đương.
TÁI SỬ DỤNG NƯỚC THẢI
Nước thải nếu không được xử lý đúng mức sẽ gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên trong

nước thải sinh hoạt có chứa một lượng khá lớn năng lượng, đạm và các chất khoáng như
kali, photpho, canxi là những phân bón có giá trị đối với nông nghiệp. Cho nên việc tái
sử dụng các giá trị này của chất thải sẽ góp phần bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ
môi trường.
Mục tiêu của việc tái sử dụng chất thải hữu cơ là xử lý các chất thải và giữ lại các chất
dinh dưỡng có giá trị để tái sử dụng. Các chất dinh dưỡng này gồm Carbon, Nitrogen,
Phospho và các khóang vi lượng. Chúng được tái sử dụng để:
Sản xuất nông nghiệp
Các chất thải hữu cơ có thể sử dụng để làm phân bón hoặc cải tạo đất. Tuy nhiên, nếu sử
dụng chất thải chưa được xử lý thì đạt được hiệu quả không cao bởi vì cây trồng chỉ hấp
thu các chất dinh dưỡng dạng vô cơ (ví dụ NO
3-
và PO
4
3-
), các vi khuẩn và ký sinh trùng
trong chất thải chưa được xử lý có thể lây nhiễm cho người sử dụng hoặc tiêu thụ các sản
phẩm.
Quá trình phân hủy hiếu khí hay yếm khí đã biến đổi các chất thải hữu cơ thành các chất
vô cơ thích hợp cho cây trồng và tiêu diệt phần lớn các vi khuẩn và ký sinh trùng.
Sản xuất Biogas
Biogas, một sản phẩm của quá trình phân hủy yếm khí các chất hữu cơ, được xem là một
nguồn năng lượng tại chỗ thay thế dầu hỏa, củi Biogas là một hỗn hợp khí bao gồm
methane (khoảng 65%), CO
2
(khoảng 30%) và một ít NH
3
, H
2
S và các chất khí khác.

Năng lượng của Biogas chủ yếu là từ khí methane. Methane có nhiệt trị là 1012 BTU/ft
3
(hoặc 9.005 Kcal/m
3
) ở 15.5
oC
và 1 atm. Nhiệt trị của Biogas khoảng 500 ÷ 700 BTU/ft
3
(4.450 ÷ 6.230 Kcal/m
3
).
Đối với hầm ủ Biogas loại nhỏ (1 ÷ 5 m
3
) lắp đặt cho các hộ gia đình đề xử lý chất thải
sinh hoạt hay phân gia súc, Biogas được sử dụng để đun nấu, thắp sáng và sưởi ấm. Đối
với hầm ủ Biogas loại lớn dùng để xử lý nước thải công nghiệp hoặc của các trại chăn
nuôi lớn, Biogas được sử dụng để đun nước cho các nồi hơi, hoặc chạy các động cơ đốt
trong.
Chất thải của hầm ủ Biogas giàu chất dinh dưỡng là một nguồn phân bón có giá trị. Nước
thải được dùng để nuôi tảo hoặc phiêu sinh động vật (Moina) để làm thức ăn cho cá hoặc
22
bón thẳng xuống ao cá. Chất thải rắn được phơi khô rồi rải trên đồng ruộng, hoặc bón cho
ao cá.
Sản xuất thủy sản
Ở những vùng nhiệt đới chất thải hữu cơ được tái sử dụng trong sản xuất thủy sản qua 3
hoạt động chính sau:
• Sản xuất tảo (đạm đơn bào).
• Phiêu sinh thực vật (macrophytes, bèo, lục bình)
• Nuôi cá
Tái sử dụng gián tiếp

Khi nước thải được thải trực tiếp ra sông rạch, quá trình "tự làm sạch" nguồn nước do
hoạt động phân hủy và cố định các chất hữu cơ trong nước thải của vi khuẩn có sẵn trong
tự nhiên sẽ diễn ra. Do đó ở hạ lưu cách xa nguồn thải một khoảng cách nhất định người
ta có thể sử dụng nguồn nước đó để tưới tiêu cho cây trồng mà không làm ô nhiễm môi
trường.
HẾT CHƯƠNG I
CHƯƠNG II
CÁC QUI ĐỊNH VỀ BẢO VỆ NGUỒN NƯỚC
Quản lý các nguồn nước
23
Quá trình tự làm sạch của nguồn nước
Sự tiêu thụ oxy và sự hòa tan oxy trong nước nguồn
Ảnh hưởng của nhiệt độ và cặn lắng đến quá trình suy giảm oxy hòa tan của nguồn
nước
Bảo vệ nguồn nước khỏi sự ô nhiễm bởi các chất phóng xạ
Các yếu tố cần thiết để thiết kế hệ thống xử lý nước thải
4. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ CẶN LẮNG ĐẾN OXY HOÀ TAN CỦA
NƯỚC NGUỒN
Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ của nước nguồn cũng có ảnh hưởng đáng kể đến chế độ oxy của nguồn nước.
Về mùa hè khi nhiệt độ của nước nguồn tăng, quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ
xảy ra với cường độ mạnh hơn. Trong khi đó độ hòa tan của oxy vào nước lại giảm
xuống. Vì vậy về mùa hè, độ thiếu hụt oxy tăng nhanh hơn so với mùa đông.
Về mùa đông nhiệt độ nước nguồn thấp nên độ hòa tan tăng, tuy nhiên với nhiệt độ thấp
các vi khuẩn hiếu khí tham gia vào quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ sẽ hoạt
động yếu. Do đó quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ xảy ra chậm chạp. Nói một cách
khác, về mùa đông quá trình tự làm sạch của nước nguồn xảy ra một cách chậm chạp.
Ảnh hưởng của cặn lắng
Khi xả nước thải chưa xử lý vào nguồn nước, các chất lơ lửng sẽ lắng xuống đáy nguồn
và khi tốc độ dòng chảy trong nguồn không lớn lắm thì các chất đó sẽ lắng ở ngay cạnh

cống xả.
Các chất hữu cơ của cặn lắng bị phân hủy bởi vi khuẩn. Nếu lượng cặn lắng lớn và lượng
oxy trong nước nguồn không đủ cho quá trình phân hủy hiếu khí thì oxy hoà tan của nước
nguồn cạn kiệt (DO = 0). Lúc đó quá trình phân giải yếm khí sẽ xảy ra và sản phẩm của
nó là chất khí H
2
S, CO
2
, CH
4
. Các chất khí khi nổi lên mặt nước lôi kéo theo các hạt cặn
đã phân hủy, đồng thời các bọt khí vỡ tung và bay vào khí quyển. Chúng làm ô nhiễm cả
nước và không khí xung quanh.
Cần chú ý rằng quá trình yếm khí xảy ra chậm hơn nhiều so với quá trình hiếu khí. Bởi
vậy khi đưa cặn mới vào nguồn thì quá trình phân giải yếm khí có thể xảy ra liên tục
trong một thời gian dài và quá trình tự làm sạch nguồn nước có thể coi như chấm dứt.
Nguồn như vậy không thể sử dụng vào mục đích cấp nước, cá sẽ không thể sống và có
thể có nhiều thiệt hại khác nữa. Vì vậy trước khi xả vào sông hồ, cần phải loại bỏ bớt chất
rắn lơ lửng có trong nước thải.
24
THE AND
PHẦN III
PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Các phương pháp xử lý
Sơ đồ các qui trình xử lý nước thải
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
Theo bản chất của phương pháp xử lý nước thải, người ta có thể chia chúng thành
phương pháp lý học, phương pháp hóa học, phương pháp sinh học. Một hệ thống xử lý
hoàn chỉnh thường kết hợp đủ các thành phần kể trên. Tuy nhiên tùy theo tính chất của
nước thải, mức độ tài chính và yêu cầu xử lý mà người ta có thể cắt bớt một số các công

đoạn.
Theo mức độ xử lý người ta có thể chia làm xử lý sơ cấp, xử lý thứ cấp, xử lý tiên tiến
hay xử lý cấp ba.
Các phương pháp lý học (cơ học) (1)
Các phương pháp sinh học (2)
Xử lý sơ cấp (3)
Xử lý thứ cấp (4)
Xử lý cấp ba (5) các phần này chưa có tài liệu.
SƠ ĐỒ CÁC QUI TRÌNH XỬ LÝ
Sử dụng bể tự hoại và bãi lọc ngầm để xử lý sơ bộ nước thải sinh hoạt
25