giáo trình kỹ thuật xử lý nước thải

Ỹ Ậ Ử ÝỸ Ậ Ử Ý
K
Ỹ
THU
Ậ
T X
Ử
L
Ý
K
Ỹ
THU
Ậ
T X
Ử
L
Ý

NƯỚCTHẢINƯỚCTHẢI
NƯỚC

THẢINƯỚC

THẢI
ThS. Nguyễn Ngọc ChâuThS. Nguyễn Ngọc Châu
Chi cụcbảovệ môi trườngChi cụcbảovệ môi trường
––
Sở TàiSở Tài
Chi

cục

bảo

vệ

môi

trường

Chi

cục

bảo

vệ

môi

trường

Sở

Tài

Sở

Tài

nguyên & Môi trường Bình Dươngnguyên & Môi trường Bình Dương


YêuYêu
cầucầu
đốiđối
vớivới
sinhsinh
viênviên

YêuYêu
cầucầu
đốiđối
vớivới
sinhsinh
viênviên
¾¾ ĐiĐihọchọcvàvà họchọctheotheo đúngđúng tinhtinh thầnthần tráchtrách nhiệmnhiệm
đốiđối
vớivới
giagia
đìnhđình
vàvà
xãxã
hộihội
đốiđối
vớivới
giagia
đìnhđình
vàvà
xãxã
hộihội
¾¾ LàmLàm việcviệctheotheo nhómnhóm

¾¾ ChuẩnChuẩnbịbị bàibài họchọc
¾¾ LàmLàm
b
ài
b
ài t
ập
t
ập
theotheo
y
êu
y
êu cầucầu
ậpập
yy
NN
ỘỘ
I DUNG MÔN HI DUNG MÔN H
ỌỌ
CC
NN
ỘỘ
I

DUNG

MÔN

HI

DUNG

MÔN

H
ỌỌ
CC
NN
ỘỘ
IDUNGMÔNHIDUNGMÔNH
ỌỌ
CC
NN
ỘỘ
I

DUNG

MÔN

HI

DUNG

MÔN

H
ỌỌ
CC


ChươngChương
1:1:
GiớiGiới
thiệuthiệu
chungchung

ChươngChương
1:

1:

GiớiGiới
thiệuthiệu
chungchung
 ChươngChương 2: 2: XửXử lýlý nướcnướcthảithảibằngbằng phươngphương pháppháp
cơcơ
họchọc
cơcơ
họchọc
 ChươngChương 3: 3: XửXử lýlý nướcnướcthảithảibằngbằng phươngphương pháppháp
hóhó
lýlý
hó
a
hó
a
lýlý
 ChươngChương 4 4 xửxử lýlý nướcnướcthảithảibằngbằng phươngphương pháppháp
hóahóa họchọc

NN
ỘỘ
IDUNGMÔNHIDUNGMÔNH
ỌỌ
CC
NN
ỘỘ
I

DUNG

MÔN

HI

DUNG

MÔN

H
ỌỌ
CC
 Chương 5: Xử lý nước thải bằng phương pháp Chương 5: Xử lý nước thải bằng phương pháp
sinh họcsinh học
 Chươn
g
6: Xử l
ý
các vấn đề ô nhiễm
p

hát sinh Chươn
g
6: Xử l
ý
các vấn đề ô nhiễm
p
hát sinh
g ý pg ý p
từ quá trình xử lý nước thảitừ quá trình xử lý nước thải
Chương 1: GIỚITHIỆU CHUNGChương 1: GIỚITHIỆU CHUNG
Chương

1:

GIỚI

THIỆU

CHUNGChương

1:

GIỚI

THIỆU

CHUNG
NN
ướướ
cvàscvàs

ựự
ô nhiô nhi
ễễ
mngumngu
ồồ
nnnn
ướướ
cc
NN
ướướ
c

và

sc

và

s
ựự
ô

nhiô

nhi
ễễ
m

ngum

ngu
ồồ
n

nn

n
ướướ
cc
Phân loại Phân loại
Lưulượng và đặcLưulượng và đặc
tínhtính
nướcthải;nướcthải;
Lưu

lượng

và

đặc

Lưu

lượng

và

đặc

tínhtính

nước

thải;nước

thải;
Tổng quan công nghệ xử lý nước thải;Tổng quan công nghệ xử lý nước thải;
Qhẩ kỹ th ật ố i ề ớ thảiQhẩ kỹ th ật ố i ề ớ thải
Q
u
y
c
h
u
ẩ
n
kỹ

th
u
ật
qu
ố
c
gi
a v
ề
nư
ớ
c
thải

;
Q
u
y
c
h
u
ẩ
n
kỹ

th
u
ật
qu
ố
c
gi
a v
ề
nư
ớ
c
thải
;
Chương 2: XLNT
=
PP CƠ HỌCChương 2: XLNT
=
PP CƠ HỌC

Chương

2:

XLNT

PP

CƠ

HỌC

Chương

2:

XLNT

PP

CƠ

HỌC

 Song chSong chắắn rác và máy nghin rác và máy nghiềền rácn rác
ểể
ềề
 BB
ểể
điđi

ềề
u hòau hòa
 Quá trình lQuá trình lắắngng
 Quá trình lQuá trình lọọcc
Chương 3: XLNT = PP HÓA LÝChương 3: XLNT = PP HÓA LÝ
Chương

3:

XLNT

=

PP

HÓA

LÝ

Chương

3:

XLNT

=

PP

HÓA

LÝ

 Qúa trình keo tụ tạo bông Qúa trình keo tụ tạo bông

Quá trình tuyểnnổiQuá trình tuyểnnổi

Quá

trình

tuyển

nổiQuá

trình

tuyển

nổi
 Quá trình hấp phụQuá trình hấp phụ
ổổ
 Qúa trình trao đ
ổ
i ionQúa trình trao đ
ổ
i ion
 L
ọ
c màn

g

(
membrane
)
L
ọ
c màn
g

(
membrane
)
ọ g( )ọ g( )
Chương 4 XLNT
=
PP HÓA HỌCChương 4 XLNT
=
PP HÓA HỌC
Chương

4

XLNT

PP

HÓA

HỌC

Chương

4

XLNT

PP

HÓA

HỌC

 Phương pháp trung hoà Phương pháp trung hoà
ếế
 K
ế
t tủaK
ế
t tủa
 Oxy hóa khửOxy hóa khử
Chương 5: XLNT
=
PP SINH HỌCChương 5: XLNT
=
PP SINH HỌC
Chương

5:

XLNT

PP

SINH

HỌC

Chương

5:

XLNT

PP

SINH

HỌC

ATAT
ỔỔ
NG QUANNG QUAN
A

TA

T
ỔỔ
NG

QUANNG

QUAN
 Các phCác phươương pháp xng pháp xửử lý sinh hlý sinh họọc;c;
 ĐĐộộng hng họọc quá trình phát tric quá trình phát triểển cn củủa vi sinh va vi sinh vậật;t;
 CCơơ ssởở lý thuylý thuyếết ct củủa quá trình pha quá trình phầần hn hủủy ky kịị khí;khí;
B. CÁC CÔNG TRÌNH XB. CÁC CÔNG TRÌNH XỬỬ LÝ HILÝ HIẾẾU KHÍU KHÍ
Bù hBù h
íhhiíhhi
ếế
khí dkhí d
ăă
ởở
ll
ll
ửử
(liê(liê

Bù
n
h
o
Bù
n
h
oạạt t
í
n
h

hi
t t
í
n
h

hi
ếế
u
khí

d
u
khí

d
ạạng t
ă
ng trng t
ă
ng trư
ở
ư
ở
ng
l
ng
l
ơơ

ll
ửử
ng
(liê
n ng
(liê
n
ttụục và dc và dạạng mng mẻẻ););
 Bùn hoBùn ho
ạạ
t tính hit tính hi
ếế
u khí dính bám
;
u khí dính bám
;
ạạ
;;
C. CÁC CÔNG TRÌNH XC. CÁC CÔNG TRÌNH XỬỬ LÝ KLÝ KỴỴ KHÍKHÍ
 Bùn hoBùn hoạạt tính kt tính kỵỵ khí dkhí dạạng tăng trng tăng trưởưởng lng lơơ ll ửửng;ng;
 Bùn hoBùn hoạạt tính kt tính kỵỵ khí dính bám;khí dính bám;
ChCh
ươươ
ng 5: XLNT
=
PP SINH Hng 5: XLNT
=
PP SINH H
ỌỌ
CC

ChCh
ươươ
ng

5:

XLNT

PP

SINH

Hng

5:

XLNT

PP

SINH

H
ỌỌ
CC
D. CÁC CÔNG TRÌNH XD. CÁC CÔNG TRÌNH X
ỬỬ
LÝ HLÝ H
ỒỒ
SINH HSINH H

ỌỌ
CVÁCVÁ
D.

CÁC

CÔNG

TRÌNH

XD.

CÁC

CÔNG

TRÌNH

X
ỬỬ
LÝ

HLÝ

H
ỒỒ
SINH

HSINH

H
ỌỌ
C

VÁ

C

VÁ

CÁCCÁC
 HH
ồồ
sinh hsinh h
ọọ
c hic hi
ếế
u khí
;
u khí
;
ọọ
;;
 HHồồ sinh hsinh họọc kc kỵỵ khí;khí;

HH
ồồ
sinh hsinh h
ọọ
ctùytictùyti

ệệ
nn

HH
ồồ
sinh

hsinh

h
ọọ
c

tùy

tic

tùy

ti
ệệ
nn
E. XE. XỬỬ LÝ CHLÝ CHẤẤT DINH DT DINH DƯỠƯỠNG BNG BẰẰNG NG
PHPHƯ
Ơ
Ư
Ơ
NG PHÁP SINH HNG PHÁP SINH H
ỌỌ
CC

ỌỌ
 XXửử lý Nitolý Nito

XX
ửử
lý photpholý photpho

XX
ửử
lý

photpholý

photpho
ChCh
ươươ
ng 6: XL Ô NHIng 6: XL Ô NHI
ỄỄ
MTMT
ỪỪ
HTXLNTHTXLNT
ChCh
ươươ
ng

6:

XL

Ô

NHIng

6:

XL

Ô

NHI
ỄỄ
M

TM

T
ỪỪ
HTXLNTHTXLNT
 Các nguồn ô nhiễm từ HTXLNTCác nguồn ô nhiễm từ HTXLNT

Các phương pháp xử lý chấtthảirắn phát sinhCác phương pháp xử lý chấtthảirắn phát sinh

Các

phương

pháp

xử

lý

chất

thải

rắn

phát

sinh

Các

phương

pháp

xử

lý

chất

thải

rắn

phát

sinh

từ hệ thống xử lý nước thảitừ hệ thống xử lý nước thải
Cá h há iả thiể à ử lý ùi hátCá h há iả thiể à ử lý ùi hát

Cá
c p
h
ươn
g
p
há
p
giả
m
thiể
u v
à
x
ử

lý
m
ùi
p
hát

Cá
c p
h

ươn
g
p
há
p
giả
m
thiể
u v
à
x
ử

lý
m
ùi
p
hát

sinh từ hệ thống xử lý nước thảisinh từ hệ thống xử lý nước thải
TÀI LITÀI LI
ỆỆ
UTHAMKHUTHAMKH
ẢẢ
OO
TÀI

LITÀI

LI

ỆỆ
U

THAM

KHU

THAM

KH
ẢẢ
OO
 Nguyễn Văn Phước; 2007; Xử lý nước thải sinh hoạt Nguyễn Văn Phước; 2007; Xử lý nước thải sinh hoạt
và công nghiệp bằng phương pháp sinh học; và công nghiệp bằng phương pháp sinh học; NXB NXB
Xây Dựng 2007Xây Dựng 2007
 Lâm Minh TriLâm Minh Triếết, Nguyt, Nguyễễn Thanh Hùng, Nguyn Thanh Hùng, Nguyễễn Phn Phướước c
Dâ 2006Dâ 2006
XX
ửử
lýlý
ướướ
thth
ảả
i đôthi đôth
ịị
àô hiàô hi
ệệ
Dâ
n;
2006

;
Dâ
n;
2006
;
XX
ửử
lý
n
lý
n
ướướ
c
th
c
th
ảả
i

đô

thi

đô

th
ịị
và
c
ô

ng ng
hivà
c
ô
ng ng
hi
ệệ
p

p

––
Tính toán thiTính toán thiếết kt kếế công trìnhcông trình; NXB ĐHQG ; NXB ĐHQG
TPHCM2006TPHCM2006
 TrTrầần Mn Mạạnh Trí, Trnh Trí, Trầần Mn Mạạnh Trung, 2006. nh Trung, 2006. Các quá Các quá
trình oxi hóa nâng cao trong xtrình oxi hóa nâng cao trong xửử lý nlý nướước và nc và nướước c
hh
ảả
ii
NXBKHKT 2006NXBKHKT 2006
t
h
t
h
ảả
i
.
i
.
NXBKHKT

2006
;
NXBKHKT

2006
;
 TrTrịịnh Xuân Lai, Nguynh Xuân Lai, Nguyễễn Trn Trọọng Dng Dươương; 2005. ng; 2005. XXửử lý lý
nn
ướướ
cthcth
ảả
icôngnghiicôngnghi
ệệ
pp
; NXB Xây D; NXB Xây D
ựự
ng 2005;ng 2005;
nn
ướướ
c

thc

th
ảả
i

công

nghii

công

nghi
ệệ
pp
;

NXB

Xây

D;

NXB

Xây

D
ựự
ng

2005;ng

2005;
TÀI LITÀI LI
ỆỆ
UTHAMKHUTHAMKH
ẢẢ

OO
TÀI

LITÀI

LI
ỆỆ
U

THAM

KHU

THAM

KH
ẢẢ
OO
 N
g
u
y
N
g
u
y
ễễn Văn Phn Văn Phư
ớ
ư
ớ

c
,
Dc
,
Dư
ơ
ư
ơ
n
g
Thn
g
Th
ịị
Thành
,
N
g
u
y
Thành
,
N
g
u
y
ễễn Thn Th
ịị
gygy
,,

gg
ịị
,gy,gy
ịị
Thanh PhThanh Phượượng; 2005. ng; 2005. KKỹỹ thuthuậật xt xửử lý chlý chấất tht thảải công i công
nghinghiệệp;p; NXB ĐHQG TPHCM2005;NXB ĐHQG TPHCM2005;
dddd
 Metcalf & E
dd
y; 2003; Metcalf & E
dd
y; 2003;
W
astewater Engineering
W
astewater Engineering
Treatment and reuse,Treatment and reuse, Fourth edition, McGraw Hill, Fourth edition, McGraw Hill,
2003.2003.
2003.2003.
 TrTrầần Văn Nhân, Ngô Thn Văn Nhân, Ngô Thịị Nga; 1999. Nga; 1999. Giáo trình công Giáo trình công
nghnghệệ xxửử lý nlý nướước thc thảảii; NXBKHKT 1999; NXBKHKT 1999
CÁCH TÍNH ĐICÁCH TÍNH ĐI
ỂỂ
MM
CÁCH

TÍNH

ĐICÁCH

TÍNH

ĐI
ỂỂ
M

M


CÁCHCÁCH
TÍNHTÍNH
ĐIỂMĐIỂM

CÁCHCÁCH
TÍNHTÍNH
ĐIỂMĐIỂM
¾¾ChuyênChuyên cầncầnhọchọctậptập: 10%: 10%
ểể
¾¾Đi
ể
mĐi
ể
mtựtự họchọc: 30%: 30%
¾¾
ThiThi
cuốicuối
kỳkỳ
: 60%: 60%
¾¾
ThiThi

cuốicuối
kỳkỳ
:

60%:

60%
Ch 1Ch 1
Ch
ương
1Ch
ương
1
GiớiThiệ ChGiớiThiệ Ch
Giới

Thiệ
u
Ch
ung
Giới

Thiệ
u
Ch
ung
N
g
u
y

ễnN
g
u
y
ễnN
gọ
cN
gọ
c ChâuChâu
gygy
gọgọ
Nướcvàsự ô nhiễmnướcNướcvàsự ô nhiễmnước
Nước

và

sự

ô

nhiễm

nướcNước

và

sự

ô

nhiễm

nước
TT
ổổ
n
g
trn
g
tr
ữữ
ll ư
ợ
ư
ợ
n
g
nn
g
nư
ớ
ư
ớ
c
t
c
t
ựự
nhiên: 1.386 trinhiên: 1.386 tri
ệệ

u kmu km
33
tron
g
tron
g

gg
ợợ
gg
ựự
ệệ
gg
đó đó
 NNướước bic biểển: n: 97,3%.97,3%.
 NNướước ngc ngọọt: t: 2,7% bao g2,7% bao gồồmm
99 GiGiữữ ll ạại i ởở ddạạng băng: ng băng: 77,2 %77,2 %
ầầ
ấấ
99 NNư
ớ
ư
ớ
c n
g
c n
g
ầầ
m/đm/đ
ấấ

t:t: 22,4 %22,4 %
99 HHồồ/đ/đầầm:m: 0,35%0,35%
ểể
99 Khí quyKhí quy
ểể
n:n: 0,04%0,04%
99 Trong sông suTrong sông suốối:i: 0,01% 0,01%
NNướước và sc và sựự ô nhiô nhiễễm nm nướướcc
 Source:www.wwtlearn.org.uk Source:www.wwtlearn.org.uk ––modified 03/2007modified 03/2007
Phân lọaiPhân lọai
Phân

lọaiPhân

lọai

Nướcthảisinhhoạt: khu dân cư khu vựchoạtNướcthảisinhhoạt: khu dân cư khu vựchoạt

Nước

thải

sinh

hoạt:

khu

dân

cư
,
khu

vực

hoạt

Nước

thải

sinh

hoạt:

khu

dân

cư
,
khu

vực

hoạt

động thương mại, …động thương mại, …


Nướcthải công nghiệp: từ các nhà máy kcnNướcthải công nghiệp: từ các nhà máy kcn

Nước

thải

công

nghiệp:

từ

các

nhà

máy
,
kcn
,
Nước

thải

công

nghiệp:

từ

các

nhà

máy
,
kcn
,
 Nước thải tự nhiên: nước mưaNước thải tự nhiên: nước mưa
 Nước thải đô thị: hỗn hợp các loại nước thải Nước thải đô thị: hỗn hợp các loại nước thải
trêntrên
Lưu lượng Lưu lượng –– NTSH (VD) NTSH (VD)
N
g
u
ồ
n Đơn v
ị
tính
(
đvt
)
Lưu lư
ợ
n
g

(
L/đvt.n
g

à
y)
g
ị ( )
ợ g( gy)
Khỏang Giá trị đặc trưng
Sân ba
y
Hành khách 11 -19 15
y
Căn hộ chung cư Phòng ngủ 380 – 570 450
Gara ô tô sửa xe Đầu xe 30 - 57 40
Nhâ iê
34
57
50
Nhâ
n v
iê
n
34
-
57
50
Quán bar/cocktail Khách 45 – 95 80
Nhân viên phục vụ 38 – 60 50
Trung tâm hội nghị Người 40 - 60 30
Khách sạn Khách 150 – 230 190
Nhân viên
p

h
ụ
c v
ụ
30
–
57 40
p ụ ụ
Nhà nghỉ (có phục vụ ăn) Khách 210 – 340 230
Nhà nghỉ (không phục vụ ăn) Khách 190 – 290 210
Văn phòng
Nhân viên
26
60
50
Văn

phòng

Nhân

viên
26

–
60
50
Nhà vệ sinh công cộng Người sử dụng 11 – 19 15
LưulượngLưulượng
––

NTSH (VD)NTSH (VD)
Lưu

lượng

Lưu

lượng

NTSH

(VD)NTSH

(VD)
Nguồn Đơn vị tính (đvt) Lưu lượng (L/đvt.ngày)
Khỏang Giá trị đặc
trưng
Phòng họp Khách 11 -19 15
Bệnh viện Giường bệnh 660 - 1500 1000
Nhân viên 20 - 60 40
Các tổ chức khác bệnh viện
(từ thiện, dưỡng lão, )
Giường 280 - 470 380
Nhân viên phục vụ 20 - 60 40
Nhà tù Tù nhân 300 - 570 450
Quản giáo 20 - 60 40
Trường học Sinh viên 40 - 80 60
LưulượngLưulượng
––
NTCN(VD)NTCN(VD)

Lưu

lượng

Lưu

lượng

NTCN(VD)NTCN(VD)
Ngành công nghiệpNgành công nghiệp Tính trên Tính trên Lưu lượng nước thảiLưu lượng nước thải
Sản xuất biaSản xuất bia 1 lít bia1 lít bia 5,65 lít5,65 lít
Ti h hế đờTi h hế đờ
1tấ ủ ải đờ1tấ ủ ải đờ
1010
2020
33
Ti
n
h
c
hế

đ
ư
ờ
ng
Ti
n
h
c

hế

đ
ư
ờ
ng
1

tấ
n c
ủ
c
ải

đ
ư
ờ
ng
1

tấ
n c
ủ
c
ải

đ
ư
ờ
ng

10

10

––
20
m
20
m
33
Sảnxuấtbơ sữaSảnxuấtbơ sữa
1tấnsữa1tấnsữa
55
––
6 lít6 lít
Sản

xuất

bơ

sữaSản

xuất

bơ

sữa
1

tấn

sữa1

tấn

sữa
5

5

––
6

lít6

lít
Nhà máy sản xuất Nhà máy sản xuất
đ
ồ
h
ộp
rau
q
uả đ
ồ
h
ộp
rau
q

uả
Tấn sản phẩmTấn sản phẩm 1,5 1,5 –– 4,5 m4,5 m
33
ộpqộpq
Dệt sợi nhân tạo Dệt sợi nhân tạo 1 tấn sản phẩm1 tấn sản phẩm 100 m100 m
33
Nguồn: Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga; 2006.
XÁC ĐXÁC Đ
ỊỊ
NH LNH L
ƯƯ
ULUL
ƯỢƯỢ
NGNG

TBTB
XÁC

ĐXÁC

Đ
ỊỊ
NH

LNH

L
ƯƯ
U

LU

L
ƯỢƯỢ
NG

NG

TBTB

ThiếtbịThiếtbị

Thiết

bịThiết

bị
Thiếtbị đoThel
Mar
.
Thiết

bị

đo

Thel
-
Mar
XÁC ĐXÁC Đ

ỊỊ
NH LNH L
ƯƯ
ULUL
ƯỢƯỢ
NGNG

TBTB
XÁC

ĐXÁC

Đ
ỊỊ
NH

LNH

L
ƯƯ
U

LU

L
ƯỢƯỢ
NG

NG

TBTB
Q = lưu lượng dòng thải (L/giây)Q = lưu lượng dòng thải (L/giây)
W = chiều rộng của phần thu hẹp (m)W = chiều rộng của phần thu hẹp (m)
H = chiều cao mực nước của phần thu hẹp (m)H = chiều cao mực nước của phần thu hẹp (m)
(
)
n
n
xH
x
Q
2
8
1
,
3
37
2=
(
)
x
x
Q
8
,
3
37
XÁC ĐXÁC Đ
ỊỊ
NH LNH L

ƯƯ
ULUL
ƯỢƯỢ
NGNG

TBTB
XÁC

ĐXÁC

Đ
ỊỊ
NH

LNH

L
ƯƯ
U

LU

L
ƯỢƯỢ
NG

NG

TBTB
W

D
Q
2
π
=
W
Q
4
=
Q = lQ = l
ưư
u lu lư
ợ
ư
ợ
ng dòng thng dòng thảả
i
(m3/giây)
i
(m3/giây)
D = đD = đườường kính ng kính ốống dng dẫẫn (m)n (m)
ằằ
ốố
B = hB = h
ằằ
ng sng s
ốố
ccảảm m
ứứ
ng

t
ng
t
ừừ
(Vs/giây)(Vs/giây)
W = vW = vậận tn tốốc dòng chc dòng chảảy (m/s) y (m/s)
điđi
ệệ
hh
ếế
đ đđ đ
(V)(V)
E =
đi
E =
đi
ệệ
n t
h
n t
h
ếế
đ
o
đđ
o
đ
ư
ợ
ư

ợ
c
(V)
, E ~
W
c
(V)
, E ~
W