giáo trình kỹ thuật xử lý nước thải chương 1 giới thiệu chung

Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG
1.1NƯỚC VÀ SỰ Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC
Nước trong tự nhiên và các mục đích sử dụng
Nước là nguồn gốc của sự sống, là môi trường trong đó diễn ra các quá trình sống.
do khả năng hòa tan cao nên nước là môi trường hòa tan và vận chuyển hiệu quả các chất
dinh dưỡng tới các mô và các cơ quan của cơ thể sống cũng như thải bỏ các chất thải của
các cơ quan này. Trong môi trường tự nhiên, nước là môi trường hòa tan các chất tan và
vận chuyển các chất tan trong sinh quyển.
Theo thống kê hiện nay tổng trữ lượng nước tự nhiên trên trái đất là 1.386 triệu
km
3
trong đó
Nước biển: 97,3%.
Nước ngọt: 2,7% bao gồm: giữ lại ở dạng băng (77,2%); nước ngầm/đất
(22,4%); hồ/đầm (0,35%); khí quyển (0,04%); và 0,01% còn lại trong sông suối;
Nước được phân bố rộng rãi trên trái đất qua hệ thống kênh rạch, sông ngòi, biển
và trong các tầng đất, và được con người sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như:
giao thông vận chuyển; tưới tiêu trong nông nghiệp; làm thủy điện; cung cấp nước cho
sinh hoạt, nguyên liệu và các tác nhân trong công nghiệp; làm phương tiện sinh hoạt giải
trí,…
Khai thác và ô nhiễm nguồn nước
Như đã trình bày ở trên, nguồn nước trong tự nhiên được khai thác và sử dụng cho
rất nhiều mục đích khác nhau, tùy theo mục đích khai thác sử dụng mà có thể gây ô
nhiễm nguồn nước ví dụ việc giao thông vận tải gây ô nhiễm xăng dầu cho nguồn nước,
quá trình tưới tiêu làm cho nguồn nước ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật, hợp chất nitơ,…
tuy nhiên trong giới hạn của môn học, sẽ tập trung vào xem xét việc khai thác nguồn
nước cho sinh hoạt và công nghiệp. Sơ đồ khai thác nguồn nước cho sinh hoạt và công
nghiệp được trình bày trong hình 1.1.
Hình 1.1. Chu trình của nước (Nguồn: www.wwtlearn.org.uk-modified 03/2007)
1

ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Khai thác xử lý và phân phối
Thu gom xử lý và thải trở lại;
Làm sạch tự nhiên trong sông hồ;
Lặp lại sơ đồ ở điểm khác
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Chu trình cho thấy việc khai thác và sử dụng nguồn nước phục vụ cho mục đích
sinh hoạt hay công nghiệp, thì sau khi sử dụng nước thải từ các hoạt động này sẽ quay
ngược lại nguồn khai thác, điều này dẫn đến kết quả là làm thay đổi chất lượng của
nguồn nước như
 Làm thay đổi pH của nước do ô nhiễm bởi H
2
SO
4
, HNO
3
từ khí quyển và nước
thải công nghiệp;
 Gia tăng hàm lượng các ion Ca
2+
, Mg
2+
, Si
4+
trong nước ngầm và nước sông;
 Gia tăng hàm lượng các ion kim loại nặng (Zn, Cr, Ni, Pb, Hg, As.) và các anion
PO
4
2-
, NO

3
-
, NO
2
-
,… trong nước tự nhiên từ nước thải công nghiệp
 Làm tăng hàm lượng muối trong nước mặt và nước ngầm từ nước thải, khí quyển
và chất thải rắn;
 Gia tăng hàm lượng các hợp chất hữu cơ như chất hoạt động bề mặt, thuốc bảo vệ
thực vật, dầu,…;
 Giảm hàm lượng oxy trong nước tự nhiên do quá trình oxy hóa chất hữu cơ;
 Giảm độ trong suốt của nước
 Nước tự nhiên bị nhiễm các đồng vị phòng xạ
Việc thải nước chưa xử lý hoặc xử lý không triệt để sẽ làm gia tăng ô nhiễm nguồn
nước, vì vậy nếu không có các biện pháp quản lý phù hợp thì sẽ làm nguồn nước ô nhiễm
nghiêm trọng và có thể dẫn đến không còn nguồn nước sạch để con người khai thác để
phục vụ cho nhu cầu của mình.
1.2PHÂN LOẠI
Nước thải là chất thải lỏng được thải ra từ quá trình sản xuất, dịch vụ, cuộc sống hàng
ngày hoặc từ các hoạt động khác.
Với định nghĩa như trên, nước thải có thể được phân chia thành các loại như sau
 Nước thải sinh hoạt: hộ gia đình, khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại,…
 Nước thải công nghiệp: từ các nhà máy, khu công nghiệp,…
 Nước thải tự nhiên: nước mưa
 Nước thải đô thị: hỗn hợp các loại nước thải trên
Trong đó
Nước thải sinh hoạt: là nước phát sinh từ nhà tắm, giặt, hồ bơi, nhà ăn, nhà vệ
sinh, nước rửa sàn nhà,…Thành phần chủ yếu là chất hữu cơ (chiếm khoảng 58%), phần
còn lại là chất khoáng (chiếm 42%). Đặc điểm cơ bản của nước thải sinh hoạt là có hàm
lượng cao các chất hữu cơ không bền sinh học (như hydratcac bon, protein,…); chất dinh

dưỡng (photphat, nitơ); vi trùng; chất rắn và mùi.
Nước chảy tràn: là nước mưa chảy tràn qua đô thị, công nghiệp và ruộng đồng.
Tùy thuộc vào địa bàn nước chảy qua mà tính chất nước có thể rất khác nhau. Ví dụ nước
mưa chảy qua các khu vực bị ô nhiễm có thể chứa các chất ô nhiễm do quá trình rửa trôi,
hay nước chảy qua đồng ruộng sẽ có chứa các thành phần Nitơ, phospho và thuốc bảo vệ
thực vật,…. Mặc dù thành phần ô nhiễm trong nước này không cao, tuy nhiên khi hoạch
2
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
định một chiến lược quản lý nguồn nước, nhà quản lý cũng cần quan tâm đến các nguồn
nước này vì đây cũng là nguồn làm ô nhiễm nguồn nước.
Nước thải công nghiệp: từ khai thác và chế biến các nguyên liệu hữu cơ và vô cơ.
 Nước hình thành do phản ứng hóa học, đối với nước này thường chứa các chất phản
ứng và sản phẩm của quá trình phản ứng;
 Nước ở dạng ẩm tự do và liên kết trong nguyên liệu và chất ban đầu, được tách ra
trong quá trình chế biến;
 Nước rửa nguyên liệu, sản phẩm và thiết bị;
 Dung dịch nước cái;
 Nước chiết, nước hấp thụ;
 Nước làm nguội và nước giải nhiệt: dùng làm nguội các sản phẩm lỏng và khí trong
thiết bị truyền nhiệt hay làm nguội máy ;
 Nước công nghệ: chia làm 03 loại
 Nước tạo môi trường: dùng để hòa tan và hình thành bùn khi làm giàu và chế biến
quặng, vận chuyển sản phẩm và chất thải sản xuất.
 Nước rửa: dùng để rửa các sản phẩm khí, lỏng, rắn.
 Nước phản ứng có trong thành phần tác chất phản ứng.
 Các loại nước khác như: nước từ các hệ thống xử lý khí thải; nước từ thiết bị ngưng
tụ, nước rửa bao bì, nước vệ sinh nhà xưởng,…
Nước thải công nghiệp thường có lưu lượng lớn và có nồng độ các chất ô nhiễm
cao. Tuy nhiên thành phần của nước thải công nghiệp rất khác nhau tùy thuộc vào ngành

nghề và công nghệ sản xuất, vì vậy để có thể nắm rõ lưu lượng và thành phần cần phải
nắm rõ các thông tin về ngành nghề và công nghệ của đối tượng cần xem xét.
1.3LƯU LƯỢNG VÀ ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI
1.3.1 Lưu lượng và các phương pháp xác định
1.3.1.1Lưu lượng
Nước thải sinh hoạt là nước thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt
của cộng đồng: tắm, giặt giũ, vệ sinh cá nhân,… Thường lượng nước thải chiếm 65% đến
80% số lượng nước cấp đi qua đồng hồ các hộ dân, cơ quan, bệnh viện, trường học, khu
thương mại, khu giải trí,…Lượng nước thải sinh hoạt dao động trong phạm vi rất lớn tùy
thuộc vào mức sống và thói quen của người dân; đồng thời cũng phụ thuộc nhiều vào
điều kiện khí hậu và thời gian trong ngày. Lưu lượng thải từ một số nguồn sinh hoạt tại
Mỹ được trình bày trong bảng 1.1; 1.2 và 1.3.
Bảng 1.1. Tiêu chuẩn thải nước từ các khu dịch vụ thương mại tại Mỹ
Stt Nguồn
Đơn vị tính
(đvt)
Lưu lượng (L/đvt.ngày)
Khoảng Đặc trưng
1 Sân bay Hành khách 11 – 19 15
2 Căn hộ chung cư Phòng ngủ 380 – 570 450
3 Gara ô tô sửa xe
Đầu xe 30 – 57 40
Nhân viên 34 – 57 50
3
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
4 Quán bar/cocktail
Khách 45 – 95 80
Nhân viên phục vụ 38 – 60 50
5 Trung tâm hội nghị Người 40 – 60 30

6 Kho hàng hóa
Nhà vệ sinh 1300 – 2300 1500
Nhân viên 30 – 57 40
7
Khách sạn
Khách 150 – 230 190
Nhân viên phục vụ 30 – 57 40
8 Tiệm giặt
Máy giặt 1500 – 2100 1700
Khách hàng 170 – 210 190
9
Nhà nghỉ có phục vụ ăn Khách 210 – 340 230
Nhà nghỉ không phục vụ ăn Khách 190 – 290 210
10 Văn phòng Nhân viên 26 – 60 50
11 Nhà vệ sinh công cộng Người sử dụng 11 – 19 15
12
Nhà hàng bình thường Khách 26 – 40 35
Nhà hàng có quầy
bar/cocktail
Khách 34 – 45 40
13 Trung tâm mua sắm
Nhân viên 26 – 50 40
Khu đậu xe 4 – 11 8
14 Rạp hát Chỗ ngồi 8 – 15 10
Nguồn: Metcalf & Eddy; 2003;
Bảng 1.2 Tiêu chuẩn thải nước từ các công sở tại Mỹ
Stt Nguồn Đơn vị tính (đvt)
Lưu lượng (L/đvt.ngày)
Khoảng Đặc trưng
1 Phòng họp Khách 11 – 19 15

2 Bệnh viện
Giường bệnh 660 –
1500
1000
Nhân viên 20 – 60 40
3
Các tổ chức khác bệnh viện
(nhà từ thiện, nhà dưỡng lão,…)
Giường 280 – 470 380
Nhân viên phục vụ 20 – 60 40
4 Nhà tù
Tù nhân 300 – 570 450
Quản giáo 20 – 60 40
5 Trường học Sinh viên 40 – 80 60
Nguồn: Metcalf & Eddy; 2003
Bảng 1.3. Tiêu chuẩn thải nước từ các khu giải trí tại Mỹ
Stt Nguồn
Đơn vị tính
(đvt)
Lưu lượng (L/đvt.ngày)
Khoảng Đặc trưng
1 Khu nghỉ mát Khách 190 – 260 230
2 Quán cafe
Khách 8 – 15 10
Nhân viên phục vụ 30 – 45 40
3 Nhà ăn Suất ăn 15 – 40 25
4 Bể bơi
Khách 19 – 45 40
Nhân viên 30 – 45 40
4

ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
5 Khu triển lãm, giải trí Khách tham quan 10 – 19 15
Nguồn: Metcalf & Eddy; 2003;
Nước thải công nghiệp có lưu lượng phụ thuộc vào quy mô, tính chất sản phẩm,
quy trình công nghệ và mức độ sử dụng nước của từng nhà máy. Lưu lượng nước thải của
một số ngành sản xuất được trình bày trong Bảng 1.4
Bảng 1.4. Lưu lượng nước thải của một số ngành công nghiệp
Stt Ngành công nghiệp Tính trên Lưu lượng nước thải
1 Sản xuất bia 1 lít bia 5,65 lít
2 Tinh chế đường 1 tấn củ cải đường 10 – 20 m
3
3 Sản xuất bơ sữa 1 tấn sữa 5 – 6 lít
4 Nhà máy sản xuất đồ hộp rau quả 1 tấn sản phẩm 1,5 – 4,5 m
3
5 Dệt sợi nhân tạo 1 tấn sản phẩm 100 m
3
Nguồn: Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga; 2006.
1.3.1.2Một số phương pháp xác định lưu lượng
Bằng thiết bị đo
Thông thường có thể xác định lưu lượng nước thải trên cơ sở số liệu ghi chép theo
dõi sử dụng nước của từng thiết bị, từng công đoạn và của cả nhà máy. Để đo lưu lượng
nước thải các thiết bị đo được thiết kế sẵn thường được dùng để xác định. Trong một số
trường hợp không có sẵn các thiết bị đo có thể sử dụng các thiết bị tự chế hoặc trong điều
kiện không thể sử dụng thiết bị đo có thể dùng một số phương pháp khác để xác định lưu
lượng. Phần dưới đây trình bày một số thiết bị đo và phương pháp xác định lưu lượng.
Thiết bị đo dạng đập chắn cửa đa giác Thel-Mar
Là dụng cụ đo xách tay,
dùng để đo lưu lượng tại miệng
cống thải và cuối các đường ống

thải. thiết bị được sản xuất kèm
các phụ kiện thuận tiện để lắp đặt
vào các đường kính ống có kích
thước từ 150 mm đến 410 mm.
Máng đo có ưu điểm giá thành
thấp, dễ lắp đặt; có thể kết hợp
với các đập chắn tự tạo để đo lưu
lượng. Tuy nhiên nhược điểm của
thiết bị là có độ hụt mực nước
cao, phải làm sạch định kỳ; không thích hợp với nước thải có chứa nhiều chất rắn và độ
chính xác bị ảnh hưởng nếu vận tốc dòng vào lớn.
Máng đo Parshall
5
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Hình 1.2. Thiết bị đo Thel -Mar
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Thường được lắp đặt cố định vào dòng thải, ưu điểm của thiết bị là khả năng tự
làm sạch cao thích hợp sử dụng đo lưu lượng nước thải có cặn lơ lửng cao, độ hụt mực
nước tương đối thấp, độ chính xác ít bị ảnh hưởng bởi vận tốc dòng vào và thích hợp cho
mọi dòng thải. Tuy nhiên giá thành của máng đo Parshall khá cao và khó lắp đặt do yêu
cầu kênh dẫn phải có phần trũng xuống. Máng đo Parshall hiện nay được làm sẵn và bán
trên thị trường với kích thước phần thu hẹp từ 2,54cm (1inch) đến 1524cm (50ft). Máng
đo Parshall với chiều rộng thu hẹp W = 2,54 cm có thể đo lưu lượng từ 8,49.10
-4
m3/s =
3,056 m
3
/s (0.03 cfs) với tổn thất áp lực 0,06m; với máng đo có kích thước phần thu hẹp
1524cm có thể đo lưu lượng 84,9m
3

/s (3,000 cfs)
tại tổn thất áp lực là 1,74m (5.7 ft).
Kích thước chuẩn của máng đo parshall có kích
thước phần thu hẹp từ 0,3048 m đến 2,4384m
được cho trong bảng sau.
Tương ứng với các giá trị nêu trong
bảng, các kích thước còn lại như
sau
E = 91,44 cm, F = 60,96cm, G =
91,44 cm, K = 7,62cm, N =
22,86cm, X = 5,08 cm; Y =
7,62cm.
Hình 1.3. Sơ đồ và mặt cắt của máng đo Parshall.
6
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
W (m) A (m) B (m) C (m) D (m)
0,3048 0,9144 1,2192 0,6096 0,6096
0,4572 0,9144 1,2192 0,6096 0,9144
0,6096 0,9144 1,2192 0,9144 0,9144
0,9144 0,9144 1,524 1,2192 1,524
1,2192 1,2192 1,524 1,524 1,8288
1,524 1,2192 1,8288 1,8288 2,1336
1,8288 1,2192 1,8288 2,1336 2,4384
2,1336 1,524 2,1336 2,4384 2,7432
2,4384 1,524 2,1336 2,7432 3,3528
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Để dòng chảy không bị ảnh hưởng chiều cao dòng chảy tự do và dòng chảy ngập phải tuân theo một số
yêu cầu sau:
2,54cm < W < 7,62cm: dòng tự do Hb/Ha < 0.5; dòng chảy ngập Hb/Ha > 0.5
15,24cm < W < 22,86cm: dòng tự do Hb/Ha < 0.6; dòng chảy ngập Hb/Ha > 0.6

30,48cm < W < 243,84cm: dòng tự do Hb/Ha < 0.7; dòng chảy ngập Hb/Ha > 0.7
243,84cm < W < 1524cm: dòng tự do Hb/Ha < 0.8; dòng chảy ngập Hb/Ha > 0.8
Lưu lượng dòng thải được xác định theo công thức sau Q = CH
a
n
,
n
a
HCQ .=
Q = lưu lượng dòng thải (ft
3
/s)
H
a
= chiều cao mực nước trước phần thu hẹp (ft)
C và n là hằng số được tra trong bảng sau
W (in hoặc ft) W (cm) C n W (in hoặc ft) W (cm) C n
1 in 2,54 0,338 1,55 20 ft 609,6 76,25 1,60
6 in 15,24 2,08 1,58 30 ft 914,4 113,13 1,60
2 ft 60,96 8,00 1,55 40 ft 1219,2 150,00 1,60
6 ft 182,88 24,00 1,59 50 ft 1524 186,88 1,60
10 ft 304,8 39,38 1,60
Dụng cụ đo lưu lượng theo nguyên lý cảm ứng từ Faraday
Dụng cụ này áp dụng nguyên lý khi có dòng chất lỏng chảy qua các đường sức của
từ trường của hai cuộn nam châm thì điện thế sẽ thay đổi. Được sử dụng với ống thải tròn
kín, chứa đầy nước và lưu lượng dòng chảy lớn. Lưu lượng dòng chảy được xác định
theo công thức sau
W
D
Q

4
2
π
=
Q = lưu lượng dòng thải (m3/s)
D = đường kính ống dẫn (m)
W = vận tốc dòng chảy (m/s)
BD
E
=
B = hằng số cảm ứng từ (V/s)
E = điện thế đo được (V), E ~ W
Hình 1.4. Thiết bị đo áp dụng nguyên lý cảm ứng từ
Thiết bị đo lưu lượng tự tạo dạng đập chắn
Tùy theo hình dạng và mục đích sử dụng, thiết bị đo lưu lượng tự tạo dạng đập
chắn được chia thành 03 loại
7
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Hình 1.5. Đập chắn hình chữ nhật không thu
hẹp dòng chảy
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
− Đập chắn cửa chữ nhật không thu dòng
− Đập chắn cửa chữ nhật có thu dòng
− Đập chắn có khe hình chữ V
Trong ba loại nêu trên, đập chắn khe hình chữ V thích hợp sử dụng để đo lưu
lượng thấp còn trong trường hợp lưu lượng dòng chảy lớn, sử dụng đập chắn hình chữ
nhật thích hợp hơn.
Đập chắn hình chữ nhật không thu hẹp dòng chảy
Loại đập này thích hợp cho việc
đo lưu lượng trên các kênh hở hình chữ

nhật có lưu lượng dao động trong
khoảng lớn, do đó được sử dụng đối
với các quy trình sản xuất thải ra nhiều
nước thải và dòng nước thải thường ở
mức cao nhất (dòng đầy tràn) trong
cống thải. Lưu lượng dòng chảy không
áp của đập chắn hình chữ nhật không
thu dòng được tính theo công thức sau
5,1
6618 HLQ =
Q = lưu lượng dòng chảy (m
3
/h);
L = chiều dài gờ chắn (m);
H = chiều cao mực nước (m).
Đập chắn cửa chữ nhật có thu hẹp dòng chảy
Thích hợp sử dụng khi việc đo lưu lượng đòi hỏi chính xác hơn. Lưu lượng dòng
thải được xác định theo công thức sau
( )
5,1
.2,0.6618 HHLQ −=
Q = lưu lượng dòng chảy (m
3
/h)
L = chiều dài gờ chắn (m)
H = chiều cao mực nước (m)
Đập chắn có khe hình chữ V
Dụng cụ này rất phù hợp trong
trường hợp lưu lượng dòng thải thấp, đặc
biệt là trong những trường hợp yêu cầu kết

quả đo có độ chính xác cao. Các góc chữ
V thường được sử dụng là 22,5
o
, 30
o
, 45
o
,
60
o
, 90
o
và 120
o
, trong đó góc chữ V 90
o
hay được sử dụng nhất. trong trường hợp
8
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Hình 1.6. Đập chắn hình chữ nhật có thu hẹp dòng chảy
Hình 1.7. Đập chắn có khe hình chữ V
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
lưu lượng nhỏ thì góc chữ V càng nhỏ càng cho kết quả có độ chính xác càng cao. Lưu
lượng dòng thải được xác định theo công thức tổng quát như sau
5,2
.HKQ =
Q = lưu lượng dòng thải (m
3
/h)
K = hằng số phụ thuộc vào góc chữ V và hệ đơn vị đo

H = chiều cao mực nước trên đập chắn (m)
Bảng 1.5. Hằng số K theo góc chữ V
Stt Góc chữ V (
o
) Hằng số K Stt Góc chữ V (
o
) Hằng số K
1 22,5 987,8 4 60 2868
2 30 1344 5 90 4969
3 45 2057 6 120 8606
Nguồn: Nguyễn Văn Kiết, Huỳnh Trung Hải, 2006
Phương pháp khác
Sử dụng thùng hoặc bể chứa
Phương pháp này sử dụng thùng chứa (đối với lưu lượng nhỏ) hoặc bể chứa để xác
định lưu lượng, được áp dụng khi địa điểm khảo sát có sẵn các phương tiện trên.
Cách tính
Trong trường hợp thùng chứa
τ
V
Q =
V = thể tích thùng chứa (m
3
)
= thời gian nước đầy thùng (h)
Đối với bể chứa
Khi xem xét bể chứa có kích thước BxLxH, với mức nước ban đầu là H
0
(H
0
<H), theo

thời gian đo chiều cao mực nước tại các thời điểm khác nhau. Lưu lượng thải sẽ được xác
định như sau
( )
τ
0
HHLB
Q
t
−
=
Q = lưu lượng dòng thải (m
3
/h)
B = chiều rộng của bể (m)
L = chiều dài của bể (m)
9
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
H
t
= chiều cao lớp nước tại thời điểm xem xét (m)
H
0
= chiều cao lớp nước tại thời điểm ban đầu (m)
τ = thời gian (h)
Sử dụng vật nổi
Trong trường hợp không có dụng cụ đo và địa điểm
không có thùng chứa, có thể sử dụng vật nổi thả trôi
theo dòng nước trong mương thải để xác định. Lưu
lượng nước thải được tính toán như sau

tb
WAQ .=
A = tiết diện dòng chảy (m
2
)
W
tb
= vận tốc trung bình của dòng chảy (m/h)
τ
L
x8,0=

Với L = quãng đường xem xét (m)
τ = thời gian vật nổi đi hết quãng đường xem xét (giờ)
1.3.2 Đặc tính nước thải
1.3.2.1Các thông số nước thải cần quan tâm và thành phần nước thải
Trong xử lý nước thải, các thông số sau thường được phân tích nhằm đánh giá thành
phần của nước thải (Bảng 6)
Bảng 1.6. Các thông số nước thải – mục đích sử dụng hoặc ý nghĩa của thông số
Thông số Ký hiệu Ý nghĩa
Tổng chất rắn TS
Các thông số này dùng để đánh giá
khả năng tái sử dụng nước thải và để
xác định công nghệ và chế độ vận
hành thích hợp để xử lý
Tổng chất rắn dễ bay hơi TVS
Tổng chất rắn cố định TFS
Tổng chất rắn lơ lửng TSS
Chất rắn lơ lửng dễ bay hơi VSS
Chất rắn lơ lửng cố định FSS

Tổng chất rắn hòa tan TDS (TS - TSS)
Chất rắn hòa tan dễ bay hơi VDS
Tổng chất rắn hòa tan cố định FDS
Chất rắn có thể lắng
Sử dụng để xác định các chất rắn có
thể lắng trọng lực trong một khoảng
thời gian nhất định
Phân bố kích thước hạt PSD
Để đánh giá hiệu quả của quá trình
xử lý
10
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Độ đục NTU
Được dùng để đánh giá chất lượng
nước sau xử lý
Độ màu
Nâu nhạt, xám,
đen
Dùng để đánh giá điều kiện của nước
thải (mới hay đã phân hủy)
Độ truyền suốt %T
Dùng để đánh giá sự thích hợp của
việc sử dụng phương pháp khử trùng
bằng UV đối với dòng nước sau khi
được xử lý
Mùi TON
Dùng để xác định khi mùi cần phải
giải quyết
Nhiệt độ

o
C
Là thông số quan trọng trong thiết kế
và vận hành các quá trình xử lý sinh
học
Độ dẫn EC
Được dùng để đánh giá sự thích hợp
của nước sau xử lý đối với việc sử
dụng nước này cho nông nghiệp
Thông số Ký hiệu Ý nghĩa
Ammonia tự do NH
4
+
Dùng để xác định hàm lượng chất
dinh dưỡng và mức độ phân hủy của
nước thải. Các dạng oxy hóa có thể
được dùng để xác định mức độ oxy
hóa
Nitơ hữu cơ Org N
Tổng nitơ kjeldahl
TKN (Org N +
NH
4
+
)
Nitrit NO
2
-
Nitrate NO
3

-
Tổng nitơ TN
Phosphate vô cơ Inorg P
Tổng phosphate TP
Phosphate hữu cơ Org P
pH pH = -log[H
+
]
Được dùng để đo đạc độ a xít và ba
zơ của dung dịch
Độ kiềm
∑HCO
3
-
+ CO
2
-
+
(OH
-
- H
+
)
Dùng để xác định khả năng đệm của
nước thải
Chloride Cl
-
Xác định khả năng có thể tái sử dụng
nước thải cho nông nghiệp
Sulfate SO

4
2-
Đánh giá khả năng hình thành mùi và
các tác động đến khả năng xử lý bùn
thải
Kim loại
As, Cd, Ca, Cr,
Co, Cu, Pb, Mg,
Hg, Mo, Ni, Se,
Na, Zn
Đánh giá khả năng tái sử dụng của
nước thải và các ảnh hưởng độc tính
của kim loại đến quá trình xử lý. Một
lượng nhỏ của kim loại là rất quan
trọng trong quá trình xử lý sinh học
Các khí khác
O
2
, CO
2
, NH
3
,
H
2
S, CH
4
Đánh giá sự hiện diện của các khí đặc
biệt
11

ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Nhu cầu oxy sinh hóa carbon
05 ngày
CNOD
5
Xác định lượng oxy cần thiết để ổn
định chất thải về sinh học
Nhu cầu oxy sinh hóa carbon
hoàn toàn
UBOD
Xác định lượng oxy cần thiết để ổn
định chất thải về sinh học
Nhu cầu oxy nitơ NOD
Xác định lượng oxy cần thiết để oxy
hóa sinh học lượng nitơ có trong
nước thải thành nitrate
Nhu cầu oxy hóa hóa học COD
Là lượng oxy cần thiết cho quá trình
oxy hóa hóa học các chất hữu cơ
Tổng carbon hữu cơ TOC
Thường dùng thay thế cho xét
nghiệm BOD
Một số chất hữu cơ đặc biệt
khác
Dùng để xác định sự hiện diện của
một số chất hữu cơ đặc biệt và đánh
giá xác định công nghệ cần thiết để
xử lý
Coliform MPN

Đánh giá sự hiện diện của vi khuẩn
gây bệnh và hiệu quả của quá trình
khử trùng
Một số vi sinh vật đặc trưng
Vi khuẩn, động
vật nguyên sinh,
giun sán, vi rút
Để đánh giá độc tính của nước thải và
nước thải sau xử lý
Nguồn: Metcalf & Eddy; 2003.
Trong các thông số nêu trên, một số thông số thường được quan tâm khi xử lý nước thải
Bảng 1.7. Các thành phần thường được quan tâm trong xử lý nước thải
Chất rắn lơ lửng
Chất rắn lơ lửng có thể dẫn đến việc tăng khả năng lắng bùn và điều
kiện kị khí khi nước thải không được xử lý và thải trực tiếp vào môi
trường
Chất hữu cơ có khả
năng phân hủy sinh
học
Bao gồm protein, carbonhydrate và các chất béo. Các chất hữu cơ có
khả năng phân hủy sinh học được xác định thông qua các chỉ tiêu
BOD và COD. Nếu thải nước thải chứa các thành phần này thải trực
tiếp vào môi trường mà không qua xử lý thì quá trình ổn định sinh
học của chúng có thể dẫn đến việc giảm hàm lượng oxy trong nước
tự nhiên và gây hôi thối
Các nhân tố gây
bệnh
Rất nhiều bệnh có thể lan truyền qua các vi khuẩn gây bệnh có trong
nước thải
Chất dinh dưỡng

Cả ni tơ, phospho và carbon là những nguồn dinh dưỡng chính cho
sinh vật phát triển. Khi thải nước thải vào môi trường nước có thể
dẫn đến sự phát triển của sinh vật ngoài ý muốn, còn khi thải với
một lượng dư vào đất có thể dẫn đến sự ô nhiễm tầng nước ngầm.
Một số chất ô nhiễm
đặc biệt
Thường là các chất hữu cơ hoặc vô cơ có khả năng gây ung thư, biến
đổi gen hoặc quái thai hoặc có tính độc cao đã được biết
Các chất hữu cơ trơ Các chất hữu cơ này không bị phân hủy bởi các phương pháp xử lý
thông thường. Ví dụ điển hình là các chất hoạt động bề mặt, phenol
12
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
và một số hóa chất bảo vệ thực vật dùng trong nông nghiệp
Kim loại nặng
Các kim loại nặng thường có trong nước thải công nghiệp hoặc dịch
vụ
Các chất vô cơ hòa
tan
Các thành phần vô cơ như canxi, natri, sulfate có mặt trong nước
thải sinh hoạt, trong quá trình sử dụng nước
Nguồn: Metcalf & Eddy; 2003.
1.3.2.2Thành phần một số loại nước thải
Tùy theo mục đích sử dụng, thành phần và đặc tính của nước thải sẽ có giá trị khác
nhau. Thành phần nước thải sinh hoạt và của một số ngành công nghiệp được trình bày
tóm tắt trong các Bảng 1.8 và 1.9.
Bảng 1.8. Thành phần nước thải sinh hoạt
Chỉ tiêu Đơn vị
Nồng độ
Mức độ

thấp
Mức độ trung
bình
Mức độ
cao
Tổng chất rắn mg/L 390 720 1230
Tổng chất rắn hòa tan mg/L 270 500 860
Cố định mg/L 160 300 520
Bay hơi mg/L 110 200 340
Tổng chất rắn lơ lửng mg/L 120 210 400
Cố định mg/L 25 50 85
Bay hơi mg/L 95 160 315
Chất rắn có thể lắng mg/L 5 10 20
BOD
5
mg/L 110 190 350
TOC mg/L 80 140 260
COD mg/L 250 430 800
Tổng ni tơ mg/L 20 40 70
Ni tơ hữu cơ mg/L 8 15 25
NH
3
mg/L 12 25 45
Nitrit mg/L 0 0 0
Nitrate mg/L 0 0 0
Phospho tổng mg/L 4 7 12
Phospho hữu cơ mg/L 1 2 4
Phospho vô cơ mg/L 3 5 10
Chloride mg/L 30 50 90
Sulfate mg/L 20 30 50

Dầu mỡ mg/L 50 90 100
Tổng coliform Số
con/100mL
10
6
– 10
8
10
7
– 10
9
10
7
– 10
10
Fecal coliform Số
con/100mL
10
3
– 10
5
10
4
– 10
6
10
5
– 10
8

Nguồn: Metcalf & Eddy; 2003.
13
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Bảng 9. Tính chất nước thải của một số cơ sở sản xuất công nghiệp
Chỉ tiêu Đơn vị
Chế biến
sữa
Sản xuất
thịt hộp
Dệt sợi
tổng hợp
Sản xuất
clorophenol
pH 7 7 5 7
Nhiệt độ
o
C 29 28 17
BOD
5
mg/L 1000 1400 1500 4300
COD mg/L 1900 2100 3300 5400
Tổng chất rắn mg/L 1600 3300 8000 53000
Chất rắn lơ
lửng
mg/L 300 1000 2000 1200
Ni tơ mg/L 50 150 30 0
Phospho mg/L 12 16 0 0
Dầu mỡ mg/L 500
Clorua mg/L 27000

Phenol mg/L 140
Nguồn: Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga; 2006.
1.4TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Nước thải nói chung có chứa nhiều chất ô nhiễm khác nhau, đòi hỏi phải xử lý
bằng những phương pháp thích hợp khác nhau. Một cách tổng quát, các phương pháp xử
lý nước thải được chia thành các loại sau:
− Phương pháp xử lý cơ học;
− Phương pháp xử lý hóa lý;
− Phương pháp xử lý hóa học
− Phương pháp xử lý sinh học
Tùy theo lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải và tiêu chuẩn xả thải mà các
phương pháp trên được kết hợp với nhau để hình thành nên công nghệ xử lý phù hợp.
1.4.1 Phương pháp xử lý cơ học
Trong phương pháp này, các lực vật lý như trọng trường, ly tâm được áp dụng để
tách các chất không hòa tan ra khỏi nước thải. Phương pháp xử lý cơ học thường đơn
giản, rẻ tiền có hiệu quả xử lý chất lơ lửng cao. Các công trình xử lý cơ học được áp dụng
rộng rãi trong xử lý nước thải là song/lưới chắn rác, thiết bị nghiền rác, bể điều hòa, lắng,
lọc.
1.4.2 Phương pháp hóa lý
Phương pháp hóa lý sử dụng các tính chất hóa lý và phản ứng hóa học để xử lý
nước thải. Các công trình xử lý hóa lý thường kết hợp với các công trình xử lý cơ học.
Các công trình thường được áp dụng là keo tụ tạo bông, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion,
hòa tan khí, bay hơi và tách khí, lọc màng.
1.4.3 Phương pháp hóa học
14
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Phương pháp hóa học sử dụng các phản ứng hóa học để xử lý nước thải. Các công
trình thường được áp dụng như khử trùng bằng chất oxy hóa, oxy hóa hóa học, trung hòa,
kết tủa.

1.4.4 Phương pháp sinh học
Với việc phân tích và kiểm soát môi trường thích hợp, hầu hết các loại nước thải
đều có thể được xử lý bằng phương pháp sinh học. Mục đích của việc xử lý nước thải
bằng phương pháp sinh học là keo tụ và tách các loại keo không lắng và ổn định (phân
hủy) các chất hữu cơ nhờ sự hoạt động của vi sinh vật hiếu khí hoặc kị khí. Sản phẩm
cuối cùng của quá trình phân hủy sinh học thường là các chất khí (CO
2
, N
2
, CH
4
, H
2
S),
các chất vô cơ (NH
4
+
, PO
4
3-
) và tế bào mới. Các quá trình sinh học chính sử dụng trong
xử lý nước thải gồm năm nhóm chính: quá trình hiếu khí, quá trình thiếu khí, quá trình kị
khí, thiếu khí và kị khí kết hợp, và quá trình hồ sinh vật. Mỗi quá trình riêng biệt còn có
thể phân chia thành chi tiết hơn, phụ thuộc vào việc xử lý được thực hiện trong hệ thống
tăng trưởng lơ lửng (suspended – growth system), hệ thống tăng trưởng dính bám
(attached – growth system), hoặc hệ thống kết hợp. Phương pháp sinh học có ưu điểm là
rẻ tiền và có khả năng tận dụng các sản phẩm phụ làm phân bón (bùn hoạt tính) hoặc tái
sinh năng lượng (khí methane).
1.5 QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ NƯỚC THẢI
Tính đến thời điểm hiện nay (8/2010), Việt Nam đã ban hành 07 Quy chuẩn kỹ thuật

quốc gia về nước thải cụ thể
Stt Mã hiệu Tên quy chuẩn Ban hành kèm theo
1
QCVN
01:2008/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
nước thải công nghiệp chế biến
cao su thiên nhiên
Quyết định số 04/2008/QĐ-
BTNMT ngày 18 tháng 7 năm
2008
2
QCVN
11:2008/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
nước thải công nghiệp chế biến
thủy sản
Quyết định số 16/2008/QĐ-
BTNMT ngày 31 tháng 12
năm 2008
3
QCVN
12:2008/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
nước thải công nghiệp chế biến
giấy và bột giấy
Quyết định số 16/2008/QĐ-
BTNMT ngày 31 tháng 12
năm 2008
4

QCVN
13:2008/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
nước thải công nghiệp dệt may
Quyết định số 16/2008/QĐ-
BTNMT ngày 31 tháng 12
năm 2008
5
QCVN
14:2008/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
nước thải sinh hoạt
Quyết định số 16/2008/QĐ-
BTNMT ngày 31 tháng 12
năm 2008
6
QCVN
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về Thông tư số 25/2009/TT-
15
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
24:2009/BTNMT
nước thải công nghiệp BTNMT ngày 16 tháng 11
năm 2009
7
QCVN
25:2009/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
nước thải của bãi chôn lấp
Thông tư số 25/2009/TT-

BTNMT ngày 16 tháng 11
năm 2009
8
QCVN
28:2010/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
nước thải y tế
Thông tư số 39/2010/TT-
BTNMT ngày 16 tháng 12
năm 2010
9
QCVN
29:2010/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
nước thải của kho và cửa hàng
xăng dầu
Thông tư số 39/2010/TT-
BTNMT ngày 16 tháng 12
năm 2010
Ghi chú: Lưu ý một số ngành công nghiệp như sản xuất giấy và bột giấy, dệt may,… và bãi chôn lấp sẽ có
một số chỉ #êu áp dụng giá trị cao hơn tùy theo thời gian hoạt động so với thời điểm ban hành quy
chuẩn. Tất cả các quy chuẩn có thể download từ địa chỉ website
h8p://vea.gov.vn/VN/vanbanphapquy/tcmt/Pages/default.aspx
Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải của cơ sở khi thải ra
nguồn nước tiếp nhận nước thải không vượt quá giá trị C
max
được tính toán như sau:
C
max
= C x Kq x K

f
Trong đó:
C
max
là nồng độ tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải của cơ sở khi thải
ra nguồn nước tiếp nhận nước thải, tính bằng miligam trên lít nước thải (mg/l);
C là giá trị nồng độ của thông số ô nhiễm quy định.
Kq là hệ số lưu lượng/dung tích nguồn nước tiếp nhận nước thải (có thể tham khảo cách
lựa chọn trình bày trong quy chuẩn hoặc theo các quy định của địa phương nơi cơ sở xả
thải)
K
f
là hệ lưu lượng nguồn nước thải (tham khảo trong quy chuẩn)
Lưu ý: Không áp dụng công thức tính nồng độ tối đa cho phép trong nước thải cho
chỉ tiêu pH, nhiệt độ, pH, mùi, mầu sắc, coliform, tổng hoạt độ phóng xạ α, tổng hoạt
độ phóng xạ β và một số trường hợp tùy theo quy chuẩn quy định;
Ví dụ: Một cơ sở công nghiệp phát sinh nước thải với lưu lượng thải là 6.000
m
3
/ngày.đêm, thải vào nguồn tiếp nhận là dòng sông có lưu lượng dòng chảy ≤ 50m
3
/s.
Hãy cho biết một số thông số ô nhiễm (pH, độ màu, COD, BOD
5
, SS, amoni, tổng nitơ,
tổng photpho và coliform) trong nước thải của doanh nghiệp này được phép thải vào
nguồn tiếp nhận là bao nhiêu? Cho biết hiện nay nước của dòng sông này là nguồn nước
đang được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt.
16
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011

Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Giải: Vì đây là cơ sở công nghiệp, vì vậy căn cứ theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
nước thải công nghiệp QCVN 24:2009/BTNMT ban hành theo Thông tư số 25/2009/TT-
BTNMT ngày 16 tháng 11 năm 2009 của Bộ Tài nguyên và Môi trường thì
Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải của cơ sở khi
thải ra nguồn nước tiếp nhận nước thải không vượt quá giá trị C
max
được tính toán như
sau:
C
max
= C x Kq x K
f
Với C = giá trị nồng độ của thông số ô nhiễm quy định được tra trong bảng 1 của
QCVN 24:2009/BTNMT cụ thể như sau
Stt Thông số Đơn vị
Giá trị C
A B
1 pH -
6-9
5,5-9
2 Độ mầu (Co-Pt ở pH = 7) -
20
70
3 BOD
5
(20
0
C) mg/l
30

50
4 COD mg/l
50
100
5 Chất rắn lơ lửng mg/l
50
100
6 Amoni (tính theo Nitơ) mg/l
5
10
7 Tổng Nitơ mg/l
15
30
8 Tổng Phôtpho mg/l
4
6
9 Coliform MPN/100ml
3000
5000
Do nguồn tiếp nhận được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt vì vậy giá trị C ở cột A
được sử dụng để xác định giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm;
Kq = hệ số lưu lượng/dung tích nguồn nước tiếp nhận nước thải; Theo đề bài
nguồn tiếp nhận là dòng sông có lưu lượng chảy ≤ 50m
3
/s; tra Bảng 2 của QCVN
24:2009/BTNMT thu được Kq = 0,9;
K
f
= hệ lưu lượng nguồn nước thải; Với lưu lượng của nguồn thải là 6.000
m

3
/ngày.đêm, tra Bảng 4 của QCVN 24:2009/BTNMT thu được K
f
= 0,9 (F > 5.000)
Như vậy cơ sở này chỉ được phép xả nước thải vào nguồn tiếp nhận sau khi các thông số
ô nhiễm trong nước thải đã xử lý đến giá trị như sau C
max
= C x Kq x K
f
= C x 0,9 x 0,9
St
t
Thông số Đơn vị C C
max
1 pH -
6-9 6-9
2 Độ mầu (Co-Pt ở pH =
7)
-
20 20
3 BOD
5
(20
0
C) mg/l
30 24
17
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
4 COD mg/l

50 41
5 Chất rắn lơ lửng mg/l
50 41
6 Amoni (tính theo Nitơ) mg/l
5 4
7 Tổng Nitơ mg/l
15 12
8 Tổng Phôtpho mg/l
4 3
9 Coliform MPN/100m
l
300
0
300
0
Tài liệu tham khảo
1. Nguyễn Văn Phước; 2007; Giáo trình xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp
bằng phương pháp sinh học; NXBXD 2007;
2. Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân; 2006; Xử lý nước thải
đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình; NXB ĐHQG TPHCM 2006;
3. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga; 2006. Giáo trình công nghệ xử lý nước thải;
NXBKHKT 2006;
4. Nguyễn Văn Kiết, Huỳnh Trung Hải, 2006. Quan trắc nước thải công nghiệp;
NXBKHKT 2006;
5. Trịnh Xuân Lai; 2000. Xử lý nước thải công nghiệp; NXB Xây Dựng 2000;
6. Nguyễn Văn Phước, Dương Thị Thành, Nguyễn Thị Thanh Phượng; 2005. Kỹ
thuật xử lý chất thải công nghiệp; NXB ĐHQG TPHCM 2005;
7. Metcalf & Eddy; 2003; Wastewater Engineering – Treatment and Reuse, Fourth
Edition, McGraw Hill, 2003;
8. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga; 1999. Giáo trình công nghệ xử lý nước thải; NXB

KHKT 1999;
9. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường
h8p://vea.gov.vn/VN/vanbanphapquy/tcmt/Pages/default.aspx
18
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011