Do an tot nghiep.ThanhMTK7 chua sua

MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Con người và môi trường có mối quan hệ mật thiết với nhau. Trong lịch sử phát triển của
con người, để giải quyết các nhu cầu thiết yếu của cuộc sống cũng như sự gia tăng dân số một
cách nhanh chóng trong thời gian gần đây đã và đang gây ra nhiều tác động đến cân bằng sinh
học trong hệ sinh thái. Thiên nhiên bị tàn phá, môi trường ngày càng xấu đi và việc ô nhiễm môi
trường nước đang là một vấn đề lớn mà con người chúng ta đang phải đối mặt. Hầu hết nước
thải trong các ngành: công nghiệp, dịch vụ, y tế,… và nước thải sinh hoạt đều chưa được xử lý
triệt để đã thải trực tiếp ra ngoài môi trường, gây ra ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng, gây
ảnh hưởng đến sức khỏe con người, mỹ quan đô thị cũng như đời sống của các loài động thực
vật.
Hiện nay có rất nhiều biện pháp xử lý và công nghệ được đưa vào áp dụng trong xử lý
nước thải với các quy mô lớn, nhỏ và đạt được hiệu quả xử lý khá cao. Việc xử lý nước thải
bằng chế phẩm sinh học đã và đang được áp dụng ở nhiều nơi trên thế giới với các ưu điểm là
không độc hại, chi phí không cao, thân thiện với môi trường tận dụng được một số nguồn chất
thải hữu cơ,bảo vệ môi trường. Để hiêu rõ hơn về lợi ích, vai trò của chế phẩm trong xử lý nước
thải, đặc biệt là nước thải sinh hoạt, vì vậy tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu và đánh giá khả
năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng chế phẩm sinh học”. ( chỉnh lại dãn dòng và căn lề)
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt bằng chế phẩm sinh học
- So sánh hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt bằng chế phẩm sinh học và các kết quả nghiên
cứu trước
- Đề ra giải pháp nhằm kết hợp các phương pháp khác với chế phẩm sinh học
III. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
- Tìm hiểu về thành phần, tính chất của nước thải sinh hoạt
- Tìm hiểu một số quy trình và phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt
- Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của chế phẩm sinh học
- Đánh giá hiệu quả xử lý nước đầu ra sau khi xử lý và kết luận
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
1.1. Khái niệm về nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt là hỗn hợp phức tạp thành phần các chất , trong đó chất bẩn thuộc

nguồn gốc hữu cơ thường tồn tại dưới thành phần không hoà tan, dạng keo và dạng hoà tan.
Thành phần và tính chất của chất bẩn phụ thuộc vào mức độ hoàn thiện thiết bị, trạng thái làm
việc của hệ thống mạng lưới vận chuyển, tập quán sinh hoạt của người dân, mức sống xă hội,
điều kiện tự nhiên…do tính chất hoạt động của đô thị mà chất bẩn của nước thải thay đổi theo
thời gian và không gian.(chỉnh lề)
1.2. Nguồn gốc của nước thải sinh hoạt ( thống nhất đề mục này không gạch chân bên
dưới)
Nước thải sinh hoạt là nước thải phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt của các cộng đồng
dân cư như: khu vực đô thị, trung tâm thương mại, khu vực vui chơi giải trí, cơ quan công sở, …
Thông thường, nước thải sinh hoạt của hộ gia đình được chia làm hai loại chính: nước đen và
nước xám. Nước đen là nước thải từ nhà vệ sinh, chứa phần lớn các chất ô nhiễm, chủ yếu là:
chất hữu cơ, các vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lửng. Nước xám là nước phát sinh từ quá trình
rửa, tắm, giặt, với thành phần các chất ô nhiễm không đáng kể. Lượng nước thải của một khu
dân cư phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩn cấp nước. Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu
dân cư phụ thuộc vào khả năng của các nhà máy cấp nước hay trạm cấp nước hiện có. Cấc trung
tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn.
Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các
sông rạch, còn các vung ngoại thành và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước
thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc bằng biên pháp tự thấm.
1.3.Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt.
Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:
• Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh
• Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa
trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà.
Nước thải sinh hoạt chứ nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra cồn có cả các
thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chât hữu cơ chứ trong nươc
thải bao gồm các hợp chất như protein (40%-50%); hydrat cacbon (40%-50%). Nồng độ chất
hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150-450mg/l theo trọng lượng khô. Có
khoảng 20-40% chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học. Ở những khu dân cư đông đúc, vệ sinh
thấp kém, nước thải sinh hoạt không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô

nhiễm môi trường nghiêm trọng.
3. Tác hại đến môi trường.
Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong nước thải gây
ra.
• COD, BOD: sự khoáng hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây ra
thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường
nước. Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành. Trong phân hủy
yếm khí sinh ra các sản phẩm như H
2
S, NH
3,
CH
4,
...làm cho nước có mùi hôi thối
và làm giảm pH của môi trường.
• SS: lứng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí.
• Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đến đời sống
của thủy sinh vật nước.
• Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu chảy, ngộ
độc thức ăn, vàng da,…
• Ammonia, P: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng. Nếu nồng độ trong
nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa ( sự phát triển bùng phát của các
loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và diệt
vong các sinh vattj, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình hô
hấp của tảo thải ra ).
• Màu: mất mỹ quan.
• Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tấn oxy trên bề mặt.
CHƯƠNG 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI.
2.1. Các đặc trưng của nước thải sinh hoạt ( phần này em nên đưa vào
chương 1)

Lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư được xác định trên cơ sở nước cấp. Tiêu
chuẩn nước thải sinh hoạt của các khu dân cư đô thị thường là từ 100 đến 250 l/người/ngày (đối
với các nước đang phát triển) và từ 150 đến 500 l/người/ngày (đối với các nước phát triển). Tiêu
chuẩn cấp nước các đô thị nước ta hiện nay dao động từ 120 đến 180 l/người/ngày. Đối với khu
vực nông thôn, tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt từ 50 đến 120 l/người/ngày. Tiêu chuẩn nước thải
phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước. Thông thường tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt lấy bằng 80
đến 100% tiêu chuẩn cấp nước cho mục đích nào đó. Ngoài ra, lượng nước thải sinh hoạt của
khu dân cư còn phụ thuộc vào điều kiện trang thiết bị vệ sinh nhà ở, đặc điểm khí hậu thời tiết
và tập quán sinh hoạt của nhân dân.
Lượng nước thải sinh hoạt tại các cơ sở dịch vụ, công trình công cộng phụ thuộc vào
loại công trình, chức năng, số người tham gia, phục vụ trong đó. Tiêu chuẩn thải nước của một
số loại cơ sở dịch vụ và công trình công cộng này được nêu trong bảng 1.1.
Bảng 1.1. Tiêu chuẩn thải nước của một số cơ sở dịch vụ và công trình công cộng.
Nguồn nước thải Đơn vị tính Lưu lượng, l/ngày
Nhà ga, sân bay Hành khách 7,5-15
Khách sạn
Khách 152-212
Nhân viên phục vụ 30-45
Nhà ăn Người ăn 7,5-15
Siêu thị Người làm việc 26-50
Bệnh viện
Giường bệnh 473-908 ( 500-600)*
Nhân viên phục vụ 19-56
Trường Đại học Sinh viên 56-113
Bể bơi Người tắm 19-45
Khu triển lãm, giải trí Người tham quan 15-30
Lượng nước thải tập trung của đô thị rất lớn. Lượng nước thải của thành phố 20 vạn dân
khoảng 40 đến 60 nghìn m
3
/ngày. Tổng lượng nước thải thành phố Hà Nội(năm 2006) gần

500.000 nghìn m
3
/ngày. Trong quá trình sinh hoạt, con người xả vào hệ thống thoát nước một
lượng chất bẩn nhất định, phần lớn là các loại cặn, chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng. Ở nước ta
Tiêu chuẩn TCXD 51:2007 quy định về lượng chất bẩn tính cho một người dân xả vào hệ thống
thoát nước trong một ngày theo bảng 1.2 sau đây. (Căn chỉnh lề)
Bảng 1.2. Lượng chất bẩn của một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát nước (theo
quy định của TCXD 51:2007 ).
Các chất Giá trị , g/ng.d
- Chất lơ lửng (SS )
- BOD
5
của nước thải chưa lắng
- BOD
5
của nước thải đã lắng
- Nitơ amôn (N-NH
4
)
- Phốt phát (P
2
O
5
)
- Clorua (Cl
-
)
60¸65
65
30¸35

8
3,3
10
Thành phần nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước, đặc điểm hệ thống thoát
nước điều kiện trang thiết bị vệ sinh... và có thể tham khảo theo bảng 1.3 sau đây.
Bảng 1.3. Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư
Chỉ tiêu Trong khoảng Trung bình
Tổng chất rắn ( TS), mg/l 350-1.200 720
-Chất rắn hoà tan (TDS) , mg/l 250-850 500
-Chất rắn lơ lửng (SS), mg/l 100-350 220
-BOD
5
, mg/l 110-400 220
-Tổng Nitơ, mg/l 20-85 40
-Nitơ hữu cơ, mg/l 8-35 15
-Nitơ Amoni, mg/l 12-50 25
-Nitơ Nitrit, mg/l 0-0,1 0,05
-Nitơ Nitrat, mg/l 0,1-0,4 0,2
-Clorua, mg/l 30-100 50
-Độ kiềm , mgCaCO
3
/l 50-200 100
-Tổng chất béo, mg/l 50-150 100
-Tổng Phốt pho, mg/l 8
Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chất hữu cơ lớn (từ 50 đến 55%), chứa
nhiều vi sinh vật, trong đó có vi sinh vật gây bệnh. Đồng thời trong nước thải còn có nhiều vi
khuẩn phân huỷ chất hữu cơ, cần thiết cho các quá trình chuyển hoá chất bẩn trong nước. Trong
nước thải đô thị còn có vi khuẩn gây bệnh phát triển, tổng số coliform từ 10
6
đến 10

9
MPN/100ml, fecal coliform từ 10
4
đến 10
7
MPN/100ml.
Như vậy nước thải sinh hoạt của đô thị, các khu dân cư và các cơ sở dịch vụ, công trình
công cộng có khối lượng lớn, hàm lượng chất bẩn cao, nhiều vi khuẩn gây bệnh là một trong
những nguồn gây ô nhiễm chính đối với môi trường nước.
2.2 Các phương pháp thường sử dụng trong xử lý nước thải sinh hoạt.
2.2.1. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ LÝ HỌC(VẬT LÝ) ( KHÔNG VIẾT HOA NHỮNG ĐỀ MỤC
NÀY)
Trong nước thải thường chứa các chất không tan ở dạng lơ lửng. Để tách các chất này ra
khỏi nước thải. Thường sử dụng các phương pháp cơ học như lọc qua song chắn rác hoặc
lưới chắn rác, lắng dưới tác dụng của trọng lực hoặc lực li tâm và lọc. Tùy theo kích
thước, tính chất lý hóa, nồng độ chất lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ cần làm
sạch mà lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp.
Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý trước hết phải qua song chắn rác. Tại đây các thành
phần có kích thước lớn (rác) như giẻ, rác, vỏ đồ hộp, rác cây, bao nilon… được giữ lại.
Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn. Đây là bước quan trọng nhằm đảm
bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nước thải.
Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại thô, trung bình và mịn.
Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và song chắn rác mịn
có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25 mm. Theo hình dạng có thể phân thành song
chắn rác và lưới chắn rác. Song chắn rác cũng có thể đặt cố định hoặc di động.
Song chắn rác được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng một góc 45 –
600 nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75 – 850 nếu làm sạch bằng máy. Tiết
diện của song chắn có thể tròn, vuông hoặc hỗn hợp. Song chắn tiết diện tròn có trở lực
nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắc bởi các vật giữ lại. Do đó, thông dụng hơn cả là thanh có
tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc phía sau và cạnh tròn phía trước hướng đối diện với

dòng chảy. Vận tốc nước chảy qua song chắn giới hạn trong khoảng từ 0,6 -1m/s. Vận
tốc cực đại giao động trong khoảng 0,75 -1m/s nhằm tránh đẩy rác qua khe của song.
Vận tốc cực tiểu là 0,4m/s nhằm tránh phân hủy các chất thải rắn. (căn chỉnh lề và dãn
dòng)
A. LẮNG CÁT
Bể lắng cát được thiết kế để tách các tạp chất vô cơ không tan có kích thước từ 0,2mm
đến 2mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bị cát, sỏi bào mòn, tránh tắc
đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến các công trình sinh học phía sau. Bể lắng cát có thể phân
thành 2 loại: bể lắng ngang và bể lắng đứng. Ngoài ra để tăng hiệu quả lắng cát, bể lắng cát thổi
khí cũng được sử dụng rộng rãi.
Vận tốc dòng chảy trong bể lắng ngang không được vượt qua 0,3 m/s. Vận tốc này cho
phép các hạt cát, các hạt sỏ và các hạt vô cơ khác lắng xuống đáy, còn hầu hết các hạt hữu cơ
khác không lắng và được xử lý ở các công trình tiếp theo.
B. LẮNG
Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải (bể lắng đợt 1) hoặc
cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông hay quá trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2). Theo
dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang và bể lắng đứng.
Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc không lớn hơn
0,01 m/s và thời gian lưu nước thừ 1,5 – 2,5 h. Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu
lượng nước thải lớn hơn 15000 m3/ngày. Đối với bể lắng đứng, nóc thải chuyển động theo
phương thẳng đứng từ dưới lên đến vách tràn với vận tốc từ 0,5 – 0,6 m/s và thời gian lưu nước
trong bể dao động khoảng 45 – 120 phút. Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể
lắng ngang từ 10 – 20 %.
C. TUYỂN NỔI
Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng)
phân tán không tan, tự lắng kém khỏi pha lỏng. Trong một số trường hợp, quá trình này còn
được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt. Trong xử lý nước thải, quá
trình tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng, làm đặc bùn sinh học. Ưu điểm cơ
bản của phương pháp này là có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ, nhẹ, lắng chậm trong thời gian
ngắn.

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào pha lỏng. Các bọt khí này
sẽ kết dính với các hạt cặn. Khi khối lượng riêng của tập hợp bọt khí và cặn nhỏ hơn khối lượng
riêng của nước, cặn sẽ theo bọt nổi lên bề mặt.
Hiệu suất quá trình tuyển nổi phụ thuộc vào số lượng, kích thước bọt khí, hàm lượng chất rắn.
Kích thước tối ưu của bọt khí nằm trong khoảng 15 – 30 micromet (bình thường từ 50 – 120
micromet). Khi hàm lượng hạt rắn cao, xác xuất va chạm và kết dính giữa các hạt sẽ tăng lên, do
đó, lượng khí tiêu tốn sẽ giảm. Trong quá trình tuyển nổi, việc ổn định kích thước bọt khí có ý
nghĩa quan trọng.
( chỉnh lề và dãn dòng)
2.2.2. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HÓA HỌC VÀ HÓA LÝ
A. TRUNG HÒA
Nước thải chứa acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH về khoảng 6,5 – 8,5
trước khi thải vào nguồn nhận hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo. Trung hòa nước thải
có thể thực hiện bằng nhiều cách:
- Trộn lẫn nước thải acid và nước thải kiềm;