Chuong 2 - Cong nghe nuoc va nuoc thai

Trường Đại học Bách Khoa Tp. HCM

Chương 2

1


Chương 2: Công nghệ nước và nước thải
 Nội

dung

2.1. Công nghệ xử lý nước thiên nhiên
2.2. Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt

2


2.1. Công nghệ xử lý nước thiên nhiên
 Xử

lý nước cấp

2.1.1. Nguồn nước phục vụ cho nhu cầu cấp nước
2.1.2. Lựa chọn nguồn nước
2.1.3. Công nghệ xử lý nước mặt

2.1.4. Công nghệ xử lý nước ngầm
2.1.5. Công nghệ xử lý nước đặc biệt

3

2.1.1. Nguồn nước phục vụ cho nhu cầu cấp nước
 Nguồn

nước cấp

 Nước mặt
 Nước ngầm

4


2.1.1. Nguồn nước phục vụ cho nhu cầu cấp nước
 Nước

5

mặt

 Nước ao, hồ, đầm, sông, suối…
 Thành phần và chất lượng của nước mặt chịu nhiều
ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên, nguồn gốc xuất
xứ, các điều kiện môi trường xung quanh và cả tác
động của con người khi khai thác và sử dụng nguồn
nước.
 Thông thường trong nước mặt có thể tìm thấy các
hóa chất hịa tan dưới dạng ion và phân tử, có
nguồn gốc hữu cơ hoặc vô cơ; các hệ keo; các chất
rắn lơ lửng; và nhiều loại vi sinh vật như là vi

khuẩn, tảo …


2.1.1. Nguồn nước phục vụ cho nhu cầu cấp nước
 Nước

6

ngầm

 Nước ngầm ít chịu ảnh hưởng tác động của con
người.
 Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng
nước bề mặt.
 Hầu như khơng có các hạt keo hay các hạt cặn lơ
lửng. Sự hiện diện của VSV cũng rất ít.
 Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là các
tạp chất hòa tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng
và thời tiết, các q trình phong hóa và sinh hóa.
 Nước ngầm cũng bị nhiễm bẩn do hoạt động của con
người.


2.1.2. Lựa chọn nguồn nước
 Nguồn

7

nước cấp

Chỉ tiêu

Nước mặt

Nước ngầm

Nhiệt độ

Thay đổi theo mùa

Tương đối ổn định

Chất rắn lơ lửng

Cao và thay đổi theo mùa

Thấp và hầu như khơng có

Chất khống hịa tan

Thay đổi theo lưu vực sơng

Thường cao hơn nước mặt

Hàm lượng Fe, Mn

Thường rất thấp

Thường xun có

Khí CO2 hịa tan

Thường thấp hoặc bằng 0

Thường có ở nồng độ cao

Khí O2 hịa tan

Thường gần bão hịa

Thường khơng tồn tại

Khí NH3

Có khi nước bị nhiễm bẩn

Có sẵn trong nguồn nước

Khí H2S

Khơng có

Thường có

SiO2

Thường có ở nồng độ thấp

Thường có ở nồng độ cao

VSV

Có nhiều loại gây bệnh

Chủ yếu là vi khuẩn sắt


2.1.2. Lựa chọn nguồn nước
 Lựa

8

chọn nguồn nước

 Chất lượng nước phải tốt và ổn định, không bị ô
nhiễm từ chất thải của con người
 Lưu lượng nước phải đảm bảo cung cấp quanh
năm, cả hiện tại và trong tương lai
 Không gây trở ngại cho các nhu cầu dùng nước
khác, có điều kiện bảo vệ vệ sinh
 Nguồn nước gần nơi tiêu thụ có sẵn thế năng nhằm
giảm giá thành sản xuất nước
 Thuận tiện cho việc thiết kế, thi cơng, lắp đặt, vận
hành, quản lý với chi phí thấp


2.1. Công nghệ xử lý nước thiên nhiên
 Công

Phèn

9

nghệ xử lý nước mặt
Polymer

Nước
thô
Cl2
Bể
trộn
nhanh

Bể tạo
bông

Bể lắng

Nước
sạch
Bể lọc cát
Bể tiếp xúc Clo


2.1. Công nghệ xử lý nước thiên nhiên
 Công

10

nghệ xử lý nước mặt

Nước mặt

Phèn nhôm

Bể keo tụ

Polymer

Bể tạo
bông

Bể
lắng

Khử trùng
(Cl2)

Bể lọc cát
nhanh

Bể chứa nước
sạch


2.1. Công nghệ xử lý nước thiên nhiên
 Công

nghệ xử lý nước ngầm
Vôi

Nước
thô
Giàn mưa

11


2.1. Công nghệ xử lý nước thiên nhiên
 Công

12

nghệ xử lý nước ngầm

Nước ngầm
Ca(OH)2, Cl2
Giếng bơm

(nếu cần)

Giàn mưa
làm thoáng
Bể
lắng

Khử trùng
(Cl2)
Bể lọc cát
nhanh

Bể chứa nước
sạch


2.1. Công nghệ xử lý nước thiên nhiên
 Công

nghệ xử lý nước đặc biệt

 Nước cứng
 Nước lợ/mặn

13


2.1. Công nghệ xử lý nước thiên nhiên
 Công

14

nghệ xử lý nước cứng

Nước ngầm
Vôi, soda
Polymer
Giếng bơm

Bể kết tủa
CaCO3, Mg(OH)2

Bể lắng ngang
hoặc đứng

Khử trùng
(Cl2)

Bể lọc cát nhanh
hoặc áp lực

Bể chứa nước
sạch


2.1. Công nghệ xử lý nước thiên nhiên
 Công

15

nghệ xử lý nước lợ/mặn

Nước lợ/mặn

Keo tụ - lắng – lọc
Khử cứng – lắng – lọc

Bể lọc than và
nhựa
Cột lọc tinh
10 µm và 5 µm

Khử trùng
(Cl2)
Thiết bị lọc
màng RO

Bể chứa nước
sạch


2.2. Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
 Xử

lý nước thải

2.2.1. Nước thải sinh hoạt
2.2.2. Ô nhiễm nguồn nước và bảo vệ nguồn nước
2.2.3. Khả năng tự làm sạch nguồn nước

2.2.4. Phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt
2.2.5. Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
2.2.6. Công nghệ xử lý nước thải cơng nghiệp

2.2.7. Hệ thống cấp thốt nước trong xí nghiệp
2.2.8. Ơ nhiễm nước thải cơng nghiệp.
2.2.9. Phương pháp xử lý nước thải công nghiệp

2.2.10. Xử lý nước thải của một số ngành điển hình

16

2.2.1. Nước thải sinh hoạt
 Nguồn

17

gốc

 Tạo ra từ
 khu vệ sinh của nhà hành chánh, nhà sản xuất;
 các nhà ăn, nhà tắm của các phân xưởng hoặc các vị
trí độc lập;
 rửa nền nhà


2.2.1. Nước thải sinh hoạt
 Thành

18

phần tính chất

 Chất rắn lơ lửng
 Vi sinh vật gây bệnh
 Chất dinh dưỡng N, P

 Chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học
 Chất hữu cơ khó phân huỷ sinh học: chất hoạt động bề
mặt, phenol, hoá chất bảo vệ thực vật
 Chất vơ cơ hồ tan

 Kim loại nặng
 Hố chất dược;

 Chất phóng xạ…


2.2.1. Thành phần tính chất
 Nước

19

thải sinh hoạt

 Thành phần chất bẩn trong nước thải sinh hoạt có
giá trị gần như tương tự nhau ở mọi nơi.
Chất ơ nhiễm
Hóa học

Vật lý

Lơ lững

Hịa tan

Vơ cơ

Sinh học

Hữu cơ
Sống

Chết
Vi khuẩn, nấm, protozoa, tảo


2.2.2. Ô nhiễm nguồn nước và bảo vệ nguồn nước
 Khái

20

niệm

 Nguồn nước bị ô nhiễm khi các chỉ tiêu ô nhiễm
vượt quá mức giới hạn cho phép trong các tiêu
chuẩn và quy chuẩn.
 Một số quy chuẩn Việt Nam;
 QCVN 14/2008: nước thải sinh hoạt
 QCVN 24/2009: nước thải công nghiệp


2.2.2. Ô nhiễm nguồn nước và bảo vệ nguồn nước
 Nguyên

21

nhân gây ô nhiễm nước

 Nước thải sinh hoạt và sản xuất chứa nhiều chất hữu cơ với
hàm lượng cao thông qua các chỉ tiêu như chất rắn lơ lửng,
COD, BOD, tổng N, tổng P, dầu mỡ động thực vật,
coliform... Ngồi ra, nước thải sản xuất cịn có thể chứa các

chất bẩn đặc biệt như các loại acid, bazơ, dung mơi, ion
kim loại nặng, hố chất độc hại …
 Khi thải ra nguồn tiếp nhận mà không qua xử lý, chúng làm
suy giảm lượng oxy hòa tan trong nước đồng thời làm thay
đổi thành phần và tính chất hóa lý, độ trong, màu sắc, mùi
vị, pH cũng như gây ảnh hưởng xấu đến toàn hệ sinh vật
nước.
 Kết quả là nước tại nguồn tiếp nhận không thể sử dụng
được cho các mục đích cấp nước sinh hoạt, giải trí dước
nước, tưới tiêu thủy lợi, ni trồng thủy sản… Ơ nhiễm
nước thải hiện đang là một trong những vấn đề môi trường
nghiêm trọng.


2.2.2. Ô nhiễm nguồn nước và bảo vệ nguồn nước

nhân gây ơ nhiễm nước
Giảm oxy hịa tan: do q trình tiêu thụ oxy để oxy hóa sinh hóa
các chất hữu cơ có trong nước thải.
Vi khuẩn gây bệnh: một số loại vi khuẩn gây bệnh tồn tại trong
nước thải khi ra sơng hồ sẽ thích nghi dần và phát triển mạnh.
Theo con đường nước, nó sẽ gây bệnh dịch cho con người và
động vật khác.
Lắng cặn miệng xả: cặn lắng chứa phần lớn là chất hữu cơ, dễ bị
phân hủy làm giảm oxy hòa tan hoặc sinh ra mùi váng bọt. Cặn
lắng làm giảm tiết diện miệng xả, thay đổi đáy sơng, cản trở
dịng chảy.
Hiện tượng phú dưỡng: các ngun tố dinh dưỡng có trong nước
thải như nitơ, phốtpho… khi vào nguồn nước sẽ được phù du
thực vật, nhất là các loại tảo lam, hấp thụ tạo thành sinh khối khi

quang hợp. Sự phát triển đột ngột của tảo lam sẽ làm cho nước
có mùi và độ màu tăng lên, chế độ oxy trong nước không ổn
định. Sau một thời gian, phù du thực vật bị chết, tạo nên nhiễm
bẩn lần hai trong nước.

 Nguyên








22


2.2.2. Ô nhiễm nguồn nước và bảo vệ nguồn nước
 Sử

23

dụng và bảo vệ nguồn nước

 Nước là một dạng tài nguyên nên cần được sử dụng
một cách tiết kiệm hiệu quả
 Đảm bảo sự hài hòa trong các nhu cầu dùng nước
theo hướng sinh thái bền vững
 Dự báo nguồn nước ngắn hạn và dài hạn đáp ứng
mục tiêu trước mắt và lâu dài

 Ngăn ngừa và giảm thiểu tác động của thiên nhiên
và con người đến chất lượng nước


2.2.2. Ô nhiễm nguồn nước và bảo vệ nguồn nước
 Quản

24

lý và Giám sát nguồn nước

 Thiết lập hệ thống quản lý nhà nước về sử dụng,
bảo vệ các nguồn nước
 Quan trắc nguồn nước bằng các phương pháp thám
không vũ trụ hiện đại
 Lấy mẫu, phân tích, và đánh giá các nguồn nước
một cách thường xuyên

 Dự báo xu hướng biến đổi nguồn nước, đề xuất các
biện pháp ngăn ngừa


2.2.3. Khả năng tự làm sạch nguồn nước
 Khả

25

năng tự làm sạch nguồn nước

 Phương pháp xả nước thải vào những nơi vận chuyển và
chứa nước có sẵn trong tự nhiên như sơng suối, ao hồ, kênh
rạch để pha lỗng chúng và tận dụng khả năng tự làm sạch
của các nguồn tiếp nhận là phương pháp dùng phổ biến
hiện nay.
 Khả năng tự làm sạch của nguồn nước tiếp nhận là một
hàm số của thể tích chứa nước, chế độ dòng chảy, hiệu quả
xáo trộn, thời gian lưu nước, nhiệt độ nguồn nước, chất
lượng nước thải, và vai trò của nguồn tiếp nhận trong hệ
sinh thái nước.
 Khi tổng hàm lượng chất bẩn xả vào nguồn tiếp nhận lớn,
vượt quá khả năng tự làm sạch của nó thì nguồn nước tiếp
nhận sẽ bị hủy hoại dần dần. Vì thế cần phải làm sạch nước
thải bằng các phương pháp xử lý thích hợp trước khi thải ra
ngồi.