Ô nhiễm nước và xử lí nước thải

ĐẠI CƯƠNG CÔNG NGHỆ
MÔI TRƯỜNG
CHƯƠNG 3: Ô NHIỄM NƯỚC
VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

BỘ MÔN: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
ThS. Đào Minh Trung


Chương3:Ô nhiễm nước và xử lý nước thải
3.1. Ô nhiễm nước
3.3.1. Khái niệm

3.3.2. Phân loại ô nhiễm nước
3.3.3. Hậu quả ô nhiễm nước

3.2. Công nghệ xử lý nước thải
3.2.1. Các phương pháp xử lý nước thải
3.2.2. Nguyên tắc chọn công nghệ xử lý nước thải


Chương3:Ô nhiễm nước và xử lý nước thải

3.3. Công nghệ xử lý nước thải
3.3.1. Xử lý nước thải khu dân cư
3.3.2. Xử lý nước thải khu công nghiệp


3.1 Ô nhiễm nước
● Trong công nghiệp nước được sử dụng cho nhiều

mục đích khác nhau, như là:
- Cho sản xuất
- Cho sưởi ấm
- Cho làm mát
- Là chất mang nguyên liệu
- Là chất mang chất thải
- Là dung môi
● Sau khi sử dụng nước trở thành nước thải


3.1 Ô nhiễm nước
● Việc thải bỏ nước thải ra môi trường có thể gây ra:
- Ô nhiễm đất
- Gây ô nhiễm nguồn nước
- Gây ô nhiễm không khí
● Việc thải bỏ nước thải vào hệ thống xử lý nước thải
sinh hoạt sẽ làm hệ thống xử lý nước thải khó hoạt động
và chi phí xử lý cao
● Để phòng ngừa các rủi ro sức khỏe gây ra và cho môi
trường cũng như cho hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt,
nước thải công nghiệp phải được xử lý trước khi thải ra
ngoài.


3.1. Ô nhiễm nước


3.1. Ô nhiễm nước
3.3.1. Khái niệm
Ô nhiễm nước là hiện tượng các vùng nước như

sông, hồ, biển, nước ngầm... bị các hoạt động của con
người làm nhiễm các chất độc hại như chất có trong
thuốc bảo vệ thực vật, chất thải công nghiệp chưa được
xử lí,.....tất cả có thể gây hại cho con người và cuộc
sống các sinh vật trong tự nhiên.


3.1. Ô nhiễm nước
3.3.1. Khái niệm
Ô nhiễm nước là sự thay đổi thành phần và chất
lượng nước không đáp ứng cho các mục đích sử
dụng khác nhau, vượt quá tiêu chuẩn cho phép và
có ảnh hưởng xấu đến đời sống con người và
sinh vật.


3.3.2. Phân loại ô nhiễm nước
Theo nguồn gốc chia thành:
 Ô nhiễm tự nhiên: do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt
đưa vào môi trường nước các chất thải bẩn, các sinh
vật có hại kể cả xác chết của chúng.


3.3.2. Phân loại ô nhiễm nước
Theo nguồn gốc chia thành:
 Ô nhiễm nhân tạo: quá trình thải các chất độc hại chủ
yếu dưới dạng lỏng như các chất thải sinh hoạt, công
nghiệp, nông nghiệp, giao thông vào môi trường nước.

3.3.2. Phân loại ô nhiễm nước
Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm, người ta
phân ra các loại ô nhiễm nước:
 Ô nhiễm vô cơ
 Ô nhiễm hữu cơ
 Ô nhiễm hóa chất
 Ô nhiễm sinh học
 Ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý
Ngoài ra, người ta còn phân ra: Ô nhiễm nước
mặn, ô nhiễm nước ngầm và biển.


3.3.2. Phân loại ô nhiễm nước
Các loại thành phần ô nhiễm chính trong nước
thải
Chất rắn lơ lửng
● Gây ra bùn lắng, tạo điều kiện phát triển
kỵ khí khi nước thải thải ra môi trường nước.
Chất dinh dưỡng (P, N2&C)
● Khi thải ra môi trường nước, chất dinh dưỡng tạo ra
hiện tượng phú dưỡng, gây ô nhiễm nước ngầm.
Chất gây ô nhiễm hàng đầu
● Các hợp chất hữu cơ, vô cơ có khả năng gây bệnh ung
thư, độc cấp tính.


3.3.2. Phân loại ô nhiễm nước
Chất hữu cơ bền vững
● Các chất này thường là chất hoạt động bề mặt, phenol,
thuốc bảo vệ thực vật.

Kim loại nặng
● Kim loại nặng thường được thải bỏ từ các hoạt động
công nghiệp và thương mại.
Chất vô cơ không tan
● Các hợp chất vô cơ chứa, Caxi, Natri, Sulfate được đưa
vào trong nước, cần phải được loại bỏ để nước có thể tái
sử dụng.


Ô nhiễm kim loại nặng


Đặc tính của nước thải công nghiệp
1 Tính chất lý học
1.1 Tổng hàm lượng chất rắn
● Tổng hàm lượng chất rắn được định nghĩa là lượng
vật chất còn lại trong nước thải sau khi bay hơi tại 103 105°C.
● Bao gồm các
thành phần:
1.Vật chất nổi
2.Vật chất lắng đọng
3.Vật chất lơ lững
4.Vật chất hòa tan
Phân loại tổng chất rắn


Đặc tính của nước thải công nghiệp

1.2 Mùi

● Nước thải công nghiệp có chứa thành phần gây mùi hoặc
các thành phần gây mùi phát sinh trong quá trình xử lý.
1.3 Nhiệt độ
● Nhiệt độ của nước là một chỉ số rất quan trọng ảnh hưởng:
- Phản ứng hóa học, tốc độ phản ứng trong quá trình xử lý.
- Đời sống thủy sinh.
1.4 Màu
● Màu của nước thải công nghiệp phụ thuộc vào ngành công
nghiệp.
● Hầu hết các chất có màu đều hòa tan .


Đặc tính của nước thải công nghiệp
1.5 Độ đục
● Độ đục là chỉ số xác định tính chất truyền ánh sáng của nước.
Là một chỉ số chỉ định chất lượng nước thải và nước mặt về các
hàm lượng chất lơ lửng trong nước.
2 Tính chất hóa học
2.1 Chất hữu cơ
● Sự hiện diện của các hợp chất hữu cơ làm cho quá trình xử lý
nước thải công nghiệp trở nên phức tạp vì có một số thành phần
không hoặc phân hủy sinh học chậm.
● Các chất điển hình:
- Dầu và mỡ.
- Phenol.
- Chất hoạt động bề mặt.
- Chất hữu cơ bay hơi
- Chất bảo vệ thực vật .

Đặc tính của nước thải công nghiệp
2.1.1 Chỉ tiêu về hàm lượng chất hữu cơ

2.1.1.1 Biochemical Oxygen Demand (BOD5)
● Đo lường chỉ số BOD5 là xác định hàm lượng oxy hòa tan để oxy hóa
sinh học các hợp chất hữu cơ bởi các vi sinh vật.

2.1.1.2 Chemical Oxygen Demand (COD)
● Là phản ứng oxy hóa tại nhiệt độ cao bởi một hỗn hợp Chrom và axit
Sulfuric.
● Giá trị COD của nước thải thường cao hơn giá trị của BOD5 bởi vì có
nhiều thành phần bị oxy hóa bằng hóa chất hơn các thành phần bị oxy hóa
sinh học trong nước thải.
● Việc sử dụng giá trị COD là rất hữu dụng vì COD có thể xác định được
trong 3 giờ, so với cần 5 ngày để xác định BOD5.


Đặc tính của nước thải công nghiệp
2.2 Chất vô cơ
● Nitrogen & Phosphor.

● Sulfur.
● Kim loại nặng.

3 Tính chất sinh học
● Một số ngành công nghiệp có các vi khuẩn gây bệnh
● Cần đánh giá mức độ ô nhiễm sinh học đối với nước
thải công nghiệp trước khi thải ra môi trường

3.3.3. Hậu quả ô nhiễm nước
Nhiễm kim loại nặng
 Là nguyên nhân gây độc cho con người, gây ra nhiều
bệnh hiểm nghèo như ung thư, đột biến, ung thư…
 Các ion kim loại được phát hiện là hợp chất kìm hãm
ezyme mạnh. Chúng tác dụng lên phôi tử như nhóm –
SCH3 và SH trong methionin và xystein.
 Các kim loại nặng có tính độc cao như chì (pb),thủy
ngân (hg), asen (as)…


3.3.3. Hậu quả ô nhiễm nước
Do các hợp chất hữu cơ
 Các chất hữu cơ thải ra thường độc và có độ bền sinh
học khá cao, đặc biệt là các hiđrôcacbon thơm gây ô
nhiễm môi trường mạnh, gây ảnh hưởng lớn đến sức
khỏe con người.
 Các hợp chất hữu cơ như:
- Các hợp chất hữu cơ của phenol, các hợp chất bảo vệ thực
vật như thuốc trừ sâu DDT, linden(666), endrin, parathion..
- Các chất tẩy rửa có hoạt tính bề mặt cao là những chất
ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe, bị nghi ngờ là gây ung
thư.


3.3.3. Hậu quả ô nhiễm nước
Vi khuẩn có trong nước thải
Vi khuẩn có hại trong nước bị ô nhiễm có từ chất thải
sinh hoạt của con người và động vật có thể gây ra
bệnh tả, thương hàn và bại liệt…

3.2. Công nghệ xử lý nước thải
3.2.1. Các phương pháp xử lý nước thải
3.2.2. Nguyên tắc chọn lựa công nghệ xử
lý nước thải


3.2.1. Các phương pháp xử lý nước thải
Mức độ công nghệ xử lý
Mức độ

Mục tiêu/ chất lượng

Xử lý bậc 1
(primary treatment)

Chủ yếu là loại các vật liệu thô, đất cát, chất
rắn lơ lửng, dầu mỡ; thực hiện bằng các
phương pháp cơ học, hoá-lý.

Xử lý bậc 2
(secondary treatment)

Mục đích chính là loại các chất hữu cơ hòa tan
hay dạng keo; thực hiện bằng các phương
pháp sinh học.

Xử lý bậc 3 hay xử lý triệt
để

(tertiary/advanced
treatment)

Khi yêu cầu chất lượng NT ra cao; mục đích
là loại các chất dinh dưỡng (N,P), các chất độc
hại và các tác nhân gây bệnh; thực hiện bằng
các phương pháp sinh học, hóa học và hoá-lý.


3.2.1. Các phương pháp xử lý nước thải
Các phương pháp xử lý nước thải thông thường
1 Các bước xử lý lý học cơ bản
● Các phương pháp trong đó các lực vật lý được sử dụng .
● Sàng, trộn, tuyển nổi, lắng, tạo bông, lọc, vv…
2 Các bước xử lý hóa học cơ bản
● Các phương pháp xử lý trong đó các chất ô nhiễm được
loại bỏ hoặc chuyển đổi thông qua việc sử dụng hóa chất
hoặc bởi phản ứng hóa học.
● Kết tủa, hấp thụ, khử trùng là các ví dụ phổ biến trong
xử lý nước thải.