CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

CHƯƠNG IV. XỬ LÝ NƯỚC
THẢI


4.1. NGUỒN GỐC, THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC THẢI
4.1.1. Định nghĩa, các nguồn phát sinh
nước thải
Nước thải (NT): là chất lỏng được thải ra
sau quá trình sử dụng của con người và đã
bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng.
Phụ thuộc vào điều kiện hình thành, nước
thải được chia thành:
- Nước thải sinh hoạt
- Nước thải công nghiệp
- Nước chảy tràn
- Nước thải tự nhiên


A. Nước thải sinh hoạt
- Nước thải sinh hoạt là nước xả bỏ sau khi sử dụng cho các mục
đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá
nhân…
- Nước thải sinh hoạt thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học,
bệnh viện, chợ, các công trình công cộng khác và nước thải vệ
sinh của công nhân trong XNCN.


- Đặc tính chung của NTSH:
+ có hàm lượng các chất hữu cơ không bền sinh học cao (BOD5/
COD) (như cacbonhydrat, protein, mỡ);
+ các chất dinh dưỡng (nitơ, phosphor),

+ các vi trùng gây bệnh (E.coli),
+ chất rắn (SS) và mùi.


B. Nước thải công nghiệp (industrial wastewater)
- Nước thải xả ra từ các cơ sở sản xuất công nghiệp sau khi sử dụng cho các
nhu cầu sinh hoạt và sử dụng cho các công đoạn sản xuất;
- Tại các cơ sở sản xuất công nghiệp, nước thải thường bao gồm ba loại có
thành phần và tính chất tương đối khác biệt nhau, đó là:
+ Nước mưa
+ Nước thải sinh hoạt
+ Nước thải sản xuất


4.1.2. Thành phần và tính chất nước thải
1. Các chỉ tiêu chất lượng nước
Các chỉ tiêu lý học: nhiệt độ, độ màu, mùi vị, độ đục, cặn lơ lửng
(SS), tổng chất rắn (TS), độ nhớt, tính phóng xạ.
Các chỉ tiêu hóa học: Ph, độ axit, độ kiềm, độ cứng, clorua,
sunphat, sắt, mangan, clo dư, oxy hòa tan (DO), nhu cầu oxy hóa
học (COD), nhu cầu oxy sinh hóa (BOD), nito và các hợp chất
chứa nito, chất béo và dầu mỡ, chất có hoạt tính bề mặt, kim
loại nặng, thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu.
Các chỉ tiêu sinh vật:


Các chỉ tiêu vật lý

Hàm lượng chất rắn
- Tổng chât rắn (TS): mg/l

+ Tổng của tất cả các chất rắn có nguồn gốc vô cơ và hữu cơ có trong
NT ở trạng thái lơ lửng và hòa tan;
+ Là phần còn lại sau khi cho NT bay hơi hoàn toàn ở 1050C – căn
khô.
- Chất rắn lơ lưng (SS): mg/l
+ Lấy mẫu NT lọc qua giấy lọc tiêu chuẩn;
+ Phần cặn trên giấy được sấy khô ở 1050C, cân lại sẽ tính được
lượng chất rắn lơ lửng.
- Chất rắn hòa tan (DS):
DS = TS - SS


Màu
Nước tự nhiên có thể có màu vì các lý do:
- Các chất hữu cơ trong cây cỏ bị phân rã;
- Nước có săt và mangan dạng keo hoặc dạng hòa tan;
- Nước có chất thải công nghiệp (crom, tannin, lignin…)
Màu thực của nước là màu tạo ra do các chất hòa tan hoặc ở dạng keo hạt.
Trong thực tế, người ta chỉ xác định màu thực của nước, nghĩa là sau khi đã
lọc bỏ các chất không tan.

Mùi
Nước có mùi là do các nguyên nhân:
- Có chất hữu cơ từ công rãnh khu dân cư, xí nghiệp chế biến thực phẩm;
- Có nước thải công nghiệp hóa chất, chế biến dầu mỡ;
- Có sản phẩm phân hủy cây cỏ, rong tảo, động vật.


Các chỉ tiêu hóa học
Hàm lượng oxy hòa tan

- Hàm lượng oxy hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh
vật trong nước, thường được tạo ra do sự hòa tan từ khí quyển hoặc do sự
quang hợp của tảo;
- Sự hiển diện của oxy hòa tan trong nước chứng tỏ chất lượng nước tốt,
ngược lại sự thiếu vắng oxy hòa tan là dấu hiệu cho thấy nguồn nước bị ô
nhiễm;
- Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường: lượng oxy hòa tan trong
nước là 8 – 10 mg/l, dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân hủy
hóa chất, sự quang hợp của tảo.


Nhu cầu oxy sinh hóa BOD
- Là lượng oxy (thể hiện bằng mg hoặc g O2 theo đơn vị thể tích) do vi sinh
vật tiêu thụ để oxy hóa sinh học các chất hữu cơ trong bóng tối ở điều kiện
chuẩn về nhiệt độ và thời gian xác định.
- Nhu cầu oxy hóa sinh là chỉ tiêu quan trọng và tiện dụng để chỉ mức độ
nhiễm bẩn của nước thải bằng các chất hữu cơ. Giá trị BOD càng lớn nghĩa
là mức độ ô nhiễm hữu cơ càng cao.
- Để oxy hóa hết chất hữu cơ trong nước thường phải mất 20 ngày ở 20C
(BOD20). Để đơn giản người ta chỉ lấy chỉ BOD sau khi oxy hóa 5 ngày, ký
hiệu BOD5. Sau 5 ngày có khoảng 80% chất hữu cơ đã bị oxy hóa.


Nhu cầu oxy hóa học (COD)
- Là lượng oxi cần thiết để oxi hóa hoàn toàn hợp chất hữu cơ và
một phần nhỉ các hợp chất vô cơ dễ bị oxy hóa có trong NT.
- Chỉ tiêu nhu cầu oxy sinh hóa BOD không đủ để phản ánh khả
năng oxy hóa các chất hữu cơ khó bị oxy hóa và các chất vô cơ có
thể bị oxy hóa có trong NT, nhất là nước thải công nghiệp. Vì vậy,
cần phải xác định nhu cầu oxy hóa học COD để oxy hóa hoàn toàn

các chất bẩn có trong NT.


Các chất dinh dưỡng
- N, P - nguyên tố cần thiết cho sự phát triển của các sinh vật nguyên sinh
và thực vật;
- Sự hiện diện của các hợp chất chứa nito ở dạng này hay dạng khác trong
nước sẽ là chất chỉ thị để nhận biết trạng thái nhiễm bẩn của nguồn nước:
+ Khi chỉ có mặt NH4+ mà không có nitrit chứng tỏ nguồn nước vừa mới ô
nhiễm;
+ Khi có sự hiện diện đồng thời của NH4+ và nitrit thời gian ô nhiễm ở giai
đoạn đầu đã chấm dứt chuyển sang giai đoạn trung gian;
+ Khi không có NH4+, mà có mặt nitrit và nitrat, có nghĩa là sự ô nhiễm đã
diễn ra từ lâu, và trong thời gian đó đồng thời cũng xảy ra quá trình tự làm
sạch của nguồn nước.


Các kim loại nặng: Chì, thủy ngân, asen, cadmi, crom,
selen, niken….là các tác nhân gây độc hại tài nguyên thủy
sinh và sức khỏe con người ngay ở nồng độ thấp.


Chỉ số vi sinh vật
- Nhóm Coliform (E. coli)
- Nhóm Streptococci;
- Nhóm Clostridia khử sunfit.


2. Thành phần và tính chất nước thải
Thành phần vật lý: được chia làm ba nhóm tùy vào kích thước:

Nhóm một: gồm các chất không tan ở dạng thô (vải, giấy,
sạn, sỏi, cát, long, cành cây..); ở dạng lơ lửng (δ˃10-1mm), ở
dạng huyền phù, nhũ tương, bọt (δ = 10-4 – 10-1mm);
Nhóm hai: gồm các chất bẩn dạng keo (δ = 10-6 – 10-4mm);
Nhóm ba: gồm các chất bẩn ở dạng hòa tan δ˂10-6 mm,
chúng có thể ở dạng ion hoặc phân tử.


Thành phần hóa học: các chất bẩn có các tính chất hóa học
khác nhau, được chia thành 2 nhóm:
- Thành phần vô cơ: cát, sét, xỉ, axit vô cơ, kiềm vô cơ, các ion
của các muối phân ly;
- Thành phần hữu cơ:
+ các chất có nguồn gốc từ động vật, thực vật, cặn bã bài tiết:
+ Các hợp chất chứa nito: ure, protein, amin, acid amin…
+ Các hợp chất nhóm hydrocacbon: mỡ, xà phòng, cellulose….
+ Các hợp chất có chứa phosphor, lưu huỳnh.
Thành phần sinh học: các chất bẩn có trong nước thải có khả
năng gây bệnh hoặc không gây bênh.


2. Thành phần và tính chất nước thải


Các thành phần đặc trưng
của nước thải sinh hoạt


4.1.3. Tác hại của nước thải
- Nếu không kiểm soát và quản lý tốt các dòng nước thải sẽ

gây nhiều vấn đề:
+ Ngập úng đường phố
+ Ô nhiễm môi trường và ô nhiễm nguồn nước
+ Phá vỡ mối cân bằng sinh thái tự nhiên
+ Làm mật đi vẻ mỹ quan của các trung tâm đô thị





4.2. LƯU LƯỢNG VÀ NỒNG ĐỘ CHẤT BẨN TRONG NƯỚC THẢI
4.2.1. Lưu lượng nước thải cho khu dân cư
- Lưu lượng nước thải phụ thuộc vào:
+ Lượng nước cấp;
+ Gía nước
+ Điều kiện kinh tế xã hội cộng đồng
+ Điều kiện khí hậu (tự nhiên)
- Lưu lượng nước thải cho khu dân cư được xác định dựa trên:
+ Đối với đô thị cũ: dựa trên số liệu nước cấp = 60-90% nước cấp tiêu thụ
+ Đối với đô thị mới: dựa trên số dân/ số hoach và tiêu chuẩn thải nước:
• Nhà có vòi tắm hoa sen: 100-120 l/người.ngày
• Nhà có bồn tắm: 200 – 250 l/người.ngày
• Khu du lịch / resort: 400 – 600 l/người.ngày


4.2.2. Lưu lượng nước thải cho công trình


4.2.3. Tải lượng ô nhiễm
Mức độ ô nhiễm do nước thải được đánh giá qua thông số tải lượng ô nhiễm theo

thành phần (BOD5, SS, COD,…)
Li = Q×Ci
Li: tải lượng ô nhiễm, kg/ngđ
Q : lưu lượng nước thải m3/ngđ
Ci : Nồng độ thành phần trong dòng thải, kg/m3
STT

Chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng

1

pH

2

BOD

3

Đơn vị

Nồng độ NT nhà máy mía
đường trước xử lý

QCVN
24: 2009/BTNMT, cột B

5-9

5,5 - 9

mg/l

2759

50

COD

mg/l

5200

100

4

SS

mg/l

623

100

5

Tổng N

mg/l

15,4

30

6

Tổng photphor

mg/l

20,5

6