Quản lý bùn cặn nước thải

Bùn cặn nước thải đô thị và các phương
pháp xử lý

--------------------------------Urban WasteWater Sludge and Treatment
Technologies in Vietnam


1.Nước thải và hệ thống thoát nước
Các loại nước thải:

•
•
•

Nước thải sinh hoạt
Nước thải công nghiệp
Nước mưa đợt đầu

Các loại hệ thống thoát nước:

•
•
•

Hệ thống thoát nước riêng
Hệ thống thoát nước chung
Hệ thống thoát nước nửa riêng


1.1. NGUỒN GỐC, PHÂN LOẠI VÀ SỐ LƯỢNG NƯỚC THẢI

Nước thải sinh hoạt:
Nước thải từ các ngôi nhà

Nước thải phân

Nước tiểu

N. tắm giặt

Nước thải nhà bếp

Loại khác

Nước thải
Nước (99,9%)

Các chất rắn (0,1%)

Chất hữu cơ (50-70%)

Protein
(65%)

Cacbonhydrat (25%)

Chất vô cơ ( 30-50%)

ChÊt bÐo (10%)

Cát

Muối

Kim loại


•

Đặc tính nước thải xả vào môi trường (Người / ngày đêm):

o

Chất lơ lửng

: 50÷55 g/người.ngày

o

BOD5 của nước thải đã lắng N - NH4

: 25÷30 g/người.ngày

o

P 2O 5

: 7 g/người.ngày

o

Clorua (Cl-)

: 1,7 g/người.ngày

o

➢
➢

: 10 g/người.ngày
Coliform tổng số

: a.106 ÷b.109 MPN/100 ml

Fecal Coliform

: a.104 ÷b.108 MPN/100 ml

Tiêu chuẩn thải nước:
+Các nước phát triển

: 200 ÷ 500 l/ng,ngđ

+Các đô thị Việt Nam

: 100 ÷ 200 l/ng,ngđ

+ Nông thôn

: 50 ÷ 100 l/ng,ngđ

Nước thải đô thị:

BOD5

:150÷200 mg/l

Cặn

: 200 ÷290 mg/l

Tổng Nitơ

: 35-100 mg/l

Tổng P

: 18-29mg/l


b. Nước thải công nghiệp
Nước thải khai khoáng, luyện kim dầu, công nghiệp thực phẩm, dệt giấy cơ khí ..
Phân 2 loại:

•

Nước thải sản xuất bẩn: Thành phần, tính chất phụ thuộc vào điều kiện, linh vực,
thành phần nguyên vật liệu, sản phẩm. Thành phần nước thải CN không ổn định, tính
nguy hại cao.

•

Nước thải quy ước sạch: có thể dùng lại hoặc xả vào cống thoát nước mưa


c.Nước mưa đô thị

NƯỚC MƯA

Các yếu tố tác động

Nước mưa dợt
đầu

LOẠI ĐÔ THỊ, CẤP ĐÔ THỊ, MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

THỜI GIAN GIỮA HAI TRẬN MƯA, THỜI GIAN MƯA

CƯỜNG ĐỘ MƯA, ĐỊA HÌNH...

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT

SS = 400 - 3000 mg/l
BOD5 = 8 - 180 mg/l


Nước mưa đô thị và khu công nghiệp
Nước mưa đợt đầu tính từ khi mưa bắt đầu hình thành dòng chảy trên bề mặt cho đến 15 hoặc 20 phút sau đó.
Lượng chất bẩn không hòa tan tích tụ lại trong một hecta mặt phủ:

M=M
•

max

(1−e

−K Tz

) , kg/ha

Mmax – lượng chất bẩn có thể tích tụ lớnnhát sau thời gian cô mưa T ngày, lấy như sau:
-Đối với vùng đô thị có điều kiện sinh hoạt cao, mât độ giao thông thấp, =10-20 kg/ha;
-Đối với vùng trung tâm hành chính, thương mại , =100-140 kg/ha;
-Đối với khu công nghiệp và khu vực mật độ giao thông lớn, = 200-250 kg/ha.

•

-1
Kz- hệ số động học tích lũy chất bẩn, chọn 0,2 đến 0,5 ngày .


1.2. THÀNH PHẦN CHẤT RẮN

Các loại chất rắn trong nước thải
Chất rắn hòa tan

Chất rắn keo

Chất rắn lơ lửng

Tổng các chất rắn
Tổng chất rắn hòa tan

10-6 mm

Tổng chất rắn lơ lửng

10-4 mm

Khử bằng keo tụ

10-1 mm

Lắng trọng lực


•

Khối lượng chất bẩn trong NT sinh hoạt (g/người.ngày)
Thành phần

Cặn

Chất rắn không lắng

Chất hòa tan

Tổng cộng

lắng

•

Hữu cơ

30

10

50

90

Vô cơ

10

5

75

90

Tổng cộng

40

15

125

180

Tỷ lệ các thành phần hữu cơ đặc trưng trong NT sinh hoạt:

ThOD:COD(K2Cr2O7):BOD20:COD(KMnO4):BOD5= 0,95:0,71: 0,65:0,48

Nước thải bệnh viện:
Thành phần, tính chất gần giống nước thải SH

•Tính cho 1 giường bệnh:

SS :130 g/ng; BOD5:70

g/ng;
Nitơ amoni:16g/ng; Clorua:18g/ng


Thành phần chất dinh dưỡng trong bùn cặn nước thải
Nguyên tố
dinh dưỡng

Tỷ lệ,% trọng lượng khô của
Cặn tươi

Bùn cặn đã lên men

Bùn hoạt tính

Phân
chuồng

Tỷ lệ

Nitơ

1,6 - 4,0

1,7 - 6,0

2,4 - 6,5

2,0 - 2,6

Phốt pho

0,6 - 5,2

0,9 - 6,6

2,3 - 8,0

1,6 - 1,3

Kali

0,2 - 0,6

0,2 - 0,5

0,3 - 0,4

1,8 - 1,9

Trong n ư ớ c t h ả i Trong phân

5:1:2

chuồng

2 : 1 : 2,4

N:P:K

Na
Tỷ lệ

RAS =

Ca + Mg
2

Đơn vị: mg đương lượng/l


1.3.Hệ thống thoát nước đô thị

Hệ thống thoát nước là một tạp hợp những dụng cụ, đường ống và công trình nhằm thu
gom, vận chuyển và xử lý nướcthải (một phần) trược khi thải ra sông, hồ ,biển

Các hệ thống thoát nước ứng dụng trong điều kiện Việt Nam có thể chia thành các loại sau:

•
•
•
•

Hệ thống thoát nước chung
Hệ lưới thoát nước riêng
Hệ thống thoát nước nửa chung/nửa riêng
Hệ lướii thoát nước hỗn hợp


Nước thải
N ư ớ c t hả i

sinh hoạt
Nước mưa

Nước c hảy tràn

công nghiệp

Nướ c ch ảy tràn

Giếng tràn tạch nước mưa

Cống thoát nước ch
ung

Nguån tiÕp nhËn

Hệ thống thoát nước chung

Trạm Xử lý nước thải ??


SƠ ĐỒ TỔ CHỨC THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ

1. Vị trí đặt trạm xử lý nước thải công nghiệp

Cấpnướccôngnghiệp

Cấpnướcsinhhoạt

Cấpnướcsinhhoạt

Nhàmáy,xínghiệp

Khu dân cư 1

Khu dân cư 2

Nước mưa

Đôthị

Nướcmưađợtđầu

2

2

Tái sử dụng

Tái sử dụng

3

Nguồntiếpnhậnnướcthải

Xử lý tại chỗ

1
Xử lý tại chỗ

Cấp nước
tuần hoàn

2. Vị trí đặt trạm xử lý nước thải sinh hoạt phân tán
3. Vị trí đặt trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung


Tổ chức thoát nước và xử lý nước thải

Cấp nước công nghiệp

Cấp nướcsinhhoạt

Nước mưa đô thị

Tái sử dụng nước

Nhà máy
Cấp

Sinh hoạt dân cư

thải đô thị

A (cột C của TCVN 5945 –2005)

Nước mưa đợt đầu

nước
tuần hoàn

XLNT tập trung của đô thị

XLNT sơ bộ
B (cot C cua TCVN
5945-2005)

Xửlýnướcmưanướcthảisauxửlýtạichỗ
TCXD 188:1996,

TCVN 5945 :2005

TCVN 6772:2000

Thủy vực tiếp nhận nước thải

XLNT tại chỗ


2. Thực trạng quản lý bùn cặn nước thải đô thị hiện
nay


2.1. Các loại bùn cặn nước thải

•
•
•
•

Bùn cống thoát nước
Bùn mương, hồ
Bùn bể phốt
Bùn trạm xử lý nước thải


•

Bùn cống thoát nước chứa rác, cát, bùn,… từ bề mặt, nước
thải sinh hoạt.

a.
Bùn cống
thoát nước

Số lượng và thành phần bùn cống thoát nước phụ thuộc vào tình
trạng vệ sinh môi trường đô thị, đặc điểm hệ thống thoát nước
và cấu tạo, chế độ vận hành duy tu cống thoát nước và điều
kiện khí hậu thời tiết.
Trong điều kiện Hà Nội, về mùa khô bùn cặn chủ yếu lưu giữ lại
trong cống thoát nước.
Công ty Thoát nước Hà Nội hiện quản lý 511 km cống đường phố,
ngừ xúm và 9300 hố ga.


Trong tuyến công thoát nước chung của đô thị mật độ dân số 100-200 người/ha, thể tích bùn cặn độ ẩm 92%:
W=Wm+Wnt=(0,2-0,6)+(0,2-0,4) = (0,4-1,0) l/ng.ngày.

Thành phần bùn cống thoát
nước

Tổng chất rắn khô (TS),%

Chất không tro (VS),

Mü

Nga

Hà Nội

(Tchobanoglous G.,2004),

(Kurganov A.M,

cống riêng

1990), cống chung

5 -9

10

13

60-80

20 -30

15 -28

1,5 -4

1,0 -1,8

Bùn cống chủ

(Trần Đức
Hạ,1987)

%TS
Tổng Nitơ (TS), % TS

yếu chứa cát

P2O5 ,, %TS

0,8-2,8

0,2-0,5


Tỷ lẹ các chất ô nhiễm trong bùn cặn cống thoát nước chung theo thành phần cơ giới

(Nguån: Kurganov A.M., 1990)

00%
1
7, 8
90%

19, 9

80%

70%

41, 5

m
36

56, 5

> 246 μ

48, 7

m

43-246 μ

60%

m

57, 4

50%

40%

μ

39, 8
31, 3

30%

56, 2
37, 5

20%
22, 7

10%

20

18, 7

6
0%
SS

COD

T
N

P 2O5

nan g

KL

<43


Bùn mương hồ do:
b.
Bùn mương,
hồ

•

•

Bùn cặn từ cống thoát nước chảy vào;
Rác thải sinh hoạt và xây dựng từ trên bờ đổ
xuống

•

Xác chết của thực vật Công ty Thoát nước Hà

Nội quản lý:

- 91,4 km kênh mương
- 42 hồ điều hòa


Thành phần bùn kênh, mương, hồ
Bùn hồ Bảy Mẫu

Bùn kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè

TCVN 7209:2002

(TĐH,2005)

(CEENTEMA, 2005)

Đất dùng cho nông nghiệp

Độ ẩm, %

70

Tổng Nitơ, mg/kg chất khô

1800

Pb, mg/kg chất khô

54,35

70

Cd, mg/kg chất khô

0,94

2

Đồng, mg/kg chất khô

3100

76,8

50


Đặc điểm bùn kênh hồ Hà Nội
/Nguồn: Tư vấn Dự án thoát nước Hà Nội giai đoạn 2, tháng 2/2005/

80
70
60

KênhT E

50

Kênh LA2

40

Hồ Đ
nố
g
Đa

30

MĐ
uầẫ hu ồ B ả y

20
10
0
Hmbùn, c

ẩĐộm , %

p

T N , gg/ k

T P , g /k

C
O D,g / kg


Hàmlượngkimloạinặngtrongtrầmtíchmương,hồ
/Nguồn: Tư vấn Dự án thoát nước Hà Nội giai đoạn 2, tháng 2/2005/

16 00

1 338

14 00

As , m g / kg Cu,
12 00

m g / kg P b ,
m g / kg Z n ,

10 00

m g /k g
80 0

D a u m o ,m
gg/k

60 0

5205
00
37 4
320

40 0

200

19 1
20 0

101 , 49 80, 9

1 31, 96
6 , 79

2 , 58

148

120
85,
5

0

3
1 ,38 542 , 1 45

,

12 0

67,3 5
1 , 213

12

50

70

5
Kên h T E

Kên h L A 2

H ồ ĐốnĐ
g a

ĐầuMh ẫồ uB ả y

T C V N 7209 :200 2

Bùn cặn kênh mương thoát nước có hàm lượng hữu cơ và chất dinh dưỡng cao, hàm lượng kim
loại nặng không lớn. Tuy nhiên vẫn tồn tại vi khuẩn gây bệnh, ví du bùn kênh Nhiêu Lộc – Thị
Nghè có tổng coliform là 15MPN/1g bùn khô (CENTEMA,2005)

•

Đối với hồ, pH nước
cao, kim loại nặng
thường tích tụ trong
bùn cặn.


Bể tự hoại tiếp nhận các sản phẩm bài tiết của người từ
các công trình vệ sinh, xử lý phần chất lỏng bằng cách

c. Bùn bể
tự hoại

lắng chất rắn và giữ lại chất dầu/mỡ,v.v. Nước thải xử lý
sơ bộ từ bể tự hoại được xả vào hệ thống cống chung
hoặc xả trực tiếp vào kênh mương… Phần chất rắn trong
bùn cặn là 660g/kg, tỷ trọng điển hình của bùn cặn lắng là
3
1,4-1,5 Tm . Độ ẩm là 90-95%. Các cặn lắng hữu cơ
được chuyển hóa phần đáy của bể tự hoại nhờ quá trinh
phân hủy yếm khí