Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu ký túc xá K Đại học Thái Nguyên (Khóa luận tốt nghiệp)

Ð I H C THÁI NGUYÊN
TR
NG Ð I H C NÔNG LÂM

PH M THANH DÂN

Tên

tài:

"TÍNH TOÁN THI T K H TH NG X
SINH HO T KHU KTX K -

LÝ N

I H C THÁI NGUYÊN"

KHOÁ LU N T T NGHI P

H

ào t o

C TH I

IH C

: Liên thông chính quy

Chuyên ngành : Khoa h c môi tr

ng

Khoa

: Môi tr

ng

L p

: K9 - KHMT

Khóa h c

: 2013 - 2015

Gi ng viên h

ng d n: TS. D Ng c Thành

THÁI NGUYÊN - 2014


L IC M

N

Sau th i gian nghiên c u và th c t p t t nghi p, b n báo cáo em ã hoàn
thành, em xin bày t lòng bi t n chân thành t i các th y cô giáo trong ban
ch nhi m khoa Môi tr

ng

i h c Nông Lâm Thái Nguyên ã gi ng d y và

ào t o giúp em tích l y thêm ki n th c và t
chuyên môn c a mình

ó nâng cao thêm trình

áp d ng vào th c ti n.

c bi t, em xin bày t lòng bi t n sâu s c t i th y giáo h
TS.D Ng c Thành, th y ã t n tình ch b o, giúp
h c t p và th c hi n

em trong su t quá trình em

tài, làm báo cáo t t nghi p này.

Cu i cùng, v i lòng bi t n sâu s c, chân thành xin g i
b n bè ã giúp
ch

ng d n

r t nhi u v tinh th n và v t ch t

n gia ình và

em hoàn thành

c

ng trình h c t p c ng nh báo cáo t t nghi p.
Trong quá trình th c hi n khóa lu n tôt nghi p, do kinh nghi m và ki n

th c c a em còn h n ch nên không tránh kh i nh ng sai sót và khi m
khuy t. R t mong
và các b n sinh viên

c s tham gia óng góp ý ki n t phía các th y cô giáo
khóa lu n c a em

c hoàn thi n h n và có th

d ng r ng rãi trong th c t .
Em xin chân thành c m n!
Thái nguyên, ngày 26 tháng 8 n m 2014
Sinh viên

Ph m Thanh Dân

ng


DANH M C CÁC B NG

B ng 2. 1. Kh i l

ng ch t b n có trong NTSH cho m t ng

B ng 2. 2.

c tính c a n

B ng 4.1.

c tr ng chung c a n

i ..................... 5

c th i sinh ho t (mg/l) .......................................... 6
c th i sinh ho t ch a qua x lý .............. 38

B ng 4.2. Các ch tiêu hóa h c c a n

c th i sinh ho t khu ký túc xá K ...... 39

B ng 4.3.H s không i u hòa chung.......................................................... 42
B ng 4.4.Hi u qu x lý n

c th i khi i qua song ch n rác ........................ 44

B ng 4.5. Tóm t t các thông s thi t k ng n ti p nh n. ............................... 45
B ng 4.6. Tóm t t các thông s c a b

i u hòa ........................................... 46

B ng 4.7. Tóm t t các thông s c a b UASB .............................................. 47

B ng 4.8. Hi u qu x lý n

c th i khi i qua b UASB.............................. 47

B ng 4.9. Tóm t t thông s bãi l c tr ng cây ............................................... 50
B ng 4.10. Hi u qu x lý n

c th i khi i bãi l c tr ng cây ....................... 51


DANH M C CÁC HÌNH
Hình 2.1. Ao hi u khí v i k th ng cung c p khí.......................................... 16
Hình 2.2. H tùy nghi ................................................................................... 17
Hình 2.3. X lý n

c th i b ng

t............................................................... 18

Hình 2.4. Các vi sinh v t hình s i tiêu bi u trong b bùn ho t tính ............... 19
Hình 2.5. S

công ngh b Aeroten truy n th ng .................................... 19

Hình 2.6. S

làm vi c c a B Aeroten có ng n ti p xúc .......................... 20

Hình 2.7. S

làm vi c c a B Aeroten khu y tr n hoàn ch nh ................. 21

Hình 2.8. Quá trình v n hành b SBR........................................................... 23
Hình 2.9. B UASB ...................................................................................... 25
Hình 4.1. S

công ngh s d ng b Aeroten ............................................ 39

Hình 4.2. S

công ngh s d ng m

Hình 4.3. S

công ngh b UASB k t h p bãi l c tr ng cây.................... 41

ng oxy hóa (MOT) ........................ 40


DANH M C T

VI T T T

T vi t t t

Vi t

BOD

Nhu c u ô xy sinh hóa

BOD5

L

y

ng oxy hòa tan mà quá trình phân h y sinh h c

trong 5 ngày
COD
DO

Nhu c u oxy hóa h c
L

ng oxy hòa tan trong n

c a sinh v t
BTNMT

B tài nguyên môi tr

QCVN

Quy chu n Vi t Nam

UBND

y ban nhân dân

T-N

T ng Nito

T-P

T ng photpho

TSS

T ng ch t r n l l ng

KTX

Ký túc xá

ng

c c n thi t cho s hô h p


M CL C
Ph n 1. M
1.1.

U ......................................................................................... 1

tv n

............................................................................................ 1

1.2. M c tiêu

tài: .................................................................................... 2

1.3. N i dung c a

tài t t nghi p. ............................................................. 2

1.4. Ý ngh a khoa h c và ý ngh a th c ti n ................................................. 2
1.4.1. Ý ngh a khoa h c ........................................................................... 2
1.4.2. Ý ngh a th c ti n............................................................................ 2
PH N 2. T NG QUAN TÀI LI U ............................................................. 3
2.1. C s pháp lý ....................................................................................... 3
2.2. C s lý lu n ........................................................................................ 3
2.2.1. M t s khái ni m c b n ................................................................ 3
2.2.2. T ng quan n
2.2.3. Các ph

c th i sinh ho t ....................................................... 5

ng pháp x lý n

c th i sinh ho t ................................. 11

2.2.4. Công ngh bãi l c ng m tr ng cây ............................................... 27
2.2.5. Tình hình nghiên c u trong và ngoài n c liên quan tr c ti p
PH N 3.

I T

NG N I DUNG VÀ PH

n

tài ... 34

NG PHÁP NGHIÊN

C U ............................................................................................................ 36
3.1.

it

ng và ph m vi nghiên c u ...................................................... 36

3.2.

a i m và th i gian ti n hành.......................................................... 36

3.3. N i dung nghiên c u .......................................................................... 36
3.4. Ph

ng pháp th c hi n....................................................................... 36

PH N 4. K T QU
4.1.

T

ánh giá t ng quan v n

C ............................................................. 38
c th i sinh ho t khu ký túc xá K

ih c

Thái Nguyên ............................................................................................. 38
4.2.

xu t thuy t minh và l a ch n công ngh ....................................... 39


4.2.1.

xu t thuy t minh ..................................................................... 39

4.2.2. L a ch n công ngh x lý ............................................................ 42
4.3. Tính toán các công trình

n v c a công ngh

xu t l a ch n ........ 42

4.3.1. Tính toán s li u s c p ............................................................... 42
4.3.2. Song Ch n rác.............................................................................. 43
4.3.3. H m ti p nh n.............................................................................. 44
4.3.4. B

i u hòa .................................................................................. 45

4.3.5. B k khí UASB .......................................................................... 46
Ph n 5. K T LU N KI N NGH ............................................................. 52
5.1. K t lu n.............................................................................................. 52
5.2. Ki n ngh ........................................................................................... 52
TÀI LI U THAM KH O.......................................................................... 53


1

Ph n 1
M
U
1.1.

tv n
Môi tr ng và nh ng v n
liên quan n môi tr ng là
tài
c
quan tâm trong k ho ch phát tri n b n v ng c a b t k qu c gia nào trên th
gi i. Trái t – ngôi nhà chung c a chúng ta ang b e d a b i s suy thoái
và c n ki t d n tài nguyên. Ngu n g c c a m i s bi n i v môi tr ng trên
th gi i ngày nay do các ho t ng kinh t - xã h i, các ho t ng này m t
m t c i thi n ch t l ng cu c s ng con ng i và môi tr ng, m t khác l i
mang l i hàng lo t các v n
nh : Khan hi m, c n ki t tài nguyên thiên
nhiên, ô nhi m và suy thoái ch t l ng môi tr ng kh p n i trên th gi i.
Hi n nay, khi mà n n kinh t c a n c ta có nh ng b c phát tri n m nh

m và v ng ch c, i s ng c a ng i dân ngày càng
c nâng cao thì v n
môi tr ng và các i u ki n v sinh môi tr ng l i tr nên c p thi t h n bao
gi h t. Trong ó các v n
v n c
c quan tâm nhi u h n c . Các bi n
pháp
b o v môi tr ng s ng, b o v ngu n n c m t, n c ng m không
b ô nhi m do các ho t ng sinh ho t và s n xu t c a con ng i là thu gom
và x lý n c th i. N c th i sau x lý s áp ng
c các tiêu chu n th i
vào môi tr ng c ng nh kh n ng tái s d ng n c sau x lý.
Ngu n n c th i sinh ho t ch y u
c th i ra t các h gia ình,
chung c , ô th , b nh vi n, tr ng h c, các công trình công c ng,… c bi t
trong các khu ký túc xá c a tr ng h c, v i nhu c u s d ng n c hàng
ngày trong ký túc xá c a h c sinh, sinh viên là r t l n. L ng n c c p sinh
ho t l n nh v y c ng ng ngh a v i vi c l ng n c th i ra môi tr ng là
r t l n và m i qua x lý b ng b t ho i do ó không x lý tri t
nên n c
th i còn có mùi và có hàm l ng N, P, E.coli, hàm l ng ch t r n l l ng...
cao. M i khi tr i n ng thì t các c ng n c th i th ng xuyên b c mùi khó
ch u, nh h ng n s c kh e c ng nh môi tr ng xung quanh. M t khác
khi tr i m a thì l ng n c m a ch y tràn l i kéo theo các ch t ô nhi m làm
r ng h n. Do v y vi c tính toán thi t k công trình x lý n c th i sinh ho t
cho khu ký túc xá K i h c Thái Nguyên là m t vi c làm c p thi t.


2

Xu t phát t nh ng v n
h th ng x lý n

nêu trên, tôi ti n hành

c th i sinh ho t khu KTX K -

1.2. M c tiêu tài:
xu t công ngh thi t k h th ng x lý n
K tr ng i h c Thái Nguyên.

tài: "Tính toán thi t k
i h c Thái Nguyên.
c th i cho khu ký túc xá

- L a ch n công ngh và tính toán thi t k h th ng x lý n
khu ký túc xá K tr ng i h c Thái Nguyên.
-N

c th i sau khi qua x lý

c th i cho

t QCVN 14:2008/c t B.

1.3. N i dung c a tài t t nghi p.
- Thu th p s li u, tài li u, ánh giá t ng quan v khu ký túc xá K i
h c Thái Nguyên, kh n ng gây ô nhi m môi tr ng và x lý n c th i sinh
ho t trong khu v c.
- L a ch n thi t k công ngh và thi t b x lý n c th i nh m ti t ki m

kinh phí phù h p v i i u ki n khu v c.
1.4. Ý ngh a khoa h c và ý ngh a th c ti n
1.4.1. Ý ngh a khoa h c
tài góp ph n vào vi c tìm hi u quy trình x lý n c th i sinh ho t. T
ó góp ph n vào công tác b o v môi tr ng, c i thi n tài nguyên n c ngày
càng trong s ch h n.
1.4.2. Ý ngh a th c ti n
tài s
c nghiên c u và b sung
phát tri n cho v n
thu gom
và x lý n c th i t i khu v c.
H n ch vi c x th i b a bãi làm suy thoái và ô nhi m tài nguyên n c.


3

PH N 2
T NG QUAN TÀI LI U
2.1. C s pháp lý
- Lu t B o v Môi tr

ng n m 2005;

- Lu t Tài nguyên n

c ngày 21 tháng 6 n m 2012;

- Quy t

nh 879/ Q -TCMT v vi c ban hành s tay h

toán ch s ch t l
- Ngh

ng n

ng d n tính

c;

nh 80/2014/N -CP v thoát n

- TCXD: 51- 2006 Thoát n

c – m ng l

c và x lý n

c th i;

i bên ngoài và công trình tiêu

chu n thi t k ;
- QCVN 24:2009/BTNMT quy chu n k thu t qu c gia v ch t l
n

c th i;
- QCVN 08:2008/BTNMT quy chu n k thu t qu c gia v ch t l

n

ng
ng

c m t;
- QCVN 01:2009/BYT v ch t l

ng n

c n u ng;

- QCVN 02:2009/BYT v ch t l

ng n

c sinh ho t;

- Quy t nh s 09/2005/Q -BYT v tiêu chu n n

c s ch;

2.2. C s lý lu n
2.2.1. M t s khái ni m c b n
* Môi tr

ng: Trong Lu t B o v môi tr

ng ã

c Qu c h i n

c

C ng hoà xã h i ch ngh a Vi t Nam khoá XI, k h p th 8 thông qua ngày
29 tháng 11 n m 2005,

nh ngh a nh sau: “Môi tr

t nhiên và v t ch t nhân t o bao quanh con ng
s ng, s n xu t, s t n t i, phát tri n c a con ng
* Ô nhi m môi tr
2005: “Ô nhi m môi tr

ng: Theo

sinh v t”.

i, có nh h

ng

n

i

i và sinh v t”.

i u 6 Lu t B o v môi tr

ng là s bi n

không phù h p v i tiêu chu n môi tr

ng bao g m các y u t

ng Vi t Nam

i c a các thành ph n môi tr

ng, gây nh h

ng x u

n con ng

ng
i,


4

* Ô nhi m môi tr
n

ng n

c: Là s thay

i thành ph n và ch t l

c không áp ng cho các m c ích s d ng khác nhau, v

cho phép và có nh h
t nhiên t n t i d
h ,t nt i

ng x u

n

i s ng con ng

i nhi u hình th c khác nhau: N

th h i trong không khí, v.v. N

t quá tiêu chu n

i và sinh v t. N
c ng m, n

c

c trong
các sông

c b ô nhi m ngh a là thành ph n

c a nó t n t i các ch t khác, mà các ch t này có th gây h i cho con ng

cu c s ng các sinh v t trong t nhiên. N
mà ph i phòng tránh t
*N

ng

c ô nhi m th

i và

ng là khó kh c ph c

u.

c th i ch n nuôi: N

c th i ch n nuôi là m t lo i n

c tr ng và có kh n ng gây ô nhi m môi tr

c th i r t

ng cao do có ch a hàm l

ng

cao các ch t h u c , c n l l ng, N, P và VSV gây b nh.
*N
ng th

c th i sinh ho t: Là n

c th i t các khu dân c , khu v c ho t

ng m i, khu v c công s , tr

*N

c th i công nghi p: Là n

ho c trong ó n
*N

ng h c và các c s tr

ng h c khác.

c th i t các nhà máy ang ho t

ng

c th i công nghi p là ch y u.

c th i ô th : N

c th i ô th là m t thu t ng ch ch t l ng trong

h th ng c ng thoát c a m t thành ph , th xã ó là h n h p c a các lo i n

c

th i trên.
*N

c th i th m qua: Là l

ng n

c th m vào h th ng ng b ng nhi u

cách khác nhau, qua các kh p n i, các ng có khuy t t t ho c thành h gas hay
h xí.
*N

c th i t nhiên: N

nh ng thành ph hi n

i, chúng

* Tiêu chu n môi tr
h in

cm a

c xem nh n

c th i t nhiên

c thu gom theo h th ng riêng.

ng: Trong Lu t B o v môi tr

ng ã

c Qu c

c C ng hoà xã h i ch ngh a Vi t Nam khoá XI, k h p th 8 thông

qua ngày 29 tháng 11 n m 2005,
phép c a các thông s v ch t l

nh ngh a nh sau [4]: “Là gi i h n cho
ng môi tr

ng xung quanh, v hàm l

ng


5

c a ch t gây ô nhi m trong ch t th i
qui

nh làm c n c

c c quan nhà n

qu n lý và b o v môi tr

* T i tr ng th y l c: là t i tr ng n

c

công trình. T i tr ng th y l c tính b ng: L u l

c có th m quy n

ng”.
c phân ph i trên b m t c a
ng x lý (m3/h) chia cho di n

tích b m t công trình (m2)
2.2.2. T ng quan n

c th i sinh ho t

2.2.2.1 Thành ph n và tính ch t c a n
Thành ph n c a n

c th i sinh ho t

c th i sinh ho t g m 2 lo i:

-N

c th i nhi m b n do ch t bài ti t c a con ng

i t các phòng v sinh

-N

c th i nhi m b n do các ch t th i sinh ho t: c n bã t nhà b p, các

ch t r a trôi, k c làm v sinh sàn nhà.
N

c th i sinh ho t ch a nhi u ch t h u c d b phân hu sinh h c,

ngoài ra còn có c các thành ph n vô c , vi sinh v t và vi trùng gây b nh r t
nguy hi m. Ch t h u c ch a trong n

c th i bao g m các h p ch t nh

protein (40-50%); hydrat cacbon (40-50%). N ng
th i sinh ho t dao

ch t h u c trong n

ng trong kho ng 150-450mg/l theo tr ng l

kho ng 20-40% ch t h u c khó b phân hu sinh h c.
ông úc, i u ki n v sinh th p kém, n

Ch t

ng khô. Có

nh ng khu dân c

c th i sinh ho t không

thích áng là m t trong nh ng ngu n gây ô nhi m môi tr
B ng 2. 1. Kh i l

c x lý

ng nghiêm tr ng.

ng ch t b n có trong NTSH cho m t ng
Ch t b n (g/ng

c

i

i/ngày- êm)

Khoáng

H uc

T ng c ng

BOD5

L ng

10

30

40

20

Không l ng

5

10

15

10

Hòa tan

75

50

125

30

C ng toàn b

90

90

180

60

(Ngu n: Imhoffk, 1972)


6

B ng 2. 2.
Ch tiêu

c tính c a n

c th i sinh ho t (mg/l)
N ng

BOD5

Cao
400

Trung bình
220

Th p
110

COD

1.000

500

250

mh uc

35

15

8

m amôn

50

25

12

m t ng s

85

40

20

15

8

4

T ng s ch t r n

1.200

720

350

Ch t r n l l ng

350

220

100

Lân t ng s

(Ngu n: Metcalf, Eddy, 1991)
a. Các thông s v t lý
Hàm l ng ch t r n l l ng

Các ch t r n l l ng trong n c (Total) Suspended Solids – (TSS - SS)
có th có b n ch t là:
- Các ch t vô c không tan d ng huy n phù (Phù sa, g sét, bùn, h t sét)
- Các ch t h u c không tan.
- Các vi sinh v t (vi khu n, t o, vi n m, ng v t nguyên sinh…).
S có m t c a các ch t r n l l ng c n tr hay tiêu t n thêm nhi u hóa
ch t trong quá trình x lý.
Mùi:
H p ch t gây mùi c tr ng nh t là H2S - mùi tr ng th i. Các h p ch t
khác, ch ng h n nh indol, skatol, cadaverin và cercaptan
c t o thành
d i i u ki n y m khí có th gây ra nh ng mùi khó ch u h n c H2S.
màu:
Màu c a n c th i là do các ch t th i sinh ho t, do các s n ph m
c
tao ra t các quá trình phân h y các ch t h u c .
nv o
màu thông
d ng là mgPt/L (thang o Pt - Co).
màu là m t thông s th ng mang tính ch t c m quan, có th
c
s d ng
ánh giá tr ng thái chung c a n c th i.


7

b. Các thông s hóa h c
pH c a n c
pH là ch s

c tr ng cho n ng
ion H+ có trong dung d ch, th ng
c dùng bi u th tính axit và tính ki m c a n c.
pH có nh h ng n các quá trình trao ch t di n ra bên trong c th
sinh v t n c. Do v y r t có ý ngh a v khía c nh sinh thái môi tr ng
Nhu c u oxy hóa h c (Chemical Oxygen Demand - COD)
Theo nh ngh a, nhu c u oxy hóa h c là l ng oxy c n thi t oxy hóa
các ch t h u c trong n c b ng ph ng pháp hóa h c (s d ng tác nhân oxy
hóa m nh).
Trong môi tr ng n c t nhiên,
i u ki n thu n l i nh t c ng c n n
20 ngày
quá trình oxy hóa ch t h u c
c hoàn t t. Tuy nhiên, n u ti n
hành oxy hóa ch t h u c b ng ch t oxy hóa m nh (m nh h n h n oxy) ng
th i l i th c hi n ph n ng oxy hóa nhi t
cao thì quá trình oxy hóa có
th hoàn t t trong th i gian rút ng n h n nhi u. ây là u i m n i b t c a
thông s này nh m có
c s li u t ng i v m c
ô nhi m h u c
trong th i gian r t ng n.
COD là m t thông s quan tr ng
ánh giá m c
ô nhi m ch t h u c
nói chung và cùng v i thông s BOD, giúp ánh giá ph n ô nhi m không phân
h y sinh h c c a n c t ó có th l a ch n ph ng pháp x lý phù h p.
Nhu c u oxy sinh h c (Biochemical Oxygen Demand - BOD)
V
nh ngh a, thông s BOD c a n c là l ng oxy c n thi t

vi
khu n phân h y ch t h u c trong i u ki n chu n: 20oC, m u 5 ngày êm,
trong bóng t i, giàu oxy và vi khu n hi u khí. Nói cách khác, BOD bi u th
l ng gi m oxy hòa tan sau 5 ngày. Thông s BOD5 s càng l n n u m u
n c càng ch a nhi u ch t h u c có th dùng làm th c n cho vi khu n, hay
là các ch t h u c d b phân h y sinh h c (Carbonhydrat, protein, lipid..)
BOD là m t thông s quan tr ng:
- Là ch tiêu duy nh t
xác nh l ng ch t h u c có kh n ng phân
hu sinh h c trong n c và n c th i.


8

- Là tiêu chu n ki m soát ch t l ng các dòng th i ch y vào các thu
v c thiên nhiên.
- Là thông s b t bu c
tính toán m c
t làm s ch c a ngu n n c
ph c v công tác qu n lý môi tr ng.
Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen - DO)
T t c các sinh v t s ng u ph thu c vào oxy d i d ng này hay d ng
khác
duy trì các ti n trình trao i ch t nh m sinh ra n ng l ng ph c v
cho quá trình phát tri n và sinh s n c a mình. Oxy là y u t quan tr ng i
v i con ng i c ng nh các th y sinh v t khác.
Oxy là ch t khí ho t ng hóa h c m nh, tham gia m nh m vào các quá
trình hóa sinh h c trong n c:
- Oxy hóa các ch t kh vô c : Fe2+, Mn2+, S2-, NH3…
- Oxy hóa các ch t h u c trong n c, và k t qu c a quá trình này là

n c nhi m b n tr nên s ch h n. Quá trình này
c g i là quá trình t làm
s ch c a n c t nhiên,
c th c hi n nh vai trò quan tr ng c a m t s vi
sinh v t hi u khí trong n c.
- Oxy là ch t oxy hóa quan tr ng giúp các sinh v t n c t n t i và phát tri n.
Các quá trình trên u tiêu th oxy hòa tan. Nh ã c p, kh n ng hòa
tan c a Oxy vào n c t ng i th p, do v y c n ph i hi u r ng kh n ng t
làm s ch c a các ngu n n c t nhiên là r t có gi i h n. C ng vì lý do trên,
hàm l ng oxy hòa tan là thông s
c tr ng cho m c
nhi m b n ch t h u
c c a n c m t.
Nit và các h p ch t ch a nit
Nit là nguyên t quan tr ng trong s hình thành s s ng trên b m t
Trái t. Nit là thành ph n c u thành nên protein có trong t bào ch t c ng
nh các acid amin trong nhân t bào. Xác sinh v t và các bã th i trong quá
trình s ng c a chúng là nh ng tàn tích h u c ch a các protein liên t c
c
th i vào môi tr ng v i l ng r t l n. Các protein này d n d n b vi sinh v t
d d ng phân h y, khoáng hóa tr thành các h p ch t Nit vô c nh NH4+,
NO2-, NO3- và có th cu i cùng tr l i N2 cho không khí.


9

Nh v y, trong môi tr

ng

t và n

c, luôn t n t i các thành ph n ch a

Nit : t các protein có c u trúc ph c t p

n các acid amin

n gi n, c ng

nh các ion Nit vô c là s n ph m quá trình khoáng hóa các ch t k trên:
- Các h p ch t h u c thô ang phân h y th
trong n
n

c, có th hi n di n v i n ng

ng t n t i

d ng l l ng

áng k trong các lo i n

c th i và

c t nhiên giàu protein.
- Các h p ch t ch a Nit

d ng hòa tan bao g m c Nit h u c và

Nit vô c (NH4+, NO2-, NO3-).
Thu t ng “Nit t ng” là t ng Nit t n t i
m t ch t dinh d

ng a l

ng c n thi t

t t c các d ng trên. Nit là

i v i s phát tri n c a sinh v t.

Phospho và các h p ch t ch a phospho
Ngu n g c các h p ch t ch a Phospho có liên quan
các ch t th i c a ng

i và

ng v t và sau này là l

n s chuy n hóa

ng kh ng l phân lân s

d ng trong nông nghi p và các ch t t y r a t ng h p có ch a phosphate s
d ng trong sinh ho t và m t s ngành công nghi p trôi theo dòng n
Trong các lo i n

c th i, Phospho hi n di n ch y u d

phosphate. Các h p ch t Phosphat

c.
i các d ng

c chia thành Phosphat vô c

và

phosphat h u c .
Phospho là m t ch t dinh d
c a sinh v t. Vi c xác

ng a l

ng c n thi t

nh P t ng là m t thông s

m b o quá trình phát tri n bình th
th ng x lý ch t th i b ng ph

i v i s phát tri n

óng vai trò quan tr ng

ng c a các vi sinh v t trong các h

ng pháp sinh h c (t l BOD:N:P = 100:5:1).

Phospho và các h p ch t ch a Phospho có liên quan ch t ch
t

ng phú d

ng hóa ngu n n

n hi n

c, do s có m t quá nhi u các ch t này kích

thích s phát tri n m nh c a t o và vi khu n lam.
Ch t ho t
Các ch t ho t
n

ng b m t
ng b m t là nh ng ch t h u c g m 2 ph n: k n c và a

c t o nên s phân tán c a các ch t ó trong d u và trong n c. Ngu n t o ra

các ch t ho t

ng b m t là do vi c s d ng các ch t t y r a trong sinh ho t.


10

b. Các thông s vi sinh v t h c
Nhi u vi sinh v t gây b nh có m t trong n c th i có th truy n ho c

gây b nh cho ng i. Chúng v n không b t ngu n t n c mà c n có v t ch
s ng ký sinh, phát tri n và sinh s n. M t s các sinh v t gây b nh có th
s ng m t th i gian khá dài trong n c và là nguy c truy n b nh ti m tàng,
bao g m vi khu n, vi rút, giun sán.
Vi khu n:
Các lo i vi khu n gây b nh có trong n c th ng gây các b nh v
ng
ru t, nh d ch t (cholera) do vi khu n Vibrio comma, b nh th ng hàn
(typhoid) do vi khu n Salmonella typhosa...
Vi rút:
Vi rút có trong n c th i có th gây các b nh có liên quan n s r i
lo n h th n kinh trung ng, viêm t y xám, viêm gan... Thông th ng s
kh trùng b ng các quá trình khác nhau trong các giai o n x lý có th di t
c vi rút.
Giun sán (helminths)
Giun sán là lo i sinh v t ký sinh có vòng i g n li n v i hai hay nhi u
ng v t ch , con ng i có th là m t trong s các v t ch này. Ch t th i c a
ng i và ng v t là ngu n a giun sán vào n c. Tuy nhiên, các ph ng
pháp x lý n c hi n nay tiêu di t giun sán r t hi u qu .
Ngu n g c c a vi trùng gây b nh trong n c là do nhi m b n rác, phân
ng i và ng v t. Trong ng i và ng v t th ng có vi khu n E. coli sinh
s ng và phát tri n. ây là lo i vi khu n vô h i th ng
c bài ti t qua phân
ra môi tr ng. S có m t c a E.Coli ch ng t ngu n n c b nhi m b n b i
phân rác và kh n ng l n t n t i các lo i vi khu n gây b nh khác, s l ng
nhi u hay ít tu thu c vào m c
nhi m b n. Kh n ng t n t i c a vi khu n
E.coli cao h n các vi khu n gây b nh khác. Do ó n u sau x lý trong n c
không còn phát hi n th y vi khu n E.coli ch ng t các lo i vi trùng gây b nh
khác ã b tiêu di t h t. M t khác, vi c xác nh m c

nhi m b n vi trùng
gây b ng c a n c qua vi c xác nh s l ng s l ng E.coli n gi n và


11

nhanh chóng. Do ó vi khu n này
c ch n làm vi khu n c tr ng trong
vi c xác nh m c
nhi m b n vi trùng gây b nh c a ngu n n c.
2.2.3. Các ph ng pháp x lý n c th i sinh ho t
a. Ph ng pháp x lý c h c
X lý c h c (hay còn g i là x lý b c I) nh m m c ích lo i b các t p
ch t không tan (rác, cát, nh a, d u m , c n l l ng, các t p ch t n i...) ra kh i
n c th i, i u hòa l u l ng và n ng các ch t ô nhi m trong n c th i.
Các công trình x lý n c th i b ng ph ng pháp c h c thông d ng.
* Song ch n rác và l i ch n rác
+ Song ch n rác
Song ch n rác th ng t tr c h th ng x lý n c th i ho c có th
t
t i các mi ng x trong phân x ng s n xu t nh m gi l i các t p ch t có kích
th c l n nh : Nhánh cây, g , lá cây, gi y, nilông, v i v n và các lo i rác
khác. ng th i b o v các công trình và thi t b phía sau nh b m, tránh ách
t c
ng ng, m ng d n.

+ L i ch n rác
L i ch n rác dùng
kh các ch t l l ng có kích th c nh , thu h i
các thành ph n quý không tan ho c khi c n ph i lo i b rác có kích th c

nh . Kích th c m t l i t 0,5 ÷ 1,0 mm.
L i ch n rác th ng
c bao b c xung quanh khung r ng hình tr
quay tròn (hay còn g i là tr ng quay) ho c t trên các khung hình a.
Rác th ng
c chuy n t i máy nghi n rác, sau khi
c nghi n nh ,
cho
tr l i tr c song ch n rác ho c chuy n t i b phân hu c n.


12

* B i u hòa.
B i u hòa
c dùng duy trì dòng th i và n ng
các ch t ô nhi m
vào công trình, làm cho công trình làm vi c n nh, kh c ph c nh ng s c
v n hành do dao ng v n ng
và l u l ng c a quá trình x lý n c th i
gây ra và nâng cao hi u su t c a quá trình x lý sinh h c. B i u hòa có th
c phân làm ba lo i nh sau:
B i u hòa l u l ng.
B i u hòa n ng .
B i u hòa c l u l ng và n ng .
* B l ng.
B l ng tách các ch t không tan d ng l l ng trong n c th i theo
nguyên t c tr ng l c. Các b l ng có th b trí n i ti p nhau. Quá trình l ng
t t có th lo i b
n 90 ÷ 95% l ng c n có trong n c th i. Vì v y, ây là

quá trình quan tr ng trong quá trình x lý n c th i, th ng b trí x lý ban
u hay sau x lý sinh h c.
có th t ng c ng quá trình l ng ta có th
thêm vào ch t ông t sinh h c.
* B l c.
Nh m tách các ch t tr ng thái l l ng kích th c nh b ng cách cho
n c th i i qua l p v t li u l c, công trình này s d ng ch y u cho m t s
lo i n c th i sinh ho t.
Ph ng pháp x lý n c th i b ng c h c có th lo i b kh i n c th i
c 60% các t p ch t không hoà tan và 20% BOD, hi u qu x lý có th
t
t i 75% theo hàm l ng ch t l l ng và 30-35 % theo BOD b ng các bi n
pháp làm thoáng s b ho c ông t c h c.
N u i u ki n v sinh cho phép thì sau khi x
kh và x l i vào ngu n, nh ng th ng thì x lý c
s b tr c khi qua giai o n x lý sinh h c.
B l c th ng làm vi c v i hai ch
l c và
áp d ng cho các công ngh x lý n c th i tái s
Các lo i b l c th ng
c phân lo i nh sau:
+ L c qua vách l c.

lý c h c n c th i
c
h c ch là giai o n x lý
r a l c. Quá trình l c ch
d ng có trong n c th i.

13

+B
+B
+B
+C

l c v i v t li u l c d ng h t.
l c châm.
l c nhanh.
t l c áp l c.

b. Ph ng pháp x lý hóa h c
Th c ch t c a ph ng pháp x lý hoá h c là a vào n c th i ch t
ph n ng nào ó gây tác ng v i các t p ch t b n, bi n i hoá h c và t o
c n l ng ho c t o d ng ch t hoà tan nh ng không c h i, không gây ô nhi m
môi tr ng.
Ph ng pháp x lý hoá h c th ng
c áp d ng
x lý n c th i
công nghi p. Tu thu c vào i u ki n a ph ng và i u ki n v sinh cho
phép, ph ng pháp x lý hoá h c có th hoàn t t giai o n cu i cùng ho c
ch là giai o n s b ban u c a vi c x lý n c th i.
* Ph ng pháp trung hoà
Dùng
a môi tr ng n c th i có ch a acid vô c ho c k m v tr ng
thái trung tính pH = 6.5 – 8.5. Ph ng pháp này có th th c hi n b ng nhi u
cách: Tr n l n n c th i ch a acid và ch a k m, b sung thêm tác nhân hoá
h c, l c n c qua l p v t li u l c có tác d ng trung hoà, h p th khí ch a acid
b ng n c th i ch a k m,…n c th i c a m t s ngành công nghi p, nh t là

công nghi p hóa ch t, do quá trình công ngh có th ch a acid ho c baz có
kh n ng gây n mòn v t li u, phá v các quá trình sinh hóa c a các công
trình x lý sinh h c, ng th i gây ra các tác h i khác, do ó c n th c hi n
quá trình trung hòa n c th i.
Các ph ng pháp trung hòa bao g m:
Trung hòa l n nhau gi a n

c th i ch a acid và n

c th i ch a ki m

Trung hòa d ch th i có tinh acid, dùng các lo i ch t ki m nh : NaOH,
KOH, NaCO3, NH4OH, ho c l c qua các v t li u trung hòa nh : CaCO3,
Dolomit…
i v i d ch th i có tính ki m thì trung hòa b i acid ho c khí acid.
l a ch n tác ch t th c hi n ph n ng trung hòa, c n d a vào các y u t :
Lo i acid hay baz có trong n

c th i và n ng

c a chúng.


14

hòa tan c a các mu i

c hình thành do k t qu ph n ng hóa h c.

* Ph ng pháp ông t và keo t

Dùng làm trong và kh màu n c th i b ng cách dùng các ch t keo t
(phèn) và các ch t tr keo t
liên k t các ch t r n d ng l l ng và keo có
trong n c th i thành nh ng bông có kích th c l n h n.
Ph ng pháp ông t - keo t là quá trình thô hóa các h t phân tán và
nh t ng, b n t p h p b phá h y, hi n t ng l ng x y ra.
S d ng ông t hi u qu khi các h t keo phân tán có kích th c 1100µm.
t o ông t , c n có thêm các ch t ông t nh :
+ Phèn nhôm Al2(SO4)3.18H2O.
hòa tan c a phèn nhôm trong n c
0
20 C là 362 g/l. pH t i u t 4.5-8.
+ Phèn s t FeSO4.7H2O.
hòa tan c a phèn nhôm trong n c 200C
là 265 g/l. Quá trình ông t b ng phèn s t x y ra t t nh t pH >9.
+ Các mu i FeCl3.6H2O, Fe2(SO4)3.9H2O, MgCl2.6H2O, MgSO4.7H2O, …
+ Vôi.
c. Ph ng pháp x lý hóa lý
Trong dây chuy n công ngh x lý, công o n x lý hóa lý th ng
c
áp d ng sau công o n x lý c h c. Ph ng pháp x lý hóa lý bao g m các
ph ng pháp h p ph , trao i ion, trích ly, ch ng c t, cô c, l c ng c...
Ph ng pháp hóa lý
c s d ng
lo i kh i d ch th i các h t l l ng phân
tán, các ch t h u c và vô c hòa tan, có nhi u u i m nh :
+ Lo i
c các h p ch t h u c không b oxy hóa sinh h c.
+ Không c n theo dõi các ho t ng c a vi sinh v t.
+ Có th thu h i các ch t khác nhau.

+ Hi u qu x lý cao và n nh h n.
* Tuy n n i
Là quá trình dính bám phân t c a các h t ch t b n i v i b m t phân
chia c a hai pha khí – n c và x y ra khi có n ng l ng t do trên b m t
phân chia, ng th i c ng do các hi n t ng th m t b m t xu t hi n theo
chu vi th m t nh ng n i ti p xúc khí – n c.


15

+ Tuy n n i d ng b t:
c s d ng
tách ra kh i n c th i các ch t
không tan và làm gi m m t ph n n ng c a m t s ch t hòa tan.
+ Phân ly d ng b t:
c ng d ng
x lý các ch t hòa tan có trong
n c th i, ví d nh ch t ho t ng b m t.
u i m: Ph ng pháp tuy n n i là có th thu c n v i
m nh , có th
thu t p ch t.
* Trích ly
Tách các ch t b n hoà tan ra kh i n c th i b ng cách b sung m t ch t
dung môi không hoà tan vào n c, nh ng
hoà tan c a ch t b n trong dung
môi cao h n trong n c.
* H p ph
H p ph là thu hút ch t b n lên b m t c a ch t h p th , ph n l n là ch t
h p ph r n và có th th c hi n trong i u ki n t nh hay ng.
Quá trình h p ph là m t quá trình thu n ngh ch, ngh a là ch t h p th có

th b gi i h p ph và chuy n ng c l i vào ch t th i. Các ch t h p th
th ng
c s d ng là các lo i v t li u x p t nhiên hay nhân t o nh tro,
m u v n than c c, than bùn silicagen, keo nhôm, t sét ho t tính,... và các
ch t h p ph này còn có kh n ng tai sinh ti p t c s d ng.
d. Ph ng pháp x lý sinh h c
Th c ch t c a ph ng pháp này là d a vào kh n ng s ng và ho t ng
c a các vi sinh phân hu - oxy hoá các ch t h u c
d ng keo và hoà tan có
trong n c th i. Vi sinh v t s d ng các ch t h u c có trong n c th i làm
ngu n dinh d ng nh : Cacbon, nit , phosphor, kali…vi sinh v t s d ng v t
ch t này
ki n t o t bào c ng nh tích lu n ng l ng cho quá trình sinh
tr

ng và phát tri n chính vì v y sinh kh i vi sinh v t không ng ng t ng lên.
Nh ng công trình x lý sinh h c phân thành hai nhóm:
Nh ng công trình x lý trong i u ki n t nhiên: Cánh ng t i, bãi
l c, h sinh h c… th ng quá trình x lý x y ra ch m.
Nh ng công trình x lý trong i u ki n nhân t o: B l c sinh h c (b
biophin), b làm thoáng sinh h c (b aeroten)… Do các i u ki n t o nên
b ng nhân t o mà quá trình x lý di n ra nhanh h n, c ng
m nh h n.


16

Quá trình x lý sinh h c có th
t hi u su t kh trùng 99,9% (trong các công
trình trong i u ki n t nhiên) theo BOD t i 90- 95 %.

Công trình x lý sinh h c th ng
c t sau khi n c th i ã
cx
lý s b qua các công trình c h c, hóa h c, hóa lý.
* Công trình x lý trong i u ki n t nhiên
- Ao h sinh h c (Ao h n nh n c th i)
ây là ph ng pháp x lý n gi n nh t và ã
c áp d ng t x a.
Ph ng pháp này c ng không yêu c u k thu t cao, v n u t ít, chi phí ho t
ng r ti n, qu n lý n gi n và hi u qu c ng khá cao. Quy trình
c tóm
t t nh sau:
N c th i lo i b rác, cát, s i... Các ao h n nh N c ã x lý.
* H hi u khí
Ao nông 0,3 – 0,5 m có quá trình oxy hóa các ch t b n h u c ch y u
nh các vi sinh v t. g m 2 lo i: H làm thoáng t nhiên và h làm thoáng
nhân t o.

Hình 2.1. Ao hi u khí v i k th ng cung c p khí
* H k khí
Ao k khí là lo i ao sâu, ít ho c không có i u ki n hi u khí. Các vi sinh
v t k khí ho t ng s ng không c n oxy c a không khí. Chúng s d ng oxy
t các h p ch t nh nitrat, sulfat...
oxy hóa các ch t h u c và các lo i
r u và khí CH4, H2S, CO2,…và khí và n c. Chi u sâu c a h khá l n
kho ng 2 – 6 m.


17

* H tùy nghi
Là s k t h p hai quá trình song song: phân h y hi u khí các ch t h u c
hòa tan có

u

trong n

c và phân h y k khí (ch y u là CH4) c n l ng

vùng l ng.
Ao h tùy nghi

c chia làm ba vùng: L p trên là vùng hi u khí, vùng

gi a là vùng k khi tùy ti n và vùng phía áy sâu là vùng k khí.
Chi u sâu c a h kho ng 1 – 1,5 m.

Hình 2.2. H tùy nghi
*H
N

n

nh b c ba

c th i sau khi x lý c b n (b c II) ch a

t tiêu chu n là n

c s ch

x vào ngu n thì có th ph i qua x lý b sung (b c III). M t trong các
công trình x lý b c III là ao h
- Ph

ng pháp x lý qua

n

nh sinh h c k t h p v i th bèo nuôi cá.
t

Th c ch t c a quá trình x lý là: Khi l c n
l ng và keo s b gi l i

khí qua các khe

t các ch t r n l

l p trên cùng. Nh ng ch t này t o ra m t màng g m

nhi u vi sinh v t bao b c trên b m t các h t
h u c hòa tan trong n

c th i qua

t, màng này s h p ph các ch t

c th i. Nh ng vi sinh v t s s d ng oxy c a không

t và chuy n hóa các ch t h u c thành các h p ch t khoáng.

+ Cánh

ng t

+ Cánh

ng l c

i


18

Hình 2.3. X lý n

c th i b ng

t

* Các công trình x lý hi u khí nhân t o
X lý sinh h c hi u khí trong i u ki n nhân t o có th k
n hai quá
trình c b n:
+ Quá trình x lý sinh tr ng l l ng.
+ Quá trình x lý sinh tr ng bám dính.
Các công trình t ng thích c a quá trình x lý sinh h c hi u khí nh :
Aeroten bùn ho t tính (vi sinh v t l l ng), b th i khí sinh h c ti p xúc (vi sinh

v t bám dính), b l c sinh h c, tháp l c sinh h c, b sinh h c ti p xúc quay...
- B ph n ng sinh h c hi u khí
Quá trình x lý n c th i s d ng bùn ho t tính d a sào s ho t ng
s ng c a vi sinh v t hi u khí. Trong b Aeroten, các ch t l l ng óng vai trò
là các h t nhân
cho vi khu n c trú, sinh s n và phát tri n d n lên thành
các bông c n g i là bùn ho t tính. Bùn ho t tính là các bông c n có m u nâu
s m ch a các ch t h u c h p th t n c th i và là n i c trú
phát tri n
c a vô s vi khu n và vi sinh v t khác. Các vi sinh v t ng hóa các ch t h u
c có trong n c th i thành các ch t dinh d ng cung c p cho s s ng. trong
quá trình phát tri n vi sinh v t s d ng các ch t
sinh s n và gi i phóng