THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI
Trên bình diện toàn cầu, nước là một tài nguyên vô cùng phong phú
nhưng nước chỉ hữu dụng với con người khi nó ở đúng nơi, đúng chỗ,
đúng dạng và đạt chất lượng theo yêu cầu. Hơn 99% trữ lượng nước trên
thế giới nằm ở dạng không hữu dụng đối với đa số các mục đích của con
người do độ mặn (nước biển), địa điểm, dạng (băng hà).
Phân bố và dạng của nước trên Trái đất
Địa điểm Diện tích
(km
2
)
Tổng thể tích
nước (km
3
)
% tổng
lượng nước
Các đại dương và biển (nước
mặn)
361.000.000 1.230.000.000 97.2000
Khí quyển (hơi nước) 510.000.000 12.700 0,0010
Sông, rạch ------- 1.200 0,0001
Nước ngầm (đến độ sâu 0,8
km)
130.000.000 4.000.000 0,3100
Hồ nước ngọt 855.000 123.000 0,0090
Tảng băng và băng hà 28.200.000 28.600.000 2.1500
Nguồn: US Geological Survey
Con người khai thác các nguồn nước tự nhiên để cung cấp nước cho các
nhu cầu sinh hoạt và sản xuất. Sau khi sử dụng nước bị nhiễm bẩn do
chứa nhiều vi trùng và các chất thải khác. Nếu không được xử lư trước
khi thải vào các nguồn nước công cộng, chúng sẽ làm ô nhiễm môi
trường. V́ vậy nước thải trước khi thải vào sông, hồ (nguồn nước) cần
phải được xử lư thích đáng. Mức độ xử lư phụ thuộc vào nồng độ bẩn
của nước thải; khả năng pha loăng giữa nước thải với nước nguồn và các
yêu cầu về mặt vệ sinh, khả năng "tự làm sạch của nguồn nước".
Theo các qui định về bảo vệ môi trường của Việt Nam, ô nhiễm nước là
việc đưa vào các nguồn nước các tác nhân lư, hóa, sinh học và nhiệt
không đặc trưng về thành phần hoặc hàm lượng đối với môi trường ban
đầu đến mức có khả năng gây ảnh hưởng xấu đến sự phát triển b́nh
thường của một loại sinh vật nào đó hoặc thay đổi tính chất trong lành
của môi trường ban đầu.
Theo một định nghĩa khác "Ô nhiễm nước mặt diễn ra khi đưa quá nhiều
các tạp chất, các chất không mong đợi, các tác nhân gây nguy hại vào
các nguồn nước, vượt khỏi khả năng tự làm sạch của các nguồn nước
này"
Để thiết kế các công tŕnh xử lư nước thải, trước tiên chúng ta phải biết
đặc điểm, thành phần của các chất gây ô nhiễm.
Các đặc điểm lư học, hóa học và sinh học của nước thải và nguồn
sinh ra nó
Đặc điểm Nguồn
Lư học
Màu Nước thải sinh hoạt hay công nghiệp, thường do sự phân
hủy của các chất thải hữu cơ.
Mùi Nước thải công nghiệp, sự phân hủy của nước thải
Chất rắn Nước cấp, nước thải sinh hoạt và công nghiệp, xói ṃn đất.
Nhiệt Nước thải sinh hoạt, công nghiệp
Hóa học
Carbohydrate Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Dầu, mỡ Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Thuốc trừ sâu Nước thải nông nghiệp
Phenols Nước thải công nghiệp
Protein Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Chất hữu cơ
bay hơi
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Các chất nguy
hiểm
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Các chất khác Do sự phân hủy của các chất hữu cơ trong nước thải trong
tự nhiên
Tính kiềm Chất thải sinh hoạt, nước cấp, nước ngầm
Chlorides Nước cấp, nước ngầm
Kim loại nặng Nước thải công nghiệp
Nitrogen Nước thải sinh hoạt, công nghiệp
pH Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Phosphorus Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp; rửa trôi
Sulfur Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp; nước cấp
Hydrogen
sulfide
Sự phân hủy của nước thải sinh hoạt
Methane Sự phân hủy của nước thải sinh hoạt
Oxygen Nước cấp, sự trao đổi qua bề mặt tiếp xúc không khí -
nước
Sinh học
Động vật Các ḍng chảy hở và hệ thống xử lư
Thực vật Các ḍng chảy hở và hệ thống xử lư
Eubacteria Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lư
Archaebacteria Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lư
Viruses Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lư
Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991
Các chất ô nhiễm quan trọng cần chú ư đến trong quá tŕnh xử lư nước thải
Chất gây ô nhiễm Nguyên nhân được xem là quan trọng
Các chất rắn lơ lửng Tạo nên bùn lắng và môi trường yếm khí khi nước thải
chưa xử lư được thải vào môi trường. Biểu thị bằng đơn
vị mg/L.
Các chất hữu cơ có thể
phân hủy bằng con
đường sinh học
Bao gồm chủ yếu là carbohydrate, protein và chất béo.
Thường được đo bằng chỉ tiêu BOD và COD. Nếu thải
thẳng vào nguồn nước, quá tŕnh phân hủy sinh học sẽ
làm suy kiệt oxy ḥa tan của nguồn nước.
Các mầm bệnh Các bệnh truyền nhiễm có thể lây nhiễm từ các vi sinh
vật gây bệnh trong nước thải. Thông số quản lư là MPN
(Most Probable Number).
Các dưỡng chất N và P cần thiết cho sự phát triển của các sinh vật. Khi
được thải vào nguồn nước nó có thể làm gia tăng sự phát
triển của các loài không mong đợi. Khi thải ra với số
lượng lớn trên mặt đất nó có thể gây ô nhiễm nước
ngầm.
Các chất ô nhiễm nguy
hại
Các hợp chất hữu cơ hay vô cơ có khả năng gây ung
thư, biến dị, thai dị dạng hoặc gây độc cấp tính.
Các chất hữu cơ khó
phân hủy
Không thể xử lư được bằng các biện pháp thông thường.
Ví dụ các nông dược, phenols...
Kim loại nặng Có trong nước thải thương mại và công nghiệp và cần
loại bỏ khi tái sử dụng nước thải. Một số ion kim loại ức
chế các quá tŕnh xử lư sinh học
Chất vô cơ ḥa tan Hạn chế việc sử dụng nước cho các mục đích nông,
công nghiệp
Nhiệt năng Làm giảm khả năng băo ḥa oxy trong nước và thúc đẩy
sự phát triển của thủy sinh vật
Ion hydrogen Có khả năng gây nguy hại cho TSV
Nguồn: Wastewater Engineering: Treatment, Diposal, Reuse, 1989
Low-maintenance Mechanically Simple Wastewater Treatment systems, 1980
Ở các thành phố có nhiều nhà máy, khu công nghiệp, nước thải công
nghiệp ảnh hưởng rất lớn đến thành phần nước thải chung của thành
phố, thị trấn v́ nó chứa nhiều các chất gây ô nhiễm ở nồng độ cao và tùy
theo từng nhà máy thành phần chất gây ô nhiễm rất phức tạp. Do đó để
giảm thiểu chi phí cho việc quản lư và xử lư, mỗi nhà máy cần phải có
các hệ thống xử lư riêng để nước thải thải vào các nguồn nước công
cộng phải đạt đến một tiêu chuẩn cho phép nào đó.