Chương 5: Các phương pháp xử lý nước thải và bùn cặn

Chia sẻ: Nguyễn Mạnh Dũng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:61

Thêm vào BST

Báo xấu

94
lượt xem 16
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

- Theo trạng thái vật lý, người ta phân biệt dựa vào : màu, mùi, nhiệt độ, độ dẫn điện... - Theo kích thước của các phần tử chất bẩn ở trong n-ớc th.i, phân ra : dạng không tan, keo, dạng tan.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 5: Các phương pháp xử lý nước thải và bùn cặn

V. Ch−¬ng 5: C¸c ph−¬ng ph¸p xö lý n−íc th¶i v bïn cÆn. (15 tiÕt) 5.1 Th nh phÇn, tÝnh chÊt cña n−íc th¶i: (1.0 tiÕt) 5.1.1 TÝnh chÊt vËt lý: - Theo tr¹ng th¸i vËt lý, ng−êi ta ph©n biÖt dùa v o : m u, mïi, nhiÖt ®é, ®é dÉn ®iÖn... - Theo kÝch th−íc cña c¸c phÇn tö chÊt bÈn ë trong n−íc th¶i, ph©n ra : d¹ng kh«ng tan, keo, d¹ng tan. 1.10-4 mm 1.10-6mm Kh«ng tan keo tan + ChÊt næi lªn mÆt n−íc. + Kþ n−íc + Ph©n ly ion. + L¬ löng + −a n−íc + Kh«ng ph©n ly. + L¾ng. 5.1.2 Th nh phÇn ho¸ häc: - V« c¬ : muèi, n−íc, c¸c chÊt thuéc nguyªn tè vi l−îng (c¸t, h¹t sÐt...) - H÷u c¬ : pr«tªin, hydrat cacbon, chÊt bÐo... Trang 1/60
vc:30% tan 50% hc:20% vc:2% keo 10% hc:8% vc:5% kh«ng tan 40% Kh«ng l¾ng:20% hc:15% l¾ng:20% vc:5% hc:15% vËy trong nuíc th¶i hc vµ vc chiÕm nhu sau: vc:42%(40-50%) hc:58%(50-60%) + X¸c ®Þnh h m l−îng cÆn l¬ löng b»ng c¸ch lÊy mÉu n−íc th¶i läc qua giÊy läc tiªu chuÈn, sÊy kh« ë 1050C ®em c©n sÏ ®−îc h m l−îng cÆn l¬ löng. MÆt kh¸c, nh÷ng h¹t cÆn cã kÝch th−íc rÊt nhá chui lät qua giÊy läc tiªu chuÈn gäi l cÆn ho tan. + CÆn l¬ löng(SS) gåm cÆn l¾ng ®−îc v cÆn d¹ng keo kh«ng l¾ng ®−îc. + Khi ®em sÊy cÆn kh« ®Õn 550oC-600oC, to n bé cÆn h÷u c¬ sÏ ch¸y v bay h¬i hÕt gäi l cÆn bay h¬i. L−îng cßn l¹i l cÆn v« c¬ hay gäi l ®é tro cña cÆn. - Sinh häc : N−íc th¶i sinh ho¹t chøa v« sè sinh vËt chñ yÕu l vi sinh. Nguån chñ yÕu ®−a vi sinh v o n−íc th¶i l ph©n, n−íc tiÓu v tõ ®Êt. Ph©n lo¹i vi sinh trong n−íc th¶i b»ng h×nh d¹ng : cã thÓ ph©n l m ba nhãm + Vi khuÈn : ®a sè ®ãng vai trß quan träng ®Çu tiªn trong viÖc ph©n huû chÊt h÷u c¬. NÕu kh«ng cã ho¹t ®éng sèng v sinh s¶n cña vi khuÈn, qu¸ tr×nh ph©n huû sÏ kh«ng diÔn ra. Mét sè lo¹i vi khuÈn d¹ng l«ng t¬ kÕt víi nhau th nh l−íi nhÑ næi lªn bÒ mÆt l m ng¨n c¶n qu¸ tr×nh l¾ng ë bÓ l¾ng ®ît 2. Vi khuÈn hiÕu khÝ : l lo¹i vi khuÈn chØ cã thÓ h« hÊp b»ng «xy ho tan trong n−íc. Trang 2/60
Vi khuÈn yÕm khÝ : l lo¹i vi khuÈn kh«ng thÓ tån t¹i ®−îc khi cã «xy ho tan trong n−íc. Qu¸ tr×nh ho¹t ®éng v sinh s¶n cña vi khuÈn phô thuéc v o th nh phÇn, tÝnh chÊt cña c−íc th¶i : nång ®é c¸c chÊt h÷u c¬, nhiÖt ®é, PH, «xy... + NÊm : l lo¹i vi sinh cã kÝch th−íc lín h¬n vi khuÈn. NÊm kh«ng cã vai trß trong giai ®o¹n ph©n huû ban ®Çu c¸c chÊt h÷u c¬ cã trong qu¸ tr×nh xö lý n−íc th¶i. NÊm cã kÝch th−íc lín, tû träng nhÑ nªn nÕu ph¸t triÓn m¹nh sÏ kÕt th nh l−íi næi lªn mÆt n−íc l m ng¨n c¶n qu¸ tr×nh l¾ng ë bÓ l¾ng ®ît 2. Ngo i ra mét sè lo¹i nÊm g©y bÖnh vÒ da cã thÓ cã trong n−íc th¶i. + TÕ b o nguyªn sinh: l mét lo¹i vi sinh sö dông nguån thøc ¨n chÝnh l vi khuÈn.(vÝ dô : amid ...) + Virus : chiÕm sè Ýt trong n−íc th¶i sinh ho¹t nh−ng rÊt khã tiªu diÖt. + T¶o : l lo¹i vi th¶o méc sèng d−íi n−íc cÇn cã n¨ng l−îng ¸nh s¸ng mÆt trêi ®Ó ph¸t triÓn. T¶o th−êng ®ãng vai trß rÊt quan träng trong viÖc cung cÊp «xy th«ng qua qu¸ tr×nh quang hîp. Nh−ng t¶o ph¸t triÓn nhanh sÏ l m bÈn n−íc trong nguån v× t¶o nhÑ khã keo tô v l¾ng. Môc ®Ých khi thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh xö lý n−íc th¶i b»ng ph−¬ng ph¸p sinh häc l t¹o ®iÒu kiÖn m«i tr−êng thuËn lîi cho c¸c vi sinh v sinh vËt cã n¨ng suÊt ph©n huû chÊt h÷u c¬ cao, ph¸t triÓn thuËn lîi nhÊt v h¹n chÕ c¸c vi sinh ng¨n c¶n qu¸ tr×nh l m s¹ch nh− nÊm, t¶o... 5.1.3 C¸c chÊt kh«ng tan trong n−íc th¶i: Nång ®é nhiÔm bÈn theo h m l−îng cÆn: l h m l−îng chÊt kh«ng ho tan trªn mét ®¬n vÞ thÓ tÝch n−íc th¶i. Nång ®é nhiÔm bÈn cña n−íc th¶i sinh ho¹t: p = a.1000 q Trong ®ã : P- nång ®é nhiÔm bÈn(mg/l). Trang 3/60
a- sè l−îng chÊt bÈn (g/ng−êi.ng®). q- tiªu chuÈn th¶i n−íc (l/ng−êi.ng®). Nång ®é nhiÔm bÈn cña n−íc th¶i hçn hîp: phh = psh.Qsh+Σpsx.Qsx Qsh+ΣQsx Trong ®ã : Psh- nång ®é nhiÔm bÈn cña n−íc th¶i sinh ho¹t (g/m3). Qsh- l−îng n−íc th¶i sinh ho¹t(m3). Psx- nång ®é nhiÔm bÈn cña n−íc th¶i s¶n xuÊt cña tõng nh m¸y riªng biÖt (g/m3). Qsx- sè l−îng n−íc th¶i s¶n xuÊt cña tõng nh m¸y riªng biÖt(m3). 5.1.4 C¸c chÊt keo v c¸c chÊt ho tan: + Trong n−íc th¶i sinh ho¹t, th nh phÇn ho¸ häc cña keo v c¸c chÊt ho tan chÞu ¶nh h−ëng chÝnh bëi c¸c chÊt : protein, hydrat cacbon, trong ®ã cã chøa th nh phÇn ho¸ häc chñ yÕu l N,P. + Ngo i ra n−íc th¶i cßn chøa mét sè l−îng c¸c chÊt :S,K,Na, Cl, Fe… §èi víi n−íc th¶i sinh ho¹t th× sè l−îng n y Ýt thay ®æi nh−ng trong n−íc th¶i s¶n xuÊt th× sè l−îng thay ®æi lín phô thuéc v o tõng nh m¸y. 5.1.5 Nhu cÇu «xy sinh ho¸ v nhu cÇu «xy ho¸ häc: a/ý nghÜa: Nhu cÇu «xy sinh ho¸ v nhu cÇu «xy ho¸ häc ®Æc tr−ng cho l−îng c¸c chÊt h÷u c¬ cã trong n−íc th¶i. b/ Nhu cÇu «xy sinh ho¸(BOD-NOS): l l−îng «xy cÇn thiÕt ®Ó «xy ho¸ c¸c chÊt bÈn h÷u c¬ trong n−íc d−íi t¸c ®éng cña vi sinh vËt hiÕu khÝ. • BOD5 : - X¸c ®Þnh trÞ sè BOD5 : LÊy mÉu n−íc ® b o ho «xy, ®o l−îng «xy ho tan ban ®Çu trong mÉu ®−îc a0(mg). Sau ®ã cho 1 l−îng nhÊt ®Þnh b(l) n−íc th¶i v o mÉu khuÊy ®Òu th nh dung dÞch råi ®−a v o tñ nu«i cÊy ë Trang 4/60
nhiÖt ®é 200C, sau 5 ng y ®−a mÉu ra v ®o l−îng «xy cßn l¹i trong mÉu sau 5ng y ®−îc a1(mg). TrÞ sè BOD5 = a0- a1 (mg/l) b - Kh¸i niÖm: BOD5 l l−îng «xy cÇn thiÕt ®Ó «xy ho¸ c¸c chÊt bÈn h÷u c¬ sau 5ng y d−íi t¸c ®éng cña vi sinh vËt hiÕu khÝ . • BOD20 : - Thùc nghiÖm chØ ra r»ng muèn ph©n huû ho n to n (>99.2%) chÊt h÷u c¬ cã trong n−íc th¶i trong ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ tù nhiªn ph¶i ®Ó mÉu trong tñ nu«i cÊy ë 200C trong 20ng y. - Kh¸i niÖm: BOD20 l l−îng «xy cÇn thiÕt ®Ó «xy ho¸ ho n to n c¸c chÊt bÈn h÷u c¬ sau 20ng y trong ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ tù nhiªn. BOD5 = 0.68 ∼ 0.7 BOD20 Nång ®é nhiÔm bÈn theo BOD20: l h m l−îng BOD20 trªn mét ®¬n vÞ thÓ tÝch n−íc th¶i. Nång ®é nhiÔm bÈn cña n−íc th¶i sinh ho¹t: L20 = a.1000 q Trong ®ã : L20- nång ®é nhiÔm bÈn theo BOD20 (mg/l). a- l−îng BOD20 (g/ng−êi.ng®). q- tiªu chuÈn th¶i n−íc (l/ng−êi.ng®). Nång ®é nhiÔm bÈn cña n−íc th¶i hçn hîp: Lhh = Lsh.Qsh+Lsx.Qsx Qsh+Qsx Trong ®ã : Lsh,Lsh - nång ®é nhiÔm bÈn theo BOD20 cña n−íc th¶i sinh ho¹t v s¶n xuÊt (g/m3). Qsh, Qsx - l−îng n−íc th¶i sinh ho¹t v s¶n xuÊt (m3). Trang 5/60
c/ Nhu cÇu «xy ho¸ häc(COD-NOH): l l−îng c¸c chÊt bÈn h÷u c¬ bÞ «xy ho¸ bëi c¸c chÊt «xy ho¸ m¹nh. (vÝ dô : t¸c nh©n «xy ho¸ m¹nh l kali dicromat K2Cr2O7). - ý nghÜa: ChØ tiªu nhu cÇu «xy sinh ho¸ BOD5 kh«ng ®ñ ®Ó ph¶n ¸nh kh¶ n¨ng «xy ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬ khã bÞ «xy hãa nhÊt l n−íc th¶i c«ng nghiÖp. V× vËy, cÇn ph¶i x¸c ®Þnh nhu cÇu «xy ho¸ häc ®Ó «xy ho¸ ho n to n c¸c chÊt bÈn cã trong n−íc th¶i. - TrÞ sè COD lu«n lu«n lín h¬n trÞ sè BOD. Tû sè COD/BOD c ng nhá th× xö lý sinh häc c ng dÔ. 5.2 Qu¸ tr×nh ph©n huû c¸c chÊt h÷u c¬ :(0.5 tiÕt) - Qu¸ tr×nh hiÕu khÝ : l qu¸ tr×nh trong ®ã nh÷ng vi sinh vËt tån t¹i v ho¹t ®éng cÇn cã «xy ph©n tö. - Qu¸ tr×nh yÕm khÝ(kþ khÝ) : l qu¸ tr×nh trong ®ã nh÷ng vi sinh vËt tån t¹i v ho¹t ®éng kh«ng cÇn cã «xy ph©n tö. - Qu¸ tr×nh tuú tiÖn : l qu¸ tr×nh trung gian gi÷a hiÕu khÝ v kþ khÝ nh−ng nghiªng vÒ kþ khÝ. 5.2.1 Trong ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ : C¬ chÕ ph©n huû diÔn ra nh− sau : Trang 6/60
1- chÊt bÈn tru¬c khi xö lý 1 2- chÊt bÈn bÞ gi÷ l¹i trªn bÒ mÆt tÕ bµo - bÞ khö 3- chÊt bÈn cßn l¹i trong nu¬c th¶i sau khi xö lý 2 4- chÊt bÈn bÞ «xy ho¸ trùc tiÕp thµnh co2 vµ H2o sinh n¨ng luîng 4 5 3 5- chÊt bÈn bÞ ®ång ho¸ ®uîc tæng hîp ®Ó t¨ng sinh khèi 6 7 6- tù «xy ho¸ cña vi sinh vËt thµnh co2 vµ nuíc do men h« hÊp néi bµo 7- phÇn du cña vi sinh vËt • ¤xy ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬ chøa C (VD :hydrat cacbon): d−íi t¸c dông cña vi sinh vËt hiÕu khÝ gåm 3 giai ®o¹n + ¤xy ho¸ chÊt h÷u c¬ : CxHyOz + O2 CO2+H2O + ∆H + Tæng hîp ®Ó x©y dùng tÕ b o : CxHyOz +NH3+ O2 C5H7NO2 + CO2+H2O - ∆H TÕ b o VK + TÕ b o vi khuÈn bÞ «xy ho¸: C5H7NO2 + O2 CO2+H2O + NH3+ - ∆H ∆H : L−îng nhiÖt (n¨ng l−îng) to¶ ra, hÊp phô v o. • ¤xy ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬ chøa N (VD : pr«tªin) : + Qu¸ tr×nh am«n ho¸ : l qu¸ tr×nh trong ®ã d−íi t¸c dông cña vi sinh vËt hiÕu khÝ ®Ó chuyÓn ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬ th nh c¸c muèi am«n. Trang 7/60
nh2 t¸c dông cña vi sinh vËt nh2 nh3 (nh4 ) ch r cooh ch r cooh n axÝt amin • Qu¸ tr×nh nitrat ho¸ : + Nitrit ho¸: NH4+ +3/2O2 +H2O= NO2- +2H3O++ ∆H + Nitr¸t ho¸: NO2- +1/2O2 = NO3- + §iÒu kiÖn ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh n y l T0 >40C, ph¶i cã «xy v vi sinh vËt hiÕu khÝ. 5.2.2 Trong ®iÒu kiÖn yÕm khÝ : • Qu¸ tr×nh khö nitrat: l qu¸ tr×nh d−íi t¸c dông cña nh÷ng vi sinh vËt kþ khÝ, c¸c muèi nitrat chuyÓn ho¸ th nh nit¬ v bay v o trong kh«ng khÝ. NO3- NO2- NO N2O N2 5.3 Qu¸ tr×nh ho tan v tiªu thô «xy:(0.5 tiÕt) + Th«ng th−êng ®Ó xö lý n−íc th¶i cÇn ph¶i cã «xy ®Ó «xy sinh ho¸ c¸c chÊt bÈn h÷u c¬ trong n−íc th¶i. + Tèc ®é cña qu¸ tr×nh «xy ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬ phô thuéc tr−íc hÕt l l−îng «xy tù do chøa trong n−íc th¶i v trong n−íc nguån. Khi thiÕu «xy trong n−íc, ®Ó «xy ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬ sÏ sö dông mét phÇn «xy chøa trong c¸c muèi NO2- v muèi NO3- qua qu¸ tr×nh khö nit¬. 5.3.1 Tèc ®é «xy ho¸ (tèc ®é tiªu thô «xy) : - ë ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é kh«ng ®æi , ë mçi thêi ®iÓm tèc ®é tiªu thô «xy tû lÖ thuËn víi sè l−îng c¸c chÊt h÷u c¬ cã trong n−íc. Lt = La.10-K1.T Trang 8/60
Lt – L−îng «xy cÇn thiÕt ®Ó «xy ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬ sau thêi gian t.(mg/l) La- L−îng «xy cÇn thiÕt ®Ó «xy ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬ lóc ban ®Çu cña qu¸ tr×nh sinh ho¸.(mg/l) K1- HÖ sè tû lÖ (h»ng sè tèc ®é tiªu thô «xy) cña qu¸ tr×nh sinh ho¸- phô thuéc v o nhiÖt ®é. NhiÖt ®é c ng cao th× K1 c ng lín. T- thêi gian tiªu thô «xy. 5.3.2 Tèc ®é ho tan «xy : - ë ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é kh«ng ®æi, ë mçi thêi ®iÓm tèc ®é ho tan «xy tû lÖ thuËn víi ®é thiÕu hôt «xy hay nãi c¸ch kh¸c tû lÖ nghÞch víi møc ®é b o ho «xy ë trong n−íc. Dt = Da.10-K2.T Dt – §é thiÕu hôt «xy sau thêi gian t (mg/l). Da – §é thiÕu hôt «xy lóc ban ®Çu (mg/l). K2- HÖ sè tû lÖ (h»ng sè tèc ®é ho tan «xy), phô thuéc v o : + B¶n chÊt kh«ng khÝ. + NhiÖt ®é m«i tr−êng. + Tr¹ng th¸i bÒ mÆt tiÕp xóc. + §iÒu kiÖn khuÊy trén n−íc víi kh«ng khÝ. 5.4 Nguån n−íc v b¶o vÖ nguån n−íc khái bÞ nhiÔm bÈn bëi n−íc th¶i:(1.0 tiÕt) 5.4.1 Sù « nhiÔm cña nguån n−íc: - ¤ nhiÕm tù nhiªn : l « nhiÕm do ®iÒu kiÖn tù nhiªn g©y ra(VD : xãi lë...) - ¤ nhiÔm nh©n t¹o : do ho¹t ®éng cña con ng−êi (VD : n−íc th¶i sinh ho¹t, c«ng nghiÖp, ho¹t ®éng n«ng nghiÖp : ph©n bãn, thuèc trõ s©u...) Trang 9/60
- Nguån « nhiÔm cã thÓ l nguån « nhiÔm víi dßng x¶ tËp trung (nguån « nhiÔm ®iÓm) hoÆc nguån « nhiÔm ch¶y tr n kh«ng x¸c ®Þnh (VD : n−íc m−a ch¶y tr n hai bªn bê s«ng...). 5.4.2 §¸nh gi¸ t¸c ®éng viÖc x¶ n−íc th¶i v o c¸c nguån s«ng, hå: - L m thay ®æi tÝnh chÊt vËt lý n−íc nguån : hiÖn t−îng l n−íc cã m u, n−íc cã bät v¸ng næi lªn, cã chÊt huyÒn phï, nhò t−¬ng, l m thay ®æi vÞ, ®é trong, ®é ®ôc, ®é dÉn ®iÖn..., t¹o c¸c chÊt l¾ng cÆn. - L m thay ®æi th nh phÇn ho¸ häc cña n−íc nguån, gåm c¸c chÊt v« c¬, h÷u c¬, thËm chÝ cã c¶ kim lo¹i nÆng...MÆt kh¸c, qu¸ tr×nh «xy sinh ho¸ v tiªu thô «xy l m l−îng «xy ho tan gi¶m xuèng, vi sinh vËt ph¸t triÓn nªn nguån n−íc kh«ng phï hîp cho c¸c nhu cÇu sö dông ®Æc biÖt l n−íc cÊp cho sinh ho¹t v c«ng nghiÖp. 5.4.3 C¸c quy chÕ b¶o vÖ nguån n−íc: Nguån n−íc mÆt ®−îc chia l m hai lo¹i : - Nguån lo¹i I : bao gåm c¸c nguån n−íc dïng v o môc ®Ých cÊp n−íc sinh ho¹t, ¨n uèng hoÆc cho s¶n xuÊt trong c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp thùc phÈm. - Nguån lo¹i II : bao gåm nguån n−íc ®Ó t¾m , b¬i léi, thÓ dôc thÓ thao, vui ch¬i gi¶i trÝ. - Mét sè chØ tiªu vÖ sinh cña n−íc nguån sau khi x¸o trén víi n−íc th¶i : cã thÓ tham kh¶o TCVN5945-1995. 5.4.4 Qu¸ tr×nh tù l m s¹ch cña nguån n−íc : - Kh¸i niÖm: N−íc s«ng cã chøa «xy nªn cã thÓ sö dông mét phÇn ®Ó «xy ho¸ c¸c chÊt bÈn h÷u c¬ cã trong n−íc th¶i khi x¶ v o nguån. Qu¸ tr×nh n y gäi l kh¶ n¨ng tù l m s¹ch cña nguån. - Kh¶ n¨ng tù l m s¹ch cña nguån diÔn ra 3 qu¸ tr×nh : + Qu¸ tr×nh pha lo ng : l qu¸ tr×nh mang tÝnh chÊt vËt lý thuÇn tuý. Phô thuéc v o c¸c yÕu tè thuû ®éng lùc häc cña dßng ch¶y (l−u l−îng, vËn Trang 10/60
tèc, ®é dèc, ®é khóc khuûu cña dßng s«ng, ®é s©u, chiÒu réng cña nguån n−íc...). + Qu¸ tr×nh sinh ho¸ : qu¸ tr×nh ph©n huû c¸c chÊt bÈn h÷u c¬ trong n−íc nguån. + Qu¸ tr×nh ho¸ häc: diÔn ra ph¶n øng c¸c chÊt trong hçn hîp n−íc th¶i v n−íc nguån. - ý nghÜa: Kh¶ n¨ng tù l m s¹ch cña nguån cã ¶nh h−ëng lín tíi møc ®é cÇn thiÕt l m s¹ch n−íc th¶i. 5.4.5 X¸c ®Þnh møc ®é cÇn thiÕt l m s¹ch n−íc th¶i: a/ ý nghÜa: ViÖc x¸c ®Þnh ®óng ®¾n møc ®é cÇn thiÕt l m s¹ch n−íc th¶i phï hîp víi tiªu chuÈn v yªu cÇu vÖ sinh sÏ tiÕt kiÖm ®−îc kinh phÝ x©y dùng v qu¶n lý c¸c c«ng tr×nh l m s¹ch. b/ TÝnh to¸n møc ®é cÇn thiÕt ph¶i l m s¹ch theo chÊt l¬ löng : - Giíi h¹n cho phÐp : m= p(a.Q + 1) +b q Trong ®ã : m- giíi h¹n cho phÐp l−îng chøa chÊt l¬ löng cña n−íc th¶i khi x¶ v o s«ng(g/m3). a-hÖ sè x¸o trén p-tiªu chuÈn vÖ sinh cho phÐp t¨ng thªm l−îng chÊt l¬ löng cña n−íc s«ng sau khi x¶ n−íc th¶i v o (g/m3). Q-L−u l−îng n−íc s«ng trung b×nh th¸ng nhá nhÊt.(m3/s) q- L−u l−îng n−íc th¶i .(m3/s) b- L−îng chøa chÊt l¬ löng cña n−íc s«ng tr−íc khi x¶ n−íc th¶i v o (g/m3). - Møc ®é cÇn thiÕt ph¶i l m s¹ch theo chÊt l¬ löng : D = C – m 100 C C- sè l−îng c¸c chÊt cÆn trong n−íc th¶i tr−íc khi l m s¹ch (g/m3). Trang 11/60
c/ TÝnh to¸n møc®é cÇn thiÕt ph¶i l m s¹ch theoBOD : - Giíi h¹n cho phÐp BOD cña n−íc th¶i sau khi l m s¹ch ®−îc phÐp x¶ v o s«ng : LTt = aQ (2 - Ls)+ 2 q 10-k1t 10-k1t 2 : TÝnh theo BOD5. NÕu tÝnh theo BOD20 th× thay 2=3(c¸c gi¸ trÞ lóc ®ã còng ph¶i lÊy theo BOD20) a - hÖ sè x¸o trén. k1- h»ng sè tèc ®é tiªu thô «xy cña n−íc th¶i v n−íc s«ng. LS – l−îng BOD cña n−íc s«ng ë chç x¶ n−íc th¶i. t – thêi gian x¸o trén n−íc, tõ chç x¶ n−íc th¶i ®Õn ®iÓm tÝnh to¸n – tÝnh theo tèc ®é trung b×nh cña dßng ch¶y. - Møc ®é cÇn thiÕt ph¶i l m s¹ch theo BOD : DBOD = LT - LTt x100 LT LT – L−îng BOD cña n−íc th¶i tr−íc khi l m s¹ch. 5.5 C¸c ph−¬ng ph¸p xö lý n−íc th¶i:(0.5 tiÕt) 5.5.1 Xö lý c¬ häc: - Kh¸i niÖm: l ph−¬ng ph¸p sö dông c¸c lùc t¸c ®éng c¬ häc ®Ó lo¹i c¸c chÊt kh«ng tan ra khái n−íc th¶i. - C¸c lo¹i c«ng tr×nh: +song ch¾n, l−íi ch¾n(¸p dông ®èi víi c¸c t¹p chÊt th« víi kÝch th−íc tõ 2-5mm trë lªn. + BÓ l¾ng c¸t : l bÓ chñ yÕu t¸ch c¸c hîp chÊt kh«ng tan v« c¬ (bÓ l¾ng c¸t ®øng, l¾ng c¸t ngang, l¾ng c¸t thæi sôc khÝ ...). Trang 12/60
+ BÓ tuyÓn næi : t¸ch c¸c chÊt næi g©y c¶n trë qu¸ tr×nh «xy ho¸ v khö m u. + BÓ l¾ng ®ît I: l bÓ chñ yÕu lo¹i c¸c t¹p chÊt kh«ng tan h÷u c¬. + BÓ l¾ng ®ît II : l bÓ t¸ch c¸c m ng vi sinh vËt v bïn ho¹t tÝnh do kÕt qu¶ cña qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬ d¹ng tan, d¹ng keo trong n−íc th¶i (bÓ l¾ng ngang, l¾ng ®øng, l¾ng ly t©m, l¾ng trong cã tÇng cÆn l¬ löng, l¾ng cã líp máng...). - ý nghÜa: n©ng cao chÊt l−îng v hiÖu qu¶ cña c¸c b−íc xö lý tiÕp theo. - HiÖu qu¶ xö lý: + Theo h m l−îng cÆn l¬ löng : El¬ löng = 40%-90% BÓ l¾ng ®øng ®ît I : 40%-45% BÓ l¾ng ngang ®ît I : 50%-60% BÓ l¾ng ly t©m : 50%-60% + Theo BOD : E(BOD) = 5%-15% (khi dïng c¸c biÖn ph¸p nh− : l m tho¸ng s¬ bé, ®«ng tô sinh häc th× míi ®¹t ®−îc 15%). 5.5.2 Xö lý ho¸ häc, ho¸ c¬, ho¸ lý: - Ph−¬ng ph¸p ho¸ häc, ho¸ c¬: l ph−¬ng ph¸p sö dông kh¶ n¨ng ph¶n øng diÔn ra gi÷a ho¸ chÊt cho v o khi xö lý víi c¸c chÊt bÈn trong n−íc th¶i. KÕt qu¶ sÏ t¹o ra c¸c s¶n phÈm kh«ng tan hoÆc kÕt tña, sau ®ã chóng ®−îc t¸ch ra b»ng ph−¬ng ph¸p c¬ häc (l¾ng). HoÆc kÕt qu¶ t¹o ra c¸c chÊt d¹ng tan nh−ng kh«ng ®éc, ®¶m b¶o an to n ®èi víi m«i tr−êng bªn ngo i l nguån tiÕp nhËn. VÝ dô : + Ph−¬ng ph¸p trung ho . + Ph−¬ng ph¸p keo tô. Trang 13/60
+ Ph−¬ng ph¸p «xy ho¸ khö (t¸ch c¸c chÊt bÈn kim lo¹i nÆng ra khái n−íc th¶i ...). - Ph−¬ng ph¸p ho¸ lý: l ph−¬ng ph¸p nhê c¸c t¸c nh©n vËt lý t¸c ®éng v o n−íc th¶i ®Ó t¸ch c¸c chÊt bÈn ra khái n−íc. VÝ dô : + Ph−¬ng ph¸p trÝch ly (cèc chiÕt) : sö dông mét lo¹i dung m«i kh«ng tan trong n−íc nh−ng cã kh¶ n¨ng ho tan c¸c chÊt bÈn ®Ó t¸ch hçn hîp dung m«i v chÊt bÈn ra khái n−íc. + Ph−¬ng ph¸p tuyÓn næi : sôc khÝ v o n−íc d−íi d¹ng c¸c bät rÊt nhá. C¸c bät n y sÏ hÊp phô c¸c chÊt bÈn trong n−íc th¶i v næi lªn mÆt n−íc, sau ®ã ®−îc t¸ch ra khái n−íc. + Ph−¬ng ph¸p hÊp phô : l ph−¬ng ph¸p trong ®ã sö dông c¸c chÊt r¾n ®Ó hÊp phô c¸c chÊt bÈn tõ trong n−íc. Khi c¸c chÊt r¾n ® chøa ®Çy c¸c chÊt bÈn, ng−êi ta ph¶i thùc hiÖn ho n nguyªn ®Ó tiÕp tôc sö dông l¹i. + Ngo i ra, ng−êi ta cã thÓ dïng ph−¬ng ph¸p tr−ng, bay h¬i, c« ®Æc... - ý nghÜa: n©ng cao chÊt l−îng v hiÖu qu¶ cña c¸c b−íc xö lý tiÕp theo. - HiÖu qu¶ xö lý: + Theo h m l−îng cÆn l¬ löng : El¬ löng = 90%-95% E(BOD) = 50%-80%. 5.5.3 Ph−¬ng ph¸p sinh häc: - Kh¸i niÖm: l ph−¬ng ph¸p sö dông kh¶ n¨ng sèng v ho¹t ®éng cña vi sinh vËt ®Ó ph©n huû c¸c t¹p chÊt h÷u c¬ v v« c¬ trong n−íc th¶i. - C¸c lo¹i c«ng tr×nh: + C¸c c«ng tr×nh xö lý trong ®iÒu kiÖn tù nhiªn : hå sinh vËt, kªnh tuÇn ho n, c¸nh ®ång t−íi, c¸nh ®ång läc... + C¸c c«ng tr×nh xö lý trong ®iÒu kiÖn nh©n t¹o : Tuú thuéc v o mèi quan hÖ víi «xy, ng−êi ta ph©n biÖt c¸c c«ng tr×nh xö lý trong ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ hoÆc trong ®iÒu kiÖn kþ khÝ. Trang 14/60
• C¸c c«ng tr×nh xö lý n−íc th¶i trong ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ : bÓ läc sinh häc, bÓ aªroten, ®Üa sinh häc ... • C¸c c«ng tr×nh xö lý n−íc th¶i trong ®iÒu kiÖn kþ khÝ : bÓ mªtan, bÓ lªn men ph©n huû kþ khÝ, bÓ l¾ng hai vá, bÓ tù ho¹i, bÓ läc kþ khÝ – bÓ UASB. Nh×n chung, c¸c c«ng tr×nh l m viÖc trong ®iÒu kiÖn kþ khÝ ®−îc ¸p dông ®Ó xö lý n−íc th¶i ®Ëm ®Æc hoÆc bïn cÆn h÷u c¬ tõ c¸c c«ng tr×nh xö lý c¬ häc. - Xö lý cÆn tõ n−íc th¶i: + ý nghÜa : trong c¸c tr¹m xö lý n−íc th¶i, cÆn bïn ®−îc t¹o ra tõ bÓ l¾ng ®ît I v bÓ l¾ng ®ît II, chiÕm 1tû lÖ ®¸ng kÓ kho¶ng 1%-2% l−u l−îng n−íc th¶i. Do vËy, ®Ó ®¶m b¶o chèng « nhiÔm ®ång thêi tËn dông c¸c chÊt quý trong bïn cÆn, ng−êi ta ph¶i xö lý cÆn bïn ®ã. + Ph−¬ng ph¸p xö lý : dïng ph−¬ng ph¸p kþ khÝ l chñ yÕu (c¸c c«ng tr×nh nh− ® nªu ë trªn). Ngo i ra, ng−êi ta cã thÓ sö dông c¸c c«ng tr×nh hiÕu khÝ ®Ó æn ®Þnh cÆn bïn. C¸c s¶n phÈm ph©n huû cña c¸c c«ng tr×nh kþ khÝ th−êng l khÝ CH4, v× vËy cã thÓ tËn dông l m khÝ ®èt hoÆc nhiªn liÖu. CÆn bïn ® ph©n huû(cÆn bïn chÝn) phôc vô cho n«ng nghiÖp, c¸c chñng vi sinh vËt quý cã thÓ dïng cho c«ng nghÖ sinh häc. - HiÖu qu¶ xö lý: + Theo h m l−îng cÆn l¬ löng : El¬ löng = 90%-95% E(BOD) = 85%-95%. 5.6 Mét sè vÝ dô vÒ s¬ ®å c«ng nghÖ xö lý n−íc th¶i:(0.5 tiÕt) 5.6.1 C¬ së ®Ó lùa chän ph−¬ng ph¸p v s¬ ®å c«ng nghÖ xö lý n−íc th¶i : - C¸c nguyªn t¾c lùa chän: + N¾m ®−îc th nh phÇn, tÝnh chÊt , c«ng suÊt cña n−íc th¶i ... Trang 15/60
+ Nguån n−íc n¬i tiÕp nhËn n−íc th¶i gåm : ®iÒu kiÖn thuû v¨n, ®Þa chÊt c«ng tr×nh (l−u l−îng n−íc nguån, vËn tèc dßng ch¶y, ®é uèn khóc, ®é s©u, ®é dèc ®¸y....). + Tiªu chuÈn cho phÐp n−íc th¶i tr−íc khi x¶ ra nguån (TCVN 5945- 1995). + X¸c ®Þnh møc ®é cÇn thiÕt xö lý. + §iÒu kiÖn khÝ hËu, khÝ t−îng... + §iÒu kiÖn quy ho¹ch ®« thÞ v quy ho¹ch vïng. + §iÒu kiÖn ®Þa ph−¬ng (cung cÊp nguyªn vËt liÖu, thiÕt bÞ...) + S¬ ®å d©y chuyÒn ph¶i lo¹i c¸c chÊt tõ d¹ng dÔ t¸ch ®Õn chÊt khã t¸ch. + ThiÕt kÕ d©y chuyÒn tu©n theo tiªu chuÈn thiÕt kÕ ng nh (TCVN-5184). + TËn dông c¸c s¶n phÈm cña n−íc th¶i trong n«ng, l©m nghiÖp. 5.6.2 Xö lý côc bé : BÓ tù ho¹i M¹ng l−íi tho¸t n−íc bªn ngo i - Ph¹m vi ¸p dông : khi Q≤25(m3/ng®) 5.6.3Xö lý sinh häc khi Q
2 – Song ch¾n r¸c. 3 – BÓ l¾ng c¸t ngang chuyÓn ®éng vßng. 4 – BÓ l¾ng hai vá. 5 – BÓ tiÕp xóc. 6 – S©n ph¬i bïn. 7 – S©n ph¬i c¸t. 5.6.5 Xö lý sinh häc khi Q≤ 10000 (m3/ng®) : 11 4 N−íc th¶i tõ TP 1 2 3 5 6 Cl2 7 6 4 CÆn t−¬i 10 M ng vi sinh vËt d− 8 9 1 – Ng¨n tiÕp nhËn. 2 – Song ch¾n r¸c. 3 – BÓ l¾ng c¸t ngang. 4 – BÓ l¾ng ®øng ®ît 1. 5 – BÓ läc sinh häc. 6 – BÓ l¾ng ®øng ®ît 2. 7 – BÓ tiÕp xóc. 8 – BÓ mªtan. 9 – S©n ph¬i bïn. 10 – S©n ph¬i c¸t. 11 – Tr¹m khÝ nÐn. 5.6.6 Xö lý sinh häc khi Q< 50000 (m3/ng®) : 11 4 N−íc th¶i tõ TP 1 2 3 5 6 Cl2 7 6 4 Trang 17/60
Bïn tuÇn ho n 10 CÆn t−¬i Bïn ho¹t tÝnh d− m 9 8 12 1 – Ng¨n tiÕp nhËn. 2 – Song ch¾n r¸c. 3 – BÓ l¾ng c¸t cã thæi khÝ. 4 – BÓ l¾ng ly t©m hoÆc l¾ng ngang. 5 – BÓ läc sinh häc cao t¶i hoÆc aer«ten. 6 – BÓ l¾ng ly t©m hoÆc l¾ng ngang. 7 – BÓ tiÕp xóc. 8 – BÓ mªtan. 9 – S©n ph¬i bïn. 10 – S©n ph¬i c¸t. 12 – BÓ chøa khÝ. 5.6.7 Xö lý sinh häc khi Q> 50000 (m3/ng®) : S¬ ®å gièng s¬ ®å 5.7.6, nh−ng ë c«ng tr×nh 5 chØ nªn dïng bÓ aer«ten víi bïn ho¹t tÝnh. 5.7 C¸c c«ng tr×nh thiÕt bÞ ®Ó xö lý n−íc th¶i b»ng ph−¬ng ph¸p c¬ häc:(4.0 tiÕt) 5.7.1 Song ch¾n r¸c : - Chøc n¨ng: + Song ch¾n l thiÕt bÞ ®Ó gi÷ l¹i c¸c t¹p chÊt th«, kÝch th−íc lín ®Ó chuÈn bÞ cho viÖc xö lý tiÕp theo. - VÞ trÝ: + §©y l thiÕt bÞ ®Ó xö lý s¬ bé n−íc th¶i . Trang 18/60
+ CÊu t¹o theo mÆt b»ng : song ch¾n ®Æt vu«ng gãc víi h−íng dßmg ch¶y, còng cã thÓ ®Æt so víi ph−¬ng dßng ch¶y 1gãc α n o ®ã, α = 600-900. + CÊu t¹o theo mÆt ®øng : γ = 600-700, nh−ng cã tr−êng hîp : γ = 900 Bs 534 1 Bs 3 642 4 3° - Ph©n lo¹i: + Theo chiÒu réng cña khe th× ph©n biÖt : b = 30-200 mm gäi l song ch¾n th«. b = 5 – 25mm gäi l song ch¾n lo¹i trung b×nh. Th«ng th−êng ta lÊy b=16mm + Tuú thuéc v o vËn h nh : Vít r¸c thñ c«ng : khi l−îng r¸c
36 42 Bk Bs 364 2 30° l1 5 554 5 55 4 l l2 hk = h1 hs hk = h1 8 92 36 42 36 42 hs 66° 892 Bk- chiÒu réng cña kªnh tr−íc song ch¾n. Bs- chiÒu réng cña kªnh më réng t¹i ®ã ®Æt song ch¾n h1,hk – chiÒu s©u cña kªnh më réng v cña kªnh tr−íc khi v o song ch¾n. ζ - gãc më réng theo mÆt b»ng. γ - gãc nghiªng t¹o bëi vÞ trÝ cña song ch¾n v mÆt ph¼ng ngang(mÆt ph¼ng ®¸y). l1 – chiÒu d i cña phÇn më réng. l2 – chiÒu d i cña phÇn thu hÑp. l – chiÒu d i cña kªnh ®Æt song ch¾n. 5.7.2 BÓ l¾ng c¸t : - Chøc n¨ng: + BÓ l¾ng c¸t dïng ®Ó t¸ch c¸c t¹p chÊt v« c¬ kh«ng tan(g¹ch ®¸, thuû tinh...) ®Ó b¶o vÖ c¸c thiÕt bÞ c¬ khÝ dÔ bÞ m i mßn, gi¶m cÆn nÆng ë c¸c c«ng ®o¹n xö lý tiÕp theo. NÕu kh«ng xö lý c¸c t¹p chÊt n y th× sÏ g©y t¾c v ng¨n c¶n viÖc xö lý tiÕp theo. -¸p dông: Trang 20/60