CHƯƠNG Xử lý nước thải sinh hoạt CNSH TS Lê Quốc Tuấn Khoa Môi trường Tài nguyên Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Giới thiệu ™Nước thải nguồn gốc gây nên ô nhiễm sông hồ biển ™Nước thải gây nên loại dòch bệnh lan truyền môi trường nước ™Xử lý nước thải việc áp dụng trình Sinh - Hóa - Lý nhằm làm giảm chất gây ô nhiễm có nước ™Việc xử lý nước thải thường liên kết với việc cung cấp nước Sự ô nhiễm ™ ™ ™ ™ ™ ™ Sự gia tăng chất gây ô nhiễm nước đặc biệt chất hữu khó phân hủy Chất gây ô nhiễm thường ng tồn dạng ng rắn lỏng ng Nguồn gây ô nhiễm xuất phát từ trình sinh hoạt, sản xuất, bệnh nh viện Trong nước có lượng ng lớn vi sinh tham gia xử lý chất thải, nhiên có nhiều vi sinh vật gây bệnh nh Các trình sinh học xảy nước thải đóng ng vai trò quan trọng ng việc phân hủy chất thải Sự cân ng chuỗi sinh thái môi trường ng nước gây nên tượng ng ô nhiễm Vòng ng tuần hoàn nước nước thải Người sử dụng Khu xử lý nước thải Khu xử lý nước cấp Các sông, hồ, nước ngầm… Nước chưa clo hóa Nước clo hóa Nước bẩn Chất thải ™ Chất hữu hòa tan, chất rắn lơ lững, vi sinh vật (mầm bệnh nh) số thành nh phần khác ™ Nồng ng độ chât thải biến động ng theo ng ngày theo mùa ™ Trong nước thải điển hình, 75% SS 40% chất hòa tan hữu ™ Chất vô sodium, Ca, Mg, Cl, SO42-, PO43-, CO3-, NO3-, NH4+ kim loại nặng ng ™ BOD5 từ 200 – 600 mg/l Các thông số mẫu nước thải sinh hoạt điển hình Thành phần Nồng độ (mg/l) Tổng chất rắn 300 – 1200 Chất rắn lơ lững 100 – 350 Tổng carbon hữu 80 – 290 BOD5 110 – 400 COD 250 – 1000 Tổng nitrogen 20 – 85 Ammonia (NH4+) 12 – 50 Nitrite (NO2-) Nitrate (NO3-) Tổng phosphorus - 15 Chức hệ thống ng xử lý nước thải  Chức hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt làm giảm thành phần hữu tối đa để đổ sông nước ven bờ mà không gây nên ô nhiễm dưỡng chất  Hệ thống xử lý loại chất hữu lơ lững, giảm thành phần gây bệnh, loại nitrate, kim loại nặng hóa chất nhân tạo Chức hệ thống ng xử lý nước thải  Chất lượng nước xử lý vào nguồn tiếp nhận phụ thuộc vào thể tích, tình trạng nguồn tiếp nhận khả pha loãng nước thải nó, thường 20mg/l BOD5 : 30 mg/l SS pha loãng lần  Với lượng nước thải lớn hàng ngày đòi hỏi quy mô lớn cho việc xử lý công nghệ sinh học vấn đề giải cách hiệu Sơ đồ quy hoạch ch hệ thống ng XLNT sinh hoạt Nước thải từ cụm dân cư Xử lý tập trung Thu gom luân chuyển Xử lý chỗ Thu gom chứa Thu gom xử lý Xử lý Xử lý Bể tự hoại Hệ thống xử lý Xử lý mầm bệnh Tưới tiêu thải nguồn tiếp nhận Chất dinh dưỡng, vi sinh làm phân bón Quy trình xử lý nước thải Sơ đồ phản ứng ng phản chuyển hóa nitrogen Sơ đồ phản ứng ng loại thải nitrogen Sơ đồ phản ứng ng loại thải nitrogen Sơ đồ phản ứng ng loại thải nitrogen Xử lý bùn —Quá trình bùn hoạt tính sinh lượng lớn bùn —Lượng bùn chủ yếu sinh khối vi sinh vật —Sinh khối vi sinh vật chiếm đến 50% khối lượng bùn hoạt tính Khoảng 20% tái tuần hoàn cho công trình tiền xử lý —Hiện có số phương pháp xử lý bùn áp dụng để xử lý lượng bùn dư tạo ra: —Chôn lòng biển —Bãi chôn lấp —Đốt —Làm khô —Làm phân —Phân huỷ kỵ khí Quá trình xử lý bùn điển hình Bể nén bùn Máy ép bùn Ứng ng dụng ng thực tế Phân hủy kỵ khí —Chất thải lỏng xử lý kỵ khí từ lâu ao hồ tự nhiên nhân tạo —Thuận lợi phân hủy kỵ khí tạo bùn, sinh khí methane không cần phải sục khí —Bất tiện phân hủy kỵ khí phải có hệ thống trộn tốt, nhiệt độ yêu cầu 370C, BOD cao 1.2 – g/L, thời gian lưu nước dài 30 – 60 ngày —Phân hủy kỵ khí trình hoàn chỉnh liên quan đến loạt phản ứng với nhóm vi sinh vật qua giai đoạn Phân hủy kỵ khí Chất béo Các giai đoạn phân hủy kỵ khí chất thải Carbonhydrates Protein Pha thủy phân 76% 4% Đường Acid béo Amino acid CO2 H2 28% 24% Chất béo 52% Acid acetic 72% Methane H2S Pha acid hóa Acid acetic Pha acid acetic Pha methane hóa Phân hủy kỵ khí —Nhóm sinh vật methane hóa liên quan với nhóm sinh vật acetate hóa —Vi khuẩn methane chuyển hóa H2, CO2, thành methane Butyric acid Acid béo Rượu CO2 Pha Acetate Acetate Pha Methane H2 Methane Acetate Bể phân hủy kỵ khí Khí sinh học Khí sinh học Nước Nước Bể lắng Nước thải Bể lắng Nước thải Tuần hoàn bùn Bể kỵ khí có dòng chảy ngược qua lớp vật liệu cố đònh Tuần hoàn bùn Bể kỵ khí có dòng chảy ngược qua lớp vật liệu lơ lững [...]... đoạn xử lý nước thải Tiền xử lý Nước thải Xử lý sơ cấp Lắng sơ cấp Song chắn rác Đệm cát Xử lý cấp II Oxy hóa sinh học Xử lý cấp III Lắng thứ cấp Ao hiếu khí Ao sinh học Lọc sinh học Chlore hóa Bùn hoạt tính Lọc cát Bùn sơ cấp Bùn Thải / Sử dụng Phân hủy kỵ khí Các giai đoạn xử lý nước thải Xử lý cấp 1: cho phép lắng từ 1.5 – 2. 5 giờ để loại SS và làm giảm BOD5 từ 40 – 60% Xử lý cấp 2: nước thải. .. giai lưu nước từ 2 – 160 ngàyvới khả năng loại thải BOD từ 70 – 80% 9Ao kỵ khí không giống các ao khác được sử dụng trong xử lý cấp I của nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp Nước thải (BOD trên 300 mg/l) Giai đoạn sơ cấp BOD giảm 50-70% trong 1- 5 ngày Ao tùy nghi Giai đoạn II 20 -40 ngày Ao lắng Giai đoạn III 1-7 ngày Nước đầu ra (BOD < 25 mg/l) ng cho xử Thứ tự các ao dùng lý nước thải Ao... uống được và ngăn cản phú dưỡng ¾Kết tủa hóa học, khủ trùng bằng chlorine, lọc qua cát và sử dụng ao lắng Mô hình mô tả các giai đoạn xử lý nước thải XL cấp 1 XL cấp 2 XL cấp 3 Hồ sinh học ¾Thường áp dụng cho những vùng có nhiều ánh sáng ¾Ao tùy nghi thường nông (1 -2. 5 m) và các quá trình sinh học diễn ra như ở hình (làm sạch nước thải bằng vi tảo và vi sinh vật) ¾Ao hiếu khí nông hơn ao tùy nghi,... giai đoạn này các quá trình sinh học diễn ra để loại thải chất hữu cơ ¾Quá trình kỵ khí và hiếu khí, xử lý hiếu khí thường nhanh và được ứng dụng nhiều ¾Quá trình xử lý kỵ khí hoặc hiếu khí thường được sử dụng như ao sinh học, lọc nhỏ giọt, bùn hoạt tính, bể tiếp xúc sinh học quay và phân hủy kỵ khí Xử lý cấp 3: loại thải phosphate, nitrate và vi sinh vật nhằm làm cho nước có thể uống được và ngăn... ¾Ao sinh học tốc độ cao nhằm bảo đảm quá trình đồng hóa của tảo diễn ra mạnh tăng sinh khối tảo Quá trình làm sạch nước thải bằng tảo và vi sinh vật theo W J Oswald (1977) Sản phẩm phụ được sử dụng Ô nhiễm hữu cơ Carbon Nitrogen phosphore Vi khuẩn C68H95O27N4 Sinh khối vi khuẩn Oxygen Vi tảo C106H181O45N16P Thức ăn đồng hóa trực tiếp CO2, NH4+, PO43- CO2 trong không khí Sinh khối tảo Nước thải được xử. .. màng sinh học ™Màng sinh học phát triển trên bề mặt vật liệu, được cấu tạo chủ yếu là vi khuẩn và nấm ™Màng sinh học ngày càng dày thêm, các lớp sẽ được tách ra và những chất rắn lơ lững này được thu lại trong một bể lắng Lọc nhỏ giọt ™Các hệ thống lọc được sử dụng rộng rãi cho xử lý cấp II bởi vì 9 Chi phí xây, vận hành và bảo dưỡng thấp 9Thích ứng với sự thay đổi của các thành phần nước thải ™Lọc sinh. .. dạng ng ao hiếu khí So sánh nh hiệu quả xử lý nước thải trước và sau khi áp dụng ng Ao hiếu khí Ao tùy nghi Các thông số đối với ao tùy nghi Đơn vò Giá trò m 1–3 ngày 7 – 50 kg/acre/ngày 9 – 22 % 70 – 95 Nồng độ tảo mg/l 10 – 100 Nồng độ chất rắn lơ lững đầu ra mg/l 100 - 350 Thông số Độ sâu Thời gian lưu nước Tải lượng BOD BOD5 được xử lý Lọc nhỏ giọt ™Hầu hết vi sinh vật trong tự nhiên thường bám vào... dòng ng chảy nơi mà sự đồng ng hóa sinh khối các thành nh phần hữu cơ, tạo nên nhiều tế bào hơn và sinh khối Sự vận hành nh bình thường ng và hệ thống ng dòng ng chảy trong một bể hình chữ nhật, thường ng rộng ng 6 – 10 m và dài 30 –100 m sâu 4 – 5 m Nguyên tắc quá trình bùn hoạt tính Cấp khí Bể lắng Bể sục khí Tuần hoàn bùn Bùn Thải Nước thải Nước đã xử lý Xử lý bùn Các cơ chế phản ứng ng trong... phần nước thải ™Lọc sinh học được sử dụng trong một quá trình đơn, cho nước đầu ra có tiêu chuẩn cao Hình c sinh c nhỏ Cấ u tạo2.3 Bể Bể lọc lọ sinh họchọ nhỏ giọtgiọt Vật liệu lọc Lọc nhỏ giọt Ứng ng dụng ng lọc nhỏ giọt ngoài thực tế Quá trình bùn hoạt tính Trong quá trình này chất thải được đưa vào trong bể tiếp xúc với nồng ng độ vi sinh vật cao trong điều kiện hiếu khí Chất thải từ giai đoạn I chảy... Nước thải được xử lý Bức xạ mặt trời ¾Ao lắng có kết cấu giống với ao tùy nghi nhưng được sử dụng ở giai đoạn 3 với thời gian lưu nước lâu hơn từ 7 – 15 ngày cho phép chất rắn có thể được lắng trước khi nước được thải ra ngoài ¾Ao kỵ khí chủ yếu được sử dụng để xử lý nước thải trước khi đi vào ao tùy nghi Các ao thích hợp cho giá trò BOD cao 300 mg/l 9Các điều kiện kỵ khí được duy trì bằng cách tăng độ ... giai đoạn xử lý nước thải Tiền xử lý Nước thải Xử lý sơ cấp Lắng sơ cấp Song chắn rác Đệm cát Xử lý cấp II Oxy hóa sinh học Xử lý cấp III Lắng thứ cấp Ao hiếu khí Ao sinh học Lọc sinh học Chlore... chuyển Xử lý chỗ Thu gom chứa Thu gom xử lý Xử lý Xử lý Bể tự hoại Hệ thống xử lý Xử lý mầm bệnh Tưới tiêu thải nguồn tiếp nhận Chất dinh dưỡng, vi sinh làm phân bón Quy trình xử lý nước thải Các... chất thải Sự cân ng chuỗi sinh thái môi trường ng nước gây nên tượng ng ô nhiễm Vòng ng tuần hoàn nước nước thải Người sử dụng Khu xử lý nước thải Khu xử lý nước cấp Các sông, hồ, nước ngầm… Nước