Bài giảng Cấp thoát nước - Chương 11: Thành phần tính chất nước thải và các phương pháp xử lý nước thải

Chương 11. Thành phần tính chất 
nước thải và các phương pháp xử lý 
nước thải. 
I. Thành phần, tính chất nước thải 
Các đặc điểm của nước thải 
- Đặc trưng vật lý : 
+ Các chất không tan D>10-4 mm (các chất vô cơ, cặn cát) 
+ Các chất tan D<10-6 mm 
+ Các chất dạng keo 10-4< D<10-6 mm 
+ Nhiệt độ của nước thải 
Ngoài ra còn có các rác nổi trên bể mặt. 
- Đặc điểm hóa học: 
+ Các chất khoáng vô cơ : Mn, Fe, Ca 
+ Các kim loại nặng 
+ Các chất hữu cơ 
+ pH của nước thải 
- Đặc điểm vi sinh vật : 
+ Các loại tảo, nấm, vi khuẩn. 
+ Các vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thương hàn. 
Các chỉ tiêu phản ánh tính chất 
nước thải 
 Hàm lượng cặn lơ lửng (mg/l) 
 Hàm lượng kim loại nặng 
 Nhu cầu oxy sinh hóa BOD 
 Nhu cầu oxy hóa học COD 
 Các chất dinh dưỡng , các hợp chất 
nito và phootspho. 
 Coliform, Ecoli 
 .v.v. 
3. Xác định mức độ cần thiết để làm 
sạch nước thải 
 Khả năng tự làm sạch của nguồn nước: mỗi nguồn 
nước đều có khả năng tự làm sạch bởi các vi sinh vật, 
phù du sinh vật, thủy vật, thực vật nổi 
Khả năng tự làm sạch phụ thuộc: 
- Chế độ thủy động lực học : đặc trưng cho khả năng 
pha loãng, hòa trộn nước thải vào nguồn tiếp nhận. 
- Gió, nhiệt độ ảnh hưởng tới quá trình hòa tan oxy vào 
nước, và tốc độ các phản ứng. 
- Ánh sáng mặt trời, các động thực vật thủy sinh 
- Đối với nước thải sinh hoạt: QCVN 14:2011/BTNMT 
- Đối với nước thải công nghiệp: QCVN 40:2011/BTNMT 
II. Các phương pháp xử lý nước thải 
Dây chuyền xử lý nước thải 
1. Các phương pháp xử lý nước thải: 
- Phương pháp cơ – lý học 
- Phương pháp hóa học 
- Phương pháp sinh học 
1. Các phương pháp xử lý nước thải 
a. Xử lý bằng phương pháp cơ lý học: 
 Sử dụng các quá trình cơ học, vật lý ví dụ: -
- Dùng song chắn rác (SCR), lưới chắn rác 
 - Bể lắng cát (v = 0,15-0,3m/s) 
 - Bể lắng (v<10mm/s) 
 - Bể lọc 
 - Bể nén bùn 
Song chắn rác 
Bể lắng ly tâm 
Bể lắng đứng 
Bể lắng ngang 
- Sử dụng nhiệt độ, các tía UV, sóng 
siêu âm tiêu diệt các mầm bệnh. 
- Các quá trình nghiền, khuấy trộn rác 
và nước thải. Quá trình phơi, ép, tách 
nước bùn cặn, đóng bánh bùn cặn 
1. Các phương pháp xử lý nước thải 
b. Xử lý nước thải bằng phương pháp 
hóa học: 
- Sử dụng phèn, PAC, polime để keo tụ, 
lắng cặn bẩn trong nước thải. 
- Sử dụng các hóa chất như Clo, nước 
javel, ozonđể khử trùng tiêu diệt 
các mầm bệnh. 
- Sử dụng vôi, xút để trung hòa nước 
thải 
1. Các phương pháp xử lý nước thải 
1. Các phương pháp xử lý nước thải 
c. Xử lý nước thải bằng phương pháp 
sinh học. 
Sử dụng các quá trình sinh học nhờ các 
vi sinh vật, thực vật, chuỗi thức ăn 
để xử lý các chất bẩn có trong nước. 
1. Các phương pháp 
xử lý nước thải 
c1. Xử lý nước thải 
bằng phương 
pháp sinh học 
trong điều kiện 
tự nhiên 
 + Hồ sinh học 
 + Bãi lọc trồng 
cây 
c2. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong 
điều kiện nhân tạo 
 + Bể lọc sinh học 
+ Bể Aeroten 
18 
2. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 
a. Sơ đồ XLNT bằng phương pháp cơ học 
Nước thải Song chắn 
rác 
Bể lắng cát 
Bể lắng 
đợt 1 
Nguồn 
Máy 
nghiền rác Bể ủ bùn 
Sân phơi 
bùn 
Làm khô 
bùn bằng 
pp cơ học 
Sân phơi 
cát 
19 
19 
2. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 
b. Sơ đồ XLNT bằng phương pháp sinh học trong đk tự nhiên 
Nước thải Song chắn 
rác 
Bể lắng cát 
Bể lắng 
đợt 1 
Cánh 
đồng 
tưới/lọc 
Nguồn 
Máy 
nghiền rác Bể mêtan 
Sân phơi 
bùn 
Làm khô 
bùn bằng 
pp cơ học 
Sân phơi 
cát 
 Chuỗi hồ 
sinh học 
20 
20 
2. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 
c. Sơ đồ XLNT bằng phương pháp sinh học trong đk nhân tạo 
Nước thải Song chắn 
rác 
Bể lắng cát 
Bể lắng 
đợt 1 
Cấp khí 
cưỡng bức 
Nguồn 
Máy 
nghiền rác Bể mêtan 
Sân phơi 
bùn 
Làm khô 
bùn bằng 
pp cơ học 
Sân phơi 
cát 
CN Bùn 
hoạt tính 
Bể lắng 
đợt 2 
Bể nén bùn 
Bể tiếp xúc 
Cl2 
21 
III. CÁC CÔNG TRÌNH XLNT BẰNG PP CƠ HỌC 
1. Song chắn rác 
Chức năng: 
Loại bỏ các vật nổi có kích thước lớn, cát, sỏi 
 Tránh tắc nghẽn đường ống, hỏng máy 
bơm, giảm hiệu quả xử lý các công trình phía 
sau 
Vị trí: 
Đặt trên máng dẫn nước vào NMXLNT 
Phân loại: 
Thủ công, cơ giới 
22 
22 III.CÁC CÔNG TRÌNH XLNT BẰNG PP CƠ HỌC 
2. Bể lắng cát 
Chức năng: 
Loại bỏ cặn thô, nặng: cát, sỏi, tro tàn, 
 Bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn, nghẽn các ống dẫn bùn của bể lắng 
Vị trí: 
Phía sau song chắn rác và trước bể lắng đợt I 
Phân loại: 
Bể lắng cát ngang/đứng/có sục khí 
Bể lắng cát ngang 
23 
23 
3. Bể lắng 
Chức năng: 
Loại bỏ phần lớn TSS trong nước thải, đóng vai trò xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh 
học hoặc như một công trình xử lý độc lập 
Vị trí: 
•Bể lắng đợt I: đặt trước công trình xử lý sinh học Tách bùn sơ cấp 
•Bể lắng đợt II: đặt sau công trình xử lý sinh học Tách bùn thứ cấp (bùn dư) 
Phân loại: 
Bể lắng đứng/ ngang/ ly tâm 
24 
Bể lắng ly tâm 
Bể lắng đứng 
Bể lắng ngang 
25 
25 IV. CÁC CÔNG TRÌNH XLNT BẰNG PP SINH HỌC 
1. XLNT bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên 
a. Hồ sinh học 
Là các thuỷ vực tự nhiên/nhân tạo 
trong đó diễn ra quá trình chuyển 
hoá chất nhờ các vsv, các quá trình 
hoa tan, pha loãng, ... 
Ưu điểm: 
• Chi phí thấp, vận hành đơn giản 
• Có thể kết hợp nuôi cá, trồng tảo 
 Hiệu quả kinh tế cao 
Nhược điểm: 
• Yêu cầu diện tích lớn 
• Nước có mùi khó chịu 
NMXLNT Bình Hưng Hoà (TP HCM) – 30,000 m3/ngđ 
26 
27 
28 
28 IV. CÁC CÔNG TRÌNH XLNT BẰNG PP SINH HỌC 
1. XLNT bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên 
b. Cánh đồng tưới/lọc 
Là công trình XLNT trong đó chất bẩn sẽ được giữ lại và chuyển hoá trong đất. Các 
chất lơ lửng và keo giữ lại ở lớp trên cùng, tạo nên lớp màng vi sinh để hấp phụ và 
oxy hoá các chất hữu cơ trong nước thải 
Các yêu cầu để đảm bảo xử lý ổn định: 
•Đất dễ thấm nước, khả năng hấp thụ tốt 
•Hàm lượng chất bẩn trong nước thải thấp 
•Mực nước ngầm dưới 1.5 m 
NMXLNT Bình Hưng Hoà (TP HCM) – 30,000 m3/ngđ 
29 
29 IV. CÁC CÔNG TRÌNH XLNT BẰNG PP SINH HỌC 
2. XLNT bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo 
a. Bể lọc sinh học 
Nước thải được lọc qua lớp VLL có bọc lớp màng vi sinh vật. Màng VSV đã sử 
dụng và xác sinh vật chết được tách tại bể lắng đợt II. 
Vật liệu lọc: 
• Đá, sỏi, xỉ, hạt vl plastic 
Điều kiện áp dụng: 
Do q= 1-3 m3 nước thải/m2 bề mặt VLL sử dụng trong trạm quy mô nhỏ 
30 
31 
Thiết bị thổi khí 
Bể aeroten