Đề tài " Một số phương pháp xử lý nguồn nước bị ô nhiễm "

Chia sẻ: Võ Văn Thiệp Thiệp Hà | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

825
lượt xem 416
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong môi trường sống nói chung, vấn đề bảo vệ và cung cấp nước sạch là vô cùng quan trọng. Đồng thời với việc bảo vệ và cung cấp nước sạch, việc thải và xử lý nước thải trước khi đổ vào nguồn là một vấn đề bức xúc đối với toàn thể loài người.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề tài " Một số phương pháp xử lý nguồn nước bị ô nhiễm "

BÁO CÁO CHUYÊN tài : “M T S PHƯƠNG PHÁP X LÝ NGU N NƯ C B Ô NHI M”
L I NÓI U ***&*** Trong môi trư ng s ng nói chung, v n b o v và cung c p nư c s ch là vô cùng quan tr ng. ng th i v i vi c b o v và cung c p nư c s ch, vi c th i và x lý nư c th i trư c khi vào ngu n là m t v n b c xúc i v i toàn th loài ngư i. Trong nh ng năm g n ây,cùng v i s phát tri n c a n n công ghi p nư c ta, tình hình ô nhi m môi trư ng cũng gia tăng n m c báo ng. Do c thù c a n n công nghi p m i phát tri n, chưa có s quy ho ch t ng th và nhi u nguyên nhân khác nhau như: i u ki n kinh t c a nhi u xí nghi p còn khó khăn, ho c do chi phí x lý nh hư ng n l i nhu n nên h u như ch t th i công nghi p c a nhi u nhà máy chưa ư c x lý mà th i th ng ra môi trư ng. M t khác nư c ta là m t nư c ông dân, có m t dân cư cao, nhưng trình nh n th c c a con ngư i v môi trư ng còn chưa cao, nên lư ng ch t th i sinh ho t cũng b th i ra môi trư ng ngày càng nhi u. i u ó d n t i s ô nhi m tr m tr ng c a môi trư ng s ng, nh hư ng n s phát tri n toàn di n c a t nư c, s c kh e, i s ng c a nhân dân cũng như v m quan c a khu v c. Trong ó, ô nhi m ngu n nư c là m t trong nh ng th c tr ng áng ng i nh t c a s h y ho i môi trư ng t nhiên do n n văn minh ương th i. Ngày nay v n x lý nư c và cung c p nư c s ch ang là m t m i quan tâm l n c a nhi u qu c gia, nhi u t ch c xã h i và chính b n thân m i c ng ng dân cư. Và ây cũng là m t v n c p bách c n gi i quy t c a nư c ta trong quá trình công nghi p hóa, hi n i hóa t nư c.Nh m m c ích góp ph n vào vi c b o v môi trư ng s ng c a con ngư i, em ch n tài “M T S PHƯƠNG PHÁP X LÝ NGU N NƯ C B Ô NHI M “. Trong tài này, em trình bày m t cách cô ng v th c tr ng ô nhi m ngu n nư c và m t s phương pháp x lý nư c hi n nay thông qua các tài li u có liên
quan mà em có i u ki n tham kh o ư c. V i s c g ng th c s khi nghiên c u m t v n khoa h c nhưng không th tránh kh i thi u sót, em r t mong ư c s hư ng d n và óng góp c a quý th y cô và các b n. M CL C M c l c .................................................................................3 Ph n I: ................................................................................. 5 1. Lý do ch n tài ................................................................................5 2. M c ích nghiên c u...........................................................................5 3. i tư ng nghiên c u ........................................................................... 5 4. Nhi m v nghiên c u .............................................................................5 5. Phương pháp nghiên c u ................................................................................ 5 Ph n II: T ng quan............................................................................6 Gi i thi u thông s ánh giá s ô nhi m nư c ..................................... ...............6 A. Tình tr ng ô nhi m nư c trên th gi i và Vi t Nam.................. ............. .. .7 I. Tình tr ng ô nhi m nư c trên th gi i ....................................................... 7 II. Tình tr ng ô nhi m nư c Vi t Nam....................................................... 7 II.1. Tình hình chung...........................................................................7 II.2. vùng nông thôn Vi t Nam .............................................................8 B. Phân lo i nư c ô nhi m và tính ch t c a nó.................................. ............... . 9 I. Phân lo i .................................................................................9 II. Tính ch t .................................................................................10 Ph n III: Các phương pháp x lý nư c ô nhi m...................... ............... . ........11 I. Các phương pháp sinh h c.................................................................. .......11 I.1. Các phương pháp hi u khí ........................................................................11
I.2. Các phương pháp thi u khí .................................................................... .. 12 I.3. Các phương pháp k khí ........................................................................ .... 13 II. Các phương pháp hóa lý ..................................................................... .........13 II.1. L c qua song ch n rác .......................................................................... .. .13 II.2. L ng t ................................................................................14 II.3. L c...........................................................................14 II.4. ông t và keo t ..............................................................................14 II.5. Tuy n n i........................................................................... . .15 II.6. H p ph .........................................................................15 II.7. Trao i ion ............................................................................. . .15 II.8 Th m th u ngư c.........................................................................16 III. Các phương pháp hóa h c ................................................................ .....16 IV. Các phương pháp hóa sinh............................................................... .......17 IV.1. X lý nư c th i trong i u ki n t nhiên.............................................. .. .17 IV.2. X lý nư c th i trong i u ki n nhân t o............................................. .... 18 $.Các công trình x lý ph khác .................................................................19 I. Kh trùng nư c th i ...............................................................................19 I.1. Kh trùng b ng phương pháp v t lý...................................................19 I.2. Kh trùng b ng phương pháp hóa h c .............................................19 II. Kh mùi và v ................................................................................21 III. Lo i ch t phóng x ..........................................................................21 Ph n IV. K t lu n.......................................................................... ........22 Tài li u tham kh o ................................................................................ ..23. Ph l c................................................................................................................23
PH N I: NH NG V N CHUNG I. Lý do ch n tài: Hi n nay, v n ô nhi m môi trư ng nói chung và ô nhi m ngu n nư c nói riêng ang là m t th c tr ng áng lo ng i. V n x lý nư c và cung c p nư c s ch ang là m t m i quan tâm l n c a nhi u qu c gia, nhi u t ch c xã h i và chính b n thân c a m i c ng ng dân cư, nư c ta cũng không ngo i l . Nh m góp ph n vào vi c b o v môi trư ng s ng c a con ngư i, em ã ch n tài này. II. M c ích nghiên c u: _ Nh m phát huy tính tích c c h c t p c a sinh viên. _ T p cho sinh viên bư c u làm quen v i nghiên c u khoa h c. _ Vi t ph n t ng quan lí thuy t v th c tr ng ô nhi m môi trư ng, ô nhi m ngu n nư c và các phương pháp làm s ch nư c. III. i tư ng nghiên c u: i tư ng nghiên c u c a tài là các v n ô nhi m môi trư ng nói chung, ô nhi m ngu n nư c nói riêng và các phương pháp x lý nư c. IV. Nhi m v nghiên c u: Tìm và c nh ng tài li u có liên quan n tài, sau ó t ng h p và trình bày m t cách cô ng, tương i y v th c tr ng ô nhi m môi trư ng, ô nhi m ngu n nư c và các phương pháp x lý nư c hi n nay. V. Phương pháp nghiên c u: S d ng các phương pháp nghiên c u lý thuy t như: phân tích, t ng h p lý thuy t, phân lo i, h th ng hoá lý thuy t,...
PH N II: T NG QUAN “GI I THI U THÔNG S ÁNH GIÁ S Ô NHI M C A NƯ C TH I” • Giá tr pH c a nư c. • Hàm lư ng ch t r n lơ l ng d ng huy n phù (Suspended Solid – SS): là ph n ch t r n không tan b gi l i trên gi y l c tiêu chu n. ơn v o: mg/l. • Màu: thư ng ư c xác nh b ng phương pháp so màu v i các dung d ch chu n là clorophantinat coban. ơn v : Pt – Co. • T ng cacbon h u cơ (Total Organic Carbon – TOC): là ch s ph n ánh lư ng cacbon h u cơ t ng c ng có trong m t m u v t, ư c tính b ng t l gi a kh i lư ng cacbon so v i kh i lư ng h p ch t h u cơ. ơn v : mg/l. • Nhu c u oxy t ng c ng (Total Oxygen Demand – TOD): là ch s ph n ánh lư ng oxy t ng c ng c n thi t oxy hoá các ch t h u cơ và vô cơ có trong nư c th i. ơn v : mg/l. • Nhu c u oxy sinh hoá (Biochemical Oxygen Demand – BOD) là ch s ph n ánh lư ng oxy c n thi t oxy hoá các h p ch t h u có trong m u nư c nh ho t ng s ng c a vi sinh v t. BOD th hi n ư c lư ng ch t h u cơ d b phân hu có trong nư c m u. ơn v : mg/l. • Nhu c u oxy hoá h c (Chemical Oxygen Demand – COD): là ch s ph n ánh lư ng oxy c n thi t oxy hoá các ch t có nhu c u v oxy trong n ơc m u. Giá tr COD th hi n toàn b các ch t h u cơ có th b oxy hoá b ng tác nhân hoá h c và luôn cao hơn giá tr BOD. ơn v : mg/l. • Hàm lư ng các kim lo i và kim lo i n ng: asen, cadimi, chì, niken, crom, s t, k m, mângn, thu ngân, thi c,... ơn v : mg/l. • Hàm lư ng d u m khoáng, d u ng th c v t. on v : mg/l. • Photpho t ng s , photpho h u cơ. ơn v : mg/l. • T ng nitơ, amoniac theo nitơ. ơn v : mg/l.
• Hàm lư ng florua, clorua, sunfua. ơn v : mg/l. • Hàm lư ng phenol, xianua. ơn v : mg/l. • Coliform: là ch s cho bi t s lư ng các vi khu n gây b nh ư ng ru t trong m u nư c. ơn v : MPN/100ml. A.Tình tr ng ô nhi m nư c trên th gi i và Vi t Nam I.Tình tr ng ô nhi m nư c trên th gi i: Trong th p niên 60 c a th k 20, ô nhi m nư c ang v i nh p áng lo ng i. Ti n ô nhi m ph n ánh trung th c ti n b phát tri n k ngh . Ta có th k ra: _ Anh Qu c ch ng h n: u th k 19, nư c sông Thames r t s ch. Nó tr thành ng c ng l thiên vào gi a th k này. Các sông khác cũng có tình tr ng tương t trư c khi ngư i ta ưa ra các bi n pháp x lý và b o v nghiêm ng t. _ Nư c Pháp r ng hơn, k ngh phân tán và nhi u sông l n nhưng v n cũng không khác bao nhiêu. Dân Paris còn u ng nư c sông Seine n cu i th k 18. T óv n i khác: các sông l n và nư c ng m nhi u nơi không còn dùng làm nư c sinh ho t ư c n a, 5000 km sông c a Pháp b ô nhi m mãn tính. Sông Rhin ch y qua vùng k ngh hóa m nh, khu v c có hơn 40 tri u ngư i, là n n nhân c a nhi u tai n n thêm vào các ngu n ô nhi m thư ng xuyên. _ Hoa Kỳ, tình tr ng th m thương b phía ông cũng như nhi u vùng khác. Vùng i H b ô nhi m n ng, trong ó h Erie, Ontario c bi t nghiêm tr ng II.Tình tr ng ô nhi m nư c Vi t Nam: II.1. Tình hình chung: _ Nư c ta có m t n n công nghi p chưa phát tri n m nh, các khu công nghi p và ô th chưa ông l m nhưng tình tr ng ô nhi m nư c ã x y ra nhi u nơi v im c nghiêm tr ng khác nhau. _ Nông nghi p là ngành s d ng nhi u nư c nh t, dùng nư c tư i lúa và hoa màu, ch y u là ng b ng Sông C u Long và sông H ng. Vi c s d ng nông dư c và phân bón hóa h c ngày càng góp ph n làm ô nhi m môi trư ng nông thôn _ Công nghi p là ngành làm ô nhi m nư c quan tr ng, m i ngành có m t lo i
nư c th i khác nhau. Khu công nghi p Thái Nguyên th i nư c bi n sông C u thành màu en, m t nư c s i b t trên chi u dài hàng ch c km. Khu công nghi p Vi t Trì x m i ngày hàng ngàn m3 nư c th i c a nhà máy hóa ch t, thu c tr sâu, gi y, d t xu ng sông H ng làm cho nư c b ô nhi m áng k . T i thành ph H Chí Minh, tình tr ng ô nhi m cũng ang m c báo ng do nư c th i sinh ho t, nư c th i c a các ngành công nghi p không qua x lý ho c x lý r t sơ sài ang th i th ng vào môi trư ng. V i lư ng ch t th i khá l n t các nhà máy, xí nghi p, nư c th i công nghi p chi m m t lư ng l n trong t ng lư ng nư c th i hàng ngày thành ph l n, hơn n a m c gây ô nhi m c a nư c th i công nghi p cao hơn r t nhi u so v i nư c th i sinh ho t do ch a nhi u hóa ch t c h i và khó phân h y.Do kinh phí còn h n h p, i u ki n chưa cho phép nên h u h t nư c th i c a các cơ s s n xu t u không qua khâu x lý mà th i th ng ra h th ng kênh r ch, sông ngòi gây ô nhi m tr m tr ng cho các ngu n này. Nư c dùng sinh ho t c a dân cư ngày càng tăng nhanh do dân s và các ô th . Nư c c ng t nư c th i sinh ho t c ng v i các cơ s ti u th công nghi p trong dân cư là c trưng ô nhi m c a các ô th nư c ta. Bên c nh ó, nư c ng m cũng b ô nhi m do nư c sinh ho t hay công nghi p và nông nghi p. Vi c khai thác tràn lan nư c ng m làm cho hi n tư ng nhi m phèn, nhi m m n x y ra nh ng vùng ven bi n sông H ng, sôngThái Bình, sông C u Long, ven bi n mi n Trung,… II.2. vùng nông thôn Vi t Nam Theo k t qu t ng quan i u tra dân s thì dân s nông thôn Vi t Nam chi m 76,5% t ng dân s c nư c. Tuy nhiên n u tính c dân s các ô th lo i V chi m kho ng 7% thì a bàn c p nư c và v sinh nông thôn ph i ph c v là hơn 83% hay kho ng 64 tri u ngư i. D báo n năm 2020 dân s nông thôn và các ô th nh kho ng 69 tri u ngư i. Trong ó dân s t i các ô th nh là 19%. ô th nh ây ch y u là ô th lo i V v i dân s t i 30.000 ngư i, là nh ng th tr n, th t nh n m r i kh p và g n bó m t thi t v i các vùng nông thôn. Ngoài g n 9000 xã vùng nông thôn, còn có 520 th tr n, ô th nh . Trong s các xã,
xét theo a lý có 2.061 xã vùng cao, 1763 xã vùng núi, 335 xã biên gi i, 47 xã h i o, 556 xã ven bi n, 800 xã ven ô. Có th nói, nông thôn nư c ta là nơi cung c p nhân tài, v t l c cho t nư c. Trong khi ó i s ng nhân dân nông thôn v n còn nghèo, g p nhi u khó khăn, bao g m c v n c p nư c, thoát nư c và v sinh môi trư ng. Nư c s ch và v sinh môi trư ng là nhu c u cơ b n trong i s ng hàng ngày c a m i ngư i và ang tr thành òi h i b c bách trong vi c b o v s c kho và c i thi n i u ki n sinh ho t cho nhân dân. Hi n nay ý th c b o v môi trư ng nông thôn chưa t t, vi c x rác th i sinh ho t hàng ngày xuóng các ao h t nhiên v n còn di n ra khá ph bi n, gây ô nhi m, e do n ch t lư ng ngu n nư c ng m do lư ng nư c th i không qua x lý th m xu ng các t ng nư c ng m và m t m quan môi trư ng s ng. Ngoài ra, do không ư c u tư úng m c nên h th ng c ng thoát nư c chưa ư c xây d ng hoàn ch nh, h u h t các c ng không có n p nên ô nhi m môi trư ng là không th tránh kh i. M i gia ình có trung bình t 4 – 5 ngư i; chu ng l n có t 2 – 4 con; chu ng trâu, bò có t 1 – 2 con; chu ng gà v i kho ng 10 – 15 con, 10 – 20 con ngan v t. Có m t n hai ao nh th cá. Ph n t còn l i tr ng rau và cây ăn qu . B. Phân lo i nư c ô nhi m và tính ch t c a nó: I. Phân lo i: S ô nhi m nư c là s có m t c a m t s ch t ngo i lai trong môi trư ng nư c t nhiên dù ch t ó có h i hay không. Khi vư t qua m t ngư ng nào ó thì ch t ó s tr nên ch i i v i con ngư i và sinh v t. S ô nhi m nư c có ngu n g c t nhiên hay nhân t o: _ S ô nhi m nư c có ngu n g c t nhiên: là do mưa. Nư c mưa rơi xu ng t, mái nhà, ư ng ph ô th , khu công nghi p,…, kéo theo các ch t th i b n xu ng sông, h ho c các s n ph m c a các ho t ng s ng c a sinh v t vi sinh v t k c xác ch t c a chúng. S ô nhi m này còn g i là s ô nhi m không xác nh ư c ngu n g c.
_ S ô nhi m nhân t o: ch y u do ngu n nư c th i t các khu dân cư, khu công nghi p, ho t ng giao thông v n t i, thu c tr sâu, thu c di t c và phân bón trong nông nghi p. Nư c th i là m t t h p ph c t p các thành ph n v t ch t có ngu n g c vô cơ hay h u cơ t n t i dư i d ng không hòa tan, keo và hòa tan. Thành ph n n ng ch t b n tùy thu c vào t ng lo i nư c th i. Căn c vào ngu n g c và tính ch t c a ngu n nư c th i mà ngư i ta phân lo i như sau: + Nư c th i sinh ho t: Là nư c th i ra t các khu dân cư bao g m nư c sau khi s d ng t các h gia ình, b nh vi n, khách s n, trư ng h c, cơ quan, khu vui chơi gi I trí. c i m c a nư c th i sinh ho t là trong ó có hàm lư ng l n các ch t h u cơ d phân h y ( hidrocacbon, protein, ch t béo ), các ch t vô cơ dinh dư ng ( nitơ, photphat ), cùng v i vi khu n ( bao g m c vi sinh v t gây b nh ), tr ng giun sán… Hàm lư ng các ch t gây ô nhi m trong nư c th i sinh ho t ph thu c vào i u ki n s ng, ch t lư ng b a ăn, lư ng nư c s d ng, h th ng ti p nh n nư c th i và c i m nư c th i c a t ng vùng dân cư + Nư c th i công nghi p: Nư c th i t các xí nghi p s n xu t công nghi p, th công nghi p, giao thông v n t i nói chung là nư c th i công nghi p. Nư c th i lo i này không có c i m chung mà ph thu c vào các quy trình công ngh c a t ng lo i s n ph m. Nư c th i t các cơ s ch bi n nông s n, th c ph m và th y s n ( ư ng, s a, b t tôm cá, rư u, bia,…,) có nhi u ch t h u cơ d b phân h y; nư c th i c a các xí nghi p làm acquy có n ng axit và chì cao,… Tóm l i, nư c th i t các ngành ho c xí nghi p khác nhau có thành ph n hóa h c và hóa sinh khác nhau II. Tính ch t: Các tính ch t c trưng c a nư c th i sinh ho t, công nghi p ư c tóm t t như sau: * Các tính ch t v t lý, hóa h c và sinh h c c trưng c a nư c th i, và ngu n g c c a chúng:
Tính ch t Ngu n phát sinh Các tính ch t v t lý:- Màu . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . - Mùi . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .- Ch t r n . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . - Nhi t ...... . . . . . . .. . . . . . . . . . . - Các ch t th i sinh ho t, công nghi p, s phân rã t nhiên các ch t h u cơ. - S th i r a nư c th i và các ch t th i công nghi p. - C p nư c cho sinh ho t, các ch t th i sinh ho t và s n xu t, xói mòn t, dòng th m, ch y vào h th ng c ng. - Các ch t th i sinh ho t và s n xu t. Thành ph n sinh h c: - Các ng v t . . . . . . .. . . . . . . . . . .- Thưc v t . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .- Sinh v t nguyên sinh, virut. . . . . . . - Các dòng nư c h và các nhà máy x lý. - Các dòng nư c h và các nhà máy x lý. - Các ch t th i sinh ho t và nhà máy x lý các ch t th i sinh ho t. _Thành ph n hóa h c: + Ngu n g c h u cơ: . .. . . . . . . . . . .+ Ngu n g c vô cơ: . .. . . . . . . . . . .+Các khí : . .. . . . . . . . . . . . . . . . - Các ch t th i nông nghi p, sinh ho t và thương m i, s n xu t.- Các ch t th i công nghi p, s th m c a nư c ng m- Nư c th i sinh ho t, c p nư c sinh ho t và s th mc a nư c ng m. PH N III: CÁC PHƯƠNG PHÁP X LÝ NƯ C Ô NHI M Thông thư ng có các phương pháp x lý sau: _ X lý b ng phương pháp sinh h c. _ X lý b ng phương pháp hóa lý. _ X lý b ng phương pháp hóa h c. I.Các phương pháp sinh h c: X lý nư c th i b ng phương pháp sinh h c g m các phương pháp sau: _ Phương pháp hi u khí. _ Phương pháp k khí. _ Phương pháp thi u khí. · Ưu i m:
_ Có th x lý nư c th i có ph nhi m b n các ch t h u cơ tương i r ng. _ H th ng có th t i u ch nh theo ph các ch t nhi m b n và n ng c a chúng. _ Thi t k và trang thi t b ơn gi n. · Như c i m: _ u tư cơ b n cho vi c xây d ng khá t n kém. _ Ph i có ch công ngh làm s ch ng b và hoàn ch nh. _ Các ch t h u cơ khó phân h y cũng như các ch t vô cơ có c tính nh hư ng n th i gian và hi u qu làm s ch. Các ch t có c tính tác ng n qu n th sinh v t nói chung và trong bùn ho t tính làm gi m hi u su t x lý c a quá trình. _ Có th ph i làm loãng nư c th i có n ng ch t b n cao, như v y s làm tăng lư ng nư c th i và c n di n tích m t b ng r ng. *Tuy v y, các phương pháp sinh h c v n ư c dùng ph bi n r ng rãi và t ra r t thích h p cho quá trình làm s ch nư c th i ch a các ch t h u cơ d phân h y. I.1. Các phương pháp hi u khí: ã K thu t bùn ho t tính: ây là k thu t ư c s d ng r ng rãi x lý nư c th i ô th và công nghi p. Theo cách này, nư c th i ư c ưa ra b ph n ch n rác, lo i rác, ch t r n ư c l ng, bùn ư c tiêu h y và làm khô. M t d ng c i ti n c a phương pháp bùn ho t tính là phương pháp “thông khí tăng cư ng” g n ây ư c s d ng t i nhi u nư c phát tri n dư i tên g i là “mương oxy hóa”. Trong h th ng này có th b qua các giai an l ng bư c m t và tiêu h y bùn. Tuy nhiên quá trình này l i c n bi n pháp thông khí kéo dài v i cư ng cao hơn. ã Ao n nh nư c th i: Phương pháp x lý sinh h c ơn gi n nh t là k thu t “ n nh nư c th i”. ó là m t lo i ao ch a nư c trong nhi u ngày ph thu c vào nhi t , oxy ư c t o ra qua ho t ng t nhiên c a t o trong ao. Cơ ch x lý trong ao n nh ch t th i bao g m c hai quá trình hi u khí và k khí.
_ Ao n nh ch t th i hi u khí: là lo i ao c n c 0,3-0,5m ư c thi t k sao cho ánh sáng m t tr i thâm nh p vào l p nư c nhi u nh t làm phát tri n t o do ho t ng quang h p t o oxy. i u ki n không khí b o m t m t ao n áy ao. _ Ao n nh ch t th i k khí: là lo i ao sâu không c n oxy hòa tan cho ho t ng vi sinh. ây các lo i vi sinh k khí và vi sinh tùy nghi dùng oxy t các h p ch t như nitrat, sunfat oxy hóa ch t h u cơ thành mêtan và CO2. Như v y các ao này có kh năng ti p nh n kh i lư ng l n ch t h u cơ và không c n quá trình quang h p t o. Ao n nh ch t th i tùy nghi là lo i ao ho t ng theo c quá trình k khí và hi u khí. Ao thư ng sâu t 1-2m, thích h p cho vi c phát tri n t o và các vi sinh tùy nghi. Ban ngày khi có ánh sáng, quá trình x y ra trong ao là hi u khí. Ban êm l p áy ao quá trình chính là k khí. Ao n nh ch t th i tùy nghi thư ng ư c s d ng nhi u hơn hai lo i trên. Ngoài ba lo i ao trên, theo phương pháp “ ao n nh ch t th i ” ngư i ta còn k t h p v i các lo i ao nuôi cá, ao th y th c v t ao rau mu ng, l c bình tăng cư ng hi u qu x lý nư c th i, ta nên k t n i các lo i ao v i nhau. I.2. Các phương pháp thi u khí ( anoxic ): Trong i u ki n thi u oxy hòa tan vi c kh nitrit hóa s x y ra. Oxy ư c gi i phóng t nitrat s oxy hóa ch t h u cơ và nitơ s ư c t o thành. NO3 Vi sinh NO2 + O2 O2 Ch t h u cơ N2 + CO2 +H2O Trong h th ng x lý theo k thu t bùn ho t tính s kh nitrit hóa s x y ra khi không ti p t c thông khí. Khi ó oxy c n cho ho t ng c a vi sinh gi m d n và vi c gi i phóng oxy t nitrit s x y ra. Theo nguyên t c trên, phương pháp thi u khí ( kh nitrit hóa ) ư c s d ng lo i nitơ ra kh i nư c th i. I.3. Các phương pháp k khí: Phương pháp x lý k khí dùng lo i b các ch t h u cơ có trong ph n c n c a nư c th i b ng vi sinh v t tùy nghi và vi sinh v t k khí. Hai cách x lý y m khí thông d ng là:
_ Lên men acid th y phân và chuy n hóa các s n ph m th y phân ( như acid béo, ư ng ) thành các acid và rư u m ch ng n hơn và cu i cùng thành khí cacbonic. _ Lên men metan: Phân h y các ch t h u cơ thành metan ( CH4 ) và khí cacbonic ( CO2). Vi c lên men metan nh y c m v i s thay i pH, pH t i ưu cho quá trình t 6,8-7,4. Các phương pháp k khí thư ng ư c dùng x lý nư c th i công nghi p và ch t th i t chu ng tr i chăn nuôi. II. Các phương pháp hóa lý: Các phương pháp hóa lý ư c ng d ng x lý nư c th i g m l c, ông t và keo t , tuy n n i, h p ph , trao i ion, th m th u ngư c, siêu l c, th m tách và i n th m tách,…Các phương pháp này ư c ng d ng lo i ra kh i nư c th i các h t phân tán lơ l ng ( r n và l ng ), các khí tan nh ng ch t vô cơ và h u cơ hòa tan. * Ưu i m: _ Có kh năng lo i các ch t c h u cơ không b oxy hóa sinh h c; _ Hi u qu x lý cao hơn; _ Kích thư c h th ng x lý nh hơn; _ nh y i v i s thay i t i tr ng th p hơn; _ Có th t ng hóa hoàn toàn; _ Không c n theo dõi ho t ng c a sinh v t; _ Có th thu h i các ch t khác nhau. II.1. L c qua song ch n rác ( x lý sơ b ): i tư ng x lý là rác th i lo i l n ( như: gi , rác, v h p, các m u á, g và các v t th i khác ), chúng thư ng ư c tách ra kh i gây t c ngh n ư ng ng. Ngư i ta dùng lư i làm b ng các thanh kim lo i ư c t nghiêng m t góc 60÷750. Rác th i ư c l y ra b ng cào cơ gi i. i v i rác có kích c nh hơn ngư i ta có th dùng rây. ây là hình th c x lý sơ b . ây là bư c quan tr ng m b o an toàn và i u ki n làm vi c thu n l i cho c h th ng x lý nư c t
nhiên l n nư c th i. II.2. L ng t : ư c dùng l ng các t p ch t tan thô ra kh i nư c th i ( sinh ho t và công nghi p ). L ng t di n ra dư i tác d ng c a tr ng l c. l ng ngư i ta s d ng b l ng cát, b l ng và b l ng trong. • B l ng cát: ư c dùng lo i sơ b ch t b n khoáng và h u cơ ( 0,2-0,25mm ) ra kh i nư c th i. B l ng cát ngang là h ch a có ti t di n ngang là tam giác ho c hình thang. Chi u sâu b l ng cát 0,25-1m. V n t c chuy n ng c a nư c không quá 0,3m/s. B l ng cát d c có d ng hình ch nh t, tròn, trong ó nư c chuy n ng theo dòng t dư i lên v i v n t c 0,05m/s. • B l ng trong: B l ng ư c s d ng làm s ch t nhiên và làm trong nư c th i công nghi p. Ngư i ta thư ng s d ng b l ng trong v i l p c n lơ l ng trong ó ngư i ta cho nư c v i ch t ông t i qua ó . II.3. L c: L c ư c dùng x lý nư c th i, tách các lo i t p ch t nh ra kh i nư c th i mà b l ng không l ng ư c. Trong các lo i phin l c thư ng có các lo i phin l c dùng v t li u l c d ng t m ho c d ng h t. V t li u d ng t m có th làm b ng t m thép có c l ho c lư i b ng thép không g , nhôm, niken, ng, thau,… và c các lo i v i khác nhau ( th y tinh, amiăng, bông, len, s i t ng h p ). T m l c c n có tr l c nh , b n và d o cơ h c, không b trương n và b phá h y i u ki n l c II.4. ông t và keo t : a. ông t : H n h p phân tán nh ư c lo i ra kh i nư c b ng phương pháp ông t . ông t là phương pháp x lý nư c b ng tác ch t nh m hình thành các phân t l n t các phân t nh . Ph n t các ch t c mang i n tích âm. Vi c lo i các ch t này nh các ch t ông t là t o thành mu i t các ch t ki m và axit y u. Ch t ông
t trong nư c t o thành các bông hydroxit kim lo i, l ng nhanh trong trư ng tr ng l c. Các bông này có kh năng hút các h t keo và h t lơ l ng k t h p v i chúng. Các ch t này tham gia vào ph n ng trao i v i ion nư c và hình thành các t p ch t có ph i trí ph c t p b. Keo t : Keo t là quá trình k t h p các h t lơ l ng khi cho các h p ch t cao phân t vào nư c. Khác v i quá trình ông t , khi keo t s k t h p di n ra không ch do ti p xúc tr c ti p mà còn do tương tác l n nhau gi a các phân t ch t keo t b h p ph trên các h t lơ l ng. II.5. Tuy n n i: Phương pháp tuy n n i d a trên nguyên t c: các ph n t phân tán trong nư c có kh năng t l ng kém, nhưng có kh năng k t dính vào các b t khí n i lên trên b m t nư c. Sau ó ngư i ta tách b t khí cùng các ph n t dính ra kh i nư c. Th c ch t ây là quá trình tách b t hay làm c b t. Ngoài ra, quá trình này còn tách các ch t hòa tan như các ho t ng b m t Có nhi u phương pháp tuy n n i x lý nư c th i: 1. Tuy n n i t s tách không khí t dung d ch; 2. Tuy n n i v i s phân tán không khí b ng cơ gi i; 3.Tuy n n i nh các t m x p; 4. Tuy n n i b ng phương pháp tách phân o n b t; 5. Tuy n n i hóa h c, sinh h c và ion; 6. Tuy n n i i n. Phương pháp này có ưu i m là ho t ng liên t c, ph m vi ng d ng r ng rãi, chi phí u tư và v n hành không l n, hi u qu x lý cao, thi t b ơn gi n, thu c n có m nh và có th thu h i t p ch t trong c n. Ngoài ra, nư c th i ư c x lý b ng phương pháp tuy n n i s ư c thông khí, gi m ư c hàm lư ng ch t ho t ng b m t, ch t d b oxy hóa. II.6. H p ph : Phương pháp h p ph ư c dùng r ng rãi làm s ch tri t nư c th i kh i các
ch t h u cơ hòa tan sau khi x lý sinh h c cũng như x lý c c b khi trong nư c th i có ch a m t hàm lư ng r t nh các ch t ó. Nh ng ch t này thư ng không phân h y b ng con ư ng sinh h c và thư ng có c tính cao. N u các ch t này b h p ph t t và khi chi phí riêng lư ng ch t h p ph không l n thì vi c ng d ng phương pháp này là h p lí hơn c Trong x lý nư c th i công nghi p, h p ph ư c ng d ng kh c nư c th i kh i thu c di t c , phenol, thu c sát trùng, các h p ch t h u cơ vòng thơm, ch t ho t ng b m t, thu c nhu m, màu ho t tính .Ưu i m c a phương pháp này là hi u qu cao, có kh năng x lý nhi u ch t trong nư c th i và có th thu h i các ch t này. II.7. Trao i ion: Phương pháp này ư c ng d ng làm s ch nư c ho c nư c th i kh i các kim lo i như: Zn, Cu, Cr, Pb, Ni, Hg, Cd, V, Mn,…, cũng như các h p ch t c a asen, photpho, xyanua và các ch t phóng x , kh mu i trong nư c c p, cho phép thu h i các ch t có giá tr và tm c làm s ch cao. Vì v y, nó ư c ng d ng r ng rãi tách mu i trong x lý nư c và nư c th i. II.8. Th m th u ngư c: • Cơ ch c a quá trình: Màng bán th m không có kh năng hòa tan. N u như chi u dày c a l p phân t nư c b h p ph b ng ho c l n hơn m t n a ư ng kính mao qu n c a màng thì dư i tác d ng c a áp su t ch có nư c s ch i qua, m c dù kích thư c c a nhi u ion nh hơn kích thư c cu phân t nư c. L p hi rat c a các ion này c n tr không cho chúng i qua mao qu n c a màng. Kích thư c màng hi rat c a các ion khác nhau s khác nhau. N u chi u dày c a l p phân t nư c b h p ph nh hơn n a ư ng kính mao qu n thì các ch t hòa tan s chui qua màng cùng v i nư c. · Ưu i m: _ Không có pha chuy n ti p trong tách t p ch t cho phép ti n hành quá trình v i chi phí năng lư ng th p.
_ Có th ti n hành quá trình nhi t phòng không có b sung ho c b sung ít hóa ch t. _ ơn gi n trong k t c u · Như c i m: _ Năng su t, hi u qu làm s ch và th i gian làm vi c c a màng l c gi m khi n ng ch t tan trên b m t màng l c tăng _ Quá trình ho t ng dư i áp su t cao, do ó c n có v t li u c bi t làm kín thi t b . Nh ng năm g n ây, phương pháp này ư c s d ng làm s ch m t s nư c th i công nghi p và ô th Lưu ý: các phương pháp hoá lý còn có nhi u bi n pháp khác, nhưng trên ây là nh ng bi n pháp i n hình. III. Các phương pháp hóa h c: Các phương pháp hóa h c dùng trong x lý nư c th i g m có: trung hòa, oxy hóa và kh . T t c các phương pháp này u dùng các tác nhân hóa h c nên là phương pháp t ti n. Ngư i ta s d ng các phương pháp hóa h c kh các ch t hòa tan và trong các h th ng c p nư c khép kín. ôi khi các phương pháp này ư c dùng x lý sơ b trư c x lý sinh h c hay sau công o n này như là m t phương pháp x lý nư c th i l n cu i th i vào ngu n nư c . IV. Phương pháp hóa sinh: Phương pháp hóa sinh x lí nư c th i d a trên kh năng c a vi sinh s d ng i v i các ch t này làm ch t dinh dư ng trong ho t ng s ng - các ch t h u cơ i v i vi sinh là ngu n cacbon. Phương pháp vi sinh ư c ng d ng lo i các ch t h u cơ hoà tan và m t s h u cơ ra kh i nư c th i sinh ho t và nư c th i công nghi p. Có hai phương pháp x lý sinh hóa là hi u khí và y m khí. Phương pháp hi u khí d a vào vi c s d ng nhóm vi sinh hi u khí, i v i ho t ng c a c a chúng c n có dòng oxy c nh và nhi t 20 – 400C. Khi thay i ch oxy
và nhi t thì thành ph n và kh i lư ng vi sinh thay i. Trong x lý hi u khí các vi sinh ư c c t trong bùn ho t tính ho c trong màng sinh h c. Các phương pháp y m khí di n ra không c n oxy, chúng ư c ng d ng ch y u kh ch t c n c. IV.1. X lý nư c th i trong i u ki n t nhiên: Các quá trình x lý sinh h c có th di n ra trong i u ki n t nhiên và trong các công trình nhân t o. Trong i u ki n t nhiên vi c x lý x y ra trên các cánh ng tư i, cánh ng l c và các ao sinh h c. Các công trình nhân t o là các b thông khí (aerotank) và các thi t b l c sinh h c. Ki u công trình x lý ư c ch n ph thu c vào v trí nhà máy, i u ki n khí h u, ngu n c p nư c, th tích nư c th i công nghi p và sinh ho t, thành ph n và n ng ch t ô nhi m. Trong các công trình nhân t o, các quá trình x lý x y ra l n hơn trong i u ki n t nhiên. a) Cánh ng tư i: ó là khu t ư c chu n b riêng bi t s d ng ng th i hai m c ích: X lý nư c th i và gieo tr ng. X lý nư c th i trong i u ki n t nhiên di n ra dư i tác d ng c a h vi th c v t dư i t, m t tr i, không khí và dư i nh hư ng c a th c v t. Trong t, cánh ng tư i có vi khu n, men, n m, rêu t o, ng v t nguyên sinh và ng v t không xương s ng. Nư c th i ch a ch y u là vi khu n. Trong l p t tích c c xu t hi n s tương tác ph c t p c a các vi sinh v t có b c c nh tranh. S lư ng vi sinh v t trong cánh ng tư i ph thu c vào th i ti t trong năm. Vào mùa ông, s lư ng vi sinh v t nh hơn r t nhi u so v i mùa hè. N u trên các cánh ng không gieo tr ng cây nông nghi p và chúng ch ư c dùng x lý sinh h c nư c th i thí chúng ư c g i là các cánh ng l c nư c. Các cánh ng tư i sau khi x lý sinh h c nư c th i, làm m và bón phân ư c x d ng gieo tr ng cây có h t và cây ăn tươi, c , rau cũng như tr ng cây l n và cây nh (d ng cây b i, khóm). Cánh ng tư i có các ưu i m sau : 1. Gi m chi phí u tư và v n hành.
2. Không th i nư c ra ngoài ph m vi di n tích tư i. 3. B o m ư c mùa cây nông nghi p l n và b n. 4. Ph c h i t b c màu. Ao sinh h c: Ao sinh h c là dãy ao g m 3 – 5 b c, qua ó nư c th i ch y v i v n t c nh , ư c l ng trong và x lý sinh h c. Các ao ư c ng d ng x lý sinh h c và x lý b sung trong t h p v i các công trình x lý khác. Ao ư c chia thành 2 lo i: ao thông khí t nhiên và ao nhân t o. IV.2. X lý nư c th i trong công trình nhân t o: a) X lý trong b thông khí: Các quá trình sinh h c ư c x y ra trong aerotank ư c chia thành 2 giai o n: 1. H p th các ch t h u cơ trên b m t bùn ho t tính và khoáng hoá các ch t d b oxy hoá v i s tiêu th mãnh li t oxy. 2.Oxy hóa b sung các ch t khó b oxy hóa, tái sinh bùn ho t tính. giai o n này oxy hóa tiêu th ch m. X lý trong thi t b l c sinh h c: Thi t b l c sinh h c là thi t b mà bên trong thân c a nó có b trí m d ng th i và cơ c u phân ph i nư c và không khí . Trong thi t b l c sinh h c nư c th i ư c l c qua l p v t li u bao ph màng vi sinh. Vi sinh trong màng oxy hóa các ch t h u cơ, s d ng chúng làm ngu n dinh dư ng và năng lư ng. Như v y , ch t h u cơ ư c tách ra kh i nư c còn kh i lư ng màng sinh h c tăng lên. Màng sinh h c ch t trôi theo nư c ra kh i thi t b . c) Phương pháp y m khí: Phương pháp này ư c ng d ng lên men c n t o thành trong x lý hóa sinh nư c th i s n xu t và x lý b c m t nư c th i m c (BODtp = 4 – 5 g/l), ch a các ch t h u cơ b phân hu b i các vi sinh y m khí. Tuỳ thu c vào s n ph m cu i mà ư c chia thành các d ng lên men: c n, axit, s a, mêtan…S n ph m cu i tương ng là c n, axit, axeton và khí (CO2, H2, CH4). Quá trình lên men ư c ti n hành trong thi t b metanten – là bình ch a kín ư c trang b cơ