XỬLÝ NƯỚC THẢI THI NGUYET THU/BAI GIANG...2. XỬLÝ NƯỚC THẢI 2.1. Mộtsốthông sốquan trọngcủanướcthải 2.2. Các phươngpháp phân tích xác định

PHẦN 2

XỬ LÝ NƯỚC THẢI

2. XỬ LÝ NƯỚC THẢI

2.1. Một số thông số quan trọng của nước thải

2.2. Các phương pháp phân tích xác định

những chỉ tiêu cơ bản của nước thải

2.3. Các phương pháp xử lý nước thải

Xử lý nước bằng phương pháp cơ học

Xử lý nước bằng phương pháp hóa lý

Xử lý nước bằng phương pháp sinh học

2.4. NGHIÊN CỨU CÁC TRƯỜNG HỢP CỤ THỂ

2

8/10/2010HO THI NGUYET THU - DHNLtpHCM

3

2.1. Một số thông số quan trọng

của nước thải


CÁC LOẠI NƯỚC THẢI

Nước thải sinh hoạt

Nước thải công nghiệp

Nước thải là nước mưa

4


Nước thải sinh hoạt

Là nước được thải bỏ sau khi sử dụng

cho các mục đích sinh hoạt của cộng

đồng.

Thường được thải ra từ các hộ gia đình,

cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ

hoặc các công trình công cộng khác,...

5


Nước thải sinh hoạt (tt)

Nước thải đen: nước thải từ nhà vệ sinh,

chứa phần lớn các chất ô nhiễm, chủ yếu là

các chất hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh và cặn

lơ lửng.

Nước thải xám: nước phát sinh từ quá

trình rửa, tắm, giặt với thành phần các chất ô

nhiễm không đáng kể

6


Tính chất của nước thải sinh hoạt

Lượng dao động lớn, tuỳ thuộc vào thói quen

và mức sống của người dân

Chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học

(150 – 450 mg/L [với protein 40 – 50%] ; hydrat

cacbon [40 – 50%] ; lipid [5 – 10%])

20 – 40% BOD thoát khỏi quá trình xử lý sinh

học cùng với bùn

7


8

TT Thông số ô nhiễm Đơn vịGiới hạn cho phép

Mức I Mức II Mức III Mức IV Mức V

1 pH mg/L 5-9 5-9 5-9 5-9 5-92 BOD mg/L 30 30 40 50 2003 Chất rắn Lơ Lửng mg/L 50 50 60 100 100

4 Chất rắn có thể Lắng mg/L 0,5 0,5 0,5 0,5 KQĐ

5 Tổng chất rắn hoà tan mg/L 500 500 500 500 KQĐ

6 Sunfua ( theo H2S) mg/L 1.0 1.0 3.0 4.0 KQĐ

7 Nitrat (NO3-) mg/L 30 30 40 50 KQĐ

8 Dầu mỡ (thực phẩm) mg/L 20 20 20 20 100

9 Phosphat (PO43-) mg/L 6 6 10 10 KQĐ

10 Tổng coLiformsMPN/100

mL1000 1000 5000 5000 10 000

(KQĐ : Không quy định)

Bảng 1 – Thông số ô nhiễm và giới hạn cho phép(theo TCVN 6772 : 2000 - Chất Lượng nước -

Nước thải sinh hoạt - Giới hạn ô nhiễm cho phép)


Nước thải trong xí nghiệp công nghiệp

Bao gồm :

• nước thải sau quá trình sản xuất

• nước thải sinh hoạt

• nước mưa

9



Đặc tính ô nhiễm và nồng độ các chất trong

nước thải phụ thuộc vào loại hình công nghiệp

và chế độ công nghệ lựa chọn (nhà máy thưc

phẩm thuộc nhóm có nguy cơ gây ô nhiễm).

Phân loại : nước thải công nghiệp qui ước

sạch và nước thải công nghiệp nhiễm bẩn đặc

trưng của ngành

10


11

TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn

A B C

1 Nhiệt độ 0C 40 40 45

2 pH 6 đến 9 5,5 đến 9 5 đến 9

3 BOD5 (200c) mg/L 20 50 100

4 COD mg/L 50 100 400

5 Chất rắn Lơ Lửng mg/L 50 100 200

6 Asen mg/L 0,05 0,1 0,5

… … … … … …

12 Dầu mỡ khoáng mg/L KPHĐ 1 5

13 Dầu động thực vật mg/L 5 10 30

… … … … … …

33 Coliform MPN/100 mL 5000 10 000 -

Bảng 2 – Thông số ô nhiễm và giới hạn cho phépNước thải công nghiệp - Tiêu chuẩn thải. (TCVN 5945-2005)

Industrial waste water - Discharge standard.


HIỆN TRẠNG NƯỚC THẢI VIỆT NAM12

Ao hồ, sông suối, kênh rạch ngày càng ô nhiễm do nước thải sinh hoạt và chất thải công nghiệp ( 6% lượng nước thải đô thị được xử lý)

Nhiều trạm xử lý nước thải công nghiệp không đáp ứng được yêu cầu, tỷ lệ sử dụng thấp…

Việc xả thải, không xử lý tại các làng nghề, cơ sở sản xuất nhỏ lẻ ở các địa phương.

Một bộ phận người Việt chưa có nhà vệ sinh phù hợp (đồng bằng sông Cửu Long, cộng đồng dân cư thu nhập thấp, vùng xa)

Việt Nam chưa có quy hoạch, kế hoạch phát triển đồng bộ, thiếu sự phối hợp chung trong đầu tư xây dựng và quản lý vận hành, chưa huy động tốt các nguồn lực trong xã hội cùng tham gia

( InWEnt, 2009)8/10/2010HO THI NGUYET THU - DHNLtpHCM

ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI ĐẾN MÔI TRƯỜNG13

Làm thay đổi các tính chất lý hóa, độ trong, mùi

vị, pH, lượng chất hữu cơ, vô cơ,...

Làm giảm oxy hòa tan do tiêu hao trong quá trình

oxy hóa chất hữu cơ

Làm thay đổi hệ sinh vật của nước, kể cả VSV

Nguồn nước không thể sử dụng cho sinh hoạt,

tưới tiêu hay nuôi trồng thuỷ sản


PHÂN LOẠI NƯỚC THẢI14

Nước bẩn nhẹ hoặc hơi bẩn: có thể dùng nuôi

thuỷ sản bình thường, không dùng cho nước

sinh hoạt

Nước bẩn vừa: dùng cho tưới tiêu, không dùng

cho nuôi trồng thuỷ sản hay cấp nước sinh hoạt

Nước bẩn và rất bẩn: hạn chế dùng cho tưới tiêu

vì có thể dẫn đến chết cây8/10/2010HO THI NGUYET THU - DHNLtpHCM

15

NỀN TẢNG XÁC ĐỊNH PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ

NƯỚC THẢI PHÙ HỢP

Lượng nước thải cần xử lý

Chất ô nhiễm chính cần xử lý

Mức độ đầu tư.



Lượng nước thải trong sản xuất công

nghiệp phụ thuộc chủ yếu vào đặc tính

sản phẩm được sản xuất

16


Lượng nước thải trong xí nghiệp thực phẩm

Ngành công nghiệp Tính cho Lượng nước thải

Sản xuất bia 1 L bia 5,65 (L)

Tinh chế đường 1 tấn củ cải

đường

10 – 20 m3

Sản xuất bơ sữa tấn sữa 5 – 6 (L)

Nhà máy đồ hộp rau quả tấn s/phẩm 4,5 m3

Chế biến thuỷ sản tấn s/phẩm 20 – 100 m3

Chế biến nông sản tấn s/phẩm 6 – 60 m 3

Chế biến thịt tấn s/phẩm 3 – 10 m3

17


CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI CỦA CƠ SỞ SẢN XUẤT THỰC PHẨM

18

Có hàm lượng N và P cao, đủ nhiều

cho các phương pháp xử lý sinh học.

Sử dụng phương pháp phân hủy

sinh học (chủ yếu) kết hợp với các

phương pháp hóa lý và hóa học


Tính chất đặc trưng của nước thải một số ngành công nghiệp thực phẩm

Chỉ tiêu CB Sữa Thịt hộp

BOD5 (mg/L) 1000 1400

COD (mg/L) 1900 2100

Tổng chất rắn (mg/L) 1600 3300

Nitơ (mg/L) 7 7

P (mg/L) 29 28

… - -

19


20

LƯU Ý KHI XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI CƠ SỞ THUỶ SẢN

Hàm Lượng N và P cao

xử lý vi sinh kết hợp với hóa lý :

+ Lên men kỵ khí và hiếu khí

+ sử dụng các hoạt chất sinh học tạo môi

trường cho VSV phát triển

xử lý mùi dùng vật liệu hấp phụ

xử lý màu8/10/2010HO THI NGUYET THU - DHNLtpHCM

21

2.2. Các phương pháp phân tích

xác định những chỉ tiêu cơ bản

của nước thải


22

Một số chi tiêu chất lượng của nước thải

Độ pH

Hàm lượng chất rắn

Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical oxygen demand)

Nhu cầu oxy hóa học (Chemical oxygen demand)

Các chất dinh dưỡng (nitơ, phospho, sulfat)

Chỉ thị chất lượng về vi sinh

Các tác nhân độc hại

Trihalogenmetan (THM)

Các hợp chất hữu cơ

Các kim loại nặng

Các hóa chất bảo vệ thực vật8/10/2010HO THI NGUYET THU - DHNLtpHCM

23

Độ pH

pH cho biết thực trạng trước và sau khi

bị tác động ô nhiễm

pH biểu thị các quá trình sinh học xảy ra

trong nước ảnh hưởng tới các quá

trình vật lý hay các phản ứng hóa học

đo lường với pH kế


24

Tổng lượng chất rắnTotal solids

Tổng các chất rắn có thể chia ra

chất rắn lơ lửng (có thể lọc được)

chất rắn hòa tan (không lọc được).

Đo lường tổng các chất rắn (Total solid,

TS, mg/L) : bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ

từ 103 - 105oC8/10/2010HO THI NGUYET THU - DHNLtpHCM

25

Chất rắn lơ lửng(Suspended Solids)

Chất rắn lơ lửng (hữu cơ hoặc vô cơ)

phần lớn các chất rắn lơ lửng sẽ bị lắng

xuống đáy hồ;

những hạt không lắng được sẽ tạo thành

độ đục (turbidity) của nước

• Đo lường : lọc qua giấy lọc và sấy khô ở

105°C, cân giấy lọc (mg/L)


26

Hàm lượng chất rắn hòa tanDissolved Solids

Các hạt keo và các chất hòa tan.

Các hạt keo có kích thước từ 10-6–10-2mm,

các hạt keo này không thể loại bỏ bằng

phương pháp lắng cơ học

Lượng DS = TS - SS


27

NHU CẦU OXY SINH HOÁ (BOD)

Lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy

hóa các chất hữu cơ trong một khoảng

thời gian xác định và được ký hiệu bằng

BOD (mgO2/L).

Chỉ tiêu BOD phản ánh mức độ ô nhiễm

hữu cơ của nước thải.


28

NHU CẦU OXY SINH HOÁ (tt)

Thời gian cần thiết để các vi sinh vật oxy hóa hoàn

toàn các chất hữu cơ có thể tùy thuộc:

vào tính chất của nước thải,

nhiệt độ

và khả năng phân hủy các chất hữu cơ của hệ vi sinh

vật trong nước thải.

Để chuẩn hóa các số liệu người ta thường báo cáo kết

quả dưới dạng BOD5 (BOD trong 5 ngày ở 20oC).


Chất lượng nước theo BOD529

BOD5 (ppm) Chất lượng nước

1 – 2 Rất tốt, không có nhiều chất hữu cơ

3 – 5 Tương đối sạch

6 – 9 Hơi ô nhiễm

10+ Rất ô nhiễm


30

Ý nghĩa kiểm tra BOD

Tính gần đúng lượng oxy cần thiết oxy hoá các

chất hữu cơ bằng con đường sinh học sục khí

Làm cơ sở tính toán kích thước các công trìng

xử lý

Xác định hiệu suất xử lý của một số quá trình

Đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý được

phép thải vài các nguồn nước8/10/2010HO THI NGUYET THU - DHNLtpHCM

31

Nhu cầu oxy hóa học (COD)

Là lượng oxy cần thiết để oxy hóa hoàn toàn các

chất hữu cơ

Xác định bằng phương pháp oxy hóa mạnh trong

điều kiện acid dùng K2Cr2O7

COD luôn lớn hơn BOD

COD/BOD càng nhỏ thì xử lý sinh học càng dễ


32

SƠ ĐỒ CÂN BẰNG OXY TRONG NGUỒN NƯỚC


33

Các chất dinh dưỡng- Nitơ, photpho

Chất chỉ thị tình trạng ô nhiễm:

Protein + oxyNH3 + nitrosomonasNO2 +

nitrobacterNO3

Mất cân bằng dinh dưỡng trong thủy vực đưa đến một

số loài sẽ phát triển nhanh trong khi một số loài có thể

giảm số lượng cá thể hoặc tiêu diệt hoàn toàn.

Các nguồn chính của 2 loại dưỡng chất này là bột giặt

(nước thải sinh hoạt), phân bón, và nước thải các nhà

máy chế biến thực phẩm. 8/10/2010HO THI NGUYET THU - DHNLtpHCM

34

CHU TRÌNH NITƠ TRONG NGUỒN NƯỚC


Nitrat - Nitrit35

Hình thành khi VSV chuyển hóa phân bón hay phân huỷ

xác động thực vật,

Con người là thủ phạm chính gây ô nhiễm nguồn nước,

chủ yếu từ các hoạt động nông nghiệp như sử dụng

phân bón hóa học hoặc hữu cơ, chăn nuôi, thải nước và

rác không qua xử lý,...


Ảnh hưởng của nitrat đến sức khỏe người36

Bệnh về hồng cầu (thiếu máu)

Ở trẻ em, nitrat dể chuyển thành nitrit, gây ngộ

độc MetMb thiếu oxy ở mô, rất dể dẫn đến tử

vong

Ở người lớn, nếu liên tục phải hấp thụ nitrate

hình thành các Nitrosamine, gây ung thư


Các phương pháp loại nitrat

Trao đổi ion

Lọc thẩm thấu ngược

Chưng cất

37


Cl- và SO42-

38

Cl- không biến đổi trong quá trình xử lý nhưng cho

phép nhận biết nước thải sinh hoạt có pha lẫn với

nước thải công nghiệp hay không

SO42- trong điều kiện hiếm khí chuyển thành H2S

Cần xử lý nước thải công nghiệp trước khi thải vào

mạng lưới chung


39

VI SINH VẬT TRONG NƯỚC

vi khuẩn,

virus,

nấm,

tảo,

nguyên sinh động vật,

các loài động và thực vật bậc cao


40

VI KHUẨN

Cầu khuẩn

Trực khuẩn (E. coli)

Xoắn khuẩn, phẩy khuẩn

Vi khuẩn hình sợi

Vi khuẩn có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ. Một số còn

có khả năng gây bệnh và được sử dụng làm thông số chỉ thị cho

việc ô nhiễm nguồn nước bởi phân


41

VI SINH VẬT CHỈ THỊ NHIỄM PHÂN

Coliform và coliform phân (E. coli)

Streptococcus faecalis, S. faecium

Clostridium perfringens

Pseudomonas acruginosa


42

(COHNS) + O2 + VK hiếu khí

CO2 + NH3 + sản phẩm khác + năng lượng

(COHNS) + O2 + VK hiếu khí + năng lượng

C5H7O2N (tb vi khuẩn mới)

Quá trình hiếu khí

Quá trình oxy hóa (hay dị hóa)

Quá trình tổng hợp (đồng hóa)


43

(COHNS) + VK yếm khí

→ CO2 + H2S + NH3 + CH4 + năng lượng

(COHNS) + VK yếm khí + năng lượng

→ C5H7O2N (tb vi khuẩn mới)

Quá trình yếm khí


44

TẢO

gây bất lợi cho các nguồn nước mặt

(bao phủ bề mặt ao hồ và các dòng nước)

Làm giảm giá trị của nguồn nước

(tạo nên mùi và vị)


45

Trihalogenmetan

Chlorine + hợp chất carbon hữu cơ trong

nước trihalogenmethane (gây ung thư):

chloroform (CHCl3),

bromoform (CHBr3),

dichlorobromomethane (CHCl2Br),

dibromochloromethane (CHClBr2)


THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI CÁC CƠ SỞ SX THỰC PHẨM

46

Nhà máy thuỷ sản

Nhà máy chế biến thịt

Nhà máy chế biến đồ hộp rau quả

Nhà máy sản xuất tinh bột

Nhà máy bia


47Bảo quản, phân phối

Đóng gói

Cấp đông

Xếp khay

Rửa 2

Phân loại

Rửa 1

Sơ chế

Nhập liệu

Nước

Nước

Nước

Nước thải

Nước thải

Nước thải

CB thuỷ sản đông lạnh


Nước thải từ nhà máy CB thuỷ sản đông lạnh48

Chứa nhiều chất vô cơ

(muối khoáng, clorin,...)

Chứa nhiều chất hữu cơ

(dầu, mỡ động vật, vụn cá...)

Lượng nước thải rất lớn tuỳ thuộc vào qui mô

và loại hình sản xuất của nhà máy (15–30 m3/tấn)


Nước thải từ nhà máy thuỷ sản(tt)49

Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quảTCVN

5945:2005 Mức A

pH - 5,5 - 9 6 - 9

Chất rắn lơ lửng mg / L 400 - 800 50

COD mgO2/L 1.500- 2500 50

BOD mgO2/L 700 – 1.200 30

Coliform tổng MPN/100 mL 105 - 106 3.000


Nước thải từ nhà máy chế biến thịt50

giàu chất hữu cơ

giàu chất thải rắn như vụn xương, thịt vụn,

mỡ, lông, móng,...

BOD cao

Nitơ cao, Photpho thấp

Xử lý bằng các biện pháp sinh học cần bổ

sung thêm nguồn dinh dưỡng8/10/2010HO THI NGUYET THU - DHNLtpHCM

Nước thải từ nhà máy mía đường51

Lượng nước thải lớn

Lượng cặn hữu cơ cao


Nước thải từ nhà máy chế biến tinh bột52


Nguyên liệu Nấu (đường hóa)

Nấu với hoa houblon

Lên men chính8 – 12oC

Lọc

Bão hòa CO2

Bã men

CO2

Bia chai, bia lon Bia hơi

Sát khuẩn

Rửa sạchChai

Thanh trùngPasteur

Cấplạnh

Rửa

Đóng chai hoặc lon

LọcNghiền

Lên men phụ1 – 4oC

Làm lạnhdịch

Men giốngSaccharomyces

Nhân giống

Công nghệ sản xuất bia

NƯỚC

53 8/10/2010HO THI NGUYET THU - DHNLtpHCM

54

Vỏ chai bẩn

Ngâm Rửa xút

Rửa sạch bằng nước nóng

Kiểm tra xút dư

Để ráo

Vỏ chai sạch

Quá trình rửa chai

Nước thải

Nóng

Độ kiềm cao

Cặn vô cơ cao

Cặn hữu cơ cao


Nước thải từ nhà máy chế biến bia55

nước thải vệ sinh sinh hoạt

nước làm lạnh, nước ngưng tụ

nước thải từ phân xưởng lên men

nước rửa chai

Lượng nước thải cao

pH cao, cặn hữu cơ cao, Cu, Zn,...8/10/2010HO THI NGUYET THU - DHNLtpHCM

56

• Nước thải có BOD thấp :

Nước rửa chai công đoạn cuối

Nước xả từ hệ thống xử lý nước cấp

Nước làm mát máy và nước rửa sàn vệ sinh công nghiệp

• Nước thải có BOD cao :

Nước thải từ công đoạn nấu (rửa thiết bị)

Nước thải từ công đoạn lên men và lọc bia (rửa thiết bị)

Nước rửa chai ban đầu

Nước thải từ công đoạn chiết chai

Nước thải từ nhà máy sản xuất Bia (tt)


57

NGUYÊN TẮC QUẢN LÝ CHẤT THẢI

NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

Giảm thiểu chất thải trong sản xuất

Tái sử dụng

Tái chế chất thải hay quay vòng chất thải


58

GIẢM SỰ PHÁT SINH CHẤT THẢI

Tuần hoàn nước trong nhà máy

Tách riêng dòng có nồng độ chất gây ô

nhiễm cao

Loại trừ chất thải

Thay đổi loại nguyên liệu thô ở đầu vào

Thay đổi quá trình công nghệ sản xuất

Thay đổi hoặc cải biên sản phẩm đầu ra8/10/2010HO THI NGUYET THU - DHNLtpHCM

59

GIẢM CHẤT THẢI SAU PHÁT SINH

Thu hồi vật liệu

Sản xuất sản phẩm phụ

Xử lý chất thải

Tái sử dụng dòng thải


60 8/10/2010HO THI NGUYET THU - DHNLtpHCM

Documents

XỬLÝ NƯỚC THẢI THI NGUYET THU/BAI GIANG...2. XỬLÝ NƯỚC THẢI 2.1. Mộtsốthông sốquan trọngcủanướcthải 2.2. Các phươngpháp phân tích xác định