CHÖÔNG 2 Xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït baèng KYÕ THUAÄT SINH THAÙI TS. Leâ Quoác Tuaán Khoa Moâi tröôøng vaø Taøi nguyeân Ñaïi hoïc Noâng Laâm TP. Ho

Bản ghi

1 CHÖÔNG 2 Xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït baèng KYÕ THUAÄT SINH THAÙI TS. Leâ Quoác Tuaán Khoa Moâi tröôøng vaø Taøi nguyeân Ñaïi hoïc Noâng Laâm TP. Hoà Chí Minh

2 Giôùi thieäu Nöôùc thaûi laø nguoàn goác gaây neân oâ nhieãm soâng hoà vaø bieån Nöôùc thaûi gaây neân caùc loaïi dòch beänh lan truyeàn trong moâi tröôøng nöôùc Xöû lyù nöôùc thaûi laø vieäc aùp duïng caùc quaù trình Sinh - Hoùa - Lyù nhaèm laøm giaûm caùc chaát gaây oâ nhieãm coù trong nöôùc Vieäc xöû lyù nöôùc thaûi thöôøng lieân keát vôùi vieäc cung caáp nöôùc saïch

3 ø Söï oâ nhieãm Söï gia taêng caù ùc chaá át gaây oâ nhieãm trong nöôù ùc ñaë ëc bieä ät laø ø caù ùc chaá át höõu cô khoù ù phaân huû ûy. Chaá át gaây oâ nhieãm thöôø øng toà àn taï ïi ôû û daï ïng raé én vaø loû ûng. Nguoà àn gaây oâ nhieãm xuaá át phaù ùt töø quaù ù trình sinh hoaï ït, saû ûn xuaá át, caù ùc beä änh vieä än Caù ùc quaù ù trình sinh hoï ïc xaû ûy ra trong nöôù ùc thaû ûi ñoù ùng vai troø ø quan troï ïng trong vieä äc phaân huû ûy chaá át thaû ûi. Söï maá át caân baè èng trong chuoãi sinh thaù ùi moâi tröôø øng nöôù ùc seõ gaây neân hieä än töôï ïng oâ nhieãm

4 Voø øng tuaà àn hoaø øn nöôù ùc vaø ø nöôù ùc thaû ûi Ngöôøi söû duïng Khu xöû lyù nöôùc caáp Khu xöû lyù nöôùc thaûi Caùc soâng, hoà, nöôùc ngaàm Nöôùc saïch chöa clo hoùa Nöôùc saïch ñaõ clo hoùa Nöôùc baån

5 Taù ùi söû suï ïng nöôù ùc thaû ûi sinh hoaï ït

6 ø Chaá át thaû ûi Chaá át höõu cô hoø øa tan, chaá át raé én lô löõng õng,, vi sinh vaä ät (maà àm beä änh) vaø ø moä ät soá á caù ùc thaø ønh phaà àn khaù ùc Noà àng ñoä ä chaât thaû ûi bieá án ñoä äng theo töø öøng ngaø øy vaø theo muø øa Trong nöôù ùc thaû ûi ñieå ån hình,, 75% SS vaø ø 40% chaá át hoø øa tan laø ø höõu cô. Chaá át voâ cô laø ø sodium, Ca, Mg, Cl,, SO 2-4, PO 3-4, CO 3-, NO 3-, NH 4+ vaø ø moä ät ít kim loaï ïi naë ëng. BOD 5 töø mg/l.

7 Caù ùc thoâng soá á cuû ûa maãu nöôù ùc thaû ûi sinh hoaï ït Thaønh phaàn ñieå ån hình Noàng ñoä (mg/l) Toång chaát raén Chaát raén lô löõng Toång carbon höõu cô BOD COD Toång nitrogen Ammonia (NH 4+ ) Nitrite (NO 2- ) 0 Nitrate (NO 3- ) 0 Toång phosphorus 4-15

8 Chöù öùc naêng cuû ûa caù ùc heä ä thoá áng xöû lyù ù nöôù ùc thaû ûi Chöùc naêng chính cuûa caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït laø laøm giaûm thaønh phaàn höõu cô toái ña ñeå ñoå ra soâng vaø nöôùc ven bôø maø khoâng gaây neân söï oâ nhieãm döôõng chaát Heä thoáng xöû lyù LOAÏI THAÛI chaát höõu cô lô löõng, giaûm thaønh phaàn gaây beänh, loaïi nitrate, kim loaïi naëng vaø caùc hoùa chaát nhaân taïo.

9 Chöù öùc naêng cuû ûa caù ùc heä ä thoá áng xöû lyù ù nöôù ùc thaû ûi Chaát löôïng nöôùc ñaõ ñöôïc xöû lyù ñi vaøo nguoàn tieáp nhaän phuï thuoäc vaøo theå tích, tình traïng nguoàn tieáp nhaän vaø khaû naêng pha loaõng nöôùc thaûi cuûa noù. Vôùi löôïng nöôùc thaûi raát lôùn haøng ngaøy ñoøi hoûi moät quy moâ raát lôùn cho vieäc xöû lyù nhöng ñoái vôùi KYÕ THUAÄT SINH THAÙI thì vaán ñeà ñoù seõ ñöôïc giaûi quyeát moät caùch hieäu quaû.

10 Sô ñoà à quy hoaï ïch heä ä thoá áng XLNT sinh hoaï ït Xöû lyù taäp trung Nöôùc thaûi töø cuïm daân cö Xöû lyù taïi choã Thu gom luaân chuyeån Thu gom vaø chöùa Thu gom vaø xöû lyù Xöû lyù Xöû lyù Beå töï hoaïi Heä thoáng xöû lyù Xöû lyù maàm beänh Töôùi tieâu hoaëc thaûi ra nguoàn tieáp nhaän Chaát dinh döôõng, vi sinh laøm phaân boùn

11 Quy trình xöû lyù ù nöôù ùc thaû ûi

12 Caù ùc giai ñoaï ïn xöû lyù ù nöôù ùc thaû ûi Tieàn xöû lyù Xöû lyù sô caáp Xöû lyù caáp II Xöû lyù caáp III Nöôùc thaûi Laéng sô caáp Oxy hoùa sinh hoïc Laéng thöù caáp Song chaén raùc Ao hieáu khí Ao sinh hoïc Loïc sinh hoïc Chlore hoùa Ñeäm caùt Buøn hoaït tính Loïc caùt Buøn sô caáp Buøn Thaûi / Söû duïng Phaân huûy kî khí

13 Caù ùc giai ñoaï ïn xöû lyù ù nöôù ùc thaû ûi Xöû lyù caáp 1: cho pheùp laéng töø giôø ñeå loaïi SS vaø laøm giaûm BOD5 töø 40 60%. Xöû lyù caáp 2: nöôùc thaûi töø XLC1 chöùa 40-50% chaát raén lô löõng. Trong giai ñoaïn naøy caùc quaù trình sinh hoïc dieãn ra ñeå loaïi thaûi chaát höõu cô Quaù trình kî khí vaø hieáu khí, xöû lyù hieáu khí thöôøng nhanh vaø ñöôïc öùng duïng nhieàu. Quaù trình xöû lyù kî khí hoaëc hieáu khí thöôøng ñöôïc söû duïng nhö ao sinh hoïc, loïc nhoû gioït, buøn hoaït tính, beå tieáp xuùc sinh hoïc quay vaø phaân huûy kî khí. Xöû lyù caáp 3: loaïi thaûi phosphate, nitrate vaø vi sinh vaät nhaèm laøm cho nöôùc coù theå uoáng ñöôïc vaø ngaên caûn phuù döôõng. Keát tuûa hoùa hoïc, khöû truøng baèng chlorine, loïc qua caùt vaø söû duïng ao laéng.

14 Moâ hình moâ taû û caù ùc giai ñoaï ïn xöû lyù ù nöôù ùc thaû ûi XL caáp 1 XL caáp 2 XL caáp 3

15 Kyõ thuaät sinh thaùi trong XLNTSH

16 Hoà à sinh hoï ïc Thöôøng aùp duïng cho nhöõng vuøng coù nhieàu aùnh saùng Ao tuøy nghi thöôøng noâng (1-2.5 m) vaø caùc quaù trình sinh hoïc dieãn ra nhö ôû hình (laøm saïch nöôùc thaûi baèng vi taûo vaø vi sinh vaät). Ao hieáu khí noâng hôn ao tuøy nghi, thöôøng 1 m ñeå aùnh saùng coù theå chieáu xuyeân ñeán ñaùy ñöôïc. Ao sinh hoïc toác ñoä cao nhaèm baûo ñaûm quaù trình ñoàng hoùa cuûa taûo dieãn ra maïnh taêng sinh khoái taûo.

17 Quaù trình laøm saïch nöôùc thaûi baèng taûo vaø vi sinh vaät theo W. J. Oswald (1977) Saûn phaåm phuï ñöôïc söû duïng OÂ nhieãm höõu cô Carbon Nitrogen phosphore Vi khuaån C 68 H 95 O 27 N 4 Oxygen Vi taûo C 106 H 181 O 45 N 16 P Sinh khoái taûo Nöôùc thaûi ñöôïc xöû lyù Sinh khoái vi khuaån Thöùc aên ñoàng hoùa tröïc tieáp CO 2, NH 4+, PO 3-4 Böùc xaï maët trôøi CO 2 trong khoâng khí

18 Ao laéng coù keát caáu gioáng vôùi ao tuøy nghi nhöng ñöôïc söû duïng ôû giai ñoaïn 3 vôùi thôøi gian löu nöôùc laâu hôn töø 7 15 ngaøy cho pheùp chaát raén coù theå ñöôïc laéng tröôùc khi nöôùc ñöôïc thaûi ra ngoaøi. Ao kî khí chuû yeáu ñöôïc söû duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi tröôùc khi ñi vaøo ao tuøy nghi. Caùc ao thích hôïp cho giaù trò BOD cao 300 mg/l. Caùc ñieàu kieän kî khí ñöôïc duy trì baèng caùch taêng ñoä saâu cuûa ao töø 1 7m vaø taêng taûi löôïng BOD. Thôøi giai löu nöôùc töø ngaøyvôùi khaû naêng loaïi thaûi BOD töø 70 80% Ao kî khí khoâng gioáng caùc ao khaùc ñöôïc söû duïng trong xöû lyù caáp I cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït vaø nöôùc thaûi coâng nghieäp.

19 Nöôùc thaûi (BOD treân 300 mg/l) Giai ñoaïn sô caáp Giai ñoaïn II Giai ñoaïn III Ao kî khí BOD giaûm 50-70% trong 1-5 ngaøy Ao tuøy nghi ngaøy Ao laéng 1-7 ngaøy Nöôùc ñaàu ra (BOD < 25mg/l) lyù ù nöôù ùc thaû ûi Thöù töï caù ùc ao duø øng cho xöû

20 Ao kî khí

21 Caù ùc daï ïng ao hieá áu khí

22 So saù ùnh hieä äu quaû û xöû lyù ù nöôù ùc thaû ûi tröôù ùc vaø ø sau khi aù ùp duï ïng Ao hieá áu khí

23 Ao tuø øy nghi

24 Caù ùc thoâng soá á ñoá ái vôù ùi ao tuø øy nghi Thoâng soá Ñôn vò Giaù trò Ñoä saâu m 1 3 Thôøi gian löu nöôùc ngaøy 7 50 Taûi löôïng BOD kg/acre/ngaøy 9 22 BOD 5 ñöôïc xöû lyù % Noàng ñoä taûo mg/l Noàng ñoä chaát raén lô löõng ñaàu ra mg/l

25 Loï ïc nhoû û gioï ït Haàu heát vi sinh vaät trong töï nhieân thöôøng baùm vaøo beà maët chaát raén vaø ñöôïc bieát laø maøng sinh hoïc. Maøng sinh hoïc phaùt trieån treân beà maët vaät lieäu, ñöôïc caáu taïo chuû yeáu laø vi khuaån vaø naám. Maøng sinh hoïc ngaøy caøng daøy theâm, caùc lôùp seõ ñöôïc taùch ra vaø nhöõng chaát raén lô löõng naøy ñöôïc thu laïi trong moät beå laéng.

26 Loï ïc nhoû û gioï ït Caùc heä thoáng loïc ñöôïc söû duïng roäng raõi cho xöû lyù caáp II bôûi vì Chi phí xaây, vaän haønh vaø baûo döôõng thaáp Thích öùng vôùi söï thay ñoåi cuûa caùc thaønh phaàn nöôùc thaûi. Loïc sinh hoïc ñöôïc söû duïng trong moät quaù trình ñôn, cho nöôùc ñaàu ra coù tieâu chuaån cao.

27 Hình 2.3. Beå loïc sinh hoïc nhoû gioït Caáu taïo Beå loïc sinh hoïc nhoû gioït Vaät lieäu loïc

28 Loï ïc nhoû û gioï ït

29 ÖÙng duï ïng loï ïc nhoû û gioï ït ngoaø øi thöï öïc teá á

30 Quaù ù trình buø øn hoaï ït tính Trong quaù ù trình naø øy chaá át thaû ûi ñöôï ïc ñöa vaø øo trong beå å tieá áp xuù ùc vôù ùi noà àng ñoä ä vi sinh vaä ät cao trong ñieà àu kieä än hieá áu khí Chaá át thaû ûi töø giai ñoaï ïn I chaû ûy lieân tuï ïc vaø øo trong beå å hieá áu khí ñeå å taï ïo neân doø øng chaû ûy nôi maø ø söï ñoà àng hoù ùa sinh khoá ái caù ùc thaø ønh phaà àn höõu cô, taï ïo neân nhieà àu teá á baø øo hôn vaø ø sinh khoá ái. Söï vaä än haø ønh bình thöôø øng vaø ø heä ä thoá áng doø øng chaû ûy trong moä ät beå å hình chöõ õ nhaä ät, thöôø øng roä äng 6 10 m vaø ø daø øi m saâu 4 5 m.

31 Nguyeân taé éc quaù ù trình buø øn hoaï ït tính Nöôùc thaûi Caáp khí Beå laéng Nöôùc ñaõ xöû lyù Beå suïc khí Tuaàn hoaøn buøn Buøn Thaûi Xöû lyù buøn

32 Caù ùc cô cheá á phaû ûn öùng trong quaù ù trình buø øn hoaï ït tính Vuøng 1 Kî khí Vuøng 2 Thieáu khí Vuøng 3 Hieáu khí

33 Lieân keá át vôù ùi caù ùc quaù ù trình khaù ùc

34 Membrane Activated Sludge Process / Membrane Bio-Reactors

35 Tích hôï ïp caù ùc quaù ù trình buø øn hoaï ït tính

36 ÖÙng duï ïng trong thöï öïc teá á