Giáo trình Công nghệ và công trình xử lý nước thải quy mô nhỏ

Nội dung text: Giáo trình Công nghệ và công trình xử lý nước thải quy mô nhỏ

1. z  Giỏo trỡnh Cụng nghệ và cụng trỡnh xử lý nước thải quy mụ nhỏ
2. PGS.TS Trần Đức Hạ Công nghệ vμ công trình Xử lý n−ớc thải quy mô nhỏ TS.Trần Đức Hạ .1. Đặc điểm hệ thống thoát n−ớc thải quy mô nhỏ. .1.1.Hệ thống thoát n−ớc thải phân tán . Đối với n−ớc thải đô thị , dạng thoát n−ớc có thể là tập trung hoặc phân tán. Khi thoát n−ớc tập trung , n−ớc thải từ các tuyến cống cấp 2 ( tuyến cống l−u vực ) đ−a về tuyến cống chính ( tuyến cống cấp 1 ), sau đó bơm về trạm xử lý n−ớc thải tập trung . Nh− vậy n−ớc thải sẽ đ−ợc dẫn ra khỏi khu vực đô thị , xử lý đến mức độ yêu cầu , sau đó xả ra nguồn n−ớc mặt có khả năng tự làm sạch lớn. Dạng thoát n−ớc tập trung đảm bảo cho môi tr−ờng có độ an toàn cao , ít bị ô nhiễm. Xử lý n−ớc thải (XLNT) tập trung dễ kiểm soát và quản lý. Tuy nhiên việc đầu t− thoát n−ớc thải tập trung rất tốn kém do việc xây dựng tuyến cống chính lớn, dài và sâu, số l−ợng trạm bơm chuyển bậc nhiều Mặt khác khi đô thị phát triển không đồng bộ theo không gian và thời gian ,việc xây dựng trạm XLNT tập trung và tuyến cống chính sẽ không phù hợp. Đầu t− kinh phí lớn ngay từ ban đầu cho các công trình này rất khó khăn. Trong các đô thị lớn do khó khăn và không kinh tế trong việc xây dựng các tuyến cống thoát n−ớc quá dài khi địa hình bằng phẳng và mực n−ớc ngầm cao, ng−ời ta th−ờng quy hoạch thoát n−ớc thải thành hệ thống phân tán theo các l−u vực sông, hồ. Do đặc điểm địa hình và sự hình thành các kênh hồ trong các đô thị n−ớc ta, hệ thống thoát n−ớc th−ờng phân ra các l−u vực nhỏ và độc lập . Thoát n−ớc phân tán sẽ là hình thức phù hợp đối với đa số đô thị n−ớc ta. Các trạm XLNT phân tán th−ờng là loại quy mô nhỏ , công suất từ vài trăm đến vài nghìn m3/ngày hoặc quy mô vừa công suất từ 2.000 đến 10.000 m3/ngày. Xây dựng các trạm XLNT cho các đô thị nhỏ và cho các l−u vực độc lập của các đô thị lớn, hoặc các trạm XLNT bệnh viện, các công trình công cộng, dịch vụ quy mô công suất từ 50 đến 500 m3/ngày sẽ tận dụng đ−ợc các điều kiện tự nhiên cũng nh− khả năng tự làm sạch của sông, kênh, hồ để chuyển hoá chất bẩn. Mặt khác việc xây dựng này cũng phù hợp với khả năng đầu t− và sự phát triển của đô thị. Sơ đồ nguyên tắc thoát n−ớc và XLNT phân tán đ−ợc nêu trên hình .1. N−ớc thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép đ−ợc xả vào các cống thoát n−ớc chung hoặc các sông, m−ơng, hồ trong khu vực. Trong nhiều tr−ờng hợp mức độ XLNT của hệ thống thoát n−ớc phân tán yêu cầu không cao do tận dụng đ−ợc khả năng tự làm sạch của các sông hồ . Tổng giá thành đầu t− cho hệ thống thoát n−ớc thải phân tán giảm xuống do không phải xây dựng các tuyến cống thoát n−ớc thải tập trung. Các công trình của trạm XLNT phân tán th−ờng đ−ợc bố trí hợp khối, dễ vận hành và quản lý . Nh−ợc điểm chính của hệ thống n−ớc thải phân tán là dễ làm mất cảnh quan do việc xây dựng trạm xử lý n−ớc thải bên trong đô thị. Nếu thiết kế thi công và vận hành trạm xử lý không đúng các yêu cầu kỹ thuật, n−ớc thải có thể gây mùi hôi thối , ảnh đến môi tr−ờng khu dân c− và đô thị xung quanh. Mặt khác nếu hàm l−ợng các nguyên tố dinh d−ỡng nh− N và P trong n−ớc thải sau xử lý còn cao, trong điều kiện quang hợp tốt, các sông hồ đô thị tiếp nhận n−ớc thải có thể bị phú d−ỡng (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 1
3. PGS.TS Trần Đức Hạ (eutrophication) và dẫn đến nhiễm bẩn thứ cấp. Một số kết quả nghiên cứu /8/ cho thấy, trong các sông hồ tiếp nhận n−ớc thải đô thị hàm l−ợng chất hữu cơ (tính theo BOD5) bổ sung do nhiễm bẩn thứ cấp th−ờng dao động từ 1,4 đến 4,5 mg/l. Các trạm XLNT phân tán có quy mô , mức độ và công nghệ xử lý khác nhau . Việc kiểm soát, quản lý vận hành chúng rất phức tạp. Tìm kiếm đất đai cho việc xây dựng trạm XLNT trong nội thành th−ờng rất khó khăn . Tổ chức thoát n−ớc phân tán th−ờng thích hợp cho các đô thị có hệ thống thoát n−ớc chung hoặc hệ thống thoát n−ớc nửa riêng, nằm trong các vùng địa hình bằng phẳng nhiều kênh, hồ. Ví dụ hệ thống thoát n−ớc thải Hà nội đ−ợc chia thành 7 vùng theo ph−ơng án quy hoạch của Tổ chức hợp tác Quốc tế Nhật bản (JICA) năm 1994 hoặc thành phố Đà lạt thành 4 khu vực theo Dự án thoát n−ớc và vệ sinh năm 1999 (hình 2) . Nguồn n−ớc sạch bổ cập để pha loãng n−ớc thải trong hệ thống kênh hồ Giếng tách n−ớc L−u vực 1 N−ớc m−a Hồ 1 N−ớc thải Trạm XLNT 1 Giếng tách n−ớc Hồ 2 L−u vực 2 N−ớc m−a N−ớc thải Trạm XLNT 2 Giếng tách n−ớc L−u vực i N−ớc m−a Hồ i N−ớc thải Trạm XLNT i Hồ đầu mối Hình .1 Sơ đồ nguyên tắc tổ chức thoát n−ớc và XLNT phân tán . (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 2
4. PGS.TS Trần Đức Hạ .1.2. Hệ thống thoát n−ớc thải cục bộ. Trong tr−ờng hợp các đối t−ợng thoát n−ớc ( cụm dân c−, công trình công cộng, dịch vụ, nhà ở ) nằm ở vị trí riêng rẽ, độc lập hoặc cách xa hệ thống thoát n−ớc tập trung, ng−ời ta th−ờng tổ chức hệ thống thoát n−ớc thải cục bộ kết hợp xử lý tại chỗ. Hệ thống thoát n−ớc thải cục bộ có thể có đ−ờng cống hoặc không có đ−ờng cống. N−ớc thải sau khi xử lý đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh môi tr−ờng, đ−ợc cho thấm vào đất , thải trực tiếp vào sông hồ lân cận hoặc sử dụng để t−ới cây, nuôi cá Trong một số tr−ờng hợp ,tr−ớc khi xả vào các đ−ờng cống thoát n−ớc tập trung, các loại n−ớc thải có chứa vi khuẩn gây bệnh dịch hoặc chất bẩn đặc biệt ( n−ớc thải bệnh viện, n−ớc thải công nghiệp ) phải đ−ợc khử trùng hoặc khử độc trong các công trình xử lý cục bộ, đảm bảo điều kiện không ảnh h−ởng xấu đến hoạt động của hệ thống thoát n−ớc đô thị và sức khỏe của con ng−ời khi tiếp xúc với nó. Nh− vậy, các trạm XLNT cục bộ th−ờng đ−ợc xây dựng đối với các tr−ờng hợp sau: 1.Các thị trấn, thị tứ có quy mô dân số d−ới 50.000 ng−ời . 2.Các cụm dân c−, khu nhà ở, ngôi nhà hoặc công trình công cộng, dịch vụ nằm riêng rẽ, cách xa hệ thống thoát n−ớc tập trung . 3.Các công trình công cộng, dịch vụ có yêu cầu xử lý đặc biệt nh− bệnh viện, bể bơi Các trạm XLNT cục bộ th−ờng có công suất từ vài chục đến vài dăm nghìn m3 trong một ngày. Tr−ờng hợp thứ nhất th−ờng là các trạm xử lý n−ớc thải quy mô vừa ( công suất từ 1000 đến 10.000 m3/ngày ); các tr−ờng hợp thứ hai và thứ ba là các trạm quy mô nhỏ (công suất d−ới 1.000 m3/ngày). Tổ chức thoát n−ớc khu vực Linh đàm - Định công- Pháp vân phía Nam Hà Nội là một ví dụ về các hệ thống thoát n−ớc thải cục bộ cho các tr−ờng thứ hai. Một số đô thị ( ví dụ thành phố Đà lạt, Hải d−ơng, Vĩnh yên ) có thể tổ chức thoát n−ớc theo hệ thống hỗn hợp phụ thuộc vào địa hình, chế độ thuỷ văn sông hồ, đặc điểm sử dụng n−ớc Xử lý n−ớc thải tại chỗ với công trình chủ yếu là bể tự hoại hoặc bể lắng hai vỏ rất thích hợp vơí các ngôi nhà, cụm dân c− hoặc công trình công cộng ở riêng rẽ, cách xa mạng l−ới thoát n−ớc tập trung. Các công trình này vừa lắng n−ớc thải kết hợp lên men cặn lắng nên hiệu quả xử lý cao, quản lý vận hành đơn giản. N−ớc thải và bùn cặn sau quá trình này có thể tiếp tục xử lý trong đất, ao hồ hoặc tái sử dụng để t−ới ruộng và làm phân bón. Tuy nhiên do công trình bố trí gần nhà ở và khu dân c− nên điều kiện vệ sinh của nó còn hạn chế. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 3
5. PGS.TS Trần Đức Hạ Khu vực Thái phiên N−ớc thải Bể tự hoại Bãi lọc ngầm t−ới hoa ra suối Khu vực ấp Chi lăng N−ớc thải Bể tự hoại Bãi lọc ngầm hồ Than thở Khu vực hồ Xuân h−ơng Hồ Xuân h−ơng Khu vực suối Cam ly 1 2 Khu vực trung tâm suối Phan Đình Phùng Thác Cam ly Hình 2. Sơ đồ tổ chức thoát n−ớc thành phố Đà lạt đến năm 2010. 1.Trạm bơm thoát n−ớc tập trung; 2.Trạm XLNT Q=11.000m3/ngày (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 4
6. PGS.TS Trần Đức Hạ .2 Số l−ợng, thμnh phần vμ tính chất n−ớc thải của các đối t−ợng thoát n−ớc quy mô nhỏ. .2.1. Các loại n−ớc thải của các đối t−ợng thoát n−ớc quy mô nhỏ. Các loại n−ớc thải sinh hoạt đ−ợc hình thành trong quá trình sinh hoạt của con ng−ời. Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng nh− bệnh viện, tr−ờng học, nhà ăn cũng tạo ra các loại n−ớc thải có thành phần và tính chất t−ơng tự nh− n−ớc thải sinh hoạt. Để tiện cho việc lựa chọn ph−ơng pháp dây truyền công nghệ và tính toán thiết kế các công trình xử lý n−ớc thải quy mô nhỏ, n−ớc thải sinh hoạt đ−ợc phân loại theo các dấu hiệu sau đây: a.Theo nguồn gốc hình thành, trong các hộ gia đình có thể có các loại n−ớc thải sau đây (hình .3) : Nguồn n−ớc thải từ các ngôi nhà N−ớc thải phân N−ớc tiểu N−ớc tắm, giặt, rửa N−ớc thải nhμ bếp Các loại n−ớc thải khác Hình .3. Sự hình thành các loại n−ớc thải trong các ngôi nhà hoặc công trình công cộng. Các loại n−ớc thải đ−ợc hình thành theo sơ đồ hình .3 có số l−ợng và thành phần và tính chất khác nhau.Tuy nhiên để thuận tiện cho xử lý và tái sử dụng, ng−ời ta chia chúng thành ba loại: -N−ớc thải không chứa phân, n−ớc tiểu và các loại thực phẩm từ các thiết bị vệ sinh nh− bồn tắm, chậu giặt, chậu rửa mặt.Loại n−ớc thải này chủ yếu chứa chất lơ lửng, các chất tẩy giặt và th−ờng gọi là ‘’n−ớc xám’’ . Nồng độ các chất hữu cơ trong loại n−ớc thải này thấp và th−ờng khó phân huỷ sinh học. Trong n−ớc thải nhiều tạp chất vô cơ. -N−ớc thải chứa phân, n−ớc tiểu từ các khu vệ sinh (toilet) còn đ−ợc gọi là ‘’n−ớc đen’’. Trong n−ớc thải tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh và dể gây mùi hôi thối. Hàm l−ợng các chất hữu cơ (BOD) và các chất dinh d−ỡng nh− nitơ, phốt pho cao. Các loại n−ớc thải này th−ờng gây nguy hại đến sức khoẻ và dễ làm nhiễm bẩn nguồn n−ớc mặt. Tuy nhiên chúng thích hợp với việc sử dụng làm phân bón hoặc tạo khí sinh học. - N−ớc thải nhà bếp chứa dầu mở và phế thải thực phẩm từ nhà bếp, máy rửa bát. Các loại có hàm l−ợng lớn các chất hữu cơ (BOD,COD) và các nguyên tố dinh d−ỡng khác (ni tơ và phốt phát). Các chất bẩn trong n−ớc thải này dễ tạo khí sinh học và dễ sử dụng làm phân bón. Một số nơi ng−ời ta nhóm hai loại n−ớc thải thứ hai và thứ ba , gọi tên chung là "n−ớc đen". (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 5
7. PGS.TS Trần Đức Hạ b.Theo đối t−ợng thoát n−ớc, ng−ời ta phân ra 2 nhóm n−ớc thải: -Nhóm n−ớc thải các hộ gia đình, khu dân c−. -Nhóm n−ớc thải các công trình công cộng, dịch vụ nh− n−ớc thải bệnh viện, n−ớc thải khách sạn, n−ớc thải tr−ờng học, n−ớc thải nhà ăn. Mỗi nhóm, mỗi loại n−ớc thải có l−u l−ợng, chế độ xả n−ớc và thành phần tính chất đặc tr−ng riêng. c. Theo đặc điểm hệ thống thoát n−ớc sẽ hình thành nên hai loại n−ớc thải: -N−ớc thải hệ thống thoát n−ớc riêng. N−ớc thải từ các thiết bị vệ sinh đ−ợc thu gom và vận chuyển về trạm xử lý theo tuyến cống riêng. -N−ớc thải hệ thống thoát n−ớc chung. Các loại n−ớc thải sinh hoạt (n−ớc xám và n−ớc đen) cùng với n−ớc m−a đợt đầu trong khu vực thoát n−ớc đ−ợc thu gom và vận chuyển theo đ−ờng cống chung về trạm xử lý. Số l−ợng thành phần và tính chất n−ớc m−a đợt đầu trong các khu dân c− đô thị đ−ợc nêu trong phụ lục. Trong một số tr−ờng hợp n−ớc đen đ−ợc xử lý sơ bộ tại chỗ qua các công trình nh− bể tách dầu mỡ, bể tự hoại , sau đó cùng n−ớc xám xả vào tuyến cống thoát n−ớc chung của thành phố. Việc phân loại n−ớc thải theo hệ thống thoát n−ớc phụ thuộc vào đối t−ợng thoát n−ớc, đặc điểm hệ thống thoát n−ớc của đô thị hoặc khu dân c− và các điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội khác của đô thị. .2.2. L−u l−ợng n−ớc thải và chế độ thải n−ớc . L−u l−ợng n−ớc thải trong một khu vực đô thị, cụm dân c−, ngôi nhà hoặc công trình công cộng đ−ợc xác định trên cơ sở tiêu chuẩn dùng n−ớc. Đối với khu vực dân c−, tiêu chuẩn thải n−ớc từ 120 đến 180 l/ng−ời.ngày, xác định theo Quy chuẩn xây dựng Việt nam năm 1996/1/. Tiêu chuẩn thải n−ớc bệnh viện thông th−ờng đ−ợc xác định theo ''Tiêu chuẩn thiết kế bệnh viện đa khoa'' (TCVN 4470-87 ) là 300 đến 400 l/ng.ngày. Tuy nhiên theo kết quả nhiều nghiên cứu / 7,8 / cho thấy , do số l−ợng cán bộ công nhân viên và ng−ời nhà đến chăm nom bệnh lớn, tiêu chuẩn dùng n−ớc thực tế tăng lên rất nhiều và nó cũng phụ thuộc vào quy mô cũng nh− chức năng của bệnh viện , dao động từ 500 đến 1000 l/gi−ờng.ngày. Để dễ xác định l−u l−ợng và nồng độ chất bẩn trong n−ớc thải sinh hoạt của các công trình công cộng hoặc dịch vụ ng−ời ta th−ờng tính toán, chuyển đổi công suất (quy mô) công trình sang chỉ số dân t−ơng đ−ơng. Đó là số đơn vị phục vụ của công trình công cộng, dịch vụ có l−ợng chất bẩn hoặc n−ớc thải xả vào hệ thống thoát n−ớc t−ơng đ−ơng với của một ng−ời dân đô thị. Các đại l−ợng t−ơng đ−ơng này của một số công trình công cộng và dịch vụ có thể xác định theo bảng .1 sau đây. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 6
8. PGS.TS Trần Đức Hạ Bảng .1. Chỉ số dân t−ơng đ−ơng và tiêu chuẩn n−ớc thải của các công trình công cộng, dịch vụ. Công trình Đơn vị tính Chỉ số dân Tiêu chuẩn thải n−ớc, t−ơng đ−ơng l/đơn vị tính.ngày -Khách sạn, nhà nghỉ Gi−ờng 1 200-300 -Nhà ăn Chỗ ngồi 3 50-80 -Quán cà phê, giải khát Chỗ 15 10-15 -Câu lạc bộ; nhà văn hoá Chỗ 5ữ10 8-25 -Tr−ờng học Học sinh 10 15-25 -Nhà trẻ Trẻ em 2ữ3 50-100 -Bệnh viện Gi−ờng bệnh 0,4ữ0,5 300-600 Một yếu tố cơ bản khác liên quan đến việc tính toán thiết bị mạng l−ới thoát n−ớc và các công trình xử lý n−ớc thải là chế độ thải n−ớc. L−u l−ợng n−ớc thải chảy đến các công trình xử lý n−ớc thải quy mô nhỏ không ổn định trong một ngày đêm (hình .4) cũng nh− trong từng mùa. Ban đêm do ít thiết bị vệ sinh hoạt động, l−ợng n−ớc thải rất nhỏ. Trong thời gian cao điểm, l−u l−ợng n−ớc thải có thể lớn gấp 6-8 lần thời điểm trung bình. Tr−ờng hợp nhiều thiết bị vệ sinh cùng hoạt động đồng thời thì n−ớc thải chảy liên tục tới trạm xử lý. Chế độ thải n−ớc đặc tr−ng bằng hệ số thải n−ớc không điều hoà chung Kch. Đó là tỷ số giữa l−u l−ợng n−ớc thải trong giờ dùng n−ớc lớn nhất của ngày dùng n−ớc lớn nhất (qh,max) với l−u l−ợng n−ớc thải trong giờ dùng n−ớc trung bình của ngày dùng n−ớc trung bình (qh,tb). Nh− vậy: qh,max K ch = (.1). qh,tb Giá trị Kch phụ thuộc vào 16 số ng−ời sử dụng hệ thống thoát 14 A B C n−ớc, tiêu chuẩn dùng n−ớc, 12 điều kiện trang thiết bị vệ sinh 10 và điều kiện khí hậu. L−u l−ợng 8 n−ớc thải càng lớn hệ số K 6 ch 4 càng nhỏ. Dựa vào hệ số Kch có 2 thể xác định đ−ợc l−u l−ợng 0 n−ớc thải tính toán của hệ thống 04812162024thoát n−ớc và các công trình xử lý n−ớc thải. Đối với hệ thống Hình . 4. Biểu đồ thải n−ớc khu dân c− n−ớc thải quy mô vừa và lớn, hệ A- Thị tứ; B- Khu nhà ở 200 ng−ời; số Kch có thể xác định theo các C- Khu đô thị 50.000 ng−ời công thức sau. Kch =1,5 + 2,5 Qtb ( 2). Trong đó: Qtb -L−u l−ợng trung bình, l/s (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 7
9. PGS.TS Trần Đức Hạ Thông th−ờng các công trình xử lý n−ớc thải quy mô nhỏ, l−u l−ợng n−ớc tính toán Qh,max bằng khoảng 1/10 l−u l−ợng ngày đêm Qng. Chế độ thải n−ớc của bệnh viện không ổn định theo thời gian trong ngày, trong tuần và phụ thuộc vào cấp và quy mô bệnh viện. Thông th−ờng, l−ợng n−ớc sử dụng lớn nhất vào đầu giờ buổi sáng khi bệnh nhân dậy và bắt đầu quá trình khám bệnh. Hệ Kch của bệnh viện th−ờng lớn hơn của khu dân c− với tiêu chuẩn cấp n−ớc t−ơng đ−ơng từ 2 đến 3 lần.Theo các tiêu chuẩn thiết kế cấp thoát n−ớc hiện hành, hệ số Kch của bệnh viện là 2,5. Các yếu tố kể trên ảnh h−ởng rõ rệt đến việc tính toán, xác định công suất các công trình thoát n−ớc và xử lý n−ớc thải cũng nh− thiết lập quy trình quản lý, vận hành chúng. .2.3. Thành phần và tính chất n−ớc thải. Các chỉ tiêu cơ bản đặc tr−ng cho thành phần các chất bẩn trong n−ớc thải sinh hoạt là hàm l−ợng cặn lơ lửng (SS) , nhu cầu ô xy hoá sinh học (BOD ), nồng độ nitơ amôn, số coliform L−ợng chất bẩn tính theo chỉ tiêu chất lơ lửng, BOD5 do một ng−ời trong một ngày xả vào hệ thống thoát n−ớc sinh hoạt của một số n−ớc đ−ợc nêu trong tiêu chuẩn xây dựng ( 20TCN 51-84 ) . Đối với các ngôi nhà hoặc cụm đân c− độc lập, hàm l−ợng các chất bẩn trong n−ớc thải sinh hoạt có thể xác định theo bảng .2. Bảng 2. Tải l−ợng và nồng độ chất bẩn trong n−ớc thải sinh hoạt từ các ngôi nhà hoặc cụm dân c− độc lập / 25,28 /. Thông số Tải l−ợng , Nồng độ* , mg/l g/ng−ời.ngày Tổng chất rắn 115-117 680-1.000 Các chất rắn dễ bay hơi 65-85 380-500 Cặn lơ lửng 35-50 200-290 Cặn lơ lửng dễ bay hơi 25-40 150-240 BOD5 35-50 200-290 COD 115-125 680-730 Tổng nitơ 6-17 35-100 Nitơ amôn 1-3 6-18 Tổng phốt pho 3-5 18-29 Phốt phát (tính theo phốt pho ) 1-4 6-24 Tổng coliform 1011-4x1012 108-1010 Fecal coliform 107-109 Ghi chú:* Nồng độ tính khi tiêu chuẩn thải n−ớc là 170 l/ng−ời.ngày Số coli Số coliform/100 ml N−ớc thải bệnh viện có thành phần và tính chất gần giống n−ớc thải sinh hoạt đô thị, tuy nhiên nồng độ chất bẩn có thấp hơn do tiêu chuẩn sử dụng n−ớc lớn. L−ợng chất bẩn tính theo đơn vị 1 gi−ờng bệnh thải vào hệ thống thoát n−ớc trong một ngày là: -Chất bẩn lơ lửng : 130g (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 8
10. PGS.TS Trần Đức Hạ -BOD5 : 70g -Nitơ amôn : 16g -Clorua : 18g Nồng độ các chất bẩn trong n−ớc thải các bệnh viện có thể xác định theo bảng .3. Bảng .3. Các chỉ tiêu ô nhiễm trong n−ớc thải các bệnh viện n−ớc ta / 8 /. Chỉ tiêu Nồng độ Min Trung bình Max PH 6.2 7.4 8.1 Chất lơ lửng, mg/l 100 160 220 BOD5 , mg/l 110 150 250 COD , mg/l 140 200 300 Tổng số coli form, MPN/100ml 106 107 109 Trong n−ớc thải bệnh viện còn chứa các chất thải tẩy rửa, d− l−ợng d−ợc phẩm và một số chất độc hại đặc tr−ng từ quá trình chẩn đoán, xét nghiệm bệnh nhân Đặc tr−ng của n−ớc thải bệnh viện là sự xuất hiện của các loại vi khuẩn gây bệnh nh− Somonella, Leptospira,Vibrio Choleral, Mycobacterium Tuberculosis .3. Các ph−ơng pháp xử lý n−ớc thải . .3.1. Mức độ xử lý n−ớc thải Mức độ xử lý n−ớc thải đ−ợc xác định dựa trên quy mô đối t−ợng thoát n−ớc và các yêu cầu vệ sinh của nguồn tiếp nhận. N−ớc mặt có thể tiếp nhận n−ớc thải đ−ợc chia thành hai loại: nguồn n−ớc mặt loại A với mục đích sử dụng cho cấp n−ớc sinh hoạt và công nghiệp thực phẩm và nguồn n−ớc mặt loại B với việc sử dụng n−ớc cho các mục đích khác. Nồng độ giới hạn cho phép của các chất ô nhiễm trong các loại nguồn n−ớc này đ−ợc quy định theo tiêu chuẩn môi tr−ờng TCVN 5942-1995 . Điều kiện cần khi xác định mức độ XLNT cần thiết là để n−ớc thải khi xả có tính đến khả năng tự làm sạch của nguồn không đ−ợc làm cho nồng độ chất bẩn tại điểm kiểm tra sử dụng n−ớc v−ợt nồng độ giới hạn cho phép. Điều kiện đủ, khống chế đối với n−ớc thải khi xả vào nguồn n−ớc mặt đ−ợc quy định theo tiêu chuẩn thiết kế n−ớc đô thị 20TCN 51-84 hoặc tiêu chuẩn môi tr−ờng TCVN 5945-1995, TCVN 6772:2000 (phụ lục 1).Theo các quy định này, n−ớc thải một số chỉ tiêu trong sinh hoạt khi xả vào nguồn n−ớc phải đáp ứng yêu cầu nêu trong bảng .4 Bảng .4. Nồng độ giới hạn cho phép của một số chất ô nhiểm trong n−ớc thải sinh hoạtkhi xả vào nguồn n−ớc (Theo TCVN6772:2000) TT Thông số Giá trị giới hạn Mức I Mức II Mức III Mức IV Mức V 1 pH 5-9 5-9 5-9 5-9 5-9 2 BOD5, mg/l 30 30 40 50 200 3 Chất rắn lơ lửng, mg/l 50 50 60 100 100 (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 9
11. PGS.TS Trần Đức Hạ 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 Sun phua(theo H2S), mg/l 1,0 1,0 3,0 4,0 KQĐ - 7 Nitơrát (NO3 ), mg/l 30 30 40 50 KQĐ 8 Dầu mỡ (thực phẩm), mg/l 20 20 20 20 100 3- 9 Phosphat (PO4 ), mg/l 6 6 10 10 KQĐ 10 Coliform, MPN/100ml 1.000 1.000 5.000 5.000 10.000 Ghi chú:KQĐ- Không quy định giá trị; Các mức I,II,III,IV và V: theo loại hình và quy mô công trình dịch vụ. Nh− vậy việc xác định mức độ xử lý n−ớc thải cấn thiết của đối t−ợng thải n−ớc sinh hoạt quy mô nhỏ và vừa cũng phải dựa trên hai điều kiện cần và đủ nêu trên. Việc kiểm soát ô nhiễm để xác định mức độ XLNT cần thiết cho khu dân c− hoặc đô thị đ−ợc thực hiện theo sơ đồ nêu trên hình .5. N−ớc thải các xí nghiệp công nghiệp N−ớc thải khu dân c− Kiểm soát theo 20TCN51-84 Đối t−ợng sử dụng n−ớc Kiểm soát theo tiêu chuẩn chất l−ợng n−ớc sử dụng Trạm XLNT Trạm cấp n−ớc Kiểm soát theo TCVN6772:2000 hoặc TCXD 188:196 Điểm xả Điểm lấy n−ớc Điểm kiểm tra Kiểm soát theo TCVN 5942-1995 Hình . 5. Sơ kiểm soát ô nhiễm n−ớc ( cơ sở để xác định mức độ XLNT cần thiết). N−ớc thải sinh hoạt th−ờng đ−ợc sử lý theo 3 b−ớc ( mức độ ) nêu trên hình .6 sau đây: -B−ớc thứ nhất ( xử lý bậc một hay xử lý sơ bộ ): Làm trong n−ớc thải bằng ph−ơng pháp cơ học để loại cặn và các chất rắn lớn. Đây là mức độ bắt buộc đối với tất cả các dây chuyền công nghệ XLNT. Hàm l−ợng cặn lơ lửng trong n−ớc thải sau khi xử lý ở giai đoạn này phải bé hơn 150 mg/l nếu n−ớc (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 10
12. PGS.TS Trần Đức Hạ thải đ−ợc xử lý sinh học tiếp tục hoặc bé hơn các quy định nêu trong bảng .6. nếu xả n−ớc thải trực tiếp vào nguồn n−ớc mặt. N−ớc thải sinh hoạt N−ớc thải bệnh viện N−ớc thải sản xuất Khử trùng diện vi khuẩn gây bệnh dịch (các biện pháp hoá học hoặc vật lý) Xử lý sơ bộ Tách rác, cát vμ cặn Khử các chất độc hại vμ đảm lắng trong n−ớc thải bảo điều kiện lμm việc bình (các biện pháp th−ờng của các công trình xử lý (Xử lý bậc một) cơ học) sinh học n−ớc thải (Các biện pháp cơ học, hoá học hoặc hoá lý) Tách các chất hữu cơ trong Xử lý bậc hai n−ớc thải (biện pháp sinh học) Khử các chất dinh d−ỡng (N-P) vμ khử trùng n−ớc thải (Các biện pháp sinh học, hoá học Xử lý triệt để hoặc hoặc hoá lý) (Xử lý Bậc ba) Tự lμm sạch của Xả n−ớc thải ra nguồn vμ tăng nguồn n−ớc c−ờng quá trình tự lμm sạch củanguồn n−ớc Hình .6. Các b−ớc xử lý n−ớc thải đô thị (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 11
13. PGS.TS Trần Đức Hạ -B−ớc thứ hai ( xử lý bậc hai hay xử lý sinh học): XLNT bằng ph−ơng pháp sinh học. Giai đoạn xử lý này đ−ợc xác định trên cơ sở tình trạng sử dụng và quá trình tự làm sạch của nguồn n−ớc. -B−ớc thứ ba (xử lý bậc ba hay xử lý triệt để): loại bỏ các hợp chất nitơ và phốt pho khỏi n−ớc thải. Giai đoạn này rất có ý nghĩa đối với các n−ớc khía hậu nhiệt đới, nơi mà quá trình phì d−ỡng ảnh h−ởng sâu sắc đến chất l−ợng n−ớc mặt. Giai đoạn khử trùng sau quá trình làm sạch n−ớc thải là yêu cầu bắt buộc đối với một số loại n−ớc thải hoặc một số dây chuyền công nghệ xử lý. Mức độ xử lý n−ớc thải của các đối t−ợng thoát n−ớc công suất nhỏ có thể xác định theo các nghiên cứu /7,31/, nêu trong bảng .5. Bảng .5. Mức độ XLNT của các đối t−ợng thoát n−ớc công suất nhỏ TT Đối t−ợng thoát n−ớc Nguồn tiếp nhận Mức độ XLNT n−ớc thải Chất lơ lửng, BOD5, mg/l Coliform mg/l MPN/100ml 1 L−u vực độc lập Sông hồ đô thị Q=1000ữ5000 <150 <40 m3/ng 2 Thị trấn, thị xã Hồ hoặc sông Q=1000ữ5.000 m−ơng ngoại <60 m3/ng thành 3 Bệnh viện Cống, m−ơng Q=50ữ500 m3/ng thoát n−ớc <60 Khử trùng chung 4 Hồ hoặc sông ‘’ m−ơng ngoại <150 <60 Khử trùng thành 5 Các công trình dịch vụ Hồ đô thị công cộng <150 <25 Q=50ữ200m3/ng .3.2. Lựa chọn ph−ơng pháp và công trình XLNT. Các ph−ơng pháp dây chuyền công nghệ và các công trình XLNT trong đó phải đ−ợc lựa chọn trên các cơ sở sau: -Quy mô (công suất ) và đặc điểm đối t−ợng thoát n−ớc (l−u vực phân tán của đô thị, khu dân c−, bệnh viện ) . -Đặc điểm nguồn tiếp nhận n−ớc thải và khả năng tự làm sạch của nó. -Mức độ và các giai đoạn XLNT cần thiết. -Điều kiện tự nhiên khu vực: đặc điểm khí hậu, thời tiết, địa hình, địa chất thuỷ văn -Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu để xử lý n−ớc thải tại địa ph−ơng. -Khả năng sử dụng n−ớc thải cho các mục đích kinh tế tại địa ph−ơng ( nuôi cá, t−ới ruộng giữ mực n−ớc tạo cảnh quan đô thị .). -Diện tích và vị trí đất đai sử dụng để xây dựng trạm XLNT. -Nguồn tài chính và các điều kiện kinh tế khác. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 12
14. PGS.TS Trần Đức Hạ Các trạm xử lý n−ớc thaỉ công suất nhỏ và vừa phải đảm bảo một loạt các yêu cầu nh− xây dựng đơn giản, dễ hợp khối các công trình, diện tích chiếm đất nhỏ, dễ quản lý và vận hành và kinh phí đầu t− xây dựng không lớn. Yếu tố hợp khối công trình là một trong những yếu tố cơ bản khi xây dựng các trạm xử lý công suất nhỏ và vừa ở điều kiện n−ớc ta. Các công trình xử lý n−ớc thải đ−ợc hợp khối sẽ hạn chế đ−ợc việc gây ô nhiễm môi tr−ờng không khí, diện tích xây dựng nhỏ đảm bảo mỹ quan đô thị N−ớc thải sinh hoạt có thể xử lý tại chỗ trong các công trình làm sạch sơ bộ ( tách dầu mỡ, tách và xử lý cặn trong ‘’n−ớc đen’’ ), trong công trình xử lý cục bộ đối với hệ thống thoát n−ớc độc lập hoặc trong công trình xử lý tập trung tại trạm xử lý khu vực. XLNT tại chỗ sẽ làm giảm chi phí đầu t− xây dựng các tuyến cống thoát n−ớc. Theo cơ chế quá trình làm sạch, các ph−ơng pháp XLNT sinh hoạt quy mô nhỏ và vừa đ−ợc phân ra nh− sau: 1.XLNT bằng ph−ơng pháp cơ học trong các công trình và thiết bị nh− song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ . Đây là các thiết bị, công trình xử lý sơ bộ tại chỗ tách các chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát n−ớc hoặc các công trình xử lý n−ớc thải phía sau hoạt động ổn định. 2.XLNT bằng ph−ơng pháp sinh học kỵ khí. Quá trình xử lý đ−ợc dựa trên cơ sở phân huỷ các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ sự lên men kỵ khí. Đối với các hệ thống thoát n−ớc quy mô nhỏ và vừa ng−ời ta th−ờng dùng các công trình kết hợp giữa việc tách cặn lắng (làm trong n−ớc ) với phân huỷ hiếm khí các chất hữu cơ trong pha rắn và pha lỏng. Các công trình đ−ợc ứng dụng rộng rãi là các loại bể tự hoại, giếng thấm, bể lắng hai võ (bể lắng Imhoff), bể lắng trong kết hợp với ngăn lên men, bể lọc ng−ợc qua tầng cặn kỵ khí ( UASB). 3.Xử lý n−ớc thải bằng ph−ơng pháp sinh học hiếu khí. Quá trình xử lý n−ớc thải đ−ợc dựa trên sự ôxy hoá các chất hữu cơ có trong n−ớc thải nhờ ôxy tự do hoà tan. Nếu ôxy đ−ợc cấp bằng thiết bị hoặc nhờ cấu tạo công trình, thì đó là quá trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo. Ng−ợc lại, nếu ôxy đ−ợc vận chuyển và hoà tan trong n−ớc nhờ các yếu tố tự nhiên thì đố là quá trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên. Các công trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo th−ờng đ−ợc dựa trên nguyên tắc hoạt động của bùn hoạt tính ( bể acroten trộn, kênh ôxy hoá tuần hoàn.) hoặc màng sinh vật (bể lọc sinh vật, đĩa sinh vật ). Xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên th−ờng đ−ợc tiến hành trong hồ ( hồ sinh vật ôxy hoá, hồ sinh vật ổn định) hoặc trong đất ngập n−ớc ( các loại bãi lọc, đầm lầy nhân tạo). 4.XLNT bằng ph−ơng pháp hoá học. Đó là các quá trình khử trùng n−ớc thải bằng hoá chất (các chất clo, ôzôn), khử nitơ phốt pho bằng các hợp chất hoá chất hoá học hoặc keo tụ tiếp tục n−ớc thải tr−ớc khi sử dụng lại. XLNT bằng ph−ơng pháp hoá học th−ờng là khâu cuối cùng trong dây chuyền công nghệ xử lý tr−ớc khi xả ra nguồn yêu cầu chất l−ợng cao hoặc khi cần thiết sử dụng lại n−ớc thải. 5.Xử lý bùn cặn n−ớc thải. Trong n−ớc thải có các chất không hoà tan nh− rác, cát, cặn lắng Các loại cát ( chủ yếu là thành phần vô cơ và tỷ trọng lớn) đ−ợc phơi khô và đổ san nền, rác đ−ợc nghiền nhỏ hoặc vận chuyển về bãi chôn lấp rác. Cặn lắng đ−ợc giữ lại trong các bể lắng đợt một ( th−ờng đ−ợc gọi là cặn sơ cấp ) có hàm l−ợng hữu cơ lớn đ−ợc kết hợp với bùn thứ cấp ( chủ yếu là sinh khối vi sinh vật d− ), hình thành trong quá trình xử lý sinh học n−ớc thải, xử lý theo các b−ớc tách (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 13
15. PGS.TS Trần Đức Hạ n−ớc sơ bộ, ổn định sinh học trong điều kiện yếm khí hoặc hiếu khí và làm khô. Bùn cặn sau xử lý có thể sử dụng đ−ợc để làm phân bón . Để chọn đ−ợc ph−ơng pháp xử lý sinh học hợp lý cần phải biết hàm l−ợng chất hữu cơ ( BOD,COD) trong n−ớc thải. Các ph−ơng pháp lên men kỵ khí th−ờng phù hợp khi n−ớc thải có hàm l−ợng chất hữu cơ cao. Đối với n−ớc thải hàm l−ợng chất hữu cơ thấp và tồn tại chủ yếu d−ới dạng chất keo và hoà tan, thì xử lý cơ chế cho chúng tiếp xúc với màng sinh vật là hợp lý. Sơ đồ chọn lựa các ph−ơng pháp xử lý sinh học n−ớc thải đ−ợc nêu trong bảng .6. Bảng .6. Phạm vi ứng dụng các ph−ơng pháp xử lý sinh học n−ớc thải. Hàm l−ợng BOD của Chất hữu cơ không Chất hữu cơ dạng Chất hữu cơ hoà n−ớc thải hoà tan keo tan hoà tan Cao (BOD5>500 mg/l) Xử lý sinh học kị khí Trung bình (BOD5=300-500 mg/l) Xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính Thấp (BOD5< 300 mg/l) Xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính Xử lý sinh học bằng mμng sinh vật Các nguyên tố dinh d−ỡng nh− N,P có trong n−ớc thải cũng có thể xử lý bằng ph−ơng pháp sinh học. Các muối nitrat, nitrit tạo thành trong quá trình phân hủy hiếu khí sẽ đ−ợc khử trong điều kiện thiếu khí (anoxic) trên cơ sở các phản ứng phản nitrat. Trên cơ sở nghiên cứu sự hình thành hệ thống thoát n−ớc quy mô nhỏ nhỏ và vừa, đặc điểm các nguồn n−ớc thải đô thị và điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội n−ớc ta có thể thiết lập sơ đồ tổ chức XLNT cho các khu dân c−, thị trấn thị xã, các công trình công cộng và dịch vụ ( hình .7 ). Theo sơ đồ hình .7, n−ớc thải các đối t−ợng thoát n−ớc đều phải xử lý qua giai đoạn tách các chất rắn lớn nh− rác, cát, cặn lắng. Các loại cặn lắng đ−ợc xử lý chủ yếu bằng cách lên men kỵ khí. Các giai đoạn xử lý tiếp theo không bắt buộc, đ−ợc thiết lập trên cơ sở công suất, thành phần tính chất n−ớc thải, yêu cầu mức độ xử lý và nguồn tiếp nhận. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 14
16. PGS.TS Trần Đức Hạ Nguồn tiếp nhận Xử lý b−ớc 1 Xử lý b−ớc 1 Xử lý b−ớc 2 Xử lý b−ớc 3 hoặc sử dụng n−ớc thải N−ớc thải ngôi nhà hoặc khu 3 Bể tự hoại Xử lý n−ớc thải trong đất dân c− độc lập Q<50 m /ngày (Xử lý tại chỗ) T−ới ruộng nuôi cá Xử lý sinh học N−ớc thải sinh hoạt thị xã, Xlý cơ học n−ớc thải trong Sông hồ 3 thị trấn Q=500-10000 m /ngày Xlý sinh học đ.kiện tự nhiên kỵ khí Xử lý sinh học Khử trùng Sông hồ hiếu khí Xlý cơ học Xlý sinh học Khử trùng HTTN thành phố kỵ khí N−ớc thải bệnh viện Q=50-500 m3 /ngày Xlý cơ học Xử lý sinh học Khử trùng Sông hồ Xlý sinh học hiếu khí kỵ khí Nguồn tiếp nhận Đối t−ợng thoát n−ớc Xử lý b−ớc 1 Xử lý b−ớc 2 Xử lý b−ớc 3 hoặc sử dụng n−ớc thải Xlý cơ học Xử lý sinh học Xlý sinh học trong điều kiện Sông hồ kỵ khí tự nhiên N−ớc thải khách sạn Xlý cơ học Xử lý sinh học khu dân c− độc lập Khử trùng Sông hồ 3 Xlý sinh học hiếu khí Q=100-500 m /ngày kỵ khí Xlý cơ học Khử trùng Sông hồ Xlý sinh học kỵ khí Xlý cơ học Xử lý sinh học Khử trùng Sông hồ Xlý sinh học hiếu khí có mức độ Các l−u vực độc lập kỵ khí của đô thị lớn 3 Q=500-10000 m /ngày X.lý triệt để Xlý cơ học Xử lý sinh học khử N,P Sông hồ Xlý sinh học hiếu khí Khử trùng C0 kỵ khí mức độ Hình .7. Sơ đồ tổ chức xử lý n−ớc thải các đối t−ợng thoát n−ớc quy mô nhỏ (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 15
17. PGS.TS Trần Đức Hạ .4.Một số công trình đặc tr−ng xử lý n−ớc thải quy mô nhỏ. .4.1.Bể tự hoại . Bể tự hoại là công trình xử lý n−ớc thải bậc một ( xử lý sơ bộ ) đồng thời thực hiện hai chức năng: lắng n−ớc thải và lên men cặn lắng. Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại nêu trên hình .8 . Bể tự hoại có dạng hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng, xây dựng bằng gạch, bê tông cốt thép, hoặc chế tạo bằng vật liệu Composite. Bể đ−ợc chia thành 2 hoặc 3 ngăn. Do phần lớn cặn lắng tập trung trong ngăn thứ nhất nên dung tích ngăn này chiếm 50 đến 75% dung tích toàn bể. Các ngăn thứ hai hoặc thứ ba của bể có dung tích bằng 25% đến 35% dung tích toàn bể. Bể th−ờng sâu 1,5 đến 3,0m, chiều sâu lớp n−ớc trong bể tự hoại không bé hơn 0,75m và không lớn hơn 1,8m, chiều rộng của bể tối thiểu là 0,9m và chiều dài tối thiểu là 1,5m. Thể tích bể tự hoại không nhỏ hơn 2,8m3 trong đó thể tích phần lắng không nhỏ hơn 2,0m3. Cấu tạo một số loại bể tự hoại hai ngăn hoặc ba ngăn đ−ợc nêu trên các hình .8. Hình .8.Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại a.Bể tự hoại hai ngăn; b.Bể tự hoại ba ngăn Các ngăn bể tự hoại đ−ợc chia làm hai phần : phần lắng n−ớc thải (phía trên ) và phần lên men cặn lắng ( phía d−ới ). N−ớc thải vào với thời gian l−u lại trong bể từ 1 đến 3 ngày. Do vận tốc trong bể bé nên phần lớn cặn lơ lửng đ−ợc lắng lại. Hiệu quả lắng cặn trong bể tự hoại từ 40 đến 60% phụ thuộc vào nhiệt độ và chế độ quản lý, vạn hành bể. Qua thời gian 3 đến 6 tháng, cặn lắng len men yếm khí. Quá trình lên men chủ yếu diễn ra trong giai đoạn đầu là lên men axit . Các chất khí tạo nên trong quá trình phân giải (CH4,CO2,H2S ) nổi lên kéo theo các hạt cặn khác có thể làm cho n−ớc thải nhiểm bẩn lại và tạo nên một lớp váng nổi trên mặt n−ớc. Chiều dày lớp váng này có thể từ 0,3 đến 0,5m. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 16
18. PGS.TS Trần Đức Hạ Để dẫn n−ớc thải vào và ra khỏi bể ng−ời ta th−ờng dùng các phụ kiện tê (T) với đ−ờng kính tối thiểu là 100 mm với một đầu ống đặt d−ới lớp màng nổi, đầu khác đ−ợc nhô lên phía trên để tiện kiểm tra và tẩy rửa. Cặn trong bể tự hoại đ−ợc lấy ra theo định kỳ. Mỗi lần lấy phải để lại khoảng 20% l−ợng cặn đã lên men lại trong bể để làm giống men cho bùn cặn t−ơi mới lắng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phân hủy cặn. Do bể tự hoại có hai phần: phần lắng và phần chứa cặn nên kích th−ớc bể đ−ợc tính nh− sau. 3 a. Thể tích phần lắng của bể tự hoại ( W1, m ). a.N.T 3 W = 1 , m (.3). 1 1000 3 b. Thể tích phần chứa và lên men cặn (W2, m ) b.N.T W = 2 , m3 (.4). 2 1000 c. Tổng thể tích của bể tự hoại ( W, m3 ) W=W1+W2 (.5). Trong đó: a- tiêu chuẩn thải n−ớc của một ng−ời trong một ngày, l/ng.ngày; b- tiêu chuẩn cặn lắng lại trong bể tự hoại của một ng−ời trong một ngày; giá trị của b phụ thuộc vào chu kỳ hút cặn khỏi bể; nếu thời gian giữa hai lần hút cặn d−ới 1 năm thì b lấy bằng 0,1 l/ng.ngày, nếu trên 1 năm thì b lấy bằng 0,08 l/ng.ngày; T1- thời gian n−ớc l−u lại trong bể tự hoại; T2- thời gian giữa hai lần hút bùn cặn lên men th−ờng lấy từ 1 đến 3 ngày; N - số ng−ời bể tự hoại phục vụ. Thể tích của bể tự hoại cũng có thể đ−ợc chọn theo quy định của Quy chuẩn cấp thoát n−ớc cho nhà và công trình / 4 / nh− sau ( Bảng .7). Bảng .7. Thể tích bể tự hoại của nhà ở Ngôi nhà gia đình độc lập Ngôi nhà có nhiều gia đình Thể tích tối thiểu của bể tự và căn hộ hoại , m3 1 hoặc 2 phòng ngủ 2,8 3 hoặc 2 phòng ngủ 3,8 4 hoặc 2 phòng ngủ 2 căn hộ 4,5 5 hoặc 6 phòng ngủ 3 căn hộ 5,7 4 căn hộ 7,6 5 căn hộ 8,5 6 căn hộ 9,5 7 căn hộ 10,5 8 căn hộ 11,4 9 căn hộ 12,3 10 căn hộ 13,3 . Kích th−ớc của một số loại bể tự hoại BTCT th−ờng đ−ợc ứng dụng ở Việt nam đ−ợc nêu trong bảng .8. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 17
19. PGS.TS Trần Đức Hạ Bảng .8. Kích th−ớc cơ bản của bể tự hoại bê tông cốt thép. Dung tích công Kích th−ớc bể ,m tác của bể W, Chiều dài ngăn Chiều dài Chiều rộng Chiều sâu công m3 thứ nhất ngăn thứ hai tác 2 2,4 - 0,9 1,0 3 2,6 1,0 1,0 1,0 4 2,2 1,1 1,1 1,1 5 2,4 1,2 1,2 1,2 10 3,0 1,5 1,5 1,5 Bể tự hoại có thể đ−a vào sử dụng ngay sau khi xây dựng. Nó không cần một yêu cầu đặc biệt nào tr−ớc khi đ−a vào vận hành. Tuy nhiên sự lên men bùn cặn phải bắt đầu sau vài ngày. Bùn cặn lên men phải đ−ợc hút sau 1 đến 3 năm bể hoạt động. Tại thời điểm hút, phần bùn cặn ch−a lên men nằm phía trên vì thế ống hút của máy bơm phải đặt sâu xuống đáy bể. Thông th−ờng ng−ời ta giữ lại khoãng 20% l−ợng bùn cặn để '' gây men '' cho bùn cặn t−ơi đợt sau. Khi hút bùn cặn ra khỏi bể, hỗn hợp bùn cặn n−ớc th−ờng có BOD5 khoảng 6.000mg/l, tổng các chất rắn (TSS) khoảng 15.000 mg/l, tổng nitơ khoảng 700 mg/l ( trong đó N-NH3 là 400 mg/l), tổng phốt pho khoảng 250 mg/l và tổng dầu mỡ khoảng 8.000 mg/l. Bùn cặn đã lên men đ−ợc làm khô trên sân phơi bùn, trong hầm ủ làm phân compot hoặc xử lý tiếp tục trong các bãi lọc ngập n−ớc trồng cây phía trên. Khi ra khỏi bể COD của n−ớc thải giảm từ 25% đến 50%. Nồng độ các chất bẩn trong dòng n−ớc thải ra khỏi bể tự hoại nằm ở trong giới hạn sau đây : -BOD5 : 120-140 mg/l -Tổng các chất rắn: 50-100 mg/l -Nitơ amôn (N-NH3 ):20-50 mg/l -Nitơ nitơrat ( N-NO3) : <1 mg/l -Tổng nitơ : 25-80 mg/l -Tổng phốt pho : 10-20 mg/l -Tổng coliform : 103-106 MPN/100ml -Virut : 105-107 PFU/ml Đối với các ngăn lọc kị khí của bể tự hoại có ngăn lọc kị khí, để chống tắc n−ớc sau thời gian từ 18 đến 24 tháng cần phải dỡ lớp vật liệu ra rửa sạch và sau đó nạp lại. Sau thời gian lên men các chất không hoà tan nổi lên từ lớp bùn cặn vào n−ớc. Trong nhiều tr−ờng hợp, hiệu quả xử lý hỗn hợp n−ớc thải và cặn lắng trong bể tự hoại có ngăn lọc kị khí không ổn định. Lớp màng nổi trên bề mặt bể tự hoại th−ờng làm giảm dung tích công tác và nhiểm bẩn n−ớc trở lại. Vì vậy cần phải định kỳ phá màng nổi và hút bùn cặn từ bể tự hoại. Bể tự hoại có cấu tạo đơn giản dễ vận hành quản lý và th−ờng dùng để XLNT tại chỗ cho các ngôi nhà khu tập thể, cụm dân c− d−ới 500 ng−ời hoặc l−u l−ợng n−ớc thải d−ới 30 m3/ngày. Bể tự hoại th−ờng đ−ợc xây dựng độc lập hoặc kết hợp với các công trình XLNT khác nh− ngăn lọc sinh học kỵ khí, giếng thấm, hào lọc, bãi lọc ngập n−ớc , phụ thuộc vào đặc điểm, công suất hệ thống thoát n−ớc, điều kiện đất đai, khí hậu thời tiết khu vực Điều kiện hoạt động kết hợp giữa bể tự hoại với các công trình XLNT khác đ−ợc nêu trên hình .9. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 18
20. PGS.TS Trần Đức Hạ Công trình XLNT Hệ thống thoát n−ớc XLNT tiếp tục hoặc tiếp nhận n−ớc thải Vị trí xây dựng công N−ớc thải tự chảy, Giếng, hào, bể trình và điều Bể tự hoại gián đoạn hoặc bãi thấm hoạt kiện đất đai động gián đoạn thuận lợi theo chu kỳ Bể tự hoại tiếp Hào hấp phụ, hào Vị trí xây theo là hệ thống N−ớc thải đ−ợc hoặc bãi bay hơi dựng và điều xử lý sinh học hiếu bơm và phân phối, n−ớc, bãi lọc ngập kiện đất đai khí hoặc bể lọc cát định l−ợng theo n−ớc, khử trùng và khó khăn hoạt động gián chu kỳ xả n−ớc thải ra đoạn nguồn n−ớc mặt Hình .9. Sơ đồ ứng dụng bể tự hoại để XLNT tại chỗ. Thành phần đất, hệ số thấm và vận tốc thấm các loại đất, mực n−ớc ngầm, độ dốc địa hình, diện tích đất sử dụng để XLNT là những yếu tố cần phải tính đến khi lựa chọn các công trình XLNT tiếp sau bể tự hoại. Sơ đồ hoạt động của bể tự hoại kết hợp với một số công trình XLNT khác trong điều kiện đất đai thuận lợi và đất đai khó khăn đ−ợc nêu trên các hình .10a và .10b. a. b. Hình .10. Sơ đồ kết hợp hoạt động giữa bể tự hoại với các công trình XLNT khác. a.Trong điều kiện đất đai thuận lợi; b.Trong điều kiện đất đai khó khăn. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 19
21. PGS.TS Trần Đức Hạ Hiện nay ng−ời ta th−ờng xây dựng bể tự hoại kết hợp với các ngăn lọc kỵ khí.Ngăn lọc kỵ khí của bể tự hoại hoạt động theo nguyên lý lọc ng−ợc từ d−ới lên với chiều dày lớp vật liệu 0,5m đến 0,6m phân bố từ trên xuống d−ới nh− sau: -Lớp sỏi hoặc đá dăm đ−ờng kính 3ữ6mm dày 0,1ữ0,2m -Lớp cuội , sỏi hoặc đá đ−ờng kính trung bình 12ữ18mm dày 0,4m. Số ngăn lọc kị khí có thể một hoặc nhiều ngăn. Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại có các ngăn lọc kị khí đ−ợc nêu trên hình .11. Hình .11 Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại với các ngăn lọc kị khí. .4 2. Giếng thấm và bãi lọc ngầm. a.Giếng thấm. Giếng thấm là công trình trong đó n−ớc thải đ−ợc xử lý bằng ph−ơng pháp lọc qua lớp cát , sỏi và ô xy hoá kị khí các chất hữu cơ đ−ợc hấp phụ trên lớp cát sỏi đó . N−ớc thải sau khi xử lý đ−ợc thấm vào đất . Do thời gian n−ớc l−u lại trong đất lâu , các loại vi khuẩn gây bệnh bị tiêu diệt hầu hết . Để đảm bảo cho giếng hoạt động bình th−ờng , n−ớc thải phải đ−ợc xử lý bằng ph−ơng pháp lắng trong bể tự hoại hoặc bể lắng hai vỏ . Giếng thấm cũng chỉ đ−ợc sử dụng khi mực n−ớc ngầm trong đất sâu hơn 1,5 m để đảm bảo đ−ợc hiệu quả thấm lọc cũng nh− không gây ô nhiễm n−ớc d−ới đất . Các loại đất phải dễ thấm n−ớc , từ 34 l/m2.ngày đến 208 l/m2.ngày . Giếng thấm, sơ đồ cấu tạo nêu trên hình .11 có hình tròn trên mặt bằng , đ−ờng kính tối thiểu 1,2 m , đ−ợc xây dựng bằng gạch hoặc bê tông cốt thép . Giếng thấm cũng có thể đ−ợc lắp đặt bằng các ống giếng . Thành giếng bê tông bề dày tối thiểu 100 mm, có đổ bê tông móng vững chắc . (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 20
22. PGS.TS Trần Đức Hạ >=300 A-A AA lớp n−ớc 0 = 150 200 sỏi xỉ dăm d Hình .11. Sơ đồ cấu tạo giếng thấm. Diện tích giếng thấm đ−ợc xác định giữa vào loại đất và loại đối t−ợng thoát n−ớc . Diện tích thấm cần thiết tính cho một ng−ời đ−ợc nêu trong bảng .9. Bảng .9. Diện tích thấm lọc cần thiết tính cho một ng−ời mà hệ thống thoát n−ớc phục vụ, m2/ng−ời . L−ợng n−ớc hấp Nhà ở, Hộ gia đình Tr−ờng học Loại đất thụ lớn nhất q=200 q=100 q=65 trong 24h, l/m2 l/ng.ngày l/ng.ngày l/ng.ngày Cát thô hoặc sỏi 205 0,93 0,23 0,14 Cát mịn 163 1,4 0,37 0,23 Cát pha sét 102 2,3 0,6 0,37 Sét lẫn nhiều cát 45 3,7 0,93 0,6 hoặc sỏi Sét lẫn ít cát hoặc 33 7,1 1,85 1,25 sỏi Sét nặng , đất đá cứng hoặc các loại Không sử dụng . đất không thấm n−ớc khác Giếng thấm đ−ợc lót sỏi , đá dăm cỡ nhỏ dần từ d−ới lên . Lớp trên cùng đ−ợc đổ bằng cát mịn và đ−ợc chống xói n−ớc bằng tấm chắn . Để tăng khả năng thấm n−ớc của giếng, bên ngoài giếng đổ thêm sỏi.Việc thông thoáng đ−ợc thực hiện qua ống thoát n−ớc hoặc dùng ống thông hơi riêng . b.Bãi lọc ngầm. Nếu n−ớc ngầm ở gần mặt đất và không thể xây dựng giếng thấm thì có thể xây dựng hệ thống bãi lọc ngầm . N−ớc thải tr−ớc khi qua bãi lọc ngầm phải đ−ợc lắng sơ bộ trong các công trình xử lý cơ học . Khi đi qua lớp đất bãi lọc ngầm , các chất bẩn trong n−ớc thải sẽ đ−ợc hấp phụ theo con đ−ờng thấm lọc , (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 21
23. PGS.TS Trần Đức Hạ sau đó đ−ợc ô xy hoá sinh hoá. Thông th−ờng trong lớp đất phía trên diễn ra quá trình ô xy hoá hiếu khí và trong lớp đất phía d−ới diễn ra quá trình hô hấp kị khí các chất hữu cơ . Do lớp đất không lớn ( từ 0,6 đến 0,9 m ) nên vào thời kỳ phát triển của cây trồng , một khối l−ợng lớn n−ớc thải đ−ợc rễ cây hấp thụ và chỉ một phần n−ớc chảy vào nguồn . Sự hoạt động của cây trồng cũng góp phần cung cấp ô xy cho đất . Cấu tạo bãi lọc ngầm bao gồm phần : ngăn phân phối n−ớc thải , hệ thống phân phối bãi lọc và hệ thống thu n−ớc. Trên bãi lọc ngầm có bố trí ống thông hơi . Sơ đồ cấu tạo của bãi lọc ngầm đ−ợc nêu trên hình .12. Trong bãi lọc ngầm, hệ thống phân phối đặt cách mực n−ớc ngầm không nhỏ hơn 1 m và th−ờng bố trí trong hào. Các thông số cấu tạo của bãi lọc ngầm đ−ợc nêu trong bảng .10. A A-A 0 0 9 - 0 0 5 0.20~0.25% 0 = 6 > 0 100 500 A Hình .12. Sơ đồ cấu tạo bãi lọc ngầm . Bảng .10. Các thông số cấu tạo của bãi lọc ngầm Thông số cấu tạo Giá trị Tối thiểu Tối đa Số đ−ờng ống phân phối n−ớc 1 Chiều dài mỗi đ−ờng ống , m - 30 Chiều rộng đáy hào , m 0,46 0,9 Khoảng cách giữa các tuyến ống , m 1,8 - Độ dày lớp đất lấp trên ống , mm 300 - Độ dốc các tuyến hào ,mm/m Ngang bằng 25 Độ dày lớp vật liệu lọc d−ới ống phân phối n−ớc, 300 - mm Độ dày lớp vật liệu lọc trên ống phân phối n−ớc, 50 - mm Quá trình XLNT trong bãi lọc ngầm phụ thuộc vào một loạt yếu tố nh− tải trọng thuỷ lực hệ thống phân phối , nhiệt độ n−ớc thải, chiều dày và loại đất lọc, (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 22
24. PGS.TS Trần Đức Hạ chiều dày lớp đất phủ, độ ẩm của đất Theo các nghiên cứu của Viện nghiên cứu địa chất thuỷ văn và cấp thoát n−ớc Liên xô / 16 /, hiệu quả xử lý n−ớc thải có thể xác định theo biểu thức thực nghiệm sau đây : L1,1 450T 0,7H0,62 ad a = ( )0,2 0,825 0,5 L t q hW ( .6) Trong đó: La và Lt là BOD của n−ớc thải tr−ớc và sau khi xử lý trong bãi lọc ngầm, mg/l; T-nhiệt độ của n−ớc thải,0C; q-tải trọng thuỷ lực của hệ thống phân phối (t−ới) n−ớc thải, l/m.ngày; H- chiều dày lớp vật liệu lọc ngầm tính từ mép máng t−ới đến mép máng thu n−ớc hoặc đến mực n−ớc ngầm, m; h-chiều dày lớp đất phủ phía trên vật liệu lọc, m; a-khoảng cách giữa các ống t−ới,m; a-đ−ờng kính trung bình của hạt vật liệu lọc,mm; W-độ ẩm của vật liệu lọc,%. Diện tích hữu ích của bãi lọc ngầm phụ thuộc vào loại đất và đ−ợc xác định theo công thức ( .6) hoặc theo bảng .9 giống nh− đối với giếng thấm . .4.3. Đĩa lọc sinh học Đĩa lọc sinh học đ−ợc dùng để xử lý n−ớc thải bằng ph−ơng pháp sinh học theo nguyên lý dính bám. Đĩa lọc là các tấm nhựa, gỗ hình tròn đ−ờng kính 2- 4 m, dày d−ới 10mm ghép với nhau thành khối cách nhau 30-40mm. Đĩa lọc đ−ợc bố trí thành dãy nối tiếp quay đều trong bể chứa n−ớc thải. Sơ đồ bố trí hệ thống đĩa lọc đ−ợc nêu trên hình .13. N−ớc thải vào N−ớc thải sau khi xử lý Bể lắng Bể lắng đợt một đợt hai Hệ thống đĩa lọc sinh học Hình 5.11. Sơ đồ hệ thống đĩa lọc sinh học Hình .13. Sơ đồ hoạt động của hệ thống đĩa lọc sinh học. Tốc độ quay của đĩa từ 1 đến 2 vòng/phút và đảm bảo dòng chảy rối, không cho bùn cặn lắng lại trong bể n−ớc thải. Trong quá trình quay, phần d−ới của đĩa ngập trong (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 23
25. PGS.TS Trần Đức Hạ n−ớc thải. Quá trình hấp phụ và dính bám các chất hữu cơ dạng hoà tan, keo và vẫy bùn lên màng sinh vật hình thành tr−ớc đó, đ−ợc diễn ra. Khi quay lên phía trên, vi khuẩn sẽ lấy ô xy để ô xy hoá chất hữu cơ và giải phóng CO2. Màng sinh vật dày 2- 4mm, phụ thuộc vận tốc quay của đĩa. Do sinh khối tăng, màng sinh vật bám trên mặt đĩa dày lên dần sau đó tự tách ra khỏi đĩa. Bùn cặn màng sinh vật đ−ợc lắng lại trong bể lắng đợt hai. Đĩa lọc sinh học đ−ợc sử dụng rộng rãi để xử lý n−ớc thải sinh hoạt với công suất không hạn chế. Tuy nhiên ng−ời ta th−ờng sử dụng hệ thống đĩa lọc sinh học để cho các trạm XLNT công suất d−ới 5.000 m3/ngày. Đĩa lọc sinh học đ−ợc tính toán dựa vào tải trọng thủy lực q, m3/m2 bề mặt đĩa. ngày và đ−ợc xác định theo biểu đồ nêu trong hình . 14 theo nghiên cứu của Mc.Neil, 1978/ 33 /. Giá trị q thay đổi, phụ thuộc vào BOD của n−ớc thải tr−ớc và sau khi xử lý. Đặc tính kỹ thuật của đĩa lọc sinh học đ−ợc nêu trong bảng .11. Hình .14. Biểu đồ xác định tải trọng thủy lực q của đĩa lọc sinh học dùng để XLNT sinh hoạt. Tổng diện tích bề mặt đĩa lọc A đ−ợc xác định theo biểu thức sau: Q 2 A = , m (.7) q Trong đó: Q- l−u l−ợng n−ớc thải, m3/ngày. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 24
26. PGS.TS Trần Đức Hạ Bảng .11.Đặc tính kỹ thuật của đĩa lọc sinh học Đặc tính Giá trị Tải trọng thủy lực q, m3/m2 bề mặt đĩa.ngày 0,03-0,16 Vận tốc quay của đĩa, m/s 0,3 Tỷ lệ thể tích bể chứa/diện tích bề mặt đĩa, m3/m2 0,005 Phần diện tích đĩa ngập n−ớc, % 40 Số dãy đĩa 4 Khe hở giữa các đĩa, cm 2-3 Đ−ờng kính đĩa, m 1-4 .4.4.Aeroten hoạt động gián đoạn theo mẻ (hệ SBR). Aeroten hoạt động gián đoạn theo mẻ ( Sequencing Batch Reactor - SBR) là một dạng công trình xử lý sinh học n−ớc thải bằng bùn hoạt tính, trong đó tuần tự diễn ra các quá trình thổi khí, lắng bùn và gạn n−ớc thải. Do hoạt động gián đoạn nên số ngăn của bể tối thiểu là 2. Sơ đồ hoạt động của hệ thống bể nêu trên hình .15. Song chắn rác Bể lắng Bể chắn rác N−ớc thải đợt một Bể SBR1 Bể SBR2 Xả bùn hoạt tính d− Khử trùng Xả n−ớc thải ra sông, hồ Hình .15. Sơ đồ hoạt động của hệ thống aeroten hoạt động gián đoạn SBR. Các giai đoạn hoạt động diễn ra trong một ngăn bể (hình .16) bao gồm: làm đầy n−ớc thải, thổi khí, để lắng tĩnh, xả n−ớc thải và xả bùn d−. Trong b−ớc một, khi cho n−ớc thải vào bể, n−ớc thải đ−ợc trộn với bùn hoạt tính l−u lại từ chu kỳ tr−ớc. Sau đấy hỗn hợp n−ớc thải và bùn đ−ợc sục khí ở b−ớc hai với thời gian thổi khí đúng nh− thời gian yêu cầu. Quá trình diễn ra gần với điều kiện trộn hoàn toàn và các chất hữu cơ đ−ợc ô xy hoá trong giai đoạn này. B−ớc thứ ba là quá trình lắng bùn trong điều kiện tĩnh. Sau đó n−ớc trong nằm phía trên lớp (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 25
27. PGS.TS Trần Đức Hạ bùn đ−ợc xả ra khỏi bể. B−ớc cuối cùng là xả l−ợng bùn d− đ−ợc hình thành trong quá trình thổi khí ra khỏi ngăn bể, các ngăn bể khác hoạt động lệch pha để đảm bảo cho việc cung cấp n−ớc thải lên trạm xử lý n−ớc thải liên tục. N−ớc thải vào 1 Làm đầy n−ớc thải 4 Xả n−ớc thải 2 Thổi khí 5 Xả bùn d− 3 Lắng Hình .16. Các giai đoạn của bể aeroten hoạt động gián đoạn. Công trình hoạt động gián đoạn, có chu kỳ. Các quá trình trộn n−ớc thải với bùn, lắng bùn cặn diễn ra gần giống điều kiện lý t−ởng nên hiệu quả xử lý n−ớc thải cao. BOD của n−ớc thải sau xử lý th−ờng thấp hơn 20 mg/l, hàm l−ợng cặn lơ lửng từ 3 đến 25 mg/l và N-NH3 khoảng từ 0,3 đến 12 mg/l. Bể aeroten hoạt động gián đoạn theo mẻ làm việc không cần bể lắng đợt hai. Trong nhiều tr−ờng hợp, ng−ời ta cũng bỏ qua bể điều hoà và bể lắng đợt một. Hệ thống aeroten hoạt động gián đoạn SBR có thể khử đ−ợc nitơ và phốt pho sinh hoá do có thể điều chỉnh đ−ợc các quá trình hiếu khí, thiếu khí và kỵ khí trong bể bằng việc thay đổi chế độ cung cấp ô xy. Các ngăn bể đ−ợc sục khí bằng máy nén khí, máy sục khí dạng Jet hoặc thiết bị khuấy trộn cơ học. Chu kỳ hoạt động của ngăn bể đ−ợc điều khiển bằng rơle thời gian. Trong ngăn bể có thể bố trí hệ thống vớt váng, thiết bị đo mức bùn, Bể aeroten hoạt động gián đoạn đ−ợc thiết kế theo các chỉ tiêu sau đây (bảng .12 ) (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 26
28. PGS.TS Trần Đức Hạ Bảng .12. Các chỉ tiêu thiết kế hệ aeroten hoạt động gián đoạn (SBR) Chỉ tiêu thiết kế Giá trị Tổng thể tích 0,2-2,0 lần l−u l−ợng trung bình 1 ngày Số bể ≥ 2 Chiều sâu công tác 3-6 m Tỷ lệ l−ợng chất bẩn hữu 0,04-0,2 kg BOD/kg bùn.ngày cơ/l−ợng bùn Thời gian 1 chu kỳ 4-12 giờ Đặc điểm cấp khí Cấp khí cho b−ớc làm đầy và khuấy trộn bùn với n−ớc thải L−ợng ô xy Cấp đủ cho quá trình ô xy hoá chất hữu cơ và nitrat hoá nh− đối với các aeroten truyền thống Bể aeroten hệ SBR có −u điểm là cấu tạo đơn giản, hiệu quả xử lý cao, khử đ−ợc các chất dinh d−ỡng nitơ, dễ vận hành. Sự dao động l−u l−ợng n−ớc thải ít ảnh h−ởng đến hiệu quả xử lý. Nh−ợc điểm chính của bể là công suất xử lý n−ớc thải nhỏ. Để bể hoạt động có hiệu quả ng−ời vận hành phải có trình độ và theo dõi th−ờng xuyên các b−ớc xử lý n−ớc thải. .5.Sử dụng n−ớc thải vμ bùn cặn trong n−ớc thải. .5.1.Các hệ thống thoát n−ớc kết hợp tái sử dụng n−ớc thải và bùn cặn trong n−ớc thải. N−ớc thải sinh hoạt chứa l−ợng lớn các chất hữu cơ và các chất dinh d−ỡng cần thiết cho cây trồng, vật nuôi Thành phần chính của n−ớc thải sinh hoạt đ−ợc nêu trong bảng .13 sau đây. Bảng .13.Thành phần chính của n−ớc thải sinh hoạt và nguyên tắc xử lý, sử dụng lại. Thành phần Tải l−ợng, Trong đó, % kg/ng−ời.nă N−ớc xám N−ớc tiểu N−ớc phân m Nitơ 4-5 3 87 10 Phốt pho 0,75 10 50 40 Kali 1,8 34 54 12 COD 30 41 12 47 Nguyên tắc Xử lý sau đó tái sử Xử lý và làm Xử lý, sản xử lý và tái dụng hoặc xả vào phân bón trực xuất khí sinh sử dụng nguồn n−ớc tiếp cho cây học và cung cấp chất dinh d−ỡng bổ sung cho đất (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 27
29. PGS.TS Trần Đức Hạ Tỷ lệ các nguyên tố dinh d−ỡng trong n−ớc thải sinh hoạt đ−ợc nêu trong bảng 1.18. Trong n−ớc thải tỷ lệ N:P:K là 5:1:2, trong lúc đó tron phân chuồng là 2:1:2,4 . Bảng .14. Tỷ lệ nguyên tố dinh d−ỡng trong n−ớc thải sinh hoạt và trong phân bón. Dạng phân bón Hàm l−ợng , g/l hoặc g/kg. N P2O5 K2O CaO • N−ớc thải khi tiêu chuẩn thoát n−ớc là 150 0,087 0,014 0,030 0,12 l/ng.ngày • Phân chuồng 5 2,5 6,3 - Trong n−ớc thải đô thị, hàm l−ợng tổng nitơ thông th−ờng từ 20 đến trên 100 mg/l , phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng n−ớc , loại n−ớc thải , đặc điểm công trình công cộng Nitơ ban đầu chủ yếu tồn tại d−ới dạng nitơ hữu cơ, nitơ amôn và nitơ nitrat. Tỷ lệ hàm l−ợng các dạng nitơ này quyết định thứ tự −u tiên xử lý n−ớc thải trong đất. Hàm l−ợng phốt pho tổng số trong n−ớc thải sinh hoạt và n−ớc thải đô thị cũng dao động lớn, từ 5 đến 50 mg/l. Trong quá trình xử lý sơ bộ n−ớc thải và vận chuyển n−ớc thải vào đất , phốt pho hữu cơ sẽ bị chuyển hoá sinh học thành phốt phát. Trong môi tr−ờng đất kiềm tính , phốt phát sẽ kết hợp với iôn canxi tạo thành canxi phốt phát . Và ng−ợc lại, trong môi tr−ờng axit, phốt phát sẽ tác dụng với ô xit sắt hoặc ôxit nhôm để tạo thành các hợp phần không hoà tan. Phần lớn nitơ và hầu hết kali tồn tại ở trạng thái hoà tan và cây trồng dễ hấp thụ. Phốt pho th−ờng bị lắng đọng trong bùn cặn. Nh− vậy, n−ớc thải sinh hoạt chứa hàm l−ợng lớn Nitơ, Phốt pho, Kali là những chất cần thiết cho cây trồng. Vì vậy xu thế sử dụng n−ớc thải để t−ới cây và bùn cặn của nó làm phân bón ngày càng tăng. Hiện nay, ng−ời ta th−ờng có các quan điểm phân chia hệ thống thoát n−ớc phân tán quy mô nhỏ và vừa ra các loại : hệ thống thoát n−ớc không tái sử dụng n−ớc thải , tái sử dụng một phần n−ớc thải và tái sử hoàn toàn n−ớc thải. Hệ thống thoát n−ớc phân tán có tái sử dụng n−ớc thải (Decentralised Sanitation and Reuse - DESAR) đ−ợc nêu trên hình .17. N−ớc thải sau khi lắng sơ bộ có thể sử dụng t−ới cho cây trồng. C−ờng độ t−ới phọ thuộc vào đặc điểm đất, cây trồng và nồng độ các chất trong n−ớc thải và dao động từ 0,1 đến 0,2 m/năm (1000m3/ha đến 20000m3/năm ). Ph−ơng pháp t−ới là t−ới ngập hoặc t−ới phun khi dùng n−ớc thảI để t−ới sản l−ợng cây trồng sẽ tăng thêm 20% đến 30%. Quá trình xử lý n−ớc thải sinh hoạt sẽ tạo nên l−ợng lớn bùn cặn ( bằng khoảng 1% thể tích n−ớc thải xử lý ). Giá trị phân bón của tầng loại bùn cặn n−ớc thải đ−ợc nêu trong bảng .15 và hàm l−ợng các nguyên tố vi l−ợng đ−ợc nêu trong bảng . 16. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 28
30. PGS.TS Trần Đức Hạ Sử dụng n−ớc m−a tại chỗ N−ớc cấp Khu dân c− N−ớc thải sau xử lý Công trình XLNT tại chỗ Các chất dinh d−ỡng Trồng cây tại chỗ Sử dụng lại n−ớc thải tại chỗ Thâm canh nông nghiệp Hình .17. Sơ đồ hệ thống thoát n−ớc phân tán có tái sử dụng n−ớc thải. Bảng .15. Thành phần các chất dinh d−ỡng trong các loại bùn cặn nứơc thải, % trọng l−ợng khô Nguyên tố dinh Cặn t−ơi Bùn cặn đã lên Bùn hoạt Phân d−ỡng men tính chuồng Niơ 1,6-4,0 1,7-6,0 2,4-6,5 2,0-2,6 Phốt pho 0,6-5,2 0,9-6,6 2,3-8,0 1,6-1,3 Kali 0,2-0,6 0,2-0,5 0,3-0,4 1,8-1,9 Bùn cặn , n−ớc thải chứa phần lớn các chất hữu cơ, Nitơ và phốt pho. Hàm l−ợng kali t−ơng đối thấp nên ng−ời ta th−ờng bổ sung thêm kali để trộn cùng bùn cặn làm phân bón. Ngoài ra hàm l−ợng CaO trong bùn cặn cao nên nó thích hợp trong việc cải tạo đất chua phèn. Trong n−ớc thải và bùn cặn của nó có chứa các loại vi khuẩn gây bệnh, trứng giun sán . N−ớc thải sinh hoạt là môi tr−ờng tồn tại của các loại vi sinh vật trong đó có vi khuẩn gây bệnh. Ước tính có khoảng 7.000 vi khuẩn Salmoella, 6.000-7.000 vi khuẩn Shigella và 1.000 vi khuẩn Vibrio cholera trong 1 lít n−ớc thải. Các loại vi khuẩn Shigella và Vibrio cholera nhanh chóng bị tiêu diệt trong môi tr−ờng n−ớc thải nh−ng vi khuẩn Salmoella có khả năng tồn tại lâu dài trong đất. Các loại virut cũng xuất hiện nhiều trong n−ớc thải. Ngoài ra trong n−ớc thải sinh hoạt còn có nhiều các loại trứng giun sán nh− Ancylostoma, Ascaris, Trichuris và Taenia và (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 29
31. PGS.TS Trần Đức Hạ th−ờng gây ra các hậu quả nghiêm trọng khi sử dụng trực tiếp n−ớc thải để t−ới rau, nuôi cá Trong 1 gam bùn cặn chứa từ 5 đến 67 trứng giun sán . Trứng giun sán có thể tồn tại trong đất đến 1,5 năm. Vì vậy nên hạn chế t−ới n−ớc thải trong mùa thu hoạch. Đối với các loại rau ăn sống thì không đ−ợc t−ới n−ớc thải. Với một mức độ nào đó, n−ớc thải đô thị có thể làm tăng hàm l−ợng kim loại nặng trong đất khi dùng nó để t−ới cây Hàm l−ợng kim loại nặng trong n−ớc thải các thị trấn và đô thị có sản xuất công nghiệp lớn hơn trong phân bò từ 5 đến 15 lần. Hàm l−ợng Cd, Zn, Cu, Pb . trong đất t−ới n−ớc thải đô thị th−ờng cao hơn trong các mẫu đối chứng t−ới n−ớc sông hồ từ 3 đến 20 lần . Bảng .16. Hàm l−ợng kim loại nặng trong các loại phân bón Nguyên tố Bùn cặn n−ớc thải Phân đạm Phân chuồng As, mg/kg 2-26 2,2-120 3-25 Cd, mg/kg 2-1500 0,05-8,5 0,3-0,8 Cu, mg/kg 50-3300 <1,0 2-60 Hg, mg/kg 0,1-55 0,3-2,9 0,09-0,2 Pb,mg/kg 50-3000 2-37 6,6-15 Zn, mg/kg 700-49000 1-42 15-250 Khi t−ới n−ớc thải vào đất cũng phải thấy rằng chúng sẽ lấp kín các khe hở, cản trở xâm nhập ôxy, tăng độ muối, thêm chất độc trong đất. Cấu trúc của đất có thể bị thay đổi hoặc bị phá vỡ khi d− thừa Natri. Độ hấp thụ Natri của đất phụ thuộc vào tỷ lệ RAS của chất thải: Na RAS= (.8 ) Ca+ Mg 2 Trong đó nồng độ các ion kim loại biểu diễn bằng mg-đglg/l. Việc t−ới các loại n−ớc thải có tỷ lệ RAS xấp xỉ bằng 10 rất dễ gây nguy hiểm cho đất trồng trọt. Vì vậy cần thiết phải có sự lựa chọn n−ớc thải phù hợp, đã có tách kim loại nặng và khử độc khi sử dụng để t−ới cho cây trồng. Một trong những h−ớng xử lý kết hợp với sử dụng bùn cặn n−ớc thải sinh hoạt là lên men chúng để tạo khí biogas ( chủ yếu là khí metan CH4 chiếm 50- 70%). Bùn cặn và sinh khối thực vật thu hồi từ quá trình XLNT trên cánh đồng ngập n−ớc, trong hồ sinh vật có khả năng phân huỷ để tạo thành biogas. Vật liệu để tạo thành khí biogas th−ờng yêu cầu tỷ lệ C:N=10:30 cho đến 20:25. Trong khi đó bùn cặn n−ớc thải sinh hoạt hoặc phân tiêu có C:N = 6:10 , vì vậy việc bổ sung các loại cỏ , bèo trong thành phần nguyên liệu các hầm biogas là cần thiết. Nồng độ chất rắn trong nguyên liệu chiếm 10%. Các hầm biogas th−ờng đ−ợc thiết kế với tải trọng thể tích là 0,5 đến 3 kg nguyên liệu khô không tro /m3 thể tích công tác. một ngày. Khí sinh học thu hồi sau khi khử CO2 bằng n−ớc vôi có thể sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 30
32. PGS.TS Trần Đức Hạ .5.2. Sử dụng n−ớc thải để nuôi trồng thủy sản và nuôi cá. N−ớc thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ và nguyên tố dinh d−ỡng, là môi tr−ờng cho tảo và các loại sinh vật khác phát triển. Theo chu trình dinh d−ỡng trong vực n−ớc, nó là nguồn thức ăn cho cá và các loại thủy sản khác. Tảo và các thực vật n−ớc phát triển trong các hồ sinh vật ổn định hoặc các ao hồ tiếp nhận n−ớc thải không những cung cấp ôxy cho các loại vi khuẩn để ôxy hoá tiếp tục các chất hữu cơ mà còn tổng hợp nên prôtêin trong sinh khối. Trong hồ, tảo và vi khuẩn quan hệ với nhau qua chu trình O2 và CO2. Theo O.N.Rixuna / 18 /, trong hồ sinh vật khi ôxy hoá khoảng 180 đến 280 mg/l chất hữu cơ hoà tan, vi khuẩn tiêu thụ 289ữ347 mg/l chất hữu cơ hoà tan và giải phóng 313ữ473 mg/l CO2. Trong lúc đó tảo sẽ tiêu thụ 360ữ558 mg/l CO2, giải phóng 322ữ496 mg/l O2 và tạo nên sinh khối là 200ữ310 mg/l sinh khối giàu protein. Khoảng 50% tổng protin sinh khối của các ao hồ có nguồn gốc từ tảo. Tảo sử dụng năng l−ợng từ ánh sáng mặt trời, CO2 và các nguyên tố khoáng khác nh− N,P,K để tổng hợp sinh khối. Sản l−ợng nuôi cấy tảo cao hơn sản l−ợng trồng hoa màu khác rất nhiều ( Bảng .17). Các loài tảo lục đơn bào nh− Cholorella, Scenedesmus hoặc tảo lam đa bào nh− Spirulina . giàu protein ,mỡ, các bon, hydrat và vitamin cùng các chất hoạt tính sinh học khác đang đ−ợc nuôi trồng rộng rãi trong n−ớc thải sinh hoạt ở Nhật Bản , các n−ớc Trung á SNG, áo . Bảng .17. Sản l−ợng protein của các loại hoa màu khác nhau Loại hoa màu Sản l−ợng protêin, kg/ha.năm Đậu t−ơng 650 Ngô 270 Lúa mì 150 Lúa 55 Tảo ( trong hồ sinh vật) 82.000 Tảo đ−ợc nuôi trong các bể ngoài trời đ−ờng kính đến 20m sâu từ 1,0m đến 5,0m. Bể nuôi tảo đ−ợc khuấy trộn th−ờng xuyên và cung cấp thêm CO2. Vi trùng gây bệnh trong n−ớc thải có nuôi trồng tảo có thể bị diệt đến 99,9%. Dịch tảo đ−ợc thu hồi bằng các ph−ơng pháp cơ học để làm d−ợc phẩm, làm thức ăn cho gia súc hoặc bơm vào các ao hồ nuôi cá. Sơ đồ làm sạch n−ớc thải kết hợp với nuôi cấy, thu hồi tảo của trạm xử lý n−ớc thải quy mô vừa và làm sạch n−ớc thải kết hợp với nuôi tảo, nuôi cá, t−ới v−ờn (Hệ sinh thái VAC) đ−ợc nêu trong các hình .18 và .19. Đối với trạm xử lý n−ớc thải quy mô vừa, bể nuôi tảo phải đ−ợc cấp thêm CO2 lấy từ nguồn đốt nhiên liệu và khí sinh học của hệ thống nồi hơi cấp nhiệt (hình .19). Việc nuôi trồng tảo ở đây mang tính chất công nghiệp vì sinh khối cảu nó mang tính sản phẩm cao . (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 31
33. PGS.TS Trần Đức Hạ ánh sáng N−ớc thải N−ớc nuôi Bể Bể lắng Hồ nuôi Sinh hoạt Bể lắng Aêroten đợt 2 tảo Tách cá hoặc đợt 1 tảo t−ới ruộng Bùn hoạt tính CO2 tuần hoàn Làm Bùn cặn Xử lý khí thải khô Triệt CH4 Bể Phát nhiên Bể lên men trùng CO2 chứa điện liệu kỵ khí khí Sản Bùn cặn lên men sử Năng l−ợng phẩm dụng bón ruộng tảo Hình .18. Sơ đồ hệ thống xử lý n−ớc thải kết hợp với nuôi tảo. Đối với từng ngôi nhà hoặccụm ngôi nhà, ao nuôi tảo là một trong các nút của hệ sinh thái v−ờn-ao-chuồng (VAC). Tảo không cần thu hồi mà đ−ợc sử dụng trực tiếp để làm thức ăn cho các động vật nguyên sinh, cá vịt . Phần lớn các loại vi khuẩn gây bệnh, các chất hữu cơ có trong n−ớc thải sinh hoạt đã đ−ợc làm sạch nên n−ớc thải có thể sử dụng để t−ơí rau hoặc rửa chuồng trại. Sử dụng n−ớc thải nuôi cá mang lại hiệu quả kinh tế cao, tuy nhiên l−ợng ôxy đủ, nguồn thức ăn dễ thu nhận và hấp thụ là các yếu tố cần thiết để cá phát triển . Vì vậy, cá th−ờng đ−ợc nuôi ở giai đoạn cuối của hệ thống hồ sinh vật. Các loại cá có sản l−ợng cao th−ờng đ−ợc nuôi trong môi tr−ờng n−ớc thải là cá trắm, mè, rô phi Sản l−ợng cá nuôi ở các vùng n−ớc thải ở n−ớc ta cũng nh− một số n−ớc khác nh− ấn Độ, Thái Lan, Philipin / 23 / dao động từ 1,0 đến 3 tấn/ha.năm. Sơ đồ hệ thống hồ sinh vật xử lý n−ớc thải kết hợp nuôi cá nêu trong hình .19. Yêu cầu cơ bản đối với việc nuôi cá bằng n−ớc thải là đảm bảo chế độ ôxy . Cá chép phát triển trong nguồn n−ớc có hàm l−ợng ôxy hoà tan lớn hơn 4 mg/l; còn cá hồi đòi hỏi l−ợng oxy trên 6 mg/l. Tuy nhiên hàm l−ợng ôxy hoà tan phù thuộc vào tải l−ợng BOD trong hồ. Trong điều kiện nhiệt đới tải l−ợng này không lớn hơn 1gBOD/m2.ngày. Giá trị pH của n−ớc thải nuôi cá nẳm tong khoãng từ 7 đến 8. Thông th−ờng ao hồ nuôi cá có thơìu gian l−u n−ớc thủy lực từ 3 đến 10 ngày và độ sâu từ 0,5m đến 0,8m. Với việc nuôi cá trong bậc cuối cùng của hệ thống hồ sinh vật ba bậc nguy cơ ô nhiểm vi khuẩn gây bệnh trong cá giảm hẳn Theo Marais, 1974 / 23/ , số l−ợng fecal coliform có thể giảm xuống d−ới 1000 coli/100ml trong hồ sinh vật bậc ba đáp ứng yêu cầu cho phép với nguồn n−ớc nuôi cá theo quy định của tổ (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 32
34. PGS.TS Trần Đức Hạ chức y tế thế giới. Khi sử dụng hồ tự nhiên hoặc hồ đô thị để nuôi cá cần phải biết đ−ợc hoạt động nh− một công trình xử lý hay nguồn tiếp nhận n−ớc thải. Mêthane N−ớc pha loãng N−ớc thải sinh hoạt và n−ớc thải Bể tự hoại chuồng trại Ao nuôi tảo Ao nuôi cá và vịt N−ớc rửa chuồng trại T−ới rau N−ớc thấm Hình .19. Sơ đồ hệ thống xử lý kết hợp sử dụng n−ớc thải quy mô nhỏ ( hệ sinh thái VAC). Hồ nuôi cá N−ớc thải Hồ kỵ Hồ tùy tiện (Làm thoáng Bể lắng khí tự nhiên) Hình .20. Sơ đồ hệ thống xử lý n−ớc thải bằng hồ sinh vật kết hợp nuôi cá. .6. Các quy định chung về quản lý,vận hμnh các công trình xử lý n−ớc thải quy mô nhỏ .6.1. Đ−a công trình vào hoạt động Yêu cầu đối với các công trình xử lý n−ớc thải là phải hoạt động ổn định, đúng quy trình. Để đ−a công trình vào hoạt động, cần có các hồ sơ kỹ thuật sau đây: - Các văn bản nghiệm thu công trình; - Giấy thoả thuận môi tr−ờng cho phép đ−a công trình vào hoạt động; - Các bản vẽ hoàn công; - Các tài liệu h−ớng dẫn lắp đặt và sử dụng các thiết bị, công trình xử lý n−ớc thải. Tr−ớc khi đ−a công trình vào sử dụng phải thu dọn sạch sẽ các đồ vật, đất đá Sau đó tiến hành kiểm tra sự hoạt động của công trình bằng n−ớc sạch. Đầu tiên tiến hành thử độ kín khít của công trình, sau đó kiểm tra các thông số thủy lực, sự làm việc của các van, phai chắn n−ớc cũng nh− từng bộ phận của thiết bị. Chỉ sau khi (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 33
35. PGS.TS Trần Đức Hạ kiểm tra xong mới đ−ợc dẫn n−ớc thải vào công trình. Không nên xả kiệt n−ớc khỏi công trình mà nên để lại một ít n−ớc sạch rồi dẫn n−ớc thải vào Tùy theo cơ chế và quy mô công trình xử lý n−ớc thải mà quy định thời gian đ−a công trình vào hoạt động, thời gian khởi động Công việc này cần các chuyên gia có kinh nghiệm theo dõi và tiến hành hiệu chỉnh. Thời gian khởi động một số loại công trình xử lý n−ớc thải có thể tham khảo theo bảng .18. Bảng .18. Thời gian đ−a các công trình xử lý n−ớc thải vào hoạt động Tên công trình Thời gian khởi động Yêu cầu quản lý vận hành trong thời gian khởi động Bể tự hoại Lắng cặn: Sau 1 ữ 3 ngày Đ−a l−ợng cặn đã lên men bằng Lên men cặn lắng: Sau 3 khoảng 15 ữ 20% dung tích phần tháng chứa cặn để gây men Bể lắng hai vỏ Lắng cặn: Sau 3 ữ 5 ngày Đ−a l−ợng cặn đã lên men bằng Lên men cặn lắng: Sau 3 khoảng 15 ữ 20% dung tích phần tháng chứa cặn để gây men Bể lọc kỵ khí Từ 2 ữ 3 tháng L−u l−ợng n−ớc thải cấp cho bể trong thời gian khởi động tăng dần từ 25% đến 100% l−u l−ợng thiết kế Bể lọc sinh học Từ 2 ữ 3 tháng cho đến khi Tăng dần l−u l−ợng n−ớc thải từ 10 xuất hiện nitơrat trong n−ớc đến 25% l−u l−ợng thiết kế. Thời thải sau xử lý gian 1 chu kỳ t−ới từ 5 đến 6 phút Bể Aeroten Từ 1 đến 2 tháng cho đến khi Cho bùn hoạt tính lấy từ nơi khác để chỉ số bùn đo trong bình sục khí với khoảng 30% l−u l−ợng Imhoff là 200 ữ 300 ml/l n−ớc thải trong thời gian đầu. Sau đó (nếu có bùn hoạt tính từ nơi tăng dần công suất cấp n−ớc thải cho khác đ−a về thì thời gian này đến khi chỉ số bùn là 200 ữ 300 ml/l giảm xuống còn từ 2 tuần đến 1 tháng) Hồ sinh học Từ 2 đến 3 tháng sau khi Giai đoạn đầu có thể bơm n−ớc sông hình thành hệ sinh vật trong vào đầy hồ, sau đó xả n−ớc thải dần hồ dần vào hồ Bãi lọc ngập n−ớc Từ 2 đến 3 tháng sau khi cây phát triển phía trên bề mặt Trong thời gian đ−a công trình vào hoạt động, cần tiến hành nghiên cứu, phân tích n−ớc thải để xác định đ−ợc là công trình đó có đảm bảo làm sạch theo yêu cầu hay không. Các số liệu thu nhận đ−ợc trong giai đoạn này đ−ợc bổ sung vào quy trình vận hành công trình XLNT. N−ớc thải đ−a về công trình trong giai đoạn này có l−u l−ợng và nồng độ tháp hơn giá trị thiết kế . Hiệu quả và thời gian của giai đoạn khởi động chủ yếu phụ thuộc vào trình độ chuyên môn và ý thức trách nhiệm của công nhân vận hành. Công nhân trực tiếp quản lý công trình XLNT phải nắm đ−ợc các quá trình cơ bản diễn ra công trình (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 34
36. PGS.TS Trần Đức Hạ đó Điều kiện quản lý vận hành các công trình XLNT rất nghiêm ngặt vì vậy đòi hỏi ng−ời công nhân phải có tinh thần trách nhiệm đối với công việc của mình. .6.2. Nguyên tắc quản lý vận hành một số công trình xử lý n−ớc thải Các công trình xử lý n−ớc thải đ−ợc vận hành theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5576-91 Hệ thống cấp thoát n−ớc- Quy phạm quản lý kỹ thuật / 3 / và Quy chuẩn Hệ thống cấp thoát n−ớc trong nhà và công trình / 4 /. Nguyên tắc vận hành các công trình phải phù hợp với các quá trình XLNT diễn ra trong đó. Yêu cầu và trình độ vận hành các công trình XLNT phụ thuộc vào loại công trình XLNT tại chỗ hay là XLNT tập trung. a. Quản lý vận hành các công trình XLNT tại chỗ. Các công trình XLNT tại chỗ nh− bể tự hoại, giếng thấm, bãi lọc ngầm, bể thu dầu mỡ đ−ợc xây dựng trong khuôn viên các ngôi nhà, các công trình dịch vụ công cộng. Các công trình XLNT loại này pải đ−ợc quản lý, vận hành theo một số yêu cầu cơ bản sau đây. Bùn cặn trong bể tự hoại phải đ−ợc th−ờng xuyên lấy ra khỏi bể tự hoại với chu kỳ từ 6 tháng đến 1 năm. Khi lấy bùn phải để lại khoảng 20% bùn đã lên men để làm mồi cho quá trình phân huỷ chu kỳ sau. Khi hút bùn, đàu ống hút máy bơm phải cho xuống tận đáy bể. Váng cặn trong bể phải đ−ợc phá và vớt th−ờng xuyên để chống tắc ống dãn n−ớc thải. Trên nắp bể tự hoại không đ−ợc trồng cây hoặc xây dựng các công trình khác. Nếu mùi khó chịu do quá trình lên men axit trong bể bốc lên thì phải cho thêm vôi cùng n−ớc thải chảy vào bể trong một vài ngày. N−ớc thải tr−ớc khi xả vào giếng thấm phải đ−ợc tách rác, cát và cặn. Giếng thấm đ−ợc bảo d−ỡng chu đáo bằng cách mở nắp ra theo dõi th−ờng xuyên. Nếu khả năng thấm bị hạn chế thì phải xúc lớp cát phía trên rửa sạch. Khi độ thấm n−ớc không đảm bảo đ−ợc nữa thì phải đào giếng mới ở vị trí khác. Dầu, mỡ và các loại chất nổi khác phải đ−ợc vớt th−ờng xuyên ra khỏi bể thu dầu mỡ. Sau mỗi lần đóng bể 4 giờ, cần rửa bể bằng n−ớc sạch. L−ợng n−ớc rửa bể thông th−ờng bằng 15% dung tích hữu ích của bể. Mỡ phải đ−ợc vớt ra khỏi bể và chỉ để lại một lớp dày không quá 15 cm. b. Các công trình của trạm XLNT tập trung. Các công trình của trạm XLNT tập trung th−ờng đ−ợc xây dựng hợp khối chia thành hai nhóm: nhóm các công trình lắng kết hợp lên men bùn cặn và nhóm các công trình xử lý sinh học n−ớc thải. Bể lắng hai vỏ (bể lắng Imhoff) bao gồm hai phần: máng lắng và ngăn bùn. N−ớc thải chảy vào máng lắng phải đ−ợc phân bố đều khắp tiết diện ngang của máng. Phía cuối máng lắng phải có tấm chắn nổi (đặt sâu d−ới mức n−ớc khoảng 10 - 15 cm). Các chất nổi, váng bùn phải đ−ợc vớt th−ờng xuyên. Khi lớp cặn trong ngăn bùn chỉ cách khe hở máng lắng 1,0m thì xả cặn đã lên men đợt đầu ra khỏi bể. Cứ sau 10 ngày thì xả cặn một lần. L−ợng bùn giữ lại sau một lần xả tối thiểu là 30% tổng l−ợng bùn trong bể. Cặn chín có độ ẩm là 90% và độ tro cao. Nếu có bùn nổi lên trong vùng lắng hoặc có bọt khí trong vùng mặt thoáng của bể thì điều đó chứng tỏ quá trình lên men không ổn định và phải thực hiện một trong các biện pháp sau đây: - Thay cặn lên men không ổn định bằng cặn chín của ngăn bùn hoạt động tốt; - Cho bể ngừng hoạt động một thời gian và bổ sung vôi sữa vào sau đó khuấy trộn đều. Đối với bể lắng hai vỏ kép để cặn phân phối đều trong hai ngăn bùn, định kỳ hai ngày một lần phải thay đổi chức năng cửa vào và cửa ra của máng lắng. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 35
37. PGS.TS Trần Đức Hạ Để bể lọc sinh vật làm việc bình th−ờng cần phải: - Th−ờng xuyên xem xét và tẩy rửa thiết bị phân phối n−ớc; - Th−ờng xuyên xem xét khoảng không ở đáy bể, các kênh dẫn và phân phối khí, các máng thu n−ớc. Trong tr−ờng hợp bị tắc máng thu thì phải rửa bằng n−ớc cấp từ hệ thống cấp n−ớc vào và thông r−ả bể; - Loại trừ lớp bùn thối rữa trên bề mặt lớp vật liệu lọc bằng cách xúc ra và rửa sạch, sau đó xếp lại; Th−ờng xuyên bổ sung vật liệu thiếu hụt trong quá trình này; - Kiểm tra l−ợng không khí cấp vào bể, hiệu suất thông gió bằng cách phân tích mẫu n−ớc (xác định các chỉ tiêu hoá lý nh− pH, ôxy hoà tan ). Đối với bể aeroten, điều kiện để bể làm việc ổn định là phải đủ bùn hoạt tính. Nồng độ thể tích bùn hoạt tính, xác định bằng ph−ơng pháp đo trong ống Imhoff, phải trên 200ml/l thì bể mới có thể hoạt động đ−ợc. Khi nồng độ thể tích bùn hoạt tính từ 300 đến 600 ml/l thì bể hoạt động tốt. Hàm l−ợng ôxy hoà tan trong bể aeroten phải th−ờng xuyên đ−ợc đảm bảo từ 2 đến 4mg/l. Để các quá trình sinh hoá trong aeroten diễn ra ổn định, các máy bơm bùn và máy sục khí phải làm việc đạt công suất yêu cầu và liên tục. N−ớc thải và bùn hoạt tính phải đ−ợc trộn đều tại tất cả mọi vị trí trong bể. Hiệu quả XLNT trong bể đ−ợc xác định qua các chỉ tiêu chất l−ợng n−ớc, nồng độ ôxy hoà tan, liều l−ợng bùn hoạt tính. Khi tải l−ợng hữu cơ (BOD) trong bể tăng, bùn hoạt tính có thể bị tr−ơng, dễ tạo thành các hạt nhỏ, rời rạc và khó lắng. Trong bùn xuất hiện nhiều vi sinh vật hình sợi. Khi ôxy không đủ hoặc có chất độc hại trong n−ớc thải, hiện t−ợng này cũng th−ờng xảy ra. Một số biện pháp khắc phục hiện t−ợng bùn tr−ơng nh− sau: - Tăng c−ờng sục khí; -Xả bùn d−; - Tạm thời giảm tải trọng thuỷ lực của bể; -Pha loãng n−ớc thải bằng n−ớc sông, hồ; - Tháo kiệt, cọ sạch và xả đợt n−ớc thải mới vào bể. Tr−ờng hợp bùn hoạt tính trong bể aeroten bị nổi có thể do tải l−ợng hữu cơ quá thấp dẫn đến quá trình nitơrat hoá xảy ra. Trong bể lắng đợt hai lại diễn ra quá trình khử nitơrat, kèm theo việc nổi bọt khí nitơ. Mật độ bùn giảm xuống đến mức bùn có thể nổi lên mặt n−ớc và tràn ra khỏi bể lắng đợt hai. Để khắc phục hiện t−ợng bùn nổi, cần giảm thời gian sục khí và cọ rửa bùn ở đáy và thành bể lắng đợt hai. Đối với các loại aeroten thổi khí kéo dài, yêu cầu vận hành và bảo d−ỡng rất nghiêm ngặt. Vì vậy các công trình này đòi hỏi phải có công nhân trình độ cao theo dõi, quản lý. Kênh ôxy hoá tuần hoàn, một dạng aeroten thổi khí kéo dài, có nồng độ thể tích bùn hoạt tính tuần hoàn d−ới 200ml/l. Bùn thừa phải th−ờng xuyên đ−a ra khỏi m−ơng. Việc xả bùn và tháo kiệt m−ơng nên làm trong mùa nóng để bùn hoạt tính mới hình thành nhanh hơn. Các thiết bị cơ khí nh− máy khuấy, guồng quay, máy bơm, van, khoá phải th−ờng xuyên bảo d−ỡng, bôi dầu mỡ Trong trạm XLNT phải có phòng thí nghiệm phân tích n−ớc để kiểm tra hiệu quả làm việc của các công trình. Đối với các trạm XLNT công suất d−ới 1400m3 /ngày thì mẫu n−ớc có thể đ−ợc kiểm nghiệm tại các phòng phân tích n−ớc của cơ quan quản lý môi tr−ờng địa ph−ơng. Các chỉ tiêu phân tích th−ờng là l−u l−ợng pH, nồng độ ôxy hoà tan, hàm l−ợng cặn lơ lửng, BOD, độ kiềm, liều l−ợng bùn hoạt tính, nồng độ thể tích bùn hoạt tính, hàm l−ợng nitơrat, nitơ amôn, photphat, fecal coliform trong n−ớc thải dòng vào, dòng ra và ngay tại các công trình XLNT. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 36
38. PGS.TS Trần Đức Hạ Công nhân vận hành các công trình XLNT phải đ−ợc h−ớng dẫn về quy trình vận hành các công trình, các nguyên tắc về an toàn lao động và phòng cháy, chữa cháy, các biện pháp phòng ngừa và khắc phục sự cố Các cán bộ kỹ thuật của trạm có nhiệm vụ: - Bảo đảm chế độ làm việc bình th−ờng của từng công trình và của toàn trạm; - Bảo đảm việc sửa chữa th−ờng kỳ và sửa chữa lớn các công trình và thiết bị; - Theo dõi việc ghi sổ trực của công nhân vận hành công trình; - Lập các báo cáo kỹ thuật về quản lý công trình hàng tháng và hàng năm; - Bảo quản các hồ sơ kỹ thuật tất cả các công trình và bổ sung các tính năng kỹ thuật các thiết bị, công trình vào các hồ sơ này trong quá trình quản lý; - Nghiên cứu chế độ hoạt động của từng công trình để hoàn thiện và cải tiến quy trình vận hành, bảo d−ỡng - Tổ chức các lớp học nâng cao trình độ cho công nhân, giới thiệu các nguyên tắc về an toàn lao động, phòng cháy, chữa cháy .6.3.Xác định chi phí quản lý và vận hành các trạm XLNT quy mô vừa và nhỏ. Các trạm XLNT quy mô vừa và nhỏ phù hợp với việc xử lý n−ớc thải phân tán hoặc xử lý n−ớc thải tại chỗ. Công tác vận hành kỹ thuật của các công trình XLNT quy mô vừa và nhỏ không phức tạp và không đòi hỏi trình độ cao nh− đối với các trạm XLNT công suất lớn. Tuy nhiên chi phí đầu t− xây dựng và chi phí quản lý vận hành các trạm nhỏ xét trên tổng thể đô thị thì có thể cao hơn các chi phí của trạm XLNT công suất lớn. Mặt khác, đối với hệ thống thoát n−ớc phân tán, mỗi trạm XLNT có một công nghệ riêng nên việc quản lý và vận hành không đ−ợc thống nhất, kiểm soát chất l−ợng n−ớc cũng gặp khó khăn. Tuy nhiên trong điều kiện Việt nam và các n−ớc đang phát triển khác, hệ thống xử lý n−ớc thải phân tán và xử lý n−ớc thải tại chỗ phù hợp với khả năng đầu t− theo từng giai đoạn cũng nh− điều kiện tự nhiên của mìn. Khi xác định hiệu quả kinh tế của trạm XLNT cần phải xác định suất đầu t− tính cho một m3 n−ớc thải hoặc tính cho một ng−ơì dân mà hệ thống thoát n−ớc phục vụ. Song cũng rất khó dẫn ra đ−ợc các giá trị tổng quát do các khoản chi phí luôn thay đổi do giá cả biến động, mức thuế không ổn định và điều kiện mỗi địa ph−ơng, mỗi khu vực một khác. Chi phí đầu t− cũng phụ thuộc vào công suất hệ thống thoát n−ớc và công nghệ triển khai. Mối quan hệ giữa mức độ XLNT yêu cầu và chi phí xử lý tính cho một m3 n−ớc thải đ−ợc biểu diễn trên hình .21 sau đây. Chi phí C 4 Xử lý triệt để Khử BOD,N vμ P 3 2 Xử lý bậc hai Xử lý bậc hai 1 bằng bùn hoạt tính Xử lý bậc 1 30 70 100 E ,% BOD đ−ợc khử Hình .21. Biểu đồ quan hệ giữa chi phí và hiệu quả XLNT. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 37
39. PGS.TS Trần Đức Hạ Chi phí đầu t− đ−ợc lập theo nguyên tắc lập hồ sơ dự toán xây dựng cơ bản có tính đến tất cả các yếu tố nh− diện tích đất xây dựng, chuẩn bị mặt bằng, san nền và hạ mực n−ớc ngầm,xây lắp công trình, các thiết bị lắp đặt, hoá chất và điện năng để vận hành chạy thử , các chi phí xây dựng cơ bản khác và thuế giá trị gia tăng. Chi phí xây dựng giữa các các công trình XLNT xây dựng hợp khối và không hợp khối cũng khác nhau rất nhiều. Khi xây dựng hợp khối các công trình, diện tích đất xây dựng giảm nh−ng chi phí cho kết cấu công trình lại tăng lên rất nhiều. Kết hợp các ao hồ, đồng ruộng , bãi đất có sẵn để XLNT thì giá thành xây dựng trạm sẽ giảm đi rất nhiều. Trong điều kiện cho phép , sau khi qua bể tự hoại, nếu n−ớc thải xử lý tại chỗ trong ao hồ sinh vật, bãi lọc ngầm, giếng thấm thì chi phí đầu t− xây dựng sẽ giảm đi rất nhiều.Giá thành xử lý n−ớc thải bao gồm chi phí khấu hao và chi phí quản lý. Chi phí khấu hao là cố định . Ng−ời ta th−ờng lấy chi phí khấu hao trung bình là 2,5% cho các công trình thoát n−ớc và xử lý n−ớc thải. Đối với công trình trên mặt đất chi phí khấu hao lấy là 1,25% và công trình d−ới mặt đất là 5% chi phí đầu t−. Đối với các công trình XLNT hợp khối giá thành xử lý có thể phân bố nh− sau / 6 /: -Chi phí khấu hao : 20-30% -Chi phí năng l−ợng ( điện , gas ): 25-40%; -Chi phí hoá chất : 10-15%; -Chi l−ơng và các phụ phí khác : 30-50%; -Sửa chữa th−ờng kỳ và bảo d−ỡng thiết bị: 5-10%. Quy mô công trình càng nhỏ, số ng−ời sử dụng trạm XLNT càng ít thì chi phí xây dựng và chi phí quản lý tính cho một ng−ời dân hoặc cho một mét khối n−ớc thải xử lý càng tăng. Chi phí vận hành, quản lý các công trình XLNT là yếu tố cần phải tính đến khi lựa chọn dây chuyền công nghệ XLNT. Các biểu thức xác định giá thành xử lý một mét khối n−ớc thải đô thị C , đ−ợc thiết lập trên cơ sở tổng hợp các số liệu về chi phí vận hành các trạm XLNT của các dự án trong và ngoài n−ớc trong nhiều năm qua / 7, 8/, nh− sau. -XLNT bậc 1 trong bể lắng và khử trùng n−ớc thải: C=10,2Q-0,36 ,cent/m3 ( .9) -XLNT bằng ph−ơng pháp sinh học và khử trùng n−ớc thải với hiệu suất xử lý 90% khi BOD5 của n−ớc thải ban đầu d−ới 250 mg/l : C=34.Q-0,36 , cent/m3 ( .12) -XLNT bằng ph−ơng pháp sinh học và khử trùng n−ớc thảivới hiệu suất xử lý < 90% khi BOD5 của n−ớc thải ban đầu từ 250 đến 500 mg/l : C=46,8.Q-0,37 , cent/m3 ( .13) (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 38
40. PGS.TS Trần Đức Hạ -XLNT trong hồ sinh vật : C=1,76.Q-0,41 , cent/m3 ( .14) Trong các biểu thức trên đây C là giá thành xử lý 1m3 n−ớc thải tính theo cent và Q là công suất trạm XLNT tính theo nghìn m3/ngày. Chi phí nhân công N, đô la Mỹ/năm , bao gồm l−ơng công nhân trực tiếp vận hành công trình, chi phí giám sát, chi phí hành chính, bảo hiểm xã hội, công tác phòng thí nghiệm , theo Tổ chức Bảo vệ môi tr−ờng Mỹ EPA/ 28 / , xác định nh− sau: N =8,31.Q0,717 ( .15) Trong đó: Q- l−u l−ợng n−ớc thải trung bình trong ngày, m3/ngày. Giá thành xây dựng và chi phí quản lý vận hành các công trình thoát n−ớc và xử lý n−ớc thải sinh hoạt theo nghiên cứu của Tổ chức Bảo vệ môi tr−ờng Mỹ ( EPA) / 28 / đ−ợc nêu trong bảng .19 sau đây. Bảng .19. Giá thành xây dựng và chi phí quản lý, vận hành các công trình thoát n−ớc và xử lý n−ớc thải đô thị theo nghiên cứu của EPA. Công trình Giá thành xây dựng C Chi phí vận hành, Thời hạn quản lý M phục vụ T Cống thoát n−ớc tự chảy 4.512Q0,568 97Q0,301 50 Trạm bơm chuyển bậc 0,00004Q2+34Q+316.261 0,80Q+18.526 15 Xử lý sơ bộ bằng bể lắng cát 674Q0,611 0,96Q+25.038 30 và thiết bị chắn rác Xử lý sơ bộ bằng bể lắng cát 531Q0,616 0,96Q+25.038 30 và không có thiết bị chắn rác Lắng đợt một có bơm bùn -0,00002Q2+19,29Q 1,69Q+11.376 50 +220.389 Bể aeroten truyền thống 72Q+368.043 4,58Q+36.295 40 Bể aeroten có ngăn khử nitơ 90Q+612.777 93Q0,834 40 Bể lắng đợt hai sau aeroten 2941Q0,609 3,32Q+5.842 40 Bể lọc sinh học cao tải -0,00007Q2+56,89Q 278Q0,505 50 +244,791 Bể lắng đợt hai sau bể lọc -0,0000Q2+44,77Q -0,000003Q2+5,2Q 40 sinh học cao tải (kể cả bơm +323.702 +5733 tuần hoàn) Ngăn nitrat hoá và bể lắng -0,00006Q2+77Q+636.567 -0,000005Q2+3Q 40 +52.683 Ngăn khử nitrat và bể lắng -0,00004Q2+45Q+398.838 14,5Q+61.827 40 Hệ thống cloratơ khử trùng 795Q0,958 -0,000001Q2 + 15 2,36Q+24.813 Trạm bơm bùn -0,0000Q2+44,77Q -0,000003Q2 10 +323.702 +5,2Q+5733 (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 39
41. PGS.TS Trần Đức Hạ Bể nén bùn trọng lực 177Q0,68 -0,0000003Q2 50 +0,18Q+4136 Bể ổn định hiếu khí bùn -0,00002Q2+23,7Q 8,54Q0,916 40 +208.627 Sân phơi bùn 89Q0,854 -0,00002Q2 20 +2,57Q+8003 Thiết bị ép lọc bùn cặn 10.255Q0,481 3165Q0,348 15 Các công trình phụ trợ khác 1438Q0,567 -0,000003Q2 50 +1,97Q+57.349 Ghi chú : Q- l−u l−ợng n−ớc thải trung bình trong ngày, m3/ngày; C- giá thành xây dựng (xây lắp và thiết bị ) của công trình, đô la Mỹ; M- chi phí quản lý và vận hành công trình, đo la Mỹ/năm; T-thời gian hoạt động của công trình, năm. Tμi liệu tham khảo ch−ơng . 1. Bộ Khoa học,Công nghệ và Môi tr−ờng. Các tiêu chuẩn Nhà n−ớc Việt nam về môi tr−ờng.Tập 1: Chất l−ợng n−ớc. NXB Khoa học và Kỹ thuật,1995. 2. Bộ Xây dựng. 20TCN 51-84: Thoát n−ớc, mạng l−ới bên ngoài và công trình-Tiêu chuẩn thiết kế. NXB Xây dựng, Hà nội, 1989. 3. TCVN5576-91.Hệ thống cấp thoát n−ớc-Quy phạm quản lý kỹ thuật. Hà nội, 1992. 4. Bộ Xây dựng. Quy chuẩn hệ thống cấp thoát n−ớc trong nhà và công trình. NXB Xây dựng, Hà nội, 2000. 5. TCXD 188: 1996. N−ớc thải -Tiêu chuẩn thải. NXB Xây dựng,1996. 6. Grulơ I. Công trình làm sạch n−ớc thải loại nhỏ. NXB Xây dựng,Hà nội, 1985. 7. Trần Đức Hạ. Báo cáo đề tài NCKH B94-16-6D-37.Mô hình các trạm xử lý n−ớc thải công suất nhỏ trong điều kiện Việt nam. Tr−ờng Đại học Xây dựng,Hà nội, 1995. 8. Trần Đức Hạ. Báo cáo đề tài NCKH B96-34-06 Xử lý n−ớc thải và phế thải rắn bệnh viện. Tr−ờng Đại học Xây dựng, Hà nội, 1998. 9. Hoàng Huệ. Xử lý n−ớc thải.NXB Xây dựng, Hà nội,1996. 10. Trịnh Xuân Lai.Tính toán thiết kế các công trình xử lý n−ớc thải.NXB Xây dựng,2000. 11. Trần Hiếu Nhuệ, Lâm Minh Triết.Xử lý n−ớc thải. Tr−ờng Đại học Xây dựng,1978. 12. Trần Hiếu Nhuệ. Xử lý n−ớc thải bằng ph−ơng pháp sinh học. Tr−ờng Đại học Xây dựng, 1990. 13. Uỷ ban Nhà n−ớc Liên xô về xây dựng. Thoát n−ớc - Hệ thống thoát n−ớc bên ngoài và công trình ( Quy phạm CΗIIΠ 2.04.03-85CΗIIΠ 2.04.03-85 ). Matscơva,1986 (tiếng Nga). 14. Karelin Ia.A. Jucốp D.D. Jucốp V.N.Repin B.N. Xử lý n−ớc thải công nghiệp trong aeroten.NXB Xây dựng , Matscơva ,1973 ( tiếng Nga). 15. Siphơrin X.M. Thoát n−ớc.NXB Đại học,Matscơva,1970 ( tiếng Nga). 16. Sinhep O.P.Tăng c−ờng xử lý sinh học n−ớc thải.NXB Kỹ thuật , Kiép,1983( tiếng Nga). 17. Jacôvlev X.V.Karelin J.A. và các ng−ời khác. Thoát n−ớc.NXB Xây dựng Matscơva,1975 (tiếng Nga). 18. BS 629/:1983.British Standard Code of practice for Design and installation of small sewage treatment works and cesspools. BSI,London,1983. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 40
42. PGS.TS Trần Đức Hạ 19. Barnes D.,Wilson F. The Design and Operation of Small Sewage Works . E and F.N. Spon, London,1976. 20. Decentralised Wastewater Treatment in Developing Countries ( DEWATS). BORDA, Bremen,1998. 21. Degremont. Water Treatment Handbook. Paris,1979. 22. Eckenfelder W.W.Activated Sludge Treatment of Industrial Wastewater . Eckenfelder Inc., Tennessee, 1975. 23. Mara D.D. Sewage Treatment in Hot Climates. ELBS,1975. 24. Mark.J. Hammer .Water and Wastewater Technology .Prentice Hall International,Inc.,1996. 25. Melcalf and Eddy Inc. Wastewater Engineering: Treatment, Disposal and Reuse, 3rd edition, McGraw-Hill,Inc.,New York ,1991. 26. Robert A.Corbitt. Standard Handbook of Environmental Engineering. McGraw -Hill, Inc., New York,1990. 27. Ronal L. Droste. Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment. John Wiley&Sons,Inc. New York,1997. 28. Syed R. Qasim. Wastewater treatment plants. Technomic Publishing Co.Inc 1999. 29. The Handbook on Water Treatment. Kemira Kemi AB,Helsingborg,1998. 30. US EPA. Design Manual : On-site wastewater treatment and disposal systems. EPA 625/1-80-012, Office of water program operation . Washinton D. C., 1980. 31. US EPA. Manual : Wastewater treatment / Disposal for Small Communities.Washinton D. C., 1980. 32. US EPA. Operation of Wastewater Treatment Plant . EPA Office of water program operation. Washinton D. C., 1980. 33. Veestra Ir.S.Wastewater Treatment. ZHE-DELF , 1995. 34. Techniques et economie de l'epuration deseaux résiduaires. Cahiers techniques de la préventation des pollutions, Paris, 1980. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 41
43. PGS.TS Trần Đức Hạ Phụ lục 1. TCVN 6772:2000-Chất l−ợng n−ớc -N−ớc thải sinh hoạt -Giới hạn ô nhiễm cho phép Water Quality - Domestic Wastewater Standards 1.Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn áp dụng đối với n−ớc thải sinh hoạt các loại cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng và chung c− khi xả vào các vùng n−ớc quy định ở những nơi ch−a có HTTN và XLNT tập trung. 2.Giới hạn ô nhiễm cho phép: Bảng 1. Thông số ô nhiễm và giới hạn cho phép TT Thông số Giá trị giới hạn Mức I Mức II Mức III Mức IV Mức V 1 pH 5-9 5-9 5-9 5-9 5-9 2 BOD5, mg/l 30 30 40 50 200 3 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 Sun phua(theo H2S), mg/l 1,0 1,0 3,0 4,0 KQĐ - 7 Nitơrát (NO3 ), mg/l 30 30 40 50 KQĐ 8 Dầu mỡ (thực phẩm), mg/l 20 20 20 20 100 3- 9 Phosphat (PO4 ), mg/l 6 6 10 10 KQĐ 10 Coliform, MPN/100ml 1.000 1.000 5.000 5.000 10.000 Ghi chú:KQĐ- Không quy định giá trị; Các mức I,II,III,IV và V: theo loại hình và quy mô công trình dịch vụ nh− sau. Bảng 2. Các mức áp dụng đối với các cơ sở dịch vụ , công cộng và khu chung c−. Loại hình Quy mô Mức áp dụng Ghi chú theo bảng 1 1.Khách sạn D−ới 60 phòng Mức III Từ 60 đến 200 phòng Mức II Trên 200 phòng Mức I 2.Nhà trọ, nhà khách Từ 10 đến 50 phòng Mức IV Từ 50 đến 250 phòng Mức III Trên 250 phòng Mức II 3.Bệnh viện nhỏ, trạm xá Từ 10 đến 30 gi−ờng Mức II Phải khử trùng Trên 30 gi−ờng Mức I n−ớc thải 4.Bệnh viện đa khoa Mức I 5.Trụ sở các cơ quan hành Từ 5.000 đến 10.000m2 Mức III Diện tích tính là chính, văn phòng đại diện Từ 10.000 đến 50.000m2 Mức II khu vực làm việc Trên 50.000 m2 Mức I 6.Tr−ờng học, viện nghiên Từ 5.000 đến 25.000m2 Mức II cứu và các cơ sở t−ơng tự Trên 25.000 m2 Mức I 7.Cửa hàng bách hoá, siêu Từ 5.000 đến 25.000 m2 Mức II (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 42
44. PGS.TS Trần Đức Hạ thị Trên 25.000 m2 Mức I 8.Chợ thực phẩm t−ơi sống Từ 500 đến 1.000 m2 Mức IV Từ 1.000 đến 1.500 m2 Mức III Từ 1.500 đến 25.000 m2 Mức II Trên 25.000 m2 Mức I 9.Nhà hàng ăn uống, nhà ăn D−ới 100 m2 Mức V công cộng, cửa hàng thực Từ 100 đến 250 m2 Mức IV phẩm Từ 250 đến 500 m2 Mức III Từ 500 đến 2.500 m2 Mức II Trên 2.500 m2 Mức I 10.Khu chung c− D−ới 100 căn hộ Mức III Từ 100 đến 500 căn hộ Mức II Trên 500 căn hộ Mức I Ghi chú: Đối với các thông số không có trong bảng 1 thì nồng độ giới hạn cho phép của nó đ−ợc xác định theo TCVN 5945-1995. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 43
45. PGS.TS Trần Đức Hạ Phụ lục 2. TCXD 188:1996- N−ớc thải đô thị - Tiêu chuẩn thải Urban Wastewater - Discharge Standards 1.Phạm vi ứng dụng: Tiêu chuẩn này quy định nồng độ giới hạn cho phép của các chất ô nhiễm chủ yếu có trong n−ớc thải đô thị khi xả vào nguồn n−ớc mặt phục vụ làm nguồn cung cấp cho trạm xử lý n−ớc n−ớc ăn uống và sinh hoạt ( nguồn loại A ) và vào HTTN chung của thành phố ( nguồn loại B). 2. Giá trị giới hạn các thông số ô nhiễm trong n−ớc thải đô thị. TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn Loại A Loại B 1 Nhiệt độ oC 40 40 2 pH 6-9 5-9 3 Độ màu Độ Pt/Co 20 50 4 Độ đục NTU 50 100 5 Tổng chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 50 100 6 Tổng chất rắn hoà tan mg/l 1.000 3.000 7 COD mg/l 50 100 8 BOD5 mg/l 20 50 9 Clorua (Cl-) mg/l 250 1.000 2- 10 Sunphát ( SO4 ) mg/l 200 1.000 - 11 Nitơrit ( NO2 ) mg/l 0,1 2,0 - 12 Nitơrat (NO3 ) mg/l 50 - 13 Dầu mỡ khoáng mg/l 0,001 1,0 14 Clo d− mg/l 1,0 2,0 15 Coliform MPN/100ml 5.000 10.000 Ghi chú: Nồng độ giới hạn của các chỉ tiêu ô nhiễm khác không nêu trong bảng này có thể xác định theo TCVN 5945-1995. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 44
46. PGS.TS Trần Đức Hạ Phụ lục 3. Nồng độ giới hạn một số chỉ tiêu ô nhiễm trong các thuỷ vực n−ớc mặt theo quy định của Bộ Khoa học, Công nghệ vμ Môi tr−ờng. TT Thông số TCVN 5942-1995 TCVN TCVN TCVN Loại A Loại B 5943-1995 6774:2000 6773:2000 1 pH 6-8,5 5,5-9 6,5-8,5 6,5-8,5 5,5-8,5 2 BOD5, mg/l 4 25 20 10 3 COD, mg/l 10 35 4 Ô xy hoà tan, mg/l 6 2 4 5 2 5 Chất rắn lơ lửng (SS), 20 80 25 100 mg/l 6 Amoniắc ( tính theo N), 0,05 1 0,1 1,49(pH=6,5) mg/l 0,93(pH=8) 7 Nitơrat( tính theo N), 10 15 mg/l 8 Nitơrit ( tính theo N), 0,01 0,05 mg/l 9 Dầu mỡ, mg/l không 0,3 không không 10 Chất tẩy rửa, mg/l 0,5 0,5 11 Sắt, mg/l 1 2 0,1 12 Xianua, mg/l 0,01 0,05 0,01 0,005 13 Asen, mg/l 0,05 0,1 0,05 0,02 0,05-0,1 14 Phenol tổng số, mg/l 0,001 0,02 0,001 15 Tổng hoá chất bảo vệ 0,15 0,15 0,05 thực vật, mg/l 16 Tổng chất rắn hoà tan, 1.000 Theo chỉ số mg/l SAR 17 Coliform, MPN/100 ml 5.000 10.000 1.000 200 cho vùng trồng rau Ghi chú: TCVN 5942-1995-Chất l−ợng n−ớc-Tiêu chuẩn chát l−ợng n−ớc mặt ( loại A- nguồn cung cấp n−ớc cho trạm xử lý n−ớc cấp, loại B- nguồn cung cấp n−ớc cho các mục đích khác ); TCVN 5943-1995 - Chất l−ợng n−ớc - Tiêu chuẩn chất l−ợng n−ớc biển ven bờ ( tr−ờng hợp dùng làm bãi tắm); TCVN 6774:2000-Chất l−ợng n−ớc-Chất l−ợng n−ớc ngọt bảo vệ đời sống thuỷ sinh; TCVN 6773:2000-Chất l−ợng n−ớc- Chất l−ợng n−ớc dùng cho thuỷ lợi. (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 45
47. PGS.TS Trần Đức Hạ (Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org) 46