Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



Nước thải sinh hoạt thường không được xem một cách phức tạp như là nguồn

nước thải công nghiệp vì nó không có nhiều thành phần độc hại như phenol, và các

chất hữu cơ độc hại. Trong thiết kếcác trạm xử lý nước thải, các thông số về

lượng chất rắn lơ lửng (suspended solids, SS) và BOD 5 ...thường được sử dụng giới

hạn. Tổng chất rắn (total solids, TS) có thể lấy chừng 220l/người/ngày đêm hoặc

xấp xỉ 800 mg/l. Lượng chất rắn lơ lửng có thể lấy chừng 40% tổng lượng rắn, hoặc

chừng 350 mg/l. Trong sốnày, khoảng 200 mg/l là lượng rắn lơ lửng có thể lắng

đọng chừng 60% sau khoảng 1 giờ để yên nước, được lấy ra khỏi nước và xử lý

vật lý như một biện pháp lắng sơ cấp (primary settling). Phần còn lại, chừng 100

mg/l là những chất không thể lắng đọng và có thể dùng các biện pháp xử lý hóa

học hoặc sinh học để loại thải. Hầu hết biện pháp xử lý thứ cấp (secondary

treatment process) là sinh học. Phần còn lại cuối cùng phần lớn là vi chất vô cơ của

chất rắn không lắng đọng được, muốn loại bỏ hoàn toàn phải dùng những biện pháp

xử lý triệt để.

Các chất chứa trong nước thải khu chung cư cao cấp The Estella bao gồm: các

chất hữu cơ, vô cơ và vi sinh vật. Thành phần tính chất của nước thải được xác định

bằng phân tích hóa lý vi sinh.

• Thành phần vật lý:

Theo trạng thái vật lý, các chất bẩn trong nước thải được chia thành:

-



Các chất không hòa tan ở dạng lơ lửng, kích thước lớn hơn 10-4 mm, có

thể ở dạng huyền phù, nhũ tương hoặc dạng sợi, giấy, vải...



-



Các tạp chất bẩn dạng keo với kích thước hạt trong khoảng 10-4 ÷ 10 -6 mm



-



Các chất bẩn dạng tan có kích thước nhỏ hơn 10 -6 mm, có thể ở dạng phân

tử hoặc phân li thành ion.



-



Nước thải khu dân cư thường có mùi hôi khó chịu khi vận chuyển trong

cống sau một thời gian từ 3 – 6 giờ; hay xuất hiện khí hydrosunfua (H 2 S)



• Thành phần hóa học



18



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



Các chất hữu cơ trong nước thải chiếm khoảng 50 – 60% tổng các chất. Các

chất hữu cơ này bao gồm chất hữu cơ thực vật: cặn bã thực vật, rau, hoa quả,

giấy…và các chất hữu cơ động vật: chất thải bài tiết của người. Các chất hữu cơ

trong nước thải theo đặc tính hóa học gồm chủ yếu là protein (chiếm 40-60%),

hydratcacbon (25 – 50%), các chất béo, dầu mỡ(10%). Urê cũng là chất hữu cơ

quan trọng trong nước thải. Nồng độcác chất hữu cơ thường được xác định thông

qua chỉ tiêu BOD, COD. Bên cạnh các chất trên nước thải còn chứa các liên kết

hữu cơ tổng hợp: các chất hoạt động bề mặt mà điển hình là chất tẩy tổng hợp

(Alkyl bezen sunfonat – ABS) rất khó xử lý bằng phương pháp sinh học và gây hiện

tượng sủi bọt trong các trạm xử lý nước thải và trên mặt nước nguồn-nơi tiếp nhận

nước thải.

Các chất vô cơ trong nước thải chiếm 40 – 42% gồm chủ yếu: cát, đất sét, các

axit, bazơ vô cơ… nước thải chứa các hợp chất hóa học dạng vô cơ như sắt, magie,

canxi, silic, nhiều chất hữu cơ sinh hoạt như phân, nước tiểu và các tạp chất khác

như: cát, sét, dầu mỡ. Nước thải vừa thải ra thường có tính kiềm, nhưng dần dần trở

nên có tính axit vì thối rửa.

• Thành phần vi sinh, vi sinh vật

Khi xét đến các quá trình xử lí nước thải, bên cạnh các thành phần vô cơ, hữu

cơ, vi sinh vật như đã nêu trên thì quá trình xử lý còn phụ thuộc rất nhiều trạng thái

hóa lí của các chất đó và trạng thái này được xác định bằng độ phân tán của các hạt.

Theo đó, các chất chứa trong nước thải được chia thành 4 nhóm phụ thuộc vào kích

thước hạt của chúng.

-



Nhóm 1: gồm các tạp chất phân tán thô, không tan ở dạng lơ lửng, nhũ

tương, bọt. Kích thước hạt của nhóm 1 nằm trong khoảng 10-1–10-4 mm.

Chúng cũng có thể là chất vô cơ, hữu cơ, vi sinh vật... và hợp cũng với nước

thải thành hệ dị thể không bền và trong điều kiện xác định có thể lắng xuống

dưới dạng cặn lắng hoặc nổi lên trên mặt nước, hoắc tồn tại ở trạng thái lơ



19



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



lửng trong khoảng thời gian nào đó. Do đó, các chất chứa trong nhóm này có

thể dễ dàng tách ra khỏi nước thải bằng phương pháp trọng lực.

-



Nhóm 2 : gồm các chất phân tán dạng keo với kích thước hạt của nhóm này

nằm trong khoảng 10-4 – 10-6 mm. Chúng gồm 2 loại keo: keo ưa nước và keo

dị nước.

+ Keo ưa nước được đặc trưng bằng khả năng liên kết giữa các hạt phân tán

với nước. Chúng thường là những chất hữu cơ có trọng lượng phân tử lớn:

hydracacbon (xenlulo, tinh bột) , protit (anbumin, hemoglobin...)

+ Keo kị nước (đất sét, hydroxyt sắt, nhôm, silic...) không có khả năng liên

kết như keo ưa nước.

Thành phần các chất keo có trong nước thải chiếm 35-40% lượng các chất lơ

lửng. Do kích thước nhỏ bé nên khả năng tự lắng của các hạt keo là khó

khăn. Vì vậy, để các hạt keo có thể lắng được, cần phá vỡ độ bền của chúng

bằng phương pháp keo tụ hóa học hoặc sinh học.



-



Nhóm 3: Gồm các chất hòa tan có kích thước hạt phân tử nhỏ hơn 10-7 mm.

Chúng tạo thành hệ một pha còn gọi là dung dịch thật. Các chất trong nhóm

3 rất khác nhau về thành phần. Một số chỉ tiêu đặc trưng cho tính chất nước

thải: độ màu, mùi, BOD, COD... được xác định thông qua sự có mặt các chất

thuộc nhóm này và để xử lí chúng thường sử dụng biện pháp hóa lí và sinh

học.



-



Nhóm 4: gồm các chất có trong nước thải có kích thước hạt nhỏ hơn hoặc

bằng 10 -8 mm (phân tán ion). Các chất này chủ yếu là axit, bazơ và các muối

của chúng. Một trong số đó như các muối amonia, phosphat được hình thành

trong quá trình xử lý sinh học.



Thành phần và tính chất nhiểm bẩn của các nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tập

quán sinh hoạt, mức sống của người dân, mức độ hoàn thiện của thiết bị, trạng thái

làm việc của thiết bị thu gom nước thải. Số lượng nước thải thay đổi tùy theo điều

kiện tiện nghi cuộc sống, tập quán dùng nước của từng dân tộc, điều kiện tự nhiên

và lượng nước cấp.

20



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



• Trong một số trường hợp phải dựa vào tiêu chuẩn thoát nước để tính toán sơ

bộ lưu lượng nước thải sau đây

Bảng 2.1: Tiêu chuẩn thải nước khu vực dân cư

STT



Mức độ thiết bị vệ sinh trong công trình



Tiêu chuẩn thải

(l/người.ngàyđêm)



1



Có hệ thống thoát nước, có dụng cụ vệ sinh,



80-100



không có thiết bị tắm

2



Có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệ sinh và



110-140



thiết bị tắm thông thường (vòi sen)

3



Có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệ sinh,



140-180



có bồn tắm và cấp nước nóng cục bộ

(Nguồn: Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải- THS Lâm Vĩnh Sơn)

Bảng 2.2: Tiêu chuẩn thải nước từ các khu dịch vụ thương mại

Nguồn nước



Đơn vị tính



Lưu lượng ( l/đơn vị tính- ngày)



thải



Khoảng dao



Trị số tiêu



động



biểu



Nhà ga sân bay



Hành khách



7.5-15



11



Gara ôtô, sửa xe



Đâù xe



26-50



38



Quán bar



Khách hàng



3.8-19



11



Người phục vụ



38-60



50



Nhà vệ sinh



1515-2270



1900



Nhân viên phục vụ



30-45



38



Khách



151-212



180



Người phục vụ



26-49



38



Công nhân



26-60



49



Kho hàng hóa



Khách sạn



Tiệm giặt là



21



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



Máy giặt



1703-2460



2080



Tiệm ăn



Người ăn



7.5-15



11



Siêu thị



Người làm



26-50



38



Cơ quan



Nhân viên



26-60



49



(Nguồn: Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải- THS Lâm Vĩnh Sơn)

Bảng 2.3: Tiêu chuẩn thải nước từ các công sở

Nguồn nước



Đơn vị tính



Lưu lượng ( l/đơn vị tính-



thải



ngày)

Khoảng dao



Trị số tiêu



động



biểu



Giường bệnh



473-908



625



Nhân viên phục vụ



19-56



38



Bệnh viện tâm



Giường bệnh



284-530



378



thần



Nhân viên phục vụ



19-56



38



Nhà tù



Tù nhân



284-530



435



Quản giáo



19-56



38



Người trong nhà điều



190-455



322



56-133



95



Bệnh viện



Nhà nghỉ



dưỡng

Trường đại học



Sinh viên



(Nguồn: Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải- THS Lâm Vĩnh Sơn)



22



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



Bảng 2.4: Tiêu chuẩn thải nước từ các khu giải trí

Nguồn nước thải



Đơn vị tính



Lưu lượng ( l/đơn vị tínhngày)

Khoảng dao

động



biểu



Người



189-265



227



Người



30-189



151



Khách



3.8-11



7.5



Nhân viên phục vụ



30-45



38



Người



75-150



113



Xuất ăn



15-38



26.5



Nhân viên phục vụ



30-189



151



Người tắm



19-45



38



Nhân viên



30-45



38



Giế ngồi



7.5-15



11



Người tham quan



Khu nghỉ mát có



Trị số tiêu



15-30



19



khách sạn mini

Khu nghỉ mát lều,trại,

ôtô di động

Quán cà phê giải khát

Cắm trại

Nhà ăn



Bể bơi



Nhà hát

Khu triển lãm



(Nguồn: Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải- THS Lâm Vĩnh Sơn)



2.3Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt

Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt đơn giản hơn các phương pháp xử lý

nước thải công nghiệp. Các biện pháp tổng quan có thể áp dụng được (hoặc có

liên quan) đến công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt:

-



Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học



-



Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học và lý học



-



Xử lý nước thải bằng phương sinh học

23



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



-



Xử lý nước thải bằng phương pháp khử trùng nước thải



2.3.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Phương pháp này được sử dụng để tách các tạp chất không hòa tan và một phần các

chất ở dạng keo ra khỏi nước thải. Các công trình xử lý cơ học bao gồm:

• Thiết bị chắn rác:

Thiết bị chắn rác có thể là song chắn rác hoặc lưới chắn rác, có chức năng giữ

những rác bẩn thô (giấy, cỏ, rác...), nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình

và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định. Song và lưới chắn rác được cấu

tạo bằng các thanh song song, các tấm lưới đan bằng thép hoặc tấm thép có đục

lỗ...tùy theo kích thước các mắt lưới hay khoảng cách giữa các thanh mà ta phân

biệt loại chắn rác thô, trung bình hay rác tinh. Song chắn rác có thể đặt cố định

hoặc di động.Các loại song chắn rác được trình bày tóm tắt:

Các loại song chắn rác



Song chắn rác thô



Song chắn rác mịn



Lưới chắn rác



Hình 2.1: Các loại song chắn rác

Theo cách thức làm sạch thiết bị chắn rác ta có thể chia làm hai loại: loại làm

sạch bằng tay, loại làm sạch bằng cơ giới.

Song chắn rác được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng 1 góc

45-600 nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75-850 nếu làm sạch bằng máy.

Tiết diện của song chắn rác có thể tròn, vuông hoặc hỗn hợp. Song chắn rác tiết

diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng bị tắc bởi các vật giữ lại. Do đó thông dụng hơn

cả là thanh có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc phía sau và cạnh tròn phía trước

hướng đối diện với dòng chảy. Vận tốc nước chảy qua song chắn rác giới hạn trong

khoảng từ 0.6-1m/s. Vận tốc cực đại dao động trong khoảng 0.75m/s – 1m/s nhằm

tránh đẩy rác qua khe của song. Vận tốc cực tiểu là 0.4m/s nhằm tránh phân hủy các

chất thải rắn.



24