của nước thải

(1)

1

2.1. Một số thông số quan trọng

của nước thải

(2)

CÁC LOẠI NƯỚC THẢI

 Nước thải sinh hoạt

 Nước thải công nghiệp

 Nước thải là nước mưa

2

(3)

Nước thải sinh hoạt

Là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng.

Thường được thải ra từ các hộ gia đình, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ hoặc các công trình công cộng khác,...

3

(4)

Nước thải sinh hoạt (tt)

 Nước thải đen: nước thải từ nhà vệ sinh, chứa phần lớn các chất ô nhiễm, chủ yếu là các chất hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lửng.

 Nước thải xám: nước phát sinh từ quá

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

4

(5)

Tính chất của nước thải sinh hoạt

 Lượng dao động lớn, tuỳ thuộc vào thói quen và mức sống của người dân

 Chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học (150 – 450 mg/L [với protein 40 – 50%] ; hydrat cacbon [40 – 50%] ; lipid [5 – 10%])

 20 – 40% BOD thoát khỏi quá trình xử lý sinh học cùng với bùn

5

(6)

TT Thông số ô nhiễm Đơn vị Giới hạn cho phép

Mức I Mức II Mức III Mức IV Mức V

1 pH mg/L 5-9 5-9 5-9 5-9 5-9

2 BOD 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 Sunfua ( theo H

₂

S) mg/L 1.0 1.0 3.0 4.0 KQĐ

7 Nitrat (NO

₃^-

) mg/L 30 30 40 50 KQĐ

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

9 Phosphat (PO

₄^3-

) mg/L 6 6 10 10 KQĐ

10 Tổng coLiforms MPN/100

mL 1000 1000 5000 5000 10 000

Bảng 1 – Thông số ô nhiễm và giới hạn cho phép

(theo TCVN 6772 : 2000 - Chất Lượng nước -

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

(7)

Nước thải trong xí nghiệp công nghiệp

Bao gồm :

• nước thải sau quá trình sản xuất

• nước thải sinh hoạt

• nước mưa

7

(8)

Nước thải trong xí nghiệp công nghiệp

 Đặc tính ô nhiễm và nồng độ các chất trong

nước thải phụ thuộc vào loại hình công nghiệp và chế độ công nghệ lựa chọn (nhà máy thưc phẩm thuộc nhóm có nguy cơ gây ô nhiễm).

 Phân loại : nước thải công nghiệp qui ước

sạch và nước thải công nghiệp nhiễm bẩn đặc trưng của ngành

8

(9)

TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn

A B C

1 Nhiệt độ

⁰

C 40 40 45

2 pH 6 đến 9 5,5 đến 9 5 đến 9

3 BOD

₅

(20

⁰

c) mg/L 20 50 100

4 COD mg/L 50 100 400

5 Chất rắn Lơ Lửng mg/L 50 100 200

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

… … … … … …

12 Dầu mỡ khoáng mg/L KPHĐ 1 5

13 Dầu động thực vật mg/L 5 10 30

… … … … … …

33 Coliform MPN/100 mL 5000 10 000 -

Bảng 2 – Thông số ô nhiễm và giới hạn cho phép

Nước thải công nghiệp - Tiêu chuẩn thải. (TCVN 5945-2005)

Industrial waste water - Discharge standard.

(10)

HIỆN TRẠNG NƯỚC THẢI VIỆT NAM

10

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

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

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

 Một bộ phận người Việt chưa có nhà vệ sinh phù hợp (đồng

bằng sông Cửu Long, cộng đồng dân cư thu nhập thấp, vùng xa)

 Việt Nam chưa có quy hoạch, kế hoạch phát triển đồng bộ, thiếu

sự phối hợp chung trong đầu tư xây dựng và quản lý vận hành,

chưa huy động tốt các nguồn lực trong xã hội cùng tham gia

(11)

ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI ĐẾN MÔI TRƯỜNG

11

 Làm thay đổi các tính chất lý hóa, độ trong, mùi vị, pH, lượng chất hữu cơ, vô cơ,...

 Làm giảm oxy hòa tan do tiêu hao trong quá trình oxy hóa chất hữu cơ

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

 Nguồn nước không thể sử dụng cho sinh hoạt,

tưới tiêu hay nuôi trồng thuỷ sản

(12)

PHÂN LOẠI NƯỚC THẢI

12

 Nước bẩn nhẹ hoặc hơi bẩn: có thể dùng nuôi thuỷ sản bình thường, không dùng cho nước sinh hoạt

 Nước bẩn vừa: dùng cho tưới tiêu, không dùng

cho nuôi trồng thuỷ sản hay cấp nước sinh hoạt

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

vì có thể dẫn đến chết cây

(13)

NỀN TẢNG XÁC ĐỊNH PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHÙ HỢP

 Lượng nước thải cần xử lý

 Chất ô nhiễm chính cần xử lý

 Mức độ đầu tư.

(14)

Nước thải trong xí nghiệp công nghiệp

Lượng nước thải trong sản xuất công nghiệp phụ thuộc chủ yếu vào đặc tính

sản phẩm được sản xuất

14

(15)

Lượng nước thải trong xí nghiệp thực phẩm

Ngành công nghiệp Tính cho Lượng nước thải

Sản xuất bia 1 L bia 5,65 (L)

Tinh chế đường 1 tấn củ cải đường

10 – 20 m

³

Sản xuất bơ sữa tấn sữa 5 – 6 (L)

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

³

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

³

Chế biến nông sản tấn s/phẩm 6 – 60 m

³

Chế biến thịt tấn s/phẩm 3 – 10 m

³

15

(16)

CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI CỦA CƠ SỞ SẢN XUẤT THỰC PHẨM

16

 Có hàm lượng N và P cao, đủ nhiều

cho các phương pháp xử lý sinh học.

 Sử dụng phương pháp phân hủy

sinh học (chủ yếu) kết hợp với các

phương pháp hóa lý và hóa học

(17)

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

Chỉ tiêu CB Sữa Thịt hộp

BOD 5 (mg/L) 1000 1400

COD (mg/L) 1900 2100

Tổng chất rắn (mg/L) 1600 3300

Nitơ (mg/L) 7 7

P (mg/L) 29 28

… - -

17

(18)

18

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

 Hàm Lượng N và P cao

 xử lý vi sinh kết hợp với hóa lý : + Lên men kỵ khí và hiếu khí

+ sử dụng các hoạt chất sinh học tạo môi trường cho VSV phát triển

 xử lý mùi dùng v ật liệu hấp phụ

 xử lý màu

(19)

19

2.2. Các phương pháp phân tích xác định những chỉ tiêu cơ bản

của nước thải

(20)

20

Một số chỉ tiêu chất lượng của nước thải

 Độ pH

 Hàm lượng chất rắn

 Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical oxygen demand)

 Nhu cầu oxy hóa học (Chemical oxygen demand)

 Các chất dinh dưỡng (nitơ, phospho, sulfat)

 Chỉ thị chất lượng về vi sinh

 Các tác nhân độc hại

 Trihalogenmetan (THM)

 Các hợp chất hữu cơ

 Các kim loại nặng

(21)

21

Độ pH

 pH cho biết thực trạng trước và sau khi bị tác động ô nhiễm

 pH biểu thị các quá trình sinh học xảy ra trong nước  ảnh hưởng tới các quá

trình vật lý hay các phản ứng hóa học

 đo lường với pH kế

(22)

22

Tổng lượng chất rắn

Total solids

 Tổng các chất rắn có thể chia ra

 chất rắn lơ lửng (có thể lọc được)

 chất rắn hòa tan (không lọc được).

 Đo lường tổng các chất rắn (Total solid,

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

từ 103 - 105 o C

(23)

23

Chất rắn lơ lửng

(Suspended Solids)

 Chất rắn lơ lửng (hữu cơ hoặc vô cơ)

 phần lớn các chất rắn lơ lửng sẽ bị lắng xuống đáy hồ;

 những hạt không lắng được sẽ tạo thành độ đục (turbidity) của nước

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

105°C, cân giấy lọc (mg/L)

(24)

24

Hàm lượng chất rắn hòa tan

Dissolved Solids

 Các hạt keo và các chất hòa tan.

 Các hạt keo có kích thước từ 10 -6 –10 -2 mm, các hạt keo này không thể loại bỏ bằng

phương pháp lắng cơ học

 Lượng DS = TS - SS

(25)

25

NHU CẦU OXY SINH HOÁ (BOD)

 Lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ trong một khoảng thời gian xác định và được ký hiệu bằng BOD (mgO 2 /L).

 Chỉ tiêu BOD phản ánh mức độ ô nhiễm

hữu cơ của nước thải.

(26)

26

NHU CẦU OXY SINH HOÁ (tt)

 Thời gian cần thiết để các vi sinh vật oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ có thể tùy thuộc:

 vào tính chất của nước thải,

 nhiệt độ

 và khả năng phân hủy các chất hữu cơ của hệ vi sinh vật trong nước thải.

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

quả dưới dạng BOD 5 (BOD trong 5 ngày ở 20 o C).

(27)

Chất lượng nước theo BOD5

27

BOD 5 (ppm) Chất lượng nước

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

3 – 5 Tương đối sạch

6 – 9 Hơi ô nhiễm

10+ Rất ô nhiễm

(28)

28

Ý nghĩa kiểm tra BOD

 Tính gần đúng lượng oxy cần thiết oxy hoá các chất hữu cơ bằng con đường sinh học sục khí

 Làm cơ sở tính toán kích thước các công trìng xử lý

 Xác định hiệu suất xử lý của một số quá trình

 Đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý được

phép thải vài các nguồn nước

(29)

29

Nhu cầu oxy hóa học (COD)

 Là lượng oxy cần thiết để oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ

 Xác định bằng phương pháp oxy hóa mạnh trong điều kiện acid dùng K 2 Cr 2 O 7

 COD luôn lớn hơn BOD

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

(30)

SƠ ĐỒ CÂN BẰNG OXY TRONG NGUỒN NƯỚC

(31)

31

Các chất dinh dưỡng- Nitơ, photpho

 Chất chỉ thị tình trạng ô nhiễm:

Protein + oxy NH 3 + nitrosomonasNO 2 + nitrobacterNO 3

 Mất cân bằng dinh dưỡng trong thủy vực đưa đến một số loài sẽ phát triển nhanh trong khi một số loài có thể giảm số lượng cá thể hoặc tiêu diệt hoàn toàn.

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

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

máy chế biến thực phẩm.

(32)

CHU TRÌNH NITƠ TRONG NGUỒN NƯỚC

(33)

Nitrat - Nitrit

33

 Hình thành khi VSV chuyển hóa phân bón hay phân huỷ xác động thực vật,

 Con người là thủ phạm chính gây ô nhiễm nguồn nước, chủ yếu từ các hoạt động nông nghiệp như sử dụng

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

rác không qua xử lý,...

(34)

Ảnh hưởng của nitrat đến sức khỏe người

34

 Bệnh về hồng cầu (thiếu máu)

 Ở trẻ em, nitrat dể chuyển thành nitrit, gây ngộ độc MetMb  thiếu oxy ở mô, rất dể dẫn đến tử vong

 Ở người lớn, nếu liên tục phải hấp thụ nitrate

 hình thành các Nitrosamine, gây ung thư

(35)

Các phương pháp loại nitrat

 Trao đổi ion

 Lọc thẩm thấu ngược

 Chưng cất

35

(36)

Cl - và SO 4 2-

36

 Cl - không biến đổi trong quá trình xử lý nhưng cho phép nhận biết nước thải sinh hoạt có pha lẫn với nước thải công nghiệp hay không

 SO 4 2- trong điều kiện hiếm khí chuyển thành H 2 S

 Cần xử lý nước thải công nghiệp trước khi thải vào

mạng lưới chung

(37)

37

VI SINH VẬT TRONG NƯỚC

 vi khuẩn,

 virus,

 nấm,

 tảo,

 nguyên sinh động vật,

 các loài động và thực vật bậc cao

(38)

38

VI KHUẨN

 Cầu khuẩn

 Trực khuẩn (E. coli)

 Xoắn khuẩn, phẩy khuẩn

 Vi khuẩn hình sợi

Vi khuẩn có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ. Một số còn có khả năng gây bệnh và được sử dụng làm thông số chỉ thị cho

việc ô nhiễm nguồn nước bởi phân

(39)

39

VI SINH VẬT CHỈ THỊ NHIỄM PHÂN

 Coliform và coliform phân (E. coli)

 Streptococcus faecalis, S. faecium

 Clostridium perfringens

 Pseudomonas acruginosa

(40)

(COHNS) + O 2 + VK hiếu khí

 CO 2 + NH 3 + sản phẩm khác + năng lượng

(COHNS) + O 2 + VK hiếu khí + năng lượng

 C 5 H 7 O 2 N (tb vi khuẩn mới)

Quá trình hiếu khí

Quá trình oxy hóa (hay dị hóa)

Quá trình tổng hợp (đồng hóa)

(41)

(COHNS) + VK yếm khí

→ CO 2 + H 2 S + NH 3 + CH 4 + năng lượng

(COHNS) + VK yếm khí + năng lượng

→ C 5 H 7 O 2 N (tb vi khuẩn mới)

Quá trình yếm khí

(42)

42

TẢO

 gây bất lợi cho các nguồn nước mặt

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

 Làm giảm giá trị của nguồn nước

(tạo nên mùi và vị)

(43)

43

Trihalogenmetan

 Chlorine + hợp chất carbon hữu cơ trong nước  trihalogenmethane (gây ung thư):

 chloroform (CHCl 3 ),

 bromoform (CHBr3),

 dichlorobromomethane (CHCl 2 Br),

 dibromochloromethane (CHClBr 2 )

(44)

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

44

 Nhà máy thuỷ sản

 Nhà máy chế biến thịt

 Nhà máy chế biến đồ hộp rau quả

 Nhà máy sản xuất tinh bột

 Nhà máy bia

(45)

Đóng gói Cấp đông

Xếp khay Rửa 2 Phân loại

Rửa 1 Sơ chế Nhập liệu Nước

Nước

Nước thải Nước thải

Nước thải

CB thuỷ sản

đông lạnh

(46)

Nước thải từ nhà máy CB thuỷ sản đông lạnh

46

 Chứa nhiều chất vô cơ

(muối khoáng, clorin,...)

 Chứa nhiều chất hữu cơ

(dầu, mỡ động vật, vụn cá...)

 Lượng nước thải rất lớn tuỳ thuộc vào qui mô

và loại hình sản xuất của nhà máy (15–30 m 3 /tấn)

(47)

Nước thải từ nhà máy thuỷ sản(tt)

47

Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả

TCVN 5945:2005

Mức A

pH - 5,5 - 9 6 - 9

Chất rắn lơ lửng mg / L 400 - 800 50

COD mgO 2 /L 1.500- 2500 50

BOD mgO 2 /L 700 – 1.200 30

Coliform tổng MPN/100 mL 10 5 - 10 6 3.000

(48)

Nước thải từ nhà máy chế biến thịt

48

 giàu chất hữu cơ

 giàu chất thải rắn như vụn xương, thịt vụn, mỡ, lông, móng,...

 BOD cao

 Nitơ cao, Photpho thấp

 Xử lý bằng các biện pháp sinh học cần bổ

sung thêm nguồn dinh dưỡng

(49)

Nước thải từ nhà máy mía đường

49

 Lượng nước thải lớn

 Lượng cặn hữu cơ cao

(50)

Nước thải từ nhà máy chế biến tinh bột

50

(51)

Nguyên liệu Nấu (đường hóa)

Nấu với hoa houblon

Lên men chính 8 – 12

^o

C

Lọc

Bão hòa CO

₂

Bã men

CO

₂

Bia chai, bia lon Bia hơi Sát

khuẩn Rửa

Chai sạch

Thanh trùng Pasteur

Cấp lạnh Rửa

Đóng chai hoặc lon Lọc

Nghiền

Lên men phụ 1 – 4

^o

C Làm lạnh

dịch Men giống

Saccharomyces

Nhân giống

Công nghệ sản xuất bia

NƯỚC

(52)

Vỏ chai

bẩn Ngâm Rửa

xút

Rửa sạch bằng nước nóng Kiểm tra

xút dư Để

ráo Vỏ chai

sạch

Quá trình rửa chai

Nước thải

 Nóng

 Độ kiềm cao

 Cặn vô cơ cao

 Cặn hữu cơ cao

(53)

Nước thải từ nhà máy chế biến bia

53

 nước thải vệ sinh sinh hoạt

 nước làm lạnh, nước ngưng tụ

 nước thải từ phân xưởng lên men

 nước rửa chai

 Lượng nước thải cao

 pH cao, cặn hữu cơ cao, Cu, Zn,...

(54)

• Nước thải có BOD thấp :

 Nước rửa chai công đoạn cuối

 Nước xả từ hệ thống xử lý nước cấp

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

• Nước thải có BOD cao :

 Nước thải từ công đoạn nấu (rửa thiết bị)

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

 Nước rửa chai ban đầu

 Nước thải từ công đoạn chiết chai

Nước thải từ nhà máy sản xuất Bia (tt)

(55)

NGUYÊN TẮC QUẢN LÝ CHẤT THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

 Giảm thiểu chất thải trong sản xuất

 Tái sử dụng

 Tái chế chất thải hay quay vòng chất thải

(56)

56

GIẢM SỰ PHÁT SINH CHẤT THẢI

 Tuần hoàn nước trong nhà máy

 Tách riêng dòng có nồng độ chất gây ô nhiễm cao

 Loại trừ chất thải

 Thay đổi loại nguyên liệu thô ở đầu vào

 Thay đổi quá trình công nghệ sản xuất

 Thay đổi hoặc cải biên sản phẩm đầu ra

(57)

57

GIẢM CHẤT THẢI SAU PHÁT SINH

 Thu hồi vật liệu

 Sản xuất sản phẩm phụ

 Xử lý chất thải

 Tái sử dụng dòng thải

(58)