Đồ án Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải khu dân cư Xuyên Á – Đức Hòa – Long An 6500 người

CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1. SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Xã Mỹ Hạnh Nam, huyện Đức Hòa, tỉnh Long An là một xã có nền kinh tế nông nghiệp là chính. Tuy nhiên, do tiếp giáp với xã Xuân Thới Sơn, huyện Hóc Môn, thành phố Hồ Chí Minh – một thành phố có tốc độ phát triển công nghiệp mạnh nhất nước, cùng với xu hướng phát triển kinh tế của đất nước nói chung và của tỉnh Long An nói riêng, xã đang dần hòa nhập với tốc độ phát triển kinh tế ngày một nâng cao. Cùng với sự gia tăng về nhu cầu nhà ở tại Tp. HCM, nhu cầu nhà ở của Long An, đặc biệt là vùng phụ cận với Tp. Hồ Chí Minh cũng sẽ tăng cao. Hơn nữa, quá trình đô thị hóa là quá trình tất yếu của việc phát triển khu vực hiện nay. Do đó, Công ty Cổ phần Thương mại và Xây dựng Thịnh Toàn đã được Ủy Ban Nhân Dân tỉnh Long An giao làm chủ đầu tư xây dựng Khu dân cư - công nghiệp Xuyên Á tại xã Mỹ Hạnh Nam, huyện Đức Hòa, tỉnh Long An tiếp giáp với xã Xuân Thới Sơn, huyện Hóc Môn - Thành Phố Hồ Chí Minh. Khi một khu đô thị mới ra đời thì ngoài việc xây dựng hệ thống hạ tầng kỹ thuật, hệ thống thoát nước và xử lý nước thải đô thị cần phải được tổ chức và đầu tư xây dựng một cách đồng bộ và hoàn chỉnh, góp phần làm cho đô thị tồn tại và ngày càng phát triển văn minh hơn, hiện đại hơn. Chính vì vậy, việc thu gom và xử lý nước thải là yêu cầu không thể thiếu được của vấn đề vệ sinh môi trường. Nước thải đô thị thải ra ở dạng ô nhiễm hữu cơ, vô cơ cần phải được thu gom và xử lý đạt tiêu chuẩn thải trước khi thải chúng vào môi trường. Do đó đề tài này được đưa ra là xây dựng một hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt hoàn chỉnh của khu dân cư Xuyên Á – huyện Đức Hòa, tỉnh Long An. 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Mục tiêu của đề tài là đưa ra phương án xử lý nước thải một cách hợp lý và hiệu quả phù hợp với định hướng phát triển của khu dân cư Xuyên Á, góp phần cải thiện chất lượng môi trường, nâng cao chất lượng sống cho người dân. 3. NỘI DUNG THỰC HIỆN – Tổng quan về vấn đề ô nhiễm trong một khu dân cư. – Giới thiệu khu dân cư Xuyên Á. – Hiện trạng khu dân cư Xuyên Á. – Tìm hiểu các phương pháp xử lý có thể áp dụng. – Đề xuất các phương án xử lý – Tính toán thiết kế các công trình. – Tính toán sơ bộ giá trị kinh tế. – So sánh và lựa chọn phương án xử lý. – Vận hành và khắc phục sự cố. – Kết luận, kiến nghị. 4. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI Với chủ trương đảm bảo chất lượng môi trường sống cho khu dân cư, đề tài được thực hiện trên cơ sở các số liệu thực tế qua khảo sát và đo đạc, tôn trọng các nguyên tắc lý thuyết – các tiêu chuẩn xây dựng và bám sát tình hình thực tế. Đề tài hoàn toàn có khả năng triển khai thực hiện nếu được nghiên cứu xem xét toàn diện, chi tiết hơn. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ XUYÊN Á – HUYỆN ĐỨC HÒA – TỈNH LONG AN 1.1. TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ. Khu dân cư thuộc KCN và dân cư Xuyên Á được quy hoạch trên khu đất có diện tích 28,34ha, thuộc xã Mỹ Hạnh Nam – huyện Đức Hòa tiếp giáp: Phía Đông giáp Kênh Ranh thuộc Tp.HCM. Phía Tây là khu trung tâm thuộc Khu Dân cư Xuyên Á. Phía Nam là khu dân cư mật độ trung bình thuộc khu dân cư Xuyên Á Phía Bắc là Tỉnh lộ 9 nối liền cầu Mới. 1.1.1. Các điều kiện tự nhiên. 1.1.1.1. Địa hình, địa mạo Khu quy hoạch nằm trong vùng đất thấp có cao độ thiên nhiên trung bình là 0,30m. Đất chủ yếu là cỏ năng, bàng và một phần trồng tràm với sản lượng thấp, đất bị nhiễm phèn nặng và thường xuyên bị ngập nước. Khu vực chưa có hệ thống cấp thoát nước hiện nay nước mưa đang thoát theo địa hình tự nhiên xuống ruộng và hệ thống kênh mương tự nhiên của huyện Đức Hoà. 1.1.1.2. Địa chất công trình, địa chất thủy văn Cấu tạo nền đất là phù sa cổ thạch, phần chủ yếu là cát pha sét, pha lẫn nhiều laterite thường có màu nâu đỏ. Cấu tạo nên dạng địa hình này là các trầm tích hỗn hợp gồm tàng tích, sườn tích (Đeluvi, Ploluvi), thành phần bao gồm cát không đều hạt, sét pha cát, sét. Khả năng chịu tải của đất nền tự nhiên trung bình: 1kg/cm2 – 1,5 kg/cm2. Mực nước ngầm sâu cách mặt đất từ 5m – 7m. Qua báo cáo thăm dò của Liên đoàn địa chất thủy văn - địa chất công trình Miền Nam cho thấy cấu trúc địa tầng khu vực như sau: – Các trầm tích Điệp La Ngà (J2ln) gặp ở độ sâu 170,2 – 258,0 m. Thành phần gồm sét bột kết, cát kết màu xám xanh. – Các trầm tích Điệp Long Bình (J3 K1lb)gặp ở độ sâu 234,0 – 240,6 m. Thành phầm gồm andezit phong hóa dở dang màu xám đen. – Các trầm hệ tầng Nhà Bè (N21nb) gặp ở độ sâu 136,0 – 230,0 m. Thành phần đất đá chia thành 2 nhịp. Nhịp dưới là cát hạt thô, sạn sỏi, nhịp trên là cát hạt mịn, bột sét, bột cát. – Điệp Bà Miêu (N22 bm) gặp ở độ sâu 34,7 – 140,0m. Đất đá chia thành 2 nhịp. Nhịp dưới là cát hạt thô, sạn sỏi, nhịp trên là các trầm tích hạt mịn bao gồm bột sét, bột cát, sét. – Các trầm tích Thống Pleistocen không phân chia (QI-III): các trầm tích này lộ trên mặt cho đến chiều sâu 50m. Thành phần gồm sét, sét bột, cát hạt mịn đến thô lẫn sạn sỏi. – Các trầm tích Thống Holocen (QIV): các trầm tích này lộ trên mặt cho đến chiều sâu 30m, phân bố trong khu vực thung lũng. Thành phần gồm trên là sét, sét bột, bột cát, phần dưới là cát hạt mịn đến thô, chứa sạn sỏi. 1.1.1.3. Đặc điểm địa chất thủy văn. Nước mặt: Khu vực xây dựng Khu công nghiệp Xuyên Á có mạng lưới kênh rạch phát triển. Chúng có chế độ bán nhật triều không đều. Mỗi ngày hai lần triều cường và hai hai triều kém. Nước mặt ở đây quanh năm đều ngọt. Tuy vậy nước mặt thường bị nhiễm phèn cao, nên rất hạn chế trong việc cung cấp nước cho sinh hoạt ăn uống. Nước dưới đất: Trong vùng nghiên cứu mực nước ngầm cách mặt đất 0,9 – 3,50m. Nước nhạt nước có thể sử dụng để cung cấp nước cho sinh hoạt. Trong khảo sát địa chất công trình, tầng chứa nước cần quan tâm là tầng Holocen phân bố ở độ sâu từ 0 đến 20,0 m. Đây là đối tượng tác động trực tiếp đến nền móng công trình trong khu vực xây dựng, có tính ăn mòn cao. 1.1.1.4. Quá trình địa chất động lực công trình. Các quá trình và hiện tượng địa chất động lực trong vùng đó là: quá trình ngập lũ, quá trình lầy hóa, phong hóa, quá trình xói lở, quá trình bào mòn của nước mưa. Các quá trình và hiện tượng này thường làm cho chất lượng công trình xây dựng xuống cấp, làm giảm tuổi thọ công trình. Các lớp đất nền trong Khu công nghiệp Xuyên Á có đặc điểm phân bố và các tính chất cơ lý như sau: Lớp 1 (OH): Bùn sét màu xám đen, có chứa thân cây chưa phân hủy (OH). Chiều dày của lớp không đồng nhất. Lớp 2 (CH): Sét màu nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng đến cứng (CH). Lớp này phân bố khá rộng trên khu vực nghiên cứu. Khu vực phía Bắc lớp 2 có chiều dày khá lớn, thường bắt gặp ở độ sâu từ 3,5 – 15,8m. Nhưng ở khu vực phía Nam và phía Tây Khu công nghiệp lớp 2 không tồn tại. Đây là lớp có sức chịu tải tốt, thuận lợi cho xây dựng nền móng công trình. Lớp 3 (SP): Cát trung, trung thô màu xám vàng, chứa ít sạn sỏi, ít bột, trạng thái chặt vừa (SP). Trong khu vực nghiên cứu lớp 3 phân bố rộng rãi trong toàn vùng. Khu vực phía Nam chứa nhiều sạn sỏi nhưng ở trạng thái xốp hơn khu vực phía trong. Vì vậy sức kháng xuyên SPT của lớp 3 ở khu vực này có giá trị không lớn. Càng về phía trung tâm cát ở đây có độ hạt mịn dần và sức kháng xuyên SPT tăng lên đáng kể (cát ở trạng thái chặt). Đây là lớp có sức chịu tải tăng dần từ rìa vào trung tâm. 1.1.1.5. Khí hậu. – Nằm trong khu vực khí hậu Tp. Hồ Chí Minh. – Nhiệt độ bình quân: 270C. + Tháng có nhiệt độ cao nhất là tháng 4: 400C. + Tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng 12: 13,80C. – Khí hậu nhiệt đới gồm 2 mùa chính nắng và mưa. + Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11. + Mùa nắng từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. + Tháng có độ ẩm cao nhất là tháng 9: 90%. + Tháng có độ ẩm thấp nhất là tháng 3: 65%. – Lượng mưa trung bình năm: 159 ngày/năm đạt trung bình 1949mm. – Tổng bức xạ mặt trời: + Trung bình : 11,7 Kcal/cm2/tháng. + Cao nhất : 14,2 Kcal/cm2/tháng. + Thấp nhất : 10,2 Kcal/cm2/tháng. – Lượng bốc hơi khá lớn, khoảng 1350mm/năm. Trung bình là 3,7mm/ngày. – Tốc độ gió trung bình từ 2 ¸ 3 m/s. + Gió Đông Nam mùa khô chiếm: 30 ¸ 40%. + Gió Tây Nam mùa mưa chiếm: 60% - 70%. + Hướng gió chung tốt nhất dùng cho thông thoáng tự nhiên: gió Đông Nam. Khu vực dự án thuộc vùng khí hậu nhiệt đới có mùa đông không lạnh, hàng năm chỉ có hai mùa khô và ẩm phù hợp với hai mùa gió tương phản rõ rệt. Vào mùa mưa thường có mưa nhiều, cường độ mưa khá lớn. Nhiệt độ thấp nhất không dưới 100C, nhiệt độ cao nhất đạt 350C – 400C. Không có yêu cầu chống lạnh. 1.1.2. Hiện trạng khu đất và hạ tầng kỹ thuật. Khu vực qui hoạch xây dựng dự án có phần lớn diện tích là đất màu nông nghiệp hiện đang sử dụng cho trồng trọt. – Tình hình phân bố hiện trạng đất: + Đất thổ cư chiếm : 449,69 m2. + Đất trồng màu chiếm : 69758,14 m2. + Đất tràm chiếm : 68115,22 m2. + Đất hoang chiếm : 145065,53 m2. – Các loại nhà gạch, nhà tôn, nhà lá, nhà gỗ; các công trình nhà ở đa số được xây dựng khá lâu, hiện tại đã xuống cấp khá nhiều. – Hiện trạng giao thông: Giao thông thủy không phát triển, các kênh rạch hiện hữu là kênh mương thuỷ lợi. Trục giao thông chính hiện hữu là Tỉnh Lộ 9 theo hướng đông tây, đây là trục giao thông từ Tp. HCM đi các huyện Đức Hòa, Đức Huệ, mặt đường tráng nhựa rộng 4-6m, lề mỗi bên 2-3m. – Cấp nước, thoát nước mưa, nước thải: Chưa có hệ thống cấp nước sinh hoạt đô thị, nước sử dụng hiện nay là do dân tự giải quyết bằng các giếng khoan ở tầng trên có độ sâu khoảng 60 ÷ 80m với Q = 1÷5 m3/h; nước mưa và nước thải thẩm thấu qua đất, một phần khác chảy tràn thoát xuống mương, rạch tự nhiên. – Cấp điện: + Nguồn cấp: từ đường dây trung thế 15 KV. + Mạng điện: Đường dây trung thế 15 KV tuyến chính đi dọc Tỉnh Lộ 9 từ hướng Trạm Bến Lức- Đức Hòa. 1.2. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG. Khu vực quy hoạch chủ yếu là đất ruộng, chưa có hệ thống cống thoát nước đô thị. Toàn bộ nước thải sinh hoạt và nước mưa thấm qua đất và một phần khác chảy tràn thoát xuống mương, rạch tự nhiên, chảy ra kênh Ranh. Do chưa có dân cư đông nên môi trường nước còn khá tốt, chưa bị ô nhiễm. Tuy nhiên, nguồn nước trên kênh rạch bị ô nhiễm phèn và một lượng thuốc trừ sâu, phân bón còn thừa do nông dân sử dụng. CHƯƠNG 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1. TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.1.1. Phương pháp cơ học. Trong nước thải thường có các loại tạp chất rắn cỡ khác nhau bị cuốn theo, như rơm cỏ, gỗ mẫu, bao bì chất dẻo, giấy, giẻ, dầu mỡ nổi, cát, sỏi, vv…Ngoài ra còn có các loại hạt lơ lửng ở dạng huyền phù rất khó lắng. Xử lý cơ học nhằm loại bỏ các tạp chất không hoà tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặc các công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định. Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải 60% tạp chất không hòa tan và 20% BOD. Phương pháp cơ học được thực hiện ở các công trình xử lý sau: 2.1.1.1. Song chắn rác, lưới chắn rác. Song chắn rác được làm bằng kim loại, chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hoặc dạng sợi như giấy, rau cỏ rác (hầu hết là các chất bẩn có nguồn gốc hữu cơ) đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng một góc 45-600 nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75 ÷ 850 nếu làm sạch bằng máy. Tiết diện của song chắn có thể tròn, vuông hoặc hỗn hợp. Song chắn tiết diện tròn có lực trở nhỏ nhất nhưng nhanh 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 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. Vận tốc cực tiểu là 0,4m/s nhằm tránh phân hủy các chất thải rắn. Dùng để chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hoặc dạng sợi như giấy, rau cỏ rác (hầu hết là các chất bẩn có nguồn gốc hữu cơ)…được gọi chung là rác. Rác thường được chuyển tới máy nghiền rác, sau khi được nghiền nhỏ sẽ được đưa trở lại trước song chắn rác hoặc chuyển tới bể phân huỷ cặn. Chức năng của song chắn rác: – Bảo vệ bơm, van, đường ống, cánh khuấy… – Khi song chắn rác kết hợp thiết bị nghiền rác giúp giảm được các bước bên ngoài (thu gom rác, chuyên chở…), giảm các vấn đề chôn lấp xử lý rác. – Sử dụng máy nghiền rác để nghiền rác nhỏ ra giúp giảm công tác vận chuyển rác đến nơi cần xử lý, và giảm diện tích chôn lấp rác khi xử lý. Hình 2.1. Song chắn rác 2.1.1.2. Ngăn tiếp nhận Nước thải được đưa đến bằng bơm và đường ống áp lực đến ngăn tiếp nhận. Ngăn tiếp nhận nước thải được đặt ở vị trí cao để nước thải từ đó chảy qua từng công trình đơn vị của trạm xử lý. 2.1.1.3. Bể lắng cát. Được thiết kế trong quy trình xử lý nước thải nhằm tách các tạp chất vô cơ có trọng lượng riêng lớn (như cát, sỏi, xỉ than…), các tạp chất này không có lợi đối với các quá trình làm trong, xử lý sinh hoá nước thải và xử lý cặn cũng như không có lợi đối với các thiết bị công nghệ trong quy trình do có khả năng gây tắc nghẽn hệ thống. Cát từ bể lắng cát đưa đi phơi khô ở sân phơi sau đó có thể tận dụng lại cho những mục đích xây dựng. Hình 2.2. Bể lắng cát ngang 2.1.1.4. Bể điều hòa. Lưu lượng và chất lượng nước thải từ cống thu gom chạy về trạm xử lý nước thải, đặc biệt đối với dòng thải công nghiệp và dòng thải nước mưa thường xuyên dao động theo thời gian trong ngày. Khi xây dựng bể điều hoà có thể đảm bảo cho các công trình xử lý làm việc ổn định và đạt được giá trị kinh tế. 2.1.1.5. Bể lắng I. Để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riêng của nước. Chất lơ lửng nặng sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ lửng nhẹ hơn sẽ nổi trên mặt nước. Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng và bọt nổi (cặn) đến công trình xử lý cặn. Hình 2.3. Bể lắng I có thanh gạt ván rác trên mặt nước Hình 2.4. Bể lắng II 2.1.1.6. Bể vớt dầu mỡ. Thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ (nước thải của một số xí nghiệp ăn uống, chế biến bơ sữa, các lò mổ, xí nghiệp ép dầu…), nhằm tách các tạp chất nhẹ. Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất nổi. 2.1.1.7. Bể lọc cơ học. Nhằm tách các tạp chất phân tán nhỏ ra khỏi nước mà bể lắng không lắng được. Nước thải được cho đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc, công trình này sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp. 2.1.1.8. Tuyển nổi. Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng hạt rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém khỏi pha lỏng. Trong một số trường hợp, quá trình này còn được dùng để tách các chất hoà tan như các chất hoạt động bề mặt. Trong xử lý nước thải, quá trình tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng, làm đặc bùn sinh học. Ưu điểm cơ bản của phương pháp này là có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ, nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn. Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào pha lỏng. Các bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn. Khi khối lượng riêng của tập hợp bọt khí và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, cặn sẽ theo bọt khí nổi lên bề mặt. Hiệu suất quá trình tuyển nổi phụ thuộc vào số lượng, kích thước bọt khí, hàm lượng chất rắn. Kích thước tối ưu của bọt khí nằm trong khoảng từ 15 đến 30mm (bình thường từ 50 - 120mm). Khi hàm lượng hạt rắn cao, xác suất va chạm va kết dính giữa các hạt sẽ tăng lên, do đó lượng khí tiêu tốn sẽ giảm. Trong quá trình tuyển nổi, việc ổn định kích thước bọt khí có ý nghĩa quan trọng. Để đạt được mục đích này đôi khi người ta bổ sung thêm vào các chất tạo bọt có tác dụng làm giảm năng lượng bề mặt phân pha như cresol, natri alkysilicat, phenol... Điều kiện tốt nhất để tách các hạt trong quá trình tuyển nổi là khi tỷ số giữa lượng pha khí và pha rắn đạt 0,01 - 0,1. Tùy theo phương thức cấp không khí vào nước, quá trình tuyển nổi được thực hiện theo các phương thức sau: –Tuyển nổi bằng khí phân tán (Dispersed Air Floation). Trong trường hợp này, thổi trực tiếp khí nén vào bể tuyển nổi để tạo thành bọt khí có kích thước từ 0,1 – 1mm, gây xáo trộn hỗn hợp khí- nước chứa cặn. Cặn tiếp xúc với bọt khí, dính kết và nổi lên bề mặt. – Tuyển nổi chân không (Vacuum Flotation). Trong trường hợp này, bão hòa không khí ở áp suất khí quyển, sau đó thoát khí ra khỏi chân không. Hệ thống này thường ít sử dụng trong thực tế vì khó vận hành và chi phí cao. – Tuyển nổi bằng khí hòa tan (Dissolved Air Flotation). Sục không khí vào nước ở áp suất cao (2 – 4 atm), sau đó giảm áp giải phóng khí. Không khí thoát ra sẽ tạo thành bọt khí có kích thước từ 20 - 100 mm (Hình 2.5). Hình 2.5. Sơ đồ hệ thống tuyển nổi dạng DAF 2.1.1.9. Lọc. Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất có kích thước nhỏ khi không thể loại được bằng phương pháp lắng, Quá trình lọc ít khi dùng trong xử lý nước thải, thường chỉ sử dụng trong trường hợp nước sau khi xử lý đòi hỏi có chất lượng cao. Để lọc nước thải, người ta có thể sử dụng nhiều loại bể lọc khác nhau. Thiết bị lọc có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau: theo đặc tính như lọc gián đoạn và lọc liên tục; theo dạng của quá trình như làm đặc và lọc trong; theo áp suất trong quá trình lọc như lọc chân không (áp suất 0,085Mpa), lọc áp lực (từ 0,3 đến 1,5Mpa) hay lọc dưới áp suất thủy tĩnh cột chất lỏng. Trong các hệ thống xử lý nước thải công suất lớn không cần sử dụng các thiết bị lọc áp suất cao mà dùng các bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt. Vật liệu lọc có thể là các thạch anh, than cốc hoặc sỏi nghiền, thậm chí cả than nâu hoặc than gỗ. Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước thải và điều kiện địa phương. Quá trình lọc xảy ra theo những cơ chế sau: - Sàng lọc để tách các hạt rắn hoàn toàn bằng nguyên lý cơ học - Lắng trọng lực - Giữ hạt rắn theo quán tính - Hấp phụ hóa học - Hấp phụ vật lý - Quá trình dính bám - Quá trình lắng tạo bông Thiết bị lọc với lớp hạt có thể được phân loại thành thiết bị lọc chậm, thiết bị lọc nhanh, thiết bị lọc hở và thiết bị lọc kín. Chiều cao lớp vật liệu lọc trong thiết bị lọc hở dao động trong khoảng 1 -2m và trong tiết bị lọc kín 0,5 – 1m. Hình 2.6. Thiết bị siêu lọc sử dụng màng 2.1.2. Phương pháp hóa học. Phương pháp xử lý hóa học thường được áp dụng để xử lý nước thải công nghiệp. Tùy thuộc vào điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép, phương pháp này có thể thực hiện ở giai đoạn sơ bộ ban đầu hay có thể hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng của quy trình xử lý. Phương pháp hóa học có tác dụng tăng cường khả năng xử lý cơ học hoặc sinh học. Bản chất của phương pháp này là đưa chất phản ứng vào nước thải để phản ứng với các tạp chất bẩn, biến đổi chúng thành các chất đơn giản, không độc hoặc ít độc, không gây ô nhiễm môi trường. Các phản ứng diễn ra trong quá trình này có thể là phản ứng oxy hóa khử, các phản ứng kết hợp tạo kết tủa, phản ứng trung hòa, phản ứng phân huỷ các chất độc hại. 2.1.2.1. Phương pháp trung hòa. Nước thải chứa các acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH về khoảng 6,5-8,5 trước khi thải vào nguồn nhận hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo. Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách sau: - Trộn lẫn nước thải acid với nước thải kiềm. - Bổ sung các tác nhân hóa học. - Lọc nước acid qua vật liệu có tác dụng trung hòa. - Hấp thụ khí acid bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước acid. Để trung hòa nước thải chứa acid có thể sử dụng các tác nhân hóa học như: NaOH, KOK, Na2CO3, nước ammoniac NH4OH, CaCO3, MgCO3, đôlômít (CaCO3.MgCO3) và xi măng. Song tác nhân rẻ nhất là vôi sữa 5 – 10% Ca(OH)2, tiếp đó là sôđa và NaOH ở dạng phế thải. Trong trường hợp trung hòa nước thải acid bằng cách lọc qua vật liệu có tác dụng trung hòa, vật liệu lọc sử dụng có thể là manhêtit (MgCO3), đôlômít, đá vôi, đá phấn, đá hoa và các chất thải rắn như xỉ và xỉ tro. Khi lọc nước thải chứa HCl và HNO3 qua lớp đá vôi, thường chọn tốc độ lọc từ 0,5–1m/h. Trong trường hợp lọc nước thải chứa tới 0,5% H2SO4 qua lớp đolomite, tốc độ lọc lấy từ 0,6 – 0,9m/h. Khi nồng độ H2SO4 lên đến 2% thì tốc độ lọc lấy bằng 0,35m/h. Để trung hòa nước thải kiềm có thể sử dụng các acid (chứa CO2, SO2, NO2, N2O3,…). Việc sử dụng khí acid không những cho phép trung hòa nước thải mà đồng thời t