Con người khai thác các nguồn nước tựnhiên đểcung cấp nước cho các nhu cầu sinh hoạt
và sản xuất. Sau khi sửdụng nước bịnhiễm bẩn do chứa nhiều vi trùng và các chất thải khác. Nếu
không được xửlưtrước khi thải vào các nguồn nước công cộng, chúng sẽlàm ô nhiễm môi trường.
V́vậy nước thải trước khi thải vào sông, hồ(nguồn nước) cần phải được xửlưthích đáng. Mức độ
xửlưphụthuộc vào nồng độbẩn của nước thải; khảnăng pha loăng giữa nước thải với nước
nguồn và các yêu cầu vềmặt vệsinh, khảnăng "tựlàm sạch của nguồn nước".
Theo các qui định vềbảo vệmôi trường của Việt Nam, ô nhiễm nước là việc đưa vào các
nguồn nước các tác nhân lư, hóa, sinh học và nhiệt không đặc trưng vềthành phần hoặc hàm lượng
đối với môi trường ban đầu đến mức có khảnăng gây ảnh hưởng xấu đến sựphát triển b́nh thường
của một loại sinh vật nào đó hoặc thay đổi tính chất trong lành của môi trường ban đầu.
Theo một định nghĩa khác "Ô nhiễm nước mặt diễn ra khi đưa quá nhiều các tạp chất, các
chất không mong đợi, các tác nhân gây nguy hại vào các nguồn nước, vượt khỏi khảnăng tựlàm
sạch của các nguồn nước này"
Đểthiết kếcác công tŕnh xửlưnước thải, trước tiên chúng ta phải biết đặc điểm, thành phần
của các chất gây ô nhiễm.
120 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1636 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Nguyên lý quy trình xử lý nước thải, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1
1
Mục lục
A. Thành phần nước thải …………………………………………………3
B. Các chất ô nhiễm trong nước thải
1) Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD)……………………………………..8
2) Nhu cầu oxi hóa học (COD)……………………………………..9
3) pH của dung dịch ……………………………………………….9
4) Các loại muối …………………………………………………..10
5) Chất rắn trong nước thải…………………………………………10
6) Các kim loại độc và hợp chất hữu cơ độc trong nước thải……..12
7) Sự tiêu thụ oxi…………………………………………………...12
8) Nhiệt …………………………………………………………….13
9) Màu ……………………………………………………………...14
10) Các chất tạo bọt………………………………………………….14
11) Các chất gây trở ngại…………………………………………….14
12) Vi khuẩn và VSV khác trong nước thải…………………………15
C. Ước lượng tải lượng ô nhiễm của nước thải
1. Tải lượng các chất gây ô nhiễm …………………………………21
2. Nồng độ các chất gây ô nhiễm ………………………………….22
3. Dân số tương đương ……………………………………………..23
D. Các yếu tố cần thiết để lựa chon thông số xử lý………………………..23
E. Sơ đồ quy trình xử lý……………………………………………………25
F. Các phương pháp xử lý
I. Song chắn rác……………………………………………………..28
1. Chức năng và cấu tạo…………………………………………28
2. Mở rộng kênh nơi đặt song chắn……………………………...29
3. Kích thước song chắn…………………………………………29
II. Bể lắng cát………………………………………………………..31
1. Chức năng và vị trí……………………………………………31
2. Các công thức tính…………………………………………….34
3. Bể lắng cát có sục khí..………………………………………..38
4. Bể lắng cát đứng có dòng chảy xoáy………………………… 38
III. Bể điều lưu……………………………………………………….38
1. Thành phần nước thải sinh hoạt và sự biến động………………38
2. Các loại nước thải khác…………………………………………40
3. Các bước tiến hành……………………………………………...40
IV. Lưu lượng kế……………………………………………………….44
V. Khuấy trộn………………………………………………………… .44
VI. Bể lắng sơ cấp………………………………………………………48
1. Ảnh hưởng của nhiệt độ………………………………………….50
2. Ảnh hưởng của cặn lắng…………………………………………51
VII. Bể lọc bằng các hạt lọc…………………………………………….51
VIII. Bể tuyển nổi……………………………………………………….54
2
2
IX. Bể lọc sinh học nhỏ giọt…………………………………………… 55
Phương pháp hấp phụ………………………………….............59
X. Keo tụ và tạo bông…………………………………………………...60
XI. Sơ lược về quá trình xử lý nước bằng VSV………………………... 61
1. Quá trình hiếu khí, tùy nghi……………………………………..61
2. Quá trình yếm khí……………………………………………….64
• Quá trình hiếu khí, yếm khí……………………………...68
• Các thiết bị xử lý hiếu khí………………………………..69
• Bể bùn hoạt tính………………………………………….70
• Đĩa tiếp xúc sinh học……………………………………..79
XII. Phương pháp kết tủa………………………………………………..82
XIII. Phương pháp quang xúc tác……………………………………….87
XIV. Phương pháp oxi hóa ……………………………………………..89
XV. Quá trình nitrat, nitric hóa………………………………………….92
1. Quá trình nitrát…………………………………………………..92
2. Quá trình khử nitrát……………………………………………..93
XVI. Phương pháp khử trùng…...……………………………………….93
G. Tái sử dụng…………………………………………………………...98
1. Sản xuất nông nghiệp……………………………………………98
2. Sản xuất biogas…………………………………………………..98
3. Sản xuất thủy sản………………………………………………..99
4. Tái sử dụng gián tiếp…………………………………………….99
H. Quản lý nguồn nước………………………………………………….99
QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI TỰ NHIÊN……………………....105
I. Quá trình tự làm sạch nguồn nước…..………………………..105
1. Quá trình tự làm sạch nguồn nước…………………………...105
2. Quá trình xáo trộn nước thải…………………………………106
II. Quá trình xử lý nước thải bằng thủy sinh vật………………….106
1. Xử lý bằng tảo………………………………………………...106
2. Quy trình thiết kế……………………………………………..108
3. Xử lý bằng các sinh vật có kích thước lớn……………………109
4. Các loài sinh vật chính………………………………………..109
III. Cánh đồng chảy tràn….………………………………………..112
IV. Cánh đồng lọc…………………………………………………..115
1. Xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc……….…………………115
• Cánh đồng lọc chậm……………………………………117
• Cánh đồng lọc nhanh…………………………………...120
3
3
A. THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI
Trên b́nh diện toàn cầu, nước là một tài nguyên vô cùng phong phú nhưng nước chỉ hữu dụng với
con người khi nó ở đúng nơi, đúng chỗ, đúng dạng và đạt chất lượng theo yêu cầu. Hơn 99% trữ
lượng nước trên thế giới nằm ở dạng không hữu dụng đối với đa số các mục đích của con người do
độ mặn (nước biển), địa điểm, dạng (băng hà).
Phân bố và dạng của nước trên Trái đất
Địa điểm Diện tích (km2) Tổng thể tích nước
(km3)
% tổng lượng
nước
Các đại dương và biển (nước
mặn)
361.000.000 1.230.000.000 97.2000
Khí quyển (hơi nước) 510.000.000 12.700 0,0010
Sông, rạch ------- 1.200 0,0001
Nước ngầm (đến độ sâu 0,8
km)
130.000.000 4.000.000 0,3100
Hồ nước ngọt 855.000 123.000 0,0090
Tảng băng và băng hà 28.200.000 28.600.000 2.1500
Nguồn: US Geological Survey
Con người khai thác các nguồn nước tự nhiên để cung cấp nước cho các nhu cầu sinh hoạt
và sản xuất. Sau khi sử dụng nước bị nhiễm bẩn do chứa nhiều vi trùng và các chất thải khác. Nếu
không được xử lư trước khi thải vào các nguồn nước công cộng, chúng sẽ làm ô nhiễm môi trường.
V́ vậy nước thải trước khi thải vào sông, hồ (nguồn nước) cần phải được xử lư thích đáng. Mức độ
xử lư phụ thuộc vào nồng độ bẩn của nước thải; khả năng pha loăng giữa nước thải với nước
nguồn và các yêu cầu về mặt vệ sinh, khả năng "tự làm sạch của nguồn nước".
Theo các qui định về bảo vệ môi trường của Việt Nam, ô nhiễm nước là việc đưa vào các
nguồn nước các tác nhân lư, hóa, sinh học và nhiệt không đặc trưng về thành phần hoặc hàm lượng
đối với môi trường ban đầu đến mức có khả năng gây ảnh hưởng xấu đến sự phát triển b́nh thường
của một loại sinh vật nào đó hoặc thay đổi tính chất trong lành của môi trường ban đầu.
Theo một định nghĩa khác "Ô nhiễm nước mặt diễn ra khi đưa quá nhiều các tạp chất, các
chất không mong đợi, các tác nhân gây nguy hại vào các nguồn nước, vượt khỏi khả năng tự làm
sạch của các nguồn nước này"
Để thiết kế các công tŕnh xử lư nước thải, trước tiên chúng ta phải biết đặc điểm, thành phần
của các chất gây ô nhiễm.
4
4
Các đặc điểm lý học, hóa học và sinh học của nước thải và nguồn sinh ra nó
5
5
Đặc điểm Nguồn
Lý học
• Màu Nước thải sinh hoạt hay công nghiệp, thường do sự phân
hủy của các chất thải hữu cơ.
• Mùi Nước thải công nghiệp, sự phân hủy của nước thải
• Chất rắn Nước cấp, nước thải sinh hoạt và công nghiệp, xói ṃòn
đất.
• Nhiệt Nước thải sinh hoạt, công nghiệp
Hóa học
• Carbohydrate Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
• Dầu, mỡ Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
• Thuốc trừ sâu Nước thải nông nghiệp
• Phenols Nước thải công nghiệp
• Protein Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
• Chất hữu cơ bay
hơi
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
• Các chất nguy
hiểm
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
• Các chất khác Do sự phân hủy của các chất hữu cơ trong nước thải trong
tự nhiên
• Tính kiềm Chất thải sinh hoạt, nước cấp, nước ngầm
• Chlorides Nước cấp, nước ngầm
• Kim loại nặng Nước thải công nghiệp
• Nitrogen Nước thải sinh hoạt, công nghiệp
• pH Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
• Phosphorus Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp; rửa trôi
• Sulfur Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp; nước cấp
6
6
• Hydrogen sulfide Sự phân hủy của nước thải sinh hoạt
• Methane Sự phân hủy của nước thải sinh hoạt
• Oxygen Nước cấp, sự trao đổi qua bề mặt tiếp xúc không khí -
nước
Sinh học
• Động vật Các ḍạng chảy hở và hệ thống xử lý
• Thực vật Các ḍạng chảy hở và hệ thống xử lý
• Eubacteria Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý
• Archaebacteria Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý
• Viruses Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý
Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991
Các chất ô nhiễm quan trọng cần chú ý đến trong quá tŕnh xử lý nước thải
Chất gây ô nhiễm Nguyên nhân được xem là quan trọng
Các chất rắn lơ lửng Tạo nên bùn lắng và môi trường yếm khí khi nước thải chưa xử lý
được thải vào môi trường. Biểu thị bằng đơn vị mg/L.
Các chất hữu cơ có thể
phân hủy bằng con
đường sinh học
Bao gồm chủ yếu là carbohydrate, protein và chất béo. Thường
được đo bằng chỉ tiêu BOD và COD. Nếu thải thẳng vào nguồn
nước, quá tŕnh phân hủy sinh học sẽ làm suy kiệt oxy ḥòa tan của
nguồn nước.
Các mầm bệnh Các bệnh truyền nhiễm có thể lây nhiễm từ các vi sinh vật gây
bệnh trong nước thải. Thông số quản lư là MPN (Most Probable
Number).
Các dưỡng chất N và P cần thiết cho sự phát triển của các sinh vật. Khi được thải
vào nguồn nước nó có thể làm gia tăng sự phát triển của các loài
không mong đợi. Khi thải ra với số lượng lớn trên mặt đất nó có
thể gây ô nhiễm nước ngầm.
Các chất ô nhiễm nguy
hại
Các hợp chất hữu cơ hay vô cơ có khả năng gây ung thư, biến dị,
thai dị dạng hoặc gây độc cấp tính.
Các chất hữu cơ khó
phân hủy
Không thể xử lý được bằng các biện pháp thông thường. Ví dụ
các nông dược, phenols...
Kim loại nặng Có trong nước thải thương mại và công nghiệp và cần loại bỏ khi
7
7
tái sử dụng nước thải. Một số ion kim loại ức chế các quá tŕnh xử
lý sinh học
Chất vô cơ ḥa tan Hạn chế việc sử dụng nước cho các mục đích nông, công nghiệp
Nhiệt năng Làm giảm khả năng băo ḥòa oxy trong nước và thúc đẩy sự phát
triển của thủy sinh vật
Ion hydrogen Có khả năng gây nguy hại cho TSV
Nguồn: Wastewater Engineering: Treatment, Diposal, Reuse, 1989
Low-maintenance Mechanically Simple Wastewater Treatment systems, 1980
Ở các thành phố có nhiều nhà máy, khu công nghiệp, nước thải công nghiệp ảnh hưởng rất lớn
đến thành phần nước thải chung của thành phố, thị trấn và nó chứa nhiều các chất gây ô nhiễm ở
nồng độ cao và tùy theo từng nhà máy thành phần chất gây ô nhiễm rất phức tạp. Do đó để giảm
thiểu chi phí cho việc quản lý và xử lý, mỗi nhà máy cần phải có các hệ thống xử lý riêng để nước
thải thải vào các nguồn nước công cộng phải đạt đến một tiêu chuẩn cho phép nào đó.
Các loại chất thải và các nguồn thải chính
Loại chất thải Từ cống rănh, kênh thoát nước Từ các nguồn chảy tràn
Nước thải sinh hoạt Nước thải công
nghiệp
Chảy tràn từ khu sx
nông nghiệp
Chảy tràn ở khu vực
thành thị
Các chất thải
cần oxy để phân
hủy
´ ´ ´ ´
Dưỡng chất ´ ´ ´ ´
Các mầm bệnh ´ ´ ´ ´
Chất rắn lơ
lửng/cặn lắng
´ ´ ´ ´
Muối ´ ´ ´
Kim loại độc ´ ´
Chất hữu cơ độc ´ ´
Nhiệt ´
8
8
B. CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI
1.Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD)
Nhu cầu oxy sinh hóa là 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 được tính bằng mg/L. Chỉ tiêu BOD
phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải. BOD càng lớn thì nước thải (hoặc nước nguồn) bị
ô nhiễm càng cao và ngược lại.
Thời gian cần thiết để các vi sinh vật oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ có thể kéo dài đến
vài chục ngày 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 BOD5 (BOD trong 5 ngày ở 20oC). Mức độ oxy hóa các chất hữu cơ không đều theo thời
gian. Thời gian đầu, quá trình oxy hóa xảy ra với cường độ mạnh hơn và sau đó giảm dần.
Ví dụ: đối với nước thải sinh hoạt và nước thải của một số ngành công nghiệp có thành phần
gần giống với nước thải sinh hoạt thì lượng oxy tiêu hao để oxy hóa các chất hữu cơ trong vài ngày
đầu chiếm 21%, qua 5 ngày đêm chiếm 87% và qua 20 ngày đêm chiếm 99%. Để kiểm tra khả
năng làm việc của các công trình xử lý nước thải người ta thường dùng chỉ tiêu BOD5. Khi biết
BOD5 có thể tính gần đúng BOD20 bằng cách chia cho hệ số biến đổi 0,68.
BOD20 = BOD5 : 0,68
Hoặc tính BOD cuối cùng khi biết BOD ở một thời điểm nào đó người ta có thể dùng công
thức:
BODt = Lo (1 - e-kt)
hay BODt = Lo (1 - 10-Kt)
trong đó
BODt: BOD tại thời điểm t (3 ngày, 5 ngày...)
Lo: BOD cuối cùng
k: tốc độ phản ứng (d-1) tính theo hệ số e
K: tốc độ phản ứng (d-1) tính theo hệ số 10, k = 2,303(K)
Giá trị K và k tiêu biểu cho một số loại nước thải
Loại nước thải K (20oC) (day-1) k (20oC) (day-1)
Nước thải thô 0,15 ¸ 0,30 0,35 ¸ 0,70
Nước thải đã được xử lý tốt 0,05 ¸ 0,10 0,12 ¸ 0,23
9
9
Nước sông bị ô nhiễm 0,05 ¸ 0,10 0,12 ¸ 0,23
Để tính giá trị k ở nhiệt độ T ta có công thức
Giải:
• Xác định BOD cuối cùng
BODt = Lo (1 - e-kt)
200 mg/L = Lo (1 - e-0,23 × 5)
Lo = 293 mg/L
• Xác định BOD ngày thứ nhất
BODt = Lo (1 - e-kt)
BODt = 60 mg/L
2. Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand, COD)
Chỉ tiêu BOD không phản ánh đầy đủ về lượng tổng các chất hữu cơ trong nước thải, vì
chưa tính đến các chất hữu cơ không bị oxy hóa bằng phương pháp sinh hóa và cũng chưa tính đến
một phần chất hữu cơ tiêu hao để tạo nên tế bào vi khuẩn mới. Do đó để đánh giá một cách đầy đủ
lượng oxy cần thiết để oxy hóa tất cả các chất hữu cơ trong nước thải người ta sử dụng chỉ tiêu nhu
cầu oxy hóa học. Để xác định chỉ tiêu này, người ta thường dùng potassium dichromate (K2Cr2O7)
để oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ, sau đó dùng phương pháp phân tích định lượng và công
thức để xác định hàm lượng COD.
Khi thiết kế các công trình xử lý nước thải công nghiệp hoặc hỗn hợp nước thải sinh hoạt
và công nghiệp cần thiết phải xác định BOD và COD.
3. pH của nước thải
pH của nước thải có một ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý. Các công trình xử lý
nước thải áp dụng các quá trình sinh học làm việc tốt khi pH nằm trong giới hạn từ 7 ÷ 7,6. Như
chúng ta đã biết môi trường thuận lợi nhất để vi khuẩn phát triển là môi trường có pH từ 7 ÷ 8. Các
nhóm vi khuẩn khác nhau có giới hạn pH hoạt động khác nhau. Ví dụ vi khuẩn nitrit phát triển
thuận lợi nhất với pH từ 4,8 ÷ 8,8, còn vi khuẩn nitrat với pH từ 6,5 ÷ 9,3. Vi khuẩn lưu huỳnh có
10
10
thể tồn tại trong môi trường có pH từ 1 ÷ 4. Ngoài ra pH còn ảnh hưởng đến quá trình tạo bông
cặn của các bể lắng bằng cách tạo bông cặn bằng phèn nhôm.
Nước thải sinh hoạt có pH = 7,2 ÷ 7,6. Nước thải công nghiệp có pH rất khác nhau phụ
thuộc từng loại công nghiệp.
Các xí nghiệp sản xuất có thể thải ra nước thải có tính acid hoặc kiềm rất cao chẳng những làm
cho nguồn nước không còn hữu dụng đối với các hoạt động giải trí như bơi lội, chèo thuyền mà
còn làm ảnh hưởng đến hệ thủy sinh vật. Nồng độ acid sulfuric cao làm ảnh hưởng đến mắt của
những người bơi lội ở nguồn nước này, ăn mòn thân tàu thuyền, hư hại lưới đánh cá nhanh hơn.
Nguồn nước lân cận một số xí nghiệp có thể có pH thấp đến 2 hoặc cao đến 11; trong khi cá chỉ có
thể tồn tại trong môi trường có 4,5 < pH < 9,5. Hàm lượng NaOH cao thường phát hiện trong nước
thải ở các xí nghiệp sản xuất bột giặt, thuộc da, nhuộm vải sợi... NaOH ở nồng độ 25 ppm đã có
thể làm chết cá
4. Các loại muối
Nhiều loại xí nghiệp có nước thải chứa hàm lượng muối khá cao; ngoài ra ở các nước ôn
đới người ta còn dùng muối để rãi lên mặt đường vào mùa đông và muối bị rửa trôi vào hệ thống
cống rãnh. Hàm lượng muối cao sẽ làm cho nguồn nước không còn hữu dụng cho mục đích cấp
nước hay tưới tiêu, làm hoa màu bị thiệt hại và đất bị ô nhiễm.
Các loại muối khóang Ca, Mg còn làm cho nguồn nước bị "cứng", đóng cặn trong các
đường ống gây thất thoát áp lực trên đường ống. Nước cứng làm ảnh hưởng đến việc nhuộm vải
sợi, sản xuất bia và chất lượng của các sản phẩm đóng hộp. Nước cứng còn gây đóng vẩy trong các
đường ống của lò hơi làm giảm khả năng truyền nhiệt. Magnesium sulfate gây xổ nhẹ ở người, ion
chloride làm tăng độ dẫn điện của giấy cách điện, ion sắt gây các vết bẩn trên vải sợi và giấy,
carbonat tạo vẩy cứng đóng trên đậu Hà Lan trong quá trình chế biến và đóng hộp chúng.
Các loại muối có chứa Nitrogen và phosphorus làm cho tảo phát triển nhanh gây hiện
tượng tảo nở hoa, làm ảnh hưởng đến hệ thủy sinh vật và mất mỹ quan.
5. Chất rắn trong nước thải
Chất rắn trong nước thải bao gồm các chất rắn lơ lửng, chất rắn có khả năng lắng, các hạt
keo và chất rắn hòa tan. Tổng các chất rắn (Total solid, TS) trong nước thải là phần còn lại sau khi
đã cho nước thải bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ từ 103 ÷ 105oC. Các chất bay hơi ở nhiệt độ này
không được coi là chất rắn. Tổng các chất rắn được biểu thị bằng đơn vị mg/L.
Tổng các chất rắn có thể chia ra làm hai thành phần: chất rắn lơ lửng (có thể lọc được) và
chất rắn hòa tan (không lọc được).
Chất rắn lơ lửng là các hạt nhỏ (hữu cơ hoặc vô cơ) trong nước thải. Khi vận tốc của dòng
chảy bị giảm xuống (do nó chảy vào các hồ chứa lớn) 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. Các chất lơ
lửng hữu cơ sẽ tiêu thụ oxy để phân hủy làm giảm DO của nguồn nước. Các cặn lắng sẽ làm đầy
các bể chứa làm giảm thể tích hữu dụng của các bể này.
11
11
Để xác định hàm lượng các chất rắn lơ lửng phải tiến hành phân tích chúng bằng cách lọc
qua giấy lọc bằng sợ thủy tinh Whatmann 934AH và 948H (Whatmann GF/C) có kích thước các lổ
khoảng 1,2 micrometter (μm) hoặc của Đức loại A/E. Lưu ý là các giấy lọc cấu tạo bằng
Polycarbonate cũng có thể sử dụng được, tuy nhiên các số liệu có thể chênh lệch do cấu trúc của
các loại giấy này khác nhau. Các chất rắn lơ lửng bị giữ lại ở giấy lọc. Đem giấy lọc này sấy khô
tuyệt đối ở nhiệt độ 105oC. Hàm lượng chất rắn lơ lửng sẽ được tính bằng công thức:
trong đó
TSS: tổng các chất rắn lơ lửng (mg/L)
A: trọng lượng của giấy lọc và các chất rắn lơ lửng sau khi sấy khô tuyệt đối (mg)
B: trọng lượng ban đầu của giấy lọc (mg)
V: thể tích mẫu nước thải qua lọc (L)
Hàm lượng chất rắn lơ lửng phụ thuộc chủ yếu vào lượng nước sử dụng hàng ngày của một
người. Lượng nước tiêu thụ càng lớn thì hàm lượng các chất rắn lơ lửng nói riêng và các chất gây
ô nhiễm nói chung càng nhỏ và ngược lại. Tùy theo kích thước hạt, trọng lượng riêng của chúng,
tốc độ dòng chảy và các tác nhân hóa học mà các chất lơ lửng có thể lắng xuống đáy, nổi lên mặt
nước hoặc ở trạng thái lơ lửng.
Để xác định hàm lượng các chất rắn có khả năng lắng (settable solid) ngưới ta dùng một
dụng cụ thủy tinh gọi là nón Imhoff có chia vạch thể tích. Cho 1 lít nước thải vào nón Imhoff để
cho lắng tự nhiên trong vòng 45 phút, sau đó khuấy nhẹ sát thành nón rồi để cho lắng tiếp trong
vòng 15 phút. Sau đó đọc thể tích chất lơ lửng lắng được bằng các vạch chia bên ngoài. Hàm
lượng chất rắn lơ lửng lắng được biểu thị bằng đơn vị mL/L. Chỉ tiêu chất rắn có khả năng lắng
biểu diễn gần đúng lượng bùn có thể loại bỏ được bằng bể lắng sơ cấp.
Ngoài các chất lắng được, trong nước thải còn chứa các tạp chất nổi (floating solid) có
trọng lượng riêng nhỏ hơn trọng lượng riêng nước. Khi lắng các chất này nổi lên bề mặt công
trình. Theo các tính toán của Sở KHCN & MT Cần Thơ lượng chất rắn lơ lửng tổng cộng do một
người ở khu vực Cần Thơ thải ra trong một ngày đêm là 200 g.
Các chất rắn hòa tan (không lọc được bao gồm các hạt keo và các chất hòa tan. Các hạt
keo có kích thước từ 0,001 ÷ 1 mm, các hạt keo này không thể loại bỏ bằng phương pháp lắng cơ
học. Các chất hòa tan có thể là phân tử hoặc ion của chất hữu cơ hay vô cơ.
Để xác định hàm lượng hữu cơ của các chất rắn lơ lửng người ta sử dụng chỉ tiêu VSS
(volatile suspended solid) bằng cách đem hóa tro các chất rắn ở 550 ± 50oC trong 1 giờ. Phần bay
hơi là các chất hữu cơ (VSS), phần còn lại sau khi hóa tro là các chất vô cơ FSS (Fixed suspended
solid). Lưu ý hầu hết các muối vô cơ đều không bị phân hủy ở nhiệt độ dưới 825oC, chỉ trừ
magnesium carbonate bị phân hủy thành MgO và CO2 ở nhiệt độ 350oC. Chỉ tiêu VSS của nước
thải thường được xác định để biết rõ khả năng phân hủy sinh học của nó.
12
12
Mối quan hệ giữa các thành phần chất rắn trong nước và nước thải
Nguồn: Wastewater Engineering: Treatment, Diposal, Reuse, 1989
Bài tập 1.1: Cho các số liệu sau
Trọng lượng của đĩa dùng chứa mẫu là 53,5433 g
Trọng lượng của đĩa và các chất rắn còn lại sau khi cho nước thải bay hơi ở 105oC là 53,5793 g
Trọng lượng của đĩa và các chất rắn còn lại sau khi hóa tro nướ