Xử lý nước thải sinh hoạt- Nước thải sinh hoạt là gì và xử lý như thế nào

Phần I Nước thải sinh hoạt là gì và xử lý như thế nào ?

Nguồn gốc và thành phần của nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là nước đã được sử dụng bởi con người và trong đó chứa tất cả các chất bẩn sau khi sử dụng. Nó được sinh ra bởi các nhu cầu hàng ngày, như tắm rửa, vệ sinh, và từ các cống thoát nước đó là loại nước tắm rửa của con người, giặt giũ,chế biến thực phẩm, nấu ăn, vệ sinh nhà bếp,…
Nước thải sinh hoạt là 1 chất lỏng màu xám đục có mùi hôi nhưng vô hại. Nó chứa nhiều chất rắn lơ lửng hữu cơ (như phân, vải vụn, hộp nhựa,vỏ rau củ …)và các chất rắn lơ lửng ở dạng keo. Về đặc tính thì nước thải sinh hoạt không nguy hại nhưng nó chứa 1 lượng lớn các sinh vật gây bênh cho con người.Trong điều kiện ẩm và kín nước thải sinh hoạt có thể tự làm sạnh nhờ các vi sinh kị khí hoạt động bể phốt và bể phốt thường có mùi khó chiụ đó là mùi hydrogen sulphide
Thành phần của nước thải phòng vệ sinh gồm phân và nước tiểu được đưa vào bảng dưới

Thành phần của nước thải phòng vệ sinh được thể hiện trong sơ đồ dưới.

Nhìn vào biểu đồ trên có thể thấy được đặc tính của nước thải từ các phòng vệ sinh chủ yếu là thành phần hưu cơ như proteins,carbohydrates, chất béo. Đây là lượng thức ăn phong phú và tốt cho vi sinh hiếu khí hoạt động trong xử lý nước thải. Ngoài hữu cơ bên cạnh đó nước thải sinh hoạt cũng chứa hàng triệu vi khuẩn đường ruột và vi sinh.Trong các số vi khuẩn và vi sinh trên chủ yếu là loại có lợi nhưng chúng ta cũng cần xử lý đi những % rất nhỏ của vi khẩn hoặc vi sinh có khả năng gây bệnh cho con người.
Cống thoát nước thải chứa nhiều chất thải như chất tẩy rửa,xà phòng, chất béo,rau, củ,….và bất cứ thứ gì được xả ra từ nhà bếp và điều này làm cho nồng độ ô nhiễm nước thải trở nên cao hơn và chứa nhiều thành phần hơn.
Thành phần nước thải sinh hoạt rất nhiều vì vậy chúng ta không liệt kê ở đây mà chỉ kể ra những hàm lượng ô nhiễm chủ yếu trong nước thải sinh hoạt.Và cũng vì lý do này mà khi đo tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt người ta cũng chi đo 1 số chỉ tiêu như COD, N,P,SS,…

Tính chất của nước thải sinh hoạt

Sẽ được làm rõ hơn bài sau để xử lý nước thải sinh hoạt cần cung cấp 1 lượng vừa đủ oxy hòa tan và vi sinh xử lý vào trong nước thải. Phương trình phản ứng là :

wastewater + oxygen ➝(bacteria) treated wastewater + new bacteria

Bản chất nước thải sinh hoạt rất phức tạp tuy nhiên, rất dễ dàng ta đo được hàm lượng oxy mà vi sinh sử dụng để chuyển hóa chất bẩn trong nước thải. từ đó ta có thể tính được nồng độ hữu cơ trong nước thải.
Ví dụ 1/2g oxy được tiêu thụ trong quá trình oxy hóa của 1 lít nước thải chúng ta suy ra được “nhu cầu oxy” của nước thải là 500mg/l.

Nhu cầu oxy lý thuyết

Đây là mức oxy tính toán dựa trên lý thuyết để oxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ có trong nước thải và sinh ra cacbor và nước, phương trình phản ứng là

C6H12O6 + 6O2 ➝ 6CO2 + 6H2O

Từ phương trình trên chúng ta có thể tính toán ra được nhu cầu oxy lý thuyết.
ví dụ, 300 mg/l đường là (192/180) x 300 = 321 mg / l. Bởi vì nước thải rất phức tạp trong tự nhiên ThOD của nó không thể được tính toán, nhưng trong thực tế nó là xấp xỉ bởi nhu cầu oxy hóa học

Nhu cầu oxy hóa học

Trong hóa học môi trường, chỉ tiêu và thử nghiệm nhu cầu ôxy hóa học (COD – viết tắt từ tiếng Anh: chemical oxygen demand) được sử dụng rộng rãi để đo gián tiếp khối lượng các hợp chất hữu cơ có trong nước. Phần lớn các ứng dụng của COD xác định khối lượng của các chất ô nhiễm hữu cơ tìm thấy trong nước bề mặt (ví dụ trong các con sông hay hồ), làm cho COD là một phép đo hữu ích về chất lượng nước. Nó được biểu diễn theo đơn vị đo là miligam trên lít (mg/L), chỉ ra khối lượng ôxy cần tiêu hao trên một lít dung dịch. Các nguồn tài liệu cũ còn biểu diễn nó dưới dạng các đơn vị đo khác như phần triệu (ppm).
Nền tảng cho thử nghiệm COD là gần như mọi hợp chất hữu cơ đều có thể bị ôxi hóa đầy đủ để tạo ra điôxít cacbon bằng các chất ôxi hóa mạnh trong các điều kiện axít. Khối lượng ôxy cần thiết để ôxi hóa một hợp chất hữu cơ thành điôxít cacbon, amoniac và nước được thể hiện dưới dạng tổng quát là:

Công thức này không bao gồm nhu cầu ôxy gây ra từ quá trình ôxi hóa amoniac thành nitrat. Quá trình chuyển hóa amoniac thành nitrat được gọi là nitrat hóa. Dưới đây là phương trình chính tắc để ôxi hóa amoniac thành nitrat.

Phương trình thứ hai này nên được áp dụng sau phương trình thứ nhất để gộp cả quá trình ôxi hóa trong sự nitrat hóa nếu như nhu cầu ôxy từ việc nitrat hóa phải được biết đến. Dicromat không ôxi hóa amoniac thành nitrat, vì thế quá trình nitrat hóa này có thể bỏ qua một cách an toàn trong thử nghiệm nhu cầu ôxy hóa học tiêu chuẩn.

Nhu cầu oxy sinh học

Đây là lượng oxy cần thiết để cho vi khuẩn oxy hóa chất hữu cơ trong nước thải.
Do đó, nó là thước đo nồng độ chất hữu cơ trong chất thải có thể bị oxy hóa bởi vi khuẩn (‘sinh học bị oxy hóa “hay” phân hủy sinh học “). Nó thường được đo sau khi ủ 5 ngày ở nhiệt độ 20 ° C – đó là khi lượng oxy tiêu thụ trong quá trình oxy hóa của nước thải trong 5 ngày ở 20 ° C thường được viết ‘BOD5’, là lượng oxy cần thiết cho việc hoàn thành quá trình oxy hóa sinh học của chất thải.
Nồng độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt
Nồng độ ô nhiễm nước thải thường được đánh giá qua các chi tiêu COD hoặc BOD5. Sự khác nhau giữa nồng độ ô nhiễm giữa các nước khác nhau là rất lớn do lưu lượng sử dụng nước hàng ngày ví dụ ở Mỹ, nơi tiêu thụ nước cao (350-400l / người ngày) nước thải (BOD5 =200-250 mg / l), trong khi ở các nước nhiệt đới (BOD5= 300-700 mg / l) thì lượng tiêu thụ nước thường thấp hơn nhiều (40-100l ngày / người).
Bên cạnh đó còn có các yêu tố khác như lượng chất thải của mỗi người ở mỗi nước khác nhau, Lượng nước thải từ các phòng về sinh thì có hàm lượng BOD tương đường nhau nhưng lượng nước ở các cống thoát nước thì có hàm lượng ô nhiễm rất khác xa nhau.
Bảng so sánh mức độ ô nhiễm của từng loại nước

Thu gom nước thải

Nước thải sinh hoạt thường được thu gom bằng các cống ngầm và tự chảy theo trọng lực và độ dốc và được thu gom về các hố thu rồi dùng bơm để bơm đi.
Hệ thống thoát nước được quy định và hướng dẫn rất rõ trong 1 số tài liệu và quy chuẩn xây dựng, nhưng nó rất tốn kém các bạn có thể tham khảo xây dựng hệ thống thoát nước của giaiphapmoitruong.net viết và trình bày.

Tại sao phải xử lý nước thải

Nước thải chưa qua xử lý gây thiệt hại rất lớn cho con người và thiên nhiên điều đó là hiển nhiên. Do đó nước thải cần phải xử lý trước khi thải ra môi trường.
– Giảm sự lây lan của 1 số bệnh dịch do vi khuẩn trong nước thải gây ra như tả
– Giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước và giảm sự thiệt hại cho sinh vật thủy sản
Nước thải không cần xử lý mà có thể thải ra môi trường trừ khi 1lit nước thải hòa loãng với >500l nước sạch. Ví dụ, thành phố Manaus (dân số năm 2000: 1,4 triệu) tại khu vực Amazon của Brazil thải nước thải chưa được xử lý thông qua một cửa xả vào sông Rio Negro, một nhánh của sông Amazon, trong đó có một dòng chảy của ~ 30.000 m3/giây. Nồng độ pha loãng có sẵn là >> 500 và ô nhiễm gây ra là không đáng kể.
Ở các nước phát triển và trong đó có Việt Nam thì nước thải sinh hoạt được xử lý trước khi ra môi trường có tỷ lệ rất thấp và lý do cho việc này là do tài chính, nhưng đó cũng là sự thiếu hiểu biết về các hệ thống xử lý nước thải có chi phí thấp mà chấp nhận xả thẳng ra môi trường gây nên những hậu quả nặng nề.
Hơn 1 nữa các con sông trên thế giới các ao hồ các vùng nước ven biển đang bị ô nhiễm nặng do nước thải chưa qua xử lý thải ra ngoài.
Xử lý nước thải sinh hoạt cần được siết chặt và quản lý chặt chẽ hơn nữa.

Đầu tư xử lý nước thải sinh hoạt
Các doanh nghiệp ,các tổ chức, các cơ quan lãnh đạo các công ty xử lý nước thải cần hiểu rằng nước là một vấn đề quan tâm rất lớn của thế giới vì vậy nếu có thể chúng ta hãy xử lý sao để còn tái sử dụng phục vụ vào các công việc như tưới cây, hoặc quay lại làm nước cấp.
Nếu vấn đề tài chính thì hãy quan tâm tới các hệ thống xử lý nước thải có chi phí thấp.Và hiện nay vấn đề nước thải còn quá lãng phí nếu có điều kiện thì hãy xử lý tái sử dụng để nuôi trồng thủy sản hoặc trồng trọt

 Nếu bạn cần tư vấn xây dựng một hệ thống xử lý bạn hãy liên hệ mình sẽ giúp bạn lựa chọn phương án tối ưu, chi phí thấp nhất

Nguyễn Đình Đức

Tham khảo Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt GDE  chi phí thấp