Tin tổng hợp

Các chất gây ô nhiễm trong nước thải

Có nhiều chất gây ô nhiễm trong nước thải và cách phân loại ô nhiễm nước như dựa vào nguồn gốc ô nhiễm, gồm: ô nhiễm do hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt. Dựa vào môi trường ô nhiễm, gồm: ô nhiễm nước ngọt, ô nhiễm biển và đại dương. Dựa vào tính chất của ô nhiễm, gồm: ô nhiễm vật lý, hóa học hay sinh học.

 

1.Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD)

nước thải (hoặc nước nguồn) bị ô nhiễm càng cao và ngược lại.

Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy thiết yếu để vi sinh vật oxy hóa những chất hữu cơ trong một khoảng chừng thời hạn xác lập 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 ( hoặc nước nguồn ) bị ô nhiễm càng cao và ngược lại .

Thời gian thiết yếu để những vi sinh vật oxy hóa trọn vẹn những chất hữu cơ hoàn toàn có thể lê dài đến vài chục ngày tùy thuộc vào đặc thù của nước thải, nhiệt độ và năng lực phân hủy những chất hữu cơ của hệ vi sinh vật trong nước thải. Để chuẩn hóa những số liệu người ta thường báo cáo giải trình tác dụng dưới dạng BOD5 ( BOD trong 5 ngày ở 20 oC ). Mức độ oxy hóa những chất hữu cơ không đều theo thời hạn. Thời gian đầu, quy trình oxy hóa xảy ra với cường độ mạnh hơn và sau đó giảm dần .

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.

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 trìnhngười 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 ở đầu cuối khi biết BOD ở một thời gian nào đó người ta hoàn toàn có thể dùng công thức :

BODt = Lo (1 – e-kt)
hay BODt = Lo (1 – 10-Kt)

 

trong đó

BODt : BOD tại thời gian t ( 3 ngày, 5 ngày … )

Lo : BOD sau cuối

k : vận tốc phản ứng ( d-1 ) tính theo thông số e

K : vận tốc phản ứng ( d-1 ) tính theo thông số 10, k = 2,303 ( K )

Giá trị K và k tiêu biểu vượt trội cho 1 số ít loại nước thải

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 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 hoạt động và sinh hoạt có pH = 7,2  7,6. Nước thải công nghiệp có pH rất khác nhau nhờ vào từng loại công nghiệp .

Các xí nghiệp sản xuất sản xuất hoàn toàn có thể thải ra nước thải có tính acid hoặc kiềm rất cao chẳng những làm cho nguồn nước không còn hữu dụng so với những hoạt động giải trí vui chơi như lượn lờ bơi lội, chèo thuyền mà còn làm ảnh hưởng tác động đến hệ thủy sinh vật. Nồng độ acid sulfuric cao làm tác động ảnh hưởng đến mắt của những người lượn lờ bơi lội ở nguồn nước này, ăn mòn thân tàu thuyền, hư hại lưới đánh cá nhanh hơn .

Nguồn nước lân cận 1 số ít nhà máy sản xuất hoàn toàn có thể có pH thấp đến 2 hoặc cao đến 11 ; trong khi cá chỉ hoàn toàn có thể sống sót trong môi trường tự nhiên có 4,5 < pH < 9,5. Hàm lượng NaOH cao thường phát hiện trong nước thải ở những xí nghiệp sản xuất sản xuất bột giặt, thuộc da, nhuộm vải sợi ... NaOH ở nồng độ 25 ppm đã hoàn toàn 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 những đường ống gây thất thoát áp lực đè nén trên đường ống. Nước cứng làm ảnh hưởng tác động đến việc nhuộm vải sợi, sản xuất bia và chất lượng của những mẫu sản phẩm đóng hộp. Nước cứng còn gây đóng vẩy trong những đường ống của lò hơi làm giảm năng lực truyền nhiệt. Magnesium sulfate gây xổ nhẹ ở người, ion chloride làm tăng độ dẫn điện của giấy cách điện, ion sắt gây những vết bẩn trên vải sợi và giấy, carbonat tạo vẩy cứng đóng trên đậu Hà Lan trong quy trình chế biến và đóng hộp chúng .

Các loại muối có chứa Nitrogen và phosphorus làm cho tảo tăng trưởng nhanh gây hiện tượng kỳ lạ tảo nở hoa, làm tác động ảnh hưởng đến hệ thủy sinh vật và mất mỹ quan .

 

5.Chất rắn trong nước thải

Chất rắn trong nước thải gồm có những chất rắn lơ lửng, chất rắn có năng lực lắng, những hạt keo và chất rắn hòa tan. Tổng những chất rắn ( Total solid, tiến sỹ ) trong nước thải là phần còn lại sau khi đã cho nước thải bay hơi trọn vẹn ở nhiệt độ từ 103  105 oC. Các chất bay hơi ở nhiệt độ này không được coi là chất rắn. Tổng những chất rắn được bộc lộ bằng đơn vị chức năng mg / L .

Tổng những chất rắn hoàn toàn có thể chia ra làm hai thành phần : chất rắn lơ lửng ( hoàn toàn có thể lọc được ) và chất rắn hòa tan ( không lọc được ) .

Chất rắn lơ lửng là những hạt nhỏ ( hữu cơ hoặc vô cơ ) trong nước thải. Khi tốc độ của dòng chảy bị giảm xuống ( do nó chảy vào những hồ chứa lớn ) phần đông những 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 những bể chứa làm giảm thể tích hữu dụng của những bể này .

Để xác lập hàm lượng những chất rắn lơ lửng phải thực thi nghiên cứu và phân tích chúng bằng cách lọc qua giấy lọc bằng sợ thủy tinh Whatmann 934AH và 948H ( Whatmann GF / C ) có size những lổ khoảng chừng 1,2 micrometter ( μm ) hoặc của Đức loại A / E. Lưu ý là những giấy lọc cấu trúc bằng Polycarbonate cũng hoàn toàn có thể sử dụng được, tuy nhiên những số liệu hoàn toàn có thể chênh lệch do cấu trúc củanhững 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 105 oC. Hàm lượng chất rắn lơ lửng sẽ được tính bằng công thức :

trong đó

TSS : tổng những chất rắn lơ lửng ( mg / L )

A : khối lượng của giấy lọc và những chất rắn lơ lửng sau khi sấy khô tuyệt đối ( mg ) B : khối lượng bắt đầu của giấy lọc ( mg )

V : thể tích mẫu nước thải qua lọc ( L )

Hàm lượng chất rắn lơ lửng phụ thuộc vào hầu hết vào lượng nước sử dụng hàng ngày của một người. Lượng nước tiêu thụ càng lớn thì hàm lượng những chất rắn lơ lửng nói riêng và những chất gây ô nhiễm nói chung càng nhỏ và ngược lại. Tùy theo size hạt, khối lượng riêng của chúng, vận tốc dòng chảy và những tác nhân hóa học mà những chất lơ lửng hoàn toàn có thể lắng xuống đáy, nổi lên mặt nước hoặc ở trạng thái lơ lửng .

Để xác lập hàm lượng những chất rắn có năng lực 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 những vạch chia bên ngoài. Hàm lượng chất rắn lơ lửng lắng được bộc lộ bằng đơn vị chức năng mL / L. Chỉ tiêu chất rắn có năng lực lắng trình diễn gần đúng lượng bùn hoàn toàn có thể vô hiệu được bằng bể lắng sơ cấp .

Ngoài những chất lắng được, trong nước thải còn chứa những tạp chất nổi ( floating solid ) có khối lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng nước. Khi lắng những chất này nổi lên mặt phẳng khu công trình. Theo những đo lường và thống kê của Sở KHCN và MT Cần Thơ lượng chất rắn lơ lửng tổng số 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 gồm có những hạt keo và những chất hòa tan. Các hạt keo có size từ 0,001  1 mm, những hạt keo này không hề vô hiệu bằng giải pháp lắng cơ học. Các chất hòa tan hoàn toàn có thể là phân tử hoặc ion của chất hữu cơ hay vô cơ .

Để xác lập hàm lượng hữu cơ của những chất rắn lơ lửng người ta sử dụng chỉ tiêu VSS ( volatile suspended solid ) bằng cách đem hóa tro những chất rắn ở 550  50 oC trong 1 giờ. Phần bay hơi là những chất hữu cơ ( VSS ), phần còn lại sau khi hóa tro là những chất vô cơ FSS ( Fixed suspended solid ). Lưu ý hầu hết những muối vô cơ đều không bị phân hủy ở nhiệt độ dưới 825 oC, chỉ trừ magnesium carbonate bị phân hủy thành MgO và CO2 ở nhiệt độ 350 oC. Chỉ tiêu VSS của nước thải thường được xác lập để biết rõ năng lực phân hủy sinh học của nó .

Mối quan hệ giữa các thành phần chất rắn trong nước và nước thải

 

Nguồn : Wastewater Engineering : Treatment, Diposal, Reuse, 1989

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Tin tổng hợp
Xem thêm  Fall between two stools là gì

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button