Nước thải đầu ra từ các ngành công nghiệp thường có các giá trị thay đổi cao, với sự biến đổi về chất lượng và số lượng gây ra bởi xả thải của bể, quá trình hoạt động khởi động và tắt hệ thống bể, phân luồng trong giờ làm việc và vân vân. Một bản khảo sát chi tiết trong thời gian dài thường cần thiết thực hiện trước khi đi đến kết luận tác động của các chất ô nhiễm từ các ngành công nghiệp.
Mục đích của việc nỗ lực kiểm soát chất ô nhiễm phải được để bảo vệ khả năng đồng hóa công suất của nước mặt; để bảo vệ động vật vỏ cứng, cá và động vật hoang dã; để bảo vệ hoặc phục hồi tính thẩm mỹ và giá trị của nước mặt cung cấp cho các khu vui chơi; để bảo vệ con người tránh sử dụng điều kiện chất lượng nước không được tốt.
Lựa chọn và thiết kế nhà máy xử lý dựa trên phương pháp nghiên cứu
* Các đặc tính vật lý, hóa học và sinh học của nước thải
* Chất lượng nước cần phải được duy trì trong môi trường để nước thải được phép xả thải hoặc tái sử dụng nước thải.
* Các tiêu chuẩn môi trường hiện hành hoặc yêu cầu xả thải phải được đáp ứng.
Các đặc tính hóa học chính của nước thải được chia làm hai 2 loại, vô cơ và hữu cơ. Bởi vì các chất này đặc biệt quan trọng, chất ô nhiễm chiếm ưu thế và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) thường được xem xét riêng biệt.
Các chất ô nhiễm thông thường
* BOD5 hoặc carbon BOD (CBOD)
* Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
* Tổng coliform
* Dầu mỡ
* pH
Các chất ô nhiễm đặc biệt
* Các chất ô nhiễm độc hại (các chất ô nhiễm chiếm ưu thế). EPA ban hành danh sách các tiêu chuẩn xả thải về mối quan tâm đến các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ đặc biệt.
* Các chất ô nhiễm không có trong quy ước. Các chất ô nhiễm này có thễ được nhận biết cho việc kiểm soát trong các hướng dẫn cụ thể nước thải đầu ra của các ngành công nghiệp.
* VOCs. Clean Air Act sẽ đưa ra giới hạn nồng độ của VOCs trong nước thải của các ngành công nghiệp được trực tiếp xả thải hoặc xả thải đến POTW.
Các đặc tính không mong muốn của nước thải công nghiệp
* Các chất hữu cơ hòa tan
* Các chất rắn lơ lửng
* Các chất ô nhiễm hữu cơ chiếm ưu thế
* Các kim loại nặng chiếm ưu thế
* Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs)
* Nitơ (thường là NH4+ hoặc NO3-)
* Photpho ( tiêu biểu phosphate)
* Dầu và các chất nổi bọt trên bề mặt
* Màu và độ đục
* Mùi hôi
* Các hợp chất cứng đầu (khó xử lý)
* Nhiệt độ
* pH
* Các coliforn và các vi sinh vật khác
Các sự cố liên quan đến các chất dinh dưỡng (Nitơ, photpho)
* Nitơ (như ammonia, nitrite và nitrate) và photpho như orthophosphate (PO4-3, HPO4-2, H2PO4-) hoặc polyphosphates hiện có trong nước thải bởi vì phân bón nhân tạo, chất bài tiết từ con người, chất thải từ nông trại chăn nuôi, và nhiều quy trình công nghiệp.
* Hai chất dinh dưỡng này có thể gây ra các sự cố đáng kể trong môi trường nếu xả thải ra môi trường với khối lượng và nồng độ đáng kể.
* Amonia có thể được biến đổi bởi các vi khuẩn nitrate hóa thành nitrite và nitrate theo hai bước liên tiếp:
* Nhanh chóng thiếu hụt oxy có thể cho kêt quả (đặc biệt trong thời tiết nóng) có thể dẫn đến sự khử oxy trong nước dẫn đến giết chết cá và các sự cố liên quan đến điều kiện thiếu khí (ví dụ: mùi hôi)
* Ammonia là một bazơ yếu và phân ly trong nước theo phản ứng:
* Ammonia (đặc biệt ở dưới dạng không phân ly) có thể độc hại đến sinh vật thủy sinh mặc dù nồng độ nhỏ
* Nồng độ ammonia dưới 0.02 mg/L được xem xét để có thể chấp nhận cho cá và các dạng sinh vật thủy sinh khác. Độc tính của ammonia phụ thuộc vào pH, như có thể thấy từ phương trình trên.
* Nitrate trong nước uống thì tương đối an toàn cho người lớn nhưng khá nguy hiểm cho trẻ sơ sinh dưới 6 tháng
* Trẻ sơ sinh không có bộ máy tiêu hóa phát triển đầy đủ. Do đó, pH trong dạ dày là 4.0 (trong khi người lớn là 2.0). Độ pH này cao hơn đẩy mạnh sự tăng trưởng của vi khuẩn có khả năng biến đổi nitrate thành nitrite.
* Nitrite trong cơ thể có thể gây trở ngại với cơ chế biến đổi oxy bằng cách liên kết với hemoglobin.
Vvì vậy sản xuất ra sự thiếu đói oxy (hiện tượng em bé xanh sao vàng vọt) và thậm chí dẫn đến tử vong.
* Nồng độ nitrate trong nước uống dưới 50 mg/L
* Nitơ và photpho tiêu biểu là chất dinh dưỡng hạn chế cho nấm (từ khi các vi sinh vật có thể ổn định carbon từ CO2 và carbon vô cơ thông qua quang hợp – photosynthesis, nếu có sự hiện diện của ánh sáng)
* Nếu nitơ và photpho quá nhiều tảo có thể phát triển phát triển ngoài kiểm soát
* Tảo có thể sản xuất làm tăng đáng kể độ pH (do tỷ lệ sử dụng các cacbonat vô cơ cao hoạt động như bộ đệm trong nước), và biến động trongđộ pH, cũng như điều kiện yếm khí vào ban đêm khi tảo hô hấp.
* Một nguồn nước, trong đó điều kiện tăng trưởng tảo bất thường xảy ra được gọi là hiện tượng phú dưỡng (eutrophic).
Tầm quan trọng của mùi hôi
* Trong quá trình thành lập cơ sở xử lý nước thải thì mùi hôi được xem là số một hàng đầu mà cộng đồng địa phương rất quan tâm.
* Mặc dù hầu hết các chất có mùi hôi không độc hại ở một mức độ nào đó người ta có thể phát hiện được, mùi hôi gây ra căng thẳng đáng kể đến tâm lý.
* Trong một khu vực, sự hiện diện của mùi hôi có thể gây ra phản ứng công khai, cũng như làm giảm giá trị tài sản trên thị trường và khu vực cho thuê.
Độ nhạy cảm của con người đối với mùi hôi
* Mũi con người là một cơ quan rất nhạy cảm đối với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ (tiêu biểu chứa hàm lượng lưu huỳnh và/hoặc nitơ), chẳng hạn như sulfua hydro, amoniac, clo, mercaptan,…
* Mặt khác nhiều khí vô cơ như methane, carbon dioxide, carbon monoxide, nitơ và ôxy (thậm chí oxy hòa tan trong nước) là những chất không mùi
Phương pháp đo mùi hôi
* Hợp chất có thể dễ dàng phát hiện nhờ các thiết bị đo (ví dụ hydrogen sulfide) tiêu biểu được phân tích bằng thiết bị dò cầm tay.
* Phương pháp đo hợp chất có mùi hôi khác và mùi hôi phức tạp tiêu biểu được thực hiện bằng cách sử dụng giác quan trong đó một nhóm các đối tượng con người được chọn và tiếp xúc với mùi hôi mẫu pha loãng với không khí mùi hôi tự do.
Ngưỡng phát hiện tối thiểu nồng độ mùi hôi và giá trị D /T
* Nồng độ nhỏ nhất mà tại đó mùi hôi có thể được phát hiện bởi một người bình thường (50% phần trăm) được gọi là ngưỡng phát hiện tối thiểu nồng độ mùi hôi (MDTOC).
* Một ít lượng các dung dịch pha loãng cần thiết để đưa nồng độ mùi dưới ngưỡng phát hiện tối thiểu nồng độ mùi hôi (MDTOC) được gọi là pha loãng đến ngưỡng (D / T), và là một chỉ thị về nồng độ của mùi hôi.
Mối tương quan giữa BOD, COD, TOD và TOC
* Nhìn chung, kết quả của mỗi thí nghiệm phụ thuộc nhiều vào nước thải đang được thử nghiệm.
* Cho đến nay, không có tương quan thành công nào được tạo ra trong BOD, COD, TOD và TOC.
* Điều này là không ngạc nhiên gì cả vì tỷ lệ giữa các biến số này có thể được tính toán khác nhau đối với các chất ô nhiễm khác nhau.
Xác định nồng độ nitơ trong nước thải
* Nitơ hữu cơ được xác định bằng phương pháp Kjeldahl bao gồm một quá trình tiêu hóa xuyên suốt mà nitơ được chuyển thành amonia tiếp theo là chuẩn độ amonia.
* Hàm lượng nitrit đo được không phải là tiêu biểu vì nitrít dễ dàng chuyển đổi thành nitrat.
* Nồng độ Nitrate được xác định bằng phương pháp so màu hoặc thông qua các điện cực cụ thể.
Đặc tính nước thải và phương pháp phân tích
Các đặc tính của nước thải có thể được phân thành ba loại chính:
• Đặc trưng vật lý
• Đặc điểm hóa học
• Đặc tính sinh học
Ứng dụng công nghệ sinh học
Các chuỗi sản phẩm BFL 4000 series, BFL 5000 series, BFL 6000 series, BFL 7000 series được áp dụng trong nước thải tập trung, nước thải công nghiệp ngay cả các hệ thống sinh học. Hãy nhớ Quy tắc tỷ lệ vàng sản phẩm BFL (rule of Golden Ratios of BFL products).
Ghi chú:
* BFL 4600SO, BFL 5700SO sử dụng để loại bỏ mùi hôi nồng nặc có trong hệ thống nước thải.
* BFL 4700PS, BFL 5150PS, BFL Grease Clean Powder sử dụng để loại bỏ dầu mỡ dầy đặc có trong thùng chứa bơm nước thải (pump sump), trạm bơm (lift station, pumping station).
* BFL 5050BC sử dụng để loại bỏ bùn dư dầy đặc có trong hệ thống xử lý nước thải (bulking sludge).
* BFL 4000SU sử dụng để tăng sinh khối nhanh lượng vi sinh trong hệ thống bể mới hoàn toàn hoặc bổ sung thêm lượng vi sinh trong hệ thống bể đang hoạt động bị sự cố, càng giúp hỗ trợ tăng thêm phần giải quyết sự cố về tiến độ thi công hệ thống bể hoặc nuôi cấy vi sinh trong hệ thống bể bị chậm trễ về tiến độ.
Luôn ghi nhớ Quy tắc Tỷ lệ vàng của sản phẩm BFL: – ALL for ONE and ONE for ALL.
Một số Quy tắc vàng trong ứng dụng công nghệ sinh học xử lý nước thải công nghiệp và nước thải tập trung
Một trong số các Quy tắc được xem xét để kiểm soát xử lý các điều kiện nồng độ của nước thải trước khi đưa ra quy trình xử lý sự cố như sau:
1. Quy tắc bàn tay vàng
Tại sa cần quan tấm đến 5 thông số đo khi vận hành một số bể sinh học trong bất kỳ nhà máy xử lý nước thải để biết được chất lượng của nước thải có phù hợp với quá trình xử lý hay không?
2. Quy tắc ngón tay cái
Bài toán tăng sinh khối có thực không?
Không cần quan tấm đến loại sản phẩm vi sinh mà bạn đang sử dụng trong bất kỳ một hệ thống. Quy tắc Ngón tay cái là tỷ lệ BOD: bùn được sử dụng để đánh gí kết quả của việc tăng sinh khối và tỷ lệ này thay đổi vào mỗi một loại hình công nghiệp khác nhau
3. Quy tắc Number one
Hiệu quả và tác động của chất dinh dưỡng đến quá trình xử lý dinh học
4. Quy tắc DOUR
Hướng dẫn đo đạc và tính toán cho khả năng gây ức chế của các chất độc lại lên vi sinh
Vi sinh vật là trái tim của quá trình xử lý sinh học. Ngoài DO, chất dinh dướng, cần quan tâm và các chất độc hại có khả năng gây ức chế đến hoạt động của vi sinh vật.
5. Quy tắc Number Five
Dầu mỡ là nguyên nhân chính gây ra sự cố váng bọt xuất hiện nhiều ở các nhà máy xử lý nước thải tập trung, công nghiệp, nhà hàng, khách sạn.
6. Quy tắc NIT
N-Amonia cao là một trong những thống sô gây khó khăn trong quá trình xử lý .
Để quá trình Nitrate hóa diễn ra tốt và xử lý triệt để amonia trong nước thải
Các thông số cần quant râm trong quá trình trính toán cân bằng nitrate hóa.
7. Quy tỷ lệ vàng của sản phẩm BFL
Tỷ lệ nhiều sản phẩm BFL kết hợp để xử lý nhiều sự cố khác nhau cho một ứng dụng cụ thể và tùy thuộc vào thành phần nước thải xả thải từ các ngành sản xuất kinh doanh- Bài toán tính liều lượng nuôi cấy vi sinh ở điều kiện hiếu khí và kỵ khí tùy nghi.
>>>Bài đọc thêm: Xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học thiếu khí ( Bể Anoxit )
