Sách : "Hệ thống tổ hợp tương hỗ trong kỹ thuật xử lý nước thải"

[tmadoan 1]

Sách : "Hệ thống tổ hợp tương hỗ trong kỹ thuật xử lý nước thải" Lê Văn Cát - Trịnh Xuân Đức

 

Tính chất tổ hợp tương hỗ trên cơ sở tương tác của các thành phần tham gia trong một hệ thống xử lý nước thải là yếu tố quan trọng nhất đưa tới hoạt động hiệu quả của một hệ thống xử lý nước thải.
Mục đích của một quá trình xử lý nước thải là nhằm chuyển hóa các thành phần độc hại thành dạng không hay ít độc hơn hoặc cách ly chúng ra khỏi môi trường nhận nước thải.

Thành phần ô nhiễm trong nước thải rất đa dạng, khó có thể định danh từng đơn chất tạo thành đặc trưng và mức độ ô nhiễm của từng dòng thải, tuy vậy có thể phân loại chúng theo tiêu chí tác động tiêu cực tới môi trường nhận nước. Theo tiêu chí trên thì các thành phần ô nhiễm được phân vào các nhóm: dạng không tan, thành phần hữu cơ dễ sinh hủy, thành phần dinh dưỡng, kim loại nặng và thành phần vô cơ độc hại, thành phần hữu cơ bền trong môi trường tự nhiên và vi sinh vật gây bệnh.

Thành phần ô nhiễm dạng không tan:

Gây độ đục cho nước.
Hạn chế hiện tượng thấu quang.
Hạn chế phát triển của hệ thủy thực vật, động vật.
Gây hiện tượng bồi lắng.
Tạo môi trường yếm khí ở vùng đáy (cặn hữu cơ).

Thành phần hữu cơ dễ sinh hủy:

Nhận dạng qua COD, BOD
Làm cạn kiệt nguồn oxy hòa tan trong môi trường nước.
Phá hủy sinh cảnh của thủy động vật.

Thành phần dinh dưỡng:

Nhận dạng qua thành phần N, P.
Gây ra hiện tượng phú dưỡng.
Phát triển ồ ạt của thủy thực vật.
Gây biến động mạnh cho hệ sinh thái.
Phá hủy sinh cảnh của thủy động vật.

Kim loại nặng và thành phần vô cơ độc hại:

Tích lũy trong thực vật, động vật, trong chuỗi dinh dưỡng.
Tác động đến sự phát triển bất bình thường về sức khỏe của con người.

Thành phần hữu cơ bền trong môi trường tự nhiên:

Nhận dạng: khó phân hủy, tích lũy trong cơ thể thực vật, động vật.
Hóa chất công nghiệp (bảo vệ thực vật, dioxin, POPs, sản phẩm hóa dầu), kháng sinh, dược phẩm, nội tiết tố, kích thích tố.
Gây đột biến gien, làm sai lệch quá trình sao chép (AND) và chuyển tải thông tin di truyền (ANR) ở mức phân tử.

Vi sinh vật gây bệnh:

Vi khuẩn, virus, động vật nguyên sinh, xạ khuẩn, ký sinh trùng.
1200 loài vi sinh vật có khả năng gây bệnh.
Nước thải là môi trường thuận lợi cho vi sinh gây bệnh phát triển.

 

Nguồn nước thải phát sinh từ sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt cũng rất đa dạng về phương diện lưu lượng thải, đặc trưng ô nhiễm phổ quát và ô nhiễm đặc thù.

Nguồn nước thải sinh  hoạt có lưu lượng chiếm tỷ trọng cao nhất của dòng nước thải.

Đặc trưng ô nhiễm phổ quát của nước thải sinh hoạt là thành phần hữu cơ, dinh dưỡng. Thành phần ô nhiễm đặc thù là các chất hoạt động bề mặt, nội tiết tố, kích thích tố, dược phẩm, mỹ phẩm, kháng sinh với mức nồng độ thấp.

Dòng thải từ sản xuất công nghiệp có lưu lượng biến động trong khoảng rộng theo loại hình sản phẩm và công nghệ sản xuất. Đặc trưng ô nhiễm của dòng thải là sản xuất và chế biến sản phẩm nào thì thải ra sản phẩm đó cùng với nguyên liệu và sản phẩm trung gian sử dụng trong quá trình sản xuất. Ngoài những thành phần ô nhiễm thông dụng, ô nhiễm đặc thù từ các dòng nước thải công nghiệp là các kim loại nặng, hợp chất vô cơ và hữu cơ độc.

Trong các hoạt động sản xuất trong nông nghiệp (canh tác, chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản) cũng phát sinh một lượng lớn nước thải với đặc điểm lưu lượng thải biến động mạnh theo mùa vụ, diện phát tán rộng. Mức độ ô nhiễm của dòng thải không cao, ô nhiễm đặc thù mang tính chất cục bộ.

Lịch sử phát triển công nghệ xử lý nước thải trải qua bốn giai đoạn (bậc) cho đến nay: sơ cấp, thứ cấp, bậc ba và xử lý tiên tiến. Công nghệ bậc cao hơn không những đòi hỏi xử lý được các thành phần ô nhiễm mà công nghệ bậc thấp hơn chưa “với tới” mà còn phải đạt mức độ xử lý sâu hơn, triệt để hơn các thành phần nằm tromg tầm kiểm soát của công nghệ bậc thấp hơn. Đòi hỏi trên đồng nghĩa với đặc điểm của công nghệ bậc cao là sử dụng đồng thời nhiều kỹ thuật xử lý trong một tổ hợp công nghệ phức tạp.

Một hệ thống xử lý nước thải luôn bao gồm nhiều đơn vị công nghệ, mỗi đơn vị công nghệ sử dụng một kỹ thuật độc lập tương đối nhằm tách loại một đối tượng chủ đạo, ví dụ tách cặn qua kỹ thuật lọc hay lắng, loại bỏ thành phần hữu cơ dể sinh hủy trong môi trường hiếu khí. Trong nhiều trường hợp, để tách loại một đối tượng cần sử dụng phối hợp nhiều kỹ thuật khác nhau thực hiện trong từng đơn vị công nghệ, ví dụ  xử lý amoni qua nitrat hóa trong môi trường hiếu khí và khử nitrat trong môi trường thiếu khí; tăng cường tách loại phospho bằng phương pháp sinh học thông qua kết hợp xử lý hiếu khí và yếm khí. Mặt khác, một đơn vị công nghệ có khả năng tách loại đồng thời nhiều tạp chất như keo tụ và kết tủa phosphat khi sử dụng phèn nhôm, PAC hay hiện tượng khử nitrat cục bộ trong môi trường hiếu khí.

Công nghệ xử lý bậc cao đòi hỏi tính chất tổ hợp phức tạp lớn hơn nhiều so với công nghệ xử lý bậc thấp. Một hệ thống xử lý nước thải chỉ hoạt động có hiệu quả khi nó được thiết kế trên cơ sở nắm vững được tính chất tương hỗ của các đơn vị công nghệ trong một tổ hợp phù hợp với đối tượng cần xử lý và mục đích xử lý cần đạt đến.

Ngoài hệ thống chính quy (sử dụng nhiều năng lượng, hóa chất), xử lý nước thải còn sử dụng các hệ tự nhiên hay hệ tự nhiên nhân tạo (cấu trúc lại) như ao, hồ, vùng ngập nước, hệ thủy thực vật, tại những nơi mà điều kiện tự nhiên cho phép. Tính chất tổ hợp tương hỗ trong các hệ đó cao hơn nhiều so với trong các hệ xử lý chính quy do có sự tham gia đông đảo của các thành phần có mặt, kể cả thực vật và động vật bậc cao.

Quản lý nước thải đang được thực hiện theo hai phương thức: tập trung và phân tán. Hình thức quản lý tập trung với đặc điểm thu gom nhiều nguồn thải, xử lý tập trung, sử dụng công nghệ chính quy, xử lý đồng bộ cả bùn thải và mùi hôi. Quản lý phân tán là hình thức thu gom, xử lý, thải hay tái sử dụng tại (hay gần) nơi phát sinh nguồn thải. Tính chất tổ hợp tương hỗ của các thành phần tham gia trong hệ xử lý phong phú hơn so với trong trường hợp quản lý tập trung.

Tái sử dụng nước thải sẽ trở thành nhu cầu bức thiết, được mở rộng về quy mô trong tương lai gần. Tính chất tương hỗ thể hiện rõ nét khi tiếp cận mục đích trên.

Do quá trình phát triển của công nghệ xử lý nước thải và đòi hỏi chất lượng thải ngày càng ngặt nghèo hơn, việc nâng cấp chất lượng thải của các hệ thống xử lý hiện hành đòi hỏi áp dụng tổ hợp lại các đơn vị công nghệ xử lý trên cơ sở các kỹ thuật mới có hiệu quả cao hơn thay vì mở rộng diện tích mặt bằng, nhân rộng các đơn vị công nghệ có sẵn (phép cộng). Tổ hợp lại các đơn vị công nghệ đòi hỏi sự hiểu biết thấu đáo về tính chất tương hỗ của các kỹ thuật sử dụng.

Khác với quan điểm phân biệt “công nghệ ngoại”, “công nghệ nội”, công nghệ xử lý nước thải không thuộc phạm trù trên, sự khác biệt chỉ ở dạng thiết bị sử dụng để tiến hành kỹ thuật xử lý có nguồn gốc từ đâu mà thôi (ví dụ máy bơm, máy cấp khí...). Trình độ công nghệ của một hệ thống xử lý nước thải thể hiện tính chất tương hỗ và tổ hợp của các đơn vị công nghệ cùng với hiệu quả của từng đơn vị công nghệ độc lập do người thiết kế xác lập.

Tài liệu “Hệ thống tổ hợp tương hỗ trong kỹ thuật xử lý nước thải” được xuất bản thành hai tập với tiêu đề:

Tập 1: Khoa học liên ngành và các phương pháp hóa - lý.

Tập 2: Phương pháp vi sinh.

Tập 1 bao gồm các nội dung chính:

Các quá trình sinh hóa cơ bản.
Vi sinh vật trong xử lý nước thải.
Thủy sinh vật.
Hệ sinh thái trong môi trường nước.
Ô nhiễm trong nước thải.
Tái sử dụng nước thải.
Xử lý nước thải dạng phân tán.
Trung hòa.
Keo tụ.
Lắng.
Tuyển nổi.
Lọc.
Màng lọc và quá trình lọc màng.
Hấp phụ.
Hấp thụ.
Trao đổi ion.
Hòa tan và kết tủa.
Oxy hóa.
Khử trùng.

Tập trung xoay quanh chủ đề xử lý nước thải, tài liệu “Hệ thống tổ hợp tương hỗ trong kỹ thuật xử lý nước thải” được biên soạn với cả những nội dung không hẳn trực tiếp nhưng hy vọng sẽ giúp đọc giả có được cái nhìn bao quát hơn khi tiến hành thực hiện các công trình xử lý nước thải.

 

 

Mọi chi tết xin liên hệ : trung tâm phát hành sách ViCen : 0978565299(Mr Toàn)

Sách : "Hệ thống tổ hợp tương hỗ trong kỹ thuật xử lý nước thải" Lê Văn Cát - Trịnh Xuân Đức

 

Tính chất tổ hợp tương hỗ trên cơ sở tương tác của các thành phần tham gia trong một hệ thống xử lý nước thải là yếu tố quan trọng nhất đưa tới hoạt động hiệu quả của một hệ thống xử lý nước thải.
Mục đích của một quá trình xử lý nước thải là nhằm chuyển hóa các thành phần độc hại thành dạng không hay ít độc hơn hoặc cách ly chúng ra khỏi môi trường nhận nước thải.

Thành phần ô nhiễm trong nước thải rất đa dạng, khó có thể định danh từng đơn chất tạo thành đặc trưng và mức độ ô nhiễm của từng dòng thải, tuy vậy có thể phân loại chúng theo tiêu chí tác động tiêu cực tới môi trường nhận nước. Theo tiêu chí trên thì các thành phần ô nhiễm được phân vào các nhóm: dạng không tan, thành phần hữu cơ dễ sinh hủy, thành phần dinh dưỡng, kim loại nặng và thành phần vô cơ độc hại, thành phần hữu cơ bền trong môi trường tự nhiên và vi sinh vật gây bệnh.

Thành phần ô nhiễm dạng không tan:

Gây độ đục cho nước.
Hạn chế hiện tượng thấu quang.
Hạn chế phát triển của hệ thủy thực vật, động vật.
Gây hiện tượng bồi lắng.
Tạo môi trường yếm khí ở vùng đáy (cặn hữu cơ).

Thành phần hữu cơ dễ sinh hủy:

Nhận dạng qua COD, BOD
Làm cạn kiệt nguồn oxy hòa tan trong môi trường nước.
Phá hủy sinh cảnh của thủy động vật.

Thành phần dinh dưỡng:

Nhận dạng qua thành phần N, P.
Gây ra hiện tượng phú dưỡng.
Phát triển ồ ạt của thủy thực vật.
Gây biến động mạnh cho hệ sinh thái.
Phá hủy sinh cảnh của thủy động vật.

Kim loại nặng và thành phần vô cơ độc hại:

Tích lũy trong thực vật, động vật, trong chuỗi dinh dưỡng.
Tác động đến sự phát triển bất bình thường về sức khỏe của con người.

Thành phần hữu cơ bền trong môi trường tự nhiên:

Nhận dạng: khó phân hủy, tích lũy trong cơ thể thực vật, động vật.
Hóa chất công nghiệp (bảo vệ thực vật, dioxin, POPs, sản phẩm hóa dầu), kháng sinh, dược phẩm, nội tiết tố, kích thích tố.
Gây đột biến gien, làm sai lệch quá trình sao chép (AND) và chuyển tải thông tin di truyền (ANR) ở mức phân tử.

Vi sinh vật gây bệnh:

Vi khuẩn, virus, động vật nguyên sinh, xạ khuẩn, ký sinh trùng.
1200 loài vi sinh vật có khả năng gây bệnh.
Nước thải là môi trường thuận lợi cho vi sinh gây bệnh phát triển.

 

Nguồn nước thải phát sinh từ sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt cũng rất đa dạng về phương diện lưu lượng thải, đặc trưng ô nhiễm phổ quát và ô nhiễm đặc thù.

Nguồn nước thải sinh  hoạt có lưu lượng chiếm tỷ trọng cao nhất của dòng nước thải.

Đặc trưng ô nhiễm phổ quát của nước thải sinh hoạt là thành phần hữu cơ, dinh dưỡng. Thành phần ô nhiễm đặc thù là các chất hoạt động bề mặt, nội tiết tố, kích thích tố, dược phẩm, mỹ phẩm, kháng sinh với mức nồng độ thấp.

Dòng thải từ sản xuất công nghiệp có lưu lượng biến động trong khoảng rộng theo loại hình sản phẩm và công nghệ sản xuất. Đặc trưng ô nhiễm của dòng thải là sản xuất và chế biến sản phẩm nào thì thải ra sản phẩm đó cùng với nguyên liệu và sản phẩm trung gian sử dụng trong quá trình sản xuất. Ngoài những thành phần ô nhiễm thông dụng, ô nhiễm đặc thù từ các dòng nước thải công nghiệp là các kim loại nặng, hợp chất vô cơ và hữu cơ độc.

Trong các hoạt động sản xuất trong nông nghiệp (canh tác, chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản) cũng phát sinh một lượng lớn nước thải với đặc điểm lưu lượng thải biến động mạnh theo mùa vụ, diện phát tán rộng. Mức độ ô nhiễm của dòng thải không cao, ô nhiễm đặc thù mang tính chất cục bộ.

Lịch sử phát triển công nghệ xử lý nước thải trải qua bốn giai đoạn (bậc) cho đến nay: sơ cấp, thứ cấp, bậc ba và xử lý tiên tiến. Công nghệ bậc cao hơn không những đòi hỏi xử lý được các thành phần ô nhiễm mà công nghệ bậc thấp hơn chưa “với tới” mà còn phải đạt mức độ xử lý sâu hơn, triệt để hơn các thành phần nằm tromg tầm kiểm soát của công nghệ bậc thấp hơn. Đòi hỏi trên đồng nghĩa với đặc điểm của công nghệ bậc cao là sử dụng đồng thời nhiều kỹ thuật xử lý trong một tổ hợp công nghệ phức tạp.

Một hệ thống xử lý nước thải luôn bao gồm nhiều đơn vị công nghệ, mỗi đơn vị công nghệ sử dụng một kỹ thuật độc lập tương đối nhằm tách loại một đối tượng chủ đạo, ví dụ tách cặn qua kỹ thuật lọc hay lắng, loại bỏ thành phần hữu cơ dể sinh hủy trong môi trường hiếu khí. Trong nhiều trường hợp, để tách loại một đối tượng cần sử dụng phối hợp nhiều kỹ thuật khác nhau thực hiện trong từng đơn vị công nghệ, ví dụ  xử lý amoni qua nitrat hóa trong môi trường hiếu khí và khử nitrat trong môi trường thiếu khí; tăng cường tách loại phospho bằng phương pháp sinh học thông qua kết hợp xử lý hiếu khí và yếm khí. Mặt khác, một đơn vị công nghệ có khả năng tách loại đồng thời nhiều tạp chất như keo tụ và kết tủa phosphat khi sử dụng phèn nhôm, PAC hay hiện tượng khử nitrat cục bộ trong môi trường hiếu khí.

Công nghệ xử lý bậc cao đòi hỏi tính chất tổ hợp phức tạp lớn hơn nhiều so với công nghệ xử lý bậc thấp. Một hệ thống xử lý nước thải chỉ hoạt động có hiệu quả khi nó được thiết kế trên cơ sở nắm vững được tính chất tương hỗ của các đơn vị công nghệ trong một tổ hợp phù hợp với đối tượng cần xử lý và mục đích xử lý cần đạt đến.

Ngoài hệ thống chính quy (sử dụng nhiều năng lượng, hóa chất), xử lý nước thải còn sử dụng các hệ tự nhiên hay hệ tự nhiên nhân tạo (cấu trúc lại) như ao, hồ, vùng ngập nước, hệ thủy thực vật, tại những nơi mà điều kiện tự nhiên cho phép. Tính chất tổ hợp tương hỗ trong các hệ đó cao hơn nhiều so với trong các hệ xử lý chính quy do có sự tham gia đông đảo của các thành phần có mặt, kể cả thực vật và động vật bậc cao.

Quản lý nước thải đang được thực hiện theo hai phương thức: tập trung và phân tán. Hình thức quản lý tập trung với đặc điểm thu gom nhiều nguồn thải, xử lý tập trung, sử dụng công nghệ chính quy, xử lý đồng bộ cả bùn thải và mùi hôi. Quản lý phân tán là hình thức thu gom, xử lý, thải hay tái sử dụng tại (hay gần) nơi phát sinh nguồn thải. Tính chất tổ hợp tương hỗ của các thành phần tham gia trong hệ xử lý phong phú hơn so với trong trường hợp quản lý tập trung.

Tái sử dụng nước thải sẽ trở thành nhu cầu bức thiết, được mở rộng về quy mô trong tương lai gần. Tính chất tương hỗ thể hiện rõ nét khi tiếp cận mục đích trên.

Do quá trình phát triển của công nghệ xử lý nước thải và đòi hỏi chất lượng thải ngày càng ngặt nghèo hơn, việc nâng cấp chất lượng thải của các hệ thống xử lý hiện hành đòi hỏi áp dụng tổ hợp lại các đơn vị công nghệ xử lý trên cơ sở các kỹ thuật mới có hiệu quả cao hơn thay vì mở rộng diện tích mặt bằng, nhân rộng các đơn vị công nghệ có sẵn (phép cộng). Tổ hợp lại các đơn vị công nghệ đòi hỏi sự hiểu biết thấu đáo về tính chất tương hỗ của các kỹ thuật sử dụng.

Khác với quan điểm phân biệt “công nghệ ngoại”, “công nghệ nội”, công nghệ xử lý nước thải không thuộc phạm trù trên, sự khác biệt chỉ ở dạng thiết bị sử dụng để tiến hành kỹ thuật xử lý có nguồn gốc từ đâu mà thôi (ví dụ máy bơm, máy cấp khí...). Trình độ công nghệ của một hệ thống xử lý nước thải thể hiện tính chất tương hỗ và tổ hợp của các đơn vị công nghệ cùng với hiệu quả của từng đơn vị công nghệ độc lập do người thiết kế xác lập.

Tài liệu “Hệ thống tổ hợp tương hỗ trong kỹ thuật xử lý nước thải” được xuất bản thành hai tập với tiêu đề:

Tập 1: Khoa học liên ngành và các phương pháp hóa - lý.

Tập 2: Phương pháp vi sinh.

Tập 1 bao gồm các nội dung chính:

Các quá trình sinh hóa cơ bản.
Vi sinh vật trong xử lý nước thải.
Thủy sinh vật.
Hệ sinh thái trong môi trường nước.
Ô nhiễm trong nước thải.
Tái sử dụng nước thải.
Xử lý nước thải dạng phân tán.
Trung hòa.
Keo tụ.
Lắng.
Tuyển nổi.
Lọc.
Màng lọc và quá trình lọc màng.
Hấp phụ.
Hấp thụ.
Trao đổi ion.
Hòa tan và kết tủa.
Oxy hóa.
Khử trùng.

Tập trung xoay quanh chủ đề xử lý nước thải, tài liệu “Hệ thống tổ hợp tương hỗ trong kỹ thuật xử lý nước thải” được biên soạn với cả những nội dung không hẳn trực tiếp nhưng hy vọng sẽ giúp đọc giả có được cái nhìn bao quát hơn khi tiến hành thực hiện các công trình xử lý nước thải.

 

 

Mọi chi tết xin liên hệ : trung tâm phát hành sách ViCen : 0978565299(Mr Toàn)

 

 

 

[ThuyLinh313 159]

Không thấy giá, phương thức mua hàng và thanh toán nhỉ?