Đề tài Nguồn gốc, quản lý và phương pháp xử lý chất thải từ nhà máy xử lý nước cấp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN & KHOA MÔI TRƯỜNG & Bộ môn: QUÁ TRÌNH HÓA LÝ TRONG XỬ LÝ NƯỚC ĐỀ TÀI 11: NGUỒN GỐC, QUẢN LÝ VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI TỪ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC CẤP GVHD: DƯƠNG HỮU HUY Nhóm thực hiện: NHÓM 6 Lớp: 09CMT Danh sách nhóm: HỌ VÀ TÊN MSSV NGUYỄN PHAN CẨM GIANG 0922060 PHAN THỊ NGỌC HÀ 0922063 HUỲNH ĐỨC HẠNH 0922068 LƯU THỊ HÂN 0922073 LÊ ĐỨC HIẾU 0922075 NGUYỄN THỊ MINH HIẾU 0922076 VŨ VĂN HUY 0922108 NGUYỄN QUỐC THIÊN KIỀU 0922118 Bảng phân chia công việc nhóm: STT Tên thành viên MSSV Nội dung thực hiện Tự đánh giá (10%) Nhóm đánh giá (30%) Giáo viên đánh giá (60%) Ghi chú 1 Nguyễn Phan Cẩm Giang 0922060 Dịch bài: 15-7_ Gravity Thickening+Gravity Thickening Practice+Dissolved Air Flotation (DAF). Bài word: Trang trí Bài power point: tổng hợp+ trang trí 10 9 Dịch bài: 7 trang 2 Phan Thị Ngọc Hà 0922063 Dịch bài: 15-7_ Mechanical Dewatering: Centrifuging + Centrifuge Selection Considerations+ Vacuum Filtration Bài word: tìm thêm tài liệu. Bài power point: tổng hợp 10 8.5 Dịch bài: 7 trang 3 Huỳnh Đức Hạnh 0922068 Dịch bài: 15-3 + 15-7_ mở đầu Thickening. Bài word: A_I) Nguồn nước sử dụng Bài power point: trang trí 10 8.5 Dịch bài: 7 trang 4 Lưu Thị Hân 0922073 Dịch bài: 15-7_ Sand Drying Beds + Sand Drying Bed Design Bài word: Tổng hợp bài word + trang trí Bài ppt: tổng hợp 10 9 Dịch bài: 7 trang 5 Lê Đức Hiếu 0922075 Dịch bài: 15-7_ Plate and Frame Filter Press Bài word: tìm thêm tài liệu Bài ppt: tổng hợp 10 9 Dịch bài: 7 trang 6 Nguyễn Thị Minh Hiếu 0922076 Dịch bài: 15-4 + 15-7 _ Nonmechanical Dewatering: Lagoons+Lagoon Design. Bài word: tổng hợp Bài ppt: thuyết trình 10 8.5 Dịch bài: 7 trang 7 Vũ Văn Huy 0922108 Dịch bài: 15-1+15-7_ Freeze Treatment +15-8 + 15-10 Bài ppt: trang trí 10 8 Dịch bài: 7 trang 8 Nguyễn Quốc Thiên Kiều 0922118 Dịch bài: 15-7_ Continuous Belt Filter Press (CBFP) + 15-9 Bài word: Tổng hợp bài word + trang trí Bài power point: tổng hợp + thuyết trình 10 9 Dịch bài: 7 trang MỤC LỤC Nguồn gốc các chất thải từ nhà máy xử lý nước cấp Nguồn nước sử dụng Nguồn nước sử dụng cho nước cấp là nước bề mặt và nước ngầm Nước bề mặt Lấy nước từ các sông, suối, ao, hồ... Thành phần trong nước mặt: Chất rắn lơ lửng D > 1μm Các chất keo D = 0.001 ÷1 μm Các chất hòa tan D < 0.001 μm Đất sét Cát Keo Fe(OH)3 Chất thải hữu cơ, vi sinh vật Vi trùng 1 - 10μm Tảo Đất sét Protein Silicat SiO2 Chất thải sinh hoạt hữu cơ Cao phân tử hữu cơ Virus 0.03 ÷0.3 μm Các ion K+, Na+, Ca2+, NH4+, SO4-2, Cl-, PO4-3… Các chất khí CO2, O2, N2, CH4, H2S… Các chất hữu cơ Các chất mùn Nước ngầm Chất lượng nước ngầm tốt hơn nguồn nước mặt. Trong nước ngầm không có các hạt keo hay các hạt rắn lơ lửng, các chỉ tiêu vi sinh vật cũng tốt hơn nước mặt. Trong nước ngầm không có rong tảo. Nhiệt độ Tương đối ổn định Chất rắn lơ lửng Rất thấp hoặc hầu như không có Chất khoáng hòa tan Ít thay đổi, cao hơn so với nước mặt Hàm lượng Fe2+, Mn2+ Thường xuyên có trong nước Khí CO2 hòa tan Có nồng độ cao Khí O2 hòa tan Thường không tồn tại Khí NH3 Thường có Khí H2S Thường có SiO2 Thường có ở nồng độ cao NO-3 Có ở nồng độ cao, do bị nhiễm bởi phân bón hóa học Vi sinh vật Chủ yếu là các vi trùng do sắt gây ra. Nguồn gốc chất thải Nguồn nước được dẫn về nhà máy xử lý nước cấp để làm sạch nước, loại bỏ các chất gây hại hay các chất không cần thiết cho phù hợp với tiêu chuẩn của nước cấp cho sinh hoạt và cho công nghiệp. Quá trình xử lý nguồn nước mặt hay nước ngầm gồm các công đoạn chung: Quá trình keo tụ - tạo bông, lắng, lọc, và oxy hóa nước mặt để loại bỏ các chất bẩn, màu, vi khuẩn, tảo, một số hợp chất hữu cơ, sắt và mangan. Thường sử dụng muối sắt hoặc phèn để keo tụ. Làm mềm nước (loại bỏ Ca, Mg): sử dụng vôi, NaOH và soda Loại bỏ các chất vô cơ có hàm lượng vết: nitrat, fluoride, radium, asen...sử dụng quy trình như trao đổi ion, lọc nano, và thẩm thấu ngược. ® Trong quá trình vận hành của nhà máy, các công đoạn đã sản sinh ra lượng lớn các chất thải: Quá trình trước khi lắng Nước trên bề mặt được tách ra, chứa lượng lớn chất lơ lửng, trước khi lắng có thể làm đông để giảm sự tích tụ chất rắn ở bước xử lý tiếp theo. Vật liệu lắng xuống có thể là: cát, bùn, đất sét, các chất hữu cơ bị phân hủy. Quá trình đông tụ trong bể lắng Bùn thải từ bể lắng qua quá trình keo tụ- tạo bông gồm bùn nhôm và sắt. Quá trình làm mềm trong bể lắng Sử dụng Ca(OH)2 hay soda Na2CO3 để làm mềm nước tạo ra lượng bùn chủ yếu là CaCO3 và Mg(OH)2. Quá trình rửa lọc Nước rửa lọc từ quá trình lọc có nồng độ chất rắn lơ lửng dao động từ 30 đến 400mg/L phụ thuộc vào độ đục và tỉ lệ của nước rửa ngược trên thể tích nước tạo ra. Quá trình loại bỏ sắt và mangan Cặn lắng Fe(OH)3 từ quá trình làm thoáng để khử sắt trong nước ngầm. Oxy hóa sắt và mangan về dạng Fe(OH)3, sắt carbonate, và MnO2 sinh ra bùn thải. Mỗi mg/L sắt hoặc mangan bị oxy hóa tạo ra 1.5 đến 2mg/L bùn v Ngoài ra còn có những cặn bã trong quá trình lọc màng và nước thải từ nhà vệ sinh, nhà ăn cho công nhân được xử lý sơ bộ ở bể tự hoại và xả thải vào ống dẫn bùn thải từ bể lắng. Quản lý các chất thải trong nhà máy Vận chuyển chất thải Các chất thải sinh ra như bùn thải, nước thải từ rửa lọc, cặn bám trên màng, nước muối từ quá trình trao đổi ion, và cặn với nồng độ chất rắn ít hơn1% ... có khả năng ăn mòn và đóng cặn rất cao. Nên ta cần lựa chọn các thiết bị và xây dựng hệ thống cho phù hợp để vận chuyển chúng. Thông thường các chất thải được chuyển tải bằng bơm và hệ thống ống dẫn nước. Máy bơm ly tâm sử dụng cho nhiều loại chất thải (nước, dầu, bùn...). Nhưng máy bơm ly tâm không hiệu quả với bơm bùn có nồng độ chất rắn lớn hơn 3-4%. Máy bơm nhu động, máy bơm cơ hoành dùng cho bơm chất thải từ bể lắng và các chất làm đặc chịu được khả năng ăn mòn cao. Máy bơm piston áp suất cao bơm chất thải từ quá trình khử nước. Nhưng trong quá trình vận chuyển các chất thải, có sự thất thoát chất thải (một phần nhỏ các bùn cặn bị giữ lại trong hệ thống). Quản lý chất thải trong nhà máy Làm đông đặc Sau khi loại bỏ bùn ra khỏi bể lọc, bước xử lí đầu tiên thường là làm đông đặc dòng bùn tạo điều kiện cho các quá trình xử lí tiếp theo. Quá trình đông đặc dựa theo hai cơ chế là lắng trọng lực hay tuyển nổi. Lắng trọng lực: áp dụng với các chất có khả năng lắng. Nguyên tắc: Dựa theo nguyên lý rơi theo trọng lực khi trọng lực của nó lớn hơn lực đi lên của nước. Sử dụng bể lắng hình tròn giống như lọc. Tuyển nổi khí hòa tan (DAF): sử dụng các chất hoạt động bề mặt để loại bỏ các bùn cặn lơ lửng. Nguyên tắc: Ngược lại với quá trình lắng. Được thực hiện bằng cách sục bọt khí vào pha lỏng. Các hạt cặn, chất lơ lửng sẽ kết dính vào các bọt khí.Khi tỷ trọng của chúng nhỏ hơn của nước chúng sẽ nổi lên bề mặt. Các thiết bị nén bùn tuyển nổi khí hòa tan (DAF thickerner) thường có hình chữ nhật. Việc thêm vào các polyme cải tiến đáng kể năng suất của các thiết bị nén. Các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học và Kỹ thuật Môi trường (Đại học Xây dựng) đã thiết kế và chế tạo thành công Hệ thống tuyển nổi áp lực xử lý nước cấp và bùn cặn, cho phép xử lý nước bằng công nghệ tuyển nổi áp lực và công nghệ keo tụ - lắng ở chế độ liên tục. Quá trình khử nước Phụ thuộc vào độ dày của lớp bùn, quá trình khử nước có thể sử dụng các phương pháp cơ học hoặc không cơ học. Trong khử nước cơ học, sử dụng một số loại thiết bị để tách nước ra khỏi bùn Khử nước không cơ học Bùn được trải ra với lượng nước dư thoát ra ngoài và lượng nước còn lại bốc hơi. Đôi khi lượng nước dư có sẵn để thoát ra được tăng cường bởi các chu kỳ đóng băng-tan băng tự nhiên.  v Hồ sinh học: Có cấu trúc như là một hồ lưu trữ vĩnh viễn hoặc hồ khử nước. Không có giới hạn kích thước nhưng thường được thiết kế với diện tích bề mặt từ 2.000 đến 60.000 m2, và độ sâu từ 2 đến 10 m. Dòng nước đi vào bể, để một thời gian để lắng, sau đó gạn phần nước ra ngoài hoặc sử dụng bơm. Bể hoạt động theo chu kỳ: cho dòng thải đi vào, lắng, gạn. Chu kỳ được lặp đi lặp lại đến khi bể đầy thì tháo xả bùn. Chất làm đông chỉ có thể đạt 7-10% nồng độ chất rắn trong hồ khử nước. Các chất rắn còn lại phải được lấy ra. Làm bay hơi đến khô nhưng nói chung không thực tế. Tùy thuộc vào độ sâu của các chất rắn ướt, bay hơi có thể mất nhiều năm. Các lớp trên cùng thường sẽ hình thành một lớp vỏ, ngăn sự bốc hơi của các lớp bùn dưới cùng. Thông thường, một số hồ nhỏ cho phép làm khô sau khi hồ đã đầy. Hồ khử nước cần được trang bị với cấu trúc đầu vào được thiết kế để triệt tiêu vận tốc của bùn vào. Điều này giảm thiểu sự hỗn loạn trong đầm và giúp ngăn việc mang chất rắn trong quá trình gạn vào đầm. Cấu trúc đầu ra của đầm được thiết kế để vớt những chất nổi trên bề mặt. v Lớp đệm cát khô Cho dòng bùn đi qua lớp đệm cát khô, bùn được khử nước theo 3 cơ chế: rút nước, gạn nước và bay hơi. Đầu tiên, nước rút qua lớp cát và ra ngoài bởi ống thoát ngầm còn bùn được giữ lại trên bề mặt lớp đệm cho đến khi lớp cát bị ngẽn bởi cát hạt bùn mịn hay khi nước đã được rút cạn đi. Gạn lọc lớp nước hình thành nổi trên bề mặt. Nước không rút được hay không được gạn thì phải làm bay hơi. Khí hậu đóng vai trò đáng kể trong tính khả thi của kĩ thuật làm khô này. Sự lựa chọn lớp đệm cát khô có thể được mô tả một cách khái quát như sau: Lớp đệm thường chia thành những vách ngăn với một lớp cát phía trên lớp sỏi, một hoặc vài ống dẫn ngầm phía dưới để mang chất lỏng đi (có thể có hoặc không nếu như loại bỏ bùn khô). Những lớp đệm được xây dựng với một hệ thống thoát nước giữa lớp cát có hoặc không có các ống dẫn nước nóng bị chôn vùi trong phần cứng, được bao phủ hoặc không, nhằm ngăn ngừa sự xâm nhập của nước mưa. Lớp đệm cát khô hình “Nêm nước” bao gồm một vách ngăn bằng kim loại hình nêm kết hợp với dòng chảy tràn ra ban đầu bởi một lớp nước mỏng. Tiếp theo là dẫn bùn lỏng lên trên cùng của tầng chứa nước, sự hình thành có kiểm soát của một lớp bùn dày, tạo điều kiện cho bước làm sạch cơ học tiếp theo Các lớp đệm khô hình chữ nhật được hút chân không hoạt động theo cơ chế của máy hút bụi, hỗ trợ cho sự rút nước trọng lực. Quy trình hoạt động chung cho tất cả các loại đệm khô bao gồm các bước (ASCE, 1990): Bơm bùn lên trên bề mặt lớp đệm khô. Thêm vào liên tục các chất điều hòa hóa học (Polymer anion, cation và phi ion) bằng cách bơm vào bùn. Kết hợp các polymer có thể tạo ra những đặc tính khử nước tốt nhất. Lượng polymer khoảng 1 đến 10g/kg bùn rắn. Khi lớp đệm được làm đầy tới mức yêu cầu, cho bùn vào để rút nước và làm khô tới nồng độ chất rắn đạt yêu cầu. Nồng độ này có thể thay đổi từ 15 - 30% cho bùn đông và 50-70% bùn vôi. Loại bỏ bùn đã khử nước bằng cả phương pháp cơ học và cả phương pháp thủ công. Lặp lại chu kì. Thông thường, cát vớt lên khi bùn đã khử nước được loại bỏ phải được thay thế. Phần bùn lọc ra từ lớp đệm cát khô có thể vừa tái chế, vừa xử lý hay xả thải ra kênh rạch tùy thuộc vào chất lượng của nó. Tốt nhất là thử nghiệm trước khi thiết kế tấm đệm khô để biết được thông tin về độ sâu tải lượng, nồng độ chất rắn ban đầu và polymer sử dụng để tối đa hóa nồng đô chất rắn ráo nước. Khử nước cơ học Các loại máy khử nước J Máy lọc ly tâm Máy ly tâm sử dụng lực ly tâm để tăng tốc độ tách các cặn bẩn trong nước. Nguyên tắc hoạt động: Polymer được sử dụng để điều hòa bùn ra ngoài, được bơm trực tiếp vào máy ly tâm. Các chất rắn bị giữ lại trên vật ngăn lọc được cạo và tách ra bên ngoài bởi một băng tải xoay. Nước di chuyển qua lớp vật liệu lọc (vải lọc hay lưới kim loại..), sau đó được tháo ra ngoài và được tuần hoàn lại cho nhà máy xử lý. Hai loại máy ly tâm hiện tại đang được sử dụng để khử nước bùn: the solid bowl và the basket bowl Máy lọc li tâm dạng nằm ( solid bowl) Ưu điểm: có thể lọc được thể tích rất nhỏ. Nhược điểm: việc gạt bùn bằng con dao hay vít sẽ làm mài mòn bề mặt lưới lọc. J Máy lọc chân không Lọc chân không gồm có một bể hình trụ bao phủ với một loại vật liệu lọc hoặc vải, nhúng một đầu vào trong thùng bùn. Lọc chân không được thiết kế trống bên trong để chiết suất nước, giữ lại các chất rắn, hoặc bánh bùn lọc trên vật liệu lọc. Hai loại cơ bản của bộ lọc chân không thùng quay được sử dụng trong xử lý nước : bộ lọc luân chuyển trung gian và bộ lọc mạ sơn lót trung gian. Bộ lọc luân chuyển trung gian được làm từ vải hoặc cuộn dây thép không gỉ. Bộ lọc này loại bỏ liên tục từ thùng hình ống, cho phép nó được rửa sạch từ hai bên mà không cần pha loãng bùn trong thùng bùn. Bộ lọc mạ sơn lót trung gian được phủ với 50 đến 75mm lớp vật liệu trơ. Bộ lọc chân không thường không áp dụng cho đông tụ bùn. Ưu điểm: làm việc liên tục, ổn định, dễ thao tác vận hành, tiết kiệm nhân lực. Nhược điểm: cấu tạo phức tạp, tiêu hao năng lượng cho động cơ truyền động, bơm chân không và máy nén. J Máy lọc băng tải (Continuous belt filter press _CBFP): Sau quá trình xử lý nước các cặn bã sẽ được chuyển hóa thành cặn gọi là bùn thải. Các loại cặn bùn sau quá trình xử lý phải thu gom hay tiêu hủy, khối lượng bùn cặn có hàm lượng chất rắn nhỏ (1-2%) có khối lượng khá lớn với thành phần chủ yếu là nước, điều này dẫn đến việc khó thu gom. Máy ép bùn băng tải là một trong những thiết bị hiệu quả xử lý vấn đề này. Máy được thiết kế dựa trên nguyên l‎ý lọc ép qua hai  băng tải lọc và có thể điều chỉnh lực ép. Dòng bùn từ 30% chất rắn sẽ bị khử nước thành 60% chất rắn. Quá trình hoạt động của máy lọc băng tải Nguyên tắc hoạt động: dòng bùn loãng sau khi keo tụ được đưa vào giữa hai băng tải và nén ép. Quá trình diễn ra liên tục khi băng tải vận hành, bùn sẽ giữ lại trên bề mặt băng và được gạt tách ra ở đầu máy ép. Bùn được tách ra và đưa vào bể chứa hay sà lan chở bùn để xử lý và sử dụng vào lĩnh vực khác. Dưới áp lực nước được tách ra khỏi bùn. Lượng nước tách ra sau khi đi xuyên qua lớp vải lọc băng tải sẽ được thu hồi và đưa về bể chứ để xử lý tiếp. Thiết bị chuyển động với băng tải kép để liên tục khử nước bùn thông qua một hay nhiều giai đoạn khử nước. Điển hình với lọc băng tải (CBFP) gồm các giai đoạn sau: Lò phản ứng hay máy làm lạnh để loại bỏ nước tự do. Vùng băng tải áp suất thấp với phần trên mang chất rắn, phần dưới là sàng, ở đây tiếp tục loại bỏ nước và bùn thải khô dần dần được hình thành. Vùng băng tải áp suất cao theo kiểu uốn khúc hay theo dạng sin để dịch chuyển với cơ chế khử nước nhờ vào áp lực. Lọc băng tải sử dụng ít năng lượng hơn so với các thiết bị khử nước khác. Bùn cung cấp cho CBFP để điều chỉnh nồng độ chất rắn thích hợp (polymer được sử dụng để điều chỉnh). Ngoài ra còn có băng tải rửa nước. Nước rửa vải lọc nên có hàm lượng chất rắn lơ lửng cao. Ưu điểm: loại máy rẻ tiền nhất, hoạt động đơn giản, được sử dụng nhiều nhất. Nhược điểm: bã lọc sau khi lấy ra có độ ẩm còn cao ( khoảng 40-45%) J Máy lọc khung bản: Cấu tạo máy gồm 2 chi tiết là khung lọc và bản lọc được đặt xen kẽ nhau, ở giữa là vải lọc và cũng tạo ra khoang chứa bùn. Nguyên lý hoạt động: Bơm dòng bùn qua khung lọc và bản lọc vào các khoang chứa. Sau đó dùng máy ép thủy lực để ép chặt các khoang chứa nhằm đưa nước trong bùn qua vải lọc chảy ra các máng hứng. Sau một khoảng thời gian, bùn đầy thì mở khoang chứa ra để thu hồi bùn khô sau ép. Hoạt động ép bùn thực hiện theo mẻ. Bùn khô hay ướt phụ thuộc vào lực ép. Ưu điểm: Máy lọc khung bản có cấu tạo đơn giản và dễ vận hành. Lọc được nhiều dung dịch khác nhau, phụ thuộc vào lựa chọn vải lọc có kích thước lỗ lọc như thế nào. Năng suất lọc của máy phụ thuộc vào diện tích lọc, chỉ cần lắp thêm nhiều khung lọc và bản lọc là thay đổi được năng suất Nhược điểm: loại máy lọc khung bản có 1 nhược điểm là bùn lọc nằm trong khoang chứa, thời gian lấy bùn ra lâu, quá trình lọc không liên tục so với máy lọc băng tải. Quản lý các chất thải còn lại Phương pháp truyền thống xử lý chất thải lỏng từ các quá trình trao đổi ion và quá trình lọc màng là xả thải ra nước mặt, pha loãng và tưới tiêu, phun vào các suối nước sâu, thoát nước vào các vùng mỏ, và xả thải vào các cống rãnh đô thị. Các phương pháp xử lý chất thải Xử lý chất thải v Bùn thải thu từ bể lắng cặn lắng, bùn sét, sắt, mangan, canxi, silic, nhôm, sulfate...thành phần của bùn phụ thuộc vào tính chất của nguồn nước, và các hóa chất sử dụng trong các bể phản ứng... Thành phần nước rửa lọc đa số là cặn lơ lửng có kích thước nhỏ hơn. Nhà máy xử lý nước hợp đồng với công ty thoát nước và xả thải bùn và nước thải vào cống thoát nước thải chung của thành phố. Chi phí cho việc xả thải hai bên sẽ thương lượng với nhau. Và cũng phụ thuộc vào chất lượng của nước thải. Nước rửa lọc Được tuần hoàn lại khâu đầu vào để xử lý triệt để. Vì với nguồn nước ngày càng giảm, và công trình thu nước dẫn nước từ nơi xa về cũng khá tốn kém. Bùn cặn Làm đặc bùn: lắng, lọc, tuyển nổi, ly tâm. Điều chỉnh pH tạo điều kiện thuận lợi cho các phản ứng phân hủy bùn (phân hủy yếm khí, hiếu khí nhờ vào xử lý vi sinh) Khử trùng bùn: sử dụng các tác nhân oxy hóa mạnh Phương pháp làm khô bùn, ổn định bằng vôi. Bùn sau đó được tái sử dụng để làm nguyên liệu sản xuất gạch xây dựng, chậu gốm và chén hứng mủ cao su. Lượng nước tách ra tuần hoàn lại đầu vào để xử lý.( Theo nghiên cứu của nhóm tác giả gồm GS.TS. Lâm Minh Triết, Viện Nước và Công nghệ Môi Trường, ThS. Nguyễn Ngọc Thiệp, ĐH Tôn Đức Thắng). Đốt bùn. Giảm thiểu chất thải phát sinh Làm mềm Trộn nước đã được làm mềm với nước nguyên chất để đạt được độ cứng cuối cùng lớn hơn giới hạn hòa tan thực tế sẽ giảm đáng kể lượng bùn. Người tiêu dùng sử dụng nước có độ cứng 300 mgCaCO3/L sẽ hài lòng với nước có độ cứng 130 – 150 mgCaCO3/L. Không chỉ tiết kiệm chi phí trong quá trình tạo bùn mà còn có thể tiết kiệm chi phí xử lý bùn và mua hóa chất. Chưng cất phân đoạn khí CO2 thay vì trung hòa với vôi là một phương pháp khác để giảm sự tạo bùn. Nhưng sẽ tốn chi phí thiết kế cột chưng cất nên cần cân nhắc về mặt kinh tế khi sử dụng cách xử lý này (phụ thuộc nồng độ CO2 cần xử lý). Trong các nhà máy làm mềm nước, một phần đáng kể độ cứng là do magnesium, phân chia lượng vôi làm mềm có thể làm giảm tổng lượng bùn sinh ra so với việc dư lượng vôi làm mềm. Nước rửa lọc Sử dụng các bộ lọc lọc được 95% hoặc nhiều hơn sẽ phát sinh ít nước rửa lọc hơn. Để đạt sự phục hồi 95%, UFRV phải ít nhất 200 m3/m2 diện tích lọc và chạy bộ lọc ít nhất 1000 phút giữa chu ký rửa ngược. Tiêu chuẩn thiết kế bộ lọc liên quan đến xác định tần số nước thải trong các bộ lọc dạng hạt là các đơn vị thể tích lọc (UFRV) và đơn vị thể tích rửa ngược (UBWV). UFRV là thể tích nước qua một đơn vị diện tích bộ lọc trong quá trình lọc. UBWV là thể tích trên một đơn vị diện tích cần thiết để rửa ngược bộ lọc. Hiệu quả của quá trình tạo nước gọi là sự phục hồi. Nó được định nghĩa là tỉ lệ của màng lọc so với tổng lượng nước lọc. Recovery=UFRV- UBWV- UFWVUFRV Với UFWV là đơn vị lọc thể tích chất thải m3/m2 diện tích lọc. Thu hồi hóa chất xử lý Sự trao đổi ion trong chất lỏng (LIX)  Thu hồi acid ngoại trừ chiết xuất nhôm vào môi trường LIX. LIX không tan trong nước và phân cách bằng sự tách đãi. Nhôm thu hồi từ LIX bằng cách điều chỉnh độ pH của dung dịch.  LIX có thể được tái sử dụng. Không giống như quá trình thu hồi acid, quá trình  trao đổi ion chất lỏng sử dụng cho nhôm (Westerhoff  và  Cornwell, 1978). Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm quá trình này lấy lại 95% phèn. Sự thu hồi kiềm Muối nhôm và oxit kim loại natri có thể được sử dụng như chất kết tủa, có thể hòa tan nhôm với NaOH bằng cách tăng độ pH= 12 ÷ 12,5. Việc này giúp chuyển đổi nhôm hydroxit thành natri aluminate. Nhôm được thu hồi từ 90% đến 95% (Peck  và  Russell,  2005). Sự thu hồi sắt đông tụ Quá trình thu hồi acid cho phèn, quá trình này đòi hỏi giá trị pH =1,5 ÷ 2,0 thu hồi 60 đến 70% sắt. Nhưng chi phí mua hóa chất khá cao. Thu hồi vôi và Magie Vôi được thêm vào để làm mềm độ cứng của nước sinh ra bùn CaCO3 và MgCO3. v Loại bỏ CaCO3 bằng cách nung nóng. Quá trình này rất tốn kém năng lượng và đòi hỏi năng lượng giá rẻ và số lượng bùn nhiều để đạt hiệu quả kinh tế. v Làm sủi bọt bùn bằng cách bơm khí CO2, làm hòa tan Mg (OH)2 . Lọc bùn thấm cacbon và muối magiê cacbonic hòa tan  thu hồi khi lọc. Vôi được thu hồi bằng cách nung CaCO3 . Xử lý các chất thải còn lại Arsen dư Khi CAs< 5.0mg/L, sự tái sinh từ trao đổi ion, nhôm kích hoạt và thay đổi loại bỏ sắt (MIR) ra khỏi thiết bị và ngăn cản thẩm thấu ngược RO sẽ gây độc tính và phải xử lý chất thải độc hại theo đúng tiêu chuẩn. Xử lý chất thải chứa Arsen Flo dư Dòng thải từ sự phục hồi nhôm hoạt tính (AA) hay quá trình xử lý thẩm thấu ngược (RO) có thể loại bỏ được. Nên xử lý flo theo cách tương tự như AA hay RO. Sắt và mangan Chất thải từ nước rửa lọc được xử lý bằng cách lọc nước qua lớp cát và chôn lấp. Cấu trúc lớp lọc có thể là 10cm cát và 20cm sỏi. Cát khô nên đặt cách giếng nước để tránh ảnh hưởng đến nước uống. Perchlorate Xử lý perchlorate và nitrate trong nước mặn bằng vi khuẩn hay các quá trình hóa học. Nhưng với chất hóa học đòi ở nhiệt độ cao 50-60OC và áp suất cao. Nếu sử dụng nhựa polystyrene hay polyvinylpyridine, tái tạo nhựa bằng cách ngâm với nước muối nóng. Mặc dù sử dụng một lượng lớn NaCl để giải hấp phụ perchlorate từ nhựa đã sử dụng, nhưng chỉ một lượng nhỏ clo thay thế cho perclorate. Bằng cách vô hiệu hóa nitrate và perchlorate trong nước muối, clo có thể giải hấp nhiều lần. Nitrate Dòng thải được xử lý bằng phương pháp trao đổi ion để loại bỏ ion nitrat tương tự như xử lí perchlorate. Chất phóng xạ Nhiều chất phóng xạ được quan tâm đến, đặc biệt là radium, cơ quan Bảo Vệ Môi Trường Hoa Kỳ xử lý dòng thải và chất rắn Xử lý dòng thải từ nhà máy xử lý nước có chứa chất phóng xạ tự nhiên. Chất thải hữu cơ tổng hợp Sử dụng than hoạt tính để hấp phụ, than hoạt tính khi đã hấp phụ bão hòa thì có thể giải hấp để sử dụng lại được. Quá trình xử lý cuối cùng Sau khi thực hiện tất cả các quá trình xử lý bùn có thể vẫn còn bùn cặn, phải tiếp tục được xử lý hoặc tái chế để sử dụng. Có thể lựa chọn các giải pháp điển hình sau: Rải trên Đất Các chất thải như bùn đông tụ, bùn vôi làm mềm nước, các chất cặn trong lọc nano và rửa lọc có thể được rải lên đất như là chất cải tạo đất. Tùy vào điều kiện đất đai của từng địa phương mà việc rải các cặn thải này có thể có lợi cho đất và tăng năng suất cây trồng. Sử dụng cho những lợi ích khác Làm phân bón có tác dụng bổ sung chất dinh dưỡng và giữ nước cho lớp đất mặt. Bùn thải còn được tận dụng để sản xuất các vật liệu xây dựng như: xi măng, gạch xây dựng; làm lớp móng đường và đặc biệt còn khử được khí thải lưu huỳnh. Xả thải cùng với bùn thải Bùn có thể trộn lẫn với các chất rắn sinh học trong quá trình xử lý trước khi xả thải. Chôn lấp Khi các phương án trên không thể được thực hiện, chôn lấp sẽ là giài pháp tối ưu nhất. Bãi chôn lấp có thể là bãi chỉ chứa các chất thải trong xử lý nước, hoặc là bãi hỗn hợp. TÀI LIỆU THAM KHẢO WATER AND WASTEWATER ENGINEERING_ Mackenzie L.Davis XỬ LÝ NƯỚC CẤP_ThS Nguyễn Ngọc Dung CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI_ Trần Văn Nhân & Ngô Thị Nga INTERNET