Tác giả | Nguyễn Việt Anh |
ISBN | 978-604-82-2277-2 |
ISBN điện tử | 978-604-82-3665-6 |
Khổ sách | 19 x 26,5 cm |
Năm xuất bản (tái bản) | 2017 |
Danh mục | Nguyễn Việt Anh |
Số trang | 317 |
Ngôn ngữ | vi |
Loại sách | Ebook;Sách giấy; |
Quốc gia | Việt Nam |
Xử lý nước thải nhằm ngăn ngừa lây lan dịch bệnh và các chất ô nhiễm, bảo vệ sức khỏe của con người và bảo vệ môi trường, nâng cao chất lượng cuộc sống, đồng thời tái sử dụng nước thải một cách an toàn và tận thu các chất có ích từ nước thải như một nguồn tài nguyên là một nội dung quan trọng trong xây dựng và quản lý hệ thống kỹ thuật hạ tầng, bảo vệ môi trường ở các cơ sở sản xuất công nghiệp, dịch vụ, các khu dân cư đô thị, nông thôn.
Trong các quá trình xử lý nước thải, có một lượng chất rắn, gọi là bùn, được phát sinh. Trong bùn có nhiều chất ô nhiễm, mầm bệnh, đồng thời cũng chứa nhiều chất có ích. Cần phải xử lý phù hợp để ổn định, giảm thể tích bùn trước khi thải bỏ, và thu hồi và tận dụng các chất có ích từ bùn. Xu hướng xử lý để thu hồi tài nguyên từ bùn ngày càng phổ biến và trở thành bắt buộc ở nhiều nước trên thế giới, để giảm lượng bùn thải đưa đi chôn lấp, tiết kiệm quỹ đất vốn ngày càng khan hiếm, và tạo các sản phẩm có giá trị kinh tế như sinh năng lượng (điện, nhiệt), phân bón hay chất cải tạo đất, vật liệu xây dựng, vv…
Cuốn sách chuyên khảo “Xử lý bùn của trạm xử lý nước thải” được biên soạn, là kết quả nghiên cứu của đề tài NCKH: “Nghiên cứu xây dựng hướng dẫn lựa chọn công nghệ xử lý kỵ khí bùn cặn từ hệ thống thoát nước và xử lý nước thải, thu hồi năng lượng”, do PGS.TS. Nguyễn Việt Anh cùng các cộng sự, trường Đại học Xây dựng và các đơn vị phối hợp thực hiện, Bộ Xây dựng quản lý (2014 - 2016). Cuốn sách cũng kế thừa các kết quả NCKH, hợp tác quốc tế của Viện Khoa học và Kỹ thuật Môi trường, Trường Đại học Xây dựng, các kiến thức đã tích lũy của nhóm tác giả trong nhiều năm, đặc biệt là từ các dự án: “Quản lý chất thải đô thị theo mô hình bán tập trung. Nghiên cứu điển hình ở Thành phố Hà Nội” (Nhiệm vụ hợp tác quốc tế theo Nghị định thư với ĐHTH Darmstadt, CHLB Đức, 2009 - 2011), “Quản lý phân bùn bể phốt theo hướng thu hồi tài nguyên” (Dự án hợp tác quốc tế với Viện Công nghệ nước Liên bang Thụy Sĩ EAWAG) (2013 - 2017), “Đề xuất mô hình quản lý chất thải theo hướng thu hồi tài nguyên để phát triển Hà Nội bền vững” (Nghiên cứu hợp tác với ĐHTH Linkoping, Thụy Điển, 2015), “Nghiên cứu động học quá trình phân hủy bùn từ trạm xử lý nước thải và phân bùn bể phốt” (Dự án hợp tác với ĐHTH Kitakyushu, Nhật Bản, 2013 - 1015). Nghiên cứu hợp tác với Công ty Veolia, Công ty Cambi, tìm kiếm khả năng xử lý bùn, thu hồi tài nguyên ở các đô thị Việt Nam (2015-2016), ... Cuốn sách đề cập đến những kiến thức cơ bản về nguồn gốc phát sinh, thành phần, tính chất bùn từ trạm xử lý nước thải, các phương pháp xử lý bùn mới nhất hiện nay, cách tính toán thiết kế và vận hành các công trình xử lý bùn, và đề cập sâu về phương pháp xử lý bùn bằng phân hủy sinh học kỵ khí, một phương pháp có nhiều ưu điểm, đang được nhiều nước phát triển áp dụng, nhưng cũng còn mới mẻ ở Việt Nam. Cuốn sách cũng trình bày kết quả so sánh, đánh giá lượng hóa 2 mô hình quản lý bùn cho một khu vực ở thành phố Hà Nội, như một ví dụ tính toán điển hình. Các thông tin về mô hình quản lý, khía cạnh tài chính và hướng dẫn lựa chọn công nghệ xử lý bùn từ trạm xử lý nước thải cũng được giới thiệu trong cuốn sách. PGS. TS. Nguyễn Việt Anh là chủ biên, trực tiếp biên soạn một phần chương 1, toàn bộ chương 2, một phần chương 3 và toàn bộ chương 4. ThS. Bùi Thị Thủy tham gia biên soạn một phần chương 3 và tham gia biên dịch tài liệu. ThS. Vũ Thị Minh Thanh tham gia biên soạn một phần chương 1, một phần chương 3.
Cuốn sách có thể được sử dụng làm giáo trình trong giảng dạy đại học và sau đại học ngành Kỹ thuật hạ tầng, Kỹ thuật môi trường, Cấp thoát nước ở trường Đại học Xây dựng, các trường đại học, viện nghiên cứu trong lĩnh vực công nghệ môi trường, kỹ thuật hạ tầng, quản lý môi trường cho các khu đô thị và công nghiệp… Cuốn sách cũng có thể được sử dụng các dự án phát triển , phục vụ công tác uản lý vận hành các công trình kỹ thuật hạ tầng và bảo vệ môi trường.
Danh mục các chữ viết tắt | 7 |
Lời nói đầu | 9 |
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ NGUỒN GỐC VÀ ĐẶC TÍNH BÙN | |
PHÁT SINH TỪ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI | |
1.1. Nguồn gốc, thành phần và tính chất của nước thải | 11 |
1.1.1. Tính chất vật lý của nước thải | 11 |
1.1.2. Tính chất hóa học của nước thải | 12 |
1.1.3. Các chỉ tiêu vi sinh vật | 17 |
1.2. Các công đoạn xử lý nước thải | 18 |
1.3. Tổng quan về bùn trong trạm xử lý nước thải | 22 |
1.3.1. Các loại bùn và nguồn gốc | 22 |
1.3.2. Lượng bùn phát sinh tại nhà máy xử lý nước thải | 25 |
1.3.3. Thành phần và tính chất bùn cặn | 34 |
1.3.4. Mối tương quan về thể tích và trọng lượng của bùn | 52 |
Chương 2. KỸ THUẬT XỬ LÝ BÙN | |
2.1. Mục đích xử lý bùn | 55 |
2.2. Các quy định về xử lý, tái sử dụng bùn ở Mỹ và Châu Âu | 61 |
2.2.1. Mỹ | 61 |
2.2.2. Châu Âu | 64 |
2.3. Các quy định về tái sử dụng bùn thải ở Việt Nam | 67 |
2.4. Kỹ thuật xử lý bùn | 69 |
2.4.1. Xử lý sơ bộ | 69 |
2.4.2. Làm đặc bùn | 72 |
2.4.3. Phân hủy hiếu khí | 86 |
2.4.4. Phân hủy kỵ khí | 97 |
2.4.5. Xử lý và sử dụng khí sinh học (biogas) | 97 |
2.4.6. Tách nước (làm khô) bùn | 108 |
2.4.7. Ủ compost | 129 |
2.4.8. Sấy bùn | 141 |
2.4.9. Đốt bùn | 147 |
2.4.10. Các biện pháp xử lý khác | 154 |
Chương 3. KỸ THUẬT XỬ LÝ KỴ KHÍ BÙN CỦA TRẠM XỬ LÝ | |
NƯỚC THẢI | |
3.1. Nguyên lý chung của phân hủy kỵ khí | 162 |
3.2. Các bể phản ứng và sơ đồ phân hủy kỵ khí theo điều kiện lên men | 187 |
3.2.1. Bể phản ứng kỵ khí khô và ướt | 187 |
3.2.2. Hệ thống hoạt động theo mẻ, hệ thống hoạt động liên tục, | |
bán liên tục | 188 |
3.2.3. Bể phân hủy kỵ khí trong điều kiện lên men ấm | 188 |
3.2.4. Lên men nóng | 190 |
3.2.5. Lên men kỵ khí nhiều bậc | 190 |
3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy kỵ khí | 192 |
3.3.1. Thời gian lưu thủy lực, thời gian lưu bùn và tải trọng hữu cơ | 192 |
3.3.2. Nhiệt độ | 193 |
3.3.3. Độ pH | 195 |
3.3.4. Độ kiềm | 196 |
3.3.5. Thành phần hóa học của nguyên liệu nạp | 196 |
3.3.6. Oxy hòa tan | 202 |
3.3.7. Khuấy trộn | 203 |
3.4. Tiền xử lý bùn nạp trước phân hủy kỵ khí | 203 |
3.4.1. Giới thiệu chung | 203 |
3.4.2. Tiền xử lý bằng phương pháp nhiệt | 205 |
3.4.3. Tiền xử lý bằng hóa chất | 208 |
3.4.4. Tiền xử lý bằng phương pháp cơ lý | 210 |
3.4.5. Tiền xử lý bằng phương pháp sinh học | 211 |
3.4.6. Tiền xử lý bằng các phương pháp khác | 212 |
3.5. Thiết kế bể phân hủy kỵ khí | 213 |
3.5.1. Thời gian lưu cặn | 213 |
3.5.2. Tải lượng chất rắn nạp vào bể | 214 |
3.5.3. Hiệu suất phân hủy bùn | 215 |
3.5.4. Chọn loại bể và phương pháp đảo trộn | 216 |
3.5.5. Xử lý sản phẩm sau phân hủy kỵ khí | 221 |
3.5.6. Cân bằng vật chất trong trạm xử lý bùn | 231 |
3.5.7. Năng lượng cho hệ phân hủy kỵ khí | 244 |
3.6. Khởi động hệ phân hủy kỵ khí | 259 |
3.7. Vận hành và bảo dưỡng hệ phân hủy kỵ khí | 260 |
3.8. Nghiên cứu điển hình - Tính toán hệ phân hủy kỵ khí cho bùn thải sinh ra từ TXL nước thải Yên Sở | 264 |
3.8.1. Tổng quan chung về khu vực nghiên cứu | 264 |
3.8.2. Các phương pháp xử lý bùn | 266 |
3.8.3. Tính toán hệ xử lý bùn theo các phương án | 269 |
3.8.4. Kết quả và thảo luận | 276 |
3.8.5. Nhận xét | 280 |
Chương 4. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BÙN VÀ CÁC VẤN ĐỀ QUẢN LÝ | |
4.1. Tiêu chí lựa chọn công nghệ | 282 |
4.2. Chi phí xử lý bùn | 284 |
4.2.1. Chi phí xử lý bùn thải tại một số quốc gia | 284 |
4.2.2. Phân tích tài chính dự án xử lý bùn | 289 |
4.3. Lựa chọn công nghệ xử lý theo ma trận đa tiêu chí | 291 |
4.4. Lồng ghép mô hình quản lý chất thải bền vững cho các đô thị Việt Nam | 293 |
4.4.1. Quy hoạch không gian và hạ tầng kỹ thuật đô thị | 293 |
4.4.2. Phương thức quản lý tổng hợp các dòng chất thải đô thị | 297 |
4.4.3. Kiến nghị cải thiện mô hình quản lý, thể chế và các chính sách | 301 |
TÀI LIỆU THAM KHẢO | 305 |