Nước thải

Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt

Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải ra nguồn nước tiếp nhận nước thải không vượt quá giá trị Cmax được tính toán như sau:
Cmax = C x K
Trong đó:
Cmax là nồng độ tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải ra nguồn nước tiếp nhận, tính bằng miligam trên lít nước thải (mg/l);
C là giá trị nồng độ của thông số ô nhiễm quy định tại Bảng 1 mục 2.2.
K là hệ số tính tới quy mô, loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng và chung cư quy định tại mục 2.3.
Không áp dụng công thức tính nồng độ tối đa cho phép trong nước thải cho thông số pH và tổng coliforms.

Các chỉ tiêu vật lý

Nhiệt độ:
Nhiệt độ của nước tự nhiên phụ thuộc vào điều kiện khí hậu thời tiết hay môi trường của khu vực. Nhiệt độ nước thải công nghiệp đặc biệt là nước thải của nhà máy nhiệt điện, nhà máy hạt nhân thường cao hơn từ 10-150C so với nước thường. Nước nóng có thể gây ô nhiễm hoặc có lợi tùy theo mùa và vị trí địa lý. Vùng có khí hậu ôn đới nước nóng có tác dụng xúc tiến sự phát triển của vi sinh vật và các quá trình phân hủy. Nhưng ở những vùng nhiệt đới nhiệt độ cao của nước sông hồ sẽ làm thay đổi quá trình sinh, hóa, lý học bình thường của hệ sinh thái nước, làm giảm lượng oxy hòa tan vào nước và tăng nhu cầu oxy của cá lên 2 lần. Một số loài sinh vật không chịu được nhiệt độ cao sẽ chết hoặc di chuyển đi nơi khác, nhưng có một số loài khác lại phát triển mạnh ở nhiệt độ thích hợp;
Màu sắc:
Nước có thể có màu, đặc biệt nước thải thường có màu đen hoặc nâu
- Các chất hữu cơ trong xác động, thực vật phân rã tạo thành;
- Nước có sắt và mangan ở dạng keo hoặc hòa tan;
- Nước có chất thải công nghiệp (crom, tannin, lignin);
Màu của nước thường được phân thành hai dạng: màu thực do các chất hòa tan hoặc dạng hạt keo, màu biểu kiến là màu của các chất lơ lửng trong nước tạo nên. Trong thực tế người ta xác định màu thực của nước, nhưng thường dùng ở đây là phương pháp so màu với các dung dịch chuẩn là clorophantinat coban;
Độ đục: 
Độ đục của nước do các hạt lơ lửng, các chất hữu cơ phân hủy hoặc do giới thủy sinh gây ra. Độ đục làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước, ảnh hưởng khả năng quang hợp của các sinh vật tự dưỡng trong nước, gây giảm thẩm mỹ và làm giảm chất lượng của nước khi sử dụng. Vi sinh vật có thể bị hấp phụ bởi các hạt rắn lơ lửng sẽ gây khó khăn khi khử khuẩn. Độ đục càng cao nước nhiễm bẩn càng lớn;
Mùi vị: 
Nước sạch là nước không mùi vị. Khi bắt đầu có mùi thì đó là biểu hiển của hiện tượng ô nhiễm. Trong nước thải mùi rất đa dạng tùy thuộc vào lượng và đặc điểm của chất gây ô nhiễm;

Các chỉ tiêu hóa học và sinh học

Độ pH:
Giá trị pH của nước thải có ý nghĩ quan trọng trong quá trình xử lý. Giá trị pH cho phép ta lựa chọn phương pháp thích hợp hoặc điều chỉnh lượng hóa chất cần thiết trong quá trình xử lý nước. Các công trình xử lý nước bằng phương pháp sinh học thường hoạt độ pH từ 6,5 – 9. Môi trường tối ưu để vi khuẩn phát triển thường là 7 – 8. Các nhóm vi khuẩn khác nhau có giới hạn pH khác nhau;
Chỉ số DO:
Là lượng oxi hòa tan để duy trì sự sống cho các sinh vật dưới nước. Bình thường oxi hòa tan trong nước khoảng 8 – 10 mg/l, chiếm 70 – 80% khi oxi bão hòa. Mức oxi hòa tan trong nước tự nhiên và nước thải phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm chất hữu cơ, các hoạt động của thế giới thủy sinh, các hoạt động hóa sinh, hóa học và vật lý của nước. Trong môi trường nước bị ô nhiễm nặng, oxi được dùng nhiều cho các quá trình hóa sinh và xuất hiện hiện tượng thiếu oxi trầm trọng;
Chỉ số BOD (nhu cầu oxy hóa sinh học-Biochemical Oxygen Demand): 
Là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước bằng vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) hoại sinh, hiếu khí. Quá trình này được gọi là quá trình oxy hóa sinh học. Một quá trình đòi hỏi thời gian dài ngày vì phải phụ thuộc vào bản chất của chất hữu cơ, vào chủng loại vi sinh vật, nhiệt độ nguồn nước. Bình thường 70% nhu cầu oxy được sử dụng trong 5 ngày đầu nên thường phân tích là BOD5, 20% trong 5 ngày tiếp theo, 99% ở ngày thứ 20 và 100% ở ngày thứ 21;
Chỉ số COD (nhu cầu oxy hóa học-Chemical oxygen Demand):
Là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa hóa học các chất hữu cơ trong nước thành CO2 và H2O bởi một tác nhân oxi hóa mạnh. COD biểu thị lượng chất hữu cơ có thể oxy hóa bằng con đường hóa học. Chỉ số COD có giá trị cao hơn BOD vì nó bao gồm cả lượng chất hữu cơ không bị oxy hóa bằng vi sinh vật. Có thể xác định hàm lượng COD bằng phương pháp trắc quang với lượng dư dung dịch K2Cr2O7 là chất oxy hóa mạnh để oxy hóa các chất hữu cơ trong môi trường axit với xúc tác là Ag2SO4. Ngoài ra, có thể xác định hàm lượng COD bằng phương pháp độ chuẩn, ở phương pháp này lượng CrO2 dư được chuẩn bằng dung dịch Feroin;
Chỉ số vệ sinh (E-coli): 
trong nước thải đặc biệt là nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện, nước thải vùng du lịch, dịch vụ, khu chăn nuôi,… nhiễm nhiều vi sinh vật có sẵn trong phân người và phân xúc vật. Trong đó có thể có nhiều loài vi khuẩn gây bệnh đặc biệt là bệnh về đường tiêu hóa như: tả, lị, thương hàn, các vi khuẩn gây ngộ độc thực phẩm. E-coli là vi khuẩn phổ biến trong nước thải, nó có thể sông trong điều kiện khắc nghiệt của môi trường ngoài cũng như trong phòng thí nghiệm. Chính vì vậy người ta đã chọn E-coli là chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải;

Xử lý

Có nhiều quá trình được sử dụng để làm sạch nước thải tùy theo loại và mức độ nhiễm bẩn. Nước thải có thể được xử lí trong các nhà máy xử lý trong các nhà máy xử lí nước thải bao gồm các quy trình xử lí vật lý, hóa học và sinh học.

Tái sử dụng

Nước thải được xử lý có thể được tái sử dụng trong công nghiệp (ví dụ ở tháp làm mát), nạp bổ sung các tầng ngậm nước, trong nông nghiệp và phục hồi các hệ sinh thái tự nhiên. Trong nhiều trường hợp còn có thể được sử dụng để làm nước uống.
Đã có một số công nghệ có thể xử lí nước thải để sử dụng. Kết hợp của nhiều công nghệ này có thể đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về xử lí và đảm bảo rằng nước được xử lí an toàn vệ sinh, có nghĩa là không có vi khuẩn và vi rút. Dưới đây là một số công nghệ điển hình: ozon hóa, lọc siêu lọc, điều trị hiếu khí (bioreactor màng), thấm thấu chuyển tiếp, thẩm thấu ngược, oxy hóa tiên tiến.
Một số hoạt động đòi hỏi nước không tinh khiết, trong những trường hợp này, nước thải có thể được tái sử dụng với ít hoặc không qua xử lí. 
Ví dụ: nước sử dụng trong nhà vệ sinh có thể làm sạch bằng cách sử dụng greywater từ phòng tắm và vòi hoa sen được xử lí sơ bộ hoặc không xử lí;

Nông nghiệp

Có thể sử dụng nước đã xử lí để tưới tiêu.
Thuận lợi: chi phí thấp, có thể cung cấp liên tục với bất kì điều kiện thời tiết, khí hậu và tiết kiệm nguồn nước sạch. Nguồn nước tưới tiêu này có ích cho thực vật vì trong thành phần có chứa các chất dinh dưỡng như nito, photpho và kali.
Thực tế, khoảng 90% nước thải sản xuất trên toàn cầu vẫn không được xử lí, gây ô nhiễm nguồn nước rất lớn, đặc biệt là các nước có thu nhập thấp. Ngày càng có nhiều khu vực sử dụng nước thải không qua xử lý để tưới.
Các thành phố cung cấp thị trường sinh lợi cho sản phẩm tưới, vì vậy sẽ hấp dẫn đối với nông dân. Tuy nhiên vì nông nghiệp phải cạnh tranh với nguồn nước ngày càng khan hiếm với người sử dụng trong ngành và người sử dụng thành phố, thường không có phương án nào thay thế cho người nông dân nhưng phải sử dụng nước ô nhiễm đô thị trực tiếp để làm nước;

Rủi ro về sức khỏe

Nước thải hỗn hợp của thành phố có thể chứa hỗn hợp các chất ô nhiễm hóa học và sinh học. Ở các quốc gia có thu nhập thấp, thường có nhiều mầm bệnh xuất phát từ phân, trong khi các nước đang phát triển, nơi phát triển công nghiệp vượt quá quy định về môi trường, có nguy cơ ngày càng tăng từ hóa chất vô cơ và hữu cơ.
Tổ chức Y tế thế giới, phối hợp với Tổ chức Nông Lương Liện Hiệp Quốc (FAO) và Chương trình Môi trường Liên Hiệp Quốc (UNEP), đã đưa ra hướng dẫn sử dụng nước thải an toàn vào năm 2006. 

Các hướng dẫn này ủng hộ một cách tiếp cận “rào cản nhiều” đối với việc sử dụng nước thải, ví dụ bằng cách khuyến khích nông dân áp dụng các hành vi giảm nguy cơ khác nhau. Bao gồm việc ngừng tưới vài ngày trước khi thu hoạch để cho mầm bệnh chết đi dưới ánh mặt trời, sử dụng nước cẩn thận để không gây ô nhiễm các loại rau, làm sạch rau bằng cách tẩy uế hoặc cho phép bùn thải được sử dụng trong nông trại để khô trước khi sử dụng như một phần của con người.