nghiên cứu công nghệ lọc sinh học có vật liệu ngập trong nước trong công nghệ xử lý nước thải bằng màng vi sinh

Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
CÁC KÝ TỰ VIẾT TẮT
Bể UASB : Bể lọc kỵ khí có lớp cặn lơ lửng
BOD5 : Biologycal Oxygen Demand- Nhu cầu oxy sinh hoá trong 5
ngày( mgO2/l H2O)
COD : Chemical Oxygen Demand- Nhu cầu oxy hoá học (mg O2/l
H2O)
DO : Dissolved Oxygen- Lượng oxy hoà tan
MLSS : Nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng
SS : Hàm lượng chất rắn lơ lửng
SVI : Sludge Volume Index- Chỉ số thể tích bùn
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
Tp. HCM : Thành phố Hồ Chí Minh
Phạm Thị Huyền
1
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 : Nồng độ các iôn hữu cơ và vô cơ trong nước thải sinh hoạt 6
Bảng 2.2 : Thành phần trung bình của nước thải sinh hoạt 7
Bảng 2.3 : Lưu lượng nước thải ở một số nhà máy điển hình 8
Bảng 2.4:Thành phần hoá học trung bình của một số nước thải công nghiệp.9
Bảng2.5 : thành phần tính chất nước thải sản xuất công ty VISSAN 10
Bảng 2.6 : kết quả phân tích tính chất nước thải ở một số cơ sở sản xuất trên đòa
bàn Tp.HCM (2005) 11
Bảng 2.7 : Ứng dụng các công trình cơ học trong xử lý nước thải 19
Bảng 2.8 : Hệ thống các phương pháp và công trình xử lý sinh học nước thải theo
nguyên lý oxy hoá 27
Bảng 2.9: Phạm vi ứng dụng các phương pháp xử lý sinh học nước thải 28
Bảng 2.10: Nồng độ các chất dinh dưỡng cho vi sinh vật để xử lý nước thải
( theo M. X. Moxitrep 1982) 30
Bảng 3.1 Một số giống chính trong quần thể vi khuẩn 54

Phạm Thị Huyền
2
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Đường cong sinh trưởng của sinh vật 13
Hình2.2: Sàng chắn rác thô 16
Hình 2.3: Sàng chắn rác tinh 16
Hình 2.4: Sơ đồ cánh đồng tưới 20
Hình 2.5: Hồ sinh học 20
Hình 2.6: Một số loại vi khuẩn trong nước thải 38
Hình 2.7: Hình dạng của virus 40
Hình 2.8: Một số nguyên sinh động vật 42
Hình 3.1: Cấu tạo của màng lọc sinh học 46
Hình 3.2: Đóa quay sinh học 47
Hình 3.3: Lọc sinh học nhỏ giọt 48
Hình 3.4: Cấu tạo bể lọc sinh học có vật liệu ngập nước 49
Hình 3.5 : Sơ đồ chi tiết bể lọc sinh học 40
Hình 3.6: Hạt lọc nổi PS 51
Hình 3.7: Vật liệu đệm cho vi sinh vật dính bám 51
Hình 3.8 : Vi khuẩn nitrosomonas và nitrobacter 59
Phạm Thị Huyền
3
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ
Đồ thò 4.1: Biểu diễn hiệu quả khử COD theo thời gian trong giai đoạn thích nghi
71
Đồ thò 4.2: Biểu diễn hiệu quả khử COD với thời gian lưu nước 24h 72
Đồ thò 4.3: Biểu diễn hiệu quả xử lý COD với thời gian lưu nước 12h 73
Đồ thò 4.4: Biểu diễn hiệu quả khử COD với thời gian lưu nước 6h 74
Đồ thò 4.5: Biểu diễn hiệu quả khử COD với thời gian lưu nước 4h 75

Đồ thò 4.6: : Biểu diễn hiệu quả khử COD với thời gian lưu nước 2h 76
Đồ thò 4.7: Đồ thò Ln (CODra/CODvao) theo H ở tải trọng thể tích 1.244
m3/m2.ngày 77
Đồ thò 4.8: Đồ thò Ln (CODra/CODvao) theo H ở tải trọng thể tích 2,488
m3/m2.ngày 78
Đồ thị 4.9: Đồ thò Ln (CODra/CODvao) theo H ở tải trọng thể tích 4,976
m3/m2.ngày 79
Đồ thị 4.10: Biểu diễn mối liên hệ Ln(s) và Ln(Q
L
) 80
Phạm Thị Huyền
4
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIIỆP
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
LỜI CẢM ƠN
CÁC KÝ TỰ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ
CHƯƠNG I MỞ ĐẦU trang
I Đ
ặt vấn đề 1
II. Mục đích 3
III. Đối tượng nghiên cứu 3
IV. Phương pháp nghiên cứu 4
V. Phạm vi nghiên cứu 4
CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
2.1 Nước sạch là gì? 5

2.2 Nước thải là gì? 5
2.2.1 Nước mưa 5
2.2.2. Nước thải sinh hoạt 5
2.2 3 Nước thải công nghiệp 8
2.3 Sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật 13
2.4 Các phương pháp xư ûlý nước thải 15
Phạm Thị Huyền
5
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
2.4.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học 15
2.4.1.1 Thiết bò chắn rác 15
2.4.1.2 Thiết bò nghiền rác 16
2.4.1.3 Bể điều hoà 16
2.4.1.4 Bể lắng cát 17
2.4.1.5 Bể lắng 17
2.4.1.6 Lọc 18
2.4.1.7 Tuyển nổi, vớt dầu mỡ 18
2.4.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học 18
2.4.2.1 Phương pháp Ozon hoá cũng thuộc loại phương pháp hoá 19
học 20
2.4.2.2 Phương pháp trung hoà 20
2.4.2.3 Phương pháp oxy hoá- khử 20
2.4.2.4 Khử trùng nước thải 21
2.4.2.5 Phương pháp Chlor hoá 21
2.4.2.6 Phương pháp Chlor hoá nước thải bằng Clorua vôi 21
2.4.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý 22
2.4.3.1 Phương pháp keo tụ 22
2.4.3.2 Phương pháp tuyển nổi 22
2.4.3.3 Phương pháp hấp phụ 23
2.4.3.4 Phương pháp trao đổi ion 23

2.4.3.5 Các quá trình tách bằng màng 24
2.4.3.6 Phương pháp điện hoá 25
2.4.3.7 Phương pháp trích ly 25
2.4.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 26
2.4.4.1 Công trình xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên 28
2.4.4.1.1 Cánh đồng tưới công cộng và bãi lọc 28
Phạm Thị Huyền
6
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
2.4.4.1.2 Cánh đồng tưới nông nghiệp 29
2.4.4.1.3 Hồ sinh học 30
2.4.4.2 Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo 31
2.4.4.2.1 Bể Aeroten 31
2.4.4.2.2 Bể lọc sinh học- Biôphin 33
2.4.4.2.3 Đóa quay sinh học 33
2.4.4.2.4 Bể lọc kỵ khí có lớp cặn lơ lửng( UASB) 33
2.4.4.2.5 Bể khí sinh học: 34
2.4.4.3 Vi sinh học trong nước thải công nghiệp 35
2.4.4.3.1 Vi khuẩn 37
2.4.4.3.2 Virut 39
2.4.4.3.3 Nấm men 40
2.4.4.3.4 Tảo đơn bào 41
2.4.4.3.5 Nguyên sinh động vật 41
2.4.4.3.6 Các sinh vật khác 43
CHƯƠNG III NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ LỌC SINH
HỌC NGẬP NƯỚC TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
3.1 Tổng quan về bể lọc sinh học 44
3.1.1 Đònh nghóa bể lọc sinh học 44
3.1.2 Phân loại lọc sinh học 47
3.2 Lọc sinh học bởi lớp vật liệu lọc ngập trong nước 48

3.2.1 Cấu tạo và quy trình vận hành 48
3.2.2 Tính chất của vật liệu lọc nổi 50
3.2.3 Vi sinh vật trong xử lý 52
3.2.4 Cấu tạo và hoạt động của màng vi sinh vật 55
3.2.4.1 Cấu tạo màng vi sinh 55
3.2.4.2 Quá trình tiêu thụ cơ chất và làm sạch nước thải 56
Phạm Thị Huyền
7
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
3.2.4.2.1 Quá trình tiêu thụ cơ chất diễn ra như sau 56
3.2.4.2.2 Quá trình nitrat hóa 57
3.2.4.2.3 Quá trình khử nitrat 59
3.2.4.2.4 Quá trình khử phostpho 59
3.2.5 Quá trình sinh trưởng, phát triển và suy thoái của màng vi
sinh vật 60
3.2.6 Tắc màng và các biện pháp khắc phục 60
3.2.6.1 Hiện tượng tắc màng 60
3.2.6.2 Cách khắc phục 61
3.2.7 Ưu điểm và nhược điểm 63
3.2.7.1 Ưu điểm 63
3.2.7.2 Nhược điểm 63
3.2.8 Các yếu tố ảnh hưởng tới xử lý 63
3.3 Mô hình thí nghiệm 64
3.3.1 Chuẩn bò 65
3.3.2 Các bước tiến hành 65
3.3.2.1 TN1: xác đònh các thông số bùn 65
3.3.2.2 TN2: chạy giai đoạn thích nghi 66
3.3.2.3 TN3: giai đoạn chạy tónh 66
3.3.2.4 TN4: giai đoạn chạy động 67
3.4: Công thức tính thông số động học 67

CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Xác đònh thông số đầu vào của bùn 70
4.2 Giai đoạn thích nghi 70
4.3 Giai đoạn chạy tónh 71
4.3.1 Tải trọng 24 giờ 71
4.3.2 Tải trọng 12 giờ 72
Phạm Thị Huyền
8
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
4.3.3 Tải trọng 6 giờ 73
4.3.4 Tải trọng 4 giờ 74
4.3.5 Tải trọng 2 giờ: 76
4.4 Giai đoạn chạy động: 77
4.4.1 Tải trọng 24 giờ với lưu lượng28 lít/ngày 77
4.4.2 Tải trọng 12 giờ với lưu lượng 56 lít/ngày 78
4.4.3 Tải trọng 6 giờ với lưu lượng 112 lít/ ngày 79
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1 Kết luận
5.2 Kiến nghò
PHỤ LỤC
PHỤ LỤC 1: Bảng tiêu chuẩn nước thải Việt Nam 5945:2005
PHỤ LỤC 2: Hình ảnh một số vật liệu lọc
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Phạm Thị Huyền
9
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được đề tài tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực rất lớn của bản
thân sinh viên thì sự tận tình hướng dẫn và sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và gia
đình hết sức quan trọng.

Đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy Lâm Vónh Sơn đã trực tiếp hướng
dẫn và tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp.
Trong quá trình thực hiện khoá luận, em đã được thầy cô trong khoa Môi
Trường và Công Nghệ Sinh Học giúp đỡ rất nhiều. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu
sắc đến các thầy cô – những người đã hết lòng truyền đạt kiến thức quý báu cho
em có được ngày hôm nay.
Em cũng cảm ơn sự chia sẻ của các bạn cùng khoá và các anh chò lớp trên.
Chính nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy cô và các bạn em đã vượt qua những
khó khăn trong thời gian qua. Hơn nữa trong quá trình thực hiện khoá luận em đã
học hỏi được rất nhiều kinh nghiệm quý báu.
Em xin chân thành cảm ơn !
Phạm Thị Huyền
10
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
SVTH : Phạm Thò Huyền
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ LỌC SINH HỌC CÓ
LỚP VẬT LIỆU NGẬP TRONG NƯỚC TRONG CÔNG
NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG MÀNG VI SINH
GVHD : Ths. Lâm Vónh Sơn
Phạm Thị Huyền
11
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
SVTH : Phạm Thò Huyền
MSSV : 207111020
TP.HCM, tháng 8 năm 2010
CHƯƠNG I

MƠ ÛĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Nước là chất không thể thiếu đối với sự sống trên trái đất. Cùng với sự phát
triển của nền văn minh nhân loại qua quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa loài
người đang đứng trước hiểm họa của vấn đề ô nhiễm môi trường. Trong đó ô
nhiễm nguồn nước là một trong những vấn đề nóng bỏng nhất. Để tiến tới một xã
hội phát triển bền vững, nhiều tổ chức quốc tế và hầu hết các quốc gia trên thế giới
đều có những chương trình và hành động cụ thể nhằm bảo vệ môi trường sinh thái
của nước mình cũng như môi trường toàn cầu. Trong xu thế đó ở nước ta đã ban
hành luật bảo vệ môi trường và các quy luật cũng như triển khai nhiều chương
trình hành động cụ thể để bảo vệ môi trường.
Để giảm thiểu tác động xấu đến môi trường, đảm bảo phát triển bền vững thì
ngoài việc áp dụng các biện pháp nhằm giảm thiểu tại nguồn sử dụng tiết kiệm và
hiệu quả tài nguyên thiên nhiên thì giải pháp xử lý cuối đường ống luôn đóng vai
trò quan trọng trong nhiệm vụ bảo vệ môi trường nói chung và bảo vệ nguồn nước
nói riêng. Chính vì lẽ đó nhiều nhà khoa học, công nghệ đã được tập trung vào
nghiên cứu và đưa ra các giải pháp nhằm giảm thiểu các tác động xấu tới môi
trường do các hoạt động của đời sống và sản xuất gây nên. Một trong những xu
hướng nghiên cứu thu hút nhiều sự quan tâm của giới khoa học đó là xử lý nước
Phạm Thị Huyền
12
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
thải. Nước thải được tạo ra từ nhiều loại hoạt động khác nhau của xã hội và vì vậy
chúng có tính chất rất khác nhau tùy thuộc vào nguồn thải. Nhưng có một điểm
chung là khả năng gây ô nhiễm nguồn nước đe dọa trực tiếp tới con người cũng
như môi trường sinh thái.
Để giải quyết những vấn đề nêu trên đã có nhiều biện pháp. Trong đó có:
 p dụng công nghệ mới không có hoặc có ít nước thải.
 Loại trừ hoặc giảm phế thải công nghiệp vào nước thải sản xuất.
 p dụng hệ thống tuần hoàn, tái sử dụng nước sản xuất.

 Xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn.
Tùùy thuộc vào từng loại nước thải và dựa trên những yêu cầu nhất định mà
người ta lựa chọn sử dụng một phương pháp nào đó hoặc kết hợp nhiều phương
pháp với nhau. Mỗi phương pháp xử lý nước thải đều có những ưu việt và hạn chế.
Không thể nào có duy nhất một phương pháp duy nhất cho tất cả các loại nước
thải. Để lựa chọn một phương pháp cần phải có những hiểu biết chung về môi
trường và những kiến thức về các nguyên lý cơ bản cũng như công nghệ của
phương pháp đó. Trên cơ sở đó mới có thể đưa ra giải pháp thích hợp. Tuy nhiên,
xuất phát từ yêu cầu của sự phát triển thiên thiện, hài hòa với môi trường và
những ưu điểm vượt trội của phương pháp sinh học, điều đầu tiên phải tính đến là
sử dụng phương pháp sinh học.
Nhiều nơi thế giới như hệ thống xử lý bằng hoạt tính, hệ thống xử lý kỵ khí
kiểu UASB; các kiểu dạng khác nhau của lọc sinh học kỵ khí và hiếu khí; hệ thống
xử lý kết hợp kỵ khí/ hiếu khí; hệ thống kết hợp xử lý bằng bùn hoạt tính với thực
vật thủy sinh, hệ thống sử dụng tảo xử lý nước thải thu sinh khối. Tuy nhiên, những
hệ thống này được nghiên cứu và đưa vào thực tế ứng dụng cho các cơ sở xử lý
quy mô lớn với cơ sở hạ tầng tốt, công việc thu gom nước thải thực hiện dễ dàng.
Với những nước đang phát triển như Việt Nam thì việc xây dựng hệ thống thu gom
nước thải sinh hoạt về các cơ sở xử lý tập trung quy mô lớn là rất tốn kém và có
Phạm Thị Huyền
13
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
thể nói khó có thể thực hiện trong tương lai gần. Thêm vào đó nước thải sinh hoạt
của cộng đồng dân cư nhỏ thì việc thu gom lại càng trở nên khó khăn hơn do
khoảng cách lớn từ nguồn thải tới trạm xử lý. Đối với các cơ sở công nghệ quy mô
nhỏ, cơ sở sản xuất tại các làng nghề đặc biệt là cơ sở sản xuất thực phẩm quy mô
nhỏ đang tạo ra sức ép rất lớn đối với môi trường do nước sản xuất gây ra. Một
trong những nguyên nhân gây ra tình trạng này là do trình độ công nghệ của
những cơ sở này thấp, thiết bị lạc hậu, chắp vá nên lượng nước thải ra trên một đơn
vò sản phẩm lớn.

Trong phạm vi của bài tiểu luận tốt nghiệp “ nghiên cứu công nghệ lọc sinh
học với vật liệu ngập trong nước trong công nghệ xử lý nước thải bằng màng vi
sinh” . Tôi tiến hành nghiên cứu nhằm đưa ra mô hình xử lý nước thải ứng dụng
lọc sinh học để xử lý nước thải sinh hoạt và nước thải thực phẩm.
1.2 Mục đích
Để bảo vệ môi trường cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp
làm cho môi trường ngày càng bò ô nhiễm nghiêm trọng ảnh hưởng tới đời sống
và sức khoẻ của con người. Trong đó, môi trường nước đang bò ô nhiễm nặng.
Nhằm nâng cao đời sống cho người dân đòi hỏi nước phải sạch sẽ đảm bảo yêu
cầu y tế. Do đó, việc xử lý nước thải là rất cần thiết đối với các nước cũng như
Việt Nam. Công nghệ lọc sinh học có lớp vật liệu lọc ngập trong nước nhằm loại
bỏ các chất hữu cơ gây ô nhiễm nguồn nước trong nước thải mang lại nguồn nước
sạch nhằm bảo vệ môi trường và con người.
1.3 Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu của đề tài được thực hiện qua việc tìm hiểu các phương
pháp xử lý nước thải trong công nghệ xử lý nước thải. Các phương pháp xử lý
nước thải sử dụng phổ biến hiện nay đặc biệt là phương pháp xử lý nước thải
bằng phương pháp sinh học
Phạm Thị Huyền
14
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
Nghiên cứu quá trình lọc sinh học có vật liệu ngập trong nước trong công
nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp vi sinh ứng dụng cho xử lý nước thải sinh
hoạt và nước thải thực phẩm mang lại hiệu quả cao
Bài khoá luận bao gồm các chương sau:
Chương I: Mở đầu
Chương II: Tổng quan về xử lý nước thải
Chương III: Nghiên cứu công nghệ lọc sinh học ngập nước trong xử lý nước
thải.
Chương IV: Kết quả thực nghiệm và thảo luận

Chương V: Kết luận và kiến nghò
1.4 Phương pháp nghiên cứu
Đề tài được nghiên cứu bằng các phương pháp sau đây:
Phương pháp luận: Nghiên cứu tư liệu đọc và thu thập số liệu về tình hình
nước thải sinh hoạt và công nghiệp. Các hệ thống xử lý nước thải được sử dụng
vào xử lý nước.
Phương pháp phân tích thực nghiệm tại phòng thí nghiệm.
Phương pháp so sánh: Phương pháp này nhằm đánh giá hiệu quả xử lý nước
thải đầu vào và ra theo tiêu chuẩn Việt Nam ( TCVN 5945 : 1995)
Phương pháp phân tích và tổng hợp.
1.5 Phạm vi nghiên cứu
Mỗi loại nước thải đều có đặc tính riêng khác nhau, do đó cũng có những
phương pháp xử lý khác nhau. Do thời gian thực hiện khoá luận tương đối ngắn
nên tôi mới chỉ thực hiện mô hình thực nghiệm tại phòng thí nghiệm của trường
Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM mà thôi.
Công nghệ lọc sinh học có vật liệu ngập trong nước trong công nghệ xử lý
nước thải bằng màng vi sinh ứng dụng cho nước thải sinh hoạt và thực phẩm
Phạm Thị Huyền
15
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
Phạm Thị Huyền
16
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
Chương II
TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
2.1 Khái niệm nước cấp.
Nước sạch là nước không chứa các tác nhân gây bệnh, các độc tố hoà tan có
độ đục, màu, mùi và vò khó chòu.
2.2 Khái niệm nước thải.
Nước thải là nước đã qua sử dụng, làm biến đổi tính chất lý học, hoá học và

sinh học. Tuỳ theo phương pháp sử dụng vàtuỳ theo nguồn gốc mà nước thải có
những tính chất lý học, hoá học và sinh học rất khác nhau. Nhìn chung, nước thải
là những loại nước thường chứa các hợp chất hoá học cao hơn nước tự nhiên, có
sự biến đổi màu sắc về bản chất vật lý và khu hệ sinh vật trong đó.s
2.2.1 Nước mưa
Đây là loại nước thải sau khi mưa chảy tràn trên mặt đất và lôi kéo các chất
cặn bã, dầu mỡ…khi đi vào hệ thống thoát nước.
Những nơi có mạng lưới cống thoát riêng biệt: mạng lưới cống thoát nước
mưa. Nước thải đi về nhà máy xử lý gồm: Nước sinh hoạt, nước công nghiệp và
nước ngầm thâm nhập, nếu sau những trận mưa lớn không có hiện tượng ngập
úng cục bộ, nếu có nước mưa có thể chảy tràn qua nắp nay các hố ga chảy vào hệ
thống thoát nước thải. Lượng nước thâm nhập do thấm từ nước ngầm và nước mưa
có thể lên đến 470 m3/ ha.ngày.
Nơi có mạng cống chung vừa thoát nước thải vừa thoát nước mưa. Đây là
trường hợp hầu hết các thò trấn, thò xã, thành phố của nước ta. Lượng nước chảy
về nhà máy gồm nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước ngầm xâm
nhập và một phần nước mưa.
2.2.2 Nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích
sinh hoạt của cộng đồng như tắm gội, giặt giũ, tẩy rửa…chúng đã được thải ra từ
Phạm Thị Huyền
17
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
các căn hộ, cơ quan, trường học… Lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư phụ
thuộc vào mùa, tháng trong năm, giờ trong ngày. Các loại nước thải sinh hoạt
chứa nhiều tạp chất vô cơ, hữu cơ dễ phân huỷ và nhiều loại vi khuẩn gây bệnh.
Đặc tính của nước sinh hoạt tương đối ổn đònh. Tập quán sinh hoạt của dân ở mỗi
đòa phương ảnh hưởng tới thành phần tính chất, khối lượng nước thải và chế độ
thải nước. Các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới thành phần, tính chất nước thải sinh
hoạt là: thành phần tính chất hoá lý của nước cấp, tiêu chuẩn thải nước, các loại

thức ăn, thành phần chế độ ăn uống sinh hoạt, mức sống và nền văn minh xã hội,
khí hậu từng nơi.
Thành phần, tính chất của nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều các chất hữu cơ, vô cơ. Nồng độ các iôn vô
cơ trong nước thải có thể biến động từ 300- 3000 mg/l, trung binh 500 mg/l. Theo
Mackinney Ross E, tỷ lệ về trọng lượng các iôn vô cơ trong nước thải như sau:
Bảng 2.1: Nồng độ các iôn hữu cơ va øvô cơ trong nước thải sinh hoạt.
Iôn vô cơ % Iôn hữu
cơ
%
Natri 25 Sắt < 1
Kali 2 Bicacbon
at
40
Amon 4 Sulfat 10
Canxi 5 Clorua 10
Magie 1 Phosphat 1
( nguồn: GTZ (1989) wastewater technology springer verlag berlin Heidelberg)
Các chất hữu cơ trong nước thải có thể chia thành 3 nhóm chính: Protein,
hydrocacbon và chất béo. Trong 300 mg/l chất hữu cơ thì 40- 50% là protein, 40-
50% là hydrocacbon và5- 10% là chất béo. Protein là phức hợp các axit amin là
nguồn dinh dưỡng chính của các vi sinh vật. Hydrocacbon có thể chia thành 2
nhóm chính là tinh bột- đường và xenluloza. Tinh bột và đường rất dễ bò phân huỷ
bởi vi sinh vật còn xenluloza bò phân huỷ chậm hơn nhiều. Chất béo ít tan và sinh
Phạm Thị Huyền
18
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
vật phân giải với tốc độ rất chậm. Trong nước thải khoảng 20- 40% lượng chất
hữu cơ không bò phân huỷ bởi vi sinh vật.
Bảng 2.2: Thành phần trung bình của nước thải sinh hoạt.

Các chất có trong nước
thải( mg/l)
Mức độ ô nhiễm
Cao Trung bình Thấp
- Tổng chất rắn
- Chất rắn hoà tan
- Chất rắn không hoà tan
- Tổng chất rắn lơ lửng
- Chất rắn lắng
- BOD5
- DO
- Tổng nitơ
- Nitơ hữu cơ
- Nitơ ammoniac
- NO2
- NO3
- Clorua
- Độ kiềm
- Chất béo
- Tổng photpho
1000
700
300
600
12
300
0
85
35
50

0,1
0,4
175
200
40
-
500
350
150
350
8
200
0
50
20
30
0,05
0,2
100
100
20
8
200
120
80
120
4
100
0
25

10
15
0
0,1
15
50
0
-
( Nguồn: Mackenzio L. Davis, Susan J. MActen, Principles of Environmental Engineering and Science)
Nước thải sinh hoạt có thành phần với các giá trò điển hình như sau: COD=
500 mg/l, BOD
5
= 250 mg/l, SS- 220 mg/l, photpho= 8 mg/l, nitơ NH
3
và nitơ hữu
cơ= 40 mg/l, pH= 6.8, TS= 720 mg/l.
Như vậy, nước thải sinh hoạt có hàm lượng các chất dinh dưỡng khá cao, đôi
khi vượt cả yêu cầu cho quá trình xử lý sinh học. Thông thường các quá trình xử
lý sinh học cần các chất dinh dưỡng theo tỷ lệ; BOD: N: P= 100: 5: 1
Phạm Thị Huyền
19
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
2.2.3 Nước thải công nghiệp
Tuỳ thuộc vào loại hình sản xuất công nghiệp, nước được cung cấp sử dụng
vào những mục đích sau:
• Nước dùng cho xử lý nguyên liệu
• Nước dùng cho vệ sinh máy móc, phân xưởng
• Nước dùng cho quá trình sản xuất( cho quá trình công nghệ)
• Nước dùng làm nguội máy móc thiết bò.
Tuỳ theo tính chất công nghệ mà lượng nước cung cấp và nước thải khác

nhau.
Bảng 2.3: Lưu lượng nước thải ở một số nhà máy điển hình
STT Ngành công nghiệp Lượng nước cho Lưu lượng
nước thải
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Sản xuất bia
Tinh chế đường
Sản xuất bơ, sữa
Xà bông, nước tẩy rửa
Nhà máy đồ hộp, rau quả
Nhà máy giấy trắng
Giấy không trắng
Nhà máy sợi nhân tạo
Xí nghiệp sợi tẩy trắng
Sợi bông
Dược
Hoá chất
Xi măng

1 lít bia
1 tấn củ cải đường
1 tấn sữa
-
1 tấn sản phẩm
1 tấn
1 tấn
1 tấn
1 tấn
-
-
-
-
5,65 lít
10- 20 m
3
5- 6 lít
-
4,5
-
-
100 m
3
1000-4000
-
-
-
-
( nguồn: GTZ (1989) wastewater technology springer verlag berlin Heidelberg)
Phạm Thị Huyền

20
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
Những số liệu được trình bày ở bảng trên chỉ có ý nghóa tương đối vì lượng
nước cấp và nươc thải còn phụ thuộc vào trình độ kỹ thuật, trình độ quản lý và
loại máy móc. Ngay cả trong cùng một loại hình công nghiệp, sản xuất ra một
loại sản phẩm, cùng một công suất nhưng lượng nước thải cũng rất khác nhau.
Trong những nhà máy, nếu nước không được tái sử dụng thì lượng nước thải công
nghiệp chiếm khoảng 85- 95% lượng nước cấp cho nhà máy.
Thành phần, tính chất nước thải công nghiệp
So với nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp có thành phần và tính chất
phức tạp hơn rất nhiều. Thành phần hoá học và tính chất nước thải công nghiệp
phụ thuộc rất nhiều vào từng loại hình sản xuất của nhà máy.
Bảng 2.4:Thành phần hoá học trung bình của một số nước thải công
nghiệp.
STT Các thành phần hoá
học
Chế biến
sữa
Sản xuất
thòt hộp
Dệt sợi
tổng hợp
Sản xuất
clorophen
ol
1
2
3
4
5

6
7
8
9
10
BOD5 mg/l
COD mg/ l
Tổng chất rắn mg/ l
Chất rắn lơ lửng mg/
Nitơ tổng số mg/ l
Photpho mg/ l
pH
Dầu mỡ mg/ l
Clorua mg/ l
Phenol
1000
1900
1600
300
50
12
7
-
-
-
1400
2100
3300
1000
150

16
7
500
-
-
1500
3300
8000
2000
30
0
5
-
-
-
4300
5400
5300
1200
0
0
7
-
27000
140
( nguồn: M.J.Hammer(1977) water and water technology, John Wiley and Sons Ins),
Nước thải của các nhà máy thực phẩm chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng
thích hợp cho xử lý sinh học. Còn các nước thải của các nhà máy hoá chất lại
Phạm Thị Huyền
21

Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
chứa rất nhiều các chất không thích hợp cho phương pháp sinh học. Trong nhiều
loại nước thải nhà máy hoá chất còn chứa những chất độc hại ( kim loại nặng
chẳng hạn).
Do đó, việc xử lý các loại nước thải công nghiệp thường phải có những
phương pháp riêng tương ứng.
Bảng2.5 : thành phần tính chất nước thải sản xuất công ty VISSAN
STT
Chỉ
tiêu
Đơn
vò
Kết quả
TCVN
5945:
1995
loại B
NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 NT6
1 pH 6,56 7,53 7,64 7,62 6,88 7,25
5,5– 9
2 COD mg/l 640 2840 5760 3800 1200 3000
100
3 BOD
5
mg/l 510 995 3695 3695 702 1100
50
4 SS mg/l 415 1980 565 575 810 720
100
5
N-

tổng
mg/l 98 180 549 549 314 348
60
6 P-tổng mg/l 2,13 22,6 3,19 3,13 7,2 27,15
6
( nguồn: đại học bách khoa Tp.HCM)
Ghi chú: NT1: Nước thải lòng heo, NT2: nước thải lòng bò, NT3: Nước thải
huyết heo, NT4: nước thải huyết bò, NT5: nước thải công đợn cạo lông heo, NT6:
Nước thải cống chung.
Bảng 2.6 : kết quả phân tích tính chất nước thải ở một số cơ sở sản xuất
trên đòa bàn Tp.HCM (2005)
Phạm Thị Huyền
22
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
STT Tên cơ sở sản
xuất
Quận/
huyện
Ngành
nghề
kinh
doanh
Tính
chất
nước thải
Hàm lượng các chất ô
nhiễm
(ng/l)
COD BOD
5

SS
1 Xí nghiệp chăn
nuôi heo Phước
Long
Quận 9 Chăn
nuôi heo
Nước rửa
chuồng
trại
1153 807 5988
2 Chi nhánh Cty
Sài Gòn Xanh
Quận 9 Kem,
Yahourt
Nước
giải
nhiệt,
rửa
1158 1021 148
3 Công ty giấy
Bình Chiểu
Thủ
Đức
Giấy xe Nước
thải sản
xuất
660 356 577
4 Công ty
Samsung
Thủ

Đức
Tivi, tủ
lạnh,
máy giặt
Nước
thải sinh
hoạt
2333 725 347
5 Công ty dệt-
may-thuê Mỹ
Dung
Bình
Tân
Dệt, may Nước
thải sản
xuất
6350 2857 -
6 Công ty
Phượng Hoàng
Bình
tân
Giặt
quần áo
Cống
chung
1029 282 120
7 DNTN Thăng
Long
Củ Chi Dệt
nhuộm

Cống
chung
436 165 5
8 HTX-SX-TM
Tấn Thành
Củ Chi Cao su NT sau
sản xuất
2431 1327 13
9 Công ty TNHH
CBTP huynh
đệ Tề Hùng
Củ Chi Nông
sản
Cống
chung
1371 891 11
10 DNTN nhuộm Quận 8 Dệt, NT sản 2460 1220 15
Phạm Thị Huyền
23
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
Thành Công nhuộm
vải
xuất, rửa
thiết bò
11 XN nước chấm
Nam Dương
Quận 8 Nước
tương,
tương ớt
Cống

chung
4646 2786 2070
12 Công ty TNHH
Nhan Lý
Tân
Phú
Bạch
tuộc
đông
lạnh
NT sản
xuất
811 54 443
13 Công ty cổ
phần thuỷ sản
số 1 seajoco
Tân
Phú
Hàng
đông
lạnh
Cống
chung
561 352 38
14 Công ty chế
biến gỗ Đức
Thành
Gò
Vấp
Gỗ NT sản

xuất
1029 183 960
15 Bánh Hỷ Lâm
Môn
Quận 5 - Cống
chung
1527 750 148
16 Công ty CPTP
Bình Tây
Quận 6 Mì, bún,
cháo ăn
liền
Cống
chung
6570 3150 144
17 Công ty TNHH
SX TM Giấy
Thiên Trí
Hoc
Môn
Giấy xeo NT vào 2182 1200 1070
18 Nhà máy thuốc
lá SG (cơ sở 2)
Quận 4 Thuốc lá NT sinh
hoạt
530 260 4390
19 Công ty CP
dược phẩm và
dòch vụ y tế
Khánh Hội

Quận 4 Thuốc
tây dạng
viên
Cống
chung
748 318 92
Phạm Thị Huyền
24
Khóa luận tốt nghiệp Thạc sĩ: Lâm Vĩnh Sơn
20 Công ty TNHH
TM DV và XD
Tấn Quang
Quận
12
Vải
mùng
NT sản
xuất
1558 841 25
( Nguồn: Trường đại học Bách Khoa Tp.HCM)
2.3 Sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật trong nước thải

Hình 2.1: Đường cong sinh trưởng của sinh vật.
Vùng 1: Giai đoạn thích nghi/ pha lag
Pha lag bắt đầu từ lúc nuôi cấy đến khi vi sinh vật bắt đầu sinh trưởng.
Trong pha này nồng độ bùn X= X
0
(X
0
là sinh khối ở thời điểm t= 0 giây). Tốc độ

sinh trưởng: r
g
= dX/ dt= 0.
Gần cuối giai đoạn này tế bào vi sinh vật mới bắt đầu sinh trưởng tức tăng
về kích thước, thể tích và trọng lượng do tạo ra như protein. Axit nucleic, men
proteinaza, amilaza nhưng chưa tăng về số lượng.
Vùng 2: Giai đoạn sinh sản theo cách nhân đôi tế bào ( theo cấp số nhân)/
pha số mũ (pha log).
Trong pha log chất dinh dưỡng đáp ứng đầy đủ cho vi sinh vật sinh trưởng và
phát triển theo luỹ thừa. Sinh trưởng và sinh sản đạt mức độ cao nhất. Sinh khối
và khối lượng tế bào tăng theo phương trình: N= N
0
x 2
n
( n là số lần phân chia tế
bào của N
0
tế bào ban đầu). Tốc độ sinh trưởng tăng tỷlệ thuận với X ( từ đó có
đường cong hàm mũ) theo phương trình:
Phạm Thị Huyền
25