nghiên cứu sử dụng thân lục bình làm giá thể dính bám kết hợp quá trình bùn hoạt tính trong xử lý nước thải nhà máy giấy afc, huyện bình chánh, tphcm

Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Môi trường sống ngày càng suy thoái kéo theo một loạt các hệ lụy cho con người và các
hệ sinh thái trên hành tinh của chúng ta. Như một quá trình tất yếu, phát triển kinh tế được xem
là một trong những nguyên nhân gây nên hiện tượng ô nhiễm, suy thoái và cạn kiệt tài nguyên,
đe dọa sự sống.
Ngày càng nhiều ngành công nghiệp ra đời mang nhiều sản phẩm phục vụ nhu cầu cộng
đồng và độ thỏa dụng của họ càng gia tăng thì sức chịu tải của môi trường càng giảm rõ rệt.
Nhiều dòng sông được xem là dòng sông chết, nhiều khu dân cư được xem là làng ung thư…Đó
chính là hệ quả của việc xem nhẹ phát triển công nghiệp mà không quan tâm đến quản lý dòng
thải. Và ngành giấy cũng là một vấn đề được quan tâm như vậy.
Với đặc tính của một dòng thải giàu chất hữu cơ và khá nguy hại, thì vấn đề xử lý trước
khi thải ra nguồn tiếp nhận được quan tâm đặc biệt khi mà trong giai đoạn hiện nay, các giải
pháp quản lý (ISO 14001, Sản xuất sạch hơn…) chưa thể áp dụng nhuần nhuyễn và mang hiệu
quả tối ưu bằng các giải pháp kỹ thuật ở nước ta. Vì vậy, nhiều giải pháp thực tiễn đã mang lại
hiệu quả trong việc giảm nhẹ tác động của dòng thải ngành sản xuất. Công nghệ sinh học hiếu
khí làm được điều đó.
Cũng với bản chất là xử lý hiếu khí, nhưng xử lý nước thải bằng quá trình sinh trưởng lơ
lửng sẽ mang theo một lượng đáng kể vi sinh vật ra ngoài khi nước thải đã qua xử lý. Do vậy,
một trong những biện pháp mang lại hiệu quả xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là
nâng cao mật độ vi sinh vật trong hệ thống. Và sinh trưởng dính bám sẽ góp phần đảm bảo điều
này. Là quá trình xử lý sinh học trong đó sinh khối tồn tại và phát triển trong môi trường xử lý
dưới dạng màng bám vào giá thể - đạt hiệu quả cao và có nhiều lợi điểm trong công nghệ xử lý
nước thải do phần lớn vi sinh vật bám vào giá thể nên không bị cuốn ra ngoài.
Nhận thức điều đó, tìm kiếm một cơ hội để kết hợp hai quá trình: tăng trưởng lơ lửng và
tăng trưởng dính bám là cần thiết và việc tìm kiếm vật liệu làm giá thể vừa rẻ, vừa khả thi cũng
hết sức quan trọng. Thân lục bình (được phơi khô) - một loại vật phẩm rất phổ biến trong đời
sống nông thôn có thể đáp ứng được yêu cầu trên.
Từ những nhận thức khoa học và thực tiễn đó, đề tài “Nghiên cứu sử dụng thân lục bình
làm giá thể dính bám kết hợp công nghệ bùn hoạt tính trong xử lý nước thải công ty TNHH

Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 2
giấy AFC - xã Vĩnh Lộc B - huyện Bình Chánh - TP.HCM” sẽ mở ra một hướng nghiên cứu
mới, góp phần nâng cao hiệu quả xử lý nước thải ngành giấy nói riêng, cho các xí nghiệp, các
nhà máy nói chung…để giảm thiểu vấn đề ô nhiễm.
1.2 MỤC ĐÍCH
- Đánh giá khả năng sử dụng thân lục bình làm giá thể trong xử lý nước thải ngành sản xuất
bột giấy và giấy.
- Đánh giá khả năng xử lý nước thải ngành sản xuất bột giấy và giấy bằng công nghệ bùn
hoạt tính.
- Xác định hiệu quả xử lý COD, SS, pH trong nước thải của sản xuất bột giấy và giấy.
1.3 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
- Giá thể: thân lục bình phơi khô.
- Nước thải: vì việc ứng dụng công nghệ xử lý chung cho một ngành công nghiệp rất khó
khăn, do mỗi nhà máy có đặc trưng riêng về công nghệ, nguyên vật liệu sản xuất, … nên
thành phần và tính chất nước thải thường khác nhau. Do đó, nước thải được sử dụng trong
nghiên cứu là nước thải được lấy từ hố thu nước thải của Công ty TNHH giấy AFC đặt tại
xã Vĩnh Lộc B, huyện Bình Chánh, TP.HCM.
1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Tiến hành phân tích các chỉ tiêu đầu vào của nước thải sản xuất giấy sau khi lấy từ Công
Ty TNHH Giấy AFC – Xã Vĩnh Lộc B – Huyện Bình Chánh – TP.HCM.
- Tiến hành chạy mô hình thí nghiệm và phân tích các chỉ tiêu đầu ra với các chế độ tải
trọng khác nhau để tìm ra khoảng nồng độ xử lý tối ưu nhất đối với giá thể nghiên cứu.
- Đưa ra các số liệu mà thân lục bình có khả năng xử lý đối với loại nước thải ngành sản
xuất giấy và bột giấy.
1.5 PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN
- Phương pháp xây dựng mô hình mô phỏng bể phản ứng với kích thước nhỏ
- Phương pháp phân tích chỉ tiêu
- Phương pháp thu thập và xử lý thông tin, số liệu
- Phương pháp đánh giá, kiểm tra

1.6 PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 3
- Mô hình trong phòng thí nghiệm
- Ứng dụng với bể sinh học hiếu khí
- Áp dụng cho nước thải giấy
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 4
Công nghiệp giấy và bột giấy đã có từ hàng nghìn năm trước đây khi giấy còn được làm
từ cây cói và được coi là một phương tiện riêng dùng trong việc truyền tải thông điệp giữa các
thủ lĩnh.
Và thế kỷ 20 được xem là giai đoạn cải tiến tinh vi cho nền công nghiệp này như sự phát
triển của công nghệ sản xuất bột nghiền, công nghệ nấu bột liên tục, tẩy bột liên tục nhiều giai
đoạn, tráng giấy trên máy xeo, máy xeo lưới đôi…
Ngày nay giấy đã được sử dụng rộng rãi với số lượng lớn làm nguyên liệu đóng gói, cho các
mục đích vệ sinh và là phương tiện thông tin không thể thiếu trong các hoạt động xã hội.
Lượng sử dụng giấy dao động từ trên 300 kg/người.năm ở các vùng công nghiệp phát
triển cao đến dưới 10 kg/người.năm ở các vùng đang phát triển trên thế giới. Giấy đặt nền móng
cho quá trình phát triển, có ý nghĩa quyết định đối với khả năng đọc và viết và rất quan trọng
trong việc tăng cường trao đổi văn hoá và kinh doanh.
Nghành công nghiệp giấy và bột giấy nước ta đang phát triển rất mạnh mẽ, hiện đứng thứ
5 trong nền kinh tế của chúng ta và được xếp thứ 3 trong tốc độ phát triển của nền kinh tế.
Xét riêng trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh nghành công nghiệp giấy được chia thành hai
hình thức hoạt động sản xuất:
- Các hợp tác xã và các tổ hợp sản xuất : nguyên liệu chủ yếu ở các cơ sở sản xuất này là
giấy thải các loại và các chất phụ gia khác như tinh bột, nhựa thông, nhựa PE, phèn… Các
cơ sở này ít gây ô nhiễm đến môi trường vì trong quy trình sản xuất giấy tái sinh không
thải ra dịch đen là loại nước thải sau nấu giấy.
- Các nhà máy, công ty sản xuất giấy có quy mô điển hình như:
+ Công ty TNHH SX&TM Thuận Tiến gồm 3 phân xưởng, toạ lạc tại lô 2 đường 1 KCN

Tân Tạo, điện thoại: 7540194, 7540192, 8558744 . Công ty chuyên kinh doanh bao bì
các loại, sản phẩm chính là giấy gói, giấy vệ sinh, giấy photo,…. Nguồn nguyên liệu
chính: Lồ ô, tre, bột giấy nhập và các nguyên liệu phụ gia, hố chất tẩy trắng…
+ DNTN Thương mại Minh Kim Long, cũng thuộc KCN Tân Tạo nhưng ở địa chỉ lô 3
đường B, điện thoại: 7505592, 7505594. Doanh nghiệp này chuyên kinh doanh các
mặt hàng bao bì, sản phẩm chính là sản xuất giấy cuộn, giấy vệ sinh và giấy bao bì.
Nguyên liệu: Bột giấy, giấy vụn các loại và một số nguyên liệu phụ trợ.
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 5
+ Công ty TNHH Bao bì Tấn Thành toạ lạt tại lô III 24 cụm 4, đường 19/5A Nhóm CN
III KCN Tân Bình, điện thoại: 8155314, 8155369. Công ty chuyên kinh doanh bao bì
các loại, sản phẩm chính là bao bì nhựa, giấy và hộp giấy. Nguyên liệu: nhựa, giấy
vụn, thùng làm từ bìa lượn sóng cũ và các nguyên liệu phụ gia, hoá chất…
+ Công ty TNHH Bao bì Giấy Vạn Hưng, địa chỉ: lô 6 đường 2, KCN Tân Tạo, điện
thoại: 7508232, 7505250. Công ty chuyên sản xuất và kinh doanh các mặt hàng bao bì,
sản phẩm chính là thùng carton, bao bì hộp. Nguyên liệu sản xuất: Giấy vụn các loại
và một số nguyên liệu phụ trợ…
+ Công ty TNHH SX-TM Hồng Trung Phát, địa chỉ: M3 KCN Lê Minh Xuân, số điện
thoại: 7660586. Công ty chuyên sản xuất và kinh doanh các mặt hàng giấy và bao bì,
sản phẩm chủ yếu là giấy duplex, giấy cuộn, bao bì carton. Nguyên liệu: Bột giấy,
giấy vụn, thùng làm từ bìa lượn sóng cũ và các nguyên liệu phụ gia, hố chất…
+ Nhà máy giấy Xuân Đức gồm ba phân xưởng toạ lạc tại quận Thủ Đức, có diện tích
mặt bằng tổng cộng 27069 m2. Sản phẩm chính của nhà máy là sản xuất bột giấy, giấy
carton, giấy duplex.
+ Nguyên liệu: Lồ ô, tre, dăm đủa, các loại giấy vụn và các nguyên liệu phụ trợ sản xuất
giấy…
+ Nhà máy giấy Mai Lan – 129 Aâu Cơ – quận Tân Bình, tổng diện tích mặt bằng:
11700 m2. Nhà máy chuyên sản xuất các sản phẩm: Giấy vệ sinh cuộn, băng giấy vệ
sinh, khăn giấy, khăn thơm… Nguyên liệu: Lồ ô, bông phế, bột giấy, giấy vụn…
Qua sơ lược các công ty, nhà máy, cơ sở sản xuất giấy tại Tp Hồ Chí Minh, ta có thể nhận

thấy rất ít các công ty sản xuất bột giấy từ nguyên liệu gỗ, nếu có sản xuất các dạng giấy trắng
dùng trong photo thì đa phần đều nhập nguyên liệu bột giấy từ nơi khác. Điều này một phần vì
công đoạn sản xuất bột giấy, tẩy trắng bột đòi hỏi quy mô nơi sản xuất phải lớn, các quy trình,
thiết bị tiên tiến giá thành cao. Phần khác nước thải từ công đoạn nấu tạo ra dịch đen và nước
thải sau nấu ở công đoạn tẩy trắng rất khó xử lý dễ gây ô nhiễm môi trường.
Hiện nay hầu hết các nhà máy sản xuất giấy trong thành phố chưa xây dựng được hệ
thống xử lý nước thải đạt hiệu quả, nhiều công ty sản xuất giấy xây dựng hệ thống xử lý nước
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 6
thải không hướng đến bảo vệ môi trường chỉ nhằm mục đích đối phó với các cơ quan quản lý
môi trường khi đến kiểm tra.
2.1. Quy trình công nghệ của nhà máy sản xuất giấy
2.1.1. Các hệ thống nghiền bột giấy và tẩy giấy:
Sợi lấy từ gỗ, các thực vật ngoài gỗ (tre, nứa, bã mía, rơm rạ), vải hoặc giấy dùng rồi (các
sợi tái sinh), hình thành cho tất cả các loại giấy và bìa giấy. Trong tất cả các nguyên liệu dạng sợi
này, các sợi được gắn kết với độ chắc chắn nhiều, ít khác nhau, để sản xuất giấy trước hết cần
phải phân loại các loại sợ riêng theo từng loại. Sau đó, cần phải xử lý sợi để có được các thuộc
tính mong muốn, như độ sáng và phải được làm sạch để loại bỏ các tạp chất và các chất dư thừa.
Các hoạt động thường được thực hiện qua quá trình phân loại sợi, rửa và tẩy ở nhiệt độ cao.
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 7
Xữ lý sợ nguyên liệu
Nghiền bột (thu hồi)
Rửa
Sàng lọc
Xeo giấy
Phơi sấy
Tẩy
Chất thải rắn
Chất khí và hơi nước

Chất hoà tan, hoá chất
dư thừa
Chất thải rắn
Chất hoà tan
Chất thải rắn
Chất hoà tan
Hoá chất dư thừa
Sợi nguyên liệu
Hoá chất
Năng lượng
nước
Năng lượng
Hoá chất
Năng lượng
Hoá chất dư thừa
Năng lượng
Năng lượng
Nước, hoá chất
Hình 2.1 Q trình xeo giấy
Trong q trình phân loại sợi, lignin gắn kết các sợi với nhau, trong gỗ, hoặc thảo mộc
được hòa tan bằng hóa học, hoặc được phân huỷ bằng cơ học. Mức độ hòa tan tuỳ thuộc vào
ngun liệu và cường độ xử lý. Sau khi phân loại sợi, bột giấy được rửa sạch để loại bỏ chất hòa
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 8
tan (và để thu gom chất hòa tan này dưới dạng càng cô đặc càng tốt), trước khi các tạp chất rắn
được loại bỏ trong việc sàng lọc. Trong nghiền bột hóa học, dung dịch nước có chất hòa tan cần
phải tiếp tục được cô đặc sau khi rửa sạch, và sau đó đem đốt trong lò đốt, hoặc nồi hơi, để thu
hồi nhiệt năng và các chất bột giấy.
Sau khi vận hành nghiền bột, bột giấy, giấy thường có màu tối hoặc là do bản thân màu của
nguyên liệu, hoặc do bột giấy đổi màu trong quá trình nghiền bột. Đối với nhiều ứng dụng trong

sản xuất, cần thiết phải khử màu bằng cách tẩy trắng. Tuỳ theo loại bột giấy, có thể tẩy trắng
bằng cách thuỷ phân, hoặc hòa tan chất có màu (chủ yếu là các lignin tồn lưu), hoặc bằng cách
cải biến chất liệu. Cách tẩy thứ nhất có thể dùng chlorine, hypochlorine, chlorine dioxide và
oxygen. Cách tẩy thứ 2 chủ yếu ứng dụng cho bột giấy cơ học, hoặc bột giấy tái chế và có thề
dùng peroxides, hoặc giảm bớt các tác nhân tẩy, như dithionites.
Các dòng thải có chứa nhiều chất dinh dưỡng, dưới dạng các muối vô cơ gốc nitrogen và
photphorite, từ nguyên liệu sợi và các hóa chất quy trình công nghệ. Ngoài ra, có các nồng độ
ion kim loại thấp (gốc từ nguyên liệu sợi, từ các hóa chất sử dụng và thiết bị) và các chất tồn lưu
của các hóa chất hữu cơ, được sử dụng trong quy trình công nghệ, bao gồm các tác nhân chống
bọt, slimicides và các tác nhân kiểm soát hắc ín.
2.1.1.1. Nghiền bột giấy bằng sợi tái chế:
Trong nhiều năm qua, việc sử dụng sợi tái chế để sản xuất bột giấy và xeo giấy đã trở nên
phổ biến, việc sử dụng loại vật liệu này trong thời gian gần đây đã tăng lên đáng kể.
Bột giấy để sản xuất các vật liệu làm hộp và giấy gói, có thể làm từ bất kỳ một loại sợi thứ
cấp nào mà không cần phân loại nhiều. Máy nghiền cơ học được sử dụng để nghiền giấy trộn
nước và chuyển hóa thành một hỗn hợp đồng nhất, có thể bơm được như nước. Các chất nhiễm
bẩn nặng như cát, sỏi, được loại bỏ khi chảy lơ lửng trong hệ thống máng, tại đây các chất nặng
sẽ lắng xuống và lấy ra khỏi hệ thống theo định kỳ.
Để sản xuất bột làm giấy in ấn, cần phải bổ sung các công đoạn trong hệ thống nghiền bột.
Lựa chọn chất thải tại nguồn có ý nghĩa quan trọng để có thể tránh phân loại tốn nhiều công tại
nhà máy. Các chủng loại giấy nâu và giấy màu không tẩy, đều không thích hợp vì các yêu cầu
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 9
tẩy trắng rất cao. Giấy in trắng như giấy báo cũ thường rất sẵn và phải tẩy mực để sản xuất loại
giấy in. trong công nghệ tẩy mực, cần phải bổ sung các tác nhân kiềm, hóa chất tẩy ở công đoạn
nghiền bột.
2.1.1.2. Nghiền cơ học và ứng suất vật liệu cao:
Trong nghiền bột cơ học, các sợi chủ yếu bị tách rời nhau do lực cơ học trong máy nghiền
hoặc thiết bị tinh chế. Quy trình công nghệ nguyên thuỷ là gia công gỗ tròn bằng đá, ở đây gỗ
cây được ép bằng đá nghiền quay tròn. Công nghệ này đòi hỏi có cây gỗ, do cách xử lý, và bột

giấy làm ra có độ dai tương đối thấp.
Có thể tẩy các loại bột giấy cơ học và có ứng suất vật liệu cao, bằng máy tinh chế, hoặc
bằng hệ thống tẩy riêng. Trước đây công đoạn tẩy, bột giấy được xử lý để khử bỏ các kim loại
nặng, là các chất sẽ gây xúc tác phân huỷ tác nhân tẩy; việc xử lý này thường được thực hiện với
các tác nhân tạo phức.
2.1.1.3. Nghiền bột giấy hóa học và bán hóa học:
Nguyên liệu sợi đựơc xử lý với hóa chất ở nhiệt độ và áp lực cao. Mục đích của cách xử lý
này nhằm hòa tan hoặc làm mềm thành phần chính của chất lignin liên kết các sợi trong nguyên
liệu với nhau, đồng thời gây nên sự phá huỷ càng ít càng tốt đối với thành phần xenlulo của sợi.
Cách xử lý này có thể được tiến hành trong nồi áp suất, có thể hoạt động theo chế độ liên tục
hoặc từng mẻ.
2.1.2. Tẩy bột giấy hóa học:
Mục đích của việc tẩy bột giấy hóa học là khử và làm sáng màu lignin màu tồn dư, tồn
đọng trong bột giấy sau khi nấu và để tẩy mà không gây tổn hao quá mức đến độ dai hay hiệu
quả của bột giấy.
2.1.3. Quá trình xeo giấy:
Tác động gây ô nhiễm chính của quy trình công nghệ xeo giấy là thải vào các thuỷ vực một
lượng nước rất lớn. Các chất lơ lửng trong dòng thải có thể tạo ra lớp phủ đáy sông và giết chết
các hệ động, thực vật tự nhiên. Nhu cầu oxy hóa dòng thải, cả BOD và COD, cũng có thể làm
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 10
cạn kiệt các mức oxy hòa tan trong nước sông, làm cho cá và đời sống các loại thuỷ sinh khác bị
tổn thương.
Khối lượng dòng thải của nhà máy giấy và hàm lượng chất rắn lơ lửng của dòng thải này,
chủ yếu liên quan đến vận hành của hệ thống xeo giấy. Tuy nhiên, chất hữu cơ hòa tan, và đặc
trưng là số lượng BOD và COD của dòng thải, liên quan trực tiếp tới nguồn cấp sợi và hoạt động
của quá trình nghiền bột, trước khi vận hành hệ thống trong nhà máy giấy. Việc bổ sung các hóa
chất (chủ yếu dưới dạng các tinh bột) trong hệ thống xeo giấy, sẽ ảnh hưởng tới số lượng
BOD/COD, nhưng tác động này thường không đáng kể.
Các chất hữu cơ được thải qua các công đoạn của một nhà máy giấy phát sinh từ vận hành

nghiền bột hóa học tổng hợp, hoặc tạo ra từ quy trình giấy loại, thâm nhập trực tiếp vào hệ thống
của nhà máy giấy và đi ra theo dòng thải của nhà máy giấy. Trong một nhà máy giấy không phải
là nhà máy tổng hợp, quá trình tái nghiền bột nguyên liệu sợi dạng bột cục khô, sẽ bổ sung
BOD/COD vào hệ thống nhà máy giấy, lượng bổ sung này tùy thuộc vào lượng của các chất đó
trong bột giấy.
2.2 Hiện trạng môi trƣờng ngành công nghiệp giấy
Công nghiệp giấy và bột giấy là ngành công nghiệp phức, tăng cường tiêu thụ năng lượng
và nước cao. Các vấn đề môi trường chính của ngành công nghiệp này gặp phải là các dòng thải
nhiễm bẩn và các khí có mùi hôi thối.
Hầu hết nước của dây chuyền công nghệ được xả ra thành dòng thải, tải theo các hóa chất
dư thừa từ dây chuyền công nghệ công nghệ và sợi hòa tan. Trong quá trình nghiền bột giấy
phương pháp hóa học, ở nhà máy nào có được hệ thống thu hồi hiệu quả, thì sẽ thu hồi đạt tới
100% hóa chất từ khâu tẩy, được thải ra. tuy nhiên, trong các quy trình công nghệ làm bột giấy
cơ học và quy trình công nghệ sợi tải chế, thì mọi hóa chất đã dùng, đều bị thải ra.
2.2.1. Phát tán khí thải:
2.2.1.1. Phát tán khí thải tại các nhà máy giấy dùng nguyên liệu rừng:
Mùi hôi là vấn đề ô nhiễm không khí chủ yếu thường gặp ở các nhà máy giấy Kraft. Quá
trình này tạo ra hydro sulphide nặng mùi, mercaptan methyl,dymetyi sulphide và
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 11
dimethydmphide. Các hợp phần này đôi khi còn được gọi là tổng lượng suy giảm sulfua. Clo
nguyên tử và clo dioxide phát tán với lượng nhỏ từ các công đoạn khác nhau của một phân
xưởng tẩy, như các máy tuyển, các tháp nước, các lỗ thông hơi bể chứa, và các cống rãnh. Nói
chung các nồng độ này không đáng kể nhưng các khí thải là có mùi hôi và khó chịu. Tuy nhiên,
hydro sulfida, cũng như clo và clo dioxide là cực kỳ độc và từng là nguyên nhân của nhiều tai
nạn. Các khí oxit của cả sulfur và nitrogen và có thể phát tán với số lượng khác nhau từ các điểm
cụ thể trong hệ thống làm giấy kraft. Nguồn khí thải sulfua dioxide chính là các lò nung thu hồi,
do sự có mặt của sulfur trong dịch đã dùng, được sử dụng làm nhiên liệu. Sulfur trioxide đôi khi
được phát tán khi dầu nhiên liệu được sử dụng như nhiện liệu phụ trợ. Loại khí thải có mùi hôi
khác do các hydrocacbon tạo ra, khi kết hợp với các cấu thành chiết xuất từ gỗ, như tecpen, các

axít béo và các axít rosin, cũng như các chất có trong nhiên liệu, dùng ở các khâu chế biến và
chuyển hóa. Tuy nhiên hàm lượng cũng không cao
2.2.1.2. Các khí thải sinh ra của các nhà máy giấy dùng phế liệu nông nghiệp:
Trong các nhà máy giấy nhỏ, ô nhiễm không khí chủ yếu xảy ra ở hai nguồn: các bể ngâm
và các nồi hơi. Nguồn thứ ba có thể là các thiết bị sản xuất và giữ điện.
Chủ yếu là các chất hữu cơ dễ bay hơi, hơi nước, ngoài ra còn có các chất sinh ra từ quá
trình đốt nhiên liệu.
Các khí phát tán có thể chia thành khí thải từ dây chuyền công nghệ và các khí thải từ khâu
đốt nhiên liệu. Các khí phát tán vào không khí từ quy trình nghiền bột giấy, bắt nguờn từ các hệ
thống thu hồi để nấu trong các nhà máy bột giấy hóa học sử dụng sulfat, xút hoặc sulfit. Các
nhiên liệu sử dụng trong công nghiệp bột giấy là nhiên liệu sinh học (phụ phẩm gỗ, vỏ cây và
bùn cặn), than đá, dầu và khí.
2.2.2. Chất thải rắn:
Chất thải rắn được sinh ra dưới dạng bùn, tro, chất thải gỗ, các chất loại bỏ, cát từ tấm sàng
lọc, từ các tấm sàng lọc và các bộ làm sạch ly tâm. Nguồn chính của chất thải rắn là bùn cặn
trong nước thải do quá trình lắng đọng và xử lý sinh học dòng thải. Chất thải từ vỏ cây và gỗ
chiếm một lượng đáng kể, nhưng thường được dùng để đốt. Tro sinh ra từ các nồi hơi cũng đáng
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 12
kể. Các chất thải khác là các chất loại bỏ ở các tấm sàng lọc và các bộ làm sạch ly tâm, và các
chất khác.
Lượng chất thải nguy hiểm do ngành công nghiệp bột giấy tạo ra thường rất thấp.
2.2.3. Nƣớc thải:
Do nước thải của ngành công nghiệp này được thải ra không qua xử lý đã ảnh hưởng trực
tiếp đến môi trường nước. Độc tính từ các dòng nước thải từ các dòng nước thải từ các nhà máy
sản xuất bột giấy- giấy là so sự hiện diện trong các dòng nước thải, một hỗn hợp phức tạp từ các
dịch chiết trong thân cây, hỗn hợp đó gồm nhựa cây và các axít béo, các tanin, một số sản phẩm
phân huỷ của ligin đã bị clorua hóa có trọng lượng phân tử thấp Khi xả trực tiếp vào nguồn
nước thải này ra kênh rạch sẽ tạo ra từng mảng bè giấy nổi trên mặt nước làm cho DO của kênh
rạch rất thấp (DO = 0) và có độ màu khá cao. Hiện nay hầu hết các nhà máy giấy trong thành phố

không xây dựng các hệ thống xử lý nước thải hoặc nếu có thì việc xử lý cũng không đạt hiệu
quả. Một lượng nhỏ của chất thải, thải vào môi trường góp phần làm tăng độ ô nhiễm của môi
trường. Chỉ riêng các xí nghiệp công nghiệp và các cơ sở sản xuất trên cũng đã ảnh hưởng không
ít đến môi trường sinh thái của thực vật nước và ảnh hưởng gián tiếp đến sức khoẻ của người dân
trong khu vực sản xuất.
2.3. Tổng quan về nƣớc thải ngành công nghiệp sản xuất giấy
2.3.1. Nguồn gốc phát sinh
Công nghệ sản xuất giấy giấy và bột giấy là một trong những công nghệ sử dụng nhiều
nước, tuỳ theo công nghệ xử lý và sản phẩm, lượng nước cần thiết để sản xuất môt tấn giấy dao
động từ 200m
3
đến 500m
3
. Nước được dùng trong các công đoạn rửa nguyên liệu, nấu, tẩy, xeo
giấy và sản xuất hơi nước. Trong các nhà máy giấy hầu như tất cả lượng nước đưa vào sử dụng
sẽ là lượng nước thải và mang theo các tạp chất, hóa chất, bột giấy, các chất ô nhiễm dạng hữu
cơ và vô cơ. Thành phần và nồng độ của chúng phụ thuộc vào các vật chất lignocellonic đựơc
đưa vào sử dụng, và điều quan trọng hơn cả là phụ thuộc vào các điều kiện quá trình đã được
ứng dụng. Trong đó dòng thải từ các quá trình nấu, tẩy và nghiền bột và xeo giấy có mức độ ô
nhiễm và độc hại nhất.
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 13
2.3.2. Các nguồn nƣớc thải chính trong cơng nghiệp sản xuất giấy
Xử lý nguyên liệu
Bóc vỏ ướt
rửa
Tẩy trắng
Xeo giấy
(tạo hình giấy)
Nghiền bột (bằng phương

pháp cơ học hoặc hoá
học)
sấy
Bột giấy
Bột giấy tẩy trắng
Nguyên liệu thô
( tre, nứa, gỗ)
Nước thải sau
khi rửa
Giấy thành phẩm
Nước ngưng
Cô đặc, xút hoá
Nước thải cô đặc
nàu BOD5, COD
cao
Nước thải chứa SS,
BOD5, COD cao
Nước thải chứa SS,
BOD5, COD cao
Nước ngưng
Nấu nguyên liệu
Dòch đen
Nước rửa
Hoá chất nấu
Hơi nước
Nước rửa
Chất phụ gia
Hoá chất tẩy
phèn
Dầu

Nước
Hơi nước
Hơi nước

Hình 2.2 Các giai đoạn trong sản xuất giấy và các dòng thải
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 14
Tất cả các loại nước thải trên khác biệt nhau không những về thành phần, tính chất, nồng
độ các chất ô nhiễm mà còn cả về lưu lượng và chế độ xả nước thải. Điều này sẽ gây nhiều khó
khăn nhất định cho việc thiết lập các giải pháp kĩ thuật và công nghệ để xử lý ô nhiễm nước thải.
Để có cơ sở phục vụ cho việc đánh giá tác động môi trường và tính toán, thiết kế các công nghệ
xử lý nước thải chung cho công ty sau này, cần phải phân tích kĩ hơn nữa về thành phần, tính
chất nồng độ, lưu lượng chế độ xả và tính toán tải lượng các chất ô nhiễm của từng loại nước thải
ở công ty hoặc tổng tải lượng ô nhiễm hàng ngày.
2.3.3. Thành phần và tính chất nƣớc thải
Trong công nghiệp giấy, để tạo ra giấy có độ dai, trắng, không lẫn tạp chất, cũng như thu
hồi tối đa xenlulo trong nguyên liệu, cần phải sử dụng nhiều loại hóa chất trong các công đoạn
khác nhau. Các loại hóa chất được sử dụng ở công đoạn nấu, tẩy xeo giấy như đá vôi, xút, cao
lanh, nhựa thông, các chất dính kết tự nhiên và tổng hợp, các chất oxy hóa để khử lignin cho Clo,
hipoclorit, peroxit,…
Dòng thải từ quá trình nấu và rửa sau nấu chứa phần lớn các chất hữu cơ hòa tan, các hóa
chất nấu và một phần xơ sợi. Dòng thải có màu tối nên thường được gọi là dịch đen.
 Dịch đen:
Có nồng độ chất khô khoảng 25 đến 35%, tỉ lệ giữa chất hữu cơ và vô cơ là 70:30. Thành
phần hữu cơ là lignin hòa tan và các dung dịch kiềm, sản phẩm phân huỷ hidratcacbon, acid hữu
cơ. Thành phần vô cơ gồm những những chất nấu, một phần nhỏ NaOH, Na
2
S tự do, Na
2
SO

4
,
Na
2
CO
3
còn phần nhiều là kiềm natrisufat liên kết với các chất hữu cơ trong kiềm. Thành phần
cơ bản của dịch đen trong quá trình sản xuất bột giấy bằng Soude có hàm lượng VAF 8-12%,
COD, lignin 40-60%, COD đường 11-35% COD (Sierra at al 1991, Anominous, 1986) dịch đen
có pH cao (10-13) và hàm lượng chất hữu cơ lớn > (150-200COD/L) (theo Celtral Pollution
Control Board 1988), có phân tử lượng thấp, nhựa cây, acid béo, đường, mercaptan, soap và
dimetyl sulfide cùng với một số chất vô cơ trên. Độ màu của nước thải sản xuất giấy khoảng
1000-25000Pt-Co, trong khi đó độ màu của dịch đen đôi khi lên tới 330.000Pt-Co. Màu gây ra
do sự khử lignin khỏi nguyên vật thô như gỗ, tre, nứa, rơm rạ, thông…Ngoài lignin sản phẩm
phân huỷ của hemicellulose và cellulose hiện diện trong nước thải ở dạng acid isosaccharinic và
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 15
carbohidrates có phân tử lượng thấp. Độ màu cao là do lignin, COD, BOD. Phần BOD trong dịch
đen là phần hợp chất không lignin, vào khoảng 29-150mg/L, tổng số COD/BOD-5.2
(gglignin=1.95CDO) (theo Celtral Pollution Control Board 1988).
Dòng thải từ công đoạn tẩy rửa của nhà máy sản xuất bột giấy bằng phương pháp hóa học
và bán hóa học chứa các hợp chất hữu cơ, lignin hòa tan và hợp chất tạo thành của những chất đó
với chất tẩy rửa ở dạng độc hại, có khả năng tích tụ sinh học cao trong cơ thể sống như các hợp
chất clo hữu cơ. Khi tẩy trắng bằng các hợp chất chứa clo, các thông số ô nhiễm đặc trưng:
BOD= 15-17kg/tấn bột giấy, COD: 60-90kg/tấn bột giấy, đặc biệt giá trị AOX (các hợp chất hữu
cơ): 4-10kg/tấn bột giấy.
Nước thải từ quá trình nghiền bôt và xeo giấy chủ yếu chứa xơ mịn, bột giấy ở dạng lơ lửng
và các chất phụ gia như nhựa thông, phẩm màu, cao lanh.
 Nước thải trắng:
Là loại nước thải tạo nên do quá trình rửa bột giấy và xeo giấy. Đây là loại nước thải phổ

biến trong các xí nghiệp sản xuất giấy chiếm đến khoảng 80% tổng lượng nước thải sản xuất.
Nước thải này có COD khoảng 1800-3800mg/l, SS=31-621mg/l, BOD=1200-2100mg/l, T-N
=2.4-11.8 mg/l, T-P=1.6-4.2mg/l, pH=6.0-7.0 (Rintala JA and Lepidto 1992)
Độ màu nước thải này gây ra do sự khử lignin trong gỗ mà chúng chưa làm sạch hoàn toàn
từ khâu rửa bột giấy, còn do sự hiện diện các phẩm màu hòa tan từ các công đoạn phối liệu màu
cho sản xuất giấy vàng mã. Nhìn chung màu của loại nước thải này thay đổi theo thời gian, tuỳ
thuộc vào chế độ xả thải của các dòng thải có pha màu phẩm nhuộm.
 Nước thải rò rỉ:
Là loại nước thải tách ra từ bột giấy trên sân chứa bột giấy thành phẩm. Tính chất của
chúng gần giống với tính chất của nước thải trắng nhưng độ màu hơi cao hơn một tí. Kết quả xét
nghiệm cho thấy nước thải có pH=7.05 độ màu =1240Pt-Co, COD=1480mg/l, BOD
5
=985mg/l,
SS=420mg/l. Tuy nhiên lượng nước thải này không lớn, thường thay đổi theo thời gian và lượng
bột chứa trên sân, trung bình vào mùa khô khoảng 5m
3
/ngày.
 Nước thải vệ sinh các thiết bị máy móc công nghệ:
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 16
Trong số này đáng quan tâm hơn cả là nước thải từ khâu vệ sinh máy pha màu in nhãn
trong dây chuyền sản xuất vàng mã và thùng bì cartor. Về cơ bản thành phần của chúng gồm các
phẩm màu hòa tan và dung môi pha màu. Tuy nhiên lưu lượng các dòng thải này nhỏ và chỉ
mang tính chất gián đoạn.
Nước bị nhiễm bẩn là loại nước mưa thấm chảy qua các bãi chứa nguyên liệu, sân chứa bột
giấy thành phẩm và cuốn trôi một phần bột giấy cùng với các chất bẩn hồ tan trên mặt bằng của
công ty (chủ yếu là ở khu vực bãi chứa nguyên vật liệu thô và bán thành phẩm) thành phầm và
nồng độ các chất trong nước mưa này thay đổi rất nhiều vào lượng mưa rơi trên các khu vực
đang xét.
 Nước mưa quy ước sạch:

Là loại nước mưa rơi trên mái nhà xưởng ở các phân xưởng sản xuất hoặc nơi có mặt bằng
tương đối sạch. Đây là loại nước thải được quy ước xem là sạch cho phép thải trực tiếp vào mội
trường. Tuy nhiên hiện hầu hết các nhà máy sản xuất giấy và bột giấy đều chưa có hệ thống thoát
nước riêng. Vào mùa mưa, toàn bộ lượng nước mưa rơi trên mặt bằng vẫn theo các hệ thống
mương dẫn, cống ngầm và hòa trộn với nước thải sản xuất, điều này sẽ làm thay đổi lưu lượng
tính toán của các dòng thải vào mùa mưa và sẽ gây trở ngại cho các công trình xử lý nước thải
sau này.
 Nước thải sinh hoạt:
Ngoài các loại nước thải kể trên còn có lượng nước thải sinh hoạt của công nhân trong nhà
máy các loại nước thải này có thành phần tương tự các loại nước thải sinh hoạt khác. Chứa cặn
bã, các chất lơ lửng, các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng và vi trùng. Các số liệu thống kê của
nước thải này thường có COD=18-200mg/l, BOD
5
=100-120mg/l, SS=120-250mg/l, T-N-15-
30mg/l, T-P=10-20mg/l.




Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 17
Bảng 2.1 Tính chất của nước thải giấy
STT
Chỉ tiêu ô nhiễm
Đơn vị
Nồng độ
1
2
3
4

5
6
7
8
9
pH
Độ màu
Nhiệt độ
Chất rắn lơ lửng
COD
BOD
NH
3

NO
2
-
NO
3
-

-
Pt – Co
0
C
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

mg/l
6,0 – 7,4
1.058 – 9.550
28 – 30
431 – 1.307
741 – 4.131
520 – 3085
0,7 – 4,2
Vết – 0,512
Vết – 3
(Nguồn: Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm ngành sản xuất giấy tái sinh – Sở Tài Nguyên và Môi
Trường TP.HCM)
2.4. Tổng quan về các công nghệ xử lý nƣớc thải ngành sản xuất giấy và bột giấy
Những biện pháp được đề nghị để khống chế ô nhiễm của nước thải từ các nhà máy sản
xuất giấy và bột giấy bao gồm những biện pháp nội vi và ngoại vi. Biện pháp nội vi và ngoại vi
chủ yếu là các biện pháp xử lý chất thải sinh ra từ quy trình sản xuất.
 Tiền xử lý:
Loại cát thô, mảnh vụn, tro vô cơ, sỏi… để tránh mài mòn bơm, đường ống dẫn trong các
hệ thống nước. Điều này làm giảm năng lượng vận hành, đồng thời còn dễ bảo dưỡng thiết bị, hệ
thống.
Trung hòa nước thải: (pH nên dao động trong khoảng 6.0-9.0). pH nước thải quá kiềm hoặc
quá acid không chỉ ảnh hưởng đến nguồn nhận mà còn gây ra ăn mòn các thiết bị xử lý cơ học
hoặc xâm thực công trình, tác động ngược lại hiệu quả xử lý vi sinh tiếp theo, nên cần thiết phải
trung hòa. Ngoài ra, trung hòa còn giúp tách ra khỏi nước một số kim loại nặng.
 Xử lý bậc I:
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 18
Loại chất rắn lơ lửng bằng phương pháp keo tụ hoặc tuyển nổi. Thực tế hay sử dụng
phương pháp keo tụ hơn vì chi phí thấp, thiết bị đơn giản. Các chất gây đông tụ sử dụng là phèn
nhôm, phèn sắt, CaO, MgO. Một và nơi kết hợp chất trợ keo tụ là các chất polymer mang điện

tích để tăng nhanh quá trình keo tụ.
 Xử lý bậc II:
Loại các chất BOD, COD của nước tăng cao bằng phương pháp oxy hóa sinh học, oxy hóa
hóa học, oxy hóa điện hóa, hoặc phương pháp hấp thụ bằng than hoạt tính, dạng bột hoặc dạng
hạt. Mỗi phương pháp có những ưu và nhược điểm riêng.
Ví dụ:
Oxy hóa hóa học là phương pháp giảm COD và độ màu hiệu quả nhưng thông thường
lượng tác chất oxy hoá còn dư sau xử lý lại đặt ra những khó khăn mới, ngoài ra độ giảm BOD
kém.
Oxy hoá sinh học là một biện pháp ưu tiên để loại bỏ các chất hữu cơ nhưng hệ thống xử lý
đòi chi phí cao (đặc biệt về mặt mặt bằng).
 Xử lý bậc III:
Đây là phương pháp xử lý cuối cùng đưa các chỉ tiêu ô nhiễm về yêu cầu thải của nguồn.
Tuỳ theo mức độ ô nhiễm của nước thải ban đầu và hiệu quả xử lý của cả 3 bậc trên.
 Xử lý bùn thải:
Mục đích của xử lý bùn thải là loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước. Các chất này sẽ được
tách ra dưới dạng bùn thải. Thường bùn chứa khoảng 95% nước hoặc hơn, phải giảm thể tích
bùn bằng cách tách nước. Thành phần hoá học, tính chất của tạp chất sẽ ảnh hưởng đến độ ẩm
của bùn và khả năng nhả nước khi phơi khô. Do đó cần lựa chọn phương pháp tách nước thích
hợp.
Xén cặn
Lên men kị khí -ổn dịnh hiếu khí
Sân phơi bùn
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 19
Sấy khô bằng nhiệt độ
2.4.1. Phƣơng pháp xử lý cơ học:
Nhằm loại bỏ các chất không hòa tan bằng cách gạn, bằng lọc qua các công trình sau:
- Lọc qua song chắn rác hoặc lưới chắn
- Bể điều hòa

- Bể lắng cát
2.4.2. Các phƣơng pháp xử lý hóa lý:
Thường được kết hợp với các phương pháp xử lý sinh học để xử lý các vô cơ độc hại (kim
loại nặng…) hoặc các chất hữu cơ bền vững (chlobenzen các hợp chất phenol, màu,
lignin…). Hay được sử dụng để thu hồi các chất quý có trong nước thải hoặc juđể khử các
chất độc các chất gây ảnh hưởng xấu đối với giai đoạn xử lý sinh học.
Các phương pháp hóa lý hay sử dụng là:
- Đông tụ và lắng loại bỏ các chất rắn lơ lửng
- Hấp thụ: loại các chất hữu cơ, màu
- Trung hòa acid hoặc bazơ
- Tuyển nổi
- Trao đổi ion
- Các quá trình tách bằng màng
- Các phương pháp điện hóa
- Chlo hóa diệt trùng và phân huỷ chất độc
2.4.3. Các phƣơng pháp xử lý hóa học:
Các phương pháp hóa học được sử dụng để khử các chất hòa tan hoặc xử lý sơ bộ trước khi
xử lý sinh học bao gồm:
- Phương pháp trung hòa
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 20
- Phương pháp oxy hóa khử
2.4.4. Các phƣơng pháp xử lý sinh học:
Các phương pháp xử lý sinh học được sử dụng để xử lý nước thải sinh hoạt cũng như nước
thải công nghiệp có chứa nhiều chất hữu cơ hòa tan và một số chất vô cơ như H
2
S các sunfit,
ammoniac, nitơ,…
Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất
hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải, các vi sinh vạt sử dụng các chất hữu cơ một số khống

chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh
vật gọi là quá trình oxy hóa sinh học.
2.4.4.1. Các phương pháp xử lý trong điều kiện tự nhiên:
 Phƣơng pháp xử lý qua đất:
Dựa vào khả năng tự làm sạch của đất ở các công trình (cánh đồng tưới, cánh đồng lọc. Khi
nước thải lọc qua đất, các chất lơ lửng, keo bị giữ lại tạo thành các màng vi sinh vật bao bọc trên
bề mặt các hạt đất. Màng vi sinh vật hấp thụ các chất hữu cơ, sử dụng oxy của không khí qua lớp
đất trên bề mặt và xảy ra quá trình oxy hóa các chất hữu cơ, quá trình nitrat hóa.
 Phƣơng pháp xử lý qua các khu đất ngậy nƣớc
 Hồ sinh vật
Hồ sinh vật là một chuỗi gồm từ 3-5 hồ. Nước thải được làm sạch bằng các quá trình tự
nhiên bao gồm tảo và các vi khuẩn. Các vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra trong quá trình quang
hợp của tảo và oxy được hấp thụ từ không khí để phân huỷ các chất thải hữu cơ.
2.4.4.2. Các phương pháp xử lý trong điều kiện nhân tạo:
 Bể bùn hoạt tính (bể aeroten )
Trong quá trình xử lý hiếu khí, các vi sinh vật sinh trưởng ở trạng thái huyền phù. Quá trình
làm sạch trong bể bùn hoạt tính diễn ra theo mức dòng chảy qua các hỗn hợp nước thải và bùn
hoạt tính được sục khí.
 Bể lọc sinh học (bể Biophin)
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 21
Bể lọc sinh học là một thiết bị phản ứng sinh học trong đó các vi sinh vật sinh trưởng có
định trên lớp màng bám lớp vật liệu lọc.
Khi nước thải được tưới trên bề mặt của bể và thấm qua lớp vật liệu lọc, ở bề mặt của hạt
vật liệu lọc và các khe hở giữa chúng, các cặn bã được giữa lại và tạo thành màng gọi là màng vi
sinh. Lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất bẩn hữu cơ thấm nhập vào bể cùng với nước thải
khi tưới hoặc qua khe hở thành bể, hoặc qua hệ thống tiêu nước từ đáy đi lên. Vi sinh vật hấp thụ
chất hữu cơ và nhờ có oxy và quá trình oxy hóa được thực hiện.
+ Ưu điểm:
Phương pháp này là đơn giản, tải lượng theo chất gây ô nhiễm thay đổi trong giới hạn rộng

trong ngày, thiết bị cơ khí đơn giản và tiêu hao ít năng lượng.
+ Nhược điểm:
Hiệu suất quá trình phụ thuộc rõ rệt vào nhiệt độ không khí.
 Đĩa sinh học ( lọc sinh học tiếp xúc quay –RBC):
Đây là hệ thống sinh học sinh trưởng cố định trong màng sinh học khác, hệ thống sinh học
sinh trưởng cố định trong màng sinh học khác nhau, hệ thống này gồm một loạt các đĩa tròn lắp
trên cùng một trục cách nhau một khoảng nhỏ. Khi trục quay, một phần đĩa ngập trong máng
chứa nước thải, phần còn lại tiếp xúc với không khí. Các vi khuẩn bám trên các đĩa chiết các chất
hữu cơ của nước thải.
 Unitank:
Công nghệ vi sinh vật unitank cho phép xử lý tất cả các loại nước thải công nghiệp và sinh
hoạt. Hệ thống công nghệ cấu trúc chắc gọn gồm các bể hình chữ nhật xây liền một khối cho
phép tiết kiệm tối đa về diện tích và vật liệu xây dựng. Khác với công nghệ bùn hoạt tính thông
thường, unitank kết hợp chức năng oxy hóa sinh học và tách bùn trong cùng một bể aeroten,
không cần hoàn lưu bùn. Unitank là một hệ thống tự động hoàn toàn, hoạt động theo chu kì, rất
thích hợp với việc xử lý các loại nước thải có tính chất đầu vào và đầu ra thay đổi. Unitank có
cấu trúc modun nên rất dể dàng nâng công suất bằng cách ghép các modun liền nhau tận dụng
phần xây đã có.
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 22
 Bể lọc kị khí:
Là loại bể kín, phía trong chứa vật liệu lọc đóng vai trò như giá thể của VSV dính bám.
Nhờ đó, VSV sẽ bám vào và không bị rửa trôi theo dòng chảy.
Vật liệu lọc của bể lọc kị khí là các loại cuội, sỏi, than đá, xỉ, ống nhựa, tấm nhựa hình
dạng khác nhau. Kích thước và chủng loại vật liệu lọc, được xác định dựa vào công suất của
công trình, hiệu quả khử COD, tổn thất áp lực nước cho phép, điều kiện nguyên vật liệu tại chỗ.
Nước thải có thể được cung cấp từ trên xuống hoặc từ dưới lên.
Bể lọc kị khí có khả năng khử được 7090% BOD.
Nước thải trước khi vào bể lọc cần được lắng sơ bộ.
+ Ưu điểm chính:

Khả năng khử BOD cao, thời gian lọc ngắn, VSV dễ thích nghi với nước thải, vận hành
đơn giản, ít tốn năng lượng, thể tích của hệ thống xử lý nhỏ.
+ Nhược điểm:
Thường hay bị tắc nghẽn, giá thành của vật liệu lọc khá cao, hàm lượng cặn lơ lửng ra khỏi
bể lớn, thời gian đưa công trình vào hoạt động dài.
 Bể lọc ngƣợc qua tầng bùn kị khí UASB:
Bể UASB không sử dụng vật liệu dính bám mà sử dụng lớp cặn (có chứa rất nhiều VSV kị
khí) luôn luôn tồn tại lơ lửng trong dung dịch lên men nhờ hệ thống nước thải chảy từ dưới lên.
Sau một thời gian hoạt động, trong hệ thống hình thành 3 lớp; phần bùn đặc ở đáy hệ thống, một
lớp thảm bùn ở giữa hệ thống gồm những hạt bùn kết bông và phần chứa biogas ở trên cùng.
Nước thải được nạp vào từ dưới đáy hệ thống, đi xuyên qua lớp bùn đặc và thảm bùn rồi đi lên
trên và ra ngoài. Khi tiếp xúc với những hạt bùn kết bông ở thảm bùn, vi khuẩn sẽ xử lý chất hữu
cơ và chất rắn sẽ được giữ lại. Khí và các chất rắn lơ lửng được tách ra từ nước thải được xử lý
bởi thiết bị tách gas và chất rắn trong hệ thống. Các hạt bùn sẽ lắng xuống thảm bùn và định kì
được xả ra ngồi.
+ Ưu điểm:
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 23
Hiệu quả xử lý cao, thời gian lưu nước trong bể ngắn, thu được khí CH
4
phục vụ cho nhu
cầu về năng lượng, cấu tạo bể đơn giản, dễ vận hành, năng lượng phục vụ vận hành bể ít.
+ Khuyết điểm:
Khó kiểm soát trạng thái và kích thước hạt bùn, các hạt bùn thường không ổn định và rất dễ
bị phá vỡ khi có sự thay đổi môi trường.




Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn

SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 24
3.1. Cơ sở lý thuyết
3.1.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình bùn hoạt tính
3.1.1.1. Giới thiệu về bùn hoạt tính và quá trình bùn hoạt tính
Bùn hoạt tính là tập hợp của khối quần thể các vi sinh vật hoạt tính có khả năng hấp thụ trên
bề mặt của nó và oxy hóa chất hữu cơ trong nước thải (ổn định chất hữu cơ) với sự có mặt của
oxy. Bùn hoạt tính là bông màu vàng nâu, dễ lắng có kích thước từ 3–150 micromet. Những sinh
vật sống là vi khuẩn, động vật hạ đẳng, dòi, giun, nấm men, nấm mốc và xạ khuẩn.
Trong quá trình xử lý sinh học thì quá trình bùn hoạt tính là quá trình có tính linh hoạt nhất,
nó có thể giảm tối đa các chất hữu cơ với phạm vi thay đổi BOD rộng. Vì thế mà chúng được áp
dụng rộng rãi để xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp.
Quá trình bùn hoạt tính gồm các bước sau:
- Trộn lẫn bùn hoạt tính với nước thải để xử lý
- Khuấy trộn và sục khí hỗn hợp với yêu cầu trong một thời gian dài.
- Làm trong nước và tách bùn hoạt tính từ hỗn hợp trong quy trình tại bể lắng cuối.
- Tuần hoàn bùn hoạt tính để trộn lẫn với nước thải đầu vào
- Loại bỏ bùn dư.
Bông bùn hoạt tính là một hệ vi sinh vật phức tạp bao gồm: vi khuẩn, Aetponicet, nguyên
sinh động vật, nấm, tảo, virus… Vi khuẩn trong bùn hoạt tính thuộc dạng: Alkaligenes,
Achromobacter, Pseudomonas, Corynebacterium.
3.1.1.2. Sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật trong bùn hoạt tính
Các vi sinh vật sẽ hấp thụ và đồng hóa các chất dinh dưỡng trong nước thải để tăng sinh
khối (tăng trọng lượng và kích thước) và phát triển (tăng số lượng). Mỗi loại vi sinh vật có
đường cong sinh trưởng và phát triển riêng và phụ thuộc vào nguồn thức ăn, chất dinh dưỡng có
sẵn, điều kiện môi trường như pH, nhiệt độ, điều kiện kị khí hay hiếu khí.

Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vĩnh Sơn
SVTH: Mã Thị Kim Phượng Trang 25

Các giai đoạn sinh trưởng của Vi khuẩn:
- Pha lag (lag phase)(giai đoạn tiềm tàng):là giai đoạn vi khuẩn cần thời gian để thích
nghi với môi trường dinh dưỡng. Ở giai đoạn này, vi khuẩn chỉ tăng sinh khối chứ không
tăng về số lượng. Thời gian của pha lag phụ thuộc vào các yếu tố tiền sử của tế bào như
tuổi, khả năng chống chọi và khả năng chịu đựng với các yếu tố vật lý, hóa học… và
thành phần môi trường nuôi cấy.
- Pha log (log phase)(giai đoạn tăng sinh khối theo hàm số mũ): trong môi trường thức
ăn dồi dào ở pha log, vi khuẩn sản xuất ra nhiều enzim cần thiết cho quá trình sinh trưởng
nên khả năng thu nhận và đồng hóa thức ăn cũng như tốc độ phân chia của tế bào vi sinh
vật đạt đến giá trị tối đa.
- Pha ổn định (Stationary phase): giai đoạn tăng trưởng chậm dần do thiếu hụt chất dinh
dưỡng và chất nhận điện tử cùng với sự sản sinh và tích tụ các sản phẩm trao đổi chất độc
hại. Trong môi trường cạn kiệt thức ăn, tốc độ tăng sinh khối của VSV giảm dần, số lượng
VSV đạt đến giá trị ổn định, số lượng sinh ra đúng bằng số lượng chết đi.
- Pha chết (death phase): giai đoạn hô hấp nội bào – xảy ra khi tốc độ sinh trưởng giảm,
nồng độ chất dinh dưỡng tối thiểu. VSV chết theo logarit: do nồng độ chất dinh dưỡng
trong môi trường đã cạn kiệt, buộc VSV phải thực hiện quá trình trao đổi chất bằng chính
nguyên sinh chất có trong tế bào, làm nguyên sinh khối bùn giảm. Dinh dưỡng còn lại
Pha ổn
đònh
Pha chết
Giá trò log của số lượng vi sinh
vật
Pha lag
Thời gian

Hình 3.1: Các giai đoạn tăng sinh khối của TB Vi khuẩn theo thang log
Pha lag
Pha log