Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột ấp Lộc Hưng Trảng Bàng Tây Ninh

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
CHƯƠNG I
MỞ ĐẦU
I.1. Đặt vấn đề
Vài năm gần đây, vấn đề xử lý ô nhiễm khí thải, nước thải, chất thải rắn từ
các làng nghề và các cơ sở sản xuất quy mô hộ gia đình trở thành mối quan tâm
trong công tác bảo vệ môi trường. Điều khó khăn là làm thế nào để vừa giữ
được nét đặc thù của các làng nghề nổi tiếng, vừa đảm bảo chất lượng môi
trường sống, phát triển bền vững. Việc thiết kế hệ thống xử lý chất thải cho các
cơ sở với quy mô sản xuất nhỏ phải đảm bảo chi phí đầu tư, vận hành phù hợp
và nguyên tắc hoạt động của hệ thống phải đơn giản để có thể nhân rộng mô
hình xử lý. Bên cạnh biện pháp xử lý chất thải cần kết hợp cùng với việc áp
dụng sản xuất sạch và tái sử dụng những chất thải để công tác bảo vệ môi
trường đạt hiệu quả cao.
Trảng Bàng được biết đến với đặc sản là bánh canh và bánh tráng. Nguyên
vật liệu chính là bột gạo. Ở khắp huyện Trảng Bàng có khoảng 30 cơ sở xay bột
gạo lớn nhỏ với quy mô hộ gia đình. Tuy nhiên vấn đề được đặt ra ở đây là các
hộ sản xuất không quan tâm đến việc xử lý nguồn nước thải hữu cơ này. Một
phần nước xay bột được dùng cho gia súc (trâu, bò) uống nhưng lượng lớn còn lại
được đổ thẳng ra ngoài không thông qua xử lý. Lượng nước thải này sau đó lên
men gây mùi chua khó chòu, tạo môi trường thuận lợi cho các vi sinh vật có hại
phát triển và làm ô nhiễm nguồn nước xung quanh. Chính vì vậy cần phải thiết
kế hệ thống xử lý nước thải này một cách hiệu quả, kinh tế để các hộ xay bột dễ
dàng áp dụng, qua đó góp phần giảm ô nhiễm môi trường, đồng thời tạo điều
kiện để làng nghề phát triển bền vững. Đây cũng chính là mục tiêu của đồ án tốt
nghiệp này.
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 1 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
I.2. Mục tiêu của đề tài
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột quy mô hộ gia đình tại
ấp Lộc Hưng, Trảng Bàng, Tây Ninh.

I.3. Phương pháp nghiên cứu
• Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu:
Mẫu nước thải được lấy tại cơ sở xay bột của gia đình ông Lê Văn Châu.
Mẫu nước thải được lấy từ nguồn nước thải ra trong quá trình sản xuất. Nước thải
được bảo quản trong 2 can nhựa 2 lít và được phân tích tại phòng Công nghệ hoá
môi trường – Viện Công nghệ hoá học.
Mẫu nước thải được lấy để phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm COD, BOD
5
, SS,
N_NH
3
và P
tổng
.
Chỉ tiêu pH được đo tại nơi lấy mẫu, còn các chỉ tiêu COD, BOD
5
, SS,
N_NH
3
và P
tổng
được phân tích tại phòng Công nghệ hoá môi trường – Viện Công
nghệ hoá học. Mỗi chỉ tiêu có phương pháp phân tích khác nhau được quy đònh
cụ thể trong các TCVN.
Phương pháp này được áp dụng để xác đònh các chỉ tiêu ô nhiễm đầu vào,
phục vụ cho việc phân tích thành phần và tính chất nước thải sản xuất. Từ đó
đưa ra phương pháp xử lý thích hợp.
• Phương pháp tổng hợp tài liệu
Những tài liệu được tổng hợp là những tài liệu liên quan đến các phương
pháp xử lý nước thải, đặc biệt là các phương pháp xử lý sinh học và các công

trình áp dụng cho xử lý nước thải hữu cơ; tài liệu liên quan đến các loại vật liệu
lọc; tài liệu vềø các TCVN; tài liệu về bột gạo và những nội dung liên quan đến
tính toán và thiết kế được xem xét và học hỏi để áp dụng. Dựa trên cơ sở những
kiến thức đã học đưa ra sơ đồ công nghệ xử lý và các nguyên tắc hoạt động của
các công trình đơn vò.
Phương pháp này được áp dụng trong chương III và IV của đồ án tốt nghiệp.
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 2 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
I.4. Nội dung của đề tài
• Khảo sát các nguồn nước thải, lưu lượng nước thải, thành phần tính chất
nước thải, nguồn tiếp nhận nước thải.
• Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải, các công nghệ đã áp dụng
để xử lý nước thải của ngành sản xuất tinh bột.
• Đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp với điều kiện của cơ sở. Tính
toán, thiết kế các công trình xử lý nước thải cho cơ sở, bố trí các công trình đó
vào mặt bằng xử lý chung trong cơ sở.
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 3 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
CHƯƠNG II
TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ XAY BỘT
ẤP LỘC HƯNG, TRẢNG BÀNG
II.1. Giới thiệu về cơ sở xay bột
II.1.1. Quá trình hình thành và phát triển
Cơ sở xay bột thuộc gia đình ông Lê Văn Châu (p Lộc Hưng, xã Đôn
Thuận, Trảng Bàng – Tây Ninh) với diện tích đất khoảng 400m
2
. Những người
làm việc ở đây toàn là người nhà và theo nghề đã lâu.
Cở sở xay bột gạo được hình thành từ năm 1999 với quy mô hộ gia đình. Cơ
sở xay gạo thành bột theo yêu cầu của khách hàng. Bột gạo tươi thường dùng để

làm các loại bánh: bánh bèo, bánh ít, bánh xèo, bánh khọt, bánh canh, bánh ướt,
bánh hỏi, bún và làm bánh tráng.
Lúc đầu chỉ là một cơ sở xay bột nhỏ với một cối xay gạo và khách hàng chủ
yếu là những người làm bánh và sản xuất bánh tráng trong xóm. Đến năm 2004,
cơ sở mở rộng kết hợp việc xay bột và sản xuất bún, bánh canh cho các tiệm ăn
trong ấp Lộc Hưng và bỏ mối ở chợ gần nhà. Đến nay, cơ sở đã là nơi cung cấp
cho gần 100 quán ăn lớn nhỏ và bỏ mối cho khoảng 15 khách hàng bán ở các
chợ.
II.1.2. Quy mô sản xuất
Cơ sở có hai cối xay gạo, hai máy ép sợi và nhiều ray làm đặc bột sau khi
xay. Cơ sở chủ yếu hoạt động 10 giờ mỗi ngày và chia làm 2 ca luân phiên để
theo kòp các buổi chợ và luôn có bún và bánh canh mới cho các quán ăn. Ở mỗi
ca, công đoạn sản xuất hầu như giống nhau. Ca 3h – 8h: từ 3h – 5h là làm bún và
bánh canh với bột đã được ủ để giao hàng cho khách hàng và từ 5h – 8h thì xay
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 4 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
bột và làm bột cho ca sau và xay bột cho các khách hàng có yêu cầu. Ca 13h –
18h cũng làm việc tương tự như trên.
Cơ sở xay bột cho hơn 100 khách hàng quen thuộc, và mỗi ngày sản xuất
2500 – 3000 kg bún, bánh canh và khoảng 100kg bột tươi cho những người có
nhu cầu.
II.2. Nguyên vật liệu và công nghệ sản xuất bún, bánh canh
II.2.1. Nguyên vật liệu
Thành phần chính là gạo được vo và ngâm trong 10h, sau đó là xay gạo
thành bột. Từ bột tươi này có thể chế biến thành nhiều sản phẩm khác.
Phụ gia nếu có thì chủ yếu là muối.
II.2.2. Công nghệ sản xuất bún, bánh canh
Nguyên vật liệu chính là gạo được đem vo sạch và ngâm ngập nước trong
khoảng 8 ÷ 10h. Gạo sau khi ngâm được bỏ vào cối xay cùng với lượng nước đã
ngâm xay thành bột gạo lỏng.

Bột gạo vừa xay ở trên được bỏ vào cái rây vải để tách tinh bột ra khỏi nước
thành bột đặc sệt. Bột gạo được bỏ vào bao vải (cái bòng) và một ít muối đem
nhồi thành khối bột dẽo mòn và được ủ trong khoảng 4h.
Khối bột đã được ủ được lấy ra khỏi cái bòng và nhồi tiếp cho đến khi bột trở
nên dai và mòn màng. Tiếp theo khối bột này sẽ được cho vào máy ép sợi (tùy
theo sản phẩm là bún hay bánh canh mà đường kính của bảng ép sợi là khác
nhau). Sợi được ép sẽ đi thẳng vào nồi luộc (nước luôn giữ ở nhiệt độ 100
0
C) để
làm chín. Dùng vợt để với lượng sợi ra xả qua với nước lạnh, sau đó được làm
ráo và bỏ vào thúng có đựng lá chuối sạch để bảo quản và phân phối.
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 5 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 6 - SVTH : Lý Thuận An
Sau khi vo gạo, ngâm gạo ngập
trong nước 10h
Xay
gạo
Bột gạo tươi
Làm đặc
bột qua rây
Bột đa õđược
làm đặc
Muối
Nhồi bột
thành khối
dẽo, mòn
Bột dẽo, mòn
Ủ
bột

Bột đã được ủ
Sợi bún Sợi bánh canh
Máy ép thành
sợi bún
Máy ép thành
sợi bánh canh
Nồi
luộc
bún
Nồi luộc
bánh
canh
Bún Bánh canh
Sản phẩm
Xả với
nước
lạnh
Sơ đồ 1: Sơ đồ công nghệ sản xuất bún, bánh canh
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
II.3. Sản phẩm và thò trường tiêu thụ
II.3.1. Sản phẩm
• Bột tươi ( gạo ngâm sau khi xay)
• Bột gạo tươi (đã được cô đặc)
• Bún
• Bánh canh
II.3.2. Thò trường tiêu thụ
Bột tươi và bột gạo tươi thường làm theo yêu cầu của khách, vì thông thường
khách hàng tự ngâm gạo và mang đi xay. Bột tươi và bột gạo cũng được nhiều
khách hàng là những người chuyên làm bánh (bánh bèo, bánh xèo, bánh ít, bánh
khọt) đặt sẵn. Một số cơ sở sản xuất bánh tráng trong ấp cũng đặt cơ sở xay bột

này làm bột tươi cho họ.
Thò trường tiêu thụ bún và bánh canh rất lớn. Những quán ăn lớn nhỏ trong
khu vực ấp Lộc Hưng đều lấy bún và bánh canh nơi đây vì chất lượng cũng như
giá cả làm mọi người hài lòng. Những nơi xa hơn như ở thò trấn thì được cơ sở
chở đến. Việc bỏ mối cho khách hàng bán lại ở chợ cũng rất nhiều. Sản phẩm
bún thì được bán với số lượng nhiều hơn vì nó thường xuyên có mặt trong các
đám tiệc và mọi người cũng dễ chế biến nhiều món ăn với bún hơn.
II.4. Vấn đề gây ô nhiễm môi trường của cơ sở
II.4.1. Ô nhiễm do nước thải
Vấn đề gây ô nhiễm trong ngành này chủ yếu là nước thải. Chính lượng
nước thải chứa nhiều chất hữu cớ dễ phân huỷ (tinh bột) không được xử lý bò vi
sinh vật phân huỷ tạo mùi chua và trở thành môi trường thuận lợi cho các vi sinh
vật có hại phát triển.
Lượng nước thải này không chỉ gây ô nhiễm nguồn nước mà còn ảnh hưởng
đến chất lượng không khí (do nước thải để lâu bò vi sinh vật phân huỷ lên men
chua), là nơi sảøn sinh của ruồi, muỗi và một số côn trùng có hại khác.
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 7 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
Nước thải được xả ra ao hồ tự thấm sau nhà nên ao nước luôn bò ứ đọng và
ngày càng trở nên ô nhiễm.
II.4.2. Hiện trạng môi trường của cơ sở
Tiếng ồn từ cối xay và máy ép sợi không được quan tâm. Do cơ sở hoạt động
2 ca (3h ÷ 8h và 13h ÷ 18h) đã làm phiền nhiều hộ xung quanh.
Với quy mô sản xuất tương đối lớn nhất trong khu vực và lượng nước thải
sản xuất trung bình khoảng 17m
3
/ngày không thông qua xử lý đã gây ô nhiễm
khá rộng.
Nước thải của cơ sở qua mương dẫn tự tạo và thải thẳng vào ao hồ sau nhà
làm ao nước bò ô nhiễm và có hiện tượng chết dần. Nước thải chứa lượng hữu cơ

cao bò vi sinh vật phân hủy lên men gây mùi chua làm nhiều hộ chung quanh
phàn nàn vì mùi khó chòu nhất là vào mùa nắng thì mùi càng nặng hơn; còn mùa
mưa thì nước bò ứ đọng, lêng láng xung quanh.
Ao nước ô nhiễm trở thành nơi cho muỗi đẻ trứng gây ra bệnh sốt xuất
huyết, là nơi trú ẩn của các vi sinh vật có hại phát triển là nguồn gây nên các
dòch bệnh nguy hiểm.
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 8 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
CHƯƠNG III
TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ NƯỚC THẢI
III.1. Phương pháp cơ học
Là dùng các biện pháp cơ học để loại bỏ các tạp chất không hòa tan chứa
trong nước thải như: SS, cát, rác, dầu mỡ, chất nổi.
Các công trình sử dụng biện pháp cơ học trong xử lý nước thải như:
III.1.1. Song chắn rác
Nhằm loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn (chủ yếu là rác) trước khi dẫn
nước thải vào hệ thống xử lý. Song làm bằng sắt tròn hoặc vuông, hai thanh cách
nhau khoảng 60 – 100 mm đối với những vật thô và 10 – 25 mm đối với vật có
kích thước nhỏ, đặt nghiêng theo dòng chảy 1 góc 60 – 75
0
.
Trước song chắn rác có thể lắp đặt thêm máy nghiền để nghiền nhỏ các tạp
chất.
III.1.2. Các loại bể lắng
Lắng là một quá trình quan trọng trong công nghệ xử lý nước thải và thường
được ứng dụng để tách các chất rắn ra khỏi nước thải dự trên nguyên tắc sự khác
nhau về trọng lượng giữa các hạt cặn và nước.
• Bể lắng cát
Bể lắng cát làm nhiệm vụ giữ lại các tạp chất vô cơ chủ yếu là cát chứa

trong nước thải.
Bể lắng cát thường đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa lưu
lượng, chất lượng nước với nhiệm vụ là loại bỏ cặn thô, nặng như cát, sỏi, mảnh
vỡ thủy tinh, mảnh kim loại, tro tàn, than vụn, vỏ trứng v.v… theo nguyên tắc
lắng trọng lực nhằm bảo vệ các thiết bò cơ khí dễ mài mòn, giảm cặn nặng ở các
công đoạn xử lý sau. Cặn lắng trong bể lắng cát lá các hạt phân tán, có kích
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 9 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
thước và vận tốc lắng thay đổi trong suốt quá trình lắng, không phụ thuộc vào
nồng độ các hạt.
Tùy theo đặc tính của dòng chảy, ta có thể phân loại bể lắng cát như sau: bể
lắng cát ngang nước chảy thẳng, chảy vòng ; bể lắng cát đứng nước dâng từ dưới
lên ; bể lắng cát nước chảy xoắn ốc.
• Bể lắng đợt I
Tương tự như bể lắng cát, bể lắng I có nhiệm vụ tách các hạt cặn lơ lửng có
trong nước dựa trên nguyên tắc trọng lực. Cặn lắng của bể lắng đợt I là loại cặn
có bề mặt thay đổi, có khả năng kết dính và keo tụ với nhau trong suốt quá trình
lắng làm cho kích thước và vận tốc lắng của các bông cặn thay đổi theo chiều
cao lắng hoặc bông cặn có khả năng liên kếr và có nồng độ lớn trên 1000 mg/l.
Căn cứ theo chiều nước chảy trong bể, người ta phân biệt thành các dạng bể
lắng sau:
 Bể lắng ngang : Nước chảy vào bể theo phương ngang từ đầu bể
đến cuối bể.Bể lắng ngang có mặt bằng hình chữ nhật.
 Bể lắng đứng : Nước chảy vào bể theo phương thẳng đứng từ dưới
đáy bể lên. Bể lắng đứng có mặt bằng hình tròn
 Bể lắng Radian: Nước chảy vào bể theo hướng từ trung tâm ra qua
thành bể hoặc có thể ngược lại. Trong trường hợp thứ nhất ta gọi là bể lắng ly
tâm, trường hợp thứ hai gọi là bể lắng hướng tâm.
Thông thường, ta thường gộp chung bể lắng cát vào bể lắng đợt I thành một
công trình vì bể lắng đợt I hoàn toàn có khả năng lắng cặn của bể lắng cát.

III.1.3. Bể điều hòa
Lưu lượng và chất lượng nước thải từ hệ thống cống thu gom chảy về trạm
xử lý thường xuyên dao động theo các giờ trong ngày. Khi hệ số không điều hòa
K ≥ 1,4 thì xây dựng bể điều hòa để các công trình xử lý làm việc với lưu lượng
đều trong ngày sẽ kinh tế hơn. Có 2 loại bể điều hòa:
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 10 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
• Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên đường chuyển động
của dòng chảy.
• Bể điều hòa lưu lượng là chủ yếu, có thể nằm trực tiếp trên đường vận
chuyển của dòng chảy hoặc nằm ngoài đường đi của dòng chảy.
Tùy theo điều kiện đất đai và chất lượng nước thải, khi mạng cống thu gom
là mạng cống chung thì ta thường áp dụng bể điều hòa lưu lượng để tích trữ được
lượng nước sau cơn mưa. Ở các mạng thu gom là hệ thống cống riêng và ở
những nơi có chất lượng nước thải thay đổi, ta thường áp dụng bể điều hòa cả lưu
lượng và chất lượng. Bể điều hòa thường đặt trước bể lắng đợt I.
Để đảm bảo chức năng điều hòa lưu lượng và chất lượng nước thải, ta cần bố
trí trong bể hệ thống, thiết bò khuấy trộn để san bằng nồng độ các chất bẩn cho
toàn bộ thể tích nước thải có trong bể và để ngăn ngừa cặng lắng, pha loãng
nồng độ các chất độc hại nếu có nhằm loại trừ hiện tượng bò sốc về chất lượng
khi đưa nước vào công trình xử lý sinh học. Ngoài ra, trong bể cũng có thể bố trí
thêm các thiết bò thu gom và xả bọt, váng nổi.
Khi có yêu cầu về điều chỉnh độ pH của nùc thải, ta có thể bố trí thêm một
khoang trung hòa ở trong bể điều hòa hoặc xây thành một bể trung hòa riêng
nằm ngay phía sau bể điều hòa.
III.1.4. Bể tách dầu mỡ
Nước thải của một số xí nghiệp ăn uống, chế biến bơ sữa, các lò mổ, xí
nghiệp ép dầu, v.v… thường có lẫn dầu mỡ. Các chất này thường nhẹ hơn nước
và nổi lên trên mặt nước. Nước thải sau khi xử lý không có lẫn dầu mỡ mới đước
phép cho chảy vào nguồn tiếp nhận. Hơn nữa, nước thải có lẫn dầu mỡ không

thể xử lý sinh học vì khi vào sẽ làm bít các lỗ hổng ở vật liệu lọc, ở phin lọc
sinh học và còn làm hỏng cấu trúc bùn hoạt tính trong bể aerotank
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 11 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
Ngoài cách làm các gạt đơn giản bằng các tấm sợi quét trên mặt nước, người
ta chế tạo ra các thiết bò tách dầu, mỡ đặt trước dây chuyền công nghệ xử lý
nước thải.
III.1.5. Lọc cơ học
Lọc dùng trong xử lý nước thải để tách các tạp chất phân tán nhỏ khỏi nước
mà bể lắng không lắng được
III.2. Phương pháp hoá lý – hoá học
Cơ sở của phương pháp hoá học là các phản ứng hoá học, các quá trình hoá
lí diễn ra giữa chất bẩn với hoá chất cho thêm vào. Các phương pháp hoá học là
oxi hoá, trung hoà, keo tụ. Thường những phản ứng xảy ra là phản ứng trung
hoà, phản ứng oxi hoá – khử , phản ứng tạo chất kết tủa hoặc phản ứng phân
huỷ các chất độc hại.
Các công trình sử dụng phương pháp hóa lý – hóa học trong xử lý nước thải
là:
III.2.1. Bể trung hòa
Nước thải thường có những giá trò pH khác nhau. Muốn nước thải được xử lý
tốt bằng phương pháp sinh học phải tiến hành trung hoà và điều chỉnh pH.
Trung hòa bằng cách dùng các dung dòch axit hoặc muối axit, các dung dòch
kiềm hoặc oxít kiềm để trung hoà nước thải.
III.2.2. Bể keo tụ – tạo bông
Trong quá trình lắng cơ học chỉ tách được các hạt chất rắn huyền phù có kích
thước lớn > 10
-2
mm, còn các hạt nhỏ hơn ở dạng keo không thể lắng được. Để
lắng được ta có thể làm tăng kích thước các hạt nhờ tác dụng tương hỗ giữa các
hạt phân tán liên kết vào các tập hợp hạt để có thể lắng được. Muốn vậy, trước

hết cần trung hòa điện tích của chúng và kế đến là liên kết chúng với nhau. Quá
trình trung hoà điện tích các hạt được gọi là quá trình đông tụ, còn quá trình tạo
thành các bông lớn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ.
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 12 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
Các chất đông tụ thường dùng trong quá trình keo tụ – tạo bông là các muối
sắt hoặc muối nhôm hoặc hỗn hợp của chúng. Các muối nhôm gồm có:
Al
2
(SO
4
)
3
.18H
2
O, NaAlO
2
, Al
2
(OH)
5
Cl, Kal(SO
4
)
2
.12H
2
O, NH
4
Al(SO

4
)
2
.12H
2
O.
Nhưng được sử dụng phổ biến nhất là Al
2
(SO
4
)
3
. vì chất này hoà tan tốt trong
nước, giá rẻ và hiệu quả đông tụ cao ở pH= 5 – 7,5.
Các muối sắt dùng làm chất keo tụ là Fe
2
(SO
4
)
3
.2H
2
O, Fe
2
(SO
4
)
3
.3H
2

O,
FeSO
4
.7H
2
O và FeCl
3
.
Các phương pháp keo tụ có thể là keo tụ bằng chất điện ly, keo tụ bằng hệ
keo ngược dấu. Trong quá trình xử lý nước thải bằng chất keo tụ, sau khi kết
thúc giai đoạn thủy phân các chất keo tụ (phèn nhôm, phèn sắt), giai đoạn hình
thành bông cặn bắt đầu diễn ra, Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành
bông cặn, người ta xây dựng các bể phản ứng với mục đích đáp ứng các yêu cầu
của chế độ keo tụ tối ưu. Phụ thuộc vào phương pháp khuấy trộn, bể phản ứng
sẽ được phân thành hai loại: thủy lực và cơ khí.Thông thường, sau khi diễn ra
quá trình keo tụ, nước thải sẽ được đưa qua bể lắng để tiến hành loại các bông
cặn có kích thước lớn mới được hình thành.
Ta cũng có thể áp dụng phương pháp keo tụ để làm trong và khử màu nước
thải vì: sau khi tạo thành các bông cặn có kích thước lớn và lắng xuống thì những
bông cặn này có thể kéo theo các chất phân tán không tan gây độ màu cho nước.
III.2.3. Hấp phụ
Phương pháp hấp phụ được dùng để loại hết các chất bẩn hoà tan vào nước
mà phương pháp xử lý sinh học cùng các phương pháp khác không loại bỏ được
với hàm lượng rất nhỏ. Thông thường đây là các hợp chất hòa tan có độc tính
cao hoặc các chất có mùi, vò và mẫu rất khó chòu.
Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen,
keo nhôm, một số chất tổng hợp hoặc chất thải trong sản xuất, như xỉ tro, xỉ mạt
sắt vv…Trong số này phổ biến nhất là than hoạt tính. Than hoạt tính có hai dạng:
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 13 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng

bột và dạng hạt đều được dùng để hấp phụ. Các chất hữu cơ, kim loại nặng và
các chất màu dễ bò than hấp phụ. Lượng chất hấp phụ tuỳ thuộc vào khả năng
hấp phụ của từng chất và hàm lượng chất bẩn trong nước thải. Phương pháp này
có thể hấp phụ được 58 – 95% các chất hữu cơ và màu. Đã có những ứng dụng
dùng than hoạt tính hấp phụ thuỷ ngân và những thuốc nhuộm khó phân huỷ
nhưng tốn kém làm cho quá trình không kinh tế. Để loại bỏ kim loại nặng, các
chất hữu cơ, vô cơ độc hại người ta dùng than bùn để hấp phụ và nuôi bèo tây
trên mặt hồ.
III.2.4. Bể tuyển nổi
Phương pháp tuyển nổi dựa trên nguyên tắc: các phân tử phân tán trong nước
có khả năng tự lắng kém, nhưng có khản năng kết dính vào các bọt khí nổi lên
trên bề mặt nước. Sau đó người ta tách các bọt khí cùng các phân tử dính ra khỏi
nước. Thật chất đây là quá trình tách bọt hoặc làm đặc bọt. Trong một số trường
hợp, quá trình này cũng được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt
động bề mặt.
Quá trình này được thực hiện nhờ thổi không khí thành bọt nhỏ vào trong
nước thải. Các bọt khí dính các hạt lơ lửng lắng kém và nổi lên mặt nước. Khi
nổi lên các bọt khí hợp thành bông hạt đủ lớn, rồi tạo thành một lớp bọt chứa
nhiều các hạt bẩn.
Tuyển nổi bọt nhằm tách các chất lơ lửng không tan. Thường áp dụng trong
xử lý nước thải đô thò. Có thể kếp hợp tuyển nổi trong bể điều hòa.
Có hai hình thức tuyển nổi:
• Sục khí ở áp suất khí quyển gọi là tuyển nổi bằng không khí.
• Bão hoà không khí ở áp suất khí quyển sau đó thoát khí ra khỏi nước ở
áp suất chân không, gọi là tuyển nổi chân không.
Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ các
tạp chất không tan và khó lắng. Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn được sử
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 14 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
dụng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt.Tuyẻn nổi được áp dụng để

xử lý nước thải của nhiều ngành sản xuất như: chế biến dầu mỏ, tơ sợi nhân tạo,
giấy xenlulô, da, hóa chất, thực phẩm, chế tạo máy.Trong nước thải chế biến
thủy sản, phương pháp tuyển nổi thường được áp dụng để xử lý nước thải có
chứa các chất lơ lửng và mỡ thủy sản, đặc biệt là chế biến các pasa, loại bỏ chất
béo trước khi qua giai đoạn xử lýkhác. Hơn nữa, nó còn được dùng để tách bùn
hoạt tính sau khi xử lý hóa sinh.
Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được
áp dụng trong trường hợp quá trình lắng xảy ra rất chậm hoặc rất khó thực hiện.
Các chất lơ lửng như dầu, mỡ sẽ được nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác
dụng nâng của các bọt khí, tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong
nước ban đầu. Hiệu quả phân riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số
lượng bong bóng khí.Kích thước tối ưu của bong bóng khí là 15 ÷ 30µm. Để có
kích thước bọt ổn đònh trong quá trình tuyển nổi, người ta dùng các chất tạo bọt.
Chất tạo bọt có thể là dầu thông, phenol, ankyl, sunfat-natri, cresol CH
3
C
6
H
4
OH.
Điều cần lưu ý là trọng lượng của hạt không được lớn hơn lực kết dính với bọt
khí và lực nâng của bọt khí. Kích thước hạt để tuyển nổi hiệu quả phụ thuộc
trọng lượng riêng của hạt và bằng 0,2 ÷ 1,5mm.
Có nhiều dạng tuyển nổi để xử lý nước thải bao gồm: tuyển nổi với sự tách
không khí từ dung dòch, tuyển nổi với việc cho thông khí qua vật liệu xốp, tuyển
nổi hóa học, tuyển nổi điện, tuyển nổi với sự phân tách không khí bằng cơ khí.
III.2.5. Bể tiếp xúc / Bể khử trùng
Dùng các hoá chất có tính độc đối với vi sinh vật tảo, động vật nguyên sinh,
giun, sán… để làm sạch nước, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh trước khi xả vào nguồn
tiếp nhận hoặc tái sử dụng.

GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 15 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
Hoá chất sử dụng để khử khuẩn phải đảm bảo có tính độc đối với vi sinh vật
trong một thời gian nhất đònh, sau đó phải được phân huỷ hoặc bay hơi, không
còn dư lượng gây độc cho người sử dụng hoặc vào các mục đích sử dụng khác.
Các chất khử khuẩn thường dùng nhất là khí hoặc nước clo, nước javel, vôi
clorua.
Trong quá trình xử lý nước thải, công đoạn khử khuẩn thường được đặt ở
cuối công trình trước khi nước được xả ra nguồn tiếp nhận.
Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn có thể chứa khoảng
10
5
đến 10
6
vi khuẩn trong 1ml. Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thải
không phải là vi trùng gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại một vài
loại vi khuẩn gây bệnh nào đó. Nếu xả nước thải ra nguồn cấp nước, hồ nuôi cá
thì khả năng lan truyền bệnh sẽ rất lớn. Do vậy, cần phải có biện pháp tiệt trùng
nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Các phương pháp khử trùng nước thải
phổ biến hiện nay là:
• Dùng clo hơi qua thiết bò đònh lượng clo.
• Dùng Hypoclorit – canxi dạng bột – Ca(ClO)
2
– hoà tan trong thùng
dung dòch 3÷ 5% rồi đònh lượng vào bể khử trùng.
• Dùng HypocloritNatri, nước javel (NaClO).
• Dùng Ozone được sản xuất từ không khí do máy tạo Ozone đặt trong
nhà máy xử lý nước thải. Ozone sản xuất ra được dẫn ngay vào bể khử trùng.
• Dùng tia cực tím (UV) do đèn thủy ngân áp lực thấp sản sinh ra. Đèn
phát tia cực tím đặt ngập trong bể khử trùng có nước thải chảy qua.

Từ trước đến nay, phương pháp khử trùng nước thải bằng Clo hơi hay các
hợp chất của Clo thường được sử dụng phổ biến vì clo là hóa chất được các
ngành công nghiệp dùng nhiều, có sẵn trên thò trường với giá thành chấp nhận
được, hiệu quả tiệt trùng cao. Tuy nhiên, những năm gần đây, các nhà khoa học
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 16 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
đã đưa ra khuyến cáo nên hạn chế dùng Clo để tiệt trùng nước thải vì các lý do
sau:
• Lượng clo dư (khoảng 0,5 mg/l) trong nước thải để đảm bảo sự an toàn
và ổn đònh cho quá trình tiệt trùng sẽ gây hại đến cá và các sinh vật nươc có ích
khác.
• Clo kết hợp với hydrocacbon thành các hợp chất có hại cho môi trường
sống.
Ở các nước tiên tiến, người ta đang thay dần Clo bằng Ozone làm chất tiệt
trùng nước thải và đang nghiên cứu áp dụng sát trùng bằng thiết bò phát tia cực
tím. Tuy nhiên ,hai phương pháp này có chi phí xử lý rất cao.
Khi chọn phương pháp khử trùng bằng clo, ta cần có các công trình đơn vò
như : trạm cloratơ (khi dùng clo hơi) hoặc trạm clorua vôi (khi dùng clorua vôi),
bể trộn, bể tiếp xúc. Trạm cloratơ hoặc trạm clorua vôi là nơi điều chế dung dòch
nước clo hoặc clorua vôi. Bể trộn dùng để xáo trộn dung dòch clo với nước thải,
bể tiếp xúc có nhiệm vụ duy trì thời gian tiếp xúc cần thiết giữa dung dòch clo
với nước thải.
III.3. Phương pháp sinh học
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là việc sử dụng khả năng sống
và hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất bẩn hữu cơ trong nước thải.
Các vi sinh vật sử dụng một số hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm
nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng. Trong quá trình dinh dưỡng chúng nhận
được các chất làm vật liệu xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên khối
lượng sinh khối được tăng lên.
Phương pháp sinh học thường được sử dụng để làm sạch hoàn toàn các loại

nước thải có chứa các chất hữu cơ hòa tan hoặc các chất phân tán nhỏ, keo.Do
vậy, phương pháp này thường dùng sau khi loại các tạp chất phân tán thô ra khỏi
nước thải bằng các quá trình đã trình bày ở phần trên.Đối với các chất vô cơ
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 17 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
chứa trong nước thải thì phương pháp này dùng để khử chất sulfit, muối amon,
nitrat – tức là các chất chưa bò oxy hóa hoàn toàn. Sản phẩm cuối cùng của quá
trình phân hủy sinh hóa các chất bẩn sẽ là: khí CO
2
, nitơ, nước, ion sulfate, sinh
khối… . Cho đến nay, người ta đã biết nhiều loại vi sinh vật có thể phân hủy tất
cả các chất hữu cơ có trong thiên nhiên và rất nhiều chất hữu cơ tổng hợp nhân
tạo.
Do vi sinh vật đóng vai trò chủ yếu trong quá trình xử lý sinh học nên căn cứ
vào tính chất, hoạt động và môi trường sống của chúng, ta có thể chia phương
pháp sinh học thành 3 dạng chính như sau:
III.3.1. Xử lý sinh học trong môi trường hiếu khí
Quá trình hiếu khí dựa trên nguyên tắc là vi sinh vật hiếu khí phân hủy các
chất hữu cơ trong điều kiện có oxy hòa tan theo phương trình sau:
Chất hữu cơ + O
2
Vi khuẩn O
2
+ NH
3
+ C
5
H
7
NO

2
+ các sản phẩm khác.
Ngoài việc phân hủy các chất hữu cơ để tạo ra tế bào mới, vi sinh vật còn
thực hiện quá trình hô hấp nội sinh để tạo ra năng lượng theo phương trình:
C
5
H
7
NO
2
+ 5O
2
vi khuẩn 5CO
2
+ 2H
2
O + NH
3
+ năng lượng.
Các vi sinh vật ở trên được gọi là bùn hoạt tính. Chúng tự sinh ra khi ta thổi
không khí vào nước thải. Về khối lượng, bùn hoạt tính được tính bằng khối lượng
chất bay hơi có trong tổng hàm lượng bùn (cặn khô) đôi khi còn gọi là sinh khối.
Ta có thể áp dụng nhiều quá trình khác nhau khi xử lý nước thải bằng
phương pháp sinh học trong môi trường hiếu khí
III.3.1.1. Quá trình tăng trưởng hiếu khí lơ lửng:
Đây là quá trình vi sinh vật phát triển và tăng trưởng trong các bông cặn bùn
hoạt tính ở trạng thái lơ lửng trong nước ở các bể xử lý sinh học. Bể sinh học này
luôn cần phải được làm thoáng để cung cấp đầy đủ oxy cho vi sinh vật tiến hành
quá trình phân hủy chất hữu cơ và phát triển. Ngoài bể sinh học, ta cũng cần
phải bố trí thêm bể lắng để tách các bông bùn hoạt tính ra khỏi nước, tuần hoàn

GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 18 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
một phần bùn trở lại bể sinh học nhằm duy trì nồng độ bùn cần thiết trong bể
sinh học và xả bỏ bớt lượng bùn thừa sinh ra trong quá trình phát triển. Trong
một số trường hợp, ta cũng có thể gộp chung 2 bể sinh học và lắng thành một
công trình duy nhất. Khi đó, ta không cần phải tuần hoàn bùn mà chỉ phải xả
bùn.

Sơ đồ 2: Sơ đồ hệ thống xủ lý nước thải theo quá trình tăng trưởng lơ lửng
Theo sơ đồ 2, bùn được xả từ trên đường tuần hoàn bùn về bể sinh học. Tuy
nhiên, ta cũng có thể xả bùn trực tiếp từ bể sinh học.
III.3.1.2. Quá trình tăng trưởng hiếu khí dính bám
Là quá trình xử lý sinh học trong đó quần thể vi sinh vật hoạt động để
chuyển hóa các chất hữu cơ và các thành phần khác trong nước thải thành khí và
vỏ tế bào được dính bám vào một vài giá thể dạng tấm hoặc hạt có tính trơ như :
hạt nhựa, sỏi, xỉ, sành… , đôi khi còn gọi là các màng vi sinh vật được bố trí trong
bể sinh học.
Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải theo quá trình vi sinh dính bám cũng gần
giống như sơ đồ xử lý theo quá trình tăng trưởng lơ lửng, chỉ khác là thay vì tuần
hoàn bùn như hình 2.1thì sơ đồ xử lý này sẽ tuần hoàn lại một phần nước đã qua
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 19 - SVTH : Lý Thuận An
Cấp
khí
Bể sinh học Bể lắng
Bùn tuần hoàn
Bùn xả
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
xử lý nhằm giảm bớt mức độ ô nhiễm của nước thải đầu vào, tránh hiện tượng
quá tải xảy ra và giúp giữ cho lớp màng vi sinh luôn trong điều kiện ẩm ướt.
Sơ đồ 3: Sơ đồ hệ thống xủ lý nước thải theo quá trình vi sinh dính bám

Các dạng bể lọc sinh học thường hay sử dụng như : Bể lọc sinh học nhỏ
giọt, bể lọc sinh học thô, bể lọc sinh học tiếp xúc quay, bể lọc sinh học có vật
liệu tiếp xúc.
Khi xử lý sinh học trong môi trường hiếu khí, ta cần lưu ý đến một số yếu tố
nhằm duy trì môi trường thuận lợi cho các vi khuẩn hiếu khí hoạt động:
• Hàm lượng oxy trong nước thải
Đây chính là điều kiện tiên quyết và quan trọng nhất của quá trình. Ta phải
cấp đầy đủ lượng oxy vào trong bể sinh học để vi khuẩn thực hiện quá trình
phân hủy chất hữu cơ, đồng thời duy trì một lượng oxy hòa tan trong bể. Trong
thực tế, lượng oxy hòa tan nên duy trì trong bể sinh học dao động từ 1.5 ÷ 4
(mg/l) tại mọi vò trí của bể, trong đó giá trò 2 (mg/l) là giá trò thường được sử
dụng. Khi tăng hàm lượng oxy hòa trong nước thải lớn hơn 4(mg/l) thì hiệu quả
xử lý không tăng lên nhiều nhưng ta lại phải tốn chi phí điện năng cho các máy
cung cấp khí.
• Nồng độ cho phép của các chất bẩn hữu cơ
Vi sinh vật chỉ hoạt động hiệu quả với một tải lượng hữu cơ nhất đònh nào
đó. Muốn xác đònh trò số này, ta phải qua quá trình làm thí nghiệm. Khi tải lượng
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 20 - SVTH : Lý Thuận An
Bể lọc sinh học
Nước vào Nước ra
Bể lắng
Nước tuần hoàn
Cấp
khí
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
ô nhiễm tăng quá mức sẽ phá hủy chế độ hoạt động bình thường của vi sinh vật
mà cụ thể là các chất hữu cơ đó sẽ hủy hoại thành phần cấu tạo tế bào.
• Độ pH của nước thải
Giá trò pH ảnh hưởng lớn đến quá trình tạo men trong tế bào và quá trình
hấp thụ các chất dinh dưỡng vào tế bào. Đối với đa số vi sinh vật, khoảng giá trò

pH tối ưu là 6.5 ÷ 8.5.
• Chất dinh dưỡng trong nước thải
Nitơ và Photpho là các nguyên tố dinh dưỡng quan trọng nhất cho sự phát
triển của sinh khối. Ta cần phải duy trì hàm lượng Nitơ, Photpho trong nước thải
ở một giá trò thích hợp nhằm duy trì trạng thái ổn đònh của hệ vi sinh vật. Thông
thường tỷ lệ BOD : N : P thích hợp cho hệ vi sinh vật là 100 :5 : 1. Ngoài Nitơ,
Photpho thì các nguyên tố dinh dưỡng khác cũng nên có trong nước thải như K,
Mg, Ca, S, Fe… . Các nguyên tố này cũng góp phần hình thành nên cấu trúc của
tế bào vi sinh vật nhưng với một nồng độ vừa phải, nếu không sẽ có tác dụng
tiêu cực đối với quá trình phát triển.
• Nhiệt độ nước thải
Nhiệt độ nước thải ảnh hưởng rất lớn đến chức năng hoạt động của vi sinh
vật. Đối với đa số vi sinh vật, nhiệt độ nước thải thích hợp nằm trong khoảng từ
5 ÷ 30
o
C. Khi nhiệt độ tăng cao sẽ gây ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý vì khi đó
độ hòa tan của oxy trong nước sẽ giảm. Còn khi nhiệt độ quá thấp sẽ làm mất
hoạt tính của các vi sinh vật.
• Nồng độ bùn hoạt tính (vi sinh vật) trong nước thải
Nồng độ vi sinh vật trong nước thải (g/l hay mg/l) là lượng chất rắn lơ lửng
có trong bể sinh học (MLSS). Đây cũng là thông số quan trọng cần phải được
kiểm soát để đảm bảo hiệu suất xử lý như mong muốn. Khi nồng độ bùn trong
bể quá cao thì lượng oxy tiêu thụ sẽ nhiều hơn và việc tách bùn ra khỏi nước thải
sẽ khó hơn. Ngược lại, khi nồng độ bùn quá thấp, hiệu quả xử lý sẽ giảm xuống
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 21 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
và một số quá trình diễn ra trong bể như quá trình nitrat hóa sẽ không tồn tại.
Nồng độ bùn hoạt tính thích hợp trong bể sinh học nên duy trì trong khaỏng từ 2
÷ 5 (g/l).
Ngoài các yếu tố nêu trên, ta cũng cần phải lưu ý đến một số các yếu tố

khác như việc khống chế nồng độ muối vô cơ, đặc biệt là các muối kim loại
nặng trong nước thải, các chất độc, các chất gây ức chế cho quá trình tăng trưởng
của vi sinh vật.
III.3.2. Xử lý sinh học trong môi trường kỵ khí
Ngoài phương pháp xử lý hiếu khí, ta cũng có thể loại bỏ các chất hữu cơ có
trong phần cặn của nước thải bằng vi sinh vật tùy nghi và vi sinh vật kỵ khí.
Trong đó, chiếm ưu thế là các vi sinh vật kỵ khí. Quá trình phân hủy kỵ khí các
hợp chất hữu cơ thường xảy ra theo 2 giai đoạn chính như sau:
• Giai đoạn lên men acid
Đây là quá trình thủy phân các hydrocacbon dễ phân hủy sinh hóa như
lipids, polysaccharides, protein, nucleic acids thành acid béo, monosaccharides,
amino acids, purines và pyrimidines. Các hợp chất được chuyển hóa này được vi
khuẩn sử dụng làm năng lượng và tổng hợp tế bào. Đặc trưng của giai đoạn lên
men acid này là pH của môi trường giảm xuống đến 5 và có thể thấp hơn nữa,
kèm theo mùi hôi thối.
Ở giai đoạn cuối của quá trình lên men acid, vi khuẩn tiếp tục chuyển hóa
hầu hết các sản phẩm sinh ra từ giai đoạn trước thành các hợp chất trung gian có
khối lượng phân tử nhỏ hơn như các hợp chất amôn, amin, acid acetic, một ít khí
CO
2
, N
2
, CH
4
, H
2
, … pH của môi trường tăng dần lên. Mùi của hỗn hợp lên men
rất khó chòu do có các chất như H
2
S, idol, scatol và mercaptan. Dưới tác dụng

của các loại men, bùn có màu đen, nhớt và tạo bọt, nổi lên thành màng.
• Giai đoạn lên men kiềm (lên men methane)
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 22 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
Các sản phẩm trung gian, chủ yếu là celluloze, acid béo, các hợp chất chứa
Nitơ tiếp tục bò phân hủy và tạo rất nhiều khí CO
2
, CH
4
, pH của môi trường tiếp
tục tăng lên và chuyển sang dạng kiềm. Các phương trình phản ứng sau đây biểu
thò cho quá trình lên men kiềm:
4H
2
+ CO
2
→ CH
4
+ H
2
O
4HCOOH → CH
4
+ 3CO
2
+ 2H
2
O
CH
3

COOH → CH
4
+ CO
2
+ 2H
2
O
4CH
3
OH → 3CH
4
+ CO
2
+ 2H
2
O
4(CH
3
)
3
N + H
2
O → 9CH
4
+ 3CO
2
+ 6H
2
O + 4NH
3

Quá trình phân hủy kỵ khí là sự phối hợp của nhiều nhóm vi khuẩn khác
nhau. Mỗi giai đoạn trong quá trình kỵ khí đều được thực hiện bởi một nhóm vi
khuẩn riêng biệt. Ở giai đoạn lên men acid, một nhóm vi khuẩn chòu trách nhiệm
thủy phân các polymer hữu cơ và lipid thành các hợp chất thích hợp cho việc tạo
cấu trúc tế bào như monosaccharides, amino acids. Nhóm vi khuẩn thứ hai chòu
trách nhiệm lên men các sản phẩm đã được thủy phân thành các acid hữu cơ đơn
giản, thường gặp nhất là acid acetic. Nhóm vi khuẩn này được gọi là
nonmethanogenic (vi khuẩn phi methane), là hỗn hợp các loại vi khuẩn có tính
kỵ khí bắt buộc (anaerobic) hay tùy tiện (faculttive). Nhóm vi khuẩn thứ ba có
nhiệm vụ chuyển H
2
và acid acetic thành khí methane (CH
4
) và cacbonic (CO
2
).
Nhóm vi khuẩn này có tính kỵ khí bắt buộc và có tên là methanogenic (vi khuẩn
methane). Loại vi khuẩn quan trọng nhất trong nhóm vi khuẩn methane là loại vi
khuẩn sử dụng H
2
và acid acetic để tạo ra khí methane và cacbonic. Chất thải
trong bể xử lý kỵ khí sẽ được ổn đònh khi có sự tạo thành khí CO
2
và CH
4
, trong
đó CH
4
là khí không tan trong nước.
Để duy trì sự ổn đònh của hệ thống xử lý theo phương pháp kỵ khí thì ta luôn

phải giữ cho các vi khuẩn methane ở trạng thái cân bằng động. Để giữ được
trạng thái này thì ta phải cô lập hoàn toàn môi trường trong bể sinh học với môi
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 23 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
trường bên ngoài, tức là ngăn không cho oxy lọt vào bên trong. Ngoài ra cũng
cần phải lưu ý tới các yếu tố gây ức chế cho quá trình kỵ khí như nồng độ kim
loại nặng, sulfides. Độ pH của môi trường nên nằm trong khoảng từ 6.6 ÷ 7.6.
Nước thải phải có độ kiềm tương đối để đảm bảo không cho giá trò pH nhỏ hơn
6.2 nhằm duy trì sự hoạt động của vi khuẩn methane. Khi quá trình kỵ khí diễn
ra, độ kiềm của nước sẽ có giá trò từ 1000 ÷ 5000 (mg/l), nồng độ acid béo bay
hơi sẽ nhỏ hơn 250 (mg/l). Ta cũng cần phải cung cấp thêm dinh dưỡng như Nitơ,
Photpho nhằm đảm bảo sự phát triển thích hợp của cộng đồng các vi sinh vật.
Nhiệt độ cũng là thông số quan trọng của quá trình kỵ khí. Nhiệt độ tối ưu của
quá trình nằm trong khoảng từ 30 ÷ 38
o
C và 45 ÷ 57
o
C.
Tương tự phương pháp xử lý hiếu khí, phương pháp kỵ khí cũng sử dụng một
trong hai quá trình khác nhau để xử lý chất thải đó là quá trình tăng trưởng kỵ
khí lơ lửng và quá trình tăng trưởng kỵ khí dính bám.
III.3.2.1. Quá trình tăng trưởng kỵ khí lơ lửng
Công trình tiêu biểu cho quá trình này là bể kỵ khí kiểu đệm bùn dòng chảy
ngược hay còn gọi là UASB (Upflow Anerobic Sludge Blanket). Nước thải cần
xử lý sẽ được đưa vào từ đáy bể và chảy ngược lên, xuyên qua một lớp bùn ở
dạng hạt nhỏ. Quá trình xử lý sẽ diễn ra khi nước thải tiếp xúc với lớp bùn hạt.
Khí sinh ra trong quá trình xử lý (chủ yếu là CH
4
và CO
2

) gây nên sự lưu thông
bên trong, giúp cho việc hình thành, duy trì lớp bùn sinh học, tạo sự khuấy trộn
đều bùn với nước thải. Một lượng khí sinh ra sẽ kết dính với các hạt bùn. Bùn và
khí tự do sẽ dâng lên đỉnh của bể phản ứng và va chạm với các thanh chắn nằm
trên đỉnh bể. Khi va chạm với các thanh này, các bọt khí kết dính với bùn sẽ
được giải phóng và cùng với khí tự do sẽ được thu gom vào trong hệ thống thu
khí (thường có dạng mái vòm) bố trí tại đỉnh bể phản ứng. Bùn sẽ rơi lại xuống
lớp bùn ở phía dưới thanh chắn. Nước sau xử lý sẽ được dẫn ra ngoài bằng hệ
thống ống thu đặt phía trên thanh chắn. Để duy trì trạng thái lơ lửng của bùn,
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 24 - SVTH : Lý Thuận An
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho cơ sở xay bột p Lộc Hưng, Trảng Bàng
người ta thường đưa nước thải vào từ đáy bể phản ứng với vận tốc từ 0.6 ÷
0.9(m/h).
III.3.2.2. Quá trình tăng trưởng kỵ khí dính bám
Tương tự như quá trình tăng trưởng hiếu dính bám, các vi sinh vật kỵ khí
được dính bám vào các giá thể dạng tấm hoặc hạt có tính trơ. Nước thải cũng
được dẫn từ dưới đáy bể lên, xuyên qua lớp vật liệu lọc. Sau quá trình xử lý,
nước và khí được dẫn ra ngoài qua hệ thống ống dẫn đặt phía trên lớp vật liệu
lọc. Ở quá trình này, ta cũng có thể cho nước thải chảy từ trên đỉnh bể phản ứng
xuống rồi thu nước ở đáy bể còn khí vẫn được thu ở trên đỉnh bể.
Ngoài ra, ta cũng có thể phối hợp cả hai quá trình kỵ khí lơ lửng và kỵ khí
dính bám vào cùng một bể sinh học nhằm tăng cường khả năng xử lý.
Phương pháp xử lý kỵ khí thường được sử dụng để xử lý sơ bộ nước thải có độ ô
nhiễm hữu cơ cao (COD > 1÷ 3 g/l) trước khi sử dụng phương pháp hiếu khí.
Điều này giúp tiết kiệm được lượng oxy cần thiết phải cung cấp cho vi sinh vật
trong quá trình hiếu khí nên giảm được chi phí điện năng đối với các thiết bò cấp
khí.
III.3.3. Các công trình xử lý sinh học
III.3.3.1. Các công trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện tự nhiên
Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và

nguồn nước. Việc xử lý nước thải dựa trên các công trình: cánh đồng tưới, bãi
lọc, hồ sinh học.
Việc xử lý nước thải trên cánh đồng tưới, bãi lọc diễn ra do kết quả tổ hợp
của các quá trình hóa lý và sinh hóa phức tạp. Thực chất là khi cho nước thải
thấm qua lớp đất bề mặt thì cặn được giữ lại ở đấy, nhờ có oxy và các vi khuẩn
GVHD: KS. Chu Mạnh Đăng - 25 - SVTH : Lý Thuận An