báo cáo tiểu luận môn học xử lý chất thải rắn






BO CO
TIU LUN MÔN HC
 !
Môn học : Xử lý chất thải rắn
GVHD : GS. TS. Nguyễn Thị Kim Thái
SVTH : Trần Hải Dương
Hà nội - 2014





XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
Hà nội - 2014
"#$%#&'(
Bảo vệ môi trường hiện nay là vấn đề bức thiết trên toàn cầu nhất là tại các nước
đang phát triển. Nước ta đang trên đường hội nhập với thế giới nên việc quan tâm đến
môi trường là điều tất yếu.Vấn đề bảo vệ sức khỏe cho con người, bảo vệ môi trường
sống trong đó bảo vệ nguồn nước khỏi bị ô nhiễm đã và đang được Đảng, nhà nước,
2
các tổ chức và mọi người dân đều quan tâm. Đây là vấn đề không chỉ thuộc về mỗi cá
nhân mà còn là của toàn xã hội.
Để bảo vệ môi trường sống, bảo vệ nguồn nước thiên nhiên, bảo vệ cho tương lai
mỗi chúng ta thì cần có nhiều biện pháp khác nhau. Trong đó biện pháp xử lý nguồn
nước thải trước khi xả ra môi trường tự nhiên là một biện pháp tích cực và gần như bắt
buộc với hầu hết các tổ chức trong công tác bảo vệ môi trường hiện nay.

Với sự phát triển công nghiệp và đô thị hóa nhanh chóng tại Việt Nam nói riêng và
trên toàn cầu nói chung, thì nhu cầu về xử lý chất thải lỏng càng trở nên bức thiết.
Chúng ta thấy có rất nhiều nơi khan hiếm nước và nhiều nguồn nước bị ô nhiễm gây
bao tai họa, bệnh dịch chết người, phá hủy sinh thái và ảnh hưởng nặng nề tới nền kinh
tế. Chính vì vậy việc nghiên cứu, tìm hiểu về nguồn gốc, thành phần của chất thải lỏng
qua đó đưa ra các biện pháp xử lý phù hợp là vô cùng quan trọng.
Trong quá trình thực hiện tiểu luận em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các
thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ và quản lý môi trường – Viện Khoa học và Kỹ
thuật môi trường, đặc biệt là giảng viên hướng dẫn trực tiếp PGS. TS. Lều Thọ Bách.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo đã giúp đỡ em hoàn thành
tiểu luận này.
Với khả năng chuyên môn, kinh nghiệm thực tế và thời gian còn nhiều hạn chế nên
tiểu luận này không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo,
góp ý của quý thầy cô giáo và các bạn.
Hà nội, ngày 13 tháng 10 năm 2014.
Sinh viên
Trần Hải Dương
PHẦN 1. NGUỒN GỐC, THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT CỦA CC DẠNG
NƯỚC THẢI
1.1. Nước thải sinh hoạt
1.1.1. Nguồn gốc:
3
Nước thải sinh hoạt là nước đã được dùng cho các mục đích ăn uống, sinh hoạt,
tắm rửa, vệ sinh nhà cửa, của các khu dân cư, công trình công cộng, cơ sở dịch
vụ, Như vậy, nước thải sinh hoạt được hình thành trong quá trình sinh hoạt của con
người. Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng như bệnh viện, trường học, bếp
ăn, cũng tạo ra các loại nước thải có thành phần và tính chất tương tự như nước thải
sinh hoạt.
Lượng nước thải sinh hoạt tại các cơ sở dịch vụ, công trình công cộng phụ
thuộc vào loại công trình, chức năng, số lượng người.

Lượng nước thải từ các cơ sở thương mại và dịch vụ cũng có thể được chọn từ
15- 25% tổng lượng nước thải của toàn thành phố.
Nước thải sinh hoạt có thành phần giống nhau ở các đô thị nhưng khác về hàm
lượng, phương pháp xử lý giống nhau và xử lý sinh học được ưu tiên lựa chọn.
Lưu lượng nước thải không điều hòa, phụ thuộc vào thời điểm trong ngày (Vd:
lượng người trong khu đô thị, ). Số lượng người càng đông chế độ thải càng điều hòa.
1.1.2. Thành phần:
Thành phần nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước, đặc điểm
của hệ thống thoát nước, điều kiện trang thiết bị vệ sinh,…
Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khu dân cư được nêu trong
bảng sau:
Chỉ tiêu Trong khoảng Trung bình
Tổng chất rắn (TS), mg/l 350-1200 720
- Chất rắn hòa tan (TDS),
mg/l
250-850 500
- Chất rắn lơ lửng (ss),
mg/l
100-350 220
BOD
5
, mg/l
110-400 220
Tổng Nitơ, mg/l 20-85 40
- Nitơ hữu cơ, mg/l
8-35 15
- Nitơ Amoni, mg/l
12-50 25
- Nitơ Nitrit, mg/l
0-0,1 0,05

- Nitơ Nitrat, mg/l
0,1-0,4 0,2
Clorua, mg/l 30-100 50
Độ kiềm, mgCaCO
3
/l
50-200 100
Tổng chất béo, mg/l 50-150 100
Tổng Phốt pho, mg/l 8
1.1.3. Tính chất:
4
Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chất hữu cơ lớn (từ 55 đến
65% tổng lượng chất bẩn), chứa nhiều vi sinh vật, trong đó có vi sinh vật gây bệnh.
Đồng thời trong nước thải còn có nhiều vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ cần thiết cho
các quá trình chuyển hóa chất bẩn trong nước.
Nước thải sinh hoạt giàu chất hữu cơ và chất dinh dưỡng, vì vậy nó là nguồn để
các loại vi khuẩn gây bệnh phát triển. Trong nước thải đô thị tổng số coliform từ 10
6

đến 10
9
MPN/100ml, fecal coliform từ 10
4
đến 10
7
MPN/100ml.
Như vậy nước thải sinh hoạt của đô thị, các khu dân cư và các cơ sở dịch vụ, công
trình công cộng có khối lượng, hàm lượng chất bẩn cao, nhiều vi khuẩn gây bệnh là
một trong những nguồn gây ô nhiễm chính đối với môi trường nước.
1.2. Nước thải công nghiệp

1.2.1. Nguồn gốc:
Nước thải công nghiệp được tạo nên sau khi đã được sử dụng trong các quá
trình công nghệ sản xuất của các xí nghiệp công nghiệp. Đặc tính ô nhiễm và nồng độ
của nước thải công nghiệp rất khác nhau phụ thuộc vào loại hình công nghiệp và chế
độ công nghệ lựa chọn. Loại nước thải này có thể bị ô nhiễm do các tạp chất có nguồn
gốc hữu cơ hoặc vô cơ. Trong thành phần của chúng có thể chứa các dạng vi sinh vật
(đặc biệt là nước thải các nhà máy giết mổ, nhà máy sữa, bia, dược phẩm…), các chất
có ích cũng như các chất độc hại.
Nước thải sản xuất từ:
- Trạm lạnh công nghiệp, làm lạnh thiết bị máy móc sản xuất.
- Các trạm xử lý cục bộ nước thải của các xí nghiệp công nghiệp.
- Nước thải sản xuất chưa qua xử lý cục bộ…
Nhu cầu về cấp nước và lượng nước thải sản xuất phụ thuộc vào: loại hình,
công nghệ sản xuất, loại và thành phần nguyên vật liệu, công suất nhà máy, Công
nghệ sản xuất ảnh lớn đến lượng nước tiêu thụ, lượng nước thải tạo thành, chế độ xả
thải và thành phần tính chất nước thải. Áp dụng công nghệ tiên tiến và trang thiết bị
càng hiện đại, lượng nước sử dụng sẽ giảm rất nhiều
1.2.2. Thành phần:
Thành phần nước thải sản xuất rất đa dạng và phức tạp. Đa số nước thải sản
xuất đều chứa hỗn hợp chất bẩn. Lượng chất bẩn trong nước thải của các xí nghiệp
công nghiệp nên được tính tương đương với nước thải sinh hoạt như sau:
- Chất thải theo BOD trong nước thải sản xuất 1 tấn giấy tương đương với chất
thải 100÷300 người dân xả vào hệ thống thoát nước trong một ngày.
5
- Chất thải theo BOD trong nước thải sản xuất 45kg sợi nhuộm tương đương
với chất thải 100 người dân xả vào hệ thống thoát nước trong một ngày.
- Chất thải theo BOD trong nước thải sản xuất 1000 lít bia tương đương với
chất thải 200 – 1000 người dân xả vào hệ thống thoát nước trong một ngày.
1.2.3. Tính chất:
Nước thải chứa nhiều các chất độc hại, một số còn chứa kim loại nặng: Cr, Ni,

… nước thải lò giết mổ, chế biến thuốc phòng dịch gây nguy hiểm về mặt vệ sinh,
bệnh dịch
6
PHẦN 2. PHƯƠNG PHP XC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC THẢI
NỒNG ĐỘ CC CHẤT Ô NHIỄM CẦN XỬ LÝ
2.1. Lưu lượng nước thải tính toán
2.1.1. Nước thải sinh hoạt
1000
0
Nxq
SH
Q
=
(m
3
/ngđ)
Trong đó:
 N: Số dân của thành phố (người).
 q
o
: Tiêu chuẩn thải nước của thành phố (l/ng.ngđ).
2.1.2. Nước thải sản xuất:
xMqQ
SX
0
=
(m
3
/ngđ)
Trong đó:

 q
o
: tiêu chuẩn thải nước của một đơn vị sản phẩm hoặc một đơn vị sản xuất.
 M: Số đơn vị sản phẩm hoặc số đơn vị sản xuất trong một đơn vị thời gian.
2.1.3. Lưu lượng nước thải toàn thành phố:
SXSH
QQQ
+=
(m
3
/ngđ)
2.2. Xác định dân số tính toán:
tđthtt
NNN
+=
Trong đó:
 Ntđ được xác định:
+ Theo chất lơ lửng:
ss
ss
a
xMg
sstđ
N
=
,
(người)
+ Theo BOD
5
:

BOD
BOD
a
xMg
BODtđ
N
=
,
(người)
 M: Số lượng sản phẩm công nghiệp trong ngày.
 g
ss
, g
BOD
: Tiêu chuẩn chất lơ lửng hoặc BOD của 1 đơn vị sản xuất công nghiệp.
 a
ss
, a
BOD
: Tiêu chuẩn chất lơ lửng hoặc BOD của 1 người xả vào hệ thống thoát
nước trong 1 ngày.
2.3 Nồng độ các chất ô nhiễm cần xử lý.
C
SH
theo BOD hoặc theo hàm lượng chất lơ lửng được tính theo công thức:
q
xa
SH
C
1000

1
=
(mg/l hoặc g/m
3
)
Trong đó:
 a: Tiêu chuẩn tải lượng đơn vị (g/ng.ngđ)
 q: Tiêu chuẩn thải nước (l/ng.ngđ)
Nồng độ chất bẩn của hỗn hợp nhiều loại nước thải:
7
CNSH
CNCNSHSH
QQ
xQCxQC
hh
C
+
+
=
(mg/l hoặc g/m
3
)
8
PHẦN 3. CC PHƯƠNG PHP VÀ BẢN CHẤT CỦA CC QU TRÌNH
XỬ LÝ CHẤT THẢI LỎNG
3.1. Phương pháp cơ học.
Nước thải công nghiệp cũng như nước thải sinh hoạt thường chứa các chất tan và
không tan ở dạng hạt lơ lửng. Các tạp chất lơ lửng có thể ở dạng rắn và lỏng, chúng
tạo với nước thành hệ huyền phù.
Để tách rời các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, thường người ta sử dụng các quá trình

thủy cơ (gián đoạn hoặc liên tục): lọc qua tấm song chắn hoặc lưới, lắng dưới tác dụng
của lực trọng trường hoặc ly tâm và lọc. Việc lựa chọn phương pháp xử lý tùy thuộc
vào kích thước hạt, tính chất hóa lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức
độ làm sạch cần thiết.
Mục đích của phương pháp cơ học này là tách các chất phân tán thô (d>0,01mm)
đảm bảo cho các công trình xử lý phía sau hoạt động ổn định và không lắng cặn ở
nguồn nước.
- Nguyên tắc:
+ Chắn rác
+ Lắng trọng lực: Lắng cát, lắng cặn, tách chất nổi.
+ Lọc
+ Tách ly tâm
Lọc qua song chắn hoặc lưới chắn: Đây là bước xử lý sơ bộ, mục đích của quá
trình là khử tất cả các tạp vật có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thông xử
lý nước thải như làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn. Đây là bước quan trọng đảm
bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống. Trong xử lý nước thải đô
thị, thường dùng các song chắn để lọc nước và dùng máy nghiền nhỏ các vật bị giữ lại.
Còn trong xử lý nước thải công nghiệp người ta đặt thêm lưới chắn. Song chắn được
đặt tại vị trí trước khi nước thải được đưa vào công trình làm sạc, tại đây các tạp vật
thô như giẻ, rác, vỏ đồ hộp, các mẩu đá, gỗ và các vật thải khác được giữ lại. Song
chắn có thể đặt cố định hoặc di động, cũng có thể là tổ hợp cùng với máy nghiền nhỏ.
Thông dụng hơn cả là các song chắn cố định. Các song chắn được làm bằng kim loại,
đặt ở cửa vào của kênh dẫn, nghiêng một góc 60-75
o
. Các thanh song chắn có thể có
tiết diện tròn, vuông hoặc hỗn hợp, thông dụng hơn cả là thanh có tiết diện hỗn hợp.
Để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ hoặc các sản phẩm có giá trị, thường sử
dụng lưới lọc. Lưới có kích thước lỗ từ 0,5 đến 1mm. Khi tang trống quay, thường với
vận tốc 0,1 đến 0,5m/s, nước thải được lọc qua bề mặt trong hay ngoài, tùy thuộc vào
sự bố trí đường dẫn nước thải vào. Các vật thải được cào ra khỏi bề mặt lưới bằng hệ

9
thống cào. Loại lưới lọc này hay được dùng trong các hệ thống xử lý nước thải của
công nghiệp dệt, giấy và da.
Quá trình lắng: được sử dụng để loại các tạp chất ở dạng huyền phù thô ra khỏi
nước. Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực. Để tiến hành quá trình
này người ta thường dùng các loại bể lắng khác nhau. Trong công nghệ xử lý nước
thải, theo chức năng, các bể lắng được phân thành: bể lắng cát, bể lắng cấp I, bể lắng
trong (cấp II). Bể lắng cấp I có nhiệm vụ tách các chất rắn hữu cơ (60%) và các chất
rắn khác, còn bể lắng cấp II có nhiệm vụ tách bùn sinh học ra khỏi nước thải. Các bể
lắng đều phải thỏa mãn yêu cầu: có hiệu suất lắng cao và xả bùn dễ dàng.
Lọc được ứng dụng để tác các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải
mà các bể lắng không thể phân loại được chúng. Người ta tiến hành quá trình tách nhờ
vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua và giữ pha phân tán lại. quá trình lọc có thể
xảy ra dưới tác dụng của áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng hoặc áp suất cao trước
vách ngăn hay áp suất chân không sau vách ngăn.
Người ta còn tách các hạt lơ lửng bằng cách tién hành quá trình lắng chúng dưới
tác dụng của các lực ly tâm trong các xyclon thủy lực hoặc máy ly tâm.
3.2. Các phương pháp hóa học và hóa lý.
3.2.1. Đông tụ và keo tụ
Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thể tác
được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích
thước quá nhỏ. Để tác các hạt rắn đó một cách hiệu quả bằng phương pháp lắng, cần
tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hỗ giữa các hạt phân tán lieen kết
thành tập hợp các hạt, nhằm làm tăng vận tốc lắng của chúng. Việc khử các hạt keo
rắn bằng lắng trọng lường đòi hỏi trước hết cần trung hòa điện tích của chúng, thứ đến
là liên kết chúng với nhau. Quá trình trung hòa điện tích thường gọi là quá trình đông
tụ, còn quá trình tạo thành các hạt bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ.
3.2.2. Trao đổi ion
Phương pháp trao đổi ion được ứng dụng để làm sạch nước hoặc nước thải khỏi
các kim loại như Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Cd, Mn…cũng như các hợp chất của asen,

photpho, xyanua và các chất phóng xạ. Phương pháp này cho phép thu hồi các chất có
giá trị và đạt được mức độ làm sạch cao. Vì vật nó là một phương pháp được ứng dụng
rộng rãi để tách muối trong xử lý nước thải.
Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổi với
ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này gọi là các
ionit, chúng không hòa tan trong nước. Các chất có khả năng hút các ion dương từ
10
dung dịch điện ly gọi là cationit. Những chất này mang tính axit. Các chất có khả năng
hút các ion âm gọi là anionit và chúng mang tính kiềm. Các chất trao đổi ion có thể là
các chất vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo.
Có nhiều quan điểm khác nhau về cơ chế trao đổi ion. Song quá trình này có thể
xem như gồm các giai đoạn sau:
1. Di chuyển ion A từ nhân của dòng chất lỏng về tới bề mặt ngoài của lớp biên
giới màng chất lỏng bao quanh hạt trao đổi ion.
2. Khuếch tán cáci ion qua lớp biên giới.
3. Chuyển các ion đã qua biên giới phân pha vào hạt nhựa trao đổi
4. Khuếch tán ion bên trong hạt nhựa trao đổi tới các nhóm chức năng trao đổi ion
5. Phản ứng hóa học trao đổi hai ion A và B
6. Khuếch tán các ion B bên trong hạt trao đổi ion tới biên giới phân pha
7. Chuyển các ion B qua biên giới phân pha ở bề mặt trong của màng chất lỏng
8. Khuếch tán các ion B qua màng
9. Khuếch tán các ion B vào nhân dòng chất lỏng.
Tốc độ quá trình tra đổi ion được quyết định bởi quá trình chậm nhất trong các giai
đoạn trên. Đó là quá trình khuếch tán trong màng chất lỏng hay khuếch tán trong hạt
trao đổi, còn quá trình phản ứng hóa học trao đổi ion xảy ra rất nhanh.
3.2.3. Các phương pháp điện hóa
Người ta sử dụng các quá trình oxy hóa cực anot và khử của catot, đông tụ điện…
để làm sạch nước thải khỏi các tạp chất hòa tan và phân tán. Tất cả các quá trình này
đều xảy ra trên các điện cực khi cho dòng điện một chiều đi qua nước thải. Các
phương pháp điện hóa cho phép lấy ra từ nước thải các sản phẩm có giá trị bằng các sơ

đồ công nghệ tương đối đơn giản và tự động hóa. Không cần sử dụng các tác nhân hóa
học. Nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là tiêu hao điện năng lớn.
3.2.4. Phương pháp trung hòa
Nước thải chứa các axit vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa về pH khoảng
6,5 đến 8,5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiép theo.
Trung hòa nước có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:
+ Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm
+ Bổ sung các tác nhân hóa học.
+ Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hòa.
11
+ Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước axit…
Việc lựa chọn phương pháp trung hòa là tùy thuộc vào thể tích và nồng độ của
nước thải, chế độ thải nước thải, khả năng sẵn có và giá thành của các tác nhân hóa
học.
Trong quá trình trung hòa, một lượng bùn cặn được tạo thành. Lượng bùn này phụ
thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân sử
dụng cho quá trình.
3.2.5. Phương pháp oxy hóa và khử
Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất oxy hóa như clo ở dạng khí
và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri…. Trong quá trình oxy
hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hơn và tách ra
khỏi nước. Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hóa học, do đó quá trình
oxy hóa hóa học chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm
bẩn trong nước thải không thể tách bằng những phương pháp khác. Ví dụ khử xyanua
hay hợp chất hòa tan của asen.
3.3. Các phương sinh học
Người ta sử dụng các phương pháp sinh học để làm sạch nước thải sinh hoạt cũng
như nước thải sản xuất khỏi nhiều chất hữu cơ hòa tan và một số chất vô cơ như H
2
S,

các sunfit, amoniac, nitơ…
Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của các vi sinh vật để phân
hủy các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các chất
hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá
trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và
sinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ
nhờ vi sinh vật được gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa.
Như vậy nước thải có thể được xử lý bằng phương pháp sinh học sẽ được đặc
trưng bởi chỉ tiêu BOD hoặc COD. Để có thể xử lý bằng phương pháp này, nước thải
sản xuất cần không chứa các chất độc và tạp chất, các muối kim loại nặng hoặc nồng
độ của chúng không được vượt quá nồng độ cực đại cho phép và có tỷ số
BOD/COD≥0,5
Người ta có thể phân loại các phương pháp sinh học dựa trên các cơ sở khác nhau.
Song nhìn chung có thể chia chúng thành 2 loại chính như sau:
+ Phương pháp hiếu khí là phương pháp xử lý sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu
khí. Để đảm bảo hoạt động sống của chúng cần cung cấp oxy liên tục và duy trì nhiệt
độ trong khoảng 20 đến 40
o
C.
12
+ Phương pháp yếm khí là phương pháp xử dụng các vi sinh vật yếm khí
Trong xử lý nước thải công nghiệp, các phương pháp hiếu khi được ứng dụng rộng
rãi hơn cả.
3.3.1. Công trình xử lý hiếu khí trong điều kiện tự nhiên
Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và nguồn
nước. Các công trình đặc trưng: cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học…
• Cánh đồng lọc
Xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc là việc tưới nước thải lên bề mặt của một cánh
đồng với lưu lượng tính toán để đạt được một mức độ xử lý nào đó thông qua quá trình
lý, hóa và sinh học tự nhiên của hệ đất- nước – thực vật của hệ thống.

Xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc đồng thời có thể đạt được 3 mục tiêu:
+ Xử lý nước thải
+ Tái sử dụng các chất dinh dưỡng có trong nước để sản xuất
+ Nạp lại nước cho các túi nước ngầm
So với các hệ thống nhân tạo thì việc xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc cần ít
năng lượng hơn. Xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc cần năng lượng để vận chuyển và
tưới nước thải lên đất, trong khi xử lý nước thải bằng các biện pháp nhân tạo cần năng
lượng để vận chuyển, khuấy trộn, sục khí, bơm hoàn lưu nước thải và bùn…. Do ít sử
dụng các thiết bị cơ khí, việc vận hành và bảo quản hệ thống xử lý nước thải bằng
cánh đồng lọc dễ dàng và ít tốn kém hơn. Tuy nhiên, việc xử lý nước thải bằng cánh
đồng lọc cũng có những hạn chế như cần một diện tích đất lớn, phụ thuộc vào cấu trúc
đất và điều kiện khí hậu.
• Ao hồ sinh học (ao hồ hiếu khí tự nhiên)
Đây là phương pháp xử lý đơn giản đã được áp dụng từ xa xưa. Phương pháp này
lợi dụng quá trình tự làm sạch của hồ, lấy oxy nhờ sự khuếch tán không khí vào lớp
nước mặt và ánh sáng mặt trời chiều rọi làm cho tảo phát triển thải ra oxy. Để đảm bảo
ánh sáng qua nước, chiều sâu hồ thường nhỏ.
3.3.2. Công trình xử lý hiếu khí trong điều kiện nhân tạo
13
Là các công trình dược cung cấp oxy nhờ thiết bị hoặc nhờ cấu tạo của nó. Các
công trình đặc trưng bao gồm aeroten theo mẻ (SBR), mương oxy hóa, tháp lọc sinh
học, đĩa sinh học…
• Bể aeroten
Là công trình bê tông cốt thép hoặc bằng sắt thép, hình khối chữ nhật hoặc hình
tròn. Nước thải chảy qua suốt chiều dài bể và được sục khí, khuấy đảo nhằm tăng
cường oxy hòa tan trong nước, thúc đẩy quá trình phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật
hiếu khí. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ xảy ra trong Aeroten bao gồm 3 giai
đoạn:
+ Giai đoạn 1: Thức ăn dinh dưỡng trong nước rất phong phú, lượng sinh khối
trong thời gian này lại ít. Sau khi thích nghi với môi trường, vi sinh vật sinh trưởng rất

nhanh và mạnh theo cấp số nhân, vì vậy lượng oxy tiêu thụ tăng dần.
+ Giai đoạn 2: sinh vật phát triển ổn định, tốc độ tiêu thụ oxy cũng gần như ít thay
đổi chính ở giai đoạn này chất hữu cơ bị phân hủy nhiều nhất.
+ Giai đoạn 3: Sau một thời gian khá dài, tốc độ oxy hóa cầm chừng, có chiều
hướng giảm lại thấy tốc độ tiêu thụ oxy tăng lên. Đây là giai đoạn nitrat hóa muốn
amon.
Bể aeroten
• Bể SBR (aeroten theo mẻ)
Bể SBR là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính lơ lửng theo kiểu làm đầy và
xả cặn, hoạt động theo chu kỳ gián đoạn (do quá trình làm thoáng và lắng được thực
hiện trong cùng một bể), các bước xử lý trong chu kỳ hoạt động của hệ thống như sau:
1- Làm đầy, 2- Sục khí (khử BOD), 3- Lắng trong, 4- Xả nước ra và xả cặn dư, 5- Cờ
tiếp nhận nước thải mới. Tiếp tục thực hiện xử lý theo chu kỳ mẻ nước thải khác. Pha
làm đầy có thể ở trạng thái: tĩnh, khuấy trộn hoặc thông khí tùy thuộc vào đối tượng
14
cần xử lý. Trạng thái tĩnh có thể được là do năng lượng đầu vào thấp và có nồng độ
các chất nền cao ở cuối giai đoạn. Trạng thái khuấy trộn là do có sự khử nitrat (khi có
sự hiện diện của nitrat) các chất lơ lửng sẽ làm giảm nhu cầu oxy và năng lượng đầu
vào, và phải có điều kiện thiếu hoặc kỵ khí cho quá trình loại bỏ P. Trạng thái thông
khí là do xảy ra các phản ứng hiếu khi ban đầu, làm giảm thời gian tuần hoàn và giữ
lại nồng độ các chất nền ở mức thấp, điều này là quan trọng nếu tồn tại các thành phần,
các chất hữu cơ dễ bị phân hủy với nồng độ hoạt tính cao.
• Mương oxy hóa
Đây là một dạng aeroten cải tiến khuấy trộn hoàn chỉnh trong điều kiện hiếu khí
kéo dài và nước chuyển động tuần hoàn trong mương. Mương oxy hóa có thể phân
thành hai nhóm chính: liên tục và gián đoạn.
Mương oxy hóa gián đoạn có hình vành khăn sâu từ 0,9 – 1,5m, hoạt động luân
phiên: thổi khí và lắng. Nạp và tháo nước chỉ tiến hành trong giai đoạn lắng vì vậy quá
trình xử lý có dạng bậc và nước thải sau xử lý có chất lượng tốt.
Mương oxy hóa hoạt động liên tục loại 1 cũng đơn giản như mương oxy hóa gián

đoạn nhưng nước vào và ra là liên tục, đồng thời quá trính lắng diễn ra ở hai mương
bên hông, luân phiên nhau.
Mương oxy hóa liên tục loại 2 rất gọn tuy nhiên trên thực tế rất khó bố trí trùng
khớp với chu kỳ lắng trong các mương bên hông. Lắng và tháo nước sạch diễn ra trong
vòng 30-40 phút. Trong thời gian này, lượng nước thải trong mương tăng tương ứng
với độ sâu ngập nước máy thổi khí cũng tăng.
• Bể lọc sinh học
Là thiết bị phản ứng sinh học trong đó các vi sinh vật sinh trưởng cố định trên lớp
màng bám trên vật liệu lọc khi dòng nước thải trùm lên lớp màng này chất hữu cơ
15
được vi sinh vật chiết ra, sản phẩm của quá trình trao đổi sẽ được thải ra ngoài qua
màng chất lỏng, oxy được bổ sung nhờ hấp thụ từ không khí.
• Đĩa sinh học
Là một hệ thống 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 nước thải, một phần tiếp xúc
với không khí, nhờ vậy mà chất hữu cơ được phân hủy nhanh
3.3.3. Công trình xử lý yếm khí trong điều kiện tự nhiên
• Ao hồ kỵ khí
Hồ kỵ khí dùng để lắng và phân hủy cặn bằng quá trình sinh hóa tự nhiên, dựa trên
cơ sở sống và hoạt động của vi sinh vật kỵ khí. Các vi khuẩn kỵ khí phá vỡ các hợp
chất hữu cơ trong nước thải, giải phóng khí CH
4
và CO
2
. Lượng chất hữu cơ có trong
hồ có liên quan mật thiết đến lượng oxy xâm nhập vào hồ, nhằm duy trì điều kiện kỵ
khí trên bề mặt hồ. Hồ kỵ khí không có mặt của tảo, mặc dù đôi khi chúng vẫn có thể
hiện diện. Hồ kỵ khí hoạt động rất hiệu quả trong điều kiện khí hậu ấm. Hồ kỵ khí làm
giảm lượng N, K, P và các vi sinh vật gây bệnh bằng cách tạo bùn và giải phóng NH
3

vào không khí.
16
Nguyên lý hoạt động: Nước thải dẫn vào hồ được đặt chìm đảm bảo cho việc phân
phố cặn đồng đều trong hồ. Cửa xả nước ra khỏi hồ theo kiểu thu nước bề mặt và có
tấm ngăn bùn không cho ra cùng với nước.
3.3.3. Các công trình xử lý yếm khí trong điều kiện nhân tạo
• Bể lọc kỵ khí
Trong bể này lắp đặt các giá thể sinh vật kỵ khí dính bám, là các vật liệu hình
dạng, kích thước khác nhau, đóng vai trò như vật liệu lọc. Các dòng nước thải có thể đi
từ dưới lên trên hoặc trên xuống. Các chất hữu cơ được vi khuẩn hấp thụ và chuyển
hóa thành CH
4
và các chất khí khác. Các loại khí sinh học được thu gom tại phần trên
của bể.
• Bể tự hoại
Là loại công trình xử lý bậc một đồng thời thực hiện hai chức năng: lắng nước thải
lên men cận lắng, bể tự hoại có hình chữ nhật hoặc hình tròn trên bề mặt, xây dựng
bằng gạch, bê tông cốt thép hoặc bằng vật liệu composite. Bể được chia làm 2 ngăn
hoặc 3 ngăn, các ngăn bể tự hoại được chia làm hai phần: phần lắng nước thải và phần
lên men cặn lắng. Hiệu quả lắng của bể tự hoại phụ thuộc vào nhiệt độ và chế độ quản
lý vận hành bể.
• Bể lắng 2 vỏ
17
Bể lắng 2 vỏ được Imhoff đề xuất năm 1906. Đó là bể chứa hình tròn hoặc hình
chữ nhật trên mặt bằng. Phần trên của bể là máng lắng, phần dưới là ngăn lên men bùn
cặn trong ngăn lên men bùn được giữ lại từ 2-6 tháng, phụ thuộc vào điều kiện nhiệt
độ nước thải và nhiệt độ môi trường. Nước chuyển động qua máng theo nguyên tắc
giống bể lắng ngang.
• Bể UASB
Bể UASB được thiết kế bởi Lettinga và các cộng sự viên vào 1983 ở Netherlands.

Loại hầm ủ này thích hợp cho việc xử lý các chất thải có hàm lượng chất hữu cơ cao
và thành phần vật chất rắn thấp. Hầm ủ gồm 3 phần chính:
+ Phần bùn đặc ở dưới đáy hầm ủ
+ Một lớp thảm bùn ở giữa hầm
+ Dung dịch lỏng ở phía trên.
Nước thải được nạp vào hầm ủ từ đáy hầm, nó đi xuyên qua lớp thảm bùn rồi đi lên
trên và ra ngoài. Các chất rắn trong nước thải được tách ra bởi thiết bị tách chất khí và
chất rắn trong hầm. Các chất thải rắn sẽ lắng xuống lớp thảm bùn do đó nó có thời
gian lưu trữ trong hầm cao và hàm lượng chất rắn trong hầm tăng. Lúc hầm ủ mới bắt
đầu hoạt động, khả năng lắng của các chất rắn rất thấp nhưng khi nó đã được tích trữ
nhiều và tạo thành các hạt bùn thì khả năng lắng tăng lên và sẽ góp phần giữ lại các vi
sinh vật hoạt động. Khoảng 80-90% quá trình phân hủy diễn ra ở thảm bùn này. Thảm
bùn này chiếm 30% thể tích của hầm ủ UASB.
• Bể mêtan
18
Là công trình được xây dựng để lên men các loại bùn cặn trong nước thải. Bể được
xây dựng bằng bê tông cốt thép, có dạng hình tròn trên bề mặt, sản phẩm của quá trình
lên men chủ yếu là CH
4
(chiếm 60% lượng khí tạo thành).
Đối với việc xử lý nước thải sinh hoạt có yêu cầu đầu ra không quá khắt khe đối
với chỉ tiêu N và P, quá trình xử lý hiếu khi bằng bùn hoạt tính là quá trình xử lý sinh
học thường được ứng dụng nhất.
PHẦN 4. NGUYÊN TẮC VÀ QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI
19
LỰA CHN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
4.1. Nguyên tắc
Trên cơ sở tiêu chuẩn môi trường Việt Nam TCVN 5945:2005 – Nước thải công
nghiệp – Tiêu chuẩn thải và TCVN 5942-1995: Tiêu chuẩn nguồn nước mặt theo các
mục đích sử dụng, nước thải khi xả vào nguồn phải đáp ứng hai điều kiện sau:

a. Điều kiện cần:
Nước thải không được làm ô nhiễm, giảm chất lượng nước sử dụng ở hạ lưu điểm
xả. Tại điểm lấy nước gần nhất phía hạ lưu, nồng độ các chất ô nhiễm trong hỗn hợp
nước nguồn và nước thải không vượt quá giá trị giới hạn cho phép quy định theo mục
đích sử dụng đối với các loại nguồn nước mặt.
b. Điều kiện đủ:
Khi xả vào thủy vực, nước thải không được làm ô nhiễm nước ngay tại hạ lưu cống
xả. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải phải thấp hơn giá trị giới hạn cho phép
quy định khi xả ra các loại nguồn nước mặt khác nhau.
4.2. Quy trình xử lý nước thải.
- Xử lý sơ bộ:
+ Nước thải bệnh viện được khử trùng diệt khuẩn gây bệnh
+ Nước thải sản xuất được khử các chất độc hại như kim loại nặng, xianua, phenol.
- Xử lý bậc 1:
Nước thải toàn đô thị được tách rác, cát và lắng trong nước thải (các biện pháp cơ
học)
- Xử lý bậc 2:
Tách chất hữu cơ trong nước thải (biện pháp sinh học)
- Xử lý bậc 3:
Khử các chất dinh dưỡng và khử trùng nước thải (biện pháp sinh học, hóa học, hóa
lý).
- Tự làm sạch của nguồn:
Xả nước thải ra nguồn và tăng cường quá trình tự làm sạch của nguồn.
4.3. Lựa chọn sơ đồ xử lý nước thải cho đô thị
20
4.3.1. Cơ sở lựa chọn
- Quy mô (công suất) hệ thống thoát nước (thời hạn thiết kế, tiêu chuẩn cấp nước,
sự phát triển của thành phố).
- Mức độ xử lý nước thải cần thiết (đặc điểm và khả năng tự làm sạch nguồn nước,
điều kiện vệ sinh khi xả nước thải ra nguồn)

- Điều kiện tự nhiên (khí hậu, địa hình, địa chất công trình và địa chất thủy văn)
- Đặc điểm kinh tế - xã hội (nguồn tài chính, khả năng cung ứng nguyên vật liệu
xây dựng và vận hành công trình…)
- Sự tham gia của cộng đồng (sự chấp nhận của cộng đồng, đóng thuế nước thải,
giám sát hoạt động của dự án…)
4.3.2. Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học
- Công trình chính:
+ Song chắn rác và máy nghiền rác.
+ Bể lắng cát và sân phơi cát.
+ Bể lắng đợt 1.
+ Bể Metan, các công trình làm khô bùn cặn như sân phơi bùn, hệ thống làm khô
bùn cặn bằng biện pháp cơ học.
+ Hệ thống khử trùng và xả nước thải ra nguồn.
+ Bể lọc trọng lực hoặc hấp thụ bằng than hoạt tính.
21
- Điều kiện ứng dụng.
+ Nước thải có hàm lượng chất hữu cơ và chất độc hại nhỏ.
+ Nguồn nước có khả năng tự làm sạch lớn, có thể tiếp nhận được nước thải sau xử
lý cơ học.
4.3.3. Dây chuyền xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học.
- Các công trình chính
+ Các công trình và thiết bị chuẩn hóa chất.
+ Bể trộn: trộn đều hóa chất với chất thải.
+ Bể (ngăn) phản ứng
+ Bể lắng
- Điều kiện và phạm vi ứng dụng
+ Thường dung để xử lý nước thải công nghiệp
+ Nước thải không phải khử trùng và bùn cặn không phải ổn định.
4.3.4. Dây chuyền XLNT bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên
22

- Các công trình chính
+ Các công trình xử lý nước thải trong đất ướt.
+ Hồ sinh học.
- Điều kiện ứng dụng
+ Có đủ đất đai để xây dựng bãi đất ngập nước hoặc hồ sinh học.
+ Chế độ thoát nước mưa phụ thuộc theo mùa.
+ Mực nước ngầm trong khu vực thấp.
+ Giá thành xây dựng và giá thành quản lý thấp.
+ Phải được các cơ quan môi trường, cơ quan quản lý vệ sinh nguồn nước cho
phép.
4.3.5. Dây chuyền XLNT bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo.
- Các công trình chính:
23
+ Bể làm thoáng hoặc bể lắng kết hợp với đông tụ sinh học đặt trước bể lắng đợt
một để đảm bảo hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải trước khi đưa đi xử lý sinh
học nhỏ hơn 150 mg/l.
+ Các công trình sinh học, hoạt động theo nguyên lý dính bám
 Biophin nhỏ giọt
 Biophin cao tải.
+ Các công trình XLNT theo nguyên lý bùn hoạt tính. Các loại bể Aeroten:
 Aeroten không có ngăn tái sinh bùn.
 Aero ten có ngăn tái sinh bùn.
24
PHẦN 5. CC SỰ CỐ THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHP KHẮC PHỤC
TRONG QU TRÌNH VN HÀNH CC CÔNG TRÌNH XLNT
5.1. Hiện tượng không đồng nhất của hỗn hợp bùn.
- Xem xét tình trạng hoạt động của máy khuấy.
- Sửa chữa hoặc thay máy khuấy mới có công suất phù hợp hơn
5.2. Các vật thể cứng có trong hỗn hợp bùn hoặc các phụ kiện long khỏi máy có
thể làm hỏng các cánh khuấy và làm động cơ ngừng hoạt động.

Thực hiện tắt máy khuấy theo đúng quy trình, làm sạch các vật thể là nguyên nhân làm
ngừng hoạt động của thiết bị.
5.3. Xuất hiện hiện tượng không đồng nhất trong hỗn hợp bùn.
- Tăng tốc độ khuấy của máy khuấy,
- Thay máy khuấy mới có công suất phù hợp hơn.
5.4. Váng trắng xốp xuất hiện do tỷ lệ F:M cao
- Nuôi cấy làm tăng trưởng nồng độ bùn hoạt tính trong hệ thống bằng cách
+ Pha loãng nước thải đầu vào.
+ Duy trì nồng độ DO thích hợp trong hệ thống.
+ Tạm thời dừng việc xả bùn dư.
- Tái sinh, khôi phục lại bùn hoạt tính trong hệ thống
+ Tăng thời gian làm thoáng.
+ Duy trì nồng độ DO thích hợp trong hệ thống.
+ Giảm xả bùn dư.
- Điều chỉnh tỉ lệ BOD:N:P=100:5:1
Bổ sung thêm các hóa chất như phân đạm Ure, phân lân.
- Nếu do độ pH thì tiến hành trung hòa pH bằng hóa chất, tìm các nguyên nhân dẫn
đến sự thay đổi pH và khắc phục.
25