ĐỒ ÁN Đánh giá hiện trạng và các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước của công ty TNHH MTV Vạn Xuân Sông Công Thái Nguyên

1
Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Ngày nay vấn đề môi trường được các nước trên thế giới đặc biệt quan
tâm. Bởi lẽ ô nhiễm môi trường, suy thoái và những sự cố môi trường có ảnh
hưởng trực tiếp không chỉ trước mắt còn là lâu dài đến con người và thế hệ
mai sau.
Môi trường gắn liền với phát triển bền vững, điều đó có thể được đánh
giá thông qua chất lượng các thành phần môi trường không khí, đất, nước,
sinh thái; mức độ duy trì các nguồn tài nguyên tái tạo; việc khai thác và sử
dụng hợp lý các nguồn tài nguyên không tái tạo; nguồn vốn của xã hội dành
cho các hoạt động bảo vệ môi trường; khả năng kiểm soát của chính quyền
đối với các hoạt động kinh tế xã hội, tiềm ẩn các tác động tiêu cực đối với
môi trường, ý thức bảo vệ môi trường của người dân, v.v…(Nguyễn Ngọc
Nông và cs, 2011) [9].
Việc bảo vệ môi trường bao gồm: việc giải quyết ô nhiễm nước thải,
rác thải sinh hoạt, ô nhiễm do chất thải công nghiệp, nông nghiệp, sinh học,
các chất thải trong y tế… Để xử lý các loại chất thải trên là vấn đề nan giải và
phức tạp. Với mỗi loại chất thải trên chúng ta cần có những biện pháp xử lý
khác nhau từ khâu thu gom đến khâu tiêu hủy cuối cùng.
Đất nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa cùng
với nền kinh tế thị trường đòi hỏi các nhà máy, xí nghiệp đầu tư, đổi mới công
nghệ để đảm bảo số lượng cũng như chất lượng sản phẩm. Cùng với việc tạo
ra những sản phẩm có ích phục vụ cho con người là kèm theo những loại chất
thải được thải ra từ các hoạt động sản suất. Một loại sản phẩm cần rất nhiều
nước cho quá trình sản xuất đó là sản phẩm thép.
Công ty TNHH MTV Vạn Xuân là công ty cơ khí chuyên sản xuất
khuôn mẫu như: khuôn dập nóng, khuôn dập nguội, khuôn ép nhựa, khuôn
2
đùn nhôm, khuôn đúc…ngoài ra Công ty còn sản xuất các sản phẩm chữ, đồ

gá, dao phay (dao phay CNC, dao phay định hình…), nhiệt luyện, tôi cao tần,
thấm bề mặt, mạ Crom, Niken…
Các sản phẩm từ công ty sản xuất đều cần nhiều nước và nguồn nước
đó được xử lý như thế nào để đáp ứng nhu cầu về sức khỏe và yêu cầu
nghiêm ngặt của luật BVMT đối với chất lượng nước thải là vấn đề cần được
quan tâm của mọi người xung quanh khu vực nhà máy nói riêng và người dân
thị xã Sông Công nói chung.
Xuất phát từ thực tế đó và được sự đồng ý của Ban giám hiệu nhà trường
và ban chủ nhiệm khoa Tài Nguyên và Môi Trường, em tiến hành nghiên cứu đề
tài: “Đánh giá hiện trạng và các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường
nước của công ty TNHH MTV Vạn Xuân - Sông Công - Thái Nguyên.”
1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu chung
Đánh giá thực trạng nước thải của nhà máy nói chung từ đó làm cơ sở
khoa học thực tiễn để đánh giá tình hình nước thải ảnh hưởng đến sức khỏe
con người chịu ảnh hưởng từ nguồn nước đó như thế nào.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
+ Đánh giá công tác thu gom, xử lý nước thải tại công ty Vạn Xuân.
+ Đề xuất 1 số giải pháp để quản lý và xử lý nước thải.
+ Tạo môi trường tốt hơn cho các nhân viên trong công ty, công nhân
lao động và một môi trường sống sạch, đẹp.
1.3. Ý nghĩa
1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu
+ Nâng cao kiến thức và kỹ năng và học tập được kinh nghiệm thực tế
phục vụ cho công tác sau này.
+ Vận dụng và phát huy được các kiến thức được học tập và
nghiên cứu.
3
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
+ Đánh giá được lượng nước thải từ hoạt động sản xuất khuôn mẫu ảnh

hưởng đến sức khỏe con người như thế nào, từ đó giúp cho việc quản lý tốt
hơn về môi trường.
+ Đề xuất được một số biện pháp để quản lý, xử lý nước thải.
4
Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
2.1.1. Các khái niệm liên quan
* Khái niệm nước thải
Bên cạnh thuận lợi về tài nguyên nước phong phú và dồi dào, tài
nguyên nước ở quốc gia Việt Nam cũng đang đứng trước những thách thức
lớn như chất lương nước bị suy giảm, trong khi nhu cầu sử dụng nước ngày
càng tăng. Mức độ ô nhiễm nước ở một số khu công nghiệp, khu chế xuất,
cụm công nghiệp tập trung rất cao. Vì vậy bảo vệ môi trường không chỉ là
nhiệm vụ của các cấp lãnh đạo, các nhà khoa học mà là của toàn dân. Cuộc
sống sẽ trở nên khó khăn hơn khi môi trường bị suy giảm, do vậy công tác
đánh giá môi trường là việc làm hết sức cần thiết để bảo vệ môi trường. Do
vậy cần có cái nhìn toàn diện về nước thải cũng như nguồn nước thải.
Nước thải được định nghĩa là chất lỏng được thải ra từ các hoạt động
sản xuất công nghiệp, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt và đã bị thay đổi tính
chất ban đầu của chúng (Lê Văn Thiện, 2007) [7].
Trong nước thải có nhiều thành phần khác nhau, dó cũng chính là các
tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước. Một số tác nhân gây ô nhiễm chính và có
tính độc với con người, sinh vật như các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, các
kim loại nặng, các chất vô cơ, dầu mỡ, các hợp chất có mùi, vi sinh vật.
- Chất hữu cơ: Được chia làm 2 loại theo khả năng phân hủy sinh học,
bao gồm các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học (như các hợp chất
hydratcacbon, protein, chất béo). Để đánh giá hàm lượng các chất hữu cơ
dạng này người ta sử dụng thông số BOD (nhu cầu oxy sinh hóa). Các chất
hữu cơ khó phân hủy (như các chất polime, thuốc trừ sâu, các dạng

5
polyancol), để đánh giá hàm lượng các chất hữu cơ dạng này người ta sử dụng
thông số COD (nhu cầu oxy hóa học).
- Chất dinh dưỡng: một số dinh dưỡng có nguồn gốc từ nước thải như
amoni (NH
+
4
), nitrat (NO
3
-
), photpho (PO
4
3-
), sunphat (SO
4
2-
). Hàm lượng các
chất dinh dưỡng khá cao trong nước thải sinh hoạt khu dân cư, nước thải nhà
máy thực phẩm và hóa chất.
* Khái niệm về nguồn nước thải
Nguồn nước thải là nguồn phát sinh ra nước thải và là nguồn chủ yếu
gây ô nhiễm nước mặt, nước ngầm.
Theo Lê Văn Thiện (2007) [7], nguồn nước thải phân loại theo 3 các sau:
Phân loại theo nguồn nước thải: có 2 loại là nguồn gây ô nhiễm có thể
xác định và không xác định.
- Nguồn xác định hay nguồn điểm là nguồn gây ô nhiễm có thể xác
định được vị trí, bản chất, lưu lượng nước xả thải và các tác nhân gây ô nhiễm
(như cống xả nước thải).
- Nguồn không xác định là nguồn gây ô nhiễm không có điểm cố định,
không xác định được vị trí, bản chất, lưu lượng và tác nhân gây ô nhiễm,

nguồn này rất khó quản lý (như nước mưa chảy tràn quan động ruộng, đường
phố đổ vào sông ngòi, kênh rạch).
a. Phân loại theo tác nhân gây ô nhiễm:
Gồm các tác nhân lý hóa (màu sắc, mùi vị, nhiệt độ, chất rắn lơ lửng
BOD
5
, COD, độ dẫn điện), tác nhân hóa học (các kim loại nặng như Hg, Cd,
As … các chất hữu cơ), tác nhân sinh học như khuẩn Ecoli.
b. Phân loại theo nguồn gốc phát sinh (là cơ sở để lựu chọn biện
pháp quản lý và áp dụng công nghệ):
Gồm có 4 nguồn nước thải là nước thải sinh hoạt, nước thải công
nghiệp, nước thải nông nghiệp, nước thải tự nhiên. Tuy nhiên, người ta quan
6
tâm nhiều nhất đến nguồn nước thải sinh hoạt, nguồn nước thải công nghiệp
và nguồn nước thải y tế. Đây là một trong ba nguồn phát sinh nước thải lớn
nhất, có hàm lượng chất gây ô nhiễm nhiều nhất và ảnh hưởng nghiêm trọng
đến tài nguyên nước nói riêng và môi trường nói chung. Một số đặc điểm của
3 nguồn nước thải công nghiệp, bệnh viện và sinh hoạt như sau:
- Nước thải sinh hoạt: Là nước thải từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách
sạn, trường học,…thải ra quá trình sống của con người. Đặc điểm chứa nhiều
chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, giàu chất dinh dưỡng, nhiều vi khuẩn và có
mùi khó chịu (khoảng 58% chất hữu cơ, 24% chất vô cơ và vi sinh). Thành
phần nước thải có chứa hàm lượng BOD
5
= 250ml, COD =500 mg/l; Chất rắn
lơ lửng = 220 mg/l; pH = 6,8; photpho = 8 mg/l; N
tổng số
= 40 mg/l.
- Nước thải công nghiệp: là nước thải từ các cơ sở sản xuất công
nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải. Đặc điểm có chứa nhiều chất

độc hại (kim loại nặng: Hg, Pb, Cd, As, CN
-
,các chất hữu cơ khó phân hủy
sinh học như phenol, dầu mỡ,…các chất hữu cơ dễ phân hủy từ cơ sở sản xuất
thực phẩm). Nước thải công nghiệp không có đặc điểm chung và phụ thuộc
vào quá trình sản xuất, trình độ và bản chất của dây chuyền công nghệ sản
xuất, quy mô xử lý nước thải.
- Nước thải bệnh viện: đặc điểm của ô nhiễm nước thải bệnh viện là
ô nhiễm với mức BOD
5
,COD và SS tương đối cao, đặc biệt là các vi sinh
vật trong đó có nhiều chủng vi khuẩn gây bệnh như Samonella, Shygella,
enterobacters, virut viêm gan A Nước thải có mức độ ô nhiễm nặng từ
các nguồn hoạt động chuyên môn như phòng mổ, buồng khám bệnh, nước
từ bể phốt.
2.1.2. Một số ảnh hưởng của nước thải
Ảnh hưởng lớn nhất của nước thải là gây ra ô nhiễm môi trường nước
dẫn đến sự thay đổi thành phần và tính chất của nước vượt quá một ngưỡng
7
cho phép thì sự ô nhiễm nước đã ở mức nguy hiểm và gây ra một số bệnh cho
người và động vật. Một số ảnh hưởng của nước thải đến môi trường và sức
khỏe như sau:
- Ảnh hưởng tới môi trường: nước thải có chứa chất hữu cơ thuận lợi
cho sự phát triển của thực vật nhưng vượt quá sẽ gây hiện tượng phú dưỡng,
làm giảm lượng oxy trong nước, khi đó các loài thủy sinh sẽ bị chết do thiếu
oxy. Cùng đó là sự xuất hiện của các độc chất trong nước sẽ tác động đến
động thực vật thủy sinh và dần đi vào chuỗi thức ăn trong tự nhiên.
- Ảnh hưởng tới sức khỏe: Ô nhiễm môi trường nước tác động trực tiếp
đến sức khỏe con người, là nguyên nhân gây các bệnh như tiêu chảy (do virut,
vi khuẩn, vi sinh vật đơn bào), lỵ, trực trùng, tả, thương hàn, viêm gan, giun

sán. Các bệnh này gây suy dinh dưỡng, thiếu máu, thiếu sắt, gây kém phát
triển, tử vong ở trẻ em.
2.2. Tình hình sản xuất khuôn mẫu thế giới và ở Việt Nam
2.2.1.Tình hình sản xuất khuôn mẫu trên thế giới và châu Á
Trên thế giới, cuộc cách mạng về máy tính điện tử đã có tác động lớn
vào nền sản xuất công nghiệp. Đặc biệt, trong ngành công nghiệp chết tạo
khuôn mẫu hiện đại, công nghệ thông tin (CNTT) đã được ứng dụng rộng rãi,
để nhanh chóng chuyển đổi các quá trình sản xuất theo kiểu truyền thống sang
sản xuất công nghệ cao (CNC), nhờ đó các giai đoạn thiết kế và chế tạo
khuôn mẫu từng bước được tự động hóa. (CAD/CAM – trong đó: CAD là
thiết kế với sự trợ giúp của máy tính điện tử; CAM là sản xuất với sự trợ giúp
của máy tính điện tử, còn được gọi là gia công điều khiển số).
Các nước có nền công nghiệp tiên tiến như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài
Loan… đã hình thành mô hình liên kết tổ hợp, để sản xuất khuôn mẫu chất
lượng cao, cho từng lĩnh vực công nghệ khác nhau:
8
• Chuyên thiết kế chế tạo khuôn nhựa, khuôn dập nguội, khuôn dập
nóng, khuôn đúc áp lực, khuôn ép chảy, khuôn dập tự động…
• Chuyên thiết kế chế tạo các cụm chi tiết tiêu chuẩn, phục vụ chế tạo
khuôn mẫu như: các bộ đế khuôn tiêu chuẩn, các khối khuôn tiêu chuẩn, trụ
dẫn đường, lò so, cao su ép nhăn, các loại cơ cấu cấp phôi tự động…
• Chuyên thực hiện các dịch vụ nhiệt luyện cho các công ty chế tạo
khuôn.
• Chuyên cung cấp các loại dụng cụ cắt gọt để gia công khuôn mẫu;
• Chuyên cung cấp các phần mềm chuyên dụng CAD - CAM -
CIMATRON, CAE…
• Chuyên thực hiện các dịch vụ đo lường, kiểm tra chất lượng khuôn…
Những mô hình trên chính là mô hình liên kết mở, giúp các doanh
nghiệp có điều kiện đầu tư chuyên sâu vào lĩnh vực với việc ứng dụng CNC,
theo hướng tự động hóa quá trình sản xuất,nhằm nâng cao chất lượng sản

phẩn và phát huy tối đa năng lực thiết bị của mình. Điển hình là mô hình công
nghiệp sản xuất khuôn mẫu (CNSXKM) của Đài Loan. Năm 2002, Đài Loan
đã xuất khẩu khuôn mẫu đi các nước: Trung Quốc, Mỹ, Indonesia, Thái Lan,
Việt Nam…với tổng trị giá 18.311.271.000 đài tệ, tương đương với 48.726
tấn khuôn mẫu. Khuôn mẫu Đài Loan được đánh giá là đạt tiêu chuẩn quốc tế
nhưng giá thành chỉ bằng 50% giá nhập ngoại, do đã luôn ứng dụng cập nhật
những công nghệ mới (công nghệ vật liệu mới, công nghệ tự động hóa,
CNTT) vài quá trình sản xuất ( Diễn đàn cơ khí Việt Nam, 2010) [4].
Kinh nghiệm của Đài Loan – một quốc gia có ngành SXKM phát triển
cho thấy, họ luôn cập nhật công nghệ vật liệu mới và công nghệ tự động hóa
vào quá trình sản xuất. Một điểm quan trọng nữa là: sự liên kết chặt chẽ trong
sản xuất giữa các doanh nghiệp thuộc ngành CNKM. Hiệp hội Khuôn mẫu
Đài Loan (TMDIA) đã tập hợp, liên kết hơn 600 công ty; đã hình thành các
9
trung tâm thiết kế, các tổ hợp chế tạo khuôn mẫu cho từng lĩnh vực công
nghiệp. Đây chính là sự phân công và hợp tác lao động ở mức độ cao, giúp
các doanh nghiệp có điều kiện đầu tư chuyên sâu vào từng lĩnh vực với việc
ứng dụng CNC theo hướng tự động hóa sản xuất. Nhờ đó, họ có điều kiện
phát huy tối đa năng lực thiết bị của mình, nâng cao năng suất và chất lượng
sản phẩm; tập trung đầu tư và đổi mới thiết bị công nghệ. Cũng chính là nhờ
sự tập hợp, liên kết này mà doanh nghiệp tránh được tình trạng đầu tư trùng
lặp và giảm tối đa chi phí khấu hao thiết bị trong giá thành sản phẩm khuôn
mẫu. Điều này thể hiện rõ ở chất lượng và giá thành sản phẩm của Đài Loan
trên thị trường khuôn mẫu (Taiwan Mold & Die Industry Association, 2010) [16].
2.2.2. Tình hình sản xuất khuôn mẫu ở Việt Nam
Tại Việt Nam do hạn chế về năng lực thiết kế và chế tạo, các doanh
nghiệp hiện mới chỉ đáp ứng được một phần sản xuất khuôn mẫu phục vụ cho
chế tạo các sản phẩm cơ khí tiêu dùng và một phần cho các công ty liên doanh
nước ngoài. Với những sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật cao (máy giặt, tủ lạnh,
điều hòa, ô tô, xe máy…) hầu hết phải nhập bán thành phẩm hoặc nhập khuôn

từ nước ngoài vào sản xuất.
Một trong những nguyên nhân cần được đề cập đến là các doanh
nghiệp SXKM trong nước hiện đa phần hoạt động ở tình trạng tự khép kín,
chưa có sự phối hợp, liên kết với nhau để đi vào thiết kế và sản xuất chuyên
sâu vào một hoặc một số mặt hàng cùng chủng loại, trang thiết bị ở hầu hết
các cơ sở thuộc trình độ công nghệ thấp,hoặc có nơi đã đầu tư trang thiết bị
công nghệ cao nhưng sự đầu tư lại trùng lặp do chưa có sự hợp tác giữa các
doanh nghiệp sản xuất. Bên cạnh đó, nguồn nhân lực thiết kế, chế tạo và
chuyển giao công nghệ cũng bị phân tán. Cũng do sản xuất nhỏ lẻ nên ngay cả
việc nhập thép hợp kim làm khuôn mẫu cũng phải nhập khẩu với giá thành
10
cao. Những điều này giải thích vì sao chi phí SXKM của các doanh nghiệp
Việt Nam luôn lớn, dẫn đến hiệu quả sản xuất bị hạn chế.
Công nghiệp khuôn mẫu của Hà Nội lớn nhất cả nước song vẫn không
đáp ứng được nhu cầu về khuôn mẫu tại Hà Nội. Hầu hết vẫn phải nhập bán
thành phẩm hoặc khuôn từ nước ngoài. Nhu cầu về khuôn mẫu của Hà Nội
được thể hiện qua bảng 2.1 sau:
Bảng 2.1: Nhu cầu về khuôn mẫu của Hà Nội
STT Tên nhà máy Chủng loại Số lượng
1 Công ty Cơ Khí Thăng Long Khuôn dập 1.500 bộ
2 Công ty Điện cơ Thống Nhất Khuôn dập 75 bộ
3 Công ty chế tạo máy điện VN- HGR Khuôn dập 150 bộ
4 Công ty Xích líp Đông Anh Khuôn dập 500 bộ
2.3. Công nghệ sản xuất khuôn mẫu của Việt Nam
2.3.1. Đặc trưng nguyên liệu sản xuất
Các loại vật liệu được dùng làm khuôn:
a. Khuôn dập nguội:
* Vật liệu: DC53 (tức SKD11 cải tân)
- Đặc trưng: Độ cứng cao, chịu mài mòn , thích hợp với tôi ở nhiệt độ
cao, tính gia công, mài và wire cut tốt.

- Chuyên dụng: Khuôn dập nguội, khuôn die cast sản xuất hàng loạt,
khuôn đòi hỏi độ chính xác cao.
* Vật liệu: DC11 (tức tên gọi mới của SKD11)
- Đặc trưng: Tính chịu mài mòn tốt, độ dãn kích thước sau khi tôi
thấm thấp.
- Chuyên dụng: Khuôn dập nguội sản xuất hàng loạt.
* Vật liệu: DCX
11
- Đặc trưng: Tính gia công, hàn sửa khuôn tốt.
- Chuyên dụng: Dùng cho các loại khuôn dập hạng trung , sản xuất số
lượng ít.
* Vật liệu: DC3
- Đặc trưng: Còn gọi thép hoá cứng dưới hơi lạnh. Tính chịu mài mòn
rất cao.
- Chuyên dụng: Thường được dùng làm con lăn trong máy cán sắt,
khuôn dập nguội số lượng nhỏ.
* Vật liệu: GOA (tức tên gọi mới của SKS3)
- Đặc trưng: Tính tôi, chịu mài mòn tốt.
- Chuyên dụng: Dùng làm khuôn dập.
* Vật liệu: GO5
- Đặc trưng: Còn gọi là thép chuyên dụng làm frame . Tính tôi cao.
- Chuyên dụng: Dùng làm khuôn dập dạng blanking.
* Vật liệu: GO4
- Đặc trưng: Tính tôi tốt, độ biến dạng sau tôi thấp.
- Chuyên dụng: làm khuôn chính xác cao, các loại khuôn cần độ vát
tháo khuôn lớn.
* Vật liệu: CX1
- Đặc trưng: Độ cứng 50 HRC , Độ biến dạng sau xử lý nhiệt thấp.
- Chuyên dụng: Các loại khuôn dập chi tiết có thành mỏng, các chi tiết
bộ phận trong khuôn kim loại.

* Vật liệu: GO40F
- Đặc trưng: Độ cứng 40HRC, tính gia công tốt.
- Chuyên dụng: Dùng làm các loại khuôn đơn giản.
* Vật liệu: YK30 (tức tên mới của SKS93)
- Đặc trưng: Thép thíhc hợp với tôi dầu, dễ xử lý nhiệt.
12
- Chuyên dụng: Dùng sản xuất các loại khuôn dập nhỏ, số lượng ít.
Dùng làm Jig (đồ gá).
* Vật liệu: SLD-MAGIC
- Đặc trưng: Vật liệu mới nghiên cứu, không cần tôi thấm khuôn sau
gia công, độ cứng, dai cao, tính gia công cao, thích hợp với gia công cao tốc,
tính chịu mài mòn, va đập cao. Khuôn bằng SLD-MAGIC có thể sản xuất đến
300.000 shot mới cần tu sửa khuôn. Thành phần vật liệu không được công
khai vì HITACHI METAL đang xin bản quyền.
- Chuyên dụng: làm tất cả các loại khuôn từ dập nguội đến Die-casting.
b. Khuôn dập nóng, khuôn Die Casting:
* Vật liệu: DHA1 (tên mới của SKD61 cải tân)
- Chuyên dụng: Làm khuôn die cast, khuôn đùn, khuôn dập nóng.
* Vật liệu: DH31-S
- Đặc trưng: tính tôi và chịu nhiệt cao, cường độ cao, tính chịu mài mòn
cao, nếu dùng phương pháp HIT và AHIT để xử lý nhiệt thì tuổi thọ của
khuôn sẽ rất cao.
- Chuyên dụng: làm khuôn Die cast cao tính năng, khuôn díe cast loại
lớn, khuôn dập nóng loại lớn.
* Vật liệu: DHA (tên mới của DKD61 cải tân)
- Đặc trưng: Tính tôi cao, độ biến dạng sau xử lý nhiệt thấp, tính thử
nóng (heat checking) tốt.
- Chuyên dụng: Khuôn Die Cast, khuôn dập nóng.
* Vật liệu : DH2F
- Đặc trưng: Độ cứng 40HRC.

- Chuyên dụng: làm khuôn Die Cast, khuôn đúc nhựa, các loại pin
trong khuôn.
c. Các loại khuôn rèn, khuôn đùn nóng:
13
* Vật liệu: DH62 (tên gọi mới của SKD62)
- Đặc trưng: Độ kháng mềm cao, tính chịu mài mòn tốt.
- Chuyên dụng: Khuôn dập nóng, khuôn đùn.
* Vật liệu: DH32
- Đặc trưng: Chuyên dùng làm khuôn chịu được lực va đập, cao tốc,
nhiệt độ cao, thích hợp với các loại khuôn dập nóng, khuôn rèn cao tốc.
* Vật liệu: DFA (tên gọi mới của SKT4 cải tân)
- Đặc trưng: Tính chịu va đập cao.
- Chuyên dụng: Khuôn rèn, khuôn đùn, búa máy.
Nguyên liệu C45 gồn Fe và C, trong đó nồng độ cacbon có trong thép
là 0,45%, C45 được xếp vào loại vật liệu có tính cacbon trung bình, thường
được dùng thiết kế trục, bánh răng… khái niệm lý hóa của sắt cacbon như
sau: Thép cacbon là một hợp kim có hai thành phần cơ bản chính là sắt và
cacbon, trong khí các nguyên tố có mặt trong thép cacbon là không đá kể.
Thành phần phụ trợ trong thép cacbon là mangan (đối đa 1,65%), silic (tối đa
0,6%), và đồng (tối đa 0,6%). Lượng cacbon trong thép càng giảm thì độ dẻo
của thép cacbon càng cao. Hàm lượng cacbon trong thép tăng lên cũng làm
cho thép tăng độ cứng, tăng thêm độ bền cũng như làm giảm tính dễ uốn và
giảm tính hàn. Hàm lượng cacbon trong thép tăng lên cũng kéo theo làm giảm
nhiệt độ nóng chảy của thép (Hội cơ khí kỹ thuật Nhật Bản, 2007) [6].
Hiện nay, khuôn đùn ép nhôm hình được sản xuất chủ yếu bằng thép
SKD61 theo tiêu chuẩn JIC G4404 (1983) của Nhật Bản, có thành phần C =
0,32-0,42%, Mn = 0,5%, Cr = 4,5-5,5%, Mo = 1-1,5%, V = 0,8-1,2%.
Việt Nam thường thông dụng các loại thép trên làm khuôn vì các
yếu tố sau:
- Giá thành vừa phải

- Sử dụng khuôn nóng là chủ yếu (các mặt hàng ép nhựa)
- Vì độ chính xác của các sản phẩm ép nhựa không cần cao (các mặt
hàng như thau nhựa, xô nhựa, ghế nhựa, ly nhựa… không cần theo chuẩn) mà
chú trọng về mẫu mã là chủ yếu, cho nên khuôn không cần có cơ tính cao nên
không cần dùng vật liệu thép có cơ tính cao.
2.3.2. Công nghệ sản xuất khuôn mẫu quy mô công nghiệp
14
Sử dụng công nghệ khuôn mẫu trong sản xuất có một ưu điểm vượt trội
so với các công nghệ gia công khác là tạo ra năng suất cao, số lượng sản
phẩm lớn, ít phải gia công lại nên đáp ứng được yêu cầu về sự đa dạng sản
phẩm từ đơn giản đến phức tạp, với thời gian triển khai sản xuất nhanh.
Bản thân khuôn mẫu cũng là sản phẩm của ngành cơ khí chế tạo tích hợp
rất sâu các lĩnh vực công nghệ và giá trị tri thức. Rất nhiều tiến bộ kỹ thuật hàng
đầu thế giới hiện nay trong lĩnh vực thiết kế, công nghệ vât liệu, công nghệ gia
công chế tạo, tự động hóa đã và đang được thế hiện trong chế tạo khuôn mẫu. Một
số nước như Đài Loan, Trung Quốc,… đã phát triển chế tạo khuôn mẫu trở thành
ngành công nghiệp xuất khẩu quan trọng, thu về số ngoại tệ rất lớn.
Có thể nói chế tạo khuôn mẫu là ngành công nghiệp công nghệ cao bởi
nó đòi hỏi độ phức tạp, độ khó rất cao từ giai đoạn thiết kế cho đến gia công
chế tạo. Gia công chế tạo khuôn mẫu hầu hết phải sử dụng thiết bị máy móc
đầu tư rất tốn kém như các trung tâm gia công CNC có độ chính xác cao, tốc
độ gia công lớn, lập trình tự động hóa và các thiết bị rà khuôn, đo kiểm chính
xác. Để đạt được trình độ cao, đòi hỏi phải có các thiết bị chuyên dùng khác
như thiết bị sao chép, tái tạo dữ liệu sản phẩm, thiết bị tạo mẫu nhanh…Về
thiết kế, để đạt được trình độ chuyên nghiệp phải sử dụng các phần mềm thiết
kế có bản quyền CAD/CAM/CAE khá đắt tiền. Phần mềm thiết kế khuôn mẫu
tới nay không chỉ dừng lại như các phần mềm thiết kế thông thường mà đã
phát triển thêm các phần mềm chuyên dụng như phần mềm mô phỏng các quá
trình hóa lý diễn ra trong sử dụng khuôn mẫu, phần mềm kiểm tra lỗi khi lập
trình thiết kế… qua đó giúp giảm thiểu cao nhất lỗi và khuyết tật trong chế

tạo khuôn mẫu. Chế tạo khuôn mẫu còn đòi hỏi phải có kiến thức sâu rộng về
công nghệ vật liệu, công nghệ nhiệt luyện, hóa, lý… Và trên hết, chế tạo
khuôn mẫu phải có được đội ngũ nhân lực trình độ cao không những phải
được đào tạo bài bản về chuyên môn mà còn phải thường xuyên tìm tòi, tích
lũy được bí quyết, kinh nghiệm trong thực tế. Nhà thiết kế khuôn mẫu giỏi đòi
hỏi phải có đầu óc sáng tạo cao, khả năng tưởng tượng cao về cơ cấu hình ảnh
và kết cấu chi tiết, nhưng đồng thời phải có tác phong làm việc rất cẩn thận,
nghiêm túc, tỷ mỷ và thận trọng…
15
Chế tạo khuôn mẫu là hoạt động sản xuất tạo ra giá trị gia tăng cao do
chi phí khuôn mẫu không phụ thuộc nhiều vào vật tư nguyên liệu mà phụ
thuộc rất nhiều vào trình độ kinh nghiệm, tri thức, khả năng sáng tạo của
người thiết kế, đồng thời cũng phụ thuộc rất nhiều vào độ khó, độ chính xác,
độ phức tạp khi chế tạo gia công. Một bộ khuôn mẫu sản phẩm nhựa nhỏ nhưng
phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao như bộ khuôn làm vỏ máy điện thoại di động chỉ
nặng 200 kg có thể có giá trị hàng trăm nghìn USD, cao gấp 3 đến 4 lần bộ khuôn
mẫu làm mũ bảo hiểm thông thường, trong khi bộ khuôn này chỉ nặng bằng 1/3 đến
1/4 so với bộ khuôn mẫu mũ bảo hiểm (Tạp chí công nghiệp Việt Nam, 2011) [13].
2.3.3. Các công đoạn trong quá trình sản xuất
Hình 2.1: Sơ đồ sản xuất khuôn mẫu
Quét sản phẩm mẫu
Thiết kế sản phẩm 3D
Thiết kế khuôn
Đặt phôi và phụ kiện khuôn
Lập trình công nghệ gia
công CNC
Gia công lòng khuôn,
đánh bóng
Lắp ráp
Thử khuôn

16
- Sản phẩm mẫu: lấy sản phẩm mẫu cần làm khuôn quét trên máy tính.
- Thiết kế sản phẩm 3D:
Thông thường để dựng file 3D sản phẩm theo phương pháp truyền
thống, các doanh nghiệp sản xuất khuôn mẫu thường phải tiến hành theo
phương pháp đo vẽ thủ công và đối tượng thường có hình dạng đơn giản,
hoặc không thì rất mất thời gian và độ chính xác rất thấp. Thời gian gần đây,
một số doanh nghiệp SXKM đã mạnh dạn đầu tự một số loại máy đo 3 chiều
CMM, máy đo cánh tay (Arm), phần nào cải thiện được khả năng dựng 3D
cho các đối tượng có hình dạng phức tạp hơn. Nhưng nhược điểm của các
thiết bị này là mất thời gian thiết lập, phải cố định đối tượng cần quét, tốn
nhiều công sức, chi phí, tính cơ động không cao, phụ thuộc vào điều kiện
nhiệt độ, độ ẩm không khí và không có khả năng quét các đối tượng có kích
thước lớn như phụ tùng ô tô, xe máy… và điều quan trọng là mất rất nhiều
thời gian, dẫn đến đẩy giá thành lên cao làm mất tính cạnh tranh.
Với thực trạng đó, một số các giáo viên trẻ của Khoa Cơ khí thuộc Đại
học Thủy Lợi đã nắm bắt công nghệ mới và cùng thành lập một trung tâm
dịch vụ lấy tên là: “Trung tâm dịch vụ công nghệ 3D” gọi tắt là 3DTECH với
mục tiêu hỗ trợ cho doanh nghiệp sản xuất khuôn mẫu.
Bên cạnh lĩnh vực chủ yếu quét 3D, trung tâm 3DTECH cũng triển
khai một số dịch vụ khác như in nhanh 3D phục vụ cho nhu cầu xem trước
sản phẩm mẫu, dịch vụ kiểm tra, quản lý chất lượng sản phẩm bằng 3D ứng
dụng trong chế tạo sản phẩm đòi hỏi có độ chính xác cao như sản phẩm điện
tử, điện lạnh, ô tô, hàng không…( Đại học Thủy Lợi Hà Nội, 2010) [5].
Đối với các doanh nghiệp sản xuất việc kết hợp với những đơn vị có
mô hình hoạt động giống như 3DTECH đang được nhân rộng và phát triển.
-Thiết kế khuôn:
17
Được làm trên phần mềm máy tính, áp dùng các công nghệ của đồ họa
các kỹ sư thiết kế tạo ra khuôn đáp ứng được nhu cầu cần thiết.

- Đặt phôi thép và phụ kiện khuôn: nhập các sản phẩm phôi thép và phụ
kiện đạt chất lượng cần thiết về sản xuất.
- Lập trình công nghệ gia công CNC: thực hiện trên máy tiện CNC
- Gia công lòng khuôn: thực hiện bán thủ công
- Đánh bóng: làm bằng máy đánh bóng bề mặt.
- Lắp ráp: Công nhân lắp ráp thủ công.
- Thử khuôn: Thử khuôn, theo dõi, ghi nhận & báo cáo kết quả:
+ Tình trạng hoạt động của khuôn
+ Tình trạng sản phẩm
+ Ghi chép thông số ép của từng khuôn đã thử
+ Kiểm soát các loại nhựa trong công việc thử khuôn
+ Chịu trách nhiệm về kết quả thử khuôn.
(Nguồn: Tạp chí việc làm 24h, 2011) [14]
2.3.4. Hiện trạng môi trường của quá trình sản xuất
Do đặc thù sản xuất khuôn mẫu cần nhiều nước, máy móc kỹ thuật
nhiều nên không tránh khỏi những tác động đến môi trường cụ thể như sau:
- Gây ô nhiễm không khí: bụi, ồn, nhiệt do các công đoạn cắt thép, gia
công, đánh bóng…
- Gây ô nhiễm nước: do các hoạt động sinh hoạt của các bộ công nhân viên,
do hoạt động sản xuất cần nhiều nước làm mát và do nước mưa chảy tràn.
- Gây ô nhiễm đất: rác thải rắn được sinh ra trong quá trình sản xuất
(cắt, gọt sinh ra phoi thép ) và sinh hoạt của công nhân viên nhà máy.
2.3.5. Các biện pháp kỹ thuật áp dụng đề xử lý nước thải đối với ngành sản
xuất khuôn mẫu
Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của nhà máy phối hợp với cả hệ
thống nước chảy tràn ra bể xử lý sơ cấp. tại đây xử lý ngăn dầu mỡ và làm
giảm các chất độc hại bằng VSV hiếu khí và kị khí.
18
Hệ thống nước thải sản xuất được tuần hoàn toàn bộ tránh lãng phí.
Lượng nước không dùng được nữa được đóng thùng đề xử lý sau.

2.3.6. Nghiên cứu trên thế giới và trong nước về xử lý nước thải công nghiệp
2.3.6.1. Nghiên cứu trên thế giới
Cùng với sự phát triển của sản xuất công nghiệp, xử lý nước thải đang
là vấn đề vô cùng quan trọng, bảo đảm cho sự trong sạch môi trường sống
đồng thời góp phần phát triển bền vững nền kinh tế của mọi quốc gia trên thế
giới. Tại nhiều nước có nền công nghiệp phát triển cao như Nhật, Anh, Mỹ,
Pháp…các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp đã được nghiên cứu và đưa
vào ứng dụng từ lâu đem lại hiệu quả kỹ thuật, kinh tế xã hội vô cùng to lớn.
Trên thế giới có nhiều hãng đi đầu trong lĩnh vực xử lý nước thải như
USFilter, Aquatec Maxcon, HWC (Hunter Water Corporation), Inc…đã đưa
ra các giải pháp xử lý nước thải hiện đại. Những công nghệ tự động hóa của
những công ty hàng đầu thế giới như SIEMENS, AB, YOKOGAWA, GF
Signet… được xử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải. Có thể nói trình độ tự
động hóa xử lý nước thải đã đạt được mức cao, tất cả các công việc giám sát,
điều khiển đều có thể thực hiện được tại một trung tâm, tại đây người vận
hành được hỗ trợ các công cụ đơn giản, dễ sử dụng như giao diện đồ họa trên
PC, điều khiển bằng click chuột… góp phần nâng cao hiệu quả cho công việc
quản lý điều hành dây chuyền công nghệ.
Có 3 công nghệ trong xử lý nước thải chủ yếu hiện nay:
* Công nghệ lý hóa:
Trong nước thải chưa các chất không tan ở dạng lơ lửng. Để tách các
chất này ra khỏi chất thải thường dùng các phương pháp cơ học như lọc qua
song chắn rác, lắng dưới tác dụng của trọng lực hoặc lực ly tâm và lọc.
Công nghệ xử lý hóa lý thường dùng hóa chất để xử lý chất ô nhiễm
như phương pháp đông tụ - đông tụ làm tăng nhanh quá trình lắng các chất lơ
19
lửng phân tán nhỏ… người ta dùng phương pháp đông tụ, khi đó nồng độ các
chất màu, mùi, lơ lửng sẽ giảm xuống. Các chất đông tụ thường dùng là nhôm
sunfat, sắt sunfat, sắt clorua.
* Công nghệ sinh học:

- Bể lọc nhỏ giọt Trickling Filter
- Đĩa lọc sinh học Rotating Biological Contactor
- Bể Aerotank
- Bể xử lý sinh học tiếp xúc kỵ khí với dòng nước từ dưới lên: upflow
Anearobic
- Mương oxy hóa.
* Công nghệ kết hợp:
Đó là sự kết hợp xử lý qua các quá trình xử lý theo các phương pháp
khác nhau được tích hợp trong một công nghệ xử lý nhằm xử lý hiệu quả
nước thải ô nhiễm.
- Công nghệ USBF
- Công nghệ MULTECH
- Công nghệ SBR. (Nguồn: Tạp chí Việt Tech, 2010) [15].
2.3.6.1. Nghiên cứu ở trong nước
Xử lý nước thải công nghiệp là nhu cầu bức thiết của nước ta. Hiện nay
theo thống kê thì trên cả nước hầu như các doanh nghiệp đều có hệ thống xử
lý nước thải (HTXLNT). Vấn đề ở đây là đa số các HTXLNT đều không đạt.
Nguyên nhân đến từ vài khía cạnh:
- Do chủ đầu tư cố tình gây nên. Chi phí xử lý nước thải có giá thành từ
4.000-15.000đ, nếu một nhà máy lớn như Vedan thải ra mỗi ngày trên 5000m
3
thì chi phí vận hành sẽ là 50.000.000 đồng. Số tiền bỏ ra hàng tháng sẽ là mấy
tỷ đồng. Các nhà máy có khối lượng nước thải như Vedan rất nhiều, vì lợi
nhuận nên họ đã lén lút xả ra môi trường gây hậu quả nghiêm trọng.
20
- Do các công ty xây dựng hệ thống xử lý: HTXLNT được tư vấn, thiết
kế, lắp đặt… không sát với thực tế dẫn đến khi vận hành gặp khó khăn, trục
trặc như trường hợp của công ty dệt nhuộm Phong Phú, công ty Rostaing …
- Do người vận hành hệ thống xem nhẹ công tác vận hành, điều khiển
hệ thống khiến chủ đầu tư mất nhiều tiền bạc và thời gian. Công tác vận hành

hệ thống xử lý rất phức tạp, cần có kỹ sư chuyên ngành môi trường đảm nhận
và theo dõi sát quá trình xử lý.
Nước thải nói chung có chứa nhiều chất ô nhiễm khác nhau, đòi hỏi
phải xử lý bằng những phương pháp thích hợp khác nhau. Sau đây là các
phương pháp xử lý nước thải của Việt Nam (Môi Trường Việt Nam, 2011) [8]:
- Phương pháp xử lý lý học
- Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý
- Phương pháp sinh học kỵ khí
- Phương pháp sinh học hiếu khí.
a. Phương pháp xử lý lý học
Trong nước thải chứa các chất không tan dạng lơ lửng. Để tách các
chất này ra khỏi nước thải thường sử dụng các phương pháp cơ học như lọc
qua song chắn rác hoặc lưới chắn rác, lắng dưới tác dụng của trọng lực và
lực li tâm và lọc. Tùy theo kích thước, tính chất lý hóa, nồng độ chất lơ
lửng, mức độ cần làm sạch và lưu lượng nước thải mà lựa chọn công nghệ
xử lý thích hợp.
- Song chắn rác:
Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý trước hết phải qua song chắn rác. Tại
đây các thành phần rác có kích thước lớn như: đồ hộp, cành cây, bao nilon…
được giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn. Đây là
bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện thuận lợi cho hệ thống
xử lý nước thải.
21
Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại thô,
trung bình và mịn. Song chắn rác thô có khoảng cách trung bình từ 60 – 100
mm và song chắn rác mịn có khoảng cách 10 – 25 mm. Theo hình dạng có thể
phân thành song chắn rác hoặc lưới chắn rác. Song chắn rác có thể đặt cố định
hoặc di động.
Song chắn rác có thể làm bằng kim loại đặt ở cửa vào kênh dẫn,
nghiêng một góc 45 – nếu làm sạch thủ công, nghiêng một góc 75 – nếu làm

sạch bằng máy. Tiết diện của song chắn có thể tròn, vuông hoặc hỗn hợp.
Song chắn tiết diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắc bởi các vật
giữ lại. Do đó, thông dụng hơn hết là thanh có tiết diện hỗn hợp cạnh vuông
góc phía sau và cạnh tròn phía trước hướng đối diện với dòng chảy. Vận tốc
nước chảy qua song chắn giới hạn 0,6 – 1m/s. Vận tốc cực đại dao động trong
khoảng 0,75 – 1m/s để tránh lọt rác qua song chắn. Vận tốc cực tiểu là 0,4 m/s
để tránh phân hủy các chất thải rắn.
- Lắng cát:
Bể lắng cát được thiết kế để tách các tạp chất vô cơ không tan có kích
thước từ 0,2 – 2mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bị
cát, sỏi bào mòn, tránh tắc đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng công trình phía
sau. Bể lắng cát có thể phân thành hai loại: bể lắng ngang và bể lắng đứng.
Ngoài ra để tăng hiệu quả lắng cát thổi khí cũng được sử dụng rộng rãi.
Vận tốc dòng chảy trong bể lắng ngang không được vượt quá 0,3 m/s.
Vận tốc này cho phép các hạt cát, hạt sỏi và các hạt vô cơ khác lắng xuống đáy,
còn hầu hết các hạt hữu cơ không lắng và được xử lý ở công trình tiếp theo.
- Lắng:
Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải (bể
lắng đợt 1) hoặc cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông hay quá trình xử
22
lý sinh học (bể lắng đợt 2). Theo dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng
ngang và bể lắng đứng.
Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phương ngang qua bể với
vận tốc không lớn hơn 0,01 m/s và thời gian lưu nước thừ 1,5 – 2,5 h. Các bể
lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước thải lớn hơn 15000
m3/ngày. Đối với bể lắng đứng, nóc thải chuyển động theo phương thẳng
đứng từ dưới lên đến vách tràn với vận tốc từ 0,5 – 0,6 m/s và thời gian lưu
nước trong bể dao động khoảng 45 – 120 phút. Hiệu suất lắng của bể lắng
đứng thường thấp hơn bể lắng ngang từ 10 – 20 %.
- Tuyển nổi:

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở
dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém khỏi pha lỏng. Trong
một số trường hợp, quá trình này còn được dùng để tách các chất hòa tan như
các chất hoạt động bề mặt. Trong xử lý nước thải, quá trình tuyển nổi thường
được sử dụng để khử các chất lơ lửng, làm đặc bùn sinh học. Ưu điểm cơ bản
của phương pháp này là có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ, nhẹ, lắng chậm
trong thời gian ngắn.
Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào
pha lỏng. Các bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn. Khi khối lượng riêng
của tập hợp bọt khí và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, cặn sẽ theo bọt
nổi lên bề mặt.
Hiệu suất quá trình tuyển nổi phụ thuộc vào số lượng, kích thước bọt
khí, hàm lượng chất rắn. Kích thước tối ưu của bọt khí nằm trong khoảng 15 –
30 micromet (bình thường từ 50 – 120 micromet). Khi hàm lượng hạt rắn cao,
xác xuất va chạm và kết dính giữa các hạt sẽ tăng lên, do đó, lượng khí tiêu
tốn sẽ giảm. Trong quá trình tuyển nổi, việc ổn định kích thước bọt khí có ý
nghĩa quan trọng.
23
b. Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý
- Trung hòa:
Nước thải chứa acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH về
khoảng 6,5 – 8,5 trước khi thải vào nguồn nhận hoặc sử dụng cho công nghệ
xử lý tiếp theo. Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách:
+ Trộn lẫn nước thải acid và nước thải kiềm;
+ Bổ sung các tác nhân hóa học;
+ Lọc nước acid qua vật liệu có tác dụng trung hòa;
Hấp thụ khí acid bằng nước kiềm hoặc hấp thụ ammoniac bằng nước acid.
- Keo tụ, tạo bông:
Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo
mịn phân tán, kích thước các hạt thường dao động từ 0,1 – 10 micromet. Các

hạt này không nổi cũng không lắng, và do đó tương đối khó tách loại. Vì kích
thước hạt nhỏ, tỷ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện
tượng hóa học bề mặt trở nên rất quan trọng.
Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do
lực hút Vander Waals giữa các hạt. Lực này có thể dẫn đến sự kết dính giữa
các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm
xảy ra nhờ chuyển động Brown và do tác động của sự xáo trộn. Tuy nhiên
trong trường hợp phân tán cao, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy
tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang tích điện, có thể là điện tích âm hoặc điện
tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự ion
hóa các nhóm hoạt hóa. Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hóa nhờ
lực đẩy tĩnh điện.
Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hòa điện tích bề mặt của
chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ. Các hạt keo đã bị trung hòa
24
điện tích có thể liên kết với các hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước
lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông.
c. Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có
trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như H
2
S, Sunfit, Amoniac, Nito…
dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô
nhiễm. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất để làm thức ăn.
Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể phân thành 2 loại:
+ Phương pháp kị khí sử dụng nhóm vi sinh vật kị khí, hoạt động trong
điều kiện không có oxy.
+ Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động
trong điều kiện cung cấp oxy liên tục.
Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy

hóa sinh hóa. Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hòa tan, cả chất keo
và chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi
sinh vật theo 3 giai đoạn chính như sau:
+ Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng đến bề mặt tế bào vi sinh vật.
+ Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch
nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào.
+ Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và
tổng hợp tế bào mới.
Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ,
hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ
thống xử lý. Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến
tốc độ phản ứng sinh hoá là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước
thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng và các yếu tố vi lượng.
- Phương pháp sinh học kỵ khí:
25
Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức
tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Tuy nhiên
phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn
giản như sau:
Vi sinh vật
Chất hữu cơ —————> CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới
Một cách tổng quát quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử;
+ Giai đoạn 2: acid hóa;
+ Giai đoạn 3: acetate hóa;
+ Giai doạn 4: methan hóa.
Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá
trình tiếp xúc kỵ khí (Anaerobic Contact Process), quá trình xử lý bằng lớp
bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB);
Qúa trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như

quá trình lọc kỵ khí (Anaerobic Filter Process).
- Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí:
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn:
+ Oxy hóa các chất hữu cơ;
+ Tổng hợp tế bào mới;
+ Phân hủy nội bào.
Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở
điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các công trình xử lý nhân tạo, người
ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa nên quá trình xử lý có
tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều. Tùy theo trạng thái tồn tại của vi sinh
vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành: