các công nghệ trong xử lý nước thải

Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
Nhiệm vụ 1 : Nước thải đô thị và các phương pháp xử lý
1.1. Nước thải đô thị
1.1.1. Khái niệm
Nước thải là nước đã bị thay đổi đặc điểm, tính chất do sử dụng hoặc do các
hoạt động của con người xả vào hệ thống thoát nước hoặc ra môi trường. [1] Có thể
hiểu nước thải = nước cấp + tạp chất
Nước thải đô thị là hỗn hợp chất lỏng trong hệ thống cống thoát nước của một
đô thị bao gồm các loại nước thải được liệt kê sau đây:
- Nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt là nước thải ra từ các hoạt động sinh hoạt
của con người như ăn uống, tắm giặt, vệ sinh cá nhân.[1]
- Nước thải thương mại, dịch vụ: Nước thải không chứa các chất độc tố, chất nguy hại
từ các khu thương mại, có thành phần chính tương tự nước thải sinh hoạt, tuy nhiên
cũng có thể có một hoặc một vài chất có nồng độ lớn hơn so với nước thải sinh hoạt.
Loại hình nước thải này cũng bao gồm nước thải phát sinh từ các cơ sở dịch vu ăn
uống, cơ sở giặt là, cở sơ chăn nuôi gia súc gia cầm, dịch vụ chăm sóc sức khỏe với
điều kiện là không chứa các chất độc tố, chất nguy hại và chất thải công nghiệp.[2]
- Nước chảy tràn: Nước chảy tràn trên mặt đất do nước mưa, rửa đường sá.Đây là loại
nước thải sau khi mưa chảy tràn trên mặt đất và lôi kéo các chất cặn bã, dầu mỡ,… khi
đi vào hệ thống thoát nước.[3]
1.1.2. Lưu lượng, tính chất và thành phần
 Nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh họat là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh
hoạt của cộng đồng : tắm , giặt giũ , tẩy rữa, vệ sinh cá nhân,…chúng thường được
thải ra từ các các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ, và các công trình công
cộng khác. Lượng nước thải sinh họat của khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu
chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước. Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt
của các khu dân cư dô thị thường là từ 100- 250 l/người .ngđ với các nước đang phát
triển 150- 500 l/người .ngđ với các nước phát triển. Ở nước ta hiện nay tiêu chuẩn cấp
nước giao động từ 120- 180 l/ người.ngđ đối với khu vực nông thôn tiêu chuẩn cấp
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT

GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 1
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
nước sinh hoạt 50- 100 l/ người.ngđ. Thông thường tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt lấy
bằng 90-100% tiêu chuẩn cấp nước. Ngoài ra lượng nước thải sinh hoạt của khu dân
cư còn phụ thuộc vào điều kiện trang thiết bị vệ sinh nhà ở, đặc điểm khí hậu thời tiết
và tập quán sinh hoạt của người dân.[4]
Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm 2 lọai:
- Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh
- Nước thải nhiễm bẫn do các chất thải sinh họat: cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa trôi,
kể cả làm vệ sinh sàn nhà.
Nước thải sinh họat chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra
còn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chất hữu
cơ chứa trong nước thải sinh họat bao gồm các hợp chất như protein (40 – 50%);
hydrat cacbon (40 - 50%) gồm tinh bột, đường và xenlulo; và các chất béo (5 -10%).
Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh họat dao động trong khỏang 150 – 450%
(mg/l) theo trọng lượng khô. Có khoảng 20 – 40% chất hữu cơ khó phân hủy sinh học.
Ở những khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh họaat không
được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm
trọng.[5]
Bảng1.1: Tải trọng chất thải trung bình 1 ngày tính theo đầu
người [6]
Các đại lượng Khối lượng (g/người.ngày)
Chất rắn lơ lửng(SS) 60-65
BOD
5
của nước thải đả lắng 30-35
BOD
5
của nước thải chưa lắng 65
Nito của các muối amoni (N- NH

4
) 8
Phốt phát 3,3
Clorua(Cl
-
) 10
Chất hoạt động bề mặt 2- 2,5
B
ảng1.2
Tính toán cho thành phố Đà Nẵng:
Tiêu chuẩn thải nước trung bình 180 L/người.ngđ
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 2
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
Các đại lượng Nồng độ (mg/l)
Chất rắn lơ lửng(SS) 361,1
BOD
5
của nước thải đả lắng 194,4
BOD
5
của nước thải chưa lắng 361,1
Nito của các muối amoni (N- NH
4
) 44,4
Phốt phát 18,3
Clorua(Cl
-
) 55,6
Chất hoạt động bề mặt 13,9

Bảng1.3Thành phần nước thải sinh họat phân tích theo các phương pháp của
APHA[7]
Các chất
(mg/l)
Mức độ ô nhiễm
Nặng Trung bình Thấp
Tổng chất rắn 100 500 200
Chất rắn hòa tan 700 350 120
Chất rắn không hòa tan 300 150 8
Tổng chất rắn lơ lững 600 350 120
Chất rắn lắng 12 8 4
BOD5 300 200 100
DO 0 0 0
Tổng Nito 85 50 25
Nito hữu cơ 35 20 10
N – NH4+ 50 30 15
N – NO2- 0,1 0,05 0
N – NO3- 0,4 0,2 0,1
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 3
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
Clorua 175 100 15
Độ kiềm 200 100 50
Chất béo 40 20 0
Tổng Phospho - 8 -
 Nước thải thương mại, dịch vụ
Lượng nước sử dụng cho các hoạt động này thay đổi theo mức độ đô thị hóa và
các thói quen địa phương. Lượng nước thải một số cơ sở dịch vụ và công trình công
cộng thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1.4 Tiêu chuẩn thải nước một số cơ sở dịch vụ và công trình công cộng:

[4]
Nguồn nước thải Đơn vị tính
Lưu lượng
(lít/ đơn vị tính.ngày)
Nhà ga, sân bay Hành khách 7,5 - 15
Khách sạn
Khách 152 – 212
Nhân viên phục vụ 30 – 45
Nhà ăn Người ăn 7,5 – 15
Siêu thị Người làm việc 26 – 50
Bệnh viện
Giường bệnh 473 – 908
Nhân viên phục vụ 19 – 56
Trường Đại học Sinh viên 56 – 113
Bể bơi Người tắm 19- 45
Khu triển lãm, giải trí Người tham quan 15 – 30
Nước thải thương mại: Nước thải không chứa các chất độc tố, chất nguy hại từ các khu
thương mại, có thành phần chính tương tự nước thải sinh hoạt, tuy nhiên cũng có thể
có một hoặc một vài chất có nồng độ lớn hơn so với nước thải sinh hoạt.
 Nước chảy tràn:
Chủ yếu là nước mưa, Lượng phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện khí hậu, vị trí
địa lý, thời gian trong năm. Tính chất phụ thuộc lớn vào điều kiện môi trường tại địa
phương, đặc điểm mặt phủ.
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 4
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
Bảng 1.5 Thành phần nước mưa mg/l [8]
Chỉ tiêu ô nhiễm Giá trị
Chất rắn lơ lửng 10 – 20
Tổng Nitơ 0,5 – 1,5

COD 10 – 20
Tổng photpho 0,004 – 0,03
1.1.3 Hệ thống thoát nước:
Hệ thống thoát nước gồm mạng lưới thoát nước (đường ống, cống, kênh, mương, hồ
điều hòa ), các trạm bơm thoát nước mưa, nước thải, các công trình xử lý nước thải
và các công trình phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom, chuyển tải, tiêu thoát nước
mưa, nước thải, chống ngập úng và xử lý nước thải. Hệ thống thoát nước được chia
làm các loại sau đây:
a. Hệ thống thoát nước chung: là hệ thống trong đó nước thải, nước mưa được thu
gom trong cùng một hệ thống:
- Ưu điểm:
+ Đảm bảo vệ sinh môi trường vì toàn bộ các loại nước đều được xử lý (nếu không
tách nước mưa)
+ Tốt nhất đối với các khu nhà cao tầng vì tổng chiều dài mạng tiểu khu và đường phố
giảm (30 – 40%) so với hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn. Chi phí quản lý mạng
giảm (15 – 20%).
+ Tổng chiều dài mạng lưới thoát nước nhỏ do đó giá thành quản lý hệ thống nhỏ.
- Hạn chế:
+ Chế độ thủy lực (Q, H) trong ống và trong các công trình (TXL, TB …) không điều
hòa nhất là trong điều kiện mưa lớn ở nước ta. Khi lưu lượng nhỏ thì xảy ra tình trạng
bùn cát lắng đọng, gây thối rửa; lưu lượng (Q) lớn dễ tràn ống, gây ngập úng. Quản lý
vận hành phức tạp.
+ Vốn đầu tư ban đầu cao vì không có sự ưu tiên cho từng loại nước thải.
+ Chế độ công tác của hệ thống không ổn định dẫn đến vận hành trạm bơm, trạm xử lý
khó khan, làm chi phí quản lí tang lên.
- Điều kiện áp dụng:
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 5
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
+ Giai đoạn đầu xây dựng của hệ thống thống thoát nước riêng.

+ Những đô thị hoặc khu đô thị cao tầng, trong nhà có bể tự hoại.
+ Nguồn tiếp nhận lớn, cho phép xả thải với mức độ xử lý thấp.
+ Địa hình thuận lợi cho thoát nước, hạn chế được số lượng trạm bơm và cột nước
bơm. Cường độ mưa nhỏ.
b. Hệ thống thoát nước riêng là hệ thống thoát nước mưa và nước thải riêng biệt.
- Ưu điểm:
+ Chế độ công tác của đường ống, trạm bơm, trạm xử lý được điều hòa, quản lý dễ
dàng, thuận tiện hơn hệ thống thoát nước chung.
+ Chỉ phải làm sạch nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất bẩn nên các công trình
(cống, trạm bơm, công trình xử lý) nhỏ, giá thành xử lý thấp.
+ Giảm được vốn đầu tư ban đầu.
+ Chế độ thủy lực của hệ thống ổn định. Quản lý, bảo dưỡng dễ.
- Nhược điểm:
+ Tổng chiều dài đường ống lớn (tăng 30 – 40%) so với hệ thống thoát nước chung.
+ Tồn tại song song nhiều hệ thống công trình, mạng trong đô thị.
+ Không đảm bảo hoàn toàn vệ sinh môi trường, vì nước thải chưa được xử lý sơ bộ
trước khi xả ra nguồn (nhất là lúc nguồn đang ít nước, khả năng pha loãng kém)
- Điều kiện áp dụng:
+ Đô thị lớn, tiện nghi, các xí nghiệp công nghiệp.
+ Địa hình không thuận lợi đòi hỏi xây dựng nhiều trạm bơm, cột nước bơm lớn.
+ Cường độ mưa lớn.
+ Nước thải đòi hỏi phải xử lý sinh hóa.
+ Hệ thống riêng không hoàn toàn phù hợp với những vùng ngoại ô hoặc giai đoạn đầu
xây dựng hệ thống thoát nước của đô thị.
 Hệ thống thoát nước nửa riêng: là hệ thống thoát nước chung có tuyến cống bao để
tách nước thải đưa về nhà máy xử lý.
- Ưu điểm:
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 6
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị

+ Về vệ sinh thì tốt hơn hệ thống riêng vì trong thời gian mưa các chất bẩn không theo
nước mưa xả trực tiếp vào nguồn.
+ Phối hợp được ưu điểm của 2 loại hệ thống trên.
- Nhược điểm:
+ Vốn đầu tư ban đầu cao vì phải xây dựng đồng thời 2 hệ thống.
+ Những chỗ giao nhau của 2 mạng phải xây dựng giếng tách nước mưa, thường
không đạt hiệu quả về mặt vệ sinh.
- Điều kiện áp dụng:
+ Đô thị lớn hơn 50.000 người.
+ Yêu cầu mức độ xử lý nước thải cao khi:
+ Nguồn tiếp nhận trong đô thị nhỏ và không có dòng chảy.
+ Những nơi có nguồn tiếp nhận là nước dùng vào mực đích tắm, thể thao.
+ Khi yêu cầu về tăng cường bảo vệ nguồn khỏi bị nhiễm bẩn do nước thải xả vào.
Đặc điểm nước thải trong 2 loại hệ thống chung và riêng [8]
Hệ thống thoát nước riêng có nồng độ ô nhiễm cao hơn nhiều so với hệ thống thoát
nước chung.
1.2. Các phương pháp và quá trình công nghệ trong xử lý nước thải đô thị
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 7
 !"#$%&'(%)*)%+!(*, /0,1!"2-3)
4$56-3)72#
$-89:;#(-3)2 !"#
<)-3)=(> ?,@!(*2'/=-3
4@!(*2'/=-3
<!"A
<!"A
<!"26&(AB
4( !C-3)6#
9-3)2'
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị

Xử lý nước thải là quá trình tách các tạp chất bẩn trước khi thải vào nguồn
tiếp nhận và phải đảm bảo các tiêu chuẩn, quy chuẩn của cơ quan quản lý nhà nước.
Các bước xử lý nước thải đô thị
• Bước thứ nhất ( xử lý bậc một )
Xử lý bậc một bao gồm các quá trình xử lý sơ bộ để tách các chất rắn lớn như
rác, lá, cây, xỉ, cát,… có thể ảnh hưởng đến hoạt động của các công trình xử lý tiếp
theo và làm trong nước thải đến mức độ yêu cầu bằng phương pháp cơ học như chắn
rác, lắng trọng lực, lọc,… Đây là bước bắt buộc đối với tất cả các dây chuyền công
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 8
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
nghệ XLNT. Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải sau khi xử lý ở giai đoạn này phải
bé hơn 150 mg/l nếu nước thải được xử lý sinh học tiếp tục hoặc bé hơn hơn các quy
định nêu trong các tiêu chuẩn môi trường liên quan nếu xả nước thải trực tiếp vào
nguồn nước mặt.
• Bước thứ hai ( xử lý bậc hai hay xử lý sinh học )
Bước thứ hai thường là XLNT bằng phương pháp sinh học. Giai đoạn xử lý này
được xác định trên cơ sở tình trạng sử dụng và quá trình tự làm sạch của nguồn nước
tiếp nhận nước thải. Trong bước này chủ yếu là xử lý các chất hữu cơ dễ oxy hóa sinh
hóa (BOD) để khi xả ra nguồn nước thải không gây thiếu hụt oxy và mùi hôi thối.
• Bước thứ ba ( xử lý bậc ba hay xử lý triệt để )
Bước thứ ba là loại bỏ các hợp chất nitơ và phốt pho khỏi nước thải. Giai đoạn
này rất có ý nghĩa đối với các nước khí hậu nhiệt đới, nơi mà quá trình phú dưỡng ảnh
hưởng sâu sắc đến chất lượng nước mặt.
• Xử lý bùn cặn trong nước thải
Trong nước thải có các chất không hòa tan như rác, cát, cặn lắng, dầu mỡ,…
Các loại cát (chủ yếu là thành phần vô cơ và tỷ trọng lớn) được phơi khô và đổ san
nền, rác được nghiền nhỏ hoặc vận chuyển về bãi chôn lấp rác. Cặn lắng được giữ lại
trong các bể lắng đợt một (thường được gọi là cặn sơ cấp) có hàm lượng hữu cơ lớn
được kết hợp với bùn thứ cấp (chủ yếu là sinh khối vi sinh vật dư) hình thành trong

quá trình xử lý sinh học nước thải, xử lý theo các bước tách nước sơ bộ, ổn định sinh
học trong điều kiện yếm khí hoặc hiếu khí và làm khô. Bùn cặn sau xử lý có thể sử
dụng để làm phân bón.
• Giai đoạn khử trùng
Giai đoạn khử trùng sau quá trình làm sạch nước thải là yêu cầu bắt buộc đối
với một số loại nước thải hoặc một số dây chuyền công nghệ xử lý trong điều kiện
nhân tạo.
Ngoài ra, khi trạm XLNT bố trí gần khu dân cư và các công trình công cộng, ở
một khoảng cách ly không đảm bảo quy định, ngoài các khâu xử lý nước và bùn cặn
đã nêu, cần phải tính đến các biện pháp và công trình khử mùi hôi từ nước thải.
Các phương pháp xử lý nước thải được chia thành các loại sau:
- Phương pháp xử lý cơ học;
- Phương pháp xử lý hóa học, hóa lý.
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 9
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
- Phương pháp xử lý sinh học;
1.2.1. Các phương pháp xử lý
1.2.1.1. Phương pháp xử lý cơ học
 Cơ sở
Trong nước thải 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.
Mục đích của phương pháp cơ học để xử lý nước thải là tách pha rắn (tạp chất phân tác
thô) khỏi nước thải bằng các phương pháp lắng và lọc
- Để giữ các tạp chất không hòa tan lớn và một phần chất bẩn lơ lững: dùng song chắn
hoặc lưới lọc.
- Để tách cac chất lơ lững có tỷ trọng lớn hơn hoặc bé hơn nước dùng bể lắng:
+ Các chất lơ lững nguồn gốc khoáng (chủ yếu là cát) được lắng ở bể lắng cát.
+ Các hạt cặn đặc tính hữu cơ được tách ra ở bể lắng.
+ Các chất cặn nhẹ hơn nước: dầu mỡ, nhựa, … để tách ở bể thu dầu, mỡ, nhựa (dùng

cho nước thải công nghiệp).
+ Đê giải phóng chất thải khỏi các chất huyền phù, phân tán nhỏ, … dùng lưới lọc, vỉ
lọc hoặc lọc qua lớp vật liệu lọc.
Sơ đồ hệ thống các công trình XLNT bằng phương pháp cơ học
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 10
Tách pha rắn – lỏng
Lắng trọng lực Lọc Tách lyChắn rác
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
 Nguyên lý áp dụng
Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo. Song trong
nhiều trường hợp đối với nước thải công nghiệp nó cũng là khâu độc lập trong vòng
cấp nước tuần hoàn hoặc có thể xả thắng ra nguồn. XLNT bằng phương pháp cơ học
thường thực hiện trong các công trình và thiết bị như song chắn rác, bể lắng cát, bể
tách dầu mỡ. Đây là thiết bị, công trình xử lý sơ bộ tại chỗ tách các chất phân tán thô
nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặc các công trình nước thải phía sau ổn
định.
Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không
tan, tuy nhiên BOD nước không giảm.
Để tăng cường quá trình xử lý sinh học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ
trước khi lắng nên hiệu suất xử lý của các công trình cơ hoc có thể tăng đến 75% và
BOD giảm đi 10 – 15%.
Những công trình xử lý cơ học bao gồm:
- Song chắn rác
- Lưới chắn rác (lưới lược tinh) vận hành tự động.
- Bể điều hoà ổn định lưu lượng.
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 11
Lọc tách nướcLọc cơ họcLọc màngLắng cặnLắng cặn
Lọc

chân
không
Lọc chậm Lọc nhanh Lọc áo
Lọc
áp
lực
Lọc
trọng
lực
Lắng qua tầng cặn
lơ lững
Lọc trọng lực
truyền thống kết
hợp tách dầu mỡ
Ép
lọc
Lọc
băng
chuyền
D6
7E!C
F6
F6
G+
9=HIA
7EHI1J
G&
K$
7E!C%L*&FC
D(*0 M;;6

7E*N
O -3) O  
PE!C
K$
F6%=+0<D94M-66
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
- Bể lắng đợt 1, bể lắng đợt 2 tách cặn lơ lửng.
 Điều kiện áp dụng
- Nước thải có hàm lượng chất hữu cơ và các chất độc hại nhỏ.
- Nguồn nước có khả năng tự làm sạch, có thể tiếp nhận được nước thải sau xử lý cơ
học.
1.2.1.2. Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý
 Cơ sở
Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải theo phương pháp hóa học và hóa lý
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 12
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị


 Nguyên lý áp dụng
- XLNT bằng phương pháp hóa học: Đó là quá trình khử trùng nước thải bằng hóa chất
(các chất clo, ozon), khử nitơ, photpho bằng các hợp chất hóa học hoặc keo tụ tiếp tục
nước thải trước khi sử dụng lại. XLNT bằng phương pháp hóa học thường là khâu cuối
cùng trong dây chuyền công nghệ xử lý trước khi xả ra nguồn yêu cầu chất lượng cao
hoặc khi cần thiết sử dụng lại nước thải.
- XLNT bằng phương pháp hóa lý: Đó là các hóa chất (keo tụ hoặc trợ keo tụ) để tăng
cường khả năng tách các tạp chất không tan, keo hoặc mât một phần các chất hòa tan
ra khỏi nước thải, chuyển hóa các chất tan thành không tan và lắng cặn hoặc thành các
chất không độc; thay đổi phản ứng (pH) của nước thải (phương pháp trung hòa), khử
màu nước thải …

Phương pháp hóa học và hóa lý thông thường dùng để xử lý nước thải công
nghiệp. Nó có thể là khâu xử lý cuối cùng (nếu mức độ xử lý đạt được, nước thải có
thể sử dụng lại) hoặc là khâu xử lý sơ bộ (ví dụ: khử các chất độc hại hoặc các chất
ngăn cản sự hoạt động bình thường của công trình xử lý, đảm bảo pH ổn định cho quá
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 13
XLNT
bằng
phương
pháp hóa
học và
hóa lý
Trung
hòa, khử
độc,
chuyển
các chất
khó xử lý
thành dễ
xử lý
Oxy hóa khử hóa họcTrung hòa
Làm thoáng (thổi khí)Keo tụ & Tạo bông
Điện hóaOxy hóa
Ozon hóa
Oxy hóa UV (quang hóa)
Than hoạt tính
Hấp phụ
Nhôm hoạt tính
Trao đổi ion Trao đổi cation
Trao đổi anion

Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
trình XLNT bằng phương pháp sinh học tiếp theo, chuyển tiếp các chất độc hại khó xử
lý khó lắng thành đơn giản hoặc lắng đông keo tụ được.
 Điều kiện và phạm vi áp dụng:
+ Thường dùng để XLNT công nghiệp.
+ Nước thải không phải khử trùng và bùn cặn không phải ổn định.
1.2.1.3. Phương pháp xử lý sinh học
 Cơ sở
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa vào khả năng sống và hoạt
động của vi sinh vật có khả năng phân hoá những hợp chất hữu cơ. Các chất hữu cơ
sau khi phân hoá trở thành nước, những chất vô cơ hay các khí đơn giản.
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học được áp dụng để xử lý các chất
hữu cơ hoà tan có trong nước thải cũng như một số chất ô nhiễm vô cơ khác như H
2
S,
sunfit, ammonia, nitơ… dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ chất hữu
cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để
sinh trưởng và phát triển. Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể chia
làm 2 loại:
- Phương pháp sinh học kỵ khí sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều
kiện không có oxy;
- Phương pháp sinh học hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong
điều kiện cung cấp oxy liên tục. Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật
gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá.
Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hoà tan, cả chất keo và các 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 tới bề mặt tế bào vi sinh vật;
- Khuyếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bên
trong và bên ngoài tế bào;

- Chuyển hoá các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào
mới.
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 14
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
Tốc độ quá trình oxy hoá sinh hoá 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 thuỷ động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng và
nguyên tố vi lượng.
Các hợp chất hữu cơ dạng keo, huyền phù và dung dịch là nguồn thức ăn của vi
sinh vật. Trong quá trình hoạt động sống, vi sinh vật oxy hóa hoặc khử các hợp chất
hữu cơ này, kết quả làm sạch nước thải khỏi các chất bẩn hữu cơ.
- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí
Quá trình xử lý nước thải dựa trên sự oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước
thải nhờ oxy tự do hoàn tan. Nếu oxy được cấp bằng các thiết bị hoặc nhờ cấu tạo
công trình, thì đó là quá trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo. Ngược
lại, nếu oxy được vận chuyển và hòa tan trong nước nhờ các yếu tố tự nhiên thì đó là
quá trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên. Các công trình xử lý sinh học hiếu
khí trong điều kiện nhân tạo dựa trên nguyên tắc hoạt động của bùn hoạt tính (bể
aroten trộn, kênh oxy hóa tuần hoàn) hoặc màng vi sinh vật (bể lọc sinh học, đĩa sinh
học). Xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tư nhiên thường được tiến hành trong (hồ
sinh học oxy hóa, hồ sinh học ổn định) hoặc trong đất ngập nước (các loại bãi lọc, đầm
lầy nhân tạo).
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn sau:
- Oxy hoá các chất hữu cơ: C
x
H
y
O

z
+ O
2
=> CO
2
+ H
2
O + DH
- Tổng hợp tế bào mới: C
x
H
y
O
z
+ NH
3
+ O
2
=> CO
2
+ H
2
O + DH
- Phân huỷ nội bào: C
5
H
7
NO
2
+ 5O

2
=> 5CO
2
+ 5 H
2
O + NH
3
± DH
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
hiện tối ưu cho quá trình oxy hoá sinh hoá nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất
cao hơn rất nhiều. Tuỳ theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học
hiếu khí nhân tạo có thể chia thành:
• Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu được sử
dụng khử chất hữu cơ chứa cacbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng, bể
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 15
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
phản ứng hoạt động gián đoạn, quá trình lên men phân huỷ hiếu khí. Trong số những
quá trình này, quá trình bùn hoạt tính hiếu khí (Aerotank) là quá trình phổ biến nhất.
• Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình bùn
hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng nitrate
hoá với màng cố định.
- XLNT bằng phương pháp sinh học kỵ khí
Quá trình xử lý dựa trên cơ sở phân hủy các chất hữu cơ giữ lại trong công trình
nhờ sự lên men kỵ khí. Đối với hệ thống thoát nước quy mô nhỏ và vừa người ta
thường dùng các công trình kết hợp giữa việc tách cặn lắng (làm trong nước) với phân
hủy yếm khí các chất hữu cơ trong pha rắn và pha lỏng.
Quá trình phân huỷ kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hoá phức tạp tạo ra
hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Tuy nhiên, phương trình phản

ứng sinh hoá trong điều kiện kị khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:
Chất hữu cơ =====> CH
4
+ CO
2
+ H
2
+ NH
3
+ H
2
S + tế bào mới
Một cách tổng quát, quá trình phân huỷ kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Thuỷ phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử;
- Giai đoạn 2: Acid hoá;
- Giai đoạn 3: Acetate hoá;
- Giai đoạn 4: Methane hoá.
Các chất thải hữu cơ chứa nhiều chất hữu cơ cao phân tử như protein, chất béo,
carbohydrates, celluloses, lignin,… trong giai đoạn thuỷ phân, sẽ được cắt mạch tạo
thành những phân tử đơn giản hơn, dễ phân huỷ hơn. Các phản ứng thuỷ phân sẽ
chuyển hoá protein thành amino acids, carbohydrates thành đường đơn, và chất béo
thành các acid béo.
Trong giai đoạn acid hoá, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hoá
thành acetic acid, H
2
và CO
2
. Các acid béo dễ bay hơi chủ yếu là acetic acid, propionic
acid và lactic acid. Bên cạnh đó, CO
2

và H
2
O, methanol, các rượu đơn giản khác cũng
được hình thành trong quá trình cắt mạch carbohydrates.Vi sinh vật chuyển hoá
methane chỉ có thể phân huỷ một số loại cơ chất nhất định như CO
2
+ H
2
, formate,
acetate, methanol, methylamines và CO. Các phương trình phản ứng xảy ra như sau:
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 16
O -3) O  
PE!C
F6%=+0<D94M-62%+@Q
7E!C
F6
F6
G+
9=
G&
7E!C%L*&
FC
D(*0 M;;6
7EGN
K=2
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
4H
2
+ CO

2
=> CH
4
+ 2H
2
O
4HCOOH => CH
4
+ CO
2
+ 2H
2
O
CH
3
COOH => CH
4
+ CO
2

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
Tuỳ theo trạng thái của bùn, có thể chia quá trình xử lý kỵ khí thành:
- Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá trình tiếp xúc
kỵ khí, quá trình xử lý bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB).
- Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình lọc kỵ
khí.
- Các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
+ XLNT bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên :

Các công trình chính
- Các công trình xử lý nước thải trong đất ướt (Wetland): cánh đồng tưới, cánh đồng lọc,
hào lọc ngầm, bãi thấm nhanh,…
- Hồ sinh học: hồ kị khí,hồ tùy tiện, hồ hiếu khí ( trong điều kiện tự nhiên hoặc trong
điều kiện nhân tạo) hồ xử lý triệt để nước thải,…
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 17
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
 Điều kiện ứng dụng

- Có đủ đất đai để xây dựng các bãi đất ngập nước hoạc hồ sinh học;
- Chế độ thoát nước phụ thuộc theo mùa: mưa hoặc khô;
- Mực nước ngầm trong khu vực thấp (nằm cách mặt đất tối thiểu là 1,5 m);
- Giá thành xây dựng và giá thành quản lý thấp,vận hành đơn giản;
- Phải được các cơ quan môi trường, cơ quan quản lý vệ sinh nguồn nước cho phép.
+ Xử lý nước thải trong điều kiện nhân tạo
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 18
O -3)
O  
PE!C
O $R
F6%=+0<D94N-62%+'
F6 D(*0 M;;6
7E!C%LS
G&
7EHI1J
9=HIA-3)
7E!C
F6
G+
0,<D94NQ!"
$R-8T
7E!C%L*&
FC
7E*N
7EU
7'V
D2
7'VW(

Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
+ Xử lý nước thải trong điều kiện nhân tạo gồm các công trình aroten, biophin, … Quá
trình oxy hóa sinh hóa ở các công trình này diễn ra mạnh hơn trên các cánh đồng tưới,
cánh đồng lọc hoặc hồ sinh học. Bởi vì có thể tạo điều kiện để các quá trình này làm
việc tốt.
Sinh trưởng lơ lững: (Aeroten )
Các VSV phát triển và tăng trưởng trạng thái lơ lững hình thành bông bùn hoạt tính
trong bể hoạt hóa.
Các thông số quan tâm trong công nghệ Aeroten:
Thời gian lưu nước: t tính theo công thức:
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 19
0
(S )
(1 )
c
S
pX s
−
−

Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
t = V/Q =
t: thời gian (h)
: Tốc độ oxi hóa chất hữu cơ
: Nồng độ của bùn hoạt tính trong aeroten (từ 2 đến 5 g/l).
s : Độ tro của bùn
: Tốc độ oxi hóa chất hữu cơ ( mg BOD5/ 1g bùn.ngày)
Tỉ số F/M: tỉ số khối lượng cơ chất trên khối lượng bùn hoạt tính
(Food – to microorganism ratio)

.
c
x t ra ra
V X
Q X Q X
θ
=
+
Tính tuổi của bùn theo công thức:
E hiệu quả xử lý tính bằng %,
0
0
100
S S
E x
S
−
=
Tải trọng vận hành: kg/m
3
.ngđ:
0
.S
.1000
Q
Tr
V
=
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 20

X
ρ
0
.
.
100
F
E
S S
Q
M
V X
ρ
−
= =
0 0 0 5
( / )
( )
S Q S BOD g ngay
F
M X VX MLSS g
θ
= = =
.1000V
MLVSS
ρ
Chỉ số SVI (Sludge volume index) : Chỉ số thể tích của bùn
Chỉ số SVI được định nghĩa là thể tích (ml) của 1 gam bùn khô lắng trong 30 phút và được
tính:
SVI =

=Thể tích bùn đã lắng sau 30 phút (ml/l) / Khối lượng chất rắn thu được (mg/l)
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
Tỷ lệ bùn tuần hoàn :
1000
X
R
X
SVI
=
−
Sinh trưởng dính bám (Lọc sinh học)
Về nguyên lý của phương pháp lọc sinh học là dựa trên quá trình hoạt động của
vi sinh vật ở màng sinh học, oxi hóa các chất bẩn hữu cơ có trong nước. Các màng
sinh học, là tập thể các vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) hiếu khí, kị khí và tùy tiện.
Các vi khuẩn hiếu khi được tập trung ở lớp ngoài của màng sinh học. Ở đây chúng
phát triển và gắn với giá mang là các vật liệu lọc ( được gọi là sinh trưởng gắn kết hay
sinh trưởng dính bám)
Trong quá trình làm việc, các vật liệu lọc tiếp xúc với nước chảy từ trên xuống
sau đó nước thải đã được làm sạch được thu gom xả vào lắng 2. Nước vào lắng 2 có
thể kéo theo những mảnh vỡ của màng sinh học bị tróc ra khi lọc làm việc. Trong thực
tế, một phần nước đã qua lắng 2 được quay trở lại làm nước pha loãng cho các loại
nước thải đậm đặc trước khi vào bể lọc và giữ nhiệt cho màng sinh học làm việc.
Chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nước thải bị oxi hóa bởi quần thể vi sinh vật ở
màng sinh học. Màng này thường dầy khoảng từ 0,1- 0,4mm. Các chất hữu cơ trước
hết bị phân hủy bởi vi sinh vật hiếu khí. Sau khi thấm sâu vào màng, nước hết oxi hòa
tan và sẽ chuyển sang phân hủy bởi vi sinh vật kị khí. Khi các chất hữu cơ có trong
nước thải cạn kiệt, vi sinh vật ở màng sinh học sẽ chuyển sang hô hấp nội bào và khả
năng kết dính cũng giảm, dần dần bị vỡ cuốn theo nước lọc. Hiện tượng này gọi là
“tróc màng”. Sau đó lớp màng mới lại xuất hiện
Lọc sinh học đang được dùng hiện nay chia làm 2 loại:

+ Lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc không ngập trong nước
+ Lọc sinh học có vật liệu tiếp xúc đặt ngập trong nước.
Lọc sinh học có lớp vật liệu không ngập trong nước (Lọc nhỏ giọt)
Lọc phun hay lọc nhỏ giọt (Trickling filter)
Lọc nhỏ giọt là loại bể lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc không ngập trong
nước. Các vật liệu có độ rỗng và diện tích mặt tiếp xúc trong một đơn vị thể tích là lớn
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 21
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
nhất trong điều kiện có thể. Nước đến lớp vật liệu lọc chia thành các dòng hoặc hạt
nhỏ chảy thành lớp mỏng qua khe hở của vật liệu đồng thời tiếp xúc với màng sinh
học ở trên bề mặt vật liệu và được làm sạch do vi sinh vật của màng phân hủy hiếu khí
và kị khí các chất hữu cơ có trong nước. Các chất hữu cơ phân hủy hiếu khi sinh ra
CO
2
và nước, phân hủy kị khí sinh ra CH
4
và CO
2
làm tróc màng ra khỏi vật mang , bị
nước cuốn theo. Trên mặt giá mang là vật liệu lọc lại hình thành lớp màng mới. Hiện
tượng này được lặp đi lặp lại nhiều lần. Kết quả BOD của nước thải bị vi sinh vật sử
dụng làm chất dinh dưỡng và bị phân hủy kị khí cũng như hiếu khí: nước thải được
làm sạch.
Nước thải trước khi đưa vào xử lí ở lọc phun(nhỏ giọt) cần phải qua xử lí sơ bộ để
tránh tắc nghẽn các khe trong vật liệu. Nước sau khi xử lí ở lọc sinh học thường nhiều
chất lơ lửng do các mảnh vỡ của màng sinh học cuốn theo, vì vậy cần phải đưa vào
lắng 2 và lưu ở đây thời gian thích hợp để lắng cặn. Trong trường hợp này, khác với
nước ra ở bể aeroten, nước ra khỏi lọc sinh học thường ít bùn cặn hơn ra aeroten. Nồng
độ bùn cặn ở đây thường nhỏ hơn 500 mg/l, không xảy ra hiện tượng lắng hạn chế. Tải

trọng bề mặt của lắng 2 sau lọc phun vào khoảng 16-25 m
3/
m
2.
.ngày.
- Vật liệu lọc: Vật liệu lọc khá phong phú: từ đá giăm, đá cuội, đá ong, vòng kim loại,
vòng gốm, than đá, than cốc, gỗ mảnh, chất dẻo tấm uốn lượn v v. Các loại đá nên
chọn các cục có kích thước trung bình 60-100mm. Chiều cao lớp đá chọn khoảng 0,4-
2,5-4m, trung bình là 1,8-2,5m. Nếu kích thước hạt, cục vật liệu nhỏ sẽ làm giảm độ
hở giữa các cục vật liệu gây tắc nghẽn cục bộ, nếu kích thước quá lớn thì diện tích tiếp
xúc bị giảm nhiều dẫn đến giảm hiệu suất xử lí.
Lọc sinh học với lớp vật liệu ngập trong nước
Trong thập kỷ cuối của thế kỷ XX loại lọc có lớp vật liệu ngập trong nước đã được sử
dụng ở Pháp, Mỹ, Úc với công suất 4 vạn m
3
/ngày để xử lý nước thải đô thị và nước
thải công nghiệp thực phẩm.
Trong quá trình làm việc, lọc có thể khử được BOD và chuyển hóa NH
4
+
thành NO
3
-
,
lớp vật liệu lọc có khả năng giữ lại cặn lơ lửng. Để khử được tiếp tục BOD và NO
3
-
, P
người ta thường đặt 2 lọc nối tiếp. Giàn phân phối khí của lọc sau khi ở giữa lớp vật
liệu với độ cao sao cho lớp vật liệu nằm ở phía dưới là vùng thiếu khí(anoxic) để khử

SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 22
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
NO
3
–
và P. Ở lọc này, nước và không khí cùng chiều đi từ dưới lên và cho hiệu quả xử
lí cao.
Lọc sinh học với vật liệu nổi ít bị tróc màng sinh học bám quanh các hạt vật liệu, mặc
dù tốc độ thông gió lớn, hàm lượng cặn lơ lửng có ở trong nước ra khỏi lọc đều nhỏ
hơn 20 mg/l. Do đó có thể không cần bố trí bể lắng 2 trong hệ thống xử lí.
Kĩ thuật này được áp dụng cho việc xử lí nước thải sinh hoạt đô thị đồng thời khử
được hợp chất hữu cơ cacbon và nitơ, loại bỏ được chất rắn huyền phù. Đối với nước
sạch sinh hoạt, phương pháp lọc sinh học với vật liệu ngập nước rất thích hợp để nitrat
hóa và khử nitrat.
Kĩ thuật này dựa trên hoạt động của quần thể vi sinh vật tập trung ở màng sinh học có
hoạt tính mạnh hơn ở bùn hoạt tính. Do vậy nó có thể có những ưu điểm sau:
+ Chiếm ít diện tích vì không cần bể lắng trong(bể lắng 2). Đơn giản, dễ đang cho việc
bao, che công trình, khử độc hại(ít mùi và ít ồn), đảm bảo mĩ quan.
+ Không cần phải rửa lọc, vì quần thể vi sinh vật được cố định trên giá đỡ cho phép
chống lại sự thay đổi tải lượng của nước thải.
+ Dễ dàng phù hợp với nước thải pha loãng.
+ Đưa vào hoạt động rất nhanh, ngay cả sau một thời gian dừng làm việc kéo hàng
hàng tháng
+ Có cấu trúc modun và dễ dàng tự động hóa.
Oxi hóa có thể thực hiện bằng cách hòa tan oxi trước oxi của không khí hoặc oxi kĩ
thuật hoặc không khí trực tiếp vào lọc. Khi đó chiều chuyển dịch của dòng hỗn hợp
khí- nước có một ý nghĩa rất quan trọng. Trong thực tế, kĩ thuật này đã có các bể lọc
nước sạch sinh hoạt với nước chảy xuống, khí đi lên. Quá trình này đưa tới sự dính kết
các bọt khí với nhau và tạo nên các túi khí trong khối hạt vật liệu. Hiện tượng này gây

tắc nghẽn khí và gây nên một số nhược điểm của phương pháp:
+ Làm tăng tổn thất thải lượng, giảm lượng nước thu hồi
+ Tổn thất khí cấp cho quá trình, vì phải tăng lưu lượng khí không chỉ đáp ứng cho
nhu cầu của vi sinh vật mà còn cho nhu cầu cơ thủy lực.
+ Phun khí mạnh tạo nên dòng chuyển động xoáy làm giảm khả năng giữ huyền phù.
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 23
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
Để khắc phục các nhược điểm trên hàng Degremont của Pháp đã sử dụng phương pháp
này với vật liệu lọc dạng hạt và với các dòng thích ứng thu được kết quả khả quan.
Lọc sinh học với lớp vật liệu là các hạt cố định
Phương pháp này gần như là phương pháp cải tiến của phương pháp lọc trên. Nó đặc
biệt là rất gần với phương pháp lọc sinh học có lớp vật liệu ngập trong nước.
Hãng Degremont đã chế tạo một loại vật liệu có tên là Biolite(L, P, F) có kích cỡ từ 1-
4mm, khối lượng hạt từ 1,4 đến 1,8 g/cm
3
, có các đặc điểm chung như sau:
Trạng thái bề mặt rất ưa thích cho vi khuẩn dính bám.Ít bị vỡ vụn và chịu đựng được
axit.
Các vật liệu có 2 nhiệm vụ:Làm giá mang màng sinh học(các vi sinh vật).Tác dụng lọc
Các lọc sinh học có lớp vật liệu hạt Biolite rất thích hợp cho việc xử lí nước sạch sinh
hoạt, nước thải đô thị, nước thải công nghiệp. Các loại nước thải này cần phải xử lí sơ
bộ đặc biệt là qua lắng 1, trước khi cho vào lọc.
Lọc sinh học với lớp vật liệu lọc dạng hạt được chia thành:
- Biofor: Bể lọc sinh học với chiều hỗn hợp dòng khí-nước đi từ dưới lên trên
- Biodrof: Bể lọc nước sinh học với chiều dòng khí-nước đi từ trên xuống dưới
- Nitrazur: Lọc có hòa tan trước không khí hoặc oxi kĩ thuật vào nước.
1.2.2. Các quá trình công nghệ xử lý nước thải đô thị
1.2.2.1. Cơ học và sinh hóa trong điều kiện tự nhiên
1. Cánh đồng tưới công cộng và bãi lọc

Trong nước thải sinh hoạt chứa một
hàm lượng N, P, K khá đáng kể. Như vậy,
nước thải là một nguồn phân bón tốt có
lượng N thích hợp với sự phát triển của
thực vật.
- Tỷ lệ các nguyên tố dinh dưỡng trong
nước thải thường là 5:1:2 = N:P:K.
- Nước thải công nghiệp cũng có thể sử dụng nếu chúng ta loại bỏ các chất độc hại.
- Để sử dụng nước thải làm phân bón, đồng thời giải quyết xử lý nước thải theo điều
kiện tự nhiên người ta dùng cánh đồng tưới công cộng và cánh đồng lọc.
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 24
Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Áp dụng công nghệ MBBR để xử lý nước thải đô thị
- Nguyên tắc hoạt động: Việc xử lý nước thải bằng cánh đồng tưới, cánh đồng lọc dựa
trên khả năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua lọc, nhờ
có oxy trong các lỗ hỏng và mao quản của lớp đất mặt, các vi sinh vật hiếu khí hoạt
động phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn. Càng sâu xuống, lượng oxy càng ít và quá
trình oxy hóa các chất hữu cơ càng giảm xuống dần. Cuối cùng đến độ sâu ở đó chỉ
xảy ra quá trình khử nitrat. Đã xác định được quá trình oxy hóa nước thải chỉ xảy ra ở
lớp đất mặt sâu tới 1.5m. Vì vậy các cánh đồng tưới và bãi lọc thường được xây dựng
ở những nơi có mực nước nguồn thấp hơn 1.5m so với mặt đất.
- Nguyên tắc xây dựng: Cánh đồng tưới và bãi lọc là những mảnh đất được san phẳng
hoặc tạo dốc không đáng kể và được ngăn cách tạo thành các ô bằng các bờ đất. Nước
thải phân bố vào các ô bằng hệ thống mạng lưới phân phối gồm : mương chính, máng
phân phối và hệ thống tưới trong các ô. Nếu khu đất chỉ dùng xử lý nước thải, hoặc
chứa nước thải khi cần thiết gọi là bãi lọc.
- Cánh đồng tưới, bãi lọc thường được xây dựng ở những nơi có độ dốc tự nhiên, cách
xa khu dân cư về cuối hướng gió. Xây dựng ở những nơi đất cát, á cát, cũng có thể ở
nơi đất á sét, nhưng với tiêu chuẩn tưới không cao và đảm bảo đất có thể thấm kịp.
- Diện tích mỗi ô không nhỏ hơn 3 ha, đối với những cánh đồng công cộng diện tích

trung bình các ô lấy từ 5 đến 8 ha, chiều dài của ô nên lấy khoảng 300-1500 m, chiều
rộng lấy căn cứ vào địa hình. Mực nước ngầm và các biện pháp tưới không vượt quá
10 -200 m.
- Cánh đồng tưới công cộng và cánh động lọc thường xây dựng với i~0,02.
2. Cánh đồng tưới nông nghiệp:
Từ lâu người ta cũng đã nghĩ đến việc sử dụng nước thải như nguồn phân bón
để tưới lên các cánh đồng nông nghiệp ở những vùng ngoại ô.
Theo chế độ nước tưới người ta chia thành 2 loại:
- Thu nhận nước thải quanh năm
- Thu nước thải theo mùa
Khi thu hoạch, gieo hạt hoặc về mùa mưa người ta lại giữ trữ nước thải trong
các đầm hồ (hồ nuôi cá, hồ sinh học, hồ điều hòa,…) hoặc xả ra cánh đồng cỏ, cánh
đồng trồng cây ưa nước hay hay vào vùng dự trữ.
SVTH: Phạm Thanh Tùng – Lớp 10MT
GVHD: PGS.TS Trần Văn Quang Trang 25