BÁO CÁO THỰC TẬP-Nghiên cứu cải tiến thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt nhằm giảm chi phí xử lý nước thải sinh hoạt

Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHƯƠNG ĐÔNG
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC & MÔI TRƯỜNG
BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Tên đề tài:
Nghiên cứu cải tiến thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt nhằm giảm chi phí
xử lý nước thải sinh hoạt
Đơn vị chủ trì: Khoa Công Nghệ Sinh Học & Môi Trường
Nhóm sinh viên thực hiện: Phạm Thị Nhật
Lê Hồng Phượng
Lê Thị Khánh Chi

Hà Nội, năm 2013
MỤC LỤC
trang
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
11
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
Phần 1. Tổng quan đề tài………………………………… ……… 3
1. Tên đề tài……………………………………………………………………3
2. Mã số. ………………………………………………………………………3
3. Thời gian thực hiện ……………………………………………………… 3
4. Kinh phí…………………………………………………………………… 3
5. Chủ nhiệm đề tài……………………………………………………………3
6. Cơ quan chủ trì đề tài……………………………………………………….3
7. Các thành viên tham gia nghiên cứu và thực hiện đề tài………………… 3
Phần 2. Nội dung đề tài
I. Tính cấp thiết, mục tiêu của đề tài………………………………………… 5
1. Tính cấp thiết của đề tài…………………………………………… 5
2. Mục tiêu của đề tài…………………………………………………… 6
II. Nội dung nghiên cứu………………………………………………………… 6

1. Đặc trưng của nước thải phải xử lý – nước thải sinh hoạt………… 6
2. Các phương pháp thường được sử dụng để xử lý nước thải hiện nay………9
3. Đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài trong và
ngoài nước………………………………………………………………….10
4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu…………………………………………….16
5. Nội dung nghiên cứu và tiến độ thực hiện…………………………………16
Phần 3. Kết luận……………… ……………………………………………… 20
Tài liệu tham khảo 21
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
22
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
PHẦN 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1. Tên đề tài: Nghiên cứu đề xuất cải tiến thiết bị lọc sinh học nhằm xử lý
sinh hoạt có chi phí thấp.
2. Mã số
3. Thời gian thực hiện: 6 tháng ( từ tháng 1/2013 đến tháng 6/2013 )
4. Kinh phí :5 triệu đồng từ nguồn kinh phí NCKH của nhà trường.
5. Chủ nhiệm đề tài
Họ và tên :
Ngày, tháng, năm sinh: Nam/Nữ:
Học hàm, học vị: PGS.TS Trường Đại học Phương Đông
Chức danh khoa học:
Địa chỉ cơ quan: Trường Đại Học Phương Đông
Điện thoại cơ quan:
6. Cơ quan chủ trì đề tài
Tên cơ quan: Trường Đại Học Phương Đông
Thủ trưởng cơ quan chủ trì: PGS.TS.Nguyễn Kim Vũ
Địa chỉ:
Điện thoại:
7. Các thành viên tham gia nghiên cứu và thực hiện đề tài

• Họ và tên: Phạm Thị Nhật Nam/Nữ: Nữ
Ngày, tháng, năm sinh: 03/12/1992
Học hàm, học vị: Sinh viên
Mobile: 01697 995 581
Email:
Tên cơ quan đang công tác: Trường Đại Học Phương Đông
• Họ và tên: Lê Hồng Phượng Nam/Nữ: Nữ
Ngày, tháng, năm sinh: 24/02/1992
Học hàm, học vị: Sinh viên
Mobile: 01656 280 534
Email:
Tên cơ quan đang công tác: Trường Đại Học Phương Đông
• Họ và tên: Lê Thị Khánh Chi Nam/Nữ: Nữ
Ngày, tháng, năm sinh: 17/07/1992
Học hàm, học vị: Sinh viên
Mobile: 0989 514 045
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
33
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
Email:
Tên cơ quan đang công tác: Trường Đại Học Phương Đông
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
44
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
PHẦN 2. NỘI DUNG ĐỀ TÀI
I. Tính cấp thiết, mục tiêu của đề tài
1. Tính cấp thiết của đề tài.
Hiện nay đã có nhiều phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt có thể đáp ứng
được những điều kiện của xã hội tuy nhiên đi đôi với những ưu điểm thì cũng xuất
hiện không ít các nhược điểm liên quan đến quá trình vận hành. Phương pháp sinh

học nói chung và phương pháp lọc sinh học nói riêng đang được ứng dụng rất rộng
rãi để xử lý nước thải sinh hoạt. Chất lượng nước thải sau xử lý rất khả quan nên
đang là hướng đi của các nhà nghiên cứu khoa học nhằm xử lý nguồn nước thải
sinh hoạt từ các đô thị. Lọc sinh học nhỏ giọt là loại bể lọc sinh học với vật liệu
tiếp xúc không ngập nước. Nước thải được chia thành các màng nhỏ chảy qua vật
liệu đệm sinh học và nhờ sự có mặt của các vi sinh vật phân hủy hiếu khí trên lớp
màng vật liệu mà các chất hữu cơ trong nước thải được loại bỏ. Thiết bị lọc sinh
học thường được cấp khí bằng phương pháp cưỡng bức bởi máy thổi khí hoặc máy
nén khí. Đối với các quá trình xử lý hiếu khí thì chi phí điện năng cho việc cấp khí
rất cao, chiếm đến 60 -70% chi phí xử lý nước thải. mặt khác, chi phí đầu tư máy
thổi khí và chi phí vận hành bảo dưỡng rất cao.
Trên thực tế hiện nay, do chính sách tiết kiệm điện của nhà nước nên việc mất
điện thường xuyên xảy ra khiến cho quá trình sinh học bị gián đoạn dẫn đến việc vi
sinh vật có thể bị chết. Nếu vi sinh vật bị chết thì sẽ phải khởi động lại hệ thống mà
thời gian khởi động lại hệ thống có thể kéo dài đến 20- 30 ngày.
Ngoài ra chi phí xử lý còn khá cao nên một số cơ sở có lắp đặt được hệ thống
nhưng không duy trì vận hành khiến cho vi sinh vật bị chết và hệ thống không đạt
được hiệu quả.
Vì thế, việc đề xuất giải pháp kỹ thuật cải tiến thiết bị lọc sinh học theo hướng
cấp khí tự nhiên (tự hút không khí ngoài trời) mà không cần các máy thổi khí, sẽ
giảm chi phí đầu tư và chi phí vận hành sẽ góp phần hạn chế những tồn tại nêu
trên, đó chính là lý do mà nhóm nghiên cứu lựa chọn đề tài “Nghiên cứu cải tiến
thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt nhằm giảm chi phí xử lý nước thải sinh”.
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
55
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
2. Mục tiêu của đề tài
• Mục tiêu chung
Nghiên cứu đề xuất cải tiến thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt cấp khí tự nhiên
nhằm xử lý nước thải sinh hoạt có chi phí thấp.

• Mục tiêu cụ thể
Hiện nay, việc xử lý các nguồn nước ô nhiễm đang là vấn đề nóng bỏng
của toàn thế giới. Và việc xử lý nước thải sinh hoạt cũng là một trong
những vấn đề cấp thiết cần giải quyết.
II. Nội dung nghiên cứu
1. Đặc trưng của nước thải phải xử lý- nước thải sinh hoạt:
a. Khái niệm của nước thải sinh hoạt:
Nước thải sinh hoạt là nước đã được sử dụng 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 nước thải sinh hoạt được hình thành trong quá trình sinh hoạt của con
người.
b. Tổng quan của nước thải sinh hoạt:
Lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư được xác định trên cơ sở nước
cấp. Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt của các khu dân cư đô thị thường là từ 100 đến
250 l/người/ngày (đối với các nước đang phát triển) và từ 150 đến 500
l/người/ngày (đối với các nước phát triển). Tiêu chuẩn cấp nước các đô thị nước ta
hiện nay dao động từ 120 đến 180 l/người/ngày. Đối với khu vực nông thôn, tiêu
chuẩn nước thải sinh hoạt từ 50 đến 120 l/người/ngày. Tiêu chuẩn nước thải phụ
thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước. Thông thường tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt lấy
bằng 80 đến 100% tiêu chuẩn cấp nước cho mục đích nào đó. 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 nhân dân.
Lượng nước thải sinh hoạt tại các cơ sở dịch vụ, công trình công cộng phụ
thuộc vào loại công trình, chức năng, số người tham gia, phục vụ trong đó. Tiêu
chuẩn thải nước của một số loại cơ sở dịch vụ và công trình công cộng này được
nêu trong bảng 1.1.
Bảng 1.1. Tiêu chuẩn thải nước của một số cơ sở dịch vụ và công trình công
cộng.
Nguồn nước thải Đơn vị tính Lưu lượng, l/ngày
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

66
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
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 ( 500-600)*
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
(Nguồn :Metcalf&Eddy. Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse.
Third Eđition ,1991.)
Lượng nước thải tập trung của đô thị rất lớn. Lượng nước thải của thành phố
20 vạn dân khoảng 40 đến 60 nghìn m
3
/ngày. Tổng lượng nước thải thành phố Hà
Nội(năm 2006) gần 500.000 nghìn m
3
/ngày. Trong quá trình sinh hoạt, con người
xả vào hệ thống thoát nước một lượng chất bẩn nhất định, phần lớn là các loại cặn,
chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng. Ở nước ta Tiêu chuẩn TCXD 51:2007 quy định
về lượng chất bẩn tính cho một người dân xả vào hệ thống thoát nước trong một
ngày theo bảng 1.2 sau đây:
Bảng 1.2. Lượng chất bẩn của một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát
nước (theo quy định của TCXD 51:2007 ).
Các chất Giá trị , g/ng.d

- Chất lơ lửng (SS )
- BOD
5
của nước thải chưa lắng
- BOD
5
của nước thải đã lắng
- Nitơ amôn (N-NH
4
)
- Phốt phát (P
2
O
5
)
- Clorua (Cl
-
)
60¸65
65
30¸35
8
3,3
10

Thành phần nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước, đặc điểm hệ
thống thoát nước điều kiện trang thiết bị vệ sinh và có thể tham khảo theo bảng
1.3 sau đây.
Bảng 1.3. Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư
Chỉ tiêu Trong khoảng Trung bình

Tổng chất rắn ( TS), mg/l 350-1.200 720
-Chất rắn hoà tan (TDS) , mg/l 250-850 500
-Chất rắn lơ lửng (SS), mg/l 100-350 220
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
77
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
-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
(Nguồn :Metcalf&Eddy. Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse.
Third Eđition ,1991.)
Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chất hữu cơ lớn (từ 50 đến
55%), chứa nhiều vi sinh vật, trong đó có vi sinh vật gây bệnh. Đồng thời trong
nước thải còn có nhiều vi khuẩn phân huỷ chất hữu cơ, cần thiết cho các quá trình
chuyển hoá chất bẩn trong nước. Trong nước thải đô thị còn có vi khuẩn gây bệnh
phát triển, 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 lớn, hàm lượng chất bẩn cao, nhiều vi khuẩn gây
bệnh là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính đối với môi trường nước.
2. Các phương pháp thường được sử dụng để xử lý nước thải sinh hoạt hiện
nay:
Các phương pháp chính thường được sử dụng trong các công trình xử lý
nước thải sinh hoạt là: phương pháp hóa học, phương pháp hóa lý, và
phương pháp sinh học:
a. Các phương pháp hóa học: dùng trong HTXLNT sinh hoạt gồm có:
trung hòa, oxy hóa khử, tạo kết tủa hoặc phản ứng phân hủy các hợp
chất độc hại. Cơ sở của phương pháp này là các phản. ứng hóa học
diễn ra giữa chất ô nhiễm và hóa chất thêm vào, do đó, ưu điểm của
phương pháp là có hiệu quả xử lý cao, thường được sử dụng trong
các hệ thống xử lý nước khép kín. Tuy nhiên, phương pháp hóa học
có nhược điểm là chi phí vận hành cao, không thích hợp cho các
HTXLNT sinh hoạt với quy mô lớn. Bản chất của phương pháp hoá
lý trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt là áp dụng các quá trình
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
88
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây
tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất
khác dưới dạng cặn hoặc chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây
ô nhiễm môi trường.

b. Phương pháp hoá lý: thường được áp dụng để xử lý nước thải là: keo
tụ, tuyển nổi, đông tụ, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu
lọc… Giai đoạn xử lý hoá lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử
lý cùng với các phương pháp cơ học, hoá học, sinh học trong công
nghệ XLNT hoàn chỉnh.
c. Phương pháp sinh học: trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt là sử
dụng khả năng sống và hoạt động của các vi sinh vật có ích để phân
huỷ các chất hữu cơ và các thành phần ô nhiễm trong nước thải. Các
quá trình xử lý sinh học chủ yếu có năm nhóm chính: quá trình hiếu
khí, quá trình trung gian anoxic, quá trình kị khí, quá trình kết hợp
hiếu khí – trung gian anoxic – kị khí các quá trình hồ. 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 khí bằng bùn hoạt tính là quá
trình xử lý sinh học thường được ứng dụng nhất.
3. Đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài trong và
ngoài nước
a. Ngoài nước
Bể lọc sinh học nhỏ giọt đã được dùng để xử lý nước thải hơn 100 năm.
Bể lọc nhỏ giọt đầu tiên xuất hiện ở Anh năm 1893, hiện nay được sử
dụng ở hầu khắp các nước với các trạm xử lý công suất nhỏ.
Có rất nhiều các công nghệ của nước ngoài được sử dụng để xử lý nước
thải sinh hoạt bằng lọc sinh học cho hiệu quả xử lý cao, thiết bị hiện
đại,tiết kiệm được năng lượng. Công nghệ lọc sinh học của Nhật Bản là
một ví dụ, thiết bị lọc sinh hoc (MBR) của Nhật Bản có cấu trúc như sau:
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
99
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
Với công nghệ sản xuất phức tạp, chi phí tốn kém, chỉ một vài nhà cung
cấp lớn mới đủ khả năng để triển khai. Vì vậy, phổ biến nhất hiện nay là
sử dụng thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt, chi phí ban đầu thấp, có công suất

lọc lớn, tiết kiệm chi phí. Và trong đề tài này, chúng tôi cũng đề xuất
triển khai cải tiến thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt nhằm xử lý sinh hoạt có
chi phí thấp.
b. Trong nước
Ở Việt Nam, bể lọc sinh học nhỏ giọt đã được xây dựng tại nhà máy cơ
khí Hà Nội, xí nghiệp chế biến thuốc thú y Hà Tây, bệnh viện đa khoa
Gia Lâm v.v
Nước thải được phân phối đều trên bề mặt nguyên liệu lọc (hoạt động
như giá bám cho vi khuẩn) theo kiểu nhỏ giọt hoặc phun tia. Lượng
không khí cần thiết cho quá trình được cấp vào nhờ quá trình thông gió tự
nhiên qua bề mặt hở phía trên và hệ thống thu nước phía dưới của bể lọc.
Ngày nay người ta thường sử dụng chu trình lọc 2 pha bao gồm 2 bể lọc
nối tiếp nhau.
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
1010
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
Bể lọc sinh học nhỏ giọt chia ra bể lọc vận tốc chậm, bể lọc vận tốc trung
bình và nhanh, bể lọc cao tốc, bể lọc thô (xử lý nước thải sơ bộ trước giai
đoạn xử lý thứ cấp), bể lọc hai pha.
Bể lọc vận tốc chậm: có hình trụ hoặc chữ nhật, nước thải được nạp
theo chu kỳ, chỉ có khoảng 0,6 ¸ 1,2 m nguyên liệu lọc ở phía trên có bùn
vi sinh vật còn lớp nguyên liệu lọc ở phía dưới có các vi khuẩn nitrat hóa.
Hiệu suất khử BOD cao và cho ra nước thải chứa lượng nitrat cao. Tuy
nhiên cần phải lưu ý đến vấn đề mùi hôi và sự phát triển của ruồi
Psychoda. Nguyên liệu lọc thường dùng là đá sỏi, xỉ.
Bể lọc vận tốc trung bình và nhanh: thường có hình trụ tròn, lưu
lượng nạp chất hữu cơ cao hơn, nước thải được bơm hoàn lưu trở lại bể
lọc và nạp liên tục, việc hoàn lưu nước thải giảm được vấn đề mùi hôi và
sự phát triển của ruồi Psychoda. Nguyên liệu lọc thường sử dụng là đá
sỏi, plastic.

Bể lọc cao tốc: có lưu lượng nạp nước thải và chất hữu cơ rất cao,
khác với bể lọc vận tốc nhanh ở điểm có chiều sâu cột lọc sâu hơn do
nguyên liệu lọc làm bằng plastic, do đó nhẹ hơn so với đá sỏi.
Bể lọc thô: lưu lương nạp chất hữu cơ lớn hơn 1,6 kg/m
3
.d, lưu
lượng nước thải là 187m
3
/m
2
.d bể lọc thô dùng để xử lý sơ bộ nước thải
trước giai đoạn xử lý thứ cấp.
• Bể lọc hai pha: thường sử dụng để xử lý nước thải có hàm lượng chất ô
nhiễm cao và cần nitrat hóa đạm trong nước thải. Giữa 2 bể lọc thường có bể
lắng để loại bỏ bớt chất rắn sinh ra trong bể lọc thứ nhất. Bể lọc thứ nhất
dùng để khử BOD của các hợp chất chứa carbon, bể thứ hai chủ yếu cho quá
trình nitrat hóa.
- Thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt của viện công nghệ sinh học và môi trường
trong xử lý nước thải y tế :
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
1111
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
Nước thải bệnh viện là một nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng vì
có hàm lượng hữu cơ, các chất dinh dưỡng cao và đặc biệt có chứa nhiều vi
khuẩn, virut gây bệnh. Ở Việt Nam, các nhà khoa học đã nghiên cứu, phát
triển nhiều công nghệ xử lý nước thải bệnh viện như bể sinh học tiếp xúc
hiếu khí, công nghệ bùn hoạt tính trong các bể aeroten truyền thống, SBR-xử
lý hiếu khí theo mẻ, lọc sinh học ngập nước, công nghệ AAO, công nghệ
màng sinh học MBR… Tuy nhiên, các công nghệ này đòi hỏi chi phí đầu tư
cao, vận hành gặp nhiều khó khăn.

Viện Công nghệ Môi trường, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam là
một đơn vị có gần 10 năm kinh nghiệm trong việc nghiên cứu và phát triển
công nghệ xử lý nước thải bệnh viện. Các nhà khoa học của Viện đã phát
triển và hoàn thiện được một công nghệ xử lý nước thải bệnh viện mới có
nhiều ưu điểm, phù hợp với điều kiện Việt Nam, khắc phục được hầu hết các
nhược điểm của các công nghệ nêu trên. Đó là Công nghệ xử lý bằng
phương pháp lọc sinh học nhỏ giọt cải tiến cấp khí tự nhiên.
Lọc sinh học nhỏ giọt là loại bể lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc
không ngập nước. Nước thải được chia thành các màng nhỏ chảy qua vật
liệu đệm sinh học và nhờ sự có mặt của các vi sinh vật phân hủy hiếu khí
trên lớp màng vật liệu mà các chất hữu cơ trong nước thải được loại bỏ.
Hệ thống xử lý nước thải y tế của Viện Công nghệ Môi trường có chi
phí đầu tư và chi phí vận hành thấp hơn hẳn các phương pháp sinh học thông
thường. Mặt khác, quy trình vận hành nó rất đơn giản, các thao tác được thực
hiện dễ dàng và hoàn toàn tự ðộng bởi hệ thống điều khiển. Ngoài ra công nghệ
này không đòi hỏi nhiều diện tích xây dựng. Không giống như các công nghệ
lọc sinh học ngập nước, lọc sinh học trong thiết bị hợp khối, thiết bị sinh học
theo mẻ và bùn hoạt tính tuần hoàn đòi hỏi phải cung cấp không khí thường
xuyên bằng các máy thổi khí thì lọc sinh học nhỏ giọt vẫn duy trì được sự sinh
trưởng và phát triển của vi sinh vật cả khi mất điện hoặc nguồn điện không ổn
định. Ngoài ra, do công đoạn xử lý sinh học diễn ra trong tháp dạng kín có
thông khí tự nhiên nên không phải sục khí bằng máy bơm khí như những công
nghệ khác. Thông thường những máy thổi khí này khi hoạt động tiêu tốn điện
năng lớn và gây tiếng ồn, ngoài ra còn có thể phát tán vi khuẩn gây bệnh ra môi
trường xung quanh.
Ưu điểm nổi bật nữa của công nghệ xử lý nước thải y tế của Viện Công
nghệ môi trường là toàn bộ hệ thống thiết bị và vật liệu được sản xuất hoặc
có sẵn ở trong nước nên việc bảo trì các bộ phận, bổ sung hoặc thay thế một
phần vật liệu đệm sinh học sau 10-15 năm hoạt động được thực hiện dễ dàng
với chi phí rất thấp.

GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
1212
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
Nước thải sau khi được xử lý bằng phương pháp lọc sinh học nhỏ giọt
cũng sẽ được loại bỏ tách bùn ở bể lắng Lamell. Bùn thải được xử lý ở bể phân
hủy yếm khí. Kết thúc quá trình xử lý là khâu khử trùng. Viện Công nghệ môi
trường cũng phát triển và sản xuất chất khử trùng natri hypoclorit từ nước muối
bằng phương pháp điện hóa. Đây là phương pháp áp dụng công nghệ tiên tiến
trên thế giới, thân thiện với môi trường, chi phí rẻ, không sử dụng hóa chất làm
nguồn nguyên liệu đầu vào.
Áp dụng những kết quả nghiên cứu của mình vào thực tiễn, Viện Công nghệ
môi trường đã chuyển giao công nghệ, thi công, lắp đặt hàng chục dây chuyền
công nghệ này tại nhiều bệnh viện, các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm như
chế biến sữa, sản xuất rượu bia và đã thu được kết quả rất tốt như Bệnh viện Đa
khoa Tuyên Quang (công suất Q=330 m
3
/ngày đêm), Bệnh viện Lao Thái Nguyên
(Q=160 m
3
/ngày đêm), Bệnh viện C Thái Nguyên (Q=360 m
3
/ngày đêm), Bệnh
viện A Thái Nguyên (Q=360 m
3
/ngày đêm), Bệnh viện Đa khoa Quỳnh Phụ Thái
Bình (Q=130 m
3
/ngày đêm), Bệnh viện tâm thần kinh Hưng Yên (150 m
3
/ngày

đêm, Nhà máy sữa Mộc Châu Q=250 m
3
/ngày đêm, Trụ sở Công an Tỉnh Quảng
Bình (Q=50 m
3
/ngày đêm), Công ty cổ phần sữa Hà Nội, Hanoi Milk (300m
3
/ngày
đêm)

Hình 1, 2. Hệ thống xử lý nước thải do Viện Công nghệ môi trường
chế tạo và lắp đặt tại bệnh viện C Thái Nguyên và bệnh viện Tâm thần kinh
Hưng Yên

GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
1313
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường


Hình 3, 4. Hệ thống xử lý nước thải tại bệnh viện Đa khoa Tuyên Quang và
bệnh viện Gang thép Thái Nguyên

Và gần đây nhất là ngày 17/7/2012, hệ thống xử lý nước thải với công nghệ lọc
sinh học cải tiến của Viện Công nghệ Môi trường cho Bệnh viện Quân dân y Tỉnh
Đồng Tháp đã được khánh thành đưa vào sử dụng. Hệ thống xử lý có công suất
130m3/ngày đêm, chất lượng xử lý đạt QCVN 28:2010, mức A. Đây là kết quả hợp
tác Khoa học và phát triển công nghệ giữa Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
và UBND Tỉnh Đồng Tháp.
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
1414

Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường

Hình 5, 6 và 7. Lễ bàn giao Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Quân dân y
tỉnh
Đồng Tháp 130 m
3
/ngày đêm và một số hình ảnh hệ thống xử lý nước thải

Có thể nói, xử lý nước thải bệnh viện bằng phương pháp lọc sinh học nhỏ giọt là
phương pháp hiệu quả, rất phù hợp với điều kiện Việt Nam, giúp giải bài toán môi
trường và kinh tế cho các bệnh viện ở nước ta hiện nay.
Do đó, giải pháp được đề xuất trong đề tài này là xử lý nước thải sinh
hoạt bằng lọc sinh học nhỏ giọt để giảm chi phí phù hợp với nền kinh tế
của nước ta hiện nay.
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
1515
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
• Đối tượng nghiên cứu
Thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt cấp khí tự nhiên.
• Phạm vi nghiên cứu
Nước thải sinh hoạt tai khu vưc quận Cầu Giấy, Hà Nội.
5. Nội dung nghiên cứu và tiến độ thực hiện
a. Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Tổng quan về nước thải sinh hoạt
- Thành phần lý hóa học của nước thải sinh họat
- Các thông số đánh giá ô nhiễm và yêu cầu cần thiết phải xử lí nước
thải thông số đánh giá ô nhiễm
- Các tiêu chuẩn môi trường, quy chuẩn về nước thải sinh họat của Việt
Nam và thế giới hiện nay

Nội dung 2: Tổng quan các phương pháp xử lí nước thải sinh hoạt hiện
nay
- Nghiên cứu xử lý lý học
- Nghiên cứu xử lý hóa học và hóa lý
- Nghiên cứu xử lý sinh học
Nội dung 3: Tổng quan về công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt
- Cấu tạo và các loại thiết bị
- Nguyên lý họat động
- Đánh giá tiềm năng của thiết bị
- Nghiên cứu đề xuất phương án cải tiến, hiệu qủa
Nội dung 4: Thực nghiệm xử lý nước thải sinh hoạt trên mô hình phòng
thí nghiệm
- Tính toán các thông số cho hệ thống thực nghiệm
- Lắp ráp hệ thống lọc sinh học nhỏ giọt
- Nghiên cứu vận hành hệ thống: chạy thử, lọc nước thải sinh họat
- Nghiên cứu ảnh hưởng tải lượng ô nhiễm đến hiệu suất xử lý COD và
SS…
- So sánh và đánh giá hiệu quả kinh tế với các hệ thống khác
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
1616
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
- Đề xuất qui trình xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ lọc sinh học
cấp khí tự nhiên
b. Tiến độ thực hiện
STT
Các nội dung, công việc
chủ yếu cần được thực
hiện
Kết quả phải
đạt

Thời gian
( bắt đầu, kết
thúc )
Cá nhân, tổ chức thực
hiện
1 Nội dung 1: Tổng quan
về nước thải sinh hoạt
-Thành phần lý hóa học
của nước thải sinh họat
-Các thông số đánh giá ô
nhiễm và yêu cầu cần
thiết phải xử lí nước thải
thông số đánh giá ô
nhiễm
-Các tiêu chuẩn môi
trường, quy chuẩn về
nước thải sinh họat của
Việt Nam và thế giới hiện
nay
Báo cáo nghiên
cứu
Tháng 1/2013
đến tháng
2/2013
Sv.Phạm Thị Nhật,
Sv.Lê Hồng Phượng,
Sv.Lê Thị Khánh Chi
2 Nội dung 2: Tổng
quan các phương pháp
xử lí nước thải sinh

hoạt hiện nay
-Nghiên cứu xử lý lý học
- Nghiên cứu xử lý hóa
học và hóa lý
-Nghiên cứu xử lý sinh
học
Báo cáo nghiên
cứu
Tháng 1/2013
đến tháng
2/2013
Sv.Phạm Thị Nhật,
Sv.Lê Hồng Phượng,
Sv.Lê Thị Khánh Chi
3 Nội dung 3:Tổng Báo cáo nghiên Tháng 2/2013 Sv.Phạm Thị Nhật,
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
1717
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
quan về công nghệ lọc
sinh học nhỏ giọt
-Cấu tạo và các loại thiết
bị
-Nguyên lý họat động
-Đánh giá tiềm năng của
thiết bị
-Nghiên cứu đề xuất
phương án cải tiến, hiệu
qủa
cứu đến tháng
3/2013

Sv.Lê Hồng Phượng,
Sv.Lê Thị Khánh Chi
4 Báo cáo nghiên
cứu
Tháng 4 đến
tháng 5 năm
2013
Sv.Phạm Thị Nhật,
Sv.Lê Hồng Phượng,
Sv.Lê Thị Khánh Chi
Nội dung 4: Thực
nghiệm xử lý nước thải
sinh hoạt trên mô hình
phòng thí nghiệm
-Tính toán các thông số
cho hệ thống thực
nghiệm
- Lắp ráp hệ thống lọc
sinh học nhỏ giọt
-Nghiên cứu vận hành hệ
thống: chạy thử, lọc nước
thải sinh họat
-Nghiên cứu ảnh hưởng
tải lượng ô nhiễm đến
hiệu suất xử lý COD và
SS…
-So sánh và đánh giá hiệu
quả kinh tế với các hệ
thống khác
-Đề xuất qui trình xử lý

nước thải sinh hoạt bằng
công nghệ lọc sinh học
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
1818
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
cấp khí tự nhiên
5 Viết báo cáo Báo cáo nghiên
cứu
Tháng 6/2013 Sv.Phạm Thị Nhật,
Sv.Lê Hồng Phượng,
Sv.Lê Thị Khánh Chi
PHẦN 3: KẾT LUẬN
Từ những thành tựu đã đạt được trên thế giới và việt nam nói chung và viện
công nghệ sinh học và môi trường nói riêng về công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt đã
đưa ra ở trên nhóm nghiên cứu muốn áp dụng kĩ thuật đó vào xử lý nước thải sinh
hoạt. Theo như hiện trạng 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 nhân dân. Trong các khu đô thị lớn số lượng dân cư đông chính vì
vậy mà lượng nước thải sinh hoạt thải ra ngoài môi trường cũng lớn. Chúng tôi
nghĩ tới việc xử lý tại chỗ nguồn thải sinh hoạt từ các khu chung cư. Giải quyết
lượng nước thải với lưu lượng thấp và có hiệu quả. Các chung cư thường là các
nhà tầng, có độ cao thích hợp để thiết kế thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt.
Thiết bị lọc sinh học có khả năng xử lý khá tốt, triệt để trong xử lý nước thải,
tuy nhiên trong quá trình xử lý bằng thiết bị lại cần cung cấp oxi liên tục nếu thiếu
oxi sẽ gây chết vi sinh vật, nước thải không được xử lý mà còn khó xử lý hơn.
Hơn thế nữa, hiện nay việc mất điện xảy ra rất thường xuyên nhất là vào mùa hè.
Đó là chính sách tiết kiệm điện của nhà nước tuy nhiên nó lại ảnh hưởng rất lớn
trong việc xử lý chất thải. Nếu sử dụng máy phát điện thì sẽ rất tốn kém.
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
1919

Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
Vì thế không chỉ là việc ứng dụng thiết bị lọc sinh học vào xử lý nước thải mà
chúng tôi còn muốn cải tiến để thiết bị để có thể sử dụng triệt để nguồn năng
lượng, gió tự nhiên tiết kiệm điện và dễ sử dụng.
Tài liệu tham khảo
1. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học – PGS Nguyễn Văn Phước
2. />3.
4.

Ngày tháng năm Ngày tháng năm
Đơn vị chủ trì đề tài Chủ nhiệm chương trình
(ký, họ và tên, đóng dấu) (ký, họ và tên, đóng dấu)
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2020
Đề tài nghiên cứu khoa học-Viện công nghệ môi trường
Ngày tháng năm
Cơ quan chủ quản duyệt
TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHƯƠNG ĐÔNG
(ký tên, đóng dấu)
GVHD: TS.Trịnh Văn Tuyên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2121