phân tích lựa chọn công nghệ và tính toán thiết kế công nghệ hệ thống xử lý nước thành phố du lịch công suất 3500m3/ngày

Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p

p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c

c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ô

ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
1
MỞ ĐẦU

Vấn đề môi trường được đề cập nhiều trong những năm gần đây, và là một
thách thức lớn đối với sự phát triển bền vững của sự sống. Xử lý nước thải là một
trong các nhiệm vụ cơ bản trong công tác bảo vệ môi trường, nhất là môi trường nước
của các nguồn tiếp nhận nước thải: sông, hồ, biển. Nguồn nước bị ô nhi
ễm sẽ phá vỡ
cân bằng sinh thái nguồn nước, mất đi vẻ mỹ quan đô thị. Bảo vệ nguồn nước khỏi bị ô

nhiễm có ý nghĩa to lớn nhằm giữ gìn được chất lượng nước phục vụ lâu dài và bền
vững cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội.

Để làm được điều này, trong những năm gần đây hệ thống mạng lưới thoát
nước
ở các thành phố của nước ta, đặc biệt là ở những thành phố du lịch không ngừng
nâng cấp và hoàn thiện hơn hàng ngày nước thải sinh hoạt từ các thành phố thải ra rất
lớn, tính trung bình trên đầu người vào khoảng 150 – 200 lít/người/ngày, có chứa hàm
lượng chất hữu cơ cao. Đây là nguồn gây ô nhiễm lớn tới môi trường nước cần được
xử lý, đảm bảo đạt tiêu chuẩn thải vào nguồn nước mặ
t của khu vực tiếp nhận.

Mặt khác, cùng với tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa ở Việt Nam trong
20 năm gần đây đã tạo sức ép lớn đối với môi trường. Trong sự phát triển kinh tế xã
hội, tốc độ đô thị hóa ngày càng gia tăng. Hiện nay (tính đến năm 2006), cả nước có
722 đô thị từ loại đặc biệt đến loại 5, tổng số dân trên 25 triệu ngườ
i (bằng 27% dân số
cả nước) với tổng lượng nước thải sinh hoạt và sản xuất chưa qua xử lý hoặc xử lý
không đạt theo tiêu chuẩn môi trường là 3110000 m
3
/ngày. Lượng nước thải này được
xả trực tiếp vào nguồn nước sông, hồ và biển ven bờ, dẫn đến mức độ ô nhiễm nguồn
nước mặt và nguồn nước ngầm đang ngày càng trầm trọng. Vì vậy, đứng trước thách
thức đó, chúng ta cần phải có các biện pháp hữu hiệu để xử lý ô nhiễm nước thải, bảo
vệ nguồn nước và sức khỏe cộng
đồng. Đề tài “Phân tích lựa chọn công nghệ và tính
toán thiết kế công nghệ hệ thống xử lý nước thành phố du lịch công suất 3500
m3/ngày”, góp một phần nhỏ vào vấn đề bảo vệ môi trường nước, và nội dung của đề
tài xin được trình bày như sau:
+ Mở đầu.

+ Chương 1: Tổng quan về nước thải của thành phố du lịch.
+ Chương 2: Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải.
+ Chươ
ng 3: Phân tích lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp cho thành
phố du lịch.
+ Chương 4: Tính toán thiết kế công nghệ và thiết bị hệ thống xử lý nước thải.
+ Kết luận
Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g

g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a

h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v

v
à
à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
2

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CỦA THÀNH PHỐ DU LỊCH


1.1. Nguồn gốc phát sinh của nước thải

Nước thải từ những thành phố du lịch là nước thải được thải bỏ sau khi sử dụng
cho các mục đích sinh hoạt của nhân viên, khách du lịch: như tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ
sinh….Mặt khác, chúng cũng được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh
viện, chợ và các công trình công cộng khác.

Như
ng khi đề cập đến vấn đề xử lý nước thải của thành phố du lịch thì không
chỉ xử lý nước thải được hình thành từ những nguồn gốc trên, mà trong nước thải
thành phố có một lượng rất lớn là nước mưa; ngoài ra còn có nước thải công nghiệp
như các cơ sở luyện kim, các lò giết mổ gia súc, các xí nghiệp sản xuất bánh kẹo… do
hầu hết ở các thành phố của nước ta ch
ỉ có duy nhất một hệ thống cống thoát nước
chung, cho nên nước thải sinh hoạt cùng với nước thải công nghiệp và nước mưa đều
thoát theo tuyến cống này.

Lượng nước thải sinh hoạt của một thành phố nó phụ thuộc vào các yếu tố
chính như dân số, tiêu chuẩn cấp nước, thải nước, đặc điểm của hệ thống thoát nước,
trang thiết bị vệ sinh,…và phụ
thuộc vào mức sống của người dân ở thành phố đó cũng
như tiêu chuẩn của thành phố và được nêu trong bảng 1.1. Ngoài ra, còn một yếu tố
không kém phần quan trọng đó là nước mưa và nước thải công nghiệp.

Bảng 1.1. Tiêu chuẩn thải nước của một số cơ sở dịch vụ và công trình công cộng [9].

Nguồn nước thải Đơn vị tính Lưu lượng (l/đơn vị tính.ngày)
Nhà ga, sân bay Hành khách 7,5 - 15
Khách 152 – 212
Khách sạn
Nhân viên phục vụ 30 – 45
Nhà ăn Người ăn 7,5 – 15
Siêu thị Người làm việc 26 – 50
Giường bệnh 473 – 908
Bệnh viện
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
Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n


t
t
ố
ố

t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k

h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g
g

h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n

g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
3
1.2. Đặc trưng của nước thải thành phố du lịch

Nước thải là một hệ đa phân tán thô bao gồm nước và các chất bẩn. Các chất
bẩn trong nước thải thành phố có nguồn gốc từ các hoạt động của con người. Các chất
bẩn này với thành phần hữu cơ và vô cơ, tồn tại dưới dạng cặn lắng, các chất rắn
không lắng được và các chất hòa tan. Thành phần chấ
t bẩn trong nước thải thành phố
được biểu diễn theo sơ đồ 1.1.

Đặc trưng của nước thải thành phố là thường chứa nhiều tạp chất khác nhau,
trong đó khoảng 50 đến 70% là chất hữu cơ, 30 đến 50 % là các chất vô cơ và một số
lớn vi sinh vật. Phần lớn các vi sinh vật trong nước thải thường ở dạng vi rút và vi
khuẩn gây bệnh như tả, lỵ, thương hàn….
Đồng thời trong nước thải cũng chứa các vi
khuẩn không có hại có tác dụng phân hủy các chất thải. Bảng 1.2. Phân loại mức độ
theo thành phần hóa học điển hình của nước thải thành phố [3].

Sơ đồ 1.1. Thành phần chất bẩn trong nước thải thành phố.


Mặt khác, trong hoạt động hàng ngày của các hộ dân, các khách sạn, nhà
hàng,… nguồn gây ô nhiễm môi trường là nước thải của khu vệ sinh, nấ
u ăn của từng

hộ và khu du lịch (quán ăn, nhà hàng...). Nước thải từ các khu vệ sinh có hàm lượng
chất hữu cơ cao BOD = 200 – 300 (mg/l), SS = 350 – 600 (mg/l), đặc biệt hàm lượng
chất rắn lơ lửng sau bể tự hoại có thời điểm lên tới SS = 1000 (mg/l). Nước thải tại nhà
bếp, ngoài hàm lượng chất hữu cơ cao, còn có hàm lượng dầu mỡ động thực vật tương
đối lớn.

Theo kết quả
phân tích nước thải sinh hoạt nhiều năm qua ở các thành phố của
bộ môn cấp thoát nước, thành phần và tính chất của nước thải thành phố nêu ở bảng
1.3 [8].

Ion kim loại
Các chất vô cơ
Các chất hữu cơ
50 – 70 % 30 - 50 %
Muối Cát Cacbonhydrat Các chất béo
25 % 10 %
Protein
Nước thải

65 %
Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n

n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ

ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g

g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r

r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
4
Hơn nữa, trong nước thải thành phố nói chung còn chứa một số loại vi khuẩn
gây bệnh như Colifom... , rất có hại cho con người. Với thành phần như trên, thì nguồn
nước thải này sẽ là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường của chính khu
vực và cả môi trường xung quanh.

Bảng 1.2. Thành phần hóa học điển hình của nước thải thành phố.

Mức độ ô nhiễm
TT Các chất Đơn vị
Nặng Trung bình Thấp
1
2
3
4
5
6

7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Tổng chất rắn
Chất rắn hòa tan
Chất rắn không tan
Tổng chất rắn lơ lửng
Chất rắn lắng được
Hàm lượng BOD
5

Lượng oxy hòa tan
Tổng Nitơ
Nitơ hữu cơ
Nitơ amoniac
Nitơ NO
2

Nitơ NO
3

Hàm lượng Clorua
Độ kiềm

Chất béo
Tổng photpho (P)
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mgCaCO
3
/l
mg/l
mg/l
1000
700
300
600
12
300
0 - 1
85
35
50

0,1
0,4
175
200
40
-
500
350
150
350
8
200
2 - 3
50
20
30
0,05
0,20
100
100
20
8
200
120
8
120
4
100
3 - 4
25

10
15
0
0,1
15
50
0
-


Bảng 1.3. Thành phần và tính chất của nước thải thành phố.

TT Các chỉ số Nước thải cống chung Nước thải cống riêng
1
2
3
4
5
pH
SS (mg/l)
Oxy hòa tan (mg/l)
BOD
5
(mg/l)
COD (mg/l)
7,0 – 7,8
100 – 250
0,5 – 2
80 – 250
129 – 400

7,2 – 7,8
150 – 350
0 – 1,5
150 – 350
180 – 600


Một đặc điểm quan trọng khác của nước thải ở các thành phố là hệ thống bể tự
hoại thường bị quá tải nên thời gian lưu không đủ để có thể phân hủy các chất hữu cơ
Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t


n

n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a

a


h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ

v
v
à
à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g

Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
5
như phân, thịt nội tạng động vật, cặn thực phẩm khi chế biến món ăn... dẫn tới nước
thải sau bể tự hoại hàm lượng chất ô nhiễm giảm đi không đáng kể. Đồng thời một tính
chất đặc trưng nữa của nước thải thành phố là không phải tất cả các chất hữu cơ đều có
thể bị phân hủy bởi các vi sinh vậ
t và khoảng 20 đến 40% BOD
5
thoát ra khỏi các quá
trình xử lý sinh học cùng với bùn.

1.3. Hiện trạng môi trường

1.3.1. Môi trường nước mặt ở khu vực thành phố ngày càng bị ô nhiễm hơn

Nguồn nước thải từ sinh hoạt, dịch vụ và sản xuất vẫn chưa được xử lý và ngày
càng gia tăng, đã vượt quá khả năng tự làm sạch của tất cả các sông, hồ trong nội
thành.

Điển hình như
ở Hà Nội theo thống kê của cơ quan chức năng vào ngày 20/04/2007,
Hà Nội hiện có 369 nhà máy, xí nghiệp, 15880 cơ sở sản xuất tư nhân, 10 khu công
nghiệp, 29 bệnh viện và hơn 1000 cơ quan, trường học.

Trong số các cơ quan, đơn vị kể trên chỉ có 40 nhà máy, xí nghiệp, 25 cơ sở dịch vụ và
10 bệnh viện đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải, số nước thải còn lạ
i đều xử
thẳng vào hệ thống thoát nước chung của thành phố. Mặc dù, Hà Nội đã được đầu tư
hàng trăm tỷ đồng để xây dựng các trạm xử lý nước thải nhưng hiệu quả đem lại vẫn
chưa cao.

Đi dọc những con sông của Hà Nội, người ta dễ dàng nhìn thấy tình trạng ô nhiễm
nước thải đã ở mức báo động. Ven bờ các sông Nhu
ệ, Tô Lịch, Kim Ngưu... có hàng
trăm cống tiêu thoát nước đã xả thẳng xuống lòng sông mang theo ” trăm thứ ” từ bùn
đất, rác thải sinh hoạt, rác thải y tế, và cả chất thải công nghiệp chảy ra từ các cơ sở
sản xuất. Vì nước thải chưa qua xử lý, lại lưu trữ lâu ngày tạo nên màu đen và rất hôi
tanh. Cứ vài thàng, công ty thoát nước Hà Nội lại tiến hành nạo vét lòng sông nhưng
rốt cuộ
c đâu cũng vào đó bỡi vì lượng bùn đất lắng đọng dưới lòng sông quá lớn. Tại
các đầu cống thoát, không chỉ có rác thải sinh hoạt, rác thải y tế đơn thuần như bông
băng mà còn có bệnh phẩm sau phẩu thuật. Đây thực sự là nguồn gây bệnh lớn, ảnh
hưởng tới sức khỏe cộng đồng. Trong số 29 bệnh viện trên địa bàn Hà Nội có 10 bệnh
viện lớn như B
ạch Mai, Nhi, bệnh viện Trung Ương Quân Đội (108)... có trạm xử lý
nước thải cục bộ, số còn lại nước thải đều xả thẳng vào hệ thống tiêu thoát chung của
thành phố.

Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n

t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n

k
k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g
g

n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư

ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
6
Theo số liệu quan trắc về mức độ ô nhiễm nước thải của công ty Thoát nước Hà Nội
cho thấy hàm lượng các chất bẩn, các chất hữu cơ, kim loại nặng gây ô nhiễm tại các
nhánh cống thoát nước thải ở mức độ cao. Hàm lượng Amoni ở các sông cao hơn gấp
12 đến 59 lần tiêu chuẩn cho phép, hàm lượng BOD
5
dao động từ 35 – 220 mg/l, hàm
lượng COD thường xuyên cao gấp 1,5 – 1,9 lần so với tiêu chuẩn cho phép, lượng oxy
hòa tan trong nước thấp dễ gây mùi hôi thối, đặc biệt vào những ngày thời tiết ôi bức.

Nguyên nhân dẫn đến thực trạng trên, là do lượng nước thải trung bình của thành phố
mỗi ngày thải ra khoảng 450000 m
3
, trong khi đó chỉ có 5% nước thải qua khâu xử lý,
còn lại 95% được đổ thẳng xuống sông hồ. Loại trừ 10 bệnh viện và một số khu công
nghiệp lớn, hàng chục ngàn cơ quan, đơn vị và các khu dân cư khác đều không có trạm
xử lý nước thải nội bộ. Điều này dẫn đến hệ thống thoát nước chung của thành phố
luôn trong tình trạng quá tải và nguồn nước mặt ngày càng bị ô nhiễm nặng n
ề.

Trước những đòi hỏi bức xúc, trong vài năm gần đây Ủy Ban Nhân Dân thành phố đã
đầu tư xây dựng 3 trạm xử lý nước thải là: Trúc Bạch, Kim Liên, Bắc Thăng Long –
Vân Trì. Hiện tại, các trạm xử lý nước thải đã đi vào hoạt động nhưng hiệu quả chưa
được như mong muốn. Nhưng không chỉ ở Hà Nội mà ở các thành phố khác cũng đang
đứng trước nguy c
ơ ô nhiễm tiềm tàng đặc biệt là các thành phố du lịch lượng nước
thải nhiều.

Nước thải sinh hoạt sinh ra từ những thành phố là nguyên nhân chính (chiếm 70
– 80%) gây ra ô nhiễm các chất hữu cơ đối với môi trường nước mặt ở khu vực nội
thành và ngoại thành, [8]. Hầu như tất cả các thành phố đều không có hệ thống xử lý
nước thải tập trung. mặc dù trong thời gian qua ở nhiều thành ph
ố, đặc biệt ở những
thành phố du lịch đã tiến hành nạo vét, kè bờ sông hồ, kênh rạch..., việc này không thể
làm giảm lượng thải chất ô nhiễm, cho nên dự báo quá trình gia tăng ô nhiễm nước
mặt ở các thành phố còn tiếp diễn 10 đến 20 năm nữa.

1.3.2. Sự hình thành hệ thống thoát nước và các yêu cầu giải quyết thoát nước, xử
lý nước thải tại các thành phố nước ta

Việt Nam nằm ở khu vực nhiệt đới gió mùa với đặc trưng khí hậu là nhiệt ẩm:
mưa nhiều, độ ẩm lớn, nhiệt độ và độ bức xạ cao. Chế độ khí hậu được chia làm hai
mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô. Lượng mưa trung bình hàng năm ở nước ta 2000
mm, tuy nhiên sự phân bố mưa không đều theo không gian và thời gian sẽ ảnh hưởng
rất lớn đến thoát nước và chất lượng môi trườ
ng nước ở các đô thị.

Đ
Đ
ồ

ồ


á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p

V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c


c

c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ô
ô
i

i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
7
Các thành phố và các khu trung tâm kinh tế ở nước ta là phần lớn tập trung tại
các châu thổ các sông lớn và vùng duyên hải. Đây là vùng địa hình tương đối bằng
phẳng, thường bị ảnh hưởng của mưa lũ và chế độ triều. Trước đây tốc độ đô thị hóa
của Việt Nam chậm. Nhưng trong những năm gần đây, tốc độ đô thị hóa tăng lên rõ
rệt, các thành phố
ở nước ta có nhiều loại và phân ra làm 5 cấp với quy mô từ hàng
nghìn đến hàng triệu dân. Kết cấu hạ tầng kỹ thuật cơ sở các thành phố nước ta đặc
biệt là hệ thống thoát nước lại rất yếu kém không đáp ứng được nhu cầu sinh hoạt ngày
càng tăng của xã hội, cũng như quá trình đô thị hóa nhanh ở nước ta.

Các thành phố của nước ta chỉ có hệ thống thoát nước chung,
ở nhiều thành phố
hệ thống thoát nước chưa được hình thành rõ nét như thành phố Quy Nhơn, thành phố
Tuy hòa... Trong nội thành chủ yếu tồn tại các tuyến cống thoát nước mưa có tiếp nhận
cả nước thải, phần lớn các tuyến cống xây dựng từ thời Pháp. Mạng lưới cống thu gom
và thoát nước thiếu, cho nên úng ngập thường xuyên xảy ra trong các thành phố, hầu
hết nước thải từ các thành ph
ố, thị xã, thị trấn, các khu dân cư, các khách sạn, nhà
hàng, khu giải trí... chưa được xử lý, xả trực tiếp ra sông, hồ gây ô nhiễm môi trường,
ảnh hưởng tới sức khỏe của người dân và mất mỹ quan thành phố, đặc biệt là ở những
thành phố du lịch.

Trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, tốc độ phát triển ở
những thành phố và khu công nghiệp sẽ tăng lên rõ rệt. Ở nh
ững thành phố thành phố
và khu công nghiệp là đối tượng sử dụng nước và xả nước thải tập trung lớn nhất. Vấn
đề này cùng với lượng nước mưa không đều và quá lớn gây nên sự quá tải đối với các
cơ sở hạ tầng, phát sinh ra những vấn đề ô nhiễm môi trường tiềm tàng.

Giải quyết tốt vấn đề thoát nước và xử lý nước thải trước khi xả ra nguồ
n tiếp
nhận là một yêu cầu cấp bách nhằm bảo vệ môi trường đảm bảo sức khỏe cho người
dân và tạo điều kiện cho thành phố du lịch, cũng như các thành phố khác trên toàn
quốc ngày càng phát triển ổn định, bền vững.

Định hướng phát triển thoát nước ở các thành phố đến năm 2020 của bộ xây
dựng đã chỉ rõ mục tiêu trước mắt là ưu tiên giải quyế
t thoát nước mưa, cải tạo nâng
cấp hệ thống thoát nước thải trong các thành phố, và xây dựng hệ thống thoát nước
mưa đạt tiêu chuẩn Quốc gia, hoặc Quốc Tế ở các khu công nghiệp, khu chế xuất, đặc

biệt là ở các thành phố lớn. Mục tiêu lâu dài đến năm 2020 là giải quyết một cách cơ
bửn vấn đề thoát nước đô thị, bao gồm cả nước mưa và nước th
ải nhằm đảm bảo cho
môi trường đô thị được bảo vệ và nâng cấp. Một trong những biện pháp chủ yếu thực
hiện mục tiêu phát triển thoát nước ở thành phố là hiện đại hóa công nghệ, áp dụng
Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h

h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h

h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à

à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
8
công nghệ thoát nước thải phù hợp với tính chất, quy mô từng thành phố cộng với các
điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội trong quy hoạch tổng thể thành phố.

1.4. Một số giải pháp làm giảm ô nhiễm nguồn nước ở các thành phố

Tiến hành xử lý nước thải cục bộ trước khi thải ra môi trường tiếp nhận. Chẳn
hạn nước thải sinh hoạt từ những khách sạ
n, nhà hàng, khu giải trí... phải thu gom, xử
lý trước khi xử ra cống thoát nước chung của thành phố.

Xây dựng mạng lưới hệ thống thoát nước đáp ứng với được nhu cầu phát triển
của từng thành phố.

Tiến hành xây dựng hệ thống thu gom nước mưa để tái sử dụng hoặc xây dựng
hệ thống thoát nước mưa riêng.

Vận động người dân thực hiện việc tiế
t kiệm nước, xây dựng bể tự hoại đạt tiêu
chuẩn ở từng hộ gia đình.

Yêu cầu các cơ sở sản xuất phải có hệ thống xử lý nước thải sơ bộ trược khi thải
ra cống thoát nước chung của thành phố.

Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n


t
t
ố
ố

t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k

h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g
g

h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n

g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
9
Chương 2

TỔNG QUAN MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI


2.1. Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Trong nước thải thường có các loại tạp chất rắn với kích cỡ khác nhau bị cuốn
theo dòng thải, như rơm rạ, cây cành, bao bì chất dẻo, dầu mỡ nổi, cát, sỏi…. Ngoài ra,
còn có các hạt lơ lửng ở dạng huyền phù rất khó lắng. Tùy theo kích cỡ, các hạt huyền
phù được chia thành hạt rắn lơ lửng có thể lắng được, h
ạt chất rắn keo được khử bằng
đông tụ.

Các loại tạp chất trên dùng các phương pháp xử lý cơ học là thích hợp (trừ hạt
dạng chất rắn keo).

Trong xử lý nước thải đô thị việc đầu tiên là đưa nước thải vào đường cống có
các song chắn rác, nước thải công nghiệp cũng qua song chắn rác và có thể thêm lưới
chắn rác (với kích thước lỗ nhỏ hơn).

2.1.1. Song chắn rác

Song chắn rác nhằm giữ lại các vật thô, như, giấy, rác, vỏ hộp, mẫu đất đá,
gỗ…. Song được làm bằng những thanh kim loại không gỉ, sắp xếp cạnh nhau và hàn
cố định trên khung thép, được đặt trên mương dẫn nước. Thanh dùng làm song chắn
thường có dạng hình tròn hoặc hình bầu dục.

Song chắn rác đặt nghiên theo chiều dòng chảy một góc 50 đến 90
0
, ta chọn góc
nghiên 60
0
để dễ dàng kéo rác lên nhờ động cơ.

Song chắn rác có những ưu nhược điểm như sau:

+ Ưu điểm
 Cấu tạo đơn giản.
 Dễ dàng lắp đặt, vận hành, thay thế.
 Tổn thất thuỷ lực nhỏ.

2.1.2. Lưới lọc

Cấu tạo gồm các tấm thép mỏng có đục lỗ hoặc dây thép đan với nhau có chiề
u
rộng mắt lưới không lớn hơn 5 mm. Lưới lọc cũng có những ưu nhược điểm như sau:

Đ
Đ
ồ
ồ

á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V

V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô

ô
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ô
ô
i
i

t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
10
+ Ưu điểm
 Giữ lại được rác có kích thước nhỏ, các sản phẩm cần thu hồi.
 Nước thải sau khi đi qua lưới lọc có cặn rác ít.

+ Nhược điểm
 Cấu tạo tương đối phức tạp.
 Rất khó thay thế, sửa chữa.
 Rất khó vệ sinh lưới.
 Lưới lọc chỉ thích hợp khi xử lý nước th
ải công nghiệp cần thu hồi sản
phẩm trong nước thải.

Vậy với yêu cầu hiệu quả, đơn giản trong xây dựng, vận hành và không phải
thu hồi các rác trong nước thải thì việc chọn song chắn rác là phù hợp và kinh tế hơn.

2.1.3. Lắng cát

Bể lắng cát dùng để loại những hạt cặn lớn vô cơ chứa trong nước thải mà chủ
yếu là cát. Trên trạm xử lý nước thải n
ếu để cát lắng lại trong các bể lắng sẽ gây khó
khăn cho công tác lấy cặn. Trong cặn có cát làm cho các ống dẫn bùn không hoạt động
được, máy bơm chóng hỏng. Đối với bể metan và bể lắng hai vỏ thì cát là chất thừa….
Do đó việc xây dựng bể lắng cát trên các trạm xử lý khi lưu lượng nước thải lớn hơn
100 m
3
/ngày là cần thiết.

Dưới tác dụng của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng
của nước sẽ được lắng xuống đáy trong quá trình nước thải chuyển động qua bể lắng
cát.

Bể lắng cát phải được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0,3 m/s) để các
phần tử hữu cơ nhỏ không lắ
ng được và nó phải đủ nhỏ (0,15 m/s) để cát và các tạp
chất rắn vô cơ giữ lại được trong bể. Bể thường được tính toán để giữ lại các hạt cát có
độ lớn thủy lực 18 – 24 mm/s (đường kính hạt 0,2 – 0,25 mm), dựa vào sự chuyển
động của dòng nước mà người ta có thể phân loại bể lắng cát như sau:

1. Bể lắng cát ngang

Bể lắng cát ngang có dạng hình chữ nhật, nước thải chả
y từ đầu bể tới cuối bể, tốc

độ dòng nước chảy trong bể thay đổi từ 0,15 đến 0,3 mm/s, chiều sâu công tác của bể
từ 0,25 đến 1 m.


Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h
h

i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h
h

ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à

m
m
ô
ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
11
+ Ưu điểm
 Hiệu suất lắng cao, chế độ làm việc ổn định.
 Xây dựng, vận hành đơn giản.

 Có thể thu cát bằng thủ công hoặc bằng cơ giới.
 Chiều cao xây dựng nhỏ cho nên chi phí xây dựng thấp.

+ Nhược điểm
 Chiếm nhiều diện tích xây dựng.
 Thời gian lưu nước lớn.

2. Bể l
ắng cát đứng

Bể lắng cát đứng có dạng hình tròn hay hình vuông, nguyên tắc hoạt động là
nước dâng từ dưới lên trên theo thân bể. Chuyển động của nước thải vòng quanh phần
hình trụ của bể và dâng từ dưới lên trên tạo nên một chuyển động vừa xoay tròn vừa
xoắn theo thân bể dâng lên. Trong khi đó các hạt cát tập trung về phía ống trung tâm,
chuyển động ngược lại do lực hấp dẫn và rơi xuống đáy bể
, nhờ vậy mà cát được rửa
sạch từng phần khỏi những chất hữu cơ bám dính.

+ Ưu điểm
 Cát lắng sạch, ít chất hữu cơ dính bám.
 Xây dựng và vận hành đơn giản.
 Tải trọng bề mặt cao.
 Chiếm ít diện tích.

+ Nhược điểm
 Chiều cao xây dựng lớn nên chi phí xây dựng cao.
 Hiệu suấ
t lắng thấp hơn bể lắng cát ngang.
 Xây dựng nhiều bể.

3. Bể lắng Radian

Nước thải chảy từ ống trung tâm ra thành bể, các hạt cát được tách ra khỏi dòng
nước nhờ trọng lực. Cát, cặn lắng xuống đáy được máy gạt cào về hố thu cặn, nước
thải sau khi lắng được dẫn ra khỏi bể qua máng thu xung quanh bể.

+ Ưu điểm
 Hi
ệu suất lắng cao, chế độ làm việc ổn định.
 Vận hành dễ dàng.
Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t

n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o

a
a


h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ

v
v
à
à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g

Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
12
 Diện tích xây dựng nhỏ hơn so với bể lắng cát ngang.

+ Nhược điểm
 Xây dựng tương đối phức tạp.
 Chiều cao xây dựng lớn, không phù hợp với những địa điểm có mực
nước ngầm cao và kính phí xây dựng lớn.
 Thời gian lưu nước dài

Vì với yêu cầu xây dựng và vận hành đơn giản, hiệu suất lắng cao, chiều cao
xây dựng thấp thì việc lựa chọn bể lắng cát ngang nước chuyển động thẳng là thích
hợp nhất.

2.1.4. Bể lắng sơ cấp

1. Bể lắng ngang

Nước thải chảy theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể. Các hạt cặn được
tách ra khỏi nước thải nhờ trọng lực.

+ Ưu điểm
 Chiều cao xây dựng nhỏ
.
 Xây dựng và vận hành đơn giản.
 Hiệu suất lắng cao.
 Có thể áp dựng với lưu lượng nước thải lớn.

+ Nhược điểm

 Chiếm nhiều diện tích xây dựng.
 Thời gian lưu nước lớn.

2. Bể lắng đứng

Bể lắng đứng thường mặt bằng hình tròn hoặc hình vuông, đáy có dạng hình
nón hay hình chóp cụt.

Nước thải được dẫn vào ống trung tâm và sau khi ra khỏi ống trung tâm nước
thải va vào tấm chắn và thay đổi hướng đứng sang hướng ngang rồi dâng lên theo thân
bể. Nước thải sau khi lắng được dẫn ra ngoài bằng máng thu đặt xung quanh thành bể.

+ Ưu điểm
 Chiếm diện tích xây dựng ít hơn so với bể lắng ngang.
 Thuận tiện trong công tác xả cặn.
Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n


t
t
ố

ố
t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k

k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g

g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n

n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
13
+ Nhược điểm
 Hiệu suất lắng thấp.
 Chiều cao xây dựng lớn nên không thích hợp với nơi có mực nước ngầm
cao và làm tăng giá thành xây dựng.
 Số lượng bể nhiều.

3. Bể lắng Radian

Bể Radian có mặt bằng hình tròn, nước thải đưa vào xử lý chảy từ trung tâm ra
xung quanh thàn. Nước thải chảy theo ống trung tâm từ dưới lên trên rồi phân phối vào
bể
. Các hạt cặn tách ra khỏi dòng nước nhờ trọng lực, bùn cặn lắng xuống đáy được
máy gạt cặn cào về hố thu cặn. Nước sau khi lắng được dẫn ra khỏi bể bằng máng thu
xung quanh bể.

+ Ưu điểm
 Hiệu suất lắng cao, chế độ làm việc ổn định.
 Vận hành dễ dàng.
 Diện tích xây dựng nhỏ hơn so với bể
lắng ngang.

+ Nhược điểm

 Xây dựng tương đối phức tạp.
 Chiều cao xây dựng lớn, không thích hợp với những vùng có mực
nước ngầm cao. Thời gian lưu nước lâu.
Với những yêu cầu như xây dựng và vận hành đơn giản, hiệu suất lắng cao,
chiều cao thấp thì việc lựa chọn bể lắng ngang là thích hợp nhất.

2.1.5. Bể tách dầu mỡ


Trên mạng lưới thu gom nước thải của đô thị có thể có các nhà máy xí nghiệp
xả nước thải có lẫn dầu mỡ vào. Để tách lượng dầu mỡ này, phải đặt thiết bị thu gom
trước cửa xả vào cống chung hoặc trước bể điều hòa ở nhà máy.

2.1.6. Lọc cơ học.

Lọc được dùng trong nước thải để tách các tạp chất phân tán nhỏ khỏi nước th
ải
mà bể lắng không lắng được. Trong các loại phin lọc thường có loại phin lọc dùng vật
liệu lọc dạng tấm và loại hạt. Vật liệu lọc dạng tấm có thể làm bằng tấm thép có đục lỗ
hoặc lưới bằng thép không gỉ, nhôm, niken… và cả các loại vải khác nhau. Tấm lọc
Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n

t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ
ệ

n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g
g

n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r
r

ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
14
cần có trở lực nhỏ, đủ bền và dẻo cơ học, không bị trương nở và bị phá hủy ở điều kiện
lọc.

Vật liệu lọc dạng hạt là cát thạch anh, than gầy (anthracit), than cốc, sỏi, đá
nghiền, thậm chí cả than nâu, than bùn hay than gỗ.

2.2. Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý

2.2.1. Phương pháp tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường
được sử dụng để tách các tạp chất rắn tan hoặc
không tan hoặc lỏng có tỷ trọng nhỏ hơn tỷ trọng của chất lỏng làm nền. Trong xử lý
nước thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén bùn cặn. Ưu
điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các
hạt nhỏ nhẹ, l
ắng chậm trong thời gian ngắn.

Phương pháp tuyển nổi dựa trên nguyên tắc: Các phần tử phân tán trong nước
có khả năng tự lắng kém, nhưng có khả năng kết dính vào các bọt khí nổi lên trên bề
mặt nước. Sau đó người ta tách các bọt khí cùng các phần tử dính ra khỏi nước. Thực
chất đây là quá trình tách bọt hoặc làm đặc bọt, trong một số trường hợp được dùng để
tách các chất hòa tan như các chấ
t hoạt động bề mặt.

Phương pháp tuyển nổi được dùng rộng rãi trong luyện kim, thu hồi khoáng sản
quý và cũng được dùng trong lĩnh vực xử lý nước thải.

Quá trình này được thực hiện nhờ thổi không khí thành bọt nhỏ vào trong nước
thải. Các bọt khí dính các hạt lơ lửng lắng kém và nổi lên mặt nước. Khi nổi lên các
bọt khí tập hợp thành bông hạt đủ lớn, rồi tạo thành một lớ
p bọt chứa nhiều các hạt
bẩn.

Tuyển nổi bọt nhằm tách các chất lơ lửng không tan và một số chất keo hoặc
hòa tan ra khỏi pha lỏng. Kỉ thuật này có thể dùng cho xử lý nước thải đô thị và nhiều
lĩnh vực công nghiệp như chế biến dầu béo, thuộc da, dệt, chế biến thịt…

Tuyển nổi có thể đặt ở giai đoạn xử
lý sơ bộ trước khi xử lý cơ bản, bể tuyển
nổi có thể thay thế cho bể lắng, trong dây chuyền nó đứng trước hoặc sau bể lắng,
đồng thời cũng có thể ở giai đoạn xử lý bổ sung sau xử lý cơ bản.



Đ
Đ

ồ
ồ


á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p

V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c

c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ô
ô

i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
15
22.2. Phương pháp hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải chứa các chất
bẩn hòa tan trong nước, đặc biệt các chất mầu, các chất hữu cơ khó phân hủy, mùi
nhưng ở nồng độ thấp.

Các chất hấp phụ thường dùng là than hoạt tính, Zeolite, Diatomite... Trong số
này than hoạt tính được dùng phổ biến nhất, than hoạt tính có hai dạng: dạng hạt và
d

ạng bột đều được dùng để hấp phụ. Các chất hữu cơ, kim loại nặng và các chất mầu
dễ bị than hấp phụ.

Các chất hữu cơ có thể bị hấp phụ được tính đến là phenol, alkylbenzen, thuốc
nhuộm các chất vòng thơm.

2.2.3. Phương pháp trao đổi ion

Thực chất của phương pháp trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên
bề mặt của chất rắn trao đổi v
ới các ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc
với nhau. Các chất này còn gọi là các ionit (chất trao đổi ion), chúng hoàn toàn không
tan trong nước.

Phương pháp này được dùng làm sạch nước nói chung, trong đó có nước thải,
loại ra khỏi nước các ion như Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Cd, V, Mn…cũng như các hợp
chất chứa asen, photphot xyanua và cả chất phóng xạ. Phương pháp này được dùng
phổ biến để làm mềm nước, loại ion Ca
2+
và Mg
2+
ra khỏi nước cứng.

Các chất trao đổi ion có thể là các chất vô cơ hoặc hữu cơ có gốc tự nhiện hoặc
nhân tạo.

+ Các chất vô cơ:

Các chất này có nguồn gốc tự nhiên, gồm có zeolite, đất sét, nhôm silicat
Na

2
.Al
3
O
3
.nSiO
2
.mH
2
O (có tính chất trao đổi cation), chất fluor apatit
[Ca
5
(PO
4
)
3
]F và hidroxit apatit [Ca
5
(PO
4
)
3
]OH.

Các chất vô cơ tổng hợp có khả năng trao đổi ion là silicagen, pecmutit
(chất làm mềm nước), các oxit có mang điện tích (Cr
2
O
7
-

) và hidroxit của một
số kim loại như nhôm, crom, ziriconi…



Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h

h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h

h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à

à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
16
+ Các chất hữu cơ:

Các chất trao đổi ion là hợp chất hữu cơ tổng hợp rất phong phú. Chúng
là các cao phân tử, có bề mặt riêng lớn. Các gốc hidro của chúng tạo thành lưới
không gian với các nhóm có chức năng trao đổi ion cố định. Các loại nhựa tổng
hợp cũng có tính chất trao đổi ion, người ta chia làm hai loại: nhựa anionit và
cationit. Nhựa anionit có độ bền nhiệt kém hơn nhựa cationit.

2.2.4. Phương pháp đông tụ và keo tụ

Những hạt rắn có kích thước quá nhỏ như các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo
và hòa tan thì khó có thể tách khỏi nước thải bằng quá trình lắng thông thường. Để
tách các hạt rắn này ra cần làm tăng kích thước và trọng lượng riêng, trên cơ sở đó mà
làm tăng vận tốc lắng của chúng bằng cách thực hiện các quá trình đông tụ và keo tụ.

Các hạt lơ lửng trong nước hầu hết mang đi
ện tích âm hoặc dương. Các hạt có
nguồn gốc Silic và các hợp chất hữu cơ mang điện tích âm, các hạt hidroxit sắt và
hidroxit nhôm mang điện tích dương. Khi thế điện động của nước bị phá vỡ, các hạt
mang điện tích này sẽ liên kết lại với nhau tạo thành tổ hợp các phân tử, nguyên tử hay
các ion tự do. Các tổ hợp này chính là các bông keo.

Các chất đông tụ thường được dùng trong mục đích này là các muố
i sắt hoặc
muối nhôm hoặc hỗn hợp của chúng. Các muối nhôm gồm có: Al
2
(SO
4
)
3
.18H
2

O;
NaAlO
2
; Al
2
(OH)
5
Cl; Kal(SO
4
)
2
.12H
2
O; NH
4
Al(SO
4
)
2
.12H
2
O. Trong số này dùng phổ
biến nhất là Al
2
(SO
4
)
3
.18H
2

O vì chất này hòa tan tốt trong nước, giá rẻ và hiệu quả
đông tụ cao trong khoảng pH từ 5 – 7,5.

2.3. Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học

Các phương pháp hóa học dùng trong trong xử lý nước thải gồm có: trung hòa,
oxy hóa và khử. Tất cả các phương pháp này đều dùng các tác nhân hóa học nên nó là
phương pháp đắt tiền. Người ta sử dụng các phương pháp hóa học để khử các chất hòa
tan và trong các hệ thống cấp nước khép kín. Đôi khi các phương pháp này được dùng
để
xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học hay sau công đoạn này như là một phương
pháp xử lý nước thải lần cuối để thải vào nguồn nước.




Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n


t
t

ố
ố
t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n

k
k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n

g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ

n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
17
2.3.1. Phương pháp trung hòa

Nước thải chứa các axít vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa để đưa pH về
khoảng 6,5 đến 8,5 trước khi thải vào nguồn tiếp nhận hoặc sử dụng cho công đoạn xử
lý tiếp theo.

+ Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:
+ Trộn nước thải axít với nước thải kiềm.
+ Bổ sung các tác nhân hóa học như là: axít, kiềm.
+ Lọc nướ
c thải axít qua vật liệu có tác nhân trung hòa.
+ Hấp phụ khí axít bằng nước kiềm hoặc hấp phụ amoniac bằng nước axít…

Việc lựa chọn phương pháp trung hòa là tùy thuộc thể tích và nồng độ của nước
thải, chế độ thải nước thải, khả năng sẵn có và giá thành của tác nhân hóa học.

Trong quá trình trung hòa, một lượng bùn cặn được tạo thành. Lượng bùn này
phụ thuộc và nồng độ và thành phần của nướ
c thải cũng như loại và lượng các tác nhân
sử dụng cho quá trình.

2.3.2. Phương pháp oxy hóa

Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất oxy hóa như clo ở dạng
khí và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi và natri, penmanganat kali, bicromat kali,
peoxythydro (H
2
O
2
), oxy của không khí, ozon,...

Trong quá trình oxy hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành
các chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước. Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác
nhân hóa học, do đó quá trình oxy hóa hóa học chỉ được dùng trong những trường hợp
khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải không thể tách bằng những phương
pháp khác. Ví dụ như khử xyanua hay hợp chất hòa tan của asen.

Hoạt độ của các chất oxy hóa được xác
định bởi đại lượng thế oxy hóa. Trong
các chất được biết trong tự nhiên, flour là chất oxy hóa mạnh nhất, nhưng cũng chính
vì vậy mà nó không được ứng dụng trong thực tế. Thế oxy hóa của một số chất thể
hiện trên bảng 2.1.

Chất oxy hóa O
3
Cl
2
H
2
O
2

KMnO
4
Thế oxy hóa 2,07 0,94 0,68 0,59

Bảng 2.1. Thế oxy hóa của một số chất oxy hóa.
Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h

h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h

h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à

à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
18
2.3.3. Phương pháp khử

Phương pháp làm sạch nước thải bằng quá trình khử được ứng dụng trong các
trường hợp khi nước thải chứa các chất dễ bị khử. Phương pháp này được dùng rộng
rãi để tách các hợp chất thủy ngân, crom, asen… ra khỏi nước thải.

Chẳn hạn như xử lý nước thải chứa hợp chất thủy ngân ở dạng vô cơ, người ta
khử thành thủy ngân kim loạ
i và tách ra khỏi nước bằng quá trình lắng, lọc hoặc tuyển
nổi. Còn các hợp chất thủy ngân hữu cơ thì trước tiên chúng bị oxy hóa để phá vỡ hợp
chất, sau đó khử cation Hg thành Hg kim loại…

2.4. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Người ta sử dụng các phương pháp sinh học để làm sạch nước thải sinh hoạt
cũng như nước thải sản xuất có chứa chất hữ
u cơ hòa tan và một số chất vô cơ…

Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân hủy
các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu
cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình
ding dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh
sản nên sinh kh
ối của chúng được tăng lên. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi
sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa.

Như vậy, nước thải có thể được xử lý bằng phương pháp sinh học sẽ được đặt
trưng bỡi chỉ tiêu BOD hoặc COD. Để có thể xử lý bằng phương pháp này nước thải
cần không chứa các chất độc và tạp chất, các muối kim loại nặng hoặc nồng độ của
chúng không được vượt quá nồng độ cực đại cho phép và có tỷ số BOD/COD ≥ 0,5.

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của vi sinh

vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh, có trong nước thải. Quá trình hoạt động
của chúng cho kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn cho nước thải được khoáng
hóa và trở thành những chất vô cơ, các chất khí thông thườ
ng như H
2
S, CH
4
, CO
2
,
NH
3
… và nước.

Người ta có thể phân loại các phương pháp sinh học dựa trên các cơ sở khác
nhau. Song nhìn chung có thể chia chúng thành hai loại chính sau:

2.4.1. Phương pháp sinh học kị khí

1. Cơ chế

Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n

n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ

ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g

g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r

r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
19
Các phương pháp kị khí thường được dùng để xử lý nước thải có hàm lượng các
chất hữu cơ cao (4000 – 5000 mg/l). Phương pháp này xảy ra trong điều kiện không có
oxy, các chất hữu cơ có thể bị phân hủy nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá
trình này là các chất khí như: CH
4
, CO
2
, NH
3
, H
2
S….Quá trình chuyển hóa chất hữu
cơ nhờ vi khuẩn kị khí chử yếu diễn ra theo nguyên lý lên men qua các giai đoạn sau
đây.

+ Giai đoạn 1: Giai đoạn thủy phân:

Dưới tác dụng của các enzim thủy phân Hydrolaza của vi sinh vật, các hợp chất
hữu cơ phức tạp như: Gluxit, Lipit, Protein…được phân giả thành các chất hữu cơ đơn
giản, dễ tan trong nước như: đường, Peptit, Glyxerin, axit hữu cơ, axit amin… khi đó
các chất này
đóng vai trò là nguồn thức ăn và năng lượng cho các vi sinh vật sống và
hoạt động.

+ Giai đoạn 2: Giai đoạn lên men các axit hữu cơ:
Các sản phẩm thủy phân ở giai đoạn trước sẽ được phân giải yếm khí tạo thành
các axit hữu cơ có phân tử lượng nhỏ hơn như axit butyric, axit propionic, axit axetic,
axit foocmi. Trong qua trình lên men axit hữu cơ, một số axit béo phân tử lượng lớn
được chuyển hóa tạo thành axit axetic dưới tác d
ụng của vi khuẩn Axetogen.

Ngoài ra, sự lên men cũng tạo thành các chất trung tính như: rượu, andehyt,
axeton, các chất khí CO
2
, H
2
, NH
3
, H
2
S và một lượng nhỏ khí Indol, Sactol...

Trong giai đoạn này BOD và COD giảm không đáng kể, đặc biệt độ pH của
môi trường sẽ giảm mạnh, bỡi vì giai đoạn này tạo ra nhiều axit cho nên pH sẽ giảm
xuống.

+ Giai đoạn 3: Giai đoạn tạo khí Metan:

Trong này là một trong những giai đoạn quan trọng nhất. Dưới tác dụng của các
vi khuẩn metan hóa, các axit hữu cơ, các chất trung tính... bị phân giải tạo thành khí
metan.

Đồng thời sự hình thành khí metan có thể xảy ra theo hai cơ chế như sau:
- Do Decacboxyl hóa các axit hữu cơ (khoảng 70% CH
4
được hình theo cơ chế
này).
24
hoaMetan VK
3
OH COCHCOCH +⎯⎯⎯⎯→⎯


- Do khử CO
2
trong đó chất nhường điện tử là H
2
hoặc các chất mang H
+
trung
gian (khoảng 30% CH
4
được tạo thành theo cơ chế này).
Đ
Đ
ồ
ồ

á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V

V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô

ô
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ô
ô
i
i

t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
20

OHCHHCO
oaVKMe
24
tanh
22
24 +⎯⎯⎯⎯→⎯+



CH
4

+ 2H
2
O CO
2


Nói tóm lại, cơ chế của quá trình này được chia làm hai pha: pha axit và pha
kiềm (pha metan).

+ Trong pha axit, các vi khuẩn tạo axit (bao gồm các vi khuẩn tùy tiện và vi
khuẩn kị khí) hóa lỏng các chất rắn hữu cơ sau đó lên men các chất hữu cơ phức tạp đó
tạo thành các axit bậc thấp như axit béo, cồn, axit amin, amoniac, glyxerin, axeton,
dihydrosunfua, CO
2
, H
2
.

+ Trong pha kiềm, các vi khuẩn tạo metan chỉ có các vi khuẩn yếm khí chuyển
hóa các sản phẩm trung gian trên tạo thành CH
4
và CO
2
, và quá trình trao đổi chất
được thể hiện trên hình 2.1.

15%
35%
72%
13%

17%
15%
15%
65%
100%
COD
20%
CH
4
AXIT AXETIC
AXIT
PROPIONIC
AXIT TRUNG
GIAN
N
U? C TH?I
H? N H? P

Hình 2.1. Sơ đồ phân hủy yếm khí nước thải.

2. Các yếu tố ảnh hưởng

Các yếu tố môi trường làm ảnh hưởng tới quá trình xử lý nước thải bằng
phương pháp xử lý yếm khí như là:

+ Nhiệt độ: Nhiệt độ của quá trình xử lý được chia làm hai khoảng nhiệt độ, bỡi
vì dựa vào tính chất ưa nhiệt của vi khuẩn metan hóa, mỗi chủng vi khuẩn metan hóa
8NADH
+
8NAD

Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ

p
p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c

c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m

ô
ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
21
có tính ưa nhiệt khác nhau. Ở nhiệt độ 35 – 37
0
C phù hợp với các vi khuẩn metan ưa
ấm, ở nhiệt độ này quá trình xử lý xảy ra chậm hơn ở nhiệt độ 55 – 60
0
C, bỡi vì ở nhiệt
độ này quá trình phân hủy xảy ra nhanh, dòng đối lưu trong nước mạnh làm cho khí

thoát ra nhanh.

+ Liều lượng nạp nguyên liệu và mức độ khuấy trộn: Nguyên liệu nạp cho quá
trình cần có hàm lượng chất rắn bằng 7 – 9%. Tác dụng của khuấy trộn là phân bố đều
dinh dưỡng và tạo điều kiện tiếp xúc các vi sinh vật và giải phóng sản phẩm khí ra
khỏi hỗn hợp lỏng - rắn.

+ Tỷ số C/N: Trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp yếm khí hệ số
tạo sinh khối thấp hơn nhiều so với phương pháp xử lý hiếu khí tỷ lệ C/N tối ưu là:
30/1. Nếu tỷ lệ C/N >30/1 chứng tỏa môi trường thiếu nitơ, tế bào vi sinh vật tăng
trưởng chậm, tế bào già chết đi làm cho hàm lượng ít dần, làm giảm quá trình chuyển
hóa các chất, cho nên hiệu quả xử
lý thấp. Nếu tỷ lệ C/N < 30/1 thì môi trường thừa
nitơ, nên tồn tại dưới dạng NH
3
, NH
4
+
gây ức chế vi khuẩn metan hóa, làm cho axit
hữu cơ tăng cho nên pH giảm, nên hiệu quả xử lý thấp.

+ Độ pH: pH tối ưu cho quá trình dao động trong phạm vi rất hẹp, từ 6,5 đến
7,5 (trong thực tế dải pH tối ưu cho quá trình này là 7,2 – 7,8). Ở giai đoạn 1 và giai
đoạn 2 các vi khuẩn thủy phân và axit hóa các hợp chất hữu cơ làm cho pH của môi
trường thấp. Ở giai đoạn sau các vi khuẩn metan hóa tiếp tục thực hiện quá trình kh
ử
các axit tạo ra ở giai đoạn 2 làm cho pH của môi trường lại tăng lên. Do vậy nếu thấy
pH giảm mạnh thì cần ngừng nạp nguyên liệu, vì nếu tiếp tục nạp nguyên liệu thì hàm
lượng axit tăng lên dẫn đến kết quả làm chết các vi khuẩn tạo metan.

Ngoài ra phải kể đến ảnh hưởng của dòng vi khuẩn, thời gian lưu cần thiết để
đủ đảm bảo hiệu su
ất khử các chất gây ô nhiễm và điều kiện không chứa các hóa chất
độc, đặc biệt là các kim loại nặng (Cu, Ni, Zn…), hàm lượng NH
3
và sunfua quá dư
cùng một số hợp chất hữu cơ khác như các nhân tố được trình bày ở bảng 2.2.
Bảng 2.2. Các nhân tố ảnh hưởng.

Các chất Toluen Axeton Benzen Crom (Cr
3+
/Cr
6+
) Đồng
Nồng độ giới hạn
cho phép (mg/l)
200 200 200 25/3 25

3. Phân loại

a.Phương pháp kị khí với sinh trưởng lơ lửng
Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n

n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ

ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g

g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r

r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
22
Trong các quá trình phân hủy kị khí các chất hữu cơ, xử lý nước thải bằng
phương pháp kị khí với sinh trưởng lơ lửng được dùng phổ biến. Đó là quá trình phân
hủy kị khí xáo trộn hoàn toàn và được thực hiện trong công trình thường được gọi là
bể metan. Ngoài ra, hai quá trình tiếp xúc kị khí, quá trình với lớp bùn hoạt tính có
dòng hướng lên… cũng đang được ứng dụng rộng rãi.

Phân hủy kị khí với sinh trưởng lơ lửng là m
ột trong những quy trình xử lý bùn
cặn lâu đời nhất. Trong quy trình này không cần có mặt oxy.

Bể lọc ngược qua tầng bùn kị khí (UASB – Upflow Anaerobic Sludge Blanket):
Trong bể UASB, các chất bẩn hữu cơ trong nước thải được giữ lại và bị oxy hóa trong
điều kiện yếm khí ngay trong lớp bung hoạt tính kị khí ở vùng đáy bể. Các chất khí tạo
thành trong quá trình lên men trong lớp bùn này sẽ thoát lên cuốn theo các hạt bùn và
được tách khỏi, các hạt bùn này được tách khỏi nhờ va vào tấm ch
ắn phía trên. Các hạt

bùn được rơi quay lại tầng cặn, khí thu được dẫn ra ngoài thùng chứa khí hoặc đem xử
lý. Nước thải sau khi lắng tách bùn cặn được thu về máng nước trong phía trên và dẫn
ra khỏi bể. Sơ đồ cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bể UASB được nêu ở hình 2.2.

5
4
3
1
2
1 - Nu?c th?i vào
2 - Nu?c th?i ra
3 - T?ng c?n lo l?ng
4 - Vùng tách các pha
5 - M?c nu?c
6 - ? ng d?n khí


Hình 2.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên tác hoạt động của bể UASB

Bể tự hoại: Bể tự hoại là công trình xử lý nước thải bậc một (xử lý sơ bộ) đồng
thời thực hiện hai chức năng: lắng nước thải và lên men kị khí. Bể có dạng hình chữ
nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng, xây dựng bằng gạch, bêtông cốt thép. Bể được chia
làm 2 hoặc 3 ng
ăn, do phần lớn cặn lắng tập trung trong ngăn thứ nhất nên dung tích
ngăn này chiếm 50 – 75% dung tích toàn bể.
Đ
Đ
ồ
ồ

á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V

V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ơ

ơ
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ơ
ơ
i
i

t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
23
Các ngăn bể tự hoại được chia làm hai phần: phần lắng nước thải (phía trên) và phần
lên men cặn lắng (phía dưới). Nước thải vòa với thời gian lưu lại trong bể từ 1 đến 3
ngày. Do vận tốc trong bể bé nên phần lớn cặn lơ lửng được lắng lại. Hiệu quả lắng
cặn trong bể tự hoại từ 40 đến 60% phụ thuộc vào nhiệt độ và chế độ
quản lý, vận
hành bể.

Ngày nay người ta thường xây dựng bể tự hoại kết hợp với các ngăn lọc kị khí. Ngăn
lọc kị khí của bể tự hoại hoạt động theo ngun lý lọc ngược từ dưới lên với chiều dày
lớp vật liệu lọc khoảng 0,5 – 0,6 (m) phân bố từ trên xuống dưới như hình 2.3.
7
1

Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của hệ thống bể tự hoại kết hợp với các ngăn lọc kò khí
dòng chảy ngược.
1 - Nước thải vào 2 - Bùn cặn lắng
3 - Váng 4 - Vật liệu lọc
5 - Tấm đỡ 6 - Nước ra
7 - Thu khí

Hình 2.3. Sơ đồ ngun tác hoạt động của bể tự hoại

b. phương pháp kị khí với sinh trưởng gắn kết

Đây là phương pháp xử lý kị khí dựa trên cơ sở sinh trưởng dính bám với vi
khuẩn kị khí trên các giá mang. Hai q trình phổ biến của phương pháp này là lọc kị
khí và lọc với lớp vật liệu trương nở, được dùng để xử lý nước thải chứa các chất hữu
cơ
.

Các loại bể lọc kị khí là các loại bể kín, phía trong chứa vật liệu lọc đóng vai trò
như giá thể của vi sinh vật dính bám. Nước thải đưa vào bể có thể phân phối đều ở
phía dưới hay phía trên bể.

Vật liệi lọc của bể lọc kị khí là các loại cuội sỏi, than đá, xỉ…. Kích thước và
chủng loại vật liệu, được xác định dựa vào cơng suất cơng trình xử
lý nước thải, hiệu
quả khử COD…. Các loại vật liệu, cần đảm bảo độ rỗng lớn (từ 90 – 300 m
3
/m
2
bề mặt
Đ

Đ
ồ
ồ


á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g
h
h
i
i
ệ
ệ
p

p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a


h
h
ọ
ọ
c
c

c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v
à
à


m
m
ô

ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
24
bể). Tổng bề mặt của vật liệu lọc có vai trò quan trọng trong việc hấp thụ các chất hữu
cơ.

Nếu quản lý, vận hành tốt hiệu quả khử BOD của bể lọc kị khí có thể đạt tới 70
– 90%. Bể lọc kị khí thường được sử dụng để xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải công
nghiệp có hàm lượng cặn lơ lử
ng nhỏ. Nước thải trước khi đưa đi lọc kị khí cần phải
được lắng sơ bộ.

Bể lọc kị khí có một nhiều ưu điểm như khả năng tách các chất bẩn hữu cơ
(BOD) cao, thời gian lưu nước ngắn, vi sinh vật dễ thích nghi với nước thải, quản lý
vận hành đơn giản, ít tốn năng lượng và dễ hợp khối v
ới bể tự hoại và các công trình
xử lý nước thải khác. Tuy nhiên cũng như các công trình xử lý nước thải bằng phương
pháp sinh học khác, thời gian đưa công trình vào hoạt động dài, bể thường hay xảy ra
sự cố tắc nghẽn, hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải ra khỏi bể lớn.

2.4.2. Phương pháp sinh học hiếu khí

1. Nguyên lý và cơ chế

Khi đưa nước thải vào công trình xử lý nước thải b
ằng phương pháp sinh học ở
điều kiện hiếu khí, các chất hữu cơ ở trạng thái hòa tan, keo và không hòa tan phân tán
nhỏ sẽ được hấp phụ lên bề mặt vi khuẩn. Sau đó chúng được chuyển hóa và phân hủy
nhờ vi khuẩn. Quá trình này gồm ba giai đoạn như sau:

+ Các chất hữu cơ hòa tan được dịch chuyển từ môi trường nước thải xung
quanh tới bề mặt của tế bào vi sinh vật, do quá trình khuế
ch tán phân tử, khuếch tán
rối.
+ Oxy hóa ngoại bào và vận chuyển các chất bẩn từ bề mặt tế bào qua màng
bán thấm của tế bào do gradient nồng độ giữa phía trong và phía ngoài tế bào.

+ Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật do các phản ứng men và đồng
thời tạo ra năng lượng, tổng hợp các chất liệu mới của tế bào nhờ vi khuẩn hiếu khí với
sự hấp thụ năng lượng.

Các quá trình trên có quan hệ rất chặt chẽ với nhau và quá trình chuyển hóa các
chất diễn ra trong tế bào vi sinh vật đóng vai trò chính trong việc làm sạch nước thải.

Các chất đầu tiên bị oxy hóa để tạo thành năng lượng là cacbonhydrat và một số
chất hữu cơ khác. Quá trình này được thực hiện trên bề mặt tế bào vi khuẩn nhờ xúc
tác của men ngoại bào. Một phần chất bẩn được vận chuyển qua màng tế bào vi khuẩn
Đ
Đ
ồ
ồ


á
á
n
n


t
t
ố
ố
t
t


n
n
g
g

h
h
i
i
ệ
ệ
p
p


V
V
i
i
ệ
ệ
n
n


k
k
h
h
o
o
a
a

h
h
ọ
ọ
c
c


c
c
ô
ô
n
n
g
g


n
n
g
g
h
h
ệ
ệ


v
v

à
à


m
m
ô
ô
i
i


t
t
r
r
ư
ư
ờ
ờ
n
n
g
g



Võ Thành Hiểu CNMT K47-QN
25
(màng bán thấm) vào bên trong và tiếp tục oxy hóa để giải phóng ra năng lượng hoặc

tổng hợp thành tế bào chất. Sinh khối vi sinh vật sẽ tăng lên, khi điều kiện môi trường
thiếu dinh dưỡng, tế bào chất lại bị oxy hóa nội bào đêt tạo ra năng lượng cần thiết cho
hoạt động sống. Nói chung quá trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ xảy ra qua ba giai
đoạn như sau:

+ Giai đoạn thứ nhấ
t (quá trình đồng hóa): Tốc độ oxy hóa bằng tốc độ tiêu thụ
oxy. Ở giai đoạn này bùn hoạt tính hình thành và phát triển, hàm lượng oxy cần cho vi
sinh vật sinh trưởng, đặc biệt ở thời gian đầu thức ăn dinh dưỡng trong nước thải rất
phong phú, lượng sinh khối trong thời gian này chưa nhiều. Sau khi vi sinh vật thích
nghi viứi môi trường, chúng sính trưởng rất mạnh theo cấp số nhân. Vì vậy, lượng oxy
tiêu thụ tăng dần và có thể biểu diễ
n theo phương trình phản ứng sau:
HNHOH
y
xCOO
zy
xNOHC
VSV
zyx
Δ++
−
+⎯⎯→⎯++++
3222
2
3
)
4
3
34

(


+ Giai đoạn thứ hai (quá trành dị hóa): Ở giai đoạn này vi sinh vật phát triển ổn
định và tốc độ tiêu thụ oxy cũng ở mức gần như ít thay đổi. Chính ở giai đoạn này các
chất bẩn hữu cơ bị phân hủy nhiều nhất.

Hoạt lực enzim của bùn hoạt tính trong giai đoạn này cũng đạt tới mức
cực đại và kéo dài trong một thời gian tiếp theo. Đi
ểm cực đại của enzim oxy
hóa của bùn hoạt tính thường đạt ở thời điểm sau khi lượng bùn hoạt tính tới
mức ổn định.

Qua các thông số hoạt động ở điều kiện hiếu khí cho thấy ở giai đoạn thứ
nhất tốc độ tiêu thụ oxy rất cao, có khi gấp 3 lần ở giai đoạn này.
+NOHC
zyx
Năng lượng
275
NOHC
VSV
⎯⎯→⎯
(Tế bào chất)

+ Giai đoạn thứ ba (tự phân hủy): Sau một thời gian khá dài tốc độ oxy hóa cầm
chừng (hầu như ít thay đổi) và có chiều hướng giảm, vì môi trường lúc này không còn
đủ chất dinh dưỡng, quá trình chuyển hóa các chất của tế bào bắt đầu xảy ra bằng oxy
hóa chất liệu tế bào.

HOHNHCOONOHC

VSV
Δ+++⎯⎯→⎯+
2322275
255


2. Các yếu tố ảnh hưởng

a. Độ oxy hòa tan (DO)