Nước rỉ rác và các công nghệ xử lý nước rỉ rác

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH DƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT

KHOA TÀI NGUYÊN-MÔI TRƯỜNG
_____________________

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
NƯỚC RỈ RÁC

TÊN SINH VIÊN :
NGƯỜI HƯỚNG DẪN:
Th.S.ĐÀO MINH TRUNG

Bình Dương, tháng 05 năm 2015

1


ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH DƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT

KHOA TÀI NGUYÊN-MÔI TRƯỜNG
_____________________

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
NƯỚC RỈ RÁC

Giáo viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện: LỚP D13QM02

Th.S.ĐÀO MINH TRUNG

Bình Dương, tháng 05 năm 2015
2


MỤC LỤC
DANH MỤC VIẾT TẮT ...................................................................................... 5
DANH MỤC BẢNG..............................................................................................6
DANH MỤC HÌNH...............................................................................................7
MỞ ĐẦU................................................................................................................8
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC RỈ RÁC..............................................9
1.1.................................................................................. . Sự hình thành nước rỉ rác

.................................................................................................................. …9
1.2 . Thành phần và tính chất nước rỉ rác............................................................9

1.2.1. Thành phần và tính chất nước rỉ rác ............................................................9
1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần tính chất nước rò rỉ.......................12
1.2.2.1. Thời gian chôn lấp..............................................................................13
1.2.2.2. Thành phần và các biện pháp xử lý sơ bộ chất thải rắn.....................14
1.2.2.3. Chiều sâu bãi chôn lấp........................................................................14
1.2.2.4. Các quá trình thấm, chảy tràn, bay hơi.............................................. 14
1.2.2.5. Độ ẩm rác và nhiệt độ ........................................................................14
1.2.2.6. Ảnh hưởng từ bùn cống rãnh và chất thải độc hại ............................15
1.2.3. Lưu lượng nước rỉ rác của bãi chôn lấp chất thải rắn ................................15
1.2.3.1. Lưu lượng nước chảy vào bãi chôn lấp............................................ 15
1.2.3.2. Lưu lượng nước đi ra khỏi bãi chôn lấp........................................... 15
1.3. Tổng quan công nghệ xử lý nước rỉ rác trong và ngoài nước....................15

1.3.1.Công nghệ xử lý nước rác ở nước ngoài....................................................15
1.3.1.1. Xử lý nước rác tại Mỹ........................................................................16
1.3.1.2. Xử lý nước rác tại Nhật Bản..............................................................17
1.3.1.3. Xử lý nước tại Hàn Quốc...................................................................19
3


1.3.2. Công nghệ xử lý nước rác ở Việt Nam......................................................19
CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC......................21
2.1. Xử lý cơ học................................................................................................. 22
2.2. Xử lý sinh học.............................................................................................. 23
2.3. Xử lý hóa – lý.............................................................................................. 26
2.4. Sử dụng thực vật trong xử lý nước rỉ rác.................................................. 28
2.4.1. Cánh đồng tưới.......................................................................................... 28
2.4.2. Cánh đồng lọc........................................................................................... 34
2.4.3. Một số loài thủy sinh thực vật ...................................................................36
CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC...................................40
3.1. Công nghệ xử lý nước rác mới.................................................................. 40
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)

Song chắn rác.......................................................................................... 43
Bể keo tụ..................................................................................................43
Công nghệ UASB....................................................................................44
Bể bùn hoạt tính.......................................................................................45
Quá trình lắng..........................................................................................46

Oxy hóa với phản ứng fenton..................................................................47

3.2. Công nghệ xử lý nước rác cũ.....................................................................48
(1) Bể điều hòa..............................................................................................49
(2).Bể sục khí................................................................................................50
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................51
4.1. Kết luận.......................................................................................................51
4.2. Kiến nghị.....................................................................................................51
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................52

4


DANH MỤC VIẾT TẮT
BCL

Bãi Chôn Lấp

BOD

biochemical oxygen demand – nhu cầu oxy hóa

COD

chemical oxygen demand – nhu cầu oxy hóa học

5


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: thành phần của nước rỉ rác…………………………………………………10
Bảng 2.1: Các phương pháp xử lý cơ học…………………………………………….22
Bảng 2.2: Các phương pháp xử lý sinh học………………………………………….23
Bảng 2.3: Các phương pháp xử lý hóa lý……………………………………………..27
Bảng 2.4 Đặc trưng xem xét khi thiết kế cánh đồng………………………………….33
Bảng 3.1: Thành phần nước rác mới………………………………………………….40
Bảng 3.2: Thành phần nước rỉ rác cũ…………………………………………………48

6


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Mô hình xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc chậm......................................30
Hình 2.2 Mô hình xử lý nước thải bằng cách lọc nhanh……………………………...32
Hình 2.3 Cánh đồng lọc với dòng chảy đứng (VF)…………………………………...35
Hình 2.4 Cánh đồng lọc với dòng chảy ngang (HF)………………………………….35
Hình 2.5 Một số loài thủy sinh thực vật tiêu biểu…………………………………….37
Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước rỉ rác mới…………………………………….41
Hình 3.2: Các loại song chắn rác……………………………………………………...43
Hình 3.3: song chắn rác tự động………………………………………………………43
Hình 3.4: Mô hình bể keo tụ…………………………………………………………..44
Hình 3.4: Bể UASB…………………………………………………………………...44
Hình 3.5: Bể bùn hoạt tính……………………………………………………………46
Hình 3.6: Phản ứng fenton…………………………………………………………….47
Hình 3.7: Sơ đồ công nghệ xử lý nước rác cũ………………………………………...49
Hình 3.8: Bể điều hòa…………………………………………………………………50
Hình 3.9: Bể sục khí…………………………………………………………………..50

7

MỞ ĐẦU
Hiện nay cùng với ;sự phát triển của xã hội, đời sống dần được cải thiện, nhu cầu tiêu
dung ngày càng tăng thì lượng rác sinh ra ngày càng lớn, đặc biệt là rác sinh hoạt.
Lượng rác sinh hoạt gia tăng dẫn đến lượng nước rỉ rác sinh ra ngày càng nhiều. Ô
nhiễm bởi nước rỉ rác từ lâu đã là vấn đề nan giải, được sự quan tâm của toàn xã hội.
Hàng loạt nghiên cứu , áp dụng nhiều công nghệ xử lý khác nhau đã được triển khai,
với mục tiêu cuối cùng là xác định phương án xử lý nước rác thích hợp đảm bảo đạt
tiêu chuẩn thải, không gây ô nhiễm, nguy hại đến sinh thái môi trường và ảnh hưởng
đến sức khỏe cộng đồng.
Vấn đề đặt ra ở đây là phải tìm ra công nghệ thích hợp để có thể xử lý lượng nước rỉ
rác còn đang tồn động, cải tạo lại các hệ thống xử lý nước rác còn đang hiện hữu, và
công nghệ tham khảo điển hình đối với xử lý nước rỉ rác của các BCL mới trong
tương lai. Và với hiện trạng lượng chất thải rắn thải ra môi trường ngày càng nhiều và
theđó các công trình xử lý chúng cũng được xây dựng lên để đáp ứng nhu cầu xử lý
đặc biệt là các bãi chôn lấp là xu hướng đúng đắn hiện nay. Chính vì thế bài tiểu luận
này sẽ giúp mọi người một phần nào hiểu rõ hơn về nguồn gốc hình thành nước rỉ rác
và các công nghệ đã được áp dụng để xử lý nước rĩ rác.

8


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC RỈ RÁC
1.1.

Sự hình thành nước rỉ rác
Nước rò rỉ từ bãi rác là nước bẩn thấm qua lớp rác, kéo theo các chất ô nhiễm từ

rác thải chảy vào tầng đất dưới bãi chôn lấp. Trong giai đoạn hoạt động của bãi chôn
lấp, nước rỉ rác được hình thành chủ yếu do nước mưa và nước ép từ các lỗ rỗng của

chất thải do các thiết bị đầm nén gây ra.
Các nguồn chính tạo ra nước rò rỉ bao gồm nước phía trên bãi chôn lấp, độ ẩm
của rác, nước từ vật liệu phủ, nước từ bùn nếu việc chôn bùn được cho phép. Việc mất
đi của nước được tích trữ trong bãi rác, hơi nước bão hòa bốc hơi theo khí và nước
thoát ra từ đáy bãi chôn lấp.
Điều kiện khí tượng, thủy văn, địa hình, địa chất của bãi rác, nhất là khí hậu,
lượng mưa ảnh hưởng đáng kể đến lượng nước rò rỉ sinh ra. Tốc độ phát sinh nước rác
dao động lớn theo các giai đoạn hoạt động khác nhau của bãi rác. Trong suốt những
năm đầu tiên, phần lớn lượng nước mưa thâm nhập vào được hấp thụ và tích trữ trong
các khe hở và lỗ hổng của chất thải chôn lấp.
Lưu lượng nước rò rỉ sẽ tăng lên dần trong suốt thời gian hoạt động và giảm
dần sau khi đóng cửa bãi chôn lấp do lớp phủ cuối cùng và lớp thực vật trồng lên bề
mặt giữ nước, làm giảm độ ẩm thấm vào.

1.2. Thành phần và tính chất nước rỉ rác
1.2.1. Thành phần và tính chất nước rỉ rác
Thành phần nước rác thay đổi rất nhiều, phụ thuộc vào tuổi của bãi chôn lấp,
loại rác, khí hậu. Mặt khác, độ dày, độ nén và lớp nguyên liệu phủ trên cùng của bãi
rác cũng tác động đến thành phần nước rác… Song , về cơ bản nước rỉ rác gồm 2
thành phần chính: đó là các hợp chất hữu cơ và các hợp chất vô cơ.
- Các chất hữu cơ: Axit humic, axit fulvic, các loại hợp chất hữu cơ có nguồn
góc nhân tạo.
- Các chất vô cơ: là các hợp chất của nito, lưu huỳnh, photpho..
Thành phần và tính chất nước rò rỉ còn phụ thuộc vào các phản ứng lý, hóa,
sinh học xảy ra trong bãi chôn lấp. Các quá trình sinh hóa xảy ra trong bãi chôn lấp
chủ yếu là do hoạt động của các vi sinh vậy sử dụng các chất hữu cơ từ chất thải rắn
làm nguồn dinh dưỡng cho hoạt động sống của chúng.

9

Các vi sinh vật tham gia vào quá trình phân giải trong bãi chôn lấp được chia
thành các nhóm chủ yếu sau:
- Các vi sinh vật ưa ẩm: phát triển mạnh ở nhiệt độ 0 – 200C
- Các vi sinh vật ưa ấm: phát triển mạnh ở nhiệt độ 20 - 400C
- Các vi sinh vật ưa nóng: phát triển mạnh ở nhiệt độ 40 - 700C
Sự phân hủy chất thải rắn trong bãi chôn lấp bao gồm các giai đoạn sau:
Bảng 1.1: thành phần của nước rỉ rác:
Thành phần

Bãi mới

Bãi lâu năm
(>10 năm)

Khoảng giá trị

Trung bình

BOD5

2000 - 20000

10000

100 – 200

TOC (mg/l)

1500 – 20000

6000

80 – 160

COD (mg/l)

3000 – 60000

18000

100 – 500

TSS (mg/l)

200 – 2000

500

100 – 500

Nitơ hữu cơ (mg/l)

10-800

200

80 – 120

Amoniac (mg/l)

10 – 800

200

20 – 40

Nitrat (mg/l)

5 – 40

25

5 – 10

Tổng photpho (mg/l)

5 – 100

30

5 - 10

Othophotpho (mg/l)

4 - 80

20

4-8

Độ kiềm, mg
CACO3/L
Độ pH

1000 – 10000

3000

200 – 1000

4,5 – 7,5

6

6,6 – 7,5

Canxi, (mg/l)

50 – 1500

250

50 – 200

Clorua (mg/l)

200 – 3000

500

100 – 400

Tổng lượng sắt (mg/l) 50 – 1200

60

20 - 200

Sulfat (mg/l)

300

20 - 50

50 – 1000
10


Giai đoạn 1 – giai đoạn thích nghi ban đầu
Chỉ sau một thời gian ngắn từ khi chất thải rắn được chôn lấp thì các quá trình
phân hủy hiếu khí sẽ diễn ra, bởi vì trong bãi rác còn một lượng không khí nhất định
nào đó được giữ lại. Giai đoạn này có thể kéo một vài ngày đến vài tháng, phụ thuộc
vào tốc độ phân hủy, nguồn vi sinh vật gồm có các loại vi sinh hiếu khí và kị khí.
Giai đoạn 2 – giai đoạn chuyển tiếp
Oxy bị cạn kiệt dần và sự phân hủy chuyển sang giai đoạn kị khí. Khi đó, nitrat
và sulphat là chất nhận điện tử cho các phản ứng chuyển hóa sinh học và chuyển thành
khí nito và hydro sulfit. Khi thế oxy hóa giảm, cộng đồng vi khuẩn chịu trách nhiệm
phân hủy chất hữu cơ trong rác thải thành CH4, CO2 sẽ bắt đầu quá trình 3 bước (thủy
phân, lên men axit và lên men metan) chuyển hóa chất hữu cơ thành axit hữu cơ và các

sản phẩm trung gian khác. Trong giai đoạn này, pH của nước rò rỉ sẽ giảm xuống do sự
hình thành các loại axit hữu cơ và ảnh hưởng của nồng độ CO2 tăng lên trong bãi rác.
Giai đoạn 3 – giai đoạn lên men axit
Các vi sinh vật trong giai đoạn 2 được kích hoạt do việc tăng nồng độ các axit
hữu cơ và lượng H2 ít hơn. Bước đầu tiên trong quá trình 3 bước liên quan đến sự
chuyển hóa các enzim trung gian (sự thủy phân) của các hợp chất cao phân tử (lipit,
polysacarit, protein) thành các chất đơn giản cho vi sinh vật sử dụng.
Tiếp theo là quá trình lên men axit. Trong bước này xảy ra quá trình chuyển
hóa các chất hình thành ở bước trên thành các chất trung gian phân tử lượng thấp hơn
như là axit acetic và nồng độ nhỏ axit fulvic, các axit hữu cơ khác. Khí cacbonic được
tạo ra nhiều nhất trong giai đoạn này, một lượng nhỏ H2S cũng được hình thành.
Giá trị pH của nước rò rỉ giảm xuống nhỏ hơn 5 do sự có mặt của các axit hữu
cơ và khí CO2 có trong bãi rác. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5), nhu cầu oxy hóa học
(COD) và độ dẫn điện tăng lên đáng kể trong suốt giai đoạn 3 do sự hòa tan các axit
hữu cơ vào nước rò rỉ. Do pH thấp, nên một số chất vô cơ,chủ yếu là các kim loại nặng
sẽ được hòa tan trong giai đoạn này. Nếu nước rò rỉ không được tuần hoàn thì nhiều
thành phần dinh dưỡng cơ bản cũng bị loại bỏ theo nước rác ra khỏi bãi chôn lấp.
Giai đoạn 4 – giai đoạn lên men metan
11


Trong giai đoạn này nhóm vi sinh vật thứ hai chịu trách nhiệm chuyển hóa axit
acetic và khí hydro hình thành từ giai đoạn trước thành CH4 và CO2 sẽ chiếm ưu thế.
Đây là nhóm vi sinh vật kị khí nghiệm ngặt, được gọi là vi khuẩn metan.
Trong giai đoạn này, sự hình thành metan và các axit hữu cơ xảy ra đồng thời
mặc dù sự hình thành axit giảm nhiều. Do các axit hữu cơ và H 2 bị chuyển thóa thành
metan và cacbonic nên pH của nó rò rỉ tăng lên đáng kể trong khoảng từ 6,8 – 8,0. Giá
trị BOD5, COD, nồng độ kim loại nặng và độ dẫn điện của nó rò rỉ giảm xuống trong
giai đoạn này.
Giai đoạn 5 – giai đoạn ổn định:

Giai đoạn ổn định này xảy ra khi các vật liệu hữu cơ dễ phân hủy sinh học đã
được chuyến hóa thành CH4 , CO2 trong giai đoạn 4. Nước sẽ tiếp tục di chuyển trong
bãi chôn lấp làm các chất có khả năng phân hủy sinh học trước đó chưa được phân hủy
sẽ tiếp tục được chuyển hóa. Tốc độ phát sinh khí trong giai đoạn này giảm đáng kể,
khí sinh ra chủ yếu là CH4 và CO2. Trong giai đoạn ổn định, nước rò rỉ chủ yếu axit
humic và axit fulvic rất khó cho quá trình phân hủy sinh học diễn ra tiếp nữa. Tuy
nhiên, khi bãi chôn lấp càng lâu năm thì hàm lượng axit humic và fulvic cũng giảm
xuống.
1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần tính chất nước rò rỉ
Rác được chôn trong bãi chôn lấp chịu hàng loạt các biến đổi lý, hóa, sinh học
cùng lúc xảy ra. Khi nước chảy qua sẽ mang theo các chất hóa học đã được phân hủy
từ rác.
Thành phần chất ô nhiễm trong nước rỉ rác phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
thành phần chất thải rắn, độ ẩm, thời gian chôn lấp, độ nén, loại và độ dày của nguyên
liệu phủ trên cùng, tốc độ di chuyển của nước trong bãi rác, độ pha loãng với nước mặt
và nước ngầm, sự có mặt của các chất ức chế, các chất dinh dưỡng đa lượng và vi
lượng, việc thiết kế và hoạt động của bãi rác, việc chôn lấp chất thải rắn, chất thải độc
hại, bùn từ trạm xử lý.

1.2.2.1. Thời gian chôn lấp
12


Tính chất nước rò rỉ thay đổi theo thời gian chôn lấp. Nhiều nghiên cứu cho
thấy rằng nồng độ các chất ô nhiễm trong nước rác giảm dần. Thành phần của nước rò
rỉ thay đổi tùy thuộc vào các giai đoạn khác nhau của quá trình phân hủy sinh học
đang diễn ra. Sau giai đoạn hiếu khí ngắn (vài tuần hoặc vài tháng), thì giai đoạn phân
hủy yếm khí tạo ra axit xảy ra và cuối cùng là quá trình tạo ra khí metan. Trong giai
đoạn axit, các hợp chất đơn giản được hình thành như các axit dễ bay hơi, amino axit
và một phần fulvic với nồng độ nhỏ. Trong giai đoạn này, khí rác mới được chôn hoặc

có thể kéo dài vài năm, nước rò rỉ có những đặc điểm sau:
-

Nồng độ các axit béo dễ bay hơi (VFA) cao
pH nghiêng về tính axit
BOD cao Tỷ lệ BOD/COD cao
Nồng độ NH4+ và nito hữu cơ cao
Vi sinh vật có số lượng lớn
Nồng độ các chất vô cơ hòa tan và kim loại nặng cao
Khi rác được chôn càng lâu, quá trình metan hóa xảy ra. Khi đó chất thải rắn
trong bãi chôn lấp được ổn định dần, nồng độ ô nhiễm cũng giảm dần theo thời
gian. Giai đoạn tạo thành khí metan có thể kéo dài đến 100 năm hoặc lâu hơn

-

nữa. Đặc điểm nước thải ở giai đoạn này:
Nồng độ các axit béo dễ bay hơi thấp
pH trung tính hoặc kềm
BOD thấp Tỷ lệ BOD/COD thấp
Nồng độ NH4+
Vi sinh vật có số lượng nhỏ
Nồng độ các chất vô cơ hòa tan và kim loại nặng thấp
Theo thời gian chôn lấp đất thì các chất hữu cơ trong nước rò rỉ cũng có sự thay

đổi. Ban đầu, khi mới chôn lấp, nước rò rỉ chủ yếu là axit béo bay hơi. Các axit thường
là acetic, propionic, butyric. Tiếp theo đó là axit fulvic với nhiều cacboxyl và nhân
vòng thơm. Cả axit béo bay hơi và axit fulvic làm cho pH của nước rác nghiêng về
tính axit. Rác chôn lấp lâu thì thành phần chất hữu cơ trong nước rò rỉ có sự biến đổi
thể hiện ở sự giảm xuống của các axit béo bay hơi và sự tăng lên của các axit fulvic và
humic. Khi bãi rác đã đóng cửa trong thời gian dài thì hầu như nước rò rỉ chỉ chứa một

phần nhỏ các chất hữu cơ, mà thường là chất hữu cơ khó phân hủy sinh học.
1.2.2.2. Thành phần và các biện pháp xử lý sơ bộ chất thải rắn
Rõ ràng thành phầ chất thải rắn là yếu tố quan trọng tác động đến tính chất
nước rỏ rỉ. Khi các phản ứng trong bãi chôn lấp diễn ra thì chất thải rắn sẽ bị phân hủy.
Do đó, chất thải rắn có những đặc tính gì thì nước rò rỉ cũng có các đặc tính tương tự.
13


Chẳng hạn như, chất thải có chứa nhiều chất độc hại thì nước rác cũng chứa nhiều
thành phần độc hại…
1.2.2.3. Chiều sâu bãi chôn lấp
Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng bãi chôn lấp có chiều sâu chôn lấp càng lớn thì
nồng độ chất ô nhiễm càng cao so với các bãi chôn lấp khác trong cùng điều kiện về
lượng mưa và quá trình thấm. Bãi rác càng sâu thì cần nhiều nước để đạt trạng thái bão
hòa, cần nhiều thời gian để phân hủy.
Do vậy, bãi chôn lấp càng sâu thì thời gian tiếp xúc giữa nước và rác sẽ lớn
hơn và khoảng cách di chuyển của nước sẽ tăng. Từ đó quá trình phân hủy sẽ xảy ra
hoàn toàn hơn nên nước rò rỉ chứa một hàm lượng lớn các chất ô nhiễm.
1.2.2.4. Các quá trình thấm, chảy tràn, bay hơi
Độ dày và khả năng chống thấm của vật liệu phủ có vai trò rất quan trọng trong
ngăn ngừa nước thấm vào bãi chôn lấp làm tăng nhanh thời gian tạo ra nước rò rỉ cũng
như tăng lưu lượng và pha loãng các chất ô nhiễm từ rác vào trong nước. Khi quá trình
thấm xảy ra nhanh thì nước rò rỉ sẽ có lưu lượng lớn và nồng độ các chất ô nhiễm nhỏ.
Quá trình bay hơi làm cô đặc nước rác và tăng nồng độ ô nhiễm. Nhìn chung các quá
trình thấm, chảy tràn, bay hơi diễn ra rất phức tạp và phụ thuộc vào các điều kiện thời
tiết, địa hình, vật liệu phủ, thực vật phủ…
1.2.2.5. Độ ẩm rác và nhiệt độ
Độ ẩm thích hợp các phản ứng sinh học xảy ra tốt. Khi bãi chôn lấp đạt trạng
thái bão hòa, đạt tới khả năng giữ nước, thì độ ẩm trong rác là không thay đổi nhiều.
Độ ẩm là một trong những yếu tố quyết định thời gian nước rò rỉ được hình thành là

nhanh hay chậm sau khi rác được chôn lấp. Độ ẩm trong rác cao thì nước rò rỉ sẽ hình
thành nhanh hơn.
Nhiệt độ có ảnh hưởng rất nhiều đến tính chất nước rò rỉ. Khi nhiệt độ môi
trường cao thì quá trình bay hơi sẽ xảy ra tốt hơn là m giảm lưu lượng nước rác. Đồng
thời, nhiệt độ càng cao thì các phản ứng phân hủy chất thải rắn trong bãi chôn lấp càng
diễn ra nhanh hơn làm cho nước rò rỉ có nồng độ ô nhiễm cao hơn.
1.2.2.6. Ảnh hưởng từ bùn cống rãnh và chất thải độc hại
Việc chôn lấp nước thải sinh hoạt có ảnh hưởng lớn đến tính chất nước rò rỉ.
Bùn sẽ làm tăng độ ẩm của rác và do đó tăng khả năng tạo thành nước rò rỉ. Đồng thời
chất dinh dưỡng và vi sinh vật từ bùn được chôn lấp sẽ làm tăng khả năng phân hủy và
14


ổn định chất thải rắn. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng, việc chôn lấp chất thải rắn cùng
với bùn làm hoạt tính metan tăng lên, nước rò rỉ có pH thấp và BOD5 cao hơn.
Việc chôn lấp chất thải rắn đô thị với chất thải độc hại làm ảnh hưởng đến các
quá trình phân hủy chất thải rắn trong bãi chôn lấp do các chất ức chế như kim loại
nặng, các chất độc đối với vi sinh vật…Đồng thời, theo thời gian các chất độc hại sẽ bị
phân hủy, theo nước rò rỉ và khí thoát ra ngoài ảnh hưởng đến môi trường cũng như
các công trình sinh học xử lý nước rác.

1.2.3. Lưu lượng nước rỉ rác của bãi chôn lấp chất thải rắn
1.2.3.1. Lưu lượng nước chảy vào bãi chôn lấp
-

Nước có sẵn và tự hình thành khi phân hủy chất hữu cơ có trong bãi chôn

-

lấp.

Nước ngầm có thể dâng lên và chảy vào bãi chôn lấp. Nước mưa rơi xuống
khu vực bãi chôn lấp.

1.2.3.2. Lưu lượng nước đi ra khỏi bãi chôn lấp
-

Bốc hơi từ bề mặt bãi chôn lấp.
Ngấm xuống tầng đất ngầm.
Tạo thành dòng chảy, chảy vào các dòng nước mặt.gấm xuống tầng đất ngầm.
Tạo thành dòng chảy, chảy vào các dòng nước mặt ngấm xuống tầng đất ngầm.
Tạo thành dòng chảy, chảy vào các dòng nước mặt

1.3. Tổng quan công nghệ xử lý nước rỉ rác trong và ngoài nước
1.3.1. Công nghệ xử lý nước rác ở nước ngoài
Có thể kể đến một số phương pháp và công nghệ hiện hành trên thế giới như sau:
-

Với lượng nước rác ít, không bị ô nhiễm bởi kim loại nặng và các hóa chất độc
hại thì nước rác được bom trở lại bể chôn lấp để giúp quá trình phân hủy rác

-

hoặc sử dụng để tưới cho các vùng cây công nghiệp.
Nếu không có các ô nhiễm đặc biệt, nước rác được đưa vào xử lý chung với hệ
thống xử lý nước thải đô thị (nếu gần vị trí trạm xử lý) như guồn cung cấp hữu

-

cơ. Phương pháp này được áp dụng nhiều ở các nước như Hà Lan, Thụy Điển.
Tại các nước công nghiệp thì nươc rác được xử lý tại chổ và sau khi đạt tiêu chuẩn ra

hệ thống thoát nước chung. Có rất nhiều công nghệ được triển khai áp dụng, phụ thuộc
vào thành phần nước rác cần xử lý và yêu cầu của tiêu chuẩn thải. Các hệ thống này có
15


giá thành đầu tư, chi phí vận hành cao, vận hành phức tạp, và đòi hỏi kỹ sư vận hành
phải có tay nghề cao. Nói chung hệ thống xử lý gồm phần:
o Khối xử lý sinh học: nhằm xử lý các hợp chất hữu cơ (BOD, COD, NH 4+
) như: hệ xử lý hiếu khí, hệ xử lý kị khí, hệ xử lý kị khí ngược dòng
( Chảy ngược qua lớp bùn kị khí: Upflow Anaerobic Sludge Blauket –
UASB).
o Khối xử lý sử dụng phương pháp hóa – lý và ứng dụng công nghệ cao:
nhằm xử lý các chất ô nhiễm đặc biệt, chất vô cơ. Tùy công nghệ mà
gồm các mođun khác nhau như: oxy hóa – khử, keo tụ - kết tủa, lọc (vi
lọc, thẩm thấu ngược), hấp phụ, khử trùng.
Xử lý nước rác tại Mỹ

1.3.1.1.

Để xây dựng hệ thống xử lý nước rác, ví dụ Công ty DEQ đã thực hiện:
Đánh giá lưu lượng nước thải sinh ra từ bãi rác.
Đánh giá đặc trưng ô nhiễm của nước rác, dự báo diễn biến ô nhiễm theo thời gian.
-

-

Đối với các bãi rác chưa vận hành sẽ thu thập các bãi rác gần nhất và so sánh với điều
-

kiện khí hậu, thời tiết, công nghệ chôn lấp của từng bãi chôn lấp.

Xác định tình trạng của nguồn nước nhận, gia thành xử lý, hậu quả đối với môi trường,
khó khan về phương diện kỹ thuật, tiêu chuẩn thải, tính tương hợp với các thành phần

-

thiết bị và vận hành của bãi chôn lấp rác.
Xác định các chỉ tiêu thải chung và đặc thù.
Xác định giá thành xây dựng và vận hành hệ xử lý nước rác.
Lựa chọn phương pháp xử lý tổng thể (nước, bùn…) tối ưu trên cơ sở giá thành xây
dựng và vận hành hệ thống.
Trên cơ sở đặc trưng của nguồn nước nhận sẽ tiến hành các công nghệ khác nhau.
Ví dụ hòa, trộn lẫn với hệ nước thải sinh hoạt, sử dụng để tưới tiêu, xử dụng tại chỗ và
xả vào nguồn nước mặt hoặc một phương thức nào khác.
Đối với phương pháp trộn lẫn với nước thải sinh hoạt, Cục Môi Trường Mỹ không
yêu cầu bất kỳ một giai đoạn xử lý và tiền xử lý nào. Phương pháp hòa trộn này được
thực hiện khá phổ biến ở vùng Tây Bắc nước Mỹ tại các bãi rác St. Johnson (Oregon),
Cedar Hills (Washington), Cathcart Snobomish County (Washington), Kent Highland
(Kent Washington)…
Đối với giải pháp sử dụng vào mục đích tưới tiêu, nước rác cần được xử lý sơ bộ
thei tiêu chuẩn “Standard for leachate spray irrigation management; October 28,
1992”. Xử lý sơ bộ được thực hiện phổ biến ở Oregon (Mỹ) tại các bãi rác Coffin Sutte
(Corvallis Oregen), Riverband (Yamhill County).
16


Đối với giài pháp xử lý nước rác tại chỗ và xả vào nguồn nước mặt, xử lý nước rác
được thực hiện phối hợp các công nghệ thích hợp nhằm đạt tiêu chuẩn thải do
National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES) qui định và các tiêu chuẩn
đặc thù khác của vùng (ví dụ, phải sử dụng thêm công nghệ màng để tách loại phức
chất nickel tại một số bãi rác tại miền Tây nước Mỹ).

Để đạt mục tiêu xử lý nước rác, các biện pháp kỹ thuật không chỉ sử dụng các công
nghệ hiện đại, thiết bị đắt tiền mà còn tận dụng mọi kha năng sẵn có. Một ví dụ về xử
lý nước rác tại đường cao tốc 101 tại Canada đã được xây dựng vào năm 1988 với giá
thành 4,2 triệu đôla Canada nhưng vẫn chưa đáp ứng với tiệu chuẩn mới ban hành nên
đã phải hoàn thiện thêm. Hệ thống xử lý duoc975 HMRs Solid Waste Depatment hoàn
thiện vào năm 1992 với giải pháp công nghệ đã được sử dụng hệ thống xử lý ngập
nước và ao hồ sinh học. nuoch71 rác với lưu lượng 130m 3/ngày (COD: 30000 mgO2/L,
BOD:25000 mgO2/L) được điều chỉnh pH về 9,5 nhằm kết tủa các kim loại nặng sau
đó đươc xử lý hiếu khí ( hệ cao tải). Nước sau khi ra khỏi hệ thống yếm khí được dẫn
vào hai hồ hiếu khí nhằm xử lý tiếp tục BOD,COD. Nước được tiếp tục lắng trong hồ
rồi chảy qua vùng nước ngập mặt có nuôi trồng thực vật để xử lý nốt phần COD, BOD
dư đồng thời hợp chất Nitơ. Hệ thống trên sử dụng một phần diện tích 5 ha đất. Loại
hình công nghệ trên được sử dụng khá phổ biến ở Canada và Bắc Mỹ.
1.3.1.2.
Xử lý nước rác tại Nhật Bản
Công nghệ xử lý nước rác có đặc thù riêng so với các nước tiên tiến khác. Từ năm
1995 trong chương trình hành động khẩn cấp về cải thiện điều kiện môi trường sống
(Emergency Establishment Act for Improvement Facilities) qui định: lượng rác thải
sinh hoạt được xử lý bằng phương pháp đốt. Nước rác thấm từ tro đốt chứa hàm lượng
muối vô cơ rất cao, hàm lượng chất hữu cơ và hợp chất nitơ thấp nhưng có chứa độc tố
hữu cơ (hợp chat71 hữu cơ có chứa Clo và Dioxin). Cho đến năm 1998, lượng rác
được đốt ở Nhật Bản không thấp hơn 78 % (240 triệu tấn rác trên năm). Do lượng
dioxin sinh ra khá cao nên năm 1997 hình thành điều luật “Hành động kiểm soát
dioxin”.
Đặc thù nước rác trên quyết định công nghệ xử lý nước rác của các hang trên cơ
sở thế mạnh của mình.
Công nghệ xử lý của hang Tsukishima kikai (TSK)
-

Công nghệ tách ion canxi.

17


-

Công nghệ xử lý vi sinh sử dụng các thiết bị: tiếp xúc sinh học, đĩa quay sinh học, tấm
sục khí. Các thiết bị xử lý sinh học trên thích hợp cho nước thải loãng, tiết kiệm năng

-

lượng, không xử lý hợp chất nitơ (vì không có).
Tách loại muối: sử dụng kĩ thuật thẩm thấu ngược hoặc điện thẩm tích.
Kỹ thuật ngưng tụ và kết tủa (bốc hơi chân không, kết tinhthu hồi muối, ly tâm, sấy
bốc hơi).
Công ngệ xử lý nước rác của Hãng Kubota Corporation

-

Công nghệ chống kết tủa các chất lắng động từ nước rác trong đường ống hoặc trong

-

nguồn nước nhận.
Công nghệ xử lý sinh học (tiếp xúc sinh học, đĩa quay sinh học để xử lý chất hữu cơ có

-

nồng độ thấp).
Khử nitrat nếu cần thiết (khi đốt hợp chất hữu cơ đã chuyển hóa thành nitrat).
Tách loại chất hữu cơ có sử dụng biện pháp keo tụ với sắt (III) clorua để tách một

phần chất hữu cơ, màu làm giảm tải cho giai đoạn hấp thụ trên than hoạt tính ghép nối

-

sau đó.
Công nghệ thuận lợi cho giai đoạn vận hành, bảo trì, tiết kiệm năng lượng.
Phân hủy dioxin.
Đó là những nét chung nhất của công nghệ xử lt1 nước rác tại Nhật Bản và là nét
riêng so với các nước tiên tiến khác.
1.3.1.3.

Xử lý nước tại Hàn Quốc

Ở Hàn Quốc hiện tại coo1 284 bãi rác sinh hoạt, lượng nước rác từ các bãi rác
này lên đến 14000m3/ngày. Trong đó, lượng nước rác từ bãi rác SudoKwon là gần
5000m3/ngày, chiếm khoảng 36%. Về cách thức xử ký nước rác, ở các bãi rác đang
hoạt dộng hiện có 50 cơ sở dung caach1 xử lý sinh học trước sau đó mới dẫn về xử lý
chung; 92 cơ sở đưa thẳng nước rác về trạm xử lý chung; 102 cơ sở tự xử lý hoàn toàn
rồi cho thoát ra ngoài. Kể từ khi ban hành những qui định cho chỉ tiêu nitơ và amoni
năm 1999 và sau đó năm 2001 thì phần lớn các trạm xử lý rác từ bãi rác sinh hoạt đã
được bổ sung hoặc lắp dặt các thiết bị xử lý nitơ mới, trong đó, phần lớn công nghệ xử
lý nitơ vận hành theo kiểu MLE (Modified Ludzack - Ettinger ). Cũng có hơn 10 bãi
rác nhỏ dung công nghệ R/O sau công nghệ sinh học.
Ở bãi rác SudoKwon, so với ban đầu (1-2 năm) thì sau khoảng 10 năm, BOD đã
giảm 100 lần (20000 mg/L xuống còn 200 mg/L), nitơ tăng khoảng 4-8 lần (300-500
mg/L lên 2200 mg/L),và chênh lệch lượng nước rác trong mùa khô và mùa mưa từ 2-3
lần. Khối lượng và chất lượng của nước rác thay đổi theo từng giờ theo thời gian. Vì
18

vậy, cần phải kết hợp giữa công nghệ sinh học và công nghệ hóa lý và phải thiết lập
các điều kiện vận hành tối ưu phù hợp voi71dac985 thù nước rác ở từng thời điểm
khác nhau.
Xét về mặt công suất, trạm xử lý nước rác tại SudoKwon lớn nhất thế giới.
Trạm có công suất thiết kế 6700m3/ngày, trong đó dự kiến 4700m3/ngày là nước rác từ
bãi rác mới và 2000m3/ngày từ bãi rác cũ. Dây chuyền xử lý nước rác ở đây gồm 3
công đoạn sau: (1) khử nitrat/nitrat hóa bằng công nghệ MLE để xử lý nitơ; (2) đông
keo tụ bằng hóa chất để xử lý các chất hữu cơ khó tan còn lại trong nước đã xử lý qua
nitrat/nitrat hóa; (3) oxy hóa fenton và cuối cùng là các bể lọc cát và than hoạt tính để
lọc và đưa nước qua xử lý vào tái sử dụng. Từ thang12/2003, công đoạn oxy hóa
fenton được chuyển thành công đoạn đông keo tụ bằng phương pháp hóa học và hiện
tại đang hoạt động với hai công đoạn đông keo tụ.
1.3.2.

Công nghệ xử lý nước rác ở Việt Nam

Các bãi chôn lấp ở Việt Nam hiện nay đang tiến tới quá trình chôn lấp hợp vệ
sinh. Một số bãi rác ở thành phố lớn như Hà Nội (Nam Sơn), TP.Hồ Chí Minh (Tam
Tân, Gò Cát, Phước Hiệp) và một vài bãi chôn lấp khác đã bắt đầu tuân thủ qui trình
thiết kế, vận hành bãi chôn lấp hợp vệ sinh và áp dụng các biện pháp kỹ thuật như xây
dựng hệ thống lót đáy chống thấm, mạng lưới đường ống thu nước rác, xử lý nước rác,
vận hành có lớp phủ trung gian, đầm nén rác, thực hiện qui trình đóng bãi v.v. Nhưng
bài toán về công nghệ xử lý nước rác ở nước ta vẫn đang trong quá trình hoàn thiện. Cí
thể là sự tuân thủ của các kqui trình kỹ thuật từ khâu thiết kế, thi công, vận hành chôn
lấp vẫn chưa đạt yêu cầu hoặc không hoàn thiện và đồng bộ theo qui định của một bãi
chôn lấp hợp vệ sinh. Tại các bãi chôn lấp vẫn còn phổ biến hiện tượng nước ngập
trong rác, không hạn chế được sự gia nhập của nước mưa, nước ngầm vào ô chôn lấp.
Cùng với việc không phân loại rác từ nguồn nên thành phần rác thải đem đi chôn lấp
rất phức tạp và công nghệ xử lý nước rác chưa thực sự được nghiên cứu một cách bài
bản để phù hợp với đặc thù nước rác ở Việt Nam, nên hầu hết các công trình xử lý đều

không đạt được yêu cầu đề ra, nước sau xử lý không đạt tiêu chuẩn môi trường TCVN
5945-1995, cột B và TCVN 6984-2001.
Do xử lý nước rác ở Việt Nam mới được quan tâm từ khoảng thời gian không
quá 10 năm trở lại đây, nên những nghiên cứu về công nghệ chưa nhiều. Các hệ thống
19


được xây dựng để xử lý nước rác được hình thành chủ yếu là do tính bức xúc của xã
hội tại địa phương của nơi có bãi chôn lấp rác. Do tính chất địa phương nên công nghệ
xử lý nước rác cũng có tính đặc thù rất cao được xác lập bởi đơn vị thực hiện công
nghệ, năng lực công nghệ và điều kiện khả thi trong thực hiện của địa phương đó.
Một số hệ xử lý (Thái Nguyên và Nam Định) chỉ thực hiện bước tách một phần
cặn không tan, hoạt động không ổn định. Các hệ xử lý Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh được
xây dựng qui mô và đầy đủ hơn.

CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC
Tùy theo đặc điểm: Lưu lượng, thành phần, tính chất của mỗi loại nước rỉ rác
mà lựa chọn biện pháp xử lý khác nhau. Để xử lý nước rác có thể áp dụng những
phương pháp sau:
-

Xử lý cơ học
Xử lý sinh học
Xử lý hóa học
Hệ thống lọc tự nhiên
…

Và thông thường, để xử lý nước rỉ rác người ta thường áp dụng phương pháp cơ
học, kết hợp với phương pháp xử lý sinh học và hóa học vì quá trình cơ học có chi phí
thấp và thích hợp với sự thay đổi thành phần tính chất của nước rỉ rác. Tuy nhiên, nước

rỉ rác từ các bãi rác mới chôn lấp thường có thành phần hữu cơ phân hủy sinh học cao

20


nên sự sử dụng các quá trình sinh học sẽ mang lại hiệu quả cao hơn. Quá trình xử lý
hóa học thích hợp với việc sử lý nước rỉ rác ở các bãi chôn lấp lâu năm.

-

Các vấn đề phải xem xét khi xử lý nước rỉ rác là:
Mức độ ô nhiễm của nước rỉ rác.
Sự thay đổi đặc tính của nước rỉ rác làm cho công nghệ xử lý nước rỉ rác ở
trạm trung chuyển này không thể áp dụng trực tiếp cho trạm trung chuyển
khác. Cần có nhiều điều tra kỹ càng để xác định công nghệ xử lý thích hợp

-

đối với từng trạm trung chuyển.
Sự dao động của tính chất là lưu lượng nước rác là khá lớn, cần xem xét và
nghiên cứu kỹ khi thiết kế hệ thống xử lý. Lưu lượng và tính chất của nước
rỉ rác phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, biến động trong thời gian làm việc của
trạm trung chuyển. Do đó,việc thiết kế hệ thống thu gom và hệ thống xử lý

-

cần đảm bảo cho những biến động về lưu lượng và tính chất nước rác.
Hệ thống xử lý phải có tính kế thùa. Nghĩa là hệ thống xử lý phải có khả
năng thay đổi phù hợp khi công xuất của trạm ép rác tăng lên hay có những

-

biến động về thành phần của nước thải trong tương lai.
Công nghệ xử lý đảm bảo khả năng xử lý khi nước rỉ rác có những biến đổi
theo thời gian. Việc lựa chon và xây dựng hệ thống xử lý ban đầu phải xem
xét đến việc cải tiến, sửa đổi một cách dễ dàng và thuận tiện cho công nghệ
xử lý tiếp theo.

2.1. Xử lý cơ học
Xử lý cơ học là quá trình xử lý sơ bộ, bao gồm các công trình và thiết bị như
song chắn rác, lướii chắn rác, lưới lọc bể lắng, bể lọc với vật liệu là cát thạch anh để
tách các chất không hòa tan ra khỏi nước rác, nhiều khi người ta còn dùng bể tuyển nổi
để tách các chất lơ lửng không tan và dầu mỡ.
Bảng 2.1: Các phương pháp xử lý cơ học
Phương pháp cơ học
Song chắn
Lưới lọc
Điều hòa lưu lượng

Đặc điểm
Loại bỏ rác, vỏ đồ hợp, các mẫu đá, gỗ và các vật thải
khác. Song chắn rác có thể đặt cố định hoặc di động, cũng
có thể là tổ hợp cùng với máy nghiền nhỏ.
Để khử các chất lơ lững có kích thước nhỏ. Lưới lọc có
kích thước lỗ từ 0,5 đến 1mm.
Duy trì dòng thải gần như không đổi, khắc phục những
vấn đề về vận hành do sự dao động lưu lượng nước thải
gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình ở cuối dây
chuyền xử lý.
21

Lắng

Loại bỏ các tạp chất ở dạng huyền phù. Sự lắng của các
hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực
Khi chất lỏng chuyển động quay tròn trong các Xuclon
thủy lực, lực ly tâm tác dụng lên các hạt rắn làm văng
chúng ra ngoài
- Lọc ly tâm: tách huyền phù l\khi đòi hỏi có độ ẩm
không cao và cần rữa triệt để
- Lắng ly tâm: là quá trình phân riêng huyền phù nhờ lực
thể tích của pha phân tán

Xyclon thủy lực
Máy ly tâm

Ưu điểm: Xử lý cơ học thường đơn giản, rẻ tiền, hiệu quả xử lý chất lơ lửng
cao. Thông thường xử lý cơ học chỉ là bước trước khi xử lý sinh học
Nhược điểm: Xử lý cơ học chỉ hiệu quả đối với các chất không tan, không tạo
được kết tủa đối với các chất lơ lửng.

2.2. Xử lý sinh học
Cũng như hầu hết các loại nước thải khác, nước rỉ rác cũng có thể áp dụng
phương pháp xử lý sinh học. Mục đích của phương pháp này là keo tụ và tách các hạt
keo không lắng và phân hủy các hợp chất hữu cơ nhờ hoạt động của VSV hiếu khí
hoặc kị khí nhằm làm giảm nồng độ của chất hữu cơ COD, BOD, giảm chất dinh
dưỡng như Nito, Photpho. Trong xử lý sinh học có 5 nhóm chính: quá trình hiếu khí
(aerobic process), quá trình yếm khí ( anoxic process), quá trình kị khí (anaerobic
process), quá trình hiếu khí – yếm khí – kị khí kết hợp, quá trình đồng hồ sinh học.

Các công trình thường sử dụng là : bể aerotank, hồ thổi khí, bể lọc sinh học, đĩa lọc
sinh học… Phương pháp này xử lý đồng thời BOD và N-NH4+, P.
Bảng 2.2: Các phương pháp xử lý sinh học
Phương pháp xử lý
A. Hiếu khí
a. Sinh trưởng lơ lửng
- Bùn hoạt tính

- Nitrat hóa

Đặc điểm
Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ làm thức ăn khi có O2
Trong quá trình hoạt tính chất hữu cơ và vi sinh được
sục khí. Bùn hoạt tính lắng xuống và được tuần hoàn
về bể phản ứng. Các quua1 trình bùn hoạt tính bao
gồm: dòng chảy đều, khuấy trộn hoàn chỉnh, nạp nước
vào bể theo cấp, làm thoáng kéo dài, quá trình ổn định
tiếp xúc…
Ammonia được oxy hóa thành nitrat. Quá trình khử
BOD có thể thực hiện trong cùng một bể hay trong bể
riêng biệt.
22


-

Hồ sục khí

-

SBR

Thời gian lưu nước trong hồ có thể vài ngày. Khí được
sục để tăng cường quá trình oxy hóa chất hữu cơ.
Các quá trình tương tự bùn hoạt tính. Tuy nhiên, việc
ổn định chất hữu cơ lắng và tách nước sạch sau xử ký
chỉ xảy rat ring một bể.

b. Sinh trưởng dính bám

Nước được đưa vào bể có các vật liệu tiếp xúc…Bể lọc
sinh học gồm có các loại: tải trọng thấp, tảo trọng cao,
lọc hai bậc…Các vi sih vật sống trên bề mặt vật liệu
tiếp xúc, hấp thụ và oxy hóa các chất hữu cơ. Cung cấp
không khí và tuần hoàn nước là rất cần thiết trong quá
rình hoạt động.
- Bể tiếp xúc sinh học Gồm các đĩa tròn bằng vật liệu tồng hợp đặt sát gần
quay (RBC)
nhau. Các đĩa quay này một phần ngập trong nước.
B. Kị khí
a. Sinh học lơ lững
Nước thải được trộn với sinh khối vi sinh vật. Nước
thải trong bể phản ứng thường được khuấy trộn và đưa
đến nhiệt độ tối ưu cho quá trình sinh học kị khí xảy
ra.
- Quá trình kị khí cổ điển Chất thải nồng độ cao hoặc bùn được ổn định trong bể
(conventional)
phản ứng.
- Quá trình tiếp xúc
Chất thải được phân hủy trong bể kị khí khuấy trộn

hoàn chỉnh. Bùn được lắng tại bể lắng và tuần hoàn trở
lại bể phản ứng.
- UASB
Nước thải được đưa vào bể từ đáy. Bùn trong bể dưới
lực nặng của nước và khí biogas từ quá trình phân hủy
sinh học tạo thành lớp bùn lơ lững, khuấy trộn liên tục.
Vị sinh vật kị khí có điều rất tốt để hấp thụ và chuyển
đổi chất hữu cơ thành khí metan và cacbonic. Bùn
được tách và tự tuần hoàn lại bể UASB bằng cách xử
dụng thiết bị tách rắn- lỏng – khí.
Khử Nitrat
Nitrit và nitrat bị khử thành Nitơ trong môi trường
thiếu khí. Cần có một số chất hữu cơ làm nguồn cung
cấp cacbon nhu6 metanol, axit acetic, đường…
- Hệ thống kết hợp các Photpho và nitơ được loại bỏ trong hệ thống này. Nitơ
quá trình kị khí, thiếu được loại trong quá trình thiếu khí. Photpho được giải
khí và hiếu khí.
phóng nhờ các quá trình kị khí và thiếu khí. Việc xử
dụng Photpho, ồn định chất hữu cơ và nitrat hóa
ammonia được thực hiện trong bể phản ứng hiếu khí.
b. Sinh trưởng dính bám
- Bể lọc khí
Nước thải được đưa từ phía trên xuống qua các vật liệu
tiếp xúc trong môi trường kị khí. Có thể xử lý nước
thải có nồng độ trung bình và thời gian lưu nước ngắn.
- EBR và FBR
Bể gồm các vật liệu tiếp xúc như các, than, sỏi. Nước
và dòng tuần hoàn được bom từ đáy bể đi lên sao cho
duy trì vật liệu tiếp xúa ở trạng thái trương nở hoặc già
lòng. Thích hợp vói khi xử lý nước thải có nồng độ cao

vì nồng độ sinh khối được duy trì trong bể khá lớn.
Tuy nhiên, thời gian strar – up tương đối lâu.
-

Bể lọc sinh học
(Tricling Filter)

23


-

-

Đĩa quay sinh học

Các đĩa tròn được gắn vào trục trung tâm và quay
trong khi chìm hoàn toàn trong nước. Màng vi sinh vật
phát triển trong điều kiện kị khí và ổn định chất hữu
cơ.
Khử nitrat
Quá trình sinh trưởng dính bám trong môi trường kị
khí và có mặt của nguồn cung cấp cacbon, khử nitrit và
nitrat thành nitơ
c.
Sinh trưởng lơ Kết hợp quá trình sinh trưởng lơ lững và dính bám để
lững và dính bám ổn định chất hữu cơ
kết hợp
C. Hồ xử lý hiếu khí - Hồ xử lý dạng này thường là những hồ tự nhiên hoặc
nhân tạo và được lắp đặt lớp lót chống thấm. Quá trình

kị khí
sinh học xảy ra trong hồ có thể là kị khí, tùy tiện hoặc
hiếu khí.
D. Xử lý đất (land Tận dụng thực vật, đặc tính của đất và các hiện tượng
tự nhiên khác để xử lý nước rỉ rác bằng việc kết hợp
treatment)
các quá trình lý - hóa – sinh cùng xảy ra.
E. Tuần hoàn nước
Nước rỉ rác có nồng độ cao được tuần hoàn về bãi rác.

Ưu điểm:
-

Hiệu quả cao, ổn định về tính sinh học;
Nguồn nguyên liệu dễ kiếm, hầu như là có sẵn trong tự nhiên;
Thân thiện với môi trường;
Chi phí xử lý thấp; ít tốn điện năng và hóa chất;
Thường không gây ô nhiễm thứ cấp;
Có khả năng tận dụng các sản phẩm phụ làm phân bón ( bùn hoạt hóa) hoặc
tái sinh năng lượng ( khí methane) .

Nhược điểm:
-

Thời gian xử lý lâu và phải hoạt động liên tục,
Chịu ảnh hưởng nhiều của điều kiện thời tiết: nhiệt độ, ánh sáng, pH, DO và

-

hàm lượng các chất dinh dưỡng, các chất độc hại khác;

Hiệu quả xử lý không cao khi trong nước thải chứa nhiều thành phần khác

-

nhau;
Yêu cầu diện tích khá lớn để xây dựng các công trình;
Phương pháp này hạn chế đối với nước thải có độc tính đối với VSV.

2.3. Xử lý hóa – lý
Nước rỉ rác thường chứa một lượng đáng kể các hợp chất hữu cơ khó phân hủy
và một số kim loại nặng mang độc tính cao, khó phân giải nên sau khi xử lý sinh học
và cơ học vẫn chưa giải quyết triệt để. Do vậy, người ta phải sử dụng các hóa chất để
24


tạo ra các phản ứng hóa học, đồng thời kết hợp với công trình xử lý cơ học, để hóa
rắn, lắng, hấp phụ cacbon hoạt tính, ozon hóa để khử COD, độ màu, cặn lơ lửng và
nhất là kim loại năng có trong nước rỉ rác.
Bảng 2.3: Các phương pháp xử lý hóa lý
Phương pháp xử lý
Keo tụ, tạo bông

Đặc điểm
Hệ keo bị mất ổn định do sự phân tán
nhanh của hóa chất keo tụ. Chất hữu cơ,
SS, photphat, một số kim loại và độ đục
bị loại bỏ khoi nước. Các loại muối nhôm
sắt và polymer hay được sử dụng làm hóa
chất keo tụ.
Giảm độ hòa tan bằng các phản ứng hóa

học. Độ cứng, photphat và nhiều kim loại
nặng được tạo ra khỏi nước rỉ rác
Các chất oxy hóa như ozon,H2O2, clo,
kali, permanganate… được oxy hóa các
chất hữu cơ, H2S, sắt và một số kim loại
khác. Ammonia và cianua chỉ bị oxy hóa
bởi các chất oxy hóa mạnh.
Kim loại được khử thành các dạng kết tủa
và chuyển thánh các dạng ít độc hơn (ví
dụ: Crom). Các chất oxy hóa cũng bị
khử( quá trình loại do clo dư trong nước).
Các hóa chất khử hay sử dụng: SO2,
NaHSO3, FESO4.
Dung để khử các ion vô cơ có trong nước
rỉ rác
Dung để khử COD, BOD còn lại, các chất
độc và các chất hữu cơ khó phân hủy.
Một số kim loại cũng được hấp thụ.
Cacbon thường sử dụng dưới dạng bột và
dạng hạt.

Kết tủa
Oxy hóa

Phản ứng khử

Trao đổi ion
Hấp thụ bằng cacbon hoạt tính

Ưu điểm:

-

Hiệu quả xử lý cao.
Không gian xử lý không lớn.
Dễ sử dụng và quản lý.

Nhược điểm: chi phí hóa chất cao và thường tạo ra các sản phẩm phụ độc hại
( chủ yếu là do sự có mặt của một số hóa chất)

25