MƯƠNG OXI HÓA (OXIDATION DITCH) Môn Qúa trình sinh học trong công nghệ kỹ thuật môi trường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN & MÔI TRƯỜNG
TPHCM
KHOA MÔI TRƯỜNG

------------------

BÀI TIỂU LUẬN

Môn: Quá trình sinh học trong công nghệ
kỹ thuật môi trường

GVHD: PGS. TS. Tôn Thất Lãng


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3

TP.HCM 2016

DANH SÁCH NHÓM
Nhóm
Lớp

: 02
: 03_ĐH_KTMT3

Bao gồm các thành viên:
MSSV
1. Đỗ Bảo Ngọc

0350020275

2. Trần Thị Bích Ngọc

0350020274

3. Trần Thị Bích Phượng

0350020286

4. Vũ Thị Phương Thảo

0350020296

5. Trần Ngô Xuân Thảo

0350020298

6. Lê Nguyễn Minh Trúc

0350020314

2


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

Sự phát triển kinh tế cùng sự gia tăng dân số chắc chắn sẽ kéo theo sự gia tăng không nhỏ
về nhu cầu sử dụng nước và kèm theo đó là lượng nước thải ra cũng tăng lên, tiềm ẩn nhiều nguy
cơ gây ô nhiễm môi trường. Trước khi có được những giải pháp công nghệ hiệu quả để tái chế,
tái sử dụng lượng nước thải này cần một hành lang pháp lý đủ mạnh để quản lý, xây dựng các
trạm xử lý nước thải tập trung là một giải pháp thích hợp giúp ta giảm thiểu tối đa những tác hại
của các nguồn nước thải đối với môi trường
Khi nền văn minh nhân loại phát triển, các đô thị mọc lên và được mở rộng một cách
nhanh chóng. Vì vậy chất thải sinh hoạt và công nghiệp đặc biệt là ngành công nghiệp hóa chất từ
các thành phố gây ra sự ô nhiễm nặng nề đối với môi trường và ngày càng trở thành vấn đề cấp
bách mang tính xã hội và chính trị cộng đồng. Ngay từ những ngày sơ khai của kỹ thuật xây
dựng, ở Anh, Mỹ và một số nước châu Âu khác, kỹ thuật vệ sinh đã phát triển ở những nơi có thể
thực hiện được về mặt kinh tế, xã hội và chính trị để xử lý chất thải, sao cho giảm ảnh hưởng tiêu
cực đối với việc đổ thải nói chung và đổ thải công nghiệp nói riêng.
Năm 1950, lần đầu tiên Ở Hà Lan, công trình đưa mương oxi hóa vào xử lý nước thải do
tiến sĩ Pasveer công tác tại Viện Nghiên cứu Public Engineering chủ trì. Đến nay mương oxi hóa
đã có nhiều cải tiến và được áp dụng rộng rãi các nước. Đặc biệt tại các trạm xử lý quy mô nhỏ.
Đối với một số loại nước thải như nước thải cao su, thủy sản nhiễm chất hữu cơ (COD,
BOD hay TOC) và chất dinh dưỡng (T-N hay T-P) cao, mương oxy hóa được lựa chọn như một
công nghệ đơn giản để có thể xử lý đồng thời chất hữu cơ và dinh dưỡng.
Bài tiểu luận là phần khái quát nhỏ nhất về Khái niệm, phân loại, cấu tạo, chức năng, ưu
nhược điểm, cũng như là nêu lên những điểm giống và khác nhau của Hệ thống Mương oxy hóa
với các Hệ thống xử lý nước thải khác.
Nhóm đã cố gắng hết sức cùng nguồn tài liệu còn hạn chế để hoàn thành tốt bài tiểu luận
này. Bên cạnh đó, nhóm xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến Thầy Tôn Thất Lãng vì những giải đáp

3


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3

hữu ích kịp thời; Đồng thời gửi lời cám ơn đến các thành viên nhóm đã đoàn kết cùng nhau thực
hiện tốt để hoàn thành bài đúng tiến độ.

PHẦN 1: KHÁI NIỆM
Mương oxi hóa (Oxidation Ditch) là một dạng cải tiến của Aerotank khuấy trộn hoàn
chỉnh làm việc trong điều kiện hiếu khí kéo dài. Công nghệ này dựa trên sự phát triển của bùn
hoạt tính lơ lửng, các vi sinh vật trong bùn hoạt tính sẽ oxi hóa các hợp chất hữu cơ, làm bẻ gãy
các liên kết trong chất ô nhiễm, giảm thiểu mức độ ô nhiễm trong nước thải.
Công nghệ mương oxi hóa có khả năng loại bỏ các chất dinh dưỡng, nitơ và phosphote
trong nước thải cao, trong điều kiện môi trường thiếu khí. Sau khi lưu tại mương oxi hóa khoảng
24 giờ, bùn hoạt tính và nước thải kết hợp được chuyển tới bể lắng đợt 2 để phân tách hỗn hợp
bùn. Một phần bùn được tuần hoàn về mương oxi hóa nhằm tăng nồng độ bùn hoạt tính trong
nước thải.
Mương oxy hóa thường được xây hình oval, ở hai đầu bể có tấm hướng dòng. Mương oxy
hóa là biến thể của bể bùn hoạt tính thông thường nhưng có các vùng thiếu khí và hiếu khí với
thời gian lưu nước và lưu bùn dài. Việc cung cấp khí cho bể thông thường sử dụng máy khuấy
trộn bề mặt. Trong một số trường hợp, việc lắp đặt máy khuấy trộn chìm hay máy thổi khí có thể
áp dụng. Nước thải trước khi vào mương oxy hóa thường được loại bỏ rác và cát bởi song chắn
rác và bể lắng cát. Sau khi xử lý ở mương oxy hóa, bể lắng 2 cần được sử dụng để lắng bùn sinh
học và tuần hoàn bùn. Có thể áp dụng thêm bể lọc cát nếu yêu cầu loại bỏ chất rắn cao.

PHÂN LOẠI:
+ Mương Oxy Hóa kép – Greentech
Oxidation Multi-ditch (G.OMD)
=> Được thiết kế linh động giảm
chiều dài và tăng diện tích vùng thiếu
khí (Zone Anoxic)

4

Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3

+ Mương Oxy Hóa – G.OD System
=> Được thiết kế và đầu tư từng giai
đoạn theo công suất (Q)

+ Mương Oxy Hóa phân vùng
– G. Orbal System
=> Được thiết kế theo từng vùng
riêng biệt: Vùng hiếu khí (Aerobic
Zone) – Vùng kị khí (Anoxic Zone)
– Vùng lắng (Settling Zone)

PHẦN 2: THÀNH PHẦN CẤU TẠO - CHỨC NĂNG

5


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3
Ở Việt Nam thường dùng loại hình chữ nhật, gồm hệ thống 1 rãnh, hệ thống 2 rãnh, hoặc
hệ thống 3 rãnh.

Sơ đồ Mương OXH đơn giản gồm 3 rãnh

2.1 THÀNH PHẦN CẤU TẠO

6

Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3
- Ống hút ( Draft tube): Việc này để thực hiện khuấy hỗn hợp và đảm bảo lưu thông
dòng chảy ở phía dưới để nâng cao hiệu suất bơm của "Thiết bị thông gió sóng Sigma" (Sigma
Wave Aerator)
- Tấm điều lái ( Guide plate ): Ngăn cản dòng chảy ngược của dòng nước và tăng tốc độ
dòng chảy quanh trục.
- Thiết bị điều khiển mực nước ( Water level controller ): Thiết bị này có thể điều khiển
được mực nước ( độ ngập sâu cánh khuấy ). Thường hoạt động độc lập.
- Thiết bị thông gió sóng Sigma ( Sigma wave aerator ): Khi nước bơm từ ống hút vào
trong không khí trong bể bởi quá trình hiếu khí. Nó có kết quả là oxy hòa tan và tạo ra lực. Oxy
hòa tan được điều khiển bằng sự thay đổi tốc độ quay và độ sâu của cánh khuấy.
- Lưới chắn rác (Mist-proof cover) Ngăn ngừa ô nhiễm thứ cấp tiếng ồn, mùi hôi và
nước bắn ra ngoài hệ thống.
- Vỏ cách âm (Sound-proof cover): Hạn chế tiếng ồn phát ra ngoài trong quá trình hệ
thống hoạt động.
- Ống dẫn bùn tái sinh (Return sludge): Dẫn bùn tạo ra sau xử lý nước thải.
- Hệ thống thoát nước (Drainage)
- Thiết bị thông gió sóng Sigma
( Sigma wave aerator ): Khi nước bơm từ
ống hút vào không khí trong bể bởi quá
trình hiếu khí. Tạo ra oxy hòa tan và lực.
Oxy hòa tan được điều khiển bằng sự thay
đổi tốc độ quay và độ sâu của cánh khuấy.
- Cánh khuấy (Blade): Hình dạng
được thiết kế để làm giảm sức cản trong
khi tát nước và đẩy nhanh quá trình sục
khí ở bề mặt nước. Không có yếu tố bên

ngoài hãm/chặn lại. Nó được đặt cố định
và nổi lên.
Thiết bị thông gió +
Cánh khuấy

Cánh khuấy

7


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3

-

Phao nổi – Trên đầu của phao sẽ có bụi bẩn của nước thải bám vào

-Bong bóng sục khí:
Có tác dụng tăng hiệu quả
truyền oxy và làm giảm sức
mạnh của động cơ đẩy.
Kết hợp với cánh khuấy để tạo
một dòng chảy tối ưu khi sục
khí. Có tác dụng tăng hiệu quả
truyền oxy và làm giảm sức
mạnh động cơ đẩy cần thiết.
Làm bằng nhựa hoặc Thép
không gỉ; Được đặt theo từng
mô-đun dưới đáy bể.

8


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3

2.2 CHỨC NĂNG
- "Thiết bị thông gió sóng Sigma" là thiết bị thông khí tiết kiệm năng lượng với khả năng
sử dụng nguồn oxy cao.
- Hệ thống chống lại được sự dao động mạnh, nước thải sau khi xử lý có chất lượng tốt và
ổn định.
- Cấu trúc đơn giản, nên việc bảo trì và quản lý dễ dàng.
- Trong quá trình xử lý nước thải chỉ có một số ít lượng nhỏ bùn được tạo ra trong hệ
thống sục khí.

- Sự loại bỏ
BOD và khử nitơ có
thể được thực hiện
đồng thời trong một
bể cùng một lúc.

- Ở độ sâu tương đối, khả năng xử lý nước thải có thể bị giảm.
- Ô nhiễm thứ cấp như tiếng ồn, mùi hôi và nước văng ra có thể dễ dàng được ngăn chặn.

9


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3

PHẦN 3: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
Công nghệ quy trình này dựa trên sự phát triển sinh học dạng “lơ lửng” gọi là “bùn hoạt
tính” duy trì trong môi trường giàu oxy, sự phát triển sinh học này rất nhanh và phá hủy chất hữu
cơ có trong nước thải đầu vào. Sự phá hủy này gây ra khối lượng tế bào chết lớn, làm tăng khối
lượng chất rắn bùn họat tính. Sau khi lưu tại bể mương oxy hóa khoảng 24 giờ, bùn hoạt tính và
nước thải kết hợp – thường được gọi là “chất lỏng hỗn hợp” được chuyển tới bể lắng bậc hai để
phân tách khỏi nước thải đầu ra đã qua xử lý và bùn kết. Một phần bùn thải này được tài tuần
hoàn đến đầu dẫn nước thải vào bể mương oxy hóa và trở lại thành bùn họat tính, phá hủy thêm
tải lượng BOD5 hữu cơ. Phần còn lại của bùn lắng này được thải ra một quy trình làm sánh rồi
đến công đọan tháo nước trong quá trình đưa bùn thải còn lại ra khỏi công trường nhà máy.
Không giống như quy trình bùn hoạt tính truyền thống, không có yêu cầu cụ thể về các bể lắng
bậc một như là qui trình xử lý giai đọan đầu tiên, vì nước thải thô đầu vào có thể được dẫn thẳng
đến các bể mương oxy hóa để xử lý.

3.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ
- Nước từ trạm bơm → bể tiếp nhận → lưới chắn rác → bể sục khí liện tục (bể phản ứng)
→ bể lắng cuối → bể khử trùng → xả.

10


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3
- Bùn từ bể sục khí liên tục (bể phản ứng) + bể lắng thứ cấp → bể chứa bùn thải → máy
tách nước → sân chứa bùn → bãi chôn lấp.
- Một phần bùn của bể lắng 2 sẽ được tuần hoàn trở lại bể sục khí liên tục để tăng hiệu suất
khử BOD cho bể.

3.1.2 Sơ đồ quy trình công nghệ mương oxy hóa bằng hình

3.2 ƯU ĐIỂM – NHƯỢC ĐIỂM
3.2.1 Ưu điểm:
• Mương oxy hóa là công nghệ tin cậy, đã được chứng minh và sử dụng > 40 năm, rất phù
hợp cho xử lý các chất thải trong nước, có những yêu cầu năng lượng vừa phải, và làm việc hiệu
quả trong hầu hết các loại thời tiết.
• Cung cấp một tùy chọn xử lý
nước thải không tốn kém với cả hoạt
động và chi phí bảo trì thấp và nhu
cầu hoạt động.
• Cung cấp một biện pháp bổ
sung về độ tin cậy và hiệu suất qua
các quá trình sinh học khác do mức

11


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3
nước ổn định và xả liên tục làm giảm tỷ lệ tràn đập và loại bỏ các chất thải gia tăng tuần hoàn
chung cho các quá trình khác sinh học, chẳng hạn như các lò phản ứng Sequencing Batch
Reactor (SBRS) là bể xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học theo quy trình phản ứng từng
mẻ liên tục. Đây là một dạng của bể Aerotank.
• Hoạt động với thời gian lưu nước dài và trộn hoàn toàn làm giảm thiểu tác động của tải
trọng va đập hoặc sự dâng thủy lực.
• Tạo ra chất thải bùn ít hoạt tính hơn các quá trình xử lý sinh học khác vì nó hoạt động trong
điều kiện tương tự như hệ thống sục khí kéo dài với tuổi bùn dài.
• Khả năng khử Nitơ tốt.
• Các hoạt động tiết kiệm năng lượng dẫn đến chi phí năng lượng giảm so với các quá trình
xử lý sinh học khác.

• Có thể được sử dụng ở trạng thái có hoặc không có bể lắng.
• Luôn cung cấp nước thải chất lượng cao về mức độ TSS, BOD và amoniac.

3.2.2 Nhược điểm
• Hệ thống mương oxy hóa tạo ra nồng độ nước thải có chất rắn lơ lửng là tương đối cao so
với các quá trình bùn hoạt tính khác.
• Mương oxy hóa có thể tạo ra tiếng ồn do máy trộn / thiết bị sục khí và tạo mùi hôi.
• Mương oxy hóa
đòi hỏi diện tích đất
nhiều hơn các hệ thống
xử lý bùn hoạt tính khác.
Điều này có thể chứng
minh sự tốn kém, hạn
chế tính khả thi của
mương oxy hóa trong đô
thị, ngoại ô, hoặc các
lĩnh vực khác mà chi phí
thu hồi đất là tương đối
cao.

12


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3

PHẦN 4: SO SÁNH – VÍ DỤ – TÍNH TOÁN
4.1 SO SÁNH
4.1.1 Hệ thống Mương oxy hóa với hệ thống Bể phản ứng theo mẻ kế
tiếp Sequencing Batch Reactor (SBR)

* Ghi chú:
- SCADA Supervisory Control And Data Acquisition: là một hệ thống quản lý tự động
hóa trong công nghiệp với chức năng điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu.

Mương Oxi hóa

Bể phản ứng mẻ SBR

+ Giống nhau:
Yêu cầu về Lắng bậc 1
(lắng sơ cấp)
Khả năng kiểm soát
mùi

Không
Cả 2 đều sinh ra mùi và khả năng kiểm soát mùi ở các cơ sở không
khác nhau đáng kể. Hai vị trí phát sinh ra mùi nhiều nhất là khu vực
đầu vào và khu vực xử lý bùn. Do đó chỉ cần trang bị các phương
thức xử lý mùi hợp lý cho các công đoạn phát sinh mùi là có thể hạn
chế được mùi hôi phát tán.

13


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3
Khả năng lắng bùn
Khả năng xử lý
+ Khác nhau:

Chi phí vận hành
Tính đơn giản của thiết
kế
Tính vận hành
Yêu cầu về diện tích/mặt
bằng
Khả năng chịu được sốc
tải lượng

Tốt
Cao

Mương Oxi hóa

Bể phảm ứng theo mẻ

Khoảng 483.000 USD/năm
(trung bình)
Đơn giản

Khoảng 576 USD/năm (cao)

Đơn giản, dễ vận hành
Lớn

Có nhiều thách thức, phải xem
xét nhiều thông số
Thấp

Tốt

Trung bình

Trung bình, có thể dễ dàng
mua phụ tùng thay thế khi phụ
tùng hao mòn. Cần một số phụ
tùng chuyên dụng.

Phức tạp, quy trình này đòi hỏi
phải dự trữ phụ tùng và thiết bị.
Dụng cụ gạn dễ bị hỏng hóc, là
là dụng cụ đặc thù, bằng sáng
chế được bảo hộ
(nếu một bậc gạn- thường một
bậc cho mỗi bể bị hỏng thì xem
như bể CASS đó không hoạt
động cho đến khi được sửa
chữa
Không yêu cầu
Phải vận hành trên hệ thống
SCADA được người vận hành
bổ sung đầu vào nhằm cho
phép hệ thống điều chỉnh theo
các điều kiện thay đổi

Yêu cầu về thiết bị công
nghệ

Bể lắng thứ cấp

Yêu cầu
Vận hành bình thường trên
SCADA dưới dạng tự động
hoàn toàn, ngoại trừ những
Kiểm soát SCADA
biến động lớn về nồng độ và
lưu lượng, thường không yêu
cầu người vận hành phải can
thiệp
Sự linh hoạt trong việc Công nghệ này sẵn sàng chấp
xử lý nhiều dòng chảy và nhận nhiều dòng chảy và tải
tải lượng khác nhau
lượng khác nhau mà không cần
đến sự kiểm soát vận hành và ít
bị tổn hại
Khả năng xử lý dưỡng
Toàn bộ hệ thống được xây
chất (Nitơ, Photpho)
dựng dựa trên nhu cầu xử lý
trong tương lai
dưỡng chất nên có khả năng xử
lý cao. Thành phần thiết yếu

14

Phức tạp

SBR có thể chấp nhận tải
lượng thay đổi lớn, tuy nhiên
cần phải có sự tiên liệu trước

để đối phó, nếu không rất dễ bị
“sốc”
Đòi hỏi phải có những kỹ thuật
tiên tiến hơn sau khi đã đầu tư
hệ thống xử lý phức tạp, tuy
nhiên có thể thay đổi cách sắp


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3
cho việc xử lý dưỡng chất tiên
xếp và vận hành đễ xử lý
tiến là một bể kị khí nhỏ trước
dưỡng chất đạt yêu cầu
bể sục khí chính

Mương oxi hóa

15


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3
Bể phản ứng mẻ SBR

4.1.2. Hệ thống Mương oxy hóa với các Hệ thống xử lý nước thải hiếu
khí khác
-

* Ghi chú:

Thời gian lưu bùn SRT Slugde Retention Time (ngày)
Thời gian lưu nước HRT Hydraulic Retention Time (giờ)
Tỷ số F/M: Tốc độ cung cấp thức ăn (kgBOD/ngày): Lượng vi sinh vật trong hệ thống
(kgMLVSS)
MLSS Mixed Liquor Suspended Solids: Cặn lơ lửng của hỗn hợp bùn hoạt tính (mg/l)
% RAS Return Activated Sludge of influent: % Bùn hoạt tính tái sinh của nước thải đầu
vào.

Quá trình

Thời gian
lưu bùn
SRT
(ngày)
15 - 30

Tỷ số F/M
(kgBOD/kgM
LVSS/ngày)

Quá trình

Thời gian
lưu bùn
SRT
(ngày)

Tỷ số F/M
(kgBOD/kgM
LVSS/ngày)

Mương
OXH
Sục khí
mở rộng
Dòng chảy
nút thông
thường
Khuấy
trộn hoàn
chỉnh

15 - 30

Hàm lượng
chất rắn
MLSS
(mg/l)
3000 – 5000

Thời gian
lưu nước
HRT
(giờ)
15 – 30

%RAS
của nước
thải đầu
vào

75 - 150

KgBOD/
1000 ft3ngày

%RAS
của nước
thải đầu
vào

KgCOD/
1000 ft3ngày

0.08 – 0.21

Thời
gian lưu
nước
HRT
(giờ)
3000 – 5000 15 – 30

75 - 150

11 – 32

20 – 40

0.08 – 0.21

2000 – 5000 20 – 30

50 – 150

11 – 32

3 – 15

0.43 – 0.85

1000 – 3000 4 – 8

25 – 75

43 – 85

3 – 15

0.43 – 1.28

1500 – 3000 3 – 5

25 - 100

43 - 213

Mương
0.04 – 0.10
5 – 15
Oxy hóa

Sục khí
20 – 40
0.04 – 0.10
2000 – 5000 20 – 30
50 – 150 5 – 15
mở rộng
Dòng chảy 3 – 15
0.2 – 0.4
1000 – 3000 4 – 8
25 – 75
20 – 40
nút thông
thường
Khuấy trộn 3 – 15
0.2 – 0.6
1500 – 3000 3 – 5
25 - 100 20 – 100
hoàn chỉnh
Bảng 1: Thông số thiết kế theo Metcalf & Eddy ( Lấy BOD làm cơ sở)
Hàm lượng
chất rắn
MLSS
(mg/l)

16


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3
Bảng 2: Thông số thiết kế theo Metcalf & Eddy ( Lấy COD làm cơ sở)

***NHẬN XÉT:
So với hệ thống dòng chảy nút và hệ thống khuấy trộn hoàn chỉnh (là các hệ thống thông
thường)
- Thời gian lưu bùn SRT nhanh nhất của mương oxy hóa DO bằng với thời gian lưu bùn
SRT lâu nhất của các hệ thống thông thường là 15 ngày.
- Tương tự với nồng độ MLSS, nồng độ thấp nhất của mương oxy hóa bằng với nồng độ
cao nhất của các hệ thống thông thường là khoảng 3.000 mg/l.
- Mương oxy hóa DO có thời gian lưu nước HRT lớn hơn nhiều (15-30 giờ), trong khi các
hệ thống thông thường chỉ 4-8 giờ (đối với hệ thống dòng chảy nút) và 3-5 giờ (đối với hệ
thống khuấy trộn hoàn chỉnh)
- Mương oxy hóa DO có tỉ lệ F/M thấp hơn nhiều (0.08-0.21), trong khi các hệ thống thông
thưởng chỉ 0.43-0.85 (đối với hệ thống dòng chảy nút) và 0.43-1.28 (đối với hệ thống
khuấy trộn hoàn toàn
- Mương oxy hóa DO có tỉ lệ nước thải đầu vào cao (75-150), trong khi các hệ thống thông
thường chỉ 25-75 (đối với hệ thống dòng chảy nút) và 25-100 (đối với hệ thống khuấy
trộn hoàn chỉnh.
 Hệ thống Mương oxy hóa DO tối ưu hơn rất nhiều

4.2 VÍ DỤ
Một số hệ thống mương oxy hóa được xử dụng ở Việt Nam:
1. Tên dự án: Nhà máy xử lý nước thải đô thị Quy Nhơn 2A - World Bank
Loại nước thải: Nước thải đô thị
Chủ đầu tư: UBND Tỉnh Bình Định
Công suất: 2,350 m3/ngày
Công nghệ xử lý: Mương oxy hóa Tri – Oval được thiết kế thiết bị sục khí và khuấy trộn
Triton
Chi tiết như sau:
- 01 Mương oxy hóa Tri – Oval 1 vòng với công suất xử lý nước thải là 2,350 m3/ngày
- 04 thiết bị sục khí và khuấy trộn Triton công suất 15 Hp, chạy với tốc độ 750 vòng/ phút tại

50 Hz. Đây là thiết bị chính được thiết kế trong mương oxy hóa để khuấy trộn và sục khí
cung cấp oxy cho quá trình xử lý nước thải hiếu khí, thiếu khí và cả yếm khí. Thiết bị Triton
là thiết bị kết hợp 2 quy trình khuấy trộn và sục khí nên có thể vận hành với pha khuấy trộn
hoàn chỉnh độc lập hoặc pha khuấy trộn kết hợp với sục khí, đây là ưu điểm vượt trội của
Triton.

17


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3

2. Môi trường Trí Đức là một doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực tư vấn, thiết kế thi
công, công trình xử lý nước thải chi phí thấp, xử lý nước cấp và xử lý khỉ thải. Công ty có
mô hình đã và đang được áp dụng ở nhiều doanh nghiệp là" Công nghệ xử lý nước thải
thủy sản bằng hệ thống Mương oxy hóa".

18


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3

Bảng 1: Thành phần tính chất nước thải thủy sản và quy chuẩn áp dụng
Và một số khu vực ở Đà Nẵng…

4.3 TÍNH TOÁN
Bài tập: Tính mương oxy hóa để xử lý nước thải, biết rằng:
Q = 400m3/ ngày
pH = 7,2; t= 20oC, BOD5max = 450mg/L, BOD5min = 200mg/L

TKN = 72mg/L;
P = 10mg/L;
SS = 150mg/L
NO3- = 71,5 mg/L
Nồng độ sinh khối: X = 3500mg/L
F/M = 0,1
Yêu cầu sau xử lý:
BOD5 = 7,4mg/L
SS = 20mg/L
NH4+ = 0,5mg/L
NO3- = 14mg/L

Giải
+ Vùng hiếu khí V1:

So = BOD5 =

=

= 325mg/L

F/M = 0,1
X = 3500mg/L
Q = 400m3/ngày

19


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3

=>V1BOD5 =

=

= 371,4mg/l

V1NO3- =

mN = TKN – NH4+ = 72-0,5 = 71,5 mg/l
Q = 400m3/ngày

ρDN = 0,1-0,4 chọn ρDN = 0,4

=

fN =

0,06

=>XN = fN.X = 0,06.3500 =210 (mg/l)
=> V1 NO3 =

= 340,5 (m3)

Ta thấy V1 BOD5 = 371,4m3 > V1 NO3 = 340,5 (m3)
Suy ra chọn V1 BOD5 = 371.4 m3 làm thế tích vùng hiếu khí V1
+ Vùng kị khí khử NO3- V2

V2 =

N (NO3-) = NO3- vào – NO3- ra= 71,5 – 14 = 57,5 (mg/l)
Q = 400m3/ngày

ρ

DN

= 0,1 –> 0,4 mg NO3-/mg bùn.ngày. Ta chọn ρDN = 0,4

X = 3500mg/l

20


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3

V2 =

= 273,8 m3

KẾT LUẬN
Nước là nguồn tài nguyên quý giá của tất cả các sinh vật sống trên trái đất. Nếu không có
nước thì sẽ không có sự sống xuất hiện. Tuy nhiên, nước là nguồn tài nguyên hữu hạn và hầu hết
các nguồn nước ở Việt Nam hiện nay đều bị ô nhiễm do các hoạt động của con người. Vì vậy mà
việc bảo vệ nguồn nước sạch là việc làm rất quan trọng. Hệ thống mương oxy hóa là một giải
pháp giúp điều khiển tối ưu và thiết kế linh hoạt quá trình xử lý bùn hoạt tính trong xử lý nước
thải. Là một hệ thống phản ứng, khuấy trộn hoàn chỉnh tuần hoàn, rất phù hợp cho việc xử lý
nước thải đô thị và công nghiệp. Đi cùng với đó, chi phí được tiết kiệm nhờ việc xây dựng ít hơn,
dễ dàng lắp đặt, và bảo dưỡng thấp - bạn đã có một hệ thống tuyệt vời để xử lý nước thải.

Để bảo vệ tài nguyên nước có hiệu quả, cần sự chung tay chung sức của toàn xã hội, từ
chính sách quản lý của cấp vĩ mô cho đến hành động của mỗi người dân.
Sự tối ưu của Hệ thống mương oxy hóa là rất lớn, mang lại nhiều nguồn lợi hơn dùng các
Hệ thống xử lý nước thải thông thường khác. Được biết Hệ thống Mương oxy hóa đã có lịch sử
từ rất lâu nhưng ứng dụng nó ở Việt Nam còn rất ít và gặp nhiều khó khăn. Nhóm có mong muốn
Hệ thống Mương oxy hóa sẽ ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn, góp phần nào vào việc giải
quyết vấn đề nước sạch cho Thế giới nói chung và đặc biệt là Việt Nam nói riêng.

21


Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3

TÀI LIỆU THAM KHẢO
-

PGS. TS. Tôn Thất Lãng (Năm 2016) – Giáo trình Quá trình sinh học trong công nghệ
môi trường – Đại học Tài nguyên và Môi trường TPHCM.

-

/>
-

/>
-

/>
-

Giải pháp xử lý môi trường - xử lý nước thải: />
-

Xử lý nước thải – Xử lý nước thải tối ưu cho các cơ sở xử lý quy mô nhỏ (2007):
/>
-

Nhà máy xử lý nước thải đô thị Quy Nhơn 2A (2014):
/>
-

Xử lý nước thải thủy sản ứng dụng công nghệ mương oxy hóa:
/>
-

Các vấn đề về nước: />
-

Công nghệ xử lý nước thải SBR:
/>
-

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí (2016):
/>
-

Tổng hợp các công nghệ xử lý nước thải mới nhất (2015)
22

Quá trình sinh học trong công nghệ môi trường
Nhóm 02 Lớp 03_ĐH_KTMT3
/>-

Bùn hoạt tínhh (2016): />
-

Mương oxy hóa (2016): />
-

Quy trình loại bỏ nitơ bằng sinh học:
/>
-

Tính toán thiết kế Mương oxy hóa:
/>
-

Các bài tập về Mương oxy hóa: />
-

Hệ thống Mương oxy hóa Tri-Oval (2013):
/>
23