Nghiên cứu thử nghiệm sử dụng phương pháp hóa lý và hóa học để xử lý nước rỉ rác tại bãi rác đồng ngo, phường đại phúc, thành phố bắc ninh, tỉnh bắc ninh

LỜI CẢM ƠN
Thực hiện kế hoạch đào tạo của trƣờng Đại học Lâm nghiệp và để làm
quen với công tác nghiên cứu khoa học, áp dụng kiến thức đã học vào thực
tiễn. Đƣợc sự đồng ý của Nhà trƣờng, khoa Quản lý tài nguyên rừng và môi
trƣờng, bộ môn Quản lý môi trƣờng, tôi tiến hành làm khóa luận:
“ Nghiên cứu thử nghiệm sử dụng phương pháp hóa lý và hóa học
để xử lý nước rỉ rác tại bãi rác Đồng Ngo, phường Đại Phúc, thành phố
Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh”.
Trong quá trình thực hiện khóa luận, tôi đã nhận đƣợc rất nhiều sự giúp
đỡ của các thầy, cô trong khoa và các bạn bè đồng nghiệp.
Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo
Th.S Bùi Văn Năng ngƣời đã hƣớng dẫn và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi thực
hiện khóa luận này.
Tôi xin cảm ơn Ban giám đốc, các cán bộ nhân viên của Trung tâm Thí
nghiệm thực hành – Khoa Quản lý tài nguyên rừng và môi trƣờng, trƣờng
ĐHLN đã tạo điều kiện để thực hiện khóa luận này.
Mặc dù đã nhiều cố gắng song do thời gian và năng lực của bản thân
còn nhiều hạn chế nên khóa luận khó tránh khỏi sai sót. Kính mong thầy, cô
giáo và các bạn đóng góp ý kiến để khóa luận đƣợc hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Xuân Mai, ngày 9 tháng 5 năm 2014
Người thực hiện

Sv. Trần Thị Ngọc Hải

I


MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................... 3

1.1. Khái niệm và quy trình hình thành nƣớc rỉ rác .......................................... 3
1.1.1. Khái niệm ................................................................................................ 3
1.1.2. Quá trình hình thành nƣớc rỉ rác ............................................................ 3
1.1.3. Thành phần của nƣớc rỉ rác .................................................................... 4
1.2. Một số công nghệ xử lý nƣớc rác đang đƣợc áp dụng tại Việt Nam ......... 6
1.3.Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác ................................... 12
1.4. Tổng quan về bãi rác Đồng Ngo .............................................................. 12
1.4.1. Vị trí ...................................................................................................... 12
1.4.2. Hiện trạng bãi rác .................................................................................. 12
1.5.Cơ sở lý thuyết của quá trình keo tụ ......................................................... 15
1.5.1. Cơ chế của quá trình keo tụ .................................................................. 15
1.5.2. Các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình keo tụ ........................................... 16
1.5.3. Chất keo tụ PAC (Polyaluminium chloride) ......................................... 17
1.6.Vài nét về phƣơng pháp oxy hóa bậc cao (phƣơng pháp Fenton) ............ 17
1.6.1. Sơ lƣợc về quá trình Fenton ................................................................. 17
1.6.2.Vai trò của phƣơng pháp Fenton trong quá trình xử lý nƣớc rỉ rác [11] 20
1.6.3.Ứng dụng của phƣơng pháp Fenton ...................................................... 21
Chƣơng 2. MỤC TIÊU – ĐỐI TƢỢNG – PHẠM VI - NỘI DUNG VÀ
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................... 23
2.1.Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................. 23
2.1.1.Mục tiêu chung ....................................................................................... 23
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ...................................................................................... 23
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 23
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................ 23
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 23
II


2.3. Nội dụng nghiên cứu ................................................................................ 23
2.4.Phƣơng pháp nghiên cứu........................................................................... 24

2.4.1.Phƣơng pháp kế thừa tài liệu.................................................................. 24
2.4.2.Phƣơng pháp điều tra ngoại nghiệp ....................................................... 24
2.4.3.Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm............................................................... 25
2.4.4.Phƣơng pháp phân tích trong phòng thí nghiệm [5] .............................. 28
2.5.5.Phƣơng pháp xử lý số liệu, đánh giá kết quả nghiên cứu ...................... 32
Chƣơng 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC
NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 33
3.1.Điều kiện tự nhiên ..................................................................................... 33
3.1.1.Vị trí địa lý ............................................................................................. 33
3.1.2. Khí hậu ................................................................................................. 33
3.1.3.Thủy văn ................................................................................................ 34
3.2.Điều kiện kinh tế - xã hội ......................................................................... 34
3.2.1.Điều kiện về kinh tế ............................................................................... 34
3.2.2.Điều kiện xã hội ..................................................................................... 35
Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 36
4.1. Thực trạng các vấn đề môi trƣờng tại bãi rác Đồng Ngo ........................ 36
4.1.1.Công tác quản lý bãi rác Đồng Ngo ....................................................... 36
4.1.2. Thực trạng chất lƣợng nƣớc rỉ rác tại bãi rác Đồng Ngo ...................... 36
4.2.Kết quả thử nghiệm xử lý nƣớc rỉ rác bằng chất keo tụ PAC ................... 39
4.2.1.Hiệu quảxử lý nƣớc rỉ rác bằng chất keo tụ PAC khi giữ nguyên pH ban
đầu của nƣớc rác (pH = 8,2) ............................................................................ 39
4.2.2. Hiệu quả xử lý nƣớc rỉ rác bằng chất keo tụ PAC khi đƣa pH của nƣớc
rác về trung tính............................................................................................... 42
4.2.3. Hiệu quả xử lý nƣớc rác bằng chất keo tụ PAC khi pha loãng nƣớc rác
5 lần và đƣa pH về trung tính .......................................................................... 44
4.3. Kết quả thử nghiệm xử lý nƣớc rỉ rác bằng quá trình Fenton .................. 45
4.3.1. Hiệu quả xử lý bằng Fenton đối với nƣớc pha loãng 5 lần ................... 45
III

4.3.2. Hiệu quả xử lý bằng Fenton đối với mẫu nƣớc rác không pha loãng ... 52
4.3.3. So sánh hiệu suất xử lý bằng phƣơng pháp Fenton giữa nƣớc pha loãng
và nƣớc không pha loãng ................................................................................ 55
4.4. Đề xuất mô hình xử lý nƣớc rỉ rác tại bãi rác Đồng Ngo. ....................... 58
Chƣơng 5. KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KHUYẾN NGHỊ ............................... 60
5.1. Kết luận .................................................................................................... 60
5.2. Tồn tại ...................................................................................................... 60
5.3. Khuyến nghị ............................................................................................. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO

IV


DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
Tên đầy đủ

Tên viết tắt
BCL

Bãi chôn lấp

BOD

Biochemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy sinh hóa)

BTNMT

Bộ Tài nguyên môi trƣờng

COD

Chemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy hóa học)

CTR

Chất thải rắn

PAC

Polyaluminium chloride

Pts

Photpho tổng số

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

QCCP

Quy chuẩn cho phép

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCCP

Tiêu chuẩn cho phép

UASB

Upflow Anaerobic Sludge Blanket (Bể xử lý sinh học
dòng chảy ngƣợc qua lớp bùn kỵ khí)

V
V


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Đặc tính của nƣớc rác tại các bãi chôn lấp mới và lâu năm ............. 5
Bảng 1.2. Phƣơng pháp khử BOD trong nƣớc rác [9] ..................................... 7
Bảng 1.3. Phƣơng pháp khử COD và độ màu trong nƣớc rác[9] ..................... 7
Bảng 1.4. Phƣơng pháp khử kim loại nặng trong nƣớc rác [9]......................... 8
Bảng 1.5. Phân loại quy mô bãi chôn lấp chất thải rắn ................................... 13
Bảng 1.6. Kết quả phân tích nƣớc thải ............................................................ 14
Bảng 4.1. Kết quả phân tích mẫu nƣớc tại khu vực nghiên cứu ..................... 37
Bảng 4.2. Nồng các chất ô nhiễm sau khi xử lý keo tụ khi chƣa điều chỉnh pH . 40
Bảng 4.3. Nồng độ các chất ô nhiễm trong mẫu nƣớc rác ở pH trung tính và
xử lý bằng chất keo tụ PAC ............................................................................ 43
Bảng 4.4. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc rỉ rác pha loãng 5 lần, pH
trung tính sau khi đƣợc xử lý keo tụ ............................................................... 44
Bảng 4.5. Nồng độ các chất ô nhiễm sau khi xử lý bằng Fenton.................... 47
Bảng 4.6. Nồng độ các chất ô nhiễm trong mẫu nƣớc xử lý bằng phƣơng pháp
Fenton khi thay đổi nồng độ FeSO4, nồng độ H2O2 và môi trƣờng để phản ứng
Fenton xảy ra ................................................................................................... 51
Bảng 4.7. Nồng độ các chất ô nhiễm sau khi xử lý bằng Fenton đối với mẫu
nƣớc không pha loãng ..................................................................................... 54

VI


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác cải tiến tại BCL Nam Sơn ................... 9
Hình 1.2. Sơ đồ quy trình xử lý nƣớc rác tại bãi rác Gò Cát, thành phố Hồ Chí Minh..... 11
Hình 2.1. Vị trí lấy mẫu nƣớc ......................................................................... 25
Hình 4.1. Biểu đồ so sánh kết quả phân tích các chỉ tiêu của mẫu nƣớc với
QCVN25:2009/BTNMT, BCL lâu năm (trên 10 năm) ................................... 38
Hình 4.2. Bố trí các cốc thí nghiệm keo tụ đối với mẫu nƣớc giữ nguyên pH39
Hình 4.3. Nƣớc rác đƣợc pha loãng 5 lần trƣớc và sau khi đƣợc xử lý bằng
phƣơng pháp keo tụ ......................................................................................... 45
Hình 4.4. Trƣớc khi xử lý bằng phƣơng pháp Fenton .................................... 46
Hình 4.5. Sau khi xử lý bằng phƣơng pháp Fenton. ....................................... 46
Hình 4.6. Mẫu nƣớc sau xử lý với các mức nồng độ FeSO4, nồng độ H2O2 và
môi trƣờng pH khác nhau................................................................................ 50
Hình 4.7. Mẫu nƣớc không pha loãng trƣớc khi xử lý Fenton ....................... 53
Hình 4.8. Mẫu nƣớc không pha loãng sau khi xử lý bằng Fenton. ................. 53
Hình 4.9. Biểu đồ so sánh hiệu suất xử lý các chất ô nhiễm giữa mẫu nƣớc rác
pha loãng và mẫu nƣớc rác không pha loãng .................................................. 56
Hình 4.10. Sơ đồ thí nghiệm đạt hiệu quả xử lý tốt nhất ................................ 57
Hình 4.11. Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác tại bãi rác Đồng Ngo ............. 59

VII


TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƢỜNG
===============o0o================
TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1. Tên khóa luận tốt nghiệp:
“Nghiên cứu thử nghiệm sử dụng phương pháp hóa lý và hóa học để
xử lý nước rỉ rác tại bãi rác Đồng Ngo, phường Đại Phúc, thành phố Bắc
Ninh, tỉnh Bắc Ninh”
2. Sinh viên thực hiện: TRẦN THỊ NGỌC HẢI
Mã sinh viên: 1053060162
3. Giáo viên hƣớng dẫn: Th.S BÙI VĂN NĂNG
4. Mục tiêu nghiên cứu:
Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận là: Đánh giá khả năng xử lý nƣớc rỉ
rác tại bãi rác Đồng Ngo, phƣờng Đại Phúc, thành phố Bắc Ninh bằng
phƣơng pháp hóa lý sử dụng chất keo tụ PAC và phƣơng pháp hóa học sử
dụng công nghệ oxy hóa bậc cao (Fenton). Trên cơ sở đó đề xuất đƣợc giải
pháp phù hợp để xử lý nƣớc rỉ rác tại bãi rác Đồng Ngo, phƣờng Đại Phúc,
thành phố Bắc Ninh.
5. Nội dụng nghiên cứu:
Để đạt đƣợc những mục tiêu nghiên cứu trên, khóa luận tập trung
nghiên cứu các nội dung chính sau:
- Thực trạng các vấn đề môi trƣờng tại bãi rác Đồng Ngo.
- Thử nghiệm xử lý nƣớc rỉ rác tại bãi rác Đồng Ngo bằng phƣơng pháp
hóa lý sử dụng chất keo tụ PAC và phƣơng pháp hóa học sử dụng công nghệ
oxy hóa bậc cao (Fenton).
- Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác tại bãi rác Đồng Ngo.

VIII


6. Những kết quả đạt đƣợc:
1. Nƣớc rỉ rác từ bãi rác Đồng Ngo thải ra môi trƣờng nƣớc mặt không
đảm bảo các chỉ tiêu môi trƣờng (QCVN 25:2009/BTNMT, quy chuẩn kỹ
thuật quốc gia về nƣớc rỉ rác tại bãi chôn lấp chất thải rắn). Nƣớc rỉ rác đã bị

ô nhiễm nghiên trọng, đặc biệt là ô nhiễm chất hữu cơ. Các thông số đặc trƣng
cho nƣớc bị ô nhiễm nhƣ: Amoni là 3950 mg/l vƣợt QCCP 158, 4 lần, BOD5
là 1800 mg/l vƣợt QCCP 18 lần, COD là 5760 mg/l vƣợt QCCP 14,4 lần
(QCVN 25:2009/BTNMT, cột B1)
2. Khóa luận đã thử nghiệm và đánh giá đƣợc hiệu quả xử lý nƣớc rỉ
rác bằng phƣơng pháp keo tụ dùng chất keo tụ PAC. Kết quả cho thấy mẫu
nƣớc rỉ rác đƣợc đƣa pH về trung tính (pH = 7), mẫu nƣớc không pha loãng
và lƣợng PAC dùng để xử lý là 100mg/l, có hiệu quả xử lý cao nhất. Tuy
nhiên, nƣớc sau khi xử lý vẫn còn ô nhiễm rất nặng, chƣa đạt QCCP.
3. Áp dụng công nghệ Fenton để tiếp tục xử lý nƣớc rỉ rác sau khi xử lý
ở giai đoạn 1 (xử lý băng chất keo tụ PAC). Kết quả cho thấy mẫu nƣớc rỉ rác
đƣợc pha loãng 5 lần; pH để xảy ra phản ứng Fenton là 2,2; lƣợng hóa chất sử
dụng là 6670 mg/l H2O2, 1500 mg/l Fe2+ có hiệu quả xử lý cao nhất. Sau khi
xử lý nồng độ các chất ô nhiễm đã đạt QCCP, chỉ có Amoni vƣợt 1,3 lần.
4. Khóa luận đề xuất mô hình xử lý nƣớc rỉ rác tại bãi rác Đồng Ngo
bằng phƣơg pháp hóa lý sử dụng chất keo tụ PAC và phƣơng pháp hóa học sử
dụng công nghệ Fenton.
Hà Nội, ngày 9 tháng 5 năm 2014
Sinh viên

Trần Thị Ngọc Hải

IX


ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, đất nƣớc từng bƣớc đi lên, cùng với sự phát
triển của kinh tế, mức sống ngày càng đƣợc nâng cao. Tuy nhiên, cùng với sự
phát triển đó, vấn đề ô nhiễm môi trƣờng ngày càng trở lên bức xúc, đặc biệt là ô
nhiễm do rác thải sinh hoạt và nƣớc thải. Rác thải sinh ra từ mọi hoạt động của

con ngƣời và ngày càng tăng về khối lƣợng. Hầu hết rác thải ở nƣớc ta nói chung
và thành phố Bắc Ninh nói riêng đều chƣa đƣợc phân loại tại nguồn, do đó gây
rất nhiều khó khăn trong công tác quản lý, đồng thời còn sinh ra một loại nƣớc
thải đặc biệt ô nhiễm là nƣớc rỉ rác. Những câu chuyện về rác và những hệ lụy
môi trƣờng từ rác đang “nóng lên” trong những năm gần đây.
Theo thống kê của sở Tài nguyên – Môi trƣờng tỉnh Bắc Ninh (năm
2010): Trên địa bàn tỉnh mỗi ngày đêm thải ra khoảng 533 tấn rác sinh hoạt.
Hiện nay, Bắc Ninh chỉ có 1 bãi chôn lấp rác thải hợp vệ sinh phục vụ cho
thành phố Bắc Ninh (bãi rác Đồng Ngo), còn lại là những bãi rác tự nhiên, lộ
thiên chƣa đƣợc chôn lấp hợp vệ sinh. Bãi rác Đồng Ngo tiếp nhận toàn bộ
rác thải của thành phố Bắc Ninh và các huyện, thị xã trong tỉnh. Hiện nay, bãi
rác Đồng Ngo đã bị quá tải về sức chứa, các công trình hạ tầng đảm bảo cho
công tác xử lý chất thải bị xuống cấp và hƣ hỏng nặng. Lƣợng rác lớn gây ô
nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng đối với môi trƣờng sống của ngƣời dân các
phƣờng Đại Phúc và phƣờng Vân Dƣơng, thành phố Bắc Ninh. Trƣớc tình
hình đấy, tỉnh đã đƣa ra chủ trƣơng đến đầu năm 2014 đóng cửa bãi rác Đồng
Ngo. Tuy nhiên, bãi rác Đồng Ngo không có hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác và do
điều kiện về khí hậu nên lƣợng nƣớc rỉ rác nhiều đã làm cho môi trƣờng nƣớc
ở đây bị ô nhiễm nặng.
Vấn đề đặt ra ở đây là phải tìm ra công nghệ thích hợp để có thể xử lý
hiệu quả lƣợng nƣớc rỉ rác đang tồn đọng, cải tạo chất lƣợng nƣớc khu vực.
Với đặc trƣng nƣớc rỉ rác thƣờng có chứa lƣợng lớn hợp chất hữu cơ
khó/không có khả năng phân hủy sinh học. Do vậy, đối với nƣớc rỉ rác cần
phối hợp các phƣơng pháp hóa lý – hóa học – sinh học để xử lý. Trong số các
1


phƣơng pháp hóa lý, phƣơng pháp keo tụ bằng PAC đã chứng tỏ đƣợc hiệu
quả và ƣu điểm của nó. Còn các phƣơng pháp hóa học, thì phƣơng pháp oxy
hóa bậc cao đã đƣợc nhiều nhà khoa học chứng minh khả năng khoáng hóa

hoàn toàn các hợp chất hữu cơ khó hoặc không phân hủy sinh học với chi phí
thấp và dễ thực hiện.
Dựa trên cơ sở đó, khóa luận “Nghiên cứu thử nghiệm sử dụng
phương pháp hóa lý và hóa học để xử lý nước rỉ rác tại bãi rác Đồng Ngo,
phường Đại Phúc, thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh”đã hình thành với
các mục tiêu đƣa ra phƣơng pháp xử lý hiệu quả cao, dễ dàng thực hiện, tiết
kiệm chi phí.

2


Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Khái niệm và quy trình hình thành nƣớc rỉ rác
1.1.1. Khái niệm
Nƣớc rác hay nƣớc rò rỉ trong bãi rác là loại chất lỏng thấm qua các lớp
rác của các ô chôn lấp và kéo theo các chất bẩn dạng lơ lửmg, keo và tan từ
chất thải rắn vào tầng đất ở dƣới đáy bãi chôn lấp (BCL). Trong giai đoạn
hoạt động của BCL, nƣớc rỉ rác hình thành chủ yếu do nƣớc mƣa và nƣớc
“ép” ra từ các lỗ rỗng của chất thải do các thiết bị đầm nén [10].
Nƣớc rác có thể chảy vào trong tầng nƣớc ngầm và các dòng nƣớc sạch từ
đó gây ô nhiễm đến nguồn nƣớc. Vì vậy, vấn đề cần quan tâm khi thiết kế, xây
dựng và vận hành bãi chôn lấp là kiểm soát nƣớc rác và khí thải từ bãi rác.
1.1.2. Quá trình hình thành nƣớc rỉ rác [6]
Nƣớc rác đƣợc hình thành từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm một số
nguồn sau đây:
- Nƣớc sẵn có và tự hình thành khi phân hủy rác hữu cơ trong BCL.
- Mực nƣớc ngầm có thể dâng lên vào các ô chôn lấp rác.
- Nƣớc từ ngoài thấm qua thành vách các ô chôn lấp.
- Nƣớc từ khu vực khác chảy qua và thấm xuống ô chôn lấp.

- Nƣớc mƣa rơi xuống khu vực bãi chôn lấp rác trƣớc, sau khi phủ đất và
đóng ô chôn lấp rác.
Điều kiện khí tƣợng, thủy văn, địa hình, địa chất của bãi rác, nhất là khí
hậu, lƣợng mƣa ảnh hƣởng đáng kể đến lƣợng nƣớc rò rỉ sinh ra. Tốc độ phát
sinh nƣớc rác dao động lớn theo các giai đoạn hoạt động khác nhau của bãi
rác. Trong suốt những năm đầu tiên, phần lớn lƣợng nƣớc mƣa thâm nhập vào
đƣợc hấp thụ và tích trữ trong các khe hở và lỗ rỗng của chất thải chôn lấp.
Lƣu lƣợng nƣớc rò rỉ sẽ tăng dần trong suốt thời gian hoạt động và
giảm dần sau khi đóng cửa BCL do lớp phủ cuối cùng và lớp phủ trên…giữ
nƣớc làm giảm độ ẩm thấm vào.
3


1.1.3. Thành phần của nƣớc rỉ rác [6]
Để tổng hợp và đặc trƣng hóa thành phần nƣớc rỉ rác là rất khó vì một
loạt điều kiện tác động lên sự hình thành nƣớc rỉ rác. Thời gian chôn lấp, khí
hậu, mùa, độ ẩm của bãi chôn lấp, mức độ pha loãng với nƣớc mặt, nƣớc
ngầm và các loại rác chôn lấp, tất cả đều tác động lên thành phần của nƣớc rỉ
rác. Độ nén, loại và độ dày của nguyên liệu phủ trên cùng cũng tác động lên
thành phần của nƣớc rác. Trong đa số các trƣờng hợp nƣớc rác bao gồm dịch
lỏng tạo thành từ quá trình phân hủy chất thải rắn (CTR) và thành phần từ bên
ngoài thấm vào nhƣ nƣớc mặt, nƣớc mƣa và nƣớc ngầm. Phần dịch lỏng qua
các lớp chất rắn dạng bị phân hủy bao gồm tất cả những sản phẩm phân hủy
sinh học và hóa học. Những sản phẩm này bị lôi cuốn bởi dòng nƣớc thấm từ
ngoài vào. Tính chất tiêu biểu của nƣớc rỉ rác từ bãi chôn lấp mới và lâu năm
đƣợc trình bày ở bảng 1.1.
Từ bảng 1.1 có thể thấy rằng tính chất của nƣớc rác với những BCL có
thời gian hoạt động khác nhau là khác nhau. BCL mới thì nƣớc rác có nồng
độ các chất hữu cơ nhƣ BOD5, COD, TOC, … đều ở mức cao gấp vài trăm
lần so với BCL lâu năm. Điều này đƣợc lý giải do trong lòng BCL cũng chính

là cỗ máy phân hủy sinh học.
Nhƣ vậy, sự hình thành nƣớc rác trong quá trình chôn lấp là mối quan
tâm lớn của công tác vận hành và quản lý các BCL ở các đô thị.
Quá trình nƣớc rỉ rác xuất hiện khi độ ẩm rác đạt đến mức bão hòa.
Thành phần và tính chất của nƣớc rác hết sức phức tạp. Ở mỗi nƣớc tùy theo
thành phần rác thải, công nghệ chôn lấp hợp vệ sinh, thời tiết và khí hậu mà
thành phần và khối lƣợng nƣớc rỉ rác từ khu chôn lấp khác nhau. Quá trình
phân hủy rác thải có 2 giai đoạn chính: giai đoạn hình thành axit và giai đoạn
tạo khí metan.

4


Bảng 1.1. Đặc tính của nƣớc rác tại các bãi chôn lấp mới và lâu năm
Thành phần

Đơn vị

BOD5
TOC
COD
TSS
Nitơ hữu cơ
Ammoniac
Nitrat
Pts
Otho photpho
Độ kiềm theo CaCO3
pH
Canxi

Clorua
Tổng lƣợng sắt
Sunphat

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
mg/l

Bãi mới
Bãi lâu năm
Khoảng
Trung bình (trên 10 năm)
2000 – 20000
10000
100 – 200
1500 – 20000
6000
80- 160
3000 – 60000

18000
100 – 500
200 – 2000
500
100 – 400
10 – 800
200
80 – 120
10 – 800
200
20 – 40
5 – 40
25
5 – 10
5 – 100
30
5 – 10
4 – 80
20
4–8
1000 – 10000
3000
200 – 1000
4,5 – 7,5
6,0
6,6 – 7,5
50 – 1500
250
50 – 200
200 – 3000

500
100 – 400
50 – 1200
60
20 – 200
50 - 1000
300
20 - 50
( Nguồn: Intergrated Soid Waste Management)

- Giai đoạn 1: Trong giai đoạn tạo ra axit các hợp chất đơn giản đƣợc
hình thành nhƣ axit béo, amino axit và cacboxilic axit. Giai đoạn này có thể
kéo dài vài năm sau khi chôn lấp, phụ thuộc vào bản chất không đồng nhất
của rác. Nƣớc rác giai đoạn này có đặc trƣng sau:
+ Nồng độ các axit béo dễ bay hơi cao.
+ pH nghiêng về tính axit.
+ BOD5 và COD cao.
+ Nồng độ ammoniac và nitơ hữu cơ cao.
- Giai đoạn 2:Trong giai đoạn này, vi khuẩn tạo ra khí metan là nổi trội
nhất. Chúng thay thế các axit bằng các sản phẩm cuối cùng là khí metan và
cacbonic. Giai đoạn tạo thành khí metan có thể tiếp tục đến 100 năm hoặc lâu
hơn. Đặc trƣng các chất ô nhiễm trong giai đoạn này là:
+ Nồng độ các axit béo dễ bay hơi thấp.
5


+ pH trung tính hoặc kiềm.
+ BOD5 và COD thấp.
+ Nồng độ amoniac cao.
1.2. Một số công nghệ xử lý nƣớc rác đang đƣợc áp dụng tại Việt Nam

Nƣớc rác tại các vùng khác nhau thì có đặc tính khác nhau và nó luôn
biến đổi phụ thuộc vào thành phần và tính chất của rác thải tạo ra nó. Vì vậy,
việc đƣa ra một quy trình công nghệ xử lý chung là rất khó.
Hiện nay chƣa có một quy trình công nghệ chung cho việc xử lý nƣớc
rác tại Việt Nam nhƣng hầu hết các khu xử lý nƣớc rác đều xử lý theo các quy
trình sau:
- Quy trình xử lý sơ bộ: Thông thƣờng các thiết bị và công trình sử dụng
trong quy trình này là song chắn rác, hồ lắng sơ bộ ở quá trình này pH nƣớc
rác thƣờng từ 6,0 – 8,0. Tuy nhiên, giá trị của pH có thể thay đổi tùy thuộc
vào thành phần của rác thải và tính chất của nền đất.
- Quy trình xử lý sinh học: Ở quá trình này BOD, COD và các hợp chất
của nitơ sẽ đƣợc đơn giản. Các công trình thƣờng sử dụng trong quá trình này
là bể Aerotank, hồ thổi khí, đĩa lọc sinh học, bể lọc sinh học… Một số
phƣơng pháp khử BOD trong nƣớc rác nhƣ xử lý sinh học, hấp thụ cacbon
hoạt tính, tuyển nổi có hiệu quả sử lý rất cao.

6


Bảng 1.2. Phƣơng pháp khử BOD trong nƣớc rác [9]
Phƣơng
pháp xử lý
Nguyên tắc

Ứng dụng

1.Xử lý sinh học
Phân hủy sinh học
các chất hữu cơ bởi
hoạt động của các vi

sinh vật.
Giảm hàm lƣợng
BOD trong nƣớc rác
ở nồng độ cao. Hiệu
suất > 90 %

2.Hấp thụ cacbon
hoạt tính
Hấp thụ các chất
hữu cơ hòa tan bởi
các hạt cacbon hoạt
tính.

3.Tuyển nổi
Tuyển nổi và tách các
chất lơ lửng và các
chất hữu cơ hòa tan.

Giảm hàm lƣợng
BOD trong nƣớc
rác ở nồng độ thấp.

Sử dụng khi nồng độ
SS trong nƣớc rác rất
cao.

- Quá trình hóa lý: Quá trình chủ yếu khử COD, độ màu, lƣợng căn lơ
lửng, kim loại nặng và Coliforms. Các phƣơng pháp ứng dụng bao gồm đóng
rắn, lắng, hấp thụ cacbon hoạt tính và hóa học. Phƣơng pháp khử COD, nồng
độ màu và khử kim loại nặng trong nƣớc rác thƣờng dùng là xử lý keo tụ, hấp

thụ cacbon hoạt tính, xử lý sinh học, keo tụ bằng chất hoạt tính.
Bảng 1.3. Phƣơng pháp khử COD và độ màu trong nƣớc rác[9]
Phƣơng

1.Xử lý keo

2.Hấp thụ cacbon

3.Xử lý sinh

pháp xử lý

tụ

hoạt tính

học

Nguyên tắc

4.Ozon hóa

Phân hủy sinh Hấp thụ các chất Phân hủy sinh Tuyển nổi và
học các chất hữu cơ hòa tan bởi học các chất tách các chất
hƣu

cơ

bởi các hạt cacbon hoạt hƣu

cơ

bởi lơ lửng và

hoạt động của tính.

hoạt động của các chất hữu

các vi sinh vật

các

vi

sinh cơ hòa tan.

vật
Giảm

Ứng dụng

hàm Giảm hàm lƣợng Giảm

lƣợng

BOD BOD

trong

nƣớc lƣợng

trong

nƣớc rác ở nồng độ thấp

trong

hàm Sử dụng khi
BOD nồng độ SS
nƣớc trong

nƣớc

rác ở nồng độ

rác ở nồng độ rác rất cao.

cao. Hiệu suất

cao. Hiệu suất

> 90 %

> 90 %

7


Bảng 1.4. Phƣơng pháp khử kim loại nặng trong nƣớc rác [9]
Phƣơng

pháp xử lý

Hấp thụ cacbon hoạt Keo tụ bằmg chất
tính
hoạt tính.

Xử lý keo tụ (kiềm)

Nguyên tắc

Hấp thụ các ion kim
Tạo ra dạng hydroxyt
Tách ion kim loại
loại hòa tan trong
của kim loại sau đó lắng
khỏi nƣớc rác sau
nƣớc bởi các hạt
(môi trƣờng kiểm)
lắng.
cacbon hoạt tính

Ứng dụng

Giá thành xử lý cao,
Sử dụng khi nồng
Thích hợp với nƣớc rác thích hợp khử kim
độ SS trong nƣớc
có nồng độ đậm đặc
loại trong nƣớc rác có
rất cao

nồng độ thấp.

Công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác ở Việt Nam hiện nay bộc lộ rất nhiều
nhƣợc điểm nguyên nhân là do:
- Thiết kế hệ thồng thu gom nƣớc rỉ rác chƣa tối ƣu.
- Quy trình vận hành BCL.
- Thành phần chất thải rắn sinh hoạt và chất thải rắn đô thị vào BCL.
- Sự thay đổi nhanh của nồng độ chất ô nhiễm có trong nƣớc rác.
- Nhiệt độ cao do Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới.
- Giá thành xử lý bị khống chế.
- Giới hạn về chi phí đầu tƣ.
Các quy trình công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác đƣợc coi là điển hình hiện đang áp
dụng tại các BCL Nam Sơn (Hà Nội), Gò Cát và Phƣớc Hiệp (tp. Hồ Chí Minh).
 Công nghệ xử lý nƣớc rác tại BCL Nam Sơn, Hà Nội [10]
Trạm xử lý nƣớc rác đƣợc đƣa vào vận hành sau khi BCL đã hoạt động
gần một năm (1999) với công suất 500 – 700 m3/ngày.đêm. Trong thời gian
khởi động, hệ thống hoạt động khá tốt, các quan sát cho thấy lƣợng khí sinh ra
khá lớn, hiệu quả xử lý đạt 70 – 80%. Tuy nhiên sau một thời gian ngắn, hiệu
quả xử lý giảm đáng kể và trạm xử lý đã phải ngừng hoạt động sau 8 tháng
vận hành. Cho đến nay, để khắc phục tình trạng, công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác
tại BCL Nam Sơn đã đƣợc cải tạo và xây dựng mới với sơ đồ công nghệ đƣợc
trình bày trong hình.

8


Nƣớc rỉ rác
Hồ sinh học

Sục khí

Song chắn
rác
Bể đệm 1
Bể lắng 1

Ca(OH)2

Striping (thổi khí)
Bể đệm 2
Bể SBR 1 và 2
UASB
Bể lắng 2
Bể phản ứng
H2O2 + FeSO4 + H2SO4

Bể Semultech

PAC + NaOH
Bể lọc cát
Than hoạt tính
Na(OCl)2

Bể chứa bùn

Bể chứa
Chôn

Bể khử trùng
Hồ ổn định

Nguồn tiếp
nhận

Hình 1.1. Công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác cải tiến tại BCL Nam Sơn

9


Trong sơ đồ công nghệ trên nƣớc rỉ rác đƣợc bơm trực tiếp vào các hồ
sinh học, hồ sinh học có chức năng nhƣ bể điều hòa và xử lý một phần chất
hữu cơ. Tiếp theo xử lý nitơ bằng phƣơng pháp đuổi khí (air stripping) với bổ
sung vôi nhằm mục đích nâng pH của nƣớc rỉ rác lên 10 – 12 để tăng chuyển
hóa NH4+ sang NH3. Sau quá trình air stripping nƣớc đƣợc chỉnh pH (6,5 –
7,5) trƣớc khi vào hệ thống xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính lơ lửng dạng
mẻ, trong quá trình này các chất hữu cơ có khả phân hủy sinh học sẽ đƣợc
khử và amonium còn lại sau quá trình air stripping cũng đƣợc khử triệt để hơn
trong giai đoạn này. Kế tiếp nƣớc lại đƣợc xử lý bằng hệ thống UASB đây là
công trình xử lý chất hữu cơ với tải lƣợng chất hữu cơ cao, đây cũng chính là
điểm không hợp lý của công nghệ xử lý vì nồng độ COD đầu vào thấp và phần
chủ yếu là các hợp chất hữu cơ khó/không có khả năng phân hủy sinh học thì
áp dụng UASB sẽ không hiệu quả. Các hợp chất hữu cơ khó/không có khả
năng phân hủy sinh học đƣợc khử bằng quá trình oxy hóa bậc cao (hệ Fenton).
Sau bƣớc Fenton quá trình keo tụ/tạo bông kết hợp với chất keo tụ là PAC và
chỉnh pH về ngƣỡng tối ƣu đƣợc thực hiện trong bể Semultech. Với quá trình
Fenton và keo tụ các hợp chất hữu cơ khó phân hủy đƣợc loại bỏ một phần mà
chủ yếu là axit humic. Các chất hữu cơ khó phân hủy còn lại trong nƣớc rác
chủ yếu là axit fulvic đƣợc xử lý triệt để bằng hấp thụ sử dụng than hoạt tính,
sau bƣớc này nƣớc đƣợc khử trùng trƣớc khi đƣa ra nguồn tiếp nhận.
 Bãi rác Gò Cát [8]
Bãi chôn lấp Gò Cát có diện tích 25 ha với vốn đầu tƣ lên đến 22 triệu

USD đƣợc xây dựng theo tiêu chuẩn cao hơn (tiêu chuẩn của bãi chôn lấp vệ
sinh hiện đại). Hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác tại BCL đƣợc xây dựng theo công
nghệ của Hà Lan

10


Nƣớc rỉ
rác
Keo tụ khử cặn và Ca
Bể lắng 1
UASB

Bể chứa bùn

thiết bị thổi khí

Bùn hoạt tính
Bể lắng 2
H2O2, Fe+2, Mn+2

Bể nén
Oxi hóa
Bãi

Hồ sinh học
Tƣới cây vành
đai bãi rác

Hình 1.2. Sơ đồ quy trình xử lý nƣớc rác tại bãi rác Gò Cát,

thành phố Hồ Chí Minh.
Ƣu diểm: Hiệu quả xử lý cao; khử đƣợc quá trình nitrat hóa và nitrat
kết hợp; tiết kiệm năng lƣợng cho quá trình nitrat hóa; bể UASB và bể anoxic
kết hợp làm tăng quá trình xử lý và tăng lƣợng bùn sinh ra, giảm độ màu của
nƣớc rỉ rác.
Nhƣợc điểm: Cần phải pha loãng nƣớc rỉ rác nếu hàm lƣợng COD quá
cao; chi phí đầu tƣ cao; thời gian xử lý kéo dài; tốn nhiều năng lƣợng cho quá
trình thổi khí.

11


1.3. Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác [6]
Trong điều kiện thực tế ở Việt Nam, việc lựa chọn công nghệ xử lý
nƣớc rác phải theo các quy tắc sau:
- Công nghệ xử lý phải đảm bảo chất lƣợng nƣớc sau xử lý đạt tiêu
chuẩn xả vào nguồn. Nƣớc sau xử lý có thể xả vào sông hoặc hồ gần nhất.
- Công nghệ xử lý phải đảm bảo mức độ an toàn cao trong trƣờng hợp có
sự thay đổi lớn về lƣu lƣợng và nồng độ nƣớc rò rỉ giữa mùa mƣa và mùa khô.
- Công nghệ xử lý phải đơn giản, dễ vận hành, có tính ổn định cao, vốn
đầu tƣ và chi phí quản lý phải thấp nhất.
- Công nghệ xử lý phải đảm bảo phù hợp với điều kiện Việt Nam, nhƣng
mang tính hiện đại và có khả năng sử dụng trong một thời gian dài.
- Việc lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc rác dựa trên các yếu tố sau:
+ Lƣu lƣợng và thành phần của nƣớc rác.
+ Tiêu chuẩn thải nƣớc rác sau xử lý vào nguồn.
+ Điều kiện thực tế về quy hoạch, xây dựng và vận hành BCL.
+ Điều kiện về địa chất công trình và địa chất thủy văn.
+ Điều kiện về kỹ thuật (xây dựng, lắp ráp, vận hành).
+ Khả năng về vốn đầu tƣ.

- Công nghệ xử lý phải có khả năng thay đổi dễ dàng khi áp dụng các
quá trình xử lý mới có hiệu quả cao.
- Công nghệ xử lý phải có khả năng tái sử dụng các nguồn chất thải
(năng lƣợng, phân bón, …)
1.4. Tổng quan về bãi rác Đồng Ngo
1.4.1. Vị trí
Bãi chôn lấp Đồng Ngo nằm ở điểm giao cắt giữa quốc lộ 1A và quốc
lộ 18, nằm trên địa phận phƣờng Đại Phúc, thành phố Bắc Ninh, giáp ranh với
phƣờng Vân Dƣơng (thành phố Bắc Ninh).
1.4.2. Hiện trạng bãi rác

12


Bãi rác Đồng Ngo bắt đầu hoạt động từ năm 1993, đến cuối 1994 thì
hoạt động một cách chính thức
Tính đến tháng 2 năm 2010, tổng lƣợng rác thải lƣu giữ tại Bãi rác
Đồng Ngo vào khoảng 2.000 đến 2.500 m3. Theo phụ lục 4, bảng 2 (phân loại
quy mô BCL chất thải rắn) thông tƣ liên tịch số 01/2001/TTLT/BKHCNMT –
BXD thì bãi rác Đồng Ngo đƣợc xếp vào loại BCL có quy mô nhỏ.
Bảng 1.5. Phân loại quy mô bãi chôn lấp chất thải rắn
TT

Loại bãi Dân số đô thị hiện tại

Lƣợng rác

Diện tích bãi

1

Nhỏ

≤ 100.000

20.000 tấn/năm

≤ 10 ha

2

Vừa

100.000 – 300.000

65.000 tấn/năm

10 – 30 ha

3

Lớn

300.000 – 1.000.000

200.000 tấn/năm

30 – 50 ha

4

Rất lớn

≥1.000.000

>200.000 tấn/năm

≥50 ha

(Nguồn: số 01/2001/TTLT/BKHCNMT – BXD)
Đến nay với sự gia tăng dân số nhanh chóng trong khi diện tích đất lại
không mở rộng do đó khoảng cách từ BCL tới nhà dân chỉ còn 50 – 200 m.
Theo hƣớng dẫn trong thông tƣ liên tịch số 01/2001/TTLT/BKHCNMT –
BXD thì khoảng cách tối thiểu từ cụm dân cƣ tới BCL từ 300 – 1000 m. Nhƣ
vậy hiện nay BCL có khoảng cách quá gần khu dân cƣ.
Theo kết quả quan trắc và phân tích mẫu nƣớc của Trung tâm mạng
lƣới khí tƣợng thủy văn và môi trƣờng, ngày 30 tháng 11 năm 2009. Kết quả
phân tích 3 mẫu nƣớc tại 3 vị trí: 01 mẫu tại mƣơng nông nghiệp cạnh BCL,
01 mẫu tại ao dƣới chân bãi rác, 01 mẫu nƣớc giếng khoan tại nhà điều hành
BCL. Kết quả đƣợc thể hiện dƣới bảng sau:

13


Bảng 1.6. Kết quả phân tích nƣớc thải
TCVN 5954 2005

Kết quả

1

pH

-

7,1

7,94

Nƣớc
giếng
khoan
nhà
điều
hành
BCL
7,00

2

BOD5

mg/l

19,4

201,2

4,4

50

54,0

3

COD

mg/l

35,5

354,8

7,2

80

86,4

4

màu

Pt - Co

33,876

512,775

1,362

50

50

5

TSS

mg/l

15,5

62,4

1,7

100

108,0

6

Asen

mg/l

0,015

0,019

0,002

0,1

0,108

7

Sắt

mg/l

0,778

2,452

0,091

5

5,4

mg/l

5,826

226,300

0,056

10

10,800

mg/l

15,120

312,670

1,693

30

32,400

mg/l

1,763

11,800

0,044

6

6,480

MPN/100ml

9100

11000

18

5000

5000

TT

8
9
10
11

Thông số

Amoni
(theo N)
Tổng nitơ
Tổng
Photpho
Coliform

Đơn vị

Tại
mƣơng
nông
nghiệp
cạnh
BCL

Tại ao
nƣớc
dƣới
chân
BCL

B

CmaxB
Kq=0,9
Kf= 1,2

5,5 – 9

5,5 - 9

(Nguồn: Trung tâm mạng lƣới khí tƣợng thủy văn và môi trƣờng)
Kết quả phân tích nƣớc mẫu nƣớc tại khu vực bãi rác Đồng Ngo cho
nồng độ các kim loại nặng, TSS trong 3 mẫu phân tích đều thấp hơn nhiều so
với giá trị cho phép của các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm trong tiêu
chuẩn nƣớc thải công nghiệp (TCVN 5495 – 2005, cột B). pH dao động trong
khoảng 7 – 7,9. Tuy nhiên mẫu nƣớc lấy tại ao chân bãi rác thì có 7 thông số
vƣợt TCVN. Đặc biệt là thông số Amoni (theo N) có giá trị là 226,300 mg/l,

trong khi tiêu chuẩn là ≤10,8 mg/l, vƣợt TCCP là 20,95 lần; màu có giá trị là
512,775 Pt-Co, TCCP là ≤ 50 Pt-Co, vƣợt TCCP là 10,26 lần; tổng Nitơ có
giá trị là 312,670 mg/l, TCCP là ≤ 32,4 m/l, vƣợt TCCP là 9,65 lần; tổng
14


photpho có giá trị là 11,800 mg/l, TCCP là ≤ 6,48 mg/l, vƣợt TCCP là 1,82
lần; Coliform có giá trị là 11.000 MPN/100ml, TCCP là ≤ 5000 MPN/100
ml, vƣợt TCCP là 2,02 lần, COD = 534,8 mg/l, TCCP ≤ 86,4 mg/l, vƣợt
TCCP là 4,11 lần. Môi trƣờng nƣớc tại ao dƣới chân BCL đã bị ô nhiễm nặng.
Do nƣớc thải không đƣợc thu gom nên không thể tính toán và đo đƣợc
lƣu lƣợng nƣớc rỉ rác thải ra môi trƣờng.
Đối với môi trƣờng không khí: Theo phản ánh của ngƣời dân vào
những hôm trời nắng nóng, gió thổi mạnh, mùi xú uế từ bãi rác bốc lên, nồng
nặc lan tỏa khắp các khu vực xung quanh. Ngoài ra những hôm thời tiết hanh
khô, nắng nóng kéo dài bãi rác lại bị cháy lớn khiến khói bốc lên đen kịt, nghi
ngút khắp nơi. Do bãi rác có chứa rất nhiều chất dễ cháy nhƣ túi nilon, gỗ,…
nên khó có thể dập đám cháy một cách hoàn toàn. Vì vậy càng làm ảnh hƣởng
tới chất lƣợng cuộc sống của ngƣời dân xung quanh bãi rác.
Bãi rác cách một nhánh sông nhỏ nối với sông Cầu. Xung quanh bãi rác
còn có hệ thống các kênh mƣơng phục vụ cho việc tƣới tiêu của nông nghiệp.
Chân bãi rác có các đầm, ao hồ chứa nƣớc phục vụ cho việc cung cấp nƣớc
cho hoạt động nông nghiệp. Đây là nguy cơ làm chất ô nhiễm có thể phát tán
đi xa và sâu vào trong lòng đất.
Bên cạnh đó còn là khu nghĩa trang của thành phố Bắc Ninh và các
công ty (công ty cổ phần cơ điện Trung Bắc; công ty gạch Cầu Ngà, công ty
sứ Long Phƣơng,…) nằm dọc trên nhánh sông nhỏ, góp phần làm ô nhiễm
môi trƣờng nơi đây.
1.5. Cơ sở lý thuyết của quá trình keo tụ
1.5.1. Cơ chế của quá trình keo tụ [7]

Keo tụ là tập hợp các chất rắn gây đục dạng keo (cặn lơ lửng, chất
huyền phù) có kích thƣớc nhỏ (cỡ μm) khó lắng thành các tập hợp có kích
thƣớc dễ lắng.
Hạt keo là những phần tử nhỏ có kích cỡ từ 10-6 đến 10-3 mm, không có
khả năng lắng bởi trọng lực vì hạt keo có diện tích bề mặt lớn nên có xu
15


hƣớng hấp phụ các chất nhƣ các phân tử nƣớc và ion cho nên các hạt keo sẽ
lớn dần hay có thể tích điện với môi trƣờng nƣớc xung quanh.
Quá trình keo tụ xảy ra theo 3 cơ chế:
- Hấp phụ và trung hòa điện tích: Khi có đƣợc môi trƣờng pH phù hợp
cho quá trình hấp phụ của các cấu tử nhôm trên bề mặt chất gây đục, hiện
tƣợng keo tụ xảy ra. Quá trình hấp phụ xảy ra trong một hệ có độ phân tán cao
nên tốc độ hấp phụ rất lớn. Nếu hệ đƣợc khuấy trộn tốt, thời gian đạt tới cân
bằng chỉ tính bằng phút.
- Cơ chế lôi cuốn, quét: Bản thân chất keo tụ muối nhôm tự nó đã có
thể kết tủa và lắng. Khi nồng độ chất huyền phù thấp các chất gây đục khó tạo
thành tập hợp để lắng. Nên để kết tủa hết hệ đó cần thêm một lƣợng chất keo
tụ. Nồng độ chất keo tụ cao, đạt mức siêu bão hòa sẽ tự nó kết tủa và lắng,
trong quá trình đó nó sẽ cuốn theo các hạt đục cùng lắng.
- Cơ chế hấp phụ và tạo cầu liên kết giữa các hạt keo: Sau khi hạt
huyền phù đƣợc khử điện tích bề mặt, chúng có thể co cụm lại tạo thành các
tập hợp lớn. Quá trình này diễn ra chậm. Để thúc đẩy ngƣời ta bổ sung thêm
polyme trợ keo tụ vào hệ, các polyme sẽ bị hấp phụ trên bề mặt chất gây đục
theo kiểu “mỏ neo”, tức là một phân tử polyme có thể bị hấp phụ trên nhiều
hạt gây đục – chúng đóng vai trò chiếc cầu nối của các chất gây đục, kéo
chúng lại với nhau tạo thành cụm lớn. Tốc độ này xảy ra nhanh chỉ khoảng
vài phút.
1.5.2. Các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình keo tụ [7]

- Độ pH: pH là một yếu tố cực kỳ quan trọng đối với quá trình keo tụ.
Đối với mỗi loại nƣớc khác nhau sẽ có pH tối ƣu khác nhau và không có một
phƣơng pháp nào tính toán mà phải dựa vào thực nghiệm thông qua thí
nghiệm Jartest trên từng loại nƣớc thải riêng.
- Liều lƣợng chất keo tụ.
- Độ đục ban đầu.
- Chất hữu cơ.
- Anion, cation trong nƣớc.
16