Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng bể lọc sinh học kết hợp với màng MBR tại công ty giầy da everbest, thành phố cẩm phả tỉnh quảng ninh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------

ĐẶNG THANH SƠN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XƢ̉ LÝ NƢỚC THẢI
SINH HOA ̣T BẰNG BỂ LỌC SINH HỌC KẾT HỢP VỚI MÀ NG MBR
TẠI CÔNG TY GIẦY DA EVERBEST, THÀNH PHÓ CẨM PHẢ,
TỈNH QUẢNG NINH

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa học Môi Trƣờng

Khoa

: Môi Trƣờng

Khoá học

: 2012 – 2016

Thái Nguyên, năm 2016

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------

ĐẶNG THANH SƠN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XƢ̉ LÝ NƢỚC THẢI
SINH HOA ̣T BẰNG BỂ LỌC SINH HỌC KẾT HỢP VỚI MÀ NG MBR
TẠI CÔNG TY GIẦY DA EVERBEST, THÀNH PHÓ CẨM PHẢ,
TỈNH QUẢNG NINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Lớp
Khoa
Khoá học
Giảng viên hƣớng dẫn

: Chính quy
: Khoa học Môi Trƣờng
: K44 – KHMT – N01
: Môi Trƣờng
: 2012 – 2016
: TS. Dƣ Ngọc Thành

Thái Nguyên, năm 2016

i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành tốt chương trình đào tạo trong nhà trường với phương
châm học đi đôi với hành, mỗi sinh viên khi ra trường cần chuẩn bị cho mình
lượng kiến thức cần thiết, chuyên môn vững vàng. Thời gian thực tập tốt
nghiệp là giai đoạn vô cùng cần thiết đối với mỗi sinh viên, nhằm hệ thống lại
toàn bộ chương trình đã được học và vận dụng lý thuyết vào trong thực tiễn.
Để qua đó sinh viên khi ra trường sẽ hoàn thiện về kiến thức, phương pháp
làm việc cũng như năng lực công tác, nhằm đáp ứng được yêu cầu của thực
tiễn công việc.
Được sự đồng ý của Ban chủ nhiệm khoa Môi trường em đã tiến hành
thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh
hoạt bằng bể lọc sinh học kết hợp với màng MBR tại Công ty giầy da
Everbest, Tp. Cẩ m phả, Tỉnh Quảng Ninh”.
Để hoàn thành được đề tài này, trước hết em xin chân thành cảm ơn Ban
giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Môi
trường. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn thầy giáo TS. Dƣ Ngọc Thành đã
nhiệt tình chỉ bảo, hướng dẫn em hoàn thành tốt đề tài này.
Đồng thời em xin gủi lời cảm ơn chân thành đến Viện kỹ thuật và công
nghê ̣ môi trường đã ta ̣o mo ̣i điề u kiê ̣n thuâ ̣n lơ ̣i cho em trong suố t
thực tâ ̣p ta ̣i đây.

thời gian

Mặc dù bản thân có nhiều cố gắng, song do điều kiện thời gian và năng
lực còn nhiều hạn chế nên khóa luận tốt nghiệp của em không tránh khỏi
những thiếu sót, em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô
giáo và các bạn để bài luận văn của em được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2016
Sinh viên
Đặng Thanh Sơn


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Thành phần nước thải sinh hoạt........................................................ 6
Bảng 2.2. Giá trị các thông số ô nhiễm tối đa cho phép trong nước thải sinh
hoạt .................................................................................................. 11
Bảng 3.1. Phương pháp đo đa ̣c, phân tích các thông số môi trường nước .... 23
Bảng 4.1: Sản lượng hàng năm ....................................................................... 25
Bảng 4.2: Khối lượng chất thải rắn sản xuất ................................................... 30
Bảng 4.3: Khối lượng chất thải nguy hại phát sinh trung bình trong 1 tháng 31
Bảng 4.4: Tải lượng các chất ô nhiễm do các phương tiện giao thông gây ra 33
Bảng 4.5: Tổng hợp nhu cầu dùng nước phục vụ cho sinh hoạt của Nhà máy
......................................................................................................... 35
Bảng 4.6: Kết quả phân tích mẫu nước thải sinh hoạt trước khi xử lý .......... 45
Bảng 4.7: Kết quả phân tích mẫu nước thải sinh hoạt sau khi qua hê ̣ thố ng xử
lý...................................................................................................... 46


iii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1. Sơ đồ dây chuyền xử lý nước thải sinh hoạt tại cơ sở .................... 13
Hình 4.1. Vị trí địa lý của cơ sở ...................................................................... 25
Hình 4.2: Mô hình tổ chức của Nhà máy ........................................................ 26
Hình 4.3: Sơ đồ các hạng mục công trình trong nhà máy ............................... 29

Hình 4.4: Sơ đồ hê ̣ thố ng xử lý nước thải sinh hoa ̣t ....................................... 37
Hình 4.5: Chi tiế t hơ ̣p khố i sinh ho ̣c MBR ..................................................... 39
Hình 4.6: Cơ chế lo ̣c qua màng MBR ............................................................. 43
Hình 4.7: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu BOD5 trong nước thải sinh hoạt Công ty
Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)47
Hình 4.8: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu TSS trong nước thải sinh hoạt Công ty
Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)48
Hình 4.9: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Sunfua trong nước thải sinh hoạt Công ty
Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)49
Hình 4.10: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Amoni trong nước thải sinh hoạt Công ty
Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)49
Hình 4.11: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Nitrat trong nước thải sinh hoạt Công ty
Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)50
Hình 4.12: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu dầ u mỡ đô ̣ng , thực vâ ̣t trong nước thải
sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN
14:2008/BTNMT (Cột B) ............................................................... 51
Hình 4.13: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu tổ ng các chất hoạt động bề mặt trong
nước thải sinh hoạt Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN
14:2008/BTNMT (Cột B) ............................................................... 51
Hình 4.14: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Phosphat (PO43-) trong nước thải sinh hoạt
Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT
(Cột B)............................................................................................. 52
Hình 4.15: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu tổ ng Coliforms trong nước thải sinh hoạt
Công ty Everbest Việt Nam Limited với QCVN 14:2008/BTNMT
(Cột B)............................................................................................. 52


iv

DANH MỤC CÁC CỤM TƢ̀ VIẾT TẮT

BTNMT
BOD
BOD5
COD
CTNH
CP
DO
F/M
KCN
LHQ
MBR
MF
NĐ
QH
QĐ
QCVN
QSDĐ
SRT
SS
TT
TCVN
TSS
T-N
UBND
UF
XLNT

: Bộ Tài nguyên Môi trường
: Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand)
: Nhu cầu oxi hóa trong 5 ngày

: Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)
: Chất thải nguy hại
: Chính Phủ
: Lượng oxy hòa tan trong nước
: Tỷ lệ thức ăn / vi sinh vâ ̣t
: Khu công nghiệp
: Liên hợp quốc
: Bể lọc sinh học bằng màng
: Màng vi lọc
: Nghị định
: Quốc hội
: Quyết định
: Quy chuẩn Việt Nam
: Quyề n sử du ̣ng đấ t
: Thời gian lưu bùn
: Chất rắn lơ lửng
: Thông tư
: Tiêu chuẩn Việt Nam
: Tổng chất rắn lơ lửng
: Ni tơ tổng số
: Ủy ban nhân dân
: Màng siêu lọc
: Xử lý nước thải


v

MỤC LỤC
PHẦN 1. MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1

1.2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................... 2
1.3. Yêu cầ u của đề tài ...................................................................................... 2
1.4. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3
1.4 1. Ý nghĩa trong học tập .............................................................................. 3
1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn ........................................................................... 3
PHẦN 2 .TỔNG QUAN TÀ I LIỆU ............................................................... 4
2.1. Cơ sở khoa ho ̣c của đề tài .......................................................................... 4
2.1.1. Cơ sở lý luâ ̣n ........................................................................................... 4
2.1.2. Cơ sở pháp lý .......................................................................................... 9
2.2. Tình trạng ô nhiễm môi trường do nước thải sinh hoạt ........................... 11
2.2.1. Trên Thế giới ......................................................................................... 11
2.2.2. Ở Việt Nam............................................................................................ 12
2.3. Hiện trạng nguồn thải và công nghệ xử lý nước thải Công ty giầ y da
Everbest Viê ̣t Nam .......................................................................................... 12
2.4. Tình hình nghiên cứu ứng dụng MBR trên thế giới và ở Việt Nam...... 14
2.4.1. Giới thiê ̣u về công nghê ̣ MBR ............................................................. 14
2.4.2. Tình hình nghiên cứu ứng dụng MBR trên thế giới ............................. 16
2.4.3. Tình hình nghiên cứu ứng dụng MBR ở Việt Nam .............................. 18
PHẦN 3. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 21
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 21
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 21
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 21
3.2. Điạ điể m và thời gian nghiên cứu ............................................................ 21
3.3. Nô ̣i dung nghiên cứu ................................................................................ 21
3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 21


vi

3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp ................................................... 21
3.4.2. Phương pháp kế thừa, tham khảo .......................................................... 22
3.4.3. Phương pháp điề u tra và khảo sát thực địa ........................................... 22
3.4.4. Phương pháp lấ y mẫu nước và các phương pháp phân tích ................ 22
3.4.5. Phương pháp tổ ng hơ ̣p so sánh ............................................................. 23
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CƢ́U VÀ THẢO LUẬN ........................... 24
4.1. Khái quát về Công ty giầy da Everbest Việt Nam Limited...................... 24
4.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 24
4.1.2. Quy mô và cơ cấu tổ chức ..................................................................... 25
4.1.3. Các hạng mục xây dựng của cơ sở ........................................................ 27
4.2. Hiê ̣n tra ̣ng môi trường Công ty giầ y da Everbest Viê ̣t Nam Limited ..... 30
4.2.1. Chất thải rắn thông thường và chấ t thải nguy ha ̣i ................................. 30
4.2.2. Bụi và khí thải ....................................................................................... 33
4.2.3. Nước thải ............................................................................................... 34
4.3. Ứng dụng công nghệ bể lọc sinh học kết hợp với màng MBR để xử lý
nước thải sinh hoa ̣t ta ̣i Công ty giầ y da Everbest............................................ 37
4.3.1. Cấ u ta ̣o và chức năng của các bể .......................................................... 37
4.3.2. Quá trình xử lý nước thải tại các bể ...................................................... 40
4.4. Đánh giá hiê ̣u quả xử lý của công nghệ lọc màng MBR ......................... 44
4.4.1. Kế t quả phân tích mẫu nước ................................................................. 44
4.4.2. Hiệu quả xử lý của công nghệ ............................................................... 47
4.5. Những ha ̣n chế tồ n ta ̣i khi vâ ̣n hành và giải pháp để nâng cao hiệu quả xử
lý nước thải của công nghệ lo ̣c màng MBR.................................................... 53
4.5.1 Những ha ̣n chế tồ n ta ̣i khi vâ ̣n hành công nghê ̣ lo ̣c màng MBR ........... 53
4.5.2. Giải pháp để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải của công nghệ lo ̣c
màng MBR ...................................................................................................... 55
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI ......................................................
57
̣
5.1. Kế t luâ ̣n .................................................................................................... 57

5.2. Kiế n nghi ..................................................................................................
58
̣
TÀI LIỆU THAM KHẢO


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Các hoạt động kinh tế, phát triển của xã hội đang là nguyên nhân gây ra
sự biế n đổ i môi trường và khí hâ ̣u trên toàn thế giới . Những hoa ṭ đô ̣ng đó ,
mô ̣t mă ̣t sẽ làm cải thiê ̣n đời số ng của con người , nhưng mă ̣t khác la ̣i làm ca ̣n
kiê ̣t, khan hiế m nguồ n tài nguyên thiên nhiên , gây ô nhiễm và suy thoái môi
trường trên thế giới.
Ô nhiễm môi trường nước đang là một vấn đề lớn mà Việt Nam phải
đối mặt. Hầu hết nước thải sinh hoạt cũng như nước thải công nghiệp không
được xử lý mà được thải trực tiếp vào môi trường, gây ô nhiễm nghiêm trọng
nguồn nước mặt, nước ngầm, tác động xấu đến điều kiện vệ sinh và ảnh
hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng.
Hiê ̣n nay, ở Việt Nam có tới gần 110 khu công nghiê ̣p đang hoa ̣t đô ̣ng ,
ví dụ: khu công nghiê ̣p Nam Sơn, khu công nghiê ̣p Yên Phong II ở Bắ c Ninh ,
khu công nghiê ̣p Viê ̣t Hoà , Phú Thái ở Hải Dương , khu công nghiê ̣p Đông
Anh, Sóc Sơn ở Hà Nội . Nhưng chỉ gầ n 1/3 trong số đó có hê ̣ thố ng phù hơ ̣p
để xử lý nước thải và các chất thải độc hại khác . Công ty Everbest Viê ̣t Nam
Limited cũng nằ m trong tin
̀ h tra ̣ng đó , với mô ̣t lươ ̣ng nước lớn dùng để s ản
xuấ t và vê ̣ sinh đã thải ra ngoài môi trường mô ̣t lươ ̣ng lớn nước thải cùng với
mô ̣t lươ ̣ng lớn khí thải và chấ t thải.

Vấ n đề nước thải đang trở nên nhức nhố i hơn bao giờ hế t . Ở nước ta
vấ n đề bảo vê ̣ môi trường là vấ n đề chiến lược quan trọng trong sự nghiệp
phát triển kinh tế xã hội . Trước tiǹ h hiǹ h đó , con người đang tim
̀ ra mo ̣i giải
pháp để bảo vệ môi trường , xử lý nước thải trước khi thải ra ngoài môi
trường, có sự quản lý chặt c hẽ của nhà nước cũng như của các cơ quan quản
lý có thẩm quyền.
Ngày nay có nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng trong công
nghệ xử lý nước thải sinh hoa ̣t. Phương pháp ứng dụng công nghệ sinh học


2

đang được sử dụng phổ biến nhất trong hầu hết các hệ thống xử lý ở các
nhà máy, khu công nghiê ̣p. Dựa trên những lợi ích cũng như hiệu quả xử lý
cao, kích thước công trình nhỏ, vận hành và quản lý dễ dàng. Công nghệ
MBR (Membrane Bio - Reactor, lọc sinh học - màng) là hệ thống xử lý
nước thải kết hợp quá trình lọc màng với quá trình sinh học sinh trưởng lơ
lửng, được biết đến như một kỹ thuật hiệu quả nhất hiện nay để loại bỏ
hợp chất hữu cơ, các chất rắn lơ lửng, nitơ và photpho, cho duy trì lượng
sinh khối lớn.
Từ những lợi ích cũng như khả năng xử lý nước thải của công nghệ
MBR. Được sự nhất trí của nhà trường, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo
TS. Dư Ngo ̣c Thành, em tiến hành thực hiê ̣n đề tài : “Nghiên cứu ứng dụng
công nghê ̣ xử lý nước thải sinh hoaṭ bằ ng bể lọc sinh học kế t hợp với màng
MBR taị Công ty giầ y da Everbest, Tp. Cẩ m phả, Tỉnh Quảng Ninh”.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng môi trường công ty giầ y da Everbest Viê ̣t Nam Limited
.
- Nghiên cứu ứng du ̣ng công nghê ̣ bể lo ̣c sinh ho ̣c kế t hơ ̣p với

màng

MBR để xử lý nước thải sinh hoa ̣t ta ̣i Công ty giầ y da Everbest.
- Đề xuất được giải pháp để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải của công
nghệ lo ̣c màng MBR.
1.3. Yêu cầ u của đề tài
- Công tác điều tra thu thập thông tin, phân tích chất lượng nước thải
của Công ty Everbest Viê ̣t Nam Limited
+ Thông tin và số liệu thu thập được chính xác, trung thực, khách quan.
+ Các mẫu nghiên cứu và phân tích phải đảm bảo tính khoa học và đại
diện cho khu vực nghiên cứu.
+ Đánh giá đầy đủ, chính xác chất lượng nước thải của Công ty.
+ Các kết quả phân tích phải được so sánh với tiêu chuẩn, quy chuẩn
môi trường Việt Nam.


3

- Giải pháp kiến nghị đưa ra phải thực tế, có tính khả thi và phù hợp với
điều kiện thực tế của Công ty.
1.4. Ý nghĩa của đề tài
1.4 1. Ý nghĩa trong học tập
- Nâng cao kiến thức, kỹ năng tổng hợp, phân tích số liệu và rút ra
những kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này.
- Tạo cơ hội vận dụng lý thuyết vào thực tế, cách thức tiếp cận và thực
hiện một đề tài.
- Là nguồn tài liệu trong học tập và nghiên cứu khoa học.
- Nâng cao nhận thức của bản thân về môi trường.
1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn

- Đánh giá được hiện trạng môi trường nước thải sau khi xử lý qua hệ
thống bể lo ̣c sinh ho ̣c kế t hơ ̣p với màng MBR ta ̣i Công ty Ev erbest Viê ̣t Nam
Limited từ đó tăng cường trách nhiệm của ban lãnh đạo Công ty trước những
hoạt động tác đô ̣ng đến môi trường , có những hoạt động tích cực trong việc
xử lý nước thải.
- Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm môi trường do nước thải gây
ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của nước thải đến môi trường , và bảo
vệ sức khoẻ của người dân khu vực quanh nhà máy.


4

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀ I LIỆU
2.1. Cơ sở khoa ho ̣c của đề tài
2.1.1. Cơ sở lý luận
2.1.1.1. Một số khái niệm về môi trường, ô nhiễm môi trường, ô nhiễm môi
trường nước, nước thải, nước thải sinh hoạt
- Khái niệm môi trường:
“Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác
động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật.” (Luật Bảo vệ
môi trường, 2014) [5].
- Khái niệm ô nhiễm môi trường:
“Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường
không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường
gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật” (Luật Bảo vệ môi trường,
2014) [5].
- Khái niệm ô nhiễm môi trường nước:
“Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi của các tính chất vật lý
- hóa học - sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm

cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật. Làm giảm độ đa
dạng sinh học trong nước. Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô
nhiễm nước là vấn đề đáng lo ngại hơn ô nhiễm đất” (Hoàng Văn Hùng,
2008) [1].
Theo hiến chương châu Âu về nước đã định nghĩa: “Ô nhiễm nước là
sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn
nước và gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi
cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã” (Lê Văn Khoa
và cs, 2001) [3].
 Khái niệm nước thải:


5

Tấ t cả các hoa ̣t đô ̣ng sinh hoa ̣t và sản xuấ t trong mỗi cô ̣ng đồ ng đề u ta ̣o
ra các chấ t thải ở thể khí , lỏng, rắ n. Thành phần chất thải lỏng , hay nước thải
đươ ̣c đinh
̣ nghiã như mô ̣t da ̣ng hoà tan hay trô ̣n lẫn giữa n ước (nước dùng ,
nước mưa , nước mă ̣t , nước ngầ m ,…) và các chất thải từ sinh hoạt trong
thương ma ̣i, giao thông vâ ̣n tải , nông nghiê ̣p,… ở đây cầ n hiể u là sự ô nhiễm
nước xảy ra khi các chấ t nguy ha ̣i xâm nhâ ̣p vào nguồ n nước lớn
hơn khả
năng tự làm sa ̣ch của chin
́ h bản thân nguồ n nước (Dư Ngo ̣c Thành, 2012) [6].
- Khái niệm về nước thải sinh hoạt:
Nước thải sinh hoạt là nước đã được sử dụng cho các mục đích ăn
uống, sinh hoạt, tắm rửa, vệ sinh nhà cửa,... của các khu dân cư, công
trình công cộng, cơ sở dịch vụ,... Như vậy, nước thải sinh hoạt được hình
thành trong quá trình sinh hoạt của con người. Một số các hoạt động dịch
vụ hoặc công cộng như bệnh viện, trường học, nhà ăn,… cũng tạo ra các loại

nước thải có thành phần và tính chất tương tự như nước thải sinh hoạt
(Hoàng Văn Hùng và cs, 2014) [2].
Đặc điểm của nước thải sinh hoạt là chứa nhiều chất hữu cơ dễ
phân hủy, chất dinh dưỡng đối với sinh vật, vi khuẩn và có mùi khó chịu.
Nước thải sinh hoạt thường chiếm khoảng 58% là các chất hữu cơ, 42% là
các chất vô cơ và lượng lớn các vi sinh vật chủ yếu là các vi khuẩn gây
bệnh. Nước thải sinh hoạt sau khi thải ra thường dẫn trở nên tính axit và thối
rữa. Đặc điểm cơ bản là hàm lượng các chất hữu cơ không bền vững cao
(Lương Đức Phẩm, 2002) [4].
2.1.1.2. Nguồ n gố c phát sinh nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoa ̣t đươ ̣c hình thành trong quá trình sinh hoa ̣t hàng
ngày của con người . Dựa vào nguồ n gố c hiǹ h thành và để tiê ̣n cho viê ̣c lựa
chon phương pháp , thiế t kế các công triǹ h xử lý , nước thải sinh hoa ̣t đươ ̣c
phân loa ̣i như sau:
Nước thải không chứa phân , nước tiể u và các loa ̣i thực phẩ m từ các
thiế t bi ̣vê ̣ sinh như bồ n tắ m , châ ̣u giă ̣t, châ ̣u rửa mă ̣t. Loại nước thải này chủ
yế u chứa chấ t lơ lửng , các chất tẩy rửa . Nồ ng đô ̣ các chấ t hữu cơ trong loa ̣i


6

nước thải này thấ p và thường khó phân huỷ sinh ho ̣c
. Trong nước thải có
nhiề u ta ̣p chấ t vô cơ.
Nước thải chứa phân, nước tiể u từ các khu vê ̣ sinh. Trong nước thải tồ n
tại các loại vi khuẩn gây bệnh và dễ gây mùi hôi thối . Hàm lượng các chất
hữu cơ (BOD) và các chất dinh dưỡng như nitơ , photpho cao. Các loại nước
thải này thường gây nguy hại đến sức khoẻ và dễ làm nhiễm bẩ n nguồ n nước
mă ̣t [4].
Nước thải nhà bế p chứa dầ u mỡ và phế thải thực phẩ m từ nhà bế p , khu

rửa bát. Nước thải loa ̣i này có hàm lươ ̣ng lớn các chấ t hữu cơ (BOD, COD) và
các nguyên tố dinh dưỡng khác (nitơ và photpho) [4].
Lươ ̣ng nước thải sinh hoa ̣t phát sinh dao đô ̣ng trong pha ̣m vi rấ t lớn ,
phụ thuộc nhiều vào điều kiện từng khu vực , quy mô khu dân cư , mức sinh
hoạt và các thói quen của người dân . Ước tính tính khoảng 80% lươ ̣ng nước
đươ ̣c cấ p cho mô ̣t người trở thành nước thái . Tại Việt Nam , đinh
̣ mức cấ p
nước cho nông thôn – thành thị là 80 – 120 lít/người/ngày.
2.1.1.3. Thành phần của nước thải sinh hoạt
- Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:
+ Nước thải nhiễm bẩ n do chấ t bài tiế t của con người từ các phòng vê. ̣ sinh
+ Nước thải nhiễm bẩ n do các chấ t thải sinh hoa ̣t : Că ̣n bã từ nhà bế p ,
các chất rửa trôi, kể cả làm vê ̣ sinh sàn nhà.
Bảng 2.1. Thành phầ n nƣớc thải sinh hoa ̣t
Mƣ́c đô ̣ ô nhiễm
Cao
Trung bin
Thấ p
̀ h
BOD5
400
220
110
COD
1000
500
250
Đa ̣m hữu cơ
35
15

8
Đa ̣m amôn
50
25
12
Tổ ng N
85
40
20
Tổ ng P
15
8
4
TSS
1200
720
350
SS
350
220
100
(Nguồ n: Metcalf and Eddy. 1979. Trích bởi Chongrak 1989)

Các chất (mg/l)


7

- Thông số vâ ̣t lý :
+ Hàm lượng chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – TSS – SS)
có thể có bản chất là:
 Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù
(Phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét).
 Các chất hữu cơ không tan.
 Các vi sinh vật (vi khuẩ n, tảo, vi nấ m, đô ̣ng vâ ̣t nguyên sinh,…).
Sự có mă ̣t của các chấ t rắ n lơ lửng cản trở hay tiêu tố n thêm nhiề u hơn
hoá chất trong quá trình xử lý.
+ Mùi
Hơ ̣p chấ t gây mùi đă ̣c trưng nhấ t là H 2S mùi trứng thố i . Các hợp chất
khác, chẳ ng ha ̣n như indol , skatol, cadaverin và cercaptan đươ ̣c ta ̣o thành
dưới điề u kiê ̣n yế m khí có thể gây ra những mùi khó chiụ hơn cả H2S.
+ Độ màu
Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt

, công nghiê ̣p , thuố c

nhuô ̣m hoă ̣c do các sản phẩ m đươ ̣c ta ̣o ra từ các quá triǹ h phân huỷ các chấ t
hữu cơ. Đơn vi ̣đo đô ̣ màu thông du ̣ng là mgPt/L (thang đo Pt - Co).
Độ màu là một thông số thường mang tiń h chấ t cảm quan , có thể được
sử du ̣ng để đánh giá tra ̣ng thái chung của nước thải.
- Thông số hoá ho ̣c:
+ Độ pH của nước
pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường
được dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước.
Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan
trong nước. pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước. Độ pH
có ảnh hưởng đến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật
nước. Do vậy rất có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường.
+ Nhu cầ u oxy hoá học (Chemical Oxygen Demand – COD)

8

COD là lươ ̣ng oxy cầ n thiế t để oxy hoá các hơ ̣p chấ t hoá ho ̣c trong
nước bao gồ m cả vô cơ và hữu cơ . Như vâ ̣y, COD là lượng oxy cầ n để oxy
hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước , trong khi đó BOD là lươ ̣ng oxy cầ n
thiế t để oxy hoá mô ̣t phầ n các hơ ̣p chấ t hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vâ ̣t.
COD là mô ̣t thông số quan tro ̣ng để đánh giá mức đô ̣ ô nhi
ễm chất hữu cơ
nói chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân
huỷ sinh học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp
.
+ Nhu cầ u oxy sinh ho ̣c (Biochemical Oxygen Demand – BOD)
BOD ( Biochemical Oxygen Demand – nhu cầ u oxy sinh hoá )là lượng
oxy cầ n thiế t để vi sinh vâ ̣t oxy hoá các chấ t hữu cơ theo phản ứng :
Chấ t hữu cơ + O2 → CO2 + H2O + Tế bào mới + Sản phẩm trung gian
Trong môi trường nước, khi quá triǹ h oxy hoá sinh học xảy ra thì các vi
sinh vâ ̣t sử du ̣ng oxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết
cho quá trin
̀ h phân huỷ sinh ho ̣c là phép đo quan tro ̣ng đánh giá ảnh hưởng
của một dòng thải đối với nguồn nước . BOD có ý nghiã biể u thi ̣lươ ̣ng các
chấ t thải hữu cơ trong nước có thể bi ̣phân huỷ bằ ng các vi sinh vâ ̣t.
+ Oxy hoà tan (Dissolved Oxygen – DO)
DO là lươ ̣ng oxy hoà tan trong nước cầ n thiế t cho sự hô hấ p của các
sinh vâ ̣t nước (cá, lưỡng thể , thuỷ sinh, côn trùng v.v…) thường đươ ̣c ta ̣o ra
do sự hoà tan từ khí quyể n hoă ̣c do quang hơ ̣p của tảo.
Nồ ng đô ̣ oxy tự do trong nước nằ m trong khoảng

8 – 10 ppm, và dao

đô ̣ng ma ̣nh phu ̣ thuô ̣c vào nhiê ̣t đô ̣ , sự phân hu ỷ hoá chất , sự quang hơ ̣p của
tảo v.v… Khi nồ ng đô ̣ DO thấ p , các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc
bị chết.
Do vâ ̣y, DO là mô ̣t chỉ số quan tro ̣ng để đánh giá sự ô nhiễm nước của
các thuỷ vực.
+ Nitơ và các hơ ̣p chấ t chứa nitơ
Hợp chất chứa N có trong nước thải thường là các hợp chất protein và các
sản phẩm phân hủy: ionamoni (NH4+), nitrat ( NO3-), nitrit (NO2-). Chúng có vai
trò quan trọng trong hệ sinh thái nước.Trong nước rất cần thiết có một lượng nitơ


9

thích hợp, đặc biệt là trong nước thải, mỗi quan hệ giữa BOD5 với N và P có ảnh
hưởng rất lớn đến sự hình thành và khả năng oxi hóa của bùn hoạt tính.
+ Phospho
Phospho tồn tại ở trong nước với các dạng H2PO4- , HPO42- , các
polyphosphat như Na3 (PO3)6 và phospho hữu cơ, đây là một trong những
nguồn dinh dưỡng cho thực vật dưới nước, gây ô nhiễm và góp phần thúc đẩy
hiện tượng phú dưỡng ở các thủy vực.
- Thông số vi sinh vâ ̣t
Nhiề u vi sinh vâ ̣t gây bê ̣nh có mă ̣t trong nước thải có thể truyề n hoă ̣c
gây bê ̣nh cho người. Chúng vốn không bắt nguồn từ nước mà cần có vật chủ
để sống ký sinh , phát triển và sinh sản . Mô ̣t số các sinh vâ ̣t gây bê ̣nh có thể
số ng mô ̣t thời gian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng ,
bao gồ m vi khuẩ n, virus, giun sán.
Vi khuẩ n : Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây các
bê ̣nh về đường ruô ̣t , như dich
̣ tả (cholera) do vi khuẩ n Vibrio comma , bê ̣nh

thương hàn (typhoid) do vi khuẩ n Salmonella typhosa…
Virus: có trong nước thải có thể gây các bê ̣nh có liên quan đế n sự rố i loa ̣n
hê ̣ thầ n kinh trung ương, viêm tuỷ xám , viêm gan,… Thông thường khử trùng
bằ ng các quá trin
̀ h khác nhau trong các giai đoa ̣n xử lý có thể diê ̣t đươ ̣c virus.
Giun sán (helminths): Giun sán là loa ̣i sinh vâ ̣t ký sinh có vòng đời gắ n
liề n với hai hay nhiề u đô ̣ng vâ ̣t chu, ̉ con người có thể là mô ̣t trong số các vâ ̣t chủ
này. Chấ t thải của con người và đô ̣ng vâ ̣t là nguồ n đưa giun sán vào nước. Tuy
nhiên, phương pháp xử lý nước hiê ̣n nay tiêu diê ̣t giun sán rấ t hiê ̣u qua
. ̉
2.1.2. Cơ sở pháp lý
- Luật bảo vệ môi trường 55/2014/QH13 được Quốc Hội nước Cộng
Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam thông qua ngày 23/6/2014 và có hiệu lực
thi hành ngày 1/1/2015.
- Luật tài nguyên nước 17/2012/QH13 đã được Quốc Hội nước Cộng
Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày
21/6/2012.


10

- Nghị định 201/2013/NĐ- CP quy định chi tiết thi hành một số điều
của luật tài nguyên nước.
- Nghị định số 67/2003/NĐ- CP, ngày 13/6/2003 của Chính phủ về phí
Bảo vệ môi trường đối với nước thải.
- Nghị định số 04/2007/NĐ- CP, ngày 8/1/2007 của Chính phủ về sửa
đổi bổ sung một số điều của Nghị định số 67/NĐ- CP, ngày 13/6/2003.
- Thông tư số 27/2014/TT- BTNMT về Quy định việc đăng ký khai
thác nước dưới đất, mẫu hồ sơ cấp, gia hạn, điều chỉnh, cấp lại Giấy phép tài
nguyên nước do Bộ tài nguyên và môi trường ban hành ngày 30/5/2014.

- Thông tư số 56/2004/TT- BTNMT của bộ Tài nguyên và môi trường quy
định điều kiện về năng lực của tổ chức, cá nhân thực hiện điều tra cơ bản tài
nguyên nước, tư vấn lập quy hoạch tài nguyên nước, lập báo cáo, báo cáo trong hồ
sơ đề nghị cấp giấy phép về tài nguyên nước ngày 24 tháng 9 năm 2014.
- Thông tư liên tịch số 63/2013/TTLT- BTC- BTNMT, ngày 15/5/2013
hướng dẫn thực hiện Nghị định 25/2013/NĐ- CP, ngày 29/3/2013 của Chính
phủ về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải.
- Thông tư số 02/2009/TT- BTNMT ngày 19/3/2009 hướng dẫn đánh
giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước.
- Quyết định số 16/2008/ QĐ-BTNMT ngày 3/12/2008 của Bộ Tài Nguyên
và Môi Trường về việc ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường.
- QCVN 08:2008/ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt.
- QCVN 14:2008/ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt.
- TCVN 5999:1995 – Chấ t lươ ̣ng nước – Lấ y mẫu – Hướng dẫn lấ y
mẫu nước thải.


11

Bảng 2.2. Giá trị các thông số ô nhiễm tối đa cho phép trong nƣớc thải
sinh hoa ̣t
QCVN 14:2008

TT

Thông số

Đơn vi ̣

1

pH

-

2

BOD5 (200C)

mg/l

50

3

Tổ ng chấ t rắ n lơ lửng (TSS)

mg/l

100

4

Tổ ng chấ t rắ n hoà tan (TDS)

mg/l

1000

5

Sunfua (tính theo H2S)

mg/l

4

6

Amoni (tính theo N)

mg/l

10

7

Nitrat (NO3-)

mg/l

50

8

Dầ u mỡ đô ̣ng, thực vâ ̣t

mg/l

20

9

Tổ ng các chấ t hoa ̣t đô ̣n bề mă ̣t

mg/l

10

10

Phosphat (PO43-)

mg/l

10

11

Tổ ng Colifom

MPN/100ml

5000

Cô ̣t (B)
5–9

2.2. Tình trạng ô nhiễm môi trƣờng do nƣớc thải sinh hoạt
2.2.1. Trên Thế giới

Trung bình mỗi ngày trên trái đấ t có khoảng

2 triê ̣u tấ n chấ t thải sinh

hoạt đổ ra sông hồ và biển cả, 70% lươ ̣ng chấ t thải công nghiê ̣p không qua xử
lý bị trực tiếp đổ vào các nguồn nước tại các quốc gia đang phát triển . Đây là
thố ng kê của Viê ̣n nước quố c tế (SIWI) đươ ̣c công b ố tại Tuần lễ Nước thế
giới (World Water Week) khai ma ̣c ta ̣i Stockholm , thủ đô Thuỵ Điển ngày
05/09.
Thực tế trên làm cho nguồ n nước dùng trong sinh hoa ̣t của con người bi ̣
ô nhiễm nghiêm tro ̣ng. Mô ̣t nửa số bê ̣nh nhân nằ m viê ̣n ở các nước đang phát
triể n là do không đươ ̣c tiế p câ ̣n những điề u kiê ̣n vê ̣ sinh phù hơ ̣p

(vì thiếu

nước) và các bệnh liên quan đến nước . Thiế u vê ̣ sinh và thiế u nước sa ̣ch là
nguyên nhân gây tử vong cho hơn 1,6 triê ̣u trẻ em mỗi năm . Tổ chức Lương


12

thực và Nông nghiê ̣p LHQ (FAO) cảnh báo trong 15 năm tới sẽ có gầ n 2 tỷ
người phải số ng ta ̣i các khu vực khan hiế m nguồ n nước và
2/3 cư dân trên
hành tinh có thể bị thiếu nước.
2.2.2. Ở Việt Nam
Ở Việt Nam tì nh tra ̣ng ô nhiễm nước ở các đô thi ̣thấ y rõ nhấ t là ở
Thành phố Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh . Ở các thành phố này , nước
thải sinh hoạt không có hệ thống xử lý tập trung mà trực tiếp xả ra các nguồn
tiế p nhâ ̣n (sông, hồ , kênh, mương). Mă ̣t khác , còn rất nhiều cơ sở sản xuất

không xử lý nước thải , phầ n lớn các bê ̣nh viê ̣n và cơ sở y tế lớn chưa có hê ̣
thố ng xử lý nước thải ; mô ̣t lươ ̣ng rác thải lớn trong thành phố không thu gom
hế t đươ c̣ … là những nguồ n quan tro ̣ng gây ô nhiễm nước . Hiê ̣n nay, mức đô ̣
ô nhiễm trong các kênh, sông, hồ ở các thành phố lớn là rấ t nă ̣ng. Ở thành phố
Hà Nội , tổ ng lươ ̣ng nước thải của thành phố lên tới
300.000 – 400.000
m3/ngày; hiện mới chỉ có 5/31 bê ̣nh viê ̣n có hê ̣ thố ng xử lý nước thải , chiế m
25% lươ ̣ng nước thải bê ̣nh viê ̣n ; 36/400 cơ sở sản xuấ t có xử lý nước thải ;
lươ ̣ng rác thải sinh hoa ̣t chưa đươ ̣c thu gom khoảng

1.200m3/ngày đang xả

vào các khu đấ t ven các hồ , kênh, mương trong nô ̣i thành ; chỉ số BOD , oxy
hoà tan, các chất NH 4+, NO2-, NO3- ở các sông, hồ , mương nô ̣i thành đề u vươ ̣t
quá quy định cho phép . Ở thành phố Hồ Chí Minh thì lượng rác thải lên tới
gầ n 4.000 tấ n/ngày; chỉ có 24/142 cơ sở y tế lớn là có hê ̣ thố ng xử lý nước
thải; khoảng 3.000 cơ sở sản xuấ t gây ô nhiễm thuô ̣c diê ̣n phải di dời . Tình
trạng trên đã gây ô nhiễm nghiêm trọng trong môi trường đất

, nước, không

khí trên cả nước.
2.3. Hiện trạng nguồn thải và công nghệ xử lý nƣớc thải Công ty giầ y
da Everbest Viêṭ Nam
Nước thải sinh hoạt của Nhà máy phát sinh từ các khu vệ sinh và khu
nhà bếp với phát sinh khi Nhà máy hoạt động 100% công suất vào khoảng
900 m3/tháng, tương ứng khoảng 30 m3/ngày, trong đó gồm:


13

+ Nước thải khu nhà vệ sinh trong khu nhà xưởng sản xuất; khu ký túc
xá người Trung Quốc.
+ Lượng nước thải nước sinh hoạt khu nhà bếp.
Thành phần chính của nước thải là COD, BOD5, N, P, TSS, Coliform,
dầu mỡ.
Hiện nay toàn bộ nước thải đều được thu gom về hệ thống thu gom và
trạm xử lý nước thải sinh hoạt.
Nước thải sinh hoạt được xử lý theo kỹ thuật “Màng vi sinh tầng
chuyển động” với hiệu quả cao, đạt các tiêu chuẩn qui định. Nước thải được
xử lý bằng phương pháp vi sinh tại thiết bị 1 và thiết bị 2. Nước thải sau xử lý
vi sinh được lọc qua lớp vật liệu lọc nổi tại thiết bị 3 nhằm loại bỏ cặn vi sinh
trong nước và khử một phần nitrat. Lượng bùn trong thiết bị 3 được quay vòng
một phần về thiết bị 1, phần bùn dư còn lại được đưa về bể ủ bùn. Bùn ủ sau một
thời gian được hút (thuê công ty vệ sinh địa phương) và thải bỏ giống như bã
thải tại các bể phốt. Nước thải sau khi qua bể lọc được loại bỏ các loại vi khuẩn
gây bệnh tại bể khử trùng trước khi thải ra môi trường đạt mức B của QCVN
14:2008/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt).
Đồng hồ đo
lưu lượng

Bể lọc
Bể xử lý vi
sinh 1

Bể xử lý vi
sinh 2

Bể khử
trùng

Đầu ra

Bơm
Bơm hóa chất
Hóa
chất

Hồi lưu bùn

Đường cấp khí
Máy cấp khí
Đầu
vào
Bể gom
nước thải

Tách mỡ

bể phốt

Tách rác

Hình 2.1. Sơ đồ dây chuyền xử lý nước thải sinh hoạt tại cơ sở


14

2.4. Tình hình nghiên cứu ứng dụng MBR trên thế giới và ở Việt Nam
2.4.1. Giới thiê ̣u về công nghê ̣ MBR

MBR là viết tắt cụm từ Membrane Biological Reactor (Bể lọc sinh
học bằng màng) được hiểu là bể p h ả n ứ n g hoặc thiết bị sinh học XLNT
trong đó áp dụng kĩ thuật bùn hoạt tính phân tán có kết hợp với màng lọc
tách vi sinh tạo thành quá trình xử lý liên hợp (Davies et al., 2000) [8].
Công nghệ lọc sinh học bằng màng ngày càng trở nên phổ biến,
đa dạng và được sử dụng rộng rãi trong những năm gần đây để xử lý nước
thải. Ngày nay, nhiều sản phẩm MBR được thương mại hóa trên thị trường
và có hàng trăm nhà máy sử dụng hệ thống MBR chính thức đang hoạt
động trên toàn thế giới
Cấu tạo của một hệ thống MBR bao gồm: bể phản ứng sinh học và
module màng lo ̣c đươ ̣c đă ̣t ngâ ̣p trong bể .
+ Bể phản ứng sinh học
Bể phản ứng sinh học là nơi xẩy ra quá trình phân hủy sinh học
bằng bùn hoạt tính, dựa trên hoạt động của các vi sinh vật phân hủy các
hợp chất hữu cơ ô nhiễm trong nước thải dòng vào. Bể phản ứng sinh học có
thể hoạt động theo công nghệ sinh học hiếu khí, kỵ khí hoặc kết hợp giữa
các công nghệ sinh học.
+ Module màng lọc
Màng lọc là một lớp màng vật liệu mỏng có khả năng phân tách
vật chất theo đặc tính vật lý và hóa học của chúng khi chịu một áp lực nhất
định. Màng lọc có thể được phân loại theo kích thước của vật chất và áp
lực trên màng. Ưu điểm của công nghệ màng bao gồm sự phân tách liên tục,
năng lượng tiêu thụ ít, dễ kết hợp với công nghệ có sẵn, dễ thu gọn, và
không cần sử dụng thêm thiết bị phụ trợ.
Thông qua quá trình làm việc của màng lọc, dòng hỗn hợp đầu
vào được phân tách làm hai phần: một phần là dung dịch sau lọc và phần


15

những vật chất bị giữ lại trước màng lọc. Màng lọc có thể áp dụng để làm
sạch hay làm đậm đặc một dung dịch hay phân tách một hỗn hợp.
Với những nỗ lực để áp dụng công nghệ màng được hiệu quả hơn, bể
lắng thứ cấp trong quá trình xử lý sinh học được thay thế bằng màng lọc với
dòng chảy ngang. Trong bể xảy ra sự phân ly của 2 pha rắn – lỏng sử dụng
hệ thống màng UF hoặc MF để giữ lại sinh khối trong bể.
Ưu điể m và nhươ ̣c điể m của h ệ thống màng lọc MBR:
+ Ưu điể m:
Kích thước lỗ màng là 0,1 – 10 µm, màng MBR có thể tách các chất
rắ n lơ lừng, hạt keo, vi khuẩ n và các phân tử hữu cơ kić h thước lớn .
Không cầ n phải xây thêm bể lắ ng bùn sinh ho ̣c và bể

khử trùng phía
sau, giảm được chi phí xây dựng , thiế t bi ,̣ giảm chi phí vận hành và diện tích
xây dựng.
Thời gian lưu nước ngắ n , nồ ng đô ̣ vi sinh cao vì thế giảm diê ̣n tích bể
nhưng vẫn đảm bảo hiê ̣u quả xử lý .
Nồ ng đô ̣ v i sinh trong bể cao và thời gian lưu bùn dài nên khố i lươ ̣ng
bùn sinh ra ít,vì vậy giảm chi phí xử lý , thải bỏ bùn.
Nước sau xử lý màng MBR có lươ ̣ng SS , BOD5 và COD , coliform
thấ p, chấ t lươ ̣ng nước ồ n đinh
̣ , đảm bảo tố t , do đó nước thải có thể sử du ̣ng
cho các mu ̣c đích khác nhau như tưới cây , rửa đường,....
Quá trình vận hành tự động hoá hơn so với quá trình thông thường
MBR có thể điề u chỉnh hoàn toàn tự đô ̣ng trong quá trình vâ ̣n hành

.

, không

cầ n phải đo chỉ số thể tić h bùn hằ ng ngày .
+ Nhược điểm:
Quá trình lọc màng đòi hỏi quá trình tiền xử lý ( tách rác, chấ t că ̣n kích
thước lớn...) phải thật triệt để nhằm bảo vệ và tăng tuổi thọ của màng .
Màng đ ược chế tạo rất bền nhưng vẫn có thể bị rách , đứt khi đó chấ t
lươ ̣ng nước đầ u ra sẽ bi ̣ảnh hưởng rấ t nhiề u .


16

Giá thành đầu tư ban đầu tương đối cao , đă ̣c biê ̣t là giá của màng lo ̣c
trong hê ̣ thố ng và chi phí duy trì cho mà ng vâ ̣n hành tố t .
Viê ̣c rửa màng cũng phải đinh
̣ kỳ và có kế hoa ̣ch để không ảnh hưởng
đến quá trình xử lý.
2.4.2. Tình hình nghiên cứu ứng dụng MBR trên thế giới
Công nghê ̣ MBR là công nghê ̣ xử lý nước thải tiên tiế n đang

đươ ̣c

nhiề u nước phát triể n như Nhâ ̣t , Mĩ, Châu Âu áp du ̣ng rô ̣ng raĩ tròng vòng
hai thâ ̣p kỷ qua . Đặc biệt trong đó công nghệ bể sinh học màng vi lọc MBR
đã chứng tỏ các ưu thế vươ ̣t trô ̣i trong hiê ̣u quả xử lý

, vâ ̣n hành và c hi phí

đầ u tư. MBR là sự kế t hơ ̣p giữa hai quá triǹ h cơ bản trong mô ̣t đơn nguyên :
Phân huỷ sinh ho ̣c chấ t hữu cơ ; Kỹ thuật tách sinh khối vi khuẩn bằng màng
vi lo ̣c (micro – filtration). Do đó MBR thay thế công nghê ̣ xử lý bùn hoa ̣

t

tính truyền thống , kế t hơ ̣p với bể lắ ng , bể aeroten , bể lo ̣c và màng lo ̣c bằ ng
mô ̣t hê ̣ thố ng dây chuyề n đơn giản hơn trong xây dựng và vâ ̣n hành .
Ngày nay, MBR đươ ̣c áp du ̣ng rô ̣ng raĩ nhấ t ta ̣i Nhâ ̣t Bản với mô ̣t vài
công ty chuyên cung cấ p thiế t bi ̣và công nghê ̣ màng trong xử lý và tái sử
dụng nước thải sinh hoạt , và xử lý nước thải công nghiệp chủ yếu trong
ngành thực phẩm và chế biến thức ăn (nồ ng đô ̣ COD cao).
Mô hin
̀ h lớn đầ u tiên ở Mi ̃ đư ợc lắp đặt vào năm 1998. Hê ̣ thố ng MBR
màng cho xử lý nước thải từ các thành phần thực phẩm cho hãng Nestle được
lắ p đă ̣t ở New Milford . Họ áp dụng hệ thống MBR đã loại bỏ được hơn 90%
nitơ tổ ng số trong xử lý nước thải

với nitơ tố i đa và nồ ng đô ̣ COD vươ ̣t
chuẩ n lầ n lươ ̣t là 800 và 12.000mg/l. Từ năm 1999 đến nay , hê ̣ thố ng MBR
đã cha ̣y thành công, sửa đổ i và nâng cấ p khác nhau trong những năm qua . Hê ̣
thố ng MBR xử lý nước thải đã đươ ̣c ứng du ̣n g rô ̣ng raĩ ở Mi ̃ và ứng du ̣ng đã
đa ̣t đươ ̣c nhiề u hiê ̣u quả như mong muố n . Viê ̣c sử du ̣ng MBR đã giảm hơn
98% BOD, giảm 84% COD (Yang, W. etal, 2006) [10].


17

Công nghê ̣ xử lý nước thải sử du ̣ng MBR còn có khả năng loa ̣i bỏ
đươ ̣c các chấ t dinh dưỡng như nitơ trong nước thải với hiê ̣u suấ t rấ t cao đươ ̣c
74% Nitơ tổ ng, loại bỏ 82% nitơ ammonia và loa ̣i bỏ đươ ̣c 97% phôtpho.
Với những ưu viê ̣t và phát triể n của công nghê ̣ màng trong thời gian
gầ n đây , MBR đã đươ ̣c ng hiên cứu và ứng du ̣ng khá rô ̣ng raĩ trong xử lý
nước thải sinh hoa ̣t và nước thải công nghiê ̣p chế biế n thực phẩ m , thu đươ ̣c

hiê ̣u quả xử lý SS , loại bỏ COD và T -N cao. Cấ u hiǹ h màng MBR đă ̣t ngâ ̣p
dạng tấm trong nghiên cứu của

Kubota (Nhâ ̣t Bản ) đươ ̣c công bố cho hiê ̣u

quả BOD và COD là 96% lươ ̣ng tăng sinh khố i bùn 0,3kg/kg BOD, chỉ bằng
40% so với hê ̣ bùn hoa ̣t tin
́ h truyề n thố ng (Roseburger et al, 2012) [9].
Do tình trạng cạn kiện nguồn nước cấp và nhu cầu cấp nước ngày
càng tăng, do tăng trưởng dân số, việc tái sử dụng nước thải trở nên ngày
càng cần thiết và quan trọng. MBR hiện là công nghệ hàng đầu đang được áp
dụng cho mục tiêu tái sử dụng nước ở nhiều quốc gia. Do công nghệ được
phát triển và cải tiến mạnh mẽ, cũng như giá thành giảm mạnh trong những
năm gần đây, kéo theo việc ứng dụng công nghệ MBR cho việc tái sử dụng
nước ngày càng phổ biến ở nhiều quốc gia.
Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu, áp dụng thành công việc tái sử
dụng nước thải sau khi xử lý bằng công nghệ màng MBR. Tái sử dụng
nước thải sau xử lý bằng công nghệ màng MBR lần đầu tiên được áp
dụng tại Tokyo, xử lý nước thải phát sinh từ tòa nhà Mori với công suất
500m3/ngày, nước sau xử lý được cấp lại phục vụ cho các mục đích phi ăn
uống của tòa nhà. Nhiều nơi trên thế giới hiện đã sử dụng hệ thống kép, hệ
thống cấp nước và tái sử dụng nước.
Cho tới hiê ̣n nay , viê ̣c ứng du ̣ng công nghê ̣ MBR để xử lý nước thải
nhằ m mu ̣c đić h tái sử du ̣ng thường đươ ̣c áp du ̣ng cho hai loa ̣i nước th ải: nước
thải thô và nước thải đã qua xử lý sơ bộ . Ưu điể m của viê ̣c tiề n xử lý nước
thải trước khi xử lý bằng MBR : nước thải đã qua xử lý sơ bô ̣ nên có hàm
lươ ̣ng chấ t rắ n hay tải tro ̣ng hữu cơ giảm , do đó làm giảm lươ ̣ ng không khí