BC THỰC TẬP: Đánh giá hiệu quả xử lý COD trong nước thải sinh hoạt bằng vật liệu ECO – BIO – BLOCK cải tiến trong thiết bị lọc thiếu – hiếu khí quy mô PTN

MỤC LỤC

1


DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC VIẾT TẮT

PTN : Phòng thí nghiệm
EBB : Eco – Bio – Block
COD : nhu cầu oxy hóa học
KH & CN : Khoa học và Công nghệ
NC & ƯDCNMT: Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Môi trường
TS : Tiến sĩ
Th.s : Thạc sĩ
PGS : Phó Giáo sư
GS : Giáo sư
HĐKH : Hội đồng Khoa học
NTSH : Nước thải sinh hoạt
VSV : Vi sinh vật

2


CTR & KT : Chất thải rắn và Khí thải

3


LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài này, trước hết em xin gửi lời cảm ơn đến Qúy Viện Công
Nghệ Môi Trường – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tận tình giúp
đỡ, chỉ bảo và tạo điều kiện tốt nhất cho em trong quá trình thực tập tại cơ quan.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cô giáo Nguyễn Thu Huyền đã chỉ bảo
và hướng dẫn em tận tình trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc, chân thành đến Thạc sỹ Hoàng Lương đã dành rất
nhiều thời gian, tâm huyết để hướng hẫn nghiên cứu và giúp đỡ em hoàn thành báo cáo
thực tập này.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, tập thể lớp LDH5CM đã
động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài.
Trong quá trình nghiên cứu em đã cố gắng hết mình, do kiến thức và kinh
nghiệm còn hạn chế không tránh khỏi những thiếu sót và khuyến điểm. Kính mong
thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến góp ý, bổ sung để báo cáo của em được hoàn thiện
hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội,tháng 2 năm 2017
Sinh viên

Nguyễn Thị Thu Huyền

4


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:

2.

3.

4.
5.







Việt Nam đang chuyển mình hòa nhập vào nền kinh tế Thế giới, do đó quá trình
công nghiệp hóa, hiện đại hóa không ngừng phát triển và kết quả là kéo theo đô thị
hóa. Dân số tăng nhanh nên các khu dân cư tập trung dần được quy hoạch và hình
thành. Nước thải sinh hoạt là sản phẩm trong quá trình sinh hoạt của con người. Ô
nhiễm nguồn nước do tác động của nước thải sinh hoạt đang là vấn đề bức xuacs hiện
nay. Bên cạnh đó, vấn đề xử lý nước thải trước khi thải ra sông rạch chưa được áp
dụng rộng rãi và hiệu quả. Hậu quả là nguồn nước mặt bị ô nhiễm và nguồn nước
ngầm cũng dần bị ô nhiễm theo, tình trạng ngập nước trên các tuyến đường, nước thải
chảy tràn lan qua hệ thống sông ngoài, kênh rạch … ảnh hưởng đến cảnh quan môi
trường và cuộc sống của chúng ta. Việc bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn nước để cung
cấp cho các hoạt động sinh hoạt và sản xuất, đáp ứng nhu cầu hiện tại, thỏa mãn nhu
cầu tương lai.
Hiện nay việc quản lý nước thải trong đó có nước thải sinh hoạt đang là một vấn
đề cấp thiết của các nhà quản lý môi trường trên Thế giới nói chung và của Việt Nam
nói riêng. Vì vậy cần có hệ thống thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt nhằm cải thiện
môi trường và phát triển theo hướng bền vững.
Với mong muốn môi trường sống ngày càng được nâng cao, vấn đề quản lý nước
thải sinh hoạt ngày càng chặt chẽ hơn phù hợp với sự phát triển tất yếu của xã hội và
cải thiện được nguồn nước đang bị suy thoái nên đề tài: “ Đánh giá hiệu quả xử lý

COD trong nước thải sinh hoạt bằng vật liệu ECO – BIO – BLOCK cải tiến trong
thiết bị lọc thiếu – hiếu khí quy mô PTN” được hình thành.
Mục đích nghiên cứu
Đánh giá hiệu quả xử lý COD trong nước thải sinh hoạt bằng thiết bị lọc thiếu –
hiếu khí.
Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nước thải: nước thải sinh hoạt được lấy từ cống thoát nước ra sông Tô
Lịch tại số 96 Nguyễn Đình Hoàn quận Cầu Giấy, thành phố Hà Nội chưa qua xử lý.
Nội dung nghiên cứu
Nước thải sinh hoạt
Vật liệu lọc EBB
Hiệu quả xử lý COD
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập tài liệu.
Phương pháp lấy mẫu
Phương pháp phân tích.
Phương pháp xử lý số liệu
Phương pháp chuyên gia.
Phương pháp thực nghiệm
5


 Phương pháp điều tra khảo sát
 Phương pháp tổng hợp

6


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VIỆN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG – VIỆN
HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

Thông tin chung

1.1.
























Tên cơ quan: Viện Công nghệ môi trường
Tên cơ quan chủ quản: Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Tên giao dịch quốc tế: Institute of Environmental Technology

Tên viết tắt: IET
Tên cơ quan thành lâp: Chính phủ
Ngày thành lập: 30/10/2002
Trụ sở chính: Nhà A30, số 18 Hoàng Quốc Việt, quận Cầu Giấy, thành phố Hà Nội.
Điện thoại: 04.37569136
Fax: 04.37911203
Website: .
Các chi nhánh trực thuộc:
Chi nhánh tại thành phố Hồ Chí Minh:
Tên Trung tâm: Trung tâm Công nghệ môi trường tại thành phố Hồ Chí Minh
Tên tiếng anh: Environmental Technology in Ho Chi Minh city
Tên viết tắt: ETCIHC
Địa chỉ: Số 1 Mạc Đĩnh Chi quận 1 thành phố Hồ Chí Minh.
Điện thoại: 08.38243291 Fax: 08.38228041
Chi nhánh tại thành phố Đà Nẵng:
Tên trung tâm: Trung tâm Công nghệ môi trường tại Thành phố Đà Nẵng.
Tên tiếng anh: Da Nang Environmental Technology Center.
Tên viết tắt: DANETC.
Địa chỉ: đường Trần Đại Nghĩa, phường Hòa Hải, Quận Ngũ Hành Sơn, TP Đà Nẵng.
Điện thoại, Fax: 05113967797.
7


1.2.

Lịch sử hình thành và phát triển của Viện Công nghệ Môi trường
Viện Công nghệ môi trường trực thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
được thành lập theo Quyết định số 148/2002/QĐ-TTg ngày 30/10/2002 của Thủ tướng
Chính phủ và là đơn vị được tập hợp từ các phòng nghiên cứu trong lĩnh vực môi
trường của Viện Hóa học, Viện Khoa học vật liệu, Viện Công nghệ sinh học, Viện Cơ

học. Khi mới thành lập Viện Công nghệ môi trường chỉ có 01 phòng Quản lý tổng
hợp; 05 phòng nghiên cứu theo 5 hướng nghiên cứu chính : Hướng Quy hoạch môi
trường, Hướng Công nghệ xử lý ô nhiễm, Hướng Công nghệ thân môi trường, Hướng
Độc chất môi trường, Hướng Công nghệ sinh học môi trường; với 70 cán bộ, viên
chức, phạm vi hoạt động chủ yếu ở Hà Nội và các tỉnh phía Bắc.
Hiện nay, Về Tổ chức - Cán bộ Viện đã có: 01 phòng Quản lý tổng hợp; 10
phòng nghiên cứu (02 phòng nghiên cứu được Văn phòng Công nhận chất lượng thuộc
Tổng cục đo lường chất lượng cấp chứng chỉ ISO/IEC 17025:2005 (VILASS 366); 01
Trung tâm Công nghệ môi trường tại Thành phố Hồ Chí Minh; 01 Trung tâm Công
nghệ môi trường tại Thành phố Đà Nẵng, 01 Trung tâm Nghiên cứu và Ứng dụng công
nghệ môi trường, 01 Trung tâm Phát triển công nghệ cao, Trung tâm hợp tác Khoa học
và Công nghệ Việt - Nga; phạm vi hoạt động đã được mở rộng ra các tỉnh phí Nam,
với một đội ngũ cán bộ công chức, viên chức gồm 172 người, trong đó có 01 GS.TS,
04 PGS.TS; 15 TS; 54 ThS; 77 cử nhân và kỹ sư, 21 kỹ thuật viên và công nhân kỹ
thuật.
Về nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực bảo vệ môi trường: từ 2002 đến nay,
Viện Công nghệ môi trường đã hoàn thành 130 đề tài, dự án nghiên cứu, trong đó 41
đề tài, dự án cấp nhà nước; 89 đề tài, dự án cấp Viện KHCN Việt Nam và hợp tác với
các địa phương, trong số đó có nhiều đề tài được ứng dụng vào sản xuất đời sống.
Công bố 275 công trình nghiên cứu khoa học trên các tạp chí khoa học trong nước và
quốc tế, trong đó có 74 công trình đăng trên tạp chí và hội nghị quốc tế; 01 bằng độc
quyền sáng chế và giải pháp hữu ích; 03 đăng ký nhãn hiệu hàng hoá.
Về ứng dụng, triển khai trong lĩnh vực bảo vệ môi trường: từ 2002 đến nay,
Viện đã ký kết được trên 977 hợp đồng ứng dụng công nghệ; hợp đồng kinh tế.
Về các thiết bị được chia theo các nhóm sau: Thiết bị đo đạc hiện trường và
thiết bị phân tích; Thiết bị thử nghiệm công nghệ xử lý môi trường; Thiết bị pilot về
công nghệ xử lý môi trường; Các công cụ kĩ thuật khác phục vụ mục đích dự báo và
qui hoạch môi trường: phần mềm xử lý số liệu, ngân hàng dữ liệu, công cụ hệ thống
thông tin địa lý, phần mềm dự báo ô nhiễm trong không khí và nước.
Sư phát triển từ năm 2002 đến 2015 của Viện Công nghệ môi trường: Hàng

năm, Ban Lãnh đạo Viện đã định hướng phát triển trọng tâm cho từng năm như sau :
Năm
8

Định hướng


9

2002

Viện HH, Viện CNSH, Viện KH vật liệu, viện Cơ học

2003

Phát triển hạ tầng, cơ sở vật chất

2004

Thiết lập cơ cấu tổ chức và các hướng nghiên cứu

2005

Thúc đẩy các nghiên cứu triển khai ứng dụng, phát triển nguồn lực

2006

Tăng cường các hoạt động trao đổi, hợp tác quốc tế

2007

Thực hiện các dự án lớn quốc tế, quốc gia về bảo vệ môi trường

2008

Tăng cường hoạt động hợp tác quốc tế và đào tạo

2009

Phát triển cơ sở hạ tầng, chuyên môn hóa đội ngũ cán bộ. Tăng cường
các hoạt động triển khai, ứng dụng

2010

Xây dựng ISO và đưa các sản phẩm ứng dụng trong cả nước nhằm
bảo vệ môi trường

2011

Nâng cao năng lực chuyên môn, phát triển các hoạt động triển khai
ứng dụng trong và ngoài nước.

2012

Đoàn kết, hợp tác hướng tới thành công

2013

Phát triển bền vững

2014

Nghiên cứu công nghệ mạnh

2015

Viện CNMT là Viện nghiên cứu công nghệ mạnh, làm nòng cốt xây
dựng TT tiên tiến về KHCNMT

2016

Viện CNMT là Viện nghiên cứu vững mạnh, phát triển bền vững,làm
nòng cốt xây dựng TT tiên tiến về KHCNMT


10


1.3.

Chức năng, nhiệm vụ của Viện Công nghệ Môi trường

1.3.1.

Chức năng của Viện Công nghệ Môi trường
- Nghiên cứu cơ bản trong lĩnh vực môi trường; triển khai, ứng dụng các kết quả
nghiên cứu phục vụ việc xây dựng quy hoạch, chính sách, chiến lược và các hoạt động
quản lý nhà nước trong lĩnh vực môi trường, phục vụ phát triển bền vững;
- Đào tạo cán bộ có trình độ cao và chuyên sâu về công nghệ môi trường, tổ chức
và triển khai các hoạt động hợp tác quốc tế trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học và phát

triển công nghệ môi trường.

a. Nhiệm vụ của Viện Công nghệ Môi trường Nhiệm vụ nghiên cứu, ứng dụng và triển

khai:
- Nghiên cứu những vấn đề khoa học cơ bản nhằm xây dựng cơ sở khoa học cho
sự phát triển ngành khoa học môi trường;
- Nghiên cứu các công nghệ mới, công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực ngăn ngừa
và xử lý ô nhiễm môi trường;
- Nghiên cứu xây dựng và ứng dụng các phương pháp phân tích hoá lý và sinh
học phục vụ quản lý và xử lý ô nhiễm môi trường.
- Nghiên cứu ứng dụng công nghệ điện hoá môi trường trong sản xuất đời sống.
- Nghiên cứu ứng dụng công nghệ thuỷ sinh học vào công tác bảo vệ môi trường.
- Nghiên cứu, sản xuất vật liệu, thiết bị đo đạc, thiết bị xử lý ... phục vụ công tác
bảo vệ môi trường.
- Phát triển các công nghệ thân môi trường.
- Xây dựng chính sách, chiến lược bảo vệ môi trường;
- Triển khai, ứng dụng và chuyển giao các kết quả nghiên cứu, các quy trình công
nghệ vào thực tiễn, phục vụ công tác bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
b. Đào tạo và hợp tác quốc tế:
- Tham gia đào tạo cán bộ có trình độ có trình độ sau đại học, cán bộ chuyên sâu
về công nghệ môi trường
- Xây dựng và tổ chức thực hiện chương trình đào tạo sau đại học khi có đủ
điều kiện.
- Triển khai hợp tác quốc tế trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học và phát triển
công nghệ môi trường.
11


c. Dịch vụ khoa học – công nghệ trong lĩnh vực bảo vệ môi trường:

- Tư vấn thiết kế kỹ thuật và chuyển giao công nghệ các công trình môi trường.
- Hỗ trợ kỹ thuật trong công tác quản lý môi trường: xây dựng cơ sở dữ liệu môi
trường, đánh giá, dự báo chất lượng môi trường, đánh giá tác động môi trường, lập quy
hoạch, kế hoạch bảo vệ môi trường.
- Tư vấn cho các cơ quan quản lý Nhà nước, các tổ chức, các doanh nghiệp về
các giải pháp bảo vệ môi trường và ứng dụng công nghệ môi trường tiên tiến vào sản
xuất.
- Cung cấp vật tư, thiết bị và thi công các công trình môi trường; thẩm định thiết
bị và công nghệ môi trường.
- Kiểm toán môi trường.
1.4.

Cơ cấu tổ chức

1.4.1. Lãnh đạo Viện

Viện trưởng:
PGS.TS. Trịnh Văn Tuyên
Điện thoại CQ: 04.37569135
02 Phó Viện trưởng PGS.TS. Nguyễn Thị Huệ Điện thoại CQ: 04.37916512
TS. Nguyễn Trần Điện
Điện thoại CQ: 04.37569137
1.4.2. Hội đồng khoa học:
- 18 người gồm: 1 GS.TS; 6 PGS.TS và 12 TS.
- Chủ tịch HĐKH: GS.TS. Đặng Đình Kim. Điện thoại CQ: 04.37910365
1.4.3. Các Phòng các Trung tâm trực thuộc Viện:
1. Phòng Quản lý tổng hợp. Điện thoại CQ: 04.37569136
2. Phòng Quy hoạch môi trường. Điện thoại CQ: 04.37622591
3. Phòng Giải pháp công nghệ cải thiện môi trường.
Điện thoại CQ: 04.376223160

4. Phòng Xử lý chất thải rắn, khí thải. Điện thoại CQ: 04.37911956
5. Phòng Công nghệ xử lý nước. Điện thoại CQ: 04.66637137
6. Phòng Công nghệ thân môi trường. Điện thoại CQ: 04.37917736
7. Phòng Công nghệ Hóa lý môi trường. Điện thoại CQ: 04.37675266
8. Phòng Thuỷ sinh học môi trường. Điện thoại CQ: 04.38361623
9. Phòng Vi sinh vật môi trường. Điện thoại CQ: 04.66587892
10. Phòng Phân tích chất lượng môi trường. Điện thoại CQ: 04.37911654
12


(Đã được Văn phòng Công nhận chất lượng thuộc Tổng cục đo lường chất lượng
cấp chứng chỉ ISO/IEC 17025:2005 (VILASS 366).
11. Phòng Phân tích độc chất môi trường. Điện thoại CQ:04.37912614
(Đã được Văn phòng Công nhận chất lượng thuộc Tổng cục đo lường chất lượng
cấp chứng chỉ ISO/IEC 17025:2005 (VILASS 386).
12. Trung tâm Nghiên cứu và Ứng dụng công nghệ môi trường.
Điện thoại CQ: 04.37627543
13. Trung tâm Công nghệ môi trường tại Thành phố Hồ Chí Minh
Điện thoại CQ: 08.38243291
14. Trung tâm Công nghệ môi trường tại Thành phố Đà Nẵng

Điện thoại CQ: 0511.3967797
15. Trung tâm Hợp tác khoa học và Công nghệ Việt – Nga

Điện thoại CQ: 04.37917738
1.5.

Các hướng nghiên cứu và ứng dụng của Viện Công nghệ Môi trường

1.6.

Phòng Công nghệ Xử lý Chất thải rắn và Khí thải
Phòng Công nghệ Xử lý Chất thải rắn và Khí thải do TS. Trịnh Văn Tuyên làm
Trưởng phòng.

13


1.6.1. Các lĩnh vực hoạt động chính
-

Nghiên cứu xử lý chất thải nguy hại, công nghiệp và y tế;
Nghiên cứu phương pháp nhiệt phân xử lý chất thải rắn sinh hoạt và công nghiệp
(thiêu đốt, cacbon hóa ở nhiệt độ thấp, công nghệ plasma);
Nghiên cứu công nghệ tái chế chất thải đô thị, công nghiệp;
Nghiên cứu công nghệ xử lý khí thải nhà máy luyện kim chế biến tinh bột sắn và công
nghiệp hóa chất;
Tư vấn, thiết kế và thi công các hệ thống xử lý chất thải nguy hại, y tế, công nghiệp,
đô thị,... và các hệ thống xử lý khí thải công nghiệp;
Ứng dụng sản phẩm tái chế vào lĩnh vực vệ sinh môi trường.

1.6.2. Kết quả nổi bật

Tư vấn, thiết kế, xây dựng hệ thống xử lý nước thải tại hơn 20 bệnh viện, nhà máy, xí
nghiệp;
- Lò đốt chất thải rắn độc hại VHI - 18B đã được lắp đặt, đưa vào sử dụng tại hơn 50
bệnh viện và cơ sở công nghiệp trên cả nước; và lắp đặt tại Viên Chăn và Luang
Prabang (Lào) theo đơn đặt hàng của JICA;
- Tư vấn, thiết kế, lắp đặt hệ thống xử lý khí thải;
- Nghiên cứu, chế tạo thành công nhà vệ sinh sử dụng công nghệ bio-toilet khô;

- Nghiên cứu, chế tạo thành công vật liệu EBB để xử lý nước;
- Công bố sở hữu trí tuệ thiết bị lọc sinh học cải tiến, cấp khí tự nhiên;
- Bằng sáng chế độc quyền Lò đốt chất thải rắn độc hại VHI - 18B.
1.7.
Các đề tài, dự án đang thực hiện
 Nghiên cứu quy trình công nghệ xử lý nước thải chứa kim loại nặng bằng mùn cưa kết
-

hợp với hệ thống đất ngập nước nhân tạo, VAST.ĐLT.07/14-15, TS. Bùi Thị Kim Anh,
2014
 Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite chứa nano bạc nhằm loại trừ tác hại của một
số loại nấm tồn lưu trong đất và gây bệnh cho cây trồng để thay thế cho thuốc bảo vệ
thực vật gây ô nhiễm môi trường, VAST 07.01/14-15, PGS. TS. Nguyễn Hoài Châu,
2014
 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano trong nông nghiệp, PGS. TS. Nguyễn Hoài Châu,
2014
 Nghiên cứu khả năng chống chịu và tích lũy As trong đất của hai loại dương xỷ

Pterisvittata và Pityrogramma calomelanos, TS. Bùi Thị Kim Anh, 2014
 Bước đầu ứng dụng phương pháp giải trình tự pyrpsequencing trong nghiên cứu các
quần xã vi khuẩn trên ruộng lúa ảnh hưởng đến sự phát thải khí mêtan, TS. Hồ Tú
Cường, 2014
 Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng dung dịch khử trùng SUPOWA và cung cấp thiết bị xử lý
môi trường chăn nuôi tập trung tại tỉnh Quảng Nam”, CNĐT: ThS. Nguyễn Lương
Thoại, 2013

14


 Dự án: “Xây dựng hệ thống nước thải Khu nghiên cứu môi trường và triển khai công

nghệ tại Đà Nẵng”, CN: ThS. Nguyễn Minh Tuấn, 2013
 Đề tài: “Bước đầu xây dựng phương pháp đánh giá, sàng lọc các hoạt chất có nguồn gốc

thiên nhiên ứng dụng vào việc diệt và giảm thiểu tảo độc nước ngọt”, Mã số:
VAST.CTG.05./12-13, CNĐT: GS.TS. Đặng Đình Kim, 2013
 Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng thiết bị sinh học - màng (Membrane Bioreactor) trong xử

1.8.

lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp giàu Nitơ”, Mã số VAST07.03/12-13, CNĐT: TS.
Phan Đỗ Hùng, 2013
Một số đầu sách viện đã biên soạn
 Đặng Đình Kim, Dương Thị Thủy, Nguyễn T. Thu Liên, Đào Thanh Sơn, Lê Thị

Phương Quỳnh, Đỗ H. Lan Chi, ”Vi khuẩn lam độc nước ngọt”, NXB Khoa học tự
nhiên và Công nghệ năm 2014
 Trịnh Văn Tuyên, Văn Hữu Tập, Vũ Thị Mai, ” Giáo trình xử lý chất thải rắn và chất

thải nguy hại”, NXB Khoa học và Kỹ thuật năm 2014
 Trịnh Văn Tuyên, “Giáo trình Quá trình và thiết bị công nghệ môi trường”, NXB

KHTN và CN năm 2014
 Nguyễn Thị Huệ, “Quan trắc môi trường”, NXB Khoa học và Kỹ thuật năm 2014
 Lê Ngọc Anh, Vũ thị Thu Hà, Lê Thị Thúy Hằng, Nguyễn Thị HUệ, Bùi thi Nha

Trang, Nguyễn Thị Ánh Tuyết ”, Hóa học đại cương, Đại học Quốc gia Hà Nội năm
2014...

15

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG THỰC TẬP
2.1. Tổng quan về nước thải sinh hoạt và vật liệu EBB
2.1.1. Tổng quan về nước thải sinh hoạt
2.1.1.1. Nguồn gốc

-

-

Nước thải sinh hoạt (NTSH) phát sinh từ các hoạt động sống hàng ngày của con
người như tắm rửa, bài tiết, chế biến thức ăn,… Ở Việt Nam, lượng nước thải này
trung bình ở khoảng 120 – 260 l/người/ngày. NTSH được thu gom từ các căn hộ, cơ
quan, trường học, bệnh viện, khu dân cư, cơ sở kinh doanh, chợ, các công trình công
cộng khác và ngay chính trong các cơ sở sẳn xuất. Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm
đô thị thường thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn các vùng ngoại
thành và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được tiêu
thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thoát biện pháp tự thấm.
Khối lượng nước thải của một công đồng dân cư phụ thuộc vào:
Quy mô dân số.
Tiêu chuẩn cấp nước.
Khả năng và đặc điểm của hệ thống thoát nước.
Loại hình sinh hoạt.
Đặc tính chung của NTSH thường bị ô nhiễm bời các chất cặn bã hữu cơ, các
chất hữu cơ hòa tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5, COD), các chất dinh dưỡng (nito,
photpho), các vi trùng gây bệnh (Ecoli, coliform…).
Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào:
Lưu lượng nước thải.
Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người.

Mà tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào:
Mức sống, điều kiện sống và tập quán sống.
Điều kiện khí hậu
2.1.1.2. Thành phần, tính chất của nước thải

Mức độ cần thiết xử lý nước thải phụ thuộc:
- Nồng độ bản của nước thải.
- Khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận.
- Yêu cầu về mặt vệ sinh môi trường
Để lựa chọn công nghệ xử lý và tính toán thiết kế các công trình đơn xử lý nước
thải, trước tiên phải biết thành phần, tính chất của nước thải.
Thành phần tính chất của nước thải chia làm 2 nhóm chính:
- Thành phần vật lý.
- Thành phần hóa học
 Thành phần vật lý: biểu thị dạng chất bẩn có trong nước thải ở các kích thước khác
nhau được chia thành 3 nhóm:

16


•

Nhóm 1: gồm các chất không tan chứa trong nước thải dạng thô (vải, giấy, lá cây, cát,

đá, lông,…) ở dạng lơ lửng (δ > 10-1 mm) và ở dạng huyền phù, nhũ tương (δ = 10 -1 –
10-4 mm).
• Nhóm 2: gồm các chất bẩn dạng keo (δ = 10-4 – 10-6 mm).
• Nhóm 3: gồm các chất bẩn ở dạng hòa tan có δ < 10 -6 mm, chúng có thể ở dạng ion
hay phân tử.
 Thành phần hóa học: biểu thị dạng các chất bẩn trong nước thải có các tính chất hóa

học khác nhau, được chia làm 3 nhóm:
• Thành phần vô cơ: cát, sét, xỉ, axit vô cơ, các ion muối phân li,… (chiếm khoảng 42%
•

đối với NTSH).
Thành phần hữu cơ: các chất có nguồn gốc từ động vật, thực vật, cặn bã bài tiết…




•

(chiếm khoảng 58%).
Các chất chứa nito.
Các hợp chất chứa hydrocacbon: xà phòng, mỡ, xenlulose…
Các hợp chất có chứa photpho, lưu huỳnh.
Thành phần sinh học: nấm men, nấm mốc, tảo, vi khuẩn…
2.1.1.3. Tác hại đến môi trường

Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong
nước thải gây ra.
• COD, BOD: sự khoàng hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây thiếu
hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước.
Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành. Trong quá trình phân hủy
yếm khí sinh ra các thành phần như: H 2S, NH3, CH4 … làm cho nước có mùi hôi thối
và giảm pH của môi trường.
• SS: lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí.
• Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt không ảnh hưởng đến điều kiên sống của
•

thủy sinh vật trong nước.
Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lây truyền bằng đường nước như: tiêu chảy, ngộ

độc thức ăn, vàng da,…
• Amoni, P: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng. Nếu nồng độ trong nước quá
cao gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa (sự phát triển bùng phát của các loại tảo làm cho
nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và diệt vong các sinh vật,
trong khi đó ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình hô hấp của tảo thải ra).
• Màu: mất mỹ quan.
• Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt.
2.1.2. Tổng quan về vật liệu Eco – Bio – Block (EBB)
2.1.2.1.

Tổng quan về EBB
Eco Bio Block – Institute of Evironmental technology (EBB-IET) là vật liệu
mang vi sinh được nghiên cứu, chế tạo và sản xuất tại Viện Công nghệ Môi trường –
17


Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Nghiên cứu về vật liệu EBB-IET
được Sở khoa học và Công nghệ Hà Nội nghiệm thu năm 2016 và được ứng dụng vào
xử lý nhiều loại hình nước thải khác nhau như: nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh
viện, nước rỉ rác…Phải khẳng định, EBB-IET là một sản phẩm xử lý môi trường được
sản xuất bằng nguyên liệu hoàn toàn sẵn có trong nước, kỹ thuật sử dụng đơn giản và
giá thành có tính cạnh tranh rất cao. Tính sáng tạo của vật liệu là dựa trên sự kết hợp
giữa vật liệu sử dụng trong lĩnh vực xây dựng và các chủng vi sinh vật, được phối trộn
với nhau ở các tỷ lệ , thành phần và mức độ phù hợp để tạo ra một sản phẩm EBB-IET
có tính năng tương tự nhập ngoại. Hơn nữa, đặc tính của EBB –IET còn thể hiện một
số tính ưu việt như nhẹ, chịu nén tốt, rất bền với điều kiện khí hậu Việt Nam.
Với ưu thế có khả năng hoàn toàn làm chủ công nghệ với nguồn nguyên liệu sẵn

có, do vậy sản phẩm EBB được đánh giá rất có tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực xử
lý nước thải sinh hoạt tại Việt Nam. Bên cạnh đó phải kể đến những lợi điểm nổi trội
của EBB-IET như không sử dụng hóa chất, tiết kiệm năng lượng, vận hành đơn giản,
an toàn và thân thiện với môi trường..
Cơ chế hoạt động
•

Các vi sinh vật trong khối EBB xử lý nước bằng cách duy trì sự cân bằng tự nhiên và
loại bỏ liên tục các vi sinh vật có hại có trong nguồn nước bị ô nhiễm.

•

Cơ chế phân hủy chất hữu cơ và chất dinh dưỡng có trong nước thải là nhờ các chủng
VSV thân thiện với môi trường, trong đó có cả VSV hiếu khí, thiếu khí và kỵ khí. Khi
tiếp xúc với dòng nước thải giàu chất hữu cơ và chất dinh dưỡng thì cứ sau 30 phút
VSV phát triển theo cấp số nhân và tạo ra được hệ VSV hữu ích vô cùng phong phú.
18


Ưu điểm:
- Sử dụng công nghệ EBB-IET thân thiện với môi trường, thanh lọc nhanh các
chất thải hữu cơ và các chất dinh dưỡng có trong nguồn nước, ức chế phần lớn các vi
khuẩn có hại làm cho nguồn nước trong hơn và giảm mùi hôi thối một cách đáng kể.
- Thiết kế linh hoạt để phù hợp với địa hình và đối tượng cần xử lý. Hệ thống xử
lý xây dựng đơn giản, không cần những đường ống phức tạp nên lắp đặt và vận hành
vô cùng thuận lợi.
- Khối chất rắn EBB-IET được thiết kế và chế tạo gọn nhẹ nên dễ vận chuyển
đến những nơi có địa hình phức tạp.
- EBB-IET được thiết kế lấy nguồn oxy tự nhiên, tránh được tình trạng khi hệ
thống xử lý không có nguồn điện cấp vào thì khối chất rắn EBB-IET vẫn duy trì được

sự sống cho các VSV.
Nhược điểm:
- Nhược điểm lớn nhất của EBB-IET là không phù hợp xử lý chất thải có nồng
độ SS cao, vì chúng có thể gây tắc nghẽn khối rỗng bên trong vât liệu, ảnh hưởng đên
hiệu quả bám dính , hiệu suất xử lý của VSV.
Tiêu chuẩn kỹ thuật EBB-IET

Đo

Định dạng

Khối

Tròn, trụ

Kích thước (D×d×h)

Mm

82 × 42 × 80

kg/cm3

2,3

Diện tích bề mặt riêng

m2/g

≥ 200

Tỷ khối

g/cm3

0,3

%

≥ 27,2

CFU/g

105-107

Độ bền nén

Độ hổng/thể tích
Khả năng bám dính của
VSV và mật độ vi sinh

19

Đơn vị

Tiêu chuẩn
kỹ thuật

Hạng mục

Ứng dụng triển khai EBB-IET
-Xử lý nước thải sinh hoạt cho Sư đoàn 306- Bắc Giang công suất 500 m 3/
ngày đêm.
- Xử lý nước thải khu vựa chợ Tân Trào- Tuyên Quang công suất 200 m 3 /
ngày đêm.
-Xử lý nước rỉ rác khu Xử lý rác Đan Phượng công suất 100 m3/ngày đêm.
Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

2.2.

2.2.2. Đối tượng nghiên cứu
-

Đối tượng nước thải: nước thải sinh hoạt được lấy từ cống thoát nước ra sông Tô Lịch
tại số 96 chưa qua xử lý.
Địa điểm nghiên cứu: vị trí thí nghiệm được đặt tại tầng 6 Viện Công nghệ Môi trường
– Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Thời gian nghiêm cứu từ tháng 12 năm 2016 đến hết tháng 2 năm 2017.
Mô hình thiết bị thí nghiệm:

Hình 1 : Mô hình hệ thống EBB

20


2.2.3.

Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập tài liệu

2.2.3.1.

Đây là phương pháp nghiên cứu các tài liệu, sách, báo, tạp chí, các báo cáo, tham
luận ngành...để tìm kiếm, thu thập thông tin có liên qua đến đề tài mình đang quan
tâm. Qua những thông tin này ta có thể có được những nhận định, đánh giá chính xác
mang tính logic và thuyết phục cao. Sau khi áp dụng phương pháp tài liệu đã thu thập
sẽ xác định được phần tổng quan cho đề tài như:
Hiện trạng ô nhiễm nguồn nước từ nước thải sinh hoạt
Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt hiện nay
Tổng quan công nghệ và những ứng dụng của EBB.
Phương pháp lấy mẫu

2.2.3.2.

Việc lấy mẫu đòi hỏi tính chính xác cao, điểm lấy mẫu, thời gian lấy mẫu, lượng
mẫu phải được lặp đi lặp lại nhiều lần sao cho các kết quả phân tích đáng tin cậy phục
vụ tốt cho báo cáo cuối cùng của đề tài
Tiến hành theo dõi hàng ngày và ghi lại các số liệu trong quá trình làm việc:
- Lấy mẫu nước tại cống xả nước thải ra sông Tô Lịch và mang về phòng thí
nghiệm phân tích
- Thường xuyên quan sát và ghi lại những biến đổi diễn ra trên hệ thiết bị thí
nghiệm qua nhật ký thí nghiệm.
- Số liệu phân tích được xử lý bằng phần mềm Excel sau đó chuyển ra các biểu
đồ, đồ thị minh họa.
- Cách lấy mẫu:
Dùng dụng cụ lấy mẫu, lấy mẫu tại xô đầu vào, xô đầu ra của thiết bị có sục khí
và khoang chứa của thiết bị không sực khí của hệ thí nghiệm. Sau đó ký hiệu mẫu. ghi
rõ tên mẫu, người lấy mẫu, ngày tháng lấy mẫu.
Lưu ý: đối với mẫu chứa trong thùng chứa đầu vào trướng khi lấy phải dùng

dụng cụ khuấy đều mẫu lên, phải lấy nước trong trạng thái động. Mẫu khi lấy xong
phải sử dụng ngay, nếu không sử dụng ngay phải bảo quản trong tủ lạnh, không lưu
mẫu quá lâu.
- Bảo quản mẫu: mẫu được bảo quản tại tủ mát nhiệt độ khoảng 2 – 30C.
Phương pháp phân tích

2.2.3.3.

-

Các kết quả thí nghiệm được xác định bằng các phương pháp sau:
Xác định COD bằng phương pháp Kalidicromat theo ISO 6060 : 1989 Standard
Method. Trên thiết bị Thermoreactor TR320, Merck- Đức.
Phạm vi áp dụng: áp dụng đối với COD trong nước từ 30 – 700 mg/l, nếu giá trị vượt
quá 700 mg/l, mẫu nước cần được pha loãng. Giá trị COD nằm trong khoảng 300 mg/l
đến 600 mg/l và hàm lượng Cl- < 1000 mg/l thì phép phân tích sẽ đạt độ chính xác cao
nhất.
21


-

+
+
+
+
+
+
+
+

+
+
+
+
+
+
+
-

-

2.2.3.4.

Nguyên tắc: trong môi trường axit sunfuric đặc, với sự có mặt của xúc tác Ag 2SO4 thì
khi đun nonhs K2Cr2O7 oxi hóa các hợp chất hữu cơ. Chuẩn độ lượng dư K2Cr2O7 bằng
dung dịch muối Morh với chỉ thị feroin, tại cuối điểm chuẩn độ màu của dung dịch sẽ
chuyển từ màu xanh lục sang màu nâu đỏ.
Hóa chất:
Nước cất
Dụng dịch Kalibicromat (K2Cr2O7: 0.04M).
Dụng dịch muối Morh (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O).
Dung dịch H2SO4 (4M)
Dung dịch Ag2SO4.
Chỉ thị Feroin.
Dụng cụ:
Bình tam giác 100ml.
Pipet: 1ml; 2ml; 5ml.
Quả bóp cao su.
ống đun COD có nắp vặn kín.
Bếp đung COD.

Cách tiến hành:
Lấy 2ml mẫu nước thải mẫu cho vào ống COD. Cho thêm 1ml K 2Cr2O7 và 3ml
Ag2SO4. Đóng nắp và ghi lại kí hiệu mẫu.Làm tương tự một mẫu trắng.
Cho ống COD vào bếp đun mẫu để phá mẫu trong 2h, sau đó để nguội.
Đổ dung dịch vào bình tam giác và cho 1 đến 2 giọt chỉ thị màu feroin.
Việc chuẩn độ bằng muối Morth kết thúc khi dung dịch chuyển từ màu xanh mực sang
màu đỏ nâu.
Tính toán kết quả:
Hàm lượng COD có trong mẫu nước được tính theo công thức sau:
COD=[ ].CM.8000
(mg/l)
Trong đó:
C là thể tích dung dịch muối Morth tiêu tốn dùng để chuẩn mẫu trắng (ml)
CMorh : thể tích dung dịch muối Morth tiêu tốn dùng để chuẩn mẫu (ml)
Cm: nồng độ đương lượng của dung dịch muối Morth
8000: hệ số chuyển đổi sang mgO2/l
Tính hiệu suất xử lý COD
H1 = (Cvào – Cra) x 100/Cvào
Trong đó:
H1: Hiệu suất xử lý COD(%)
Cvào : Nồng độ COD vào(mg/L)
Cra : Nồng độ COD ra (mg/L)
Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu phân tích thu được, được sử lý bằng phần mềm Excel sau đó xuất ra các
biểu đồ, đồ thị minh họa sau đó đối chiếu với QCVN để đánh giá.

22


2.2.3.5.

2.2.3.6.

2.2.3.7.

Phương pháp chuyên gia
Tham khảo ý kiến các thầy cô, người hướng dẫn và những người có chuyên môn
về lĩnh vực nghiên cứu tại Viện.
Phương pháp thực nghiệm
Thực nghiệm chế tạo thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt theo tính toán thiết kế

Hình 2: sơ đồ máy xử lý nước thải bằng vật liệu EBB
Căn cứ vào kết quả tính toán thiết kế thiết bị, tiến hành chạy thực nghiệm thiết bị
với mẫu nước thải sinh hoạt lấy tại sông Tô Lịch, đánh giá hiệu quả xử lý của thiết bị.
Phương pháp điều tra khảo sát
Bằng thực tế khảo sát quá trình chế tạo vật liệu EBB tại xưởng thông qua các
công đoạn phối trộn theo tỷ lệ các nguyên liệu và đóng theo khuôn thành 1 viên EBB
hoàn chỉnh. Các hoạt động này diễn ra tại xưởng 2C.

2.2.3.8.

23

Hình 3: vật liệu
Phương pháp

EBB hoàn chỉnh
tổng hợp

Tổng hợp số liệu đã phân tích, các hình ảnh về quá trình làm việc tại viện.

24


CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Kết quả nghiên cứu
Lấy mẫu nước thải cho qua hệ thống lọc (EBB). Sau đó , mẫu nước thải được
phân tích để xác định COD và hiệu suất xử lý COD của hệ.
Kết quả khảo sát khả năng xử lý COD của hệ .
3.1.1. Trong điều kiện hiếu khí:
Kết quả của sự nghiên cứu và theo dõi quá trình COD trong 30 ngày được mô tả
trong hình và thể hiện ở bảng.
Bảng 1: kết quả khảo sát khả năng xử lý COD của hệ có oxi
3.1.

STT

Giai đoạn
1

Giai đoạn
2

25

COD
đầu vào

đầu ra có oxi

Hiệu suất xử
lý

26/12/2016

189.3

33.6

82.3

27/12/2016

156.6

26.9

82.8

27/12/2016

180.3

35.6

80.3

28/12/2016

145.2

29.1

80

29/12/2016

173.7

30.4

82.5

30/12/2016

184.7

23.3

87.4

30/12/2016

120.5

20.5

83

3/1/2017

134.6

27.3

79.7

3/1/2017

124.2

26.6

78.6

4/1/2017

134.6

27.8

79.3

4/1/2017

156.7

32.2

79.5

5/1/2017

123.6

25.7

79.2

5/1/2017

184.9

22.5

87.8

6/1/2017

153.1

33.2

78.3

6/1/2017

145.7

27.8

80.9

9/12/2017

189

34.7

81.6

10/12/2017

156.8

53.4

65.9

10/12/2017

178.2

31.3

82.4

11/12/2017

189.2

67.2

64.5

12/12/2017

192.8

59.1

69.3

12/12/2017

179.3

26.7

85.1

13/12/2017

156.2

45.9

70.6

Ngày