ĐỀ CƯƠNG MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

ĐỀ CƯƠNG MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
PHẦN 1: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC
Câu 1: trình bày các công trình cần có trong 1 hệ thống xử lý nước ngầm,
giải thích nhiệm vụ các công trình.

-

-

-

- Các công trinhg cần có gồm:
Nguồn nước ngầm Làm thoángLắng  Lọc khử trùngCấp nước
 Nhiệm vụ của các công trình:
Làm thoáng
• Lấy oxi từ không khí để oxi hóa sắt và mangan hóa trị II hòa tan
trong nước
• Khử khí CO2 nâng cao pH của nước để đẩy nhanh quá trình oxi hóa
và thủy phân sắt, mangan trong dây chuyền công nghệ khử sắt và
mangan
• Làm giàu oxy để tăng thế oxi hóa khử của nước, khử các chất bẩn ở
dạng khí hòa tan trong nước
Lắng: là quá trình làm lắng các hợp chất hữu cơ lơ lửng, lắng bùn cặn, bông
cặn, làm giảm lượng vi trùng và vi khuẩn.
• Tách các loại cặn Fe(OH)3, Mn (OH)4 sau khi OXH Fe(II), Mn( II)
• Xử lý nước rửa lọc nhằm làm đặc cặn bùn từ thiết bị lọc.
Lọc: Loại trừ các hạt cặn nhỏ không lắng được ở bể lắng, nhưng có khả năng
lắng kết lên bề mặt hạt lọc
Khử trùng: Tiêu diệt các loại vi khuẩn, vi trùng còn sót lại sau quá trình lọc.
Các loại chất khử trùng thường dc sử dụng là: Cl ; O 3; nhiệt; sóng siêu âm; tia
cực tím…

câu 2. Trình bày các công trình cần có trong một hệ thống xử lý nước mặt,
giải thích nhiêm vu ̣các công trình

- Các công trình cần có là:
Nước mặt Song chắn rác Bể trộn Keo tụ và tạo bông Lắng Lọc khử
trùng Bể chứa
 Nhiệm vụ của các công trình
- Song chắn rác:
+ dùng để giữ lại các rác thô có lẫn trong nguồn nước mặt ( giấy, cỏ
cây, túi nilon…) để đảm bảo cho các thiết bị và công trình sử lý tiếp
1


theo vì các loại rác này có thể làm tắc nghẽn đường dẫn nước, hư
hỏng máy bơm.
- Bể trộn: Phân tán nhanh và đều phèn, các hóa chất khác vào nước cần xử lý
- Keo tụ và tạo bông: Tạo điều kiện và thực hiện quá trình kết dính các hạt
cặn keo phân tán thành bông cặn có khả năng lắng và lọc.
- Lắng: Lắng bông cặn sau khi thực hiện quá trình keo tụ; xử lý nước rửa lọc
nhằm làm đặc cặn bùn từ thiết bị lọc, loại trừ các loại vi khuẩn, virut.
- Lọc: Loại trừ các hạt cặn nhỏ không có khả năng lắng xuống trong bề lắng
nhưng có khả năng kết dính trên bề mặt vật liệu lọc.
- Khử trùng: Tiêu diệt các loại vi khuẩn, vi trùng còn sót lại sau quá trình lọc.
Các loại chất khử trùng thường dc sử dụng là:Cl ; O3; nhiệt; sóng siêu âm; tia
cực tím…
Câu 3. đề xuất dây chuyền xử lý nước theo một số thông số cho trước.
*Khi lựa chọn các công trình cần so sánh đối chiếu vs bảng sau:

2

- nước ngầm thì thông số cần quan tâm là Fe và Mn
- nước mặt thì ta quan tâm đến độ màu và độ đục.
- xử lý Fe trong nước ngầm:
+ Fe < 5 mg/l - làm thoáng đơn giản
3


+ Fe: 5 – 10mg/l - làm thoáng tự nhiên (giàn mưa), tuy nhiên Fe= 20mg/l vẫn
dùng được phương pháp này.
+ Fe > 20 mg/l – làm thoáng cưỡng bức (thùng quạt gió)
- Đối với nước ngầm:
+ công suất < 3000 m3 – chọn bể lắng đứng
+ công suất > 3000 m3 - chọn bể lắng ngang
+ công suất > 30.000 m3 - chọn bể lắng ly tâm
Ví dụ: đối với nước ngầm
+ Nguồn nước: ngầm
+ Công suất: 15000m3/ngày đêm
+ Chỉ tiêu chất lượng nước: nhiệt độ = 22, độ đục=9, độ màu = 13, chất lơ
lững = 15, hàm lượng muỗi hòa tan = 200, sắt tổng = 15, amoni = 5,
mangan = 0,5.=> so sánh với tiêu chuẩn 01,02 xem chỉ tiêu nào vượt quá
tiêu chuẩn để xử lý.
Giếng

làm thoáng
đơn giản

Bể lắng tiếp xúc

Bể lọc

chậm

clo
Mạng phân
phối

Bể chứa

Ví dụ: đối với nước mặt
Công suất 20.000m3, pH= 7,8, cặn = 800, màu = 5,5, mùi = 360….
phèn
vôi
Nước
từ trạm
Bơm 1

Bể trộn cơ
khí

Bể p.ư
cơ khí

Lắng

Bể lọc

clo
Trạm bơm
cấp 2

4

Bể chứa


PHẦN 2: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI
Câu 1: trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của buồng lắng bụi
h: chiều cao
l: chiều dài
sơ đồ mặt cắt của buồng lắng bụi ( giống hình a bên dưới)

- Nguyên tắc hoạt động: buồng lắng bụi là 1 thể tích hình hộp, có tiết diện đầu
vào và tiết diện đầu ra nhỏ hơn rất nhiều so với tiết diện buồng lắng để cho vận
tốc dòng khí giảm xuống rất nhỏ, hạt bụi có đủ thời gian rơi xuống, chạm đáy.
Câu 2: Nêu nguyên tắc và vẽ sơ đồ xử lý SO 2 bằng sữa vôi [Ca(OH)2]; xử lý
NOx bằng nước.
 nguyên tắc và sơ đồ xử lý SO2 bằng sữa vôi [Ca(OH)2]
- Nguyên tắc: Khí thải SO2 đc hấp thụ bằng dd sữa vôi (dd có chứa CaO,
CaCO3, cho thêm 5-15% CaSO3 hoặc CaSO4). SO2 phản ứng vs sữa vôi tạo
ra CaSO3 hoặc CaSO4, các chất rắn này liên tục được tách ra khỏi dd sữa
vôi và được chuyển vào bể lắng, phần còn lại sau khi đã bổ sung CaO và
CaCO3 sẽ đc bơm trở lại tháp hấp thụ.
- Phương trình:
CaO + H2O  Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O
CaCO3 + CO2 + H2O  Ca( HCO3)2
Ca(HCO3) + SO2 + H2O CaSO3.2H2O + CO2
CaSO3.2H2O + ½ O2  CaSO4.2H2O
5

- Sơ đồ:

1: Tháp hấp thụ; 2: Bộ phận tách tinh thể; 3: Bộ lọc chân ko; 4,5: Máy bơm;
Thùng hòa trộn dung dịch; 7: Máy đập; 8:máy nghiền
+ Nguyên lý hoạt động: Khói thải đc lọc sạch tro bụi đi vào Scubơ 1 tại
đó SO2 đc hấp thụ bằng sữa vôi tưới lên trên vật liệu đệm rỗng, nước
chảy ra từ Scubơ 1 chứa nhiều CaSO3.0.5 H2O và CaSO4.2H 2O , một
ít tro bui, dd trên đc đưa sang bộ phận 2 ( bình rỗng, thời gian lưu
lớn) , có tác dụng hình thành tinh thể, dd từ 2 đi ra, 1 phần tưới lại
Scubơ1, phần còn lại qua bình lọc chân ko 3, tinh thể tạo thành bùn
căn đc thải ra ngoài.Đá vôi đc đập, nghiền ở thiết bị 7,8 rồi vào thùng
6 để pha trộn vs dd loãng chảy ra từ bộ phận lọc chân ko 3, tạo thành
dd sữa vôi mới.
 nguyên tắc và sơ đồ xử lý NOx bằng nước.
- Nguyên tắc: NO2, N2O4 kết hợp vs nước tạo thành axit nitơ và axit nitric.
Tiếp theo axit nitơ có thể bị oxy hóa tạo thành đioxit nitơ mà đến lượt mình
nó sẽ kết hợp vs nước nhiều hơn.
- Các phương trình:
2 NO2 (hay N2O4) + H2O  HNO3 + HNO2
2HNO2  NO + NO2 (hoặc ½ N2O4) + H2O
NO + 1/2 O2  NO2
2NO2  N2O4
- Xử lý NOx bằng nước có thể dùng các thiết bị sau:
6


+ Tháp sục khí sủi bọt
+ Scrubơ ventơri
+ Tháp Scrubơ có lớp đệm và tháp phun

*Thiết bị tháp sục khí sủi bọt
- Nguyên tắc: Các oxit nitơ đc khử bằng cách cho dòng khí đi qua hàng loạt các
khay sủi bọt vs chuyển động ngược chiều giữa khí và nước hay dd axit nitric
trong nước.

*Thiết bị ventơri
Nguyên tắc: nước đc phun cùng trục và cùng chiều vs dòng khí chuyển động ,
với vận tốc cao trong chỗ thác của ống venture, nước bị xé nhỏ thành gọt mịn
làm cho diện tích tiếp xúc giữa khí và nước tăng cao. Qúa trình hấp thụ khí NOx
xảy ra mạnh. Nước cũng hấp thụ mạnh oxy và do đó phần lớn oxit nitơ bị ỗi hóa
ngay trong pha lỏng.

7


-

Sơ đồ cấu tao ventơri

PHẦN 3: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CTR VÀ KIỂM SOÁT CTNH
Câu 1: Trình bày cấu tạo bãi chôn lấp hợp vệ sinh
 Cấu tạo bãi chôn lấp (BCL) hợp vệ sinh gồm: lớp phủ bề mặt, lớp phủ hàng
ngày, lớp lót đáy, ống thu nước rác, rãnh thu nước bề mặt, ống thu khí…
- Sơ đồ cấu tạo bãi chôn lấp:

8


- Lớp phủ bề mặt: có độ dốc từ 3-6%
+ Chức năng: khôi phục lại cảnh quan ban đầu, không cho nước mưa

thấm vào BCL, không cho khí bãi rác phát tán bừa bãi, không để rác
bay, ngăn không cho côn trùng (ruồi, muỗi, chuột…) sống ở BCL.
+ Cấu tạo gồm:
• lớp đất màu dầy 60cm: có thể trồng cây sau khi chôn lấp xong
• lớp vải kỹ thuật
• lớp sỏi
• màng polime
• đất sét nén dầy khoảng 60cm
- Lớp phủ trung gian ( lớp phủ hàng ngày)
+ Dầy từ 15-30 cm có thể làm từ đất, vật liệu xây dựng, đất sét hoặc
hợp chất hữu cơ. Có thể tận dụng thể tích của bãi rác bằng cách chọn
lớp trung gian là polymer.
+ Chức năng: là tránh rác bay, tránh côn trùng, tránh mùi phát tán và
tạo cảnh quan cho bãi chôn lấp.
-

Lớp lót đáy:
+ cấu tạo gồm:
• lớp đất nén dày 60cm: ngăn cách rác khỏi lớp đất đáy và bảo vệ các lớp
bên dưới.
• lớp vải kỹ thuật: ngăn lớp đất và trách tắc đường ống dẫn nước rác
• lớp sỏi đỡ dầy 30cm: dẫn và thu nước rác
• màng polime (1-2mm): để chống thấm nước
• lớp sét nén dầy 60cm: giữa lại những loại kim loại nặng và hợp chất
hữu cơ bằng cơ chế hấp phụ và trao đổi ion.
9


+ Lớp lót đáy: là các vật liệu được trải trên toàn bộ diện tích đáy và
thành bao quanh ô chôn lấp chất thải nhằm đảm bảo yêu cầu vệ sinh

môi trường, tránh nguồn nước rỉ rác xâm nhập vào gây ô nhiễm môi
trường đất, nước ngầm
- Rảnh thu nước bề mặt:
+ Cấu tạo:
• có thể thiết kế theo các hình dạng: hình thang, hình chữ nhật, hình
viên phấn và có thể xây dựng bằng bê tông hoặc gạch.
• Cần phải thiết kế để nước mưa không làm tác hại lên bề mặt của
BCL , k ngấm vào BCL, có độ dốc 1-3% và có diện tích tiết diện đủ
để thoát nước của một cơn mưa to nhất trong vòng 20 phút.
- ống thu khí:
+ chức năng: Thu khí bãi rác tránh gây ảnh hưởng tới cảnh quan, MT
xung quanh tạo nguồn nhiên liệu đốt phát điện, giảm thiểu ÔN kk và
nguy cơ cháy nổ.
+ cấu tạo: làm bằng nhựa PVC, có đường kính 150mm, có đục lỗ,
đường kính của lỗ là 1 cm, khoảng cách giữa các lỗ là 15cm, khoảng
cách giữa các ống 45-50cm, chiều cao của ống là 80% so với chiều
sâu của ô chon lấp.
- Hệ thống thu nước rác:
+ Chức năng: ngăn ngừa ảnh hưởng của nước rác tới nước ngầm và
nước mặt.
+ Cấu tạo
• hệ thống thu nước rác ở đáy bãi rác có độ dốc là 1-5%, các cống
được cắt các rãnh, có chiều rộng bằng kích thước của các hạt sỏi có
kích thước nhỏ nhất.
• ống thu nước rác có độ dốc lớn hơn 2%, chiều dài của ống nhỏ hơn
100m, đường kính của ống chính >300mm, đường kính của các ống
nhánh >250m, các ống được làm bằng nhựa PVC.
• hố chứa nước rác phải có thể tích có thể chứa được 1 lượng nước
rác phát sinh trong 3 ngày.
Câu 2: Phân tích ưu nhược điểm của phương pháp ủ sinh học hiếu khí, kỵ

khí, đốt, chôn lấp trong xử lý chất thải rắn
 Phương pháp đốt
- Là quá trình ôxy hóa chất thải rắn bằng ôxy không khí ở điều kiện nhiệt độ cao
và là một phương pháp được sử dụng phổ biến của các nước phát triển trên thế
giới.
- Ưu nhược điểm của quá trình đốt.
10


•
•
•
•
•
•
•

+ Ưu điểm :
Phương pháp này làm giảm được thể tích và khối lượng, của chất
thải đến 70 - 90% so với thể tích chất thải ban đầu. (Giảm một cách
nhanh chóng, thời gian lữu trữ ngắn)
Có thể đốt tại chỗ không cần phải vận chuyển đi xa
Nhiệt tỏa ra của quá trình đốt có thể sử dụng cho các quá trình khác.
Kiểm soát được ô nhiễm không khí, giảm tác động đến môi trường
không khí
Có thể sử dụng phương pháp này để xử lý phần lớn các chất thải hữu
cơ nguy hại.
Yêu cầu diện tích nhỏ hơn so với phương pháp xử lý bằng sinh học
và chôn lấp.
Ô nhiễm nước ngầm ít hơn đối với phương pháp xử lý bằng chôn lấp.

• Xử lý triệt để các chỉ tiêu ô nhiễm của chất thải rắn.
• Giảm thể tích tối đa sau khi xử lý, cho nên tiết kiệm được diện tích
chôn.
• Tro thải ra sau khi đốt thường là những chất trơ
+ Nhược điểm:
• Vận hành dây chuyền phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật và tay nghề cao.
• Chi phí đầu tư ban đầu lớn.
• Không phải mọi chất thải đều có thể đốt được
• Phải bổ sung nhiên liệu cho quá trình đốt
• Một số sản phẩm phụ tạo ra trong quá trình đốt.
 một số chất có thể sử dụng phương pháp đốt: dung môi, dầu thải, bùn
dầu, chất thải bệnh viện, dược phẩm quá hạn, thuốc bảo vệ thực vật (BVTV),
các loại chất dẽo, cao su, sơn, keo, các hợp chất PVCs, PCBs (poly chlorinated
biphenyl).
 Những chất không nên đốt: là các chất không cháy được, chất thải phóng
xạ, chất thải dễ nổ,...
 Phương pháp chôn lấp
- Ưu điểm:
+ chi phí thấp hơn so với các phương pháp khác
+ Xử lí được tất cả các loại CTR, kể cả các CTR mà những phương pháp
khác không thể xử lý triệt để hoặc không xử lý được.
+ Là PP k thể thiếu dù cho áp dụng bất kì phương pháp nào.
+ BCL sau khi đóng cửa có thể sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau
11


như: bãi đổ xe, sân chơi, công viên…
+ chôn lấp phù hợp với những nới có diện tích đất rộng
+ thu hồi năng lượng từ khí ga

+ linh hoạt trong quá trình sử dụng: khi khối lượng CTR gia tăng có thể
tăng cường thêm công nhân và thiết bị cơ giới, trong khi các phương pháp khác
phải được mở rộng qui mô công nghệ để tăng công suất
+ Đầu tư ban đầu và chi phí hoạt động của BCL thấp hơn so với những
phương pháp khác
- Nhược điểm:
+ Tốn nhiều diện tích đất chôn lấp, nhất là những nơi tài nguyên đất còn khan
hiếm.
+ Phải phù hợp với yêu cầu địa hình, địa chất, khí tượng của từng địa phương
cho nên việc nghiên cứu lập dự án khả thi ban đầu khá công phu và tốn
kém.
+ có thể gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí ở xung quanh BCL
+ khí rác thoát ra không được kiểm soát gây mùi hôi, Sản sinh khí metan, khí
này thoát ra ngoài có thể gây cháy nổ.
+ có thể lây lan các dịch bệnh cho sự hoạt động của ruồi muỗi và các côn
trùng
+ công tác quan trắc môi trường vẫn phải tiến hành sau khi đóng cửa BCL
+ ảnh hưởng tới cảnh quan sinh thái
 Phương pháp ủ sinh học hiếu khí
- Ưu điểm:
+ tiết kiệm đất sử dụng BCL
+ tăng khả năng chống ONMT
+ cải thiện đời sống công đồng
+ loại trừ 50% lượng rác sinh hoạt bao gồm các CHC là thành phầm gây ONMT
đất, nước, không khí
+ sử dụng lại đc 50% các chất hữu cơ có trong thành phần rác thải để chế biến
làm phân bón phục vụ nông nghiệp theo hướng cân bằng ST. Hạn chế việc nhập
khẩu phân bón hóa học để bảo vệ đất đai.
+ vận hành đơn giản, bão trì dễ dàng
+ dễ kiểm soát chất lượng sản phẩm

+ giá thành tương đối thấp, có thể chấp nhận được

12


+ phân loại rác thải sủ dụng sử dụng được các chất có thể tái chế. Kim loại màu
sắt, thép… phục vụ cho CN
- Nhược điểm:
+ mức độ tự động của hệ thống chưa cao
+ nạp liệu thủ công, năng suất kém
+ phần tinh chế chất lượng kém do tự trang tự chế
+ phần pha trộn và đóng bao thủ công, chất lượng không đồng đều
+ việc phân loại chất thải vẫn phải thực hiện bằng phương pháp thủ công nên dễ
gây ảnh hưởng đến sức khỏe
 Phương pháp ủ sinh học kỵ khí
- Ưu điểm:
+ sử dụng CO2 để ủ không cần O2
+ sử dụng ít bùn hơn 3-20 lần so vơi hiếu khí
+ sinh ra CH4 để đốt, giảm BOD trong bùn đã phân hủy
+ giảm nhu cầu năng lượng cho quá trình
+ có thể hoạt động chế độ tải trọng cao
+ có thể phân hủy sinh học các hợp chất tổng hợp, hợp chất khó phân hủy như:
ligin
+ Giảm diện tích chôn lấp chất thải, giảm diện tích đất chôn lấp chất thải, tăng
khả năng chống ONMT
+ Use lại đc 50% các chất hữu cơ có trong thành phần CT để chế biến làm phân
bón
- Nhược điểm:
+ diễn ra chậm
+ nhạy cảm hơn phân hủy chất độc

+ khởi động cần nhiều thời gian
+ đòi hỏi nồng độ các chất ban đầu tương đối cao
+ Mức độ tự động hóa chưa cao.
+ Việc phân loại vẫn phải thực hiện thủ công nên ảnh hưởng đến sức khỏe of
ng công nhân
+ Chất lượng sp chưa cao, k đồng đều.
+ Nhạy cảm hơn ủ sinh học hiếu khí trong việc phân hủy các chất độc.
13


14