Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật oxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

---------------

HOÀNG THỊ HIỀN

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC RÁC BẰNG KỸ THUẬT
ÔXY HÓA NÂNG CAO KẾT HỢP OZON VÀ UV
Chuyên ngành: Công nghệ môi trường

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS ĐẶNG XUÂN HIỂN

Hà Nội - 2012


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài luận văn thạc sỹ kỹ thuật: “Nghiên cứu xử lý nước
rác bằng kỹ thuật oxy hóa nâng cao kết hợp Ozon và UV” là do tôi thực hiện với
sự hướng dẫn của PGS.TS Đặng Xuân Hiển. Đây không phải là bản sao chép của
bất kỳ một cá nhân, tổ chức nào. Các số liệu, nguồn thông tin trong Luận văn là do
tôi điều tra, trích dẫn, tính toán và đánh giá.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những nội dung mà tôi đã trình bày
trong Luận văn này.

Hà Nội, ngày 10 tháng 9 năm 2012
HỌC VIÊN

Hoàng Thị Hiền

i


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
TT

Ký hiệu Tiếng Anh

Tiếng Việt

1

COD

Chemical oxygen demand

Nhu cầu oxy hoá học

2

BOD

Biological oxygen demand

Nhu cầu oxy sinh hoá

3

TOC

Total organic Carbon

Tổng cacbon hữu cơ

4

AOPs

Advanced oxidation processes Quá trình oxi hóa nâng cao

5

QCVN

6

POPs

Peristent organic pollutions

7

PCBs

Polyclo biphenyl

8

THM

Trihalomethane

9

USEPA

10

ANPO

11

UV VIS

12

UV

13

BTNMT

14

PAC

15

SS

Quy chuẩn Việt Nam
Các chất ô nhiễm hữu cơ khó bay
hơi
Các chất ô nhiễm hữu cơ khó
phân hủy sinh học

United states environmental
protection Agency

Cơ quan bảo vệ Môi trường Mỹ

Advanded non photochemical Các quá trình oxi hóa nâng cao
oxidation processes

không nhờ tác nhân ánh sáng

UltraViolet Visible

Máy quang phổ tử ngoại

UltraViolet radiation

Tia cực tím
Bộ tài nguyên môi trường
Poly Aluminum Cloride
Chất rắn lơ lửng

ii


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................................. ii
MỤC LỤC ...................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ........................................................................................ vi
MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN .......................................................................................... 3
1.1. Tổng quan chung về nước rác ...................................................................................................... 3
1.1.1. Ô nhiễm nước rỉ rác và sự cần thiết phải xử lý ........................................................3
1.1.2. Đặc trưng nước rỉ rác ....................................................................................................9
1.2. Hiện trạng một số bãi chôn lấp................................................................................................... 20
1.2.1. Hiện trạng một số bãi chôn lấp ở Việt Nam............................................................ 20
1.2.2. Hiện trạng một số bãi chôn lấp ở nước ngoài ........................................................ 23
1.3. Một số công nghệ xử lý nước rác đã được áp dụng .................................................................. 26
1.3.1.Một số công nghệ xử lý nước rác đã được áp dụng ở Việt nam........................... 26
1.3.2. Một số công nghệ xử lý nước rác đã được áp dụng ở trên Thế giới .................. 30
1.4. Sự hình thành nước rác............................................................................................................... 34
1.4.1. Thành phần và tính chất nước rác ............................................................................ 36

1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần tính chất nước rò rỉ .................................40
CHƯƠNG 2 - PHƯƠNG PHÁP OXI HÓA NÂNG CAO KẾT HỢP O3/UV ỨNG
DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC RÁC .......................................................................... 44
2.1. Vài nét về các phương pháp xử lý nước thải ............................................................................. 44
2.2. Cơ sở lý thuyết của Ozone ......................................................................................................... 49
2.2.1.Cấu tạo và tính chất của ozon ..................................................................................... 50
2.2.2. Sản xuất ozon ................................................................................................................. 51
2.2.3. Cơ chế oxy hóa của ozon............................................................................................. 52
2.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ozon hoá ........................................................ 54
2.3. Cơ sở lý thuyết của bức xạ tử ngoại UV.................................................................................... 59
2.3.1. Vấn đề chung về ánh sáng tử ngoại .......................................................................... 59
2.3.2. Nguồn UV nhân tạo ...................................................................................................... 59

iii


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

2.3.3. Ôxy hoá, Khử trùng bằng tia cực tím (UV) - Phương pháp AOP ..................... 60
2.3.4. Một số yếu tố ảnh hưởng đế quá trình xử lý nước thải bằng bức xạ tử ngoại
UV ....................................................................................................................................................... 67
2.4. Tổ hợp ozon/UV......................................................................................................................... 67
CHƯƠNG 3 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................... 71
3.1. Mục đích và đối tượng nghiên cứu ............................................................................................ 71
3.1.1. Mục đích nghiên cứu .................................................................................................... 71
3.1.2. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................................71
3.2. Hóa chất thiết bị .......................................................................................................................... 71
3.3. Phương pháp nghiên cứu............................................................................................................ 73
3.3.1. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu .................................................................73

3.3.2. Phương pháp phân tích mẫu ...................................................................................... 73
3.4. Các bước tiến hành thí nghiệm................................................................................................... 76
3.5. Sơ đồ hệ thống thí nghiệm ......................................................................................................... 78
CHƯƠNG 4 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................... 79
4.1. Tiền xử lý nước rỉ rác bằng phương pháp keo tụ với PAC ....................................................... 79
4.1.1. Ảnh hưởng của pH nước rỉ rác đến hiệu xuất xử lý .............................................. 80
4.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ chất keo tụ đến hiệu xuất xử lý...................................... 82
4.2. Nghiên cứu quá trình oxy hoá trực tiếp bằng ozon ................................................................... 83
4.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến quá trình xử lý nước thải sau keo tụ bằng
O3 ........................................................................................................................................................ 83
4.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian xử lý bằng ozon đối với nước thải sau
keo tụ .................................................................................................................................................. 86
4.3. Nghiên cứu quá trình oxy hoá trực tiếp bằng ozon/UV ............................................................ 89
4.3.1. Xác định giải pH tối ưu đến quá trình xử lý đối với nước thải sau keo tụ........ 89

4.3.2. Xác định thời gian phản ứng tối ưu cho quá trình xử lý nước rỉ rác với
hệ O3/UV..............................................................................................................91
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 95
1. KẾT LUẬN ................................................................................................................ 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 97
PHỤ LỤC .................................................................................................................... 100

iv


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1.Tổng hợp kết quả thành phần rác Thành phố Hồ Chí Minh 2003 (thể hiện

đặc trưng theo không gian). ............................................................................................ 4
Bảng 1.2. Đặc trưng nước rỉ từ bãi rác .......................................................................... 9
Bảng 1.3. Thành phần nước rỉ rác thu đc từ ba độ sâu khác nhau kể từ lớp phủ bề
mặt tại giếng khoan thử nghiệm................................................................................... 10
Bảng 1.4. Đặc trưng của nước rỉ từ bãi rác Đông Thạnh (1996) ............................... 11
Bảng 1.5. Hàm lượng kim loại nặng trong rác thải tại bãi chôn lấp Cầu Cương,
Thành phố Hải Dương .................................................................................................. 12
Bảng 1.6. Đặc trưng của nước rỉ từ bãi rác Đông Thạnh (2001) ............................... 14
Bảng 1.7. Thành phần nước rỉ rác tại Bãi chôn lấp Gò Cát ở các mùa khác nhau ... 16
Bảng 1.8. Thành phần nước rỉ rác tại Bãi chôn lấp Gò Cát và Phước Hiệp ............. 17
Bảng 1.9. Đặc trưng nước rỉ rác già............................................................................. 18
Bảng 1.10. Chất lượng nước rỉ rác sau xử lí của hệ thống SBR cho ......................... 23
Bảng 1.11. Chất lượng nước rỉ rác xử lí sinh học bằng SBR cho bãi chôn lấp
trecatti, Anh ................................................................................................................... 24
Bảng 1.12. Chất lượng nước rỉ rác sau xử lí sinh học nitơ của .................................. 25
Bảng 1.13. Tính chất nước rỉ rác và hiệu quả của các quá trình xử lý chất hữu cơ.. 26
Bảng 1.14. Các số liệu tiêu biểu về thành phần và tính chất nước rác của ............... 38
Bảng 2.1 Thế oxy hóa của một số chất ........................................................................ 45
Bảng 2.2. Các quá trình oxi hóa nâng cao không nhờ tác nhân ánh sáng ................. 48
Bảng 2.3. Các quá trình oxi hóa nâng cao nhờ tác nhân ánh sáng............................. 48
Bảng 2.4. Đặc tính hóa lý của O3 phân tử ................................................................... 51

2
Bảng 2.5. Hằng số tốc độ phản ứng của HCO3 ,CO3 với gốc OH0 ...................... 56

Bảng 2.6. Hằng số tỷ lệ phản ứng của các DOC với gốc OH0 ................................... 57
Bảng 4.1. Thành phần ban đầu của nước rác .............................................................. 79
Bảng 4.2. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất keo tụ .................................................... 80
Bảng 4.3. Ảnh hưởng của nồng độ chất keo tụ đến hiệu suất xử lý COD và mầu ... 82
Bảng 4.4. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp thụ O3 của nước rác ...................... 85

Bảng 4.6. Kết quả quá trình xử lý O3/UV ................................................................... 93
v


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước rỉ rác bãi chôn lấp .................................. 25
Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tại Bãi chôn lấp ............................................. 28
Hình 1.3. Sơ đồ công nghệ xử lý nước rác tại Bãi rác Gò Cát – Bình Tân – Thành phố Hồ
Chí Minh ......................................................................................................................... 30
Hình 1.4. Sơ đồ công nghệ xử lý nước rác tại Bãi chôn lấp Koumyoji – thành phố
Ichinomiya – Nhật Bản .................................................................................................... 31
Hình 1.5. Sơ đồ công nghệ xử lý nước rác tại URM – Nova Scotia – Canada................... 32
Hình 1.6. Sơ đồ hệ thống xử lý của bãi chôn lấp 1 (USEPA) ........................................... 33
Hình 1.7. Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý của bãi chôn lấp 2 (USEPA)........................... 34
Hình 1.8. Các thành phần trong cân bằng nước trong ô chôn lấp ...................................... 36
Hình 1.9. Sơ đồ cân bằng nước ........................................................................................ 36
Hình 2.1. Mô hình cấu tạo của ozon ................................................................................ 50
Hình 2.2. Sơ đồ ống phóng điện sản xuất ozon ................................................................ 52
Hình 2.3. Hai đường đi phản ứng oxi hoá của ozon trong dung dịch nước........................ 53
Hình 2.4. Minh họa bước sóng của tia UV ....................................................................... 61
Hình 3.1. Sơ đồ thí nghiệm oxi hóa bằng O3/UV ............................................................. 78
Hình 4.1. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý COD và màu trong quá trình keo tụ ..... 81
Hình 4.2. Ảnh hưởng của nồng độ keo tụ đến hiệu suất keo tụ ......................................... 82
Hinh 4.3. Ảnh hưởng của pH nước rác đến COD sau quá trình O3 ................................... 84
Hinh 4.4. Ảnh hưởng của pH nước rác đến mầu sau quá trình O3..................................... 85
Hình 4.5. Ảnh hưởng của thời gian tới quá trình xử lý COD bằng O3 ............................... 87
Hình 4.6. Ảnh hưởng của thời gian tới quá trình xử lý mầu bằng O3 ................................ 88

Hình 4.7. Ảnh hưởng của pH tới xử lý COD sau quá trình O3/UV ................................... 90
Hình 4.8. Ảnh hưởng của pH tới xử lý mầu sau quá trình O3/UV ..................................... 90
Hình 4.9. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến COD sau quá trình O3/UV .................. 92
Hình 4.10. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến mầu sau quá trình O3/UV .................. 93

vi


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Nước rỉ rác từ bãi chôn lấp (gọi là nước rác) là nước bẩn thấm qua lớp rác
của các ô chôn lấp, kéo theo các chất ô nhiễm từ rác chảy vào tầng dưới của bãi
chôn lấp có khả năng làm nhiễm bẩn nguồn nước ngầm và nước mặt nếu không
được thu gom và xử lý triệt để.
Do thành phần rất phức tạp và khả năng gây ô nhiễm cao, nước rỉ rác từ bãi
rác đòi hỏi một dây chuyền công nghệ xử lý kết hợp, bao gồm nhiều khâu xử lý như
xử lý sơ bộ, xử lý bậc hai, xử lý bậc ba để đạt tiêu chuẩn thải. Thành phần và lưu
lượng nước rỉ rác biến động theo mùa và theo thời gian chôn lấp nên dây chuyền xử
lý nước rác cũng sẽ thay đổi theo thời gian. Việc tìm ra các giải pháp xử lý nước rỉ
rác cho các bãi chôn lấp, thỏa mãn các điều kiện kinh tế, kỹ thuật và điều kiện khí
hậu tại nước ta là một bài toán đang được đặt ra trong thời gian gần đây.
Trong những năm vừa qua việc xử lý và quản lý rác thải ở các khu đô thị còn
nhiều hạn chế. Một trong những nguyên nhân chính là việc đầu tư cho hệ thống
quản lý cũng như xử lý rác thải còn hạn chế. Rác thải chủ yếu được xử lý bằng
phương pháp chôn lấp. Đây cũng chính là nguồn sinh ra một loại nước thải có thành
phần rất phức tạp và nguy hiểm cho môi trường cũng như con người được gọi là
nước rác.

Do không được phân loại đầu nguồn nên nước rác sinh ra từ các bãi tập trung
có thành phần rất phức tạp và khó xử lý. Trên thực tế đã có nhiều nghiên cứu nhằm
từng bước hoàn thiện công nghệ xử lý nước rác. Chính vì vậy việc xử lý nước rác là
hết sức quan trọng, nhằm giảm thiểu các tác động xấu đến môi trường và sức khỏe
con người. Vì vậy, việc thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ
thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp Ozon và UV”. Hy vọng nếu thành công kết quả
sẽ mang lại triển vọng cho quá trình xử lý nước rác, nhằm góp phần vào sự phát
triển của đất nước và làm môi trường ngày càng trong lành hơn.
2. Mục tiêu của đề tài
- Nghiên cứu ảnh hưởng của Ozon đến quá trình xử lý nước rác
1


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình xử lý nước rỉ rác bằng kỹ thuật
oxy hóa nâng cao kết hợp O3/UV để tiếp cận cho quá trình xử lý nước rác.
3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu:
Nước rác ở bãi rác Nam Sơn – Sóc Sơn - Hà Nội
Phạm vị nghiên cứu: Nghiên cứu trong phạm vi phòng thí nghiệm.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học: Đề tài nghiên cứu là cơ sở đưa ra đề xuất mới cho việc
lựa chọn phương pháp xử lý hiệu quả đối với nước rỉ rác chứa các hợp chất hữu cơ
khó phân hủy trong thành phần của nước thải.
- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Từ kết quả nghiên cứu có thể đề xuất được các
quy trình và phương pháp thích hợp để xử lý triệt để nước rỉ rác trước khi thải ra
môi trường.

2


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan chung về nước rác
1.1.1. Ô nhiễm nước rỉ rác và sự cần thiết phải xử lý
1.1.1.1. Khối lượng rác thải ở các đô thị lớn
Cùng với việc dân số ở các thành phố tăng nhanh và mức sống của người dân
ngày càng được nâng cao, khối lượng chất thải rắn tại các đô thị Việt Nam cũng
tăng lên nhanh chóng. Ở Hà Nội, lượng rác thu được bình quân (2004) đã lên tới ~
1700 – 1800 tấn/ngày (tương đương ~ 90% tổng số rác phát sinh hàng ngày), với
tăng mức trưởng 7,5% hàng năm. Còn ở Thành phố Hồ Chí Minh con số này đã lên
tới ~ 5000 tấn/ngày.
Theo dự báo của sở giao thông công chánh Thành phố Hồ Chí Minh (2000),
khối lượng rác bình quân tăng trưởng với tỷ lệ 8% hàng năm và đến năm 2010 sẽ
đạt con số ~ 7300 tấn/ ngày (chưa kể rác xây dựng).
1.1.1.2. Thành phần rác thải
Cho đến nay ở các đô thị Việt Nam nói chung và Thành phố Hồ Chí Minh
nói riêng, chất thải rắn sinh hoạt và sản xuất chưa được phân loại, thu gom và xử lý
riêng biệt.
Kết quả phân tích tổng hợp các đặc trưng kỹ thuật rác tại Thành phố Hồ Chí
Minh theo không gian, thời gian, nguồn phát thải thực hiện năm 2003, được trình
bày ở bảng 1.1, cho thấy thành phần hữu cơ rất cao (> 70%). Thành phần chất dẻo
đứng hàng thứ hai, giấy đứng hàng thứ ba và thứ tư là xà bần, tro…
Chất dẻo trong rác thương mại có tỷ lệ lớn nhất, trong đó bao nylon chiếm
phần lớn. Giấy và tạp chí chiếm tỷ trọng lớn thứ hai trong rác thương mại, trong đó
chủ yếu là giấy loại, kể đến là khăn giấy vệ sinh và bìa carton.

Độ ẩm của rác cao (> 40%) và nhiệt trị thu gom thấp (< 8MJ/kg, nhiệt trị quy
ước là khả thi đối với giải pháp thiêu đốt rác). Tỷ lệ các chất cháy được, với nhiệt trị
thu gom tương đối cao (11 – 14 MJ/kg), chỉ ở mức 20 – 23%.
Tỷ lệ các chất có thể tái chế thành phân bón rất cao, trên 60% giá trị ghi nhận
đc từ 68% - 98% tại 50% số mẫu phân tích. Tỷ trọng các chất có thể tái chế cũng
3


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

khá cao, chiếm khoảng 20%, con số này chưa kể lượng các chất có thể tái chế được
loại khỏi rác trước đó.
Kích thước hạt của rác phần lớn nhỏ hơn 200 mm, trong đó hầu hết các chất
thải nguy hại tiềm tàng, kim loại và 30% lượng hữu cơ có kích thước nhỏ hơn 100
mm (TM Chí et al, 2003).
1.1.1.3. Phương thức thu gom và xử lý
Tại Việt Nam cho đến nay tất cả các nguồn chất thải rắn đô thị đều được thu
gom chưa qua phân loại và chôn lấp tại những địa điểm thường nằm rất gần các khu
dân cư hoặc khu vực canh tác của nông dân. Các bãi rác Sóc Sơn, Kiêu Kỵ,…ở Hà
Nội, bãi rác Đông Thạnh, Gò Cát, hoặc bãi rác Phước Hiệp (Tam Tân) ở Thành phố
Hồ Chí Minh, bãi rác Tân Phong (Trảng Dài) ở Biên Hòa… đều là những ví dụ điển
hình cho nhận xét trên.
Trong các phương thức xử lý rác thải sinh hoạt, chôn lấp là phương thưc đơn
giản, rẻ tiền hơn cả, vì thế ngay ở các nước phát triển như Mỹ, Anh, Nhật… chôn
lấp rác cũng vẫn còn là một phương thức xử lý rác tương đối phổ biến, lượng rác
được chôn lấp chiếm tới hơn 60% tổng số rác thu gom được (EPA, 1999, WatsonCraik, 2002). Ưu diểm của phương thức chôn lấp rác là suất đầu tư thấp. Mặt trái
của các bãi chôn lấp rác là chúng gây ra nhiều vấn đề môi trường nghiêm trọng như
mùi hôi thối trên diện rộng, ô nhiễm nước mặt và nước ngầm, ô nhiễm đất, ảnh
hưởng xấu đến cảnh quan môi trường, đôi khi có thể dẫn đến dịch bệnh, nếu sự các

ly vệ sinh thiếu đảm bảo.
Các dự án xây dựng bãi chôn lấp rác hợp vệ sinh, sử dụng vật liệu chống
thấm đạt tiêu chuẩn, có hệ thống thu gom và xử lý nước rò rỉ, thu gom và đốt khí
biogas… ở khu vực phía Nam nói chung và Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng, cho
đến tháng 10/2001, mới chỉ ở giai đoạn xây dựng dự án hoặc thiết kế, sau khi đi vào
hoạt động thực sự (2013), vẫn cho thấy nhiều vấn đề kỹ thuật, kể cả thu gom và đặc
biệt là xử lý nước rỉ rác chưa được giải quyết tốt.

Bảng 1.1.Tổng hợp kết quả thành phần rác Thành phố Hồ Chí Minh
2003 (thể hiện đặc trưng theo không gian).
4


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

TT

Thành phần

Nội thành
x3 (%)

1

Quận mới
F4 (%)

x (%)

Ngoại thành

Bãi rác

F (%) x (%)

F (%) x (%)

5,04 ± 2,55

10,63 ± 8,43

Điểm tập kết rác
F (%) x (%)

1,91 ± 0,46

F (%)

Giấy

8,35 ± 2,04

5,62 ± 1,06

Giấy loại trừ báo và tạp chí

3,82 ± 1.43

93,10

1,98 ± 1,61

100,00

3,08 ± 13,86

66,67

0,25 ± 0,16

71,88

1,54 ± 0,72

89,66

Báo

0,52 ± 0,33

44,83

0,5 ± 0,75

62,50

0,48 ± 2,15

66,67

0,26 ± 0,08

87,50

0,62 ± 0,18

68,97

khác

0,15 ± 0,3

13,79

0,12

33,33

0,03 ± 0,1

15,63

0,52 ± 0,21

13,79

Giấy bìa ko có lớp gợn sóng

0,74 ± 0,57

43,10

0,34 ± 0,52

50,00

0,51

33,33

0,12 ± 0,19

34,38

0,69 ± 0,19

65,52

Giấy bìa có lớp dợn sóng

1,17 ± 0,92

43,10

0,06

12,50

0,2 ± 0.18

46,88

2,07 ± 3,45

17,24

lỏng hoặc có nhiều lớp

0,23 ± 0,16

43,10

0,13 ± 0,18

50,00

0,07

33,33

0,3 ± 0,14

84,38

0,45 ± 0,27

68,97

Khăn giấy và giấy vệ sinh

1,93 ± 0,7

70,69

2,04 ± 1,19

87,50

6,37 ± 6,51

100,00

0,75 ± 0,34

87,50

2,79 ± 0,91

93,10

Tạp chí và các loại có in ấn

Giấy bìa dùng để đựng chất

2

Chất dẻo

15,16 ± 1,97

13.56 ± 3,92

15,23 ± 7,23

PET

0,67 ± 0,23

81,03

0,4 ± 0,41

87,50

HDPE

0,07 ± 0,17

17,24

0,06 ± 0,55

25,00

LDPE

0,04

1,72

PVC

0,34 ± 0,44

32,76

0,73 ± 2,9

14,91 ±1,7
66,67

0,03 ± 0,02

14,1 ± 1,78
46,88

0,56 ± 0,24

62,07

0,00

0,21 ± 0,06

17,24

0,00
0.04± 0,1

37,50

0,09

33,33

0,00
13,01 ±

0,23 ± 0,08

48,28

12,31 ±

Nylon

12,68 ± 1,66

100,00

12,66 ± 3,53

100,00

13,94 ± 7,52

100,00

Hộp xốp

1,31 ± 0,33

98,28

0,38 ± 0,27

100,00

0,31 ± 0,44

100,00

0,75 ± 0,26

93,75

0,92 ± 0,36

100,00

Đa thành phần

0,26 ± 0,31

25,8

0.02 ± 0,21

25,00

0,15

33,33

1,02 ± 0,71

90,63

0,69 ± 0,57

51,72

5

1,64

0,00

100,00

1,55

100,00


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

3

Hữu cơ
Xác gia súc gia cầm

72,53 ± 4,26

79,25 ± 6,18

0,04

1,72

11,62 ± 6,89

46,55

71,66 ± 7,92

81,18 ±

78,66 ±

2,38

2,43
0,00

0,00

Chất thải từ quá trình làm

vườn: lá cây, cỏ và các chất

6,34 ± 8,42

62,50

13,05 ± 75,73

66,67

7,66 ± 3,46

71,88

9,44 ± 4,39

48,28

thải khác từ quá trình cắt tỉa
65,91 ±
Thực phẩm

57,5 ± 6,18

96,55

0,39 ± 12,03

3,45

0,00

0,00

Phế thải từ các nông sản

0,04 ± 1,27

3,45

0,00

0,00

Vải và các sản phẩm dệt, may

2,17 ± 0,68

93,10

1,52 ± 0,71

100,00

4,29 ± 5,49

100,00

4,58 ± 1,93

96,88

3,67 ± 1,46

100,00

0,25 ± 0,25

32,76

0,13 ± 0,21

50,00

0,43 ± 1,81

66,67

2,1 ± 1,87

81,25

0,3 ± 0,06

44,83

Da

0,23 ± 0,24

31,03

0,13 ± 0,2

50,00

0,35 ±1,37

66,67

0,96 ± 1,83

53,13

0,33 ± 0,07

55,17

Gỗ

0,54 ± 0,25

72,41

0,61 ±0,57

100,00

0,24 ± 0,07

100,00

1,14 ± 0,93

84,38

0,53 ± 0,37

72,41

Kim loại đen

0,49 ± 0,18

Sắt (nút chai)

0,24 ± 0,13

75,56

0,1 ± 0,19

80,00

0,03 ± 0,2

66,67

0,1 ± 0,13

51,72

0,24 ± 0,08

65,22

Bao bì thiếc

0,28 ± 0,15

66,67

0,03 ± 0,27

40,00

0,32 ± 0,35

100,00

0,1 ± 0,07

65,52

0,43 ± 0,13

65,22

Kim loại màu

0,16 ± 0,19

Kim loại màu

0,03 ± 0,36

29,41

Bao bì nhôm

0,12 ± 0,18

82,35

Thủy tinh

0,44 ± 0,19

Chai thủy tinh có thể tái chế

0,08 ± 0,62

8,57

Chai thủy tinh trong

0,19 ± 0,25

40,00

Phân gia xúc gia cầm

70,52 ± 7,93

100,00

53,36 ± 20,15

100,00

3,64

69,74 ±
100,00

3,67

100,00

Săm nốp và các sản phẩm cao
su

4

5

6

0,13 ± 0,15

0,35 ± 0,28

0,03 ± 0,25
0,03 ±0,25

0,1 ± 0,38
100,00

0,41 ± 0,31
0,19 ± 0,51

0,17 ± 0,06

0,1 =- 0,38

0,01 ±0,02
100,00

1,25 ± 1,87
50,00

6

0,84 ± 3,28

0,43 ±0,09

0,23 ± 0,12

0 ± 0,01

70,00

0,01 ± 0,03

50,00

0,23 ± 0,14
66,67

0,00
0,25 ± 0,12

93,33

0,87 ± 0,26

0,03 ±0,16

17,65

0,03 ± 0,15

23,53

0,00
0,78 ± 0,25

66,67

Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

7

Chai thủy tinh màu

0,23 ± 0,17

62,68

0,17 ± 0,57

50,00

Kính

0,06 ± 0,36

11,43

0,05

16,67

Xà bần

1,4 ± 1,61

Gạch ngói

0,41 ± 0,64

36,67

0,78 ±2,89

42,86

Bê tông

0,05 ± 1,3

6,67

0,05

0,04

3,33

1,02 ± 1,93

70,00

Đất

1,4 ± 1,36

0,42 ± 1,8

66,67

0,72 ± 1,07
0,33

0,16 ± 0,17

64,71

0,45 ± 0,21

53,33

0,00

0,53 ± 0,28

20,00

1,5 ± 1,33
33,33

1,15 ± 0,43

0,58 ± 0,86

80,95

0,76 ± 0,34

33,33

14,29

0,09 ± 0,35

19,05

0,3 ± 2,79

28,57

0,81 ± 2,83

23,81

1,39 ± 0,98

16,67

0,27 ± 3,06

28,57

0,06 ± 1,17

9,52

0,96 ±0,36

66,67

5,56

Thạch cao và các sản phầm
dùng trong xây dựng khác
8

Khác, nguy hại tiềm tang

0,13 ± 0,1

0,19 ± 0,17

0,39 ± 0,13

100,00

0,11 ± 0,68

0,09 ± 0,07

0,15 ± 0,06

Các chất thải nguy hại dùng
trong gia đình

0,11 ± 0,12

71,43

0,04

3,57

0,05 ± 0,18

32,14

Chất thải công nghiệp

0,04

3,57

Khác

0,04

3,57

Tro
Chất thải y tế

0,13 ± 0,13
0,07 ± 0,15

83,33

0,11 ±0,68

50,00

100,00

0,03 ± 0,02

78,95

0,01

5,26

0,04 ± 0,13

31,58

0,02

5,26

0,00

0,00

0,00

121,68 ±

9

Tổng khối lượng

10

Lượng nước tự do (kg)

11

Tỷ trọng (kg/m3)

12

Độ ẩm (%)

3,59

123,27 ±6,93

123 ± 3

5,85 ± 1,16

3,96 ± 3,56

7,57 ± 11,9

10,7 ± 2,9

287,95 ±

318,32 ±

0,12 ± 0,1

1,71
5,53 ± 1,85
327,21

36,81

271,91±130,92

301 ± 8

±17,65

49,9 ± 2,38

50,05 ± 7,87

42,74 ±8,31

48 ± 1,8

48,9 ± 3,24

Nhiệt trị thu gom của chất cháy
13

được [LHV] (kcal/kg)

1864 ± 121

1841 ± 301

2045 ± 482

2183 ± 107

2122 ± 130

14

Tỷ trọng chất cháy đc (%)

3415 ± 275

3311 ± 771

3277 ± 4260

4642 ± 229

4636 ± 321

7

85,00

0,00

122,54 ±
120,9 ± 5,39

18,88

0,14 ± 0,06

20,00


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010
23,05 ±
15

Tỷ trọng chất có thể tái chế (%)

25,34 ±3,54

19,94 ± 4,9

29,43 ± 12,71

23,1 ±2,9

Tỷ trọng chất có thể làm phân
16

rác (%)

2,78
17,29 ±

20,11 ± 2,72

16,51 ± 4,45

18,82 ± 11,58

17,8 ±2,3

69,43 ± 4,33

76,85 ± 6,18

66,41 ± 12,71

73,6 ± 3,3

2,03

Nhiệt trị thu gom của chất cháy
17

được [LHV] (kcal/kg)

(Nguồn: VITTEP, 2003)
Chú thích:

3 x: Tỷ lệ % của thành phần trong rác;
4 F: Tần suất phát hiện của thành phần rác

8

74,3 ± 2,92


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

1.1.2. Đặc trưng nước rỉ rác
1.1.2.1. Các đặc trưng hóa lý của nước rỉ bãi rác
Thành phần ô nhiễm trong nước rỉ bãi rác rất đa dạng, bao gồm các chất rắn
lơ lửng, các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy hóa học, các hợp chất hữu cơ khó phân
hủy sinh học, các chất dinh dưỡng (N, P) và các kim loại nặng. Các đặc trưng của
nước rỉ bãi rác ở các nước phát triển được liệt kê trong bảng 1.2 dưới đây.

Bảng 1.2. Đặc trưng nước rỉ từ bãi rác
TT

Thông số (mg/l)

Số mẫu
kiểm tra
6

Giá trị
trung bình
5,6

Sai số

1

pH

2

COD

11

22.850

1.445

3

BOD

11

16.120

1.940

4

Tổng nito Kjeldahl (TKN)

10

490

100

5

NH4 - N

11

370

18

6

Tổng Phốt phát

10

9,1

3,5

7

PO4 - P

11

0,45

0,54

8

Tổng chất rắn

11

15.730

950

9

Tổng chất rắn hòa tan

11

15.300

1.100

10

Tổng chất rắn bay hơi

2

6.190

-

11

Tổng axit bay hơi

2

10.100

-

12

Canxi

9

1.740

105

13

Độ kiềm

11

3.850

360

14

SO42 -

11

830

70

15

Độ cứng

11

5.420

305

16

Các kim loại

17

Sắt

10

940

100

18

Kẽm

10

68

7,8

19

Nicken

10

0,48

0,15

20

Mangan

10

59

5,8

9

0,13


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

(Nguồn: Tchobanoglous,1993)
Ngoài ra, do trong rác thải sinh hoạt được chôn lấp có chứa nhiều phế thải
hàng công nghiệp dùng trong sinh hoạt như các loại:
 Ác qui gia dụng, pin tiểu
 Các dụng cụ chiếu sáng dùng điện
 Sơn
 Cặp nhiệt độ y tế
 Các sản phẩm điện tử
 Các chất tạo màu (pigments) …
Và vật dụng có chứa kim loại nặng khác (EPA, 1999), trong nước rỉ rác
thường chứa một hàm lượng các nguyên tố như Cd, Cr, Pb, Zn, Cu, Hg, As… nhất

định, đôi khi khá cao tùy thuộc vào nhiều yếu tố như nguồn rác, thời gian chôn lấp,
kể cả độ sâu của bãi chôn lấp, như trình bày trong bảng 1.3 dưới đây:

Bảng 1.3. Thành phần nước rỉ rác thu đc từ ba độ sâu khác nhau kể
từ lớp phủ bề mặt tại giếng khoan thử nghiệm
TT

Chỉ tiêu

Đơn vị

mS/m

Dung sai phép

Độ sâu

đo (%)

2m

6m

9m

315

541

701

5

7,0

7,3

7,3

0,2

1

Độ dẫn điện, 250C

2

pH

3

Cl-

mg/l

83

390

600

5

4

NO3-N

mg/l

0,79

0,61

0,82

5 – 10

5

NH4-N

mg/l

150

450

540

5 – 15

6

Tổng N

mg/l

180

610

950

5 – 14

7

Fe

mg/l

150

130

350

5 – 10

8

Mn

mg/l

2,3

2,9

9,9

2 – 10

9

Tổng S

mg/l

15

27

70

-

10

COD

mg/l

5.700

4.200

9.400

5 – 10

10


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

TT

Chỉ tiêu

Dung sai phép

Độ sâu

Đơn vị

đo (%)

2m

6m

9m

11

BOD

mg/l

290

180

1.900

10

12

Tổng P

mg/l

25

24

19

7–9

13

B

mg/l

1,4

1,0

2,4

2–5

14

Al

mg/l

120

85

77

2 – 10

15

Cd

mg/l

0,096

0,019

0,024

5 – 25

16

Cu

mg/l

0,49

0,75

0,43

2–5

17

Co

mg/l

0,058

0,89

0,098

2 –5

18

Cr

mg/l

0,16

0,36

0,26

2–5

19

Ni

mg/l

0,13

0,27

0,14

2–5

20

Pb

mg/l

1,7

2,8

1,4

2 – 10

21

Zn

mg/l

65

8,1

10

2–5

22

Hg

µg/l

0,75

4,6

10

7 – 10

23

As

µg/l

42

< 0,2

<0,2

-

(Nguồn: W. Hogland et al, 2000)
Các số liệu thu thập tại các bãi chôn lấp tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh
trong vòng ~10 năm lại đây cũng cho thấy mức độ ô nhiễm đặc biệt cao của nước rỉ
bãi rác.

Bảng 1.4. Đặc trưng của nước rỉ từ bãi rác Đông Thạnh (1996)
TT

Thông số

Đơnvị

mẫu 1

mẫu 2

mẫu 3

mẫu 4

7,20

5,60

5,60

5,90

1

pH

2

Tổng chất rắn hòa tan

mg/l

7.980

5.860

9.900

11.800

3

Chất rắn lơ lửng

mg/l

13.538

1.252

7.892

2.342

4

Độ kiềm (CaCO3)

mg/l

5.000

7.800

10.700

15.625

5

Độ cứng (CaCO3)

mg/l

1.980

2.780

2.440

16.500

6

Canxi

mg/l

762

890

680

6.012

11


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

TT

Thông số

Đơnvị

mẫu 1

mẫu 2

mẫu 3

mẫu 4

7

Mg

mg/l

91

136

264

365

8

Tổng Fe

mg/l

3

60

230

130

9

SO42-

mg/l

Vết

Vết

Vết

187

10

Cl-

mg/l

2.950

1.930

2.000

2.530

11

Nito hữu cơ

mg/l

129

46

130

244

12

NH4 - N

mg/l

885

213

212

880

13

BOD

mg/l

5.600

13.800

27.200

27.800

14

COD

mg/l

7.370

18.400

38.300

43.500

15

Các kim loại nặng

-

-

-

-

-

(Nguồn: CEFINEA, 1996)
Chú thích: Các mẫu được đánh số theo các hồ chứa nước rỉ rác tại Bãi chôn
lấp Đông Thạnh.
Cho đến hiện nay chưa có nghiên cứu chuyên biệt nào về hàm lượng các kim
loại nặng trong nước rỉ bãi rác được công bố.
Theo PN Hồ và ctv (2003), hàm lượng của các kim loại nặng như Hg, As,
Pb, Ni, Fe, Mn, trong mẫu rác lấy tại các lô khác nhau ở các độ sâu khác nhau, từ
1m đến 3m, tại bãi rác đã đóng cửa Cầu Cương, Thành phố Hải Dương ở mức rất
cao, như trình bày trong bảng 1.5 dưới đây.

Bảng 1.5. Hàm lượng kim loại nặng trong rác thải tại bãi chôn lấp
Cầu Cương, Thành phố Hải Dương
Mẫu

Độ sâu

Hg

As

Pb

Ni

Fe

Mn

số

(m)

mg/kg

mg/kg

mg/kg

mg/kg

mg/kg

mg/kg

1

1

1,563

1,246

16,814

8,124

2427,3

142,6

2

2

1,942

1,823

18,144

9,262

2926,5

187,6

3

3

1,675

2,876

31,122

10,321

2874,6

176,3

4

1

1,257

1,453

21,426

12,781

2467,8

219,6

5

2

2,146

1,867

32,141

16,753

3123,8

314,7

12


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

Mẫu

Độ sâu

Hg

As

Pb

Ni

Fe

Mn

số

(m)

mg/kg

mg/kg

mg/kg

mg/kg

mg/kg

mg/kg

6

3

1,752

3,124

26,824

11,875

3216,4

216,8

7

1

1,752

2,018

28,213

13,974

2863,5

238,9

8

2

2,203

2,146

21,765

16,498

3123,8

302,8

9

3

2,203

2,983

27,543

22,184

3624,3

287,5

10

1

1,452

1,687

32,123

18,276

2831,4

287,4

11

2

2,021

1,849

36,128

23,341

3034,3

182,4

12

3

2,141

2,167

31,446

19,947

2978,3

194,6

13

1

1,520

1,586

58,423

25,987

2711,4

124,3

14

2

2,181

1,902

62,176

19,843

2991,9

187,4

15

3

1,986

3,012

53,735

22,657

3143,8

98,6

16

1

1,789

1,562

21,654

17,864

3072,8

1985,2

17

2

2,323

1,846

30,043

21,678

3215,4

219,2

18

3

1,675

2,362

35,495

33,285

3725,4

277,6

19

1

1,831

1,166

27,832

19,078

2973,1

203,5

20

2

2,493

1,843

28,465

21,954

3562,1

376,6

21

3

2,134

2,768

32,745

22,647

4124,2

108,4

22

1

1,765

0,995

23,213

12,121

3421,6

188,9

23

2

1,894

1,304

28,153

21,035

2986,7

212,7

24

3

1,654

1,049

32,945

31,845

3111,7

236,9

25

1

2,078

2,412

31,032

52,126

3187,9

301,8

26

2

1,864

0,764

23,985

21,736

3218,7

287,3

27

3

1,736

0,682

31,987

32,343

2986,6

332,8

28

1

2,761

1,466

54,17

11,975

2867,6

234,6

29

2

1,025

2,317

19,867

24,568

2654,8

178,9

30

3

1,007

3,341

21,785

27,128

2865,4

216,8

(Nguồn: PN Hồ, 2003)

13


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

Kết quả lấy mẫu và phân tích cho thấy nước mặt, nước giếng khơi và nước
giếng khoan ở các khu vực lân cận bãi rác này bị ô nhiễm nặng. Không những các
chỉ tiêu như độ đục, COD, coliform, mà hàm lượng các kim loại nặng như Hg, As,
Pb, Cu, Ni, Fe, Mn đều vượt xa tiêu chuẩn nguồn nước sinh hoạt.
Cần lưu ý rằng cho đến thời điểm cuối năm 2004, Việt Nam nói chung và
khu vực phía Nam rói riêng chưa có phương tiện (nhà máy xử lý hay bãi chôn lấp)
nào dành riêng cho chất thải công nghiệp và chất thải nguy hại. Thực tế cho thấy
các loại chất thải này có mặt ở các bãi rác với tỷ lệ khá cao (VITTEP, 2003).
Theo một số kết quả phân tích của một số cơ quan nghiên cứu tại Thành phố
Hồ Chí Minh gần đây, một số kim loại nặng hiện diện trong nước rỉ rác ở hàm
lượng vượt xa tiêu chuẩn, như trình bày trong Bảng 1.6 dưới đây.

Bảng 1.6. Đặc trưng của nước rỉ từ bãi rác Đông Thạnh (2001)
TT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Kết quả
Nước rò rỉ

Hồ 1

Hồ 2

7,3

7,9

8,2

1

pH

2

BOD5(20oC)

mgO2/l

32.386

11.221

5.735

3

COD

mgO2/l

34.505

12.580

6.979

4

SS

mg/l

5.700

212

169

5

Asen

mg/l

0,026

0,020

0,022

6

Cadmi

mg/l

0,220

0,02

0,0

7

Chì

mg/l

0,400

0,160

0,200

8

Crom tổng

mg/l

0,05

0,05

0,00

9

Dầu tổng

mg/l

606

465

55

10

Đồng

mg/l

7,6

1,8

1,4

11

Kẽm

mg/l

5,2

4,8

4,4

12

Mangan

mg/l

7,54

0,70

0,56

13

Niken

mg/l

1,72

1,08

0,66

14

Tổng phosphate

mg/l

19,5

7,0

4,7

14

Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

TT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Kết quả
Nước rò rỉ

Hồ 1

Hồ 2

15

Sắt

mg/l

303

132

64

16

Tetrachlorethylen

mg/l

0

0

0

17

Thiếc

mg/l

4,77

2,29

2,49

18

Thủy ngân

mg/l

0,093

0,028

0,042

19

Tổng nitơ

mg/l

1.960

974

594

20

Trichlor ethylen

mg/l

0

0

0

21

N-NH3

mg/l

1.764

873,6

515,2

22

Florur

mg/l

0,1

0

0

23

Phenol

mg/l

15,15

0,66

0,318

24

Sulphur

mg/l

10

0,8

0,6

25

Xyanua

mg/l

1,3

0

0

26

Tổng phóng xạ (α)

mg/l

0

0

0

27

Tổng phóng xạ (β)

mg/l

0

0

0

28

Coliform

406*103

-

2,4*106

29

Chất hoạt động bề mặt

0,34

0,24

0,168

MNP/100
ml
mg/l

(Nguồn: CENTEMA, 2001)
Các thành phần nước rỉ rác có thể biến động rất mạnh, tùy thuộc vào tuổi bãi
rác, thời gian lấy mẫu – mùa mưa hay mùa khô, và theo những xu hướng khác nhau.
Vì vậy, việc khảo sát các đặc trưng của nước rỉ rác tại các bãi chôn lấp suốt một
thời gian dài, ngay từ khi chúng mới đi vào hoạt động, có thể cung cấp những thông
tin quan trọng làm cơ sở để chọn lựa công nghệ xử lý phù hợp.
Chẳng hạn, kết quả khảo sát nước rỉ rác tại Bãi chôn lấp Gò Cát, bắt đầu hoạt
động từ cuối tháng 1/2002, trong khoảng thời gian từ khoảng tháng 5/2002 đến
tháng 9/2002, trình bày tại bảng 1.7, cho thấy cường độ ô nhiễm hữu cơ của nước rỉ
rác vào mùa mưa thấp hơn mùa khô đến ~40%, mặc dù tỷ lệ BOD/COD không dao
động nhiều. Trong quá trình phân hủy kỵ khí, kéo dài trong vòng hơn 5 tháng,

15

Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

cường độ ô nhiễm hữu cơ giảm từ ~39.500 mg/l xuống chỉ còn ~1.500 mg/l. Kèm
theo đó, pH cũng tăng nhanh và hàm lượng một số nguyên tố như Ca, Fe giảm rất
mạnh. Với thời gian, hàm lượng NH4-N trong nước rỉ rác tăng lên rất đáng kể
(NTViệt, 2002).

Bảng 1.7. Thành phần nước rỉ rác tại Bãi chôn lấp Gò Cát ở các
mùa
khác nhau
TT

Chỉ tiêu

Nước rỉ rác

Nước rỉ rác

Nước rỉ rác

Mùa khô

Mùa mưa

Rác cũ

4,8 – 6,2

6,50 – 6,92

7,81 – 7,89

mg/l

7.300 – 12.200

5.011 – 6.420

6.040 – 9.145

mgCaCO3/l

5.833 – 9.667

1.840 – 4.250

1.260 – 1.720

mg/l

1.760 – 4.311

896 – 1.320

235

Đơn vị

1

pH

2

TDS

3

Độ cứng tổng

4

SS

5

COD

mgO2/l

39.614 – 59.750

6.621 – 31.950

1.186 – 1.436

6

VFA

mg/l

21.878 – 25.182

2.822

26

7

BOD

mgO2/l

30.000 – 48.000

4.554 – 25.130

200

8

Tổng Phospho

mg/l

55,8 – 89,6

13,3

6,4 – 10,1

9

Tổng Nitơ

mg/l

974 – 1.165

484.4

918,6

10

SO42-

mg/l

1.400 – 1.590

-

14

11

Cl-

mg/l

3.960 – 4.100

1.075

2.450 – 2.697

12

Ca2+

mg/l

1.670 – 2.739

465

60 – 80

13

Mg2+

mg/l

404 – 687

165

297 – 381

14

Pb

mg/l

0,32 – 1,90

-

-

15

Cd

mg/l

0,02 – 0,1

-

-

16

Zn

mg/l

93,0 – 202,1

-

-

17

Al

mg/l

0,04 – 0,5

-

-

18

Mn

mg/l

14,50 – 32,17

-

-

19

Ni

mg/l

2,21 – 8,02

-

-

20

Cr tổng

mg/l

0,04 – 0,05

-

-

21

Cu

mg/l

3,50 – 4,00

-

-

16


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

TT
22

Chỉ tiêu
Fe tổng

Đơn vị
mg/l

Nước rỉ rác

Nước rỉ rác

Nước rỉ rác

Mùa khô

Mùa mưa

Rác cũ

204 – 208

46,8

4,5

(Nguồn: NTViệt, 2002)
Ngoài ra, thiết kế và thực tế vận hành của các bãi rác cũng có những ảnh
hưởng quan trọng đến đặc trưng của nước rỉ rác. Chẳng hạn mặc dù các bãi chôn
lấp Gò Cát và Phước Hiệp (Tam Tân), Thành phố Hồ Chí Minh đều xử lý một
nguồn rác thải, vào cùng một thời điểm, nhưng do có độ sâu của bãi chôn lấp lớn
hơn và có quay vòng nước rỉ rác (không phải do thiết kế ban đầu mà chỉ là giải pháp
tình thế khi hệ thống xử lý nước rỉ rác chưa đủ ổn định và hiệu quả để có thể đáp
ứng được lưu lượng nước rỉ rác phát sinh hàng ngày), quá trình phân hủy hữu cơ ở
bãi chôn lấp Phước Hiệp diễn ra tương đối nhanh, chỉ trong vòng 5 – 6 tháng kể từ
khi bãi chôn lấp đi vào vận hành, như có thể thấy khi so sánh các số liệu quan trắc
tại hai Bãi chôn lấp nói trên được trình bày trong Bảng 1.8.
Nói chung, ở giai đoạn đầu, quá trình axit hóa chiếm ưu thế, dẫn đến pH
thấp, tính hòa tan cao, kết quả là các chỉ số hàm lượng COD, BOD, Ca2+, SO42-, các
ion kim loại nặng đều có xu hướng cao hơn hẳn so với một thời gian sau, khoảng 6
– 12 tháng, khi quá trình metan hóa cân bằng với quá trình axit hóa, và các thông số
nêu trên đều có xu hướng biến thiên ngược lại: pH và NH4-N tăng, còn COD, BOD,
Ca2+, SO42- , và các ion kim loại nặng giảm đi rõ rệt.

Bảng 1.8. Thành phần nước rỉ rác tại Bãi chôn lấp Gò Cát và Phước
Hiệp
Đơn
TT
Chỉ tiêu
vị
1 pH
mg/l
2 SS
mg/l
3 TDS
mg/l
4 COD
mg/l
5 BOD
mg/l
Tổng
N mg/l
6
(Kjeldahl)

BCL Gò cát
BCL Phước hiệp
Thời gian lấy mẫu
1/7/03 1/11/03 1/8/04 1/3/03 1/11/03 1/8/04
8,5
8,1
8,1
5,8

7,6
7,5
732
692
2.450
1.520
240
10.520
4.624
7.396 20.400 12.500 15.800
3.700
3.600
4.500 38.000 3.200
5.670
2.600
950
1.920 10.000
900
2.100
1.700

3.200

17

1.300

1.670

1.200

1.700


Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước rác bằng kỹ thuật ôxy hóa nâng cao kết hợp ozon và UV
HVTH: Hoàng Thị Hiền – Cao học CNMT – Khóa 2010

BCL Gò cát
BCL Phước hiệp
Đơn
Thời gian lấy mẫu
TT
Chỉ tiêu
vị
1/7/03 1/11/03 1/8/04 1/3/03 1/11/03 1/8/04
7 NH4-N
mg/l 1.685
2.900
1.250
950
1350
1.370
8 PO4-P
mg/l
13
49
24
56
11
7

29 SO4
mg/l
10
70
65
3,500
30
18
10 Ca
mg/l
300
400
106
3.600
83
195
11 Mg
mg/l
153
54
51
1.080
140
120
12 K
mg/l
698
540
273
13 Na

mg/l
2,000
200
14 Zn
mg/l
0,07
0,03
0,15
0,51
0,07
0,10
15 ΣFe
mg/l
0,4
4,5
2,8
3,2
6,7
16 Mn
mg/l
0,3
0,3
0,9
11,30
1,20
2,13
17 Cd
mg/l < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
0,01
18 Ni

mg/l
0,03
0,03
0,02
< 0,01 < 0,01
<0,01
19 Cr
mg/l
0,05
0,05
0,07
< 0,01
0,11
< 0,01
20 Hg
mg/l < 0,2
< 0,2
KPH
< 0,2
< 0,2
0,05
21 As
mg/l
0,08
0,08
0,056
0,01
KPH
22 Pb
mg/l < 0,01 < 0,01

0,9
0,06
0,05
0,01
23 Cu
mg/l
< 0,01 < 0,01 < 0,01
(Nguồn:VITTEP, 2004)
Với nước rỉ rác già, lấy tại Bãi chôn lấp Đông Thạnh vào tháng 10 năm
2001, tức là khoảng vài tháng trước khi bãi rác này đóng cửa, xu hướng trên vẫn
tiếp tục, nghĩa là hàm lượng Ca2+, SO42-, COD, BOD, các kim loại nặng đều giảm đi
khoảng > 90% so với nước rỉ rác trong giai đoạn 3 – 6 tháng kể từ khi Bãi chôn lấp
đi vào hoạt động, trong khi đó pH ổn định ở mức cao và hàm lượng NH4-N cao hơn
nhiều.

Bảng 1.9. Đặc trưng nước rỉ rác già
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Chỉ tiêu
pH
SS

COD
BOD
TKN
NH4N
SO42Ca2+
Kim loại nặng

Đơn vị
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

18

Giá trị
7,9 – 8,3
300 – 350
2100 – 2400
300 – 400
1150 – 1250
300 – 360
10 – 15
80 – 90
-