nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (constructed wetland) sử dụng cây sậy (phragmites communis)

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Việc khắc phục ô nhiễm do nƣớc rỉ rác gây ở các khu vực chôn lấp, xử lý rác thải là
yêu cầu cấp thiết trong bảo vệ môi trƣờng. Có nhiều phƣơng pháp khác nhau để xử lý
nƣớc rỉ rác, trong đó sử dụng thực vật là phƣơng pháp đơn giản, chi phí thấp, thân
thiện với môi trƣờng .Các hệ thống đất ngập nƣớc nhân tạo đã đƣợc chứng minh là
hiệu quả khi xử lý các loại nƣớc thải trên thê giới. Nhƣng việc áp dụng xử lý cho nƣớc
thải rỉ rác còn hạn chế. Trong nghiên cứu này mô hình đất ngập nƣớc kiến tạo dòng
chảy ngầm theo phƣơng ngang sử dụng cây sậy đƣợc xây dựng để tiến hành khảo sát,
nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý qua các tải trọng hữu cơ 50, 60, 80, 100, 120
kgCOD/ha.ngày. Kết quả quan trắc chất lƣợng nƣớc trƣớc và sau khi xử lý qua mô
hình đất ngập nƣớc kiến tạo với cậy sậy trong 6 tháng vận hành cho thấy hiệu quả xử
lý trung bình của mô hình trên toàn bộ tải trọng khá cao. Sau quá trình phân tích, mô
hình đạt hiệu quả xử lý cao nhất trong các tải 100,120 kgCOD/ha.ngày, đạt QCVN
25:2009/BTNMT và QCVN 40:2011/BTNMT.


ABSTRACT
Overcoming the pollution caused by leachate from landfill and waste disposal areas is
urgent requirement for environmental protection. There are many different methods to
treat leachate, in which the method used plants is simple with low cost,
environmentally and friendly.The constructed wetlands was proved effective and
nowadays it is applied popularty all over the world. But apply for treated leachate
waste water still limited. In this study, I applied contructed wetland (horizontal
subsurface flow system) with phragmites communis to survey, research and appreciate
the effectiveness of treating leachate waste water in some OLRs 50, 60, 80, 100,
120kgCOD/ha.day. The result of the quality of the outlet after 6 month researched
show the average effectiveness high. After research, the most effect is 100, 120
kgCOD/ha.day, achieved QCVN 25:2009/BTNMT and QCVN 40:2011/BTNMT.


Đồ án tốt nghiệp

Nghiên cứu xử lý nước thải rỉ rác chi phí thấp bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử
dụng cây sậy (Phragmites Communis).

MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.................................................................................. vii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1
1.

Đặt vấn đề ..........................................................................................................1

2.

Mục tiêu nghiên cứu ..........................................................................................2

3.

Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................2

4.

Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .....................................................................2

5.

Ý nghĩa của đề tài ..............................................................................................2

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN .......................................................................................... 3
1.1.

TỔNG QUAN VỀ RÁC THẢI VÀ NƢỚC RỈ RÁC ........................................3

1.1.1.

Thành phần rác thải .....................................................................................3

1.1.2.

Thành phần và tính chất nƣớc rỉ rác ............................................................4

1.2.

CÁC TÁC ĐỘNG MÔI TRƢỜNG CỦA NƢỚC RỈ RÁC ...............................4

1.2.1.

Tác động của các chất hữu cơ .....................................................................4

1.2.2.

Tác động của các chất lơ lửng .....................................................................5

1.2.3.

Tác động lên môi trƣờng đất .......................................................................5

1.3.

MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC RỈ RÁC .......................................5

1.3.1.

Phƣơng pháp xử lý cơ học...........................................................................5

1.3.2.

Phƣơng pháp xử lý hóa lý ...........................................................................7

1.3.3.

Phƣơng pháp xử lý hóa học .........................................................................8

1.3.4.

Phƣơng pháp xử lý sinh học ........................................................................8

1.4.

MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC RỈ RÁC TẠI VIỆT NAM ..............14

1.4.1.Hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác tại Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Đa
Phƣớc ......................................................................................................................14
1.4.2.
1.5.

Hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác tại Bãi chôn lấp Gò Cát..................................16

TỔNG QUAN ĐẤT NGẬP NƢỚC KIẾN TẠO ............................................17

1.5.1.

Định nghĩa đất ngập nƣớc kiến tạo ...........................................................17

1.5.2.

Phân loại đất ngập nƣớc kiến tạo ..............................................................18
i

SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước thải rỉ rác chi phí thấp bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử
dụng cây sậy (Phragmites Communis).

1.5.3.

Cơ chế xử lý một số chất ô nhiễm trong đất ngập nƣớc kiến tạo..............22

1.5.4.

Tình hình áp dụng đất ngập nƣớc trong xử lý nƣớc thải ...........................29

1.6. TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI THỰC VẬT TRONG CÔNG TRÌNH ĐẤT
NGẬP NƢỚC ............................................................................................................36
1.6.1.

Một số thực vật đƣợc ứng dụng trong công trình đất ngập nƣớc ..............36

1.6.2.

Đặc tính cây sậy (Phragmites Communis) ................................................39

CHƢƠNG 2 PHƢƠNG PHÁP, MÔ HÌNH VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU ........ 41
2.1. SƠ ĐỒ PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .............................41
2.1.1. Sơ đồ nghiên cứu và nội dung nghiên cứu ..................................................41
2.1.2.

Nội dung ....................................................................................................42

2.1.3.

Địa điểm và thời gian thực hiện ................................................................42

2.2.

MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU ..............................................................................42

2.3.

THIẾT BỊ .........................................................................................................44

2.4.

QUY TRÌNH VẬN HÀNH .............................................................................44

2.5.

PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU ...................................48

2.5.1.

Phƣơng pháp phân tích các chỉ tiêu ..........................................................48

2.5.2.

Phƣơng pháp phân tích kết quả .................................................................49

CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................... 50
3.1. ĐĂC ĐIỂM THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI ĐẦU VÀO ......50
3.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM...................................................................................50
3.3. KẾT QUẢ GIÁ TRỊ THEO DÕI pH ..................................................................53
3.4. KẾT QUẢ GIÁ TRỊ THEO DÕI TSS ................................................................54
3.5. KẾT QUẢ LOẠI BỎ CHẤT HỮU CƠ – COD VÀ BOD5 ................................56
3.6. KẾT QUẢ LOẠI BỎ PHOTPHO .......................................................................59
3.7. KẾT QUẢ LOẠI BỎ NITƠ ................................................................................61
3.8. SO SÁNH HIỆU QUẢ XỬ LÝ VỚI MÔ HÌNH ĐẤT NGẬP NƢỚC KIẾN
TẠO KHÁC ...............................................................................................................63
3.8.1 Hiệu quả xử lý COD ......................................................................................64
3.8.2. Hiệu quả xử lý TP .........................................................................................65
3.9. ĐỀ SUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ ...................................................................... 66
ii
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước thải rỉ rác chi phí thấp bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử

dụng cây sậy (Phragmites Communis).

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 68
KẾT LUẬN ................................................................................................................68
KIẾN NGHỊ ...............................................................................................................68
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 69
PHỤ LỤC .................................................................................................................... 70

iii
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước thải rỉ rác chi phí thấp bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử
dụng cây sậy (Phragmites Communis).

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Song chắn rác. ..................................................................................................6
Hình 1.2 Quá trình phân hủy sinh học kị khí. .................................................................9
Hình 1.3 Bể UASB. .......................................................................................................10
Hình 1.4 Bãi lọc sinh học. .............................................................................................12
Hình 1.5 Quy trình xử lý nƣớc thải trong bể SBR. .......................................................13
Hình 1.6 Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác tại BCL Đa Phƣớc. ..................................15
Hình 1.7 Sơ đồ công nghệ 1 của hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác tại BCL Gò Cát. ..............16
Hình 1.8 Sơ đồ công nghệ 2 của hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác BCL Gò Cát. ...................17
Hình 1.9 Sơ đồ mô hình DNNKT có dòng chảy bề mặt. ..............................................18
Hình 1.10 Sơ đồ đất ngập nuớc kiến tạo chảy ngầm theo chiều ngang (vẽ lại theo
Vymazal, 1997). ............................................................................................................19
Hình 1.11 Sơ đồ đất ngập nƣớc kiến tạo chảy ngầm theo chiều đứng (vẽ lại theo

Cooper, 1996). ...............................................................................................................20
Hình 1.12 Các quá trình loại bỏ chất ô nhiễm trong công trình đất ngập nƣớc. ...........22
Hình 1.13 Đƣờng đi của quá trình chuyển hóa nitrogen từ rễ thực vật trong đất ngập
nƣớc ...............................................................................................................................25
Hình 1.14 Cơ chế loại bỏ photpho trong đất ngập nƣớc. ..............................................27
Hình 1.15 Cây sậy. ........................................................................................................40
Hình 2.1 Bản vẽ chi tiết mô hình đất ngập nƣớc kiến tạo. ............................................43
Hình 2.2 Bản vẽ bố trí sơ đồ hoạt động mô hình đất ngập nƣớc quy mô PTN .............44
Hình 2.3 Mô hình thí nghiêm đất ngập nƣớc kiến tạo sử dụng cây sậy quy mô PTN sau
khi lắp đặt. .....................................................................................................................46
Hình 2.4 Cây sậy trồng trong mô hình. .........................................................................46
Hình 3.1 Biến thiên giá trị pH đầu vào và đầu ra của mô hình. ....................................53
Hình 3.2 Biến thiên và hiệu suất xử lý TSS của mô hình qua các tải trọng. .................54
Hình 3.3 Biến thiên nồng độ trung bình và hiệu suất xử lý TSS của mô hình qua từng
tải trọng. .........................................................................................................................55
Hình 3.4 Biến thiên và hiệu suất xử lý COD của mô hình qua các tải trọng. ...............56
Hình 3.5 Biến thiên và hiệu suất xử lý BOD5 của mô hình qua từng tải trọng. ............57
iv
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước thải rỉ rác chi phí thấp bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử
dụng cây sậy (Phragmites Communis).

Hình 3.6 Biến thiên nồng độ trung bình và hiệu suất xử lý COD của mô hình qua từng
tải trọng. .........................................................................................................................58
Hình 3.7 Biến thiên nồng độ trung bình và hiệu suất xử lý BOD5 của mô hình qua từng
tải trọng. .........................................................................................................................59

Hình 3.8 Biến thiên và hiệu suất xử lý TP của mô hình qua các tải trọng. ...................60
Hình 3.9 Biến thiên nồng độ trung bình và hiệu suất xử lý TP của mô hình qua từng tải
trọng. ..............................................................................................................................61
Hình 3.10 Biến thiên và hiệu quả xử lý T-N của mô hình qua từng tải trọng. ..............62
Hình 3.11 Biến thiên nồng độ trung bình và hiệu suất xử lý T-N của mô hình qua từng
tải trọng. .........................................................................................................................63

v
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần rác thải tại các trạm trung chuyển ................................................3
Bảng 1.2 Thành phần và tính chất nƣớc rỉ rác.................................................................4
Bảng 1.3 Thành phần tính chất nƣớc rỉ rác trƣớc và sau xử lý .....................................14
Bảng 1.4 So sánh ƣu và nhƣợc điểm của các phƣơng pháp đất ngập nƣớc kiến tạo ....21
Bảng 1.5 Một số quá trình loại bỏ chất ô nhiễm xảy ra trong hệ thống DNNKT .........23
Bảng 1.6 Các thông số thiết kế của các mô hình ..........................................................31
Bảng 2.1 Thiết bị của mô hình nghiên cứu ...................................................................44
Bảng 2.2 Thông số nồng độ các chất ô nhiễm vào thô của nƣớc rỉ rác .........................47
Bảng 2.3 Tổng hợp thông số vận hành mô hình nghiên cứu .........................................47
Bảng 2.4 Các phƣơng pháp phân tích mẫu nƣớc...........................................................48
Bảng 3.1 Thông số nồng độ các chất ô nhiễm đầu vào thô của nƣớc rỉ rác ..................50
Bảng 3.2 Tổng hợp kết quả thí nghiệm mô hình đất ngập nƣớc kiến tạo sử dụng cây
sậy ..................................................................................................................................51

Bảng 3.3 Hiệu quả xử lý COD của mô hình đất ngập nƣớc kiến tạo sử dụng cây sậy .64
Bảng 3.4 Hiệu quả xử lý COD của mô hình đất ngập nƣớc kiến tạo sử dụng cây cỏ nến
.......................................................................................................................................64
Bảng 3.5 Hiệu quả xử lý TP của mô hình đất ngập nƣớc kiến tạo sử dụng cây sậy .....65
Bảng 3.6 Hiệu quả xử lý TP của mô hình đất ngập nƣớc kiến tạo sử dụng cây cỏ nến 65

vi
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BOD5

Biological Oxygen Demand (Nhu cầu oxy sinh hóa cho
5 ngày)

BTNMT

Bộ tài nguyên môi trƣờng

BCL

Bãi chôn lấp

COD

Chemical oxygen demand (Nhu cầu oxy hóa học)

CW

Đất ngập nƣớc kiến tạo quy mô PTN có sử dụng cây Cỏ nến

FWS

Free water surface (Dòng chảy mặt)

H-SFS

Horizontal subsurface flow system (Dòng chảy ngầm theo
phƣơng ngang)

NO3- -N

Nitrate Nitrogen ion (Ion nitrat tính theo nitơ)

QCVN

Quy Chuẩn Việt Nam

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TN

Total Nitrogen (Tổng nitơ )

TP

Total Phosphorus (Tổng photpho)

TSS

Total Suspended Solid (Tổng chất rắn lơ lửng)

SBR

Sequence Batch Reactor (Bể phản ứng dạng mẻ)

SCR

Song chắn rác

SFS

Subsurface flow system (Dòng chảy ngầm)

vii
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Cùng với sự phát triển xã hội, đời sống dần đƣợc cải thiên, nhu cầu tiêu dùng
càng tăng lên thì lƣợng rác sinh ra ngày càng lớn, đặt biệt là rác sinh hoạt. Để thu gom
và xử lý hết lƣợng rác khổng lồ đó thì các điểm tập kết rác, các trạm ép rác kín, các bãi
chôn lấp là giải pháp tối ƣu nhất. Tuy nhiên, các trạm ép rác, các bãi chôn lấp tại thành
phố đều đã quá tải. Và sự quá tải đó đã dẫn đến những hậu quả về mặt môi trƣờng,
trong đó đáng lo ngại nhất chính là sự tồn đọng của hàng trăm ngàn mét khối nƣớc rác
đang là nguồn hiểm họa ngầm đối với môi trƣờng.
Hiện nay, phần lớn nƣớc rác tại các trạm trung chuyển đều thải trực tiếp vào hệ
thống thoát nƣớc chung của thành phố, gây tác hại trực tiếp đến môi trƣờng sống, ảnh
hƣởng đến sức khỏe con ngƣời, gây ô nhiễm cho các nguồn tiếp nhận. Mặc dù mỗi
BCL đều có hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác nhƣng những phƣơng pháp xử lý nƣớc rỉ rác
đang đƣợc áp dụng tại các BCL vẫn còn bộc lộ rất nhiều nhƣợc điểm nhƣ chất lƣợng
nƣớc sau xử lý thƣờng không đạt tiêu chuẩn xả thải, đặc biệt là chỉ tiêu COD, BOD và
N, P, các kim loại nặng, tiêu tốn nhiều hóa chất, giá thành xử lý rất cao,...
Trƣớc thực trạng trên, việc nghiên cứu tìm ra công nghệ thích hợp xử lý nƣớc rác
tại trạm trung chuyển là hết sức cần thiết. Tuy nhiên, các biện pháp xử lý hiện nay đều
rất tốn kém chi phí đầu tƣ, chi phí vận hành nhƣng vẫn chƣa giải quyết triệt để. Ngƣợc
lại, việc sử dụng các biện pháp sinh học không đòi hỏi nhiều kinh phí đầu tƣ, không
yêu cầu máy móc thiết bị hiện đại đắt tiền, đặc biệt là sử dụng các thực vật thủy sinh.
Không những thế, các công trình đất ngập nƣớc kiến tạo hay bãi lọc ngập nƣớc
còn đƣợc biết đến trên thế giới nhƣ một giải pháp công nghệ xử lý nƣớc thải trong điều
kiện tự nhiên, thân thiện với môi trƣờng, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn
định, đồng thời làm tăng giá trị sinh học, cải tạo cảnh quan môi trƣờng, hệ sinh thái địa
phƣơng. Tuy nhiên ở Việt Nam công trình này còn khá mới mẻ và chỉ ở quy mô nhỏ,
thử nghiệm.
Xuất phát từ tính ƣu việt trong việc xử lý ô nhiễm, đề tài “Nghiên cứu xử lý
nước ép rác bằng công trình đất ngập nước (Construted Wetland) sử dụng cây sậy

(Phragmites communis)” đƣợc thực hiện. Hệ thống vừa có khả năng xử lý ô nhiễm
cao, vừa ít chi phí lại thân thiện với môi trƣờng.

1
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu hiệu quả xử lý nƣớc ép rác bằng công trình đất ngập nƣớc kiến
(Constructed Wetland) tạo sử dụng cây sậy (Phragmites Communis).
3. Nội dung nghiên cứu
Lắp đặt mô hình và vận hành thích nghi ở các tải trọng hữu cơ nghiên cứu 50; 60;
80; 100; 120 kgCOD/ha.ngày.
Vận hành nghiên cứu thực nghiêm mô hình đất ngập nƣớc quy mô phòng thí
nghiệm sử dụng cây sậy với các tải trọng hữu cơ 50; 60; 80;100 và 120
kgCOD/ha.ngày và đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc rỉ rác thông qua các thông số: pH,
COD, BOD5, T-N, NO3-_N, TP, tổng chất rắn lơ lững (TSS).
So sánh kết quả với QCVN 25:2009/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
nƣớc thải của bãi chôn lấp chất thải rắn và QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ
thuật quốc gia về nƣớc thải công nghiệp.
Thu thập các phƣơng pháp áp dụng xử lý nƣớc rỉ rác ở Việt Nam và trên thế giới.
Đề suất sơ đồ công nghệ để xử lý nƣớc ép rác.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu thực hiên là mô hình đất ngập nƣớc kiến tạo dòng chảy ngầm sử
dụng cây sậy với quy mô phòng thí nghiệm và với vật liệu lọc là cát và sỏi.

Nƣớc thải sử dụng trong nghiên cứu là nƣớc rỉ rác thực đƣợc lấy từ trạm ép rác
kín Phạm Văn Bạch, phƣờng 15, quận Tân Bình, TP Hồ Chí Minh.
5. Ý nghĩa của đề tài
Vấn đề nghiên cứu về công trình đất ngập nƣớc kiến tạo để xử lý nƣớc thải chi
phí thấp chƣa đƣợc áp dụng nhiều tại Việt Nam. Kết quả nghiên cứu đề tài đất ngập
nƣớc kiến tạo này là cơ sở để có thể mở rộng nghiên cứu và phát triển nhằm ứng dụng
công nghệ này với quy mô lớn hơn và xử lý những loại nƣớc thải phức tạp hơn.
Bên cạnh đó, việc nghiên cứu đề tài này còn đƣợc thực hiện để giúp xây dựng cơ
sở cho việc triển khai công trình đất ngập nƣớc kiến tạo vào thực tiễn cho khu vực có
điều kiện thuận lợi nhƣ các BCL có diện tích đất lớn và cần đƣợc cải tạo.

2
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ RÁC THẢI VÀ NƢỚC RỈ RÁC
1.1.1. Thành phần rác thải
Thành phần của chất thải rắn đô thị rất đa dạng và thay đổi đáng kể tùy thuộc vào
các mùa trong năm, điều kiện khí hậu, kinh tế và nhiều yếu tố khác nhƣ tập quán, tái
sinh rác thải, việc thu nhặt phế liệu,.. Thành phần rác thải là yếu tố rất quan trọng trong
việc dự đoán đặc tính của nƣớc rác tại các trạm ép rác và các BCL.
Các số liệu nghiên cứu và thống kê cho thấy lƣợng rác thải đƣợc thải ra tại Thành
phố Hồ Chí Minh khoảng 4000 tấn/ngày, bình quân khoảng 0,5 – 1,2kg/ngƣời.ngày

(CENTEMA,2000). Tốc độ xả chất thải rắn tăng theo từng năm khoảng 15 – 20%.
Bảng 1.1 Thành phần rác thải tại các trạm trung chuyển
Thành phần
Thực phẩm
Nylon
Cao su mềm
Cao su cứng
Gỗ
Xốp
Giấy
Thủy tinh
Kim loại
Da
Xà bần
Sành sứ
Lon đồ hộp
Pin
Bông gòn
Tre, rơm rạ, lá cây
Vỏ sò, xƣơng động vật
Bã sơn
Thùng đựng sơn
Mica
Carton

% khối lƣợng

Độ ẩm (%)

72 – 94

1,6 – 9,4
0,5 – 5,8
0 – 13
0 – 4,5
0 – 1,6
0 – 5,8
0 – 1,2
0 – 5,5
0 – 5,6
0 – 0,5
0 – 1,9
0 – 6,5
0 – 4,3
0–1
0 – 2,3
0 – 0,9
0 – 0,3
0 – 0,5
0 – 1,5
0 – 5,5

58,7 – 85,2
11,6 – 60,5
2,5 – 8,8
1,6 – 41,9
2,3 – 5,3
3,1 – 4,2
2,7 – 16,2
3,2- 40,9
10,1 – 55,6

8 – 9,2
0,8
20,1 – 66,7
10
-

( Nguồn : VITTEP, 2003)
Từ số liệu thống kê ở trên ta thấy, rác thải tại Thành phố Hồ Chí Minh có chứa
một phần rất lớn là thực phẩm (65 – 95%), độ ẩm 70 - 85% . Các thành phần hữu cơ dễ
bị phân hủy chiếm phần lớn, cho nên nƣớc rỉ rác tại các trạm ép rác và BCL có hàm
lƣợng chất hữu cơ cao, dễ bị phân hủy sinh học..
3
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

1.1.2. Thành phần và tính chất nƣớc rỉ rác
Nƣớc rỉ rác là một loại chất lỏng đƣợc sinh ra từ ép rác và quá trình phân hủy vi
sinh đối với các chất hữu cơ có trong rác, thấm qua các lớp rác của ô chôn lấp và kéo
theo các chất bẩn dạng lơ lửng, keo và tan từ các chất thải rắn.
Nƣớc rỉ rác tại các trạm ép rác và BCL mới tƣơng đối giống nhau đều có thành
phần phức tạp, khả năng gây ô nhiễm cao:









Có mùi chua nồng và màu vàng đục.
Nồng độ các axit béo dễ bay hơi (VFA) cao.
Có nồng độ COD, BOD cao.
Nồng độ nitơ ammonia và ni tơ hữu cơ cao.
pH nghiêng về tính axit.
Nồng độ TSS, kim loại nặng (chủ yếu là sắt) hòa tan cao.
Vi sinh vật có khối lƣợng lớn.

Bảng 1.2 Thành phần và tính chất nƣớc rỉ rác
Thành phần
Đơn vị
Bãi dƣới 02 năm Bãi trên 10 năm
pH
4,5 - 7,5
6,6 - 7,5
BOD5
mg/l
2.000 - 30.000
100 - 200
COD
mg/l
3.000 - 60.000
100 - 500
Nitơ hữu cơ
mg/l
10 - 800

80 - 120
Ammonia
mg/l
10 - 800
20 - 40
Nitrate
mg/l
5-40
5 - 10
Phospho tổng
mg/l
5 - 100
5 - 10
Độ kiềm
mg/l
1.000 - 10.000
200 - 1.000
Canxi
mg/l
50 - 1.500
50 - 200
Clorua
mg/l
200 - 3.000
100 - 400
Tổng Fe
mg/l
50 - 1.200
20 - 200
(Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự 1993)

1.2. CÁC TÁC ĐỘNG MÔI TRƢỜNG CỦA NƢỚC RỈ RÁC
1.2.1. Tác động của các chất hữu cơ
Các chất hữu cơ dễ phân hủy bởi vi sinh vật thƣờng đƣợc xác định gián tiếp qua
thông số nhu cầu oxy sinh hóa (BOD), thể hiện lƣợng oxy cần thiết cho vi sinh vật
phân hủy hoàn toàn chất hữu cơ có trong nƣớc thải. Nhƣ vậy, nồng độ BOD tỷ lệ với
hàm lƣợng chất ô nhiễm hữu cơ, đồng thời cũng đƣợc sử dụng để đánh giá tải lƣợng và
hiệu quả sinh học của một hệ thống xử lý nƣớc thải.
Ô nhiễm hữu cơ sẽ dẫn đến sự suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nƣớc do vi
sinh vật sử dụng oxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Sự cạn kiệt oxy hòa tan sẽ
gây tác hại nghiêm trọng đến tài nguyên thủy sinh.

4
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

1.2.2. Tác động của các chất lơ lửng
Chất lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hƣởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh
đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan do làm tăng độ đục nguồn nƣớc và gây bồi lắng
nguồn nƣớc tiếp nhận. Đối với các tầng nƣớc ngầm, quá trình ngấm của nƣớc rò rỉ từ
các bãi rác có khả năng làm tăng hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng trong nƣớc ngầm
nhƣ: NH4, NO3, …đặc biệt là NO2, có độc tính cao đối với con ngƣời và động vật sử
dụng nguồn nƣớc đó.
1.2.3. Tác động lên môi trƣờng đất
Quá trình lƣu giữ trong đất và ngấm qua những lớp đất bề mặt của nƣớc rò rỉ từ
bãi rác làm cho sự tăng trƣởng và quá trình hoạt động của vi khuẩn trong đất kém đi,

làm thuyên giảm quá trình phân hủy các chất hữu cơ thành chất dinh dƣỡng cho cây
trồng, trực tiếp làm giảm năng suất canh tác và gián tiếp làm cho đất bị thoái hóa, bạc
màu.
Nhìn chung, với nồng độ chất hữu cơ cao (COD = 2.000 - 30.000 mg/l; BOD =
1.200 - 25.000 mg/l) và chứa nhiều chất độc hại, nƣớc rò rỉ có khả năng gây ô nhiễm
cả ba môi trƣờng nƣớc, đất và không khí, đặc biệt là gây ô nhiễm đến nguồn nƣớc
ngầm.Nhƣ thế, nƣớc rác với hàm lƣợng chất hữu cơ cao và các chất ô nhiễm khác sẽ là
một nguồn ô nhiễm tiềm năng và là nguy cơ ô nhiễm môi trƣờng. Theo thống kê, bãi
rác quản lý không hợp vệ sinh có mối liên hệ đến 22 loại bệnh tật của con ngƣời (viêm
xoang, đau đầu...). Do hàm lƣợng chất hữu cơ cao, quá trình kị khí thƣờng xảy ra trong
các bãi rác, gây mùi hôi thối nặng nề và là nơi nhiều loài sinh vật gây bệnh cũng nhƣ
các loại động vật mang bệnh phát triển nhƣ chuột, bọ, gián, ruồi, muỗi... Bên cạnh đó
các bãi rác quản lý không hợp lý sẽ làm mất mỹ quan của thành phố và khu vực..
MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC RỈ RÁC
Các phƣơng pháp có thể áp dụng để xử lý nƣớc rỉ rác gồm có cơ học, lý học,
hóa học và sinh học. Do nƣớc rỉ rác có thành phần chất hữu cơ có khả năng phân hủy
sinh học cao, dễ phân hủy sinh học nên các quá trình xử lý sinh học sẽ mang lại hiệu
quả cao. Quá trình xử lý hóa lý, hóa học thích hợp đối với xử lý bậc cao, khi xử lý sinh
học không còn đạt hiệu quả. Ngoài ra, nên sử dụng phƣơng pháp cơ học kết hợp xử lý
sinh học và hóa học trong xử lý nƣớc rỉ rác bởi vì quá trình cơ học có chi phí thấp và
thích hợp với thay đổi thành phần tính chất nƣớc rỉ rác.
1.3.

1.3.1. Phƣơng pháp xử lý cơ học
Phƣơng pháp xử lý cơ học đƣợc sử dụng nhằm mục đích:
- Tách các chất không hòa tan, những vật chất lơ lững có kích thƣớc lớn ( rác,
nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi..) ra khỏi nƣớc thải.
- Loại bỏ cặn nặng nhƣ sỏi, cát, mảnh kim loại, thủy tinh,..
- Điều hòa lƣu lƣợng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc thải.
- Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình

xử lý hóa lý và sinh học.
Những công trình xử lý cơ học bao gồm:
5
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

Song chắn rác
Nƣớc rác dẫn vào hệ thống xử lý nƣớc thải trƣớc hết phải qua song chắn rác hoặc
thiết bị nghiền rác. Tại đây, các thành phần rác có kích thƣớc lớn nhƣ : vải vụn, vỏ đồ
hộp, lá cây, bao nilong, đá cuội ... đƣợc giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắt bơm, đƣờng ống
hoặc kênh. Đây là bƣớc quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều điện làm việc thuận
lợi cho cả hệ thống xử lý nƣớc thải.
Song chắn rác dùng để giữ các cặn bẩn có kích thƣớc lớn hoặc ở dạng sợi nhƣ
giấy, rau cỏ, rác… đƣợc gọi chung là rác. Rác thƣờng đƣợc chuyển tới máy nghiền
rác, sau khi đƣợc nghiền nhỏ, cho đổ trở lại trƣớc song chắn rác hoặc chuyển tới bể
phân hủy cặn. Cấu tạo của song chắn rác gồm các thanh kim loại tiết diện hình chữ
nhật, hình tròn hoặc bầu dục. Song chắn rác đƣợc chia làm 2 loại là di động và cố
định, có thể thu gom bằng thủ công hoặc cơ khí.Trong những năm gần đây, ngƣời ta
sử dụng rất phổ biến loại song chắn rác liên hợp vừa chắn giữ vừa nghiền rác đối với
những trạm công suất xử lý vừa và nhỏ. Song chắn rác đƣợc đặt nghiêng một góc 60 –
900 theo hƣớng dòng chảy.

Hình 1.1 Song chắn rác.
Bể lắng cát
Bể lắng cát có tác dụng tách ra khỏi nƣớc thải các chất bẩn vô cơ có trọng lƣợng

riêng lớn (nhƣ xỉ than, cát…). Chúng không có lợi đối với các quá trình làm trong, xử
lý sinh hoá nƣớc thải và xử lý cặn bã cũng nhƣ không có lợi đối với các công trình
thiết bị công nghệ trên trạm xử lý. Cát từ bể lắng cát đƣa đi phơi khô ở trên sân phơi
và sau đó thƣờng đƣợc sử dụng lại cho những mục đích xây dựng.
Bể điều hòa.
Lƣu lƣợng và tính chất của nƣớc rỉ rác thay đổi liên tục, do đó hệ thống xử lý
nƣớc rác cần có bề điều hòa nhằm đảm bảo việc cung cấp nƣớc liên tục với lƣu lƣợng
và nồng độ ổn định cho hệ thống xử lý. Việc điều hòa lƣu lƣợng còn có ý nghĩa quan
trọng đối với quá trình xử lý hóa lý và sinh học. Điều hòa nƣớc thải giúp cho việc
giảm thiểu kích thƣớc các bể xử lý, đơn giản hóa công nghệ, tăng hiệu quả xử lý.
Hiệu quả của phƣơng pháp xử lý cơ học:
Phƣơng pháp xử lý nƣớc thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nƣớc thải 60% các
tạp chất không hoà tan và 20% BOD.
Hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lƣợng chất lơ lửng và 30% theo
BOD bằng các biện pháp làm thoáng sơ bộ hay đông tụ sinh học.


6
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

1.3.2. Phƣơng pháp xử lý hóa lý
Keo tụ
Các hạt cặn có kích thƣớc nhỏ hơn 10-4 mm thƣờng không thể tự lắng đƣợc mà
luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng. Muốn loại bỏ các hạt cặn lơ lửng phải dùng biện pháp

xử lý cơ học kết hợp với biện pháp hóa học, tức là cho vào nƣớc cần xử lý các chất
phản ứng để tạo các hạt keo có khả năng kết dính lại với nhau và kết dính các hạt cặn
lơ lửng trong nƣớc, tạo thành các bông cặn lớn hơn có trọng lƣợng đáng kể. Do đó, các
bông cặn mới tạo thành dễ dàng lắng xuống bể lắng. Để thực hiện quá trình keo tụ,
ngƣời ta cho vào trong nƣớc các chất keo tụ thích hợp nhƣ: phèn nhôm Al2(SO4)3 ,
phèn sắt các loại FeSO4 , Fe(SO4)3 hoặc FeCl3. Các loại này đƣợc đƣa vào nƣớc dƣới
dạng dung dịch hòa tan.
Quá trình keo tụ dùng phèn nhôm và sắt có hiệu quả thấp khi xử lý nƣớc rác mới.
Liều lƣợng sử dụng thƣờng rất lớn và cần phải hiệu chỉnh pH thích hợp, thƣờng là ở
pH cao.
Tuyển nổi
Quá trình tuyển nổi đƣợc thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào pha lỏng.
Các bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn. Khi khối lƣợng riêng của tập hợp bọt khí
và cặn nhỏ hơn khối lƣợng riêng của nƣớc, cặn sẽ theo bọt khí nổi lên bề mặt.
Phƣơng pháp tuyển nổi đƣợc sử dụng để tách tạp chất phân tán lơ lững không
tan, các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, cặn lơ lững trong nƣớc rỉ rác. Quá trình này
cũng đƣợc dùng để tách các chất hòa tan và dầu mỡ thƣờng có nhiều trong nƣớc rác
mới.
Hấp phụ
Phƣơng pháp hấp phụ đƣợc ứng dụng rộng rãi để làm sạch nƣớc thải triệt để khỏi
các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý bằng phƣơng pháp sinh học, cũng nhƣ khi nồng
độ của chúng không cao và chúng không bị phân hủy bởi vi sinh vật hay rất độc. Ƣu
điểm của phƣơng pháp này là hiệu quả cao (80 – 95%), có khả năng xử lý nhiều chất
trong nƣớc thải và đồng thời có khả năng thu hồi các chất này.
Các chất hấp phụ thƣờng dùng:
o

Than hoạt tính

o

Tro, xỉ, mạt cƣa.

o

Silicagen, keo nhôm.

Phƣơng pháp này có hiệu quả cao nhƣng thƣờng chỉ sử dụng ở giai đoạn xử lý
bậc cuối vì nó không hiệu quả bằng các phƣơng pháp sinh học đối với nƣớc rác mới.
Trao đổi ion
Là phƣơng pháp thu hồi các cation và anion bằng các chất trao đổi ion (ionit).
Các chất trao đổi ion là các chất rắn trong tự nhiên hoặc vật liệu nhựa nhân tạo.
Chúng không hoà tan trong nƣớc và trong dung môi hữu cơ, có khả năng trao đổi ion.
7
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

Phƣơng pháp trao đổi ion ứng dụng trong nƣớc rác nhằm khử các kim loại
nặng, các hợp chất của Asen, Photpho, Cyanua và đặc biệt để khử Ammonia.
1.3.3. Phƣơng pháp xử lý hóa học
Phƣơng pháp trung hòa
Dùng để đƣa môi trƣờng nƣớc thải có chứa các axit vô cơ hoặc kiềm về trạng
thái trung tính pH=6.5 – 8.5. Phƣơng pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách: trộn
lẫn nƣớc thải chứa axit và nƣớc thải chứa kiềm với nhau, hoặc bổ sung thêm các tác
nhân hóa học, lọc nƣớc qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hoà, hấp phụ khí chứa

axit bằng nƣớc thải chứa kiềm…
Phƣơng pháp oxy hóa – khử
Phƣơng pháp oxy hóa khử ngoài khả năng phân hủy hầu hết các chất hữu cơ và
vô cơ trong nƣớc rác, chuyển các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học thành dễ phân
hủy sinh học còn ứng dụng khử độc một số chất vô cơ nhƣ Cyanua, Fe, Mn,..
Phƣơng pháp tiến hành bằng cách thêm vào nƣớc rác các tác nhân oxy hóa, tác
nhân khử dƣới pH thích hợp. Các chất oxy hóa thƣờng đƣợc sử dụng là Clo ở dạng khí
hoặc lỏng, hypocloritcanxi, natri, permanganate, ozone,…Quá trình tiêu tốn nhiều hóa
chất nên thƣờng chỉ đƣợc dùng trong các trƣờng hợp khi các tạp chất gây ô nhiễm
không thể xử lý bằng các phƣơng pháp khác.
Phƣơng pháp điện hóa học
Thực chất là phá hủy các tạp chất độc hại có trong nƣớc thải bằng cách oxy hoá
điện hoá trên cực anôt hoặc dùng để phục hồi các chất quý (đồng, chì, sắt…). Thông
thƣờng 2 nhiệm vụ phân hủy các chất độc hại và thu hồi chất quý đƣợc giải quyết đồng
thời.
1.3.4. Phƣơng pháp xử lý sinh học
Thực chất của phƣơng pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt động của các
vi sinh để phân hủy – oxy hóa các chất hữu cơ ở dạng keo và hoà tan có trong nƣớc
thải.
Những công trình xử lý sinh học đƣợc phân thành 2 nhóm:
 Phƣơng pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều
kiện cung cấp oxy liên tục. Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật
gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá..
 Phƣơng pháp kỵ khí sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện
không có oxy.


Phƣơng pháp xử lý sinh học kị khí

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí là do sự hoạt động của

các vi sinh vật trong môi trƣờng mà không cần sự có mặt của oxi không khí và sản
phẩm cuối cùng tạo ra gồm CH4, CO2, N2, H2,… và trong đó khí CH4(metan) chiếm tới

8
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

65%. Quá trình này còn có thể gọi là quá trình lên men metan. Quá trình phân hủy kỵ
khí có thể mô tả bằng sơ đồ tổng quát:
(CHO)nNS → CO2 +H2O + CH4 + NH4 + H2 + H2S + tế bào vi sinh
Quá trình xử lý kỵ khí trong điều kiện nhân tạo có thể đƣợc áp dụng để xử lý các
loại cặn bã chất thải công nghiệp có hàm lƣợng chất bẩn hữu cơ cao BOD 10-30(g/l).
Quá trình phân hủy kỵ khí chất bẩn là quá trình diễn ra hàng loạt các phản ứng
sinh hóa phức tạp và có thể họp thành 4 giai đoạn, xảy ra đồng thời trong quá trình
phân hủy các chất thải hữu cơ nhƣ sau:

Hình 1.2 Quá trình phân hủy sinh học kị khí.
Bể xử lý bằng bùn kỵ khí dòng chảy ngƣợc (UASB)
Hiện nay, hệ thống xử lý khị khí bằng bể UASB (Upflow Anaerobic Sludge
Blanket) là một trong những phƣơng pháp xử lý nƣớc rỉ rác bằng phƣơng pháp sinh
học kỵ khí đƣợc ứng dụng rộng rãi nhờ các đặc điểm sau:
- Cả 3 quá trình: Phân hủy – Lắng bùn – Tách khí đƣợc đặt chung trong một công
trình.
- Tạo thành các loại hạt bùn kỵ khí có mật độ VSV cao và tốc độ lắng vƣợt xa do
có lớp bùn hiếu khí lơ lửng

- Bể UASB đƣợc chia làm 2 vùng:
- Vùng lắng: đƣợc đặt nằm trên vùng phân hủy kỵ khí. Nƣớc thải sau khi phân
hủy sẽ di chuyển lên vùng này để lắng cặn.

9
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

- Vùng chứa bùn phân hủy kỵ khí (không chiếm quá 60% thể tích bể): là lớp bùn
chứa các VSV kỵ khí có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ, nƣớc thải đƣợc
chảy vào vùng này để xử lý.
Nhờ có các VSV trong bùn hoạt tính mà các chất bẩn trong nƣớc thải khi di
chuyển từ dƣới lên, xuyên qua lớp bùn bị phân hủy. Trong bể, các VSV liên kết nhau
và hình thành các hạt bùn đủ lớn để tránh bị cuốn trôi ra khỏi bể. Đồng thời các loại
khí đƣợc tạo ra trong điều kiện kỵ khí sẽ tạo ra dòng tuần hoàn cục bộ giúp cho việc
tạo thành những hạt bùn hoạt tính và giữ cho chúng đƣợc ổn định. Các bọt khí và hạt
bùn có khí bám vào sẽ nổi lên trên mặt tạo thành hỗn hợp trên bể. Khi hỗn hợp này va
phải lớp lƣới chắn phía trên, các bọt khí sẽ vỡ ra và các hạt bùn đƣợc tách ra sẽ lắng
xuống dƣới bể.
Bể UASB đƣợc sử dụng để xử lý nƣớc thải có hàm lƣợng chất hữu cơ cao.
Ƣu điểm:
- Chi phí đầu tƣ và vận hành thấp.
- Lƣợng hóa chất cần bổ sung ít.
- Không đòi hỏi cấp khí, do đó ít tiêu hao năng lƣợng, có thể thu hồi và tái sử
dụng năng lƣợng từ biogas.

- Lƣợng bùn sinh ra ít, cho phép vận hành với tải trọng cao, giảm diện tích công
trình.
Nhƣợc điểm:
- Giai đoạn xây dựng lâu.
- Dễ bị sốc tải khi chất lƣợng nƣớc vào biến động.
- Bị ảnh hƣởng bởi các chất độc hại.
- Khó hồi phục sau thời gian ngừng hoạt động.

Hình 1.3 Bể UASB.
10
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

Lọc kỵ khí bám dính cố định – AFR (Anaerobic filter reactor)
Hệ thống lọc kỵ khí bám dính cố định sử dụng các VSV bám dính trên các vật
liệu lọc đƣợc đặt trong bể với dòng chảy của nƣớc thải là từ dƣới lên hoặc là từ trên
xuống và màng VSV bám dính này không bị rửa trôi trong quá trình xử lý.
Dòng thải nƣớc vào và dòng tuần hoàn ra đƣợc phân bố từ bên này sang bên kia
bể phản ứng sinh học, chảy cắt ngang hoặc là chảy ngƣợc qua màng sinh học. Qúa
trình xử lý đƣợc xảy ra là kết quả của bùn lơ lửng và hòa trộn sinh khối bị giữ lại bởi
màng lọc. Dòng chảy ra ở phần trên của màng là tập hợp của các tác nhân bị đào thải.
Dòng chảy ra đƣợc tuần hoàn lại để duy trì việc nạp nƣớc trong bể phản ứng. Phần khí
ở dƣới đáy bể sẽ đƣợc thu hồi và chuyển đến nơi khác để sử dụng lại.
 Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí:

Gồm 3 giai đoạn chính:

Các quá trình xử lý sinh học bằng phƣơng pháp hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện
tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các công trình xử lý nhân tạo, ngƣời ta tạo điều hiện tối
ƣu cho quá trình oxy hoá sinh hoá nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn
rất nhiều. Tuỳ theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí
nhân tạo có thể chia thành:
• Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trƣởng dạng lơ lửng chủ yếu đƣợc
sử dụng khử chất hữu cơ chứa carbon nhƣ quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng, bể
phản ứng hoạt động gián đoạn, quá trình lên men phân huỷ hiếu khí. Trong số những
quá trình này, quá trình bùn hoạt tính hiếu khí (Aerotank) là quá trình phổ biến nhất.
• Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trƣởng dạng dính bám nhƣ quá trình
bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng
nitrate hoá với màng cố định.

11
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

Cánh đồng tƣới và bãi lọc
Cánh đồng tƣới và cánh đồng lọc là 2 công nghệ độc lập, tuy nhiên trong một số
điều kiện cụ thể thì hai công nghệ này kết hợp với nhau thành một dây chuyền công
nghệ. Thƣờng thì cánh đồng lọc hỗ trợ cho cánh đồng tƣới khi mà tới thời gian muốn
giảm tƣới và biến đất nghèo dinh dƣỡng thành đất giàu dinh dƣỡng.
Thƣờng sử dụng cho xử lý nƣớc thải sinh hoạt do chứa N:P:K = 5:1:2 phù hợp

cho phát triển thực vật. Nhằm xử lý nƣớc thải đồng thời tận dụng nƣớc thải làm nguồn
phân bón. Nguyên tắc hoạt động: dựa trên khả năng giữ cặn trên mặt đất, nƣớc thấm
qua đất nhƣ đi qua lọc, trong đất chứa VSV hiếu khí với lƣợng oxy có trong các lổ
hỏng và mao quản của lớp đất mặt.

Hình 1.4 Bãi lọc sinh học.
Bể bùn hoạt tính ( bể hiếu khí Aerotank )
Bể bùn hoạt tính (bể aerotank) là bể phản ứng sinh học đƣợc làm hiếu khí bằng
cách thổi khí nén và khuấy đảo cơ học làm cho các VSV tạo thành các hạt bùn hoạt
tính lơ lửng trong khắp pha lỏng.
Bể bùn hoạt tính là một trong những phƣơng pháp xử lý nƣớc thải bằng phƣơng
pháp sinh học hiếu khí đƣợc sử dụng rộng rãi trong xử lý nƣớc thải sinh hoạt và nƣớc
thải công nghiệp. Ƣu điểm của bể này là dễ xây dựng và vận hành. Tuy nhiên do bể
này sử dụng bơm để tuần hoàn bùn nhẳm ổn định lại nồng độ bùn hoạt tính ở trong bể
nên khi vận hành
Có nhiều loại bể bùn hoạt tính: bể bùn hoạt tính truyền thống, bể bùn hoạt tính
tiếp xúc ổn định, bể bùn hoạt tính cấp khí kéo dài, bể bùn hoạt tính cấp khí giảm dần,
bể bùn hoạt tính khuấy trộn hoàn toàn, bể bùn hoạt tính nạp nƣớc thải theo bậc (cấp
khí nhiều bậc).
Bể lọc sinh học
Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó chất thải đƣợc lọc qua lớp vật
liệu lọc rắn đƣợc bao phủ bởi lớp màng vi sinh vật. Các vi khuẩn trong màng sinh học

12
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy

(Phragmites Communis).

thƣờng có hoạt tính cao hơn vi khuẩn trong bùn hoạt tính. Màng sinh học hiếu khí là
một hệ vi sinh vật tùy tiện.
Cấu tạo của bể lọc sinh học gồm các bộ phận chính: phần chứa vật liệu lọc, hệ
thống phân phối nƣớc trên toàn bộ bề mặt bể, hệ thống thu và dẫn nƣớc sau khi lọc, hệ
thống dẫn và phân phối khí cho bể lọc.
Bể lọc sinh học đƣợc chia làm 2 loại là: lọc sinh học có lớp vật liệu ngập trong
nƣớc và lọc sinh học có lớp vật liệu không ngập trong nƣớc.
Các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu quả xử lý trong thiết bị lọc sinh học: bản chất của
chất hữu cơ ô nhiễm, vận tốc oxi hóa, cƣờng độ thông khí, tiết diện màng sinh học,
thành phần vi sinh….
Bể hiếu khí gián đoạn SBR
Bể SBR là bể phản ứng làm việc theo mẻ dạng công trình xử lý bùn hoạt tính
nhƣng 2 giai đoạn sục khí và lắng đƣợc thực hiện trong cùng một bể, hoạt động theo
chu kỳ gián đoạn. Quá trình xảy ra trong bể SBR tƣơng tự nhƣ trong bể bùn hoạt tính
hoạt động liên tục chỉ có điều tất cả xảy ra trong cùng một bể và đƣợc thực hiện lần
lƣợt theo các bƣớc: (1) – Làm đầy; (2) – Phản ứng; (3) – Lắng; (4) – Xả cặn; (5) –
Ngƣng.

Hình 1.5 Quy trình xử lý nƣớc thải trong bể SBR.
Lọc sinh học nhỏ giọt
Bể lọc sinh học nhỏ giọt rất đa dạng, gồm các loại: lọc sinh học nhỏ giọt quay, biophin
nhỏ giọt, bể lọc sinh học thô…. Bể thƣờng có dạng hình trụ hay hình chữ nhật.
Thiết bị lọc nhỏ giọt thƣờng bao gồm 5 phần chính: môi trƣờng lọc đệm, bể chứa, hệ
thống cung cấp nƣớc thải, cống thoát ngầm và hệ thống thông gió.
Nƣớc thải đƣợc đƣa vào xử lý đƣợc phân thành các màng nhỏ chảy qua lớp vật liệu
đệm sinh học, dƣới tác dụng của các vi sinh vật phân hủy hiếu khí trên lớp màng vật
liệu thì các chất hữu cơ bị phân hủy và loại bỏ.
13

SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

1.4. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC RỈ RÁC TẠI VIỆT NAM
1.4.1. Hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác tại Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Đa
Phƣớc
Công suất xử lý 1.000 m3/ngày.
Bảng 1.3 Thành phần tính chất nƣớc rỉ rác trƣớc và sau xử lý
Đơn vị

Chỉ tiêu
pH

Đầu vào

Nguồn loại B,
TVCN 5945 – 2005

5,6 – 6,5

5,5 – 9

BOD5

mgO2/l

39.000 – 48.462

50

COD

mgO2/l

50.574 – 57.325

80

SS

mg/l

790 – 6.690

100

Nitơ tổng

mg/l

977 – 1.800

30

Photpho tổng

mg/l

5,2 – 29,3

6

N-NH3

mg/l

582 – 1.547

10

Tổng sắt

mg/l

300 – 362

5

mgCaCO3/l

5.733 – 8.100

-

Sunfat

mg/l

2,21 – 8,02

0,2

Canxi

mg/l

2.031 – 2.191

-

Cu

mg/l

0,35 – 3,25

2

Pb

mg/l

0,258 – 0,310

0,5

Ni

mg/l

1,766 – 3,678

0,5

Độ cứng tổng

(Nguồn: CÔNG TY TNHH MTV VINA)

14
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác ở Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Đa
Phƣớc:
Nƣớc rò rỉ
Trạm bơm nƣớc rò
rỉ

Bể điều hòa

Bể kị khí

Bể hiếu khí (SBR)

Bể chứa bùn

Bể lọc (MBR)

Máy ép bùn

Cụm xử lý hóa khí

Sông Cần Giuộc

Chôn lấp

Bể chứa bùn

Máy ép bùn

Xử lý

Hình 1.6 Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác tại BCL Đa Phƣớc.
Công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác gồm hai giai đoạn: (1) xử lý sinh học, (2) xử lý hóa
lý. Từ bể chứa, nƣớc rỉ rác sẽ đƣợc bơm vào bể điều hòa nhằm điều hòa lƣu lƣợng và
nồng độ chất ô nhiễm có trong nƣớc rỉ rác. Quá trình oxy hóa tự nhiên xảy ra trong bể
điều hòa sẽ làm giảm một phần BOD5 và COD trong nƣớc thải ban đầu. Từ bể điều
hòa nƣớc rỉ rác sẽ đƣợc bơm lên cụm xử lý sinh học. Tại đây xảy ra các quá trình loại
bỏ hầu hết các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học cũng nhƣ các quá trình
chuyển hóa Nitơ. Cụm xử lý sinh học gồm các công trình xử lý kỵ khí, hiếu khí kết

hợp với lọc màng. Thiết bị sử dụng là bể kỵ khí, bùn hoạt tính hiếu khí dạng mẻ
(SBR), bể lọc màng. Nƣớc rỉ rác sau khi xử lý sinh học sẽ đƣợc bơm vào hệ thống xử
lý hóa lý, bắt đầu tại bể phản ứng (khuấy trộn). Quá trình keo tụ tại đây nhờ tác nhân
keo tụ là phèn sắt (FeCl3) với pH tối ƣu trong khoảng 3,5 – 4,5. Axit sunfuric (H2SO4)
đƣợc sử dụng để hiệu chỉnh pH của hỗn hợp nƣớc thải và phèn đạt giá trị pH tối ƣu
cho quá trình keo tụ tạo bông xảy ra. Sau khi đƣợc khuấy trộn trong bể phản ứng (hoàn
tất quá trình keo tụ) hỗn hợp nƣớc đƣợc dẫn sang bể tạo bông kết hợp lắng. Quá trình
hình thành bông cặn xảy ra tại đây. Sau khi lắng tách bông cặn, nƣớc thải tiếp tục đƣợc
15
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước ép rác bằng công trình đất ngập nước kiến tạo (Constructed Wetlend) sử dụng cây sậy
(Phragmites Communis).

dẫn sang bể phản ứng với vôi. Trong giai đoạn keo tụ tạo bông bằng phèn sắt, hiệu quả
xử lý COD đạt từ 60 – 70%.
Trong giai đoạn kết tủa vôi, hiệu quả xử lý COD đạt từ 10 – 20%. Sau khi lắng
tách kết tủa, nƣớc thải đƣợc dẫn sang bể trung hòa để hiệu chỉnh pH của nƣớc thải
trƣớc khi xả vào nguồn tiếp nhận đạt pH từ 6 – 9. Bùn kết tủa tại bể lắng đƣợc xả bỏ
theo chu kỳ nhất định trong quá trình vận hành. Tất cả bùn sinh ra từ quá trình xử lý
nƣớc rỉ rác sẽ đƣợc thu gom vào bể và đƣợc tách nƣớc bằng máy ép bùn dạng khung
bản. Với quy trình này nƣớc rỉ rác sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải nguồn loại B của
TCVN 5945 – 2005 , và nguồn tiếp nhận là Sông Cần Giuộc.
1.4.2.

Hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác tại Bãi chôn lấp Gò Cát

BCL Gò Cát đi vào hoạt động năm 2002. Hiện nay, tại bãi rác Gò Cát có 2 hệ
thống xử lý nƣớc rác hoạt động động thời với công suất 400 m3/ngày.
Hệ thống xử lý do CENTEMA thiết kế và lắp đặt:

Hình 1.7 Sơ đồ công nghệ 1 của hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác tại BCL Gò Cát.
Trung tâm Công nghệ Môi trƣờng (CENTEMA, 2002) đã nghiên cứu xử lý nƣớc
rác Gò Cát có hàm lƣợng 50.000 – 60.000 mgCOD/l bằng phƣơng pháp sinh học
UASB nối tiếp sinh học hiếu khí bùn hoạt tính từng mẻ (SBR) với quy mô pilot 1m3/h.
Kết quả cho thấy hiệu quả khử COD rất cao sau hai tháng vận hành ( trên 98%).
Tuy nhiên hàm lƣợng COD không phân hủy còn lại sau xử lý hiếu khí dao động trong
khoảng 380 – 1.100 mg/l. Hệ thống bao gồm hồ tiếp nhận nƣớc rác 25.000 m3, bể
UASB nối tiếp bể sinh học từng mẻ (SBR) và xả vào hồ sinh học trƣớc khi ra kênh
Đen. Tổng chi phí đầu tƣ cho xử lý 1 m3 nƣớc rác khoảng 20.000 đồng Việt Nam.

16
SVTH: Trần Thị Yến Như
GVHD: ThS. Bùi Phương Linh