thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất thải rắn phước hiệp công suất 600 m3 ngày

Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................i
TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ................................................................................ ii
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................xi
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... xiii
DANH MỤC VIẾT TẮT...............................................................................................xv
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................1
2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI ................................................................................................2
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN ...........................................................2
4. NỘI DUNG THỰC HIỆN ......................................................................................2
5. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ..............................................................................2
6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN .............................................................3
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN PHƯỚC HIỆP ..4
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN PHƯỚC HIỆP
.................................................................................................................................4
1.1.1. Địa điểm ........................................................................................................4
1.1.2. Điều kiện tự nhiên .........................................................................................5
1.1.3. Điều kiện kinh tế - xã hội ..............................................................................7
1.1.4. Đặc điểm bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3 cho khu liên
hợp xử lý chất thải rắn Phước Hiệp ........................................................................8
HỆ THỐNG THU GOM NƯỚC RỈ RÁC CỦA BCL CTR SINH HOẠT HỢP
VỆ SINH SỐ 3, KHU LIÊN HỢP XỬ LÝ CTR PHƯỚC HIỆP ................................8
1.2.1. Hệ thống thu gom thoát nước mặt .................................................................9
1.2.2. Hệ thống thoát nước tại đáy bãi.....................................................................9
TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC RỈ RÁC ĐẾN MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI .10
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI RỈ RÁC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ

LÝ ..................................................................................................................................12
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC RỈ RÁC ...................................................................12
SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

v


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

2.1.1. Khái niệm nước rỉ rác ..................................................................................12
2.1.2. Quá trình hình thành nước rỉ rác .................................................................12
2.1.3. Thành phần và tính chất nước rỉ rác ............................................................13
2.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến nước rỉ rác .........................................................17
2.1.5. Đặc điểm nước rỉ rác ở Việt Nam ...............................................................19
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC...............................................20
2.2.1. Phương pháp xử lý cơ học ...........................................................................21
2.2.2. Phương pháp xử lý hóa lý ............................................................................33
2.2.3. Phương pháp xử lý sinh học ........................................................................39
DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC .................................54
2.3.1. Công nghệ xử lý nước rỉ rác trên thế giới ...................................................54
2.3.2. Công nghệ xử lý nước rỉ rác ở Việt Nam ....................................................57
CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT – PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ.....60
CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC ..........................60
3.1.1. Tiêu chí lựa chọn công nghệ .......................................................................60
3.1.2. Thông số nước thải đầu vào ........................................................................60
ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ......................................................61
3.2.1. Đề xuất và lựa chọn công nghệ ...................................................................61

3.2.2. Hiệu suất công trình.....................................................................................69
CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ..........................................72
SONG CHẮN RÁC ............................................................................................72
4.1.1. Tính toán mương dẫn ..................................................................................72
4.1.2. Tính toán song chắn rác ...............................................................................73
4.1.3. Thông số thiết kế song chắn rác ..................................................................75
HỒ CHỨA ..........................................................................................................75
4.2.1. Kích thước hồ chứa: ....................................................................................75
4.2.2. Tính bơm nước thải .....................................................................................76
4.2.3. Bơm sục khí bề mặt .....................................................................................77
SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

vi


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

4.2.4. Thông số thiết kế hồ chứa ...........................................................................77
BỂ TRỘN VÔI ...................................................................................................77
4.3.1. Kích thước bể ..............................................................................................77
4.3.2. Hệ thống khuấy trộn ....................................................................................78
4.3.3. Tính lượng Ca(OH)2 cần dùng ....................................................................79
4.3.4. Thông số thiết kế bể trộn vôi .......................................................................80
BỂ LẮNG CẶN VÔI (BỂ LẮNG LY TÂM) ....................................................80
4.4.1. Kích thước bể ..............................................................................................80
4.4.2. Tính toán máng thu nước.............................................................................81
4.4.3. Tính toán máng răng cưa .............................................................................81

4.4.4. Vùng chứa cặn .............................................................................................83
4.4.5. Tính lượng bùn sinh ra ................................................................................83
4.4.6. Thông số thiết kế bể lắng cặn vôi ................................................................84
THÁP STRIPPING ............................................................................................84
4.5.1. Xác định các kích thước cơ bản của tháp ....................................................85
4.5.2. Xác định lượng không khí cần cấp ..............................................................87
4.5.3. Thông số thiết kế tháp Stripping .................................................................89
BỂ KHỬ CANXI (BỂ LẮNG LY TÂM) ..........................................................89
4.6.1. Kích thước bể ..............................................................................................89
4.6.2. Tính toán máng thu nước.............................................................................90
4.6.3. Tính toán máng răng cưa .............................................................................91
4.6.4. Vùng chứa cặn .............................................................................................92
4.6.5. Tính lượng H2SO4 cần dùng ........................................................................93
4.6.6. Tính lượng bùn sinh ra ................................................................................93
4.6.7. Thông số thiết kế bể khử canxi....................................................................94
BỂ KHUẤY TRỘN CƠ KHÍ .............................................................................95
4.7.1. Kích thước bể trộn .......................................................................................95
4.7.2. Hệ thống khuấy trộn ....................................................................................96
SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

vii


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

4.7.3. Tính toán hóa chất .......................................................................................97
4.7.4. Thông số thiết kế bể khuấy trộn cơ khí .......................................................98

BỂ KEO TỤ - TẠO BÔNG................................................................................98
4.8.1. Kích thước bể ..............................................................................................98
4.8.2. Hệ thống khuấy............................................................................................99
4.8.3. Tính vách ngăn hướng dòng ......................................................................103
4.8.4. Thông số thiết kế bể keo tụ - tạo bông ......................................................104
BỂ LẮNG 1 (BỂ LẮNG LY TÂM) .................................................................104
4.9.1. Kích thước bể ............................................................................................104
4.9.2. Tính toán máng thu nước...........................................................................105
4.9.3. Tính toán máng răng cưa ...........................................................................106
4.9.4. Vùng chứa cặn ...........................................................................................107
4.9.5. Tính lượng bùn sinh ra ..............................................................................108
4.9.6. Thông số thiết kế bể lắng I ........................................................................109
BỂ TRUNG GIAN .........................................................................................109
4.10.1. Kích thước bể ..........................................................................................109
4.10.2. Tính toán bơm .........................................................................................109
4.10.3. Thông số thiết kế bể trung gian ...............................................................110
BỂ UASB .......................................................................................................110
4.11.1. Kích thước bể ..........................................................................................110
4.11.2. Hệ thống phân phối nước vào bể .............................................................117
4.11.3. Lượng khí sinh ra trong bể UASB và ống thu khí ..................................118
4.11.4. Lượng bùn sinh ra và ống thu bùn ...........................................................119
4.11.5. Thông số thiết kế bể UASB .....................................................................121
BỂ ANOXIC ..................................................................................................122
4.12.1. Kích thước bể ..........................................................................................122
4.12.2. Tính toán máy khuấy ...............................................................................123
4.12.3. Hệ thống đường ống dẫn nước ................................................................123
SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

viii

Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

4.12.4. Thông số thiết kế bể Anoxic ....................................................................123
BỂ AEROTANK ............................................................................................124
4.13.1. Kích thước bể ..........................................................................................124
4.13.2. Tính toán lượng bùn dư thải bỏ mỗi ngày ...............................................128
4.13.3. Tính toán lưu lượng bùn thải ...................................................................128
4.13.4. Xác định tỉ lệ bùn tuần hoàn ....................................................................129
4.13.5. Xác định lượng khí cấp cho bể Aerotank ................................................130
4.13.6. Hệ thống phân phối khí vào bể ................................................................130
4.13.7. Đường ống dẫn nước ra ...........................................................................132
4.13.8. Bơm nước thải tuần hoàn ........................................................................132
4.13.9. Thông số thiết kế bể Aerotank ................................................................133
BỂ LẮNG 2 (BỂ LẮNG ĐỨNG) ..................................................................133
4.14.1. Kích thước bể ..........................................................................................134
4.14.2. Tính toán máng thu nước.........................................................................136
4.14.3. Tính toán máng răng cưa .........................................................................137
4.14.4. Tính toán đường ống dẫn nước thải ........................................................138
4.14.5. Tính toán bơm bùn ..................................................................................138
4.14.6. Thông số thiết kế bể lắng.........................................................................139
BỂ KHỬ TRÙNG ..........................................................................................139
4.15.1. Kích thước bể ..........................................................................................140
4.15.2. Tính lượng hóa chất .................................................................................141
4.15.3. Thông số thiết kế bể khử trùng ................................................................142
HỒ SINH HỌC...............................................................................................142
BỂ CHỨA BÙN .............................................................................................143

4.17.1. Ngăn chứa bùn hóa lý ..............................................................................143
4.17.2. Ngăn chứa bùn sinh học ..........................................................................144
4.17.3. Bơm bùn ..................................................................................................144
4.17.4. Thông số thiết kế bể chứa bùn .................................................................145
SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

ix


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

BỂ NÉN BÙN ................................................................................................145
4.18.1. Tính toán kích thước bể ...........................................................................145
4.18.2. Tính toán bơm bùn, bơm nước tách bùn .................................................147
4.18.3. Thông số thiết kế bể nén bùn ...................................................................148
MÁY ÉP BÙN BĂNG TẢI ............................................................................148
4.19.1. Tính toán máy ép .....................................................................................148
4.19.2. Tính toán hóa chất ...................................................................................149
CHƯƠNG 5 DỰ TOÁN KINH PHÍ ...........................................................................150
DỰ TOÁN KINH PHÍ XÂY DỰNG CƠ BẢN ...............................................150
DỰ TOÁN KINH PHÍ THIẾT BỊ ....................................................................151
DỰ TOÁN CHI PHÍ VẬN HÀNH ..................................................................153
5.3.1. Dự toán chi phí hóa chất ............................................................................153
5.3.2. Chi phí điện năng.......................................................................................154
5.3.3. Chi phí nhân công ......................................................................................155
5.3.4. Chi phí sữa chữa và bảo dưỡng .................................................................156
5.3.5. Chi phí khấu hao ........................................................................................156

5.3.6. Tổng chi phí giá thành xử lý cho 1m3 nước thải .......................................156
TỔNG CHI PHÍ XỬ LÝ ..................................................................................156
5.4.1. Tổng chi phí đầu tư....................................................................................156
5.4.2. Suất đầu tư .................................................................................................156
CHƯƠNG 6 VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI .................................157
KHỞI ĐỘNG HTXLNT...................................................................................157
SỰ CỐ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC [15], [16] .........................................158
TỔ CHỨC QUẢN LÝ VÀ NGUYÊN TẮC AN TOÀN LAO ĐỘNG ...........162
KIỂM TRA BẢO DƯỠNG THIẾT BỊ VÀ HỆ THỐNG ................................163
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ .........................................................................................164
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................166

SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

x


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Số liệu về thành phần nước rỉ rác...................................................................14
Bảng 2.2 Thành phần nước rỉ rác tại một số quốc gia trên thế giới ..............................15
Bảng 2.3 Thành phần nước rỉ rác ở một số quốc gia Châu Á .......................................16
Bảng 2.4 Thành phần nước rỉ rác mới và nước rỉ rác cũ ...............................................17
Bảng 2.5 Hiệu suất xử lý của một số phương pháp .......................................................20
Bảng 2.6 Các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học ............................21
Bảng 2.7 Nồng độ nước rỉ rác trước và sau xử lý và giới hạn cho phép xả vào nguồn tiếp

nhân theo tiêu chuẩn của Đức đối với nước rỉ rác .........................................................54
Bảng 2.8 Nồng độ các chất ô nhiễm trước và sau xử lý nước rỉ rác tại BCL Sudokwon,
Hàn Quốc .......................................................................................................................57
Bảng 3.1 Thành phần nước rỉ rác cần xử lý ..................................................................61
Bảng 3.2 So sánh 2 phương án ......................................................................................68
Bảng 3.3 Hiệu suất công trình .......................................................................................69
Bảng 4.1 Bảng hệ số không điều hòa ............................................................................72
Bảng 4.2 Thông số của song chắn rác ...........................................................................75
Bảng 4.3 Thông số hồ chứa ...........................................................................................77
Bảng 4.4 Thông số thiết kế bể trộn vôi .........................................................................80
Bảng 4.5 Thông số thiết kế bể lắng cặn vôi ..................................................................84
Bảng 4.6 Thông số thiết kế tháp Stripping ....................................................................89
Bảng 4.7 Thông số thiết kế bể khử canxi ......................................................................94
Bảng 4.8 Các thông số thiết kế bể trộn nhanh bằng cơ khí ...........................................95
Bảng 4.9 Thông số thiết kế bể khuấy trộn cơ khí ..........................................................98
Bảng 4.10 Thông số thiết kế bể keo tụ - tạo bông .......................................................104
Bảng 4.11 Thông số thiết kế bể lắng I .........................................................................109
Bảng 4.12 Thông số thiết kế bể trung gian ..................................................................110
Bảng 4.13 Các thông số thiết kế cho bể UASB...........................................................111
Bảng 4.14 Tải trọng thể tích hữu cơ của bể UASB bùn hạt và bùn bông ở các hàm lượng
COD vào và tỷ lệ chất không tan khác nhau ...............................................................111
SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

xi


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

Bảng 4.15 Tải trọng thể tich hữu cơ của bể UASB bùn hạt có hàm lượng bùn trung bình
25 kgVSS/m3 ...............................................................................................................112
Bảng 4.16 Thông số thiết kế bể UASB .......................................................................121
Bảng 4.17 Thông số thiết kế bể Anoxic ......................................................................124
Bảng 4.18 Các thông số thiết kế của bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn ........................125
Bảng 4.19 Các kích thước điển hình của bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn .................127
Bảng 4.20 Thông số thiết kế bể Aerotank ...................................................................133
Bảng 4.21 Thông số thiết kế bể lắng ...........................................................................139
Bảng 4.22 Thông số thiết kế bể khử trùng ..................................................................142
Bảng 4.23 Thông số thiết kế bể chứa bùn ...................................................................145
Bảng 4.24 Thông số thiết kế bể nén bùn .....................................................................148
Bảng 5.1 Chi phí các hạng mục công trình .................................................................150
Bảng 5.2 Bảng chi phí thiết bị. ....................................................................................151
Bảng 5.3 Dự toán chi phí hóa chất ..............................................................................153
Bảng 5.4 Chi phí điện năng .........................................................................................154
Bảng 5.5 Chi phí nhân công ........................................................................................155
Bảng 6.1 Các chỉ số cần phân tích ...............................................................................158
Bảng 6.2 Các sự cố thường gặp ...................................................................................159
Bảng 6.3 Lịch kiểm tra hệ thống hàng tuần. ...............................................................163

SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

xii


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Khu liên hợp xử lý chất thải rắn Tây Bắc.........................................................4
Hình 1.2 Bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp. ........................................................................................................8
Hình 1.3 Cấu tạo hệ thống thu nước rỉ rác. .....................................................................9
Hình 2.1 Song chắn rác thô. ..........................................................................................22
Hình 2.2 Song chắn rác cơ khí. .....................................................................................23
Hình 2.3 Mặt bằng và mặt cắt bể lắng cát. ....................................................................25
Hình 2.4 Sơ đồ mặt đứng thể hiện 4 vùng trong bể lắng...............................................26
Hình 2.5 Nguyên lý hoạt động bể lắng đứng.................................................................26
Hình 2.6 Nguyên lý cấu tạo bể lắng đứng. ....................................................................27
Hình 2.7 Nguyên lý hoạt động bể lắng ngang. ..............................................................28
Hình 2.8 Nguyên lý cấu tạo bể lắng ngang. ..................................................................28
Hình 2.9 Bể lắng ly tâm. ................................................................................................29
Hình 2.10 Nguyên lý cấu tạo bể lắng ly tâm. ................................................................29
Hình 2.11 Bể điều hòa. ..................................................................................................30
Hình 2.12 Nguyên lý hoạt động của bể điều hòa. .........................................................31
Hình 2.13 Sơ đồ nguyên tắc làm việc của bể lọc áp lực. ..............................................32
Hình 2.14 Bể keo tụ. ......................................................................................................34
Hình 2.15 Bể tuyển nổi. .................................................................................................35
Hình 2.16 Hệ thống khử trùng bằng tia UV. .................................................................38
Hình 2.17 Hồ sinh vật. ...................................................................................................41
Hình 2.18 Cánh đồng tưới. ............................................................................................42
Hình 2.19 Bể Aerotank thông khí kéo dài. ....................................................................44
Hình 2.20 Nguyên lý hoạt động của bể Aerotank. ........................................................44
Hình 2.21 Mương oxy hóa. ...........................................................................................45
Hình 2.22 Cấu tạo bể lọc sinh học. ................................................................................46
Hình 2.23 Bể lọc sinh học. ............................................................................................47
SVTH: Lê Đoàn Hương Giang

GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

xiii


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

Hình 2.24 Quy trình hoạt động của bể sinh học theo mẻ SBR......................................48
Hình 2.25 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bể USAB. ...........................................50
Hình 2.26 Công nghệ xử lý nước rỉ rác của Đức...........................................................55
Hình 2.27 Công nghệ xử lý nước rỉ rác tại BCL Sudokwon, Hàn Quốc.......................56
Hình 2.28 Công nghệ xử lý nước rỉ rác tại bãi chôn lấp Nam Sơn. ..............................58
Hình 2.29 Công nghệ xử lý nước rỉ rác tại bãi chôn lấp Gò Cát. ..................................59
Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ phương án 1 ........................................................................63
Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ phương án 2 ........................................................................66
Hình 4.1 Cấu tạo song chắn rác. ....................................................................................73
Hình 4.2 Tấm chắn khí và hướng dòng UASB. ..........................................................115
Hình 4.3 Sự cân bằng sinh khối quanh bể Aerotank. ..................................................129

SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

xiv


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

DANH MỤC VIẾT TẮT
-

BCL: Bãi chôn lấp
BOD (nhu cầu oxi sinh học): Lượng oxi cần thiết cho vi sinh vật sử dụng để oxi
hóa các chất hữu cơ có trong nước thải
BTNMT: Bộ Tài Nguyên Môi Trường.
BXD: Bộ Xây Dựng.
COD (nhu cầu oxi hóa học ): Lượng oxi cần thiết để oxi hóa chất hữu cơ có trong
nước thải bởi các tác nhân hóa học
CTR: Chất thải rắn.
HTXLNT: Hệ thống xử lý nước thải.
MLSS: Nồng độ vi sinh vật/ bùn hoạt tính trong bể.
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam.
SS: Chất rắn lơ lửng.
SCR: Song chắn rác.
TP.HCM: Thành phố Hồ Chí Minh.
TSS : Tổng chất rắn lơ lửng.
VSV: Vi sinh vật.
XLNT: Xử lý nước thải

SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

xv


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất

thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, xã hội đang trên đà phát triển, các công nghệ kỹ thuật tiên tiến được áp
dụng vào quá trình xây dựng và phát triển cơ sở hạ tầng cũng như đầu tư vào quy trình
sản xuất ngày càng phong phú, cùng với sự phát triển đó môi trường cũng bị ảnh hưởng
và chủ yếu là theo hướng tiêu cực, đặt biệt là môi trường nước.
Ngày nay, khi chất lượng cuộc sống được cải thiện thì vấn đề môi trường cũng được
quan tâm, đặt biệt là vấn đề rác thải và nước thải. Rác thải sinh ra từ mọi hoạt động của
con người và ngày càng tăng về khối lượng. Tại thành phố Hồ Chí Minh, khối lượng
chất thải rắn sinh hoạt đã vượt khỏi con số hai triệu tấn năm. Với khối lượng 7.000 tấn
chất thải rắn sinh hoạt mỗi ngày, phương pháp xử lý duy nhất là chôn lấp, thành phố có
2 bãi chôn lấp hợp vệ sinh là BCL Đa Phước và Phước Hiệp. Cho đến nay, tổng khối
lượng rác đã được chôn lấp tại 2 BCL Đa Phước và Phước Hiệp đã lên đến con số
7.900.000 tấn, trong đó, Đa Phước là 3.500.000 tấn và Phước Hiệp là 4.500.000 tấn. Sự
quá tải đó đã dẫn đến những hậu quả về mặt môi trường như mùi hôi nồng nặc phát sinh
từ BCL và một vấn đề nghiêm trọng hơn nữa là sinh ra một loại nước thải đặc biệt ô
nhiễm và nước rỉ rác.
Nước rỉ rác đang là vấn đề nhức nhối trong xã hội về mặt môi trường và mỹ quan.
Nước rỉ rác có nồng độ chất ô nhiễm cao. Khi không được tích trữ và xử lý tốt sẽ gây ô
nhiễm cho các khu vực xung quanh, ảnh hưởng đến cộng đồng dân cư xung quanh bãi
chôn lấp.
Mặc dù mỗi BCL đều có hệ thống xử lý nước rỉ rác nhưng những phương pháp xử
lý nước rỉ rác đang được áp dụng tại các BCL vẫn còn bộc lộ rất nhiều nhược điểm như
chất lượng nước sau xử lý thường không đạt tiêu chuẩn xả thải, đặc biệt là chỉ tiêu BOD
và N, P, các loại nặng, tiêu tốn nhiều hóa chất, giá thành xử lý cao, khó kiểm soát và
công suất xử lý không đạt thiết kế, trong khi lượng nước rỉ rác tại các BCL thì tiếp tục
tăng lên. Nước thải của BCL rác Phước Hiệp gây ô nhiễm môi trường và mặt nước ngầm
khu vực xung quanh, gây ảnh hưởng đến đời sống, sinh hoạt, sức khỏe của người dân.

Xuất phát từ nhu cầu thực tế cùng với mục tiêu củng cố những kiến thức đã học,
trang bị thêm những hiểu biết cần thiết nhất cho công việc sau này,được sự giúp đỡ của
PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm, em tiến hành thực hiện đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý
nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp
xử lý chất thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.” mong muốn đưa ra một
phương pháp xử lý đạt hiệu quả cao, dễ dàng thực hiện ở nhiệt độ thường, thời gian xử
lý nhanh, hóa chất dễ tìm và chi phí vận hành không quá lớn.
SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

1


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Thiết kế Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt
hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.
Nước thải đầu ra của trạm xử lý nước thải đạt cột B2 QCVN 25:2009/BTNMT, Quy
chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải của Bãi chôn lấp chất thải rắn và cột B QCVN
40:2011/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN
 Đối tượng nghiên cứu
Công nghệ xử lý nước rỉ rác cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số
3, khu liên hợp xử lý chất thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.
 Phạm vi nghiên cứu
Đề tài giới hạn trong việc tính toán, thiết kế HTXLNT cho bãi chôn lấp chất thải rắn
sinh hoạt hợp vệ sinh số 3 cho khu liên hợp xử lý chất thải rắn Phước Hiệp công suất

600 m3/ngày.
4. NỘI DUNG THỰC HIỆN
-

-

Lập bản thuyết minh tính toán bao gồm:
 Giới thiệu bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử
lý chất thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.
 Tổng quan về các thành phần, tính chất và đặc trưng nước thải rỉ rác.
 Tổng quan về phương pháp xử lý nước thải.
 Đề xuất phương án công nghệ xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh
hoạt hợp vệ sinh số 3 cho khu liên hợp xử lý chất thải rắn Phước Hiệp công suất
600 m3/ngày. (Đề xuất 2 phương án khả thi)
 Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống theo phương án chọn.
 Khai toán chi phí xây dựng và vận hành của hệ thống xử lý nước thải thiết kế trên
 Xây dựng phương án vận hành và bảo trì hệ thống xử lý nước thải này.
Bố trí công trình và vẽ mặt bằng tổng thể trạm xử lý theo các phương án chọn
Vẽ sơ đồ mặt cắt công nghệ (theo nước, theo bùn, bao gồm cao độ công trình).
Vẽ chi tiết ít nhất 5 công trình đơn vị hoàn chỉnh.

5. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
-

Phương pháp thu thập số liệu : Thu thập các tài liệu về khu liên hợp, tìm hiểu thành
phần và tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác.

SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

2


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

-

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải rỉ rác
qua các tài liệu chuyên ngành.
Phương pháp so sánh: so sánh ưu nhược điểm của các công nghệ xử lý hiện có và
đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp.
Phương pháp toán : sử dụng các công thức toán học để tính toán các công trình đơn
vị trong hệ thống xử lý nước thải.
Phương pháp đồ họa: dùng phần mềm AutoCAD để mô tả kiến trúc các công trình
đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.

6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường, giải quyết được vấn đề ô
nhiễm môi trường do nước thải rỉ rác gây ra
Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệp lân cận,
sinh viên tham quan, học tập.

SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

3

Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU VỀ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN PHƯỚC HIỆP
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN PHƯỚC
HIỆP [1]
1.1.1. Địa điểm
BCL số 3 nằm trong tổng thể Khu liên hợp xử lý chất thải rắn Tây Bắc Tp. Hồ Chí
Minh. Vị trí xây dựng BCL số 3 nằm liền kề BCL số 2, giữa hai kênh thủy lợi 15 và 16
và cách kênh Thầy Cai khoảng 1,1km.
-

Phía Bắc: giáp kênh thủy lợi 16 khoảng 105m và các khu sản xuất phân bón, khu
lò đốt rác và khu chôn lấp chất thải nguy hại;
Phía Nam: giáp kênh thủy lợi 15 khoảng 220m;
Phía Đông: giáp khu đất ruộng hiện trạng trong phạm vi quy hoạch khu liên hợp
xử lý chất thải rắn Tây Bắc Tp. Hồ Chí Minh;
Phía tây: giáp BCL số 2.

Hình 1.1 Khu liên hợp xử lý chất thải rắn Tây Bắc.
SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

4


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất

thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

1.1.2. Điều kiện tự nhiên
1.1.2.1. Địa hình
Địa hình huyện Củ Chi nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Tây nam bộ và miền
sụt Đông nam bộ, với độ cao giảm dần theo 2 hướng Tây bắc - Đông nam và Đông bắc
- Tây nam. Độ cao trung bình so với mặt nước biển từ 8m - 10m. Ngoài ra địa bàn huyện
có tương đối nhiều ruộng, đất đai thuận lợi để phát triển nông nghiệp so với các huyện
trong Thành phố.
Địa hình khu vực dự án tương đối bằng phẳng, hiện tại là đất nông nghiệp có hệ thực
vật hỗn hợp chủ yếu là cỏ cói, một phần ruộng lúa, bạch đàn và một số loại cây ăn quả,
cao độ bình quân là 0,5 m.
1.1.2.2. Khí hậu:
BCL số 3 của KLHXLCTR Phước Hiệp thuộc Huyện Củ Chi – TPHCM thuộc khu
vực chịu ảnh hưởng khí hậu chung của TPHCM. Huyện Củ Chi nằm trong vùng có khí
hậu nhiệt đới gió mùa, mang tính chất cận xích đạo. Khí hậu chia thành hai mùa rõ rệt,
mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, với đặc
trưng chủ yếu là:
-

-

-

-

Nhiệt độ tương đối ổn định, cao đều trong năm và ít thay đổi, trung bình năm
khoảng 26,6oC. Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất là 28.8oC (tháng 4), nhiệt độ
trung bình tháng thấp nhất 24,8oC (tháng 12). Tuy nhiên biên độ nhiệt độ giữa
ngày và đêm chênh lệch khá lớn, vào mùa khô có trị số 8 - 10oC.

Lượng mưa trung bình năm từ 1.300 mm - 1.770 mm, tăng dần lên phía Bắc theo
chiều cao địa hình, mưa phân bổ không đều giữa các tháng trong năm, mưa tập
trung vào tháng 7,8,9; vào tháng 12,tháng 1 lượng mưa không đáng kể.
Độ ẩm không khí trung bình năm khá cao 79,5% cao nhất vào tháng 7,8,9 là 80
- 90%, thấp nhất vào tháng 12,1 là 70%
Tổng số giờ nắng trung bình trong năm là 2.100 - 2.920 giờ.
Chế độ gió: Gió Đông Đông Nam xuất hiện từ tháng 2 đến tháng 5, vtb = 2,73 –
3,5 m/s; Gió Tây Tây Nam xuất hiện từ tháng 6 đến tháng 10, vtb = 2,2 – 3,5 m/s;
Gió Bắc xuất hiện từ tháng 11 đến tháng 12, vtb = 2,3 – 3,5 m/s; Gió Đông Bắc
xuất hiện tháng 1, vtb = 2,5 m/s.
Lượng bốc hơi: Biến trình bốc hơi năm ngược với biến trình mưa năm. Thời kì
mưa nhiều nhất thì lượng nước bốc hơi ít nhất, còn thời kì ít mưa nhất thì lượng
nước bốc hơi sẽ cao nhất.

SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

5


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

1.1.2.3. Thủy văn:
 Nước mặt:
BCL số 3 cách Kênh 15 khoảng 220 m, cách Kênh 16 khoảng 105 m. Hai kênh này
là nhánh của Kênh Thầy Cai đổ ra Sông Sài Gòn, đây là đoạn kênh thủy lợi thoát nước
mưa cho toàn khu, cũng như BCL số 3.
-

Kênh 15:

Kênh 15 có độ dài khoảng 3,5km và rộng khoảng 6 m, đây là đoạn kênh tiêu thoát
nước cho toàn khu. Chiều sâu của kênh này khoảng 1,5m đến 1,8m. Kênh có vận tốc
dòng chảy trung bình khoảng 0,11 m/s, lưu lượng dòng chảy khoảng 0,38 m3/s.
Ngoài ra. Chạy dọc theo Kênh 15 có cống nổi bê tông được xây dựng năm 2003.
Cống nổi sử dụng cho mục đích tưới tiêu trong khu vực này nên nó chỉ kéo dài từ
thượng nguồn Kênh 15 đến mép ranh của BCL. Nguồn nước của cống nổi được lấy từ
Hồ Dầu Tiếng và cống nổi được xây bằng bể bê tông với kích thước: dài x rộng x sâu
= 3 km x 1,2 m x 1 m.
-

Kênh 16:

Kênh 16 cũng là một kênh tiêu thoát nước cho khu vực cũng như BCL. Kênh 16 có
kich thước: dài x rộng x sâu = 3 km x 8 m x 1,2 m.
-

Kênh Thầy Cai:
Cả 2 Kênh 15 và Kênh 16 là nhánh của Kênh Thầy Cai.

Kênh Thầy Cai nối Sông Vàm Cỏ Đông và Kênh Rạch Tra, rồi chảy ra Sông Sài
Gòn. Kênh chảy qua các huyện Đức Hòa (Long An), Trảng Bàng (Tây Ninh), huyện
Củ Chi, Hóc Môn (TPHCM). Tổng chiều dài kênh 33,53 km, đoạn qua TP.HCM là
25,53 km.
Kênh Thầy Cai chịu ảnh hưởng chế độ thủy văn của Sông Sài Gòn. Sông Sài Gòn có
chế độ thủy triều là bán nhật triều, tức là có hai lần triều lên và hai lần triều xuống trong
1 ngày. Mực nước đỉnh triều cao đạt +141 cm và mực nước chân triều thấp nhất xuống
+72 cm.

Theo số liệu thống kê của Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn TP.HCM thì mực
nước cao nhất trên Kênh Thầy Cai là +1,3m. Lưu lượng kênh là 20 m3/s
 Nước ngầm
Mực nước ngầm xấp xỉ mặt đất ở cao độ +0,00 đến +0,50 m. Tầng chứa nước cách
mặt đất khoảng 15 – 40 m, có khả năng bị ô nhiễm nếu như không thực hiện tốt lớp cách
nước.

SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

6


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

Tầng nước ngầm cách mặt đất 15 – 40 m, trong khi thiết kế phần chìm BCL sâu 15
m, nguyên nhân là do quan điểm của nhà thiết kế là đào hết lớp đất yếu dạng bùn sét
bên trên để đặt phần chìm của BCL, giải pháp này sẽ giúp BCL ổn định còn về vấn đề
bảo vệ môi trường đất và nước ngầm đã được quan tâm thực hiện thông qua việc thiết
kế các lớp kết cấu lót đáy bãi đảm bải cách ly khối rác với môi trường xung quanh.
1.1.3. Điều kiện kinh tế - xã hội
Xã Phước Hiệp, người lao động chủ yếu là lao đông nông nghiệp, chỉ một số rất ít là
lao động trong các lĩnh vực khác, hoặc đi làm nơi khác.
 Sản xuất nông nghiệp:
- Diện tích lúa Đông Xuân: 125 ha, chủ yếu ruộng 3 vụ lúa, 37,7 ha diện tích
trồng rau màu các loại, khoảng 3,4 ha trồng hoa các loại.
- Trên địa bàn xã Phước Hiệp chủ yếu là các hộ chăn nuôi nhỏ lẻ, quy mô hộ
gia đình với tổng số hộ chăn nuôi trên địa bàn là 467 hộ với các loại gia súc

chủ yếu.
- Nuôi trồng thủy sản, khác: khoảng 56 ha ao, hồ để nuôi trồng các loại thủy
sản, trong đó 13,5 ha sử dụng nuôi các loại cá kiểng (Hợp tác xã sinh vật cảnh
Sài Gòn), còn lại nuôi các loại thủy sản nước ngọt phù hợp với điều kiện đia
phương.
 Về công nghiệp tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ:
- Hiện tại trên địa bàn có 39 công ty, xí nghiệp, chỉ nhánh đăng ký hoạt động.
- Có 28 hộ kinh doanh nhà trọ với hơn 125 phòng cho thuê.
 Về giáo dục
- Nâng cao chất lượng giáo dục các khối học, duy trì sỉ số các lớp phổ cập giáo
dục, tiếp tục phối hợp với các ấp tiến hành vận động học sinh các khối lớp ra
lớp.
- Đã khai giảng các lớp đào tạo nghề năm 2013 đối với các nghề chăn nuôi, nấu
ăn… do trường Trung cấp nghề huyện Củ Chi mở lớp: hiện tại tổng số học
viên các lớp khoảng 100 người.
 Về hoạt động y tế, dân số, gia đình, bảo vệ và chăm sóc trẻ em
- Thực hiện tốt công tác phòng chống dịch, tiêm chủng các loại cho đối tượng
trẻ sơ sinh trong độ tuổi.
- Thực hiện có hiệu quả các chương trinh kế hoạch hóa gia đình.
- Thực hiện tốt công tác kiểm tra vệ sinh an toàn thực phẩm, không xảy ra
trường hợp ngộ độc thực phẩm trên địa bàn.
- Hiện đã có khoảng 78% các đối tượng tham gia bảo hiểm y tế tự nguyện.

SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

7


Khóa luận tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

 Công tác văn hóa thông tin
- Tổ chức tốt các hoạt động chào mừng các ngày lễ lớn của dân tộc, dịp tết
dương lịch, tết nguyên đán.
1.1.4. Đặc điểm bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3 cho khu liên
hợp xử lý chất thải rắn Phước Hiệp [14]
BCL chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3 Khu liên hợp xử lý chất thải rắn Phước
Hiệp với tổng diện tích 15ha, tổng chiều cao chôn lấp 35m (15m dưới mặt đất và 20m
trên mặt đất), BCL có thể xử lý hơn 6 triệu tấn trong chín năm, công suất xử lý trung
bình 2.000 – 2.500 tấn/ngày.
BCL số 3 được xâu dựng và vận hành theo công nghệ của KBEC Hàn Quốc. Rác
được chôn lấp trong các ô chôn lấp, đảm bảo an toàn cho môi trường xung quanh nhờ
sự ngăn cách của hệ thống tường cọc xi măng đất sau 20m bao bọc xung quanh.
BCL còn có các hệ thống công trình khác, tất cả hệ thống công trình đều được thiết
kế và xây dựng phù hợp với các quy định hiện hành của Việt Nam.

Hình 1.2 Bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý
chất thải rắn Phước Hiệp.
HỆ THỐNG THU GOM NƯỚC RỈ RÁC CỦA BCL CTR SINH HOẠT HỢP
VỆ SINH SỐ 3, KHU LIÊN HỢP XỬ LÝ CTR PHƯỚC HIỆP. [1], [2]
Hệ thống thu gom nước rác nhất thiết phải được làm trong thời kỳ chuẩn bị bãi ban
đầu và phải được kiểm soát chặt chẽ trước khi đổ rác, bởi đào hàng tấn rác lên để sửa
chữa là không kinh tế.
SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

8

Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

Hình 1.3 Cấu tạo hệ thống thu nước rỉ rác.
1.2.1. Hệ thống thu gom thoát nước mặt
Hệ thống thu gom nước mặt được xây dựng để thu nước từ những khu vực khác chảy
tràn qua bãi chôn lấp. Hệ thống thoát nước không chỉ bảo vệ những khu vực chôn lấp
rác khỏi bị sói mòn trong thời gian hoạt động mà còn tiêu thoát lượng nước thừa ngấm
vào ô rác và tạo ra nước rác. Để hạn chế nước mưa chảy qua khu vực chôn rác, quanh
hố chôn rác được xây dựng đê bao cao khoảng 2,5m, chiều dày mặt đê 2,5m để ngăn
nước mưa.
Rãnh thoát nước bề mặt có thể là rãnh hở, được bố trí xung quanh bãi. Ngay cả những
bãi đã có hệ thống thoát nước đáy cũng cần có hệ thống rãnh thoát nước xung quanh
bãi.
1.2.2. Hệ thống thoát nước tại đáy bãi
Hệ thống thoát đáy nằm bên dưới lớp rác và trên lớp chống thấm. Hệ thống này có
chức năng dẫn nhanh nước rác ra khỏi bãi, đảm bảo hạn chế lượng nước trong bãi. Hệ
thống thoát nước đáy có thể được làm bằng sỏi, vật liệu tổng hợp (vải địa chất) và các
đường ống thoát nước.
Ở đây nước rác rò rỉ sẽ đi xuyên qua vùng lọc. Vùng này được làm bằng vải lọc địa
chất, khi nước rò rỉ đi qua lớp vải lọc này các hạt có kích thước lớn trong nước sẽ bị giữ
lại. Lớp đất bảo vệ ở trên lớp vải lọc dày 60cm để bảo vệ lớp vải không bị phá hoại do
xe lên xuống đổ rác. Lớp vải địa chất này cũng có tác dụng giảm thiểu sự lẫn lộn vào
nhau của lớp đất bảo vệ và lớp sỏi thoát nước phía dưới. Lớp sỏi bên dưới lớp vải địa
chất hoạt động như một hệ thống gom và lọc nước rò rỉ. Lớp sét nén bên dưới lớp sỏi là

SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

9


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

một rào cản hỗn hợp để ngăn cản sự di chuyển của nước rò rỉ và khí sinh ra trong bãi
rác. Nước rò rỉ từ bãi rác sẽ được thu gom bằng các ống châm lỗ hay ống xẻ rãnh đặt
trong lớp sỏi, sau đó dẫn đến trạm xử lý nước rò rỉ để làm sạch.
TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC RỈ RÁC ĐẾN MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI
[1]
Vấn đề môi trường do các bãi rác gây ra tại BCL số 3 khu liên hiệp xử lý CTR Phước
Hiệp ngày càng nghiêm trọng, gây nhiều vấn đề nan giải trong công tác vận hành và
quản lý các BCL.
NRR phát sinh từ hoạt động của BCL là một trong những nguồn gây ô nhiễm lớn
nhất đến môi trường và cuộc sống người dân gần BCL. Nó bốc mùi hôi nặng nề lan tỏa
nhiều kilomet, NRR có thể ngấm xuyên qua mặt đất làm ô nhiễm nguồn nước ngầm và
dễ dàng gây ô nhiễm nguồn nước mặt vì nồng độ các chất ô nhiễm có trong đó rất cao
và lưu lượng đáng kể. Cũng như nhiều loại nước thải khác, thành phần (pH, độ kiềm,
COD, BOD, NH3, SO4,...) và tính chất (khả năng phân hủy sinh học hiếu khí, kị khí,...)
của NRR phát sinh từ các BCL là một trong những thông số quan trọng dùng để xác
định công nghệ xử lý, tính toán thiết kế các công trình đơn vị, lựa chọn thiết bị, xác định
liều lượng hoá chất tối ưu và xây dựng quy trình vận hành thích hợp.
1.3.1.1. Tác động của các chất hữu cơ
Các chất hữu cơ dễ phân hủy bởi vi sinh vật thường được xác định gián tiếp qua
thông số nhu cầu oxy sinh hóa (BOD), thể hiện lượng oxy cần thiết cho vi sinh vật phân
hủy hoàn toàn chất hữu cơ có trong nước thải. Như vậy, nồng độ BOD tỷ lệ với hàm
lượng chất ô nhiễm hữu cơ, đồng thời cũng được sử dụng để đánh giá tải lượng và hiệu

quả sinh học của một hệ thống xử lý nước thải.
Ô nhiễm hữu cơ sẽ dẫn đến sự suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước 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.
1.3.1.2. Tác động của các chất lơ lửng
Chất lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên thủy sinh đồng
thời gây tác hại về mặt cảm quan do làm tăng độ đục nguồn nước và gây bồi lắng nguồn
nước tiếp nhận. Đối với các tầng nước ngầm, quá trình ngấm của nước rò rỉ từ các bãi
rác có khả năng làm tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng trong nước ngầm như: NH4,
NO3,… đặc biệt là NO2 có độc tính cao đối với con người và động vật sử dụng nguồn
nước đó.

SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

10


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

1.3.1.3. Tác động lên môi trường đất
Quá trình lưu giữ trong đất và ngấm qua những lớp đất bề mặt của nước rò rỉ từ bãi
rác làm cho sự tăng trưởng 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 dưỡng 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 và chứa nhiều chất độc hại, NRR có khả
năng gây ô nhiễm cả ba môi trường nước, đất và không khí, đặc biệt là gây ô nhiễm đến
nguồn nước ngầm. Như thế, NRR với hàm lượng chất hữu cơ cao và các chấ ô nhiễm

khác sẽ là một nguồn ô nhiễm tiềm năng và là nguy cơ ô nhiễm môi trường. Theo thống
kê, bãi rác quản lý không hợp vệ sinh có mối liên hệ đến 22 loại bệnh tật của con người
(viêm xoang, đau đầu…) Do hàm lượng chất hữu cơ cao, quá trình kị khí thường xảy ra
trong bãi rác, gây mùi hôi thối nặng nề và là nơi nhiều loài sinh vật gây bệnh cũng như
các động vật mang bệnh phát triển như 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.

SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

11


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI RỈ RÁC
VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC RỈ RÁC [2]
2.1.1. Khái niệm nước rỉ rác
Nước rỉ rác (NRR) (còn được 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 đất ở dưới bãi chôn lấp
(BCL).
NRR có thể được xác định như là lượng chất lỏng hình thành khi nước chảy tiếp xúc
với một vật thể rắn hay các vật liệu tiếp xúc, hoặc hòa tan hoặc là lơ lửng, bắt nguồn từ
chất rắn
2.1.2. Quá trình hình thành nước rỉ rác
Quá trình hình thành NRR: Nước rác được hình thành khi nước thấm vào ô chôn lấp.

Nước có thể thấm vào rác theo một số cách sau đây:
-

Nước sẳn có và tự hình thành khi phân hủy rác hữu cơ trong BCL.
Mực nước ngầm có thể dâng lên vào các ô chôn rác.
Nước có thể rỉ vào qua các cạnh (vách) của ô rác.
Nước mưa rơi xuống khu vực chôn lấp rác trước khi được phủ đất và trước khi
ô rác đóng lại.
Nước mưa rơi xuống khu vực BCL sau khi các ô rác đầy (ô rác được đóng lại).

Nước có sẳn trong rác thải là nhỏ nhất. Nước từ những khu vực khác chảy BCL cần
phải thu gom bằng hệ thống thoát nước. Hệ thống thoát nước không chỉ bảo vệ những
khu vực chôn lấp rác khỏi bị xói mòn trong thời gian hoạt động mà còn tiêu thoát lượng
nước thừa ngấm vào ô rác và tạo ra nước rác. Nước mưa là hông có cách nào để ngăn
chặn không cho chảy vào ô rác. Có thể hạn chế được lượng nước mưa ngấm vào ô rác
bằng cách trồng lại thảm thực vật sau khi bãi đã đóng.
Lưu lượng nước rác phụ thuộc vào:
-

-

Lớp chống thấm: Lớp chống thấm có tác dụng ngăn cản quá trình thấm của
nước rác từ trong BCL tới nguồn nước mặt và nước ngầm. Do đó nó ảnh hưởng
tới lưu lượng của nước rác. Đối với BCL hợp vệ sinh, lớp đất dưới BCL phải
có tính đồng nhất và phải có hệ số thấm nhỏ hơn 10-7 cm/s.
Diện tích.
Thời gian: lưu lượng nước rác trong BCL thay đổi theo thời gian chôn lấp: 1
năm, 2 năm, 10 năm…
Loại, độ dày của lớp phủ: có thể phủ BCL bằng các vật liệu khác nhau như
nilông, đất hoặc trồng cây. Loại và độ dày của lớp phủ có ảnh hưởng tới khả

SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

12


Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

năng xâm nhập của nước mưa, nước mặt vào BCL và khả năng thoát ra ngoài
của nước rác.
2.1.3. Thành phần và tính chất nước rỉ rác
NRR tại các BCL có thành phần phức tạp, khả năng gây ô nhiễm cao:
-

Chất hữu cơ: Chất có phân tử lượng lớn (acid humic, acid fulvic,…), các hợp
chất hữu cơ (phospho hữu cơ, 1,4 – dioxan, bisphenol…).
Chất vô cơ: Các hợp chất của nitơ, photpho và lưu huỳnh. Nhưng chủ yếu là
nitơ và photpho vì chúng gây hiện tượng phú dưỡng hóa.

Nước rò rỉ từ bãi rác có mùi hôi nồng nặc, màu đen đậm. Các kết quả phân tích cho
thấy lượng NRR bị ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm vi sinh, chất rắn lơ lửng, nitơ và photpho
rất nặng, môi trường nước có dầu hiệu chứa kim loại nặng nhưng chưa ở mức ô nhiễm.
Thành phần của NRR luôn thay đổi theo các giai đoạn khác nhau của quá trình phân
hủy sinh học:
-

-

Trong giai đoạn đầu, tạo thành các hợp chất hữu cơ như axit béo, amino axit, axit
cacboxilic,…Giai đoạn này có thể kéo dài vài năm sau khi chôn lấp, nó phụ thuộc
vào bản chất không đông nhất của rác. Đặc trưng của nước rác trong giai đoạn
này:
 Nồng độ các axit béo dễ bay hơi cao
 pH thấp
 BOD cao
 Tỷ lệ BOD/COD cao
 Nồng độ NH4+ và nitơ hữu cơ cao
Đến giai đoạn tạo khí metan, các sản phẩm cuối cùng là khí metan và khí
cacbonic. Giai đoạn tạo khí meetan có thể tiếp tục đến 100 năm hoặc lâu hơn nữa.
Đặc trung của nước rác trong giai đoạn này:
 Nồng độ các axit béo dễ bay hơi thấp
 pH trung tính hoặc hơi kiềm
 BOD thấp
 Tỷ lệ BOD/COD thấp
 Nồng độ NH4+ cao

Các số liệu tiêu biểu về thành phần và tính chất NRR từ BCL mới và lâu năm được
đưa ra trong bảng 2.1.
Ở những bài rác mới, NRR thường có pH thấp, nồng độ BOD, COD và kim loại nặng
cao. Còn những bãi rác lâu năm pH từ 6,5 – 7,5, nồng độ các chất ô nhiễm thấp hơn
đáng kể, nồng độ kim loại nặng giảm do phần lớn kim loại nặng tan trong pH trung tính.

SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

13

Khóa luận tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh số 3, khu liên hợp xử lý chất
thải rắn Phước Hiệp công suất 600 m3/ngày.

Thành phần đặc trưng của NRR ở một số nước trên thế giới được trình bày cụ thể ở
bảng 2.2 và 2.3.
Tuy đặc điểm và công nghệ vận hành BCL khác nhau ở mỗi khu vực nhưng NRR
nhìn chung đều có tính chất giống nhau là có nồng độ COD, BOD5 cao (có thể lên đến
hàng chục ngàn mgO2/L) đối với NRR mới. Từ các số liệu thống kê trên cho thấy, trong
khi giá trị pH của NRR tăng theo thời gian, thì hầu hết nồng độ các chất ô nhiễm trong
NRR lại giảm dần, ngoại trừ NH3 trung bình khoảng 1800mg/L. Nồng độ các kim loại
hầu như rất thấp, ngoại trừ sắt. Khả năng phân hủy sinh học của NRR thay đổi theo thời
gian, dễ phân hủy trong giai đoạn đầu vận hành BCL và khó phân hủy khi BCL đi vào
giai đoạn hoạt động ổn định. Sự thay đổi này có thể được biểu thị qua tỷ lệ BOD5/COD,
trong thời gian đầu tỷ lệ này có thể lên đến 80%, với tỷ lệ BOD5/COD lớn hơn 0.4 chứng
tỏ các chất hữu cơ trong NRR có khả năng phân hủy sinh học, còn đối với các BCL cũ
tỷ lệ này thường rất thấp nằm trong khoảng 0.05 – 0.2; tỷ lệ thấp như vậy do NRR cũ
chứa các hợp chất lignin, axít humic và axít fulvic là những chất khó phân hủy sinh học.
Bảng 2.1 Số liệu về thành phần nước rỉ rác [13]
Thành phần

Bãi rác mới ( dưới 2 năm)

Bãi rác lâu năm
(Trên 10 năm)

Khoảng giá trị

Trung bình

BOD5, mg/l

2000 – 20000

10000

100 – 200

TOC, mg/l

1500 – 20000

6000

80 – 160

COD, mg/l

3000 – 60000

18000

100 – 500

TSS, mg/l

200 – 2000

500

100 – 400

Nitơ hữu cơ, mg/l

10 – 800

200

80 – 120

Amoniac, mg/l

10 – 800

200

20 – 40

Nitrat, mg/l

5 – 40

25

5 – 10

Tổng hợp lượng phốt pho, mg/l

5 – 100

30

5 – 10

Orthophotpho, mg/l

4 – 80

20

4–8

Độ kiềm theo CaCO3

1000 – 10000

3000

200 – 1000

pH

4,5 – 7.5

6

6,6 – 7,5

Canxi, mg/l

50 – 1500

250

50 – 200

Clorua, mg/l

200 – 3000

500

100 – 400

Tổng lượng sắt, mg/l

50 – 1200

60

20 – 200

Sunphat, mg/l

50 – 1000

300

20 - 50

SVTH: Lê Đoàn Hương Giang
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm

14