Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt ký túc xá k trường đại học nông lâm của hệ thống công nghệ AAO (anarobic anoxic oxic)

i

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐỖ DUY LONG
Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH
HOẠT KÝ TÚC XÁ K TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM CỦA
HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ AAO (ANAROBIC ANOXIC OXIC)

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa học môi trường

Khoa

: Môi trường

Khóa

: 2014 – 2018

Thái nguyên, năm 2018

i

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐỖ DUY LONG
Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH
HOẠT KÝ TÚC XÁ K TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM CỦA
HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ AAO (ANAROBIC ANOXIC OXIC)

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa học môi trường

Khoa

: Môi trường

Khóa

: 2014 – 2018

Giảng viên hướng dẫn : TS Dư Ngọc Thành

Thái nguyên, năm 2018


i

LỜI CÁM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là một khâu rất quan trọng bởi lẽ đây là giai đoạn
sinh viên củng cố toàn bộ kiến thức đã học tập ở trường. Đồng thời cũng giúp
sinh viên tiếp xúc với thực tế đem những kiến thức đã học áp dụng vào thực
tiễn sản xuất. Qua đó giúp sinh viên học hỏi và rút ra kinh nghiệm quý báu từ
thực tế để khi ra trường trở thành một người cán bộ có năng lực tốt, trình độ
lý luận cao, chuyên môn giỏi đáp ứng yêu cầu cấp thiết của xã hội.
Với mục đích và tầm quan trọng nêu trên,được sự phân công của Khoa
Môi Trường đồng thời được sự tiếp nhận của Viện ky thuật và công nghệ môi
trường. Em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng xử lý nước
thải sinh hoạt ký túc xá K trường Đại học Nông lâm của hệ thống công
nghệ AAO (Anarobic Anoxic Oxic) ”.
Để hoàn thành khóa luận này em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu
Nhà trường, Ban chu nhiệm Khoa môi trường. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng
biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Dư Ngọc Thành người đã hướng dẫn, chỉ
bảo em tận tình để hoàn thành tốt bài khóa luận này.
Em xin cảm ơn các cán bộ chuyên trách môi trường Viện ky thuật và
công nghệ môi trường đã tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình thực tập tại
đây.
Cảm ơn gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, động viên em trong suốt thời
gian học tập rèn luyện và thực tập tốt nghiệp.

Do thời gian thực tập ngắn, trình độ chuyên môn còn hạn chế bản thân
còn thiếu kinh nghiệm nên khóa luận không tránh khỏi những sai sót. Em rất
mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn sinh viên để
khóa luận hoàn thiện hơn nữa.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2018
Sinh viên
Đỗ Duy Long


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Tải trọng chất thải trung bình một ngày tính theo đầu người............ 6
Bảng 2.2 Thành phần nước thải sinh hoạt......................................................... 7
Bảng 2.3: Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho
phép trong nước thải sinh hoạt........................................................ 8
Bảng 4.1 Lượng nước sử dụng tại khu ký túc xá K ........................................ 25
Bảng 4.2 Lượng nước thải tại khu ký túc xá K ............................................... 26
Bảng 4.3 Lượng nước thải đen tại khu ký túc xá K ........................................ 27
Bảng 4.4 Lượng nước thải xám tại khu ký túc xá K ....................................... 29
Bảng 4.5. Thành phần chính có trong nước thải đen tại ký túc xá K ............. 30
Bảng 4.6 . Thành phần chính có trong nước thải xám tại ký túc xá K ........... 31
Bảng 4.7. Chất lượng dòng thải sau khi trộn hai dòng đen và xám ................
33
Bảng 4.8. Hiệu xuất sau 3 ngày xử lý nước thải sinh hoạt của công nghệ AAO
....................................................................................................... 34
Bảng 4.9. Hiệu xuất sau 5 ngày xử lý nước thải sinh hoạt của công nghệ AAO
....................................................................................................... 35
Bảng 4.10. Kết quả xác định màu sắc, mùi vị sau xử lý của các công thức .. 36

3

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1. Công nghệ AAO.............................................................................. 13
Hình 4.1. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống công nghệ AAO ........
32


4

MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN .................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................ ii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................iii
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT ...................................................... vii
MỤC LỤC ....................................................... Error! Bookmark not
defined.

Phần

1:

MỞ

ĐẦU

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

1.2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................... 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài....................................................................................... 2
1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ...................................... 2
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................... 2
Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 4
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài. ......................................................................... 4
2.1.1. Cơ sở pháp lý .......................................................................................... 4
2.1.2. Cơ sở lý luận ........................................................................................... 5
2.2. Cơ sở thực tiễn ........................................................................................... 8
2.2.1. Hiện trạng nước thải sinh hoạt ở Việt Nam ............................................
8
2.2.2. Các biện pháp xử lý nước thải sinh hoạt .................................................
9
2.3. Tổng quan về Hệ thống xử lý nước thải AAO......................................... 13
2.4. Một số hệ thống công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đang được áp dụng
tại Việt Nam .................................................................................................... 17
2.5 Một số phương pháp xử lý hiếu khí trong điều kiện nhân tạo ..................
19
2.5.1 Bể Biophin.............................................................................................. 19
2.5.2. Bể oxyten.............................................................................................. 19
2.5.3. Bể SBR ................................................................................................. 20


5

2.5.4 . Mương oxy hóa tuần hoàn (MOT) ....................................................... 20
Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
......................................................................................................................... 21
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 21
3.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu............................................................ 21

3.3. Nội dung nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi.......................................... 21
3.3.1. Các nội dung nghiên cứu....................................................................... 21
3.3.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu ........................................................................ 21
3.4.1.Phương pháp kế thừa, tham khảo........................................................... 22
3.4.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp..................................................... 22
3.4.3. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp ................................................... 23
3.4.4. Phương pháp xử lý số liệu.................................................................... 23
Phần 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 24
4.1. Sơ lược về ký túc xá K trường Đại học Nông lâm................................... 24
4.1.1. Sơ lược về sự hình thành cua khu ký túc xá K trường ĐH Nông lâm .. 24
4.1.2. Tình hình cấp nước và sử dụng nước sinh hoạt ở ký túc xá trường Đại
học Nông lâm Thái Nguyên ............................................................................ 24
4.2. Đánh giá thực trạng thải nước sinh hoạt tại ký túc xá K trường ĐH Nông
Lâm.................................................................................................................. 26
4.2.1. Xác định lượng nước thải tại ký túc xá K trường ĐH Nông Lâm ....... 26
4.2.2. Đánh giá chất lượng nước thải tại ký túc xá K trường ĐH Nông Lâm 30
4.3. Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt ở ký túc xá K trường Đại
học Nông Lâm bằng công nghệ AAO............................................................. 32
4.3.1. Xây dựng mô hình công nghệ xử lý nước thải...................................... 32
4.2.2. Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống AAO ........ 32
4.4. Đề xuất giải pháp quản lý, xử lý nước thải sinh hoạt tại ký túc xá
K trường đại học Nông lâm............................................................................. 37


6

Phần 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................. 38
5.1. Kết luận .................................................................................................... 38
5.2. Đề nghị. .................................................................................................... 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 39

vii

DANH MỤC CÁC CỤM TƯ VIẾT TẮT
STT

Tên Viết Tắt

Ý nghĩa

1

BTNMT

Bộ tài nguyên môi trường

2

BVMT

Bảo vệ môi trường

3

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

4

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

5

COD

Nhu cầu oxi hóa hóa học

6

BOD

Nhu cầu oxi hóa sinh học

7

TT

Thông tư

8

NĐ- CP

Nghị định chính phu

9

N,P

Nitơ , Photpho

10

BOD5

Nhu cầu oxi hóa sinh học trong 5 ngày


1


2

Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Nước là cội nguồn của sự sống, là yếu tố quan trọng hàng đầu cho sự tồn
tại và phát triển của con người cũng như sinh vật. Tuy nhiên hiện nay, tài
nguyên nước đang suy giảm nghiêm trọng cả về số lượng và chất lượng mà
nguyên nhân chu yếu là do chính con người gây ra.
Do nhu cầu phát triển kinh tế, nhu cầu sử dụng nước ngày một tăng nên
nước thải gia tăng là một hệ quả tất yếu. Nếu không có biện pháp quản lý và
xử lý kịp thời thì môi trường nước sẽ bị ô nhiễm do nước thải chỉ còn là vấn
đề thời gian. Một trong những nguồn nước thải có tải trọng lớn, ảnh hưởng
trực tiếp đến tài nguyên nước, đó là nước thải sinh hoạt của các ký túc xá của
sinh viên ở các trường đại học nói chung và ký túc xá của trường đại học

Nông Lâm nói riêng.
Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là chứa thành phần chất hữu cơ (BOD),
cặn lơ lửng, Amoni, Tổng Nitơ, Photpho, Mùi và nhiều vi sinh vật gây
bệnh…Việc xử lý nước thải sinh hoạt nhằm loại bỏ tạp chất nhiễm bẩn có tính
chất khác nhau, từ các chất không tan đến các chất ít tan và cả những hợp chất
tan trong nước, làm sạch nước trước đưa vào nguồn tiếp nhận là yêu cầu vô
cùng cấp thiết hiện nay. Hiện nay, có rất nhiều công nghệ xử lý nước thải sinh
hoạt có chứa nhiều đạm (N) như công nghệ Aerotank, SBR, MOT, MBBR,
VIP,…nhưng với những ưu thế vượt trội của công nghệ AAO như: giúp thanh
lọc nước thải thông qua xử lý bằng vi sinh vật kị khí, xử lý đạm (N) rất hiệu
quả trong bể thiếu khí, trong bể hiếu khí loại bỏ hữu cơ, loại bỏ vi khuẩn nhờ
hóa chất cloramin. Hệ thống dễ xây dựng, vận hành, độ bền cao, áp dụng cho
thải sinh hoạt có chứa hàm lượng đạm cao, các khu vực có mật độ dân số cao.
Chúng ta cũng có thể áp dụng hệ thống xử lý nước thải AAO trong các khu đô


thị hoặc từng cụm gia đình, bệnh viện, trường học, các khu công nghiệp may,
lắp giáp có nhiều công nhân để xử lý triệt để hữu cơ và amoni có trong dòng
thải. Đây là một hệ thống xử lý nước thải tiên tiến hiện nay với cách khử khí
kín đáo, hiệu quả cao với công nghệ tốt.
Xuất phát từ lý do trên chúng tôi đề xuất nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu
khả năng xử lý nước thải sinh hoạt ký túc xá K trường Đại học Nông lâm
của hệ thống công nghệ AAO (Anarobic Anoxic Oxic)”
1.2. Mục tiêu của đề tài
- Đánh giá thực trạng sử dụng nước và xả thải nước sinh hoạt của sinh
viên và các dịch vụ khác trong khu ký túc xá K trường ĐH Nông Lâm
- Đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt ký túc xá K trường Đại
học Nông Lâm cua hệ thống công nghệ AAO
- Đề xuất giải pháp xử lý nước thải sinh hoạt ký túc xá K trường Đại
học Nông lâm hiệu quả

1.3. Ý nghĩa của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
- Vận dụng và phát huy những kiến thức đã học tập vào nghiên cứu.
- Nâng cao kiến thức, ky năng và rút ra những kinh nghiệm thực tế phục
vụ cho công tác nghiên cứu sau này.
- Nâng cao khả năng tự học tập, nghiên cứu và tìm tài liệu.
- Bổ sung tư liệu cho học tập.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Xử lý được nước thải sinh nhoạt đảm bảo QCVN và bảo vệ môi trường.
- Có mô hình để sinh viên chuyên ngành môi trường học tập
- Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm môi trường do nước thải gây
ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của nước thải đến môi trường, và bảo
vệ sức khỏe của người dân khu vực quanh ký túc xá.


- Mặc dù nước thải sinh hoạt có nồng độ chất ô nhiễm thấp và lưu
lượng thải ra lớn nên mức độ gây ô nhiễm rất cao. Công nghệ AAO có ưu
điểm xử lý triệt để đồng thời COD, Nitơ, Photpho trong một hệ thống nhằm
đáp ứng nhu cầu xả thải nghiêm ngặt theo tính chất môi trường

Việt Nam

hiện tại và trong tương lai.
- Áp dụng thích hợp các công trình xử lý nước thải vừa và nhỏ, chi phí
đầu tư vận hành thấp, tiết kiệm diện tích xây dựng, chi phí xây dựng.


Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài.

2.1.1. Cơ sở pháp lý
- Luật tài nguyên nước số 17/2012/QH13 ngày 21 tháng 6 năm 2012 của
Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chu nghĩa Việt Nam.
- Thông tư số 16/2009/TT/BTNMT ngày 07/10/2009 của Bộ Tài
nguyên và Môi trường hướng dẫn Quy định quy chuẩn quốc gia về môi
trường.
- Thông tư số 04/2012/TT-BTNMT ngày 08/5/2012 của Bộ Tài nguyên
và Môi trường về việc Quy định tiêu chí xác định cơ sở gây ô nhiễm môi
trường, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
- Nghị định số 19/2015/NĐ-CP Quy định chi tiết thi hành một số điều
của Luật Bảo vệ môi trường có hiệu lực từ ngày 01/04/2015.
- TCVN 5945:2005 Nước thải công nghiệp – Tiêu chuẩn thải.
- TCVN 6772:2000 Chất lượng nước – Nước thải sinh hoạt giới hạn ô
nhiễm cho phép.
- TCVN 5999:1995 Chất lượng nước – Lấy mẫu, hướng dẫn lấy mẫu
nước thải.
- TCVN 6663-3:2008 Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu.
- QCVN 05:2013/BTNMT: Quy chuẩn ky thuật quốc gia về chất lượng
môi trường không khí xung quanh.
- QCVN 26:2010/BTNMT: Quy chuẩn ky thuật quốc gia vể tiếng ồn.
- Quyết định 3733/2002/BYT - Tiêu chuẩn vệ sinh lao động, chất lượng
không khí vùng làm việc.


2.1.2. Cơ sở lý luận
2.1.2.1. Tổng quan về nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt là loại nước thải phát sinh từ hoạt động sinh hoạt của
các cộng đồng dân cư: khu vực đô thị, ký túc xá, trung tâm thương mại, khu
vực vui chơi giải trí, cơ quan công sở,…Các thành phần ô nhiễm chính đặc
trưng thường thấy ở nước thải sinh hoạt là BOD5, COD, Nitơ và Photphat.

Một yếu tố gây ô nhiễm quan trọng trong nước thải sinh hoạt đó là các loại
mầm bệnh được lây truyền bởi các vi sinh vật có trong phân. Vi sinh vật gây
bệnh cho người bao gồm các nhóm chính là virus, vi khuẩn, nguyên sinh bào
và giun sán.
Nước thải sinh hoạt bao gồm có nước thải đen và nước thải xám.
Nước thải từ nhà vệ sinh được gọi là nước thải đen. Nước thải đen chứa
hàm lượng cao các chất rắn và một lượng lớn thức ăn dành cho vi khuẩn
(Thành phần chính là Ni tơ và Photpho). Nước thải đen được chia là 2 thành
phần là phân và nước tiểu. Một người trưởng thành mỗi năm có thể thải ra
môi trường trung bình 0,4 kg Phốt pho và 4, 0 kg Ni tơ trong nước tiểu; 0,18
kg Phốt pho và 0,55 kg Ni tơ trong phân.
Nước thải xám là lượng nước thải bao gồm nước giặt giũ đồ quần áo,
nước tắm rửa và nước từ nhà bếp, nhà ăn. Nước thải từ nhà bếp, nhà ăn có
chứa một lượng lớn chất rắn và dầu mỡ. Cả hai loại nước thải nêu trên đều có
chưa các mầm bệnh gây nguy hại cho sức khỏe con người, đặc biệt là nước
thải đen vì nó chứa nhiều nhất lượng N và P, là môi trường cực kì thuận lợi
cho vi sinh vậy, vi khuẩn gây hại phát triển.
Lượng nước thải sinh hoạt dân cư phụ thuộc vào dân số và đặc điểm của
hệ thống thoát nước. Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân
hủy sinh học, ngoài ra còn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng


gây bệnh nguy hiểm. Lượng nước thải sinh hoạt dao động trong phạm vi rất
lớn, tùy thuộc vào mức sống và thói quen của người dân, có thể tính bằng
80% lượng nước cấp.
2.1.1.2. Tính chất nước thải sinh hoạt
Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là chứa nhiều tạp chất khác nhau,
trong đó khoảng 52% là các chất hữu cơ, 48% là các chất vô cơ và một số
lượng lớn vi sinh vật. Phần lớn các vi sinh vật trong nước thải cũng chứa các
vi khuẩn không có hại có tác dụng phân hủy các chất thải. Bảng 1: Phân loại

mức độ ô nhiễm theo thành phần hóa học điển hình của nước thải sinh hoạt.
Bảng 2.1 Tải trọng chất thải trung bình một ngày tính theo đầu
người
(Đơn vị: g/người/ngày)
TT
1
2
3
4
5

Các chất
Tổng lượng chất thải
Các chất tan
Các chất không tan
Chất lắng
Chất không lắng

Tổng
chất thải
190
100
90
60
30

Chất thải
hữu cơ
110
50

60
40
20

Chất thải
vô cơ
80
50
30
20
10


Bảng 2.2 Thành phần nước thải sinh hoạt
(Đơn vị: mg/l)
TT

Chỉ tiêu

Mức độ ô nhiễm
Nặng

Trung bình

Thấp

1

Tổng chất rắn

1000

500

200

2

Chất rắn hòa tan

700

350

120

3

Chất rắn không tan

300

150

80

4

Tổng chất rắn lơ lửng

600

350

120

5

Chất rắn lắng

12

8

4

6

BOD5

300

200

100

7

Oxy hòa tan

0

0

0

8

Tổng nito

85

50

9

Nito hữu cơ

35

20

10

10

Nito amoniac

50

30

15

11

Nitrite

0,1

0.05

0

12

Nitrate

0,4

0,2

0,1

13

Clorua

175

100

15

14

Độ kiềm

200

100

50

15

Chất béo

40

20

0

16

Tổng photpho

-

8

-

25

(Nguồn: Bài giảng (Dư Ngọc Thành) Kỹ thuật xử lý nước thải)
Nước thải sinh hoạt có thành phần với các giá trị điển hình như sau:
COD = 500 mg/l, BOD5 = 250 mg/l, SS = 220 mg/l, Photpho = 8 mg/l, Nito
NH3 và Nito hữu cơ = 40 mg/l, PH = 6,8, TS = 720 mg/l


Bảng 2.3: Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa
cho
phép trong nước thải sinh
hoạt
QCVN 14-2008

TT

Chỉ tiêu

Đơn vị

1

pH

-

5-9

2

TSS

mg/l

100

3

TDS

mg/l

1.000

4

BOD5

mg/l

50

5

NH4+

mg/l

10

6

NO3-

mg/l

50

7

PO3-

mg/l

10

8

Dầu mỡ

mg/l

20

9

∑Chất hoạt
động bề mặt

10

∑Coliform

mg/l
MPN/100ml

(Cột B)

10
5.000

2.2. Cơ sở thực tiễn
2.2.1. Hiện trạng nước thải sinh hoạt ở Việt Nam
Quá trình đô thị hóa tại Việt Nam diễn ra rất nhanh. Những đô thị lớn tại
Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng bị ô nhiễm nước rất nặng nề.
Đô thị ngày càng phình ra tại Việt nam, nhưng cơ sở hạ tầng lại phát triển
không cân xứng, đặc biệt là hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại Việt Nam
vô cùng thô sơ. Vì hệ thống cống rãnh thoát nước còn trong tình trạng thô sơ,
không hợp lý cũng như không theo kịp đà phát triển dân số nhanh như trường
hợp ở các thành phố ở Việt Nam như Hà Nội, Sài Gòn, Hải Phòng, Nha
Trang, Đà Nẵng, Cần Thơ…, việc giải quyết và xử lý nước thải này hầu như
không thực hiện được. Nước thải sau khi qua mạng lưới cống rãnh được chảy


thẳng vào sông rạch và sau cùng đổ ra biển cả mà không qua giai đoạn xử lý,
độ ô nhiễm nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải đều vượt quá tiêu chuẩn cho

phép, các thông số chất lơ lửng (SS), BOD; COD; ôxy hòa tan (DO) đều vượt
từ 5-10 lần, thậm chí 20 lần TCCP. Có thể nói rằng người Việt Nam đang làm
ô nhiễm nguồn nước uống chính bằng nước sinh hoạt thải ra hằng ngày.
Theo Hội Bảo vệ thiên nhiên và môi trường Việt Nam (VACNE), nước
thải sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nước thải ở các thành phố, là một
nguyên nhân chính gây nên tình trạng ô nhiễm nước và vấn đề này có xu
hướng càng ngày càng xấu đi. Ước tính hiện chỉ có khoảng 6% lượng nước
được xử lý.
Quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa khiến luồng di cư về đô thị.
Song việc thu gom xử lý rác thải và nước thải sinh hoạt lại không được để ý.
Trong vòng ít nhất là 10-15 năm nữa Việt Nam sẽ phải hứng chịu các tác
động nặng nề do nước thải sinh hoạt không được xử lý. Vì vậy ô nhiễm nước
thải sinh hoạt đang là vấn đề nghiêm trọng nhất mà Việt Nam đang đối mặt.
Một báo cáo toàn cầu mới được Tổ chức Y tế thế giới (WTO) công bố
hồi đầu năm 2010 cho thấy, mỗi năm Việt Nam có hơn 20.000 người tử vong
do điều kiện nước sạch và vệ sinh nghèo nàn và thấp kém. Còn theo thống kê
của Bộ Y tế, hơn 80% các bệnh truyền nhiễm ở nước ta liên quan đến nguồn
nước. Người dân ở cả nông thôn và thành thị đang phải đối mặt với nguy cơ
mắc bệnh do môi trường nước đang ngày càng một ô nhiễm trầm trọng.
Từ hiện trạng ô nhiễm nước thải sinh hoạt trên, chúng tôi đi đến nghiên
cứu đề tài này để xử lý nước thải sinh hoạt từ nguồn, góp phần giảm ô nhiễm.
2.2.2. Các biện pháp xử lý nước thải sinh hoạt
* Phương pháp xử lý cơ học
Trong nước thải thường chứa các chất không tan ở dạng lơ lửng. Để tách
các chất này ra khỏi nước thải. Thường sử dụng các phương pháp cơ học như


lọc qua song chắn rác, lắng dưới tác dụng của trọng lức hoặc lực li tâm và lọc.
Tùy theo kích thước, tính chất lý hóa, nồng độ chất lơ lửng lưu lượng nước
thải và mức độ cần làm sạch mà lựa chọn công nghê xử lý thích hợp.

Song chắn rác trong hệ thống xử lý nước thải.
Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý nước thải trước hết phải qua song chắn
rác. Tại đây các thành phần có kích thước lớn (rác) như giẻ, rác, vỏ đồ hộp,
rác cây, bao nilon… được giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc
kênh dẫn. Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm
việc thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nước thải.
Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác phân thành loại thô, trung
bình và mịn. Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100
mm và song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25 mm.
Theo hình dạng có thể phân song chắn rác và lưới chắn rác. Song chắn rác có
thể đặt cố định hay di động.
Lắng cát trong xử lý nước thải.
Bể lắng cát được thiết kế để tách các tạp chất vô cơ không tan có kích
thước từ 0,2mm đến 2mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm
khỏi bị cát, sỏi bào mòn, tánh tắc đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến các
công trình sinh học phía sau. Bể lắng cát có thể phân thành 2 loại: bể lắng
ngang và bể lắng đứng. Ngoài ra để tăng hiệu quả lắng cát, bể lắng cát thổi
khí cũng được sử dụng rộng rãi.
Vận tốc dòng chảy trong bể lắng ngang không được vượt qua 0,3 m/s.
Vận tốc này cho phép các hạt cát, các hạt sỏi và các hạt vô cơ khác lắng
xuống đáy, còn hầu hết các hạt hữu cơ khác không lắng và được xử lý công
trình tiếp theo.


Bể lắng xử lý nước thải.
Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải (bể
lắng đợt 1) hoặc cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông hay quá trình xử
lý sinh học (bể lắng đợt 2). Theo dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng
ngang và bể lắng đứng.
Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phương ngàn qua bể với vận

tốc không lớn hơn 0,01 m/s và thời gian lưu nước từ 1,5 – 2,5 h. Các bể lắng
ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước thải lớn hơn 15000 m3/ngày.
Đối với bể lắng đứng, nóc thải chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới
lên đến vách tràn với vận tốc từ 0,5 – 0,6 m/s và thời gian lưu nước trong bể
dao động khoảng 45 -120 phút. Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp
hơn bể lắng ngang từ 10 – 20 %.
Tuyển nổi trong hệ thống xử lý nước thải.
Phương pháp tuyển nổi thương được sử dụng để tách các tạp chất (ở
dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém khỏi pha lỏng. trong một
số trường hợp, quá trình này còn được dùng để tách các chất hòa tan như các
chất hoạt động bề mặt. Trong xử lý nước thải, quá trình tuyển nổi thường
được sử dụng để khử các chất lơ lửng, làm đặc bùn sinh học. Ưu điểm cơ bản
của phương pháp này là có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ, nhẹ, lắng chậm
trong thời gian ngắn.
Quá trình tuyển nổi được 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 lượng riêng của tập
hợp bọt khí và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, cặn sẽ theo nổi lên bề
mặt.
Hiệu suất quá trình tuyển nổi phụ thuộc vào số lượng, kích thước bọt
khí, hàm lượng chất rắn. Kích thước tối ưu của bọt khí nằm trong khoảng 15 –
30 micromet (bình thường từ 50 – 120 micromet). Khi hàm lượng hạt rắn cao,
xác xuất va chạm và kết dính giữa các hạt sẽ tăng lên, do đó, lượng khí tiêu


tón sẽ giảm. Trong quá trình tuyển nổi, việc ổn định kích thước bọt khí có ý
nghĩa quan trọng.
* Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý trong hệ thống xử lý nước thải.
Trung hòa
Nước thải chứa acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH về
khoảng 6,5 – 8,5 trước khi thải vào nguồn nhận hoặc sử dụng cho công nghệ

xử lý tiếp theo. Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách:
- Trộn lẫn nước thải acid và nước kiềm.
- Bổ sung các tác nhân hóa học.
- Lọc nước acid qua vật liệu có tác dụng trung hòa.
- Hấp thụ khí acid bằng nước kiềm hoặc hấp thụ ammoniac bằng nước
acid.
Keo tụ - tạo bông xử lý nước thải.
Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo
mịn phân tán, kích thước các hạt thường dao động từ 0,1 – 10 micromet. Các
hạt này không nổi cũng không lắn, và do đó tương đối khó tách loại. Vì kích
thước hạt nhỏ, tỷ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện
tượng hóa học bề mặt trở nên rất quan trọng. Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ
trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút Vander Waaks giữa các hạt.
Lực này có thể dẫn đến sự kết dính giữa các hạt ngay khi khoảng cách giữa
chúng đu nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm xảy ra nhờ chuyển động Brow và do
tác động của sự xáo trộn. Tuy nhiên trong trường hợp phân tán cao, các hạt
duy trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang tích
điện, có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc
các ion trong dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa. Trạng thái lơ
lửng của các hạt keo được bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện. Do đó, để phá tính
bền của hạt keo cần trung hòa điện tích bề mặt của chúng, quá trình này được
gọi là quá trình keo tụ. Các hạt keo đã bị trung hòa điện tích có thể liên kết


với các hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và
lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông.
* Phương pháp sinh học.
Các chất hữu cơ ở dạng keo, huyền phù và dung dịch là nguồn thức ăn
của vi sinh vật. Trong quá trình hoạt động sống, vi sinh vật oxy hóa hoặc khử
các hợp chất hữu cơ này, kết quả là làm sạch nước thải.

Phương pháp này dựa trên hoạt động của các vi sinh vật có khả năng
phân hủy các chất hữu cơ. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và các chất
khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Tùy theo từng nhóm vi
khuẩn mà sử dụng là hiếu khí hay kỵ khí mà người ta thiết kế các công trình
khác nhau và phụ thuộc vào khả năng tài chính, diện tích đất mà người ta có
thể sử dụng hồ sinh học hay các bể nhân tạo để xử lý.
2.3. Tổng quan về Hệ thống xử lý nước thải AAO

Hình 2.1. Công nghệ AAO


AAO là viết tắt của các cụm từ Anaerobic (Yếm khí) – Anoxic (Thiếu
khí) – Oxic (Hiếu khí).
Công nghệ AAO là quy trình xử lý sinh học liên tiếp ứng dụng nhiều
hệ vi sinh vật khác nhau: Hệ vi sinh vật Yếm khí, Thiếu khí, Hiếu khí để xử
lý chất thải. Dưới tác dụng phân giải các chất ô nhiễm của hệ vi sinh vật mà
chất ô nhiễm được xử lý trước khi thải ra môi trường.
* Quá trình Anaerobic ( Quá trình yếm khí)
Các quá trình này có thể hợp thành 4 giai đoạn, xảy ra đồng thời trong
quá trình phân hủy kỵ khí chất hữu cơ
+ Thủy phân:
Trong giai đoạn này, dưới tác dụng của enzyme do vi khuẩn tiết ra,
các phức chất và các chất không tan (polysaccharides, protein, lipid)
chuyển hóa thành các phức đơn giản hơn hoặc chất hòa tan (đường, các
amino acid, acid béo).
Quá trình này xảy ra chậm. Tốc độ thủy phân phụ thuộc vào pH, kích
thước hạt và đặc tính dễ phân hủy của cơ chất. Chất béo thủy phân rất chậm.
+ Acid hóa:
Trong giai đoạn này, vi khuẩn lên men chuyển hóa các chất hòa tan
thành chất đơn giản như acid béo dễ bay hơi, alcohols, acid lactic, methanol,

CO2, H2, NH3, H2S và sinh khối mới. Sự hình thành các acid có thể làm pH
giảm xuống 4.0.
+ Acetic hoá (Acetogenesis)
Vi khuẩn acetic chuyển hóa các sản phẩm của giai đoạn acid hóa thành
acetate, H2, CO2 và sinh khối mới.
+ Methane hóa (methanogenesis)
Đây là giai đoạn cuối của quá trình phân huỷ kỵ khí. Acetic, H2, CO2,
acid fomic và methanol chuyển hóa thành methane, CO2 và sinh khối mới.


Trong 3 giai đoạn thuỷ phân, acid hóa và acetic hóa, COD hầu như
không giảm, COD chỉ giảm trong giai đoạn methane.
- Thực hiện quá trình khử NITRATE và khử một phần các hợp chất
hữu cơ.
* Quá trình Anoxic ( thiếu khí)
Trong nước thải, có chứa hợp chất Nito và photpho, những hợp chất
này cần phải được loại bỏ ra khỏi nước thải. Tại bể Anoxic, trong điều kiện
thiếu khí hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển xử lý N và P thông qua quá trình
Nitrat hóa và Photphoril.
Quá trình Nitrat hóa xảy ra như sau
Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosonas
và Nitrobacter. Trong môi trường thiếu oxy, các loại vi khuẩn này sẻ khử
Nitrat (NO3-) và Nitrit (NO2-) theo chuỗi chuyển hóa
NO3- → NO2- → N2O → N2↑
Khí nitơ phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài. Như vậy
là nitơ đã được xử lý.
Quá trình Photphorit hóa
Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là Acinetobacter. Các
hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hóa
thành các hợp chất mới không chứa photpho và các hợp chất có chứa photpho

nhưng dễ phân hủy đối với chủng loại vi khuẩn hiếu khí.
Để quá trình Nitrat hóa và Photphoril hóa diễn ra thuận lợi, tại bể
Anoxic bố trí máy khuấy chìm với tốc độ khuấy phù hợp. Máy khuấy có chức
năng khuấy trộn dòng nước tạo ra môi trường thiếu oxy cho hệ vi sinh vật
thiếu khí phát triển. Ngoài ra, để tăng hiệu quả xử lý và làm nơi trú ngụ cho
hệ vi sinh vật thiếu khí, tại bể Anoxic lắp đặt thêm hệ thống đệm sinh học
được chế tạo từ nhựa PVC, với bề mặt hoạt động 230 ÷ 250 m2/m3. Hệ vi sinh