Nghiên cứu mô hình lọc sinh học xử lý nước thải cơ sở sản xuất nước tương lam thuận

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Chương I : MỞ ĐẦU
I.1 Đặt vấn đề
Kinh tế thế giới không ngừng vận động và phát triển điều đó đồng nghĩa với vấn đề
khai thác tài nguyên .Khi tài nguyên bị khai thác q mức thì mơi trường bị ảnh
hưởng nghiêm trọng .Điều đó được thể hiện qua sự biến đổi khí hậu toàn cầu :
Những cơn bão ngày càng mạnh hơn , băng tan , mưa acid , lũ quét … Làm thiệt hại
của cải vật chất và tính mạng con người . Vì vậy ngay từ bây giờ mỗi người phải có ý
thức bảo vệ mơi trường chung vì một hành tinh màu xanh.
Riêng ở Việt Nam đời sống người dân ngày càng ổn định do đó nhu cầu cuộc sống
ngày càng cao tạo điều kiện cho các doanh nghiệp trong và ngoài nước mở rộng hoạt
động kinh doanh Cơ sở chế biến và sản xuất nước tương Lam Thuận là một trong số
đó. Ngồi những vấn đề về kinh tế như giải quyết được việc làm cho người lao
động ,nâng cao đời sống người dân , đóng góp ngân sách nhà nước bên cạnh đó là
các vấn đề mơi trường mà cơ sở chưa giải quyết được .Vơí đề tài “ Nghiên cứu mơ
hình lọc sinh học xử lý nước thải cơ sở sản xuất nước tương Lam Thuận” tơi hy vọng
sẽ đóng góp được một phần sức nhỏ bé của mình trong việc bảo vệ mơi trường
chung.
I.2 Mục đích nghiên cứu
Xác định mức độ ơ nhiễm của nghành sản xuất nước Tương sau khi đã áp dụng
phương pháp mới và mơ hình lọc sinh học hiếu khí để xử lý nước thải nhằm đạt được
tiêu chuẩn môi trường phù hợp với các quy định về môi trường của chính phủ Việt
Nam.
I.3 Nội dung nghiên cứu
 Lấy nước thải đầu ra của cơ sở sản xuất nước tương Lam Thuận
 Tiến hành mơ hình thí nghiệm và phân tích các chỉ tiêu đầu ra
 Tìm ra khoảng nồng độ xử lý tối ưu nhất đối với giá thể nghiên cứu
I.4 Đối tượng nghiên cứu

 Giá thể là các vòng nhựa có đường kính d = 21mm và chiều cao h =25mm
 Nước thải được lấy từ cơ sở sản xuất nước tương Lam Thuận
I.5 Phương pháp nghiên cứu
SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 1


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

 Xây dựng mơ hình nhỏ mơ phỏng bể xử lý đặt trong phịng thí nghiệm
 Vận hành mơ hình với giá thể là các ống nhựa và xử lý nước thải theo các tải
trọng khác nhau
 Kiểm tra các chỉ tiêu đầu vào và đầu ra của nước thải sau khi được xử lý ở mơ
hình trong phịng thí nghiệm.
 Các chỉ tiêu kiểm tra COD,pH,SS.
I.6 Phạm vi nghiên cứu
 Mơ hình trong phịng thí nghiệm
 Bể lọc sinh học hiếu khí với giá thể là các ống nhựa
 Xử lý nước Tương sau q trình sản xuất theo phương pháp mới(có hàm
lượng 3MCPD dưới chuẩn cho phép)

SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 2


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Chương II : TỔNG QUAN NGHÀNH SẢN XUẤT
NƯỚC TƯƠNG .
II.1 Tổng quan về nước tương
II.1.1 Lịch sử nước tương
Nước Tương hay còn gọi là xì dầu là loại nước chấm được sản xuất bằng cách lên
men hạt đậu tương,ngũ cốc rang chin,nước và muối ăn.Nước Tương có nguồn gốc từ
Trung Quốc được sử dụng rộng rãi ở các nước châu á trong đó có Việt Nam
Nước tương được lên men bằng men có chứa 1 trong 2 loài nấm Aspergillus oryzae
hoặc A.sojae cùng các vi sinh vật liên quan khác.
Có 2 loại nước tương
 1 loại được làm từ hạt đậu tương nguyên vẹn có chất lượng cao hơn
 1 loại rẻ tiền được làm từ protein đậu tương thủy phân.
Lên men đậu tương tự nhiên sẽ cho mùi vị thơm hơn bằng cách để ngoài trời.Ngày
nay các sản phẩm này đều được làm trên quy trình máy móc.
Nước tương là một sản phẩm lên men truyền thống giàu axit amin có mùi vị đặc
trưng và kích thích tiêu hóa.Dùng nhiều trong bữa ăn và có lợi cho sức khỏe vừa tạo
thêm vị ngon cho thức ăn.Từ lâu được sản xuất dưới quy mơ nhỏ ( hộ gia đình ) bằng
phương pháp lên men truyền thống từ các vi sinh vật có sẵn trong tự nhiên.
II.1.2 Giá trị thực phẩm của nước tương.
Khi đánh giá chất lượng nước tương về phương diện hóa học trước hết người ta chú
ý đến lượng đạm toàn phần vì đây chính là chất dinh dưỡng có giá trị nhất của nước
tương.Tiếp theo cần xem xét lượng đạm amin.Từ 2 lượng đạm này ta có thể suy ra tỷ
lệ đạm amin đốivới đạm toàn phần cho biết mức độ thủy phân protein trong nước

tương , tỷ lệ này càng cao càng tốt.trung bình tỷ lệ này trong nước tương chiếm 50%
- 60%.
II.1.3 Thành phần hóa học của nước tương.
Chất lượng nước tương thay đổi tùy theo nguyên liệu , tỷ lệ phối chế,phương pháp
chế biến…. Trong nước chấm lên men còn chứa nhiều đường do tác dụng của men
amylase lên tinh bột. Nước chấm chứa một số loại chất béo ,vitamin ,muối ăn và các

SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 3


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

yếu tố vi lượng khác.Vì vậy nước tương nếu được sản xuất theo đúng quy trình thì sẽ
có mùi vị và màu sắc rất tốt.
Bảng II.1 Thành phần hóa học trung bình của nước tương.
Thành Phần

Hàm Lượng

Đạm Nito toàn phần theo Nito

15 – 21,6

Nito

8,5 – 1,3

NH3

1,0 – 2,0

Đường

14,5 – 15,3

Lipid

17,0 – 25,0

NaCl

200 – 250

Acid

2,0 – 8,0

Chất khô

325 - 387

Metionin

3,32

Lyzin

6,5

Phynylamin

7,0

( Nguồn :” Phương pháp sản xuất nước tương và thiết kế phân xưởng” Võ Văn Quốc )

pH = 5,9 – 6,2 , khối lượng riêng của nước tương 1,01 - 1,04mg/l
II.1.4 Nguyên liệu chính
Đậu nành

SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 4


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Bảng II.2 Thành phần hóa học của đậu nành
Đạm Nito tồn phần theo Nito

15 – 21,6

Nito

8,5 – 1,3

NH3
Đường

1,0 – 2,0
14,5 – 15,3

Lipid

17,0 – 25,0

NaCl

200 – 250

Acid

2,0 – 8,0

Chất khô

325 - 387

Metionin

3,32

Lyzin

6,5

Phynylamin

7,0

( Nguồn :”Phương pháp sản xuất nước tương và thiết kế phân xưởng” Võ Văn Quốc )

Ngồi ra đậu nành cịn chứa nước, vitamin A ,B1 ,B2 ,B5 ,B6 , B12.
Protein đậu nành : Protein đậu nành được tạo bởi acid amin trong đó có đủ các loại
acid amin khơng thay thế .Có thể nói protein của đậu nành giống protein của trứng và
được xem là nguyên liệu chế biến thay thế protein động vật
Các nhóm protein đơn giản ( % so với tổng số protein )
Albumin : 6 – 8 %
Globumin : 25 – 34 %
Glutelin : 13 – 14 %
Prolamin : không đáng kể.
Thành phần các acid amin không thay thế trong đậu nành và thực phẩm quan trọng
(g/100g protein)

SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 5

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Bảng II.3 Thành phần các acid amin không thay thế trong đậu nành và thực
phẩm.
Loại
amin

Acid Đậu nành

Trứng

Thịt Bò

Sữa bò

Gạo

Giá
trị
FAO
–
OMS
Leusin
7.84
8.32
8.00
10.24
8.26

4.8
Isoleusin
4.48
5.6
5.12
5.6
3.84
6.4
Lysin
6.4
6.24
2.12
8.16
3.68
4.2
Phenylalanin 4.96
5.12
4.48
5.44
4.8
2.8
Threonin
3.84
5.12
4.64
4.96
3.36
2.8
Tryptophan 1.28
1.76

1.21
1.44
1.28
1.4
Valin
4.8
7.52
5.28
7.36
5.76
4.2
Methionin
1.28
3.2
2.72
2.88
2.08
2.2
( Nguồn :”Phương pháp sản xuất nước tương và thiết kế phân xưởng” Võ Văn Quốc”)

Chất béo đậu nành chiếm khoảng 20 % trọng lượng khô của hạt đậu nành nằm chủ
yếu trong nhân của hạt.chất béo chiếm 2 thành phần chủ yếu là triglycerid ( 96%
lượng chất béo thô ) và lecithine ( chiếm 2% chất béo thô ).
II.1.5 Các phương pháp sản xuất nước tương
Ngày nay nước tương được sản xuất từ ngun liệu protein với hai phương pháp
chính đó là
 Phương pháp lên men vi sinh truyền thống
 Phương pháp hóa giải
Ngày nay phương pháp sản xuất theo truyền thống đã khơng cịn đáp ứng được nhu
cầu của thị trường ngày một đông đúc nên hiện nay đa phần các sản phẩm có bán

trên thị trường đều là nước tương hóa giải có sử dụng HCl ở nhiệt độ cao sinh ra
nhiều chất có độc hại có thể dẫn đến ung thư điển hình nhất là chất 3 – MCPD (viết
tắc của chất 3 – mono – chloro – propan 1,2 – Diol ) được tạo thành chủ yếu từ phản
ứng thủy phân giữa protein thực vật và Acid chlohydrid.
Việc sử dụng nước chấm truyền thống sẽ tốt hơn về vấn đề vệ sinh an toàn thực
phẩm.Đây là phương thức sản xuất nước tương sử dụng nấm Aspergillus oryzae cùng
với nguyên liệu trong công nghiệp ép dầu và bia.

SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 6


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

II.1.6 Quy trình sản xuất nước tương
Vo

Ngâm

Rang chín già

Hấp chín

Nghiền

Ni mốc

Ngâm nước đậu

mốc trung gian

Ủ mốc

Nước

Chắt
Dịch bột đậu

Nước đậu

Ủ tương
Để ngấm
Tương lỏng

Hình II.1 Quy trình sản xuất nước tương
II.1.7 Vi sinh vật trong sản xuất nước tương.
Đối với phương thức sản xuất nước tương trong cơng nghiệp thì phải cải tạo giống vi
sinh vật thuần chủng.Giống vi sinh vật được đưa vào sản xuất phải đảm bảo các điều
kiện :
ảnh hưởng tốt đến hương vị của sản phẩm
có hoạt lực protease cao
khơng chứa độc tố aflatoxin
khả năng tăng sinh tốt, dễ nuôi trong điều kiện thường
Giống mốc dùng trong sản xuất nước chấm có thể là Aspergillus oryzae, Aspergillus
soyae, Aspergillus teriol, Aspergillus niger…

SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 7


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

II.1.8 Quy trình cơng nghệ

Hình II.2 Quy trình sản xuất nước chấm bằng phương pháp lên men mốc Aspergillus
oryzae).
Giải thích quy trình
Q trình xử lý nguyên liệu được thực hiện qua các bước sau:

SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 8


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

 Xay nhỏ : kích thước hạt khoảng 1 mm là tốt nhất có mục đích để tăng hiệu
quả diện tích tiếp xúc của enzyme nhờ đó tăng hiệu quả của enzyme.
 Phối liệu và trộn nước : trộn khô đậu đã được xay nhỏ cho thêm 60 – 75%
nước so với lượng bột trên.
 Hấp chín nhằm mục đích tiêu diệt vi sinh vật đồng thời thay đổi đặc tính lý
hóa của nguyên liệu nhằm tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển tốt để tạo ra
các enzyme có hoạt lực cao.
II.1.9 Ni nấm mốc
Nấm được ni phải có hoạt lực protease tốt để thủy phân tốt nguồn đạm có sẵn
trong nguyên liệu.Để đạt được yêu cầu trên thì các yếu tố môi trường kỹ thuật lên
mốc cũng như thời gian lên mốc,kiềm hãm mốc phát triển dóng vai trị rất quan trọng
trong việc tạo ra nước tương ngon.Thường nuôi nấm mốc ở 38 - 32 0C , độ ẩm
khơng khí 85 – 90% , thời gian lên mốc khoảng 48 giờ.
Trong quy trình ni nấm mốc cần có quạt ly tâm có lưu lượng gió khoảng 6000
m3/tấn nguyên liệu/giờ với áp lực 100mm cột nước.
Trong q trình ni cần đảo lộn để mốc phát triển đều khắp cơ chất.
II.1.10 Lên mên hoặc thủy phân
Thủy phân thường xảy ra 2 quá trình chính :
Thủy phân protein và thủy phân tinh bột ca 2 đều chịu 3 yếu tố ảnh hưởng chính
 Lượng nước cho vào quá trình thủy phân, bằng kinh nghiệm sản xuất thực tiễn
cho thấy nước cho vào chiếm khoảng 30 – 40% so với nguyên liệu tương
đương với 60 – 70% khối lượng nấm.
 Lượng muối khi cho vào là 15%
 Nhiệt độ thủy phân phải giữ ổn định trong khoảng 54 – 58% trong suốt thời
gian thủy phân.
 Sau khi thủy phân xong căn cứ vào hàm lượng nước thủy phân để tính lượng
muối, nước muối và các phụ gia khác cần bổ sung sao cho đạt nồng độ quy
định.
II.1.11 Trích ly :
Dịch trích ly lần thứ nhất cho nồng độ đậm, có màu xấu và chiếm khoảng 60 – 80%

lượng nguyên liệu thủy phân nhưng lại chứa một lượng đạm khá cao.
SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 9


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Dịch trích ly lần 2 nhận được từ việc ngâm bã trong 12 – 16 giờ với nước muối 15 –
18 Be.
Cứ như vậy ta tiến hành các lần trích ly tiếp theo để tận thu lượng đạm còn lại trong
bã lọc.Tùy theo yêu cầu chất lượng và loại nước chấm ta có thể có cơng thức pha đấu
khác nhau.
II.1.12 Thanh trùng sản phẩm
Thanh trùng có thể tiến hành bằng hai cách :
 Đun trực tiếp hoặc dùng hơi từ nồi hơi.Nhiệt độ thanh trùng ở 60 – 70 0C để
tránh làm thay đổi chất lượng nước tương , làm bay hơi đạm hịa tan thì thời
gian thanh trùng từ 1h 30 đến 2h.
II.2 Cơ sở sản xuất nước tương Lam Thuận
II.2.1Giới Thiệu Chung
Cơ Sở Sản Xuất Nước Tương Lam Thuận có địa chỉ 295/14/6 Kinh Dương Vương ,
khu 6 , phường An Lạc , quận Bình Tân – TPHCM
Là cơ sỏ sản xuất nước tương quy mô vừa và nhỏ.
Số người đang làm cho cơ sở là 75 người : số lượng Nam, Nữ xấp xỉ bằng nhau.Nam
bốc vác, nữ chế biến , bảo quản, đóng gói.
II.2.2 Mơi trường và nước thải

Nước thải từ nước tương có đặc điểm là COD và BOD khá cao,còn lại là cặn lơ lửng
nhưng ở dạng dễ tách bằng các phương pháp xử lý cơ học.
Nước thải của công ty gồm
 Nước thải từ sản xuất và sinh hoạt
 Nguồn nước thải từ quá trình vận chuyển
 Nước thải sinh ra từ quá trình chế biến
 Nước thải vệ sinh, thiết bị , nhà xưởng trước và sau giờ sản xuất
 Lưu lượng nước thải khoảng 10 m3/ngày.
 Khí thải :Cơ sở sản xuất được trang bị hiện đại nên hạn chế được khí thốt ra
bên ngồi
 Mùi : khơng đáng kể ,chỉ phảng phất trong co sở sản xuất ít bay ra ngồi do
cơ sở dường như khép kín với xung quanh.

SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 10


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Các khía cạnh khac
 Nhiệt độ : Nước tương không cần bảo quản ở nhiệt độ lạnh, ở nhiệt độ thường
sản phẩm vẫn tốt nhưng tránh ánh nắng vì ánh nắng có thể làm tăng nhiệt độ
cua sản phẩm gây ra các biến đổi hóa lý trong chai.
 Ánh sáng : Cơ sở trang bị hệ thống đèn neon có cơng suất 40W để kiểm tra
sản phẩm.

 Độ ẩm :nhà máy sản xuất hoạt động khá hiệu quả các vấn đề vệ sinh.Nước chỉ
được sử dụng trong dây chuyền chế biến khép kín, hơn nữa để bảo quản sản
phẩm tốt thì độ ẩm khơng được q cao.Vì vậy trong cơ sở rất khơ ráo, sạch
sẽ.
 Tiếng ồn : Vì cơ sở sản xuất được thiết kế gần như khép kín hơn nữa tiếng ồn
khi máy móc hoạt động khơng lớn nên khơng gây ảnh hưởng gì lớn đối với
xung quanh.
 Bụi : nhà xưởng sạch sẽ ,công nhân được trang bị thiết bị bảo hộ lao động
(Ủng,giày,vớ ,bao tay ,mũ bảo hiểm …..) nên Bụi dường như khơng có
Tóm lại cơ sở sản xuất nước tương Lam Thuận có những cố gắng nhất định trong
việc chấp hành các vấn đề môi trường và an tồn lao động.Chỉ cịn một số hạn chế
trong việc xử lý nước thải đầu ra.

SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 11


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Chương III : TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ NƯỚC THẢI .
III.1 Phương pháp xử lý cơ học
Xử lý các thành phần có kích thước khá lớn ,khơng tan.Những phương pháp xử lý cơ
học bao gồm :
III.1.1 Song chắn rác

Song chắn rác có 2 loại
Song chắn rác thơ và lưới chăn rác
 Song chắn rác thô dùng để chắn các loại rác có kích thước lớn bao gồm các
thanh sắt chắn dọc 2 bên, có hình chữ nhật, hình bầu dục ,hình trịn có thể di
động hoặc cố định.
 Đối với các loại rác có kích thước thì dùng lưới chắn rác. Sau khi các loại rác
lớn đã được gạt bỏ thì các loại rác nhỏ sẽ được thiết bị lưới chắn rắn loại bỏ
hoặc đưa vào bể phân hủy cặn hay cịn gọi là bể mêtan
Thơng thường Song chắn rác được đặt theo một góc 60 – 900 theo hướng dịng chảy.
III.1.2 Bể lắng cát
Dùng để tách các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn trọng lượng riêng của nước
và chịu sự tác động mạnh của trọng lực như Cát , xỉ than,…ra khỏi nước thải.Cát từ
bể lắng cát sẽ được đưa ra ngoài hoặc đi đến sân phơi sau đó vận chuyển tới cơng ty
xây dựng nếu tải trọng cát nhiều.
III.1.3 Bể lắng
Bể lắng dùng để tách các chất hữu cơ lơ lửng có trọng lượng phân tử lớn hơn nước
,chất lơ lửng nào nặng hơn nước sẽ lắng xuống dưới, chất nào nhẹ hơn nước sẽ nổi
lên trên dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng và cặn nổi tới
cơng trình xử lý cặn.
Dựa vào chức năng vị trí có thể chia bể lắng thành các loại : bể lắng đợt 1 trước cơng
trình xử lý sinh học và bể lắng sinh học và bể lắng đợt 2 sau quá trình xử lý sinh học.
Dựa vào nguyên tắc người ta có thể chia ra các loại bể lắng như bể lắng hoạt động
gián đoạn hoặc bể lắng hoạt động liên tục

SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 12

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Dựa vào cấu tạo có thể chia bể lắng thành các loại như sau : bể lắng đứng, bể lắng
ngang, bể lắng ngang,bể lắng ly tâm, bể lắng 1 vỏ, bể lắng 2 vỏ.
Nói chúng mỗi bể lắng đều có các ưu nhược điểm khác nhau nhưng thông thường
người ta dùng bể lắng đứng.
III.1.3.1 Bể lắng đứng
Có hình dạng trịn hoặc hình chữ nhật trên mặt bằng, bể lắng đứng thường dùng cho
các trạm xử lý có cơng suất 20.000 m 3/ngày.đêm.Nước thải được đưa vào ống trung
tâm và chuyển động từ dưới lên trên theo phương thẳng đứng.Vận tốc dòng nước
chuyển động lên phải nhỏ hơn vận tốc của các hạt lắng . Nước đã được xử lý sẽ được
đưa lên phía trên và sẽ dùng máng thu nước.Cặn lắng được thu ở phần hình nón hoặc
chóp cụt ở phía dưới.
III.1.3.1 Bể lắng ngang
Có hình dạng hình chữ nhật trên mặt bằng , tỷ lệ giữa chiều rộng và chiều sâu không
nhỏ hơn ¼ và chiều sâu có thể là 4m.Bể lắng ngang có cơng suất 15.000
m3/ngày.đêm .Trong bể lắng , nước thải chuyển động theo phương ngang từ đầu bể
đến cuối bể và được dẫn tới các cơng trình xử lý tiếp theo.Vận tốc dịng chảy trong
vùng cơng tác của bể khơng q 40mm/s. Bể lắng ngang có hố thu cặn ở đầu bể và
nước trong được thu vào ở máng bể.
III.1.3.1 Bể lắng ly tâm
Bể lắng ly tâm có dạng hình trịn trên mặt phẳng , đường kính bể từ 16 đến 40m,
chiều cao làm việc bằng 1/16 – 1/10 đường kính bể. Bể lắng ly tâm được dùng cho
các trạm xử lý có cơng suất lớn hơn 20.000 m 3/ngày.đêm.Trong bể lắng nước chảy ra
trung tâm đáy bể bằng hệ thống cào gom cặn ở phía dưới dàn quay hợp với trục 1
góc 450. Đáy bể thường làm với độ dốc I = 0,02 – 0,05. Dàn quay với tốc độ 2 – 3
vòng trong 1 giờ. Nước trong được thu vào máng đặt dọc theo thành bể phía trên.

III.1.4 Bể vớt dầu mỡ
Bể vớt dầu mỡ được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ ( nước thải công
nghiệp ) nhằm tách các tạp chất nhẹ. Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu
mỡ khơng cao thì việc vớt dầu mỡ thực hiện ngay khi ở bể lắng nhờ thiết bị gạt dầu
mỡ.
III.1.5 Bể lọc
SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 13


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước
thải đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp lọc đặc biệt qua lớp vật liệu lọc sử dụng chủ
yếu cho một số loại nước thải cơng nghiệp. Q trình phân riêng được thực hiện nhờ
vách ngăn xốp, nó cho nước đi qua và giữ pha phân tái lại. Quá trình diễn ra dưới tác
dụng của áp suất cột nước .
Tóm lại phương pháp xử lý cơ học
Có thể loại bỏ được đến 60% tạp chất khơng hịa tan trong nước thải và giảm BOD
đến 30%.Để tăng hiệu quả của các cơng trình xử lý cơ học có thể dùng biện pháp
thống sơ bộ, thống gió đơng tụ sinh học ,hiệu quả xử lý có thể đạt 75% theo hàm
lượng chất lơ lửng và 40 – 50% theo BOD
Trong số các cơng trình xử lý cơ học có thể kể đến bể tự hoại bể lắng hai vỏ , bể lắng
trong có ngăn phân hủy là những cơng trình cơ học vừa có tác dụng lắng vừa có tác
dụng phân hủy cặn lắng.

III.2 Phương pháp hóa lý
Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý có bản chất là dùng các q trình phản ứng
giữa các chất hữu cơ,vơ cơ có trong nước thải với các chất được đưa vào bằng chất
hóa học hoặc phương pháp vật lý để gây biến đổi hóa học ,giảm nồng độ ô nhiễm ,
tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hịa tan nhưng khơng gây ơ nhiễm
mơi trường hoặc độc hại.Giai đoạn xử lý hóa lý có thể xem là độc lập với giai đoạn
xử lý các giai đoạn xử lý khác hoặc có thể xem chúng là một giai đoạn trong quy
trình xử lý nước cùng với các giai đoạn cơ học,hóa học ,sinh học.
Những phương pháp xử lý hóa lý thường được áp dụng để xử lý nước thải là : keo
tụ,tuyển nổi,đông tụ,hấp phụ,trao đổi ion,thấm lọc,siêu lọc….
III.2.1 Phương pháp đông tụ và keo tụ,tạo bơng.
Q trình lắng chỉ khơng tách được các chất ô nhiễm ở dạng hạt rắn lơ lửng ở dạng
keo và hịa tan những hạt có kích thước nhỏ mà chỉ tách được các hạt ở dạng huyền
phù.Vì vậy để phương pháp lắng đạt hiệu quả thì cần tăng kích thước của chúng nhờ
sự tác động tương hổ giữa các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt để tăng vận
tốc lắng của chúng.Tăng kích thước của chúng bằng cách trung hịa điện tích để
chúng có thể liên kết với nhau.Đơng tụ (coagulation) chính là q trình trung hịa
điện tích, cịn q trình tăng kích thước hạt là flocculation
SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 14


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

III.2.1.1Phương pháp đông tụ

Q trình tạo thành bơng keo
⇔

Me(OH)2+

+

H+

HOH

⇔

Me(OH)+

+

H+

Me(OH)+ + HOH

⇔

Me(OH)3

+

H+

Me3

+ HOH

Me(OH)2+ +

Me3+

+

3HOH

⇔

Me(OH)3

+

3 H+

Các chất thường được sử dụng để keo tụ là Al2(SO4)3, FeSO4 hoặc FeCl3
Để các chất này xử lý hiệu quả hơn thì nên chú ý đến kích thước của hạt rắn lơ lửng.
 d < 4 – 10 mm dùng phương pháp keo tụ
 d> 4-10 mm thì dùng phương pháp lắng lọc
Việc lựa chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần,tính chất vật lý,giá thành,nồng
độ tạp chất trong nước,PH.
 Các muối Nhôm thường dùng để đông tụ là : Al2(SO4)3.18H2O , NaAlO2 ,
Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O , NH4Al(SO4)2.12H2O.
 Các muối Sắt thường dùng để đông tụ là : Fe(SO) 3.2H2O , Fe(SO4)3.3H2O ,
FeSO4.7H2O vaø FeCl3 .
Hiệu quả cao khi sử dụng khô hoặc dung dịch 10% - 15%.

III.2.1.2 Phương pháp Keo tụ
Bản chất của quá trình keo tụ là sự kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân
tử vào nước khác với q trình đơng tụ ,khi keo tụ diễn ra thì sự kết hợp diễn ra
không chỉ do sự tiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử keo
bị hấp phụ trên các hạt lơ lửng.
Quá trình keo tụ được thúc đẩy q trình tạo bơng hydroxyt nhơm và sắt với mục
đích tăng vận tốc lắng của chúng.Việc sử dụng chất keo tụ cho phép giảm chất đông
tụ,giảm thời gian đông tụ đồng thời tăng vận tốc lắng .
Cơ chế làm việc của chất keo tụ dựa trên các hiện tượng sau : hấp thụ phân tử keo
trên bề mặt hạt keo , tạo thành mạng lưới phân tử keo tụ.Sự dính lại các hạt keo các
hạt keo do lực đẩy vanderwalls.Dưới tác động của chất keo tụ giữa các hạt keo tạo
thành cấu trúc 3 chiều , có khả năng tách nhanh và tách hồn tồn ra khỏi nước.
SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 15


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Chất keo tụ thường dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp.Chất keo tự nhiên là
tinh bột , ete, xenlulo, dectrin, và dioxyt silic
Độ Ph ảnh hưởng trực tiếp đến q trình thủy phân của phèn nhơm
pH > 4,5 : khơng xảy ra q trình thủy phân
pH = 5,5 – 7,5 : hiệu quả cao nhất
pH < 7,5 hiệu quả keo tụ khơng tơt
Nhiệt độ của nước thích hợp vào khoảng 200C – 400C và tốt nhất ở 350C – 400C

Phèn sắt II nếu kết hợp với Vôi ở pH = 8 – 9 xử lý tốt
Phèn sắt III lắng nhanh khi pH = 5,5 – 6,5
III.2.2 Phương pháp tuyển nổi
Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tác các tạp chất ( ở dạng rắn hoặc
lỏng) phân tán khơng tan,tự lắng ít hiệu quả ra khỏi pha lỏng.Trong xử lý nước thải
tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học.Ưu
điểm cơ bản của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hồn
tồn các hạt nhỏ và nhẹ có trọng lượng phân tử thấp trong một thời gian ngắn.Khi
các hạt hữu cơ nổi trên bề mặt nước chúng sẽ được thu lại bằng bộ phận vớt bọt
Phương pháp tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục khí bọt nhỏ (thường sử dụng
khơng khí) vào trong pha lỏng,các khí đó kết dính với các hạt và khi tập hợp lực nổi
của bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên trên bề mặt.Sau đó chúng tập
hợp với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban
đầu.
III.2.3 Phương pháp hấp phụ
Hấp phụ vật lý là quá trình xảy ra nhờ các lực liên kết vật lý giữa chất bị hấp phụ và
bề mặt chất hấp phụ như lực liên kết Vanderwalls.Các hạt bị hấp phụ vật lý chuyển
động tự do trên bề mặt chất hấp phụ.Đây được gọi là quá trình hấp phụ đa lớp.
Hấp phụ hóa học là q trình hấp phụ trong đó xảy ra các phản ứng hóa học giữa
chất bị hấp phụ và chất hấp phụ .
Trong xử lý nước thải , quá trình hấp phụ thường là sự liên kết của 2 q trình hấp
phụ vật lý và hấp phụ hóa học.
Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm triệt để nước thải khỏi các chất
hữu cơ hòa tan sau xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi nước thải có chứa một
SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 16

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

lượng rất nhỏ các chất hữu cơ đó.Những chất này khơng phân hủy bằng con đường
sinh học và thường có độc tính cao.Nếu các chất cần bị hấp phụ tốt và khi chi phí
riêng lượng chất hấp thụ khơng lớn thì việc áp dụng phương pháp này là hợp lý nhất.
Các chất hấp phụ thường được sử dụng như : Than hoạt tính,các chất tổng hợp và
nước thải và các chất thải của vài nghành sản xuất được dùng làm chất phụ trợ.
Chất hấp phụ vô cơ như đất sét, silicagen ,keo nhôm và các hydroxyt kim loại ít được
sử dụng vì năng lượng tương tác của chúng với các phân tử nước lớn.Chất hấp phụ
phổ biến nhất và có hiệu quả là Than hoạt tính nhưng chúng cần có các tính chất xác
định như :tương tác yếu với các phân tử nước và mạnh với các chất hữu cơ, có lỗ xốp
thơ để có thể hấp thụ các chất hữu cơ lớn và phức tạp, có khả năng phục hồi.Ngồi ra
than phải bền với nước và thấm nước nhanh.Quan trọng là than phải có hoạt tính xúc
tác thấp với các phản ứng bởi vì một số chất hữu cơ trong nước thải có khả năng bị
oxy hóa và bị hóa nhựa.Các chất hóa nhựa bịt kín lỗ xốp của than và cản trở nó tái
sinh ở nhiệt độ thấp.
III.2.4 Phương pháp trao đổi ion
là q trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổi ion có cùng điện tích
trong dung dich tiếp xúc với nhau.Các chất này gọi là ionit (trao đổi ion) chúng có
đặc điểm là khơng tan trong nước.
Các chất có khả năng hút các ion dương từ dung dịch điện ly gọi là cationit những
chất này mang tính axit.Các chất có khả năng hút các ion âm gọi là anionit và các
chất này mang tính kiềm.Nếu ionit nào có khả năng trao đổi anion và cation thì đó là
ionit lưỡng tính.
Phương pháp trao đổi ion thường được sử dụng để loại các kim loại nặng ra khỏi
nước như :Cu,Fe,Zn,Pb,Hg,Ni,… và các hợp chất độc hại khác như arsen,photpho
Cyanua,chất phóng xa

Các chất trao đổi ion là các chất vơ cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng
hợp nhân tạo .Các chất trao đổi ion tự nhiên vơ cơ gồm có zeonit, kim loại khống
chất, đất sét ,fenspat ,chất mica khác nhau ….
Vơ cơ tổng hợp gồm silicagen, pecmutit (chất làm mềm nước) ,các oxyt khó tan và
hydroxyt của một số kim loại như nhôm ,crom ,ziriconi …. Các chất trao đổi ion hữu
cơ có nguồn gốc tự nhiên gồm axit humic và than đá chúng mang tính axit ,các chất
SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 17


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

có nguồn gốc tổng hợp và các nhựa có bề mặt riêng lớn là những hợp chất cao phân
tử.
III.2.5 Các quá trình tách bằng màng.
Màng được định nghĩa là một pha đóng vai trò ngăn cách giữa các pha khác
nhau.Việc ứng dụng màng để tách các chất phụ thuộc vào độ thấm của các hợp chất
đó qua màng.Người ta thường dùng các kỹ thuật như điện thẩm tích , thẩm thấu
ngược, siêu lọc và các quá trình tương tự khác.
Thẩm thấu ngược và siêu lọc là quá trình lọc dung dịch qua màng bán thẩm thấu
dưới áp suất cao hơn áp suất thẩm thấu lọc.Màng lọc cho các phân tử dung môi đi
qua và giữ lại các chất hòa tan .Sự khác biệt giữa hai quá trình là ở chỗ siêu lọc
thường được sử dụng để tách dung dịch có khối lượng phân tử trên 500 và có áp suất
thẩm thấu nhỏ ( ví dụ như các vi khuẩn , tinh bột , protein đất sét , đất sét … ) còn
thẩm thấu ngược thường được sử dụng để khử các vật liệu có khối lượng phân tử

thấp và có áp suất cao.
III.2.6 Phương pháp điện hóa
Mục đích của phương pháp này là xử lý các tạp chất tan và phân tán trong nước thải,
có thể áp dụng trong q trình oxi hóa dương cực,khử âm cực, đơng tụ điện và điện
thẩm tích.Tất cả các quá trình đều xảy ra trên các điện cực khi cho dòng điện 1 chiều
đi qua nước thải
Các q trình điện hóa giúp thu hồi các sản phẩm có giá trị từ nước thải với sơ đồ
cơng nghệ tương đối đơn giản, dễ tự động hóa và khơng sử dụng các chất hóa học.
Nhược điểm của phương pháp này là tiêu hao điện năng lớn nên giá thành để xử lý sẽ
tăng cao.
Làm sạch nước thải bằng phương pháp điện hóa có thể tiến hành liên tục hoặc gián
đoạn
Hiệu suất của phương pháp điện hóa được đánh giá bằng 1 loạt các yếu tố như mật
độ dòng điện, điện áp, hệ số sử dụng hữu ích điện áp, hiệu suất theo dòng và hiệu
suất theo năng lượng
III.2.7 Phương pháp trích ly :

SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 18


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Trích ly pha lỏng được áp dụng để làm sạch nước thải chứa phenol, dầu , axit hữu cơ,
các ion kim loại …. Phương pháp này được ứng dụng khi nồng độ chất thải lớn hơn

3 – 4 g/l ,vì khi đó giá trị chất thu hồi mới bù đắp chi phí cho q trình trích ly.
Q trình làm sạch nước thải bằng phương pháp trích ly được chia theo 3 giai đoạn :
 Giai đoạn 1 : trộn mạnh nước thải với chất trích ly (dung mơi hữu cơ ) trong
điều kiện bề mặt tiếp xúc phát triển giữa các chất lỏng nên hình thành 2 pha
lỏng.Một pha là chất trích ly và một pha là chất được trích ly, cịn một pha là
chất trích ly và nước thải.
 Giai đoạn 2 : phân ly 2 pha lỏng trên.
 Giai đoạn 3 : tái sinh chất trích ly
Để giảm nồng độ chất hòa tan thấp hơn giới hạn cho phép cần phải chọn đúng chất
trích ly và vận tốc của nó khi cho vào nước thải
III.2.8 Phương pháp trung hòa.
Nước thải chứa các axit vơ cơ hoặc kiềm cần được trung hịa đưa pH về khoang 6,5 –
8,5 để cho vi sinh vật có thể hoạt động tốt, trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử
dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo.
Trung hịa nước thải có thề được thực hiện theo nhiều phương pháp khác nhau :
Bỏ kiềm hoặc acid vào nước thải để điều chỉnh độ pH đến giá trị phù hợp
Bổ sung các tác nhân hóa học.
Lọc nước axit qua vật liệu để trung hịa
Hấp thụ nước khí acid bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước axit
Việc lựa chọn phương pháp trung hòa là tùy thuộc vào thể tích và nồng độ nước thải ,
chế độ thải nước thải , khả năng sẳn có và giá thành của tác nhân hóa học.
Trong q trình trung hịa một lượng bùn cặn được tạo thành .Lượng bùn này phụ
thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân
sử dụng cho quá trình.
III.2.9 Phương pháp oxi hóa khử
Mục đích của phương pháp này là chuyển các chất ô nhiễm độc hại trong nước thải
thành các chất ít độc hơn và được loại ra khỏi nước thải.Quá trình này tiêu tốn một
lượng lớn các tác nhân hóa học do đó q trình oxi hóa hóa học chỉ được dùng trong
những trường hợp khi các tạp chất gây ô nhiễm ,nhiễm bẩn trong nước thải không thể
SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 19


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

tách bằng những phương pháp khác .Thường sử dụng các chất oxi hóa như : Clo khí
hoặc Clo lỏng,nước Javen NaOCl , Kalipermanganat KMnO 4 ,Hypocloric , H2O2 ,
Ozon,CaO(Cl) 2
III.2.10 Khử trùng nước thải
Sau khi xử lý sinh học phần lớn các vi khuẩn trong nước thải bị tiêu diệt.Khi xử lý
trong công trình sinh học nhân tạo như Aerotank , Aerophin số lượng vi khuẩn cịn
rất ít chỉ khoảng 5% , trong hồ sinh vật hoặc cách đồng lọc còn 1 – 2%.Nhưng để
tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật trong nước cần phải khử trung bằng các phương pháp sau
: Chlor hóa, Ozon hóa , điện phân ,tia cực tím.
III.2.10.1 Phương pháp chrlo hóa:
Phương pháp rẻ tiền và phổ biến nhất hiện nay là phương pháp chlor hóa.Cho Chrlo
vào nước thải dưới dạng hơi hoặc cloruavoi .Lượng chrlo hoạt tính cần thiết cho một
đơn vị thể tích nước thải là sau xử lý cơ học là 10g/m 3 , còn đối với nước thải sau xử
lý sinh học là 5g/m3 . Chrlo phải được trộn đều với nước và để đảm bảo hiệu quả khử
trùng thời gian tiếp xúc giữa nước và hóa chất là 30 phút trước khi thải nước ra mơi
trường . Hệ thống chrlo hóa nước thải chrlo hơi bao gốm thiết bị Clorato , máng trộn
và bể tiếp xúc.Clorato có tác dụng chuyển chrlo hơi thành chrlo nước nên sẽ trộn
được vơi nước thải và được chia thành 2 nhóm : nhóm chân khơng và nhóm áp
lực .Chrlo hơi được vận chuyển về trạm xử lý nước thải dưới dạng hơi nén trong
banton chịu áp.Trong trạm xử lý nước thải cần có kho cất giữ banton này.Tóm lại

phương pháp này tốn chi phí và phức tạp nên trong thực tế ít dùng.
III.2.10.2 Phương pháp chrlo hóa nước thải bằng Clorua vôi
Áp dụng cho các trạm xử lý nước thải có cơng suất 1000 m 3/ngày. Các cơng trình và
thiết bị dùng trong dây chuyền này là các thùng hịa trộn , chuẩn bị dung dịch
chrlorua vơi với liều lượng nhất định đi hòa trộn vào nước thải.Trong các thùng dung
dịch Chrlorua vôi được khuấy trộn với nước cấp bằng các cánh khuấy gắn với trục
động cơ điện.
III.2.10.3 Phương pháp ozon hóa
Ozon hóa tác động mạnh mẽ với các chất khống và chất hữu cơ, oxi hóa bằng Ozon
cho phép đồng thời khử màu, khử mùi, tiệt trùng của nước, khử Phenol, sản phẩm
dầu mỏ, H2S, các hợp chất của Arsen , thuốc nhuộm….
SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 20


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Sau quá trình Ozon hóa số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến 99,9% .Ngồi ra Ozon cịn
oxi hóa các hợp chất Nito photpho …
Nhược điểm của phương pháp ozon hóa là giá thành quá cao ,được sử dụng nhiều
trong các sản phẩm nước uống đóng chai.
III.3 Phương pháp sinh học
Phương pháp này được thực hiện chủ yếu dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật
.các vi sinh vật này đa phần là các vi sinh vật dị dưỡng hoại sinh.Quá trình sống của
vi khuẩn được thực hiện bằng cách lấy các chất dinh dưỡng từ các chất hữu cơ có

trong nước thải và biến các chất hữu cơ thành các chất vơ cơ ,các chất khí đơn giản
và nước.
Q trình lấy các chất dinh dưỡng trong nước thải làm cho số lương tế bào vi khuẩn
tăng lên vàthành phẩn các chất hữu cơ giảm xuống đồng thời nước được làm sạch.Để
hiệu quả xử lý nước thải tăng lên người ta phải loại bỏ các chất thải thô bằng phương
pháp xử lý sơ bộ.
Có 2 phương pháp xử lý sinh học
III.3.1 Phương pháp sinh học tự nhiên:
là phương pháp dựa trên khả năng tự làm sạch của đất và nguồn nước
III.3.1.1 Ao hồ sinh học
Đây là phương pháp đơn giản nhưng hiệu quả xử lý khá cao nhờ tận dụng được quá
trình tự làm sạch của tảo và vi khuẩn.Chi phí đầu tư thấp,vận hành đơn giản,hiệu quả
nhưng yêu cầu diện tích phải lớn,khó điều khiển và thường có mùi xung quanh
Có thể chia hồ sinh học ra làm 3 loại
 Hồ sinh học hiếu khí
 Hồ sinh học tùy tiện
 Hồ sinh học yếm khí
III.3.1.1.1 Hồ sinh học hiếu khí
Là loại hồ có độ sâu khơng lớn lắm khoảng 0.3 – 0.5m có q trình xử lý tự nhiên
chủ yếu dựa vào các vi sinh vật hiếu khí.Q trình lấy oxi diễn ra khi sự quang hợp
của tảo và sự khuếch tán oxi qua bề mặt của hồ.CO 2 sinh ra sau quá trình xử lý sẽ
được tảo hấp thụ.Để đạt hiệu quả xử lý tốt hơn có thể cung cấp oxi nhân tạo cho hồ
sinh học bằng cách thổi khí.
SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 21

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Có 2 cách để làm tối ưu hóa q trình xử lý các chất bẩn có trong nước thải
 Cung cấp oxy một cách tối ưu cho vi khuẩn,hồ này có chiều sâu khoảng 1,5m
 Tối ưu hóa lượng tảo có trong hồ,chiều sâu thông thường 0,15 – 0,45m

III.3.1.1.2Hồ sinh học tùy nghi
là loại hồ thường gặp trong tự nhiên,trong hồ thường xảy ra 2 quá trình xử lý song
song.Một là quá trình xử lý hiếu khí ở bề mặt của hồ và một là q trình xử lý kỵ khí
ở đáy hồ(chủ yếu là các cặn lắng).
Người ta chia hồ sinh học tùy nghi ra làm 3 vùng
Vùng bề mặt là nơi xử lý chính nơi có tảo và vi khuẩn cộng sinh
Vùng giữa(trung gian) cũng xảy ra quá trình xử lý nhưng không mãnh liệt bằng vùng
bề mặt nhờ các vi khuẩn tùy tiện
Vùng đáy là nơi các chất hữu cơ lắng xuống và được các vi khuẩn kỵ khí xử lý
Tải trọng thích hợp từ 70 – 140 kg BOD5/ha ngày
III.3.1.1.3Hồ sinh học kỵ khí
là loại hồ có độ sâu khá lớn các vi khuẩn không thể lấy oxi bề mặt trong khơng khí
mà phải lấy oxi trong các hợp chất như Nitrat,Sunfat… để oxy hóa các chất hữu
cơ.Hồ này áp dụng cho các hồ có nồng độ chất hữu cơ cao và cặn lơ lửng lớn đồng
thời có thể kết hợp với bùn lắng.Chiều sâu có thể đến 9m.Tải trọng có thể 220560kgBOD5/ha ngày.
Đánh giá:
III.3.1.2 Cánh đồng tưới và bãi lọc
Là phương pháp dựa vào khả năng giữ các cặn bẩn trong nước trên mặt đất ,nước
thấm qua đất được xem như đi qua lớp vật liệu lọc nhờ có oxi trong các lỗ hổng và
mao quản của lớp đất mặt,các vi sinh vật hiếu khí hoạt động phân hủy các chất hữu
cơ nhiễm bẩn.Càng xng sâu thì lượng oxi giảm dần,cuối cùng chỉ cịn q trình xử
lý Nitrat.Q trình oxi hóa chỉ xảy ra ở lớp đất mặt đến 1,5 m.Vì vậy các cánh đồng

tưới và bãi lọc chỉ được xây dựng ở những nơi có mực nước thấp hơn 1,5 so với mặt
đất.
III.3.2 Phương pháp sinh học nhân tạo
III.3.2.1 Phương pháp sinh học hiếu khí
Q trình xử lý sinh học hiếu khí thường xảy ra theo 3 giai đoạn
SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 22


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Oxy hóa các chất hữu cơ
CxHyOz + O2

enzyme

CO2 + H2O

Tổng hợp các tế bào mới
CxHyOz + NH3 + O2

enzyme

tế bào vi khuẩn + CO2 + H2O + C5H7NO2

Phân hủy nội bào :
C5H7NO2 + 5O2 enzyme

5CO2 + 2H2O + NH3

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra tự nhiên hoặc
nhân tạo.Trong các cơng trình xử lý nhân tạo thì việc xử lý xảy ra nhanh hơn do tác
động của con người
Q trình xử lý này có thể chia thành :
 Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu được
sử dụng để khử các chất hữu cơ chứa Cacbon như bùn hoạt tính, hồ làm
thống , bể phản ứng hoạt động gián đoạn , quá trình lên men phân hủy hiếu
khí.Trong các q trình trên thì q trình bùn hoạt tính là phổ biến nhất
 Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng bám dính như q
trình bùn hoạt tính bám dính.
III.3.2.1.1 Bể lọc sinh học
là thiết bị trong đó nước thải được lọc qua lớp vật liệu bao phủ bởi lớp màng sinh
vật,lớp màng này được hình thành do hoạt động sống của các vi sinh vật hiếu
khí.Màng sinh học hiếu khí là một hệ vi sinh vật tùy tiện.Vi sinh vật trong màng sẽ
oxi hóa các chất hữu cơ,sử dụng chúng làm nguồn dinh dưỡng và năng lượng.Sau
quá trình xử lý thì chất hữu cơ càng giảm dần đi đồng thời màng vi sinh tăng lên,đến
một lúc nào đó thì màng vi sinh chết,nước cuốn trôi và đưa ra khỏi thiết bị lọc
Màng sinh học có vai trị giống bùn hoạt tính là hấp thụ và phân giải các chất hữu cơ
trong nước thải nhưng có tốc độ oxi hóa chậm hơn.
Lớp màng nhầy được tạo nên từ khả năng xâm chiếm bề mặt vật rắn của những
polymer ngoại bào.Việc phân hủy chất hữu cơ diễn ra trên bề mặt và ở trong lớp
màng nhầy,lúc lớp màng nhầy cịn nhỏ thì oxi và chất hữu cơ được vận chuyển tới bề
mặt lớp màng dần dần bên trong lớp màng hình thành một lớp kị khí nằm phía dưới
lớp hiếu khí.Khi hết chất hữu cơ thì các tế bào bị phân hủy,bong ra và bị nguồn nước
cuốn trôi.

SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 23


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý trong thiết bị lọc sinh học là :Nồng độ chất
hữu cơ trong nước thải,tiết diện màng sinh học,thành phần vi sinh vật,diện tích,chiều
cao,đặc tính của vật liệu lọc(kích thước,diện tích bề mặt tiếp xúc …),tải trọng,tính
chất vật lý của nước thải.
Thực chất quá trình oxi hóa các chất hữu cơ trong thiết bị lọc sinh học cũng tương tự
như các quá trình diễn ra ở cánh đồng tưới,cánh đồng lọc.Nhưng thiết bị lọc sinh học
có ưu điểm trong điều kiện nhân tạo nên dễ kiểm sốt q trình xử lý,tạo trạng thái
cân bằng tốt nhất cho việc xử lý nước thải xảy ra nhanh hơn và hiệu quả hơn mà lại ít
tốn diện tích.
Các loại bể lọc sinh học : người ta thường chia ra làm 2 loại
 Bể lọc sinh học nhỏ giọt
Bể dạng hình vng, hình chữ nhật hoặc hình trịn trên mặt bằng , bể lọc sinh hoạc
hoạt động theo nguyên tắc sau
Nước thải sau khi đi qua bể lắng 1 được đưa về thiết bị phân phối theo chu kỳ tưới
nước đều trên bề mặt bể lọc.Nước thải sau khi lọc chảy vào hệ thống thu nước và
được dẫn ra khỏi bể.Oxy cấp cho bể chủ yếu qua hệ thống lỗ xung quanh thành bể
Vật liệu lọc của bể sinh học nhỏ giọt thường là đá cuội đường kính trung bình từ
20mm – 30 mm.Tải trọng nước thải của bể thấp ( 0,5 – 1,5 m 3/m3 vật liệu
lọc/ngày.đêm).Chiều cao lớp vật liệu lọc là 1,5 – 2m.Hiệu quả xử lý nước thải theo

tiêu chuẩn BOD đạt 90%.Dùng cho các trạm xử lý nước thải có cơng suất
1000m3/ngày.đêm.
Bể lọc sinh học nhỏ giọtThường có 5 thành phần chính: mơi trường lọc đệm,bể
chứa,hệ thống cung cấp nước thải,cống thoát ngầm và hệ thống thơng gió
Mơi trường lọc đệm cung cấp các vi sinh vật tăng trưởng cho vật liệu lọc như
đá,gỗ,chất dẻo polymer … có đường kính 25- 100mm
Bể lọc sinh học dùng để xử lý nước thải triệt để thường có hình chữ nhật hoặc hình
trụ,kích thước hạt vật liệu lọc nhỏ hơn 25-30mm,tải trọng 0,5-1m 3/m3 vật liệu
lọc.ngày.

SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 24


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S LÂM VĨNH SƠN

Hình III.1 Vị trí bể lọc sinh học trong quy trình xử lý nước thải.
 Bể lọc sinh học cao tải:
Có cấu tạo và cách quản lý khác với bể lọc sinh học nhỏ giọt,nước thải được tưới lên
bề mặt nhờ hệ thống phân phối phản lực.Bể có tải trọng 10-20m3 nước thải /1m3 bề
mặt bể/ngày,nếu nồng độ BOD quá lớn thì phải pha loãng bằng nước thải đã qua xử
lý.
Ưu điểm của bể lọc sinh học
 Khởi động nhanh :2 tuần
 Loại bỏ những chất hữu cơ phân hủy chậm

 Chịu được sự thay đổi nồng độ chất nhiễm
 Đa dạng thiết bị xử lý
 Hiệu quả cao với nước thải có nồng độ ô nhiễm thấp
Nhược điểm của bể lọc sinh học
 Khơng có khả năng điều khiển sinh khối
 Vật liệu làm giá thể phải có diện tích bề mặt riêng lớn
 Vận tốc nước chảy trên bề mặt phải lớn
III.3.2.1.1 Bể hiếu khí có bùn hoạt tính (Aerotank)
Là bể chứa hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính có sục khí liên tục để trộn đều và giữ
cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải đồng thời cung cấp oxi cho vi sinh vật
tồn tại và phát triển để oxi hóa các chất hữu cơ.
Bùn hoạt tính là những sinh vật sống kết lại thành hạt hoặc dạng bông với trung tâm
là các chất nền rắn lơ lửng.Bùn hiếu khí có màu nâu,lắng nhanh.Trên màng sinh học
có chứa hang tỷ tế bào vi khuẩn có cơng thức chung là C5H7O2N.
SVTH: ĐẶNG LÊ QUÂN

MSSV: 105111050

Trang: 25