Nghiên cứu xử lý các chất hữu cơ khó phân hủy trong nước rỉ rác bằng phương pháp fenton truyền thống và fenton cải biên

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nước ta đang trong giai đoạn cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa. Việc phát triển các
khu cơng nghiệp ln đi kèm với yêu cầu phát triển bền vững, tức là phát triển phải
song hành với giữ gìn và bảo vệ môi trường. Ngày nay, khi chất lượng cuộc sống được
cải thiện thì vấn đề mơi trường cũng được quan tâm, đặc 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. Hầu hết rác thải ở nước ta nói chung và Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng đều
chưa được phân loại tại nguồn, do đó gây rất nhiều khó khăn trong quản lý và xử lý,
đồng thời còn sinh ra một loại nước thải đặc biệt ô nhiễm là nước rỉ rác. Những câu
chuyện về rác và những hệ lụy môi trường từ rác đang “nóng lên” trong những năm
gần đây.
Theo thống kê của Sở Tài nguyên - Môi trường thành phố Hồ Chí Minh thì với
khối lượng khoảng 7.000 tấn chất thải rắn sinh hoạt phát sinh mỗi ngày, phương pháp
xử lý duy nhất được áp dụng ở Việt Nam nói chung và ở thành phố Hồ Chí Minh nói
riêng là chơn lấp. Hiện nay, thành phố Hồ Chí Minh có 2 bãi chôn lấp (BCL) đang
hoạt động là Đa Phước và Phước Hiệp. Tổng khối lượng rác đã được chôn lấp tại 2
BCL trên 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. Quá trình tiếp nhận rác liên tục và có những thời điểm
vượt xa khối lượng dự kiến trong thống kê đã dẫn đến những hậu quả về mặt môi
trường, như mùi hôi nồng nặc phát sinh từ các BCL phát tán xa hàng kilomét vào khu
vực dân cư xung quanh. Ngoài ra, một vấn đề nghiêm trọng khác là sự tồn đọng của
hàng trăm ngàn mét khối nước rác tại các BCL cùng với lượng nước rỉ rác phát sinh
thêm mỗi ngày khoảng 1.000 - 1.500m3 thì nuớc rỉ rác đang là nguồn hiểm họa ngầm
đối với môi trường bởi tính chất phức tạp và có khả năng gây ơ nhiễm cao của nó.
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 vẫn còn bộc lộ rất nhiều nhược điểm như chất

lượng nước sau xử lý thường không đạt tiêu chuẩn xả thải (TCVN 7733-2007, cột B),
đặc biệt là các chỉ tiêu COD, BOD, N, P, các kim loại nặng, tiêu tốn nhiều hóa chất,
giá thành xử lý rất cao, khó kiểm sốt, và cơng suất xử lý khơng đạt thiết kế. Nguyên
nhân do sự thay đổi rất nhanh của thành phần nước rỉ rác theo thời gian vận hành của
SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

1

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

BCL, với thành phần rất phức tạp (nồng độ các chất hữu cơ khó/khơng có khả năng
phân hủy sinh học tăng dần và nồng độ ammonium tăng đáng kể theo thời gian),
không ổn định, việc lựa chọn các công nghệ xử lý chưa phù hợp đã dẫn đến nước sau
xử lý đạt tiêu chuẩn mơi trường thải ra sơng, rạch vẫn cịn rất hạn chế trong khi lượng
nước rỉ rác tại các BCL thì tiếp tục tăng lên hàng ngày.
Vấn đề đặt ra ở đây là phải tìm ra cơng nghệ thích hợp để có thể xử lý hiệu quả
lượng nước rỉ rác đang tồn đọng, cải tạo lại các hệ thống xử lý nước rỉ rác hiện hữu.
Với đặc trưng của nước rác rị rỉ thường có chứa lượng lớn hợp chất hữu cơ
khó/khơng có khả năng phân huỷ sinh học, việc áp dụng đơn thuần phương pháp sinh
học để xử lý loại nước này trở nên không tưởng. Do vậy, đối với nước rỉ rác việc phối
hợp đồng bộ nhiều phương pháp hóa lý – hóa học – sinh học để xử lý là điều dễ hiểu.
Trong số các phương pháp hóa học, phương pháp oxy hóa bậc cao đã chứng tỏ được
hiệu quả và ưu điểm của nó bởi nó có khả năng khống hóa hồn tồn các hợp chất
hữu cơ khó hoặc khơng thể phân hủy sinh học với chi phí có thể chấp nhận được, lại
dễ dàng thực hiện.

Dựa trên cơ sở đó, đề tài “Nghiên cứu xử lý các chất hữu cơ khó phân hủy
trong nước rỉ rác bằng phương pháp Fenton truyền thống và Fenton cải biên” đã
hình thành với 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, hoá chất dễ tìm và chi phí vận
hành khơng q lớn.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước rỉ rác bằng phương pháp oxy hóa bậc cao dùng
tác nhân Fenton bằng quá trình Fenton truyền thống và cải biên.
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Để đạt được những mục đích trên, các nội dung nghiên cứu sau đây được thực
hiện:
- Thu thập các số liệu về thành phần nước rỉ rác trên thế giới và Việt Nam.
- Thu thập và tổng hợp các kết quả nghiên cứu và vận hành thực tế các quá
trình xử lý nước rỉ rác trên thế giới và Việt Nam.
- Phân tích chất lượng nước rỉ rác sau bể xử lý sinh học hiếu khí của BCL
Phước Hiệp hiện nay.

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

2

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

- Xác định điều kiện tối ưu xử lý nước rỉ rác theo phương pháp Fenton truyền
thống và Fenton cải biên.

4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Nước rỉ rác của BCL Phước Hiệp thành phố Hồ Chí Minh, lấy sau bể Aeroten.
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
 Phương pháp điều tra thực địa
Khảo sát khu vực nghiên cứu (BCL Phước Hiệp).
 Phương pháp phân tích tổng hợp
Thu thập các tài liệu như tiêu chuẩn, các phương pháp xử lý nước rỉ rác của các
nước trên thế giới, các phương pháp xử lý nước rỉ rác của những BCL ở Việt Nam.
Tìm hiểu về thành phần tính chất của nước rỉ rác.
 Phương pháp chuyên gia
Tham vấn ý kiến của giáo viên hướng dẫn và các chuyên gia trong ngành môi
trường và xử lý nước thải.
 Phương pháp thực nghiệm
+ Phân tích các thơng số đầu vào của nước rỉ rác.
+ Dùng phương pháp Fenton để xử lý các hợp chất hữu cơ khó phân hủy trong
nước rỉ rác.
6. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
VI.1 Ý nghĩa khoa học
Bổ sung thêm dữ liệu vào các bài giảng đề cập đến ứng dụng của quá trình
Fenton truyền thống và cải biên.
VI.2 Ý nghĩa thực tiễn
Giúp xử lý nước rỉ rác đạt hiệu quả, góp phần bảo vệ mơi trường nước.
Hình thành một phương pháp xử lý phù hợp với nước rỉ rác và đạt hiệu quả
kinh tế.

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

3

MSSV: 107108070

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ CÓ LIÊN QUAN
1.1 THÀNH PHẦN NƯỚC RỈ RÁC
1.1.1 Thành phần nước rỉ rác trên thế giới
Nước rỉ rác từ các bãi chơn lấp có thể được định nghĩa là chất lỏng thấm qua
các lớp chất thải rắn mang theo các chất hòa tan hoặc các chất lơ lửng (Tchobanoglous
et al., 1993). Trong hầu hết các bãi chôn lấp nước rỉ rác bao gồm chất lỏng đi vào bãi
chơn lấp từ các nguồn bên ngồi, như nước mặt, nước mưa, nước ngầm và chất lỏng
tạo thành trong q trình phân hủy các chất thải. Đặc tính của chất thải phụ thuộc vào
nhiều hệ số.
Mặc dù mỗi quốc gia có quy trình vận hành bãi chơn lấp khác nhau, nhưng
nhìn chung thành phần nước rỉ rác chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố chính như sau:
- Chất thải được đưa vào chôn lấp: loại chất thải, thành phần chất thải và tỷ
trọng chất thải;
- Quy trình vận hành BCL: quá trình xử lý sơ bộ và chiều sâu chôn lấp;
- Thời gian vận hành bãi chôn lấp;
- Điều kiện khí hậu: độ ẩm và nhiệt độ khơng khí;
- Điều kiện quản lý chất thải.
Các yếu tố trên ảnh hưởng rất nhiều đến đặc tính nước rỉ rác, đặc biệt là thời gian
vận hành bãi chôn lấp, yếu tố này sẽ quyết định được tính chất nước rỉ rác chẳng hạn
như nước rỉ rác cũ hay mới, sự tích lũy các chất hữu cơ khó/khơng có khả năng phân
hủy sinh học nhiều hay ít, hợp chất chứa nitơ sẽ thay đổi cấu trúc. Thành phần đặc
trưng của nước rỉ rác ở một số nước trên thế giới được trình bày cụ thể trong Bảng 1.1
và Bảng 1.2.

Bảng 1.1 Thành phần nước rỉ rác tại một số quốc gia trên thế giới
SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

4

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Thành Phần

Đơn Vị

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

Colombia(ii)
Canada(ii)
Đức (iv)
Pereira (5 năm Clover Bar (Vận BCL CTR

pH
COD
BOD
NH4
TKN
Chất rắn tổng

mgO2/l

mgO2/l
mg/L
mg/L
mg/L

vận hành)
7.2 – 8.3
4350 – 65000
1560 – 48000
200 – 3800
7990 – 89100

cộng
Chất rắn lơ lửng
Tổng chất rắn hoà

mg/L
mg /L

190 – 27800
7800 – 61300

-

-

tan
Tổng phosphate

mg/L

2 – 35

-

-

mgCaCO3/L
mg/L
mg/L
mg/L

3050 – 8540
-

(PO4)
Độ kiềm tổng
Ca
Mg
Na

hành từ năm 1975)
8.3
1090
39
455
-

đô thị
2500

230
1100
920
-

4030
-

200
150
1150

Nguồn: (i): Lee & Jone, 1993
(ii): Diego Paredes, 2003
(iii): F. Wang et al., 2004
(iv): KRUSE, 1994

Bảng 1.2 Thành phần nước rỉ rác tại một số quốc gia Châu Á
Thành Phần
pH
Độ dẫn điện
COD
BOD5

Đơn Vị
µS/cm
mgO2/L
mgO2/L

Thái Lan

BCL pathumthani
7.8 – 8.7
19400 – 23900
4119 – 4480
750 – 850

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

5

Hàn Quốc
Sukdowop NRR 1 Sukdowop NRR
năm
5.8

12 năm
8.2

12500
7000

2000
500

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
SS
IS

N-NH3
N-Org
Phospho tổng
ClZn
Cd
Pd
Cu
Cr
Độ kiềm
VFA

mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mgCaCO3/L
mg/L

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI
141 – 410
400
20
10588 – 14373

1764 – 2128
200
1800
300 – 600
25 – 34
3200 – 3700
4500
4500
0.873 – 1.267
0.09 – 0.330
0.1 – 0.157
0.495 – 0.657
2000
10000
56 – 2518
( Nguồn: Kwanrutai Nakwan, 2002)

Tuy đặc điểm và công nghệ vận hành bãi chôn lấp khác nhau ở mỗi khu vực
nhưng nước rỉ rác nhìn chung đều có tính chất giống nhau là có nồng độ COD, BOD 5
cao (có thể lên đến hàng chục ngàn mgO 2/L) đối với nước rỉ rác mới. Từ các số liệu
thống kê trên cho thấy, trong khi giá trị pH của nước rỉ rác tăng theo thời gian, thì hầu
hết nồng độ các chất ô nhiễm trong nước rỉ rác lại giảm dần, ngoại trừ NH 3 trung bình
khoảng 1800mg/L. Nồng độ các kim loại hầu như rất thấp, ngoại trừ sắt.
Khả năng phân hủy sinh học của nước rỉ rác 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 BOD 5/COD, trong
thời gian đầu tỷ lệ này có thể lên đến 80%, với tỷ lệ BOD 5/COD lớn hơn 0.4 chứng tỏ
các chất hữu cơ trong nước rỉ rác có khả năng phân hủy sinh học, cịn đối với các bãi
chơn lấp cũ tỷ lệ này thường rất thấp nằm trong khoảng 0.05 – 0.2; tỷ lệ thấp như vậy
do nước rỉ rác cũ chứa các hợp chất lignin, axít humic và axít fulvic là những chất khó

phân hủy sinh học.
1.1.2 Thành phần nước rỉ rác Việt Nam
Hiện nay, thành phố Hồ Chí Minh có 2 BCL chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh
đang hoạt động là BCL Đa Phước và Phước Hiệp. Mặc dù các BCL đều có thiết kế hệ
thống xử lý nước rỉ rác nhưng công suất của các hệ thống này hầu như không xử lý hết
lượng nước rỉ rác phát sinh ra hằng ngày tại BCL, do đó phần lớn các hồ chứa nước rỉ
rác ở các BCL hiện nay đều trong tình trạng đầy ứ và việc tiếp nhận nước rỉ rác thêm
nữa là điều rất khó khăn. Thậm chí cịn có trường hợp phải sử dụng xe bồn để chở
nước rỉ rác sang nơi khác xử lý hoặc có nơi phải xây dựng thêm hồ chứa để giải quyết

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

6

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

một cách tạm thời tình trạng ứ đọng nước rỉ rác. Ngồi ra, việc vận hành BCL chưa
đúng với thiết kế, hoạt động quá tải của BCL, và các sự cố xảy ra trong quá trình vận
hành (trượt đất, hệ thống ống thu nước rỉ rác bị nghẹt, …) còn khiến cho thành phần
nước rỉ rác thay đổi rất lớn gây ảnh hưởng mạnh đến hiệu quả xử lý nước rỉ rác.
Nước rỉ rác phát sinh từ hoạt động của BCL là một trong những nguồn gây ô
nhiễm lớn nhất đến môi trường. Nó bốc mùi hơi nặng nề lan tỏa nhiều kilomet, nước rỉ
rác 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 ơ 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 nước rỉ
rác phát sinh từ các bãi chôn lấp là một trong những thông số quan trọng dùng để xác
định công nghệ xử lý, tính tốn thiết kế các cơng trình đơn vị, lựa chọn thiết bị, xác
định liều lượng hoá chất tối ưu và xây dựng qui trình vận hành thích hợp. Thành phần
nước rỉ rác của một số BCL tại thành phố Hồ Chí Minh được trình bày trong Bảng 1.3

Bảng 1.3 Thành phần nước rỉ rác của một số BCL tại Thành phố Hồ Chí Minh
CHỈ TIÊU

Gị Cát

Phước Hiệp

Đơng Thạnh

ĐƠN VỊ
Thời gian

NRR mới

NRR cũ

NRR mới

NRR cũ

NRR mới

NRR cũ

lấy mẫu

2,3,4/2002

8/2006

1,4/2003

4/03 –

2,4/2002

8,11/2003

6.0 – 7.5

8.0 – 8.2

pH
TDS
Độ
tổng

cứng

-

4.8 – 6.2

7.5 – 8.0

5.6 – 6.5

8/06
7.3 – 8.3

mg/L

7300 –

9800 –

18260 –

6500 –

10950 –

9100 –

mgCaCO3

12200
5833 –

16100
590

20700
5733 –

8470
-

15800
1533 –

11100
1520 –

/L

9667

8400

1860

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

8100

7

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

Ca2+

mg/L

1670 –

40 – 165

2031 –

110 –

1122 –

100 – 190

SS

mg/L

2740
1760 –

90 –

2191
790 –

6570

-

11840
1280 –

169 – 240

VSS

mg/L

4310
1120 –

4000
-

6700
-

-

3270
-

-

COD

mgO2/L

3190
39614 –

2950 –

24000 –

1510 –

38533 –

916 –

BOD

mgO2/L

59750
30000 –

7000
1010 –

57300
18000 –

4520
240 –

65333
33570 –

1702
235 – 735

VFA

mg/L

48000
21878 –

1430
-

48500
16777

2.120
-

56250
-

-

N-NH3

mg/L

25182
297 – 790

1360 –

760 –

1590 –

1245 –

520 - 785

N-hữu cơ

mg/L

336 – 678

1720
-

1550
252 – 400

2190
110 –

1765

202 – 319

-

SO4

mg/L

1600 –

-

2300 –

159
-

-

30 – 45

Humic

mg/L

2340
-

297 –

2560
250 – 350

767 –

-

275 – 375

Lignin

mg/L

-

359
52 – 86

-

1150
74.7

-

36.2 –

Dầu

mg/L

-

-

-

-

-

52.6
10 – 16.5

Khoáng
H2S

mg/L

106

-

4.0

-

-

-

Phenol

mg/L

-

-

-

-

-

0.32 –

Phospho

mg/L

55 – 90

14 – 55

5 – 30

7 – 20

14 – 42

0.60
11 - 18

tổng
Tetrachlor

mg/L

-

-

KPH

KPH

KPH

KPH

ethylen
Trichloret

mg/L

-

KPH

KPH

KPH

KPH

KPH

hylen
Mg2+

mg/L

404 – 687

119

-

-

259 – 265

373

Fe tổng

mg/L

204 – 208

13.0

-

-

-

64 – 120

Al

mg/L

0.04 – 0.50

-

-

-

0.23 –

-

Zn

mg/L

93.0 –

KPH

0.25

-

0.26
-

0.3 – 0.48

Cr Tổng

mg/L

202.1
0.04 – 0.05

KPH

KPH

-

KPH

0 – 0.05

Cu

mg/L

3.50 - 4.00

0.22

0.25

-

0.85 –

0.1 – 0.14

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

8

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Pb
Cd
Mn
Ni

Hg
As
Sn

mg/L
mg/L

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

0.32 – 1.90
0.02 -0.10

mg/L

14.50 -

mg/L

32.17
2.21 – 8.02

mg/L
mg/L
mg/L

-

0.076
KPH
0.204

0.458
-

0.258
0.008
33.75
0.762
0.01
KPH

3.00
14 – 21

0.006 –

0 – 0.03

0.05
0.002 –

-

4.22 –

0.008
0.66 –

-

11.33

0.63 –

0.73
0.65 -0.1

-

184
-

0.01 –

-

0.04
0.010 –

-

0.022
2.2 – 2.5

-

-

(Nguồn: CENTENMA, 2002)

Số liệu phân tích thành phần nước rỉ rác cho thấy nước rỉ rác mới tại 3 BCL
đều có tính chất giống nhau là có nồng độ COD cao có thể lên đến trên 50000 mO 2/L,

tỉ lệ BOD5/COD cao trong khoảng 0.5 – 0.9; nồng độ NH 3 không cao và giá trị pH
thấp. Tuy nhiên, chỉ sau một thời gian ngắn vận hành nồng độ COD, BOD giảm rất
đáng kể, tỉ lệ BOD5/COD thấp, nồng độ NH4+ tăng lên đáng kể và giá trị pH tăng.
Kết quả phân tích cũng cho thấy sự khác biệt giữa thành phần nước rỉ rác tại
hai BCL Đa Phước và Phước Hiệp, sau hơn 5 năm vận hành BCL Đa Phước nồng độ
COD trong nước rỉ rác vẫn cịn khá cao, trung bình dao động trong khoảng 20000 –
25000mgO2/L, tỉ lệ BOD5/COD dao động trong khoảng 0.45 – 0.50; với nồng độ NH 3
cao nhất lên đến > 2000mg/l, giá trị pH lớn hơn 7.3. Trong khi đó BCL Phước Hiệp
hồn tồn khác biệt, chỉ sau gần một năm vận hành nồng độ COD giảm cịn rất thấp
trung bình dao động trong khoảng 2000 – 3000 mgO2/L, cao nhất đạt đến 6000
mgO2/L, tỉ lệ BOD5/COD thấp dao động trong khoảng 0.15 – 0.30, nồng độ NH 3 tăng
lên trên 1000mg/L theo thời gian vận hành và giá trị pH lớn 8.0. Giải thích sự khác
biệt số liệu giữa hai BCL là do qui trình vận hành của mỗi BCL và hệ thống thu gom
nước rỉ rác ở BCL Phước Hiệp và BCL Đa Phước cũng khác nhau nên dẫn đến thành
phần các chất ô nhiễm trong nước rỉ rác ở 2 BCL cũng khác nhau.
Nhìn chung thành phần nước rỉ rác mới của BCL ở Việt Nam cũng tương tự
như trên thế giới, hàm lượng chất hữu cơ cao trong giai đoạn đầu (COD: 45000
SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

9

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

mgO2/L, BOD: 30000 mgO2/L) và giảm dần theo thời gian vận hành của BCL, các
hợp chất hữu cơ khó/khơng có khả năng phân hủy sinh học tích lũy và tăng dần theo

thời gian vận hành. Khi thời gian vận hành BCL càng lâu hàm lượng amonium càng
cao. Giá trị pH của nước rỉ rác cũ cao hơn hơn nước rỉ rác mới.
1.1.3 Tính chất nước rỉ rác của BCL Phước Hiệp
BCL Phước Hiệp bao gồm 4 ô chôn lấp và rác được chôn lấp theo phương pháp
cuốn chiếu. Mỗi ơ chơn lấp có một hố thu nước rỉ rác và từ đây nước rỉ rác được bơm
vào các hồ chứa nước rỉ rác trước khi được xử lý. Để theo dõi sự thay đổi thành phần
nước rỉ rác của BCL Phước Hiệp mẫu nước rỉ rác được lấy tại ô chôn lấp số 2 trong
những khoảng thời gian xác định trong suốt quá trình vận hành của BCL.
Thời điểm bắt đầu vận hành BCL Phước Hiệp từ tháng 1 năm 2003. Sau 4
tháng vận hành BCL, nồng độ COD trong nước rỉ rác từ trên 50000mgO 2/l bắt đầu
giảm xuống còn 10654 mgO2/L, theo số liệu ghi nhận từ nhiều năm thì nồng độ COD
của nước rỉ rác từ tháng 8 đến tháng 1 của năm 2004 dao động từ 1346 – 2408 mgO 2/l.
Trong thời gian từ tháng 04 năm 2006 đến tháng 08 năm 2006 có một số điểm có nồng
độ COD vượt quá 5000mgO2/L, giá trị này xuất hiện phụ thuộc vào chu kỳ đổ rác của
BCL, cụ thể như khi rác được đổ trên ô chôn rác số 2 thì nước rỉ rác phát sinh trong
thời gian này của ô số 2 có nồng độ COD tăng lên từ 4000 đến 5000mg O 2/L, và khi
rác được đổ sang các ơ chơn rác khác thì nồng độ COD của nước rỉ rác trong ô số 2 lại
giảm xuống trung bình khoảng 2000 mgO 2/L. Bên cạnh đó sự thay đổi thành phần
nước rỉ rác theo mùa cũng được khảo sát, thành phần nước rỉ rác biến thiên theo mùa
được trình bày trong Bảng 1.4.
Bảng 1.4 Thành phần nước rỉ rác của BCL Phước Hiệp biến thiên theo mùa
(mẫu lấy tại hố thu ô số 2, mẫu lấy từ tháng 12/2008 đến tháng 12/2009)
STT
1
2
3
4
5
6

Chỉ tiêu
pH
TDS
COD
BOD5
N-NH3
Phospho tổng

Đơn vị

Mùa mưa (tháng 6

Mùa nắng (tháng

g/l
mgO2/L
mgO2/L
mg/L
mg/L

đến tháng 11)
7.9 – 8.08
8.00 – 9.24
5105 – 31950
3340 – 25120
2189 – 2520
17 – 25

12 đến tháng 5)
7.9 – 8.19

12.1 – 14.5
6621 – 59750
5150 – 48000
2058 – 2660
31 – 37

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

10

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI
(Nguồn: Công ty Mơi trường đơ thị TP. Hồ Chí Minh)

Kết quả trên cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm vào mùa mưa và mùa nắng
khơng khác nhau nhiều vì trong quy trình vận hành BCL thì sau khi qua cầu cân, rác
sẽ được đổ tại sàn trung chuyển, công trường sẽ điều tiết và vận chuyển rác vào ô
chôn rác đã được lót đáy bằng tấm nhựa HDPE. Tại các ơ chôn lấp, rác sẽ được san
phẳng bằng xe ủi và được đầm nén kỹ. Khi chiều dày lớp rác đạt đến chiều cao 2.2m
thì sẽ phủ lớp đất lên trên bề mặt rác, cuối cùng là phủ một lớp nhựa PE để hạn chế
mùi hôi và tránh nước mưa xâm nhập vào. Vì vậy mà thành phần nước rỉ rác của BCL
Phước Hiệp giữa mùa mưa và mùa nắng tại thời điểm lấy mẫu không khác nhau nhiều.
1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC
1.2.1 Phương pháp xử lý cơ học
Các cơng trình xử lý cơ học được áp dụng rộng rãi là: song/ lưới chắn rác, thiết
bị nghiền rác, bể điều hoà, khuấy trộn, bể lắng, bể tuyển nổi. Mỗi cơng trình được áp

dụng đối với từng nhiệm vụ cụ thể.
-

Ưu điểm:
+ Đơn giản, dễ sử dụng và quản lý
+ Rẻ, các thiết bị dễ kiếm
+ Hiệu quả xử lý sơ bộ nước thải tốt

-

Nhược điểm:
+ Chỉ hiệu quả đối với các chất không tan
+ Không tạo được kết tủa đối với các chất lơ lửng.

1.2.2Phương pháp xử lý hóa – lý
Phương pháp này dùng để tách các chất hữu cơ, các tạp chất bằng cách cho
hóa chất vào nước thải để xử lý. Các q trình hóa lý diễn ra giữa các chất bẩn với hóa
chất cho thêm vào. Các cơng trình xử lý hóa – lý thường được sử dụng là: hấp phụ,
keo tụ, tuyển nổi, trao đổi ion, tách bằng màng.
-

-

Ưu điểm:
+ Tạo được kết tủa với các chất lơ lửng
+ Loại bỏ được các tạp chất nhẹ hơn nước.
+ Đơn giản, dễ sử dụng.
Nhược điểm:
+ Chí phí hóa chất cao (đối với một số trường hợp).

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

11

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

+ Không hiệu quả với các chất hòa tan.
1.2.3Phương pháp xử lý sinh học
Nguyên lý của phương pháp này là dựa vào hoạt động sống của các loài vi sinh
vật sử dụng các chất có trong nước thải như Photpho, nitơ và các nguyên tố vi lượng
làm nguồn dinh dưỡng để phân huỷ các phân tử của các chất hữu cơ có mạch cabon
dài thành các phân tử đơn giản hơn và sản phẩm cuối cùng là CO 2 và H2O (hiếu khí);
CH4 và CO2 (kị khí). Qúa trình xử lý sinh học có thể được thực hiện trong 2 điều kiện
hiếu khí hoặc kị khí.
-

Ưu điểm:
+ Hiệu quả cao, ổn định về tính sinh học
+ Nguồn nguyên liệu dễ kiếm, hầu như là có sẵn trong tự nhiên
+ Thân thiện với mơi trường
+ Chi phí xử lý thấp
+ Ít tốn điện năng và hố chất
+ Thường khơng gây ra chất ơ nhiễm thứ cấp

-

Nhược điểm:
+ Thời gian xử lý lâu và phải hoạt động liên tục,chịu ảnh hưởng bởi nhiệt

độ, ánh sáng, pH, DO, hàm lượng các chất dinh dưỡng, các chất độc hại khác.
+ Chịu ảnh hưởng nhiều của điều kiện thời tiết, do đó việc vận hành và
quản lý khó, hầu như chỉ sử dụng ở giai đoạn xử lý bậc 2, 3
+ Hiệu quả xử lý không cao khi trong nước thải chứa nhiều thành phần
khác nhau.
+ Hạn chế khi thành phần nước đầu vào biến động trong một dải rộng.
+ Yêu cầu diện tích khá lớn để xây dựng các cơng trình
+ Phương pháp này hạn chế đối với nước thải có độc tính với VSV.
1.2.4 Phương pháp xử lý hoá học
Phương pháp hoá học sử dụng các phản ứng hố học để xử lý nước thải. Các
cơng trình xử lý hố học thường kết hợp với các cơng trình xử lý lý học. Các cơng
trình thường được áp dụng là: trung hịa, khử trùng, oxi hóa bậc cao.
-

Ưu điểm:
+ Các hoá chất dễ kiếm

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

12

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

+ Dễ sử dụng và quản lý
+ Không gian xử lý nhỏ
-

Nhược điểm:
+ Chi phí hố chất cao
+ Có khả năng tạo ra một số chất ơ nhiễm thứ cấp.

1.3 MỘT SỐ CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC HIỆN NAY
1.3.1 Công nghệ xử lý nước rỉ rác trên thế giới
 Đức
Một trong những công nghệ xử lý nước rỉ rác của Đức được tham khảo là công
nghệ kết hợp giữa 3 quá trình: sinh học, cơ học và hóa học. Bước đầu tiên trong công
nghệ xử lý là áp dụng các quá trình nitrat hóa và khử nitrat để loại bỏ nitơ, bên cạnh
đó bể lắng được áp dụng với mục đích lắng các bơng cặn từ q trình sinh học và để
giảm ảnh hưởng của chất rắn lơ lửng đến quá trình oxy hóa bằng ozone bể lọc được áp
dụng để loại bỏ một phần độ màu của nước rỉ rác và xử lý triệt để cặn lơ lửng. Phần
chất hữu cơ khó phân hủy sinh học cịn lại sau q trình khử nitơ được oxy hóa với
ozone nhằm cắt mạch các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học thành các chất có khả
năng phân hủy sinh học làm tăng hiệu quả xử lý cho q trình sinh học phía sau và
khống hóa một phần chất hữu cơ tạo thành CO 2 và H2O. Sau bể oxy hóa bằng ozone
các thành phần hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học được tiếp tục loại bỏ trong bể
tiếp xúc sinh học quay. Bể lọc là bước cuối cùng của dây chuyền xử lý với mục đích
loại bỏ các cặn lơ lửng từ bể tiếp xúc sinh học quay, sơ đồ công nghệ xử lý nước rỉ rác
ở miền Bắc nước Đức được trình bày trong Hình 1.1. Với quy trình xử lý trên các
thành phần ơ nhiễm chính trong nước rỉ rác như COD, NH 4+ sau quá trình xử lý đạt
tiêu chuẩn xả vào nguồn tiếp nhận.

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

13

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

Nước rỉ rác

Nitrat hóa

Khử nitrat

Lắng
Lọc

Oxy hóa với Ozone

Bể tiếp xúc sinh học
Lọc

Nguồn tiếp nhận
Hình 1.1 Cơng nghệ xử lý nước rỉ rác của Đức
Bảng 1.5 Nồng độ nước rỉ rác trước và sau xử lý và giới hạn cho phép xả vào nguồn
tiếp nhận theo tiêu chuẩn của Đức đối với nước rỉ rác
SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

14

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
Thông số
COD
NH4

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

Đơn vị

Đầu

Sau khử

Sau oxy

Sau xử lý

Nồng độ giới

mg/L
mg/L

vào
2600

1100

Nitrat
900
0.3

hóa
130
-

sinh học
70
-

hạn
200
70

(Nguồn: ATV 7.2.26, Anonymus 1996)

Tuy nhiên, cơng nghệ được áp dụng có chi phí vận hành cao do sử dụng ozone và
công đoạn nitrate hóa và khử nitrate địi hỏi năng lượng cao.
 Hàn Quốc
Công nghệ xử lý nước rỉ rác của một số BCL ở Hàn Quốc cũng giống như ở
Đức là áp dụng q trình sinh học (kị khí, nitrate hố và khử nitrate) và q trình xử lý
hóa lý (keo tụ hai giai đoạn được ứng dụng nhằm loại bỏ các chất hữu cơ khó/khơng
có khả năng phân hủy sinh học). Sơ đồ công nghệ xử lý nước rỉ rác tại BCL
Sudokwon Hàn Quốc, cơng suất 3500 – 7500m3/ngày được trình bày trong Hình 1.2

Nước rỉ rác

Bể ổn định

Thiết bị phân hủy kỵ khí
Nitrat hóa
Khử nitrat
Bể keo tụ 1
Bể keo tụ 2

Nước rỉ rác sau xử lý

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

15

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

(Nguồn: Jong-Choul Won et al., 2004)

Hình 1.2 Cơng nghệ xử lý nước rỉ rác tại BCL Sudokwon, Hàn Quốc
Công nghệ xử lý nước rỉ rác ở Hàn Quốc bao gồm hai cơng trình chính: q
trình xử lý sinh học (q trình phân hủy sinh học kị khí và q trình khử nitơ) và q
trình hóa lý. Trong giai đoạn đầu vận hành BCL (1992) q trình phân hủy kị khí là
một cơng đoạn cần thiết để xử lý các chất hữu cơ có nồng độ cao như nước rỉ rác phát
sinh trong giai đoạn đầu vận hành bãi chôn lấp, đến năm 2004, do sự giảm tải trọng

chất hữu cơ sau 12 năm hoạt động (1992-2004) nên hiện tại quá trình phân hủy kị khí
được thay thế bằng q trình sinh học bùn hoạt tính lơ lửng.
Q trình hóa lý là bước thứ hai được thực hiện tiếp theo sau quá trình sinh học
để được xử lý triệt để các thành phần ô nhiễm trong nước rỉ rác, q trình xử lý hóa lý
bao gồm hai bậc với sử dụng hóa chất keo tụ là FeSO4. Thành phần chất ô nhiễm trong
nước rỉ rác tại BCL Sudokwon Hàn Quốc cho thấy nồng độ COD đầu vào trạm xử lý
không cao.
Bảng 1.6 Nồng độ các chất ô nhiễm trước và sau xử lý
Thông số
COD (mg/L)

Trước xử lý
2200 – 3600

Sau xử lý
220 – 300

BOD (mg/L)
Nitơ tổng (mg/L)
N-NH4+ (mg/L)
Độ màu

700 – 1600
1300 – 2000
1200 – 1800
-

54 – 240
1 – 20
171

(Nguồn: Jong-Choul Won et al., 2004)

Với tính chất nước rỉ rác của BCL Hàn Quốc có tỉ lệ BOD/COD khoảng 0.3 –
0.4; Hàn Quốc cũng đã áp dụng phương pháp sinh học kết hợp hóa lý để xử lý chất
hữu cơ và nitơ có trong nước rỉ rác. Kết quả cho thấy bể oxy hóa amonium hoạt động
rất hiệu quả, nồng độ ammonium được xử lý đến 99% (N-NH 4+ đầu ra dao động
khoảng 1 – 20mg/L), tuy nhiên tổng nitơ đầu ra có khi lên đến 240mg/L. Kết quả
chứng minh rằng với nồng độ ammonium cao (2000mg/L) thì phương pháp khử nitơ
bằng phương pháp truyền thống không đạt hiệu quả cao là do sự ức chế của các vi
khuẩn nitrosomonas và nitrobacter.

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

16

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

Nồng độ COD đầu ra cao có thể được giải thích rằng một số hợp chất hữu cơ
khó/khơng phân hủy sinh học như axít fulvic vẫn khơng thể khử được bằng q trình
keo tụ.
Tóm lại, quy trình cơng nghệ xử lý nước rỉ rác của các nước trên thế giới đều
kết hợp các q trình sinh học, hóa học và hóa lý, hầu hết các công nghệ xử lý đều bắt
đầu xử lý nitơ bằng phương pháp cổ điển (nitrate hóa và khử nitrate), tuy nhiên với
nồng độ nitơ cao (2000mg/L) thì phương pháp này cũng bị hạn chế. Tùy thuộc vào

thành phần nước rỉ rác cũng như tiêu chuẩn xả thải mà quy trình xử lý tiếp theo được
thay đổi với việc áp dụng q trình cơ học (màng lọc), hóa lý (keo tụ/ tạo bơng) và
oxy hóa nâng cao (Fenton, ozone,...).
1.3.2 Công nghệ xử lý nước rỉ rác ở Việt Nam
Bãi chôn lấp là phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt thích hợp nhất đang
được áp dụng ở Việt Nam do chi phí thấp, dễ vận hành và cũng là phương pháp chủ
yếu để giải quyết vấn đề xử lý chất thải rắn tại nước ta. Tuy nhiên, phương pháp này
đã gây ra những ảnh hưởng rất lớn đối với môi trường như hoạt động của các xe vận
chuyển rác gây ra bụi, rung và tiếng ồn, khí rác, mùi, đặc biệt là nước rỉ rác là nguyên
nhân chủ yếu gây ô nhiễm môi trường của các bãi chôn lấp hiện nay. Công nghệ xử lý
nước rỉ rác ở Việt Nam hiện nay bộc lộ rất nhiều nhược điểm nguyên nhân là do:
- Thiết kế hệ thống thu gom nước rỉ rác chưa tối ưu
- Quy trình vận hành BCL
- Thành phần chất thải rắn sinh hoạt và chất thải rắn đô thị đưa vào BCL
- Sự thay đổi nhanh của nồng độ chất ơ nhiễm có trong nước rỉ rác
- Nhiệt độ cao do Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới
- Giá thành xử lý bị khống chế
- Giới hạn về chi phí đầu tư
Ba quy trình công nghệ xử lý nước rỉ rác được coi là điển hình hiện đang áp dụng
tại các BCL Nam Sơn (Hà Nội), Gò Cát, và Phước Hiệp (thành phố Hồ Chí Minh)
được liệt kê dưới đây:
 Trạm Xử Lý Nước Rỉ Rác Bãi Chôn Lấp Nam Sơn (Hà Nội)
Trạm xử lý nước rỉ rác được đưa vào vận hành sau khi BCL đã hoạt động gần
một năm (1999) với công suất 500 - 700m 3/ngày.đêm. Sơ đồ dây chuyền công nghệ

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

17

MSSV: 107108070

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

của trạm xử lý nước rỉ rác BCL Nam Sơn trong giai đoạn đầu được trình bày trong
Hình 1.3

Nước rỉ rác

Ngăn thu nước

Trạm bơm

Bể UASB

Bể thổi khí

Bể lắng

Hồ sinh vật

Nguồn tiếp nhận
Hình 1.3 Sơ đồ dây chuyền công nghệ ban đầu của trạm xử lý nước rỉ rác Nam Sơn
Trong sơ đồ dây chuyền cơng nghệ này, bể UASB là cơng trình quan trọng nhất
có khả năng tiếp nhận nước thải với nồng độ và tải trọng rất cao (COD = 50000 mg/L
và L = 50 – 80 kgCOD/m3.ngđ). Bể thổi khí và hồ sinh vật có nhiệm vụ giảm nồng độ
chất hữu cơ và nitơ xuống giới hạn cho phép trước khi xả vào nguồn. Trong giai đoạn
khởi động, UASB hoạt động khá tốt, các quan sát cho thấy lượng khí sinh ra khá lớn,

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

18

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

hiệu quả xử lý đạt đến 70-80%. Tuy nhiên sau một thời gian ngắn, hiệu quả xử lý của
UASB giảm đáng kể và trạm xử lý đã phải ngừng hoạt động sau 8 tháng vận hành.
Cho đến nay, để khắc phục tình trạng trên, công nghệ xử lý nước rỉ rác tại BCL Nam
Sơn đã được cải tạo và xây dựng mới với sơ đồ cơng nghệ được trình bày trong Hình
1.4
Nước rỉ rác
Hồ sinh học
Song chắn rác
Sục khí

Bể đệm 1
Bể lắng 1

Ca(OH)2
Striping (thổi khí)

Bể đệm 2
Bể SBR 1 và 2
UASB

Bể lắng 2

H2O2 + FeSO4 + H2SO4
PAC + NaOH

Bể phản ứng
Bể Semultech
Bể lọc cát

Than hoạt tính
Na(OCl)2

Bể chứa bùn

Bể chứa
Chơn

Bể khử trùng

lấp
Sục khí

Hồ ổn định
SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

19

MSSV: 107108070

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

Nguồn tiếp nhận
Hình 1.4 Công nghệ xử lý nước rỉ rác cải tiến tại bãi chôn lấp Nam Sơn
Trong sơ đồ công nghệ trên nước rỉ rác được bơm trực tiếp từ các hố thu nước
lên hồ sinh học, hồ sinh học có chức năng như bể điều hòa và xử lý một phần chất hữu
cơ. Với nồng độ ammonium cao trong nước rỉ rác sẽ ảnh hưởng đến các công đoạn
sinh học phía sau nên bước khử nitơ đuợc áp dụng. Phương pháp xử lý nitơ được áp
dụng là phương pháp đuổi khí (air stripping) với bổ sung vơi nhằm mục đích nâng pH
của nước rỉ rác lên 10 –12 để tăng cường chuyển hóa NH 4+ sang NH3. Với nồng độ
ammonium lớn hơn 1.000mg/L thì phương pháp xử lý nitơ bằng phương pháp truyền
thống không cho hiệu quả cao nhưng đối với việc áp dụng q trình air stripping sẽ có
hiệu quả hơn. Sau quá trình air stripping nước rỉ rác được chỉnh pH (6.5 ÷ 7.5) trước
khi vào hệ thống xử lý sinh học bằng quá bùn hoạt tính lơ lửng dạng mẻ, trong quá
trình này các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học sẽ được khử và ammonium
cịn lại sau q trình air stripping cũng được khử triệt để hơn trong giai đoạn này. Kế
tiếp nước rỉ rác lại được xử lý bằng hệ thống UASB đây là cơng trình xử lý chất hữu
cơ với tải lượng chất hữu cơ cao, đây chính là điểm khơng hợp lý của cơng nghệ xử lý
vì với nồng độ COD đầu vào thấp và phần chủ yếu là các hợp chất hữu cơ khó/khơng
có khả năng phân hủy sinh học thì áp dụng UASB sẽ khơng có hiệu quả. Các hợp chất
hữu cơ khó/khơng phân hủy sinh học được khử bằng q trình oxy hóa bậc cao (hệ
Fenton). Sau bước Fenton q trình keo tụ/tạo bơng kết hợp lắng với chất keo tụ là
PAC và chỉnh pH về ngưỡng tối ưu được thực hiện trong bể Semultech. Với quá trình
Fenton và keo tụ các hợp chất hữu cơ khó phân hủy được loại bỏ một phần mà chủ
yếu là axít humic. Các chất hữu cơ khó phân hữu cịn lại trong nước rỉ rác chủ yếu là
axít fulvic được xử lý triệt để bằng quá trình hấp phụ sử dụng than hoạt tính, sau bước
này nước rỉ rác được khử trùng trước khi thải vào nguồn tiếp nhận, thành phần nước rỉ
rác sau hệ thống xử lý tại BCL Nam Sơn – Hà Nội được trình bày trong Bảng 1.7.

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

20

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

Bảng 1.7 Thành phần NRR sau hệ thống xử lý tại BCL Nam Sơn – Hà Nội
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

17
18
19
20
21

Thông số
pH
SS
COD
BOD5
Phospho tổng
N-NH3
Nitơ tổng
Độ màu
As
Ca2+
Fe2+
Fe3+
Sắt tổng
Cu
Pb
Cd
Zn
Mn
Hg
Cl2
Coliform

Đơn vị

mg/L
mgO2/L
mgO2/L
mg/L
mg/L
mg/L
Pt-Co
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
MPN/100ml

Kết quả

TCVN 5945-

7.1 – 7.4
17 – 58
32 – 67
19 – 39
0.02 – 0.4

0.15 – 0.3
17 – 31
19 – 20
0.001 – 0.008
16 – 20
1.2 – 1.8
0.6 – 1.0
1.8 – 2.8
0.14 – 0.2
0.011 – 0.04
0.005 – 0.007
0.91 – 0.98
0.04 – 0.16
0.001
0.70 – 1.67
1950

1995 (B)
5.5 – 9
100
100
50
6
1
60
0.1
5
1
0.5
0.02

2
1
0.005
2
10000

(Nguồn: Công ty cổ phần kỹ thuật SEEN 01/2006)

 Công Nghệ Xử Lý Nước Rỉ Rác tại Bãi Chơn Lấp Gị Cát
Bãi chơn lấp Gị Cát có diện tích 25 ha với vốn đầu tư lên đến 22 triệu USD
được xây dựng theo tiêu chuẩn cao hơn (tiêu chuẩn của bãi chôn lấp vệ sinh hiện đại),
thời gian họat động của BCL Gò Cát từ năm 2001 đến 2006. Hệ thống xử lý NRR tại
BCL Gò Cát được xây dựng với công suất 400m 3/ngày đêm. Sơ đồ dây chuyền xử lý
nước rỉ rác của bãi chôn lấp Gị Cát theo cơng nghệ của Hà Lan được trình bày tóm tắt
trong Hình 1.5
SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

21

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

Nước rỉ rác

Trạm bơm

Bể lên men kị khí (1.000m3)

Bể lọc áp lực (17,8m3/h)

Thiết bị lọc màng UF

Bể thổi khí

Nguồn tiếp nhận
Hình 1.5 Sơ đồ dây chuyền công nghệ ban đầu của trạm xử lý nước rỉ rác Gị Cát
Với dây chuyền cơng nghệ trên, trong giai đoạn đầu vận hành BCL nước rỉ rác
đã bị pha loãng bởi nước mưa và đã bị phân hủy sinh học (nồng độ COD chỉ còn trên
dưới 1000 mg/L) cho thấy kết quả rất tốt, nồng độ COD còn lại khoảng 17-32 mg/L,
các thành phần khác đều đạt. Nhưng khi BCL hoạt động với công suất 2000 tấn/ngày
và lượng nước rỉ rác sinh ra có nồng độ COD lên đến 50000-60000 mg/L, thì hiệu quả
xử lý chỉ còn trên dưới 50%, nồng độ COD của nước rỉ rác sau khi xử lý còn hơn
20000 mg/L, thời gian hoạt động và công suất của thiết bị UF giảm đáng kể, thời gian
hoạt động giảm từ 24 – 48h còn 2 – 3h và lưu lượng giảm từ 17.8 m 3/h cịn 8-9 m3/h.
Sau đó tồn bộ hệ thống đã phải ngưng hoạt động và yêu cầu tư vấn Hà Lan hiệu
chỉnh lại.

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

22

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

Với hiệu quả xử lý thấp, hệ thống xử lý nước rỉ rác được thiết kế và xây dựng
lại với sơ đồ công nghệ được trình bày trong Hình 1.6
Nước rỉ rác
Bể khuấy trộn
Khử Ca
UASB
Tiền khử Nitơ
Bể hiếu khí
Hậu khử Nitơ
Bể lắng
Bể chứa
FeCl3
H2SO4

Xử lý hố lý
Bể lọc cát
Màng lọc nano
Nguồn tiếp nhận

Hình 1.6 Công nghệ xử lý nước rỉ rác cải tiến tại bãi chơn lấp Gị Cát
Cơng nghệ xử lý được áp dụng bao gồm q trình sinh học kết hợp hóa lý và
chức năng của mỗi cơng trình chính như sau:

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

23

MSSV: 107108070

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

− Khử Canxi: loại bỏ hàm lượng Canxi có trong nước rỉ rác để tránh hiện tượng
bêtơng hố trong bể UASB.
− UASB: ứng dụng với mục đích xử lý các hợp chất hữu cơ với tải trọng cao.
− Tiền hiếu khí, và khử Nitơ: đây là các q trình chính để xử lý các hợp chất
nitơ
− Hóa lý (keo tụ): khử các hợp chất hữu cơ khó/khơng có khả năng phân hủy
sinh học như humic, lignin.
− Lọc màng Nano: xử lý các hợp chất hữu cơ cịn lại sau q trình hóa lý.
Bảng 1.8 Thành phần nước rỉ rác BCL Gò Cát trước và sau xử lý (mẫu lấy ngày
31/8/06)
Đ
ST

Thông số

Đơn vị

T

TCVN
Nước

UASB

Rỉ Rác

1
2
3
4

pH
TDS
SS
COD

mg/L
mg/L
mgO2/

vào
7.6
19200
2044
9501

5

BOD

L
mgO2/

4155

6
7
8
9
10
11

N-NH3
N-Norg
N-NO2
N-NO3
Nitơ tổng
Photpho

L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L

1400
168
0
0.3
1568
5.6

12
13

tổng
Độ màu
Độ đục

Pt-Co
FAU

6650
1200

Tiền

Aeroten

khử

Hậu khử

Lắng

nitơ

Lọc

5945-

nano

1995,

nitơ
8.45
18400
469
1767

8.53
18600
8286
1383

8.25
18500
6974
1282

8.51
18400
245
1267

8.5
7652
3
127

CộT B

5.5 – 9.0
100
100

888

254

175

154

10

50

1400
7.8

1302
7.8

1260
7.5

1232
10.8

1190
8.7

1024
14
0.1
0
0

1
40
-

-

-

-

-

-

22
3

6
50

7.85
19400
347

4000

(Nguồn: CENTEMA 08/2006)

 Công nghệ xử lý nước rỉ rác tại Bãi Chôn Lấp Phước Hiệp
 Trung tâm CENTEMA
Bãi chôn lấp Phước Hiệp giai đoạn 1 có diện tích 43ha, tổng lượng chất thải rắn
được xử lý là 2600000 tấn, thời gian vận hành từ 2003 đến nay. Hệ thống xử lý nước
rỉ rác được xây dựng vào năm 2003 với công suất 400m 3/ngày đêm. Quá trình xử lý
của hệ thống được thực hiện qua các bước:

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

24

MSSV: 107108070


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

GVHD: TH.S VÕ HỒNG THI

Nước rỉ rác

Hồ chứa

Trạm bơm

Bể UASB

Bể ASBR

Hệ thống hồ sinh học

Nguồn tiếp nhận
Hình 1.7 Sơ đồ công nghệ BCL Phước Hiệp
Trong giai đoạn đầu vận hành BCL hàm lượng các chất hữu cơ rất cao COD 57325
mgO2/L, tỉ lệ BOD/COD rất cao 80 - 90%. Công nghệ tổng hợp xử lý nước rỉ rác thích
hợp nhất là kết hợp giữa các q trình xử lý sinh học (UASB, ASBR, hệ thống hồ sinh
học). Với công nghệ này nước rỉ rác sau xử lý có thể đạt tiêu chuẩn giới hạn cho phép
xả vào nguồn loại B (TCVN 7733-2007). Nhưng chỉ sau hơn 1 năm vận hành nồng độ
COD giảm từ 50574 – 57325mg/L xuống 1375 – 2683mg/l, tỉ lệ BOD/COD thấp, hàm
luợng nitơ cao, và hàm lượng các chất khó phân hủy sinh học tăng làm cho hệ thống
xử lý khơng cịn hiệu quả và hiện tại hệ thống xử lý đang được cải tạo.
 Công ty TNHH Khoa Học Công Nghệ Môi Trường Quốc Việt
Năm 2004 Công ty Khoa Học Công Nghệ Môi Trường Việt đầu tư xây dựng hệ
thống xử lý nước rỉ rác với công suất 800m 3/ngày. Công nghệ xử lý nước rỉ rác của

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THÙY

25

MSSV: 107108070