Phát triển các giải pháp xử lý nước thải

Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn
Viện Khoa học Thuỷ Lợi
-----o0o-----



báo cáo tổng kết


Đề tài hợp tác nghiên cứu theo nghị định th về KHCN năm 2005

Hợp tác nghiên cứu để phát triển các giải pháp xử lý nớc
thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp






Chủ nhiệm dự án: PGS. TS. Nguyễn Thế Quảng



6725
28/01/2008



Hà nội, 2006

Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

1
Mục lục

Mở đầu ............................................................................................................... 4

Chơng I: Nghiên cứu tổng quan về các công nghệ xử lý nớc thải đô thị
và tái sử dụng nớc thải trong nông nghiệp................................................... 6

I.1. Khái quát về các phơng pháp xử lý nớc thải ..................................................6

I.1.1. Xử lý nớc thải bằng phơng pháp cơ học ..................................................7

I.1.2. Xử lý nớc thải bằng phơng pháp hoá - lý: ..............................................7

I.1.3. Xử lý nớc thải bằng phơng pháp sinh hoc ...............................................8

I.1.4. Xử lý nớc thải bằng phơng pháp tổng hợp...............................................8

I.2. Cơ sở và các tiêu chí để lựa chọn công nghệ xử lý nớc thải phù hợp............11

I.2.1. Thành phần của nớc thải ........................................................................11

I.2.2. Tính chất của nớc thải: ...........................................................................13

I.2.3. Tiêu chí lựa chọn công nghệ và công trìnhxử lý nớc thải (XLNT) ..........16

I.3. Tổng quan về tình hình nghiên cứu xử lý nớc thải trong và ngoài nớc ........17

I.3.1. Ngoài nớc................................................................................................17

I.3.2. Trong nớc ................................................................................................20

I.4. Tổng quan về tình hình tái sử dụng nớc thải sản xuất trong nông nghiệp trên
thế giới và trong nớc .............................................................................................22

I.4.1. Tổng quan về sự cần thiết của việc tái sử dụng nớc thải:.......................22

I.4.2. Yêu cầu về chất lợng nớc thải tái sử dụng cho nông nghiệp .................24

I.4.3. Tổng quan về tình hình tái sử dụng nớc thải trên thế giới ......................25

I.4.4. Tổng quan về tình hình tái sử dụng nớc thải ở Việt Nam .......................26

I.5. Giới thiệu về năng lực của cơ quan đối tác - Viện nghiên cứu Kỹ thuật Môi
tròng ICIM Bucarest : .......................................................................................29

I.5.1. Giới thiệu về đất nớc Rumani..................................................................29

I.5.2. Giới thiệu về Viện ICIM............................................................................29
1.5.3. Một số chơng trình, dự án nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực xử lý nớc
thải và bảo vệ môi trờng mà Viện ICIM đã thực hiện......................................29

I.5.4. Một số nghiên cứu điển hình về xử lý và tái sử dụng nớc thải đợc Viện
ICIM trao đổi với Viện KHTL Việt Nam trong quá trình thực hiện đề tài ........30

Chơng II: Hiện trạng khu vực nghiên cứu (thị trấn Lim huyện Tiên Du
- tỉnh Bắc Ninh)............................................................................................... 34

II.1. Điều kiện tự nhiên thị trấn Lim - huyện Tiên Du ...........................................34

II.1.1. Quá trình hình thành và phát triển của thị trấn Lim..............................34

II.1.2. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội............................................................34

II.1.3. Hạ tầng cơ sở:..........................................................................................37

II.1.4. Quy hoạch phát triển thị trấn Lim đến năm 2020 ...................................39

II.2. Đặc điểm vùng xây dựng mô hình (thôn Lũng Giang)...................................41

II.2.1. Đặc điểm tự nhiên....................................................................................41

II.2.2. Tình hình dân sinh kinh tế, xã hội ...........................................................42

Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

2
II.3. Hiện trạng chất lợng môi trờng thị trấn Lim...............................................43

II.3.1. Hiện trạng môi trờng nớc ....................................................................43

II.3.1.1. Đánh giá chất lợng nớc thải đô thị...................................................44

II.3.1.2. Đánh giá chất lợng nớc trên các kênh tới tiêu và ao hồ khu vực thị
trấn Lim..............................................................................................................49

II.3.1.3. Đánh giá chất lợng nớc sinh hoạt khu vực thị trấn Lim ...................54

II.3.2. Hiện trạng sử dụng nớc thải để tới ......................................................57

II.3.3. Hiện trạng sử dụng phân bón và hoá chất BVTV ....................................58

II.3.4. Hiện trạng chất thải rắn thị trấn Lim......................................................58

II.4. Hiện trạng quản lý môi trờng thị trấn lim.....................................................59

II.4.1. Hiện trạng cơ cấu tổ chức và mô hình quản lý tiêu thoát nớc...............59

II.4.2. Mô hình cơ cấu tổ chức và quản lý đội vệ sinh của thị trấn....................60

Chơng III: Quy trình công nghệ xử lý và tái sử dụng nớc thải cho thôn
Lũng Giang thị trấn Lim............................................................................. 62

III.1. Lựa chọn công nghệ xử lý nớc thải cho thôn Lũng Giang - thị trấn Lim -
tỉnh Bắc Ninh ..........................................................................................................62

III.1.1. Cơ sở tính toán hệ thống XLNT cho khu vực mô hình............................62

III.1.2. Lựa chọn công nghệ XLNT cho khu mô hình bằng PP cơ học...............62

III.1.3. Lựa chọn công nghệ XLNT cho khu mô hình bằng PP sinh học ............65

III.1.4. So sánh lựa chọn công nghệ xử lý nớc thải thôn Lũng Giang...............70

III.1.5. Thuyết minh thiết kế công nghệ mô hình XLNT cho thôn Lũng Giang...77

III.2. Vận hành và bảo dỡng mô hình thoát nớc và sử lý nớc thải:...................82

Chơng IV: Quy hoạch môi trờng và xây dựng mô hình điểm xử lý môi
trờng thôn Lũng giang - thị trấn Lim - Tiên Du - tỉnh Bắc Ninh ............ 83

IV.1. Hiện trạng thoát nớc và xử lý nớc thải ......................................................83

IV1.1 Hiện trạng nguồn nớc thải và hình thức tiêu thoát nớc........................83

IV.1.2. ảnh hởng của hệ thống thoát nớc tới vấn đề xã hội và môi trờng....86

IV.2. Phơng án quy hoạch tiêu thoát nớc thải.....................................................86

IV.2.1. Mục tiêu..................................................................................................86

IV.2.2. Phơng án quy hoạch.............................................................................87

IV.3. Tính toán các thông số kỹ thuật ....................................................................89

IV.3.1. Cơ sở tính toán hệ thống xử lý nớc thải................................................89

IV.3.2. Tính toán các tuyến tiêu quy hoạch........................................................89

VI.3.3. Dự toán quy hoạch ................................................................................92

IV.4. Xây dựng mô hình xử lý nớc thải thôn Lũng Giang....................................93

Chơng V: Mô hình quản lý vận hành hệ thống xử lý chất thải thôn Lũng
Giang - thị trấn Lim - tỉnh Bắc Ninh ............................................................ 95

V.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu mô hình quản lý vận hành hệ thống xử lý
chất thải...................................................................................................................95

V.1.1. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................95

V.1.2. Nội dung nghiên cứu................................................................................95

V.2. Phơng pháp tiếp cận và cơ sở lựa chọn mô hình quản lý..............................95

Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

3
V.2.1. Phơng pháp tiếp cận trong nghiên cứu mô hình quản lý .......................95

V.2.2. Yêu cầu đối với mô hình quản lý..............................................................96

V.2.3. Cơ sở để lựa chọn mô hình quản lý ........................................................96

V.3. Mô hình quản lý vận hành hệ thống xử lý nớc thải ......................................97
V.3.1. Các bớc xây dựng mô hình quản lý......................................................967
V.3.2. Xây dựng mô hình tổ chức quản lý vận hành hệ thống xử lý nớc thải tập
trung thôn Lũng Giang .....................................................................................967
V.3.3. Tổ chức truyền thông và tập huấn kỹ thuật chuyển giao công nghệ......968
V.3.1. Hớng dẫn quản lý vận hành mô hình xử lý nớc thải thôn Lũng Giang
..........................................................................................................................968
V.4. Nhận xét chung.............................................................................................102

Chơng VI: Chất lợng nớc thải sau xử lý, đánh giá hiệu quả và diễn
biến môi trờng sinh thái thôn Lũng Giang............................................... 103

VI.1. Đánh giá hiệu quả về mặt môi trờng .........................................................103

VI.1.1. Đánh giá diễn biến chất lợng đất, nớc .............................................103

IV.1.2. Đánh giá hiệu quả xử lý nớc thải .......................................................111

VI.2. Đánh giá diễn biến môi trờng sinh thái.....................................................116

VI.3. Đánh giá những tác động của mô hình đến nếp sống, ý thức cộng đồng....117

Chơng VII: Đánh giá hiệu quả kinh tế xã hội của việc tái sử dụng nớc
thải đã qua xử lý trong nông nghiệp ........................................................... 118

VII.1. Tình hình sử dụng giống lúa, phân bón, sâu bệnh xuất hiện và thuốc diệt
sâu bệnh ở khu thí nghiệm................................................................................118

VII.2. Sinh trởng, phát triển, năng suất lúa trên ruộng tới bằng nớc thải đã
xử lý và nớc thờng.........................................................................................118

VII.3. Nhận xét ................................................................................................119

Kết luận - Kiến nghị...................................................................................... 120

1. Kết luận.............................................................................................................120

2. Kiến nghị ..........................................................................................................121

Tài liệu tham khảo ........................................................................................ 122

Phụ lục: Tài liệu tập huấn hớng dẫn vận hành mô hình xử lý nớc thải và
nâng cao nhận thức cộng đồng .................................................................... 124

Phụ lục 1: Tờ rơi hớng dẫn quản lý hệ thống thoát nớc và xử lý nớc thải cho
khu dân c thôn Lũng Giang thị trấn Lim tỉnh Bắc Ninh...............................125

Phụ lục 2: Công nghệ xử lý chất thải sản xuất, sinh hoạt và chăn nuôi bằng bể
biogas....................................................................................................................128

Phụ lục 3: Xử lý phân chuồng và rác thải SH bằng công nghệ ủ hợp vệ sinh ......133

Phụ lục 4: Quy trình tăng cờng hiệu quả xử lý nớc thải sinh hoạt bằng biện pháp
bổ sung chế phẩm vi sinh......................................................................................136


Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

4
mở đầu
Mặc dù thời gian gần đây, vấn đề xử lý nớc thải đã bắt đầu đợc sự quan tâm
của các cơ quan nghiên cứu, của chính quyền các cấp nhng vấn đề nớc thải và xử
lý nớc thải vẫn là vấn đề nổi cộm ở nớc ta. Nớc thải đô thị, nớc thải sinh hoạt,
nớc thải từ các quá trình sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, nông thuỷ sản
không đợc xử lý xả thẳng ra môi trờng đang hàng ngày hàng giờ ảnh hởng đến
môi trờng, điều kiện sống và sức khoẻ của ngời dân. Vì vậy, việc xử lý nớc thải
rất cần sự phối hợp tham gia của nhiều cơ quan. Bên cạnh đó, với điều kiện thời tiết
của Việt Nam, trong năm thời kỳ khô hạn thờng kéo dài từ 3-5 tháng, vấn đề hiểu và
tái sử dụng nớc thải trong sản xuất nông nghiệp trở nên vô cùng thiết thực. Nớc
thải, đặc biệt là nớc thải đô thị, nớc thải chế biến nông thuỷ sản sau khi đợc xử lý
lại trở thành nguồn dinh dỡng quý báu cho cây trồng, và góp phần tiết kiệm đợc
phân bón và nớc tới cho nhà nông.
Đề tài hợp tác nghiên cứu theo nghị định th về khoa học công nghệ năm 2005
với chính phủ Rumani Hợp tác nghiên cứu để phát triển các giải pháp xử lý nớc

thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp cũng nhằm mục đích xử lý
nớc thải đô thị để bảo đảm phát triển môi trờng bền vững và tái sử dụng nớc thải
đã xử lý cho sản xuất nông nghiệp.
* Mục tiêu của đề tài:
- Hợp tác nghiên cứu phát triển công nghệ, thiết bị phù hợp để xử lý nớc thải đô
thị và công nghiệp đạt yêu cầu tiêu chuẩn n
ớc cho sản xuất nông nghiệp.
- ứng dụng đợc các giải pháp tổng hợp để tái sử dụng nớc thải đô thị cho nông
nghiệp. Trên cơ sở đó phổ biến rộng rãi cho vùng có điều kiện tơng tự và đào tạo
nâng cao trình độ cán bộ khoa học công nghệ trong lĩnh vực xử lý nớc thải.
* Nội dung nghiên cứu của đề tài:
- Nghiên cứu tổng quan:
Thu thập, tổng hợp, phân tích các tài liệu, các kết quả đã nghiên cứu trong và
ngoài nớc về công nghệ, thiết bị xử lý và các giải pháp tái sử dụng nớc thải đô thị
và công nghiệp nhằm đánh giá kết quả, các hạn chế cần tiếp tục nghiên cứu, tính thực
tế và phù hợp trong điều kiện Việt Nam.
- Điều tra khảo sát:
+
Điều tra, đánh giá thực trạng tình hình xử lý và tái sử dụng nớc thải ở các đô
thị, các khu công nghiệp vừa và nhỏ vùng Đồng bằng sông Hồng.
+
Lựa chọn địa điểm để nghiên cứu chi tiết và xây dựng mô hình mẫu
- Qui hoạch thoát nớc và xử lý nớc thải cho điểm lựa chọn:
+
Điều tra, khảo sát các yếu tố phục vụ công tác qui hoạch: Dân c và phân bố
dân c, các điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội, hiện trạng môi trờng, tình hình
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

5
sản xuất, thành phần và khối lợng nớc thải, khả năng tái sử dụng nớc thải

trong nông nghiệp tại địa điểm lựa chọn xây dựng mô hình (thị trấn Lim).
+
Qui hoạch xử lý nớc thải cho khu đô thị theo kiểu phân tán nhỏ
+
Qui hoạch khu tái sử dụng nớc thải:
- Nghiên cứu lựa chọn công nghệ, thiết bị xử lý và tái sử dụng nớc thải đô thị:
+
Lựa chọn các loại công nghệ xử lý phù hợp với từng loại nớc thải dựa trên
nguyên tắc: công nghệ đơn giản, rẻ tiền, dễ quản lý, vận hành và tận dụng tối
đa các điều kiện sẵn có của địa phơng.
+
Nghiên cứu tái sử dụng nớc thải để tới: sơ đồ tới, kỹ thuật tới, quản lý chất
lợng nguồn nớc tới
- Xây dựng mô hình công nghệ xử lý và tái sử dụng nớc thải đô thị:
+
Xây dựng mô hình xử lý nớc thải qui mô nhỏ công suất 30 m3/ngày đêm
bằng hệ thống bể tự hoại cải tiến cho thôn Lũng Giang - thị trấn Lim.
+
Kè bờ khu vực ao Các Cụ - thôn Lũng Giang tạo môi trờng cảnh quan sạch
đẹp và tạo thành hồ sinh học tự nhiên xử lý nớc thải sau khi qua bể xử lý.
+
Xây hệ thống kênh hai bên bờ ao Các Cụ để dẫn nớc vào bể xử lý.
+
Lắp đặt bộ cửa van cống điều tiết để điều tiết nớc thải vào ô ruộng thí nghiệm
tới lúa.
- Xây dựng mô hình tổ chức quản lý xử lý và tái sử dụng nớc thải:
+
Tổ chức thực hiện, xây dựng các mô hình
+
Tổ chức quản lý vận hành, điều hành khu tới nớc thải

+
Sửa chữa và bảo dỡng các mô hình
- Đánh giá hiệu quả của các mô hình:
+
Tác dụng cải thiện môi trờng, diễn biến môi trờng sinh thái trong khu vực
+
Nâng cao ý thức cộng đồng
+
Tận dụng nguồn nớc, nguồn dinh dỡng cho cây trồng
- Chuyển giao kết quả nghiên cứu:
+
Mở các lớp tập huấn, vận động sự tham gia của cộng đồng, chuyển giao kết
quả nghiên cứu cho địa phơng, các cơ quan chức năng và những đơn vị liên
quan.
+
Phổ biến kết quả nghiên cứu cho các vùng có điều kiện tơng tự.
- Trao đổi hợp tác với chuyên gia RUMANI:
+
Trao đổi kinh nghiệm về lựa chọn công nghệ, thiết bị xử lý nớc thải sinh hoạt
các khu đô thị và ven đô.
+
Phổ biến kết quả nghiên cứu của dự án cho các vùng có điều kiện tơng
tự ở RUMANI và Việt Nam.
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

6
Chơng I: Nghiên cứu Tổng quan về các công nghệ xử lý nớc thải
đô thị và tái sử dụng nớc thải trong nông nghiệp

I.1. Khái quát về các phơng pháp xử lý nớc thải

Để xử lý nớc thải, tuỳ theo đặc điểm, thành phần, tính chất của nớc thải, cần
có các phơng pháp xử lý khác nhau (xem hình 1.1). Trên thực tế, ba phơng pháp
sau đây thờng đợc ứng dụng: cơ học, hoá-lý, sinh hoá (hoặc sinh học). Để loại trừ
các vi khuẩn gây bệnh trong nớc thải cần tiến hành khử trùng nớc trớc khi xả ra
sông, hồ...




Nớc thải





Bùn thứ cấp

Cặn sơ cấp







Hình 1.1. Các phơng pháp xử lý nớc thải

Tách các chất
không hoà tan
phân tán thô

(Phơng pháp
cơ học hoặc hoá
lý)
Tách các chất
hữu cơ trong
nớc thải nhờ
sinh vật, vi sinh
vật (phơng
pháp sinh học)
Tách các chất dinh
dỡng N,P (bằng
các biện pháp sinh
học hoặc hoá học)

ổn định bùn
cặn (Phơn
g
pháp lên men
kỵ khí hoặc
ổn định hiếu
khí)
Khử
trùng
(clo,
ozôn...)
Xả ra nguồn
(Tăn
g cờng
khả năng tự
làm sạch

nguồn nớc)
Làm khô bùn cặn (Biện pháp
trọng lực, ép lọc hoặc lọc
chân không)
Sử dụng bùn cặn
làm phân bón...
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

7
I.1.1. Xử lý nớc thải bằng phơng pháp cơ học
Xử lý cơ học là loại các tạp chất không hoà tan ra khỏi nớc thải bằng cách
gạn lọc, lắng và lọc. Các lực trọng trờng, lực ly tâm đợc áp dụng để tách các tạp
chất không hoà tan ra khỏi nớc thải. Phơng pháp xử lý cơ học thờng đơn giản, rẻ
tiền, có hiệu quả xử lý chất rắn lơ lửng cao. Các công trình, thiết bị xử lý cơ học
thờng dùng nh song chắn, lới chắn rác, bể lắng, bể lọc...
Xử lý cơ học để tách cặn lắng trong nớc thải bng song chắn rác, các bể lắng
cát, lắng đợt I, bể lắng 2 vỏ, bể tự hoại, bể biogas (trong phạm vi hộ gia đình - xử lý
tại chỗ kiểu phân tán).
Song chắn rác để loại các loại rác và các tạp chất có kích thớc lớn hơn 5 mm,
các tạp chất nhỏ hơn 5 mm thờng ứng dụng lới chắn.
Bể lắng cát để loại các tạp chất vô cơ và chủ yếu là cát trong nớc thải.
Bể vớt mỡ, dầu, dầu mỡ: Các loại công trình này thờng đợc ứng dụng khi xử
lý nớc thải công nghiệp, nhằm để loại các tạp chất nhẹ hơn nớc: mỡ, dầu mỏ... và
tất cả các dạng chất nổi khác.
Bể lắng để loại các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hoặc nhỏ hơn tỷ trọng nớc.
Bể lọc để loại các chất ở trạng thái lơ lửng kích thớc nhỏ bé bằng cách lọc
chúng qua lới lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc.
I.1.2. Xử lý nớc thải bằng phơng pháp hoá - lý:
Đây là phơng pháp sử dụng các phản ứng hoá học để xử lý nớc thải. Thực
chất của phơng pháp hoá học là đa vào nớc thải chất phản ứng nào đó. Chất này

tác dụng với các tạp chất bẩn chứa trong nớc thải và có khả năng loại chúng ra khỏi
nớc thải dới dạng cặn lắng hoặc dới dạng hoà tan không độc hại. Thí dụ phơng
pháp trung hòa nớc thải chứa a xit và kiềm, phơng pháp o xy hoá...
Các quá trình hóa - lý sẽ hợp khối các phần tử chất bẩn lại với nhau, chuyển
hóa các hợp chất hòa tan trong nớc thành các chất không tan, có khả năng keo tụ,
qua đó tăng kích thớc và trọng lợng dẫn đến tăng cờng khả năng lắng của chúng,
(ví dụ: chất kết tủa có thể sử dụng để loại bỏ phốtpho), hoặc tiêu diệt các vi khuẩn
gây bệnh (ví dụ: khử trùng bằng clo).
Các công trình xử lý hoá học v hóa lý thờng kết hợp với xử lý cơ học. Các
phơng pháp hoá lý thờng ứng dụng để xử lý nớc thải là: phơng pháp keo tụ, hấp
phụ, trích ly, cô bay hơi, tuyển nổi...
Phơng pháp hoá học và hoá lý đợc ứng dụng chủ yếu để xử lý nớc thải
công nghiệp vi no có hiệu quả xử lý cao, tuy nhiên rất đắt tiền và thờng tạo thành
các loại sản phẩm phụ độc hại hoặc sản phẩm phụ dạng rắn, bền vững trong môi
trờng, khó xử lý hoàn toàn. Phụ thuộc vào điều kiện địa phơng và mức độ cần thiết
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

8
xử lý mà phơng pháp xử lý hoá học hay hoá lý là giai đoạn cuối cùng (nếu nh mức
độ xử lý đạt yêu cầu có thể xả nớc ra nguồn) hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ (thí dụ khử
một vài các liên kết độc hại ảnh hởng đến chế độ làm việc bình thờng của các công
trình xử lý).
I.1.3. Xử lý nớc thải bằng phơng pháp sinh học
Mục đích của phơng pháp này là tách các hợp chất hữu cơ nhờ hoạt động của
các vi sinh vật hiếu khí hoặc yếm khí. Thực chất của phơng pháp sinh hoá là quá
trình khoáng hoá các chất bẩn hữu cơ chứa trong nớc thải ở dạng hoà tan, keo và
phân tán nhỏ nhờ các quá trình sinh hoá dựa vào sự hoạt động của vi sinh vật có khả
năng tiờu thu các chất bẩn hữu cơ chứa trong nớc thải.
Các quá trình xử lý nớc thải sinh học thể hiện thông qua các hoạt động của
hệ các vi sinh vật trong nớc thải và trong tự nhiên. Các vi sinh vật này sẽ tiêu thụ và

chuyển hóa các tạp chất hữu cơ và sản sinh ra các hợp chất đơn giản hơn (ví dụ:
điôxit cácbon (CO
2
) và mê tan (CH
4
)). Các vi sinh vật này phát triển mạnh trong các
môi trờng hoặc hiếu khí, hoặc kỵ khí, hoặc thiếu ô xy. Ví dụ, các vi sinh vật hiếu
khí ô xy hóa chất hữu cơ có chứa Nitơ và Amôniắc (NH
3
) thành nitrit (NO
2
-
) và nitrat
(NO
3
-
). Các vi sinh vật khác có thể chuyển hóa theo hớng kỵ khí - biến Nitrat thành
Nitơ (N
2
). Tuỳ theo các điều kiện làm thoáng, phơng pháp xử lý sinh hoc đợc chia
làm 2 dạng:
- Dạng thứ nhất gồm các công trình mà quá trình làm thoáng gần nh trong tự
nhiên: cánh đồng tới, cánh đồng lọc, hồ sinh vật... Trong điều kiện khí hậu nớc ta,
các công trình xử lý sinh học tự nhiên có một ý nghĩa lớn. Thứ nhất nó giải quyết vấn
đề làm sạch nớc thải đến mức độ cần thiết, thứ hai nó phục vụ tới ruộng, làm mầu
mỡ đất đai và nuôi cá, cuối cùng, chi phí vận hành các công trình này thờng thấp
hơn so với các phơng pháp khác.
- Dạng thứ hai gồm các công trình làm thoáng đợc thực hiện trong điều kiện
nhân tạo: bể lọc sinh học nhỏ giọt (biôphin nhỏ giọt), bể lọc sinh học cao tải, aêrôten,
hồ sinh học làm thoáng nhân tạo.

I.1.4. Xử lý nớc thải bằng phơng pháp tổng hợp
Tùy theo yêu cầu bảo vệ môi trờng nớc, bảo vệ sức khỏe nhân dân, thành
phần, tính chất các loại nớc thải cần xử lý và các điều kiện kinh tế - xã hội - tự nhiên
khác mà tất cả hoặc một phần các phơng pháp trên đợc thực hiện đồng thời nhằm
xử lý triệt để các chất gây ô nhiễm có trong nớc thải với mức chi phí hợp lý. Sơ đồ
trên hình 2.1 là một ví dụ về XLNT bằng phơng pháp tổng hợp.
Kh trung:
Giai đoạn khử trùng để tiêu diệt vi khuẩn gây hại trớc khi xả nớc vào nguồn.
Các hoá chất dùng để khử trùng nh: hơi clo, Hypoclorit-canxi Ca(ClO)
2
, nớc javen
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

9
NaClO
2
, ozon, tia cực tím. Đây là công việc tốn kém nên chúng thờng đợc áp dụng
ở những khu vực có điều kiện kinh tế phát triển, có thể đáp ứng chi phí xây dựng và
vận hành, hay do yêu cầu chất lợng nớc đợc xử lý ở mức cao để bảo vệ nguồn
nớc và khu vực nhạy cảm môi trờng.
Xả nớc thải vào nguồn tiếp nhận
Nớc thải sinh hoạt sau khi đã thu gom vận chuyển về trạm xử lý khi đã đợc
xử lý sinh học, nớc thải đợc xả ra nguồn tiếp nhận. Đối với địa bàn nghiên cứu thì
nguồn tiếp nhận chủ yếu là các sông, mơng, ao, hồ, đầm và các cánh đồng canh tác
nông nghiệp.
Có 3 phơng pháp xả nớc vào nguồn tiếp nhận:
Xả nớc thải vào cánh đồng tới: Là phơng pháp dùng hệ thống mơng đất dẫn
nớc thải ra đồng ruộng, cho phân tán nớc thải ra nhiều nhánh. Một phần nớc sẽ
bay hơi, một phần ngấm vào đất tạo độ ảm và cung cấp một phần dinh dỡng cho cây
trồng. Phạm vi áp dụng ở những nơi có lợng nớc thải nhỏ, vùng đất khô cằn nằm xa

khu dân c, độ bốc hơi cao và đất luôn thiếu ẩm. Cánh đồng tới không đợc trồng
rau xanh và cây thực phẩm ăn trực tiếp vì mầm bệnh và kim loại nặng cha đợc loại
bỏ hết.
Xả nớc thải vào giếng thấm hay bãi thấm: Dùng khi nớc thải có lu lợng nhỏ,
đất có hệ số thấm thích hợp, ở khu vực không dùng giếng khơi, nớc thải không chứa
hoá chất độc hại. Phơng pháp này gọi là quá trình làm sạch bằng thấm lọc tự nhiên
trong đất.
Xả nớc thải vào sông, hồ, ao, đầm: Đây là phơng pháp xả nớc thải sau khi đã xử
lý sơ bộ vào vực nớc tự nhiên sẵn có (hồ, ao) hay nhân tạo, đóng vai trò nh các
hồ sinh học để xử lý nớc thải. Tại đây ngời ta tận dụng khả năng tự làm sạch của
vực nớc tự nhiên hay nhân tạo (sông, hồ), nơi xảy ra đồng thời các quá trình: pha
loãng nớc thải với nớc nguồn, ôxy hoá các chất nhiễm bẩn hữu cơ hoà tan nhờ các
vi sinh vật hiếu khí (sử dụng ôxy hoà tan trong nớc) ở tầng nớc mặt và phân huỷ kị
khí (không có ôxy) các cặn lắng tầng dới. ở tâng nớc giữa là các nhóm vi sinh vật
tuỳ tiện hoạt động. Đối với hồ sinh học nhân tạo, chiều sâu hồ thờng từ 0,5 - 1,5 m.
Hồ sinh học thờng đợc chia là
m nhiều ngăn (bậc). Các ngăn cuối nông hơn các
ngăn đầu. Có thể trồng, thả các cây thuỷ sinh (bèo, dong, ngổ, cỏ nến, sậy, lác, ) để
tăng cờng hiệu quả xử lý. Có thể nuôi cá ở các ngăn sau của chuỗi hồ sinh học.
Phơng pháp này có u điểm là:
- Lợi dụng ao hồ có sẵn ở địa phơng, không đòi hỏi nhiều vốn đầu t
- Công tác vận hành bảo dỡng đơn giản, không cần trông nom thờng xuyên
- Có thể kết hợp để nuôi trồng thuỷ sản.
Nhợc điểm của phơng pháp:
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

10
Nếu lợng chất thải (chất hữu cơ, chất dinh dỡng) quá cao, sẽ làm cho hệ
sinh vật hiếu khí trong hồ hoạt động mạnh, lấy hết ôxy hoà tan trong nớc, dẫn đến
không động vật nào sống nổi. Mặt khác, tảo sẽ phát triển mạnh khi hồ bị phú dỡng.

Đến khi hết nguồn dinh dỡng thì các hệ sinh vật, đặc biệt là tảo bị chết hàng loạt,
khi đó nớc hồ sẽ bị ô nhiễm nặng, gây mùi hôi thối (hồ chết).
Xử lý bùn, cặn của nớc thải:
Trong quá trình xử lý nớc thải, bằng bất kỳ phơng pháp nào cũng tạo nên
một lợng cặn đáng kể. Các chất không hoà tan ở bể lắng đợt I đợc gọi là cặn tơi.
Còn cặn lắng sau giai đoạn xử lý sinh học đợc gọi là màng vi sinh (nếu dùng
biôphin) và bùn hoạt tính (nếu dùng aêrôten), cặn lắng sau các công trình xử lý sinh
học hay bị giữ lại ở bể lắng đợt II.
Nói chung, các loại cặn trên đều có mùi hôi thối khó chịu (nhất là cặn tơi) và
đó là sự biểu hiện trạng thái nguy hiểm về phơng diện vệ sinh. Do vậy mà cặn nhất
thiết phải đợc xử lý thích đáng. Để giảm hàm lợng các chất hữu cơ trong cặn và để
đạt đợc các chỉ tiêu về mặt vệ sinh trong thực tế ngời ta thờng ứng dụng phơng
pháp xử lý sinh học yếm khí trong các công trình tơng ứng: bể tự hoại, bể lắng hai
vỏ và bể mêtan.
Ưu điểm của phơng pháp xử lý sinh học là tận dụng đợc điều kiện tự nhiên,
giảm chi phí năng lợng và hóa chất, đơn giản và rẻ tiền hơn so với phơng pháp hóa
- lý và có khả năng tận dụng các sản phẩm phụ nh thu hồi khí đốt và bùn làm phân
bón.
Đáy các bể xử lý sinh học hay các bể lắng nớc thải có các chất không hoà tan
nh rác, lắng cặn sản phẩm của quá trình ôxy hoáchủ yếu là cát, thành phần vô cơ,
tỷ trọng lớn đợc định kỳ vớt lên phơi khô đổ san nền hoặc chế biến thành phân bón,
các loại rác đợc vớt lên đa về bãi chôn lấp rác thải. Các loại cặn lắng cặn ở hố ga
gia đình, nhất là sau các chuồng trại, có hàm lợng hữu cơ cao, có thể vớt lên ủ với
bùn trong bể xử lý sinh học làm phân vi sinh.
Tái sử dụng nớc thải và bùn cặn trong nông nghiệp:
Nớc thải sinh hoạt chứa hàm lợng lớn Nitơ, Phốtpho, Kali là những chất cần
thiết cho cây trồng. Vì vậy xu thế sử dụng nớc thải để tới cây và bùn cặn của nó
làm phân bón ngày càng tăng.
Nớc thải sau khi lắng sơ bộ có thể sử dụng tới cho cây trồng. Cờng độ tới
phu thuộc vào đặc điểm đất, cây trồng và nồng độ các chất trong nớc thải và dao

động từ 0,1 đến 0,2 m/m
2
/năm (1.000m
3
/ha đến 2.000m
3
/ha/năm ). Phơng pháp tới
là tới ngập hoặc tới phun khi dùng nớc thải để tới sản lợng cây trồng sẽ tăng
thêm 20% đến 30%. Quá trình xử lý nớc thải sinh hoạt sẽ tạo nên lợng lớn bùn cặn
(bằng khoảng 1% thể tích nớc thải xử lý).
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

11
Bùn cặn nớc thải chứa phần lớn các chất hữu cơ, Nitơ và phôt pho. Hàm
lợng kali tơng đối thấp nên ngời ta thờng bổ sung thêm kali để trộn cùng bùn
cặn làm phân bón. Ngoài ra hàm lợng CaO trong bùn cặn cao nên nó thích hợp trong
việc cải tạo đất chua phèn.
Trong nớc thải và bùn cặn của nó có chứa các loại vi khuẩn gây bệnh, trứng
giun sán. Trong 1 gam bùn cặn chứa từ 5 đến 67 trứng giun sán. Trứng giun sán có
thể tồn tại trong đất đến 1,5 năm. Vì vậy nên hạn chế tới nớc thải trong mùa thu
hoạch. Đối với các loại rau ăn sống thì không đợc tới trực tiếp nớc thải lên cây
rau.

I.2. Cơ sở và các tiêu chí để lựa chọn công nghệ xử lý nớc thải
phù hợp
Việc lựa chọn công nghệ xử lý nớc thải cho khu vực nghiên cứu cần dựa trên
các cơ sở sau:
- Điều kiện sản xuất, tình hình kinh tế xã hội, phơng hớng qui hoạch sử dụng đất ở
khu vực nghiên cứu...
- Nguồn gốc các loại nớc thải, lợng nớc thải phát sinh

- Thành phần tính chất nớc thải
- Đặc điểm của các nguồn tiếp nhận nớc thải (yêu cầu vệ sinh, đặc điểm thuỷ văn...)
- Điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn, khả năng cung cấp vật t thiết bị.
- Các điều kiện tự nhiên môi trờng khác của địa phơng.
I.2.1. Thành phần của nớc thải
Nớc thải hay chất thải lỏng là nớc đã đợc sử dụng cho nhu cầu sinh hoạt,
sản xuất và các mục tiêu khác. Sau khi sử dụng nớc bị nhiễm bẩn hay ô nhiễm đồng
thời có chứa nhiều vi trùng và các chất độc hại khác. Vì vậy nớc thải trớc khi xả
vào sông, hồ (nguồn nớc) cần phải đợc xử lý để đảm bảo thoả mãn yêu cầu bảo vệ
môi trờng. Mức độ xử lý phụ thuộc vào nồng độ bẩn của nớc thải; khả năng pha
loãng giữa nớc thải với nớc nguồn, khả năng tự làm sạch của nguồn nớc và các
yêu cầu về mặt vệ sinh. Để thiết kế các công trình xử lý nớc thải, trớc tiên cần phải
biết đặc điểm về thành phần và tính chất của chúng.
a. Thành phần cơ bản của nớc thải về mt vật lý :
Nớc thải chứa các chất rắn có các kích thớc khác nhau với xuất xứ khác
nhau. Khoảng một phần ba đến một nửa khối lợng chất rắn ở dạng lơ lửng không tan
còn lại phần lớn ở dạng tan và một ít ở dạng keo. Các hạt rất nhỏ mắt th
ờng khó
phân biệt và làm cho nớc đục. Chúng thờng là các sản phẩm phân huỷ của các vật
chất hữu cơ. Ngoài các hạt nhỏ, nớc thải còn chứa các hạt sỏi cát lớn, các mẩu rau,
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

12
hoa quả, vải - giẻ, giấy vụn, các mảnh chất dẻo... Nớc thải từ hệ thống thoát nớc
chung, khi có lẫn cả nớc ma, có cuốn theo nhiều cặn lắng, đất, cát, sỏi hơn.
b. Thành phần cơ bản của nớc thải về mt hoá học :
Các chất bẩn trong nớc thải bao gồm: các chất bẩn hữu cơ, vô cơ, vi sinh vật
và sinh vật. Khi xét về thành phần của nớc thải cần phải biết đợc nồng độ chất bẩn
của nó. Nồng độ bẩn của nớc thải là lợng chất bẩn chứa trong 1 đơn vị thể tích
nc thai đợc tính bằng mg/l hoặc g/m

3
.
Ngoài ra ngời ta còn dùng khái niệm tải lợng chất bẩn hay tải lợng ô
nhiễm. Đó là lợng chất bẩn tính theo đơn vị khối lợng trên một đơn vị thời gian
(g/s, kg/h, kg/ngày, tấn/năm).
c. Các tạp chất không hoà tan trong nớc thải
Để nghiên cứu các chất không hoà tan trong nớc thải thờng phải tiến hành
phân tích chúng bằng cách lọc qua giấy lọc. Phần các chất không hoà tan bị giữ lại ở
giấy lọc đợc gọi là chất lơ lửng. Hàm lợng chất lơ lửng thờng đợc xác định sau
khi đã sấy khô ở nhiệt độ 105
0
C.
Tùy theo kích thớc hạt, trọng lợng riêng của chúng và tốc độ của dòng chảy
mà các chất lơ lửng có thể lắng xuống đáy, nổi lên mặt nớc hoặc ở trạng thái lơ
lửng. Các chất lơ lửng đợc chia làm 2 loại: chất lơ lửng không lắng đợc và chất lơ
lửng lắng đợc.
Ngoài các chất lắng đợc, trong nớc thải còn chứa các tạp chất nổi có trọng
lợng riêng nhỏ hơn trọng lợng riêng của nớc (mỡ, dầu, dầu mỏ...). Khi lắng, các
chất này nổi lên bề mặt công trình.
d. Các chất keo, các chất hoà tan trong nớc thải
- Các chất keo: Hệ keo trong nớc thải chia ra hai loại: keo a nớc và keo kỵ nớc.
Keo a nớc: Đợc đặc trng bằng khả năng liên kết của các hạt phân tán với
phân tử nớc (môi trờng phân tán). Chúng thờng là những liên kết hữu cơ có trọng
lợng phân tử lớn: Hydratcacbon (xenlulô, tinh bột), các prôtit (anbumin,
hemôglôbin, cazein của sữa, keo động vật và keo cá), xà phòng, phần lớn các chất
nhuộm hữu cơ, các vi sinh vật...
Keo kỵ nớc: không có khả năng liên kết giữa các hạt phân tán với phân tử
nớc. Ví dụ các keo kỵ nớc thờng gặp: đất sét, hydrôxit sắt, nhôm, silic...
- Các chất hoà tan trong nớc thải:
Thành phần hoá học của các chất keo và các chất hoà tan trong nớc thải chịu

ảnh hởng rất lớn của các chất prôtit, chất béo và hydratcacbon của thực phẩm. Ngoài
ra chúng chịu ảnh hởng của các bicacbonat, sunphat, clorua chứa trong nớc cấp.
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

13
Lợng keo chứa trong nớc thải sinh hoạt chiếm khoảng 30-40 % lợng các chất lơ
lửng.
e. Sinh vật và vi sinh vật trong nớc thải hay ô nhiễm sinh học :
Nhóm sinh vật quan trọng nhất trong nớc thải mới xả ra là những vi khuẩn đi
theo phân ngời. Đa số trong chúng là những loài không có hại mà có lợi, chúng là
những loài phân huỷ thức ăn trong ruột già. Các loại vi khuẩn gây bệnh thờng gặp
trong nớc thải sinh hoạt là: Vi khuẩn thơng hàn, lỵ, các vi khuẩn gây bệnh đờng
ruột và cả trứng giun sán do quá trình bài tiết của ngời và động vật.
Để đánh giá mức độ nhiễm bẩn của nớc thải do các vi khuẩn gây bệnh, ngời
ta đánh giá qua một loại nhóm trực khuẩn đờng ruột điển hình là vi khuẩn cô-li
trong một đơn vị thể tích nớc (chỉ số cô li). Chỉ số cô li là số lợng trực khuẩn
đờng ruột (côli) trong một lít chất lỏng.
Ngoài vi khuẩn ra, trong nớc thải còn có các loại nấm men, nấm mốc, rong
tảo và một số loại thuỷ sinh khác... chúng làm cho nớc thải bị nhiễm bẩn sinh học.
I.2.2. Tính chất của nớc thải:
a. Tính chất vật lý của nớc thải :
Nhiệt độ của nớc thải thờng cao hơn nhiệt độ nớc cấp vì có thêm nớc
nóng từ các hộ gia đình và các hoạt động công nghiệp.
Mầu và mùi: biểu thị tuổi của nớc thải. Nớc thải mới xả ra thờng có màu
xám nhẹ. Khi thời gian trong hệ thống thoát nớc tăng lên tạo thành điều kiện kỵ khí,
màu nớc thải sẽ thay đổi và chuyển từ xám thành xám tối và thành đen. Mùi của
n
ớc thải sinh hoạt thờng do các loại khí tạo ra khi phân huỷ chất hữu cơ. Nớc thải
mới xả ra thờng có mùi khó chịu, nó cũng khác mùi của nớc thải đã để lâu qua
phân huỷ kỵ khí. Mùi đặc trng của nớc thải ổn định hoặc đã phân huỷ là mùi của

khí H
2
S - hydro sulfur, tạo ra do vi sinh vật kỵ khí và khử sulphat thành sulphit.
Độ đục: Độ đục của nớc thải đặc trng cho các tạp chất nhỏ dạng keo và
huyền phù - chất lơ lửng không tan có nguồn gốc hữu cơ hoặc vô cơ. Nguyên nhân
tạo cho nớc bị đụclà sự tồn tại các loại bùn, axit silic, hyđroxít nhôm, keo hữu cơ, vi
sinh vật, phù du sinh vật...
b. Tính chất hoá học của nớc thải:
Chất hữu cơ: Trong nớc thải với nồng độ bẩn trung bình có khoảng 75% chất
rắn lơ lửng, 40% chất rắn tan chui qua giõy lọc là chất hữu cơ. Những chất rắn hữu cơ
này có xuất xứ từ động, thực vật.
Những chất hoạt tinh bề mặt là những chất bẩn gây ô nhiễm điển hình, các hợp
chất hữu cơ bay hơi volatile, các loại thuốc trừ sâu trong nông nghiệp .v.v. Ngày nay
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

14
nhiều hợp chất nh vậy là các chất hữu cơ cao phân tử đợc tổng hợp và sử dụng với
số lợng và chủng loại tăng lên theo thời gian.
Các chất đạm (Proteins) là thành phần cấu tạo chính của cơ thể động vật. ở
thực vật thì các chất này ít hơn. Tất cả thức ăn tơi từ động vật, thực vật đều chứa các
chất đạm. Các chất đạm về cấu trúc hoá học là những phức chất, không ổn định và là
đối tợng cho nhiều loại sinh vật phân huỷ. Một số chất tan trong nớc và cũng nhiều
chất không tan trong nớc.
Hydrat cacbon là những chất khá phổ biến trong thiên nhiên và bao gồm
đờng, tinh bột, xenlulô, sợi gỗ. Tất cả các chất này đều có trong nớc thải. Hydrat
cacbon chứa các nguyên tố cacbon, hydro và ôxy.
Chất béo, dầu, mỡ là các hợp chất hữu cơ ổn định - bền vững và không dễ bị
phân huỷ bởi vi sinh vật. Nếu mỡ không đợc tách ra khỏi nớc thải trớc khi xả ra
ngoài, nó sẽ tạo màng, váng nổi trên mặt nớc và gây tác động ngăn cản đối với các
quá trình sinh học.

Các chất hoạt động bề mặt là các chất hữu cơ cao phân tử, hoà tan yếu trong
nớc và tạo bọt trong các trạm xử lý nớc thải hoặc trên mặt nớc khi xả nớc thải
vào nguồn. Các chất hoạt động bề mặt có xu hớng tập trung ở biên giới phân chia
khí - nớc. Trong quá trình làm thoáng - sục khí nớc thải, các chất này có xu hớng
tập trung trên bề mặt các bọt khí và tạo lớp bọt bền vững, ổn định.
Các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs) có điểm sôi dới 100
0
C và áp suất bay
hơi vợt hơn 1mmHg ở 25
0
C nói chung đợc coi là các hợp chất hữu cơ bay hơi
(VOCs). Khi các hợp chất đó ở trạng thái hơi thì chúng rất cơ động và do đó rất dễ
giải phóng, lan toả vào môi trờng.
Các chất trừ sâu, diệt cỏ và hoá chất dùng trong nông nghiệp là những chất
độc đối với sinh vật và là những chất ô nhiễm nguồn nớc mặt. Những hoá chất này
là thành phần chủ yếu theo nớc ma từ các khu đất nông nghiệp, khu trại nghỉ, công
viên.
Bảng 1.1 giới thiệu tổng quát về đặc tính lý - hoá - sinh của nớc thải và
nguồn gốc của từng đặc tính đó.
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

15
Bảng 1.1: Đặc tính lý - hoá - sinh của nớc thải
Đặc tính Nguồn gốc
Tính chất vật lý:
- Màu Nớc thải sinh hoạt và công nghiệp, chất hữu cơ thối rữa
tự nhiên.
- Mùi Nớc thải bị phân huỷ, nớc thải công nghiệp
- Chất rắn Cấp nớc sinh hoạt, nớc thải sinh hoạt và công nghiệp,
nớc ma, xói mòn đất, nớc ngầm xâm nhập vào ống

thoát nớc.
- Nhiệt độ Nớc thải sinh hoạt và công nghiệp
Thành phần hoá học:
Chất hữu cơ :

- Hydrat cacbon Nớc thải sinh hoạt, dịch vụ và công nghiệp
- Dầu, mỡ Nớc thải sinh hoạt, dịch vụ và công nghiệp
- Thuốc trừ sâu Nớc thải nông nghiệp
- Phenols Nớc thải công nghiệp
- Chất hoạt động bề mặt Nớc thải sinh hoạt và công nghiệp
- Những chất khác Chất hữu cơ thối rữa tự nhiên
Chất vô cơ :

- Kiềm Chất thải sinh hoạt, nớc cấp sinh hoạt, nớc ngầm chảy
vào
- Clorua Nớc cấp sinh hoạt, chất thải sinh hoạt, nớc ngầm chảy
vào, chất làm mềm nớc
- Nitơ Nớc thải nông nghiệp và sinh hoạt
- pH Nớc thải công nghiệp
- Phôtpho Nớc thải sinh hoạt và công nghiệp,
- Sunphua Nớc cấp sinh hoạt, nớc thải sinh hoạt và công nghiệp
- Chất độc Nớc thải công nghiệp
Khí

- H
2
S Sự phân huỷ của nớc thải sinh hoạt
- CH
4
Sự phân huỷ của nớc thải sinh hoạt

- O
2
Nớc cấp sinh hoạt, chất thải sinh hoạt, nớc ngầm chảy
vào
Thành phần sinh học:
- Động vật Kênh, mơng, cống hở, sông và nhà máy xử lý nớc thải
- Thực vật Kênh, mơng, cống hở, sông và nhà máy xử lý nớc thải
- Sinh vật nguyên sinh Nớc thải sinh hoạt, nhà máy xử lý nớc thải
- Vi rút Nớc thải sinh hoạt
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

16
I.2.3. Tiêu chí lựa chọn công nghệ và công trình x ly nc thải (XLNT)
Từ các cơ sở trên, các phơng án công nghệ đợc đề xuất và lựa chọn theo các
tiêu chí nh sau:
- Công nghệ xử lý phải đảm bảo chất lợng nớc sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả vào
nguồn tiếp nhận. Nớc sau xử lý có thể dùng cho trồng trọt, nuôi trồng thuỷ sản.
Nớc thải sau xử lý phải đạt tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5945-1995, TCVN 6772-
2000).
- Công nghệ xử lý phải đơn giản, dễ vận hành , có tính ổn định cao, vốn đầu t và chi
phí quản lý phải thấp, tận dụng triệt để các công trình hiện có.
- Công nghệ xử lý phải có khả năng tận thu, tái chế, tái sử dụng các nguồn chất thải
nh năng lợng (thu hồi khí đốt), phân bón, tới ruộng
- Phải phù hợp, có tính khả thi về tài chính (cả khi đầu t xây dựng cũng nh khi vận
hành, bảo dỡng).
- Đơn giản, phù hợp với điều kiện của địa phơng: sử dụng đất, tập quán sinh hoạt,
chăn nuôi, trồng trọt... Phù hợp với quy hoạch phát triển của địa phơng. Không làm
ảnh hởng đến cảnh quan kiến trúc chung và môi trờng của khu vực.
Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ v công trình XLNT là bài toán kinh tế,
kỹ thuật phức tạp. Các phơng pháp dây chuyền công nghệ và các công trình XLNT

trong đó phải đợc lựa chọn trên các cơ sở sau:
- Quy mô (công suất) và đặc điểm đối tợng thoát nớc (lu vực phân tán của
đô thị, khu dân c, bệnh viện).
- Đặc điểm nguồn tiếp nhận n
ớc thải và khả năng tự làm sạch của nó.
- Mức độ và các giai đoạn xử lý nớc thải cần thiết.
- Điều kiện tự nhiên khu vực: đặc điểm khí hậu, thời tiết, địa hình, địa chất
thuỷ văn.
- Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu để xử lý nớc thải tại địa phơng.
- Khả năng sử dụng nớc thải cho các mục đích kinh tế tại địa phơng (nuôi
cá, tới ruộng giữ mực nớc tạo cảnh quan đô thị).
- Điều kiện đất đai có thể sử dụng xây dựng trạm xử lý nớc thải.
- Nguồn tài chính và các điều kiện kinh tế khác.
Các trạm xử lý nớc thải công suất nhỏ và vừa phải đảm bảo một loạt các yêu
cầu nh xây dựng đơn giản, dễ hợp khối các công trình, diện tích chiếm đất nhỏ, dễ
quản lý và vận hành và kinh phí đầu t xây dựng không lớn. Yếu tố hợp khối công
trình là một trong những yếu tố cơ bản khi xây dựng các trạm xử lý công suất nhỏ và
vừa ở điều kiện nớc ta. Các công trình xử lý nớc thải đợc hợp khối sẽ hạn chế
đợc việc gây ô nhiễm môi trờng không khí, diện tích xây dựng nhỏ đảm bảo mỹ
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

17
quan đô thị. Nớc thải sinh hoạt có thể xử lý tại chỗ trong các công trình làm sạch sơ
bộ (tách dầu mỡ, tách và xử lý cặn trong

nớc đen

), công trình xử lý cục bộ đối với
hệ thống thoát nớc độc lập hoặc xử lý tập trung tại trạm xử lý khu vực .
Nhận xét sơ bộ về khả năng ứng dụng trong điều kiện các thị trấn, thị tứ, đô thị

nhỏ Việt Nam: Công nghệ phù hợp nên đợc xem xét, áp dụng rộng rãi với mức độ
xử lý sơ bộ hoặc đến bậc hai dựa trên các cơ sở và tiêu chí đã nêu trên nh sau:
- Xử lý cơ học để tách cặn lắng trong nớc thải bng song chắn rác, các bể lắng cát,
lắng đợt I, bể lắng 2 vỏ, bể tự hoại, bể biogas (trong phạm vi hộ gia đình - xử lý tại
chỗ kiểu phân tán)
- Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên nh hồ sinh học, xử lý yếm khí với dòng
hớng lên bằng bể t hoại cải tiến, xử lý trên vùng đất ngập nớc (wetland)
- Khử trùng trớc khi xả ra nguồn nớc tiếp nhận đợc dùng cho mục đích vui chơi
giải trí và ăn uống sinh hoạt.
- Tận dụng nớc thải sau xử lý để tới ruộng hoặc nuôi cá.

I.3. Tổng quan về tình hình nghiên cứu xử lý nớc thải trong và
ngoài nớc
I.3.1. Ngoài nc
Sự phát triển mau chóng của nền đại công nghiệp trên phạm vi toàn thế giới,
cùng với sự mở rộng của các đô thị một cách nhanh chóng đã tạo ra những nguồn
chất thải làm ô nhiễm nặng nề môi trờng nớc và nó ngày càng trở nên vấn đề cấp
bách mang tính toàn xã hội. Các nớc tiên tiến ở châu Âu (Anh, Pháp, Đức....), Mỹ,
Canada đã phát triển công nghệ xử lý nớc thải, giải quyết tốt môi trờng. Nớc cộng
hoà Rumani - đối tác hợp tác nghiên cứu cũng có hệ thống xử lý nớc thải đô thị và
công nghiệp đạt trình độ tiên tiến. Các nớc trong khu vực nh Singapore, Thái Lan
việc ứng dụng công nghệ xử lý nớc thải rất mạnh mẽ.
Tuy vậy, công nghệ xử lý nớc thải là công việc phức tạp tốn kém, đòi hỏi phải
thờng xuyên thay đổi công nghệ, quy trình nhằm giảm giá thành sản xuất, phù hợp
với điều kiện kinh tế xã hội tập quán của mỗi nớc vẫn là những vấn đề hiện nay
đang đợc nghiên cứu trên thế giới. Tác dụng của ruộng đợc tới nớc thải là tái sử
dụng nớc thải làm giảm khối lợng nớc thải xả vào nguồn và giảm nồng độ chất ô
nhiễm trong nớc thải mà không tốn nhiều kinh phí đầu t nh các công trình xử lý
nhân tạo. Về ảnh hởng của việc dùng nớc thải để tới đối với súc vật và con ngời
cần phải đợc nghiên cứu trong một thời gian dài, trên phạm vi rộng với nhiều điều

kiện khác nhau và phải theo dõi ảnh hởng của nhiều thế hệ. Một số công trình
nghiên cứu về xử lý nớc thải và tái sử dụng nớc thải trong nông nghiệp trên thế giới
đợc tổng kết nh
sau:
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

18
- Tripathi, ấn Độ (1991) đã thí nghiệm dùng vi tảo với thực vật thuỷ sinh làm sạch
nớc thải thành phố. Thí nghiệm sau 29 ngày có thể làm giảm 78,1% thể rắn huyền
phù; 89,2% PO
4
3-
, 81,7% NO
3
-
, 95,1% NH
4
+
; 7,9% COD; DO tăng đến 70%.
- M.Aaiz (Singapore) sử dụng thiết bị tảo hoạt hoá làm sạch nớc thải sinh hoạt và
công nghiệp từ trại chăn nuôi lợn và nhà máy dầu cọ. Sau 15 ngày loại bỏ đợc 80-
88% BOD; 70-82% COD; 60-70% N; 50-60% P. Đây là hệ thống đơn giản thích hợp
với nớc thải chứa nhiều chất hữu cơ và chất dinh dỡng.
- S.G Bharati, ấn Độ (1992) đã dùng tảo xử lý ô nhiễm nớc thải nhà máy giấy chứa
lignin. Mức lignin giảm từ 93 mg/l xuống còn 25 mg/l đối với tảo Chrrocucus
minutus và 25,5 mg/l đối với Phorindium ambiguum.
- Sun-Kee Han and Hang-Sik Shin - Khoa xây dựng dân dụng và môi trờng - Viện
nghiên cứu khoa học và công nghệ Daejeon - Nam Triều Tiên Nghiên cứu về hoạt
động của hệ thống xử lý yếm khí hai giai đoạn để xử lý nớc thải chế biến thực
phẩm, hệ thống hoạt động với tải trọng 11,9 kg (VS) chất hữu cơ bay hơi và đạt hiệu

suất 72,5%, khi tải trọng chất hữu cơ giảm xuống 5.4 kg/m
3
-ngày thì hiệu suất xử lý
COD tăng đến 95%, thời gian lu thuỷ lực là 0,57 ngày và hiệu suất thu khí là 0,21
m3/ kg VS.
- Tongkasame (1968) nghiên cứu xử lý chất hữu cơ bằng các hồ kỵ khí và bể mê
ten đạt hiệu quả cao nhất khi pH trong hồ điều chỉnh trong khoảng giá trị từ 6,5 - 8,0.
- Trên thế giới, những công trình xử lý nớc thải bằng hồ sinh học đã đợc nghiên
cứu và đa vào ứng dụng từ thế kỷ 19. Sau những năm 1950, những nghiên cứu về hồ
sinh học đã đợc công bố rộng rãi nh các công trình của Gotastal (1954), Hermann
và Gloyna (1958), Wenstrom (1955), Town (1957)... Theo tài liệu của Porges và
Mackenchun thì tốc độ phát triển hồ sinh vật rất nhanh, vào năm 1957 ở Mỹ chỉ có
631 hồ thì đến năm 1962 có tới 1.647 hồ. ở ấn Độ, hiện nay có 35 trạm xử lý nớc
bằng hồ sinh học, mỗi hồ phục vụ cho một khu dân c từ 5.000 đến 10.000 dân, hiệu
suất xử lý BOD
5
của hồ đạt tới 85%. ở áo trong năm 1947 có từ 28.000 đến 90.000
m
3
nớc thải đợc xử lý bằng hồ sinh vật, hiệu suất xử lý BOD
5
đạt từ 70% đến 85%.
- ở Hàn Quốc và Trung Quốc ngời ta đã áp dụng có kết quả khả quan mô hình
"Đảo trồng thực vật nớc đa năng" (xem hình 1.2).
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

19

Hình 1.2: Minh họa mô hình Đảo trồng thực vật nớc đa năng ở Hàn Quốc
Đảo trồng thực vật nớc đa năng là một cấu trúc sinh thái đa năng để bảo vệ

hệ sinh thái tạo điều kiện cho các loài cá, sinh vật phù du sinh trởng, phát triển tạo
cảnh quan hồ nớc đẹp, sạch, thông qua sự phân ly chất hữu cơ nhờ vi sinh vật kết
dính với chất tiếp xúc vi sinh vật nhân tạo ở lớp dới và ở lớp trên thì có lớp cây trồng
hấp thụ chất dinh dỡng làm sạch nớc.
Những u điểm nổi bật của đảo trồng thực vật nớc đa năng:
- Với việc dính kết vi sinh ở phía lớp đáy thì chỉ một lợng sinh vật nớc ít nhất cũng
làm tăng khả năng tự làm sạch nớc.
- Có thể tạo đợc đảo trồng thực vật nớc quy mô lớn nhất đến hàng ngàn mét vuông
(ví dụ nh ở hồ Dao Cheng Cộng hòa Triều tiên (Hàn Quốc).
- Có thể chịu đựng ổn định khi có lụt lội hoặc bão lớn
- Có khả năng thích ứng với biến động vị trí trên nớc nhờ có sử dụng hệ thống giằng,
néo phù hợp.
- Có thể thực hiện việc đào tạo về sinh thái học, quan sát các trạng thái dới nớc nhờ
hệ thống quay phim dới nớc.
Hiệu quả của đảo trồng thực vật nớc đa năng:
- Quản lý, kiểm soát hệ sinh thái và bảo vệ loài cá bằng cách sử dụng chất tiếp xúc vi
sinh vật làm giống nhân tạo mà tạo đợc nơi sinh sống cho các loài cá và sinh vật phù
du, ngăn đợc ánh sáng mặt trời, hình thành cấu trúc sinh thái do sự lên xuống của
sinh vật phù du, do thủy triều.
- Loại trừ đợc các loại muối phú dỡng nhờ thực vật, nhờ Enzim sản sinh ra do vi
sinh vật dính kết vào chất tiếp xúc, vi sinh vật và rễ cây mà làm chuyển hóa chất hữu
cơ thành chất vô cơ dễ hấp phụ, mà hấp phụ bởi N, P là nguyên nhân làm phù dỡng
n
ớc hồ ao và kiểm soát đợc sự sinh trởng màu xanh.
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

20
- Làm sạch nớc nhờ chất tiếp xúc vi sinh vật, vi sinh vật có trong hồ ao dính kết vào
chất tiếp xúc vi sinh vật nhân tạo mà làm phân ly chất hữu cơ thành CO
2

.
- Tạo nên cảnh quan đẹp nhờ thực vật: hình thành cảnh quan đẹp của hồ và có thể tạo
nên công viên sinh thái tự nhiên, làm nơi nghỉ ngơi giải trí cho nhân dân.
I.3.2. Trong nớc
Tất cả các đô thị vừa và nhỏ, thị trấn, thị tứ ở Việt Nam đều thiếu hệ thống
thoát nớc và không có hệ thống xử lí nớc thải tập trung. Nớc thải đợc xả trực tiếp
ra các vùng lân cận đã gây ô nhiễm môi trờng nghiêm trọng, tác động xấu đến sức
khỏe, tâm lý nhân dân và ảnh hởng xấu đến phát triển kinh tế. Hiện nay hệ thống
nớc thải đô thị Việt Nam phần lớn là hệ thống thoát nớc chung cả nớc thải sinh
hoạt, nớc thải công nghiệp và nớc ma.
Kết quả điều tra các đô thị ở đồng bằng Bắc Bộ, có khoảng 20% lợng nớc thải
đợc sử dụng để sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản, số còn lại chảy trực
tiếp vào hệ thống sông hồ các vùng lân cận gây ảnh hởng xấu đến môi trờng sinh
thái và sức khoẻ cộng đồng. Nhiều bệnh tật, ngộ độc gây ra do nguồn nớc thải ô
nhiễm gây dịch bệnh ở ngời, gia súc, gia cầm và tôm cá.
Tuy đã có một số đề tài nghiên cứu cấp Nhà nớc, cấp Bộ đang giải quyết vấn
đề này nhng vẫn ở giai đoạn khuyến nghị và áp dụng quy mô nhỏ. Việc nghiên cứu
xử lý nớc thải đô thị cần có công nghệ, thiết bị phù hợp, nhằm mở rộng tái sử dụng
trong nông nghiệp sẽ đạt đợc hiệu quả nh tận dụng đợc nguồn nớc tại chỗ, tận
dụng đợc chất dinh dỡng ngăn ngừa ô nhiễm, bổ sung d
ỡng chất cho đất cây trồng
phục hồi các vi sinh vật. Đó là giải pháp vệ sinh sinh thái đợc các nớc trên thế giới
quan tâm và phù hợp với điều kiện Việt Nam. Một số kết quả nghiên cứu về xử lý và
tái sử dụng nớc thải của các công trình nghiên cứu trong nớc nh sau:
- Theo PGS. TS.Trần Hiều Nhuệ (1998), nên dùng các công trình làm sạch sau cho
việc lựa chọn công nghệ xử lý nớc thải sinh hoạt:
+Khi xử lý nớc thải bằng phơng pháp cơ học với lợng nớc:
a) Dới 25 m
3
/ngày đêm (có thể 50 m

3
/ngày đêm): dùng bể tự hoại và nên khử
trùng bằng clorua vôi.
b) Dới 5000 m
3
/ngày đêm: dùng song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng 2 vỏ hoặc
bể lắng trong kết hợp lên men cặn. Khử trùng bằng clo hoặc nớc clorua vôi
và công trình để xử lý cặn (sàn phơi bùn).
c) Dới 10.000 m
3
/ngày đêm: dùng song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng đứng,
trạm clo để khử trùng, bể tiếp xúc, công trình để xử lý cặn (bể mêtan và sân
phơi bùn) hoặc công trình xử lý cặn bằng phơng pháp cơ học.
Bể lắng ly tâm nên dùng khi lu lợng nớc thải trên 20.000 m
3
/ngày đêm.
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

21
+ Khi xử lý nớc thải bằng phơng pháp sinh học: ngoài các công trình xử lý cơ học
và xử lý cặn ở trên, còn phải thêm một trong những công trình sau:
a) Dới 25 m3/ngày đêm (có thể 50 m3/ngày đêm): dùng cánh đồng lọc ngầm,
xử lý trên đất ớt (wetland), hồ sinh vật, hay bể lọc sinh vật.
b) Dới 5000 m3/ngày đêm: cánh đồng tới, cánh đồng lọc, bể lọc sinh vật cao
tải, mơng oxy hoá tuần hoàn hay Aeroten.
c) Trên 5000 m3/ngày đêm: dùng mơng oxy hoá tuần hoàn, lọc sinh vật cao tải,
bể aeroten.
- Vũ Thị Thanh Hơng (2001) nghiên cứu xử lý nớc thải sinh hoạt vùng Đồng
bằng Bắc Bộ và cho rằng: Xử lý nớc thải sinh hoạt qua các bể lắng ngang, hiệu suất
loại chất lơ lửng từ 39,78-50,47%, BOD

5
từ 16,7-26,25%, COD từ 12,82-23,00% và
NH
4
+
từ 11,68-21,78%. Kết hợp xử lý cơ học qua các bể lắng ngang với hồ sinh học,
hiệu suất loại chất lơ lửng từ 62,43-78,647%, BOD
5
từ 76,45-93,78%, COD từ 69,01-
82,41% và Coliform giảm 85,46-96,53%. Tác giả cũng nhấn mạnh rằng: hiệu suất xử
lý nớc thải bằng hồ sinh học phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện nhiệt độ và tải trọng
các chất ô nhiễm vào hồ.
- Viện Khoa học Thuỷ Lợi (2002) nghiên cứu xử lý nớc thải sinh hoạt cho cụm dân
c xã Vĩnh Quỳnh cho thấy: Giải pháp xử lý nớc thải theo kiểu phân tán có rất nhiều
u điểm đáp ứng đợc các yêu cầu về cải thiện môi trờng, đơn giản, dễ vận hành thu
hút đợc sự tham gia của cộng đồng, giải pháp này có thể áp dụng cho các thị trấn,
thị tứ, các vùng nông thôn tập trung, các làng nghề...
- Cao Văn Sung và cộng sự (1996) đã đề xuất phơng pháp sinh học để xử lý nớc
ngâm đay bằng ba bớc nh: Bớc 1: xử lý kỵ khí và đa thêm một số chủng loại
phân huỷ lignin để rút ngắn thời gian ngâm đay; bớc 2: xử lý hiếu khí để giảm BOD
và COD; bớc 3: dùng vi tảo hỗn hợp Chlorella và thực vật thuỷ sinh xử lý giai đoạn
cuối cùng trớc khi xả vào nguồn nhận nớc thải.
- Đặng Xuyến Nh và cộng sự khi nghiên cứu khả năng xử lý của tảo Chlorela trong
xử lý nớc thải bệnh viện, nớc thải sinh hoạt và công nghiệp cho thấy: khả năng loại
bỏ các chất hữu cơ của tảo đã làm giảm hàm lợng BOD, COD từ 80 đến 90% trong
khoảng thời gian 6-7 ngày; giảm 60-70% lợng BOD và COD trong nớc thải sinh
hoạt lẫn nớc thải nhà máy cao su và xà phòng; khả năng loại bỏ N-NH
4
+
trong mẫu

nớc thải sinh hoạt đạt tới 99% so với ngày đầu thí nghiệm, với nớc thải sinh hoạt
trộn lẫn nớc thải công nghiệp đạt tới 73%. Đối với PO
4
3-
khả năng hấp thụ của tảo
Chlorella trong nớc thải sinh hoạt là 98%, với nớc thải sinh hoạt trộn lẫn nớc thải
công nghiệp là 80%.
- Viện Công nghệ Sinh học - Trung tâm KHTN&CNQG đã nghiên cứu xử lý chất
thải làng nghề chế biến bún - bánh Phú Đô, ngoại thành Hà Nội bằng kênh oxy hoá
hồi lu, bể lọc sinh học, hồ sinh vật đạt tiêu chuẩn nớc thải xả vào nguồn.
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

22
- Đề tài KH 07-16 do Viện Công nghệ Sinh học, Viện Khoa học Vật liệu - Trung
tâm KHTN & CNQG thực hiện đã nghiên cứu sử dụng biện pháp sinh học tổng hợp
xử lý nớc thải chế biến nông - lâm - hải sản, thực phẩm bằng công nghệ thích hợp
với các cơ sở sản xuất quy mô vừa và nhỏ.
- Võ Kim Long (1978) đã nghiên cứu dùng hồ sinh học để xử lý nớc thải của
xởng chế biến thịt cho thấy sau khi xử lý kết hợp với phơng pháp điện hoá với thời
gian lu nớc 15 ngày, hiệu quả xử lý COD là 76,2%, vi khuẩn giảm 86,8% đến
99,4%, chỉ số coliform giảm 91,2 - 99,9%.
- GS.TS. Trn Hiu Nhu v cỏc cng s (DEWAST, 2002-2004) nghiên cứu xử lý
nớc thải sinh hoạt theo mụ hỡnh phõn tỏn cho thấy: Giải pháp xử lý nớc thải theo
kiểu phân tán có rất nhiều u điểm đáp ứng đợc các yêu cầu về cải thiện môi trờng,
đơn giản, dễ vận hành thu hút đợc sự tham gia của cộng đồng, giải pháp này có thể
áp dụng cho các thị trấn, thị tứ, các vùng dân c nông thôn tập trung, các làng nghề...

I.4. Tổng quan về tình hình tái sử dụng nớc thải sản xuất
trong nông nghiệp trên thế giới và trong nớc
I.4.1. Tổng quan về sự cần thiết của việc tái sử dụng nớc thải:

Cận Đông là một vùng rất khan hiếm nớc, vì vậy vấn đề sử dụng lại nớc thải
ở đây rất đợc quan tâm. Hệ thống thu nớc thải, xử lý nớc thải có nhiều khó khăn
nh nhiệt độc cao, ma ít, bề mặt đất chủ yếu là cát làm hạn chế nguồn cung cấp
nớc thiên nhiên ở các vùng của Cận Đông. Robert và Banks (1977) đã đề cập đến
giải pháp kỹ thuật trong thiết kế các hệ thống cấp nớc và đề xuất sử dụng nớc thải
đã xử lý vào các ngành công nghiệp, tới cây lâu năm và nông nghiệp để tránh ảnh
hởng xấu tới sức khoẻ con ngời.
Cillie và Stander (1974) (Nam Phi) đã nêu các tính chất u việt của quá trình
sử dụng nớc tuần hoàn, vì ở Nam Phi tài nguyên nớc rất khan hiếm. Việc sử dụng
lại nớc thải ngoài mục đích chính là tăng thêm nguồn nớc cung cấp cho một số
ngành trong công nghiệp, nông nghiệp, còn có vai trò làm giảm thiểu quá trình ô
nhiễm môi trờng. Năm 1976 Cillie giới thiệu thực tế sử dụng nớc thải, các quá
trình để làm mới nớc thải và nói lên những vấn đề cần thiết phải nghiên cứu tiếp.
Trong công trình này, tác giả còn nêu lên các vấn đề hạn chế sử dụng trực tiếp nguồn
nớc thải đã xử lý, mô tả các công nghệ xử lý nớc với mục đích khác nhau nh khử
các hợp chất béo, phốtpho, kim loại nặng, chất cặn... Chẳng hạn tại bán đảo Cape nếu
dùng các bồn cát tự nhiên chứa nớc thải đã xử lý thì sẽ rất hiệu quả cho các thời gian
bị hạn, và nếu công nghệ xử lý đảm bảo cả về kỹ thuật lẫn giá thành thì tại bán đảo
này có thể hoà vào mạng cung cấp nớc từ 50.000 m
3
/ngày đêm lợng nớc thải đã
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

23
xử lý đạt chất lợng ăn uống trong năm 1978 đến 425.000 m
3
/ngđ tới năm 2000, tức
là khoảng 50% nhu cầu nớc sạch của bán đảo này sẽ đợc giải quyết.
Iriarry (1976) đã tiến hành nghiên cứu tổng quan các hoạt động liên quan đến
việc sử dụng nớc thải tại Puerto Rico. Trong chơng trình quản lý tài nguyên nớc

khu vực Ponce, một chơng trình hợp tác giữa chính phủ Puerto Rico và Công ty các
nhà kỹ s quân đội Mỹ, vấn đề quản lý nớc thải, cung cấp nớc, chống bão lụt và
bảo vệ thế giới hoang dã là trọng tâm nghiên cứu, đặc biệt là vấn đề cung cấp nớc.
Tại 14 khu đô thị với tổng diện tích 1.900 km
2
, các vấn đề về sử dụng nớc đã xử lý
lần 2 để tới, bổ cập cho nớc dới đất, sử dụng nớc thải cho các mục đích công
nghiệp, sử dụng nớc thải để chống nhiễm mặn... đã đợc đánh giá.
ở Cộng hoà Liên bang Đức, việc sử dụng nớc tuần hoàn và sử dụng lại nớc
thải đã đợc chú ý từ lâu, nhiều dự án xử lý nớc thải để phục vụ cho tới đã đợc
thực hiện, có nơi nớc thải xử lý đạt yêu cầu chất lợng cho ăn uống, sinh hoạt.
Tại Mỹ lợng nớc ngọt sử dụng trong năm 1975 chiếm 50,9% và tới năm
2000 là 54,4% trong tổng nhu cầu nớc quốc gia, trong số đó tới 99% dùng để tới.
Vì vậy, nớc trong nông nghiệp có khả năng to lớn trong giữ gìn nguồn nớc tự nhiên
và sử dụng lại nớc thải.
Năm 1975, tại Mỹ có khoảng 0,2% tổng nhu cầu nớc đợc sử dụng từ nguồn
nớc thải (trong 0,4% tổng lợng nớc thải có thể sử dụng lại), năm 2000 lợng nớc
thải sử dụng là 1,7% (trong 4% tổng lợng nớc thải có thể sử dụng lại).
Một khối lợng lớn nớc thải đã xử lý đợc sử dụng trong tới nông nghiệp và
đất cảnh quan tại Arizon, California và Texas. Công ty Irvince ở hạ Orange,
California sử dụng nớc thải chiếm 12% nhu cầu nớc của công ty để t
ới cam,
chanh, nho, lê tàu và ơng cây, cà chua, ngô, ớt và các loại rau khác. Ngoài việc hạn
chế sử dụng nớc sạch của công ty, việc sử dụng nớc thải còn làm giảm lợng phân
bón mà công ty cần dùng. Tại Barkersfield, California, nớc thải sinh hoạt đã xử lý sơ
bộ đợc sử dụng cho tới từ năm 1912. Trong năm 1972 có 971 km
2
diện tích trồng
ngô, lúa mạch, củ cải, cỏ linh lăng, đay đợc tới theo luống bằng 45.360 m
3

/ngđ
nớc thải từ hai nhà máy xử lý nớc thải thành thị bên cạnh. Trong mùa hè, 33% nhu
cầu nớc của cánh đồng phải tới bằng nớc ngầm vì nớ thải đã xử lý không đủ thoả
mãn nhu cầu về khối lợng. Một chơng trình nổi tiếng sử dụng nớc thải trong tới
tiêu là dự án Colorado Springs, bắt đầu từ năm 1960. Trong 75.600 m
3
/ngđ đã xử lý
lần thứ hai sẽ cho khoảng 18.900 m
3
/ngđ sau khi lọc, sẽ đợc khử bằng clo và chứa
trong một loạt các bể chứa. Sau đó nớc này sẽ đợc bơm theo hệ thống ống để tới
cho các công viên, các khu vờn, nơi vui chơi giải trí, khu công nghiệp và nghĩa
trang. Các hệ thống xử lý đất đôi khi cũng hợp tác với việc sử dụng nớc thải nh một
Nghiên cứu các giải pháp xử lý nớc thải đô thị nhằm tái sử dụng cho mục đích nông nghiệp

24
phần của quá trình xử lý nớc thải. Chẳng hạn ở hạt Muskegon, Michigan nớc thải
từ 15 khu thị trấn và 5 nhà máy đã xử lý bằng xục khí, chứa lại và sau đó xử lý thêm
bằng cách tới cho khoảng 2.226 m
2
đất nông nghiệp. Nớc thải đã xử lý đợc sử
dụng rộng rãi ở các bang miền Nam nớc Mỹ, đặc biệt là California để tới các sân
golf, công viên và các loại đất cảnh quan khác. Nớc thải đã xử lý lần 2 đợc sử dụng
từ năm 1932 để cung cấp cho khoảng 1/3 nhu cầu nớc trong tới công viên Cổng
Vàng ở San Francisco, California.
Vấn đề tái sử dụng nớc thải cho nông nghiệp dới dạng sử dụng nguồn thải
với thành phần và chất lợng phù hợp để tới cho cây trồng nhằm tận dụng đợc
nguồn phân bón sẵn có trong nớc thải, đồng thời sau tới nớc thải đợc làm sạch
trớc khi chảy vào hồ ao, sông suối là rất có ý nghĩa về khía cạnh kinh tế cũng nh
môi trờng. Đây là giải pháp phù hợp với quan điểm chung đối với xử lý chất thải của

Hội nghị môi trờng thế giới tại Belagio là không coi chất thải là nguồn phế thải vứt
bỏ mà phải đánh giá nó là nguồn nguyên liệu sử dụng cho các mục tiêu kinh tế khác
(hay còn đợc gọi là nguyên tắc Belagio). Trong quá trình này các đối tợng là cánh
đồng tới, cây trồng đóng vai trò vừa là đợc tiếp nhận nguồn thải để sử dụng, vừa
đóng vai trò là công trình xử lý nớc thải. Việc nghiên cứu sử dụng nớc thải để tới
đã đợc nhiều tác giả trong và ngoài nớc nghiên cứu.
I.4.2. Yêu cầu về chất lợng nớc thải tái sử dụng cho nông nghiệp
Chất lợng n
ớc thải dùng cho mục đích tới cho nông nghiệp có nhiều thông
số nh nồng độ muối, hệ số hấp thụ natri, chất bo và các kim loại nặng, ngoài ra các
hợp chất hữu cơ, nồng độ cặn, chất dinh dỡng và các vi sinh vật gây bệnh cũng là
những yếu tố cơ bản để đánh giá chất lợng nớc thải tái sử dụng. Nớc sử dụng có
thích hợp hay không còn phụ thuộc vào ảnh hởng của các vật chất có trong nớc của
cây và trong đất. Dựa trên các yếu tố này, việc quyết định tới cho mục đích này hay
khác sẽ quyết định chất lợng nớc thải phải xử lý trớc khi tái sử dụng.
Hiện không có một hớng dẫn hoặc chỉ tiêu quốc tế nào về số lợng vi sinh
vật trong nớc tới đối với một loại cây cụ thể nào. Trong nớc thải có một số lợng
rất lớn các vi sinh vật gây bệnh. Năm 1973, một nhóm các chuyên gia của tổ chức Y
tế Thế giới (WHO) đã đa ra một số chỉ tiêu đối với tổng số Coliform trong nớc thải
dùng để tới đối với tất cả các loại cây là không quá 100/100 ml. Từ năm 1973 đến
1989 các nhà nghiên cứu đã khẳng định khả năng về bệnh dịch là thấp hơn so với suy
nghĩ trớc năm 1973, nhng các chuyên gia lại lo lắng hơn về khả năng bị bệnh bại
liệt trong dân chúng do sử dụng nớc thải xử lý cha đáp ứng yêu cầu để tới. Qua
các chơng trình nghiên cứu của FAO, các hớng dẫn về chất lợng nớc thải sử