Luận văn thạc sĩ nghiên cứu đặc điểm ô nhiễm và công nghệ xử lý nước thải của một số cơ sở sản xuất nước mắm ở hải phòng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
ẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN


rần n n

Ử

ỘT SỐ Ơ

Ạ

HÀ NỘI – 2018


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
ẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN


rần n n

Ử

ỘT SỐ Ơ

huy n ng nh thu t i tr ờng
số 60520320

Ạ
Ờ

Ớ

Ọ

GVHD 1: Ts. guy n Th im ung
GVHD 2: PGS.Ts. guy n nh h i


O

Tơi xin cam đoan, đây là cơng trình nghiên cứu do tôi thực hiện dưới sự
hướng dẫn của người hướng dẫn khoa học.
Các số liệu và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng
công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
ọc viên

Tr n nh

ng


L IC

Ơ

Lời đ u ti n, t i xin b y tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ts guy n Th im
Dung và PGS.Ts guy n nh h i, ng ời đ t n t nh h ớng dẫn, t o mọi điều
kiện thu n lợi v lu n gi i đáp các thắc mắc v đóng góp các ý kiến quý báu
giúp t i, đồng thời cho phép t i đ ợc sử dụng một ph n số liệu trong đề t i cấp
th nh phố “ ghi n cứu xây dựng m h nh ứng dụng c ng nghệ b i lọc trồng

cây để xử lý n ớc th i th i mắm t i i Phòng” do Ts guy n Th im ung l m
ch nhiệm đề t i để t i có thể ho n th nh lu n v n n y Xin cám ơn Th y Đ ng
hinh i, Đ dân l p i Phòng, ng ời đ c ng th m gi v h trợ khi thực hiện đề t i
Tôi xin chân th nh c m ơn sự t n t nh gi ng d y, chỉ b o c các th y c
ho i tr ờng, Tr ờng Đ i học ho học Tự nhi n, Đ i học Quốc gi ội
m ơn các đồng nghiệp dự án Đất ng p n ớc v l nh đ o ục

o tồn đ

d ng sinh học đ t o điều kiện cho t i có thể ho n th nh lu n v n n y Tuy có
nhiều cố gắng nh ng thời gi n v kiến thức có h n n n kh ng thể tránh khỏi
những thiếu sót, khiếm khuyết Rất mong nh n đ ợc sự góp ý, chỉnh sử c
quý th y c
V cuối c ng, t i cũng xin gửi lời c m ơn chân th nh đến những ng ời
thân trong gi đ nh v b n bè đ lu n cổ vũ v động vi n t i trong những lúc khó
kh n để có thể v ợt qu v ho n th nh tốt lu n v n n y
Hà Nội, ngày tháng 03 năm 2018
ọc viên

Tr n nh

ng


M

ẦU.................................................................................................................. 1
Ơ.............................................................. 3

1.1. Tình hình nghiên cứu về cơng nghệ sản xuất nước mắm và nước thải từ sản

xuất nước mắm........................................................................................................ 3
ước mắm và c n n ệ sản uất nước mắm..........................................3
c i m c un c nước t ải sản uất nước mắm.................................5
1.2. Tổng quan về c c p ư n p p ư c sử n tron qu tr n ử lý nước thải
sản xuất nước mắm......................................................................................... 5
1.2.1. Xử lý nước thải bằn p ư n p p c

ọc..............................................6

1.2.2. Xử lý nước thải bằn p ư n p p ó

ọc.............................................7

1.2.3. Xử lý nước thải bằn p ư n p p sin

ọc............................................8

1.2.3.1. B phản ứng sinh học – Aerotank............................................................. 8
1.2.3.2. B lọc sinh học............................................................................................ 9
1.2.3.3. Quá trình xử lý nước thải bằn p ư n p p sin ọc kị khí...............9
ổn qu n về
c

i lọc tr n c

tron

làm s c nước t ải tron

n lo i c c

i lọc tr n c tron

ử lý nước t ải.............................9
i lọc tr n c.....................................10
ử lý nước t ải.............................11

1.3.3. n n i lọc tr n c ử lý m t s lo i nước t ải trên t iới và t i
iệt

m.................................................................................................. 16

1.3.3.1. Trên th giới.............................................................................................. 16
1.3.3.2. Việt Nam.................................................................................................... 18
4 n i sự phù h p với việc xử lý nước thải nước mắm bằng công nghệ
bãi lọc tr n c......................................................................... 20
Ơ

Ố

Ợ

Ơ................................................................. 21


2.1. i tư ng và ph m vi nghiên cứu...................................................................... 21
2.1.1. i tư ng n iên cứu..................................................................................21
2.1.2. Ph m vi nghiên cứu..................................................................................... 21
ư n p p n iên cứu...........................................................................22
ưn p p

ảo sát thực ịa............................................................. 22

ư n p p xây dựng mơ hình thí nghiệm..........................................22
2.3.2.1 Xây dựng mơ hình bãi lọc quy mơ 6m3/ngày........................................... 22
2.3.2.2. B trí vật liệu, ường ng cấp, t u nước............................................... 23
2.3.2.3. Thi t bị và ph tùng ph tr bãi lọc........................................................ 24
2.3.2.4. Vận hành thử nghiệm mơ hình bãi lọc ngầm dịng chả ứng 6m3/ngày
...................................................................................................................................24
ư n p p p n tíc tron p ịn t í n iệm................................. 27
2.3.4

ư n p p ử lý s liệu.......................................................................27

Ơ............................................................. 28
3.1. Khảo sát quy trình cơng nghệ sản xuất nước mắm...................................... 28
3.1.1. Quy trình cơng nghệ sản xuất nước mắm t i Công ty CPCBDVTS – Cát Hải. . .28
3.1.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất nước mắm t i c n t u n ải30
3.2. Nghiên cứu

c i m ô nhiễm c

nước t ải n àn sản xuất nước mắm. .33

c c tính hố lý c nước t ải sản uất nước mắm c a Công ty
CPCBDVTS – Cát Hải...................................................................................... 33
c c tín nước t ải sản uất nước mắm c n t u n ải
...................................................................................................................................34
3.3. Xây dựng mô hình bãi lọc tr ng cây xử lý nước thải sản xuất nước mắm t i
Công ty CPCBDVTS – Cát Hải..................................................................... 35

ề xuất công nghệ xử lý nước thải sản xuất mắm..................................... 35


3.3.2. Xây dựng mơ hình bãi lọc tr ng cây xử lý nước thải mắm.......................37
3.3.3. Nghiên cứu m t s

u t ản ư n tới iệu suất ử lý c i lọc......38

3.3.3.1. K t quả n ư ng c a BOD5 tron nước t ải ầu vào i lọc n chất lư n
nước thải ầu ra..............................................................................................38
n ư ng c moni tron nước thải ầu vào bãi lọc n chất lư ng
nước thải ầu ra................................................................................................. 39
n ư ng c a m n tron nước thải ầu vào bãi lọc n chất lư ng
nước thải ầu ra................................................................................................. 40
4

t quả ản

ư ng c

tc

òn tron nước thải ầu vào bãi lọc

n chất lư n nước thải ầu ra........................................................................ 42
4

c iều iện vận àn

i lọc..................................................................47

3.5. K t quả thử nghiệm vận hành mơ hình bãi lọc tr ng cây sậy dòng chảy
ứn lưu lư ng 6m3/n à êm.........................................................................48
3.5.1 Chất lư n nước thải ầu vào bãi lọc....................................................... 48
n

i c ất lư n nước t ải ầu r

ử lý s u i lọc...........................49

.........................................................................51
O...................................................... 53
.................................................................................................................56


DANH M C CÁC TỪ VI T T T

BLNN

: Bãi lọc nằm ngang

LTĐ

: Bãi lọc thẳng đứng

BTNMT

: Bộ t i nguy n i tr ờng

CPCBDVTS

: ổ ph n chế biến d ch vụ th y s n

HTBL

: Hệ thống bãi lọc

NCKH

: Nghiên cứu khoa học

PTN

: Phịng thí nghiệm

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

TNHH

Trách nhiệm hữu h n

VSV

: Vi sinh v t

XLNT

: Xử lý n ớc th i


n mc n
nh Phân lo i các hệ đất ng p n ớc nhân t o trong xử lý n ớc th i...............12
nh

i lọc trồng cây dòng ch y m t............................................................13

nh : Sơ đồ bãi lọc ng m trồng cây dòng ch y ngang...................................14
nh : Sơ đồ hệ thống bãi lọc ng m trồng cây dòng ch y đứng.....................15
nh Phân bố các lớp v t liệu trong bãi lọc ng m dịng ch y đứng cơng suất 6
m3/ngày................................................................................................................ 24
nh

Quy tr nh c ng nghệ s n xuất n ớc mắm t i Cơng ty CPCBDVTS – Cát H i

...................................................................................................................................28
nh

Quy trình công nghệ s n xuất n ớc mắm t i c ng ty T Qu ng

i........30

nh Quy tr nh c ng nghệ xử lý n ớc th i mắm bằng công nghệ bãi lọc trồng cây
kết hợp ph ơng pháp hiếu khí.............................................................................. 37
nh Ảnh h ởng c a BOD5 đến chất l ợng n ớc đ u r............................... 39

nh Ảnh h ởng c a amoni đến chất l ợng n ớc đ u r.............................40
nh Ảnh h ởng c độ m n trong n ớc th i đ u vào bãi lọc đến chất l ợng
n ớc đ u r......................................................................................... 42
nh

Ảnh h ởng c tốc độ dòng tới chất l ợng n ớc đ u r mẫu.................43

nh

Ảnh h ởng c tốc độ dòng đến chất l ợng n ớc đ u r mẫu................44

nh

Ảnh h ởng c tốc độ dòng tới chất l ợng n ớc đ u r mẫu.................45

nh Ảnh h ởng c a tốc độ dòng đến chất l ợng n ớc đ u r mẫu................46


n m c ản
ng

ơ chế lo i bỏ chất ô nhi m trong bãi lọc trồng cây.................................. 11

ng

ho ng biến động tính chất n ớc th i Cơng ty CPCBDVTS – Cát H i.....33

ng
ng

ho ng biến động tính chất n ớc th i ng ty T

Qu ng

i........34

Kết qu chất l ợng n ớc n ớc th i sau khi qua xử lý hiếu khí.......................36

ng Kết qu nh h ởng độ m n đến chất l ợng n ớc đ u r........................41
ng Ảnh h ởng c tốc độ dòng tới chất l ợng n ớc đ u r mẫu..................43
ng Ảnh h ởng c tốc độ dòng tới chất l ợng n ớc đ u r mẫu...................44
ng Ảnh h ởng c tốc độ dòng tới chất l ợng n ớc đ u r mẫu..................45
ng Ảnh h ởng c a tốc độ dòng đến chất l ợng n ớc đ u r mẫu.................46
ng

Chất l ợng n ớc th i đ u vào bãi lọc c

đợt thí nghiệm 7- 8/2017.....48

ng

hất l ợng n ớc th i đ u ra bãi lọc c

đợt thí nghiệm 7- 8/2017.......49


M

ẦU

S n xuất mắm là một ngành chế biến thực phẩm khá phổ biến ở n ớc t
Đây là ngành nghề truyền thống hiện đ ng đ ợc cơ giới hóa, phát triển m nh
mẽ. Trong quá tr nh s n xuất, n ớc th i b nhi m bẩn cùng nồng độ muối khá
cao sẽ nh h ởng nghiêm trọng đến đời sống và sự phát triển c a các vi sinh
v t và các cây th y sinh trong n ớc cũng nh nh h ởng đến m i tr ờng v các
động v t sống xung quanh. Đ c biệt là ở các vùng ven sông, ven biển ch đ
ợc quan tâm.
Hiện nay có rất nhiều cơng nghệ xử lý n ớc th i còn sử dụng nhiều n ng
l ợng và hóa chất để xử lý các chất ô nhi m m ch qu n tâm tới sự phát triển bền
vững c a hệ sinh thái, tình tr ng đó nh h ởng khơng nhỏ đến quá trình phát triển
bền vững c a các quốc gia trong q trình thực hiện cơng nghiệp hóa và hiện đ i
hóa.V v y, vấn đề nghie n cứu xử lý nu ớc th i s n xuất nu ớc mắm l mọ t ye u c
u cấp thiết
Bãi lọc trồng cây (Constructed wetland) những n m g n đây đ đ ợc biết đến trên
thế giới nh một gi i pháp công nghệ xử lý n ớc th i mức độ xử lý cấp trong điều kiện
tự nhi n, đ t hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn đ nh, đồng thời góp ph n l m t ng giá tr
đ d ng sinh học, c i t o c nh qu n m i tr ờng c đ ph ơng
Đề t i “Nghiên cứu các đặc điểm ô nhiễm và công nghệ xử lý nước thải sản
của một số cơ sở sản xuất nước mắm ở Hải Phịng” với mục đích sử dụng cơng nghệ
sinh học hiếu khí kết hợp b i lọc trồng cây để nâng cao hiệu qu xử lý n ớc th i trong
ngành s n xuất n ớc mắm thân thiện với m i tr ờng nhằm góp một ph n vào cơng cuộc
gi m thiểu ô nhi m t i đ ph ơng
M c tiêu nghiên cứu:
Xác đ nh các đ c điểm ô nhi m n ớc th i trong quá trình s n xuất n ớc mắm.
2. Xây dựng mơ hình bãi lọc trồng cây xử lý n ớc th i s n xuất n ớc mắm sau khi qua
xử lý sơ bộ bằng ph ơng pháp sinh học hiếu khí.
11


N i dung nghiên cứu :

12


1. Kh o sát công nghệ s n xuất n ớc mắm t i các cơ sở s n xuất.
2. Nghiên cứu các đ c điểm ô nhi m n ớc th i trong quá trình s n xuất n ớc mắm.
3. Xây dựng mơ hình bãi lọc trồng cây dòng ch y đứng xử lý n ớc th i s n xuất mắm
quy mô 6m3/ng y đ m, xác đ nh một số điều kiện v n hành bãi lọc.
4. Đánh giá hiệu qu xử lý bãi lọc trồng cây dòng ch y đứng xử lý n ớc th i s n xuất
mắm quy mô 6m3/ng y đ m với các điều kiện v n hành.


Ơ

QUAN

1.1. Tình hình nghiên cứu về cơng nghệ sản xuất nước mắm và nước thải từ sản
xuất nước mắm
1. ước mắm và c n n ệ sản uất nước mắm
ớc mắm theo cách hiểu th ng th ờng là chất n ớc rỉ từ cá, tôm và
một số động v t n ớc khác đ ợc ớp muối lâu ng y ó đ ợc sử dụng rộng rãi
trong ẩm thực c a các quốc gi Đ ng m Á nh Việt m v Thái L n, để l m n
ớc chấm ho c gia v chế biến các món n T i miền nam Trung Quốc, n ớc
mắm cũng đ ợc sử dụng, nh ng chỉ d ng để làm d u hay gia v trong các món
súp và th t h m.
Tr n ph ơng diện khoa học, n ớc mắm là h n hợp muối với các xit min đ ợc
chuyển biến từ protein trong th t cá qua một q trình thuỷ phân có tác nhân là các
hệ enzyme có sẵn trong ruột cá cùng với một lo i vi khuẩn kỵ khí ch u m n.
Có thể nói Việt Nam từ thời x x đ l xứ sở c a các lo i mắm. Từ mắm nêm,
mắm phệt, mắm ruốc, mắm t m đến các lo i mắm lóc, mắm s t, khơ mắm, khơ

m n v v cho đến lo i mắm đ c biệt là mắm n ớc th ờng đ ợc gọi l n ớc mắm ớc
mắm có thể làm từ cá sống, cá khơ; ho c từ c các lo i sị hến, tôm cua ho c trái
cây nh qu điều khi l m n ớc mắm chay. Một số lo i n ớc mắm đ ợc làm từ cá
nguyên con, một số khác thì chỉ đ ợc từ tiết hay nội t ng cá. Một số lo i n ớc
mắm chỉ có cá và muối, một số khác có thể có th m d ợc th o và gia v ớc mắm
lên men ngắn ng y có m i t nh đ c tr ng c a cá. Quá trình lên men dài ngày sẽ gi
m đ ợc mùi tanh và t o r h ơng v mùi qu h ch v béo hơn

ớc mắm có thể đ

ợc s n xuất theo ph ơng pháp cổ truyền ho c hiện đ i Đối với s n xuất mắm theo
ph ơng pháp cổ truyền, n ớc mắm đ ợc lên men từ cá và muối, có thể có thêm
n ớc, khơng sử dụng bất kỳ lo i hóa chất nào. Q trình lên men di n ra trong
thời gian lâu dài, từ 3 – 6 tháng, th m chí lên tới 12 tháng. Quá trình phân gi i cá
di n ra d ới tác dụng c a các enzim và vi sinh v t tự nhiên có trong ruột cá. Tiêu
chí truyền thống để đánh giá chất l ợng n ớc mắm nguyên chất l độ đ m - đ m


t o nên
n ớc

h ơng v ngòn ngọt đằng sau v m n c a muối. Nếu muối có nhiều t p th


mắm th ờng có v chát, v khé n n ớc mắm ngon tr ớc hết ph i có v m n
không chát kèm theo h u v đ m c o, s u đó ph i có m i đ c tr ng m kh ng t nh,
không thối ó ph ơng pháp s n xuất n ớc mắm cổ truyền:
- Ph ơng pháp đánh khuấy cá ch ợp đ ợc cho muối nhiều l n, bổ sung th m n ớc v
đánh khuấy, phơi nắng liên tục.
- Ph ơng pháp g i nén cá ch ợp đ ợc cho muối một l n ho c nhiều l n, không cho th

m n ớc, gài nén ch t, phơi nắng v kh ng đánh khuấy.
- Ph ơng pháp h n hợp gi i đo n đ u l m theo ph ơng pháp g i nén, gi i đo n sau
thực hiện theo ph ơng pháp đánh khuấy. ác ph ơng pháp s n xuất n ớc mắm
không truyền thống n ớc mắm ngắn ngày):
go i r , ng ời t còn s n xuất n ớc mắm bằng ph ơng pháp hó học. Cơ
chế c ph ơng pháp n y l d ng hó chất để th y phân th t cá thành dung d ch
cid min, ng ời t th ờng sử dụng acid chlohydric.
- u điểm: thời gian s n xuất ngắn, màu sắc c a s n phẩm đẹp, đ m thối ít, sự tổn thất
acid amin thấp.
- h ợc điểm: mùi v đ c tr ng c n ớc mắm còn h n chế, tồn đọng độc tố 3MCPD
trong s n phẩm do quá trình chế biến do sử dụng HCl nhiệt độ cao trong quá
trình s n xuất lâu dài.
+ Ph ơng pháp sử dụng prote se để th y phân: nguyên lý là sử dụng các lo i
prote se để th y phân protein c a cá thành dung d ch cid min, s u đó đem lọc
trong, điều chỉnh chất l ợng cho đ t yêu c u rồi đóng ch i, b nh, r các lo i thành
phẩm.
- u điểm: thời gian chế biến ngắn, l ợng mắm cốt thu đ ợc nhiều, ít độc h i.
- h ợc điểm: s n phẩm có mùi v và màu sắc kém hơn n ớc mắm s n xuất
theo ph ơng pháp truyền thống, để c i thiện mùi v ng ời ta cho ch y qu ch ợp tốt
để lấy h ơng v n ớc mắm, chi phí s n xuất cao.
h v y, các ph ơng pháp chế biến n ớc mắm không truyền thống ch yếu là


để th y phân protein th t cá một cách nhanh chóng t o ra acid min, cịn h ơng v
c a s n phẩm không bằng n ớc mắm s n xuất theo ph ơng pháp truyền thống.
Muốn t o th nh n ớc mắm có h ơng v nh n ớc mắm truyền thống ph i cho d ch
th y phân ch y qu ch ợp tốt ho c ph đấu với n ớc mắm cốt s n xuất theo ph ơng
pháp truyền thống Trong các ph ơng pháp s n xuất n ớc mắm không truyền
thống th ph ơng pháp bổ sung enzym protease từ b n ngo i để rút ngắn thời gian
s n xuất n ớc mắm có nhiều u điểm hơn

1.1.2. c i m c un c nước t ải sản uất nước mắm
Trong c ng đo n s n xuất v quá tr nh thu mu , v n chuyển v ớp cá, đồng
thời do đ c th về lo i h nh s n xuất, kinh do nh các m t h ng n ớc mắm n n
th ờng phát sinh m i từ quá tr nh , l n men trong c ng đo n l m mắm Đ c biệt,
trong ho t động sơ chế nguy n liệu, vệ sinh dụng cụ chứ v thiết b s n xuất c
các cơ sở đ th i r m i tr ờng một l ợng n ớc th i lớn Gắn liền với quá trình
phát triển này thì nhu c u xử lý n ớc th i s n xuất cũng ng y c ng t ng m nh.
Xây dựng hệ thống xử lý n ớc th i s n xuất n ớc mắm phù hợp, đ t tiêu
chuẩn luôn là một trong những mối qu n tâm đ u tiên c a các doanh nghiệp
tr ớc khi đẩy m nh s n xuất ớc th i c a các nhà máy s n xuất n ớc mắm bắt
nguồn từ ho t động sơ chế, làm s ch nguyên liệu, vệ sinh các thùng chứ , l
ợng n ớc mắm d , tồn đọng hay nguồn n ớc th i sinh ho t c c ng nhân… o
đó đ c tr ng c a nguồn th i này là h m l ợng , c o, độ màu và chứa nhiều
muối. Nếu không xây dựng hệ thống xử lý n ớc th i và x trực tiếp ra nguồn
tiếp nh n th đây sẽ là nguyên nhân gây ra nhiều tác động xấu nh h ởng đến
m i tr ờng nh gi m l ợng oxy hòa tan, lan truyền nhiều m m mống gây
bệnh, ô nhi m m i tr ờng sống c con ng ời và các loài sinh v t khác…
1.2. Tổng quan về c c p ư n p p ư c sử n tron qu tr n xử lý nước thải
sản xuất nước mắm.
Để xử lý n ớc th i này không thể sử dụng một ph ơng pháp m ph i sử
dụng kết hợp nhiều ph ơng pháp


Trong một qui trình cơng nghệ xử n ớc th i bao gồm nhiều cơng trình và thiết b
ho t động nối tiếp theo đ c tính k thu t có thể chia làm bốn lo i cơ học, hóa học
và sinh học và xử lý b c cao
Trong m i qui trình cơng nghệ kể trên, có rất nhiều ph ơng án chọn cơng trình và
thiết b theo cách sắp xếp khác nhau để thực hiện qui trình xử lý có hiệu qu .
1.2.1. Xử lý nước thải bằng p ư n p p c ọc
Mục đích chính c ph ơng pháp n y l tách các chất rắn lơ lửng, các chất

d lắng có kích th ớc lớn ra khỏi n ớc th i. Rác, c n lơ lửng có kích th ớc lớn
đ ợc bằng song chắn rác. C n v cơ cát, s n đ ợc tách ra bằng bể lắng cát, c n
lơ lửng có kích th ớc lớn đ ợc xử lý bằng bể lắng đứng ho c bể lắng ngang. Xử
lý n ớc th i bằng biện pháp cơ học l b ớc xử lý cơ b n đ u tiên cho quá trình xử
lý sinh học
ong ch n rác
Th ờng đ ợc lắp đ t tr ớc bơm n ớc th i để b o vệ bơm kh ng b tắc nghẽn, đồng
thời l m t ng hiệu qu sử dụng c máy bơm Song chắn rác có hai lo i chính là
song chắn rác thô và song chắn rác tinh. Tuỳ thuộc vào yêu cẩu xử lý m ng ời
ng ời ta bố trí song chắn rác cho phù hợp Để tránh ứ đọng rác và gây tổn
thất áp lực c a dòng ch y ng ời t th ờng xuyên làm s ch song chắn rác bằng
cách cào rác th cơng ho c bằng cơ giới.
Bể điều hịa:
Chức n ng chính c a bể điều hịa :
- Điều chỉnh sự biến thiên về l u l ợng và thành ph n c n ớc th i theo từng giờ
trong ngày.
- Tiết kiệm hóa chất để trung hị n ớc th i.
- Làm gi m v ng n c n l ợng n ớc có nồng độ các chất độc h i c o đi trực tiếp
vào các cơng trình xử lý sinh học.
- Giữ ổn đ nh l u l ợng n ớc đi v o các c ng trình xử lý tiếp sau.


Tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà bể điều hịa có thể đ t sau chắn rác, tr
ớc tr m bơm, bơm l n bể lắng đợt một ho c đ t sau bể lắng cát tr ớc bể lắng
1
Bể lắng sơ bộ:
Có chức n ng lo i bỏ các chất có thể lắng đ ợc, (2) tách d u ho c các chất nổi
khác, (3) gi m t i trọng hữu cơ cho c ng tr nh xử lý sinh học phía sau. Bể
lắng sơ bộ nếu v n hành tốt có thể lo i bỏ 50 - 70% SS, và 25-40 % BOD5.
Hai thông số thiết kế quan trọng ch yếu c a bể lắng là t i trọng bề m t và thời

gi n l u n ớc (1.5 - 2.5h go i r , ng ời ta còn tách các h t lơ lửng bằng cách
tiến hành quá trình lắng chúng d ới tác dụng c a các lực li tâm trong các
xiclon th y lực ho c máy li tâm. Bùn lắng ở các bể lắng n y đ ợc gọi l b n t
ơi có tỉ trọng 1.03 - 1.05, h m l ợng chất rắn 4 - 12%.
1.2.2. Xử lý nước thải bằn p ư n p p ó ọc
Xử lý hóa học là q trình dùng một số hóa chất và bể ph n ứng nhằm nâng cao
chất l ợng n ớc th i để đáp ứng hiệu qu xử lý c các c ng đo n sau.
Trung hòa:
Bể trung hòa sử dụng để trung hò n ớc th i, khuấy trộn n ớc th i có tính axit với
n ớc th i có chứa kiềm, ho c sử dụng các hóa chất có tính xit, b zơ để trung hịa.
Keo tụ - tạo bông – l ng:
Để tách các h t rắn một cách hiệu qu bằng ph ơng pháp lắng, c n t ng kích th ớc
c a chúng nhờ sự tác động t ơng h giữa các h t phân tán liên kết thành t p hợp
các h t, nhằm l m t ng v n tốc lắng c a chúng. Việc khử các h t keo rắn bằng
trọng l ợng đòi hỏi tr ớc hết c n trung hị điện tích, thứ đến là liên kết chúng với
nhau. Q tr nh trung hị điện tích đ ợc gọi l quá tr nh đ ng tụ còn quá trình t o
thành các bơng lớn hơn từ các h t nhỏ gọi là q trình keo tụ. Hóa chất sử dụng
trong quá trình keo tụ ch yếu là phèn nhôm, phèn sắt, PAC.
Khử trùng:


Khử trùng (disinfection) khác với quá trình tiệt trùng (sterilization), q trình tiệt
trùng sẽ tiêu diệt hồn tồn vi sinh v t cịn q trình khử trùng chỉ tiêu diệt một
ph n vi sinh v t.


Các biện pháp khử trùng bao gồm sử dụng hóa chất, sử dụng các quá tr nh cơ
lý. Các hóa chất đ ợc sử dụng ch yếu cho quá trình khử trùng là clo, hợp chất
clo, ozon, permanganat, b c,

, hipoclorit,… ác yếu tố

nh h ởng đến quá

trình khử trùng là kh n ng diệt khuẩn c a hóa chất khử trùng, quá trình tiếp xúc,
thời gian tiếp xúc, p , đ c điểm c a vi sinh v t,…
1.2.3. Xử lý nước thải bằn p ư n p p sin ọc
Quá trình xử lý sinh học th ờng theo sau q trình xử lý cơ học ho c hóa
lý để lo i bỏ các chất hữu cơ trong n ớc th i nhờ ho t động sống c a vi sinh v t,
ch yếu là vi khuẩn d d ỡng ho i sinh, có trong n ớc th i. Quá trình ho t động c a
chúng cho kết qu là các chất hữu cơ gây nhi m đ ợc khống hóa và trở thành
các chất v cơ, các chất khí đơn gi n v n ớc. Do v y, điều kiện đ u tiên và vô
cùng quan trọng là n ớc th i ph i l m i tr ờng sống c a qu n thể vi sinh v t phân h
y các chất hữu cơ có trong n ớc th i. Tùy thuộc v o điều kiện khu vực xây dựng
hệ thống xử lý n ớc th i cũng nh điều kiện tài chính mà ta có thể áp dụng cơng
trình xử lý sinh học tự nhiên (ao, hồ sinh học) ho c các cơng trình xử lý sinh học
nhân t o.
1.2.3.1. B phản ứng sinh học – Aerotank
ớc th i sau khi đ ợc xử lý sơ bộ còn chứa ph n lớn các chất hữu cơ ở
d ng hòa tan cùng các chất lơ lửng đi v o erot nk ác chất lơ lửng l m nơi vi
khuẩn bám v o để c trú v sinh s n, d n thành các bông c n. Các h t c n to d n và
lơ lửng trong n ớc . Chính vì v y q trình này cịn gọi là q trình xử lý với
sinh tr ởng lơ lửng c a qu n thể vi sinh v t. Các h t bông c n n y cũng chính l b
n ho t tính. H n hợp n ớc th i và bùn ho t tính đ ợc lắng ở bể lắng thứ cấp.
Để đ m b o hiệu qu xử lý cao cho bể aerotank, c n ph i đ m b o nhu c u dinh
d ỡng cho vi sinh v t phát triển tối u trong bể erot nk, h m l ợng BOD, N, P
trong n ớc th i c n đ m b o theo tỉ lệ BOD 5 : N : P là 100 : 5 : 1. Ho t động c a
aerotank có t i trọng thích hợp trong kho ng 0,3 - 0,6 kgBOD5/m3.ngày, hàm
l ợng MLSS từ 1500-3000mg/L, thời gi n l u n ớc 4 – 8 h, tỉ số F/M = 0,2 - 0,4,
thời gi n l u b n – 15 ngày

1.2.3.2. B lọc sinh học
Nguyên lý chung c a bể lọc sinh học là dựa trên quá trình ho t động c a vi
sinh v t ở màng sinh học, oxy hóa các chất bẩn hữu cơ có trong n ớc. Các màng
sinh học, là t p hợp các vi sinh v t (ch yếu là vi khuẩn) hiếu khí, k khí và k khí
tùy tiện. Các vi khuẩn hiếu khí t p trung ở ph n lớp ngồi c a màng sinh học. Ở đây
chúng phát triển và gắn với giá mang là các v t liệu lọc đ ợc gọi l sinh tr ởng gắn
kết h y sinh tr ởng dính bám).
Trong q trình làm việc, các v t liệu lọc tiếp xúc với n ớc ch y từ trên xuống, sau
đó n ớc th i đ đ ợc làm s ch thu gom x vào bể lắng 2. Chất hữu cơ nhi m bẩn
trong n ớc th i b oxy hóa bởi qu n thể vi sinh v t ở màng sinh học. Màng này
th ờng có chiều dày kho ng 0,1 – 0,4 mm.
1.2.3.3. Quá trình xử lý nước thải bằn p ư n p p sin ọc kị khí
Q trình phân h y các chất hữu cơ trong điều kiện k khí do qu n thể vi sinh
v t (ch yếu là vi khuẩn) ho t động khơng c n có m t c a oxi khơng khí, s n phẩm
cuối cùng là h n hợp khí có CH4, CO2, N2, H2,… Trong đó

4

chiếm tới 65%. Vì v

y, q trình này cịn gọi là lên men metan và qu n thể sinh v t đ ợc gọi chung là các
men vi sinh v t metan. Thời gi n l u c a h n hợp n p tối u từ 10 – 60 ngày
1.3. ổn qu n về i lọc tr n c tron ử lý nước t ải
ác hệ thống đất ng p n ớc nhân t o h y b i lọc trồng cây l các hệ
thống đ đ ợc thiết kế và xây dựng để sử dụng các quy trình tự nhi n li n qu n
đến th m thực v t, đất và các cụm vi khuẩn để h trợ xử lý n ớc th i húng đ
ợc thiết kế để t n dụng lợi thế c a nhiều quá trình x y ra ở v ng đất ng p n ớc
tự nhi n, nh ng trong một m i tr ờng đ ợc kiểm soát nhiều hơn[23]. i lọc

trồng cây l một lự chọn kh thi để lo i bỏ các chất dinh d ỡng v nhi m khác
nh u từ n ớc th i, v đ đ ợc sử dụng để xử lý các lo i n ớc th i khác nh u
trong nhiều th p kỷ i lọc trồng cây h y đất ng p n ớc nhân t o đ ợc sử dụng
nh một ph n c hệ thống xử lý n ớc th i phi t p trung v l một c ng nghệ thân
thiện với m i tr ờng, chi phí thấp, d qu n lý với các y u c u v n h nh thấp 17],


đ ợc sử dụng để xử lý n ớc th i ô nhi m hữu cơ, các chất dinh d ỡng và kim
lo i n ng[19]. Bãi lọc trồng cây


đ ợc xây dựng để có thể sử dụng cho xử lý nhiều lo i n ớc th i nh n ớc th i đ
th , n ớc th i chế biến th y s n, n ớc th i c ng nghiệp nh các nh máy lọc d u,
n ớc th i từ các nh máy giấy, bột giấy v dệt[17]. Các nghiên cứu trên thế giới
cho thấy, bãi lọc trồng cây ho t động tốt hơn so với đất ng p n ớc tự nhiên
cùng diện tích, nhờ đáy c a bãi lọc trồng cây có độ dốc hợp lý và chế độ th y
lực đ ợc kiểm soát Độ tin c y trong ho t động c a bãi lọc trồng cây cũng đ ợc
nâng cao do thực v t và những thành ph n khác trong bãi lọc trồng cây có thể
qu n lý đ ợc nh mong muốn. Chính vì v y, bãi lọc trồng cây rất thích hợp
cho việc xử lý n ớc th i t i các khu vực dân sinh, khu công nghiệp, các làng
nghề nơi có qu đất rộng. Việc phát triển bãi lọc trồng cây cũng có ý nghĩ b
đắp và phục hồi các khu vực đất ng p n ớc b mất đi do nhu c u đ th hóa và
phát triển xây dựng (Nguy n Việt Anh, 2010).
1.3.1. c làm s c nước t ải tron i lọc tr n c
Bãi lọc trồng cây để xử lý n ớc th i đ ợc thiết kế xây dựng, v n hành dựa
trên mơ hình các hệ sinh thái tự nhi n Trong các b i lọc, phân h y sinh học đóng
v i trị lớn nhất trong việc lo i bỏ các chất hữu cơ d ng hò t n h y d ng keo, có kh
n ng phân h y sinh học
sẽ

trong n ớc th i

đ ợc lo i bỏ nhờ quá tr nh lắng

ng p n ớc về cơ b n nh bể lọc sinh học

còn l i c ng các chất rắn lắng

b i lọc ng m trồng cây v b i lọc trồng cây


ng 1: ơ chế lo i bỏ chất ô nhi m trong bãi lọc trồng cây [12]
Các chất ô nhi m

ơ chế lo i bỏ

Chất r n lơ lửng

-

Quá tr nh lắng
Q tr nh lọc

Chất hữu cơ hịa tan

-

Q trình phân h y vi sinh v t hiếu khí

-

Q trình phân h y vi sinh v t k khí

-

Hấp thu bởi thực v t th y sinh và vi sinh v t

-

Q tr nh v cơ hó - tích tụ trong tr m tích d ới d ng
muối v cơ

Nitơ

-

Quá tr nh moni hó v nitr t hó bởi VSV
Quá tr nh đề nitr t hó
ấp thu bởi thực v t th y sinh
Sự tích tụ trong tr m tích d ới d ng muối v cơ

Kim loại

-

Quá trình hấp phụ v tr o đổi ion

-

Quá trình t o phức

-

Hấp thu bởi thực v t th y sinh

-

Quá trình oxy hóa khử bởi vi sinh v t

-

Kết t a

-

Q trình lắng

-

Quá trình lọc

-

Tự tiêu h y

-

Bức x tử ngo i (hệ thống dòng ch y bề m t)

-

ới tác động c a các chất kháng khuẩn tiết ra từ r c
a thực v t th y sinh

Phốt pho

Mầm bệnh

Vùng xử lý trong bãi lọc trồng cây t p trung ch yếu ở vùng r và thân r c a
thực v t th y sinh đ ợc sử dụng [12].
1.3.2. n lo i c c i lọc tr n c tron ử lý nước t ải
i lọc trồng cây h y hệ đất ngâp n ớc đ ợc phân lo i theo các tiêu chí
khác nh u nh ng h i ti u chí qu n trọng nhất là chế độ dòng ch y (bề m t v d
ới bề