ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ HỒNG THI
Bước đầu xây dựng cơ sở tài liệu lý thuyết cho phương pháp xử lý nước thải
bằng vi sinh vật hiếu khí
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1LÝ DO HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI
Việt Nam là một nước đang phát triển. Công nghiệp hóa- hiện đại hóa được xem như
chìa khóa để phát triển đất nước. Hiện nay với hơn 800.000 cơ sở sản xuất công
nghiệp và gần 70 khu chế xuất, khu công nghiệp tập trung đã đóng góp một phần lớn
vào GDP của đất nước. Bên cạnh sự phát triển của các ngành kinh tế, sự phồn vinh
của đất nước thì vấn đề luôn đi kèm với sự phát triển là ô nhiễm môi trường, một vấn
đề nhức nhối và chưa được quan tâm đúng mức. Các chất thải đủ loại của các ngành
công nghiệp với hàm lượng cao của các chất độc hại, các chất hữu cơ và kim loại
nặng được xả thẳng ra môi trường đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời hệ sinh thái
cũng như sức khỏe con người.
Ngoài ra, nước ta cũng là một quốc gia có tỉ lệ tăng dân số cao trong khu vực và
trên thế giới. Trong quá trình sinh hoạt hàng ngày của người dân, một lượng nước
thải sinh hoạt không nhỏ chưa được xử lý đã được thải ra môi trường dẫn đến tình
trạng ô nhiễm mùi và hàm lượng chất hữu cơ cao.
Do đó, vấn đề được đặt ra là làm thế nào để giảm bớt nồng độ ô nhiễm của nước
thải đến mức độ cho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam trước khi thải ra môi trường.
Vì vậy, xử lý nước thải là một việc làm rất cần thiết và cấp bách. Thực tế là trong
số các biện pháp kiểm soát ô nhiễm, xử lý nước thải đã và đang được coi là biện
pháp chủ lực.
Có nhiều phương pháp xử lý nước thải khác nhau như: phương pháp cơ học,
phương pháp hoá học, phương pháp nhiệt…nhưng phương pháp luôn được hướng
tới trong các nghiên cứu và ứng dụng là xử lý sinh học, do công nghệ đơn giản, chi
phí vận hành thấp nhờ dựa vào tác nhân chủ đạo là các vi sinh vật. Cho đến nay
người ta đã xác định được rằng các vi sinh vật có thể phân huỷ được tất cả các chất
hữu cơ có trong thiên nhiên và nhiều hợp chất hữu cơ tổng hợp nhân tạo. Vì vậy,
việc xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là một bước cực kì quan trọng và
cần thiết trong tất cả các hệ thống xử lý nước thải nói chung. Trong đó việc sử dụng

bằng vi sinh vật hiếu khí
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI
VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
2.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI
2.1.1 Khái niệm về nước thải và sự ô nhiễm nước
Nước thải là nước đã qua sử dụng trong sinh hoạt, sản xuất hoặc nước chảy tràn qua
các vùng ô nhiễm. Tùy vào điều kiện hình thành, nước thải được chia thành nước
thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, và nước thải là nước mưa.
Tổng 3.110.000 m
3
nước thải/ ngày (2005).

Hình 2.1: Ước tính tổng lượng nước thải hàng ngày (Việt Nam).
( Nguồn: theo tính toàn của TTKTMTĐT&KCN, ĐH Xây dựng Hà Nội, 2005)
Ô nhiễm nước là hiện tượng những yếu tố bên trong và bên ngoài môi trường nước
tác động vào môi trường nước làm thay đổi thành phần và tính chất của nước, có
hại cho hoạt động sống bình thường của sinh vật và con người, bởi sự có mặt của
một hay nhiều hóa chất lạ vượt qua ngưỡng chịu đựng của sinh vật. Nói cách khác
nước bị ô nhiễm là bởi các chất khác nhau làm cho chất lượng nước thay đổi theo
khuynh hướng xấu đi.
SVTH: NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG
3

Nước thải sinh hoạt đô thị
(1.990.400m
3
/ngày)

Nước thải bệnh viện
(124.400m

như các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp (sản xuất thuốc trừ sâu,
phân bón nông nghiệp), giao thông vận tải… vào môi trường nước, có thể là
hiện tượng tràn dầu, dịch bệnh hoặc chiến tranh (chiến tranh hoá học, chiến
tranh sinh học và chiến tranh hạt nhân).
- Trong các tác nhân gây ô nhiễm nước thì tác động làm nước bị ô nhiễm mạnh
nhất và thường xuyên nhất là tác động do con người gây ra. Những tác động này
xảy ra ở nhiều nơi làm hiện tượng nước ngọt có trong điều kiện tự nhiên ngày
càng bị thu hẹp lại. Phải mất một thời gian dài nữa thì loài người mới có thể giải
quyết được những hậu quả đó. Mọi cố gắng của loài người bây giờ là làm giảm
đến mức tối đa những tác động xấu đến môi trường nước.
SVTH: NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ HỒNG THI
Bước đầu xây dựng cơ sở tài liệu lý thuyết cho phương pháp xử lý nước thải
bằng vi sinh vật hiếu khí
2.1.2 Phân loại nước thải
2.1.2.1 Nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh
hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân…Chúng chứa khoảng
58% chất hữu cơ và 42% chất khoáng. Ngoài ra, trong nước thải sinh hoạt còn chứa
nhiều loài vi sinh vật gây bệnh và các độc tố của chúng, phần lớn là các virus, vi
khuẩn gây bệnh…,và chúng thường chứa các thành phần dinh dưỡng rất cao. Đặc
điểm cơ bản của nước thải sinh hoạt là hàm lượng cao các chất hữu cơ không bền
sinh học (hydratcarbon, protein, mỡ), chất dinh dưỡng (photphat, nitơ), vi trùng,
chất rắn và mùi. Nước thải sinh hoạt thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan,
trường học, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác. Lượng nước thải sinh
hoạt của khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm
của hệ thống thoát nước.
Bảng 2.1 Tải lượng ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt
Chỉ tiêu ô nhiễm Hệ số tải lượng

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Tổng chất rắn
Chất rắn hoà tan
Chất rắn không hoà tan
Tổng chất rắn lơ lửng
Chất rắn lắng
Oxy hoà tan
Nitơ tổng
Nitơ hữu cơ
N-NH3
N-NO2
N-NO3
Clorua
Độ kiềm (mg CaCO3)
Chất béo
Tổng photpho
1.000
700

8
120
4
0
25
10
15
0
0,1
15
50
0
-
Nguồn: Giáo trình xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp bằng phương pháp
sinh học,PGS.TS Nguyễn Văn Phước, Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội, 2007.
Nước thải sinh họat chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngòai ra còn
có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chất hữu
cơ chứa trong nước thải sinh họat bao gồm các hợp chất như protein (40 – 50%);
hydrat cacbon (40 - 50%) gồm tinh bột, đường và xenlulo, và các chất béo (5
-10%). Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh họat dao động trong khỏang 150 –
450% mg/l theo trọng lượng khô. Có khỏang 20 – 40% chất hữu cơ khó phân hủy
sinh học. Ở những khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh
họat không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi
trường nghiêm trọng.
Lượng nước thải sinh hoạt dao động trong phạm vi rất lớn, tùy thuộc vào mức sống
và các thói quen của người dân, có thể ước tính bằng 80% lượng nước được cấp.
SVTH: NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG
6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ HỒNG THI
Bước đầu xây dựng cơ sở tài liệu lý thuyết cho phương pháp xử lý nước thải

COD 2.000
Phenol 200 – 2.000
P-PO
4
9 – 15
Phân bón BOD
5
4.500
Chất rắn lơ lửng 10.000
Giết mổ gia súc BOD
5
400 – 2.500
Chất rắn lơ lửng 400 – 1.000
Bột giấy và giấy BOD
5
100 – 350
Chất rắn lơ lửng 75 – 300
Thuộc da BOD
5
700 – 7.000
Chất rắn lơ lửng 4.000 – 20.000
Nguồn: Giáo trình xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp bằng phương pháp
sinh học,PGS.TS Nguyễn Văn Phước, Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội, 2007.
SVTH: NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG
7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ HỒNG THI
Bước đầu xây dựng cơ sở tài liệu lý thuyết cho phương pháp xử lý nước thải
bằng vi sinh vật hiếu khí
Trong công nghiệp, nước được sử dụng như là một loại nguyên liệu thô hay phương
tiện sản xuất (nước cho các quá trình) và phục vụ cho các mục đích truyền nhiệt.

Cl
2
…bởi
tuyết, sương mù, bụi và các tác nhân gây sự lắng đọng khác từ không khí. Tác động
dễ nhận thấy sau những trận mưa acid là làm chua đất, chua nước. Ảnh hưởng rất
xấu đất khu hệ sinh vật đất và khu hệ sinh vật nước.
2.1.3 Các chất gây nhiễm bẩn nước
- Các yếu tố vật lý: nhiệt độ cao hay thấp, pH, biến đổi màu nước.
SVTH: NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG
8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ HỒNG THI
Bước đầu xây dựng cơ sở tài liệu lý thuyết cho phương pháp xử lý nước thải
bằng vi sinh vật hiếu khí
- Các yếu tố hóa học: các chất hữu cơ, vô cơ, các hợp chất chứa nitơ, hợp chất
chứa photpho và các kim loại nặng.
+ Các chất hữu cơ khó phân hủy: thuộc các chất hữu cơ có vòng thơm, các chất đa
vòng ngưng tụ, các hợp chất clo hữu cơ,…Chúng tồn tại lâu dài trong môi
trường và cơ thể sinh vật gây độc tích lũy. Hàm lượng các chất này trong nguồn
nước tự nhiên rất thấp.
+ Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy: là các hợp chất protein, hydratcacbon, chất béo
có nguồn gốc động vật và thực vật. Đây là các chất gây ô nhiễm chính có nhiều
trong nước thải sinh hoạt, từ các xí nghiệp chế biến thực phẩm. Các chất này
chủ yếu làm suy giảm các chất hòa tan trong nước.
+ Các kim loại nặng: hầu hết các kim loại nặng đều có độc tính cao đối với người
và động vật. Trong nước thải công nghiệp thường chứa các kim loại nặng là chì,
thủy ngân, crom, cadimi, asen…
+ Các ion vô cơ: các ion vô cơ có nồng độ cao trong nước tự nhiên, đặc biệt là
nước biển. Trong nước thải có một lượng khá lớn các hợp chất vô cơ tùy thuộc
vào các nguồn nước thải.
- Các yếu tố sinh học: virus, vi khuẩn gây bệnh, vi nấm nguyên sinh động vật, các

công trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định. Song và lưới chắn rác được
cấu tạo bằng các thanh song song, các tấm lưới đan bằng thép hoặc tấm thép có đục
lỗ… tùy theo kích cỡ các mắt lưới hay khoảng cách giữa các thanh mà ta phân biệt
loại chắn rác thô, trung bình hay rác tinh.
Thiết bị chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoạc có thể đặt trước
miệng xả của nhà máy sản xuất.
Lưới chắn rác thường đặt nghiêng một góc 45 - 60º so với phương thẳng đứng, khe
rộng mắt lưới thường 10 - 20mm.
Theo cách thức làm sạch thiết bị chắn rác ta có thể chia làm 2 loại: loại làm sạch
bằng tay, loại làm sạch bằng cơ giới.
2.2.1.2 Thiết bị nghiền rác
Là thiết bị có nhiệm vụ cắt và nghiền vụn rác thành các hạt, các mảnh nhỏ lơ lửng
trong nước thải để không làm tắc ống, không gây hại cho bơm. Trong thực tế cho
thấy việc sử dụng thiết bị nghiền rác thay cho thiết bị chắn rác đã gây nhiều khó
khăn cho các công đoạn xử lý tiếp theo do lượng cặn tăng lên như làm tắc nghẽn hệ
SVTH: NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG
10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ HỒNG THI
Bước đầu xây dựng cơ sở tài liệu lý thuyết cho phương pháp xử lý nước thải
bằng vi sinh vật hiếu khí
thống phân phối khí và các thiết bị làm thoáng trong các bể (đĩa, lỗ phân phối khí
và dính bám vào các tuabin…. Do vậy phải cân nhắc trước khi dùng.
2.2.1.3 Bể điều hòa
Là đơn vị dùng để khắc phục các vấn đề sinh ra do sự biến động về lưu lượng và tải
lượng dòng vào, đảm bảo hiệu quả của các công trình xử lý sau, đảm bảo đầu ra sau
xử lý, giảm chi phí và kích thước của các thiết bị sau này.
Có 2 loại bể điều hòa:
− Bể điều hòa lưu lượng
− Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng
Các phương án bố trí bể điều hòa có thể là bể điều hòa trên dòng thải hay ngoài

2.2.1.6 Quá trình lọc
Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải,
mà các bể lắng không thể loại được chúng. Người ta tiến hành quá trình lọc nhờ các
vật liệu lọc, vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua và giữ các tạp chất lại.
Vật liệu lọc được sử dụng thường là cát thạch anh, than cốc, hoặc sỏi, thậm chí cả
than nâu, than bùn hoặc than gỗ. Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước
thải và điều kiện địa phương.
Có nhiều dạng lọc: lọc chân không, lọc áp lực, lọc chậm, lọc nhanh, lọc chảy
ngược, lọc chảy xuôi…
2.2.1.7 Quá trình tuyển nổi
Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng hạt rắn
hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng. Trong một số trường
hợp quá trình này cũng được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động
bề mặt. Quá trình như vậy được gọi là quá trình tách hay lám đặc bọt.
Trong xử lý nước thải về nguyên tắc tuyển nổi thường được sử dụng để khử các
chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học.
Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là không
khí) vào trong pha lỏng. Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi tập hợp các
bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo các hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập
hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng
ban đầu.
Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử hoàn toàn
các hạt nhỏ nhẹ, lắng chậm trongthời gian ngắn.
2.2.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý và hoá học
SVTH: NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG
12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ HỒNG THI
Bước đầu xây dựng cơ sở tài liệu lý thuyết cho phương pháp xử lý nước thải
bằng vi sinh vật hiếu khí
Bản chất chung của quá trình xử lý hoá lý và hoá học là áp dụng các quá trình vật lý

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ HỒNG THI
Bước đầu xây dựng cơ sở tài liệu lý thuyết cho phương pháp xử lý nước thải
bằng vi sinh vật hiếu khí
Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạo
bông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theo các
chất phân tán không tan gây ra màu.
2.2.2.2 Phương pháp trung hoà
Nước thải sản xuất của nhiều ngành công nghiệp có thể chứa axit hoặc kiềm. Để
ngăn ngừa hiện tượng xâm thực và để tránh cho quá trình sinh hóa ở các công trình
làm sạch và nguồn nước không bị phá hoại, ta cần phải trung hòa nước thải. Trung
hòa còn nhằm mục đích tách loại một số ion kim loại nặng ra khỏi nước thải. Mặt
khác muốn nước thải được xử lý tốt bằng phương pháp sinh học phải tiến hành
trung hòa và điều chỉnh pH về 6.6 - 7.6
Trung hòa bằng cách dùng các dung dịch axit hoặc muối axit, các dung dịch kiềm
hoặc oxit kiềm để trung hòa dịch nước thải.
Ngoài ra, có thể tận dụng nước thải có tính acid trung hòa nước thải có tính kiềm
hoặc ngược lại.
2.2.2.3 Phương pháp hấp phụ
Hấp phụ là phương pháp tách các chất hữu cơ và khí hoà tan ra khỏi nước thải bằng
cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặc bằng cách tương
tác giữa các chất bẩn hoà tan với các chất rắn (hấp phụ hoá học).
Hấp phụ có thể diễn ra ở bề mặt biên giới giữa hai pha lỏng và khí, giữa pha lỏng
và pha rắn. Khả năng hấp phụ chất bẩn trong nước thải phụ thuộc vào điều kiện
nhiệt độ. Nhiệt độ thấp quá trình hấp phụ xảy ra mạnh nhưng nếu quá cao thì có thể
diễn ra quá trình khứ hấp phụ. Chính vì vậy người ta dùng nhiệt độ để phục hồi khả
năng hấp phụ của các hạt rắn khi cần thiết.
Những chất hấp phụ có thể là : than hoạt tính, silicagel, nhựa tổng hợp có khả năng
trao đổi ion, cacbon sunfua, than nâu, than bùn, than cốc, đôlômit, cao lanh, tro và
các dung dịch hấp phụ lỏng. Bông cặn của những chất keo tụ (hydroxit của kim
loại) và bùn hoạt tính từ bể aeroten cũng có khả năng hấp phụ.

2.2.2.6 Phương pháp xử lý bằng màng
Màng được định nghĩa là một pha đóng vai trò ngăn cách giữa các pha khác nhau.
Nó có thể là chất rắn, hoặc một gel (chất keo) trương nở do dung môi hoặc thậm chí
cả một chất lỏng. Việc ứng dụng màng để tách các chất, phụ thuộc vào độ thấm của
các hợp chất đó qua màng.
Các kỹ thuật như điện thẩm tích, thẩm thấu ngược, siêu lọc và các quá trình tương
tự khác ngày càng đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải.
2.2.2.7 Khử khuẩn
Dùng các hoá chất có tính độc đối với vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh, giun
sán…để làm sạch nước, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh để đổ vào nguồn hoặc tái sử
SVTH: NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG
15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ HỒNG THI
Bước đầu xây dựng cơ sở tài liệu lý thuyết cho phương pháp xử lý nước thải
bằng vi sinh vật hiếu khí
dụng. Khử khuẩn có thể dùng hoá chất hoặc các tác nhân vật lý như ozon, tia tử
ngoại.
Hoá chất sử dụng để khử khuẩn phải đảm bảo có tính độc đối với vi sinh vật trong
một thời gian nhất định, sau đó phải được phân huỷ hoặc bay hơi, không còn dư
lượng gây độc cho người sử dụng hoặc vào các mục đích sử dụng khác.
Các chất khử khuẩn hay dùng nhất là khí hoặc nước clo, nước javen, vôi clorua,
các hipoclorit, cloramin B…Đây là các hợp chất của clo, đảm bảo là những chất
khử khuẩn đáp ứng được các yêu cầu trên, đồng thời cũng là các chất oxi hoá.
Trong quá trình xử lý nước thải, công đoạn khử khuẩn thường được đặt ở cuối quá
trình trước khi làm sạch nước triệt để và chuẩn bị đổ vào nguồn.
2.2.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa vào khả năng sống và hoạt động
của vi sinh vật chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải, có khả
năng phân hoá những hợp chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hoá và trở
thành những chất vô cơ, các chất khí đơn giản và nước.

- Thu nước thải theo mùa
Trước khi đưa vào cánh đồng , nước thải phải được xử lý sơ bộ qua song chắn rác,
bể lắng cát hoặc bể lắng. Tiêu chuẩn tưới lấy thấp hơn cánh đồng công cộng và có ý
kiến chuyên gia nông nghiệp.
2.2.3.3 Hồ sinh học
Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, còn gọi là hồ oxy
hóa, hồ ổn định nước thải,… Trong hồ sinh vật diễn ra quá trình oxy hóa sinh hóa
các chất hữu cơ nhờ các loài vi khuẩn, tảo và các loại thủy sinh vật khác.
Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối ưu. Nhiệt độ
không được thấp hơn 6ºC.
Hồ sinh học dùng xử lý nước thải bằng sinh học chủ yếu dựa vào quá trình làm sạch
của hồ.
Ngoài việc xử lý nước thải còn có nhiệm vụ:
+ Nuôi trồng thuỷ sản.
+ Nguồn nước để tưới cho cây trồng.
+ Điều hoà dòng chảy.
Có các loại hồ sinh học sau đây:
+ Hồ kỵ khí.
+ Hồ kỵ hiếu khí
SVTH: NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG
17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ HỒNG THI
Bước đầu xây dựng cơ sở tài liệu lý thuyết cho phương pháp xử lý nước thải
bằng vi sinh vật hiếu khí
+ Hồ hiếu khí.
2.2.3.4 Bể lọc sinh học
Nguyên lý hoạt động dựa trên quá trình hoạt động của vi sinh vật hoạt động ở màng
sinh học, oxi hoá các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải.
Có các loại sau:
+ Bể lọc sinh học có lớp vật liệu không ngập trong nước.

trạng thái lơ lửng, vận tốc dòng hướng lên phải ở khoảng 0.6-0.9m/h.
2.2.3.7 Bể lên men có thiết bị trộn và có bể lắng riêng (ANALIFT).
Công trình gồm một bể phản ứng và một bể lắng riêng biệt với một thiết bị điều
chỉnh bùn tuần hoàn. Giữa 2 thiết bị chính có đặt một thiết bị khử khí để loại khí tắc
trong các cục vón.
Bể phản ứng có lớp chống ăn mòn ở phía trong, có lớp cách nhiệt để duy trì nhiệt
độ mong muốn. Khuấy trộn bằn cách bơm khí vào bình chứa làm bằng vật liệu
không gỉ.
Bể lắng coi như một thiết bị cô đặc, vì bùn tách ra có nồng độ cao và từ đây cho
bùn hồi lưu trở lại bể phản ứng. Tỉ lệ bùn tuần hoàn khoảng 50-100%.
Phương pháp này ít chịu ảnh hưởng bởi lưu lượng, thích hợp đối với việc xử lý
phân chuồng, xử lý các nước thải đặc như trong công nghiệp đồ hộp, cất cồn, công
nghiệp hoá chất, bột giấy, đường.
Hiệu quả của phương pháp: loại bỏ được BOD
5
tới 80-95%, COD từ 65-90%.
2.3 VAI TRÒ CỦA PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC HIẾU KHÍ TRONG QUÁ
TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Trong quá trình xử lý nước thải, nước thải được xử lý qua nhiều giai đoạn và được
sử dụng bằng nhiều phương pháp khác nhau, trong đó, mỗi phương pháp giúp loại
bỏ một loại chất thải khác nhau:
Quá trình xử lý cơ học thường được áp dụng để loại bỏ các tạp chất không tan, các
loại tạp chất rắn có kích cỡ lớn có trong nước thải, bao gồm các tạp chất vô cơ và
hữu cơ có trong nước thải như rơm cỏ, gỗ mẩu, bao bì, giấy, cát sỏi, dầu mỡ…
Ngoài ra còn có các hạt lơ lửng ở dạng huyền phù khó lắng. Nó là một bước đệm
nhằm đảm bảo tính an toàn cho các công trình và thiết bị của các quá trình xử lý
tiếp theo của hệ thống xử lý nước thải.
Quá trình xử lý hoá học là sử dụng hoá chất giúp loại bỏ các loại vật chất lơ lửng
phân tán rất nhỏ, hệ keo mà phương pháp xử lý cơ học không thể loại bỏ được hết.
SVTH: NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG

sản sinh, phát triển, tăng số lượng tế bào, đồng thời làm sạch các chất hữu cơ hoà
tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ. Do vậy, trong xử lý sinh học, người ta phải loại
bỏ các tạp chất phân tán thô ra khỏi nước thải trong giai đoạn xử lý sơ bộ. Đối với
các tạp chất vô cơ có trong nước thải thì phương pháp xử lý sinh học có thể khử các
chất sulfite, muối amon, nitrate…các chất chưa bị oxi hoá hoàn toàn. Sản phẩm của
quá trình phân huỷ này là khí CO
2
, nước, khí N
2
, ion sulfat…
SVTH: NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG
20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ HỒNG THI
Bước đầu xây dựng cơ sở tài liệu lý thuyết cho phương pháp xử lý nước thải
bằng vi sinh vật hiếu khí
CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH SINH HỌC TRONG
XỬ LÝ NƯỚC THẢI
3.1 NGUYÊN TẮC CHUNG CỦA QUÁ TRÌNH
Phương pháp xử lý sinh học có thể chia thành 2 loại chính:
- Phương pháp xử lý sử dụng vi sinh vật hiếu khí: các vi sinh vật hoạt động trong
môi trường được cung cấp oxy liên tục.
SVTH: NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG
21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ HỒNG THI
Bước đầu xây dựng cơ sở tài liệu lý thuyết cho phương pháp xử lý nước thải
bằng vi sinh vật hiếu khí
- Phương pháp xử lý sử dụng vi sinh vật kỵ khí: các vi sinh vật hoạt động trong
môi trường không có oxy.
Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxi hoá sinh
hoá. Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hoà tan, các chất keo tụ và các

hữu cơ trong nước thải, đồng thời giúp ổn định nồng độ chất hữu cơ trong các dòng
chảy. Trong nước thải số lượng và chủng loại vi sinh vật phụ thuộc vào nhiều yếu
tố nhất là các chất hữu cơ hoà tan trong nước, các chất độc, pH của môi trường,
những yếu tố quyết định đến sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật như các chất
dinh dưỡng đa lượng và vi lượng của chúng. Do đó, để tăng cường vai trò hệ vi sinh
vật hoạt động trong xử lý nước thải thì cần phải thiết kế điều kiện môi trường phù
hợp.
Nước càng bẩn, càng nhiều chất hữu cơ, nếu thích nghi và sinh trưởng được thì sự
phát triển của vi sinh vật càng nhanh.tuy nhiên, không phải tất cả các vi sinh vật
đều có lợi cho các quá trình chuyển hoá trong xử lý nước thải. Nếu như điều kiện
môi trường không còn thích hợp cho hoạt động của các loài vi sinh vật, hoặc số
lượng các vi sinh vật trong hệ thống xử lý tăng đột biến, điều này sẽ gây cản trở cho
quá trình chuyển hoá và làm giảm hiệu suất xử lý nước thải.
Trong nước thải có rất nhiều loại vi sinh vật khác nhau: vi khuẩn, nấm men, nấm
mốc, xoắn thể, xạ khuẩn, virus, thực khuẩn thể… nhưng chủ yếu là vi khuẩn.
Đặc biệt nước thải sinh hoạt và nước thải của các xí nghiệp chế biến thực phẩm, rất
giàu các chất hữu cơ, vì vậy số lượng vi sinh vật trong nước là rất lớn. Trong số này
chủ yếu là vi khuẩn, chúng đóng vai trò phân huỷ các chất hữu cơ, cùng với các
khoáng chất khác dung làm vật liệu xây dựng tế bào đồng thời làm sạch nước thải.
3.2.1 Vi khuẩn (Bacteria).
Vi khuẩn đóng vai trò quan trọng hàng đầu trong các bể xử lý vì nó chịu trách
nhiệm phân huỷ các thành phần hữu cơ trong nước thải. Trong các bể phân huỷ
bằng vi sinh trong điều kiện hiếu khí, một phần chất thải hữu cơ sẽ được các vi
khuẩn hiếu khí và hiếu khí không bắt buộc sử dụng để lấy năng lượng để tổng hợp
các chất hữu cơ, còn lại thành tế bào vi khuẩn mới.
Theo quan điểm hiện đại (NCBI – National Center for Biotechnology Information,
2005) thì vi khuẩn bao gồm các ngành sau đây: Aquificae, Thermotogae,
Thermodesulfobacteria, Deinococcus, Thermus, Chrysiogenetes, Chloroflexi,
SVTH: NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG
23

- Vi khuẩn hoại sinh (saprophytic bacteria) dùng chất hữu cơ không hoạt động
làm thức ăn, nó phân huỷ cặn hữu cơ làm chất dinh dưỡng để sống và sinh sản,
và thải ra các chất gồm cặn hữu cơ có cấu tạo đơn giản và cặn vô cơ. Bằng quá
SVTH: NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG
24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S VÕ HỒNG THI
Bước đầu xây dựng cơ sở tài liệu lý thuyết cho phương pháp xử lý nước thải
bằng vi sinh vật hiếu khí
trình hoạt động như vậy, vi khuẩn hoại sinh đóng vai trò cực kỳ quan trọng
trong việc làm sạch nước thải. Nếu không có hoạt động sống và sinh sản của vi
khuẩn, quá trình phân huỷ sẽ không xảy ra. Có rất nhiều loài vi khuẩn hoại sinh,
mỗi loài đóng một vai trò rất đặc biệt trong mỗi công đoạn của quá trình phân
huỷ hoàn toàn cặn hữu cơ có trong nước thải và mỗi loài sẽ tự chết khi hoàn
thành quy trình sống và sinh sản ở giai đoạn đó.
Tất cả các vi khuẩn ký sinh và hoại sinh cần có thức ăn và oxi để đồng hoá. Một số
loài trong số vi khuẩn này chỉ có thể hô hấp bằng oxi hoà tan trong nước gọi là vi
khuẩn hiếu khí, còn quá trình phân huỷ chất hữu cơ của chúng gọi là quá trình hiếu
khí hay quá trình oxi hóa. Một số loài khác trong số các vi khuẩn này không thể tồn
tại được khi có oxi hoà tan trong nước, những vi khuẩn này gọi là vi khuẩn kỵ khí
và quá trình phân huỷ gọi là quá trình kỵ khí, quá trình này tạo ra các chất có mùi
khó chịu. Còn một số loài vi khuẩn hiếu khí trong quá trình phân huỷ chất hữu cơ,
nếu thiếu hoàn toàn oxi hoà tan, chúng có thể tự điều chỉnh để thích nghi với môi
trường gọi là vi khuẩn hiếu khí tuỳ nghi. Ngược lại cũng tồn tại một loài vi khuẩn
kỵ khí, khi có oxi hoà tan trong nước chúng không bị chết mà lại làm quen được
với môi trường hiếu khí gọi là vi khuẩn kỵ khí tuỳ nghi. Sự tự điều chỉnh để thích
nghi với môi trường có sự thay đổi của oxi hoà tan của vi khuẩn hoại sinh là rất
quan trọng trong quy trình phân huỷ chất hữu cơ của nước thải trong các công trình
xử lý.
Nhiệt độ nước thải có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình hoạt động và sinh sản của vi
khuẩn, phần lớn vi khuẩn hoại sinh hoạt động có hiệu quả cao và phát triển mạnh