XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỢ NÔNG SẢN THỦ ĐỨC
-iv-

CHƯƠNG IV – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 18
4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI BAN ĐẦU 18

5.3.4 GIÁ THÀNH XỬ LÝ 1 M
3
NƯỚC THẢI 29
CHƯƠNG VI – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 30
6.1 KẾT LUẬN 30
6.2 KIẾN NGHỊ 30
TÀI LIỆU THAM KHẢO 31
PHẦN PHỤ LỤC -v-

DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH

BẢNG 2.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU CỦA NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO Ở TRẠM XỬ LÝ
NƯỚC THẢI CỦA CH ĐẦU MỐI THỦ ĐỨC 6
BẢNG 2.2 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO CH THUỶ SẢN CHÁNH HƯNG 7
BẢNG 2.3 LƯNG NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO DỰ TÍNH CỦA CH ĐẦU MỐI THỦ ĐỨC GIAI ĐOẠN 2 7
BẢNG 3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MẪU NƯỚC 17
BẢNG 4.1 TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO MÔ HÌNH 18
BẢNG 4.2 CÁC BIẾN SỐ VÀ THÔNG SỐ CỦA CÁC PHƯƠNG TRÌNH 18
BẢNG 4.3 CÁC THÔNG SỐ DÙNG ĐỂ TÍNH TỐC ĐỘ SỬ DỤNG CƠ CHẤT RIÊNG K (1/NGÀY) VÀ
HẰNG SỐ BÁN TỐC ĐỘ K
S
(MG/L) 19
BẢNG 4.4 CÁC THÔNG SỐ DÙNG ĐỂ TÍNH HỆ SỐ NĂNG SUẤT SỬ DỤNG CƠ CHẤT CỰC ĐẠI Y
VÀ HỆ SỐ PHÂN HỦY NỘI BÀO K

HÌNH 5.1 CẤU TẠO HẦM BƠM 26
HÌNH 5.1 CẤU TẠO BỂ ĐIỀU HÒA 27
HÌNH 5.1 CẤU TẠO BỂ USBF 28 -vi-

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

BOD
5
Nhu cầu Oxy sinh hóa (5-day Biochemical Oxygen Demand)
COD Nhu cầu Oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)
SS Chất rắn lơ lửng (Suspended Solids)
SN Tổng Nitơ (N-total)
SP Tổng Photpho (P-total)
F/M Tỷ số cơ chất/vi sinh (Food and microorganism ratio)
HRT Thời gian lưu nước (Hydraulic Retension Time)
MLSS Hàm lượng bùn cặn (Mixed Liquor Suspended Solids)
SVI Chỉ số thể tích bùn (Sludge Volume Index)
USBF Lọc dòng ngược bùn sinh học (Upflow Sludge Blanket Filter)
VSV Vi sinh vật
K Tốc độ sử dụng cơ chất riêng
K
s
Hằng số bán tốc độ
K
d
Hệ số tốc độ phân hủy
Y Hệ số hiệu suất sử dụng cơ chất cực đại

USBF sẽ được sử dụng rộng rãi, có thể tiết kiệm vật liệu và năng lượng chi phí cho quá
trình xây dựng, vận hành hệ thống đơn giản.

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu hiệu quả xử lý của bể USBF.
- Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho chợ đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2.
- Góp phần đa dạng hóa các công nghệ xử lý nước thải.

1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Nước thải sinh hoạt của cư dân ở chợ đầu mối Thủ Đức.
- Mô hình bể USBF có qui mô phòng thí nghiệm với thể tích 100 lít, được đặt tại
trạm xử lý nước thải chợ đầu mối Thủ Đức.
- Các thông số nghiên cứu là pH, độ đục, SS, BOD, COD, tổng N, tổng P.

1.4 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
- Hiện tại chợ đã có hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh. Nhưng tương lai thì sẽ mở
thêm chợ B và chợ thủy sản, cho nên hệ thống xử lý hiện tại không đáp ứng được
cho nhu cầu của tương lai và cần phải xây dựng thêm hệ thống xử lý mới.
Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2
Nguyễn Hàn Mộng Du
2
- Hệ thống xử lý hiện tại xử lý 1500 m
3
/ngày đêm và có một khoảng đất trống để
xây dựng hệ thống xử lý cho giai đoạn 2 là 1500 m
3
/ngày đêm. Nhưng theo tính
toán thì lưu lượng nước thải giai đoạn 2 có thể lên tới 2000 m
3
/ngày đêm. Vì vậy

con người, nó là nhân tố quyết đònh chất lượng cuộc sống của chúng ta. Xã hội ngày càng
phát triển đòi hỏi nhu cầu về các mặt hàng này ngày càng cao. Để đáp ứng các yêu cầu
đó, TP Hồ Chí Minh đã hình thành nhiều trung tâm buôn bán lớn nhỏ khác nhau. Tuy
nhiên, khi đi vào hoạt động thì các trung tâm này đã thải vào môi trường nhiều loại chất
thải gây ô nhiễm môi trường, làm mất mỹ quan thành phố , ảnh hưởng đến sức khỏe của
người dân. Vì vậy việc di dời các chợ gây ô nhiễm ra khỏi trung tâm thành phố là một
việc làm cần thiết.
Với vò trí cách cầu Bình Phước 1km, cách cầu và ga Bình Triệu 5km, cách ga sóng
thần 2km, cách sông Sài Gòn 1km. Nằm ngay mặt tiền xa lộ xuyên Á thuận lợi giao thông
với các tỉnh miền Đông, miền Trung lẫn vùng Cao Nguyên, đi vào nội thành thành phố và
các tỉnh miền Tây. Nơi đây còn có tuyến giao thông thủy từ sông Sài Gòn vào sát bến
thuyền ở mạn Tây Bắc, thuận lợi cho ghe tàu lên xuống hàng. Ngoài ra tuyến đường sắt
Bắc Nam cũng góp phần làm tăng khối lượng hàng hóa từ chợ đi đến mọi miền của đất
nước và ngược lại. Thêm vào đó chợ còn nằm trong vành đai công nghiệp trọng điểm phía
Nam với các khu công nghiệp như: khu chế xuất Linh Trung, khu công nghiệp Sóng Thần,
các khu công nghiệp Dó An, VSIP của tỉnh Bình Dương. Tất cả các yếu tố này đã làm cho
nơi đây là điểm thuận lợi cho việc thành lập chợ.
Việc thành lập chợ có ý tưởng từ năm 1996 nhưng đến ngày 17-7-2002 chợ mới bắt
đầu thi công với tổng số vốn lên đến 182,4 tỷ đồng do Công ty Cổ Phần phát triển nhà
Thủ Đức làm chủ đầu tư trên quy mô hơn 20 ha và khánh thành vào ngày 23-10-2003.
Được quy hoạch bao gồm: khu nhà lồng chợ, khu nhà phố chợ cùng với các công trình phụ
trợ và dòch vụ chợ như: khu điều hành, khu xử lý kỹ thuật, khu hành chánh trung tâm, khu
nhà nghỉ, khu nhà kho, kios, bãi đổ hàng hoá, bưu điện, ngân hàng, trạm xăng… Hệ thống
hạ tầng kỹ thuật hiện đại theo mô hình các nước tiên tiến và được đầu tư đồng bộ bao
gồm: Hệ thống cấp nước theo công nghệ Canada, công suất 950 m
3
/ngày, được thiết kế để
Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2
Nguyễn Hàn Mộng Du
4

lồng chợ C với diện tích 1.943 m
2
để đưa vào khai thác kinh doanh các mặt hàng cá thòt và
thuỷ sản các loại. Rút kết từ thực tế của nhà lồng Chợ A, nhà lồng Chợ B được thiết kế
hiện đại hơn và diện tích của các ô vựa đa dạng hơn, phù hợp với nhu cầu sử dụng của
thương nhân đang kinh doanh tại chợ. Kích thước mỗi ô vựa từ 18 đến 25 m
2
. Mỗi ô vựa
được thiết kế phân đònh vò trí bến bãi thuận lợi nhất để giao thương và lên xuống hàng hoá
dễ dàng và nhanh chóng.
Hiện nay Công ty đang phấn đấu xây dựng chợ thành một trung tâm giao dòch nông
sản văn minh, thiết lập một sàn đấu giá nông sản hiện đại, một trung tâm xuất nhập khẩu
hỗ trợ đắc lực cho nhu cầu xuất khẩu của nông dân, góp phần phát triển mạnh hoạt động
thương mại dòch vụ trên đòa bàn quận Thủ Đức và toàn thành phố nói chung.
Nhằm đáp ứng nhu cầu về nhà ở cho bà con thương nhân, công ty dành gần
30.000m
2
cho khu nhà phố. Hiện nay một số thương nhân đã xây dựng xong và đăng ký
đònh cư lâu dài tại chợ. Ngoài ra Công ty còn xây dựng khu nhà nghỉ, khách sạn phục vụ
cho nhu cầu nghỉ ngơi của các tiểu thương phương xa khi đến giao nhận hàng tại chợ.

2.1.2 Nhiệm vụ
Hàng nông sản thực phẩm được đưa từ các tỉnh miền Tây, miền Đông, Cao
Nguyên, các nước lân cận qua hai đường vận chuyển thủy và bộ đưa về chợ và từ đây
Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2
Nguyễn Hàn Mộng Du
5
phân phối các mặt hàng cho tiểu thương khắp các chợ trong thành phố. Hoạt động của chợ
thường diễn ra tấp nập từ 10h tối đến 5h sáng.
2.1.3 Cơ cấu tổ chức và nhân sự

KINH DOANH

TỔ
KỈ
THUẬT

ĐỘI B
ỐC XẾP

PHÒNG NGHIỆP VỤ
TỔNG HP
PHÒNG KẾ TOÁN TÀI
VỤ

TỔ
VỆ
SINH

ĐỘI
BẢO
VỆ
TỔ
KIỂM
TRA
GIÁM
SÁT
TỔ
TRẬT
TỰ ĐÔ
THỊ

COD. Lượng chất vô cơ trong nước thải chiếm khoảng 40 - 42% gồm cát, đất sét, axit,
bazơ vô cơ… Vi sinh vật trong nước thải có nhiều loại như vi khuẩn, vi rút, nấm, rong, tảo,
trứng giun sán…, một số loại vi sinh vật này có khả năng gây bệnh và có thể tạo thành dòch
bệnh.
Hiện tại trạm xử lý nước thải của chợ có công suất là 1.500 m
3
/ngày đêm. Kết quả
phân tích một số chỉ tiêu của nước thải đầu vào ở trạm xử lý nước thải như bảng 2.1
Bảng 2.1 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu của nước thải đầu vào ở
trạm xử lý nước thải của chợ Đầu mối Thủ Đức
Chỉ tiêu Giá trò Đơn vò TCVN 6984 : 2001
pH
7 6 – 8,5
BOD
5

250 mg/l
45
£

COD
400

mg/l

90
£

N
å

để đưa vào khai thác kinh doanh các mặt hàng cá thòt và thuỷ sản các loại. Và dự
tính sẽ xây dựng khu phố chợ với diện tích gần 30.000 m
3
cho những ai muốn đònh cư tại
chợ, đồng thời sẽ xây thêm một số nhà nghỉ, khách sạn cho những tiểu thương ở xa khi
đến chợ giao dòch. Dự tính lượng nước thải trong giai đoạn 2 này khoảng 2.000 m
3
/ngày
Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2
Nguyễn Hàn Mộng Du
7
đêm, trong đó lưu lượng nước thải thủy sản khoảng 500 m
3
/ngày đêm. Ngoài ra, khi các
mặt hàng cá thòt và thủy sản được đưa vào kinh doanh thì nồng độ nước thải khá lớn, ta có
thể lấy kết quả phân tích nước thải đầu vào của chợ thủy sản Chánh Hưng như bảng 2.2
Bảng 2.2 Kết quả phân tích nước thải đầu vào chợ thuỷ sản Chánh Hưng
Chỉ tiêu Giá trò Đơn vò TCVN 6984 : 2001
pH
5,88 6 – 8,5
BOD
5

390 mg/l
45
£

COD
8
19


9,6.10
6
MPN/100ml 5000
(nguồn: phân viện KHKT và bảo hộ lao động)
Tổng hợp số liệu của hai dòng nước này ta có thể ước tính được tính chất chung của
nước thải ở chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2 bằng cách sử dụng công thức:
n
nn
QQQ
CQCQCQ
C
+++
+++
=21
2211
(2.1)
Trong đó: C là nồng độ của dòng tổng hợp
C
1
, C
2
, …, C
n
là nồng độ của dòng thứ 1, thứ 2, …, thứ n
Q
1

60
£

P
å

20,2 mg/l
8
£

SS
283 mg/l
100
£

Coliform
å

7.10
8
MPN/100ml 5000

Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2
Nguyễn Hàn Mộng Du
8
2.2.2 Hệ thống xử lý nước thải của chợ
2.2.2.1 Sơ đồ công nghệ

Nước thải từ các khu vực buôn bán trong chợ theo mạng lưới thoát nước thải chảy
đến trạm xử lý. Tại đây nước thải được tiếp nhận chảy vào bể thu gom qua rổ chắn rác để
loại bỏ sơ bộ các tạp chất có kích thước lớn như bao ni lông, vỏ hộp, các vụn phế phẩm to.
Các cặn bẩn này là nguyên nhân làm tắc nghẽn đường ống, làm hư bơm… Rác tích tụ phía
trước rổ chắn rác sẽ được kéo lên đònh kỳ nhờ hệ thống ròng rọc, sau đó thu gom lại và
được đưa lên thùng rác tập trung của chợ.
Nước thải chảy vào bể thu gom nhằm tập trung lượng nước và ổn đònh dòng chảy.
Trong hầm bơm bố trí 2 bơm nước thải nhúng chìm bơm nước thải lên song chắn rác tự
động. Song chắn rác tự động có nhiệm vụ tiếp tục loại bỏ các cặn bẩn có kích thước nhỏ
mà rổ chắn rác không giữ lại được, tránh gây ảnh hưởng đến các công trình đơn vò phía
sau. Nước thải sau khi qua song chắn rác chảy xuống bể điều hòa.
NƯỚC
THẢI

RỔ CHẮN RÁC
HẦM BƠM
MÁY SÀN RÁC
BỂ ĐIỀU HÒA

BỂ AEROTEN

BỂ LẮNG

BỂ KHỬ TRÙNG

SÔNG

DUNG DỊÏCH
TRUNG HÒA
MÁY THỔI KHÍ

chuyển ngược từ dưới lên trên chảy vào máng thu nước để tràn sang bể khử trùng. Quá
trình phản ứng xảy ra trong ống trung tâm của bể lắng tạo ra các bông cặn có kích thước
lớn nên dễ dàng lắng xuống đáy bể. Đáy bể cấu tạo hình chóp để thu gom các cặn lắng.
Cặn lắng phải được xả ra mỗi ngày vào bể thu bùn bằng cách xả van bùn ở bên cạnh bể
lắng đứng, thời gian xả bùn tùy thuộc vào lượng bùn nhiều hay ít, có thể theo dõi nước xả
cho đến khi không còn đặc hoặc hơi trong là được, thông thường thời gian xả bùn từ 5–10
phút.
Nước thải tiếp tục tự chảy đến bể khử trùng. Tại đây dung dòch Javen được châm
vào nhờ bơm đònh lượng. Javen là chất oxi hóa mạnh sẽ oxi hóa màng tế bào gây bệnh và
giết chúng. Từ bể chứa, nước thải tự chảy đến ngăn thoát nước rồi được xả ra rạch.
Bể khử trùng là công trình xử lý cuối cùng trong hệ thống xử lý nước thải. Sau khi
qua bể khử trùng, nước thải đã đạt tiêu chuẩn thải vào nguồn loại B theo TCVN5945-1995
và có thể xả vào nguồn tiếp nhận.
Phần bùn lắng ở bể thu bùn được đưa tới bể nén bùn. Bể nén bùn có tác dụng làm
giảm độ ẩm và thể tích của bùn, nước sau khi tách bùn quay ngược về bể điều hòa. Bùn
sau khi qua bể nén bùn sẽ được bơm đến máy ép bùn, ở đây bùn được làm khô hơn rồi
được vận chuyển ra bãi thải. Lượng nước từ máy ép bùn được đưa về bể điều hòa.
2.2.2.3 Mặt bằng trạm xử lý nước thải

Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2
Nguyễn Hàn Mộng Du
10
MẶT BẰNG TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI
HẦM BƠM
ĐẤT XÂY
DỰNG GIAI
ĐOẠN 2
BỂ
ĐIỀU HÒA
BỂ

Filter)” được báo cáo tại hội nghò khoa học tháng 12-2005, trường Đại học Khoa Học Tự
Nhiên, Đại Học Quốc Gia TP.HCM và đăng Tuyển tập các kết quả nghiên cứu khoa học
5 năm (2000-2005) khoa môi trường; “Nghiên cứu xử lý nước thải đô thò bằng công nghệ
bùn hoạt tính cải tiến USBF (the Upflow Slugde Blanket Filter)” đề tài nghiên cứu khoa
học cấp bộ (trọng điểm Đại Học Quốc Gia). Kết quả nghiên cứu trong các báo cáo này thì
hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm là khá cao, nước thải sau xử lý có thể đạt tiêu chuẩn loại
A. Hiệu quả xử lý cụ thể của một số chỉ tiêu như sau: SS 96%, COD 97,5%, BOD
5
99,2%,
N 96,6% và P 95,24%.

Hình 2.1 Bể USBF bằng thép không gỉ ở Strathmore, Alberta, Anh

Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2
Nguyễn Hàn Mộng Du
12
CHƯƠNG III– NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Xác đònh hiệu quả xử lý COD theo tải lượng: thay đổi thời gian lưu nước để khảo
sát hiệu quả xử lý nước thải của mô hình.
- Xác đònh lượng bùn hoạt tính tuần hoàn thích hợp: thay đổi lượng bùn hoạt tính
tuần hoàn để xác đònh lượng bùn thích hợp tuần hoàn cho hệ thống.
3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.2.1 Mô hình bể USBF

Hình 3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mô hình USBF
Ghi chú:
T1. Thùng chứa nước thải
T2. Ngăn thiếu khí (Anoxic)

bằng lưu lượng kế Q3 và van V4. Nước thải tiếp tục đi qua ngăn lắng T4 theo nguyên lý
bình thông nhau qua khe hở giữa vách ngăn của ngăn USBF và chảy ngược lên máng thu
nước đặt phía trên ngăn USBF và dẫn nước sau xử lý ra ngoài. Bùn lắng đọng dưới đáy
ngăn lắng sẽ được bơm bùn P2 bơm tuần hoàn lại ngăn thiếu khí T2, một phần sẽ được
thải bỏ qua van xả V3. Lưu lượng bùn tuần hoàn được kiểm soát và điều chỉnh bằng van
V2 và lưu lượng kế Q2. Các thiết bò cần thiết khác bao gồm: 1 máy bơm nước thải đầu
vào, 1 máy bơm bùn và 1 máy thổi khí, 2 lưu lượng kế nước, 1 lưu lượng kế khí, van điều
chỉnh, thanh phân phối khí…
3.2.1.2 Nguyên tắc hoạt động của mô hình
Mô hình được thiết kế nhằm kết hợp các quá trình loại bỏ C, quá trình nitrat
hóa/khử nitrat và loại bỏ dinh dưỡng (N, P). Nước thải trước khi xử lý bằng mô hình được
lấy từ bể điều hòa đã được loại bỏ chất rắn, sau đó được bơm đònh lượng vào ngăn thiếu
khí trộn lẫn với dòng tuần hoàn bùn, ngăn này có vai trò như ngăn chọn lọc thiếu khí
(Anoxic selector) thực hiện hai cơ chế chọn lọc động học (Kinetic selection) và chọn lọc
trao đổi chất (Metabosilism selection) để làm tăng cương hoạt động của vi sinh vật tạo
bông nhằm tăng cường hoạt tính của bông bùn và kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật
hình sợi gây vón bùn và nổi bọt. Quá trình loại bỏ C, khử nitrate và loại bỏ P diễn ra trong
ngăn này. Sau đó nước thải chảy tự động từ ngăn thiếu khí qua ngăn hiếu khí nhờ khe hở
dưới đáy ngăn USBF. Ở đây Oxy được cung cấp nhờ các ống cung cấp khí qua một máy
bơm khí. Nước thải sau ngăn hiếu khí chảy vào ngăn USBF và di chuyển từ dưới lên,
ngược chiều với dòng bùn lắng xuống theo phương thẳng đứng. Đây chính là giai đoạn thể
hiện ưu điểm của hệ thống do kết hợp cả lọc và xử lý sinh học dùng chính khối bùn hoạt
tính. Phần nước trong đã đươc xử lý phía trên chảy tràn vào mương thu khí đầu ra và tự
động chảy ra ngoài. Một phần hỗn hợp nước thải và bùn trong ngăn này được tuần hoàn
trở lại ngăn thiếu khí.
3.2.1.3 Các quá trình diễn ra trong hệ thống
- Quá trình khử C
Đây là một trong các quá trình chính được thiết kế cho mô hình USBF. Quá trình
này đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nước thải vì nó ảnh hưởng đến các quá
trình khác. Các vi sinh vật sử dụng nguồn C từ các chất hữu cơ của nước thải để tổng hợp

Quá trình diễn ra qua hai giai đoạn nối tiếp nhau: giai đoạn nitrit hóa và giai đoạn
nitrat hóa.
+ Giai đoạn nitrit hóa: NH
4
+
sẽ được oxy hóa thành nitrit nhờ vi khuẩn nitrit
hóa (Nitrosomonas và Nitrosospira) theo phương trình phản ứng sau:
NH
4
+
+ 1,5 O
2
è NO
2
-
+ 2 H
+
+ H
2
O
+ Giai đoạn nitrat hóa: NO2- sẽ được chuyển thành NO3- nhờ vi khuẩn nitrat
hóa (Nitrobacteria) theo phương trình phản ứng sau:
NO
2
-
+ 0,5 O
2
è NO
3
-

vi khuẩn ưa P hấp phụ và tích lũy. Các vi khuẩn này hấp phụ P cao hơn mức bình thường
Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2
Nguyễn Hàn Mộng Du
15
vì ngoài việc phục vụ cho việc tổng hợp và duy trì tế bào, vận chuyển năng lượng, chúng
còn tích lũy một lượng dư vào trong tế bào để sử dụng cho giai đoạn hoạt động sau. Trong
ngăn USBF, nhờ quá trình lắng của bùn hoạt tính nên P sẽ được loại bỏ. Ngoài ra, nhờ
dòng bùn hoạt tính tuần hoàn trở lại nên một số vi khuẩn ưa P sẽ được tuần hoàn trở lại
ngăn thiếu khí sẽ tiếp tục phát triển và hấp phụ các P hòa tan có trong ngăn hiếu khí.
- Quá trình lọc sinh học và lắng trong ngăn USBF
Ngăn USBF là một module đóng vai trò cực kỳ quan trọng, ưu điểm chính của mô
hình được thể hiện ở module này. Quá trình lọc dòng ngược với quá trình lắng diễn ra ở
đây. Ngăn USBF có dạng hình trụ chóp ngũ diện úp ngược, đáy là hình chữ nhật hướng
lên, đỉnh hướng xuống, mặt bên là các hình tam giác. Vì vậy việc thu hồi bùn lắng và tuần
hoàn bùn rất thuận lợi và dễ dàng. Từ trên xuống dưới, ngăn USBF có thể chia thành 3
vùng: vùng nước trong trên cùng, vùng tiếp theo là vùng có lớp bùn lơ lững chưa lắng
đóng vai trò như một lớp lọc sinh học và cuối cùng ở đáy là vùng nén của bùn lắng. Dòng
hỗn hợp nước thải và bùn đi vào ngăn USBF từ dưới di chuyển lên trên nên dòng hỗn hợp
nước thải chứa bùn hoạt tính sẽ có vận tốc giảm dần, nghóa là bùn hoạt tính sẽ di chuyển
chậm dần và lơ lững trong vùng bùn lơ lững lâu hơn do các lý do sau:
+ Do hình dạng của ngăn USBF có thể tích tăng dần từ dưới lên tạo nên
gradient vận tốc di chuyển của dòng nước và bùn hoạt tính giảm dần từ dưới đáy
lên trên theo phương thẳng đứng.
+ Do các hạt bùn gắn kết lại với nhau tạo ra các bông bùn, chúng tạo ra một lớp
cản làm giảm vận tốc dòng vào và đóng vai trò như một lớp lọc. Khi các bông
bùn đủ nặng chúng sẽ lắng xuống đáy tạo nên gradient vận tốc di chuyển của
của dòng bùn lắng từ trên xuống ngược với dòng dòch chuyển của nước.
+ Sự tuần hoàn bùn hoạt tính ở đáy ngăn USBF tạo ra một gradient vận tốc
hướng xuống. Điều này thật có ý nghóa vì hiệu suất lọc và tiếp tục xử lý sinh học
sẽ nâng cao hơn so với bể lọc truyền thống.

là các yếu tố cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật. Do đó, quá
trình vận hành phải theo dõi yếu tố này. Ở một số hệ thống xử lý nước thải người
ta thường bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh vật. Tuy nhiên trong
mô hình USBF thì không cần thiết phải thêm vào do thiết kế quá trình đặc biệt đã
đảm bảo các điều kiện dinh dưỡng hỗ trợ lẫn nhau của các công đoạn của vi sinh
vật, mặt khác trong nước thải hầu như đã chứa đủ những chất dinh dưỡng cần thiết.
3.2.2 Chế độ vận hành
3.2.2.1 Vò trí lắp đặt mô hình
Mô hình được lắp đặt và vận hành tại khuôn viên trạm xử lý nước thải chợ Đầu
mối nông sản thực phẩm Thủ Đức nhằm thuận tiện cho việc lấy nước thải và bùn.
Hình 3.1 Mô hình bể USBF tại chợ Đầu mối Thủ Đức
3.2.2.2 Mẫu nước thải
Mẫu nước thải nghiên cứu là nước thải chợ, nước thải này có đặc tính ô nhiễm
chất hữu cơ và dinh dưỡng cao được lấy từ bể điều hòa của trạm xử lý nước thải, chuyển
vào thùng chứa của mô hình, tại đây có hệ thống sục khí để cân bằng nồng độ trong suốt
quá trình thí nghiệm.
Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2
Nguyễn Hàn Mộng Du
17
3.2.2.3 Bùn hoạt tính
Được lấy tại bể lắng 2 của trạm xử lý, cung cấp dinh dưỡng, Oxy, nước thải trong
bể riêng để tạo hoạt tính bùn, duy trì nồng độ bùn X = 10.000 – 15.000 mg/l và SVI = 80 –
120. Kiểm tra các thông số trên trước khi pha vào mô hình.
3.2.2.4 Xác đònh các thông số động học các quá trình khử các chất dinh dưỡng trong
vùng thiếu khí, hiếu khí và lắng
- Bước 1: Vì mô hình được đặt tại vò trí lấy mẫu nước và mẫu bùn nên không cần
nhiều thời gian để chạy giai đoạn thích nghi. Giai đoạn này ta lấy nước thải chạy
với thời gian lưu nước (HRT) khoảng 4h (bơm nước với lưu lượng bơm Q =
13,825L/h) , nồng độ bùn trong ngăn hiếu khí (X) khoảng 3500. Tính toán lượng
bùn cần tuần hoàn theo lý thuyết là Q

7
, chuẩn độ
BOD
5

Winkler cải tiến Ủ ở 20
0
C, 5 ngày, đònh phân
Tổng N
Kjeldahl H
2
SO
4
, chuẩn độ
Tông P
So màu Máy Spectrophotometer Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2
Nguyễn Hàn Mộng Du
18
CHƯƠNG IV – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI BAN ĐẦU
Kết quả phân tích nước thải lấy tại bể điều hòa của trạm xử lý nước thải chợ Đầu
mối Thủ Đức như bảng 4.1
Bảng 4.1 Tính chất nước thải đầu vào mô hình
Lần phân tích

pH Độ dục COD BOD5


52,5

392,32 Lần 4

7,2

84

355,2 Lần 5

7,15

65,7

436

320


Lần 8

6,72450

510

Lần 9

7,54

95,2

290 Lần 10
327

5
/COD
khoảng 0,64, BOD
5
:N:P khoảng 30:3:1. Nước thải có nồng độ như vậy rất phù hợp với quá
trình xử lý sinh học kết hợp cũng như rất phù hợp với mô hình bể USBF.

4.2 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC
Sử dụng hai phương trình sau để tìm các thông số động học (K, K
s
, Y và K
d
) từ các
số liệu thu thập được:
KSK
K
SS
X
U
s
11
.
1
0
+=
-
=
q
(4.1)
d

1

1/q
c
U Y - K
dNghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2
Nguyễn Hàn Mộng Du
19
Đồ thò xác đònh K và K
s
y = 129,62x + 0,5751
R
2
= 0,7288
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025
x
y
4.2.1 Xác đònh tốc độ sử dụng cơ chất riêng K (1/ngày) và hằng số bán tốc độ Ks

2,6866

0,0185

3500

0,269

310,25

42,00

268,25

3,5074

0,0238

3500

0,230

333,47

75,80

257,67

3,1298


3500

0,134

291,04

85,32

205,72

2,2868

0,0117

3500

0,115

377,74

94,56

283,18

1,4239

0,0106

3500


277,95

168,40

109,55

1,8404

0,0059

3
500

0,045

312,80

185,40

127,40

1,2309

0,0054

3500

0,038

382,50
Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2
Nguyễn Hàn Mộng Du
20
Đồ thò xác đònh Y và K
d
y = 1,8925x - 0,0702
R
2
= 0,6793
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4
x
y
4.2.2 Xác đònh hệ số năng suất sử dụng cơ chất cực đại Y và hệ số phân hủy nội bào
K
d

Các thông số động học để xác đònh tốc độ sử dụng cơ chất cực đại Y (mgVSV/mg)
và hệ số phân hủy nội bào K
d
(1/ngày) được trình bày ở bảng 4.4 và hình 4.2
Bảng 4.4 Các thông số dùng để tính hệ số năng suất sử dụng cơ
chất cực đại Y và hệ số phân hủy nội bào K


310,25

42,00

268,25

0,1020

0,2851

3500

0,230

7,8

333,47

75,80

257,67

0,1282

0,3195

3500

0,192


0,134

7,8

291,04

85,32

205,72

0,1282

0,4373

3500

0,115

5,4

377,74

94,56

283,18

0,1852

0,7023


0,5357

35
00

0,058

3,6

277,95

168,40

109,55

0,2778

0,5434

3500

0,045

2,8

312,80

185,40


c
y
q
1
=
;
X
SS
x
q
-
=
0

Hình 4.2 Đồ thò xác đònh Y và K
d
Từ hai đồ thò của hình 4.1 và 4.2 ta có thể xác đònh kết quả các thông số động học
như sau: K = 1,47; K
s
= 74,545; Y = 1,89; K
d
= 0,07. Ý nghóa của các thông số động học
này như sau:
Nghiên cứu bể USBF để xử lý nước thải chợ Đầu mối Thủ Đức giai đoạn 2
Nguyễn Hàn Mộng Du
21
Tốc độ sử dụng cơ chất riêng K = 1,47 ngày
-1
nghóa là 1g bùn hoạt tính sẽ tiêu thụ
hết 1,47g COD trong một ngày. Tốc độ này khá lớn chứng tỏ khả năng sử dụng các chất

cách đáng kể. Tuy nhiên, khi hàm lượng bùn quá nhiều thì số lượng VSV quá cao, trong
nước thải không đủ nguyên liệu và Oxy cho quá trình phát triển của VSV, chúng sẽ cạnh
tranh về dinh dưỡng và năng lượng, nhu cầu về Oxy trong ngăn hiếu khí sẽ tăng lên đáng
kể. Các VSV dần dần chuyển qua giai đoạn hô hấp nội bào, làm giảm hoạt tính và số
lượng VSV và hệ quả là làm giảm hiệu quả khử COD.
Bảng 4.5 Hiệu quả xử lý COD theo nồng độ bùn X (mg/L)
X (mg/L) S
o
(mg/L) S (mg/L) H (%)
1000

450,00

179,52

60,1

15
00

290,00

82,00

71,7

2000

444,40



355,20

57,60

83,8

5000

342,40

68,26

80,1