Giáo trình kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
CHƯƠNG 6. XỬ LÝ CÁC VẤN ĐỀ Ô NHIỄM
PHÁT SINH TỪ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
6.1 CÁC NGUỒN Ô NHIỄM TỪ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Trong hệ thống xử lý nước thải thường phát sinh các vấn đề ô nhiễm sau:
Chất thải rắn
Trong xử lý nước thải, chất thải rắn phát sinh từ quá trình sàng lọc tại song chắn
rác, cặn lắng hay váng nổi trong bể điều hòa, bùn lắng từ bể lắng đợt 1, bùn lắng từ quá
trình kết tủa, keo tụ tạo bông, bùn lắng từ quá trình lắng bậc 2,
Không khí
Nguồn phát sinh khí thải gây ô nhiễm không khí từ hệ thống xử lý nước thải
thường bao gồm các vấn đề sau: ô nhiễm mùi từ sự lên men của chất hữu cơ trong bể
điều hòa, từ khu vực lưu giữ bùn, từ bể nén bùn,…và trong một số trường hợp đặc biệt là
sự bay hơi của chất vô cơ và hữu cơ trong quá trình thổi khí. Ngoài ra còn một hóa chất
bay hơi từ hệ thống bồn lưu giữ hóa chất dành cho xử lý (khí Cl
2
, HCl, H
2
S,…).
Tùy theo đặc tính của mỗi loại mà có biện pháp xử lý hay giảm thiểu riêng. Phần
dưới đây trình bày sơ lược một số biện pháp xử lý và giảm thiểu các nguồn ô nhiễm trong
hệ thống xử lý nước thải.
6.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
6.2.1 Tổng quan về công nghệ xử lý bùn
Sơ đồ miêu tả đầu vào và các nguồn ra của một hệ thống xử lý nước như sau:
Một trong những nhiệm vụ của quá trình xử lý nước thải là chuyển các chất ô
nhiễm từ dạng hòa tan sang dạng rắn và tách các chất rắn ra khỏi pha lỏng. Các chất rắn
sau khi khử nước (làm đậm đặc) được gọi chung là bùn, chứa nhiều thành phần khác
nhau và phải được thải bỏ hợp lý. Bùn sinh ra từ hệ thống xử lý nước thải thường ở dạng
lỏng có chứa từ 0.25 – 12% chất rắn tính theo khối lượng tùy thuộc vào công nghệ xử lý
nước thải được áp dụng. Trong những thành phần cần xử lý, bùn chiếm thể tích lớn nhất

Acid hữu cơ mg/L 1100 – 1700
Năng lượng Kj/Kg 18560 – 23200
Số liệu về đặc tính bùn phát sinh trong các hệ thống thông thường và hệ thống có
thông khí kéo dài được trình bày trong bảng 6.2.
Bảng 6.2 Đặc tính bùn sinh ra trong hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí thông thường và
thông khí kéo dài
Hệ thống Tỷ trọng Chất rắn khô
(mg/L)
Hàm lượng chất
rắn (% chất khô)
Chất rắn Bùn
Thông thường 1.25 1.005 72 – 96 0.5 – 1.5
Thông khí kéo dài 1.30 1.015 84 – 120 0.8 – 2.5
6.2.2 Sơ đồ dây chuyền xử lý bùn tổng quát
Trong thực tế, quy trình công nghệ xử lý bùn thường chia làm dạng chính tùy theo
phương pháp xử lý sinh học có được áp dụng trong hệ thống không. Quy trình công nghệ
xử lý bùn có sử dụng phương pháp sinh học được trình bày tóm tắt trong hình 6.1.

ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
156
Giáo trình kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Hình 6.1 Các quy trình công nghệ xử lý bùn hoạt tính.
6.2.3 Tính toán thiết kế bể nén bùn
6.2.3.1 Bể nén bùn trọng lực
Nén bùn trọng lực (Gravity thickening) được thiết kế
tương tự như bể lắng cổ điển, thường sử dụng dạng bể
hình tròn. Bùn lỏng được đưa vào ống lắng trung tâm
(center feed well). Bùn sẽ lắng, nén lại ở đáy bể và được
tháo ra định kỳ. Phần nước tách ra trên bề mặt được đưa
trở lại bể lắng đợt 1. Bùn từ bể nén bùn được bơm đến

bể nén hoặc hệ
thống XLNT
Phân hủy kị khí Bể lọc cát
Bùn khôBùn hỗn hợp
Váng nổi về hệ
thống XLNT or
xử lý riêng
Phân hủy kị khí Bể trộn hóa chất HT Ly tâm
Bùn đã
tách nước
Bùn hỗn hợp
Bùn sinh học
và bùn từ
quá trình xử
lý sơ bộ
Váng nổi về hệ
thống XLNT or
hệ thống phân
tách
Phần ly tâm dẫn
về hệ thống
XLNT hoặc xử
lý riêng
Giáo trình kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Bảng 6.3 Tải trọng chất rắn trong bể nén bùn trọng lực
Hệ thống
Nồng độ bùn (%)
Tải trọng (kg/m
2
.ngđ)

Thu gom bùn đáy
Tuần hoàn cặn lơ lửng
Đầu vào
Cặn lơ lửng
đầu ra
Giáo trình kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Thông thường 50 < 225
Cải tiến 60 < 250
6.2.3.3 Tính toán thiết kế bể phân hủy kị khí
Việc thiết kế hệ thống phân hủy bùn kị khí dựa
trên các thông số chính sau đây: (1) thời gian
lưu bùn, (2) tải trọng thể tích và (3) độ giảm
thể tích bùn theo thời gian.
Thời gian lưu bùn
Sản phẩm của quá trình phân hủy kị khí bùn
thải là khí CH
4
và CO
2
. Lượng khí CH
4
sinh ra có thể được ước tính theo công thức sau:
( )
[ ]
x
PQSSkV .42,1
0
−−=
+ V: thể tích CH
4

QSSY
P
θ
.1
.
0
+
−
=
+ Y: hệ số thu hoạch (kg/kg);
+ k
d
: hệ số phân hủy nội bào (ngày
-1
);
+ Ө
c
: thời gian lưu bùn (ngày).
Thông số thiết kế cho thời gian lưu bùn trong thiết bị phân hủy kị khí tải trọng cao, có
khuấy trộn hoàn toàn được trình bày trong bảng 6.5.
Bảng 6.5 Thời gian lưu bùn trong thiết bị phân hủy kị khí tải trọng cao, có khuấy trộn
hoàn toàn
Nhiệt độ
(
o
C)
Thời gian lưu bùn (ngđ)
Tối thiểu Đề xuất
18 11 28
24 8 20

3
.ngđ)
10 ngày 15 ngày 20 ngày
4 3.0 2.1 1.6
6 4.5 3.0 2.2
8 6.1 4.0 3.0
10 7.7 5.1 3.8
Độ giảm thể tích
Nếu phần nước bề mặt được tách riêng và dẫn trở lại các công trình xử lý nước
thải, thể tích của bùn còn lại sẽ giảm tương ứng và có thể ước tính như sau:
( )
( )
τ






−−=
dff
VVVV
3
2
+ V: thể tích phân hủy (m
3
);
+ V
f
: thể tích bùn ban đầu (m

cặn bề mặt và giảm diện tích cần thiết.
6.2.3.4 Tính toán thiết kế hệ thống phân hủy hiếu khí
Phân hủy bùn hiếu khí được sử dụng để xử lý bùn từ các công trình xử lý sinh học
hiếu khí có công suất nhỏ hơn 0.2 m
3
/s. So với quá trình phân hủy bùn kị khí, quá trình
phân hủy hiếu khí có những ưu điểm sau:
− Mức độ phân hủy chất rắn bay hơi trong hệ thống phân hủy hiếu khí tương đương
với phân hủy kị khí;
− Nồng độ BOD trong nước bề mặt thấp hơn;
− Quá trình phân hủy ít hay không gây mùi hôi, tạo ra sản phẩm ổn định và dạng
mùn;
− Thu hồi được nguyên liệu có giá trị để sản xuất phân bón từ bùn;
− Vận hành đơn giản;
− Chi phí đầu tư thấp hơn.
Những nhược điểm chính của quá trình phân hủy hiếu khí bao gồm:
− Chi phí vận hành cao hơn do phải duy trì hệ thống cấp oxy;
− Bùn sau xử lý khó tách nước bằng phương pháp cơ học;
− Quá trình bị ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt độ, vị trí và vật liệu chế tạo bể;
− Không thể thu hồi được khí CH
4
.
Hai quá trình thường được áp dụng gồm: (1) phân hủy hiếu khí cổ điển và (2) phân
hủy hiếu khí với lượng oxy tinh khiết cao. Các thông số thiết kế thiết bị phân hủy bùn
hiếu khí được trình bày trong bảng 6.7.
Bảng 6.7 Thông số thiết kế thiết bị phân hủy bùn hiếu khí
Thông số Đơn vị Khoảng dao động

ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
161

Bùn sau ly tâm có hàm lượng ẩm thấp. Chi
phí đầu tư thấp. Nhược điểm của thiết bị ly
tâm là phải tách cát và nghiền hỗn hợp nhập
liệu trước khi ly tâm, yêu cầu công nhân vận
hành kỹ thuật cao và nước sau khi ly tâm có
hàm lượng cặn lơ lửng cao.
Thiết bị lọc băng tải. Ưu điểm của thiết bị
lọc băng tải là ít tốn năng lượng, chi phí
đầu tư và vận hành thấp, dễ bảo trì và vận
hành. Bùn sau khi lọc có hàm lượng ẩm
thấp. Nhược điểm của thiết bị này là bị hạn
chế bởi trở lực thủy lực, cần phải nghiền
hỗn hợp nhập liệu, rất nhạy đối với đặc
tính bùn đưa vào thiết bị, thời gian sử dụng
vật liệu ngắn, không nên vận hành tự động.
Thiết bị lọc băng tải là thiết bị tách nước của bùn, sử dụng áp lực cơ học để xử lý bùn đã
qua xử lý sơ bộ bằng hóa chất. Hỗn hợp bùn lỏng được ép giữa hai lớp băng tải chạy qua
các trục ép có đường kính giảm dần. Thiết bị gồm có ba vùng:
− Vùng nén trọng lực, tại đây, nước thấm qua lỗ rỗng của băng tải nhờ trọng lực;

ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
162
Giáo trình kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
− Vùng nén ép, tại đây, chất rắn được loại bỏ phần lớn nước tự do trước khi qua
vùng nén áp lực cao;
− Vùng nén áp lực cao, dưới tác dụng cảu áp lực sử dụng, hầu hết nước được tách
khỏi bùn.
Thông thường, bùn đưa vào thiết bị ép băng tải có hàm lượng chất rắn dao động trong
khoảng 1 – 4% và sau khí ép thành bánh, hàm lượng chất rắn có thể đạt 12 – 35%. Hiệu
quả tách nước phụ thuộc vào bản chất của bùn xử lý.

Lọc chân không (có thêm hóa chất) 500 – 5000 1000 – 5000
Lọc băng tải (có thêm hóa chất) 50 – 500 200 – 2000
Ly tâm (có thêm hóa chất) 1000 – 10000 2000 – 10000
Phân hủy kị khí (tốc độ cao) 2000 – 5000 1000 – 10000
Phân hủy hiếu khí 200 – 5000 1000 – 10000
Xử lý bằng nhiệt 3000 – 15000 1000 – 5000
6.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM THIỂU VÀ XỬ LÝ MÙI PHÁT SINH TỪ HỆ THỐNG
XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Tùy theo nguồn phát sinh mà có biện pháp giảm thiểu khác nhau. Nhìn chung để giảm thiểu tối
đa tác động của mùi từ hệ thống xử lý nước thải tránh ảnh hưởng đến môi trường xung quanh thì
việc quy hoạch lựa chọn vị trí đặt hệ thống xử lý nước thải chiếm một vai trò quan trọng. Vị trí
đặt hệ thống xử lý nên chọn ở cuối gió và có khoảng cách ly đối với các khu vực sản xuất, văn
phòng và khu dân cư liền kề. Khoảng cách ly cần thiết có thể tham khảo trong tiêu chuẩn ngành
hoặc quy phạm xây dựng. Đối với mỗi nguồn phát sinh riêng biệt có thể áp dụng một số giải
pháp sau:
Đối với mùi phát sinh từ bể điều hòa: việc sục khí liên tục hay rút ngắn thời gian lưu của nước
trong bể điều hòa có thể giảm tối đa lượng mùi phát sinh. Ngoài các biện pháp trên có thể làm
kín bể để tránh phát tán mùi.
Đối với khí thải từ hệ thống xử lý bùn: có thể thực hiện việc thông gió cục bộ để phát tán mùi
đối với hệ thống nhỏ. Trong trường hợp công suất lớn, có thể lắp đặt hệ thống thu khí và dẫn qua
bể xử lý khí bằng phương pháp lọc sinh học để xử lý lượng mùi trên.
Đối với khí thải phát sinh từ khu vực pha chế - lưu giữ hóa chất: có thể giảm thiểu bằng cách
sử dụng các thiết bị kín, hay lắp đặt hệ thống thu gom và phát tán, hay điều chỉnh pH của dung
dịch cho phù hợp để tránh bay hơi,…
Tài liệu tham khảo
Trần Thị Mỹ Diệu; 2005. Xử lý nước thải; Đại học Văn Lang;
Metcalf & Eddy; 2003. Wastewater Engineering – Treatment and Reuse, Fourth Edition,
McGraw Hill, 2003;
W.Wesley Eckenfelder Jr. 2000. Industrial water pollution control, third edition, Mcgraw Hill,
2000;