TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

ĐỀ CƯƠNG
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ UV – FENTON
NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC RỈ
RÁC TẠI BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN
NAM BÌNH DƯƠNG
GVHD: TS. Lê Quốc Tuấn
Thực hiện: Nhóm DH11MT
1. Trần Thị Hồng Phụng 11127170
2. Trần Thị Thủy 11127217
3. Trần Thị Kim Thoa 11127211
4. Trần Hoàng Ngọc 11127021
5. Nguyễn Thanh Tân 11127313
6. Nguyễn Thị Ngọc Mỹ 11127137
7. Nguyễn Thị Hằng 11127292
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2013
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
MỤC LỤC
DH11MT Page 2
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
DH11MT Page 3
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 4
I. Đặt vấn đề 4
II. Tính cấp thiết của đề tài 4
III. Mục đích, yêu cầu 5
IV. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5
V. Ý nghĩa của đề tài 5
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC TÀI LIỆU LIÊN QUAN 5

Bình Dương là một tỉnh có tốc độ phát triển kinh tế nhanh, kéo theo đó là nhu cầu cấp
bách cho việc xử lý rác thải tại địa phương. Khu liên liệp xử lý chất thải rắn Nam Bình
Dương được xây dựng nhằm giải quyết vấn đề này và đồng thời, hỗ trợ xử lý một lượng rác
cho thành phố Hồ Chí Minh. Bãi chôn lấp (BCL) rác tại khu liên hiệp đảm bảo yêu cầu BCL
hợp vệ sinh, có hệ thống xử lý nước rỉ rác với công suất 480m
3
/ngày đêm đã giải quyết được
lượng nước rỉ rác tại (NRR) các hồ chứa có chống thấm. Chất lượng nước sau khi xử lý đạt
loại A theo quy chuẩn QCVN 25:2009/BTNMT.
II. Tính cấp thiết của đề tài.
Với tình hình hiện nay, mỗi ngày BCL chôn lấp một lượng rác khổng lồ, do đó, BCL rác
dễ trở thành nơi ô nhiễm nghiêm trọng do lượng NRR khổng lồ có hàm lượng ô nhiễm cao.
Việc xử lý NRR ngày càng gặp nhiều khó khăn, bất cập, chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố
như nồng độ NRR, mức độ pha trộn giữa nước mưa với nước rác, hệ số thấm, lớp phủ bề
mặt và hệ thống thu gom, điều hòa NRR. Vấn đề đặt ra ở đây là phải tìm ra công nghệ thích
hợp để có thể xử lý hiệu quả lượng NRR, cải tạo lại các hệ thống xử lý NRR hiện hữu. Yêu
cầu cần phải có sự phối hợp đồng bộ nhiều phương pháp hóa lý – hóa học – sinh học để xử
lý hiệu quả. Trong các phương pháp hóa học, phương pháp oxy hóa bậc cao đem lại hiệu quả
cao và chi phí chấp nhận được, lại dễ dàng thực hiện. Do đó, đề tài “Nghiên cứu công nghệ
UV – Fenton nhằm năng cao hiệu quả xử lý nước rỉ rác tại bãi chôn lấp chất thải rắn
Nam Bình Dương” được hình thành với mong muốn đưa ra một phương pháp xử lý hiệu
quả cao, dễ dàng thực hiện và chi phí không quá lớn.
DH11MT Page 4
Hình 1 Nước rỉ rác
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
III. Mục đích, yêu cầu.
Nghiên cứu nâng cao hiệu quả xử lý NRR tại BCL chất thải rắn Nam Bình Dương bằng
phương pháp oxy hóa bậc cao dùng công nghệ UV – Fenton.
IV. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
NRR của BCL chất thải rắn Nam Bình Dương thuộc khu liên hiệp xử lý BCL Nam Bình

lấp: loại chất thải, thành phần
chất thải và tỉ trọng chất thải.
- Quy trình vận hành BCL: quá
trình xử lý sơ bộ và chiều sâu
chôn lấp.
- Thời gian vận hành BCL.
- Điều kiện khí hậu: độ ẩm và
nhiệt độ không khí.
- Điều kiện quản lý chất thải.
DH11MT Page 6
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Hình 3 Nước rỉ rác từ bãi chôn lấp
Các yếu tố trên ảnh hưởng rất nhiều đến đặc tính NRR, đặc biệt là thời gian vận hành
BCL, yếu tố này sẽ quyết định được tính chất NRR như NRR cũ hay mới, sự tích lũy các
chất hữu cơ khó hoặc không có khả năng phân hủy sinh học nhiều hay ít, hợp chất chứa
nitơ sẽ thay đổi cấu trúc. Thành phần đặc trưng của NRR ở một số nước trên thế giới
được trình bày cụ thể trong Bảng 1.1 và Bảng 1.2.
Bảng 1.1. Thành phần nước rỉ rác tại một số quốc gia trên trế giới
Thành Phần Đơn Vị
Colombia(ii) Canada(ii) Đức (iv)
Pereira (5 năm vận
hành)
Clover Bar (Vận
hành từ năm
1975)
BCL CTR đô
thị
pH - 7.2 – 8.3 8.3 -
COD mgO
2

(iii): F. Wang et al., 2004
(iv) : KRUSE, 1994
Bảng 1.2. Thành phần nước rỉ rác tại một số quốc gia ở Châu Á
Thành Phần Đơn Vị
Thái Lan Hàn Quốc
BCL pathumthani
Sukdowop
NRR 1 năm
Sukdowop NRR
12 năm
pH - 7.8 – 8.7 5.8 8.2
Độ dẫn điện µS/cm 19400– 23900
COD mgO
2
/L 4119– 4480 12500 2000
BOD
5
mgO
2
/L 750 – 850 7000 500
SS mg/L 141 – 410 400 20
IS mg/L 10588-14373 - -
N-NH
3
mg/L 1764– 2128 200 1800
N-Org mg/L 300 – 600 - -
Phospho tổng mg/L 25 – 34 - -
Cl
-
mg/L 3200– 3700 4500 4500

5
/COD lớn hơn 0.4 chứng tỏ các chất hữu cơ trong NRR có khả
năng phân hủy sinh học, còn đối với các BCL cũ tỷ lệ này thường rất thấp nằm trong khoảng
0.05 – 0.2; tỷ lệ thấp như vậy do NRR cũ chứa các hợp chất lignin, axít humic và axít fulvic
là những chất khó phân hủy sinh học.
Hình 4 Nhà máy xử lý nước rỉ rác tại Hàn Quốc
1.I.2 Thành phần nước rỉ rác Việt Nam
Hiện nay, thành phố Hồ Chí Minh có 2 BCL chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh đang
hoạt động là BCL Đa Phước và Phước Hiệp. Mặc dù các BCL đều có thiết kế hệ thống xử lý
NRR nhưng công suất của các hệ thống này hầu như không xử lý hết lượng NRR phát sinh
ra hằng ngày tại BCL, do đó phần lớn các hồ chứa NRR ở các BCL hiện nay đều trong tình
trạng đầy ứ và việc tiếp nhận NRR thêm nữa là điều rất khó khăn. Thậm chí còn có trường
hợp phải sử dụng xe bồn để chở NRR sang nơi khác xử lý hoặc có nơi phải xây dựng thêm
hồ chứa để giải quyết một cách tạm thời tình trạng ứ đọng NRR. Ngoài ra, việc vận hành
BCL chưa đúng với thiết kế, hoạt động quá tải của BCL, và các sự cố xảy ra trong quá trình
vận hành (trượt đất, hệ thống ống thu nước rỉ rác bị nghẹt, …) còn khiến cho thành phần
DH11MT Page 9
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
NRR thay đổi rất lớn gây ảnh hưởng mạnh đến hiệu quả xử lý NRR.
NRR phát sinh từ hoạt động của BCL là một trong những nguồn gây ô nhiễm lớn nhất
đến môi trường. Nó bốc mùi hôi nặng nề lan tỏa nhiều kilomet, NRR có thể ngấm xuyên qua
mặt đất làm ô nhiễm nguồn nước ngầm và dễ dàng gây ô nhiễm nguồn nước mặt vì nồng độ
các chất ô nhiễm có trong đó rất cao và lưu lượng đáng kể. Cũng như nhiều loại nước thải
khác, thành phần (pH, độ kiềm, COD, BOD, NH
3
, SO
4
, ) và tính chất (khả năng phân hủy
sinh học hiếu khí, kị khí, ) của NRR phát sinh từ các BCL là một trong những thông số
quan trọng dùng để xác định công nghệ xử lý, tính toán thiết kế các công trình đơn vị, lựa

5.6 –
6.5
7.3 –
8.3
6.0 – 7.5 8.0 – 8.2
TDS mg/L
7300 –
12200
9800
–
16100
18260 –
20700
6500 –
8470
10950 –
15800
9100 –
11100
Độ cứng
tổng
mgCaCO
3
/
L
5833 –
9667
590 5733 –
8100
- 1533 –

- - - - -
COD mgO
2
/L
39614 –
59750
2950
–
7000
24000 –
57300
1510 –
4520
38533 –
65333
916 –
1702
BOD mgO
2
/L
30000 –
48000
1010
–
1430
18000 –
48500
240 –
2.120
33570 –

202 – 319 -
SO
4
mg/L
1600 –
2340
- 2300 –
2560
- - 30 – 45
Humic mg/L
- 297 –
359
250 –
350
767 –
1150
- 275 – 375
Lignin mg/L
- 52 –
86
- 74.7 - 36.2 –
52.6
Dầu Khoáng mg/L - - - - - 10 – 16.5
H
2
S mg/L
106 - 4.0 - - -
Phenol mg/L
- - - - - 0.32 –
0.60

Zn mg/L
93.0 –
202.1
KPH 0.25 - - 0.3 – 0.48
Cr Tổng mg/L
0.04 –
0.05
KPH KPH - KPH 0 – 0.05
Cu mg/L
3.50 -
4.00
0.22 0.25 - 0.85 –
3.00
0.1 – 0.14
Pb mg/L
0.32 –
1.90
0.076 0.258 - 14 – 21 0.006 –
0.05
Cd mg/L
0.02
-0.10
KPH 0.008 - 0 – 0.03 0.002 –
0.008
Mn mg/L
14.50 -
32.17
0.204 33.75 - 4.22 –
11.33
0.66 –

NH
4
+
tăng lên đáng kể và giá trị pH tăng.
Kết quả phân tích cũng cho thấy sự khác biệt giữa thành phần NRR tại hai BCL Đa
Phước và Phước Hiệp, sau hơn 5 năm vận hành BCL Đa Phước nồng độ COD trong NRR
vẫn còn khá cao, trung bình dao động trong khoảng 20000 – 25000mgO
2
/L, tỉ lệ BOD
5
/COD
dao động trong khoảng 0.45 – 0.50; với nồng độ NH
3
cao nhất lên đến > 2000mg/l, giá trị
pH lớn hơn 7.3. Trong khi đó BCL Phước Hiệp hoàn toàn khác biệt, chỉ sau gần một năm
vận hành nồng độ COD giảm còn rất thấp trung bình dao động trong khoảng 2000 – 3000
mgO
2
/L, cao nhất đạt đến 6000 mgO
2
/L, tỉ lệ BOD
5
/COD thấp dao động trong khoảng 0.15 –
0.30, nồng độ NH
3
tăng lên trên 1000mg/L theo thời gian vận hành và giá trị pH lớn 8.0.
Giải thích sự khác biệt số liệu giữa hai BCL là do qui trình vận hành của mỗi BCL và hệ
thống thu gom NRR ở BCL Phước Hiệp và BCL Đa Phước cũng khác nhau nên dẫn đến
thành phần các chất ô nhiễm trong NRR ở 2 BCL cũng khác nhau.
Nhìn chung thành phần BCL mới của BCL ở Việt Nam cũng tương tự như trên thế giới,

12 đến tháng 5)
1 pH - 7.9 – 8.08 7.9 – 8.19
2 TDS g/l 8.00 – 9.24 12.1 – 14.5
3 COD mgO
2
/L 5105 – 31950 6621 – 59750
4 BOD
5
mgO
2
/L 3340 – 25120 5150 – 48000
5 N-NH
3
mg/L 2189 – 2520 2058 – 2660
6 Phospho tổng mg/L 17 – 25 31 – 37
Kết quả trên cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm vào mùa mưa và mùa nắng không
khác nhau nhiều vì trong quy trình vận hành BCL thì sau khi qua cầu cân, rác sẽ được đổ
tại sàn trung chuyển, công trường sẽ điều tiết và vận chuyển rác vào ô chôn rác đã được
lót đáy bằng tấm nhựa HDPE. Tại các ô chôn lấp, rác sẽ được san phẳng bằng xe ủi và
được đầm nén kỹ. Khi chiều dày lớp rác đạt đến chiều cao 2.2m thì sẽ phủ lớp đất lên
trên bề mặt rác, cuối cùng là phủ một lớp nhựa PE để hạn chế mùi hôi và tránh nước mưa
xâm nhập vào. Vì vậy mà thành phần nước rỉ rác của BCL Nam Bình Dương giữa mùa
mưa và mùa nắng tại thời điểm lấy mẫu không khác nhau nhiều.
DH11MT Page 14
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
II. Các phương pháp xử lý nước rỉ rác.
1.II.1 Phương pháp xử lý cơ học chất thải rắn
Các công trình xử lý cơ học được áp dụng rộng rãi là: song/ lưới chắn rác, thiết bị
nghiền rác, bể điều hoà, khuấy trộn, bể lắng, bể tuyển nổi. Mỗi công trình được áp dụng
đối với từng nhiệm vụ cụ thể.

2
(kị
khí). Qúa trình xử lý sinh học có thể được thực hiện trong 2 điều kiện hiếu khí hoặc kị
khí.
DH11MT Page 15
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
- Ưu điểm:
+ Hiệu quả cao, ổn định về tính sinh học
+ Nguồn nguyên liệu dễ kiếm, hầu như là có sẵn trong tự nhiên
+ Thân thiện với môi trường
+ Chi phí xử lý thấp
+ Ít tốn điện năng và hoá chất
+ Thường không gây ra chất ô nhiễm thứ cấp
- Nhược điểm:
+ Thời gian xử lý lâu và phải hoạt động liên tục,chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ,
ánh sáng, pH, DO, hàm lượng các chất dinh dưỡng, các chất độc hại khác.
+ Chịu ảnh hưởng nhiều của điều kiện thời tiết, do đó việc vận hành và quản
lý khó, hầu như chỉ sử dụng ở giai đoạn xử lý bậc 2, 3.
+ Hiệu quả xử lý không cao khi trong nước thải chứa nhiều thành phần khác
nhau.
+ Hạn chế khi thành phần nước đầu vào biến động trong một dải rộng.
+ Yêu cầu diện tích khá lớn để xây dựng các công trình
+ Phương pháp này hạn chế đối với nước thải có độc
1.II.4 Phương pháp xử lý hoá học
Phương pháp hoá học sử dụng các phản ứng hoá học để xử lý nước thải. Các công
trình xử lý hoá học thường kết hợp với các công trình xử lý lý học. Các công trình
thường được áp dụng là: trung hòa, khử trùng, oxi hóa bậc cao.
- Ưu điểm:
+ Các hoá chất dễ kiếm
+ Dễ sử dụng và quản lý

xử lý đạt tiêu chuẩn xả vào nguồn tiếp nhận.
Bảng 1.5 Nồng độ nước rỉ rác trước và sau xử lý và giới hạn cho phép xả vào nguồn tiếp
nhận theo tiêu chuẩn của Đức đối với nước rỉ rác
Thôn
g số
Đơn vị
Đầu
vào
Sau khử
Nitrat
Sau oxy
hóa
Sau xử lý sinh
học
Nồng độ giới
hạn
COD mg/L 2600 900 130 70 200
NH
4
mg/L 1100 0.3 - - 70
(Nguồn: ATV 7.2.26, Anonymus 1996)
DH11MT Page 17
Nguồn tiếp nhận
Khử nitrat
Lắng
Lọc
Oxy hóa với Ozone
Bể tiếp xúc sinh học
Nitrat hóa
Nước rỉ rác

lửng.
Quá trình hóa lý là bước thứ hai được thực hiện tiếp theo sau quá trình sinh học để được
xử lý triệt để các thành phần ô nhiễm trong NRR, quá trình xử lý hóa lý bao gồm hai bậc với
sử dụng hóa chất keo tụ là FeSO
4
. Thành phần chất ô nhiễm trong BCL tại BCL Sudokwon
Hàn Quốc cho thấy nồng độ COD đầu vào trạm xử lý không cao.
Bảng 1.6 Nồng độ các chất ô nhiễm trước và sau xử lý
DH11MT Page 19
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Thông số Trước xử lý Sau xử lý
COD (mg/L) 2200 – 3600 220 – 300
BOD (mg/L) 700 – 1600 -
Nitơ tổng (mg/L) 1300 – 2000 54 – 240
N-NH4+ (mg/L) 1200 – 1800 1 – 20
Độ màu - 171
(Nguồn: Jong-Choul Won et al., 2004)
Với tính chất NRR của BCL Hàn Quốc có tỉ lệ BOD/COD khoảng 0.3 – 0.4; Hàn Quốc
cũng đã áp dụng phương pháp sinh học kết hợp hóa lý để xử lý chất hữu cơ và nitơ có trong
NRR. Kết quả cho thấy bể oxy hóa amonium hoạt động rất hiệu quả, nồng độ ammonium
được xử lý đến 99% (N-NH
4
+
đầu ra dao động khoảng 1 – 20mg/L), tuy nhiên tổng nitơ đầu
ra có khi lên đến 240mg/L. Kết quả chứng minh rằng với nồng độ ammonium cao
(2000mg/L) thì phương pháp khử nitơ bằng phương pháp truyền thống không đạt hiệu quả
cao là do sự ức chế của các vi khuẩn nitrosomonas và nitrobacter.
Nồng độ COD đầu ra cao có thể được giải thích rằng một số hợp chất hữu cơ khó/không
phân hủy sinh học như axít fulvic vẫn không thể khử được bằng quá trình keo tụ.
Tóm lại, quy trình công nghệ xử lý NRR của các nước trên thế giới đều kết hợp các quá

BCL Nam Sơn trong giai đoạn đầu được trình bày trong Hình 9
DH11MT Page 21
Nước rỉ rác
Ngăn thu nước
Trạm bơm
bơ
m
Bể lắng
Bể UASB
Hồ sinh vật
Bể thổi khí
Nguồn tiếp nhận
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Hình 9: Sơ đồ dây chuyền công nghệ ban đầu của trạm xử lý nước rỉ rác Nam Sơn
Trong sơ đồ dây chuyền công nghệ này, bể UASB là công trình quan trọng nhất có khả
năng tiếp nhận nước thải với nồng độ và tải trọng rất cao (COD = 50000 mg/L và L = 50 –
80 kgCOD/m
3
.ngđ). Bể thổi khí và hồ sinh vật có nhiệm vụ giảm nồng độ chất hữu cơ và
nitơ xuống giới hạn cho phép trước khi xả vào nguồn. Trong giai đoạn khởi động, UASB
hoạt động khá tốt, các quan sát cho thấy lượng khí sinh ra khá lớn, hiệu quả xử lý đạt đến
70-80%. Tuy nhiên sau một thời gian ngắn, hiệu quả xử lý của UASB giảm đáng kể và trạm
xử lý đã phải ngừng hoạt động sau 8 tháng vận hành. Cho đến nay, để khắc phục tình trạng
trên, công nghệ xử lý NRR tại BCL Nam Sơn đã được cải tạo và xây dựng mới với sơ đồ
công nghệ được trình bày trong Hình 10
DH11MT Page 22
Trạm bơm
bơ
m
Nước rỉ rác

+H
2
SO
4
=
=
PAC +NaOH
NNaNaOH
Than hoạt tính
Na(OCl)
2
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Trong sơ đồ công nghệ trên NRR được bơm trực tiếp từ các hố thu nước lên hồ sinh học,
hồ sinh học có chức năng như bể điều hòa và xử lý một phần chất hữu cơ. Với nồng độ
ammonium cao trong NRR sẽ ảnh hưởng đến các công đoạn sinh học phía sau nên bước khử
nitơ đuợc áp dụng. Phương pháp xử lý nitơ được áp dụng là phương pháp đuổi khí (air
stripping) với bổ sung vôi nhằm mục đích nâng pH của nước rỉ rác lên 10 –12 để tăng cường
DH11MT Page 23
Hình 10: Công nghệ xử lý
nước rỉ rác cải tiến tại bãi chôn
lấp Nam Sơn.
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
chuyển hóa NH
4
+
sang NH
3
. Với nồng độ ammonium lớn hơn 1.000mg/L thì phương pháp
xử lý nitơ bằng phương pháp truyền thống không cho hiệu quả cao nhưng đối với việc áp
dụng quá trình air stripping sẽ có hiệu quả hơn. Sau quá trình air stripping NRR được chỉnh

7 Nitơ tổng mg/L 17 – 31 60
8 Độ màu Pt-Co 19 – 20 -
9 As mg/L 0.001 – 0.008 0.1
10 Ca
2+
mg/L 16 – 20 -
11 Fe
2+
mg/L 1.2 – 1.8 -
12 Fe
3+
mg/L 0.6 – 1.0 -
DH11MT Page 24
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
13 Sắt tổng mg/L 1.8 – 2.8 5
14 Cu mg/L 0.14 – 0.2 1
15 Pb mg/L 0.011 – 0.04 0.5
16 Cd mg/L 0.005 – 0.007 0.02
17 Zn mg/L 0.91 – 0.98 2
18 Mn mg/L 0.04 – 0.16 1
19 Hg mg/L 0.001 0.005
20 Cl
2
mg/L 0.70 – 1.67 2
21 Coliform MPN/100ml 1950 10000
(Nguồn: Công ty cổ phần kỹ thuật SEEN 01/2006)
1.III.2.2 Công nghệ xử lý nước rỉ rác tại Bãi chôn lấp Gò Cát
BCL Gò Cát có diện tích 25 ha với vốn đầu tư lên đến 22 triệu USD được xây dựng theo
tiêu chuẩn cao hơn (tiêu chuẩn của BCL vệ sinh hiện đại), thời gian họat động của BCL Gò
Cát từ năm 2001 đến 2006. Hệ thống xử lý NRR tại BCL Gò Cát được xây dựng với công