




BO CO
TIU LUN MÔN HC
 !
Môn học : Xử lý chất thải rắn
GVHD : GS. TS. Nguyễn Thị Kim Thái
SVTH : Trần Hải Dương
Hà nội - 2014





XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
Hà nội - 2014
"#$%#&'(
Bảo vệ môi trường hiện nay là vấn đề bức thiết trên toàn cầu nhất là tại các nước
đang phát triển. Nước ta đang trên đường hội nhập với thế giới nên việc quan tâm đến
môi trường là điều tất yếu.Vấn đề bảo vệ sức khỏe cho con người, bảo vệ môi trường
sống trong đó bảo vệ nguồn nước khỏi bị ô nhiễm đã và đang được Đảng, nhà nước,
2
các tổ chức và mọi người dân đều quan tâm. Đây là vấn đề không chỉ thuộc về mỗi cá
nhân mà còn là của toàn xã hội.
Để bảo vệ môi trường sống, bảo vệ nguồn nước thiên nhiên, bảo vệ cho tương lai
mỗi chúng ta thì cần có nhiều biện pháp khác nhau. Trong đó biện pháp xử lý nguồn
nước thải trước khi xả ra môi trường tự nhiên là một biện pháp tích cực và gần như bắt
buộc với hầu hết các tổ chức trong công tác bảo vệ môi trường hiện nay.

Lượng nước thải từ các cơ sở thương mại và dịch vụ cũng có thể được chọn từ
15- 25% tổng lượng nước thải của toàn thành phố.
Nước thải sinh hoạt có thành phần giống nhau ở các đô thị nhưng khác về hàm
lượng, phương pháp xử lý giống nhau và xử lý sinh học được ưu tiên lựa chọn.
Lưu lượng nước thải không điều hòa, phụ thuộc vào thời điểm trong ngày (Vd:
lượng người trong khu đô thị, ). Số lượng người càng đông chế độ thải càng điều hòa.
1.1.2. Thành phần:
Thành phần nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước, đặc điểm
của hệ thống thoát nước, điều kiện trang thiết bị vệ sinh,…
Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khu dân cư được nêu trong
bảng sau:
Chỉ tiêu Trong khoảng Trung bình
Tổng chất rắn (TS), mg/l 350-1200 720
- Chất rắn hòa tan (TDS),
mg/l
250-850 500
- Chất rắn lơ lửng (ss),
mg/l
100-350 220
BOD
5
, mg/l
110-400 220
Tổng Nitơ, mg/l 20-85 40
- Nitơ hữu cơ, mg/l
8-35 15
- Nitơ Amoni, mg/l
12-50 25
- Nitơ Nitrit, mg/l
0-0,1 0,05

1.2.1. Nguồn gốc:
Nước thải công nghiệp được tạo nên sau khi đã được sử dụng trong các quá
trình công nghệ sản xuất của các xí nghiệp công nghiệp. Đặc tính ô nhiễm và nồng độ
của nước thải công nghiệp rất khác nhau phụ thuộc vào loại hình công nghiệp và chế
độ công nghệ lựa chọn. Loại nước thải này có thể bị ô nhiễm do các tạp chất có nguồn
gốc hữu cơ hoặc vô cơ. Trong thành phần của chúng có thể chứa các dạng vi sinh vật
(đặc biệt là nước thải các nhà máy giết mổ, nhà máy sữa, bia, dược phẩm…), các chất
có ích cũng như các chất độc hại.
Nước thải sản xuất từ:
- Trạm lạnh công nghiệp, làm lạnh thiết bị máy móc sản xuất.
- Các trạm xử lý cục bộ nước thải của các xí nghiệp công nghiệp.
- Nước thải sản xuất chưa qua xử lý cục bộ…
Nhu cầu về cấp nước và lượng nước thải sản xuất phụ thuộc vào: loại hình,
công nghệ sản xuất, loại và thành phần nguyên vật liệu, công suất nhà máy, Công
nghệ sản xuất ảnh lớn đến lượng nước tiêu thụ, lượng nước thải tạo thành, chế độ xả
thải và thành phần tính chất nước thải. Áp dụng công nghệ tiên tiến và trang thiết bị
càng hiện đại, lượng nước sử dụng sẽ giảm rất nhiều
1.2.2. Thành phần:
Thành phần nước thải sản xuất rất đa dạng và phức tạp. Đa số nước thải sản
xuất đều chứa hỗn hợp chất bẩn. Lượng chất bẩn trong nước thải của các xí nghiệp
công nghiệp nên được tính tương đương với nước thải sinh hoạt như sau:
- Chất thải theo BOD trong nước thải sản xuất 1 tấn giấy tương đương với chất
thải 100÷300 người dân xả vào hệ thống thoát nước trong một ngày.
5
- Chất thải theo BOD trong nước thải sản xuất 45kg sợi nhuộm tương đương
với chất thải 100 người dân xả vào hệ thống thoát nước trong một ngày.
- Chất thải theo BOD trong nước thải sản xuất 1000 lít bia tương đương với
chất thải 200 – 1000 người dân xả vào hệ thống thoát nước trong một ngày.
1.2.3. Tính chất:
Nước thải chứa nhiều các chất độc hại, một số còn chứa kim loại nặng: Cr, Ni,

 q
o
: tiêu chuẩn thải nước của một đơn vị sản phẩm hoặc một đơn vị sản xuất.
 M: Số đơn vị sản phẩm hoặc số đơn vị sản xuất trong một đơn vị thời gian.
2.1.3. Lưu lượng nước thải toàn thành phố:
SXSH
QQQ
+=
(m
3
/ngđ)
2.2. Xác định dân số tính toán:
tđthtt
NNN
+=
Trong đó:
 Ntđ được xác định:
+ Theo chất lơ lửng:
ss
ss
a
xMg
sstđ
N
=
,
(người)
+ Theo BOD
5
:

1
=
(mg/l hoặc g/m
3
)
Trong đó:
 a: Tiêu chuẩn tải lượng đơn vị (g/ng.ngđ)
 q: Tiêu chuẩn thải nước (l/ng.ngđ)
Nồng độ chất bẩn của hỗn hợp nhiều loại nước thải:
7
CNSH
CNCNSHSH
QQ
xQCxQC
hh
C
+
+
=
(mg/l hoặc g/m
3
)
8
PHẦN 3. CC PHƯƠNG PHP VÀ BẢN CHẤT CỦA CC QU TRÌNH
XỬ LÝ CHẤT THẢI LỎNG
3.1. Phương pháp cơ học.
Nước thải công nghiệp cũng như nước thải sinh hoạt thường chứa các chất tan và
không tan ở dạng hạt lơ lửng. Các tạp chất lơ lửng có thể ở dạng rắn và lỏng, chúng
tạo với nước thành hệ huyền phù.
Để tách rời các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, thường người ta sử dụng các quá trình

9
thống cào. Loại lưới lọc này hay được dùng trong các hệ thống xử lý nước thải của
công nghiệp dệt, giấy và da.
Quá trình lắng: được sử dụng để loại các tạp chất ở dạng huyền phù thô ra khỏi
nước. Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực. Để tiến hành quá trình
này người ta thường dùng các loại bể lắng khác nhau. Trong công nghệ xử lý nước
thải, theo chức năng, các bể lắng được phân thành: bể lắng cát, bể lắng cấp I, bể lắng
trong (cấp II). Bể lắng cấp I có nhiệm vụ tách các chất rắn hữu cơ (60%) và các chất
rắn khác, còn bể lắng cấp II có nhiệm vụ tách bùn sinh học ra khỏi nước thải. Các bể
lắng đều phải thỏa mãn yêu cầu: có hiệu suất lắng cao và xả bùn dễ dàng.
Lọc được ứng dụng để tác các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải
mà các bể lắng không thể phân loại được chúng. Người ta tiến hành quá trình tách nhờ
vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua và giữ pha phân tán lại. quá trình lọc có thể
xảy ra dưới tác dụng của áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng hoặc áp suất cao trước
vách ngăn hay áp suất chân không sau vách ngăn.
Người ta còn tách các hạt lơ lửng bằng cách tién hành quá trình lắng chúng dưới
tác dụng của các lực ly tâm trong các xyclon thủy lực hoặc máy ly tâm.
3.2. Các phương pháp hóa học và hóa lý.
3.2.1. Đông tụ và keo tụ
Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thể tác
được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích
thước quá nhỏ. Để tác các hạt rắn đó một cách hiệu quả bằng phương pháp lắng, cần
tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hỗ giữa các hạt phân tán lieen kết
thành tập hợp các hạt, nhằm làm tăng vận tốc lắng của chúng. Việc khử các hạt keo
rắn bằng lắng trọng lường đòi hỏi trước hết cần trung hòa điện tích của chúng, thứ đến
là liên kết chúng với nhau. Quá trình trung hòa điện tích thường gọi là quá trình đông
tụ, còn quá trình tạo thành các hạt bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ.
3.2.2. Trao đổi ion
Phương pháp trao đổi ion được ứng dụng để làm sạch nước hoặc nước thải khỏi
các kim loại như Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Cd, Mn…cũng như các hợp chất của asen,

đồ công nghệ tương đối đơn giản và tự động hóa. Không cần sử dụng các tác nhân hóa
học. Nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là tiêu hao điện năng lớn.
3.2.4. Phương pháp trung hòa
Nước thải chứa các axit vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa về pH khoảng
6,5 đến 8,5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiép theo.
Trung hòa nước có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:
+ Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm
+ Bổ sung các tác nhân hóa học.
+ Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hòa.
11
+ Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước axit…
Việc lựa chọn phương pháp trung hòa là tùy thuộc vào thể tích và nồng độ của
nước thải, chế độ thải nước thải, khả năng sẵn có và giá thành của các tác nhân hóa
học.
Trong quá trình trung hòa, một lượng bùn cặn được tạo thành. Lượng bùn này phụ
thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân sử
dụng cho quá trình.
3.2.5. Phương pháp oxy hóa và khử
Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất oxy hóa như clo ở dạng khí
và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri…. Trong quá trình oxy
hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hơn và tách ra
khỏi nước. Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hóa học, do đó quá trình
oxy hóa hóa học chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm
bẩn trong nước thải không thể tách bằng những phương pháp khác. Ví dụ khử xyanua
hay hợp chất hòa tan của asen.
3.3. Các phương sinh học
Người ta sử dụng các phương pháp sinh học để làm sạch nước thải sinh hoạt cũng
như nước thải sản xuất khỏi nhiều chất hữu cơ hòa tan và một số chất vô cơ như H
2
S,

Xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc đồng thời có thể đạt được 3 mục tiêu:
+ Xử lý nước thải
+ Tái sử dụng các chất dinh dưỡng có trong nước để sản xuất
+ Nạp lại nước cho các túi nước ngầm
So với các hệ thống nhân tạo thì việc xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc cần ít
năng lượng hơn. Xử lý nước thải bằng cánh đồng lọc cần năng lượng để vận chuyển và
tưới nước thải lên đất, trong khi xử lý nước thải bằng các biện pháp nhân tạo cần năng
lượng để vận chuyển, khuấy trộn, sục khí, bơm hoàn lưu nước thải và bùn…. Do ít sử
dụng các thiết bị cơ khí, việc vận hành và bảo quản hệ thống xử lý nước thải bằng
cánh đồng lọc dễ dàng và ít tốn kém hơn. Tuy nhiên, việc xử lý nước thải bằng cánh
đồng lọc cũng có những hạn chế như cần một diện tích đất lớn, phụ thuộc vào cấu trúc
đất và điều kiện khí hậu.
• Ao hồ sinh học (ao hồ hiếu khí tự nhiên)
Đây là phương pháp xử lý đơn giản đã được áp dụng từ xa xưa. Phương pháp này
lợi dụng quá trình tự làm sạch của hồ, lấy oxy nhờ sự khuếch tán không khí vào lớp
nước mặt và ánh sáng mặt trời chiều rọi làm cho tảo phát triển thải ra oxy. Để đảm bảo
ánh sáng qua nước, chiều sâu hồ thường nhỏ.
3.3.2. Công trình xử lý hiếu khí trong điều kiện nhân tạo
13
Là các công trình dược cung cấp oxy nhờ thiết bị hoặc nhờ cấu tạo của nó. Các
công trình đặc trưng bao gồm aeroten theo mẻ (SBR), mương oxy hóa, tháp lọc sinh
học, đĩa sinh học…
• Bể aeroten
Là công trình bê tông cốt thép hoặc bằng sắt thép, hình khối chữ nhật hoặc hình
tròn. Nước thải chảy qua suốt chiều dài bể và được sục khí, khuấy đảo nhằm tăng
cường oxy hòa tan trong nước, thúc đẩy quá trình phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật
hiếu khí. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ xảy ra trong Aeroten bao gồm 3 giai
đoạn:
+ Giai đoạn 1: Thức ăn dinh dưỡng trong nước rất phong phú, lượng sinh khối
trong thời gian này lại ít. Sau khi thích nghi với môi trường, vi sinh vật sinh trưởng rất

đoạn nhưng nước vào và ra là liên tục, đồng thời quá trính lắng diễn ra ở hai mương
bên hông, luân phiên nhau.
Mương oxy hóa liên tục loại 2 rất gọn tuy nhiên trên thực tế rất khó bố trí trùng
khớp với chu kỳ lắng trong các mương bên hông. Lắng và tháo nước sạch diễn ra trong
vòng 30-40 phút. Trong thời gian này, lượng nước thải trong mương tăng tương ứng
với độ sâu ngập nước máy thổi khí cũng tăng.
• Bể lọc sinh học
Là thiết bị phản ứng sinh học trong đó các vi sinh vật sinh trưởng cố định trên lớp
màng bám trên vật liệu lọc khi dòng nước thải trùm lên lớp màng này chất hữu cơ
15
được vi sinh vật chiết ra, sản phẩm của quá trình trao đổi sẽ được thải ra ngoài qua
màng chất lỏng, oxy được bổ sung nhờ hấp thụ từ không khí.
• Đĩa sinh học
Là một hệ thống gồm một loạt các đĩa tròn lắp trên cùng một trục cách nhau một
khoảng nhỏ, khi trục quay một phần đĩa ngập trong máng nước thải, một phần tiếp xúc
với không khí, nhờ vậy mà chất hữu cơ được phân hủy nhanh
3.3.3. Công trình xử lý yếm khí trong điều kiện tự nhiên
• Ao hồ kỵ khí
Hồ kỵ khí dùng để lắng và phân hủy cặn bằng quá trình sinh hóa tự nhiên, dựa trên
cơ sở sống và hoạt động của vi sinh vật kỵ khí. Các vi khuẩn kỵ khí phá vỡ các hợp
chất hữu cơ trong nước thải, giải phóng khí CH
4
và CO
2
. Lượng chất hữu cơ có trong
hồ có liên quan mật thiết đến lượng oxy xâm nhập vào hồ, nhằm duy trì điều kiện kỵ
khí trên bề mặt hồ. Hồ kỵ khí không có mặt của tảo, mặc dù đôi khi chúng vẫn có thể
hiện diện. Hồ kỵ khí hoạt động rất hiệu quả trong điều kiện khí hậu ấm. Hồ kỵ khí làm
giảm lượng N, K, P và các vi sinh vật gây bệnh bằng cách tạo bùn và giải phóng NH
3

Loại hầm ủ này thích hợp cho việc xử lý các chất thải có hàm lượng chất hữu cơ cao
và thành phần vật chất rắn thấp. Hầm ủ gồm 3 phần chính:
+ Phần bùn đặc ở dưới đáy hầm ủ
+ Một lớp thảm bùn ở giữa hầm
+ Dung dịch lỏng ở phía trên.
Nước thải được nạp vào hầm ủ từ đáy hầm, nó đi xuyên qua lớp thảm bùn rồi đi lên
trên và ra ngoài. Các chất rắn trong nước thải được tách ra bởi thiết bị tách chất khí và
chất rắn trong hầm. Các chất thải rắn sẽ lắng xuống lớp thảm bùn do đó nó có thời
gian lưu trữ trong hầm cao và hàm lượng chất rắn trong hầm tăng. Lúc hầm ủ mới bắt
đầu hoạt động, khả năng lắng của các chất rắn rất thấp nhưng khi nó đã được tích trữ
nhiều và tạo thành các hạt bùn thì khả năng lắng tăng lên và sẽ góp phần giữ lại các vi
sinh vật hoạt động. Khoảng 80-90% quá trình phân hủy diễn ra ở thảm bùn này. Thảm
bùn này chiếm 30% thể tích của hầm ủ UASB.
• Bể mêtan
18
Là công trình được xây dựng để lên men các loại bùn cặn trong nước thải. Bể được
xây dựng bằng bê tông cốt thép, có dạng hình tròn trên bề mặt, sản phẩm của quá trình
lên men chủ yếu là CH
4
(chiếm 60% lượng khí tạo thành).
Đối với việc xử lý nước thải sinh hoạt có yêu cầu đầu ra không quá khắt khe đối
với chỉ tiêu N và P, quá trình xử lý hiếu khi bằng bùn hoạt tính là quá trình xử lý sinh
học thường được ứng dụng nhất.
PHẦN 4. NGUYÊN TẮC VÀ QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI
19
LỰA CHN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
4.1. Nguyên tắc
Trên cơ sở tiêu chuẩn môi trường Việt Nam TCVN 5945:2005 – Nước thải công
nghiệp – Tiêu chuẩn thải và TCVN 5942-1995: Tiêu chuẩn nguồn nước mặt theo các
mục đích sử dụng, nước thải khi xả vào nguồn phải đáp ứng hai điều kiện sau:

- Điều kiện tự nhiên (khí hậu, địa hình, địa chất công trình và địa chất thủy văn)
- Đặc điểm kinh tế - xã hội (nguồn tài chính, khả năng cung ứng nguyên vật liệu
xây dựng và vận hành công trình…)
- Sự tham gia của cộng đồng (sự chấp nhận của cộng đồng, đóng thuế nước thải,
giám sát hoạt động của dự án…)
4.3.2. Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học
- Công trình chính:
+ Song chắn rác và máy nghiền rác.
+ Bể lắng cát và sân phơi cát.
+ Bể lắng đợt 1.
+ Bể Metan, các công trình làm khô bùn cặn như sân phơi bùn, hệ thống làm khô
bùn cặn bằng biện pháp cơ học.
+ Hệ thống khử trùng và xả nước thải ra nguồn.
+ Bể lọc trọng lực hoặc hấp thụ bằng than hoạt tính.
21
- Điều kiện ứng dụng.
+ Nước thải có hàm lượng chất hữu cơ và chất độc hại nhỏ.
+ Nguồn nước có khả năng tự làm sạch lớn, có thể tiếp nhận được nước thải sau xử
lý cơ học.
4.3.3. Dây chuyền xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học.
- Các công trình chính
+ Các công trình và thiết bị chuẩn hóa chất.
+ Bể trộn: trộn đều hóa chất với chất thải.
+ Bể (ngăn) phản ứng
+ Bể lắng
- Điều kiện và phạm vi ứng dụng
+ Thường dung để xử lý nước thải công nghiệp
+ Nước thải không phải khử trùng và bùn cặn không phải ổn định.
4.3.4. Dây chuyền XLNT bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên
22

Thực hiện tắt máy khuấy theo đúng quy trình, làm sạch các vật thể là nguyên nhân làm
ngừng hoạt động của thiết bị.
5.3. Xuất hiện hiện tượng không đồng nhất trong hỗn hợp bùn.
- Tăng tốc độ khuấy của máy khuấy,
- Thay máy khuấy mới có công suất phù hợp hơn.
5.4. Váng trắng xốp xuất hiện do tỷ lệ F:M cao
- Nuôi cấy làm tăng trưởng nồng độ bùn hoạt tính trong hệ thống bằng cách
+ Pha loãng nước thải đầu vào.
+ Duy trì nồng độ DO thích hợp trong hệ thống.
+ Tạm thời dừng việc xả bùn dư.
- Tái sinh, khôi phục lại bùn hoạt tính trong hệ thống
+ Tăng thời gian làm thoáng.
+ Duy trì nồng độ DO thích hợp trong hệ thống.
+ Giảm xả bùn dư.
- Điều chỉnh tỉ lệ BOD:N:P=100:5:1
Bổ sung thêm các hóa chất như phân đạm Ure, phân lân.
- Nếu do độ pH thì tiến hành trung hòa pH bằng hóa chất, tìm các nguyên nhân dẫn
đến sự thay đổi pH và khắc phục.
25