ỦY BAN NHÂN DÂN TP. HCM ỦY BAN NHÂN DÂN TP. HCM
SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VIỆN KTNĐ&BVMT
___________________ ______________
B
B
Á
Á
O
OC
C
Á
Á
O
OC
C
H
H
U

T
Ả
ẢH
H
Ệ
ỆT
T
H
H
Ố
Ố
N
N
G
GX
X
Ử
ỬL

G
Ò
ÒC
C
Á
Á
T
T

H
H
I
I
Ệ
Ệ
N
NH
H
Ữ
Ữ
U

Ì
N
N
H
H–
–T
T
H
H
I
I
Ế
Ế
T
TB
B
Ị
ỊK

N
Ư
Ư
Ớ
Ớ
C
CR
R
Ỉ
ỈR
R
Á
Á
C
CB
B
Ằ
Ằ
N
N
G

Ó
A
AH
H
Ọ
Ọ
C
C THỰC HIỆN: TS. TRẦN ỨNG LONG
TP HỒ CHÍ MINH THÁNG 11/2007

NỘI DUNG BÁO CÁO


Trạm xử lý nước rỉ rác tại công trường xử lý rác Gò Cát Tp. HCM hiện hữu được
thiết kế theo sơ đồ sau:

XỬ LÝ
BẬC 1
XỬ LÝ
BẬC 2
XỬ LÝ
BẬC 3
XỬ LÝ
BẬC 4
Khử Canxi
Trung hòa
Nước rỉ rác thô
Phân hủy sinh học kỵ khí trong bể UASB
Xử lý tiền khử Nitơ trong bể anoxic
Phân hủy sinh học hiếu khí trong bể aeroten
Xử lý hậu khử nitơ trong bể anoxic
Lắng
Keo tụ, tạo bông bằng FeCl
3
và polyme
Lắng
Lọc cát
Lọc Micro
Lọc NANO
Ra nguồn tiếp nhận
Báo cáo chuyên đề: Mô tả hệ thống xử lý NRR Gò Cát hiện hữu
và các quá trình - thiết bị khử COD trong NRR bằng phương pháp hóa học


11 Bể bùn 1.9 x 1.8 x 3.2 BTCT 01 bể
12 Bể bùn sệt 1.9 x 1.8 x 3.2 BTCT 01 bể
13 Bể nước dư 1.9 x 1.8 x 3.2 BTCT 01 bể
14 Bể nước sau xử lý 1.9 x 1.8 x 3.2 BTCT 01 bể
C Xử lý bậc 3
15 Thiết bị hóa lý
(PCTU), gồm
+ Bể keo tụ
+ Bể tạo bông
+ Thiết bị lắng tấm
nghiêng
+ Trộn tĩnh
5.5 x 2 x 2.6 Thép,
sơn bảo
vệ epoxy
01 bộ
D Xử lý bậc 4
16 Thiết bị lọc cát Diện tích lọc 1.2m2 FRP 04 bộ
17 Thiết bị lọc Micro 08 bộ
18 Thiết bị lọc Nano 10 bộ
Ghi chú:
(*) : Kích thước lọt lòng của bể
L: Chiều dài bể W: Chiều rộng bể H: Chiều cao bể ĐK: Đường kính bể
Báo cáo chuyên đề: Mô tả hệ thống xử lý NRR Gò Cát hiện hữu
và các quá trình - thiết bị khử COD trong NRR bằng phương pháp hóa học

Thực hiện: TS. Trần Ứng Long

Thể hiện tổng lưu lượng
02 cái
6 Lưu lượng kế Thang đo : 24 -240m3/h
Thể hiện tốc độ dòng chảy
Thể hiện tổng lưu lượng
01 cái
7 Lưu lượng kế Thang đo : 54 – 540m3/h
Thể hiện tốc độ dòng chảy
Thể hiện tổng lưu lượng
01 cái
8 Máy khuấy hóa chất P=0.5HP/380V/50Hz 01 cái
9 Máy khuấy trộn nước đầu
ra UASB với nước rác
P=3HP/380V/3pha/50Hz 01 cái
10 Thiết bị trộn tĩnh
(trộnnước thải đầu vào bể
UASB với hóa chất)
Đường kính: 100mm
Chiều dài: 400mm
Vật liệu : SUS304
01 cái
11 Bộ điều chỉnh pH Thang đo: 0 – 14
Độ phân giải : ±0.01
Độ chính xác : ±0.05
01 bộ
12 Bồn pha dung dịch
Na
2
CO
3

STT TÊN THIẾT BỊ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT
SỐ
LƯỢNG
1 Máy thổi khí – AB01A/B Kiểu root, Q=35.4Nm3/min
H=0.5kg/cm2,P=60HP/3pha/380
V/50Hz
02 máy
2 Máy khuấy chìm –
SM01A/B/C
Công suất : 0.5m3/sec
H=25m,P=3HP/3pha/380V/50Hz
03 máy
3 Máy khuấy chìm –
SM02A/B/C
Công suất : 0.5m3/sec
H=25m,P=3HP/3pha/380V/50Hz
03 máy
4 Máy khuấy chìm –
SM03A/B
Công suất : 0.5m3/sec,
H=25m,P=3HP/3pha/380V/50Hz
02 máy
5 Dàn ống phân phối khí –
ABD01
ống chính: 300mm
ống phụ : 90mm
01 hệ
thống
6 Đầu dẫn khí Lưu lượng: 152m3/hr/cái
Vật liệu: SUS304

Bơm chìm
Q=
20m3/hr,H=15m,P=2HP/3pha/380
V/50Hz
01 máy
13 Bơm nước dư – P04 Bơm chìm
Q=10m3/hr,H=15m,P=1.5HP/3ph
a/380V/50Hz
01 máy
14 Bơm bùn sệt – P05 Bơm chìm
Q=10m3/hr,H=15m,P=1.5HP/3ph
a/380V/50Hz
01 máy
15 Bơm định lượng – P06 Bơm màng
Q=150l/hr,H=20m,P=0.2HP/1pha/
220V/50Hz
01 máy
16 Bơm tuần hoàn – P07 Bơm chìm
Q=100m3/hr,H=10m,P=10HP/3p
ha/380V/50Hz
01 máy
17 Bơm trung chuyển – P08 Bơm chìm 01 máy
Báo cáo chuyên đề: Mô tả hệ thống xử lý NRR Gò Cát hiện hữu
và các quá trình - thiết bị khử COD trong NRR bằng phương pháp hóa học

Thực hiện: TS. Trần Ứng Long

5
STT TÊN THIẾT BỊ TÍNH NĂNG KỸ THUẬT
SỐ

4 Bể chứa hóa chất –
ChT34
Thể tích: 2000lít
Vật liệu : FRP
01 cái
5 Bộ điều chỉnh pH – pHC Khoảng đo: 0- 14
Độ phân giải: 0.01
01 bộ
6 Bơm định lượng – P31 Q=50l/hr,H=20m,P=0.15HP/1pha/
220V/50Hz
Điện : 220V, 1pha, 50Hz, 0.15HP
01 máy

7 Bơm định lượng – P32 Q=50l/hr,H=20m,P=0.15HP/1pha/
220V/50Hz
01 máy
8 Bơm trung chuyển hóa
chất – P33
Q=12m3/hr,H=12m,P=1HP/3pha/
380V/50Hz
01 máy
9 Bơm định lượng – P34 Q=50l/hr,H=20m,P=0.15HP/1pha/
220V/50Hz
01 máy
10 Bơm bùn – P35 Q=1m3/hr,H=25m,
P=3HP/3pha/380V/50Hz
01 máy
11 Máy khuấy nhanh – M31 V=300rpm,
P=0.5HP/3pha/380V/50Hz
01máy

KHOA, TP HỒ CHÍ MINH
I.1. NGHIÊN CƯÚ TRÊN QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM
I.1.1 PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ
a. Đối tượng nghiên cứu: Nước rác Gò Cát sau khi xử lý sinh học hiếu khí

Hình I.1: Mô hình thí nghiệm keo tụ
b. Hóa chất sử dụng
Báo cáo chuyên đề: Mô tả hệ thống xử lý NRR Gò Cát hiện hữu
và các quá trình - thiết bị khử COD trong NRR bằng phương pháp hóa học

Thực hiện: TS. Trần Ứng Long

7
Sử dụng hóa chất công nghiệp
• Phèn Bách Khoa (sản xuất từ bùn đỏ)
• Phèn nhôm Al
2
(SO
4
)
3
.18H
2
O (đối chứng)
• H
2
S0
4
97%
• Polyme (Anion) 0,1%

b. Hóa chất sử dụng
Sử dụng hóa chất công nghi
ệp
• FeSO
4
.7H
2
O bùn (sản xuất từ bả thải bùn đỏ)
• H
2
O
2
50%
• H
2
S0
4

• NaOH
• Polyme (Anion) 0,1%
c. Kết quả nghiên cưú
Báo cáo chuyên đề: Mô tả hệ thống xử lý NRR Gò Cát hiện hữu
và các quá trình - thiết bị khử COD trong NRR bằng phương pháp hóa học

Thực hiện: TS. Trần Ứng Long

9
* Quá trình oxy hóa một bậc
0
500

Kế
t quả thí nghiệm được trình bày ở bảng I.1
Bảng I.1 Khảo sát quá trình oxy hóa nhiều bậc
Bậc 1 Bậc 2 Bậc 3
COD
sđtụ
(mg/l)
Phèn
sắt
(mg/l)
H
2
O
2

(mg/l)
COD
bậc1
(mg/l)
Phèn
sắt
(mg/l)
H
2
O
2

(mg/l)
COD
bậ

1000 500
186
1000 500
92 629 4500 1500
112

1500 500
256
1500 500
120 1500 500 356 1500 500 118 1500 500 100
Nhận xét
Báo cáo chuyên đề: Mô tả hệ thống xử lý NRR Gò Cát hiện hữu
và các quá trình - thiết bị khử COD trong NRR bằng phương pháp hóa học

Thực hiện: TS. Trần Ứng Long

10
Quá trình oxy hóa nhiều bậc có khả năng xử lý nước rác đạt tiêu chuẩn B với chi phí

Nhận xét:

Thời gian oxy hóa thích hợp khoảng 1 giờ với hiệu quả xử lý COD là 64% và đạt
giá trị ổn định ở các giờ kế tiếp.
I.2. NGHIÊN CƯÚ TRÊN QUY MÔ PILOT, CÔNG SUẤT 10M
3
/NGÀY
1.2.1 Sơ đồ khôi công nghệ xử lý nước rỉ rác trên quy mô pilot do Khoa công
nghệ môi trường ĐHBK, Tp HCM nghiên cưú Nước sau
UASB
Zeolite Keo tụ Oxy hóa Trung
hòa
Lọc cát
Đầu ra
Tuần hoàn, tỉ lệ 1:1
Báo cáo chuyên đề: Mô tả hệ thống xử lý NRR Gò Cát hiện hữu
và các quá trình - thiết bị khử COD trong NRR bằng phương pháp hóa học

Thực hiện: TS. Trần Ứng Long

11
1.2.2. Kết quả vận hành pilot quy mô 10m
3
/ngày
Bảng I.1 Kết quả xử lý nước rác trên mô hình liên tục
COD, mg/l N-NH
3

192
236
194
178
121
98
101
90
118
103
98
106
75
62
54
45
60
66
58
6
10
5
7
12
6
4
5

II. NGHIÊN CƯÚ CỦA TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ & QUẢN LÝ MÔI
TRƯỜNG-CENTEMA

mg/L 0-0.5
N-NO
3
mg/L 30-35
Báo cáo chuyên đề: Mô tả hệ thống xử lý NRR Gò Cát hiện hữu
và các quá trình - thiết bị khử COD trong NRR bằng phương pháp hóa học

Thực hiện: TS. Trần Ứng Long

12
0
500
1000
1500
2000
6,8 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
pH
COD, mg/ L
0
500
1000
1500
2000
0 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3
FeCl3, kg/m3
COD, mg/ L
Lignin và tanin mg/L 60-72
Humic mg/L 900-1.080
Kết quả thí nghiệm xử lý nước rỉ rác sau xử lý sinh học bằng phương pháp hóa lý
được trình bày trong Hình II.1

2

• FeSO
4

c. Kết quả thí nghiệm
Giá trị pH tối ưu

- Kết quả thí nghiệm cho thấy ở giá trị pH = 3 thì hiệu quả khử COD là cao nhất
(giảm từ 352 mg/l xuống còn 242 mg/l đạt 31%), tại giá trị pH = 2 Hiệu quả khử
COD là thấp nhất (chỉ đạt 14%), khi tăng dần pH lên 4 hiệu quả khử COD giảm chỉ
còn 22%. Báo cáo chuyên đề: Mô tả hệ thống xử lý NRR Gò Cát hiện hữu
và các quá trình - thiết bị khử COD trong NRR bằng phương pháp hóa học

Thực hiện: TS. Trần Ứng Long

13
0
50
10 0
15 0
200
250
300
350
234
pH


Hình II.3 Biến thiên độ màu theo pH.

Liều lượng chất oxy hoá tối ưu

- Kết quả thí nghiệm cho thấy liều lượng H
2
O
2
tối ưu đối với phản ứng Fenton là
400 mg H
2
O
2
/lít nước thải
Kết quả thí nghiệm được trình bày trong Hình II.4. Báo cáo chuyên đề: Mô tả hệ thống xử lý NRR Gò Cát hiện hữu
và các quá trình - thiết bị khử COD trong NRR bằng phương pháp hóa học


O
2
(mg/L)
COD (mgO
2
/L)

Hình II.4 Biến thiên COD theo nồng độ H
2
O
2
.

Liều lượng chất xúc tác tối ưu:

- Tỉ lệ Fe
2+
: H
2
O
2
tối ưu đối với nước rỉ rác đã qua quá trình keo tụ được xác định là
0,15:1 mol/mol.


và độ màu 102 (đạt hiệu quả 67%) Pt-Co.
II.1.3 PHƯƠNG PHÁP OXY HÓA PEROXON
a. Đối tuợng nghiên cưú
Nước rỉ rác đã qua quá trình keo tụ với FeCl
3
b. Hóa chất sử dụng
•
H
2
O
2
•
O
3
• NaOH
Báo cáo chuyên đề: Mô tả hệ thống xử lý NRR Gò Cát hiện hữu
và các quá trình - thiết bị khử COD trong NRR bằng phương pháp hóa học

Thực hiện: TS. Trần Ứng Long

15
200
220
240
260
280
300
320
340
360

SO
4

c. Kết quả thí nghiệm

Hình II.6 Peroxon xác định H
2
O
2
tối ưu. Hình II.7 Peroxon xác định lượng
O
3
tối ưu.
- Lượng H
2
O
2
tối ưu cho quá trình Peroxon đối với nước rỉ rác đã qua quá trình keo
tụ là 250mg/L.
- Tỉ lệ mol tối ưu giữa H
2
O
2
:O


Thực hiện: TS. Trần Ứng Long

16
0
50
100
150
200
250
300
0
7.5
18.8
27.0
31.4
54.
0
84.
2
1
14.
3
167.
0
206.
6
249.
9
295.2

3
1
.4
54.
0
8
4
.2
114.3
1
6
7
.
0
206.6
2
4
9
.9
2
9
5.2
347.9
4
0
8
.
2
468.5
5

Hình II.8 Kết quả vận hành mô hình than hoạt tính LRCG.
Hình II.9 Diễn biến pH của quá trình hấp phụ than hoạt tính LRCG.
Nhận xét:
- Nước rỉ rác đi qua lớp than hoạt tính, hiệu quả xử lý COD đạt được 92% (CODvào
= 244, COD ra = 20mgO
2
/L) vào thời điểm đạt được thể tích nước rỉ rác lọc qua
than hoạt tính là 2,5 L và pH tăng từ 5,3 lên 7,2. Khi pH dao động ở giá trị 7,5, giá
trị trung bình của COD là 75mgO
2
/l.
- Liều lượng than sử dụng 1mg than/0,31 mgCOD.
Báo cáo chuyên đề: Mô tả hệ thống xử lý NRR Gò Cát hiện hữu
và các quá trình - thiết bị khử COD trong NRR bằng phương pháp hóa học

Thực hiện: TS. Trần Ứng Long

17

Bể lắng 1
Bể phản ứng 2
Nước rỉ rác
H
2
SO
4
FeCl
3

H
2
SO
4

H
2
O
2

FeSO
4

Bể trung gian
NaOH

Máy thổi khí
Bể chứa bùn
Máy ép bùn
Bể chứa bùn

Stripping
Ra hiếu khí Ra keo tụ Ra Fenton Ra than
hoạt tính
Công đoạn
mg/
L
N-NH3 COD
II.4.2 Kết quả vận hành pilot
Kết quả vận hành mô hình pilot qua các công đoạn được trình bày trong Hình II.10. Hình II.10 Nồng độ COD trung bình và N-NH
3
trung bình qua các công đoạn xử lý.

Nhận xét đối với cụm xử lý hóa lý
*Công đoạn keo tụ

Sau xử lý nước trong có màu hơi vàng, nồng độ đầu ra dao động khoảng 314–
344mgO
2

Sau xử lý bằng than hoạt tính, nồng độ COD của nước rỉ rác đạt tiêu chuẩn cho phép
xả vào nguồn tiếp nhận (COD<100mgO
2
/L)

Báo cáo chuyên đề: Mô tả hệ thống xử lý NRR Gò Cát hiện hữu
và các quá trình - thiết bị khử COD trong NRR bằng phương pháp hóa học

Thực hiện: TS. Trần Ứng Long

19
III. NGHIÊN CƯÚ CỦA TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ MÔI
TRƯỜNG- ECHEMTECH
III.1 NGHIÊN CƯÚ TRÊN QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM
III.1.1 PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ – TẠO PHỨC – FENTON
a. Đối tuợng nghiên cưú
Nước rỉ rác thô, sau khi xử lý phân hủy sinh học kỵ khí trong bể UASB ở hệ thống
xử lý Gò Cát.
b. Hóa chất sử dụng
Chất keo tụ Polyferric sulfat (PFS) do Viện Công nghệ Hóa học (Trung tâm khoa
học tự nhiên và công nghệ Quốc gia) nghiên cứu chế tạo và cung cấp. Nồng độ
Fe(III) trong dung dị
ch PFS ~12% (TL), pH < 2, tỷ trọng 1,4.
c. Kết quả thí nghiệm
* Bước keo tụ
Kết quả cho thấy, lượng PFS sử dụng càng nhiều, % COD được xử lý loại bỏ càng
cao, nhưng với lượng PFS từ 300-400 mg/L, mức độ có tăng không nhiều, từ 53-
55% (hình III.1)

* Bước phân hủy kiểu như Fenton

Báo cáo chuyên đề: Mô tả hệ thống xử lý NRR Gò Cát hiện hữu
và các quá trình - thiết bị khử COD trong NRR bằng phương pháp hóa học

Thực hiện: TS. Trần Ứng Long

21
III.2 NGHIÊN CƯÚ TRÊN QUY MÔ PILOT CÔNG SUẤT 15-20 M
3
/NGÀY
III.2.1 Sơ đồ khối công nghệ xử lý
III.2.2 Kết quả vận hành mô hình
Bảng III.1- Sự biến đổi COD qua từng modun thiết bị công nghệ lắp đặt tại Gò Cát
Thứ
tự
Modun thiết bị công nghệ COD, mg/L Hiệu quả xử lý,
%COD
1 Phân hủy sinh học kỵ khí
UASB

p
hức - fenton
Xử l
ý
hóa học ox
y
hóa nân
g
cao Peroxon
Xử l
ý
ni
t
ơ b
ằ
n
g
sinh học và hóa học
Thi
ế
t b
ị
l
ọ
c cá
t
Bể UASB
(
hi
ệ

rác ban đầu.
IV.1.2 PHƯƠNG PHÁP OXY HÓA
a. Đối tượng nghiên cưú
Nước rỉ rác đã qua xử lý sinh học kỵ khí, hiếu khí và keo tụ
b. Hóa chát sử dụng
- H
2
O
2

- FeSO
4

- NaOH
- H
2
SO
4

Báo cáo chuyên đề: Mô tả hệ thống xử lý NRR Gò Cát hiện hữu
và các quá trình - thiết bị khử COD trong NRR bằng phương pháp hóa học

Thực hiện: TS. Trần Ứng Long

23
c. Kết quả nghiên cưú
Sau khi oxy hóa 2 lần, COD giảm khoảng 55% so với COD của nước sau keo tụ .
IV.2 NGHIÊN CƯÚ TRÊN QUY MÔ PILOT CÔNG SUẤT 10-15 M
3
/NGÀY

Xả thải
Thổi
khí