1 | P a g e
MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại
hóa. Việc phát triển các khu công nghiệp luôn đi kèm với yêu
cầu phát triển bền vững, tức là phát triển phải song hành với giữ
gìn và bảo vệ môi trường. Ngày nay, khi chất lượng cuộc sống
được cải thiện thì vấn đề môi trường cũng được quan tâm,
đặc biệt là vấn đề rác thải và nước thải. Rác thải sinh ra từ
mọi hoạt động của con người và ngày càng tăng về khối
lượng. Hầu hết rác thải ở nước ta nói chung và Thành phố
Hồ Chí Minh nói riêng đều chưa được phân loại tại nguồn,
do đó gây rất nhiều khó khăn trong quản lý và xử lý, đồng
thời còn sinh ra một loại nước thải đặc biệt ô nhiễm là nước
rỉ rác. Những câu chuyện về rác và những hệ lụy môi trường từ
rác đang “nóng lên” trong những năm gần đây.
Theo thống kê của Sở Tài nguyên - Môi trường thành phố
Hồ Chí Minh thì với khối lượng khoảng 7.000 tấn chất thải rắn
sinh hoạt phát sinh mỗi ngày, phương pháp xử lý duy nhất được
áp dụng ở Việt Nam nói chung và ở thành phố Hồ Chí Minh nói
2 | P a g e
riêng là chôn lấp. Hiện nay, thành phố Hồ Chí Minh có 2 bãi
chôn lấp (BCL) đang hoạt động là Đa Phước và Phước Hiệp.
Tổng khối lượng rác đã được chôn lấp tại 2 BCL trên đã lên đến
con số 7.900.000 tấn, trong đó Đa Phước là 3.500.000 tấn, và
Phước Hiệp là 4.500.000 tấn. Quá trình tiếp nhận rác liên tục và
có những thời điểm vượt xa khối lượng dự kiến trong thống kê
đã dẫn đến những hậu quả về mặt môi trường, như mùi hôi nồng
nặc phát sinh từ các BCL phát tán xa hàng kilomét vào khu vực
dân cư xung quanh. Ngoài ra, một vấn đề nghiêm trọng khác là
sự tồn đọng của hàng trăm ngàn mét khối nước rác tại các BCL

số các phương pháp hóa học, phương pháp oxy hóa bậc cao đã
4 | P a g e
chứng tỏ được hiệu quả và ưu điểm của nó bởi nó có khả năng
khoáng hóa hoàn toàn các hợp chất hữu cơ khó hoặc không thể
phân hủy sinh học với chi phí có thể chấp nhận được, lại dễ
dàng thực hiện.
Dựa trên cơ sở đó, đề tài “Nghiên cứu ứng dụng phương
pháp Fenton truyền thống và Fenton cải biên xử lý các chất
hữu cơ khó phân hủy trong nước rỉ rác” đã hình thành với
mong muốn đưa ra một phương pháp xử lý đạt hiệu quả cao, dễ
dàng thực hiện ở nhiệt độ thường, thời gian xử lý nhanh, hoá
chất dễ tìm và chi phí vận hành không quá lớn.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước rỉ rác bằng phương pháp
oxy hóa bậc cao dùng tác nhân Fenton bằng quá trình Fenton
truyền thống và cải biên.
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Để đạt được những mục đích trên, các nội dung nghiên
cứu sau đây được thực hiện:
- Thu thập các số liệu về thành phần nước rỉ rác trên thế
giới và Việt Nam.
5 | P a g e
- Thu thập và tổng hợp các kết quả nghiên cứu và vận hành
thực tế các quá trình xử lý nước rỉ rác trên thế giới và Việt Nam.
- Phân tích chất lượng nước rỉ rác sau bể xử lý sinh học
hiếu khí của BCL Phước Hiệp hiện nay.
- Xác định điều kiện tối ưu xử lý nước rỉ rác theo phương
pháp Fenton truyền thống và Fenton cải biên.
4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Nước rỉ rác của BCL Phước Hiệp thành phố Hồ Chí Minh,

1.1.1 Thành phần nước rỉ rác trên thế giới
Nước rỉ rác từ các bãi chôn lấp có thể được định nghĩa là
chất lỏng thấm qua các lớp chất thải rắn mang theo các chất hòa
tan hoặc các chất lơ lửng (Tchobanoglous et al., 1993). Trong
hầu hết các bãi chôn lấp nước rỉ rác bao gồm chất lỏng đi vào
bãi chôn lấp từ các nguồn bên ngoài, như nước mặt, nước mưa,
nước ngầm và chất lỏng tạo thành trong quá trình phân hủy các
chất thải. Đặc tính của chất thải phụ thuộc vào nhiều hệ số.
Mặc dù mỗi quốc gia có quy trình vận hành bãi chôn lấp
khác nhau, nhưng nhìn chung thành phần nước rỉ rác chịu ảnh
hưởng bởi các yếu tố chính như sau:
- Chất thải được đưa vào chôn lấp: loại chất thải, thành
phần chất thải và tỷ trọng chất thải;
- Quy trình vận hành BCL: quá trình xử lý sơ bộ và chiều
sâu chôn lấp;
8 | P a g e
- Thời gian vận hành bãi chôn lấp;
- Điều kiện khí hậu: độ ẩm và nhiệt độ không khí;
- Điều kiện quản lý chất thải.
Các yếu tố trên ảnh hưởng rất nhiều đến đặc tính nước rỉ rác,
đặc biệt là thời gian vận hành bãi chôn lấp, yếu tố này sẽ quyết
định được tính chất nước rỉ rác chẳng hạn như nước rỉ rác cũ
hay mới, sự tích lũy các chất hữu cơ khó/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 nước rỉ rác 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
thế giới
9 | P a g e
Thành

Tổng chất
rắn hoà tan
mg /L 7800 – 61300 - -
Tổng
phosphate
(PO
4
)
mg/L 2 – 35 - -
Độ kiềm
tổng
mgCaCO
3
/L 3050 – 8540 4030 -
Ca mg/L - - 200
Mg mg/L - - 150
Na mg/L - - 1150
Nguồn: (i): Lee &
Jone, 1993
10 | P a g e
(ii): Diego
Paredes, 2003
(iii): F. Wang
et al., 2004
(iv): KRUSE,
1994
Bảng 1.2 Thành phần nước rỉ rác tại một số quốc gia Châu Á
Thành
Phần
Đơn Vị

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
Zn mg/L 0.873 –
1.267
- -
Cd mg/L - - -
Pd mg/L 0.09 – 0.330 - -
Cu mg/L 0.1 – 0.157 - -
Cr mg/L 0.495 –
0.657
- -
Độ kiềm mgCaCO
3
/L - 2000 10000
VFA mg/L 56 – 2518 - -
( Nguồn: Kwanrutai
Nakwan, 2002)
Tuy đặc điểm và công nghệ vận hành bãi chôn lấp khác
nhau ở mỗi khu vực nhưng nước rỉ rác nhìn chung đều có tính
chất giống nhau là có nồng độ COD, BOD
5
cao (có thể lên đến
12 | P a g e
hàng chục ngàn mgO

nay đều trong tình trạng đầy ứ và việc tiếp nhận nước rỉ rác
thêm nữa là điều rất khó khăn. Thậm chí còn có trường hợp phải
sử dụng xe bồn để chở nước rỉ rác 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 nước rỉ rác. 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 nước rỉ rác thay đổi
rất lớn gây ảnh hưởng mạnh đến hiệu quả xử lý nước rỉ rác.
Nước rỉ rác 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, nước rỉ rác 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
,
14 | P a g e
SO
4
, ) và tính chất (khả năng phân hủy sinh học hiếu khí, kị
khí, ) của nước rỉ rác phát sinh từ các bãi chôn lấp 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 chọn thiết bị, xác
định liều lượng hoá chất tối ưu và xây dựng qui trình vận hành
thích hợp. Thành phần nước rỉ rác của một số BCL tại thành phố
Hồ Chí Minh được trình bày trong Bảng 1.3
Bảng 1.3 Thành phần nước rỉ rác của một số BCL tại Thành phố
Hồ Chí Minh

cũ
8,11/2
003
pH - 4.8 –
6.2
7.5 –
8.0
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 –

SS mg/L 1760 –
4310
90 –
4000
790 –
6700
- 1280 –
3270
169 –
240
VSS mg/L 1120 –
3190
- - - - -
COD mgO
2
/
L
39614 –
59750
2950
–
7000
24000
–
57300
1510
–
4520
38533
–

1720
760 –
1550
1590
–
2190
1245 –
1765
520 -
785
N-hữu
cơ
mg/L 336 –
678
- 252 –
400
110 –
159
202 –
319
-
SO
4
mg/L 1600 –
2340
- 2300 –
2560
- - 30 –
45
Humic mg/L - 297 –

mg/L - - KPH KPH KPH KPH
17 | P a g e
ylen
Trichlo
rethyle
n
mg/L - KPH KPH KPH KPH KPH
Mg
2+
mg/L 404 –
687
119 - - 259 –
265
373
Fe tổng mg/L 204 –
208
13.0 - - - 64 –
120
Al mg/L 0.04 –
0.50
- - - 0.23 –
0.26
-
Zn mg/L 93.0 –
202.1
KPH 0.25 - - 0.3 –
0.48
Cr
Tổng
mg/L 0.04 –

8.02 184 -0.1
Hg mg/L - - 0.01 - - 0.01 –
0.04
As mg/L - - - - - 0.010
–
0.022
Sn mg/L - - KPH - - 2.2 –
2.5
(Nguồn:
CENTENMA,
2002)
Số liệu phân tích thành phần nước rỉ rác cho thấy nước rỉ
rác mới tại 3 BCL đều có tính chất giống nhau là có nồng độ
COD cao có thể lên đến trên 50000 mO
2
/L, tỉ lệ BOD
5
/COD cao
trong khoảng 0.5 – 0.9; nồng độ NH
3
không cao và giá trị pH
thấp. Tuy nhiên, chỉ sau một thời gian ngắn vận hành nồng độ
COD, BOD giảm rất đáng kể, tỉ lệ BOD
5
/COD thấp, nồng độ
NH
4
+
tăng lên đáng kể và giá trị pH tăng.
Kết quả phân tích cũng cho thấy sự khác biệt giữa thành

Nhìn chung thành phần nước rỉ rác mới của BCL ở Việt
Nam cũng tương tự như trên thế giới, hàm lượng chất hữu cơ
cao trong giai đoạn đầu (COD: 45000 mgO
2
/L, BOD: 30000
mgO
2
/L) và giảm dần theo thời gian vận hành của BCL, các hợp
chất hữu cơ khó/không có khả năng phân hủy sinh học tích lũy
20 | P a g e
và tăng dần theo thời gian vận hành. Khi thời gian vận hành
BCL càng lâu hàm lượng amonium càng cao. Giá trị pH của
nước rỉ rác cũ cao hơn hơn nước rỉ rác mới.
1.1.3 Tính chất nước rỉ rác của BCL Phước Hiệp
BCL Phước Hiệp bao gồm 4 ô chôn lấp và rác được chôn
lấp theo phương pháp cuốn chiếu. Mỗi ô chôn lấp có một hố thu
nước rỉ rác và từ đây nước rỉ rác được bơm vào các hồ chứa
nước rỉ rác trước khi được xử lý. Để theo dõi sự thay đổi thành
phần nước rỉ rác của BCL Phước Hiệp mẫu nước rỉ rác được lấy
tại ô chôn lấp số 2 trong những khoảng thời gian xác định trong
suốt quá trình vận hành của BCL.
Thời điểm bắt đầu vận hành BCL Phước Hiệp từ tháng 1
năm 2003. Sau 4 tháng vận hành BCL, nồng độ COD trong
nước rỉ rác từ trên 50000mgO
2
/l bắt đầu giảm xuống còn 10654
mgO
2
/L, theo số liệu ghi nhận từ nhiều năm thì nồng độ COD
của nước rỉ rác từ tháng 8 đến tháng 1 của năm 2004 dao động

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
22 | P a g e
5 N-NH
3
mg/L 2189 – 2520 2058 – 2660
6 Phospho
tổng
mg/L 17 – 25 31 – 37
(Nguồn: Công ty Môi trường đô thị
TP. Hồ Chí Minh)
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 Phước Hiệp giữa mùa mưa và mùa

Nguyên lý của phương pháp này là dựa vào hoạt động
sống của các loài vi sinh vật sử dụng các chất có trong nước thải
như Photpho, nitơ và các nguyên tố vi lượng làm nguồn dinh
dưỡng để phân huỷ các phân tử của các chất hữu cơ có mạch
cabon dài thành các phân tử đơn giản hơn và sản phẩm cuối
cùng là CO
2
và H
2
O (hiếu khí); CH
4
và CO
2
(kị khí). Qúa trình
xử lý sinh học có thể được thực hiện trong 2 điều kiện hiếu khí
hoặc kị khí.
- 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
25 | P a g e
- 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