Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai
3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP DỤNG TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG
NGHIỆP
3.1.1 XỬ LÝ CƠ HỌC
Xử lý cơ học nhằm mục đích
• Tách các chất không hòa tan, những vật chất lơ lửng có kích thước lớn (rác, nhựa, dầu
mỡõ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải.
• Loại bỏ cặn nặng như sỏi, cát, mảnh kim loại, thuỷ tinh.v.v…
• Điều hoà lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải.
• Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bò và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý
hoá lý và sinh học .
3.1.1.1 Song chắn rác hoặc thiết bò nghiền rác
Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý nước trước hết phải qua song chắn rác hoặc thiết bò
nghiền rác. Tại đây, các thành phần rác có kích thước lớn như : vải vụn, vỏ đồ hộp, lá cây, bao
nilông, đá cuội,… được giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắt bơm, đường ống hoặc kênh dẫn. Đây là bước
quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nước
thải.
Song chắn rác thường được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn. Tùy theo kích
thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại thô, trung bình và mòn. Song chắn rác thô có
khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và song chắn rác mòn có khoảng cách giữa các thanh
từ 10 – 25 mm. Rác có thể lấy bằng phương pháp thủ công hoặc thiết bò cào rác cơ khí.
Thiết bò nghiền rác có thể thay thế song chắn rác, được dùng để nghiền, cắt vụn rác ra các
mảnh nhỏ hơn và có kích thước đều hơn, không cần tách rác ra khỏi dòng chảy. Rác vụn này được
giữ lại ở công trình phía sau như bể lắng cát, bể lắng đợt 1. Thiết bò này có bất lợi khi rác nghiền
chủ yếu là vải vụn vì có thể gây nguy hại đến cánh khuấy, tắc nghẽn ống dẫn bùn, hoặc dính chặt
trên các ống khuếch tán khí trogn xử lý sinh học.
3.1.1.2 Bể lắng cát
Bể lắng cát có nhiệm vụ loại bỏ cát, cuội, xỉ lò hoặc các loại tạp chất vô cơ khác có kích
thước từ 0,2 – 2 mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bò cát, sỏi bào mòn,
tránh tắc đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến công trình sinh học phía sau. Bể lắng cát thường

• Lắng : Những hạt cặn lơ lửng có kích thước khoảng 5 µm và khối lượng riêng đủ lớn
hơn khối lượng riêng của nước được tách loại theo cơ chế lắng trong các khe rỗng của
lớp vật liệu lọc. Tuy nhiên, quá trình lắng không có khả năng khử các hạt keo mòn có
kích thước khoảng 0,001 – 1 µm.
• Hấp phụ : Các hạt keo được tách loại theo cơ chế hấp phụ. Quá trình này xảy ra theo
hai giai đoạn : vận chuyển các hạt trong nước đến bề mặt vật liệu lọc và sau đó kết
dính các hạt vào bề mặt hạt vật liệu lọc. Quá trình này chòu ảnh hưởng của lực hút
(hoặc lực đẩy) giữa vật liệu lọc và các hạt cần tách loại, lực hút quan trọng nhất là lực
Van der Waals và lực hút tónh điện.
• Chuyển hóa sinh học : Hoạt tính sinh học của các thiết bò lọc có khả năng dẫn đến sự
ôxy hóa các chất hữu cơ. Quá trình chuyển hóa sinh học hoàn toàn xảy ra khi nhiệt độ
và thời gian lưu nước trong thiết bò lọc được duy trì thích hợp. Do đó, trong thiết bò lọc
chậm, hoạt tính sinh học đóng vai trò quan trọng hơn trong thiết bò lọc nhanh.
• Chuyển hóa hóa học : Các vật liệu lọc còn có khả năng chuyển hóa hóa học một số
chất có trong nước thải như NH
4
+
, sắt, mangan, …
SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 22
Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai
3.1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP HOÁ LÝ
3.1.2.1 Keo tụ
Các hạt cặn có kích thước nhỏ hơn 10
-4
mm thường không thể tự lắng được mà luôn tồn tại
ở trạng thái lơ lửng. Muốn loại bỏ các hạt cặn lơ lửng phải dùng biện pháp xử lý cơ học kết hợp
với biện pháp hóa học, tức là cho vào nước cần xử lý các chất phản ứng để tạo ra các hạt keo có
khả năng kết dính lại với nhau và dính kết các hạt cặn lơ lửng trong nước, tạo thành các bông cặn
lớn hơn có trọng lượng đáng kể. Do đó, các bông cặn mới tạo thành dễ dàng lắng xuống ở bể lắng.

3
+ 3H
+

Trong phản ứng thủy phân trên, ngoài Al(OH)
3
là nhân tố quyết đònh đến hiệu quả keo tụ
được tạo thành, còn giải phóng ra các ion H
+
. Các ion H
+
này sẽ được khử bằng độ kiềm tự nhiên
của nước (được đánh giá bằng HCO
3
-
). Trường hợp độ kiềm tự nhiên của nước thấp, không đủ để
trung hòa ion H
+
thì cần phải kiềm hóa nước. Chất dùng để kiềm hóa thông dụng nhất là vôi
(CaO). Một số trường hợp khác có thể dùng sôđa (Na
2
CO
3
) hoặc xút (NaOH). Thông thường phèn
nhôm đạt hiệu quả keo tụ cao nhất khi nước có pH = 5,5 – 7,5.
Dùng phèn sắt(II) : Phèn sắt (II) khi cho vào nước phân ly thành Fe
2+
và bò thủy phân
thành Fe(OH)
2

hoặc Fe
2
(SO
4
)
3
khi cho vào nước phân ly
thành Fe
3+
và bò thủy phân thành Fe(OH)
3

Fe
3+
+ 3H
2
O = Fe(OH)
3
+ 3H
+
Vì phèn sắt (III) không bò ôxy hóa nên không cần nâng cao pH của nước như sắt (II). Phản
ứng thủy phân xảy ra khi pH > 3,5 và quá trình kết tủa sẽ hình thành nhanh chóng khi pH = 5,5 –
6,5.
3.1.2.2 Tuyển nổi
Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào pha lỏng. Các bọt
khí này sẽ kết dính với các hạt cặn. Khi khối lượng riêng của tập hợp bọt khí và cặn nhỏ hơn khối
SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 23
Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai
lượng riêng của nước, cặn sẽ theo bọt khí nổi lên bề mặt. Tùy theo phương thức cấp không khí

4
→ R
2
Ca + Na
2
SO
4
2RNa + MgSO
4
→ R
2
Mg + Na
2
SO
4
Khi lớp nhựa Cation mất hiệu lực, người ta tái sinh bằng dung dòch muối ăn NaCl.
R
2
Ca + 2NaCl → 2RNa + CaCl
2
R
2
Mg + 2NaCl → 2RNa + MgCl
2
SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 24
Luận văn tốt nghiệp GVHD : NGUYỄN TẤN PHONG
Nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty giấy Tân Mai
Khử khoáng : Cho nước cần xử lý chảy qua từng cột nhựa Cation và nhựa Anion riêng rẽ
hay qua một cột kết hợp cả nhựa Cation và nhựa Anion
RSO

2
CO
3
→ 2RSO
3
Na + CO
2
+ H
2
O
ROH + HCl → RCl + H
2
O
2ROH + H
2
SO
4
→ R
2
SO
4
+ H
2
O
Khi lớp nhựa Cation và Anion mất hiệu lực người ta tái sinh bằng dung dòch axít HCl và
dung dòch xút NaOH như sau :
RSO
3
Na + HCl → RSO
3

năng đồng hóa bằng vi khuẩn.
• Loại bỏ các kim loại nặng như Cu, Pb, Zn, Cr, Ni, As …và một số chất độc như cyanua.
Các chất oxy hóa thông dụng :
• Ozon (O
3
).
• Chlorine (Cl
2
).
• Hydro peroxide (H
2
O
2
).
• Kali permanganate (KMnO
4
).
Quá trình này thường phụ thuộc rõ rệt vào pH và sự hiện diện của chất xúc tác.
SVTH : ĐẶNG THẾ CƯỜNG Trang 25