KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC CỦA BÃI CHÔN LẤP PHƯỚC HIỆP
BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ

Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trường
Mã ngành : C72
GVHD: Th.S VŨ HẢI YẾN
SVTH : HỒ CÔNG DANH
MSSV : 207108008

TP.HCM – 07/2010

SVTH : Hồ Công Danh

1


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG.........................................................................
1.1 Đặt vấn đề.................................................................................................................
1.2 Mục đích nghiên cứu...............................................................................................
1.3 Nội dung nghiên cứu................................................................................................

4.4.4 Phương pháp phân tích COD.............................................................................49
4.4.5 Phương pháp phân tích Tổng Nito....................................................................50
4.4.6 Phương pháp phân tích Tổng Phospho..............................................................50
4.5 Các phương pháp đánh giá...............................................................................52
CHƯƠNG 5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.................................53
5.1 Khảo sát sự ảnh hưởng của pH đến hiệu quả xử lý các chỉ tiêu ô nhiễm qua
đó xác định pH tối ưu...............................................................................................53
5.1.1 Cố định phèn FeSO4 và thay đổi pH.................................................................53
5.1.2 Cố định phèn FeCl3 và thay đổi pH...................................................................58
5.1.3 Cố định phèn Al2(SO4)3 và thay đổi pH.............................................................63
5.2 Khảo sát sự ảnh hưởng của liều lượng phèn đến hiệu quả xử lý các chỉ tiêu ô
nhiễm của nước rỉ rác qua đó xác định lượng phèn tối ưu.....................................67
5.2.1 Cố định pH = 6,5 và thay đổi lượng phèn FeSO4 (100g/l)...............................67
5.2.2 Cố định pH = 6 và thay đổi lượng phèn FeCl3 .................................................
5.2.3 Cố định pH = 6 và thay đổi lượng phèn Al2(SO4)3............................................76
5.3 Sử dụng pH và phèn tối ưu đã xác định để xử lý nước rỉ rác bằng phương
pháp keo tụ nhiều bậc...............................................................................................80
5.3.1 Sử dụng phèn FeSO4 với pH = 6,5 để xử lý nước rỉ rác...................................80
5.3.2 Sử dụng phèn FeCl3 với pH = 6 để xử lý nước rỉ rác........................................81
5.3.3 Sử dụng phèn Al2(SO4)3 với pH = 6 để xử lý nước rỉ rác.................................87
5.4 Đề xuất quy trình xử lý.......................................................................................85
CHƯƠNG 6 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..........................................................88
6.1 Kết luận...................................................................................................................88
6.2 Kiến nghị.................................................................................................................89
PHỤ LỤC

SVTH : Hồ Công Danh

3



Trong suốt quãng thời gian học tập tại Trường đại học kỹ thuật công nghệ Tp.
Hồ Chí Minh, em đã được quý Thầy Cô tận tình hướng dẫn để em có được một kiến
thức vững vàng cho hành trang bước vào đời. Em xin chân thành cảm gửi lời cảm
ơn các Thầy Cô khoa Môi trường và Công nghệ sinh học đã giúp đỡ, giảng dạy em
sau hơn 3 năm học tại trường.
Em xin bày tỏ long biết ơn đến Cô hướng dẫn Th.S Vũ Hải Yến đã hướng
dẫn em tận tình trong suốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp.
Con xin gửi lời tri ân đến Ba, Mẹ đã động viên, tạo điều kiện cho con trong
những năm tháng học đại học cũng như chăm sóc để con có được như ngày hôm
nay.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn các bạn bè trong lớp cũng như các bạn
trong Khoa đã tận tình giúp đỡ, động viên và hỗ trợ tôi trong suốt thời gian học tập
và thực hiện đề tài tốt nghiệp.

Sinh viên
Hồ Công Danh

SVTH : Hồ Công Danh

5


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM


Nhiệm vụ :
-

Tìm hiểu tổng quan về bãi chôn lấp ở thế giới và ở Việt Nam.

-

Tìm hiểu tổng quan về các phương pháp xử lý nước rỉ rác trên thế giới và ở
Việt Nam đang áp dụng.

-

Nghiên cứu xác định các điều kiện tối ưu để xử lý nước rỉ rác bằng phương
pháp keo tụ.

-

Tính toán và đề ra công nghệ xử lý hiệu quả nhất

3.

Ngày giao khoá luận tốt nghiệp : 05/04/2010

4.

Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 14 /07/2010

5.

Họ và tên giáo viên hướng dẫn :

SVTH : Hồ Công Danh

7


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Đặt vấn đề
Từ năm 1990 đến nay, cùng với sự tăng trưởng kinh tế, đời sống của người
dân ngày càng được nâng cao, vì thế lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh ngày
càng lớn, tại thành phố Hồ Chí Minh khối lượng chất thải rắn sinh hoạt đã vượt khỏi
con số hai triệu tấn năm, những câu chuyện về rác và những hệ lụy môi trường từ
rác đang “nóng lên” trong những năm gần đây.Với khối lượng 7.000 tấn chất thải
rắn sinh hoạt phát sinh mỗi ngày, phương pháp xử lý duy nhất là chôn lấp, thành phố
có 2 bãi chôn lấp (BCL) hợp vệ sinh, BCL Đa Phước và Phước Hiệp. Cho đến nay
tổng khối lượng rác đã được chôn lấp tại 2 BCL Đa Phước và Phước Hiệp 2 đã lên
đến con số 7.900.000 tấn, trong đó Đa Phước là 3.500.000 tấn, và Phước Hiệp 2 là
4.500.000 tấn. Và sự quá tải đó đã dẫn đến những hậu quả về mặt môi trường, như
mùi hôi nồng nặc phát sinh từ các BCL đã phát tán hàng kilomét vào khu vực dân cư
xung quanh và một vấn đề nghiêm trọng nữa là sự tồn đọng của hàng trăm ngàn mét
khối nước rác tại các BCL và cùng với lượng nước rỉ rác phát sinh thêm mỗi ngày
khoảng 1.000 - 1.500m3 tại các BCL thì nuớc rỉ rác đang là nguồn hiểm họa ngầm
đối với môi trường.

Mặc dù mỗi BCL đều có hệ thống xử lý nước rỉ rác nhưng những phương
pháp xử lý nước rỉ rác đang được áp dụng tại các BCL vẫn còn bộc lộ rất nhiều
nhược điểm như chất lượng nước sau xử lý thường không đạt tiêu chuẩn xả thải, đặc

các quá trình hóa lý, sinh học, và hóa học nhằm đưa một giải pháp tối ưu về mặt
công nghệ (xử lý các chất cơ khó phân hủy sinh học và hợp chất nitơ), hiệu quả kinh
tế cũng như đạt được tiêu chuẩn xả thải để giảm thiểu “hiểm họa ngầm” từ nước rỉ
rác đối với môi trường.

1.2 Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu nâng cao hiệu quả xử lý nước rỉ rác bằng phương pháp keo tụ
- Đề xuất công nghệ xử lý nước rỉ rác đạt tiêu chuẩn xả thải phù hợp với điều
kiện thành phố Hồ Chí Minh nhằm giảm chi phí xử lý cho nước rỉ rác.

SVTH : Hồ Công Danh

9


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

1.3 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;
- Phân tích, đánh giá các số liệu thu thập được nước rỉ rác trên thế giới;
- Thu thập và tổng hợp các kết quả nghiên cứu và vận hành thực tế các quá
trình xử lý nước rỉ rác tại Việt Nam.
- Phân tích chất lượng nước đầu vào và đầu ra của nước rỉ rác của BCL
Phước Hiệp
- Xác định liều lượng hoá chất và nghiên cứu điều kiện tối ưu sử dụng hoá
chất để xử lý nước rỉ rác theo phương pháp keo tụ
- Tính toán và đề ra công nghệ xử lý hiệu quả nhất


Để xây dựng được hệ thống đó trước tiên phải lựa chọn được công nghệ xử lý phù
hợp và việc xử lý sơ bộ cũng góp phần làm tăng hiệu quả của từng công trình.

1.4.2 Phương pháp cụ thể
 Phương pháp điều tra thực địa
Điều tra thu thập số liệu có sẵn vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội.
Khảo sát khu vực nghiên cứu, biết được lưu lượng nước rỉ rác cũng như các thông số
khác tại BCL Phước Hiệp.
 Phương pháp phân tích tổng hợp
Thu thập các tài liệu như tiêu chuẩn, các phương pháp xử lý nước rỉ rác của
các nước trên thế giới, các phương pháp xử lý nước rỉ rác của những BCL ở Việt
Nam hiện hữu.
Tìm hiểu về thành phần tính chất của nước thải và phân tích các tài liệu tìm
được.
 Phương pháp chuyên gia
Tham vấn ý kiến của thầy cô hướng dẫn, thầy cô trong khoa và các chuyên
SVTH : Hồ Công Danh

11


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

gia trong ngành môi trường và xử lý nước thải.
 Phương pháp tính toán lựa chọn
Tính toán lựa chọn công nghệ xử lý tối ưu, sau đó chọn ra được công nghệ xử
lý hợp lý và hiệu quả.

SVTH : Hồ Công Danh



SVTH : Hồ Công Danh

13


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

Bảng 2.1 Thành phần nước rỉ rác tại một số quốc gia trên thế giới:
Columbia(i
Thành Phần

Đơn

Cannada(ii)

Đức (iv)

i)
Pereira

Vị

(5 năm vận
hành)

Clover Bar
(Vận hành từ năm

BCL CTR đô


mgO2/l

1.560
48.000

NH4

200 – 3.800

455

1.100

TKN

-

-

920

Chất

rắn

tổng mg/L

cộng



2 – 35

phosphat(PO4)

SVTH : Hồ Công Danh

14

-

-


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

Độ kiềm tổng

mgCaCO
3/L

3.050 – 4.030

-

8.540

Ca

mg/L

(iv): KRUSE, 1994
Bảng 2.2 Thành phần nước rỉ rác tại Đức (theo từng giai đoạn phân hủy)
Nguồn: (ATV, 1988 and ATV, 1993)

Bảng 2.3 Thành phần nước rỉ rác tại một số quốc gia Châu Á
Thái Lan
BCL phitsanulock NRR cũ
(ii)
Thành
Phần

Đơn
Vị

BCL khon- BCL SaenKaen NRR Suk NRR cũ

Mùa Khô

Mùa Mưa

mới (i)

(i)

7,45

7,23 – 7,63

7,8 – 9
25.000- 26.500


mgO2/

–

1417
9.170

145 – 533

600 – 700

100 – 850

3.440

227 – 587

880 – 1.385

340 – 555

L
SS

mg/L

SVTH : Hồ Công Danh

15

1.883 – 2.049

28 – 1.857

N-NO3

mg/L

0,14

-

-

-

N-Org

mg/L

-

-

79 – 117

33 – 70

Nitơ tổng


Zn

mg/L

< 0,02

-

Cd

mg/L

0,12

-

Pd

mg/L

O,09

-

0,066 – 0,121

Cu

mg/L


-

Fe

µg/L

26,38

-

Mg

µg/L

0,08

-

Ni

µg/L

0,11

-

Sr

µg/L


µg/L

MPN/100

0.55

-

-

50 - 357

tổng

colifrom
VFA

0,035 – 1,120

Ml
mg/L

-

Nguồn: (i): Chuleemus Boonthai Iwai and Thammared Chuasavath, 2002; Mitree
Siribunjongsak and Thares Srisatit, 2004;

SVTH : Hồ Công Danh

16


7,8 – 8,7

Độ dẫn điện

µS/cm

19.400 – 23.900

COD

mgO2/L

4.119 – 4.480

12.500

2.000

BOD5

mgO2/L

750 – 850

7.000

500

SS


mg/L

300 – 600

-

-

Phospho tổng

mg/L

25 – 34

-

-

Cl-

mg/L

3.200 – 3.700

4.500

4.500

Zn


0,1 – 0,157

-

-

Cr

mg/L

0,495 – 0,657

-

-

Độ kiềm

mgCaCO3/L

-

2.000

10.000

VFA

mg/L

phân hủy sinh học.

2.1.2 Tổng quan về thành phần nước rỉ rác Việt Nam
Hiện nay, Việt Nam có 3 BCL chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh đang hoạt
động như: BCL Nam Sơn, Phước Hiệp số 2, và BCL Gò Cát. Mặc dù các BCL đều
có thiết kế hệ thống xử lý nước rỉ rác, hầu hết các BLC đã nhận rác nhưng hệ thống
xử lý nước rỉ rác vẫn chưa xây dựng, đây chính là một trong những nguyên nhân gây
tồn đọng nước rỉ rác gây ô nhiễm đến môi trường. Công suất xử lý của các hệ thống
xử lý nước rỉ rác này hầu như không xử lý hết lượng nước rỉ rác phát sinh ra hằng
ngày tại BCL, do đó hầu hết các hồ chứa nước rỉ rác ở các BCL hiện nay đều trong
tình trạng đầy và không thể tiếp nhận nước rỉ rác thêm nữa. Thậm chí còn có trường
hợp phải sử dụng xe bồn để chở nước rỉ rác sang nơi khác xử lý (BCL Gò Cát) hoặc
có nơi phải xây dựng thêm hồ chứa nước rỉ rác để giải quyết tình hình ứ đọng nước
rỉ rác như hiện tại BCL là công trình tương đối mới với Việt Nam, do đó việc vận
hành BCL chưa đúng với thiết kế, hoạt động quá tải của BCL, và sự cố xảy ra trong
quá trình vận hành (trượt đất, hệ thống ống thu nước rỉ rác bị nghẹt, …) đã làm
thành phần nước rỉ rác thay đổi rất lớn gây ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước rỉ
rác.
SVTH : Hồ Công Danh

18


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

Nước rỉ rác phát sinh từ hoạt động của bãi chôn lấp 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. Hơn nữa, lượng nước rỉ rác có khả năng
gây ô nhiễm nặng nề đến môi trường sống vì nồng độ các chất ô nhiễm có trong

NRR cũ

NRR mới

NRR cũ 4/03-

2,3,4/2002

8/2006

1,4/2003

8/06

NRR 2,4/2002

NRR
8,11/2003

pH

-

4,8 – 6,2

7,5 – 8,0

5,6 – 6,5

7,3 – 8,3


Độ cứng tổng

mgCaC 5833 – 9.667
O3/L

Ca2+

mg/L

mg/L

-

1.533 – 8.400

1.520 – 1.860

110 – 6570

1.122 – 1.1840

100 – 190

8.100
1.670 –

40 – 165

2.740


24.000 –

1.510 – 4.520

38.533 –

916 – 1.702

4.310
VSS

mg/L

1.120 –
3.190

COD

mgO2/

SVTH : Hồ Công Danh

39.614 –

20


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP


mg/L

21.878 –

-

16.777

-

-

-

1.360 –

760 – 1.550

1.590 – 2.190

1.245 – 1.765

520 - 785

240 – 2.120

33.570 –

235 – 735


1.600 –

-

2.300 –

-

-

30 – 45

2.340

2.560

Humic

mg/L

-

297 – 359

250 – 350

767 – 1.150

-


10 – 16,5

H2S

mg/L

106

-

4.0

-

-

-

Phenol

mg/L

-

-

-

-


NRR cũ

NRR

VỊ

2,3,4/2002

8/2006

1,4/2003

4/03-8/06

2,4/2002

Phospho tổng

mg/L

55 – 90

14 – 55

5 – 30

7 – 20

14 – 42


KPH

KPH

N-NH3

mg/L

297 – 790

1.360 –

582 – 1547

369 – 391

1.602 – 2.570

520 – 1.970

Thời gian lấy mẫu

NRR 8,11/2003

1.720
N-Ogranic

mg/L

336 – 678


204 – 208

13,0

-

-

-

64 – 120

Al

mg/L

0,04 – 0,50

-

-

-

0,23 – 0,26

-

Zn


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


4,22 – 11,33

0,66 – 0,73

Ni

mg/L

2,21 – 8,02

0,458

0,762

-

0,63 – 184

0,65 -0,1

SVTH : Hồ Công Danh

22


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

Hg


Sn

mg/L

-

-

KPH

-

-

2,20 – 2,50

Bảng 2.5 Thành phần nước rỉ rác của một số BCL tại thành phố Hồ Chí Minh

SVTH : Hồ Công Danh

23


KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

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 50.000mO2/L, tỉ lệ
BOD5/COD cao trong khoảng 0,5 – 0,9; nồng độ NH3 không cao và giá trị pH thấp đối
với nước rỉ rác mới nhưng chỉ sau một thời gian ngắn vận hành nồng độ COD, BOD
giảm rất đáng kể, tỉ lệ BOD5/COD thấp, nồng độ NH4+ tăng lên đáng kể và giá trị pH

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 50.000mgO2/l bắt đầu giảm
xuống còn 10.654 mgO2/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 từ 1.346 – 2.408 mgO2/l.
Trong thời gian từ tháng 04 năm 2006 đến tháng 08 năm 2006 có một số điểm có nồng
độ COD vượt quá 5.000mgO2/L,giá trị này xuất hiện phụ thuộc vào chu kỳ đổ rác của
BCL, cụ thể như khi rác được đổ trên ô chôn rác số 3 thì nước rỉ rác phát sinh trong thời
gian này của ô số 3 có nồng độ COD tăng lên từ 4.000 đến 5.000mg O2/L, và khi rác
được đổ sang các ô chôn rác khác thì nồng độ COD của nước rỉ rác trong ô số 3 lại
giảm xuống trung bình khoảng 2.000 mgO2/L. Bên cạnh đó sự thay đổi thành phần
nước rỉ rác theo mùa cũng được khảo sát, thành phần nước rỉ rác biến thiên theo mùa
được trình bày trong Bảng 2.6.

Bảng 2.6 Thành phần nước rỉ rác của BCL Phước Hiệp biến thiên theo mùa (mẫu lấy tại
hố thu ô số 3, mẫu lấy từ tháng 12/2008 đến tháng 12/2009)

STT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Mùa mưa (tháng Mùa
6 đến tháng 11)

nắng

(tháng 12 đến
tháng 5)


4

BOD5

mgO2/L

330 – 487

515 – 640

5

N-NH3

mg/L

2.189 – 2.520

2.058 – 2.660

6

Phospho tổng mg/L

17 – 25

31 – 37

SVTH : Hồ Công Danh