MỞ ĐẦU
Ở Việt Nam làng nghề có vai trò đặc biệt quan trọng đối với người dân ở các
vùng nông thôn nó giúp họ có cuộc sống ấm no ngay trên mảnh đất quê hương mình.
Bên cạnh mặt đóng góp tích cực, tình trạng ô nhiễm ở các làng nghề đã lên tới mức
báo động gây nhiều bức xúc cho xã hội do việc phát triển các làng nghề ở nước ta
vẫn mang tính tự phát, công nghệ thủ công lạc hậu, thiết bị chắp vá, thiếu đồng bộ, ý
thức bảo vệ môi trường rất thấp. Tất cả các mặt hạn chế trên không chỉ ảnh hưởng tới
sự phát triển các làng nghề mà còn ảnh hưởng đến chất lượng môi trường làng nghề
và sức khỏe cộng đồng.
Một trong những loại hình làng nghề phổ biến nhất ở nông thôn Việt Nam là
làng nghề chế biến lương thực( bún, miến , bánh đa, chế biến tinh bột… ). Sự ô
nhiễm môi trường nước tại các làng nghề này đang ở mức báo động, gây nhiều bức
xúc cho xã hội. Các chỉ tiêu cơ bản của nước thải như COD, BOD, TSS. .. đều vượt
quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần. Một trong những làng nghề chế biến lương thực
có truyền thống lâu năm là làng nghề làm miến Cự Đà, thuộc xã Cự Khê,Thanh Oai,
Hà Nội.
Nước thải làng nghề sản xuất miến dong chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao
chủ yếu là các hợp chất cacbonhidrat, prôtein, tinh bột … là các chất dễ phân hủy,
chuyển hóa sinh học và các hợp chất chứa nitơ gồm nitơ ở dạng hữu cơ (amin, axit
amin…), ở dạng vô cơ như NH
4
+
, NO
2
-
,… làm giảm chất lượng của nước và có thể
gây ra một số bệnh nguy hiểm cho con người. Vì thế việc tìm quy trình xử lý thích
hợp đối với loại nước thải này có ý nghĩa rất to lớn. Có nhiều biện pháp xử lý, tuy
nhiên biện pháp sinh học là ưu thế hơn cả vì chúng có ưu điểm về kinh tế - kỹ thuật
và thân thiện với môi trường.
Từ thực tế trên, chúng tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải của

2
(mât độ
khoảng 1670 người/km
2
)

trong đó đất ở khoảng 108.000 m
2
còn lại là đất canh tác và
diện tích sông ngòi, kênh rạch.
2
Làng Cự Đà có truyền thống làm miến dong, loại miến ngon có tiếng khắp nơi
vì sợi miến vừa dẻo vừa dai mà lại không quá cứng đặc biệt không bị trương lên khi
ngâm lâu trong nước. Hàng năm làng sản xuất một lượng miến rất lớn cung cấp cho
Hà Nội và các tỉnh lân cận, trong làng không phải tất cả các hộ đều sản xuất miến
dong mà chỉ có khoảng 60 hộ là sản xuất thường xuyên ở quy mô lớn (khoảng 1-1.5
tấn/ngày) ngoài ra cũng có những hộ chỉ sản xuất mang tính thời vụ, cứ vào dịp giáp
tết nhu cầu khách hàng về miến tăng cao nên những hộ này chỉ sản xuất vào dịp tết
(khoảng 20 hộ). Những hộ còn lại có thể làm công cho những hộ làm miến hay làm
những công việc khác vì muốn làm được sợi miến từ bột dong riềng phải qua rất
nhiều công đoạn và cần rất nhiều người ví dụ tráng miến, mang miến đi phơi, hay thu
miến.
Quá trình sản xuất miến tốn rất nhiều nước vì trước khi tráng miến phải qua
nhiều công đoạn, nước thải của sản xuất miến chứa nhiều chất hữu cơ nhất là chất
hữu cơ dạng tinh bột cùng chất tẩy màu, mùi. Nước không được xử lý mà cùng với
nguồn nước thải sinh hoạt đổ thẳng ra sông Nhuệ làm nước sông nhuốm một màu
đen ngòm và bốc mùi hôi thối mặt khác do làng chưa có chỗ quy hoạch đổ rác nên
nhiều hộ cứ tiện tay vứt ra ven bờ sông Nhuệ góp phần làm ô nhiễm con sông và mất
cảnh quan của khu vực.
1.2.2. Quy trình sản xuất miến từ bột dong riềng

Thái sợi
Phơi
Thành phẩm
của bột, ngâm trước khi đem tráng. Nước thải miến có COD tương đối cao 4000-
6000 mg/l, độ đục tương đối lớn 400-600 NTU do trong quá trình ngâm bột một
lượng nhỏ tinh bột đi theo nước vào nước thải, thành phần chủ yếu của bột dong
riềng là tinh bột nên hàm lượng amoni không cao khoảng 40-80 mg/l và nitrit thấp (<
3mg/l), pH của nước thải khá thấp (2-3) và có mùi chua rất khó chịu, tất cả nước thải
của các công đoạn được thải chung xuống cống cùng với nước thải sinh hoạt gây ô
nhiễm nặng cho sông Nhuệ.
1.3. Xử lý nước thải
1.3.1. Khảo sát và đánh giá mức độ ô nhiễm
Để tiến hành xử lý một nguồn thải trước hết cần biết thành phần các chất gây
ô nhiễm và nguồn gốc phát sinh ra chúng. Phải phân tích xác định các chỉ tiêu để làm
cơ sở cho việc lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp. Việc xác định các chỉ tiêu
không thể chỉ tiến hành phân tích một mẫu, mà phải phân tích rất nhiều mẫu với mục
đích là tìm sự biến đổi của các chỉ số đó trong môi trường nước.
1.3.2. Một số thông số quan trọng đánh giá chất lượng nước thải
a) Độ pH
Giá trị pH của nước thải có một ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý. Giá
trị pH cho phép ta quyết định xử lý nước theo phương pháp thích hợp, hoặc điều
chỉnh lượng hóa chất cần thiết trong quá trình xử lý nước. Các công trình xử lý nước
thải áp dụng các quá trình sinh học làm việc tốt khi pH nằm trong giới hạn từ 7 - 7,6.
Môi trường thuận lợi nhất để vi khuẩn phát triển thường có pH từ 7 - 8. Các nhóm vi
khuẩn khác nhau có giới hạn pH hoạt động khác nhau. Ví dụ vi khuẩn nitrit phát triển
thuận lợi nhất với pH từ 4.8 – 8.8, còn vi khuẩn nitrat với pH từ 6.5 – 9.3. Vi khuẩn
lưu huỳnh có thể tồn tại trong môi trường có pH từ 1 - 4.
b) Độ đục
Nước tự nhiên sạch thường không chứa những chất rắn lơ lửng nên trong suốt
và không màu. Độ đục do các chất rắn lơ lửng gây ra. Những hạt vật chất gây đục

 Chất rắn bay hơi (VS)
Hàm lượng chất rắn bay hơi là trọng lượng mất đi khi nung lượng chất rắn
huyền phù TSS ở 550
0
C trong một khoảng thời gian xác định. Thời gian này phụ
thuộc vào loại mẫu nước (nước cống, nước thải hoặc bùn).
Đơn vị tính là mg/l hoặc phần trăm (%) của TSS hay TS
6
 Chất rắn có thể lắng
Chất rắn có thể lắng là số ml phần chất rắn của 1 lít mẫu nước đã lắng xuống
đáy phễu sau một khoảng thời gian (thường là 1 giờ)
f) Hàm lượng oxi hòa tan DO (Dissolved Oxygen)
Hàm lượng oxi hòa tan là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của nước
thải vì oxi không thể thiếu được với các quá trình sống. Oxi duy trì quá trình trao đổi
chất sinh ra năng lượng cho sự sinh trưởng, sinh sản và tái sản xuất. Khi thải các chất
thải vào các nguồn nước quá trình oxi hóa chúng sẽ làm giảm nồng độ oxi hòa tan
trong các nguồn nước này thậm chí có thể đe dọa sự sống của các loại cá cũng như
các sinh vật trong nước.
Việc theo dõi thường xuyên thông số về hàm lượng oxy hòa tan có ý nghĩa
quan trọng trong việc duy trì điều kiện hiếu khí trong quá trình xử lý nước thải. Mặt
khác lượng oxy hòa tan còn là cơ sở của phép phân tích xác định nhu cầu oxy sinh
hóa. Có hai phương pháp xác định DO là phương pháp Winkler và phương pháp điện
cực oxy.
g) Nhu cầu oxy sinh hóa BOD (Biochemical Oxygen Demand)
Nhu cầu oxy sinh hóa BOD là lượng oxy cần thiết cho việc oxi hóa các hợp
chất hữu cơ dưới tác dụng của vi sinh vật (sự phân hủy sinh học các hợp chất hữu cơ
có khả năng phân hủy sinh học) . Đơn vị tính theo mgO
2
/l
Quá trình phân hủy sinh học các hợp chất hữu cơ có thể biểu diến bởi phương

hữu cơ có trong nước. Do việc xác định chỉ số này nhanh hơn so với việc xác định
BOD. Phương pháp phổ biến nhất để xác định COD là phương pháp crommat: oxi
hóa các hợp chất hữu cơ bằng đicromat trong dung dịch H
2
SO
4
đặc có mặt chất xúc
tác Ag
2
SO
4
.
Các chất hữu cơ + Cr
2
O
7
2-
+ H
+
Ag
2
SO
4
CO
2
+ H
2
O + Cr
3+
Lượng Cr

Tổng nitơ là tổng các hàm lượng nitơ hữu cơ, amoniac, nitrit, nitrat. Hàm
lượng nitơ hữu cơ được xác định bằng phương pháp Kendal. Tổng nitơ Kendal là
tổng nitơ hữu cơ và nitơ amoniac. Chỉ tiêu amoniac thường được xác định bằng
8
Oxi hoá
Protein
NH
3
nitromonas nitrobacter
NO
3
-
NO
2
-
phương pháp so màu hoặc chuẩn độ còn nitrit và nitrat được xác định bằng phương
pháp so màu.
k) Tổng hàm lượng photpho
Ngày nay người ta quan tâm đến việc kiểm soát hàm lượng các hợp chất chứa
photpho trong nước bề mặt, nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp vì nguyên
tố này là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự phát triển bùng nổ của tảo ở
một số nguồn nước mặt (hiện tượng phú dưỡng). Chỉ tiêu này có ý nghĩa quan trọng
để kiểm soát sự hình thành cặn rỉ ăn mòn và xử lý nước thải bằng phương pháp sinh
học. Vì photpho nằm ở các dạng khác nhau như photpho hữu cơ, photphat,
pyrophotphat, ortho photphat nên cần chuyển tất cả các dạng này về dạng ortho
photphat PO
4
3-
bằng cách vô cơ hóa mẫu nước. Sau đó xác định PO
4

Trong nước thải thường có rất nhiều loại vi khuẩn có hại, chúng là các vi trùng
từ nguồn nước thải sinh hoạt, đặc biệt là nước thải bệnh viện. Trong đó vi khuẩn E-
coli là loại vi khuẩn đặc trưng cho sự nhiễm trùng nước. Chỉ số E-coli chính là số
lượng vi khuẩn này có trong 100 ml nước. Ước tính mỗi ngày mỗi người bài tiết
khoảng 2.10
11
E-coli.
Theo tiêu chuẩn WHO nguồn nước cấp cho sinh hoạt có chỉ số E-coli ≤ 10 E-
coli/100 ml nước, ở Việt Nam chỉ số này là 20 E-coli/100ml nước.
1.3.3. Các phương pháp xử lý nước và nước thải
Xử lý nước thải là loại bỏ các tạp chất gây ô nhiễm ra khỏi nước, nước thải.
Khi đạt được những chỉ tiêu, yêu cầu cho từng loại nước thì có thể đổ vào nguồn
hoặc tái sử dụng lại. Để đạt được mục đích trên người ta thường dựa vào đặc điểm
của các loại tạp chất để chọn phương pháp xử lý thích hợp. Việc phân loại các
phương pháp xử lý nước, nước thải chủ yếu dựa vào bản chất của phương pháp xử lý
đó. Người ta phân loại thành các phương pháp sau.
1.3.3.1. Phương pháp hóa lý
9
Là phương pháp xử lý chủ yếu dựa trên các quá trình vật lý, thường dùng để
loại các hợp chất không tan ra khỏi nước, nó gồm các quá trình cơ bản: lọc qua sàng,
lưới chắn, khuấy trộn, lắng, tuyển nổi, đông tụ, tạo bông, ly tâm, lọc, chuyển khí. Tùy
thuộc vào tính chất của tạp chất và mức độ cần thiết phải làm sạch mà người ta sử
dụng một hoặc một số phương pháp kể trên.
1.3.3.2. Phương pháp hóa học
Là phương pháp chuyển hóa các chất bẩn có trong nước bằng cách thêm hóa
chất.
Cơ sở của phương pháp hóa học là các phản ứng trung hòa, tạo phức, kết tủa,
các phản ứng oxy hóa khử hóa học và điện hóa.
1.3.3.3. Phương pháp sinh học
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là một quá trình phức tạp bởi đó

Đối với các loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao như nước thải các
làng nghề sản xuất bún, hay miến thì phương pháp xử lý được lựa chọn là phương
pháp sinh học. Ở đây nguồn nước thải sau khi được xử lý sẽ được thải trực tiếp ra các
dòng sông nên không thể sử dụng hóa chất một cách tùy tiện được. Phương pháp xử
lý sinh học dựa vào sự phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải bởi các vi sinh vật,
nên khi thải ra sẽ không gây ô nhiễm môi trường bởi các hóa chất đưa vào trong quá
trình xử lý như các phương pháp khác.
b)Vai trò của vi sinh vật trong việc xử lý nước.
Trong nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp đặc biệt là của các xí
nghiệp chế biến thực phẩm, thủy sản, giấy... rất giàu các chất hữu cơ như: Đường,
tinh bột, các hợp chất protein, các chất béo, xenlulozo...Thường trong nước thải cũng
có chứa rất nhiều các vi sinh vật. Vi sinh vật ở đây là một quần thể và đông đảo nhất
là vi khuẩn, cả về chủng loại cũng như số lượng.
Có hai nhóm vi sinh vật (chia theo phương thức dinh dưỡng): nhóm vi sinh vật
tự dưỡng và nhóm vi sinh vật dị dưỡng.
+ Các vi sinh vật dị dưỡng phải nhờ vào các chất hữu cơ làm nguồn dinh
dưỡng và năng lượng. Chúng phân hủy các chất hữu cơ nhờ hệ enzim thủy phân tiết
ra môi trường theo nguyên tắc cảm ứng cơ chất tương ứng. Các vi sinh vật này cũng
11