HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA MÔI TRƯỜNG
----------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ, PHÂN TÍCH VÀ XỬ LÝ
CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ TRONG NƯỚC THẢI BẰNG
PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ TẠI TỔ DÂN PHỐ CỬU VIỆT 2 THỊ TRẤN TRÂU QUỲ - GIA LÂM - HÀ NỘI

Người thực hiện

: LÊ THỊ HIỀN

Lớp

: MTE

Khóa

: 57

Ngành

: MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn

: ThS. NGUYỄN NGỌC KIÊN

Địa điểm thực tập


rất nhiều trong suốt quá trình làm thực tập.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên
và giúp đỡ em trong khi làm khóa luận.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày15 tháng 5 năm 2016
Sinh viên

Lê Thị Hiền

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN.................................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN...................................................................................................................... ii
MỤC LỤC........................................................................................................................... iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT..............................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG........................................................................................................... vii
DANH MỤC HÌNH.......................................................................................................... viii
MỞ ĐẦU............................................................................................................................. 1
Tính cấp thiết của đề tài .................................................................................................1
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài. .....................................................................................2
Chương 1
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.......................................................................3
1.1. Khái niệm về nước thải sinh hoạt.............................................................................3
1.1.1. Nguồn gốc ......................................................................................................3
1.1.2. Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt........................................................3
1.1.3. Tác hại đến môi trường.....................................................................................4
1.2. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước................................................................6
1.2.1. pH...................................................................................................................... 6

2.3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................29
2.4. Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................29
2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp............................................................29
2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp..............................................................29
2.4.3. Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và phân tích................................................29
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu...............................................................................30
2.4.5. Phương pháp so sánh.....................................................................................30
2.4.6. Phương pháp thực nghiệm..............................................................................31
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ...............................................................................................33
3.1. Mô tả đối tượng nghiên cứu...................................................................................33
3.2. Đặc tính của nước thải sinh hoạt tại điểm nghiên cứu...........................................34

iv


3.3. Khả năng xử lý CHC trong nước thải sinh hoạt bằng phương pháp keo tụ............38
3.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của lượng muối nhôm đến quá trình tạo bông và lắng.. .38
3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của lượng muối nhôm tới hiệu suất xử lý TSS, COD,
BOD5, NH4+, PO43-.................................................................................................39
3.4 Khảo sát ảnh hưởng của lượng muối nhôm đến độ pH..........................................47
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...............................................................................................49
Kết luận......................................................................................................................... 49
Kiến nghị....................................................................................................................... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................................50
PHỤ LỤC.......................................................................................................................... 52

v




Tổng chất rắn lơ lửng

T-N

Nitơ tổng số

T-P

Photpho tổng số

WHO

Tổ chức y tế Thế giới

vi


DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1. Thông số đầu vào của nước thải sinh hoạt qua các tháng.................34
Bảng 3.2. Hiện tượng và kết quả khảo sát ảnh hưởng của lượng
muối nhôm đến quá trình tạo bông và lắng.
...........................39
Bảng 3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lượng muối nhôm tới hiệu suất xử lý
TSS, COD, BOD5, NH4+, PO43-.......................................................................39
Bảng 3.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối nhôm đến
hiệu suất xử lý TSS............................................................................................40
Bảng 3.5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lượng muối nhôm đến
hiệu suất xử lý COD...........................................................................................42

Hình 3.12. Biểu đồ so sánh giữa kết quả xử lý BOD5 với giá trị tối đa
cho phép được quy định trong QCVN14:2008/BTNMT cột B......................45
Hình 3.13: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của lượng muối nhôm đến
hiệu suất xử lý NH4+ ..................................................................................46
Hình 3.14: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của lượng muối nhôm đến hiệu suất
xử lý PO43-.................................................................................................47
Hình 3.15: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của lượng muối nhôm đến độ pH....48

viii


MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Như chúng ta đã biết nước ngọt là nguồn tài nguyên quý giá không thể
thiếu đối với con người, cùng với sự phát triển của xã hội nhu cầu về nước
sạch ngày càng tăng theo nhịp độ phát triển đô thị và phát triển xã hội, ngoài
ra nhu cầu về nước ngọt cho nuôi trồng động, thực vật ngày càng nhiều. Chất
lượng nước cho mỗi đối tượng khác nhau nhưng có một điều cơ bản là các
cây trồng, vật nuôi, con người tiêu thụ nước cần phải phát triển bình thường
không bị nhiễm độc trước mắt và lâu dài.
Nhưng trong những năm gần đây, Việt Nam đã và đang trên đường phát
triển công nghiệp hóa – hiện đại hóa, đem lại những chuyển biến quan trọng
cho nền kinh tế và hệ thống xã hội của đất nước. Sự phát triển nhanh chóng
của các ngành công nghiệp và đô thị hóa đã đem lại những lợi ích tích cực
cho nền kinh tế, nâng cao chất lượng đời sống nhân dân. Bên cạnh đó cũng
kèm theo những tác động không nhỏ tới môi trường sinh thái, ảnh hưởng tới
chất lượng cuộc sống của người dân xung quanh, ẩn chứa nhiều mầm bệnh
nguy hiểm tới sức khỏe con người. Nước thải, khí thải và chất thải rắn đã và
đang làm ô nhiễm thành phố, các khu vực tập trung công nghiệp và các khu
dân cư.



Chương 1
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Khái niệm về nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục
đích sinh hoạt như tắm giặt, vệ sinh cá nhân…được thải ra từ các trường học,
bệnh viện, cơ quan,…
1.1.1. Nguồn gốc
Nước thải sinh hoạt được thu gom từ các hộ gia đình, cơ quan, trường
học, bệnh viện, cơ sở kinh doanh …
Nước thải sinh hoạt phát sinh từ các nguồn thải sau:
- Khu dân cư: Nước thải ở khu vực này có thể tính bằng con số theo
đầu người sử dụng, số lượng nước khoảng 80 – 300 lít trong một ngày. Trong
thực tế mức độ ô nhiễm của nước thải tùy thuộc vào điều kiện sống của từng
khu vực, chất lượng bữa ăn và chất lượng sống cũng như hệ thống nước thải
của từng khu vực.
- Khu thương mại: gồm có chợ (chợ tập trung, chợ xanh, chợ cóc,..) các
cửa hàng, bến xe, trụ sở kinh doanh, trung tâm mua bán của khu vực. Lượng
nước thải của khu vực này được tính bằng số m 3/ngày dựa trên số lượng nước
cấp đầu vào, trung bình 7,5 – 14 m3/ha/ngày.
- Khu vui chơi giải trí: gồm các quán cà phê, câu lạc bộ, bể bơi… Ở
đây lượng nước thải thay đổi rõ rệt theo mùa trong năm.
- Khu vực cơ quan: gồm cơ quan, công sở, trường học, bệnh viện, nhà
tù, nhà nghỉ, nhà ăn…
1.1.2. Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt
Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:
- Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh

3


4


các chất hữu cơ,..) và các sinh vật tiêu thụ lượng chất này (vi sinh vật, tảo,…)
làm cho các chât hữu cơ, chất rắn lơ lửng,... không được phân hủy, vẫn còn
lưu lại trong nước với khối lượng lớn, dẫn đến việc nước mất dần đi sự tinh
khiết ban đầu, làm chất lượng nguồn nước bị suy giảm nghiêm trọng
Nước thải sinh hoạt gây ảnh hưởng trực tiếp đến các sinh vật nước,
trong nước thải có chứa 60 -80 % các chất hữu cơ dễ bị phân hủy, khi vi sinh
vật phân hủy các chất hữu cơ này sẽ gây thiếu hụt hàm lượng oxi hòa tan
trong nước gây chết các loài thủy sinh vật đặc biệt là cá, tôm. Nhiều loài thủy
sinh do hấp thụ các chất độc trong nước, thời gian lâu ngày gây biến đổi trong
cơ thể nhiều loài thủy sinh, một số trường hợp gây ra đột biến gen, tạo nhiều
loài mới, một số trường hợp làm cho nhiều loài chết.
Hiện tượng phú dưỡng: Thường xảy ra với các hồ, hoặc các vùng nước
ít lưu thông trao đổi. Khi mới hình thành các hồ đều ở tình trạng nghèo chất
dinh dưỡng nước hồ thường khá trong. Nước thải sinh hoạt thường chứa hàm
lượng photphat cao. Khi hàm lượng photphat trong nước đạt đến mức 0,01
mg/l và tỷ lệ P: N: C vượt quá 1: 16: 100, thì sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng.
1.1.3.3. Ảnh hưởng đến môi trường không khí.
Các hợp chất hữu cơ, vô cơ thông qua vòng tuần hoàn nước, theo hơi
nước vào không khí làm cho mật độ bụi bẩn trong không khí tăng lên.
Một số chất khí được hình thành do quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ
trong nước thải sinh hoạt như SO 2, CO2, H2S, NH3, CO… ảnh hưởng đến môi
trường khí quyển và con người, gây mùi hôi thối khó chịu.
1.1.3.4. Ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều các vi khuẩn, kí sinh trùng, nấm mốc
gây bệnh, các vi sinh vật này là những nguồn gây bệnh chính ảnh hưởng đến
sức khỏe con người và động vật khi tiếp xúc phải hoặc tái sử dụng nước thải

học hay sinh học xảy ra trong nước.
1.2.2. Nhiệt độ
Nhiệt độ của nước thay đổi theo mùa, theo các thời điểm trong ngày. Ở
nước ta, nước bề mặt có khoảng dao động từ 14,3-33,50C, nhiệt độ nước ngầm

6


ít biến đổi hơn từ 24-270C
1.2.3. Hàm lượng các chất rắn
Các chất vô cơ là dạng các muối hòa tan hoặc không tan như đất đá ở
dạng huyền phù lơ lửng
Các chất hữu cơ như xác các vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh,
động thực vật phù du …
- Tổng chất rắn (TS): được xác định bằng trọng lượng khô phần còn lại
sau khi cho bay hơi 1 lít mẫu nước trên bếp cách thủy rồi sấy khô ở 103◦C
cho đến khối lượng không đổi. Đơn vị tính bằng mg/l
- Chất rắn lơ lửng (các chất huyền phù) là các hạt nhỏ (hữu cơ hoặc vô
cơ) không tan trong nước. Khi vận tốc của dòng chảy bị giảm xuống (do nó
chảy vào các hồ chứa lớn) phần lớn các chất rắn lơ lửng sẽ bị lắng xuống đáy
hồ, những hạt không lắng được sẽ tạo thành độ đục của nước. Các chất lơ
lửng hữu cơ sẽ tiêu thụ oxy để phân hủy làm giảm DO của nguồn nước
Hàm lượng các chất lơ lửng là lượng khô của phần chất rắn còn lại trên
giấy lọc khi lọc 1 lít nước mẫu qua giấy lọc rồi sấy khô ở 105ºC cho tới khi
khối lượng không đổi. Đơn vị tính là mg/l
- Chất rắn hòa tan (DS): là hiệu số của tổng chất rắn (TS) với chất rắn
lơ lửng (SS): DS=TS-SS
Đơn vị tính bằng mg/l
- Chất rắn bay hơi (VS): Là trọng lượng mất đi khi nung lượng chất rắn
huyền phù TSS ở 550◦C trong một khoảng thời gian xác định. Thời gian này

thời là một thủ tục được sử dụng để xác định xem các sinh vật sử dụng hết
oxy trong nước nhanh hay chậm như thế nào. Nó được sử dụng trong quản lý
và khảo sát chất lượng nước cũng như trong sinh thái học hay khoa học môi
trường. Để oxy hóa hết chất hữu cơ trong nước thì phải mất 20 ngày ở 20◦C.
Để đơn giản người ta chỉ lấy chỉ số BOD 5 sau khi oxy hóa 5 ngày (BOD5).
Sau 5 ngày khoảng 80% chất hữu cơ đã bị oxy hóa. BOD 5 là tiêu chuẩn đánh
giá hiệu quả của các nhà máy hay phương pháp xử lý nước thải. BOD phản
ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải. BOD càng lớn thì nước thải bị ô

8


nhiễm càng cao và ngược lại.
Để xác định chỉ số BOD5 người ta lấy một mẫu nhất định cho vào chai
sẫm màu, pha loãng bằng một thể tích dung dịch pha loãng (nước cất bổ sung
một vài nguyên tố dinh dưỡng N, P, K....bão hoà oxy theo tỉ lệ tính toán sẵn,
sao cho đảm bảo dư lượng oxy hoà tan cho quá trình phân huỷ sinh học), nếu
mẫu nước thiếu vi sinh vật có thể thêm một ít nước chứa vi sinh vật vào.
Xác định nồng độ oxy hoà tan D 1 sau đó đem ủ mẫu trong buồng tối ở
20oC, sau 5 ngày đem xác định lại nồng độ oxy hoà tan D5.
BOD = ( D1-D5)/P (mg O2/l)
P: Tỷ lệ pha loãng
P = Thể tích mẫu nước đem phân tích /(Thể tích mẫu nước đem phân
tích + Thể tích dịch pha loãng)
Chỉ số BOD càng cao chứng tỏ lượng chất hữu cơ có khả năng phân
huỷ sinh học ô nhiễm trong nước càng lớn.
1.2.6. Nhu cầu oxy hóa học (COD)
COD (Chemical Oxygen Demand – nhu cầu oxy hóa học) là lượng oxy
cần thiết để oxy hóa các hợp chất hóa học bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Như
vậy hàm lượng COD là lượng oxy cần để oxy hóa hết các chất hóa học trong

thích hợp, đặc biệt là trong nước thải, mối quan hệ giữa BOD với nitơ và
photpho có ảnh hưởng rất lớn đến sự hình thành và khả năng oxy hoá của bùn
hoạt tính vì nitơ là chất dinh dưỡng cho vi sinh vật. Tuy nhiên, khi hàm lượng
nitơ trong nước cao sẽ gây ô nhiễm nước.
1.2.8. Tổng hàm lượng photpho (T-P)
Photpho tồn tại ở trong nước với các dạng H 2PO4 -, HPO4 2- , PO43- , các
polyphotphat như Na3(PO3)6 và các photpho hữu cơ. Đây là một trong những
nguồn dinh dưỡng cho sinh vật dưới nước như tảo và các loại thực vật phát
triển. Hàm lượng photpho cao trong nước thải làm cho các tảo, các loại thực
vật lớn phát triển làm gây ách tắc thuỷ vực. Hiện tượng tảo bùng phát (hiện
tượng nước nở hoa) do nước thừa chất dinh dưỡng, thực chất là hàm lượng
Photpho ở trong nước cao. Sau đó tảo và vi sinh vật tự phân, thối rữa làm
nước bị ô nhiễm thứ cấp, thiếu oxy hoà tan và làm cho tôm cá bị chết. Trong
xử lý nước thải người ta chú ý đến hàm lượng tổng photpho nhằm xác định tỉ
số BOD5 : N : P nhằm chọn phương pháp thích hợp cho quá trình xử lý. Ngoài
ra cũng có thể xác lập tỉ số giữa Photpho và Nitơ để đánh giá mức dinh dưỡng
trong nước.

10


1.3. Các phương pháp thường sử dụng trong xử lý nước thải sinh hoạt
1.3.1. Phương pháp xử lý cơ học
Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc 1) nhằm mục đích loại bỏ các
tạp chất không tan (rác, cát, nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…)
ra khỏi nước thải, điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong
nước thải.
1.3.1.1. Song chắn rác, lưới lọc
Thiết bị chắn rác có thể là song chắn rác hoặc lưới chắn rác, có chức
năng chắn giữ những rác bẩn thô (giấy, rau, cỏ, rác…), nhằm đảm bảo cho

trong, xử lý sinh hóa nước thải và xử lý cặn bã cũng như không có lợi đối với
các công trình thiết bị công nghệ trên trạm xử lý. Cát từ bể lắng cát đưa đi
phơi khô ở trên sân phơi và sau đó thường được sử dụng lại cho những mục
đích xây dựng.
1.3.1.5. Bể lắng
Bể lắng tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng khác với trọng lượng
riêng của nước thải. Chất lơ lửng nặng sẽ từ từ lắng xuống đáy, các chất lơ
lửng nhẹ sẽ nổi lên bề mặt. Cặn lắng và bọt nổi nhờ các thiết bị cơ học thu
gom và vận chuyển lên công trình xử lý cặn.
1.3.1.6. Bể vớt dầu mỡ
Bể vớt dầu mỡ thường áp dụng khi xử lý nước thải chứa dầu mỡ (nước
thải công nghiệp). Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ không
cao thì việc vớt dầu mỡ thường thực hiện ngay ở bể lẳng nhờ thiết bị gạt nổi.
1.3.1.7. Bể lọc
Bể lọc có tác dụng tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ
bằng cách cho nước thải đi qua lớp vật liệu lọc, công trình này sử dụng chủ
yếu cho 1 số loại nước thải công nghiệp.
Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải
được 60% các tạp chất không hòa tan và 20% BOD. Hiệu quả xử lý có thể đạt
tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 30 – 35% theo BOD bằng biện pháp
làm thoáng sơ bộ hoặc đông tụ sinh học. Nếu điều kiện vệ sinh cho phép, thì

12


sau khi xử lý cơ học nước thải được khử trùng và xả vào nguồn, nhưng
thường thì xử lý cơ học chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi cho qua xử lý
hóa học và sinh học.
1.3.2. Phương pháp xử lý hóa học
Là phương pháp sử dụng các tác nhân hóa học để loại bỏ hoặc chuyển

nước thải chứa axit và chứa kiềm, bổ sung thêm tác nhân hóa học, lọc nước
qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hòa, hấp thụ khí chứa axit bằng nước
thải chứa kiềm…
1.3.2.2. Phương pháp khử trùng
Quá trình khử trùng là quá trình tiêu hủy các vi sinh vật gây bệnh. Khác
với quá trình tiệt trùng là quá trình tiêu hủy toàn bộ vi sinh vật có trong nước
hoặc nước thải, quá trình khử trùng chỉ tiêu diệt một cách có chọn lọc những
vi sinh vật gây bệnh. Trong lĩnh vực xử lý nước thải, ba nhóm vi sinh vật gây
bệnh quan trọng nhất là vi khuẩn (bacteria), vi trùng (virus), và nang bào
(amoebic cyst). Những loại bệnh do vi khuẩn lan truyền qua môi trường nước
bao gồm bệnh thương hàn, bệnh dịch tả, bệnh phó thương hàn, bệnh kiết lị.
Những bệnh do vi trùng lan truyền qua môi trường nước bao gồm bại liệt,
viêm gan siêu vi.
Quá trình khử trùng được thực hiện bằng hầu hết các hóa chất, tác nhân
vật lý, phương pháp cơ học và phương pháp bức xạ.
Đối với phương pháp hóa học, các tác nhân hóa học dùng làm chất khử
trùng bao gồm: Clo và các hợp chất của clo, brom, iot, Ozone, phenol và các hợp
chất của phenol, rượu, các kim loại nặng và những hợp chất tương ứng, màu, xà
phòng và chất tẩy rửa, các hợp chất ammonium, H2O2, các hợp chất axit và kiềm
Trong những chất này những chất khử thông dụng nhất là các hợp chất
hóa học có tính oxy hóa và clo là một trong những tác nhân được sử dụng
nhiều nhất. Brom và iot cũng được sử dụng trong khử trùng nước thải. Ozone
là tác nhân có hiệu quả cao và ngày càng được sử dụng nhiều. Nước có độ
axit và độ kiềm cao cũng được sử dụng để tiêu hủy vi sinh vật gây bệnh vì
nước có pH lớn hơn 11 hoặc nhỏ hơn 3 thì độc đối với vi khuẩn.

14


1.3.2.3. Phương pháp oxy hóa khử