Header Page 1 of 133.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-------------- o0o --------------

PHẠM LÊ HOÀNG DUY
MSHV : 09250500

KHÓA : 2009

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG PHƯƠNG PHÁP
GIÁ THỂ SINH HỌC DI ĐỘNG (MBBR)

TP.HCM - 03/2012

Footer Page 1 of 133.


Header Page 2 of 133.

i


ii

Luận văn Thạc Sĩ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Phạm Lê Hoàng Duy

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

TP. HCM, ngày 14 tháng 02 năm 2011

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên Học viên: PHẠM LÊ HOÀNG DUY

MSHV: 09250500

Ngày, tháng, năm sinh: 02/11/1986

Nơi sinh: TPHCM.

Chuyên ngành: Công nghệ Môi trường
I. TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC
THẢI SINH HOẠT BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIÁ THỂ SINH HỌC DI ĐỘNG
(MBBR)
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
-

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp
giá thể sinh học di động (MBBR)
Footer Page 3 of 133.


Header Page 4 of 133.
Luận văn Thạc Sĩ

iii

Phạm Lê Hoàng Duy

LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất cả các thầy giáo, cô giáo Khoa
Môi Trường - Trường Đại Học Bách khoa Tp.HCM. Trong suốt thời gian học tập
và nghiên cứu tại trường, các thầy cô đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những tri
thức quý báu giúp tác giả hoàn thành chương trình đào tạo và Luận văn thạc sĩ.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến TS. Nguyễn Tấn Phong,
trường Đại Học Bách khoa Tp.HCM đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình
nghiên cứu khoa học.
Xin chân thành cảm ơn tập thể các anh chị nhân viên Phòng thí nghiệm,
Khoa môi trường, trường Đại Học Bách khoa Tp.HCM đã nhiệt tình giúp đỡ, hỗ trợ
trong nghiên cứu và phân tích thử nghiệm.
Cảm ơn GS. Kenji Furukawa, Graduate School of Science and Technology,
Kumamoto University, Japan đã hỗ trợ công nghệ và chuyên môn sâu về kỹ thuật
giá thể sinh học di động.
Đồng thời, cảm ơn tổ chức JICA, Nhật Bản, đã hỗ trợ kinh phí cho nghiên
cứu này.
Và cuối cùng, xin được biết ơn cha mẹ, anh em trong gia đình, biết ơn tất cả
các anh chị, các bạn lớp cao học Công nghệ Môi Trường K2008, K2009 các bạn

Giai đoạn đầu chỉ thực hiện tuần hoàn nước thải từ bể hiếu khí trở về bể thiếu khí
với tỷ lệ bằng lưu lượng đầu vào, hiệu quả xử lý trung bình ở giai đoạn đầu ở cả 3
tải trọng tương đối tốt, tuy nhiên quá trình nitrat hoá và khử nitrat diễn ra không tốt,
trong đó BOD5 là 86,5 %,; COD là 85,9%; TSS là 75,0 %, N-NH4+ là 44,5%, PO43là 31,4%. Do đó, nghiên cứu tiếp tục thực hiện ở giai đoạn 2 bằng cách tăng tuần
hoàn nước thải từ bể hiếu khí trở về bể thiếu khí bằng ba lần lưu lượng đầu vào,
hiệu quả xử lý trung bình ở cả 3 tải trọng (1 kg COD/m 3.ngày; 1.5 kg COD/m3.ngày
và 2 kg COD/m3.ngày) là khá cao; trong đó BOD5 là 86,2 %,; COD là 85,5%; TSS
là 89,5%, N-NH4+ là 80,7%, PO43- là 20%, ở giai đoạn này quá trình nitrat hoá và
khử nitrat diễn ra rất hiệu quả. Thời gian lưu ở tại trọng cuối của thí nghiệm 2 kg
COD/m 3.ngày là 4 giờ, điều này có thể giúp ích cho việc giảm diện tích xây dựng
của bể lắng, giúp tiết kiệm một phần chi phí trong việc xây dựng và vận hành, do
đó, công nghệ này rất phù hợp cho những khu vực bị hạn chế về diện tích. Hệ thống
xử lý bằng giá thể sinh học di động không những hữu ích cho việc xử lý các chất
hữu cơ màcòn diễn ra tốt quá trình nitrat hóa và khử nitrat. Chính vì những ưu điểm
mà công nghệ này có thể được thay thế cho công nghệ Aerotank truyền thống để xử
lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư và đô thị có diện tích đất xây dựng bị hạn chế
ở Việt Nam trong tương lai.

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp
giá thể sinh học di động (MBBR)
Footer Page 5 of 133.


Header Page 6 of 133.
Luận văn Thạc Sĩ

v

Phạm Lê Hoàng Duy


Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp
giá thể sinh học di động (MBBR)
Footer Page 6 of 133.


Header Page 7 of 133.
Luận văn Thạc Sĩ

vi

Phạm Lê Hoàng Duy

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt chưa xử lý .............. 7
Bảng 2.2: Một số giống vi khuẩn và chức năng của chúng..................................... 12
Bảng 2.3. Các phản ứng chuyển hóa sinh học của nitơ trong nước......................... 18
Bảng 3.1. Tính chất nước thải sinh hoạt nghiên cứu............................................... 35
Bảng 3.2. Thông số đặc trưng của giá thể sử dụng trong đề tài .............................. 36
Bảng 3.3. Các thông số kiểm soát .......................................................................... 41
Bảng 3.4. Thành phần nước thải nhân tạo .............................................................. 43
Bảng 3.5. Thông số vận hành thí nghiệm thích nghi .............................................. 44
Bảng 3.6. Thông số vận hành thí nghiệm 1 ............................................................ 44
Bảng 3.7. Thông số vận hành thí nghiệm 2 ............................................................ 45
Bảng 3.8. Thông số vận hành thí nghiệm 3 ............................................................ 45
Bảng 3.9.Thông số vận hành thí nghiệm 4 ............................................................. 46
Bảng 3.10. Thông số vận hành thí nghiệm 5 .......................................................... 47
Bảng 3.11. Thông số vận hành thí nghiệm 6 .......................................................... 47
Bảng 3.12. Thông số vận hành thí nghiệm 7 .......................................................... 48
Bảng 3.13. Chú thích các vị trí lấy mẫu ................................................................. 49
Bảng 3.14. Tần suất lấy mẫu.................................................................................. 50

Hình 2.12. Lớp biofilm dính bám trên bề mặt giá thể................................................. 31
Hình 3.1. Giá thể di động kiểu K3 ............................................................................. 36
Hình 3.2.Sơ đồ dây chuyền công nghệ của mô hình nghiên cứu ................................ 37
Hình 3.3. Sơ đồ bố trí mô hình .................................................................................. 38
Hình 3.4. Mô hình thực tế.......................................................................................... 39
Hình 3.5. Kích thước bể lắng, bể thiếu khí và bể hiếu khí .......................................... 39
Hình 3.6. Bơm tuần hoàn ........................................................................................... 40
Hình 3.7.Mô tơ khuấy................................................................................................ 40
Hình 3.8. Máy thổi khí RESUN ................................................................................. 40
Hình 3.9. Các nội dung nghiên cứu thực hiện ............................................................ 42
Hình 3.10. Các vị trí lấy mẫu ..................................................................................... 49
Hình 4.1. Chỉ số DO ở thí nghiệm thích nghi ............................................................. 53
Hình 4.2. Chỉ số pH ở thí nghiệm thích nghi.............................................................. 54
Hình 4.3. Hiệu quả xử lý COD của thí nghiệm thích nghi .......................................... 55
Hình 4.4. Sự biến động của DO theo thời gian ........................................................... 56
Hình 4.5. Sự chuyển hóa của pH................................................................................ 57
Hình 4.6. Chỉ số MLSS, MLVSS và tỉ số MLVSS/MLSS tại bể thiếu khí ................. 58
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp
giá thể sinh học di động (MBBR)
Footer Page 8 of 133.


Header Page 9 of 133.
Luận văn Thạc Sĩ

viii

Phạm Lê Hoàng Duy

Hình 4.7. Chỉ số MLSS, MLVSS và tỉ số MLVSS/MLSS tại bể hiếu khí .................. 59

Header Page 10 of 133.

ix

Luận văn Thạc Sĩ

Phạm Lê Hoàng Duy

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BOD5

Nhu cầu oxy sinh hoá 5 ngày (Biochemical Oxygen Demand 5 days)

BTNMT Bộ tài nguyên môi trường
COD

Nhu cầu oxy hoá học (Chemical Oxygen Demand)

DxL

Đường kính x Chiều dài (Diameter x Length)

DO

Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen)

F/M

Tỉ số cơ chất/vi sinh (Food/Microorganism)


Tổng chất rắn lơ lửng (Total Suspended Solid)

SVI

Thể tích lắng của bùn (Sludge volume index)

TKN

Tổng nitơ Kjeldahl (Total Kjeldahl nitrogen)

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp
giá thể sinh học di động (MBBR)
Footer Page 10 of 133.


Header Page 11 of 133.
Luận văn Thạc Sĩ

x

Phạm Lê Hoàng Duy

MỤC LỤC
ABSTRACT .............................................................................................................. v
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ vi
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................ vii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... ix
MỤC LỤC ................................................................................................................ x
CHƯƠNG 1 .............................................................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề .......................................................................................................... 1

xi

Phạm Lê Hoàng Duy

2.3.6.Phương pháp sinh học loại bỏ nitơ............................................................... 16
2.3.6.1. Quá trình khử Ammonia bằng phương pháp sinh học .......................... 18
2.3.6.2. Quá trình Nitrate hoá ............................................................................ 21
2.4. Tổng quan về công nghệ MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) ...................... 24
2.4.1 Giới thiệu về công nghệ MBBR................................................................... 24
2.4.2 Giá thể động ................................................................................................ 25
2.4.3 Lớp màng biofilm ........................................................................................ 28
2.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý bằng công nghệ MBBR .............. 29
2.4.4.1. Giá thể.................................................................................................. 29
2.4.4.2. Độ xáo trộn .......................................................................................... 30
2.4.4.3. Tải trọng thể tích .................................................................................. 31
2.4.5 Các ứng dụng khác nhau của hệ thống xử lý bằng phương pháp MBBR ...... 32
2.5. Những thuận lợi và hạn chế .............................................................................. 32
2.5.1. Thuận lợi ................................................................................................... 32
2.5.2. Hạn chế ..................................................................................................... 33
2.6. Tình hình nghiên cứu công nghệ ngoài nước và trong nước .............................. 33
2.6.1. Nghiên cứu ngoài nước............................................................................... 33
2.6.2. Nghiên cứu trong nước ............................................................................... 34
CHƯƠNG 3 ............................................................................................................ 35
3.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 35
3.1.1. Nước thải.................................................................................................... 35
3.2. Mô hình nghiên cứu .......................................................................................... 37
3.2.1. Thiết kế mô hình ........................................................................................ 37
3.2.2. Kích thước của các bể................................................................................. 39
3.2.3.Thông số kỹ thuật của các thiết bị trong mô hình ......................................... 40
3.2.4. Thông số kiểm soát..................................................................................... 41

4.1.2. Chỉ số pH ................................................................................................... 54
4.1.3. Hiệu quả xử lý COD ................................................................................... 55
4.2. Tổng hợp đánh giá kết quả phân tích của các chỉ tiêu DO, pH, MLSS, MLVSS,
TSS, COD, BOD5, PO43-, N-NH3, TKN, N-NO2, N-NO3 qua các tải trọng 1
kgCOD/m 3.ngày, 1.5 kgCOD/m3.ngày, 2 kgCOD/m 3.ngày. ..................................... 56
4.2.1. Chỉ số DO .................................................................................................. 56
4.2.2. Chỉ số pH ................................................................................................... 57
4.2.3. Chỉ số MLSS, MLVSS và tỉ số MLVSS/MLSS .......................................... 58
4.2.4. Hiệu quả xử lý TSS .................................................................................... 62
4.2.5. Hiệu quả xử lý COD ................................................................................... 63
4.2.6. Hiệu quả xử lý BOD5.................................................................................. 65
4.2.7. Hiệu quả xử lý PO43-................................................................................... 66
4.2.8. Hiệu quả xử lý TKN và sự chuyển hóa của N-NO2-, N-NO3- ...................... 69
4.2.8.1. Hiệu quả xử lý TKN ............................................................................. 69
4.2.8.2. Hiệu quả xử lý N- NH4+ ....................................................................... 71
4.2.8.3. Kết quả sự chuyển hóa của N-NO2-, N-NO3-......................................... 73
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp
giá thể sinh học di động (MBBR)
Footer Page 13 of 133.


Header Page 14 of 133.
Luận văn Thạc Sĩ

xiii

Phạm Lê Hoàng Duy

4.3. So sánh kết quả đầu ra của các chi tiêu với QCVN 14:2008/BTNMT ............... 76
4.4. Đánh giá sinh khối tạo thành trên giá thể sinh học ............................................ 76

lên khỏi chuẩn nghèo một chút, và vì vậy vẫn có nguy cơ bị tái nghèo.
Song đi đôi với kết quả tăng trưởng kinh tế là sự gia tăng của tình trạng bất bình
đẳng, đặc biệt là khoảng cách ngày càng rộng hơn về mức thu nhập giữa nông thôn
và thành thị cũng như mức chênh lệch ngày càng lớn xuất phát từ tình trạng ngăn
cách về địa lý, xã hội, dân tộc và ngôn ngữ. Ba vùng chiếm hơn hai phần ba người
nghèo Việt Nam là: miền núi phía Bắc, đồng bằng sông Cửu Long và duyên hải Bắc
Trung bộ. Các dân tộc thiểu số mặc dù chỉ chiếm 14% dân số Việt Nam và sống chủ
yếu ở các vùng núi xa xôi, nhưng lại có tỷ lệ nghèo quá cao (gần 30% dân nghèo
của cả nước). Khoảng 90% dân nghèo sống ở nông thôn. Dân nghèo nông thôn chủ
yếu tập trung ở những hộ nông dân có ít ruộng đất, phải trông đợi vào nguồn tín
dụng không chính thức với lãi xuất cao, ít được tiếp cận với thị trường nông sản và
không có việc làm ngoài nghề nông. Để tạo ra nhiều việc làm phi nông nghiệp, đòi
hỏi phải tăng cường phát triển mạnh mẽ khu vực kinh tế ngoài quốc doanh, đồng
thời xoá bỏ sự thiên vị, công khai hay ngầm định dành cho các doanh nghiệp nhà
nước có nhiều vốn là chủ yếu.
Xã hội ngày càng phát triển thì chất lượng môi trường sống ngày càng phải nâng
cao nhất là vấn đề về thức ăn, nước uống và vệ sinh môi trường. Thực tế cho thấy
vấn đề về vệ sinh môi trường tại các khu vực dân cư tập trung nhỏ ít được quan tâm,
bằng chứng là nguồn nước thải sinh hoạt tại những khu vực này được thải thẳng
trực tiếp ra kênh, rạch, sông suối nhỏ và đổ vào hệ thống sông chính. Quá trình này
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp
giá thể sinh học di động (MBBR)
Footer Page 15 of 133.


Header Page 16 of 133.
Luận văn Thạc Sĩ

2


lý nước thải sinh hoạt hiện nay.

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp
giá thể sinh học di động (MBBR)
Footer Page 16 of 133.


Header Page 17 of 133.
Luận văn Thạc Sĩ

3

Phạm Lê Hoàng Duy

Thu thập thông tin và tổng quan các tài liệu liên quan đến hiệu quả xử lý nước
thải sinh hoạt của phương pháp xử lý nước thải bằng giá thể di động.
Nghiên cứu trên mô hình thực nghiệm về công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
bằng phương pháp xử lý có giá thể di động (MBBR), gồm có:
 Thiết lập mô hình xử lý và phương pháp vận hành mô hình.
 Sử dụng giá thể K3 cho mục đích nghiên cứu.
 Vận hành mô hình thực nghiệm với tải trọng khác nhau và có sự tuần hoàn
của nước thải với tỷ lệ từ bể hiếu khí về bể thiếu khí lần lượt là bằng 1 lần và gấp 3
lần so với lượng nước thải đầu vào.
 Lấy mẫu, phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm của mô hình nghiên cứu theo các vị
trí nghiên cứu nhất định.
 Đánh giá kết quả và hiệu quả ứng dụng của đề tài.
1.3. Nội dung nghiên cứu
Mô hình thí nghiệm (lab scale) được tiến hành trong điều kiện bình thường.
Nước thải sinh hoạt lấy từ bể thu gom của trạm xử lý nước thải thuộc lô S của
chung cư Nguyễn Kim.

 Phương pháp thực nghiệm
 Căn cứ trên các tài liệu đã thu thập bắt đầu tiến hành thiết kế và lắp đặt mô
hình thí nghiệm (lab scale). Tại phòng thí nghiệm khoa Môi trường – trường ĐH
Bách Khoa, Thành phố Hồ Chí Minh mô hình bắt đầu hoạt động thích nghi ở HRT
18 h với OLR 0.3 kgCOD/m 3.ngày, sau gần 1 tháng mô hình ổn định và giá thể di
động xuất hiện lớp màng mỏng. Tiếp theo ta bắt đầu giai đoạn phát triển màng đến
chiều dày ổn định, sau đó tiến hành thí nghiệm với HRT lần lượt 10h; 7 h và 4 h
tương ứng với các tải trọng 1 kgCOD/m3.ngày, 1.5 kgCOD/m 3.ngày, 2.0
kgCOD/m 3.ngày ở 2 giai đoạn tuần hoàn nước thải khác nhau. Mục đích của quá
trình tuần hoàn nước thải là để nâng cao hiệu suất khử nitrat điều mà công nghệ
Aerotank sinh học truyền thống không thực hiện được.
 Phương pháp lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu môi trường.
Toàn bộ kỹ thuật lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu môi trường được tiến hành
theo đúng các quy định của tiêu chuẩn Việt Nam và tiêu chuẩn quốc tế (theo
Standard Methods).
 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu.
Các số liệu kết quả thí ngiệm được phân tích và xử lý bằng phần mềm Excel
và Graph.

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp
giá thể sinh học di động (MBBR)
Footer Page 18 of 133.


Header Page 19 of 133.

5

Luận văn Thạc Sĩ


quả cung cấp nước của các nhà máy nước hay các trạm cấp nước hiện có. Các trung
tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành
lượng nước thải sinh hoạt tính trên đầu người cũng có sự khác biệt giữa thành thị và
nông thôn.
2.2.1. Sự hình thành nước thải sinh hoạt
Nước thải được hình thành trong quá trình sinh hoạt của con người, một số hoạt
động dịch vụ hoặc công cộng như bệnh viện, trường học, nhà ăn,…cũng tạo ra các
loại nước thải có thành phần và tính chất tương tự như nước thải sinh hoạt.
2.2.2. Phân loại
Nước thải sinh hoạt được chia làm 2 loại :
 Nước đen là nước thải từ nhà vệ sinh, chứa phần lớn các chất ô nhiễm, chủ
yếu là các chất hữu cơ, các vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lửng.
 Nước xám là nước phát sinh từ các quá trình : rửa, tắm, giặt, với thành phần
các chất ô nhiễm không đáng kể.
2.2.3. Thành phần nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn
có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Ở những khu
dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh họat không được xử lý
thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.Mức độ
tác hại phụ thuộc vào loại chất ô nhiễm, nồng độ của chúng và hiệu quả xử lý các chất
đặc biệt này.

Thành phần các chất trong nước thải sinh hoạt được trình bày trong hình 2.2.

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp
giá thể sinh học di động (MBBR)
Footer Page 20 of 133.


Header Page 21 of 133.

Kim loại

Hình 2.2. Thành phần các chất trong nước thải sinh hoạt (Trần Đức Hạ, 2006)
Chất lượng nước thải sinh hoạt chưa xử lý thông qua một số chỉ tiêu ô nhiễm đặc
trưng có thể tham khảo bảng 2.1.(theo Melcaf and Eddy ,2003).
Bảng 2.1: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt chưa xử lý
Các chỉ tiêu

Nồng độ
Đơn vị

Nhẹ

Trung bình

Nặng

Chất rắn tổng cộng

mg/L

350

720

1200

Tổng chất rắn hòa tan

mg/L


100

220

350

- Cố định

mg/L

20

55

75

- Bay hơi

mg/L

80

165

275

Chất rắn lắng được

mg/L


250

500

1000

Tổng nitơ (theo N)

mg/L

20

40

85

mg/L

8

15

35

- Hữu cơ

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp
giá thể sinh học di động (MBBR)
Footer Page 21 of 133.


- Nitrit

mg/L

0

0

0

- Nitrat

mg/L

0

0

0

mg/L

4

8

15

- Hữu cơ


mg/L

20

30

50

Độ kiềm (theo CaCO3)

mg/L

50

100

200

Dầu mỡ

mg/L

50

100

150

Coliform No/100

 SS: lắng động ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí.
 Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đến đời
sống thủy sinh vật nước.
 Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu
chảy, ngộ độc thức ăn…

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp
giá thể sinh học di động (MBBR)
Footer Page 22 of 133.


Header Page 23 of 133.
Luận văn Thạc Sĩ

9

Phạm Lê Hoàng Duy

 Ammonia, P: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng. Nếu nồng độ
trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa ( sự phát triển bùng phát
của các loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở
và diệt vong các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá
trình hô hấp của tảo thải ra)
 Màu: mất mỹ quan.
 Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt.
2.3. Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
2.3.1. Giới thiệu
Với thành phần ô nhiễm là các tạp chất nhiễm bẩn có tính chất khác nhau, từ
các loại chất không tan đến các loại chất ít tan và cả những hợp chất tan trong nước,
việc xử lý nước thải sinh hoạt là loại bỏ các tạp chất đó, làm sạch nước và đưa vào

khép kín.
Nhược điểm : Chi phí vận hành cao, không thích hợp cho các hệ thống xử lý
nước thải có quy mô lớn.
2.3.4. Phương pháp hóa lý
Các phương pháp hóa lý bao gồm : keo tụ, tuyển nổi, trao đổi ion, hấp phụ…
Bản chất của phương pháp này là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để đưa
vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động đến các chất ô nhiễm, biến đổi
hóa học tạo thành các chất dễ xử lý và không gây ô nhiễm môi trường.
Phương pháp xử lý hóa lý có thể kết hợp với các phương pháp cơ học, hóa học,
sinh học.
2.3.5. Phương pháp sinh học
Các quá trình xử lý sinh học chủ yếu có 5 nhóm chính:
 Quá trình hiếu khí.
 Quá trình thiếu khí.
 Quá trình kị khí.
 Thiếu khí và kị khí kết hợp.
 Quá trình hồ sinh học.
Bản chất của phương pháp sinh học trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt là
sử dụng hiệu quả sống và hoạt động của các vi sinh vật có ích để phân hủy các chất
hữu cơ và các thành phần ô nhiễm trong nước thải.
Ưu điểm : rẻ tiền, sản phẩm phụ của quá trình có thể tận dụng lảm phân bón
(bùn hoạt tính) hoặc tái sinh năng lượng (khí metan).
2.3.5.1. Xử lý sinh học sinh trưởng lơ lửng
Quá trình bùn hoạt tính là quá trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật,
chúng sống tập trung kết dính lại với nhau thành hạt bùn hoặc những bông bùn với
trung tâm là các chất nền rắn lơ lửng (40%), những bông bùn hay hạt bùn này còn
được gọi là bùn hoạt tính có kích thước khoảng từ 50 đến 200µm, màu vàng nâu và
dễ lắng. Chất nền trong bùn hoạt tính có thể đến 90% là phần chất rắn của rong rêu,
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp
giá thể sinh học di động (MBBR)

lắng xuống, hoạt tính bùn giảm gọi là “bùn già”.Hoạt tính của bùn có thể được hoạt
hóa trở lại bằng cách cung cấp đầy đủ dinh dưỡng và cơ chất hữu cơ. Phần lớn các
vi sinh vật có đều khả năng xâm chiếm, bám dính trên bề mặt vật rắn khi có cơ chất,
muối khoáng và oxy tạo nên màng sinh học dạng nhầy có màu thay đổi theo thành
phần nước thải từ vàng xám đến nâu tối. Trên màng sinh học có chứa hàng triệu đến
hàng tỷ tế bào vi khuẩn, nấm men, và một số đông vật nguyên sinh khác. Tuy nhiên,
khác với hệ quần thể vi sinh vật trong bùn hoạt tính thành phần loài và số lượng các
loài trong màng sinh học là tương đối đồng nhất. công thức bùn hoạt tính thường
dùng trong các tính toán là C5H7O2N.
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp
giá thể sinh học di động (MBBR)
Footer Page 25 of 133.