BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

TẠ THỦY NGUYÊN

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIÀU HỮU CƠ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC KẾT HỢP ÔXY HOÁ HOÁ HỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

HÀ NỘI - 2004


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

TẠ THỦY NGUYÊN

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIÀU HỮU CƠ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC KẾT HỢP ÔXY HOÁ HOÁ HỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN
TS. NGUYỄN HỒNG KHÁNH

HÀ NỘI - 2004


Nhu cầu ôxy hoá học

DO

Ôxy hoà tan

TKN

Tổng nitơ kendal

SS

Chất rắn lơ lửng

TDS

Tổng chất rắn hoà tan

DOC

Hợp chất hữu cơ cacbon hoà tan

TOC

Tổng các bon hữu cơ

PAC

Chất keo tụ chứa nhôm

1.1.2.8. Những vấn đề còn tồn tại ................................................................................. 4
1.1.3. Thành phần rác của Hà Nội ................................................................................. 5
1.1.4. Các biện pháp kỹ thuật áp dụng tại các bãi chôn lấp ở Hà Nội ........................... 7
1.1.4.1. Bãi chôn lấp chất thải Nam Sơn....................................................................... 7
I.1.4.2. Các biện pháp kỹ thuật áp dụng cho các bãi chôn lấp chất thải rắn ............... 7
1.2. N-ớc rác và công nghệ xử lý n-ớc rác ................................................................... 9
1.2.1. Sự hình thành n-ớc rác ........................................................................................ 10
1.2.2. Thành phần n-ớc thải rác từ bãi rác .................................................................... 12
1.23. Các nghiên cứu về n-ớc rác .................................................................................. 13
1.2.3.1. Thế giới ............................................................................................................. 13
1.2.3.2. Tại Việt Nam .................................................................................................... 15
Ch-ơng 2: Cơ sở lý thuyết .......................................................................................... 22
2.1. Các ph-ơng pháp xử lý n-ớc thải ........................................................................... 22
2.2.1. Ph-ơng pháp xử lý lý học .................................................................................... 22
2.1.2. Ph-ơng pháp xử lý hóa học ................................................................................. 23
2.1.3. Ph-ơng pháp xử lý sinh học ................................................................................ 25
Ch-ơng 3 : Đối t-ợng, mục đích và ph-ơng pháp nghiên cứu ............................... 32
3.1. Mục đích và đối t-ợng nghiên cứu ......................................................................... 32
3.1.1. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................... 32
3.1.2. Đối t-ơng nghiên cứu .......................................................................................... 32
3.1.3. Địa điểm nghiên cứu ........................................................................................... 32
3.2. Ph-ơng pháp nghiên cứu ........................................................................................ 33
3.2.1. Nghiên cứu quá trình yếm khí ............................................................................. 33
3.2.2. Nghiên cứu quá trình hiếu khí ............................................................................. 33

Viện Khoa học Công nghệ Môi tr-ờng - Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Học viên: Tạ Thuỷ Nguyên

Luận văn cao học


4.2. Kết quả nghiên cứu trên hệ thiết bị kị khí UASB ................................................... 53
4.2.1. Kết quả nghiên cứu trong giai đoạn 1 (từ ngày 1 - ngày thứ 10) ........................ 53
4.2.2. Kết quả nghiên cứu trong giai đoạn 2 (từ ngày 11 - ngày thứ 50) ...................... 53
4.2.3. Kết quả nghiên cứu trong giai đoạn 3 (từ ngày 51 - ngày thứ 75) ..................... 54
4.3. Kết quả nghiên cứu quá trình hiếu khí với n-ớc rác tại hồ sinh học số 3 .............. 57
4.3.1. Kết quả nghiên cứu với COD 650mg/l ............................................................. 57
4.3.2. Kết quả nghiên cứu với COD 1150mg/l ........................................................... 59
4.4. Kết quả nghiên cứu quá trình ôxy hoá bằng fenton ............................................... 62
4.4.1. Kết quả nghiên cứu với n-ớc rác có nồng độ thấp 650 mg/l ............................... 62
4.4.1.1. ảnh h-ởng của pH tới hiệu quả ........................................................................ 62
4.4.1.2. ảnh h-ởng của liều l-ợng H2O2 ở pH =4 ......................................................... 63
4.4.1.3. ảnh h-ởng của liều l-ợng FeSO4 ở pH =4 ....................................................... 64

Viện Khoa học Công nghệ Môi tr-ờng - Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Học viên: Tạ Thuỷ Nguyên

Luận văn cao học


Nghiên cứu xử lý n-ớc thải giàu hữu cơ bằng ph-ơng pháp sinh học kết hợp ôxy hóa hóa học

4.4.1.4. ảnh h-ởng của liều l-ợng than bột CAP ( pH =4)........................................... 66
4.4.1.5. ảnh h-ởng thời gian đến hiệu quả phản ứng đối với cột hấp phụ .................... 67
4.4.2. Kết quả nghiên cứu với n-ớc rác có nồng độ COD là 1.150 mg/l ...................... 69
4.4.2.1. ảnh h-ởng của pH tới hiệu quả ........................................................................ 69
4.4.2.2. ảnh h-ởng của liều l-ợng H2O2 ở pH =4 ......................................................... 70
4.4.2.3. ảnh h-ởng của liều l-ợng FeSO4 ở pH =4 ....................................................... 71
4.4.2.4. ảnh h-ởng của liều l-ợng than bột ( pH =4) ................................................... 72
4.4.2.5. ảnh h-ởng thời gian đến hiệu quả phản ứng đối với cột hấp phụ .................... 73
4.4.3. Kết quả nghiên cứu với n-ớc rác có nồng độ thấp 3900 mg/l ............................. 75

Công ty Môi tr-ờng đô thị Hà Nội là một doanh nghiệp công ích hoạt động trong

lĩnh vực vệ sinh môi tr-ờng, là cơ quan quản lý chất thải rắn của thành phố Hà Nội có
nhiệm vụ thu gom, vận chuyển xử lý chất thải sinh hoạt, th-ơng mại, bệnh viện, xây dựng
và công nghiệp. Hiện nay, Công ty đang quản lý trực tiếp Xí nghiệp quản lý bãi chôn lấp.
1.1.1. Hệ thống thu gom vận chuyển
Công ty Môi tr-ờng đô thị Hà Nội sử dụng hệ thống thu gom vận chuyển hai
b-ớc: thu gom thủ công bằng xe đẩy, vận chuyển bằng xe tải. Các ph-ơng tiện thu
gom: bao gồm số l-ợng thùng chứa rác, xe thu gom rác đẩy tay. Quy trình thu và vận
chuyển đ-ợc thực hiện theo từng tuyến, mỗi tuyến thu gom và vận chuyển năng lực đạt
khoảng 5 tấn/xe, trung bình đ-ợc 10 tấn chất thải sinh hoạt ứng với 2 chuyến/ca sản
xuất. Thời gian thu gom và vận chuyển mỗi chuyến bắt đầu từ 4h30, diễn ra chủ yếu
vào chiều tối và ban đêm. Các xe này đều có hệ thống thủy lực để nâng các xe gom rác
đẩy tay hoặc các thùng rác nhỏ, có khoảng 70% l-ợng xe có bộ phận nén ép. Tất cả các
xe đầu tiến hành phủ bạt tránh không cho rác rơi vãi trong quá trình vận chuyển. Hiện
nay, 5 xí nghiệp môi tr-ờng đô thị trực thuộc Công ty MTĐT Hà Nội, chịu trách nhiệm
thu gom chất thải ở 7 quận nội thành Hà Nội. Việc thu gom đ-ợc thực hiện chủ yếu
bằng lao động thủ công và ph-ơng tiện thô sơ kết hợp cơ giới. Công việc quét dọn
đ-ờng phố, thu gom chất thải thực hiện một phần vào ban ngày và chủ yếu là vào ban
đêm. Hiện tại, Công ty MTĐT Hà Nội mới chỉ phục vụ đ-ợc khoảng hơn 85% diện tích
nội thành. Hàng ngày, Công ty MTĐT Hà Nội thu gom đ-ợc trung bình khoảng 12001500 tấn chất thải (ch-a tính đến chất thải xây dựng) đạt khoảng 90% tổng l-ợng chất
Viện Khoa học Công nghệ Môi tr-ờng - Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Học viên : Tạ Thuỷ Nguyên

Luận văn cao học


-2Nghiên cứu xử lý n-ớc thải giàu hữu cơ bằng ph-ơng pháp sinh học kết hợp ôxy hóa hóa học

thải phát sinh của thành phố. Về việc thu gom phân bùn bể phốt: Hiện nay, ở Hà Nội có


-3Nghiên cứu xử lý n-ớc thải giàu hữu cơ bằng ph-ơng pháp sinh học kết hợp ôxy hóa hóa học

phân loại, thậm chí còn thải bừa bãi ra khu vực xung quanh và lẫn vào chất thải sinh hoạt.
Hiện nay, hầu hết các bệnh viện đều làm hợp đồng với Xí nghiệp Xử lý chất thải bệnh
viện hoặc Công ty nghĩa trang để xử lý chất thải nguy hại theo ph-ơng pháp đốt.
1.1.2.4. Thu gom chất thải công nghiệp
Hiện nay, chỉ có một phần nhỏ chất thải từ các cơ sở công nghiệp lớn đ-ợc Công
ty MTĐT Hà Nội thu gom theo hợp đồng và một số ít cơ sở cũng có xây dựng hệ thống
xử lý nhằm tận dụng lại chất thải. Đối với các cơ sở công nghiệp nhỏ trong thành phố
thì hầu hết các chất thải công nghiệp đổ cùng vào chất thải sinh hoạt hoặc chỉ xử lý đơn
giản mà ch-a có kiểm soát cụ thể.
1.1.2.5. Thu gom phân bùn bể phốt
Phân bùn bể phốt đ-ợc Công ty MTĐT Hà Nội thu gom bằng xe bơm hút, một
phần nhỏ đ-ợc sử dụng làm phân compost. Tuy nhiên, còn một số bể phốt nằm ở các
ngõ nhỏ quá xa so với độ dài ống bơm làm nảy sinh khó khăn trong việc thu gom và đòi
hỏi thực hiện thu gom thủ công, gây mất vệ sinh môi tr-ờng.
1.1.2.6. Ph-ơng tiện thu gom và vận chuyển chất thải rắn
Chất thải sinh hoạt: Xe thu gom rác đẩy tay
Chất thải công nghiệp và y tế: thùng chứa, túi nylon, container...
Ph-ơng tiện vận chuyển: Ô tô tải 5,7 tấn có phủ bạt, 100% xe chuyên dùng 5-8 tấn có
hệ thống cuốn ép rác tự động.
1.1.2.7. Quá trình xử lý chất thải rắn
Chất thải đô thị: Hầu hết chất thải thu gom đ-ợc vận chuyển thẳng đến bãi chôn
lấp chất thải tại Nam Sơn, một phần chất thải hữu cơ đ-ợc đem đi sản xuất phân
compost. Việc thu gom vận chuyển chất thải chủ yếu tiến hành vào ban đêm.
Chất thải y tế nguy hại: đ-ợc xử lý bằng lò đốt rác chất thải bệnh viện công suất 3,2
tấn/ngày, phần còn lại đ-ợc chôn lấp ở bãi chôn lấp chất thải công nghiệp.

Viện Khoa học Công nghệ Môi tr-ờng - Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

257.743 344.110 367.837 389.684 418.592 428.097 439.338

Đ-ợc xử lý,
chế biến thành
phẩm compost

8.185

9.098

10.958

11.974

9.358

6.574

7.445

Đ-ợc thu gom
và tái chế

54.003

60.378

49.339

54.719

đến 7%, một số ít đ-ợc đổ xuống ao, hồ, ngõ xóm và phần lớn số l-ợng chất thải này
đ-ợc thu gom qua các kỳ tổng vệ sinh hàng tuần hoặc hàng tháng.
1.1.2.8. Những vấn đề còn tồn tại
Từ việc phân tích hệ thống thu gom chất thải rắn thành phố Hà Nội, cho thấy còn tồn tại
những vấn đề bất cập sau:
- Hầu hết chất thải không đ-ợc phân loại tại nguồn gây nhiều khó khăn cho công tác xử lý.

Viện Khoa học Công nghệ Môi tr-ờng - Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Học viên : Tạ Thuỷ Nguyên

Luận văn cao học


-5Nghiên cứu xử lý n-ớc thải giàu hữu cơ bằng ph-ơng pháp sinh học kết hợp ôxy hóa hóa học

- Quỹ đất đầu t- cho công tác thu gom, tập kết chất thải ngay từ nguồn còn ch-a có và
ch-a hình thành, nhiều nơi không đủ diện tích lắp đặt các thùng thu chứa nên chất thải
còn đổ trực tiếp ra lòng đ-ờng và đầu các ngõ phố gây mất mỹ quan thành phố.
- Tình hình vệ sinh ở nơi đặt các container chứa rác không đ-ợc đảm bảo, là nơi tập
trung nhiều chuột bọ và gây mùi khó chịu.
- Do ý thức ng-ời dân ch-a cao nên còn hiện t-ợng đổ rác bừa bãi, đổ liên tục bất kỳ
lúc nào gây khó khăn cho công tác thu gom.
- Việc sử dụng các xe cũ vận chuyển chất thải trực tiếp sẽ không đảm bảo về mặt kỹ
thuật và không đảm bảo về mặt an toàn giao thông trên tuyến thu gom và vận chuyển.
1.1.3. Thành phần rác của Hà Nội
Hiện nay, chất thải của thành phố chủ yếu đ-ợc chuyển lên bãi Nam Sơn cách xa khu
vực nội thành khoảng 52 km. Do đặc điểm của các đ-ờng phố trong khu vực nội thành
hẹp và mật độ giao thông cao nên Công ty phải sử dụng xe có trọng tải nhỏ để thu gom
từ nguồn nên hiệu quả vận chuyển chất thải còn ch-a cao.
Theo -ớc tính năm 1999, tổng l-ợng chất thải rắn của Hà Nội (không kể phân bùn) là

9
10

Chất hữu cơ
Giấy
Chất dẻo, cao su, đồ da
Gỗ mục, giẻ rách,
Gạch vụn, sỏi đá
Thuỷ tinh
X-ơng, vỏ trai ốc
Kim loại, vỏ đồ hộp
Tạp chất
Độ pH

Đ.vị
%
%
%
%
%
%
%
%
%
-

1997

1998


1,06
1,02
30,21

6,57
60
0,42

67
67
0,46

67
11 Độ ẩm
%
62
12 Tỷ trọng
tấn/m3 0,42
( Nguồn Viện Công Nghệ Môi Tr-ờng )

2010

2020

60,08
2,7
8,9
1,8
0,85
0,3

0,42

67
60
0,4

Phần nguyên liệu mà toàn bộ hay một phần có thể thu gom chiếm khoảng 20% nếu nhng-ời ta tính đến giấy, thuỷ tinh, kim loại, nhựa và 25% nếu nh- tính cả gỗ.
Bảng 1.3. Khối l-ợng chất thải đô thị Hà Nội và dự báo. (Đơn vị m3/năm)
[9,10,12,13]
Chỉ tiêu
Khối l-ợng chất
thải sinh hoạt
Khối l-ợng chất
thải đ-ờng phố
Khối l-ợng chất
thải công nghiệp
Khối l-ợng chất

1995
899.446

2000
1.273.984

2005
1.746.883

2010
2015
2020

19.040

22.093

25.627

29.727

Viện Khoa học Công nghệ Môi tr-ờng - Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Học viên : Tạ Thuỷ Nguyên

Luận văn cao học


-7Nghiên cứu xử lý n-ớc thải giàu hữu cơ bằng ph-ơng pháp sinh học kết hợp ôxy hóa hóa học

thải bệnh viện
Khối l-ợng phân
bùn bể phốt
Khối l-ợng chất
thải xây dựng
Tổng cộng
(m3/năm)
Tổng cộng
(tấn/năm)

110.000

122.000



1.1.4. Các biện pháp kỹ thuật áp dụng tại các bãi chôn lấp ở Hà Nội
1.1.4.1. Bãi chôn lấp chất thải Nam Sơn
Bãi đ-ợc đ-a vào hoạt động từ năm 1999, bãi có diện tích sử dụng là 83,5ha. Trong đó
khu chôn lấp hợp vệ sinh có diện tích là 54,07 ha, diện tích sử dụng của bãi bao gồm:
- Khu chôn lấp chất thải
- Khu sản xuất phân vi sinh
- Khu xử lý chất thải công nghiệp
- Khu vực đốt rác
- Khu hành chính
- Khu vực dự phòng
Bảng 1.4. Khối l-ợng rác đ-ợc đ-a vào xử lý tại bãi Nam Sơn[13]
Năm

1999

2000

2001

Đơn vị ( tấn)

94.500

438.000

518.750

L-ợng chất thải rắn hiện nay đ-a vào bãi xấp xỉ 1.300 tấn/ngày
1.1.4.2. Các biện pháp kỹ thuật áp dụng cho các bãi chôn lấp chất thải rắn




Quy trình tạm thời vận hành bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn, Sóc Sơn[13]
Ô tô chở rác
San ủi đất hoặc
chất trơ

Bơm n-ớc rác

Trồng cây
xanh

Cân điện tử

Đổ rác

Đầm chặt

Rắc Bokashi

Xử lý N.rác

Xả n-ớc rác đã xử
lý

Đóng bãi
toàn bộ

San ủi

hành bãi là 0,2m trên một lớp rác đầy 2m, ngoài ra còn có đóng bãi cục bộ và đóng bãi
cuối cùng bằng đất và có thể cả lớp chống thấm n-ớc m-a trên bề mặt.
1.2. N-ớc rác và công nghệ xử lý n-ớc rác
Bãi đổ rác có mặt trong tất cả các hệ thống quản lý rác và đ-ợc xây dựng ở các quốc gia
với mức độ xây dựng và ảnh h-ởng đến môi tr-ờng khác nhau. Thực tế, xử lý và quản
lý các bãi rác đó cho thấy tính phức tạp của giai đoạn này, từ khi lựa chọn bãi rác đến
khi vận hành, xử lý ô nhiễm môi tr-ờng và tái sử dụng cá bãi đổ rác sau khi kết thúc.
Một trong những vấn đề môi tr-ờng khó khăn nhất hiện nay, mà hầu hết các bãi rác
Việt Nam gặp phải mà ch-a có ph-ơng h-ớng giải quyết thích hợp đó là n-ớc rò rỉ từ
hố chôn rác hay còn gọi tắt là n-ớc rác. Với nồng độ chất hữu cơ cao (COD = 2000 30000 mg/l; BOD = 1200 - 25000 mg/l) và nhiều chất độc hại, n-ớc rác có khả năng
gây ô nhiễm cả 3 môi tr-ờng n-ớc, đất và không khí, đặc biệt là gây ô nhiễm đến
nguồn n-ớc ngầm. Tuy nhiên, khó khăn này, về mặt kỹ thuật không phải không có cách
giải quyết, nguyên nhân chính là ch-a đ-ợc quan tâm đúng mức và ch-a đ-ợc nghiên
cứu đầy đủ từ điều kiện phòng thí nghiệm đến các công trình thực tế. Sau khi thu gom,
vận chuyển, chất thải rắn th-ờng đ-ợc xử lý hoặc tái sinh thành các loại nguyên vật
liệu, hoặc tái sinh thành năng l-ợng. Hiện nay, nhiều ph-ơng pháp và công nghệ xử lý

Viện Khoa học Công nghệ Môi tr-ờng - Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Học viên : Tạ Thuỷ Nguyên

Luận văn cao học


- 10 Nghiên cứu xử lý n-ớc thải giàu hữu cơ bằng ph-ơng pháp sinh học kết hợp ôxy hóa hóa học

rác hiện đại đ-ợc nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới tại các bãi chông lấp. Các
ph-ơng pháp và công nghệ xử lý hiện đại này đ-ợc ứng dụng cho phép tái sinh một
l-ợng đáng kể chất thải rắn, đồng thời làm giảm thể tích rác xuống còn rất thấp, nh-ng
sau các quá trình này, thể tích rác vẫn còn đến 10-20% và thậm chí khi đốt đến nhiệt độ
nóng chảy của các chất vô cơ thì vẫn còn 5% l-u lại d-ới dạng xỉ. Phần còn lại này của

tấn/m3 sẽ sinh ra 5 lít n-ớc rác/tấn rác/năm. Nh- vậy, sau 30 năm, tổng l-ợng n-ớc rác
sẽ là 150lít/tấn rác. [9]
L-ợng n-ớc rác sinh ra từ bãi rác có thể -ớc tính dựa trên cân bằng n-ớc ở bãi rác đó.
Trong cân bằng này l-ợng n-ớc hình thành trong bãi rác đ-ợc tính bằng tổng l-ợng
n-ớc thấm vào bãi rác trừ đi l-ợng n-ớc thất thoát do các phản ứng hóa học và quá trình
bày hơi. L-ợng n-ớc rác là l-ợng n-ớc thải ra do rác không có khả năng hấp thụ hơn
nữa. N-ớc rác là l-ợng n-ớc thấm qua chất thải rắn và đem theo các chất bẩn hòa tan
hoặc lơ lửng. Tại hầu hết các bãi rác, l-ợng n-ớc rác là l-ợng n-ớc sinh ra trong quá
trình phân hủy các chất thải rắn và l-ợng n-ớc ngấm qua rác từ nhiều nguồn nh- m-a,
n-ớc ngầm. Do ngấm qua rác, n-ớc rác chứa rất nhiều các chất hữu cơ hòa tan. Do quá
trình sinh hóa xảy ra trong các đống rác là quá trình phân hủy kị khí, nên các khí sinh
ra từ bãi rác bao gồm amonia, dioxit cacbon, monooxit cacbon, hydro sunfua, methane,
các hợp chất chứa nitơ. Sau khoảng 18 tháng, khí sinh ra ổn định và thành phần khí
(nếu không đ-ợc khai thác) chủ yếu là khí methane, vì khí CO2 thấm xuống các tầng
phía d-ới. L-ợng khí sinh ra có thể -ớc tính theo thành phần nói trên. Tình trạng ô
nhiễm này có thể kéo dài hàng chục năm.
N-ớc ngấm trên bãi
N-ớc vật liệu phủ
N-ớc từ vật liệu phủ bề
mặt
N-ớc từ chất thải rắn
N-ớc có trong bùn

N-ớc
tiêu thụ trong
trung
gianquá
trình hình thành khí thải
N-ớc bay hơi
N-ớc rác đã tích đọng

đoạn phân hủy rác. Trong giai đoạn axít hóa, pH thấp nh-ng nồng độ BOD,COD và TOC,
DOC, chất dinh d-ỡng và kim loại nặng cao. Trái lại, nếu n-ớc rác đ-ợc lấy trong giai
đoạn metan hóa, pH sẽ dao động khoảng từ 6,5 đến 7,5 và nồng độ BOD, TOC, COD, các
chất dinh d-ỡng sẽ thấp hơn nhiều. Cũng trong giai đoạn này, nồng độ kim loai nặng sẽ
giảm đi nhiều vì hầu hết kim loại ít tan trong n-ớc ở pH trung tính. pH của n-ớc rác không
chỉ phụ thuộc vào nồng độ axit có trong rác thải mà còn phụ thuộc vào áp suất riêng phần
của CO2 có trong khí thải sinh ra từ bãi rác khí này tiếp xúc với n-ớc rác. Một số thành
phần cơ bản của n-ớc rác từ các bãi rác đã khảo sát đ-ợc trình bày ở bảng 1.6.

Viện Khoa học Công nghệ Môi tr-ờng - Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Học viên : Tạ Thuỷ Nguyên

Luận văn cao học


- 13 Nghiên cứu xử lý n-ớc thải giàu hữu cơ bằng ph-ơng pháp sinh học kết hợp ôxy hóa hóa học

Bảng 1.6. Thành phần chung n-ớc rác của bãi rác mới hoạt động và lâu năm.[9]
Thành phần
BOD5 (mg/l)

Bãi rác mới (ch-a đến 2 năm )
Khoảng dao động
Giá trị đặc tr-ng
10000
2000 30000

Bãi rác lâu năm
(lâu hơn 10 năm)
100 200


80 120

NH3-N (mg/l)

10 800

200

20 40

NO3 (mg/l)

5 40

25

5 10

Tổng P (mg/l)

5 100

30

48

1000 10000

3000


40 50

K (mg/l)

200 1000

300

100 200

Na (mg/l)

200 2500

500

100 400

Cl (mg/l)

200 3000

500

20 50

SO42- (mg/l)

50 1000



- 14 Nghiên cứu xử lý n-ớc thải giàu hữu cơ bằng ph-ơng pháp sinh học kết hợp ôxy hóa hóa học

biệt là chất hữu cơ và sự có mặt của các hóa chất độc hại do rác thải công nghiệp nhdioxin, kim loại nặng... Do đã có nhiều bài học kinh nghiệm về sự ô nhiễm và ảnh
h-ởng của n-ớc rác tới môi tr-ờng, cũng nh- quản lý chặt chẽ của chính quyền nên
việc xử lý đối t-ợng này đã đ-ợc chú trọng nghiên cứu và đầu t-. Vi lẽ đó, trên thế giới
đã có rất nhiều nghiên cứu, quy trình công nghệ đ-ợc công bố, áp dụng và một số đã
trở thành th-ơng mại cho việc xử lý n-ớc rác, tùy theo l-ợng và chất của n-ớc rác. Có
thể tóm tắt một số ph-ơng pháp và công nghệ hiện hành trên thế giới nh- sau:
Với l-ợng n-ớc rác ít, không bị ô nhiễm bởi kim loại nặng và các hóa chất độc
hại, bơm trở lại bãi chôn lấp để giúp quá trình phân hủy rác hoặc dùng t-ới tiêu
cho các vùng cây công nghiệp.


Nếu không có các ô nhiễm đặc biệt, n-ớc rác đ-ợc đ-a vào xử lý chung với hệ
thống xử lý n-ớc thải đô thị nh- nguồn cung cấp hữu cơ. Ph-ơng pháp này đ-ợc
ứng dụng nhiều ở các n-ớc cháu Âu nh- Hà Lan, Thụy Điển.

ở đa số các n-ớc có nền công nghiệp phát triển thì n-ớc rác đ-ợc xử lý tại chỗ
và sau khi đạt tiêu chuẩn thì xả ra hệ thống thoát n-ớc chung. Có rất nhiều công
nghệ đ-ợc triển khai áp dụng, phụ thuộc vào chất l-ợng n-ớc rác cần xử lý và
yêu cầu của tiêu chuẩn thải. Các hệ xử lý này có giá thành đầu t- và chi phí vận
hành cao, vận hành phức tạp, đòi hỏi kỹ s- vận hành phải có tay nghề cao. Nói
chung hệ xử lý gồm 2 phần:
+ Khối xử lý sinh học: nhằm xử lý các hợp chất hữu cơ (BOD, NH4, ...)
+ Khối xử lý sử dụng ph-ơng pháp hóa-lý, ứng dụng công nghệ cao: nhằm xử lý các
chất ô nhiễm đặc biệt, các chất vô cơ. Tùy công nghệ mà gồm các modul khác nhau
nh-: oxy hóa - khử, keo tụ - kết tủa, lọc (vi lọc, thấm thấu ng-ợc), hấp phụ, tạo phức, ...
Để giảm chi phí cho xử lý n-ớc rác, các n-ớc phát triển đã hạn chế l-ợng rác đem chôn


Bể UASB

Bãi lọc
sỏi cát

Sông
Nhuệ

Hình 1.3. Quy trình xử lý nuớc rác tại bãi rác Tây Mỗ
Trạm xử lý đã hoạt động không hiệu quả sau khi đã đ-ợc vận hành khởi động, n-ớc thải
đầu vào và đầu ra hầu nh- không thay đổi. Và từ đó đến nay trạm không đ-ợc vận
hành. Nguyên nhân mà trạm vận hành không hiệu quả chủ yếu là do công nghệ mà tác
giả đ-a ra ch-a phù hơp với tính chất phức tạp của n-ớc rác. Công nghệ không có hệ
thống tiền xử lý để loại bỏ cặn lơ lửng và một số tạp chất khác, hơn nữa n-ớc rác tại bãi
chôn lấp Tây Mỗ khi đó đã l-u cữu khoảng 2-3 năm với nồng độ COD từ 2000 mg/l 4000 mg/l và nồng độ chất rắn hoà tan của n-ớc rác rất cao TDS =17.000 - 20.000 mg/l
nên đã không thể xử lý đ-ợc bằng ph-ơng pháp sinh học.

Viện Khoa học Công nghệ Môi tr-ờng - Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Học viên : Tạ Thuỷ Nguyên

Luận văn cao học


- 16 Nghiên cứu xử lý n-ớc thải giàu hữu cơ bằng ph-ơng pháp sinh học kết hợp ôxy hóa hóa học

B.

Trạm xử lý n-ớc rác tại bãi rác Nam Sơn [3]
Trạm xử lý rác tại Nam Sơn- Sóc Sơn - Hà Nội đ-ợc Trung tâm nghiên cứu Đào

hoạt động khá hiệu quả, có lúc hiệu suất xử lý COD đạt khoảng 50% nh-ng đến khi
COD đầu vào giảm xuống còn khoảng 700 mg/l đến 1000 mg/l thì hệ thống hầu nhkhông hiệu quả. Do toàn bộ là hệ thống sinh học nên với hàm l-ợng COD thấp hệ thống
đã không phát huy đ-ợc.
C.

Trạm xử lý rác tại bãi rác Gò Cát thành phố Hồ Chí Minh [3 ]
Trạm xử lý n-ớc rác tại bãi rác Gò Cát TP Hồ Chí Minh đ-ợc Hà Lan giúp đỡ xây

dựng với công nghệ hiện đại, chi phí rất lớn khoảng hơn 1 triệu USD. Công nghệ xử lý
chủ yếu bằng hệ thống vi lọc UF(Ultra Filter) hệ thống này hoạt động rất hiệu quả với
Viện Khoa học Công nghệ Môi tr-ờng - Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Học viên : Tạ Thuỷ Nguyên

Luận văn cao học


- 17 Nghiên cứu xử lý n-ớc thải giàu hữu cơ bằng ph-ơng pháp sinh học kết hợp ôxy hóa hóa học

n-ớc rác tồn trữ lâu ngày trong bãi rác. Hiệu quả xử lý đạt cao trên 90 % với nồng độ
COD đầu ra có lúc xuống 20mg/l, nh-ng với l-ợng n-ớc rác mới thì hệ thống hoạt động
không hiệu quả, hơn nữa chu kỳ rửa màng rất ngắn nên chi phí vận hành khá cao và
hiệu quả xử lý chỉ đạt 20 - 30%. Mặc dù sau này công trình đ-ợc bổ sung hệ thống xử
lý sinh học tr-ớc công đoạn xử lý bằng UF nh-ng đến nay công trình hoạt động vẫn
không hiệu quả. Nguyên nhân chính là do quá phụ thuộc vào hệ thống màng lọc đắt
tiền, thiếu đầu t- vào các công trình xử lý tr-ớc nó, hệ thống màng lọc chỉ hoạt động tốt
với các phân tử có kích th-ớc lớn (mạch dài). Khi n-ớc rác có hàm l-ợng BOD cao thì
hệ UF hoạt động hiệu quả không cao vì màng lọc vẫn cho các phân tử này đi qua.
D.

Trạm xử lý rác tại bãi rác Tân Tạo thành phố Hồ Chí Minh [3 ]


Trạm bơm

Xả ra
ngoài

ao ổn
định

Hệ thống keo tụ

Hệ thống bể hiếu khí

Hình 1.5. Sơ đồ hệ xử lý khẩn cấp n-ớc rác tại bãi rác Nam Sơn
Phòng Công nghệ Môi tr-ờng, Viện Cơ học là cơ quan lập dự án khả thi và thiết kế chi
tiết công trình Hồ sinh học của Khu Xử lý Nam sơn. Theo dự án này, hệ hồ sinh học
đ-ợc thiết kế với những mục tiêu và công năng nh- d-ới đây.
Hệ thống hồ sinh học đ-ợc thiết kế với các mục tiêu sau:
Hồ sinh học là một công đoạn sau cùng của trạm xử lý.
Hồ sinh học là nơi tiếp nhận n-ớc thải sau trạm xử lý và phải có khả năng xử lý
tiếp theo để n-ớc thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn môi tr-ờng.
Hồ sinh học là công trình điều hoà n-ớc m-a trong khu vực 83,5ha.
Hệ thống ba hồ sinh học đ-ợc thiết kế với các công năng nh- sau:

N-ớc ra của
trạm xử lý

Hồ kỵ
khí