Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước kênh Nhiêu Lộc bằng phương pháp oxy hóa nâng cao

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. i
TÓM TẮT .......................................................................................................................ii
ABTRACT .................................................................................................................... iii
MỤC LỤC ...................................................................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG .....................................................................................................vii
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... viii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................................... x
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1.

Đặt vấn đề ............................................................................................................ 1

2.

Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 2

3.

Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................. 2

4.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 2

5.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài............................................................. 3


Phương pháp sinh học ................................................................................ 11

SVTH: Lê Quang Thắng
GVHD: TS. Thái Phương Vũ

iv


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước kênh Nhiêu Lộc bằng phương pháp oxy hóa nâng cao

1.2.4.
Ứng dụng tái sử dụng nước sau xử lý phục vụ cho đô thị và công nghiệp
trên thế giới ................................................................................................................ 13
1.3.
GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC Ô NHIỄM BẰNG CÔNG
NGHỆ OXY HÓA NÂNG CAO ................................................................................... 18
1.3.1.

Sự cần thiết của công nghệ cao .................................................................. 18

1.3.2.

Giới thiệu các quá trình oxi hóa nâng cao ................................................. 20

1.3.3.

Cơ sở lý thuyết quá trình fenton ................................................................. 23


3.1.1. Ảnh hưởng của thời gian sục Ozone đến hiệu quả xử lý COD ........................ 48
3.1.2. Ảnh hưởng của thời gian lắng đến hiệu quả xử lý COD ................................. 51
3.1.3 Sự thay đổi pH theo thời gian sục Ozone ......................................................... 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 59
SVTH: Lê Quang Thắng
GVHD: TS. Thái Phương Vũ

v


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước kênh Nhiêu Lộc bằng phương pháp oxy hóa nâng cao

KẾT LUẬN .................................................................................................................... 59
KIẾN NGHỊ ................................................................................................................... 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 60
PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 61

SVTH: Lê Quang Thắng
GVHD: TS. Thái Phương Vũ

vi


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước kênh Nhiêu Lộc bằng phương pháp oxy hóa nâng cao

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Khả năng oxy hóa của một số tác nhân oxy hóa ....................................... 21
Bảng 1.2 Các quá trình oxi hóa nâng cao không nhờ tác nhân ánh sáng ............... 22

Hình 3.5 Hiệu suất xử lý COD theo thời gian lắng với thời gian sục Ozone 5 phút.
........................................................................................................................................ 52
Hình 3.6 Hiệu suất xử lý COD theo thời gian lắng với thời gian sục Ozone 10 phút.
........................................................................................................................................ 52
Hình 3.7 Hiệu suất xử lý COD theo thời gian lắng với thời gian sục Ozone 15 phút.
........................................................................................................................................ 53
Hình 3.8 Hiệu suất xử lý COD theo thời gian lắng với thời gian sục Ozone 25 phút.
........................................................................................................................................ 53
Hình 3.9 pH thay đổi theo thời gian sục Ozone với thời gian lắng 15 phút. ........... 54
Hình 3.10 pH thay đổi theo thời gian sục Ozone với thời gian lắng 30 phút. ......... 55
Hình 3.11 pH thay đổi theo thời gian sục Ozone với thời gian lắng 45 phút. ......... 55
Hình 3.12 pH thay đổi theo thời gian sục Ozone với thời gian lắng 60 phút. ......... 56
Hình 3.13 Sơ đồ xử lý sắt bằng Ozone. ....................................................................... 57
Hình 3.14 Hiệu suất xử lý sắt theo thời gian sụt Ozone và thời gian lắng. ............. 58
Hình PL.1 Bản điện cực sắt. ........................................................................................ 66
Hình PL.2 Mẫu nước lấy tại kênh Nhiêu Lộc............................................................ 66
Hình PL.3 Mô hình nghiên cứu. ................................................................................. 67

SVTH: Lê Quang Thắng
GVHD: TS. Thái Phương Vũ

viii


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước kênh Nhiêu Lộc bằng phương pháp oxy hóa nâng cao

Hình PL.4 Quá trình keo tụ điện hóa kết hợp sục khí Ozone. ................................. 67
Hình PL.5 Lắng sau khi điện hóa. .............................................................................. 68
Hình PL.6 Chất lượng nước ban đầu, sau điện hóa và sau lắng. ............................ 68

:

Chemical Oxygen Demand

DC

:

Direct Current

EC

:

Electrocoagulation

QCVN

:

Quy chuẩn Việt Nam

TSS

:

Total suspended solids

SVTH: Lê Quang Thắng
GVHD: TS. Thái Phương Vũ

cao là công nghệ được nghiên cứu và áp dụng nhiều nhất trong thời gian gần đây. Các
quá trình oxi hóa nâng cao được định nghĩa là những quá trình phân hủy oxi hóa dựa
vào gốc tự do hoạt động hydroxyl OH* được tạo ra tại chỗ ngay trong quá trình xử lý.
Gốc hydroxyl là một trong những tác nhân oxi hóa mạnh nhất được biết từ trước đến
nay, có khả năng phân hủy không chọn lựa mọi hợp chất hữu cơ, dù là loại khó phân
hủy nhất, biến chúng thành các hợp chất vô cơ (còn gọi là khoáng hóa) không độc hại
như CO2, H2O, các acid vô cơ… Từ các tác nhân oxi hóa thông thường như hydrogen
peroxide, Ozone… có thể nâng cao khả năng oxi hóa của chúng bằng các phản ứng
khác nhau để tạo ra gốc hydroxyl, thực hiện quá trình oxi hóa gián tiếp thông qua gốc
hydroxyl. Ngoài ra, công nghệ keo tụ điện hóa (EC) cũng đang dần dần áp dụng vào
việc xử lý nước thải khi nhu cầu về chất lượng nước uống đang gia tăng và các quy
định về môi trường liên quan đến nguồn nước xả thải ngày càng nghiêm ngặt. Vì thế
SVTH: Lê Quang Thắng
GVHD: TS. Thái Phương Vũ

1


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước kênh Nhiêu Lộc bằng phương pháp oxy hóa nâng cao

ngày nay phương pháp keo tụ điện hóa ngày càng phát triển vì phương pháp này hoàn
toàn thân thiện với hệ sinh thái với hiệu quả xử lý cao và tốt hơn các phương pháp
khác.
Vì tính ưu việt và tầm quan trọng của hai công nghệ tiên tiến này mà ta có thể kết hợp
hai phương pháp này với nhau để xử lý nước đạt hiệu quả tốt hơn. Vì thế định hướng
“Nghiên cứu xử lý nước của kênh Nhiêu Lộc bằng phương pháp oxy hóa nâng cao”
được hình thành và sẽ giải quyết được phần nào nỗi lo tái ô nhiễm của dòng kênh này
cũng như làm cơ sở để nghiên cứu khả năng tái sử dụng nguồn nước khi áp dụng công
nghệ xử lý tiên tiến này.

Lấy mẫu và tiến hành thực hiện thí nghiệm phân tích để có số liệu nhằm phân tích và
đánh giá số liệu.
-

Đánh giá kết quả

SVTH: Lê Quang Thắng
GVHD: TS. Thái Phương Vũ

2


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước kênh Nhiêu Lộc bằng phương pháp oxy hóa nâng cao

Mẫu nước được phân tích và đánh giá kết quả để xác định phương pháp xử lý đạt hiệu
quả.
-

Phân tích số liệu và viết báo cáo thí nghiệm

Số liệu sau khi được tổng hợp thì bắt đầu tiến hành phân tích, biễu diễn, so sánh bằng
các phầm mềm phân tích, tính toán để người đọc có thể dễ dàng hiểu rõ đề tài nghiên
cứu, thấy rõ hiệu quả của mô hình khi được chạy tại các điều kiện khác nhau cũng như
điều kiện tối ưu khi áp dụng phương pháp vào mô hình thực tế. Bài nghiên cứu sẽ
được trình bày dưới dạng văn bản một cách khoa học, logic và trung thực để báo cáo
và trình bày trước hội đồng.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Về mặt ý nghĩa khoa học: Từ trước đến nay, người ta chỉ áp dụng phương pháp oxy
hóa nâng cao này để nghiên cứu xử lý nước thải công nghiệp nên chuyển sang phương

· Hệ thống kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè;
· Hệ thống kênh Tân Hoá – Lò Gốm;
· Hệ thống kênh Tàu Hũ – kênh Đôi – kênh Tẻ;
· Hệ thống kênh Bến Nghé;
· Hệ thống kênh Tham Lương – Bến Cát – Vàm Thuật.
Độ dốc của phần lớn các kênh rạch này là rất nhỏ, đáy kênh thì bị lấp đầy bởi các vật
chất lắng đọng từ nước thải đô thị và rác rưởi ném từ các hộ dân cư sinh sống trên và
ven kênh rạch cũng như các ghe xuồng buôn bán trên sông, do đó khả năng thoát nước
rất kém. Nét đặc trưng của hệ thống kênh rạch thành phố là bị ảnh hưởng mạnh bởi
thuỷ triều, một vài kênh còn bị ảnh hưởng bởi nhiều hướng. Kết quả là các chất ô
nhiễm tồn đọng lại trong kênh và đang bị tích tụ dần. Sự ô nhiễm nước và tích tụ bùn
lắng trên các kênh rạch này không chỉ làm xấu cảnh quan đô thị, đặc biệt khu vực gần
phía trung tâm thành phố, mà còn ảnh hưởng không tốt đối với sức khoẻ cộng đồng.
a. Hệ thống kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè
Kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè chảy trên vùng trũng thấp của khối đất xám phát triển
trên phù sa cổ có độ cao khoảng 8m, sa cấu là cát pha sét. Đây là hệ thống thoát nước
chính tự nhiên cho nhiều lưư vực thuộc các quận nội thành Thành phố Hồ Chí Minh
(Tân Bình, Gò Vấp, Phú Nhuận, Bình Thạnh, quận 10, quận 3 và quận 1) đổ ra sông
Sài Gòn. Hệ thống này có lưu vực khoảng gần 3.000 ha, chiều dài dòng chính của
kênh là 9.470m, các chi lưu có chiều dài tổng cộng 8.716m. Khi chưa nạo vét, ở đầu
nguồn , kênh chỉ rộng từ 3 –5m, nhưng đến gần cửa sông, chiều rộng mở ra đến 60 –
80m và sâu 4 –5m. Dọc theo kênh có 52 cửa xả. Mặc dù có chiều dài khá xa nhưng độ
chênh lệch giữa cao độ địa hình đầu nguồn (Tân Bình) và cuối nguồn (sông Sài Gòn)
quá thấp, chỉ khoảng 1m. Mặt khác, dòng kênh phải qua nhiều khúc uốn từ đoạn cầu
SVTH: Lê Quang Thắng
GVHD: TS. Thái Phương Vũ

4



+ Rạch Bùng Binh.
b. Hệ thống kênh Tân Hoá- Lò Gốm
Hệ thống kênh Tân Hoá – Lò Gốm nằm trong khu cận trung tâm của nội thành Thành
phố Hồ Chí Minh, tuyến kênh chính có chiều dài khoảng 7.6 km chạy từ hướng Đông
Bắc xuống Tây Nam Thành phố đi ngang qua các quận: Tân Bình, quận 11, quận 6,

SVTH: Lê Quang Thắng
GVHD: TS. Thái Phương Vũ

5


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước kênh Nhiêu Lộc bằng phương pháp oxy hóa nâng cao

quận 8 và kết thúc tại điểm nối với kênh Tàu Hũ. Ngoài tuyến kênh chính, hệ thống
kênh Tân Hoá – Lò Gốm còn có các rạch nhánh:
+ Rạch Đầm Sen: rộng 6-8m, dài khoảng 300m, nằm trên địa bàn quận 11. Rạch này
nối với khu công viên Đầm Sen và có một nhánh là rạch Cầu Mé đảm nhận chức năng
thoát nước cho khu vực Hàn Hải Nguyên- Minh Phụng- Lạc Long Quân. Rạch Cầu Mé
đã lập dự án đầu tư cải tạo thành cống hộp, còn rạch Đầm Sen được giữ lại sau khi
thực hiện các biện pháp làm sạch, chỉnh trang kết hợp với công viên Đầm Sen phục vụ
nghỉ ngơi, giải trí.
+ Rạch Bến Trâu: rộng 4-8m, dài 1.000m, là ranh giới hành chánh giữa 2 quận: Tân
Bình và quận 6, đảm nhận chức năng tiêu thoát nước cho Xí nghiệp Thực phẩm Cầu
Tre (1200m3 nước thải/ngày) và khu vực dân cư, tiểu thủ công nghiệp lân cận. Rạch
này đang bị bồi lấp, lấn chiếm và ô nhiễm rất nặng. Rạch Bến Trâu còn có một nhánh
là kênh Hiệp Tân, hiện đang được cải tạo lại. Đoạn đầu là cống kín còn đoạn sau là
mương hở kè đá nhưng chưa phát huy tác dụng vì rạch Bến Trâu đã bị lấp.
+ Rạch Bà Lài: rộng khoảng 10m, dài 1200m, thoát nước cho khu phía Tây quận 6,

Chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều trên sông Sài Gòn và do lưu lượng nước thải
rất nhỏ so với khả năng thoát nước của kênh. Vào mùa khô, phần lớn nước thải từ cầu
Tân Hoá trở lên thượng nguồn bị lưu giữ nhiều ngày trên kênh, phần còn lại được thau
rửa hàng ngày bởi nước sông Cần Giuộc đưa vào pha loãng. Tình trạng này biến đoạn
kênh từ thượng nguồn đến cầu Tân Hóa thành một hồ sinh vật tự nhiên, hoạt động chủ
yếu trong môi trường kỵ khí (lượng oxy hoà tan bổ sung qua bề mặt nước rất nhỏ do
dòng chảy chậm).
c. Hệ thống kênh Tàu Hủ- kênh Đôi – kênh Tẻ
Hệ thống kênh Tàu Hủ – kênh Đôi – kênh Tẻ được đào vào năm 1819 nằm ngay ở
phía Nam quận thương mại trung tâm thành phố. Hệ thống kênh này chảy qua 7 quận:
4, 5, 6, 7, 8 và 11 với tổng độ dài 19,5km. Kênh bị giới hạn bởi rạch Cần Giuộc và
sông Sài Gòn ở hai đầu, nhận nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp từ các
quận đã nói ở trên. Hơn nữa, việc xả trực tiếp rác từ các cư dân và ghe xuồng trong các
quận này và các căn hộ lụp xụp xây cất bất hợp pháp đã làm xấu đi tình trạng môi
trường của các kênh. Kênh còn bị ảnh hưởng bởi thuỷ triều từ hai hướng.
Ngoài tuyến kênh chính, hệ thống này còn có rất nhiều các kênh, rạch nhánh và các
chi lưu ăn thông ra các sông lớn: Sài Gòn, Nhà Bè.
+ Rạch Ụ Cây: dài 1.150m hiện đã bị lấn chiếm và bồi lắng.
+ Rạch Ông Nhỏ: 1.700m.
+ Rạch Xóm Củi: 1.100m- Rạch Bà Tàng 2.050m.
+ Kênh Ngang số 1: 450m
+ Kênh Ngang số 2: 450m
+ Kênh Ngang số 3: 450m
+ Kênh Hàng Bàng: 1.700m
Hệ kênh này chịu ảnh hưởng của thuỷ triều từ sông Sài Gòn và sông Cần Giuộc nên
chế độ thuỷ văn của kênh rất phức tạp, hình thành những vùng giáp nước, ô nhiễm tích
tụ lại và khó thau rửa.
Hiện tại, mặt cắt kênh vẫn còn khá rộng nhưng cạn vì bị bồi lắng. Tuyến kênh này
ngoài nhiệm vụ thoát nước còn giữ chức năng rất quan trọng là giao thông thuỷ.
SVTH: Lê Quang Thắng

dài 12km, trong đó đoạn Vàm Thuật hiện còn rất rộng, lưu thông thuỷ và thoát nước
khá tốt. Riêng đoạn kênh Tham Lương, từ cầu Chợ Cầu đến thượng nguồn đã bị bồi
lấp, thu hẹp dòng chảy và ô nhiễm đến mức bao động. Tại đây, có khá nhiều xí nghiệp
công nghiệp như: thực phẩm Vifon, dầu Tường An, dệt Thắng Lợi, dệt Thành Công….
xả nước thải ra kênh, thuỷ triều không đủ để thau rửa nên đã tích tụ ô nhiễm khá trầm
trọng.

SVTH: Lê Quang Thắng
GVHD: TS. Thái Phương Vũ

8


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước kênh Nhiêu Lộc bằng phương pháp oxy hóa nâng cao

1.1.2. Tình trạng chất lượng nước của kênh Nhiêu Lộc
Sau cơn mưa đầu mùa ngày vừa qua, trên kênh Nhiêu Lộc-Thị Nghè lại xảy ra hiện
tượng cá chết hàng loạt. Chi cục Quản lý chất lượng và Bảo vệ nguồn lợi Thủy sản
Thành phố Hồ Chí Minh đã lấy mẫu kiểm tra và xác nhận, cá chết là do nguồn nước
kênh bị ô nhiễm trầm trọng.
Kết quả phân tích nước kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè, lấy mẫu vào chiều ngày
19/05/2016, cho thấy các chỉ tiêu hóa lý đều cao hơn nhiều lần so với tiêu chuẩn cho
phép, cụ thể như hàm lượng amoni (NH4) cao gấp 10 lần, nitrit (NO2) gấp 100-250 lần
tùy vào quy chuẩn áp dụng cho nước mặt thông thường hay cho nước mặt với mục
đích bảo vệ đời sống thủy sinh. Kết quả phân tích cũng cho thấy càng về cuối kênh
tình trạng ô nhiễm càng nặng. Cụ thể, hàm lượng oxy hòa tan (DO) là 2,8 mg/l, trong
khi hàm lượng cho phép nước mặt cho mục đích bảo vệ đời sống thủy sinh (theo
QCVN 38:2011/BTNMT) phải lớn hơn 4,0 mg/l. Hàm lượng NH4 (amoni) trong kênh
Nhiêu Lộc – Thị Nghè gấp 10 lần quy chuẩn (B2) của nước mặt (theo QCVN 08MT:2015/BTNMT). NH4 trong kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè là 10 mg/l, trong khi quy

Tại cuộc họp với các đơn vị liên quan mới đây, Ủy Ban Nhân Dân Thành phố Hồ Chí
Minh đã chỉ đạo các sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Tài nguyên và Môi
trường, Tư pháp, Trung tâm chống ngập cần có biện pháp giảm thiểu ô nhiễm trên các
kênh của thành phố và bảo vệ nguồn lợi thủy sản trên các con kênh như Nhiêu Lộc –
Thị Nghè. Các đơn vị này cần nghiên cứu quy định để quản lý và xử lý hành vi làm
ảnh hưởng đến nguồn lợi thủy sản và mỹ quan đô thị của các con kênh đã được cải tạo
của thành phố.
1.2.

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1.2.1. Phương pháp cơ học

Về nguyên tắc, xử lý cơ học là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi đưa qua các công trình
xử lý tiếp theo. Xử lý cơ học là nhằm loại bỏ các tạp chất không hòa tan chứa trong
nước thải và được thực hiện ở các công trình xử lý : song chắn rác, bể lắng cát, bể
lắng, bể lọc các loại.
a. Song chắn rác, lưới chắn rác
Làm nhiệm vụ giữ lại các tạp chất thô (chủ yếu là rác) có trong nước thải.
b. Bể lắng cát
Được thiết kế nhằm loại bỏ các tạp chất vô cơ chủ yếu là cát có trong nước thải
c. Bể lắng
Làm nhiệm vụ giữ lại các tạp chất lắng và các tạp chất nổi chứa trong nước thải. Để xử
lý nước thải của một dạng công nghiệp, sử dụng một số loại công trình đặc biệt như bể
vớt mỡ, bể vớt dầu… và để loại bỏ các tạp chất nhỏ không hòa tan trong nước thải
công nghiệp cũng như khi cần xử lý ở mức độ cao có thể ứng dụng bể lọc, lọc cát…
1.2.2.

Phương pháp hóa lý

Trong dây chuyền công nghệ xử lý, công đoạn xử lý hóa lý thường được áp dụng sau

d. Trao đổi ion
Thường được ứng dụng để xử lý các kim loại nặng có trong nước thải bằng cách cho
nước thải chứa kim loại nặng đi qua cột nhựa trao đổi cation, khi đó các cation kim
loại nặng được được thay thế bằng các ion hydro (hoặc Na+) của nhựa trao đổi. Khử
kim loại nặng trong nước thải bằng phương pháp trao đổi ion cho ta nước thải đầu ra
có chất lượng rất cao.
1.2.3.

Phương pháp sinh học

Phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học được ứng dụng để xử lý các
chất hữu cơ hoà tan có trong nước thải cũng như một số chất ô nhiễm vô cơ khác như
H2S, sunfit, ammonia, nitơ… dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ
chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm
thức ăn để sinh trưởng và phát triển. Có 2 phương pháp xử lý nước thải bằng công
nghệ sinh học:
a. Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí
Phương pháp này sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung
cấp oxy liên tục. Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình
oxy hoá sinh hoá. Tốc độ quá trình oxy hoá sinh hoá phụ thuộc vào nồng độ chất hữu
SVTH: Lê Quang Thắng
GVHD: TS. Thái Phương Vũ

11


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước kênh Nhiêu Lộc bằng phương pháp oxy hóa nâng cao

cơ, hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống

Trong 3 giai đoạn thuỷ phân, acid hóa và acetic hóa, CO2 hầu như không giảm,
CO2 chỉ giảm trong giai đoạn methane.
SVTH: Lê Quang Thắng
GVHD: TS. Thái Phương Vũ

12


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước kênh Nhiêu Lộc bằng phương pháp oxy hóa nâng cao

Tóm lại, bản chất của xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học là phân huỷ các
chất ô nhiễm hữu cơ nhờ vi sinh vật. Tuỳ thuộc vào bản chất cung cấp không khí, các
phương pháp phân huỷ sinh học có thể phân loại xử lý hiếu khí hoặc kỵ khí. Để đạt
được hiệu quả phân huỷ sinh học các chất ô nhiễm hữu cơ cao cần bổ sung các chất
dinh dưỡng cần thiết như nitơ, phốt pho và có thể một vài nguyên tố hiếm.
1.2.4. Ứng dụng tái sử dụng nước sau xử lý phục vụ cho đô thị và công nghiệp
trên thế giới
a. Tây Ban Nha
- Nước phục hồi vài tái sử dụng là mục tiêu quan trọng của chương trình quản lý
tài nguyên nước cho thành phố Vitoria, Tây Ban Nha (dân số 250.000 người, tọa
lạc tại tỉnh Basque, miền Bắc Tây Ban Nha được bắt đầu từ năm 1995. Với sự
nhiệt tình và quan tâm của các bên liên quan và thực trạng của nông nghiệp hiện
tại, quá trình thiết kế xây dựng được đẩy mạnh và vân hành nhà máy phục hồi và
tái sinh nước thải là một nhân tố quan trọng cho việc ứng dụng vào thực tế của
chương trình này. Nhà máy tái sinh nước ở phía Nam Barcelona đã cung cấp
khoảng 50Mm3/năm phục vụ cho tưới tiêu ở các nông trại và cung cấp nước cho
các vùng ngập nước trong vùng châu thổ sông Llobregat. Để đạt được chất lượng
cho mục đích, hệ thống sinh học hiện hữu được cải thiện thêm các chất dinh
dưỡng (nitơ, photpho) và xây dựng phương án xử lý bậc III với công nghệ RO.

và giải pháp thân thiên với môi trường. Hệ thống tái sinh không chỉ cung cấp tăng
cường trữ lượng nước, mà còn hạn chế sự xâm nhập mặn của nước biển vào tầng
nước ngẩm. Trong tram xử lý nước sinh hoạt Wulpen, công suất 2,5 triệu m3/năm,
ứng dụng công nghệ MF-RO, trữ được 1-2 tháng trong tầng nước và sau đó sử
dụng cho hệ thống cấp nước ăn uống và công nghiệp.
c. Jordan
Nghiên cứu đánh giá tiềm năng tái sử dụng nước công nghiệp ở trạm nhiệt điện Al
Hussein (HTPS), Jordan do Mousa S.Mohsen thực hiện năm 2004. Đây là nhà máy
nhiệt điện lớn nhất Jodan. Nguồn nước thô cung cấp cho nhà máy được lấy từ 5
giếng khoan với lưu lượng tổng cộng là 100m3/h, trong đó 20m3/h được sử dụng
làm mát và sau khi sử dụng sẽ đi vào hệ thống xử lý nước thải (10m3/h). Hệ thống
xử lý gồm nước thải bao gồm bể điều hòa và bể tách dầu mỡ sau đó nước đầu ra sử
dụng để tưới cây vào mùa khô. Nước thô ban đầu (55m3/h) đi vào hệ thống xử lý
nước thô gồm 2 giai đoạn là lọc RO 2 bậc và trao đổi ion để cung cấp nước cho lò
hơi. Nước lò hơi sau đó tuần hoàn trở lại hệ thống xử lý nước thô tiếp tục cung cấp
cho lò hơi.
d. Thái Lan
Các hoạt động công nghiệp phát triển ngày càng cao dẫn đến khai thác nguồn nước
quá mức và xả thải một lượng đáng kể chất bẩn vào môi trường ở Thái Lan. Vì
vậy, việc xác định tiềm năng tái sử dụng nước thải là một chiến lược quan trọng
trong quản lý tổng thể nước ở Thái Lan. Việc thực hiện sản xuất sạch hơn và các
công nghệ tiến tiến như công nghệ màng có thể hỗ trợ thục hiện các dự án tái sử
dụng nước ở Thái Lan. Nghiên cứu điển hình được thực hiện tại nhà máy sản xuất
đường công suất 22.000 tấn đường/ngày ở phía Đông Bắc Thái Lan. Công nghệ
đưa ra áp dụng gồm trao đổi ion để khử màu và một hệ thống màng lọc xử lý bổ
sung gồm 3 bậc : lọc MF, lọc NF và lọc RO để tái sử dụng trong nhà máy. Nước
sau lọc RO có chất lượng tương đương với nước uống, có thể làm mát hoặc làm
nước sản xuất.

SVTH: Lê Quang Thắng

như lọc cát truyền thống và khử trùng trước khi bơm đến hồ chứa để phân phối đến
các khu công nghiệp với công suất khoảng 90.000m3/ngày.
f. Ustraylia
- Dự án xây dựng dường ống vận chuyển hơn 20.000 megalit nước tái chế (chiếm
20% lượng nước thải của vùng Adelaide) từ nhà máy xử lý nước thải Bolivar (phía
Bắc Adelaide) đến vùng Virginia. Nước thải xử lý bậc II được xử lý bậc cao thông
qua hệ thống tuyển nổi khí hòa tan kết hợp với lọc. Chỉ tiêu vi sin vật gây bệnh đạt
nhỏ hơn 10 E.Coli/100ml đạt tiêu chuẩn tưới tiêu nông nghiệp của Úc. Hệ thống
nước tái chế đã cung cấp cho hơn 220 nhà làm vườn ở vùng Virginia, khách hàng
chủ yếu của hệ thống này là các nông dân. Dự án này hoàn tất vào năm 2000 và
các chủ nhân của dự án này vẫn đang xem xét tới vấn đề mở rộng dự án để đáp
ứng đủ nhu cầu. Cho đến nay, vẫn chưa có vấn đề gì liên quan tới sức khỏe cộng
đồng, hiện tại chính quyền đang tiến hành kiểm tra các tác động bất lợi có thể đến
SVTH: Lê Quang Thắng
GVHD: TS. Thái Phương Vũ

15


Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước kênh Nhiêu Lộc bằng phương pháp oxy hóa nâng cao

môi trường như suy thoái đất trồng do hàm lượng muối tăng và ảnh hưởng chất
lượng nước ngầm.
- Để chuẩn bị cho Thế vận hội Olympic 2002, SOPA đã xây dựng công trình tái
sinh nước công suất 7.000m3/ngày, trong đó kết hợp xử lý nước thải sinh hoạt
bằng quá trình bùn hoạt tính SBR và thu nước mưa. Sau khi xử lý bậc 3 tăng
cường và khử trùng bằng UV, nước được dùng cho các mục đích sinh hoạt phi ăn
uống gồm khu thương mại, khu thể thao và tưới công viên. Nước mưa thu gom từ
công viên đi vào vùng đất ngập nước kiến tạo và đến hồ có thể tích 300.000m3. Hồ



Đồ án tốt nghiệp
Nghiên cứu xử lý nước kênh Nhiêu Lộc bằng phương pháp oxy hóa nâng cao

đồng. Dự án triển khai trong hai giai đoạn. Giai đoạn đầu liên quan đến hệ thống
hiện hữu để tiền xử lý đầu ra của công trình Langford với khử trùng bằng UV trước
khi bơm vào hồ nhân tạo Hanningfiled khoảng 27-Mm3, 354 hectare, nước ở hồ
nhân tạo trên có thời gian lưu nước đến 214 ngày. Nước từ hồ nhân tạo trên được
lấy ra dẫn cùng nước sau khi xử lý bậc cao dùng để cấp nước của nhà máy xử lý
Hanningfiled. Nước thải trên được chấp thuận sử dụng khoảng 30.000m3/ ngày của
hệ thống thoát nước từ năm 1997 đến 1998. Giai đoạn của hai của dự án liên quan
đến một số ứng dụng truyền thống của tái sử dụng – thải bỏ nguồn nước vào hệ
thống sông và cải thiện nước thải xử lý tại nguồn ở nhà máy Langford. Với thời
hạn của dự án tới năm 2000 và nhà máy xử lý mới bậc 3 đã được vận hành vào đầu
năm 2002. Nước sau khi xử lý thải trực tiếp vào sông Chelmer và sau đó dẫn dọc
theo 4 km chiều dài sông (2,5 miles) theo hướng dòng chảy về trạm xử lý Langford
đề cấp cho sinh hoạt.
Ngoài ra, còn một số ví dụ về tái sử dụng trực tiếp nước sau xử lý ở vương quốc
Anh, mục đích chính cho việc tưới tiêu: công viên, sân golf, các bờ cỏ ven đường,
cũng như các khu vực buôn bán, nơi rửa xe, trang trại nuôi cá và một số nganh
công nghiệp (ví dụ như hệ thống làm mát máy phát điện). Một trong số dự án gần
đây là dự án Waterwise được bắt đầ vào tháng 01/1999 để tái sử dụng nước cho
quận Beazer Homes. Nước thải từ 500 nhà dân được xử lý bằng công nghệ truyền
thống, sau đó 70% nước trên được thải ra sông và 30% còn lại được xử lý bậc 3
trước khi được phân phối lại cho 130 hộ dân có mạng lưới cấp nước song song để
tái sử dụng lại nước.
Có một số dự án với quy mô pilot đang được hướng dẫn ngiên cứu tái sử dụng
nước xám phát thải từ nước rửa máy móc, tắm giặt và dội rửa toilets. Kể từ khi
khoảng 40% trên tổng số nhu cầu nước cần thiết ở Anh được dùng trong sinh hoạt,

xa mà không bị thay đổi tính chất. Những chất này gây ảnh hưởng rất lớn đối với sức
khỏe con người và hệ sinh thái, gây ung thư, tổn thương hệ thần kinh, rối loạn sinh
sản, quái thai, phả hủy hệ miễn dịch, dẫn đến tử vong. Những chất này là đối tượng
của Công ước quốc tế Stockholm đã được 51 nước kí kết, trong đó có Việt Nam, cam
kết xử lý triệt để, tiêu hủy, không sử dụng, không sản xuất và tàng trữ. Công ước
Stockholm nêu đích danh 12 nhóm chất sau đây:
- Aldrin và dieldrin – họ thuốc trừ sâu được sử dụng cho cây trồng, chủ yếu ngũ cốc,
cây bông vải và trừ mối
- Clordane – họ thuốc trừ sâu được sử dụng cho cây trồng, râu quả, khoai tây, mía, cây
ăn trái, củ, cây bông vải.
- DDT – họ thuốc trừ sâu được sử dụng cho cây trồng, đặc biệt là bông vải và diệt côn
trùng gây dịch sốt rét và thương hàn.
- Endrine – họ thuốc trừ sâu được sử dụng cho cây trồng, đặc biệt là cũng bông vải,
cây có hạt cũng như dùng để diệt chuột.
- Mirex – họ thuốc trừ sâu và các loại côn trùng. Ngoài ra còn được sử dụng làm chất
chống cháy cho chất dẻo, cao su.
- Heptachlor – là họ thuốc trừ sâu chủ yếu diệt các loại sâu bệnh trong đất, mối hay
còn dùng để diệt muỗi gây bệnh sốt rét.
- Hexachlorbenzel – là họ thuốc trừ nấm trong hạt ngũ cốc.
SVTH: Lê Quang Thắng
GVHD: TS. Thái Phương Vũ

18