Để xem full tài liệu Xin vui long liên hệ page để được hỗ trợ : https://www.facebook.com/thuvienluanvan01 HOẶC https://www.facebook.com/garmentspace/ https://www.facebook.com/thuvienluanvan01 https://www.facebook.com/thuvienluanvan01 tai lieu tong hop, thu vien luan van, luan van tong hop, do an chuyen nganh

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
===o0o===
CẤN THỊ MAI TÚ
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ AMONI
TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG PHƯƠNG PHÁP
LỌC SINH HỌC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa Công nghệ - Môi trường
HÀ NỘI - 2018

2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
===o0o===
CẤN THỊ MAI TÚ
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ AMONI
TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG PHƯƠNG PHÁP
LỌC SINH HỌC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành : Hóa Công nghệ - Môi trường
Người hướng dẫn khoa học
GVC.ThS.Lê Cao Khải
HÀ NỘI - 2018

3. LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thiện chương trình Đại học và thực hiện tốt khóa luận tốt
nghiệp, ngoài sự nỗ lực của bản thân, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu
sắc nhất tới các thầy cô khoa Hóa học, trường Đại học sư phạm Hà Nội 2 đã luôn
quan tâm và tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt thời
gian theo học tại trường.
Sau một thời gian cố gắng thu thập tài liệu, nghiên cứu dưới sự hướng dẫn
của ThS. Lê Cao Khải, em đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình. Em xin
gửi lời cảm ơn chân thành và tri ân sâu sắc nhất đến thầy. Em cảm ơn thầy đã
hướng dẫn, động viên, giúp đỡ tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho em
trong quá trình nghiên cứu và suốt thời gian thực hiện để em có thể hoàn thành khóa
luận tốt nghiệp theo đúng tiến độ.
Em xin chân thành cảm ơn các anh, chị cán bộ nhân viên tại phòng Công Nghệ
Hóa lý môi trường - Viện Công nghệ Môi trường - Viện hàn lâm Khoa học và Công
nghệ Việt Nam - số 18 Hoàng Quốc Việt đã tạo điều kiện giúp đỡ, hướng dẫn em
nhiệt tình trong quá trình nghiên cứu. Tuy nhiên em không tránh khỏi những thiếu
sót, rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy, cô và các bạn để khóa luận tốt
nghiệp được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng, em xin dành lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, những
người vẫn luôn quan tâm, động viên và là chỗ dựa tinh thần giúp em hoàn thành tốt
nhiệm vụ được giao trong suốt thời gian học tập và quá trình nghiên cứu thực hiện
khóa luận tốt nghiệp vừa qua.
Em xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng 5 năm 2018
Sinh viên
Cấn Thị Mai Tú

4. DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Abs
BCL
BOD
CTR
COD
DO
NRR
PE
QCVN
SS
TDS
TKN
TOC
TSS
TCVN
VSV
Độ hấp thụ quang
Bãi chôn lấp
Nhu cầu oxy sinh học
Chất thải rắn
Nhu cầu oxy hóa hóa học
Lượng oxy hòa tan trong nước
Nước rỉ rác
Bể màng sinh học kỵ khí dòng chảy
Quy chuẩn Việt Nam
Chất rắn lơ lửng
Tổng chất rắn hòa tan
Tổng Nitơ
Tổng Cacbon
Tổng chất rắn lơ lửng
Tiêu chuẩn Việt Nam
Vi sinh vật

5. DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Đặc điểm nước rỉ rác bãi chôn lấp chất thải rắn.........................................4
Bảng 1.2. Thành phần nước rỉ rác tại một số BCL các quốc gia trên thế giới............5
Bảng 1.3. Đặc trưng thành phần nước rỉ rác ở một số thành phố của Việt Nam........6
Bảng 1.4. Đặc điểm bãi chôn lấp mới và bãi chôn lấp lâu năm..................................8
Bảng 1.5. Các số liệu tiêu biểu về thành phần và tính chất nước rác của các bãi
chôn lấp........................................................................................................8
Bảng 2.1. Đặc tính nước rỉ rác đã qua tiền xử lý bằng keo tụ điện hóa....................25
Bảng 2.2. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước rỉ rác của hồ kỵ khí......................26
Bảng 2.3. Đặc điểm nước rỉ rác ở hồ làm thoáng .....................................................27
Bảng 2.4. Các thông số của bể..................................................................................31
Bảng 2.5. Môi trường bùn tạo sinh khối ...................................................................33
Bảng 3.1. Kết quả đo độ hấp thụ quang cho các dung dịch chuẩn có nồng độ khác
nhau............................................................................................................36
Bảng 3.2. Giá trị hiệu suất xử lý amoni trung bình...................................................38
Bảng 3.3. Giá trị hiệu suất xử lý amoni trung bình...................................................40

6. DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước rỉ rác tại BCL Gò Cát..................................14
Hình 1.2. Sơ đồ hệ lọc sinh học ................................................................................22
Hình 2.1. Nước rỉ rác sau keo tụ điện hóa trước và sau khi lắng..............................25
Hình 2.2. Hình ảnh cuvet và máy đo quang UV-Vis................................................29
Hình 2.3. Mô hình hệ thí nghiệm bể lọc sinh học.....................................................30
Hình 2.4. Hệ lọc sinh học trong quá trình thí nghiệm...............................................31
Hình 2.5. Nhựa PE sử dụng làm giá thể bám dính....................................................32
Hình 3.1. Đường chuẩn amoni đo ở bước sóng 672 nm...........................................37
Hình 3.2. Ảnh hưởng của chế độ sục đến hiệu suất xử lý amoni..............................38
Hình 3.3. Ảnh hưởng của tải lượng đến hiệu suất xử lý amoni................................39

7. MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN.......................................................................................2
1.1. Tổng quan về nước rỉ rác..................................................................................2
1.1.1. Sự hình thành nước rỉ rác ...........................................................................2
1.1.2. Thành phần và tính chất của nước rỉ rác ....................................................2
1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần, tính chất nước rỉ rác.....................7
1.1.4. Ảnh hưởng của nước rỉ rác tới môi trường và sức khỏe con người .........10
1.1.5. Các phương pháp xử lý nước rỉ rác..........................................................12
1.1.6. Các công trình nghiên cứu về xử lý nước rỉ rác.......................................13
1.2. Tổng quan về amoni .......................................................................................16
1.2.1. Amoni trong nước rỉ rác...........................................................................16
1.2.2. Tác động có hại của amoni trong nước ....................................................16
1.2.3. Một số phương pháp và công trình nghiên cứu xử lý amoni ...................17
1.3. Tổng quan về phương pháp lọc sinh học........................................................20
1.3.1. Định nghĩa về bể lọc sinh học sinh học....................................................20
1.3.2 Cấu tạo của bể lọc sinh học.......................................................................20
1.3.3. Nguyên lý .................................................................................................21
1.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất xử lí..................................................23
1.3.5. Ưu, nhược điểm của phương pháp lọc sinh học.......................................23
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..25
2.1. Đối tượng nghiên cứu và mục tiêu nghiên cứu...............................................25
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu...............................................................................25
2.1.2. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................27
2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................27
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu..............................................................27
2.2.2. Phương pháp phân tích.............................................................................27
2.2.3. Phương pháp thực nghiệm........................................................................30
2.2.4. Phương pháp phân tích, đánh giá, xử lý số liệu thực nghiệm ..................33
2.3. Các nội dung nghiên cứu ................................................................................34
2.3.1. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý..................................34
2.3.2. Ảnh hưởng của tải lượng đầu vào ............................................................35
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................36
3.1. Đặc điểm của hệ lọc sinh học .........................................................................36

8. 3.2. Xây dựng đường chuẩn amoni........................................................................36
3.3. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý amoni.............................37
3.4. Ảnh hưởng của tải lượng đến hiệu suất xử lý amoni......................................39
KẾT LUẬN...............................................................................................................41
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................42
PHỤ LỤC..................................................................................................................44

9. 1
MỞ ĐẦU
Hiện nay xã hội đang trên đà phát triển, đời sống người dân ngày càng được
nâng cao kéo theo đó lượng chất thải rắn (CTR) sinh hoạt phát sinh ngày càng lớn,
một trong những hệ lụy mà chất thải rắn mang lại là lượng nước rỉ rác (NRR) phát
sinh ngày càng nhiều gây ảnh hưởng tới môi trường và đời sống con người.
Đặc biệt, hầu hết nước rỉ rác tại BCL đều phát thải trực tiếp vào môi trường,
khuếch tán mầm bệnh gây tác động xấu đến môi trường và sức khỏe con người. Vấn
đề này đang là tình trạng phải đối mặt của nhiều quốc gia trên thế giới. Ở Việt Nam,
hầu hết các tỉnh thành đều thực hiện công tác thu gom và chôn lấp chất thải sinh hoạt.
Tuy nhiên, chất thải rắn ở nhiều khu vực vẫn chưa được phân loại, chôn lấp chưa
thực sự tuân thủ các kỹ thuật chôn lấp hợp vệ sinh. Thành phần chất thải rắn được
chôn lấp rất đa dạng, chứa cả các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học và độc hại.
Một đặc thù của NRR là có hàm lượng amoni (NH4
+
) rất cao, khó xử lý. Trong
điều kiện thích hợp, amoni có trong nước rỉ rác sẽ chuyển hóa thành nitrit và nitrat.
Nitrit nếu vào cơ thể sẽ cạnh tranh với hồng cầu để lấy oxy và gây bệnh đường hô
hấp, bên cạnh đó có thể kết hợp với các chất hữu cơ để tạo ra những chất có khả
năng gây ung thư,… Chính vì vậy, cần phải tập trung nghiên cứu, đánh giá và xử lý
một cách có hiệu quả.
Hiện nay, trên thế giới cũng như Việt Nam có nhiều công trình nghiên cứu và
công nghệ áp dụng xử lý NRR. Mỗi công trình nghiên cứu áp dụng một phương pháp
xử lý khác nhau, mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và hạn chế riêng. Tuy nhiên
cho đến nay việc lựa chọn công nghệ xử lý NRR vẫn đang là vấn đề nan giải của nước
ta, đặc biệt là việc xử lý amoni để NRR đạt tiêu chuẩn quy định. Xuất phát từ sự quan
tâm lớn về môi trường hiện nay cùng với những ưu điểm vượt trội của phương pháp
lọc sinh học, đề tài này lựa chọn phương pháp xử lí NRR là lọc sinh học.
Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu xử lý amoni trong nước rỉ rác bằng phương
pháp lọc sinh học” đã được thực hiện nhằm mục tiêu xử lý được hàm lượng amoni
trong NRR sau quá trình keo tụ điện hóa đạt hiệu quả cao nhất, với nội dung nghiên
cứu như sau:
Nội dung đề tài:
- Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sục khí và tải lượng tới hiệu quả xử lý
amoni trong nước rỉ rác bằng công nghệ lọc sinh học.
- Lựa chọn điều kiện tốt nhất cho quá trình lọc sinh học.

10. 2
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về nước rỉ rác
1.1.1. Sự hình thành nước rỉ rác
Nước rỉ rác (NRR) từ các bãi chôn lấp được định nghĩa là dung dịch sinh ra
trong BCL nhờ sự phân hủy chất hữu cơ của các vi sinh vật cùng với các phản ứng
sinh hóa diễn ra trong lòng bãi chôn lấp. Lượng NRR được hình thành trong BCL
chủ yếu từ trong nước mưa ngấm vào qua lớp phủ bề mặt, quá trình phân hủy sinh
học. Các đặc tính cơ bản của NRR thường được đại diện bởi các thông số như:
COD, BOD, NH4
+
, các kim loại nặng…
Các nguồn chính tạo ra nước rỉ rác bao gồm:
- Nước từ phía trên bãi chôn lấp.
- Nước thoát ra từ đáy bãi chôn lấp.
- Độ ẩm của rác.
- Nước từ vật liệu phủ.
- Nước từ bùn.
- Nước sẵn có và tự hình thành khi phân hủy rác hữu cơ trong bãi chôn lấp.
- Mực nước ngầm có thể dâng lên vào các bãi chôn lấp.
- Nước từ khu vực khác chảy qua có thể thấm vào ô chôn lấp.
- Nước mưa rơi xuống khu vực chôn lấp trước khi được phủ đất và sau khi ô
chôn lấp được đóng lại.
1.1.2. Thành phần và tính chất của nước rỉ rác
Nước rỉ rác là chất lỏng được sinh ra từ quá trình phân hủy vi sinh đối với các
chất hữu cơ có trong rác, thấm qua các lớp rác của ô chôn lấp và kéo theo các chất
bẩn dạng lơ lửng, keo và tan từ các chất thải rắn. Do đó, trong nước rỉ rác thường
chứa cả các chất ô nhiễm hữu cơ, vô cơ và vi sinh vật.
Thành phần nước rỉ rác thay đổi rất nhiều, phụ thuộc vào tuổi của bãi chôn
lấp, loại rác, khí hậu. Mặt khác, độ dày, độ nén, lớp che phủ trên cùng cũng tác
động lên thành phần nước rỉ rác.
Nước rỉ rác chứa đa số thành phần chất ô nhiễm với nồng độ cao và khó phân
hủy, do vậy cần kết hợp nhiều phương pháp xử lý như: xử lý cơ học, xử lý hóa học,
xử lý sinh học, xử lý oxi hóa nâng cao…
Sự phân hủy chất thải rắn trong BCL gồm các giai đoạn sau:
- Giai đoạn 1: Giai đoạn thích nghi ban đầu.
- Giai đoạn 2: Giai đoạn chuyển tiếp.
- Giai đoạn 3: Giai đoạn lên men.

11. 3
- Giai đoạn 4: Giai đoạn lên men metan.
- Giai đoạn 5: Giai đoạn ổn định.
Các tính chất của NRR phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thành phần và sự
phân hủy của rác (thủy phân, hấp phụ, hòa tan, oxy hóa và bay hơi…), hoạt động
quản lý, thiết kế và hoạt động của bãi chôn lấp, độ ẩm, lượng oxy, sự chuyển động
của nước và các điều kiện thời tiết thay đổi. Do đó, hầu hết các loại nước rỉ rác cần
được đánh giá một cách độc lập để tìm ra phương pháp xử lý thích hợp.
1.1.2.1. Thành phần của nước rỉ rác trên thế giới
Hàm lượng chất ô nhiễm trong nước rỉ rác của bãi chôn lấp chất thải rắn mới
chôn lấp cao hơn rất nhiều so với bãi chôn lấp chất thải rắn lâu năm. Bởi vì trong
bãi chôn lấp lâu năm, chất thải rắn đã được ổn định do các phản ứng sinh hóa diễn
ra trong thời gian dài, các chất hữu cơ đã được phân hủy hầu như hoàn toàn, các
chất vô cơ đã bị cuốn trôi đi. Trong bãi chôn lấp mới, thông thường pH thấp, các
thành phần như BOD5, COD, chất dinh dưỡng, kim loại nặng, TDS có hàm lượng
rất cao. Khi các quá trình sinh học trong bãi chôn lấp chuyển sang giai đoạn metan
hóa thì pH tăng lên (6,8 - 8,0), đồng thời BOD5, COD, TDS và nồng độ các chất
dinh dưỡng (nitơ, photpho) thấp hơn. Hàm lượng kim loại nặng giảm vì pH tăng thì
hầu hết các kim loại ở trạng thái kém hòa tan [2].
Khả năng phân hủy của nước rỉ rác thay đổi theo thời gian. Khả năng phân
hủy sinh học có thể xét thông qua tỉ lệ BOD5/COD. Khi mới chôn lấp tỉ lệ này
thường trên 0,5. Khi tỉ lệ BOD5/COD trong khoảng 0,4 - 0,6 hoặc lớn hơn thì chất
hữu cơ trong nước rác dễ phân hủy sinh học. Trong các bãi chôn lấp chất thải rắn
lâu năm, tỉ lệ BOD5/COD rất thấp, khoảng 0,005 - 0,2. Khi đó nước rỉ rác chứa
nhiều axit humic và axit fulvic khó phân hủy sinh học [2, 9]. Chất lươṇg nước rỉ rác
có sự thay đổi lớn và liên quan trực tiếp đến sự thay đổi lượng mưa, thành phần chất
thải rắn, tuổi bãi chôn lấp và mùa. Các chất ô nhiễm chính trong nước rỉ rác là các
hợp chất hữu cơ và amoni. Mối quan hê ̣giữa nồng đô ̣các chất trong nước rỉ rác và
tuổi bãi chôn lấp được thể hiện ở bảng 1.1.

12. 4
Bảng 1.1. Đặc điểm nước rỉ rác bãi chôn lấp chất thải rắn
Thông số Đơn vị
Tuổi bãi chôn lấp
Mới (0-5 năm)
Trung bình (5-10
năm)
Cũ (>10 năm)
BCL
Tatyana
BCL
Bajinder
BCL
Tatyana
BCL
Bajinder
BCL
Tatyana
BCL
Bajinder
pH - < 6,5 6,5 6,5-7,5 6,5-7,5 > 7,5 > 7,5
COD
mg/l >20.000 >10.000
3.000-
5.000
4.000-
10.000
< 5.000 < 4.000
BOD5/COD - >0,3 >0,3 0,1 -0,3 0,1-0,3 <0,1 <0,1
Axit béo dễ
bay hơi
%TOC 70-90 80 20-30 5-30 5 -
Hợp chất
humic và
fulvic
%TOC - - - - >60
Chủ
yếu
Tổng Nitơ
mg/l
100-
2.000
- - - - -
Tổng kim
loại
mg/l 2
Thấp đến
trung bình
<2 Thấp <2 Thấp
Khả năng
phân hủy
sinh học
- - Chủ yếu -
Trung
bình
- Thấp
Ghi chú: (-): không đánh giá (Nguồn: [9, 17])
Như vậy, thành phần nước rỉ rác khác nhau theo tuổi bãi chôn lấp. Các bãi
chôn lấp có tuổi càng trẻ (COD >10.000 mg/L), chủ yếu là các hợp chất hữu cơ dễ
phân huỷ sinh hoc ̣, pH thấp hơn 6,5. Tuổi bãi chôn lấp càng cao thì pH càng tăng và
nồng đô ̣các chất ô nhiễm càng giảm nhưng lại khó phân huỷ sinh học vì chứa chủ
yếu các hợp chất hữu cơ bền vững. Các yếu tố môi trường và cơ chế vận hành bãi
chôn lấp có ảnh hưởng rất nhiều đến đặc tính nước rỉ rác, đặc biệt là thời gian vận
hành quyết định tính chất nước rỉ rác như nước rỉ rác cũ hay mới, sự tích lũy các
chất hữu cơ khó phân hủy sinh học nhiều hay ít.

13. 5
Bảng 1.2. Thành phần nước rỉ rác tại một số BCL các quốc gia trên thế giới
Thành Phần Đơn Vị
Columbia Cannada Đức
Pereira
(5 năm vận
hành)
Clover Bar
(Vận hành từ
năm 1975)
BCL CTR
đô thị
pH - 7,2 - 8,3 8,3 -
COD mgO2/l 4.350 -65.000 1.090 2.500
BOD mgO2/l 1.560- 48.000 39 230
NH4 200- 3.800 455 1.100
TKN - - 920
Chất rắn tổng cộng mg/l 7.990 - 89.100 - -
Chất rắn lơ lửng mg/l 190- 27.800 - -
Tổng chất rắn hoà
tan
mg /l 7.800-61.300 - -
Tổngphosphat(PO4) mg/l 2 – 35 - -
Độ kiềm tổng mgCaCO3/l 3.050 - 8.540 4.030 -
Ca mg/l - - 200
Mg mg/l - - 150
Na mg/l - - 1.150
Nguồn: [10]
1.1.2.2. Thành phần của nước rỉ rác ở Việt Nam
Việt Nam vẫn chưa áp dụng biện pháp phân loại rác tại nguồn nên thành phần
của nước rỉ rác rất phức tạp. Nước rỉ rác không chỉ chứa các chất hữu cơ mà còn
chứa các chất vô cơ hoà tan, kim loại nặng, các chất hữu cơ độc hại. Vì vậy, vấn đề
vướng mắc hiện nay mà hầu hết các bãi chôn lấp ở Việt Nam gặp phải nhưng chưa
có phương hướng giải quyết tối ưu đó là vấn đề xử lý nước rỉ rác.
Các thành phần nước rỉ rác có thể biến động rất lớn tùy thuộc vào tuổi, chiều
sâu bãi chôn lấp, thời gian lấy mẫu - mùa mưa hay mùa khô, thành phần, các quá
trình thẩm thấu, tràn, bay hơi và các xu hướng khác. Vì vậy, việc khảo sát các đặc
trưng của nước rỉ rác tại các bãi chôn lấp suốt một thời gian dài, ngay từ khi mới đi
vào hoạt động, có thể cung cấp những thông tin quan trọng làm cơ sở để chọn lựa
công nghệ xử lý phù hợp. Ngoài ra, thiết kế và thực tế vận hành của các bãi chôn
lấp cũng có những ảnh hưởng quan trọng đến đặc trưng nước rỉ rác.
Kết quả phân tích nước rỉ rác được tổng hợp qua bảng 1.3, pH trong khoảng
6,5 - 8,5. Giá trị COD tại ô chôn lấp cao: 327 – 22.783 mg/l. Nồng đô ̣nitơ dao động

14. 6
lớn 62 – 2.427 mg/l. Có thể thấy đặc trưng nhất của nước rỉ rác là hàm lượng TDS,
BOD5, COD, tổng nitơ cao và dao động rất lớn theo thời gian. Như vậy, các đặc
trưng hóa lý nước rỉ rác được phân chia thành hai loại: nước rỉ rác mới (2 - 3 năm
sau khi bãi chôn lấp đi vào hoạt động) và nước rỉ rác cũ (từ năm thứ 4 - 5 trở đi), có
thể nhận thấy nước rỉ rác mới cũng chia thành hai loại khác nhau: trong giai đoạn 3
- 6 tháng đầu, nước rỉ rác mới mang tính axít, với nồng độ COD, BOD, các kim loại
nặng đều từ cao đến rất cao, pH và NH4
+
tương đối thấp. Giai đoạn tiếp theo, nồng
độ các ion tự do giảm nhiều, pH trung tính, NH4
+
bắt đầu tăng, nhưng COD và
BOD vẫn còn rất cao.
Nhìn chung, nước rỉ rác ở một số bãi chôn lấp ở nước ta cũng có thành phần
chất hữu cơ dao động trong khoảng lớn, COD từ vài trăm đến trên mười nghìn mg/l.
Tỉ lệ BOD5/COD ở một số bãi chôn lấp ở nước ta cao hơn một số bãi chôn lấp thế
giới. Ở nhiều nước trên thế giới, nhiều bãi chôn lấp đã áp dụng việc phân loại rác tại
nguồn và áp dụng các công nghệ thu hồi, tái chế chất thải rắn nên thành phần và tính
chất nước rỉ rác ít phức tạp hơn các bãi chôn lấp ở Việt Nam. Hầu hết chất thải rắn ở
nước ta không được phân loại. Vì thế, thành phần nước rỉ rác ở Việt Nam không
những thay đổi theo thời gian mà còn phức tạp hơn so với một số nước khác. Thành
phần nước rỉ rác ở nước ta cao và phức tạp cũng do ảnh hưởng của việc vận hành bãi
chôn lấp chưa đảm bảo một bãi chôn lấp hợp vệ sinh và điều kiện khí hậu ẩm ướt,
mưa nhiều.
Bảng 1.3. Đặc trưng thành phần nước rỉ rác ở một số thành phố của Việt Nam
Thông
số
Đơn
vị
BCL
Nam Sơn
(Hà Nội)
BCL Gò
Cát (Hồ
Chí Minh)
BCL Thủy
Phương
(Huế)
BCL
Tràng Cát
(Hải
Phòng)
BCL
Xuân
Sơn
(Hà
Nội)
pH - 6,81-7,98 7,4-7,6 7,7-8,5 6,5-8,22 7,7
TDS mg/l
6,913-
19,875
- - 4,47-9,24 -
TSS mg/l 120-2.240 700-2.020 42-84 21-78 986
COD mg/l
1.020-
22.783
13.655-
16.814
623-2.442 327-1001 3.540
BOD5 mg/l 495-12.302 6.272-9.200 148-398 120-465 2.150
BOD5/
COD
- 0,485-0,540 0,459-0,547 0,234-0,163
0,370-
0,465
0,670

15. 7
Tổng
N
mg/l 423-2.253 1.821-2.427 - 179-507 62
N-
NH4
+
mg/l - 1.680-2.887 184-543 - 17,2
N-
NO3
+
mg/l - 0-6,2 - - 12,5
Tổng P mg/l 6,51-24,80 10,3-19,8 - 3,92-8,562 4,31
Độ
cứng
CaCO3
mg/l - - 1.419-4.874 - -
Cl-
mg/l - - 518-1.199 - -
As mg/l 0,001-0,003 - -
0,047-
0,086
0,2
Pb mg/l 0,050-0,086 - - 0,34
Cd mg/l 0,010-0,025 - - 0,14
Hg mg/l
0,0001-
0,0009
- - 0,0001 -
Tuổi
BCL
năm 7 7 9 2 10
Nguồn trích
dẫn
[2] [6] [7] [2] [5]
1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần, tính chất nước rỉ rác
Do có nhiều yếu tố bên ngoài tác động lên quá trình hình thành nước rỉ rác nên
thành phần của chúng rất khó xác định:
❖ Thời gian chôn lấp
Tính chất nước rỉ rác thay đổi theo thời gian chôn lấp. Nhiều nghiên cứu cho
rằng nồng độ các chất ô nhiễm trong nước rác giảm dần. Thành phần của nước rỉ rác
thay đổi tùy thuộc vào các giai đoạn khác nhau của quá trình phân hủy sinh học
đang diễn ra. Trong giai đoạn axit, các hợp chất đơn giản được hình thành như các
axit dễ bay hơi, amino axit và một phần fulvic với nồng độ nhỏ.
Khi rác được chôn càng lâu, quá trình metan hóa xảy ra. Khi đó chất rắn trong
bãi chôn lấp được ổn định dần, nồng độ ô nhiễm cũng giảm dần theo thời gian. Giai
đoạn tạo thành khí metan có thể kéo dài đến 100 năm hoặc lâu hơn nữa.

16. 8
Bảng 1.4. Đặc điểm bãi chôn lấp mới và bãi chôn lấp lâu năm
Bãi chôn lấp mới Bãi chôn lấp lâu năm
- Nồng độ các axit béo dễ bay hơi
(VFA) cao.
- pH nghiêng về tính axit
- BOD cao.
- Tỷ lệ BOD/COD cao.
- Nồng độ amoni và nitơ hữu cơ cao.
- Vi sinh vật có số lượng lớn.
- Nồng độ các chất vô cơ hòa tan và kim
loại nặng cao.
- Nồng độ các axit béo dễ bay hơi thấp.
- pH trung tính hoặc kiềm.
- BOD thấp.
- Tỷ lệ BOD/COD thấp
- Vi sinh vật có số lượng nhỏ.
- Nồng độ các chất vô cơ hòa tan và
kim loại nặng thấp.
Nguồn: George Tchobanoglos và cộng sự 1993, Handbook of solid waste management
Bảng 1.5. Các số liệu tiêu biểu về thành phần
và tính chất nước rác của các bãi chôn lấp
Thành phần
Giá trị, mg/l
Bãi mới (< 2 năm) Bãi lâu năm (>10
năm)
Khoảng Trung bình
BOD5 2.000 – 55.000 10.000 100 – 200
TOC 1.500 – 20.000 6.000 80 – 160
COD 3.000 – 90.000 18.000 100 – 500
Chất rắn hòa tan 10.000 – 55.000 10.000 1.200
Tổng chất rắn lơ lửng 200 – 2.000 500 100 – 400
Nitơ hữu cơ 10 – 800 200 80 – 120
Amoniac 10 – 800 200 20 – 40
Nitrat 5 – 40 25 5 – 10
Tổng lượng phốt pho 5 – 100 30 5 – 10
Othophotpho 4 – 80 20 4 – 8
Độ kiềm theo CaCO3 1.000 – 20.900 3.000 200 – 1000
pH 4,5 – 7,5 6 6,6 – 9
Độ cứng theo CaCO3 300 – 25.000 3.500 200 – 500
Canxi 50 – 7.200 1.000 100 – 400
Magie 50 – 1.500 250 50 – 200
Clorua 200 – 5.000 500 100 – 400

17. 9
Thành phần
Giá trị, mg/l
Bãi mới (< 2 năm) Bãi lâu năm (>10
năm)
Khoảng Trung bình
Sunphat 50 – 1.825 300 20 – 50
Tổng sắt 50 – 5.000 60 20 – 200
(Thuyết mình đề tài KHCN thuộc các hướng KHCN ưu tiên cấp Viện Hàn lâm
KHCNVN) [4]
Theo thời gian chôn lấp đất thì các chất hữu cơ trong nước rỉ rác cũng có sự
thay đổi. Khi bãi rác đã đóng cửa trong thời gian dài thì hầu như nước rò rỉ chỉ chứa
một phần nhỏ các chất hữu cơ, mà thường là chất hữu cơ khó phân hủy sinh học.
❖ Các quá trình thấm, chảy tràn, bay hơi
Độ dày và khả năng chống thấm của vật liệu phủ có vai trò rất quan trọng trong
việc ngăn ngừa nước thấm vào bãi chôn lấp, làm tăng nhanh thời gian tạo nước rò rỉ
cũng như tăng lưu lượng và pha loãng các chất ô nhiễm từ rác vào trong nước.
Khi quá trình thấm xảy ra nhanh thì nước rò rỉ sẽ có lưu lượng lớn và nồng độ
các chất ô nhiễm nhỏ. Qúa trình bay hơi làm cô đặc nước rác và tăng nồng độ ô
nhiễm.
Nhìn chung thì các quá trình thấm, chảy tràn, bay hơi diễn ra rất phức tạp và
phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, địa hình, vật liệu phủ, thực vật phủ.
❖ Thành phần của chất thải rắn
Thực tế, thành phần chất thải rắn là yếu tố quan trọng tác động đến tính chất
của nước rỉ rác. Khi các phản ứng trong bãi chôn lấp diễn ra thì chất thải rắn sẽ bị
phân hủy. Do đó, chất thải rắn có những đặc tính gì thì nước rỉ rác cũng có các đặc
tính tương tự.
❖ Chiều sâu bãi chôn lấp
Nhiều nghiên cứu cho thấy BCL có chiều sâu chôn lấp càng lớn thì nồng độ
chất ô nhiễm càng cao so với các bãi chôn lấp khác trong cùng điều kiện về lượng
mưa và quá trình thấm. Bãi rác càng sâu thì cần nhiều nước để đạt trạng thái bão
hòa, cần nhiều thời gian để phân hủy.
Do vậy, bãi chôn lấp càng sâu thì thời gian tiếp xúc giữa nước và rác sẽ lớn
hơn, khoảng cách di chuyển của nước sẽ tăng. Từ đó quá trình phân hủy sẽ xảy ra
hoàn toàn hơn nên nước rò rỉ chứa một hàm lượng lớn các chất ô nhiễm.

18. 10
❖ Độ ẩm rác và nhiệt độ
Độ ẩm thích hợp các phản ứng sinh học xảy ra tốt. Khi bãi chôn lấp đạt trạng
thái bão hòa, đạt tới khả năng giữ nước FC, thì độ ẩm trong rác là không thay đổi
nhiều. Độ ẩm là một trong những yếu tố quyết định thời gian nước rò rỉ được hình
thành là nhanh hay chậm sau khi rác được chôn lấp. Độ ẩm trong rác cao thì nước
rò rỉ sẽ hình thành nhanh hơn.
Nhiệt độ có ảnh hưởng rất nhiều đến tính chất nước rò rỉ. Khi nhiệt độ môi
trường cao thì quá trình bay hơi sẽ xảy ra tốt hơn là giảm lưu lượng nước rác. Đồng
thời, nhiệt độ càng cao thì các phản ứng phân hủy chất thải rắn trong bãi chôn lấp
càng diễn ra nhanh hơn làm cho nước rò rỉ có nồng độ ô nhiễm cao hơn.
Ngoài ra còn nhiều yếu tố khác như: ảnh hưởng từ bùn; cống rãnh và chất thải
độc hại; độ nén; chiều dày và nguyên liệu làm lớp phủ… đều ảnh hưởng tới thành
phần nước rỉ rác.
1.1.4. Ảnh hưởng của nước rỉ rác tới môi trường và sức khỏe con người
Trong nước rỉ rác có chứa hàm lượng chất hữu cơ và nồng độ amoni cao. Bên
cạnh đó, trong quá trình chôn lấp và phân hủy chất hữu cơ từ các bãi chôn lấp (đặc
biệt là bãi chôn lấp mới) sẽ phát sinh ra các khí độc như khí metan (CH4). Các yếu
tố trên là nguyên nhân chính gây hại tới môi trường và sức khỏe con người.
Ở những khu vực xung quanh bãi rác, nước rỉ rác có chứa hàm lượng cao các
kim loại nặng và chất hữu cơ khi đi vào nguồn nước và đất sẽ tích tụ độc tố gây ảnh
hưởng lâu dài đến người dân xung quanh. Các đoạn kênh rạch, sông suối quanh bãi
chôn lấp bán kính 5 km thường có màu xám và màu vàng nâu gây nên hiện tượng
phát sinh tảo nấm gây hại, cản trở sự sinh trưởng và phát triển của các loài sinh vật
trong nước.

19. 11
1.1.4.1. Ảnh hưởng của nước rỉ rác tới môi trường
✓ Ảnh hưởng của nước rỉ rác tới môi trường nước
Nước rỉ rác có chứa hàm lượng chất ô nhiễm cao (chất hữu cơ: do trong rác có
phân súc vật, thức ăn thừa… chất thải độc hại từ các bao bì đựng phân bón, thuốc
trừ sâu, thuốc diệt cỏ, mỹ phẩm…) nếu không được thu gom, xử lý sẽ xâm nhập vào
nguồn nước mặt và nước ngầm gây ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng.
Hàm lượng nitơ cao là chất dinh dưỡng kích thích sự phát triển của rong rêu,
tảo… gây hiện tượng phú dưỡng hóa làm bẩn trở lại nguồn nước, gây thiếu hụt DO
trong nước do oxi bị tiêu thụ trong quá trình oxi hóa chất hữu cơ.
Tạo ra xói mòn trên tầng đất nén và lắng đọng trong lòng nước mặt chảy qua.
Cũng có thể chảy vào các tầng nước ngầm và các dòng nước sạch gây ra ảnh hưởng
nghiêm trọng đến sức khỏe người dân sử dụng nguồn nước.
Nước là đường truyền bệnh rất nguy hiểm. Nguồn nước ô nhiễm tác động đến
con người thể hiện qua sức khỏe cộng đồng, khi ăn các loại thực phẩm như cá, tôm,
cua,… bị nhiễm độc do nước ô nhiễm, con người sẽ mắc nhiều chứng bệnh, trong
đó có cả bệnh ung thư. Ngoài ra, nguồn nước còn gây ra cả bệnh thương hàn, kiết
lỵ, dịch tả, da liễu... nguyên nhân là do trong nước ô nhiễm có nhiều vi khuẩn và
nấm gây bệnh cho người.
Khi nguồn nước bị ô nhiễm dù ở mức độ nặng hay nhẹ đều gây ảnh hưởng xấu
đến giới tự nhiên, hệ sinh thái, động - thực vật thủy sinh.
Khi môi trường nước bị ô nhiễm vùng ven sông rạch, vùng bán ngập do mực
nước ngầm nông, nguồn nước mặt bị ô nhiễm với nhiều yếu tố độc hại đã di chuyển
thẳng xuống mạch nước ngầm theo phương thẳng đứng hoặc từ nước sông ngấm
vào mạch nước ngầm theo phương nằm ngang, dưới tác dụng của thủy triều mà
không qua gạn lọc, làm sạch tự nhiên của môi trường.
✓ Ảnh hưởng của nước rỉ rác đến môi trường không khí
Khí hậu nhiệt đới nóng ẩm và mưa nhiều ở nước ta hiện nay là điều kiện thuận
lợi cho các thành phần hữu cơ trong rác thải phân hủy, thúc đẩy nhanh quá trình lên
men, thối rữa và tạo nên mùi khó chịu gây ô nhiễm môi trường không khí. Các khí
phát sinh từ quá trình phân hủy chất hữu cơ trong rác thường là: amoni có mùi khai,
phân có mùi hôi, hydrosunfua mùi trứng thối, sunfua hữu cơ như bắp cải rữa,
mecaptan mùi hôi nồng, amin như cá ươn, điamin như thịt thối, Cl2 nồng, phenol
mùi xốc đặc trưng. Ngoài ra, quá trình đốt rác sẽ phát sinh nhiều khí ô nhiễm như:
SO2, NOx, CO2, bụi….

20. 12
✓ Ảnh hưởng của nước rỉ rác đến môi trường đất
Trong thành phần nước rác có chứa nhiều chất độc hại, khi rác thải được đưa
vào môi trường và không được xử lý khoa học thì những chất độc xâm nhập vào đất
sẽ tiêu diệt nhiều loài sinh vật có ích cho đất như: giun, vi sinh vật, nhiều loài động
vật không xương sống, ếch nhái… làm cho môi trường đất bị giảm tính đa dạng
sinh học và phát sinh nhiều sâu bọ phá hoại cây trồng.
1.1.4.2. Ảnh hưởng của nước rỉ rác đến sức khỏe con người
Nước rỉ rác ảnh hưởng gián tiếp đến sức khỏe con người. Cụ thể, qua đường
tiêu hóa, đường hô hấp, tiếp xúc qua da… Thông qua quá trình sinh hoạt, sử dụng
nguồn nước, thức ăn bị nhiễm độc… (Ví dụ: rau muống trồng ở gần ven sông, ao có
khả năng hấp phụ kim loại nặng tốt và tôm cá ở ao hồ, sông, suối) dẫn đến các chất
ô nhiễm độc hại đi vào cơ thể con người làm cho con người có thể mắc các bệnh
như: bệnh đường tiêu hóa; nhiễm độc kim loại nặng; kích thích đến sự hô hấp của
con người và kích thích nhịp tim đập nhanh gây ảnh hưởng xấu đối với những
người mắc bệnh tim mạch.
1.1.5. Các phương pháp xử lý nước rỉ rác
❖ Nguyên tắc để lựa chọn công nghệ xử lý nước rỉ rác:
Trong điều kiện ở Việt Nam, việc lựa chọn công nghệ xử lý nước rỉ rác phải
theo nguyên tắc:
- Công nghệ xử lý phải đảm bảo chất lượng nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn
vào nguồn. Nước sau khi xử lý có thể xả vào sông hoặc hồ gần nhất, ngoài ra có thể
dùng cho trồng trọt.
- Công nghệ xử lý phải đảm bảo mức độ an toàn trong trường hợp có sự thay
đổi lớn về lượng mưa, nồng độ nước rỉ rác trong mùa mưa và mùa khô.
- Công nghệ xử lý phải đơn giản, dễ vận hành, có tính ổn định cao, chi phí và
vốn đầu tư phải phù hợp.
- Công nghệ xử lý phải phù hợp với điều kiện Việt Nam, nhưng phải mang
tính hiện đại và có khả năng sử dụng trong thời gian dài.
- Công nghệ xử lý dựa vào: Lưu lượng và thành phần nước rác; tiêu chuẩn thải
nước rác sau khi xử lý vào nguồn; điều kiện thực tế về quy hoạch, xây dựng và vận
hành của BCL; điều kiện về địa chất công trình và địa chất thuỷ văn; điều kiện về
kỹ thuật (xây dựng, lắp ráp và vận hành); khả năng vốn đầu tư.
- Công nghệ xử lý phải có khả năng thay đổi dễ dàng khi áp dụng các quy
trình xử lý mới đem lại hiệu quả cao.
- Công nghệ xử lý mới có khả năng tái sử dụng nguồn chất thải (năng lượng,

21. 13
phân bón...).
Hiện nay có rất nhiều công nghệ xử lý nước thải đang được ứng dụng trong
thực tiễn. Nhưng 2 phương pháp xử lý cơ bản được áp dụng trong xử lý nước rỉ rác
là phương pháp hóa lý và phương pháp sinh học.
- Phương pháp hóa lý: keo tụ, hấp phụ, trao đổi ion, oxy hóa, kết tủa và
phương pháp màng lọc, lắng.
- Phương pháp sinh học: xử lý vi sinh yếm khí, hiếu khí, thiếu khí và tổ hợp
của chúng.
Với biện pháp xử lý mang tính sinh vật học thì phương pháp sinh học có các
công đoạn thay đổi như phương pháp bùn hoạt tính, thông khí tiếp xúc, tháp lọc
sinh học, xử lý bằng phương pháp kỵ khí, đặc biệt gần đây chuyển sang công đoạn
loại bỏ nitơ. Tuy nhiên nước rỉ rác có nồng độ cao và hàm lượng độc nhiều, do phải
duy trì sức chứa nên tiêu tốn đất xử lý với quy mô lớn và sau khoảng thời gian nhất
định có nhược điểm là chức năng của phần xử lý tính kỵ khí giảm.
Phương pháp xử lý mang tính vật lý hóa học với các phương pháp như: keo tụ,
ozon hóa lọc cát, hấp phụ than hoạt tính, oxy hóa Fenton, phân ly màng. Với
phương pháp hóa học, chủ yếu thường dùng phương pháp kết tủa đông hay oxy hóa
Fenton nhưng chi phí khá tốn kém và cần chú ý vận hành. Với phương pháp vật lý,
chủ yếu là sử dụng thẩm thấu ngược (R/O: Reverse Osmosis Membrane) và cũng có
hiệu quả đáng kể, tuy nhiên cũng cần chú ý đến nhược điểm của phương pháp này
trước khi xử lý nhằm ngăn ngừa tích tụ bẩn do các chất vô cơ và hữu cơ.
Dó đó để mang lại kinh tế trong quá trình xử lý nước rỉ rác cần phải biết cách
kết hợp giữa các phương pháp xử lý mang tính sinh vật học với phương pháp mang
tính vật lý - hóa học.
1.1.6. Các công trình nghiên cứu về xử lý nước rỉ rác
1.1.6.1. Các công trình nghiên cứu trong nước
Xử lý nước rỉ rác ở Việt Nam mới được quan tâm từ khoảng thời gian không
quá 10 năm trở lại đây, nên những nghiên cứu về công nghệ chưa nhiều. Các hệ
thống được xây dựng để xử lý nước rác được hình thành chủ yếu là tính bức xúc của
xã hội tại địa phương nơi có bãi chôn lấp rác. Do tính chất của địa phương nên công
nghệ xử lý nước rác cũng có tính đặc thù rất cao. Một số hệ thống xử lý nước rỉ rác
tại Việt Nam:
- Hệ thống xử lý nước rỉ rác tại Tây Mỗ - Hà Nội: trạm được xây dựng từ năm
1998 với công nghệ sinh học đơn giản đã hoạt động không hiệu quả ngay sau khi

22. 14
vận hành, thành phần nước thải đầu vào và đầu ra hầu như không thay đổi và từ đó
đến nay thì trạm không được vận hành.
- Trạm xử lý nước rỉ rác tại Nam Sơn - Sóc Sơn - Hà Nội: trạm được xây dựng từ
năm 2000 với sự kết hợp của tuyển nổi và xử lý sinh học những sau khoảng 2 tháng
vận hành xử lý kém hiệu quả và sau khi đã có những hiệu chỉnh thì một thời gian hệ
thống hoạt động vẫn không có hiệu quả. Và hiện nay thì hệ thống đã dần ổn định.
- Trạm xử lý do Liên hiệp khoa học và sản xuất hóa học UCE tiến hành với
công nghệ xử lý chủ yếu là hóa học và hóa lý để oxy hóa và keo tụ chất thải trong
nước rỉ rác. Công nghệ này được đề xuất để xử lý nước thải tồn đọng trong ô chôn
lấp số 3 bãi rác Nam Sơn - Sóc Sơn - Hà Nội, nước thải sau khi xử lý không đạt yêu
cầu của TCVN 5945-1995 cột B về COD, tổng N… và hiện nay thì trạm đã được
tháo dỡ.
- Trạm xử lý do xí nghiệp điện lạnh và môi trường - công ty cơ khí thủy sản
tiến hành với mục đích xử lý nước rỉ rác khẩn cấp cho bãi chôn lấp chất thải Nam
Sơn - Sóc Sơn - Hà Nội. Công nghệ này đã vận dụng hệ thống hồ sinh học để giảm
tải đáng kể hàm lượng COD và BOD.
- Trạm xử lý nước rác tại bãi chôn lấp Gò Cát - tp Hồ Chí Minh. Trạm bắt đầu
vận hành từ năm 2001 cho đến nay đã có 3 loại hình công nghệ xử lý khác nhau
được áp dụng :
1. Phương pháp xử lý bằng màng lọc - Công ty VerMeer, Hà Lan.
2. Phương pháp xử lý sinh học - Trung tâm môi trường CENTEMA.
3. Phương pháp sinh học kết hợp lọc màng - Trung tâm môi trường
CEO.
Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước rỉ rác tại BCL Gò Cát

23. 15
Theo nhận định ban đầu, đây là một trạm xử lý nước rỉ rác theo công nghệ của
Hà Lan khá hiện đại với công nghệ chủ yếu được áp dụng là công nghệ lọc màng.
Tuy nhiên từ năm 2007 trạm đã ngừng hoạt động.
1.1.6.2. Các công trình nghiên cứu trên thế giới
Hiện nay trên thế giới với mục đích bảo vệ môi trường, các nước Nhật bản,
Mỹ, Hàn Quốc đã có hướng nghiên cứu mới đó là tăng cường sự phân hủy rác tại
các bãi chôn lấp bằng biện pháp tái tuần hoàn nước rỉ rác chứa nhiều oxy. Với nước
rỉ rác tuần hoàn có hàm lượng oxy tự do hoặc liên kết dưới dạng sunfat, nitrat cao,
vi khuẩn sẽ lấy oxy từ đó để phân hủy hiếu khí hoặc thiếu khí (thông qua quá trình
khử sunfat, nitrat…) các chất hữu cơ trong rác thải.
Ngoài ra, một trong những phát kiến gây được sự chú ý lớn trong việc quản lý
chất thải rò rỉ trên khắp thế giới là chôn lấp với công nghệ hoạt hóa sinh học. Công
nghệ này đã thay đổi mục đích của một bãi chôn lấp với chức năng lưu giữ chất thải
một cách thông thường thành một hệ thống xử lý chất thải hiệu quả.
a. Xử lý nước rỉ rác tại Mỹ
Công ty DEQ đã xây dựng hệ thống xử lý nước rỉ rác:
- Đánh giá lưu lượng nước thải sinh ra từ bãi rỉ rác.
- Đánh giá đặc trưng ô nhiễm của nước rỉ rác, dự báo diễn biến ô nhiễm theo
thời gian.
- Xác định tình trạng của nguồn nước nhận, giá thành xử lý, hậu quả đối với
môi trường, khó khăn về phương diện kỹ thuật, tiêu chuẩn thải.
- Xác định các chỉ tiêu chung và đặc thù.
- Xác định giá thành xây dựng và vận hành hệ thống xử lý nước rỉ rác.
Trên cơ sở đặc trưng của nguồn nước nhận sẽ tiến hành các giải pháp công
nghệ khác nhau, ví dụ hòa trộn lẫn với hệ nước thải sinh hoạt, sử dụng để tưới tiêu,
xử lý tại chỗ và xả vào nguồn nước mặt hoặc phương thức khác.
b. Xử lý nước rỉ rác tại Nhật Bản
Công nghệ xử lý nước rỉ rác của hãng Tsukishima kikai (TKS):
- Công nghệ tách ion canxi.
- Công nghệ xử lý vi sinh sử dụng các thiết bị: tiếp xúc sinh học, tấm
sục khí. Các thiết bị thích hợp cho nước thải loãng, tiết kiệm năng
lượng, không xử lý thích hợp chất nitơ.
- Kĩ thuật ngưng tụ và kết tủa.
Công nghệ xử lý nước rỉ rác của hãng Kubota Corporation:

24. 16
- Công nghệ chống kết tủa các chất lắng đọng từ nước rác trong đường
ống.
- Công nghệ xử lý sinh học.
- Khử nitrat nếu cần thiết.
- Tách loại các hợp chất hữu cơ, sử dụng biện pháp keo tụ với sắt (III)
clorua để tách một phần chất hữu cơ.
c. Xử lý nước rỉ rác tại Hàn Quốc
Ở các bãi rác sinh hoạt tại Hàn Quốc có khoảng 50 điểm dùng cách xử lý sinh
hoạt trước rồi sau đó dẫn về trạm xử lý chung; 92 điểm đưa thẳng nước rỉ rác về
trạm xử lý chung; 102 điểm tự xử lý hoàn toàn rồi cho thoát ra ngoài. Kể từ khi ban
hành cho tiêu chuẩn nitơ amoni năm 1999 và sau đó năm 2001 thì phần lớn các
trạm xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp đã được bổ sung hoặc lắt đặt mới các thiết bị
xử lý nitơ; trong đó phần lớn công nghệ xử lý nitơ vận hành theo kiểu MLE
(Modified Ludzacck Ettinger); cũng có hơn 10 bãi rác nhỏ dùng phương pháp RO
sau công nghệ sinh học.
1.2. Tổng quan về amoni
1.2.1. Amoni trong nước rỉ rác
Trong môi trường nước, amoni có thể tồn tại ở dạng phân tử (NH3) hoặc ion
(NH4
+
) tùy thuộc vào pH của nước. Ở dạng phân tử, amoni thường gọi amoniac là
một chất khí không màu, mùi và sốc [8]. Amoniac tan khá tốt trong nước và độ tan
phụ thuộc rất mạnh vào nhiệt độ dung dịch. Ở 0o
C, độ tan của amoniac có thể lên
đến 50% trong nước, ở 20o
C giảm xuống còn khoảng 35% và ở 100o
C thì độ tan của
amoniac hầu như bằng 0%. Dung dịch amoniac lỏng bán ngoài thị trường thường có
nồng độ amoniac từ 25 - 27%. Khi tan trong nước, amoniac kết hợp với ion H+
của
nước tạo thành một dung dịch kiềm yếu theo cân bằng:
NH3 + H2O ↔ NH4
+
+ OH-
(1)
Amoni cũng có thể bị oxy hoá dưới tác dụng của các tác nhân oxy hoá tạo
thành N2, NO2
-
, NO3
-
. Với sự có mặt của oxy, amoni chuyển thành nitrat theo
phương trình:
NH4
+
+ 2O2 → NO3
-
+ H2O + 2H+
(2)
1.2.2. Tác động có hại của amoni trong nước
Trong môi trường nước amoni tồn tại lâu có thể chuyển hóa thành nitrit (NO2
-
)
và nitrat (NO3
-
) là những chất có tính độc hại tới con người khi đi vào cơ thể, vì nó
có khả năng chuyển hóa thành các hợp chất Nitrosamine là chất có khả năng gây

25. 17
ung thư cho con người [14]. Vì vậy quy định về amoni trong nước là rất thấp (theo
QCVN 08-MT: 2015/BTNMT là 0,3 mg/L theo cột A và 0,9 mg/L với cột B).
Trong nước, amoni làm giảm hiệu suất của giai đoạn clo hóa sát trùng nước
(bước phổ biến trong công nghệ xử lý nước hiện hành), do xảy ra phản ứng nhanh
giữa amoni và clo để chuyển hóa clo thành cloramin có tác dụng sát khuẩn yếu so
với clo khoảng 100 lần. Amoni cùng với một số chất vi lượng trong nước (hữu cơ,
phốt pho, sắt, mangan...) là nguồn dinh dưỡng - thức ăn để vi khuẩn, tảo phát triển,
gây hiện tượng không ổn định sinh học của chất lượng nước sau xử lý. Nước có thể
bị đục, đóng cặn trong hệ thống ống dẫn, bể chứa. Chính vì vậy, hàm lượng amoni
trong nước luôn là vấn đề được các nhà khoa học quan tâm.
Độ độc của amoni phụ thuộc cao vào pH nước. Chẳng hạn như nó sẽ chuyển
hóa thành ion amoni kém độc hơn ở pH thấp (pH < 7), amoni bắt đầu tồn tại chủ
yếu ở dạng ion, nhưng ở pH > 7 các mức độc của amoni tăng lên do tăng dạng phân
tử. Mức amoni tổng (NH3 + NH4
+
) chỉ ở khoảng 0,25 mg/L đã có thể gây nguy hại
cho cá và các loài sinh vật nước khác. Riêng dạng phân tử (NH3), chỉ cần ở nồng độ
rất thấp (0,01 - 0,02 mg/L) cũng đã có thể giết chết cá [18].
1.2.3. Một số phương pháp và công trình nghiên cứu xử lý amoni
1.2.3.1. Các phương pháp xử lý amoni
a, Phương pháp clo hóa
Clo là chất oxy hóa mạnh có khả năng oxy hóa amoni/amoniac ở nhiệt độ
phòng thành N2. Khi hòa tan clo trong nước tùy theo pH của nước mà clo có thể
nằm dạng HClO hay ion ClO-
[3] do có phản ứng theo phương trình:
Cl2 + H2O → HCl + HClO (pH < 7)
HClO → H+
+ ClO-
(pH > 8)
(3)
(4)
Khi trong nước có NH4
+
sẽ xảy ra phản ứng sau:
HClO + NH3 → H2O + NH2Cl (Monocloramin)
HClO + NH2Cl → H2O + NHCl2 (Dicloramin)
HClO + NHCl2 → H2O + NCl3 (Tricloramin)
(5)
(6)
(7)
Nếu có clo dư sẽ xảy ra phản ứng phân hủy các Cloramin:
HClO + 2NH2Cl → N2 + 3Cl-
+ H2O (8)
Khi amoni phản ứng gần hết, clo dư sẽ phản ứng với các hợp chất hữu cơ có
trong nước để hình thành nhiều hợp chất clo có mùi đặc trưng khó chịu [11].
b, Phương pháp trao đổi ion
Quá trình trao đổi ion là một quá trình hóa lý thuận nghịch trong đó xảy ra
phản ứng trao đổi giữa các ion trong dung dịch điện ly với các ion trên bề mặt hoặc

26. 18
bên trong các pha rắn tiếp xúc với nó. Quá trình trao đổi ion tuân theo định luật bảo
toàn điện tích. Mức độ trao đổi ion phụ thuộc vào [3]:
- Kích thước hóa trị của ion.
- Nồng độ ion có trong dung dịch.
- Bản chất của chất trao đổi ion.
- Nhiệt độ.
c, Phương pháp sinh học
Đối với phương pháp sinh học nó bao gồm hai quá trình nối tiếp nhau là nitrat
hóa và khử nitrat hóa như sau:
- Quá trình nitrat hóa:
Quá trình chuyển hóa về mặt hóa học:
NH4
+
+
3
2
O2 → NO2
-
+ 2H+
+ H2O
NO2
-
+
1
2
O2 → NO3
-
(9)
(10)
Phương trình tổng:
NH4
+
+ 2O2 → NO3
-
+ 2H+
+ H2O (11)
Theo phản ứng hóa học diễn ra, đầu tiên, amoni được oxy hóa thành các nitrit
nhờ các vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrosospire, Nitrosococcus, Nitrosolobus. Sau đó
các ion nitrit bị oxy hóa thành nitrat nhờ các vi khuẩn Nitrobacter, Nitrospina,
Nitrococcus. Các vi khuẩn nitrat hóa Nitrosomonas và Nitrobacter thuộc loại tự
dưỡng hóa năng [12]. Năng lượng sinh ra từ phản ứng nitrat hóa được vi khuẩn sử
dụng trong quá trình tổng hợp tế bào. Nguồn cacbon để sinh tổng hợp ra các tế bào
vi khuẩn tế bào mới là cacbon vô cơ (HCO3
-
là chính).
Quá trình nitrat hóa thường được thực hiện trong bể phản ứng sinh học với lớp
bùn dính bám trên các vật liệu mang giá thể vi sinh. Vận tốc quá trình oxy hóa nitơ
amoni phụ thuộc vào tuổi thọ của bùn (màng vi sinh vật), nhiệt độ, pH của môi
trường, nồng độ vi sinh vật, hàm lượng amoni, oxy hòa tan, vật liệu lọc… Các vi
khuẩn nitrat hóa có khả năng kết hợp thấp, do vậy việc lựa chọn vật liệu lọc nơi các
màng vi sinh vật dính bám cũng có ảnh hưởng quan trọng đến hiệu suất làm sạch và
sự tương quan sản phẩm của phản ứng sinh hóa. Sử dụng vật liệu mang phù hợp
làm giá thể cố định vi sinh cho phép giữ được sinh khối trên giá thể, tăng tuổi thọ
bùn, nâng cao và ổn định hiệu suất xử lý trong cùng một khối thể tích cũng như
tránh được những ảnh hưởng do thay đổi điều kiện môi trường bên ngoài [18]. Quá
trình nitrat hóa có hiệu quả cao khi hàm lượng oxy hòa tan lớn hơn 4 mg/L [8].

27. 19
- Quá trình khử nitrat hóa:
Để loại bỏ nitrat trong nước, sau công đoạn nitrat hóa amoni là khâu khử nitrat
sinh hóa nhờ các vi sinh vật dị dưỡng trong điều kiện thiếu khí (anoxic). Nitrit và
nitrat sẽ chuyển thành dạng khí N2, NO, N2O là những khí có ảnh hưởng không
đáng kể với môi trường [11].
Quá trình khử nitrat hóa là tổng hợp của bốn phản ứng nối tiếp nhau:
NO3
-
→ NO2
-
→ NO → N2O → N2 (12)
Vi khuẩn khử tham gia vào quá trình khử nitrat hóa bao gồm: Balicilus,
Pseudomnas, Methanomonas, Paracocas, Spiritum, Thiobacilus,… [16].
Để thực hiện phương pháp này, người ta cho nước qua bể lọc kỵ khí với vật
liệu lọc, nơi bám dính và sinh trưởng của vi sinh vật khử nitrat. Quá trình này đòi
hỏi nguồn cơ chất - chất cho điện tử. Chúng có thể là chất hữu cơ, H2S,… Nếu trong
nước không có oxy nhưng có mặt của các hợp chất hữu cơ mà vi sinh hấp thụ được
trong môi trường anoxic, khi đó vi khuẩn dị dưỡng sẽ sử dụng NO3
-
như nguồn oxy
để oxy hóa chất hữu cơ (chất nhường điện tử), còn NO3
-
(chất nhận điện tử) bị khử
thành khí nitơ.
1.2.3.2. Một số công trình nghiên cứu xử lý amoni
Amoni là một trong những đối tượng được quan tâm nghiên cứu loại bỏ trong
nước thải vì hàm lượng cao cũng như tính chất độc hại của nó. Có nhiều nghiên cứu
đã được thực hiện và có những kết quả khả quan. Dưới đây là một số ví dụ cụ thể:
Li và cộng sự [14] đã nghiên cứu xử lý amoni có trong nước rỉ rác tại một nhà
máy ở Trung Quốc bằng phương pháp keo tụ hóa học. Nồng độ amoni (NH4
+
) giảm
xuống còn 112 mg/L so với nồng độ ban đầu (5618 mg/L). Kết quả cho thấy hiệu
quả xử lý amoni tốt nhất ở điều kiện pH = 8 và có bổ sung thêm hỗn hợp 2 muối:
MgCl2.6H2O và Na2HPO4.12H2O.
Mpenyana và cộng sự [15] đã nghiên cứu việc loại bỏ amoni từ nước rỉ rác
bằng phương pháp lọc sinh học gián đoạn hai quá trình: nitrat hóa và khử nitrat tạo
N2. Kết quả cho thấy sau quá trình nitrat hóa hàm lượng amoni giảm 84%. Sau 10
tuần thí nghiệm hiệu suất xử lý amoni tăng lên lên tới 99%. Sang đến quá trình khử
nitơ thì hầu như NO3
-
đã được loại bỏ và tạo N2. Bên cạnh đó, kết quả cũng cho
thấy khả năng xử lý COD là rất thấp, chỉ đạt 36% hiệu suất.
Kabdasli và cộng sự [13] đã nghiên cứu việc loại bỏ amoni từ bãi chôn lấp rác
thải mới bằng việc tạo lắng magie amonium phosphate (MAP) trong môi trường nước
nhiều amoni, đồng thời loại bỏ khí NH3
+
vào không khí. Trong nghiên cứu này,
amoni được xử lý trong điều kiện kỵ khí. Kết quả cho thấy, ở điều kiện pH = 12 hàm

28. 20
lượng NH4
+
được loại bỏ cao từ 85 đến 90%. Bên cạnh đó, COD được xử lý với
hiệu suất lên tới 80%.
Nicole và cộng sự [16] đã nghiên cứu loại bỏ amoni từ bãi chôn lấp rác thải cũ
bằng việc sử dụng nồi phản ứng sinh học tại chỗ (Bioreactor). Hàm lượng amoni
sau khi được xử lý tuy chưa có kết quả chính xác nhưng nằm trong khoảng thấp hơn
giới hạn cho phép trong môi trường.
Zhu Liang và Junxin Liu [20] đã nghiên cứu về xử lý nước rỉ rác bằng phương
pháp oxy hóa amoni yếm khí kết hợp với hệ thống thẩm thấu đất. Amoni và nitrit sẽ
được oxy hóa trực tiếp thành N2 dưới điều kiện yếm khí. Quá trình này bao gồm
một lò phản ứng nitrat hóa, một lò phản ứng oxy hóa NH4
+
kỵ khí và hai hệ thống
thẩm thấu đất. Kết quả nghiên cứu cho thấy, hàm lượng các chất thải còn lại có hàm
lượng thấp: 22 – 58 mg NH4
+
/L, 32 - 250 mg COD/L với hiệu suất tương ứng là 97
và 89%. Phương pháp này có hiệu quả với nước rỉ rác có hàm lượng amoni cao và
có khả năng hoạt động ổn định một thời gian dài.
Yang Deng và Casey M. Ezyske [19] đã nghiên cứu xử lý đồng thời chất hữu
cơ ô nhiễm và amoni có trong nước rỉ rác bằng phương pháp oxy hóa tiên tiến gốc
sunfua. Trong nghiên cứu này, tất cả các thí nghiệm được tiến hành trong một lò
phản ứng hàng loạt có sự kiểm soát nhiệt độ. Kết quả nghiên cứu đã tìm ra được
điều kiện tối ưu cho hiệu quả xử lý cao là: pH = 3 – 4 và nhiệt độ môi trường cao có
thể loại bỏ được 79% COD và 91% NH4
+
.
1.3. Tổng quan về phương pháp lọc sinh học
1.3.1. Định nghĩa về bể lọc sinh học sinh học
Thiết bị lọc sinh học là thiết bị được bố trí đệm và cơ cấu phân phối nước cũng
như không khí. Trong thiết bị lọc sinh học, nước thải được lọc qua lớp vật liệu được
bao phủ bởi màng VSV. Các vi khuẩn trong màng sinh học thường có hoạt tính cao
hơn vi khuẩn trong bùn hoạt tính. Màng sinh học hiếu khí là một hệ VSV tùy tiện.
Ở ngoài cùng của màng là lớp vi khuẩn hiếu khí mà dễ thấy là các trực khuẩn
bacillus ở giữa các vi khuẩn tùy tiện. Lớp sâu bên trong màng là các động vật
nguyên sinh và một số sinh vật khác. Vi sinh trong màng sinh học sẽ oxy hóa chất
hữu cơ, sử dụng chúng làm nguồn dinh dưỡng và năng lượng. Như vậy, chất hữu cơ
được tách ra khỏi nước, còn khối lượng của màng sinh học sẽ tăng lên. Màng vi
sinh chết được cuốn trôi theo nước và đưa ra khỏi thiết bị lọc sinh học.
1.3.2 Cấu tạo của bể lọc sinh học.
Bể lọc sinh học là thiết bị gồm có ba phần chính:
1. Vật liệu lọc.

29. 21
2. Hệ thống phân phối nước.
3. Sàn đỡ và thu nước.
Hình dáng: Hệ lọc sinh học có cấu tạo là một hình hộp chữ nhật, ở trong có
phân bố 3 ngăn chính: ngăn thiếu khí, ngăn hiếu khí và ngăn lắng. Các ngăn này
không tách rời nhau mà được kết nối với nhau nhờ khe hở dưới đáy của các ngăn.
Vật liệu lọc: giá thể vi sinh bám dính dạng tấm, vật liệu chế tạo bằng nhựa PE
với diện tích bề mặt là 200 m2
/m3
, diện tích bề mặt tiếp xúc trên một đơn vị thể tích
lớn, độ bám dính vi sinh cao.
Giá thể giúp vi sinh bám vào bề mặt của giá thể tạo thành lớp màng. Vi sinh
vật bắt đầu phát triển trên lớp màng và bắt đầu quá trình phân hủy sinh học. Khi vi
sinh phát triển, lớp màng đã dày lên, hiệu suất phân hủy sinh học đạt giá trị cao
nhất. Lượng cơ chất đưa vào phải đủ cho quá trình trao đổi chất, nếu không sẽ có sự
suy giảm sinh khối, lớp màng sẽ bị mỏng dần đi nhằm đạt tới cân bằng mới giữa cơ
chất và sinh khối. Sau khi phát triển đến độ dày nhất định, lớp màng không dày lên
nữa và trở nên ổn định, vi sinh vật bong ra khỏi bề mặt của giá thể. Sự trao đổi chất
diễn ra để phân hủy chất hữu cơ thành CO2 và nước. Lượng cơ chất phải đủ cho quá
trình trao đổi chất, nếu không vi sinh sẽ thiếu dinh dưỡng và bắt đầu phân hủy nội
bào để cân bằng với cơ chất và sinh khối, tức là nếu thiếu lượng thức ăn thì vi sinh
vật có thể sẽ bị chết.
Hệ thống phân phối nước: Nước thải được phân phối trên lớp vật liệu lọc nhờ
một hệ thống giàn quay phun nước thành tia hoặc nhỏ giọt. Khoảng cách từ vòi
phun đến bề mặt vật liệu khoảng 0,2 - 0,3 m.
Sàn đỡ và thu nước: Sàn đỡ bằng bê tông và sàn nung. Khi làm việc, vật liệu
dính màng sinh học và ngậm nước nặng tới 300 - 350 kg/m3
. Để tính toán, giá đỡ
thường lấy giá trị an toàn là 500 kg/m3
. Khoảng cách từ sàn phân phối đến đáy bể
thường 0,6 - 0,8 m. Sàn đỡ và thu nước thường có 2 nhiệm vụ:
- Thu đều nước có các mãnh vỡ của màng sinh học bị tróc.
- Phân phối đều gió vào bể lọc để duy trì môi trường hiếu khí trong các
khe rỗng.
Ngoài ra, hệ lọc sinh học còn có bộ phận sục khí, ống thu nước đầu ra, ống thu
bùn để xả cặn để rửa đáy bể lọc sinh học khi cần thiết [1].
1.3.3. Nguyên lý
Nước thải sau khi đã được loại bỏ cặn lắng được dẫn vào bể, nước thải trong
bể được phân phối đều vào cả hai ngăn hiếu khí và thiếu khí nhờ ngăn trên cùng của
bể và khe hở dưới đáy bể.

30. 22
Oxi được cung cấp nhờ máy thổi khí ở ngăn hiếu khí. Máy sục khí giúp nước
thải được trộn lẫn với bùn được dễ dàng hơn, tạo thành dòng nước tuần hoàn trong
bể từ ngăn hiếu khí sang ngăn thiếu khí, tạo thành dòng nước luân chuyển trong bể,
đồng thời cung cấp oxy cho vi sinh vật trong bể. Chính vì thế mà lượng VSV có
nhiều khả năng được tiếp xúc với nước thải hơn.
Lượng nước thải trong 3 ngăn thiếu khí, hiếu khí và ngăn lắng cân bằng với
nhau, khi lượng nước thải được thêm vào khiến ngăn hiếu khí và thiếu khí tăng lên
đồng thời nước ở ngăn lắng cũng nâng lên, lượng nước được dâng lên trong ngăn
lắng cũng chính là lượng nước đã qua xử lý ở trong bể. Phần nước trong ở trong
ngăn lắng sẽ được thoát ra ngoài nhờ van nhỏ được lắp bên cạnh ngăn lắng. Hỗn
hợp bùn được lắng dưới đáy ngăn sẽ được tuần hoàn trở lại khi hệ thống tiến hành
quá trình sục. Đây cũng là một ưu điểm của hệ thống do kết hợp cả lọc và xử lý sinh
học dùng chính khối bùn hoạt tính.
Bể lọc sinh học với giá thể dạng vật liệu ngập nước đóng vai trò là giá thể hỗ
trợ cho việc tăng trưởng sinh khối. Giá thể vi sinh có thể oxy hóa được tất cả các
chất hữu cơ dễ phân hủy trong nước thải, các thành phần sinh học có trong nước
làm cho vận tốc nước qua lọc chậm dần và quá trình lọc sẽ hiệu quả tốt hơn. Tuy
nhiên khi lớp màng quá dày tức là lúc đó lớp sinh khối trên giá thể dư thừa cần định
kỳ rửa ngược để giảm sự tắc nghẽn khi nước thải đi qua khối vật liệu lọc. Hiệu quả
xử lý giảm nhưng dần được hồi phục.
Trong quá trình vận hành của bể lọc giá thể sinh học, sự sinh trưởng và chết của
màng sinh học xảy ra không ngừng. Khi màng sinh vật chết sẽ văng ra khỏi giá thể và
lơ lửng trong nước sau đó lắng dần xuống đáy bể. Trong quá trình làm việc, lọc có
thể khử được BOD và chuyển hóa NH4
+
thành NO3
-
. Lớp vật liệu lọc có khả năng giữ
lại cặn lơ lửng, hệ thống thổi khí giúp không làm tắc nghẽn khi hệ vận hành.
Hình 1.2. Sơ đồ hệ lọc sinh học

31. 23
1.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất xử lí
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý trong thiết bị lọc sinh học là bản chất
của chất hữu cơ ô nhiễm, nhiệt độ, pH, vận tốc oxy hóa, cường độ thoáng khí, tiết
diện màng sinh học, thành phần VSV.
- Nồng độ oxy: ảnh hưởng mạnh mẽ tới quá trình. Cần phải cung cấp oxy
một cách đầy đủ và liên tục sao cho lượng oxy hòa tan trong nước ra khỏi bể lắng
>2mg/L.
- Tải trọng chất hữu cơ thường thấp hơn so với xử lý kỵ khí, thường BOD
toàn phần <1000mg/L (đối với bể aerotank), còn bể sinh học thì <500mg/L.
- Các nguyên tố vi lượng và dinh dưỡng cũng rất cần thiết nên phải bổ sung
thích hợp. Các nguyên tố như: K, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, S… theo nước thải mà có yêu
cầu về dinh dưỡng khác nhau.
- pH cũng là yếu tố quan trọng cho VSV phát triển và hoạt động, pH tối ưu
cho VSV phát triển 6,5 – 8,5 sẽ thúc đẩy nấm phát triển. pH > 9 sẽ phá hủy cân
bằng nguyên sinh chất tế bào, VSV sẽ chết.
- Nhiệt độ mỗi loài men có nhiệt độ thích hợp khác nhau. Nước thải có
nhiệt độ thích nghi với đa số VSV tối ưu từ 25ºC - 37ºC hoặc 20ºC - 40ºC thấp nhất
vào mùa đông 12ºC.
- Ngoài ra quá trình xử lý hiếu khí còn phụ thuộc vào nồng độ muối vô cơ,
lượng chất lơ lửng, các loại VSV và cấu trúc các chất bẩn hữu cơ.
1.3.5. Ưu, nhược điểm của phương pháp lọc sinh học
Ưu điểm Nhược điểm
- Có ngăn hiếu và thiếu khí trong cùng
một hệ lọc nên cùng một lúc có thể khử
COD và chuyển NH4
+
thành NO3
-
.
- Lớp vật liệu giảm được tối đa lượng
chất rắn lơ lửng.
- Chiếm ít diện tích không gian, tiết kiệm
diện tích xây dựng, dễ tiến hành thử
nghiệm trong phòng thí nghiệm.
- Đưa vào hoạt động nhanh.
- Lượng bùn dư của hệ vi sinh bám dính
ít hơn nhiều so với hệ bùn hoạt tính lơ
lửng, do đó chi phí để xử lý bùn cũng ít
hơn. Các công trình xử lý dùng hệ vi
- Tiêu tốn năng lượng do việc vận hành
việc thông khí nhân tạo.
- Bể vận hành tốt là nhờ vi sinh vật hoạt
động tốt nên cần chú ý về điều kiện pH,
chất dinh dưỡng… cho vi sinh làm tổn
thất tải lượng.
- Giảm lượng nước thu hồi.
- Tổn thất khí cấp cho quá trình.
- Phun khí mạnh làm giảm khả năng giữ
huyền phù.

32. 24
sinh bám dính cũng gọn nhẹ và dễ hợp
khối, mở ra triển vọng ứng dụng rộng
rãi, đặc biệt là đối với các công trình xử
lý vừa và nhỏ trong dân dụng và công
nghiệp.

33. 25
CHƯƠNG 2 - ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu và mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Nước rỉ rác tại BCL Nam Sơn - Sóc Sơn - Hà Nội.
Nước rỉ rác đã qua quá trình tiền xử lý keo tụ - điện hóa (nước rỉ rác ban đầu
được lấy từ hồ sinh học bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn). Hàm lượng một số chỉ tiêu
trong nước đã qua xử lý ban đầu kết quả tiền xử lý được thể hiện ở bảng 2.1.
Bảng 2.1. Đặc tính nước rỉ rác đã qua tiền xử lý bằng keo tụ điện hóa
Đặc tính Đơn vị
Giá trị trước
tiền xử lý
Giá trị sau
tiền xử lý
Hiệu suất
(%)
NH4
+
mg/L 660  71 561  64 14
COD mg/L 1706  112 1281  58 25
Trong quá trình nghiên cứu, nước rỉ rác Nam Sơn được lấy đem về phòng thí
nghiệm bảo quản ở tủ lạnh nhiệt độ 4o
C để nghiên cứu xử lý bằng keo tụ điện hóa
(phương pháp tiền xử lý) trước khi tiến hành xử lý qua lọc sinh học.
Hình 2.1. Nước rỉ rác sau keo tụ điện hóa trước và sau khi lắng
✓ Đặc điểm nước rỉ rác tại BCL Nam Sơn
Nước thải từ công trường xử lý rác được gọi là nước rỉ rác. Nước rỉ rác có thể
gây đe dọa nghiêm trọng cho chất lượng nước ngầm và nước bề mặt. Cần được
trang bị một hệ thống xử lý nước rỉ rác hiệu quả để đảm bảo chỉ một ít nước rỉ rác
được tích lũy tại công trường. Hệ thống xử lý nước rỉ rác có thể bao gồm tuyến ống
thu nước rỉ rác và chuyển về thiết bị xử lý trước khi xả ra ngoài công trường. Nước
rỉ rác từ công trường xử lý rác có thể có chất lượng khác nhau tùy thuộc vào loại rác
được vận chuyển đến công trường. Có một số phương án xử lý rác cho từng loại rác
nhất định. Hệ thống hiếu khí và kỵ khí sinh học, hệ thống xử lý hóa lý, công nghệ

34. 26
màng lọc... Đặc điểm nước rỉ rác hiện nay của hồ kỵ khí tại BCL Nam Sơn được thể
hiện qua nồng độ các chất ô nhiễm trong nước rác:
✓ Thực trạng xử lý nước rỉ rác của bãi rác Nam Sơn
- Lượng nước rỉ rác phát sinh: 2.000 m3
/ngày.đêm.
- Công suất xử lý: 1.500 m3
/ngày.đêm.
- Lượng nước rỉ rác còn tồn lại: 500 m3
/ngày.đêm.
- Hệ thống hai trạm xử lý:
+ Trạm 1: công suất 600 m3
/ngày.đêm vận hành từ tháng 10/2015.
+ Trạm 2: công suất 1.100 m3
/ngày.đêm vận hành từ tháng 10/2009.
- Hiện nay có thêm 2 trạm xử lý của công ty Phú Diền và Minh Đức.
✓ Tính chất của nước rỉ rác tại BCL Nam Sơn
Nước rỉ rác tại bãi chôn lấp Nam Sơn mang các tính chất đặc trưng giống như
nước rỉ rác từ các bãi chôn lấp khác trên thế giới. Nồng độ các chất độc trong nước
rỉ rác của BCL Nam Sơn khác cao, vào mùa khô nồng độ COD từ 14.000 - 20.000
mg/L, mùa mưa con số này thấp hơn khoảng 8.000 - 9.000 mg/L, ở hồ làm thoáng
nồng độ COD là 1500 mg/L và đều vượt quá tiêu chuẩn TCVN 5945 – 1995.
Bảng 2.2. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước rỉ rác của hồ kỵ khí
(Nguồn: Báo cáo khả thi dự án thu gas và xử lý nước rỉ rác, BCL rác thải Nam
Sơn, 2003)
Thông số Đơn vị Giá trị
pH 8 ± 0.1
COD mg/l
14.000 – 20.000 (mùa khô)
8.000 – 9000 (mùa mưa)
BOD5 mg/l 300 – 1.500
TOC mg/l 500 – 2.500
N-NH3 mg/l 10 – 800
N-NO3 mg/l 5 – 40
SS mg/l 200 – 1000
P-PO4
3-
mg/l 600 – 800
Tổng P mg/l 1 – 70
Sắt tổng số mg/l 50 – 600
Độ kiềm mg/l 1000 – 10000
Độ cứng mg/l 300 – 10000
Ca mg/l 439 – 650
Mg mg/l 50 – 1500

35. 27
Bảng 2.3. Đặc điểm nước rỉ rác ở hồ làm thoáng
STT Thông số Đơn vị Giá trị
1 PH - 8,5
2 BOD mg/l 300
3 COD mg/l 1500
4 SS mg/l 250
5 Nitơ tổng số mg/l 350
6 Phốt pho tổng số mg/l 7
(Nguồn: Báo cáo khả thi dự án thu gas và xử lý nước rỉ rác, BCL rác thải Nam
Sơn, 2003)
2.1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu xử lí amoni trong nước rỉ rác bằng phương pháp lọc sinh học.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
Phương pháp nghiên cứu tài liệu là phương pháp đi nghiên cứu và tham khảo
các tài liệu, sách báo, tạp chí, các báo cáo, tham luận ngành… để tìm kiếm, thu thập
thông tin có liên quan đến đề tài nghiên cứu như:
- Thu thập tài liệu kế thừa các thông tin có liên quan đến môi trường xã Nam
Sơn, Sóc Sơn, Hà Nội.
- Thu thập, kế thừa các kết quả điều tra nghiên cứu của sở Tài nguyên Môi
trường thành phố Hà Nội.
- Số liệu thống kê của UBND huyện Sóc Sơn (đất đai, địa hình, môi trường).
- Báo cáo số liệu thống kê của ban quản lý môi trường huyện Sóc Sơn.
- Báo cáo quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế huyện Sóc Sơn.
- Thu thập tài liệu, các văn bản pháp luật về môi trường được áp dụng tại
huyện Sóc Sơn nói riêng và thành phố Hà Nội nói chung.
- Tham vấn ý kiến thầy cô hướng dẫn.
2.2.2. Phương pháp phân tích
Phân tích amoni bằng phương pháp trắc phổ
❖ Phạm vi áp dụng
Phương pháp này có thể áp dụng để phân tích nước sinh hoạt, hầu hết nước
thải và nước thô. Phương pháp cho phép xác định amoni tính theo nitơ tới hàm
lượng <1 mg/L.
❖ Nguyên tắc phương pháp
Đo độ hấp thụ quang ở bước sóng khoảng 672 nm của hợp chất màu xanh

36. 28
được hình thành bởi phản ứng của amoni với salixylat và ion hypoclorit có sự tham
gia của natri nitrosopentaxyano, sắt (III) taxyano, sắt (III) (Natri nitroprusiat).
❖ Yếu tố ảnh hưởng
- Độ đục của mẫu: để loại bỏ yếu tố ảnh hưởng này trước khi phân tích ta phải
để lắng mẫu trước khi phân tích.
- Ion Ca2+
, Mg2+
: Do phản ứng tạo phức xảy ra trong môi trường kiềm nên các
ion Ca2+
, Mg2+
có thể tạo ra kết tủa nếu chúng có mặt ở nồng độ cao. Natri xitrat có
trong thuốc thử sẽ loại trừ cản trở của các cation này.
❖ Thiết bị, dụng cụ
- Máy đo quang.
- Bình định mức 25ml, 50ml.
- Pipet 1ml, 2 ml.
- Bình đựng nước cất, bình tia, quả bóp cao su...
❖ Lấy mẫu và bảo quản mẫu
Các mẫu thí nghiệm được lấy vào các chai thủy tinh và phải tiến hành phân
tích càng sớm càng tốt ngay sau khi lấy mẫu. Có thể bảo quản mẫu bằng cách thêm
2mL H2SO4 trong khoảng nhiệt độ từ 2o
C đến 5o
C, nhưng phải kiểm tra để khẳng
định đối với mỗi loại mẫu.
❖ Hóa chất
- Thuốc thử màu (Thuốc thử 1)
Hòa tan 130g natrisalixylat (C7H6O3Na) và 130g natrixytrat ngậm 2 phân tử
nước (C6H5O7Na3.2H2O) trong bình định mức 1000 ml. Thêm một lượng nước vừa
đủ để cho tổng thể tích chất lỏng khoảng 950ml. Sau đó thêm 0,97g
natrinitrosopentaxyano sắt (III) ngậm 2 phân tử nước (natri nitroprusiat:
{Fe(CN)5NO}Na2.2H2O) vào dung dịch. Hòa tan chất rắn trong dung dịch. Sau đó
định mức tới vạch. Bảo quản trong lọ thủy tinh màu hổ phách, thuốc thử bền ít nhất
trong 2 tuần.
- Thuốc thử dung dịch natridiclorosoxyanurat (Thuốc thử 2)
Hòa tan 32g natri hydroxit trong 500 ml. Làm nguội dung dịch đến nhiệt độ
phòng và thêm 2g natridiclorosoxyanurat ngậm 2 phân tử nước
(C2N2O3Cl2Na2.H2O) vào dung dịch. Hòa tan chất rắn và chuyển toàn bộ dung dịch
sang bình định mức dung tích 1000ml thêm nước và định mức tới vạch. Bảo quản
trong lọ thủy tinh màu hổ phách. Thuốc thử này ổn định ít nhất trong 2 tuần.
Chú ý: Pha trong tủ hút, đi găng tay và đeo khẩu trang.

37. 29
❖ Cách tiến hành thí nghiệm
Trước khi lấy mẫu phải để mẫu lắng xuống vì có cặn sẽ ảnh hưởng đến độ hấp
thụ màu.
Tráng rửa bình định mức bằng nước cất.
* Mẫu phân tích:
Dùng bình định mức 25ml và 50ml.
- Lấy 1ml mẫu cần phân tích cho vào bình định mức 50ml, định mức tới 50ml
bằng nước cất.
- Sau đó lấy 1ml từ bình định mức 50ml trên vào bình định mức 25ml.
- Thêm 2ml thuốc thử 1 + 2ml thuốc thử 2.
Định mức tới 25ml. Để ít nhất 60 phút sau đó đem đo ở bước sóng 672 nm
trên máy đo quang UV-Vis.
Hình 2.2. Hình ảnh cuvet và máy đo quang UV-Vis
* Mẫu trắng:
Thay mẫu phân tích bằng nước và tiến hành tương tự như mẫu môi trường.

38. 30
2.2.3. Phương pháp thực nghiệm
❖ Mô hình và thông số hệ lọc sinh học:
Bao gồm 3 ngăn: (1) - ngăn thiếu khí, (2) - ngăn hiếu khí và (3) - ngăn lắng.
Ngoài ra còn có các bộ phận: (4) – van xả, (5) - bơm sục khí, (6) – giá thể bám dính.
Hình 2.3. Mô hình hệ thí nghiệm bể lọc sinh học

39. 31
Các thông số kích thước bể được cho ở bảng dưới đây:
Bảng 2.4. Các thông số của bể
Các thông số kỹ thuật
của hệ lọc
Ngăn nitrat
hóa
Ngăn khử nitrat
hóa
Ngăn chứa
nước lắng sau
sục
Chiều rộng (cm) 15 15 15
Chiều dài (cm) 15 13 5
Chiều cao bể (cm) 72 72 72
Thể tích ngăn (lít) 16 14 5,5
Chiều cao lớp đệm
(cm)
30 30 30
Tại ngăn (1), xảy ra quá trình nitrat hóa, ngăn này có chức năng chuyển hóa
NH4
+
thành NO3
-
. Tại ngăn (2), xảy ra quá trình khử nitart, ngăn này có chức năng
chuyển hóa NO3
-
thành khí N2 bay ra ngoài ở cuối giai đoạn và ngăn (3) có vai trò
chứa nước cân bằng hệ, trong ngăn chứa nước lắng, tốc độ cũng như hàm lượng các
chất ô nhiễm trong nước không thay đổi.
Hình 2.4. Hệ lọc sinh học trong quá trình thí nghiệm
Ngăn
thiếu khí
Vòi lấy
mẫu nước
Bơm thổi
khí
Ngăn
hiếu khí
Vòi tháo
nước dâng

40. 32
Hệ có dạng hình hộp chữ nhật đứng với công suất thiết kế là 5 lít/ngày, dung
tích tổng là 35,5 lít, trong đó 30 lít thể tích bể hoạt động tối đa (gồm ngăn 1 và ngăn
2), thể tích hoạt động tối thiểu là 25 lít với các đầu vòi nối với máy bơm thổi khí, 2
vòi dùng để lấy nước mẫu trong quá trình để phân tích và một vòi phía trên bên thân
bể để xả nước trong bể khi bể đầy. Vật liệu làm bể là nhựa trong suốt để theo dõi
những thay đổi về màu sắc, chiều dày màng sinh học cũng như diễn biến của hệ.
Máy bơm được kết nối với 1 hệ thống điều chỉnh thời gian sục - lắng diễn ra liên
tục. Đầu ống sục khí vào sẽ được lắp vào đáy ngăn hiếu khí.
❖ Giá thể bám dính
Giá thể được làm từ vật liệu: nhựa PE có diện tích bề mặt tiếp xúc 220 m2
/m3
,
có 8 lớp giá thể đặt song song đứng hình sóng.
Hình 2.5. Nhựa PE sử dụng làm giá thể bám dính
Giá thể bám dính giúp vi sinh bám vào bề mặt của giá thể tạo thành lớp màng.
Vi sinh vật bắt đầu phát triển trên lớp màng và bắt đầu quá trình phân hủy sinh học.
Khi vi sinh đã phát triển, lớp màng đã dày lên, hiệu suất phân hủy sinh học đạt giá
trị cao nhất. Lượng cơ chất đưa vào phải đủ cho quá trình trao đổi chất, nếu không
sẽ có sự suy giảm sinh khối, lớp màng sẽ bị mỏng dần đi nhằm đạt tới cân bằng mới
giữa cơ chất và sinh khối. Sau khi phát triển đến độ dày nhất định, lớp màng không
dày lên nữa và trở nên ổn định, vi sinh vật bong ra khỏi bề mặt của giá thể. Sự trao
đổi chất diễn ra để phân hủy chất hữu cơ thành CO2 và nước. Lượng cơ chất phải đủ
cho quá trình trao đổi chất, nếu không vi sinh sẽ thiếu dinh dưỡng và bắt đầu phân
hủy nội bào để cân bằng với cơ chất và sinh khối, tức là nếu thiếu lượng thức ăn thì
vi sinh vật có thể sẽ bị chết.
❖ Vi sinh vật
Phát triển vi sinh vật từ hệ bùn hoạt tính được nuôi trong phòng thí nghiệm tại
Viện Công nghệ Môi trường bằng nước thải pha theo tỉ lệ được cho dưới bảng 2.5.
Sau đó vi sinh vật sẽ được cho thích ứng dần với môi trường nước rỉ rác.

41. 33
Bảng 2.5. Môi trường bùn tạo sinh khối
Hóa chất
Nồng độ trong dung
dịch pha
Lượng (Cho 20 lít
nước thải)
C2H6O 96% 7 ml
Glucose Tinh khiết dạng rắn 14 g
NH4Cl 50 g/l 125 ml
NaHCO3 50 g/l 36 g
K2HPO4 30 g/l 55 ml
FeSO4.7H2O 5 g/l 20 ml
MgCl2.6H2O 50 g/l 8 ml
Axit axetic 14 ml
CaCl2 100 g/l 4 ml
Các hóa chất sau khi cân được cho vào 20 lít nước. pH của dung dịch nước khi
đó trong khoảng 7,5 – 8,0 là phù hợp. Dung dịch để qua ngày sẽ lên men làm cho
pH mang tính axit, khí đó dùng NaOH điều chỉnh pH. Sau đó sử dụng để nuôi bùn.
2.2.4. Phương pháp phân tích, đánh giá, xử lý số liệu thực nghiệm
Số liệu phân tích từng ngày được ghi chép vào sổ tay cá nhân ngay tại phòng
phân tích, sau đó được nhập lại vào bảng dữ liệu excel để dễ dàng tính toán, quản lý
theo dõi sự biến động của số liệu, qua đó có thể đánh giá và điều chỉnh các điều
kiện, chế độ vận hành để đạt được kết quả mong đợi.
Để có thể sử dụng một cách hiệu quả số liệu phân tích trong quá trình thực
nghiệm, việc thu thập, tổng hợp, phân tích và đánh giá số liệu trong suốt quá trình
nghiên cứu là không thể thiếu và hết sức cần thiết, quyết định đến sự thành công của
nghiên cứu. Để có thể phân tích, đánh giá và qua đó xử lý số liệu thực nghiệm,
trước hết cần phải có quá trình tìm hiểu và thu thập thông tin từ các nguồn tài liệu
liên quan. Thông tin được thu thập từ sách báo, luận văn luận án, ấn phẩm tạp chí
thông qua internet, thư viện... phải được xem xét một cách kỹ lưỡng, trong nhiều
trường hợp phải có quá trình đối chứng, xác minh độ tin cậy của thông tin.
Trong nghiên cứu này, cần nắm được các quá trình và những yếu tố ảnh hưởng
tới quá trình hoạt động của thiết bị lọc sinh học, từ đó nắm được diễn biến của số
liệu, qua đó kiểm soát tối ưu quá trình hoạt động của hệ lọc. Từ quá trình phân tích,
đánh giá độ tin cậy của số liệu sẽ có những thay đổi về chế độ làm việc, bổ sung và

42. 34
hạn chế các yếu tố ảnh hưởng để những lần phân tích sau sẽ thu được những số liệu
theo đúng xu hướng biến đổi và sử dụng được vào trong báo cáo.
❖ Tính toán, xử lý số liệu thực nghiệm
Xác định nồng độ amoni (NH4
+
)
Xác định nồng độ amoni qua giá trị Abs vừa tìm được bằng cách thay vào
phương trình đường chuẩn của nó được đo ở bước sóng 672 nm của thiết bị UV -
VIS PD - 303S, APEL - JAPAN.
• Tính tải lượng amoni:
L = Cvào (mg/L) x Qvào (L/ngày)/(V x 1000) (13)
Trong đó:
V: Thể tích nước trong bể phản ứng (lít)
Q: Lưu lượng (L/giờ)
Cvào: Nồng độ amoni đầu vào (mg/L)
L: Tải lượng amoni (kg/m3
.ngày)
• Tính hiệu suất xử lý amoni:
H = ((Cvào – Cra)x100)/Cvào (14)
Trong đó:
Cvào: Nồng độ amoni đầu vào (mg/L)
Cra: Nồng độ amoni đầu ra (mg/L)
H: Hiệu suất xử lý (%)
• Tính hàm lượng nitơ trong amoni được xử lý:
CN được xử lý = CN ban đầu – CN còn lại (15)
Trong đó:
CN ban đầu: Nồng độ nitơ trong NH4
+
CN còn lại: Nồng độ nitơ trong NH4
+
Trong quá trình tính toán cần lưu ý đến việc chuyển đổi giữa nồng độ NH4
+
và
nồng độ N – NH4
+
. Cụ thể cách chuyển đổi như sau:
[N – NH4
+
] = ([NH4
+
] x14)/18 (mg/L) (16)
2.3. Các nội dung nghiên cứu
2.3.1. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý
Chế độ sục khí là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới hiệu quả xử lý amoni
của hệ lọc. Để đánh giá ảnh hưởng của chế độ sục tới hiệu suất xử lý của hệ lọc sinh
học, tiến hành thí nghiệm với 3 chế độ sục ứng với các thời gian khác nhau theo tỉ lệ
thời gian sục/thời gian dừng là: 60/60 phút; 45/75 phút và 30/90 phút với lưu lượng

43. 35
nước thải đầu vào mỗi ngày cho vào cố định là 3 lít/ngày, pH nước thải đầu vào từ
8,0 - 8,9, nhiệt độ phòng (25 - 32o
C). Mỗi ngày lấy mẫu đầu ra 1 lần vào một thời
điểm cố định đem phân tích NH4
+
.
2.3.2. Ảnh hưởng của tải lượng đầu vào
Ảnh hưởng của tải lượng đầu vào được tiến hành nghiên cứu như sau: thay đổi
lưu lượng đầu vào lần lượt: 2, 3, 4, 5, 6 lít/ngày ở chế độ sục/dừng đã được chọn ở
thí nghiệm bên trên, thực hiện ở nhiệt độ phòng (25 - 32o
C). Mỗi ngày lấy mẫu đầu
ra 1 lần vào một thời điểm cố định đem phân tích NH4
+
.

44. 36
CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đặc điểm của hệ lọc sinh học
Sau 5 tuần đầu chạy thí nghiệm, màu nước trong hệ chuyển dần sang màu
vàng. Lý do nước chuyển màu vàng là do trong bước tiền xử lý, các ion Fe2+
và Fe3+
được tạo thành, vì vậy trong nước rỉ rác lượng Fe3+
tích tụ dần khiến nước trở nên
vàng. Ion Fe2+
thường tạo ra trong phản ứng điện phân của điện cực sắt tác dụng với
oxy trong không khí tạo thành Fe3+
.
Lớp vi sinh trên giá thể ngày càng dày, có màu vàng nâu. Bên ngăn thiếu khí
(không sục) lớp màng vi sinh dày hơn bên ngăn hiếu khí vì bên ngăn hiếu khí có hệ
thống sục, sẽ thổi các vi sinh nổi lên và trôi sang ngăn thiếu khí.
Lượng oxy hòa tan trong nước đo được ở các thời điểm lần lượt là: bắt đầu
sục khí DO trong khoảng 3 - 4,5 mg/L; bắt đầu ngưng sục DO khoảng 0,8 - 1,2
mg/L và giai đoạn lắng DO khoảng 0,02 - 0,08 mg/L.
3.2. Xây dựng đường chuẩn amoni
Từ dung dịch chuẩn pha các dung dịch amoni có nồng độ theo bảng 3.1 tiến
hành đo mật độ quang ở bước sóng 672 nm. Từ kết quả đo độ hấp thụ quang tại các
giá trị nồng độ khác nhau ta xây dựng được đường chuẩn để xác định amoni.
Bảng 3.1. Kết quả đo độ hấp thụ quang cho các dung dịch chuẩn
có nồng độ khác nhau
Độ hấp thụ quang
(Abs)
0 0,079 0,15 0,309 0,626 0,767
Nồng độ (CN-NH4) 0 0,1 0,2 0,4 0,8 1
Trên cơ sở kết quả này, đường chuẩn được xây dựng như dưới hình 3.1, với hệ
số tương quan R2
= 0,9998. Do đó có thể sử dụng phương pháp đo quang để phân
tích amoni trong dải nồng độ mg/L.
Phương trình đường NH4
+
phương pháp đo quang là:
y= 1,2936x +0,0003
Trong đó: x: Biểu diễn giá trị của độ hấp thụ quang (Abs) trên đồ thị
y: Biểu diễn giá trị nồng độ NH4
+
trên đồ thị

45. 37
Hình 3.1. Đường chuẩn amoni đo ở bước sóng 672 nm
3.3. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý amoni
Tiến hành thực hiện về ảnh hưởng của chế độ sục lên khả năng loại bỏ amoni
bằng cách giữ nguyên các điều kiện thí nghiệm: thể tích đầu vào cho bể sinh học là
3L mỗi ngày, pH từ 8,0 đến 8,9, nhiệt độ phòng từ 250
C đến 320
C. Tiến hành trên
ba chế độ sục/dừng sục khác nhau: 60/60, 45/75 và 30/90 phút. Mỗi chế độ
sục/dừng sục được thực hiện trong 5 ngày liên tiếp, mỗi ngày lấy mẫu 1 lần vào một
thời điểm nhất định đem phân tích amoni.
Kết quả được thống kê, phân tích và thể hiện ở hình 3.2 dưới đây.
y = 1.2936x + 0.0003
R² = 0.9998
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Nồng
độ
amoni
(mg/l)
Độ hấp thụ quang (Abs)

46. 38
Hình 3.2. Ảnh hưởng của chế độ sục đến hiệu suất xử lý amoni
Bảng 3.2. Giá trị hiệu suất xử lý amoni trung bình
Chế độ sục (phút) Thời gian lấy mẫu amoni (mg/L) Hiệu suất (%)
60:60
Sau keo tụ 633,39
99,80
R1 ngày 1,25
45:75
Sau keo tụ 625,37
99,93
R1 ngày 0,75
30:90
Sau keo tụ 639,6
99,97
R1 ngày 0,19
Quan sát bảng 3.2 và hình 3.2 cho thấy hiệu suất xử lý amoni trong nước rỉ rác
sau keo tụ điện hóa tăng dần khi tăng thời gian không sục khí từ 60 lên 75 và lên 90
phút. Tuy nhiên cả 3 chế độ này hiệu suất xử lý amoni đều đạt rất cao trên 99% và
không khác nhau nhiều.
Như vậy các chế độ sục khí không ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất xử lý
amoni. Cả 3 chế độ sục khí nồng độ NH4
+
đầu ra đều dưới nồng độ cho phép theo
QCVN 25: 2009 / BTNMT cột A.
Tuy nhiên, có thể thấy rõ rằng ở chế độ sục/dừng là: 30/90 phút, hiệu suất xử
lý amoni dường như ổn định hơn. Nguyên nhân có thể do thời gian sục khí ở các
chế độ giảm dần, dẫn tới khả năng chuyển hóa NH4
+
thành NO3
-
giảm, thêm vào đó,
99
99.1
99.2
99.3
99.4
99.5
99.6
99.7
99.8
99.9
100
0
100
200
300
400
500
600
700
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Hiệu
suất
xử
lý(%)
amoni(mg/L)
Thời gian(ngày)
amoni đầu vào amoni đầu ra Hiệu suất xử lý amoni
Chế độ
sục/dừng
60/60
Chế độ
sục/dừng
45/75
Chế độ
sục/dừng
30/90

47. 39
khi thời gian ngừng sục tăng lên làm quá trình khử nitrat diễn ra mạnh mẽ, sẽ
chuyển hóa NO3
-
thành dạng khí N2.
3.4. Ảnh hưởng của tải lượng đến hiệu suất xử lý amoni
Thí nghiệm được tiến hành cố định chế độ sục/dừng: 30/90 phút trong đó điều
kiện thí nghiệm là pH = 8,0 - 8,9 và nhiệt độ phòng (25 - 32o
C). Tiến hành thay đổi
tải lượng amoni đầu vào của bể bằng cách thay đổi lưu lượng NRR vào bể. Mỗi chế
độ tải lượng tiến hành trong 5 ngày liên tiếp, mỗi ngày lấy mẫu 1 lần vào một thời
điểm nhất định đem phân tích amoni.
Kết quả được thống kê, phân tích và thể hiện ở hình 3.3 dưới đây.
Hình 3.3. Ảnh hưởng của tải lượng đến hiệu suất xử lý amoni
99
99.1
99.2
99.3
99.4
99.5
99.6
99.7
99.8
99.9
100
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0 5 10 15 20 25
Hiệu
suất
xử
lý
(%)
Tải
lượng
amoni
đầu
vào
(kg/m3.ngày)
Thời gian (ngày)
Tải lượng amoni đầu vào
Hiệu suất xử lý
CĐ
2L/ngày
CĐ
3L/ngày
CĐ
4L/ngày
CĐ
5L/ngày
CĐ
6L/ngày

48. 40
Bảng 3.3. Giá trị hiệu suất xử lý amoni trung bình
Tải lượng amoni
đầu vào
kg/(m3
.ngày)
Thời gian lấy mẫu amoni (mg/L)
Hiệu suất
(%)
0,07
Sau keo tụ 767,92
99,98
R1 ngày 0,08
0,11
Sau keo tụ 717,99
99,94
R1 ngày 0,39
0,13
Sau keo tụ 651,5
99,87
R1 ngày 0,67
0,17
Sau keo tụ 673,75
99,61
R1 ngày 1,6
0,21
Sau keo tụ 711,78
99,25
R1 ngày 4,79
Quan sát bảng 3.3 và hình 3.3 ta thấy được hiệu suất xử lý amoni giảm khi tải
lượng tăng.
Với lượng NRR đầu vào là 2 (lít/ngày) tương đương với tải lượng amoni đầu
vào là 0,07 kg/m3
.ngày thì hiệu suất xử lý amoni đạt khoảng 99,98%.
Với lượng NRR đầu vào là 3 (lít/ngày) tương đương với tải lượng amoni đầu
vào là 0,11 kg/m3
.ngày thì hiệu suất xử lý amoni đạt khoảng 99,94%.
Với lượng NRR đầu vào là 4 (lít/ngày) tương đương với tải lượng amoni đầu
vào là 0,13 kg/m3
.ngày thì hiệu suất xử lý amoni đạt khoảng 99,87%.
Với lượng NRR đầu vào là 5 (lít/ngày) tương đương với tải lượng amoni đầu
vào là 0,17 kg/m3
.ngày thì hiệu suất xử lý amoni đạt khoảng 99,61%.
Với lượng NRR đầu vào là 6 (lít/ngày) tương đương với tải lượng amoni đầu
vào là 0,21 kg/m3
.ngày thì hiệu suất xử lý amoni đạt khoảng 99,25%.
Trong khoảng tải lượng 0,07 - 0,21 kg/m3
.ngày, hiệu suất xử lý amoni luôn đạt
trên 99%. Quy luật trên được giải thích là khi tải lượng tăng hàm lượng chất ô
nhiễm tăng, trong khi đó năng suất sinh học của hệ thí nghiệm không đổi nên hiệu
suất xử lý amoni giảm khi tải lượng tăng. Mặt khác, do tải lượng amoni của nghiên
cứu này nhỏ dẫn tới hiệu suất xử lý cao hơn.
Với hệ xử lý này khi tải lượng amoni đầu vào khoảng 0,21 kg/m3
.ngày thì
nồng độ amoni đầu ra khoảng xấp xỉ 5 mg/l. Như vật để đạt QCVN 25:2009 /
BTNMT cột A thì tải lượng amoni đầu vào không vượt quá 0,21 kg/m3
.ngày.

49. 41
KẾT LUẬN
Qua quá trình nghiên cứu đã đưa ra được một số kết luận sau:
1. Đã nghiên cứu, tìm hiểu và nắm bắt được đặc điểm, nguyên lý của quá
trình lọc sinh học.
2. Hiệu suất xử lý amoni trong nước rỉ rác tăng dần khi tăng thời gian không
sục khí từ 60 lên 75 và lên 90 phút. Tuy nhiên cả 3 chế độ này hiệu suất xử lý
amoni đều đạt rất cao trên 99% và không khác nhau nhiều.
3. Hiệu suất xử lý amoni giảm khi tải lượng tăng. Trong khoảng tải lượng
0,07 - 0,21 kg/m3
.ngày, hiệu suất xử lý amoni luôn đạt trên 99% và nồng độ amoni
đầu ra đạt QCVN 25:2009 / BTNMT cột A.

50. 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng việt
[1] Lưu Thanh Huyền và cộng sự (2015) báo cáo chuyên đề “Quá trình màng sinh
học xử lý nước thải trong bể lọc sinh học biophin”.Trường Đại học Lâm
Nghiệp Tp HCM.
[2] Nguyễn Hồng Khánh, Lê Văn Cát, Tạ Đăng Toàn, Phạm Tuấn Linh (2009), Môi
trường bãi chôn lấp chất thải và kỹ thuật xử lý nước rác, NXB Khoa học và Kỹ
thuật Hà Nội.
[3] Hoàng Ngọc Minh (2012), Nghiên cứu xử lý nước thải chứa hợp chất hữu cơ
khó phân hủy sinh học bằng các phương pháp xử lý nâng cao, Luận án Tiến sỹ,
Trường ĐHBK Hà Nội, Hà Nội.
[4] TS. Lê Thanh Sơn (2016), “Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng phương pháp
keo tụ điện hóa kết hợp lọc sinh học”. Thuyết mình đề tài KHCN thuộc các
hướng KHCN ưu tiên cấp Viện Hàn lâm KHCNVN.
[5] Vũ Đức Toàn (2012), Đánh giá ảnh hưởng của BCL Xuân Sơn, Hà Nội đến môi
trường nước và đề xuất giải pháp, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi và Môi
trường, số 39, 28-33.
[6] Trần Mạnh Trí (2007), Áp dụng các quá trình oxy hóa nâng cao (AOPs) để xử
lý nước rỉ rác đã qua xử lý sinh học ở nhà máy xử lý Gò Cát, thực hiện trên hệ
pilot 15-20 m3
/ngày, Báo cáo khoa học, Trung tâm công nghệ Hóa học và Môi
trường.
[7] Trương Quý Tùng, Lê Văn Tuấn, Nguyễn Thị Khánh Tuyền, Phạm Khắc Liệu
(2009), Xử lý nước rỉ rác bằng tác nhân UV-fenton trong thiết bị gián đoạn,
Tạp chí khoa học, Đại học Huế, tập 53, 165-175.
[8] Trung tâm Kỹ thuật Môi trường đô thị và khu công nghiệp (CEETIA) (2001),
Hội thảo công nghệ xử lý các hợp chất hữu cơ nitơ trong nước ngầm, Trường
đại học Xây dựng, Hà Nội.
Tài liệu tiếng anh
[9] Bhalla B., Saini M.S., Jha M.K. (2013), Effect of age and seasonal variations on
leachate characteristics of municipal solid waste landfill, International Journal
of Research in Engineering and Technology, Vol. 2, No. 8, 223-232.
[10] Chuleemus Boonthai Iwai and Thammared Chuasavath (2002), Mitree
Siribunjongsak and Thares Srisatit (2004).