ĐỀ XUẤT HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO KHU NHÀ Ở THU TÂMQUẬN 9, CÔNG SUẤT 500m3ngày đêm

LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt được đồ án “Đề xuất quy trình xử lý nước thải sinh hoạt của khu nhà ở Thu Tâm – Quận 9, công suất 500m3/ngày đêm”, nhóm xin chân thành thành cảm ơn sâu sắc t

Đồ án môn học: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Đề tài:

ĐỀ XUẤT HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO KHU NHÀ Ở THU TÂM-QUẬN 9,

Giảng viên hướng dẫn : Th.S Trần Thị Ngọc Diệu Sinh viên thực hiện :

Lê Minh Trung 14067521 DHQLMT10B Nguyễn Thúy Vân 14071411 DHQLMT10B

TP Hồ Chí Minh, năm 2016

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành tốt được đồ án “Đề xuất quy trình xử lý nước thải sinh hoạt của khu nhà

ở Thu Tâm – Quận 9, công suất 500m3/ngày đêm”, nhóm xin chân thành thành cảm ơn sâu sắc tới quý Thầy Cô trường Đại học Công Nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh nói chung và các Thầy Cô trong Viện Khoa Học Công Nghệ & Quản Lý Môi Trường - Trường Đại học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh nói riêng!

Đặc biệt nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cô – Th.s Trần Thị Ngọc Diệu - Giảng viên trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo và hướng dẫn nhóm trong suốt quá trình làm đồ án Trong thời gian làm việc với Cô, nhóm không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa khoa học nghiêm túc, hiệu quả Đây là những điều rất cần thiết cho nhóm trong quá trình học tập và làm việc sau này Đồng thời, nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành đến bạn bè, gia đình đã luôn động viên

và tạo điều kiện giúp đỡ nhóm trong suốt quá trình học tập và làm đồ án!

Việc thực hiện đồ án trong thời gian và kiến thức còn đang trong quá trình trau dồi nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được Cô góp ý để đồ án của nhóm được hoàn thiện hơn!

Nhóm xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 2

DANH MỤC BẢNG BIỂU 6

DANH MỤC HÌNH ẢNH 7

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 8

MỞ ĐẦU 9

1 Tính cấp thiết của đề tài 9

2 Mục tiêu nghiên cứu 9

3 Phạm vi nghiên cứu 9

4 Phương pháp nghiên cứu 9

5 Ý nghĩa đề tài 10

6 Cấu trúc đồ án 10

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU NHÀ Ở THU TÂM, QUẬN 9, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 11

1.1 Giới thiệu chung 11

1.2 Vị trí địa lý của dự án 11

1.3 Quy mô về diện tích và dân số 11

1.4 Hệ thống thoát nước và hệ thống xử lý nước sinh hoạt 12

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 14

2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt 14

2.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt 14

2.1.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt 15

2.2 Tổng quan về phương pháp xử lý nước thải 18

2.2.1 Phương pháp xử lý cơ học 18

2.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý 19

2.2.3 Phương pháp hóa học 20

2.2.4 Phương pháp sinh học 20

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU NHÀ Ở THU TÂM 23

3.1 Cơ sở lựa chọn phương pháp xử lý 23

3.2 Tiêu chuẩn xả thải 23

3.3 Đề xuất các công nghệ xử lý 24

3.3.1 Phương án 1 24

3.3.2 Phương án 2 28

3.4 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải 31

3.4.1 So sánh 2 phương án đề xuất 31

3.4.2 Lựa chọn phương án xử lý 32

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 33

6.1 Kết luận 33

6.2 Kiến nghị 33

TÀI LIỆU THAM KHẢO 35

PHỤ LỤC 36

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Cơ cấu sử dụng đất của khu nhà ở Thu Tâm 12

Bảng 2.1 Tải trọng chất bẩn theo đầu người 14

Bảng 2.2 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt 16

Bảng 2.3 Các chất ô nhiễm quan trọng trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt 17

Bảng 3.1 Các thông số nước thải đầu vào và đầu ra của khu nhà ở Thu Tâm 23

Bảng 3.2 Bảng so sánh phương án 1 và phương án 2 31

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Sơ đồ 2.1: Thành phần và tính chất nước thải 15

Sơ đồ 2.2: Phương pháp xử lý cơ học 18

Sơ đồ 2.3: Phương pháp xử lý hóa lý 19

Sơ đồ 2.4: Phương pháp xử lý hóa học 20

Sơ đồ 2.5: Phương pháp xử lý sinh học 21

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BOD : Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hóa, mg/l

COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học, mg/l

N : Nitơ

P : Photpho

SS : Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng, mg/l

TSS : Total Suspended Solid – Tổng chất rắn lơ lửng, mg/l

DS : Dissolves Solid –Chất rắn hòa tan, mg/l

SBR : Sequencing Batch Reactor – Bể sinh học phản ứng theo mẻ

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

TCXDVN : Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

BTNMT: Bộ Tài Nguyên môi trường

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Xã hội Việt Nam đang chuyển mình để hòa nhập vào nền kinh tế thế giới, quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa không ngừng phát triển, kéo theo quá trình đô thị hóa Trong quá trình phát triển, nhất là trong thập kỷ vừa qua, các đô thị lớn như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh… đã và đang gặp nhiều vấn đề môi trường ngày càng nghiêm trọng do các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải và sinh hoạt gây

ra Bên cạnh đó, việc quản lý và xử lý nước thải sinh hoạt chưa triệt để nên dẫn đến hậu quả nguồn nước mặt bị ô nhiễm và nguồn nước ngầm cũng dần bị ô nhiễm theo làm ảnh hưởng đến cuộc sống của chúng ta Hiện nay, việc quản lý nước thải kể cả nước thải sinh hoạt là một vấn đề nan giải của các nhà quản lý môi trường trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng, nên việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải là rất cần thiết cho các khu dân cư ở thành phố Hồ Chí Minh hiện nay

Với mong muốn môi trường sống ngày càng được cải thiện, vấn đề quản lý nước thải sinh hoạt được dễ dàng hơn để phù hợp với sự phát triển tất yếu của xã hội và cải

thiện nguồn tài nguyên nước đang bị thoái hóa và ô nhiễm nặng nề nên đề tài “Đề xuất

hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nhà ở Thu Tâm - Quận 9, công suất 500

m 3 /ngày đêm” đã được thực thiện

2 Mục tiêu nghiên cứu

Đề xuất hệ thống xử lý nước thải cho khu nhà ở Thu Tâm Quận 9, công suất 500

m3/ngày đêm với yêu cầu đặt ra là nước thải phải đạt tiêu chuẩn xả thải (QCVN 14:2008/BTNMT) cho nước thải loại B

- Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu về dân số khu dân cư từ công ty

tư dự án Thu Tâm

- Phương pháp phân tích, đánh giá: sử dụng để tổng hợp, phân tích và đánh giá một cách hệ thống các thông tin về số liệu cơ bản đã thu thập được

- Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong quá trình thực hiện đề tài đã tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn về vấn đề có liên quan

- Lựa chọn công nghệ phù hợp để có thể áp dụng thực tế cho khu đô thị

- Góp phần vào công tác bảo vệ môi trường, giữ gìn cảnh quan đô thị ngày càng trong sạch hơn

- Giúp nhà quản lý làm việc hiệu quả và dễ dàng hơn

- Nâng cao nhận thức của chủ cơ sở trong bảo vệ môi trường

6 Cấu trúc đồ án

Đồ án “Đề xuất hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nhà ở Thu Tâm Quận 9,

công suất 500 m 3 /ngày đêm” gồm các nội dung được thể hiện như sau:

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU NHÀ Ở THU TÂM, QUẬN

9, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

1.1 Giới thiệu chung

Khu nhà ở Thu Tâm – Quận 9 do Công ty cổ phần đầu tư thương mại kinh doanh bất động sản Thu Tâm quyết định đầu tư mới dự án “Khu nhà ở Thu Tâm STT” tại phường Trường Thạnh, Quận 9, Tp.Hồ Chí Minh với mục tiêu giá thành hợp lý trên

cơ sở đảm bảo chất lượng công trình tốt tạo diện mạo cho khu dân cư mới của địa phương.[3]

Khu nhà ở Thu Tâm được đầu tư xây dựng thành một khu chung cư cao cấp nhà

ở dạng biệt thự mới hiện đại đạt tiêu chuẩn khu dân cư phát triển trong tương lai với mật độ xây dựng nhà thấp tầng kết hợp với một số chung cư cao tầng; nhằm phục vụ cho mọi nhu cầu sinh hoạt và kinh doanh của cư dân nơi đây và góp phần làm đẹp bộ mặt đô thị trên tuyến đường Vành Đai 3 nói riêng cũng như thành phố nói chung Hệ thống cơ sở hạ tầng được đầu tư đồng bộ, hiện đại cùng các tiện ích đô thị văn minh, cảnh quan thoáng đãng, trong lành gần gũi với thiên nhiên.[3]

1.2 Vị trí địa lý của dự án

Vị trí dự án có các điểm tiếp giáp như sau:[3]

- Phía Đông: giáp đất trống và tuyến đường Vành Đai 3 dự kiến quy hoạch

- Phía Tây: giáp khu đô thị Đông Tăng Long

- Phía Nam: giáp đất trống và rạch

- Phía Bắc: giáp hành lang trên bờ sông Cây Cấm

Vị trí dự án thuộc phường Trường Thạnh, quận 9, Tp.Hồ Chí Minh, nằm ở mặt tiền đường Vành Đai 3 trong tương lai

1.3 Quy mô về diện tích và dân số

Dự án khu nhà ở Thu Tâm – Quận 9 có quy mô 32.594,9m2 với tổng mức đầu tư

là 720 tỷ đồng nằm trong khu tổng thể phát triển chung của Quận 9 chịu ảnh hưởng về định hướng phát triển kinh tế - xã hội của khu đô thị này.[3]

Dân số khoảng 1810 người và có 489 căn hộ được xây dựng

Bảng 1.1 Cơ cấu sử dụng đất của khu nhà ở Thu Tâm [3]

A Đất nhóm ở 18339,7 56,3

Đất ở nhà liên kế vườn 1952,4 6,0 Đất ở chung cư cao tầng 6984,3 21,4

2 Đất cây xanh 2371,1 7,3

Cây xanh, công viên 628,3 1,9

Cây xanh chung cư 1742,8 5,3

Nguồn: Công ty cổ phần đầu tư thương mại kinh doanh bất động sản Thu Tâm

1.4 Hệ thống thoát nước và hệ thống xử lý nước sinh hoạt

 Hệ thống thoát nước sinh hoạt

- Hệ thống ống thoát nước sinh hoạt gồm ống thoát phân, ống thoát nước và ống thông hơi sẽ được lắp đặt cho các khu công trình Ống thoát phân sẽ được dẫn đến bể tự hoại xử lý sơ bộ trước khi dẫn đến trạm xử lý.[3]

 Hệ thống xử lý nước thải

- Nhằm khắc phục tác động tiêu cực của nước thải sinh hoạt phát sinh, nước thải

sẽ được xử lý sơ bộ bằng các bể tự hoại Sau khi xử lý sơ bộ, nước thải được tiếp tục dẫn về trạm xử lý nước thải để xử lý Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn loại B của QCVN 14:2008/BTNMT trước khi xả vào rạch phía Nam trong khu nhà ở.[3]

- Trên cơ sở mục đích sử dụng nước và tính chất ô nhiễm có trong các thành phần nước thải, tổng lượng nước thải cần được xử lý của “Khu nhà ở Thu Tâm” là

409 m3/ngày đêm (nước thải tính bằng 100% tổng lượng nước cấp sinh hoạt, thương mại) Do quỹ đất hạn chế và trên cơ sở tính toán hiệu quả đầu tư của

“Khu nhà ở Thu Tâm” sẽ thu gom toàn bộ nước thải về trạm xử lý nước thải tập trung để xử lý, do đó công suất xử lý cần thiết của trạm dự kiến là 500 m3

/ngày đêm

- Vị trí bố trí trạm xử lý nước thải của khu nhà ở Thu Tâm nằm ở công viên kế cận khu đất xây dựng nhà ở cao tầng với diện tích là 250 m2.[3]

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

NƯỚC THẢI

2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt

2.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt

Nguồn gốc phát sinh tại khu nhà ở Thu Tâm chủ yếu là nước thải sinh hoạt trong quá trình hoạt động vệ sinh của dân cư khu dự án Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,… Chúng thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác

Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã hữu cơ, các chất hữu cơ hòa tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5/COD), các chất dinh dưỡng (Nitơ, Phospho), các vi trùng gây bệnh (E.Coli, coliform…) Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào: lưu lượng nước thải, tải trọng chất bẩn tính theo đầu người Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào: mức sống, điều kiện sống và tập quán sống; điều kiện khí hậu

Bảng 2.1 Tải trọng chất bẩn theo đầu người [4]

Các quốc gia gần gũi với Việt Nam (g/người/ngày)

Theo TCVN (TCXDVN 51:2008) (g/người/ngày) Chất rắn lơ lững (SS) 70-145 50-55

2.1.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt

Sơ đồ 2.1: Thành phần và tính chất nước thải [5]

Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước thải Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phu thuộc vào dân số, tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước Ngoài ra, lượng nước thải ít hay nhiều còn phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt

Đặc điểm của nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:

- Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh

- Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã, dầu mỡ từ nhà bếp, các chất tẩy rửa, các chất hoạt động bề mặt từ các phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà

Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt từ các khu phát sinh nước thải này đều giống nhau, chủ yếu là các chất hữu cơ, trong đó phần lớn các loại carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy Khi phân hủy thì vi sinh vật cần lấy oxi hòa tan trong nước để chuyển hóa các chất hữu cơ trên thành CO2,

N2, H2O, CH4… Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nước thải có khả năng bị phân

hủy hiếu khí bởi vi sinh vật chính là chỉ số BOD5 Chỉ số này biểu diễn lượng oxi cần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủy lượng chất hữu cơ có trong nước thải

Như vậy chỉ số BOD5 càng cao cho thấy chất hữu cơ có trong nước thải càng lớn, oxi hòa tan trong nước thải ban đầu bị tiêu thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm của nước thải cao hơn Trong các công trình xử lý nước theo phương pháp sinh học, người ta cần lượng dinh dưỡng trung bính tính theo tỷ lệ BOD:N:P là 100:5:1 Các chất hữu cơ có trong nước thải không được chuyển hóa hết bởi các loài sinh vật mà có khoảng 20% - 40% BOD không qua quá trình chuyển hóa bởi vi sinh vật, chúng chuyển ra cùng với bùn lắng

Đặc điểm quan trọng của nước thải sinh hoạt là thành phần của chúng tương đối

ổn định Các thành phần này bao gồm: 52% chất hữu cơ, 48% các chất vô cơ

Ngoài ra nước thải sinh hoạt còn chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh và các độc tố của chúng, phần lớn vi sinh vật trong nước thải là vi-rút, vi khuẩn gây bệnh tả, kiết lỵ

và thương hàn

Bảng 2.2 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt [4]

Nặng Trung bình Nhẹ Chất răn lơ lững (SS) 350 220 100

Các mầm bệnh Các bệnh truyền nhiễm có thể lây nhiễm từ các vi sinh

vật gây bệnh trong nước thải Thông số quản lý là MPN

Các dưỡng chất

N và P cần thiết cho sự phát triển của các sinh vật Khi được thải vào nguồn nước, nó có thể làm gia tăng sự phát triển của các loài không mong đợi Khi thải ra với

số lượng lớn trên mặt đất nó có thể gây ô nhiễm nước ngầm

Không thể xử lý được bằng các biện pháp thông thường

Ví dụ như nông dược, phenol…

Kim loại nặng

Có trong nước thải thương mại và công nghiệp và cần loại bỏ khi tái sử dụng nước thải Một số ion kim loại ức chế các quá trình xử lý sinh học

Chất vô cơ hòa tan Hạn chế việc sử dụng nước cho mục đích nông, công

nghiệp

Nhiệt năng Làm giảm khả năng bão hòa oxy hòa tan trong nước và

thúc đẩy sự phát triển của thủy sinh vật

Nguồn: Wasterwater Engineering: Treatment, Diposal, Reuse, 1991

2.2 Tổng quan về phương pháp xử lý nước thải

2.2.1 Phương pháp xử lý cơ học

Sơ đồ 2.2: Phương pháp xử lý cơ học [5]

Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trong nước

thải được gọi chung là phương pháp cơ học

MF (Micro-Filter)

UF (Ultra-Filter)

NF (Nano-Filter)

RO

(Reverse Omosis)

Điện giải (Electrodialysis)

bùn

Ly tâm khử

nước Lọc chân không Lọc ép

Lọc dây đai

Lọc nhanh

Lọc nhanh Lọc rất

nhanh Thông thường

Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học thường thực hiện trong các công trình và thiết bị như song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ… Đây là các thiết bị công trình xử lý sơ bộ tại chỗ tách các chất tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặc các công trình

xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định

Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm không đáng kể Để tăng cường quá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất xử

lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10 – 15%

2.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý

Sơ đồ 2.3: Phương pháp xử lý hóa lý [5]

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùng quá trình lắng ra khỏi nước thải Cơ chế của phương pháp hóa lý là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó, chất này phản ứng với các tập chất bẩn trong nước thải và có khả năng loại chúng ra khỏi nước thải dưới dạng cặn lắng hoặc dạng hòa tan không độc hại

PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ

Trích ly Keo tụ và tạo

bông

Hấp thụ Trao đổi ion

Than hoạt tính Nhôm hoạt tính

Nhựa trao đổi ion

Nhựa trao đổi anion

Zeolite

2.2.3 Phương pháp hóa học

Sơ đồ 2.4: Phương pháp xử lý hóa học [5]

Thực chất của phương pháp xử lý hoá học là đưa nước thải vào chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học và tạo cặn lắng hoặc tạo dạng chất hoà tan nhưng không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường Phương pháp

xử lý hoá học thường được áp dụng để xử lý nước thải công nghiệp Tuỳ thuộc vào điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép, phương pháp xử lý hoá học có thể hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ ban đầu của việc xử lý nước thải

UV

Sơ đồ 2.5: Phương pháp xử lý sinh học [5]

Các chất hữu cơ ở dạng keo, huyền phù và dung dịch là nguồn thức ăn của vi sinh vật Trong quá trình hoạt động sống, vi sinh vật oxy hóa hoặc khử các hợp chất hữu cơ này, kết quả là làm sạch nước thải khỏi các chất bẩn hữu cơ

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, NH3, N2… 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 Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể chia làm 2 loại:

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí: quá trình xử lý nước thải được dựa trên sự oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải nhờ oxy tự do hòa tan Nếu oxy được cấp bằng thiết bị hoặc nhờ cấu tạo công trình, thì đó là quá trình sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo Ngược lại, nếu oxy được vận chuyển và hòa tan

trong nước nhờ các yếu tố tự nhiên thì đó là quá trình xử lý sinh học hiếu khi trong điều kiện tự nhiên

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí: quá trình xử lý được dựa trên

cơ sở phân hủy các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ sự lên men kỵ khí Đối với các hệ thống thoát nước quy mô vừa và nhỏ, người ta thường dùng các công trình kết hợp với việc tách cặn lắng với phân hủy yếm khí các chất hữu cơ trong pha rắn và pha lỏng

Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hoà tan, cả chất keo và các chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giai đoạn chính như sau:

 Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật;

 Khuyếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào;

 Chuyển hoá các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp

tế bào mới

Tốc độ quá trình oxy hoá sinh hoá phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hoá là chế độ thuỷ động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng và nguyên tố vi lượng