Báo cáo tốt nghiệp tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt nhà máy sản xuất bo mạch điện tử công suất 200 m3 ngày đêm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
KHOA KHOA HỌC QUẢN LÝ

ĐỀ CƯƠNG BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGÀNH
KHOA HỌC MƠI TRƯỜNG

u

Th
au

D

TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC
THẢI SINH HOẠT NHÀ MÁY SẢN XUẤT BO MẠCH
ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 200 m3/ngày đêm

ot

M

ve

ni

U
Sinh viên thực hiện
Mã số SV: 1724403010064
Lớp: D17MTKT
(Ký tên)

rs

Giáo viên hướng dẫn
(Ký tên)

ity

TS.ĐÀO MINH TRUNG

LÂM MINH NHỰT


MỤC LỤC
MỤC LỤC ....................................................................................................................... 2
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................................. 5
DANH MỤC HÌNH .............................................................................................................. 6
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................................... 7
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................................... 1
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................. 2
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ................................................................................................ 3
1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................. 3
1.1 . Mục đích ................................................................................................................. 4
1.3. Đối tượng .................................................................................................................. 4

Th

1.4. Phạm vi thực hiện .................................................................................................... 4

u

1.5. Phương pháp thực hiện ........................................................................................... 4

D

Phương pháp thu thập thông tin, kế thừa tài liệu ......................................... 4

1.5.2.

Phương pháp so sánh ....................................................................................... 4

au

1.5.1.

M

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................... 5

ot

2.1. Tổng quan về các phương pháp xử lý .................................................................... 5

U

Các phương pháp cơ học ................................................................................. 5

ni

2.1.1.

Bể lắng ............................................................................................................ 5

2.1.1.3.

Bể điều hòa[3] ................................................................................................ 6

2.1.1.4.

Tách dầu mỡ .................................................................................................. 7

rs

ity

2.1.2.

ve

2.1.1.2.

Các phương pháp hóa học[3] .......................................................................... 8

2.1.2.2.

Hấp thụ........................................................................................................... 9

2.1.2.3.

Khử phốtpho[4] ........................................................................................... 11

2.1.2.4.

Khử trùng bằng clo[3] ................................................................................ 12

2.1.3.

Phương pháp xử lí hóa lý ............................................................................... 13

2.1.3.1.

Đông tụ và keo tụ[5] .................................................................................... 13

2.1.3.2.

Tuyển nổi ..................................................................................................... 14

2.1.3.3.

Hấp phụ[5] ................................................................................................... 15

2.1.4.
2.1.4.1.

Các phương pháp xử lý nước thải bằng màng ............................................ 16
Màng MBR hiếu khí[6] ............................................................................... 16


2.1.4.2.
2.1.5.

Màng MBR kỵ khí (Anaerobic MBR – AnMBR)[6] ............................... 18
Phương pháp sinh học.................................................................................... 19

2.2. Nguồn gốc và thành phần tính chất nước thải .................................................... 21
2.3. Phương pháp xử lý cho từng thành phần ô nhiễm ............................................. 23
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ...................................... 25
3.1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải thực tế tại Công Ty ........................................ 25
3.1.1.

Thuyết minh công nghệ thực tế tại Công Ty ............................................... 26

3.1.2.

Đánh giá công nghệ ........................................................................................ 27

3.1.3. Hiệu quả xử lí thực tế của hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt tại công ty ..... 27
3.2. Sơ đồ công nghệ đề suất ........................................................................................ 30
3.2.1. Sơ đồ đề suất hệ thống xử lý nước thải ............................................................. 30

Th

3.2.2. Hiệu quả xử lí của hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt đề suất tại công ty .... 32

u

3.2.3. So sánh hiệu quả xử lý của hai hệ thống .......................................................... 34

au

D

CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ .......................................................................... 35
4.1. Tính tốn thiết kế cho phương án tối ưu. ............................................................ 35
Mức độ cần thiết xử lí .................................................................................... 35

ot

M

4.1.1.

Mức độ cần thiết phải xử lí hàm lượng BOD5 ........................................................... 35

U

Mức độ cần thiết phải xử lí hàm lượng Amoni .......................................................... 36

ni

ve

Mức độ cần thiết phải xử lí Coliform .......................................................................... 36

rs

4.1.2. Xác định các thơng số tính tốn ........................................................................ 36

ity

Lưu lượng giây lớn nhất............................................................................................... 37

Lưu lượng giây nhỏ nhất .............................................................................................. 37
4.2. Tính tốn bể thu gom ............................................................................................ 37
4.3. Tính tốn bể tách dầu............................................................................................ 39
4.4. tính tốn bể điều hịa ............................................................................................. 40
4.5. Tính tốn bể ANOXIC .......................................................................................... 43
4.6. Tính tốn bể AEROTANK ................................................................................... 44
4.7. Tính tốn bể lắng ................................................................................................... 48
4.8. Tính tốn bể khử trùng ......................................................................................... 49
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ .......................................................................... 52
5.1. Kết luận................................................................................................................... 52


5.2. Kiến nghị ................................................................................................................ 52
5.3. Biện pháp khắc phục hạn chế ............................................................................... 52
5.3.1. Các hạn chế còn tồn tại ...................................................................................... 52
5.3.2. Các biện pháp khắc phục ................................................................................... 53
CHƯƠNG 6: BẢN VẼ THIẾT KẾ ................................................................................... 54
TÀI LIỆU KHAM KHẢO ........................................................................................... 55

u

Th
au

D
ot

M
rs

ve

ni

U
ity


DANH MỤC BẢNG

u

Th

Bảng 1: Các chỉ tiêu thiết kế bể trung hịa.
Bảng 2: Một số hóa chất dung để keo tụ.
Bảng 3: Đặc điểm của cơng nghệ hiếu khí.
Bảng 4: So sánh hiệu suất cơng nghệ bùn hoạt tính ( CAS) và bể MBR
Bảng 5: Ưu điểm và nhược điểm của màng MBR kỵ khí
Bảng 6: Các phương pháp sinh học
Bảng 7: Bảng thành phần ô nhiễm theo lý thuyết.
Bảng 8: Phương pháp xử lý cho từng thành phần ô nhiễm.
Bảng 9: Hiệu suất xử lý thực tế các chất ô nhiễm của Hệ thống xử lí nước thải sinh
hoạt tại cơng ty
Bảng 10: Bảng hiệu suất tính tốn thực tê cho từng cơng trình .
Bảng 11: Hiệu suất xử lý các chất ô nhiễm của hệ thống đề suất theo lý thuyết.
Bảng 12: Bảng hiệu suất tính tốn lý thuyết cho từng cơng trình đề suất.
Bảng 13: Bảng hệ số khơng điều hịa chung
Bảng 14: tính tốn bể thu gom
Bảng 15: Kết quả tính tốn bể thu gom

Bảng 16: Tính tốn bể tách dầu
Bảng 17: Thơng số xây dựng bể tách dầu mỡ
Bảng 18: Bảng quen hệ giữa nhiệt độ nước và các thông số của dầu
Bảng 19: Bảng hệ điều chỉnh a
Bảng 20: Tỷ số giữa chiều cao và chiều rộng
Bảng 21: Tính tốn bể điều hịa
Bảng 22: Bảng kết quả tính tốn của bể điều hịa
Bảng 23: Bảng tính tốn của bể ANOXT
Bảng 24: Bảng kết quả tính tốn của bể ANOXT
Bảng 25: Bảng tính tốn của bể AEROTANK
Bảng 26: Bảngkết quả tính tốn của bể AEROTANK
Bảng 27: Bảng tính tốn của bể lắng
Bảng 28: Bảng kết quả tính tốn của bể lắng
Bảng 29: Bảng tính tốn của bể khử trùng
Bảng 30: Bảng kết quả tính tốn của bể khử trùng

au

D

ot

M

rs

ve

ni

U

ity


DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Nguồn phát sinh nước thải
Hình 2: Thành phần của nước thải tại cơng ty
Hình 3: Sơ đồ Cơng nghệ xử lí nươc thải thực tế tại Cơng Ty
Hình 4: Sơ đồ đề suất hệ thống xử lý nước thải cho Công Ty

u

Th
au

D
ot

M
rs

ve

ni

U
ity

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
: Tổ chức tiêu chuẩn Quốc tế

ĐTM

: Đánh giá tác động môi trường

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

BTNMT

: Bộ Tài nguyên Môi trường

BOD

: Nhu cầu oxy sinh hóa

COD

: Nhu cầu oxy hóa học

TSS

: Tổng chất rắn lơ lửng

TDS

: Tổng chất rắn hòa tan

N2

: Nitơ
: Photpho

u

P

Th

ISO

D

: Động thực vật

pH

: Độ hoạt động của các ion H+

EQP

: Equalization Pump

MXP

: Mixing Pump

INP

: Influent Pump

au

ĐTV

ot

M

rs

ve

ni

U
ity


TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
NHÀ MÁY SẢN XUẤT BO MẠCH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 200 m3/ngày đêm

Tóm tắt
Để một nhà máy được đưa vào sử dụng thì các cơng trình cần hồn thiện, hệ
thống xử lý nước thải là một trong số đó. Cùng với lưu lượng xả thải của cơng ty
thì hệ thống công suất là 200 m3/ngày đêm phù hợp nhất. trong báo cáo này
chúng tôi đã sử dụng các phương pháp và tài liệu nhằm tạo ra phương án tối ưu

nhất cho hệ thống và lấy đó làm nền tảng cho việc tính tốn và thiết kế hệ thống
xử lý, nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn cột A(QCVN:14:2008/BTNMT).

u

Th
au

D
ot

M
rs

ve

ni

U
ity


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian làm đồ án vừa qua, bên cạnh sự cố gắng của bản
thân, em đã nhận được nhiều sự động viên và giúp đỡ của thầy cơ, gia đình và
bạn bè khiến em tự tin và cố gắng hết sức mình.
Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới tất cả các
thầy cô tại trường đại học Thủ Dầu Một, các thầy cô trong khoa khoa học tự
nhiên và đặc biệt nhất là TS. Đào Minh Trung – người đã trực tiếp hướng dẫn,
nhiệt tình chỉ bảo và khuyến khích em trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt

nghiệp. Em thực sự biết ơn thầy rất nhiều.
Em xin được cảm ơn anh chị tại Công ty TNHH DV Kỹ Thuật Mơi

Th

Trường Việt đã nhiệt tình giúp đỡ, hỗ trợ và tạo điều kiện tốt nhất để em có thể

u

tiếp thu kiến thức, thu thập thơng tin và hồn thành đồ án tốt nghiệp của mình.

D

Lời cuối cùng em xin được gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn

au

động viên và sát cánh cùng em trong suốt thời gian qua. Em xin chân thành

ot

M

cảm ơn!

rs

ve

ni

U
ity
1


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan:
Đồ án này là sản phẩm nghiên cứu do cá nhân em thực hiện dưới sự hướng dẫn
khoa học của TS. Đào Minh Trung, và khơng sao chép các cơng trình nghiên cứu
khác.
Các thơng tin sử dụng trong đồ án là có nguồn gốc rõ ràng, được trích dẫn đầy
đủ, trung thực và đúng quy cách.
Em hoàn toàn chịu trách nhiệm về mọi sao chép khơng hợp lệ hay tính xác thực
và ngun bản của đồ án.

Bình Dương, ngày

tháng

năm 2020

Sinh viên

u

Th
D
au

Lâm Minh Nhựt

ot

M
rs

ve

ni

U
ity
2


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1. Đặt vấn đề
Nước là nguồn tài ngun vơ cùng quan trọng đói với con người cũng như
các sinh vật sống trên trái đất. Nếu khơng có mước chắc chắn khơng có sự
sống trên trái đất, nếu thiếu nước các nềm văn minh hiện nay sẽ không tồn tại
được.

u

Th

Nước có vai trị đặc biệt quan trọng đối với cơ thể, con người có thể nhịn
ăn trong vài ngày, nhưng không thể nhịn uống nước. Nước chiếm khoảng 70%
trọng lượng của cơ thể, trung một người bình thường cần phải bổ sung 2-3 lít

nước mỗi ngày để duy trì các hoạt động trong cuộc sống diễn ra một cách bình
thường. Đối với những sing vật sống khác vai trị của nước cũng rất quan
trọng, nước vừa là mơi trường sống vừa là nguyên vật liệu cung cấp cho hoạt
động sống hằng ngày. Theo như thống kê thông số, ước tính bình qn trên thế
giới có chừng khoảng 40% lượng nước được sử dụng trong công nghiệp, 50%
lượng nước được sử dụng trong nơng nghiệp và 10% cịn lại được sử dụng
trong sinh hoạt.
Hiện nay nước ta đã và đang trên đường phát triển bền vững, cho đến nay
chúng ta đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể trên các lĩnh vực kinh tế - xã hội
và môi trường như: Tốc độ tăng trưởng GDP, giảm nghèo bền vững, phổ cập
giáo dục, tiếp cận các dịch vụ y tế, chăm sóc sức khỏe…
Tuy nhiên, nhận thức về phát triển bền vững của khơng ít cơ quan, đơn vị,
doanh nghiệp và nhiều người dân còn chưa đầy đủ, thiếu thống nhất; các chính
sách kinh tế - xã hội cịn thiên về tăng trưởng nhanh về kinh tế và ổn định xã
hội mà chưa quan tâm đầy đủ, đúng mức đến tính bền vững khi khai thác, sử
dụng tài nguyên thiên nhiên, gắn với bảo vệ môi trường…
Đi cùng với sự phát triển vượt bật ấy là sự hình thành của các khu công
nghiệp từ đây phát sinh nhiều vấn đề, nổi bật trong đó là vấn đề ơ nhiễm nước.
Hiện nay ở Việt Nam, mặc dù các cấp, các ngành đã có nhiều cố gắng trong
việc thực hiện chính sách và pháp luật về bảo vệ mơi trường, nhưng tình trạng
ô nhiễm nước là vấn đề rất đáng lo ngại. Tốc độ cơng nghiệp hố và đơ thị hố
khá nhanh và sự gia tăng dân số đã gây áp lực ngày càng nặng nề đối với tài
nguyên nước.
Môi trường nước ở nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng
bị ơ nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất thải rắn. ở các thành phố lớn, hàng
trăm cơ sở sản xuất công nghiệp đang gây ô nhiễm môi trường nước do khơng
có cơng trình và thiết bị xử lý chất thải. Ơ nhiễm nước do sản xuất cơng nghiệp
là rất nặng.

au

D

ot

M

rs

ve

ni

U

ity

Từ các vấn đề trên , đề tài “TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ
LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT NHÀ MÁY SẢN XUẤT BO MẠCH ĐIỆN
TỬ CÔNG SUẤT 200 m3/ngày đêm” được chọn làm đề tài báo cáo tốt
nghiệp cho ngành khoa học môi trường.

3


1.1 . Mục đích
✓ Nhằm tiếp xúc với cơng việc thực tế về nghề nghiệp chun mơn.
✓ Tìm hiểu thành phần tính chất nước thải, quy trình cơng nghệ của hệ
thống xử lí nước thải sinh hoạt tại cơng ty
✓ Tính tốn thiết kế và so sánh hiệu suất xử lí cho các phương án đề ra.

✓ Đề xuất thêm biện pháp khắc phục những khó khăn thiếu sót cịn tồn
tại.
1.3. Đối tượng
Xử lí nước thải sinh hoạt tại cơng ty sản xuất bo mạch điện tử.
1.4. Phạm vi thực hiện
Nội dung bao gồm việc tính tốn thiết kế, hiệu suất xử lí của hai phương
án và so sánh chúng với nhau từ đó đưa ra cơng nghệ xử lí tối ưu nhất.

Th

1.5. Phương pháp thực hiện

u

1.5.1. Phương pháp thu thập thông tin, kế thừa tài liệu

au

D

Kế thừa thông tin, tài liệu đã có liên quan đến các vấn đề trong bài báo cáo
này. Tài liệu này chủ yếu bao gồm:

ot

M

➢ Tìm hiểu những cách tính tốn thiết kế cho hệ thống xử lí nước thải sinh
hoạt.
➢ Các cơng trình nghiên cứu đã thực hiện tại Công ty TNHH TM DV KT

Môi Trường Việt.
➢ Sử dụng các nguồn số liệu, thông tin từ các bộ phận chuyên trách trong
Công ty có liên quan đến đề tài nhằm rút ngắn thời gian và kế thừa kết quả
trước đó.
➢ Kế thừa những cơng trình nghiêm cứu của những bài baosv tập chí về
môi trường.

rs

ve

ni

U

ity

1.5.2. Phương pháp so sánh
So sánh ưu điểm và nhượt điểm của cơng nghệ xử lí hiện có và cơng nghệ
xử lí đề xuất. Từ đó chọn ra cơng nghệ xử lí tốt nhất.

4


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan về các phương pháp xử lý
2.1.1. Các phương pháp cơ học
2.1.1.1. Song chắn rác
Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất khơ có kích thước lớn chủ yếu
là rác hữu cơ trong nước thải và là cơng trình đơn vị đầu tiêu chuẩn bị cho các

giai đoạn xử lý tiếp theo: bể lắng cát, lắng đợt I, cơng trình xử lý sinh học,…
Song chắn rác có thể chia ra những nhóm chính sau:
+ Theo chiều rộng khe hở chia ra:
•
•

Loại thô với chiều rộng khe hở từ 30 - 200 mm.
Loại thường với chiều rộng khe hở từ 5 - 25 mm.

Th

+ Theo đặc điểm cấu tạo chia ra:

u

Song chặn rác cố định
Song chắn rác chuyển động có kết hợp với máy nghiền rác

au

D

•
•

ot

Song chắn rác với cào rác thủ công (Song chắn rác thủ công)
Song chắn rác cơ giới

ve

ni

Thanh chắn rác : Có hai loại

U

•
•

M

+ Theo phương pháp lấy rác chia ra:

rs

+ Thanh chắn loại tiết diện trịn có ưu điểm về mặt thủy lực dòng chảy
nhưng trong vận hành thường bị tắc nghẽn rác

ity

+ Thanh chắn loại tiết diện hình chữ nhật được sử dụng rộng rãi hơn mặc
dù loại này có tổn thất áp lực lớn khi nước thải đi qua sông chắn rác
- Theo chiều đứng song chắn rác thường được đặt dưới một góc α từ 45o,
60o, 90o so với mặt phẳng ngang, thông thường là nghiêng 60o[2].
2.1.1.2. Bể lắng
❖ Phân loại bể lắng[2]
Bể lắng là cơng trình có chức năng giữ lại các chất khơng tan cịn lại sau
khi qua bể lắng cát, chủ yếu là dạng hữu cơ. Sau khi qua bể lắng cát trong nước

thải cịn chứa rất nhiều các chất khơng tan trong đó các chất vơ cơ chiếm khoảng
20% các chất dạng hữu cơ chiếm khoảng 80%.

5


Để giữ lại các chất khơng tan hữu cơ đó ở trạng thái chìm hoặc nổi trên
mặt nước người ta dùng phương pháp lắng, cơng trình để thực hiện q trình
lắng được gọi là bể lắng.
- Theo chế độ cơng tác làm việc bể lắng được chia ra.
+ Bể lắng hoạt động theo chu kỳ.
+ Bể lắng hoạt động liên tục.
- Theo hướng chuyển động của nước thải trong bể người ta chia ra.
+ Bể lắng ngang nước chuyển động theo phương ngang chọn khi mực
nước ngầm cao và lưu lượng trạm xử lý trên 20.000 m3/ng.đ.
+ Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật dài trên mặt phẳng.
Chiều sâu công tác: H = 1 – 3 m.
Thời gian lắng: t = 1.5 – 2.0 h.
Tốc độ dòng chảy: V = 7 mm/s.
Ứng dụng với Q ≥ 20.000 m3/ng.đ.

u

Th

au

D

•

•
•
•

ot

M

+ Bể lắng đứng nước chuyển động theo phương đứng từ dưới lên trên được
chọn khi mực nước ngầm sau và lưu lượng trạm xử lý dưới 20.000 m3/ng.đ.

ve

ni

U

+ Bể lắng đứng hình trụ có mặt bằng trịn hoặc vng và đáy hình nón hay
chóp.

rs

+ Bể lắng ly tâm loại biến dạng của bể lắng ngang nước chuyển động từ
tâm ra xung quanh theo phương gần giống như ở bể lắng ngang chọn khi mực
nước ngầm cao và lưu lượng trạm xử lý trên 20.000 m3/ng.đ.

ity

+ Bể lắng li tâm có dạng hình trịn trên mặt bằng.
•

•

Đường kính: D = 16 – 40 m.
Thời gian lưu nước: ≈ 1.5 h.

+ Bể lắng trong có tầng cặn lơ lửng.
+ Bể lắng với lớp mỏng.
2.1.1.3. Bể điều hịa[3].
Cơng dụng:
+ Là đơn vị dùng để khắc phục các vấn đề sinh ra do sự biến động về lượng
và tải lượng dòng vào đảm bảo hiệu quả của các cơng trình xử lý sau, đảm bảo
đầu ra sau xử lý, giảm chi phí và kích thước của các thiết bị sau này.
- Bể điều hịa có các công dụng sau:

6


+ Giảm bớt sự dao động của hàm lượng chất bẩn trong nước thải do đó tiết
kiệm hóa chất để trung hòa nước thải
+ Giảm và ngăn cản nồng độ các chất độc hại vào cơng trình xử lý sinh
học tiếp theo
+ Ổn định lưu lượng
+ Chất lượng nước thải sau khi xử lý và việc cô đặc bùn ở đáy bể lắng thứ
cấp được cải thiện giao lưu lượng các chất rắn ổn định
Phân loại:
+ Điều hòa lưu lượng.
+ Điều hòa chất lượng.
+ Điều hòa lượng và chất lượng.

Th

2.1.1.4. Tách dầu mỡ[3].

u

Nước thải một số công nghiệp chế biến thực phẩm có chứa dầu mỡ như:
Giết mổ gia cầm, gia súc, chế biến và đóng hộp thịt, cá,... buộc phải có khử dầu
mỡ, đặt ngay gần cửa xả của phân xưởng đê tránh làm tắc, trít đường cống dẫn
nhất là về mùa đông nhiệt độ thấp. Lượng mỡ và dầu có thể thu lại để chê biên
thành các sản phẩm có giá trị kinh tế.

au

D

ot

M

+ Tải trọng thuỷ lực: 33 mVrrr ngày.

rs

ve

ni

U

Bể tách dầu mỡ có thể là bể tách theo nguyên lý trọng lực, bê có cấu tạo

mặt bằng là hình trịn hoặc chữ nhật.
Một số thơng số kĩ thuật bể tách dầu mỡ

ity

+ Chiều sâu vùng tách dầu mỡ từ 1,8 - 2,1 m.
+ Thời gian lưu nước từ 1 đến 2 giờ.

+ Hiệu quả tách dầu mỡ phụ thuộc vào tình trạng lý học của dầu mỡ: Nếu
dầu mỡ ờ dạng hồ tan hiệu quả có thể đạt đến 90%. Nếu ở dạng nhũ tương,
huyền phù hiệu quả chỉ đạt 60%.

7


2.1.2. Các phương pháp hóa học[3].
2.1.2.1. Trung hịa
Q trình trung hịa dùng để trung hịa các loai nước thải có chứa axit hoặc
kiềm.nước
a. Nguyên tắc:
- Nước thải acid+nước thải kiềm
nước được trung hịa đến trung tính
- Nước thải acid+hóa chất kiềm
nước được trung hịa đến trung tính
- Nước thải acid+hóa chất acid
nước được trung hịa đến trung tính
b. Các phương pháp trung hịa
Nước thải chứa các chất vơ cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH về
khoảng 6,5 – 8,5 trước khi nước thải vào nguồn nhận. Quá trình trung hịa nước
thải có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:

Th

- Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm.

u

au

D

- Bổ sung tác nhân hóa học.
- Lọc nước thải có tính axit qua vật liệu có tác dụng trung hịa.
- Trung hịa nước thải kiềm bằng các khí axit.

M

ot

Việc lựa chọn phương pháp trung hòa tùy thuộc vào các yếu tố như thể tích,
nồng độ nước thải, chế đọ thải, khả năng sẵn có và có giá thành của tác nhân hóa
học.

ni

U

Trộn lẫn nước thải aicd với nước thải kiềm

ity

•

rs

ve

Lượng bùn cặn sinh ra từ q trình trung hịa phụ thuộc vào nồng độ và
thành phần nước thải cũng như liều lượng và tác nhân sử dụng.

Khuấy trộn nước thải có chứa acid với nước thải có chứa kiềm. Kết qua đo
bằng máy đo máy đo pH. Nếu kết quả vẫn lệt ra ngồi giá trị mong muốn thì có
thể cho thêm aicd hoặc kiềm để tiếp tục điều chỉnh.
•

Trung hịa bằng cách bổ sung tác nhân hóa học.

Để trung hịa nước thải có thể sử dụng các tác nhân hóa học có thể như:
NaOH, KOH, Na2CO3, NH4OH, CaCO3, NH4OH, CaCO3, MgCO3, đơlơmít
(CaCO3.MgCO3).S ong có tác nhân hóa học thấp nhất là sữa vôi 5%-10%
Ca(OH)2, tiếp đến là sôđa và NaOH cơng nghiệp.
Để trung hịa nước thải kiềm có thể xử dụng các acid như HCl, H 2SO4…
Việc lựa chọn háo chất trung hòa dựa vào các chỉ tiêu sau:

8


-

Tốc độ phản ứng, phản ứng nhanh thể tích cơng trình giảm.

Lượng cặn tạo ra và phương pháp xử lý.
Đơn giản và , tồn trong q trình pha chế , định lượng và lưu trữ.
Giá thành các thiết bị chứa pha chế định lượng và chi phí quản lý.
Phản ứng phụ tạo cặn, đóng vải, ăn mịn, phát nhiệt,…
Mức độ nguy hại khi định lượng thiếu hoặc quá liều lượng.

Bảng 1: Các chỉ tiêu thiết kế bể trung hòa.
Chỉ tiêu

Điều kiện
Dùng chất liệu chống ăn mịn

Thùng phản ứng

Là hình khối vng hay hình trụ
trịn với chiều sâu mức nước bằng
đường kính

u

Th

Thùng chứa hóa chất

D

Từ 5-30 phút

au

Thời gian phản ứng

Từ trên đỉnh

Nước đưa ra

Từ đáy

U

Cho thùng có dung tích < 3,5m3

ve

ni

Thiết bị trộn

ot

M

ống đưa nước và dung dịch vào

Thùng > 4m3

Turbin

3,6 m/s đối với thùng lớn : 7m/s đối
với thùng nhỏ

ity

Vận tốc theo chu vi đầu cánh

rs

Cánh khuất chân vịt

Bơm định lượng hoặc van điều chỉnh
lưu lượng tự động theo bộ điều khiển
pH

Bơm có khoảng cơng suất 10: 1, van
điều chỉnh hai chiều liên tục

Tỷ số đường kính turbin trên đường
kính thùng

Từ 0,2-0,5

2.1.2.2. Hấp thụ
Nước thải của nhiều nhà máy sản xuất cơng nghiệp có chứa các chất hữu
cơ độc hại, rất khó hoặc khơng thể khử được bằng phương pháp sinh học, những

9


chất này có thể khử ra khỏi nước bằng quy trình hấp thụ lên bề mặt hoạt tính
của các hạt rắn. Chất hấp thụ thường dùng nhất là than hoạt tính.

*Tính chất của than hoạt tính.
Có thể chế tạo than hoạt tính từ gỗ, gáo dừa, lignin, nhựa than đá (bitum
inous coal) và sản phẩm dư của dầu hoả.
Tính chất của than hoạt tính phụ thuộc vào nguyên liệu chế tạo và phương
pháp hoạt hố. Tính chất và khả năng hấp thụ có hiệu quả các lớp chất gây mùi,
vị, màu, phenol và COD hoà tan trong nước là đặc tính nổi bật của than hoạt
tính. Để đánh giá khả năng hấp thụ của than hoạt tính thường phải tiến hành
trước một số thí nghiệm.

Th

Thí dụ: Thí nghiệm hấp thụ phenol, để thu được chí số phenol biểu thị khả
năng hấp thụ của than hoạt tính đối với các chất gây ra mùi, vị và màu của nước.

u

- Còn chỉ số iodine biểu thị khả năng hấp thụ của than hoạt tính đối với
các chất có trong phân tử thấp (các lỗ rỗng trong hạt than có bán kính hiệu quả
nhỏ hơn 2 um).

au

D

ot

M

- Chỉ số molasses biểu thị khả năng hấp thụ các hợp chất có trọng lượng
phàn tử cao (bán kính lỗ rỗng trong than từ 1-50 um ).

ve

ni

U

Khi lọc nước qua lớp hạt than hoạt tính, khả năng hấp thụ của than cạn
kiệt dần đến khi không cịn khá năng hấp thụ theo u cầu, thì thay khối hạt than
cũ bằng khối mới.

rs

Để tiết kiệm có thể hoàn nguyên khả năng hấp thụ của than bằng các biện
pháp:

ity

- Dùng hoá chất để oxy hoá các chất bẩn trong than.
- Dùng axit hay kiềm mạnh để hoà tan chất bẩn.
- Dùng các hố chất để trích ly chất bẩn ra khỏi than
- Dùng nhiệt để khử ở 650-980°C trong lị sấy với điều kiện khơng có oxy,
CO2 và độ ẩm.
Thường mỗi mỏ than có thể hồn ngun được 2 đến 3 lần để sử dụng lại[4].

10


2.1.2.3. Khử phốtpho[4].
Dùng vôi, phèn sắt, phèn nhôm tạo thành các muối kết tủa của phốtpho

theo các quy trình sau:
- Khi khử bằng vôi: Cho vôi vào nước và giữ pH = 9 đến 10,5, phốtpho
kết hợp với muối canxi thành hydroxyapatit Ca5OH(PO4)3 kết tủa.
5Ca+ + 7OH- + 3H2PO4

Ca5OH(PO4)3 + 6H2O

u

Th

Cặn canxi phốtpho là các hạt vô cùng nhỏ và phát triển rất chậm, đặc biệt
ở các giá trị pH trung tính. Vì vậy trong các bể phản ứng thường phải cho thêm
các hạt rắn (cát) làm nhân keo tụ để tăng cường q trình dính bám và keo tụ,
hiệu quả phản ứng khi có tuần hồn lại cặn cao hơn rất nhiều. Hàm lirơng
phốtpho còn lại trong nước sau lắng phụ thuộc vào pH của nước. Khi pH = 9
hàm lưưng phốtpho hồ tan cịn lại 0,17 mg/l; pH = 9,5 hàm lượng phốtpho còn
lại 0,16 mg/l; pH = 10, P = 0,12 mg/l; pH = 10,5, P = 0,09 mg/l; pH = 11, P =
0,02 mg/l; pH = 11.5, P = 0,008 mg/l; pH = 12, P = 0,004 mg/l.

D

au

Khi cho bông keo tụ Mg(OH)2 vào nước diễn ra sự dính bám các hạt canxi
phốtpho vào bơng cặn, quá trình lắng diễn ra nhanh và dạt hiệu quả cao. Hàm
lượng vôi cho vào nước phụ thuộc vào độ kiềm và độ cứng của nước, lượng vôi
cho vào để nâng pH của nước lên 10-11 là đủ để keo tụ phốtpho có trong nước.

ot

M

ve

ni

U

Khử phốtpho bằng vơi, vì cặn tạo ra rất nhỏ nên sau lắng thường phải cho
nước qua bể lọc để đạt hiệu quả mong muốn.

rs

Phèn sắt và nhôm cho vào nước thái chứa các chất vô cơ và phốtpho các
ion sắt và nhôm kết họp với phốtpho thành các hợp chất phốtpho kim loại dễ
kết tủa, còn đối với nước thải hữu cơ, cho phèn sắt và nhơm vào sau bê làm
thống sinh học, trước bê lắng đợt 2, sẽ diễn ra quá trình đồng keo tu làm giảm
lương phốtpho có trong nước. Hàm lượng phốtpho còn lại trong nước phụ thuộc
vào pH và tỷ số Al/P.

ity

Cặn lắng là hỗn hợp của Al(OH)3 và A1(PO4) ở dạng vơ định hình nhiều
hơn là ở dạng tinh thể. Để khử phốtpho bằng đồng keo tụ với hàm lượng phốtpho
còn lại cho phép thường phải dùng liều lượng phèn với tỷ số 1,5 đến 3 phân tử
gam tính theo nhơm cho 1 phân tử gam tính theo phốtpho và giữ pH ở khoảng
6 đến 6,5. Nếu nước có độ kiềm cao phải hạ pH xuống trước khi cho phèn vào
để tránh việc kết tủa Al(OH)3 trước A1(PO4).
Phèn sắt có thể là FeSO4 hay FeCl3với liều lượng tuỳ thuộc vào mức oxy

hồ tan có trong nước, pH, xúc tác sinh học, hàm lượng H2S và cacbonat. Dùng
phèn sắt có nhược điểm là lượng sắt hoà tan trong nước xử lý tăng cao. Liều

11


lượng phèn sắt thường chọn từ 1,5 đến 3 đương lượng gam tính theo (Fe +3) cho
1 đương lượng gam phốtpho và giữ pH keo tụ ở khoảng 5 đến 5,5. Nếu keo tụ
ở pH trung tính cần phải cho thêm chất trợ keo tụ polyme trung tính vào để đảm
bảo quá trình lắng diễn ra trong khoảng thời gian chấp nhận được.
Quá trình đồng keo tụ các hợp chất phốtpho với phèn sắt diễn ra tốt ở
khoảng pH =7 đến 8 và lượng phèn sắt càng nhiều hiệu quả càng cao, vì phèn
sắt tạo ra các sản phẩm phụ như hydroxít và cacbonat sắt sau q trình lắng phải
cho nước qua bể lọc để hồn thành q trình xử lý.
2.1.2.4. Khử trùng bằng clo[3].
Clo là một chất có tính oxy hóa mạnh, bất cứ dạng đơn chất hay hợp chất
của clo khi tác dụng với nước sẽ hình thành HClO có tác dụng triệt trùng rất
mạnh.

Th

Cl2 + H2O

HClO +HCl

u

au

D

Ca(ClO)2 + H2O

2HClO + CaO
H+ + ClO-

HClO

ot

M

Qua trình tiêu diệt VSV xảy ra như sau đầu tiên chất diệt trùng đi qua
màng tế bào của vsv, sau đó phản ứng với men bên trong màng tế bào cảng trở
quá trình trao đổi chất bên trong tế bào cản trở quá trình trao đổi chất bên trong
nhân tế bào sẽ bị diệt vong. Tốc độ của quá trình khử trùng sẽ tăng khi nồng
đọp của chất khử trùng và nhiệt độ của nước tăng ngồi ra cịn phụ thuộc thuộc
vào các chất khác trong nước, nồng độ các tạp chất trong nước cao thì thì hiệu
quả của quá trình khử trùng sẽ giảm đi đáng kể.

rs

ve

ni

U

ity

Hiệu quả khử trùng phụ thuộc vào nồng độ chất khử trùng, tức nồng độ
HClO. Căn cứ vào phương trình phân ly HClO, ta thấy nồng độ tỉ lệ thuận với
pH. Điều này nói lên rằng, quá trình khử trùng nước bằng clo chỉ có hiệu quả
cao khi nước có PH thấp.
Xét về q trình khử trùng theo thời gian, để tiêu diệt được 99% vi trùng
E.Coil có trong nước với liều lượng 0,1mg/l clo tự do, thời gian cần thiết cho
quá trình sẽ tăng từ 6 phút ở pH = 6 lên 180 phút nếu pH =11.
• Các hóa chất khử trùng gốc clo.
Clo ngun chất: phần lớn quá trình khử trùng dùng clo nguyên chất, trong
kỹ thuật xử lý nước, người ta thường dùng clo hóa lỏng ở áp suất cao, cho bốt
hơi rồi tiến hành hào tan vào nước qua thiết bị đặc biệt là cloratơ.

12


2 NaClO2 + Cl2 = ClO2 + 2NaCl
Natri hipo clorat NaClO: được điều chế bằng cách điệm phân muối ăn
hoặc cho phản ứng trực tiếp giữa clo với NaOH. Hàm lượng clo hoạt tính phụ
thuộc vào điều kiện phản ứng. Ở điều kiện nhiệt độ cao và pH thấp, dung dịch
NaClO dễ phân hủy tạo ra Cl2 gây ô nhiễm mơi trường.
2.1.3. Phương pháp xử lí hóa lý
2.1.3.1. Đơng tụ và keo tụ[5].
Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lượng địi hỏi trước hết cần trung
hịa điện tích của chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau. Q trình trung hịa
điện tích thường được gọi là q trình đơng tụ (coagulation), cịn q trình tạo
thành các bơng lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ (flocculation).

u

Th

Dựa vào cấu tạo người ta chia thành hai loại keo kỵ nước (hydropholic) là
loại chống lại các phân tử nước và keo háo nước (hydrophilic) là loại hấp thụ
các phân tử nước như vi khuẩn virus,..., trong đó keo kỵ nước đóng vai trị chủ
yếu trong cơng nghệ xử lý nước và nước thải.

au

D

Bảng 2: Một số hóa chất dung để keo tụ[3].

ot

M
pH thích
hợp

U

rs

ve
ity

Keo tụ nước thải có độ kiềm
cao, hàm lượng P ổn định

Phèn nhơm
Al2(SO4)3.14H2O

Phạm vi áp dụng

ni

Tên hóa chất

Liều
lượng
thường
dung
(mg/l)

75 – 250

4.5 – 7

AlCl3.6H2O

Al2(SO4)3+6H2O→2Al(OH
)3+3H2SO4

NaAlO2
Phèn sắt
FeSO4.7H2O
FeCl3
AlFe(SO4)3.nH2O
FeClSO4

35 – 150

4–7

Nước thải có độ kiềm cao,
hàm lượng P thấp và ổn
định, có sẵn sắt phế liệu để
làm phèn và cho phép hàm
lượng sắt cao trong nước
thải

13


FeCl3+3H2O→Fe(OH)3+3
HCl
Cation polymer

2–5

Không đổi

Trợ keo tụ đối với nước
thiếu cation

Không đổi

Trợ keo tụ đối với nước thải
thiếu anion và làm dai, bền
bông cặn trước khi đưa vào
lọc

Anion polymer
0.25 – 1

Làm mất ổn định hệ keo,
khử phốt pho trong nước
thải có độ kiềm thấp và hàm
lượng P dao động nhiều

Vôi

9 – 11

u

Th

150 – 500

au

D

Ca(OH)2+Ca(HCO3)2→2C
aCO3+2H2O

ot

M

MgCO3+Ca(OH)2→Mg(O
H)2+CaCO3

U

Cặn tạo độ đục

Không đổi

ity

2.1.3.2. Tuyển nổi

rs

ve

ni

3 - 20

Áp dụng khi hàm lượng keo
trong nước thải thấp khó tạo
bơng cặn

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng
rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng. Trong một số
trường hợp quá trình này cũng được dùng để tách các chất hòa tan như các chất
hoạt động bề mặt. Quá trình như vậy được gọi là quá trình tách bọt hay làm đặc
bọt

Trong xử lý nước thải về nguyên tắc, tuyển nổi thường được sử dụng để
khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học.
Các phương pháp tuyển nổi
Tuyển nổi bằng khí phân tán (Dispersed Air Flotation):
Phương pháp này được thực hiện bằng cách thổi trực tiếp khi nén vào dung
dịch cần tuyển nổi, gây xáo trộn dung dịch, cặn tiếp xúc với bọt khí và tiếp xúc

14


với nhau, dính kết và nổi trên bề mặt. Bọt khí tạo thành trong trường hợp này
có kích thước tương đối lớn 0,1 - 1 mm.
Tuyển nổi bằng khơng khí hòa tan (Dissolved Air Flotation – DAF):
Trong các hệ thống DAF, khơng khí được hịa tan vào nước ở áp suất từ 2
– 4 atm cho đến khi đạt trạng thái bảo hịa, sau đó nhờ sự giản áp đột ngột đến
áp suất khí quyển, tạo thành các bọt khí có đường kính nhỏ hơn 0,2 mm. Q
trình tuyển nổi dạng này được gọi là quá trình tuyển nổi bằng phương pháp giản
áp và được chia thành 3 loại:
• Phương pháp tồn dịng.
• Phương pháp một phần của dịng.
• Phương pháp hồi lưu.
Tuyển nổi chân không (Vacunum Flotation):

u

Th

Dưới áp suất thường dung dịch cần tuyển nổi được bão hịa khơng khí. Khi
tạo chân khơng trong thiết bị kín, khí thốt ra dưới dạng bọt với nhỏ, kết dính
với cặn và nổi lên bề mặt. Hệ thống này ít được sử dụng vì khó vận hành trong

thực tế.
Tuyển nổi bằng điện cực ( Electrode Flotation):

au

D

M

ot

Phương pháp này dựa trên cơ sở điện phân của nước. Các điện cực được
sử dụng đặt ở đáy của thiết bị tuyển nổi, các hạt khí nhỏ được sinh ra ở hai điện
cực dưới đáy bình sẽ nổi lên mặt nước và kéo theo các hạt cặn. Phương pháp
này có ưu điểm là bọt khí xuất hiện đồng đều và không cần đưa vào gradient
vận tốc.

rs

ve

ni

U

ity

2.1.3.3. Hấp phụ[5].

Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải

khỏi các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi
trong nước thải có chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó.
Những chất này khơng phân tử bằng con đường sinh học và thường có độc
tính cao. Nếu các chất cần khử bị hấp phụ tốt và khi chi phí riêng lượng chất
hấp phụ khơng lớn thì việc ứng dụng phương pháp này là hợp lý hơn cả.
❖ Các phương pháp hấp phụ[3]:
Hấp phụ lý học là quá trình hấp phụ xảy ra nhờ các lực liên kết vật lý giữa
chất bị hấp phụ và bề mặt chất hấp thụ như lực liên kết VanderWaals. Các hạt

15


bị hấp phụ vật lý chuyển động tự do trên bề mặt chất hấp phụ và đây là quá trình
hấp phụ đa lớp (hình thành nhiều lớp phân tử trên bề mặt chất hấp thụ).

u

Th

Hấp thụ hóa học là quá trình hấp phụ trong đó xảy ra phản ứng hóa học
giữa chất bị hấp phụ và chất hấp phụ. Trong xử lý nước thải, quá trình hấp phụ
thường là sự kết hợp của cả học hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học.
❖ Khả năng hấp phụ của chất hấp phụ phụ thuộc vào:
+Diện tích bề mặt chất hấp phụ (m2/g).
+Nồng độ có chất bị hấp phụ .
+Vận tốc tương đối giữa 2 pha .
+Cơ chế hình thành liên kết: hóa học hoặc vật lý.
- Các tác nhân hấp phụ có thể sử dụng gồm:
+Đất sét: 50- 200 m2/g.
+Zeolites.

+Silica gel.
+Polymer gel (300 m2/g).
+Chitosan.
+Than hoạt tính (1000 – 1500 m2/g).

au

D

ot

M

2.1.4. Các phương pháp xử lý nước thải bằng màng
2.1.4.1. Màng MBR hiếu khí[6].

rs

ve

ni

U

Cơng nghệ MBR là sự kết hợp giữa hai quá trình cơ bản trong một đơn
nguyên : phân hủy sinh học chất hữu cơ và kỹ thuật tách sinh khối vi khuẩn
bằng màng vi lọc. MBR thay thế cơng nghệ xử lý bùn hoạt tính truyền thống,
kết hợp bể lắng , bể earoten, bể lọc và màng lọc bằng một hệ thống dây chuyền
đơn giản hơn trong xây dựng và vận hành.

ity

Công nghệ MBR rất hiệu quả trong việc loại bỏ các chất hữu cơ, kim loại
nặng, và vi khuẩn, phù hợp xử lý nhiều loại nước thải khác nhau như nước thải
sinh hoạt , nước thải công nghiệp nước rỉ rác.
Tải trọng và chất hữu cơ và và thời gian lưu thủy lực:
Tải trọng hữu cơ dao động trong khoảng 1,2-3,2 kg COD/m3. Ngày và
0,05-0,66 kg BOB5 m3.ngày tương đương với hiệu quả xử lý là >90% và 97%
nồng độ BOD5 sau xử lý thường ổn định ở giá trị <10 mg/l.

16


Bảng 3: đặc điểm của cơng nghệ hiếu khí.
Đặc điểm kỹ thuật

STT

Tiết kiệm diện tích.

Kích thước lỗ màng là

1

Khơng cần xây dựng bể lắng .
0,1 -0,4 um, màng MBR có
thể tách các chất rắn lơ lửng, Không cần xây dựng bể khử
hạt keo, vi khuẩn, một số vi trùng.
rút và các phân tử hữu cơ có
Chỉ tiêu SS , vi sinh, Cl dư

kích thước lớn.
ln đạt chỉ tiêu.
Nước sau xử lý màng MBR
Có thể tái xử dụng nước thải:
có chất lượng tốt (SS <5
giải nhiệt rửa đường, rửa tolet
mgL), BOD5 và COD thấp.

u

Th

2

Ưu điểm

4

Nồng độ vi sinh trong bể
sinh học cao 5-8 mg/l (
thông thường chỉ khoảng 2Bùn sinh ra ít
3 mg/l).
Chi phí xử lý bùn giảm
Thời gan lưu bùn dài( >20
ngày so với thông thường
chỉ khoảng 10- 15 ngày).

5

Quá trình vận hành mang

tính tự hóa cao.

6

khi cần nâng cơng suất thì chỉ
Thiết kế dưới dạng mơ đun
cần lắp đặt thêm một mô màng
màng MBR để xử lý nước
MBR mà mà không cần phải
thải.
xây thêm bể xử lý.

au

D

3

Thời gian lưu nước trong bể
ngắn( 2,5 -5 giờ) so với công Thể tích bể xây dựng nhỏ
nghệ bùn hoạt tính thơng Tiết kiệm diện tích
thường(>6 giờ).

ot

M

rs

ve

ni

U

ity

Hệ thống hoạt động an tồn và
chất lượng.

17