Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung cho khu đô thị Thành Hưng Huyện Nhơn Trạch Tỉnh Đồng Nai công suất 1000 m3 ngày.đêm

Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG & CÔNG NGHỆÏ SINH HỌC
o0o
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài :
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC
THẢI TẬP TRUNG CHO KHU DÂN CƯ THÀNH HƯNG,
HUYỆN NHƠN TRẠCH, TỈNH ĐỒNG NAI
CÔNG SUẤT 1000M
3
/NGÀY.ĐÊM
Chuyên ngành : Môi Trường
Mã số ngành : 108
GVHD: PGS.TS. HOÀNG HƯNG
SVTH : NGUYỄN HỮU TÂN
MSSV : 103108166
Tp.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2007
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
1
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn
Thầy PGS.TS Hoàng Hưng đã tận tình hướng dẫn, cung cấp cho em
những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong quá trình làm Đồ án.
Em cũng xin gửi lời cám ơn đến Ban giám hiệu trường Đại học Kỹ
Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm khoa
Môi trường và Công nghệ sinh học, cùng tất cả các thầy cô trong khoa,
các cán bộ trong Viện Tài Nguyên Môi Trường Thành Phố Hồ Chí

Minh đã tạo điều kiện để em hoàn thành tốt Đồ án này.
Xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, chia sẽ và
động viên em trong suốt quá trình học tập và làm Đồ án vừa qua.
Xin chân thành cảm ơn!
Thành phố HCM, ngày 20 tháng 12 năm 2007
Sinh viên
Nguyễn Hữu Tân
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
2
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
MỤC LỤC
MỤC LỤC 3
MỞ ĐẦU 8
1.1.ĐẶT VẤN ĐỀ 8
1.2.MỤC ĐÍCH 9
1.3.NỘI DUNG 9
1.4.PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 9
1.5.GIỚI HẠN 9
NƯỚC THẢI SINH HOẠT 11
2.1.NGUỒN GỐC NƯỚC THẢI SINH HOẠT 11
2.2.THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT 12
2.3.TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC THẢI ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG 13
2.4.TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
14
2.4.1.Phương pháp xử lý cơ học 16
2.4.2.Phương pháp xử lý hoá lý 23
2.4.3.Phương pháp xứ lý hoá học 27
2.4.4.Phương pháp xử lý sinh học 27
2.4.4.1.Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo 31
2.5. CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT HIỆN NAY 36

TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ THÀNH HƯNG 39
3.1. GIỚI THIỆU CHUNG 39
3.2.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ MÔI TRƯỜNG 39
3.2.1.Điều kiện về đòa lý 39
3.2.2.Điều kiện về khí tượng thuỷ văn 41
3.2.3.Hiện trạng các thành phần môi trường 43
3.3.ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC THỰC HIỆN DỰ ÁN 46
3.3.1.Điều kiện kinh tế xã hội 46
3.3.2.Đánh giá chung về điều kiện thực hiện Dự án 47
3.4.NGUỒN GỐC, THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI VÀ KHẢ NĂNG GÂY Ô
NHIỄM 48
3.4.1.Nguồn gây ô nhiễm nước 48
3.4.2.Tác động của nước thải sinh hoạt đến môi trưỡng 50
TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI 54
4.1.XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 54
4.2.ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 57
4.2.1.Phương án 1 58
4.2.2.Phương án 2 60
4.3.TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 60
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
3
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
4.3.1.Phương án 1 60
4.3.1.1.Ngăn tiếp nhận 60
4.3.1.2.Song chắn rác 61
4.3.1.3. Hố thu 66
4.3.1.4.Bể điều hòa 67
4.3.1.5.Bể lắng hai vỏ 71
4.3.1.6.Bể lọc sinh học cao tải 75
4.3.1.7.Bể lắng đ t II (b l ng đ ng)ợ ể ắ ứ 82

4.3.1.8. Bể khử trùng 87
4.3.1.9. Sân phơi bùn 89
4.3.2.Phương án 2 91
DỰ TOÁN GIÁ THÀNH CHO CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 94
5.1.TÍNH TOÁN VỐN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG 94
5.2.TÍNH TOÁN VỐN ĐẦU TƯ TRANG THIẾT BỊ 96
5.3.TỔNG CHI PHÍ ĐẦU TƯ CHO HỆ THỐNG: 96
PHÂN TÍCH TÍNH KINH TẾ-KỸ THUẬT- MÔI TRƯỜNG 100
6.1.KINH TẾ 100
6.1.1.Phương án 1: 100
6.1.2.Phương án 2: 100
6.1.3.Nhận xét: 100
6.2.KỸ THUẬT 101
6.2.1.Phương án 1: 101
6.2.2.Phương án 2: 101
6.2.3.Nhận xét: 101
6.3.MÔI TRƯỜNG 102
6.4.NHẬN XÉT CHUNG: 102
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 103
7.1.KẾT LUẬN 103
7.2.KIẾN NGHỊ 104
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
4
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
  
- BOD : Biochemical Oxygen Demand _ Nhu cầu Oxy sinh hóa.
- COD : Chemical Oxygen Demand _ Nhu cầu Oxy hóa học.
- DO : Dissolved Oxygen _ Oxy hòa tan.
- SS : Suspended solid _ Chất rắn lơ lửng.

- UASB : Upflow _ Anaerobic Sludge Blanket.
- SBR : Sequencing Batch Reactor - Bể phản ứng sinh học theo mẻ
- TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam.
- TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng.
- CN
-
:Cyanua
- NXBXD: Nhà xuất bản xây dựng
- NXBKHKT: Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
5
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
DANH MỤC CÁC BẢNG
  
Bảng 1 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư 12
Bảng 2. Ứùng dụng quá trình xử lý hoá học 27
Bảng 3. Chất lượng nước ngầm trong khu vực dự án 44
Bảng 4. Nồng độ bẩn của nước thải sinh hoạt tính cho một người/ngày.đêm 49
Bảng 5.Tính chất nước thải sinh hoạt và so sánh tiêu chuẩn 49
Bảng 6. Tác động của các chất ô nhiễm trong nước thải 52
Bảng 7. Hệ số không điều hoà chung 55
Bảng 8. : Phân bố lưu lượng nước thải sinh hoạt theo từng giờ trong ngày đêm55
Bảng 9. Kích thước ngăn tiếp nhận nước thải 60
Bảng 10. Các thông số tính toán của mương dẫn nước thải đến song chắn rác 62
Bảng 11. Hệ số để tính sức cản cục bộ của song chắn 64
Bảng 12. Thông số tính toán song chắn rác 66
Bảng 13. Tóm tắt kích thước bể thu gom 67
Bảng 14. Các thông số tính toán bể điều hoà 71
Bảng 15. Các thông số tính toán bể lắng hai vỏ 75
Bảng 16. Khoảng cách các lỗ đến tâm trục quay của hệ thống tưới phản lực 78

Bảng 17. Môđun lưu lượng Km(l/s) ứng với các loại đường kính khác nhau 81
Bảng 18. Các thông số tính toán bể lọc sinh học cao tải 81
Bảng 19. Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt sau bể lắng đợt II 86
Bảng 20. Thông số tính toán bể lắng II 86
Bảng 21. Các thông số thiết kế sân phơi bùn 91
Bảng 22. Tính toán giá thành xây dựng 94
Bảng 23. Vốn đầu tư trang thiết bò 96
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
6
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
DANH MỤC CÁC HÌNH
  
Hình 1. Các bước xử lý nước thải đô thò 16
Hình 2. Sơ đồ các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học 17
Hình 3. Sơ đồ bố trí mặt bằng song chắn rác trong trạm xử lý nước thải 19
Hình 4. Sơ đồ mặt đứng thể hiện 4 vùng trong bể lắng 23
Hình 5. Các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí 28
Hình 6. Các phương pháp xử lý sinh học kỵ khí nước thải 29
Hình 7. Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của bể lọc sinh học 31
Hình 8. Sơ đồ cấu tạo bể lọc sinh học nhỏ giọt 32
Hình 9. Sơ đồ cấu tạo bể lọc sinh học cao tải 33
Hình 10. Sơ đồ nguyên lý quá trình XLNT bằng phương pháp bùn hoạt tính 35
Hình 11. Sơ đồ công nghệ phương án 58
Hình 12. Tiết diện ngang các loại thanh chắn rác 64
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
7
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Khu dân cư Thành Hưng, đô thò mới Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai được xây
dựng nhằm phát triển Nhơn Trạch thành một trung tâm công nghiệp, thương mại
dòch vụ, du lòch, giáo dục đào tạo và khoa học công nghệ nằm trong đònh hướng
phát triển của Đồng Nai trong tương lai. Đây là một dự án mới, góp phần xây
dựng cơ sở hạ tầng, đáp ứng nhu cầu nhà ở, văn phòng, cũng như phát triển mục
tiêu giãn dân ở các khu vực nội thành của thành phố.
Trong giai đoạn dự án khu đô thò đi vào hoạt động các tác động tiêu cực đối
với môi trường nảy sinh là tất yếu. Môi trường không khí, nước mặt, nước ngầm…
đều bò tác động ở nhiều mức độ khác nhau do các loại chất thải phát sinh và nguy
cơ xảy ra rủi ro, sự cố vế môi trường, trong đó chủ yếu là khí thải, nước thải và
chất thải rắn. Đặc biệt là vấn đề nước thải, hiện nay theo thiết kế thi công tại khu
dân cư Thành Hưng chưa có hễ thống xử lý nước thải tập trung. Với quy mô khu
dân cư đô thò mới trên 6000 dân công với các công trình công cộng như bệnh
viện, trường học, khách sạn… thì hàng ngày lượng nước thải sinh hoạt thải ra
ngoài là tương đối lớn. Về lâu về dài nếu không có biện pháp xử lý khắc phục thì
sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khoẻ con người.
Trước tình hình đó việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung tại khu
dân cư Thành Hưng, đô thò mới Nhơn Trạch là cần thiết nhằm đạt tới sự hài hoà
lâu dài, bền vững giữa cầu phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường mộ
cách thiết thực nhất.
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
8
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
1.2. MỤC ĐÍCH
Với đònh hướng xây dựng mộ khu dân cư xanh và sạch thì việc xây dựng hệ
thống xử lý nước thải là cẫn thiết. Vì vậy mục tiêu chính của đề tài là “tính toán
thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung cho khu dân cư Thành Hưng, huyện
Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai, công suất 1000m
3
/ngày.đêm” để nước thải đầu ra

đạt tiêu chuẩn loại A theo TCVN 5945 – 2005.
1.3. NỘI DUNG
Có thể tóm tắt các nội dung chủ yếu của đề tài như sau:
 Nghiên cứu cơ sở lý thuyết.
 Thu thập các công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt.
 Tổng hợp số liệu, phân tích kết quả và đề xuất phương án xử lý phù hợp.
 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý.
 Dự toán giá thành.
1.4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
Đề tài nghiên cứu thực hiện theo các phương pháp sau:
 Phương pháp đánh giá tác động môi trường nước thải khi dự án khu dân cư
Thành Hưng đi vào hoạt động.
 Phương pháp điều tra khảo sát.
 Phương pháp phân tích các thông số của nước thải.
 Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu.
 Phương pháp so sánh các quy trình công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt để
đề ra phương án xử lý phù hợp.
1.5. GIỚI HẠN
Trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp có một số giới hạn như sau:
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
9
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
 Thời gian thực hiện làm luận văn tốt nghiệp ngắn ( từ ngày 1-10-2007 đến
22-12-2007).
 Khu dân cư Thành Hưng đang trong quá trình xây dựng nên các thông số
đánh giá về nước thải chỉ dựa vào đánh giá tác động môi trường của nước
thải trong tương lai, khi dự án di vào hoạt động.
 Khả năng đầu tư hệ thống xử lý nước thải tại khu dân cư.
 Diện tích bố trí công nghệ xử lý thích hợp.
SVTH :Nguyễn Hữu Tân

10
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
NƯỚC THẢI SINH HOẠT
2.1. NGUỒN GỐC NƯỚC THẢI SINH HOẠT
Nước thải sinh hoạt là nước thải ra sau khi đã được sử dụng cho các mục đích
ăn uống, sinh hoạt, tắm rửa, vệ sinh nhà cửa,…của các khu dân cư, công trình công
cộng, cơ sở dòch vụ,… Lượng nước thải của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số,
vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước. Tiêu chuẩn cấp
nước sinh hoạt cho mộ khu dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của các
nhà máy nước hay các trạm cấp nước hiện có. Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt của
các khu dân cư đô thò thường là 100 đến 250 l/người.ngày đêm (đối với các nước
dang phát triển) và từ 150 đến 500 l/người.ngày đêm (đối với các nước phát
triển).
nước ta hiện nay, tiêu chuẩn cấp nước dao động từ 120 đến
180l/người.ngày đêm. Đối với khu vực nông thôn, tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt
từ 50 đến 100 l/người.ngày đêm. Thông thường tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt
lấy bằng 90 đến 100% tiêu chuẩn nước cấp. Nước thải sinh hoạt từ các trung tâm
đô thò thường được thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn các
vùng ngoại thành và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước thải
thường được tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm.
Ngoài ra, lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư còn phụ thuộc vào diều kiện
trang thiết bò vệ sinh nhả ở, đặc điểm khí hậu thời tiết và tập quán sinh hoạt của
ngưòi dân.
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
11
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
2.2. THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT
Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào

nguồn nước thải. Ngoài ra lượng nước thải ít hay nhiều còn phụ thuộc vào tập
quán sinh hoạt.
Thành phần 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 từ nhà bếp, các
chất rửa trôi kể cà làm vệ sinh sàn nhà.
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bò phân hủy sinh học chiếm từ 55
đến 65% tổng lượng chất bẩn, chứa nhiều vi sinh vật, trong đó có các vi sinh vật
gây bệnh. Đồng thời trong nước thải còn có nhiều vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ
cần thiết cho các quá trình chuyển hoá chất bẩn trong nước. Chất hữu cơ trong
nước thải sinh hoạt bao gồm các hợp chất như : protein (40 – 50%); hydratcarbon
(40 – 50%) gồm tinh bột, đường và xenlulo; và các chất béo (5 – 10%). Nồng độ
chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150 – 450 mg/l theo
trọng lượng khô. Có khoảng 20 – 40% chất hữu cơ khó bò phân huỷ sinh học.
Thành phần nước thải sinh hoạt tương đối ổn đònh và phụ thuộc vào tiêu chuẩn
cấp nước, đặc điểm hệ thống thoát nước, điều kiện trang thiết bò vệ sinh,… Nồng
các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt được nêu trong bảng sau.
Bảng 1 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư.
Chỉ tiêu Trong khoảng Trung bình
Tổng chất rắn (TS), mg/l
- Chất rắn hoà tan (TDS), mg/l
- Chất rắn lơ lững (SS), mg/l
350 – 1200
250 – 850
100 - 350
720
500
220
BOD
5

, mg/l 110 – 400 220
Tổng Nitơ, mg/l
- Nitơ hữu cơ
20 – 85
8 – 35
40
15
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
12
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
- Nitơ Amoni
- Nitơ Nitrit
- Nitơ Nitrat
12 – 50
0 – 0,1
0,1 – 0,4
25
0,05
0,2
Clorua, mg/l 30 – 100 50
Độ kiềm, mgCaCO
3
/l 50 - 200 100
Tổng chất béo, mg/l 50 - 150 100
Tổng Phốt pho, mg/l 8
Nguồn : Metcaf&Eddy. Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse.
Fouth Edition,2004.
2.3. TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC THẢI ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG
Nước thải sinh hoạt gây ra sự ô mhiễm môi trường do các thành phần ô nhiễm:
 COD, BOD : Sự khoáng hoá, ổn đònh chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và

gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng của hệ sinh thái
môi trường nước. Nếu ô nhiễm quá mức điều kiện yếm khí có thể hình
thành. Trong quá trình phân huỷ yếm khí sinh ra các sản phẩm như H
2
S,
NH
3
, CH
4
,… làm cho nước có mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường
nước nơi tiếp nhận.
 SS : Lắng động ở nguồn tiếp nhận gây điều kiện yếm khí.
 Nhiệt độ : Nhiệt độ nước thải sinh hoạt thường không gây ảnh hưởng đến
đời sống của thuỷ sinh vật.
 Vi khuẩn gây bệnh: Gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu
chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da,…
 N, P : Đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng. Nếu nồng độ trong
nước quá cao dẫn tới hiện tượng phú dưỡng hoá, đó là sự phát triển bùng
phát của các loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban
đêm gây ngạt thở và gây chết các thuỷ sinh vật, trong khi đó ban ngày
nồng độ oxy rất cao do quá trình hô hấp của tảo thải ra.
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
13
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
 Màu : Màu đục hoặc đen, gây mất mỹ quan.
 Dầu mỡ : Gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt.
2.4. TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH
HOẠT
Nước thải sinh hoạt hay đô thò thường được xử lý qua ba bước.
 Bước thứ nhất (xử lý bậc một)

Xử lý bậc một bao gồm các quá trình xử lý sơ bộ để tách các chất rắn lớn
như rác, lá cây, xỉ, cát,…có thể ảnh hưởng đến các công trình xử lý tiếp theo và
làm trong nước thải đến mức độ yêu cầu bằng phương pháp cơ học như chắn rác,
lắng trong lực, loc… Đây là bước bắt buộc đối với tất cả các dây chuyền xử lý
nước thải. Hàm lượng cặn lơ lững trong nước thải sau khi sử lý ở giai đoạn này
phải bé hơn 150 mg/l, nếu nước thải được xử lý sinh học tiếp tục hoặc bé hơn các
qui đònh nêu trong các tiêu chuẩn môi trường liên quan nếu nước xã thải trực tiếp
vào nguồn nước mặt.
 Bước thứ hai (xử lý bậc hai hay xử lý sinh học)
Bước thứ hai thường là xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Giai
đoạn xử lý này được xác đònh trên cơ sở tình trạng sử dụng và quá trình tự làm
sạch của nguồn nước tiếp nhận nước thải. Trong bước này chủ yếu là xử lý các
chất hữu cơ dễ oxy hoá sinh hoá (BOD) để khi xã ra nguồn nước thải không gây
thiếu hụt oxy và mùi hôi thối.
 Bước thứ ba (xử lý bậc ba hay xử lý triệt để)
Bước thứ ba là bước loại bỏ các hợp chất Nitơ và phốt pho khỏi nước thải.
Giai đoạn này rất có ý nghóa đối với các nước khí hậu nhiệt đới, nơi mà quá trình
phú dưỡng ảnh hưởng sâu sắc đến chất lượng nước mặt.
Ngoài ra còn có các bước :
 Xử lý cặn trong nước thải
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
14
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
Trong nước thải có các chất không hòa tan như rác, cát, cặn lắng, dầu mỡ…
Các loại cát (chủ yếu là thành phần vô cơ và tỷ trong lớn) được phơi khô và đổ
san nền, rác được nghiền nhỏ hoặc vận chuyển về bãi chôn lấp rác. Cẵn lắng
được giữ lại trong các bể lắng đợt một (thường gọi là cặn sơ cấp) có hàm lượng
hữu cơ lớn kết hợp với bùn thứ cấp (chủ yếu là khối vi sinh vật dư) hình thành
trong quá trình xử lý sinh học nước thải, xử lý theo các bước tách nước sơ bộ, ổn
đònh sinh học trong điều hiện yếm khí và hiếu khí và làm khô. Bùn cặn sau xử lý

có thể sử dụng làm phân bón .
 Giai đoạn khử trùng
Giai đoạn khử trùng là quá trình làm sạch nước thải là yêu cầu bắt buột với
một số loại nước thải hoặc một số dây chuyền công nghệ xử lý trong điều kiện
nhân tạo.
Ngoài ra, khi trạm xử lý nước thải bố trí gần khu dân cư và các công trình công
cộng, ở một khoản cách ly không đảm bảo quy đònh, ngoài các khâu xử lý nước
và bùn cặn đã nêu, cần phải tính đến các biện pháp và công trình khử mùi hôi
nước thải.
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
15
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
Hình 1. Các bước xử lý nước thải đô thò
2.4.1. Phương pháp xử lý cơ học
Nguyên tắc chung của phương pháp cơ học để xử lý nước thải là tách pha
rắn (tạp chất phân tán thô) khỏi nước thải bằng phương pháp lắng và lọc.
Tùy theo kích thước và đặc trưng của từng loại vật chất mà người ta đưa ra những
phương pháp thích hợp để loại chúng ra khỏi môi trường nước.
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
16
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
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.
Để giữ các tạp chất không hoà tan lớn hoặc một phần chất bẩn lơ lững: dùng song
chắn rác hoặc lưới lọc.
Để tách các chất lơ lững có tỷ trọng lớn hơn hoặc bé hơn nước dùng bể lắng:
- Các chất lơ lững nguồn gốc khoáng (chủ yếu lá cát) được lắng ở bể lắng cát.
- Các hạt cặn đặc tính hữu cơ được tách ra ở bể lắng.
- Các chất cặn nhẹ hơn nước: dầu, mỡ, nhựa,… được tách ở bể thu dầu, mỡ, nhựa
(dùng cho nước thải công nghiệp).

- Để giải phóng chất thải khỏi các chất huyễn phù, phân tán nhỏ…dùng lưới lọc,
vải lọc, hoặc lọc qua lớp vật liệu lọc.
Hình 2. Sơ đồ các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
17
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bò cho xử lý sinh học tiếp theo. Song nhiều
trường hợp đối với nước thải công nghiệp nó cũng là một khâu độc lập trong vòng
cấp nước tuần hoàn hoặc có thể xã thẳng vào nguồn. Xử lý nước thải bằng
phương pháp cơ học thường thực hiện trong các công trình và thiết bò như song
chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ,…Đây là các thiết bò công trình xử lý sơ bộ
tại chỗ tách các chất hân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặc các
công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn đònh.
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%.
Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học.
 Song chắn rác
Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ
cây và các tạp chất có trong nước thài nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công
trình và thiết bò xử lý nước thải hoạt động ổn đònh.
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
18
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
6
0
°
2

1
0.00
Hình 3. Sơ đồ bố trí mặt bằng song chắn rác trong trạm xử lý nước thải
1. song chắn 2. sàn công tác
Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với ke khe hở từ 16 đến
50mm, các thanh có thể bằng thép, inox, nhực hoặc gỗ. Tiết diện của các thanh
này là hình chữ nhật, hình tròn hoặc elip. Số lượng song chắn rác tối thiểu là hai.
Bố trí song chắn rác trên máng dẫn nước thải. Các song chắn rác đặt song song
với nhau, nghiêng về phía dòng nước chảy để giữ rác lại. Song chắn rác thường
đặt nghiêng theo chiều dòng chảy một góc 50 đến 90
0
. Song chắn rác phải dễ
tháo dễ, dễ lấy rác và tổn thất áp lực qua đó phải nhỏ.
Người ta phân loại song chắn rác theo cách vớt rác như sau:
 Song chắn rác vớt rác thủ công , dùng cho trạm xử lý nước thải công suất
nhỏ lượng rác hàng ngày dưới 0,1 m
3
/ngày.
 Song chắn rác vớt rác cơ giơi bằng các băng cào dùng cho các trạm xử lý
nước thải có lượng rác lớn hơn 0,1 m
3
/ngày.
Thiết bò chắn rác bố trí tại các máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải
và trước các công trình xử lý nước thải. Song chắn rác trước trạm bơm có khe hở
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
19
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
lớn hơn 24mm. Trường trạm bơm trong khu vực trạm xử lý thì người ta chỉ cần bố
trí một thiết bò chắn rác ngay tại trạm bơm nhưng chiều rộng khe hở bằng 16mm.
Và vì song chắn rác đặt trong máng dẫn nước nên dễ xảy ra hiện tượng nén dòng

và tạo ra các dòng xoáy nên tại ngăn để song chắn rác, thành máng được mở
rộng một góc 20
0
.
 Bể thu và tách dầu mỡ
 Bể thu dầu
Được xây dựng trong khu vực bãi đỗ và cầu rửa ô tô, xe máy, bãi chứa dầu và
nhiên liệu, nhà giặt tẩy của khách sạn, bệnh viện hoặc các công trình công
cộng khác, nhiệm vụ đón nhận các loại nước rửa xe, nước mưa trong khu vực
bãi đỗ xe…
 Bể tách mỡ
Dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu… có trong nước
thải. Bể tách mỡ thường được bố trí trong các bếp ăn của khách san, trường
học, bệnh viện… xây bằng gạch, BTCT, thép, nhựa composite… và bố trí bên
trong nhà, gần các thiết bò thoát nước hoặc ngoài sân gần khu vực bếp ăn để
tách dầu mỡ trước khi xả vào hệ thống thoát nước bên ngoài cùng với các loại
nước thải khác.
 Bể điều hoà
Có 2 loại bể điều hòa:
 Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên đường chuyển động
của dòng chảy.
 Bể điều hòa lưu lượng là chủ yếu, có thể nằm trực tiếp trên đường vận
chuyển của dòng chảy hoặc nằm ngoài đường đi của dòng chảy.
Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải các khu dân cư,
công trình công cộng như các nhà máy xí nghiệp luôn thay đổi theo thời gian phụ
thuộc vào các điều kiện hoạt động của các đối tượng thoát nước này. Sự giao
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
20
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
động về lưu lượng nước thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh

hưởng không tốt đến hiệu quả làm sạch nước thải. Trong quá trình lọc cần phải
điều hoà lưu lượng dòng chảy, một trong những phương án tối ưu nhất là thiết kế
bể điều hoà lưu lượng.
Bể điều hoà làm tăng hiệu quả của hệ thống xử lý sinh học do nó hạn chế
hiện tượng quá tải của hệ thống hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượng
chất hữu cơ giảm được diện tích xây dựng của bể sinh học. Hơn nữa các chất ức
chế quá trình xử lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hoà ở mức độ thích hợp
cho các hoạt động của vi sinh vật.
Thể tích bể điều hoà được xác đònh thao biểu đồ lưu lượng và biểu đồ nồng
độ chất bẩn trong nước thải. Theo nguyên tắc chuyển động của nước trong bể
điều hoà hoạt động liên tục, người ta chia ra các loại bể điều hoà hoạt động theo
nguyên tăc đẩy (chế độ chảy tầng) và bể điều hoà theo nguyên tắc khuấy trộn
(chế độ chảy rối). Các thành phần nước thải được xáo trộn bằng các thiết bò như
máy bơm nước tuần hoàn, máy khuấy, máy nén khí,…hoặc bằng các phương pháp
tự nhiên do chênh lệch nhiệt độ, tỷ trọng nước,…
Để chống hiện tượng lắng cặn trong bể điều hoà, người ta phải bố trí các
thiết bò khuấy trộn bằng khí nén, máy khuấy trục ngang hoặc trục đứng, hoặc
tuần hoàn nước bằng ống đẩy máy bơm.
 Bể lắng
 Bể lắng cát
Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thủy lực µ ≥
18 mm/s. Đây các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn. Mặc dù không độc
hại nhưng chúng cản trở hoạt động của các công trình xử lý nước thải như tích tụ
trong bễ lắng, bể mêtan,… làm giảm dung tích công tác công trình, gây khó khăn
cho việc xã bùn cặn, phá huỷ quá trình công nghệ của trạm xử lý nước thải, Để
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
21
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
đảm bảo cho các công trình xử lý sinh học nước thải sinh học nước thải hoạt động
ổn đònh cần phải có các công trình và thiết bò phía trước.

Theo nguyên tắc chuyển động của nước, bể lắng cát được chia ra các loại: bể
lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng cát tiếp tuyến, bể lắng cát thổi khí, thiết bò
xiclon.
Cát lưu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày. Các loại bể lắng cát thường dùng cho
các trạm xử lý nước thải công xuất trên 100m
3
/ngày. Các loại bể lắng cát chuyển
động quay có hiệu quả lắng cát cao và hàm lượng chất hữu cơ trong cát thấp. Do
cấu tạo đơn giản bể lắng cát ngang được sử dụng rộng rãi hơn cả. Tuy nhiên trong
điều kiện cần thiết phải kết hợp các công trình xử lý nước thải , người ta có thể
dùng bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bò xiclon hở một tầng
hoặc xiclon thuỷ lực.
Từ bể lắng cát, cát được chuyển ra sân phơi cát để làm khô bằng biện pháp
trọng lực trong điều kiện tự nhiên. Đây là các ô có bờ cao 1 – 2m và tải trọng
thuỷ lực là 3m
3
/m
2
.năm. Nước được thu từ sân phơi cát trên bề mặt hoặc dưới sân
phơi.
 Bể lắng nước thải
Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo
nguyên tắc dựa vào sự khác nhau giữa trọng lượng các hạt cặn có trong nước thải.
Các bể lắng có thải. Vì vậy, đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước thải,
thường bố trí xử lý ban đầu thể bố trí nối tiếp nhau, quá trình lắng tốt có thể loại
bỏ đến 90 ÷ 95% lượng cặn có trong nước hay sau khi xử lý sinh học. Để có thể
tăng cường quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học. Sự lắng của
các hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực .
Thông thường trong bể lắng, người ta thường phân ra làm 4 vùng
SVTH :Nguyễn Hữu Tân

22
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
Vùng chứa và cô đặc cặn
Vùng phân phối
nước vào
Vùng thu nước ra
Vùng lắng các hạt cặn
Hình 4. Sơ đồ mặt đứng thể hiện 4 vùng trong bể lắng
Phân loại bể lắng
 Dựa vào chức năng, vò trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt 1
trước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt II sau công trình xử lý sinh học.
 Dựa vào nguyên tắc hoạt động, người ta có thể chia ra các loại bể lắng như :
bể lắng hoạt động gián đoạn hoặc bể lắng hoạt động liên tục.
 Dựa vào cấu tạo có thể chia bể lắng thành các loại như sau: bể lắng đứng, bể
lắng ngang, bể lắng ly tâm và một số bể lắng khác.
 Để xác đònh kích thước bể lắng dựa vào ba thông số sau: tải trọng bề mặt
(m
3
/m
2
h), thời gian lưu nước, tải trọng máng tràn (m
3
/mh).
2.4.2. Phương pháp xử lý hoá lý
Đó là cho các hoá chất (keo tụ hoặc trợ keo tụ) để tăng cường khả năng tách
tạp chất không tan, keo và mất một phần chất hoà tan ra khỏi nước thải, chuyển
hoá các chất tan thành không tan và lắng cặn hoặc thành các chất không độc,
thay đổi phản ứng (pH) của nước thải, phương pháp trung hoà, khử mùi nước thải,
…
Nói chung 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. Các công trình tiêu biểu của việc áp
dụng phương pháp hóa học bao gồm:
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
23
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
 Bể keo tụ, tạo bông.
Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lững và
các hạt keo có kích thước rất nhỏ (10
-7
-10
-8
cm). Các chất này tồn tại ở dạng
khuếch tán và không thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian. Để
tăng hiệu quả lắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì ta thêm vào nước thải
một số hóa chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer,… Các chất này có tác dụng
kết dính các chất khuếch tán trong dung dòch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng
lớn hơn nên sẽ lắng nhanh hơn.
Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm: Al
2
(SO
4
)
3
.18H
2
O, NaAlO
2
, Al
2

(OH)
3
Cl,
KAl(SO
4
)
2
.12H
2
O, NH
4
Al(SO
4
)
2
.12H
2
O; phèn sắt: Fe
2
(SO
4
)
3
.2H
2
O, FeSO
4
.7H
2
O,

FeCl
3
hay chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên
hay tổng hợp.
Trong khi tiến hành quá trình keo tụ, tạo bông cần chú ý:
 pH của nước thải.
 Bản chất của hệ keo.
 Sự có mặt của các ion trong nước.
 Thành phần của các chất hữu cơ trong nước.
 Nhiệt độ.
Các phương pháp keo tụ có thể là kẹo tụ bằng chất diện ly, keo tụ bằng hệ
keo ngược dấu. Trong quá trình xử lý nước thải bằng chất keo tụ, sau khi kết thúc
giai đoạn thủy phân các chất keo tụ (phèn nhôm, phèn sắt, phèn kép), giai đoạn
tiếp theo là giai đoạn hình thành bông cặn. Để cho quá trình tạo bông cặn diển ra
thuận lợi người ta xây dựng các bể phản ứng đáp ứng các chế độ khuấy trộn. Bể
phản ứng theo chế độ khuấy trộn được chia làm 2 loại: thủy lực và cơ khí. Thông
thường, sau khi diễn ra quá trình keo tụ tạo bông, nước thải sẽ được đưa qua bể
lắng để tiến hành loại bỏ các bông cặn có kích thước lớn mới đước hình thành.
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
24
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng
Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi
tạo bông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo
theo các chất phân tán không tan gây ra màu.
 Bể tuyển nổi.
Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ các
tạp chất không tan, khó lắng. Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn được sử
dụng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt.
Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được
áp dụng trong trường quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện. Các

chất lơ lững như dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng của
các bọt khí tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu.
Hiệu quả phân riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bong bóng
khí. Kích thước tối ưu của bong bóng khí là 15 - 30.10
-3
mm. Các phương pháp tạo
bọt khí:
Tuyển nổi với việc tách các bọt khí ra khỏi dung dòch:
Biện pháp này được sử dụng rộng rãi với nước chứa các chất bẩn nhỏ vì nó
cho phép tạo bọt khí rất nhỏ. Thực chất của biện pháp này là tạo ra một dung
dòch quá bảo hòa không khí. Sau đó không khí được tách ra khỏi dung dòch ở dạng
các bọt cực nhỏ và lôi kéo các chất bẩn nổi lên trên mặt nước:
 Tuyển nổi chân không.
 Tuyển nổi không áp lực.
 Tuyển nổi áp lực.
Tuyển nổi với việc cung cấp khí nén qua tấm xốp, ống châm lỗ:
 Tuyển nổi với thổi khí nén qua các vòi.
 Tuyển nổi với phân tán không khí qua tấm xốp.
 Nhược điểm của phương pháp này là dễ tắc nghẽn và cần có bình nén khí.
Tuyển nổi với việc dùng các chất tạo bọt (tuyển nổi hoá học):
SVTH :Nguyễn Hữu Tân
25