Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Quảng Ngãi công suất 3000m3 ngày.đêm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
B GIÁO D C VÀ ÀO T OỘ Ụ Đ Ạ
TR NG I H C K THU T CÔNG NGH TP. HCMƯỜ ĐẠ Ọ Ỹ Ậ Ệ
KHÓA LU N T T NGHI PẬ Ố Ệ
TÍNH TOÁN ,THI T K Ế Ế
H TH NG X LÝ N C TH I SINH HO T Ệ Ố Ử ƯỚ Ả Ạ
THÀNH PH QU NG NGÃI,CÔNG SU T 3000 MỐ Ả Ấ
3
/NGÀY ÊMĐ
Ngành: MÔI TR NGƯỜ
Chuyên ngành: K THU T MÔI TR NGỸ Ậ ƯỜ
SVTH: NGUY N TH M N NGỄ Ị Ỵ ƯƠ
MSSV: 0811080018 L p: 08CMTớ
1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TP. H Chí Minh, ồ 6/2011
LỜI MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Cùng với sự phát triển kinh tế của cả nước nói chung và thành phố Quảng Ngãi
nói riêng.Cùng với sự gia tăng về nhu cầu nhà ở và việc đô thị hóa là quá trình
tất yếu của việc phát triển khu vực hiện nay thì ngoài việc xây dựng hệ thống hạ
tầng kỹ thuật, hệ thống thoát nước và xử lý nước thải cần phải được tổ chức và
đầu tư xây dựng một cách đồng bộ và hoàn chỉnh góp phần làm cho đô thị tồn tại
và phát triển ngày càng văn minh hơn,hiện đại hơn.
Chính vì vậy việc thu gom và xử lý nước thải là yêu cầu không thể thiếu được
của vấn đề vệ sinh môi trường.Nước thải đô thị được thải ra ở dạng ô nhiễm hữu
cơ,vô cơ cần phải được thu gom và xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải trước khi thải
chúng ra môi trường bên ngoài.
Do đó đề tài này được đưa ra là thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho
TP Quảng Ngãi công suất 3000 m3/ngđ với mục đích thu gom và xử lý nước thải
sinh hoạt ở 2 phường Trần Hưng Đạo và phường Nguyễn Nghiêm để giải quyết

một phần nhỏ lượng nước thải của thành phố.
2. Mục tiêu của đề tài:
Mục tiêu của đề tài là đưa ra phương án xử lý nước thải một cách hợp lý và hiệu
quả phù hợp với định hướng phát triển của thành phố Quảng Ngãi, góp phần cải
thiện chất lượng môi trường, nâng cao chất lượng đời sống cho con người
3. Nội dung và phạm vi thực hiện:
Nội dung thực hiện:
2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tìm hiểu về đặc điểm tự nhiên,đặc điểm kinh tế-xã hội của thành phố Quảng
Ngãi,đặc biệt là hiện trạng phát sinh nước thải sinh hoạt tại 2 phường Trần Hưng
Đạo và Nguyễn Nghiêm.
Xác định đặc tính ,khả năng gây ô nhiễm của nước thải sinh hoạt và các phương
pháp xử lý nước thải thường được sử dụng.
Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với mức độ ô nhiễm của
nước thải đầu vào
Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.
Dự toán chi phí xây dựng,thiết bị,hóa chất,chi phí vận hành trạm xử lý nước thải.
Thể hiện các công trình xử lý đã tính toán trên các bản vẽ kỹ thuật.
Phạm vi thực hiện:
Đề tài giới hạn trong việc tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho 2
phường Trần Hưng Đạo và Nguyễn Nghiêm của thành phố Quảng Ngãi.
Nước thải sinh hoạt đã được xử lý sơ bộ ở hầm tự hoại sau đó dẫn vào trạm xử lý
nước thải công suất 3000m
3
/ngày đêm.
4. Phương pháp thực hiện đề tài:
Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu,số liệu về nước thải sinh hoạt
và các số liệu cần thiết khác.
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải

qua các tài liệu chuyên ngành.
Phương pháp so sánh : So sánh ưu nhược điểm của phương pháp xử lý hiện và
đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp
Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn
vị trong hệ thống xử lý nước thải,dự toán chi phí xây dựng,vận hành trạm xử lý.
3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Phương pháp đồ họa: Dùng phầm mềm Autocad để mô tả kiến trúc các công
trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI
1.1 Đặc điểm tự nhiên:
1.1.1 Vị trí địa lý:
Thành phố Quảng Ngãi là tỉnh lỵ của tỉnh Quảng Ngãi.Ngày 26/08/2005 thị xã
Quảng Ngãi được nâng cấp lên thành phố trực thuộc tỉnh bằng quyết định số
112/2005/ND-CP của chính phủ Việt Nam.
Thành phố Quảng Ngãi nằm ở phía đông tỉnh,hữu ngạn sông Trà Khúc,3 phía
đông, tây, nam đều giáp huyện Tư Nghĩa,phía bắc giáp huyện Sơn Tịnh
Dân số TP Quảng Ngãi khoảng 122567 người.Đơn vị hành chính trực thuộc gồm
2 xã Nghĩa Dũng,Nghĩa Dõng và 8 phường Nguyễn Nghiêm,Trần Hưng Đạo,Lê
Hồng Phong,Trần Phú,Chánh Lộ,Quảng Phú,Nghĩa Lộ,Nghĩa Chánh. Với vị trí
đầu mối giao thông khá thuận lợi có QL1A chạy qua,có bến xe liên huyện và liên
tỉnh. Sân bay Chu Lai cách thành phố Quảng Ngãi khoảng 35km về phía Bắc…
1.1.2 Các yếu tố khí tượng, thủy văn:
Là khu vực nằm trong vành đai nhiệt đới Bắc Bán Cầu nên Quảng Ngãi có nền
nhiệt độ cao và ít biến động,ở Quảng Ngãi gồm 2 mùa mưa và khô rõ rệt.
Trong một ngày đêm ,nhiệt độ thấp nhất thường xảy ra sau 4h sáng và trước lúc
mặt trời mọc,nhiệt độ cao nhất trong ngày thường xảy ra vào lúc quá trưa đến
trước 14h. Biên độ nhiệt độ ngày vào mùa hè lớn hơn biên độ nhiệt độ ngày vào

mùa đông.
Bảng 1.1: Biên độ trung bình ngày của nhiệt độ (
0
C)
Tháng
Địa điểm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm
Quảng Ngãi 6,5 7,2 8,2 7,2 9,0 9,0 9,3 9,1 8,0 6,3 5,5 3,4 7,7
5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(
o
C)
Ba Tơ (
o
C) 6,6 8,2 10,1 11,1 10,8 10,1 10,5 10,2 8,8 6,7 5,4 5,0 8,6
Lý Sơn (
o
C) 3,7 3,8 4,0 4,3 4,9 5,1 5,3 5,3 4,7 3,9 3,4 3,2 4,3
Hoàn lưu gió mùa cùng với địa hình đã tạo nên chế độ mưa mang nét đặc trưng
riêng của Quảng Ngãi.
Tổng lượng mưa trung bình năm phổ biến ở đồng bằng từ 2200-2500mm,ở trung
du thung lũng thấp và vùng núi từ 3000-3600mm vùng đồng bằng ven
biển phía nam dưới 2000mm
Bảng 1.2 : lưu lượng mưa trung bình nhiều năm (mm)
Tháng
Trạm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cả
năm

Trà Bồng 103 39 41 73 244 237 220 214 315 812 818 376 3492
Sơn Hà 81 33 33 69 198 207 168 169 318 658 703 287 2924
Sơn Giang 106 45 50 81 209 199 155 182 301 766 950 437 3480
Minh
Long
142 51 68 55 216 166 129 205 385 700 885 555 3656
Ba Tơ 132 66 60 87 194 180 107 158 301 827 945 569 3625
Giá Vực 69 23 31 82 188 160 111 104 345 852 931 452 3347
Trà Khúc 97 32 33 36 97 96 67 125 311 632 555 274 2354
Quảng
Ngãi
129 51 40 37 74 86 77 123 300 603 547 273 2338
An Chỉ 105 41 40 46 97 102 76 105 287 654 619 299 2469
Mộ Đức 76 26 21 38 75 68 39 74 261 570 427 238 1948
Đức Phổ 55 14 19 26 52 57 21 48 246 557 514 212 1821
Sa Huỳnh 53 3 3 6 73 90 25 42 223 458 311 120 1407
Lý Sơn 121 58 83 79 134 74 64 87 391 573 418 272 2353
6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Độ ẩm tương đối trung bình năm ở các vùng trong khu vực có giá trị xấp xỉ
85%,nhìn chung độ ẩm trong năm khá đồng đều trên các vùng trong khu vực.
Nơi có độ ẩm cao nhất là 90-92%
Bảng 1.3: độ ẩm trung bình tháng,năm (%)
Tháng
Địa điểm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm
Quảng Ngãi 88 88 86 84 82 80 80 80 85 88 88 89 85
Ba Tơ 88 87 84 83 83 81 80 80 86 89 90 90 85
Lý Sơn 86 88 90 90 86 82 80 80 83 86 86 85 85
Quảng Ngãi nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nên có hai mùa gió chính(gió

mùa đông và gió mùa hè). Do địa hình chi phối nên hướng gió không phản ánh
đúng cơ chế của hoàn lưu. Tuy nhiên hướng gió hình thành vẫn biến đổi theo
mùa rõ rệt.
Tốc độ gió trung bình năm tại đồng bằng ven biển khoảng 1,3m/s,tại vùng núi
khoảng 1,2m/s ven biển là 4,5m/s. Như vậy tốc độ gió vùng hải đảo cao gấp 3
đến 4 lần ở vùng đồng bằng và vùng núi.
Lượng bốc hơi trung bình tại khu vực này dao động trong khoảng 900-920mm
1.1.3 Địa chất, Địa hình:
Cấu trúc địa chất Quảng Ngãi bao gồm các đá biến chất,đá magma và đá trầm
tích có tuổi từ tiền Cambri.
Quảng Ngãi là tỉnh thuộc duyên hải Trung Trung bộ với đặc điểm chung là núi
lấn sát biển,địa hình có tính chuyển tiếp từ địa hình đồng bằng ven biển ở phía
đông đến địa hình miền núi cao ở phía tây. Khu vực thành phố Quảng Ngãi nhìn
7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
chung tương đối bằng phẳng so với xung quanh độ dốc hơi thoải về sông Trà
Khúc nên rất thuận lợi cho việc thoát nước tự nhiên.
1.2 Đặc điểm kinh tế-xã hội
1.2.1 Về kinh tế:
Thành phố Quảng Ngãi là nơi tập trung các hoạt động kinh tế,là trung tâm kinh
tế của tỉnh Quảng Ngãi xưa và nay. Tuy vậy do hoàn cảnh là một đô thị phát
triển muộn,nông nghiệp ở địa bàn thành phố Quảng Ngãi trước đây còn chiếm
một tỷ trong đáng kể. Hiện nay,cơ cấu kinh tế chuyển đổi dần và các lĩnh vực
công nghiệp,tiểu thủ công nghiệp,thương mại,dịch vụ đã chiếm một tỷ lệ cao
trong cơ cấu kinh tế
Tốc độ tăng trưởng kinh tế hằng năm ở thành phố Quảng Ngãi là khoảng
14,67%.Cơ cấu kinh tế ở thành phố Quảng Ngãi hiện nay được xác định là công-
thương-nông nghiệp.
1.2.2 Văn hóa-xã hội:
Thành phố Quảng Ngãi là trung tâm văn hóa của tỉnh xưa nay. Với tinh thần hiếu

học của người dân và sự giúp đở về tài chính củng như tinh thần của các cấp lãnh
đạo.Thành phố đã thực hiện chương trình khuyến học để khuyến khích con em
học tập.Ngoài ra trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi còn có các trường cao
đẳng,đại học như đại học Phạm Văn Đồng,cao đẳng Tài Chính Kế toán,Đại học
Công Nghiệp(khu vực miền trung)…mỗi xã phường đều có trường phỗ thông cơ
sở.
8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT,VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt:
2.1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt:
Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh
hoạt của cộng đồng như:tắm,giặt giũ,tẩy rửa,vệ sinh cá nhân…chúng được thải
ra từ các gia đình,cơ quan,trường học,bệnh viện,chợ và các công trình công cộng
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
khác.Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số,tiêu
chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước.
2.1.2 Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt:
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 như:cặn bả từ nhà bếp,các
chất rửa trôi và các chất tẩy rửa
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dể bị phân hủy sinh học,ngoài ra
củng có các thành phần vô cơ,vi sinh vật và vi trùng gây bệnh.Chất hữu cơ chứa
trong nước thải bao gồm các hợp chất như protein (40-50%),hydrat cacbon (40-
50%).Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng
150-450mg/l theo trọng lượng khô.Có khoảng 20-40% chất hữu cơ khó bị phân
hủy sinh học.Ở những khu dân cư đông đúc,điều kiên vệ sinh thấp kém nước thải

sinh hoạt không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm
môi trường nghiêm trọng.
2.1.3 Tác hại đến môi trường của nước thải sinh hoạt:
Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong
nước thải gây ra:
– COD,BOD:sự khoáng hóa,ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn
và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẩn đến ảnh hưởng đến hệ
sinh thái môi trường nước .Nếu nước ô nhiễm quá mức điều kiện yếm
khí có thể hình thành,trong quá trình phân hủy yếm khí sinh ra các sản
10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
phẩm như H2S,NH3,CH4…làm cho nước có mùi hôi,thối và làm giảm
PH của môi trường
– SS lắng đọng ở nguồn tiếp nhận gây điều kiện yếm khí.
– Vi trùng gây bệnh:gây ra các bệnh lan truyền từ đường nước như tiêu
chảy,ngộ độc thức ăn,vàng da…
– P:nếu nồng độ trong nước quá cao sẽ dẩn đến hiện tượng phú dưỡng
hóa
– Màu:mất mỹ quan
– Dầu mở:gây mùi,ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt
2.1.4 Bảo vệ nguồn nước mặt khỏi sự ô nhiễm do nước thải:
Ô nhiễm nguồn nước mặt chủ yếu là do tất cả các dạng nước thải chưa qua xử lý
vào nguồn nước làm thay đổi các tinh chất hóa lý và sinh học của nguồn nước.Sự
có mặt của các chất độc hại xả vào nguồn nước sẽ làm phá vở cân bằng sinh học
tự nhiên của nguốn nước và kiềm hãm quá trình tự làm sạch của nguồn nước.
Biện pháp được coi là hiệu quả nhất để bảo vệ nguồn nước là:
– Hạn chế sô lượng nước thải xả vào nguồn nước.
– Giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong nước thải theo quy định bằng cách
áp dụng công nghệ xử lý phù hợp đủ tiêu chuẩn xả ra nguồn
nước.Ngoài ra việc nghiên cứu áp dụng công nghệ sử dụng lại nước

thải trong chu trình kín có ý nghĩa đặc biệt quan trọng.
2.2 Các phương pháp xử lý nước thải:
– Phương pháp xử lý cơ học
– Phương pháp xử lý hóa học
– Phương pháp xử lý hóa lý
– Phương pháp xử lý sinh học
11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2.2.1 Phương pháp xử lý cơ học
Trong nước thải thường có các loại tạp chất rắn kích cở khác nhau bị cuốn theo.
Ngoài ra còn có các loại hạt lơ lửng ở dạng huyền phù rất khó tan nên xử lý cơ
học nhằm loại bỏ các tạp chất không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo
chứa trong nước thải nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặc các công trình
xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định.Phương pháp cơ học được thực hiện
ở các công trìnhxử lý sau:
Song chắn rác và lưới chắn rác: Làm nhiệm vụ giữ lại các chất kích thước lớn
thường có nguồn gốc hữu cơ được gọi chung là rác.Rác thường được chuyển tới
máy nghiền rác,sau khi được nghiền nhỏ sẽ được đưa lại trước sông chắn rác
hoặc chuyển tới bể phân hủy cặn.
Bảo vệ bơm,van,đường ống,cánh khuấy…
Khi song chắn rác kết hợp thiết bị nghiền rác giúp giảm được các bước bên ngoài
(thu gom rác,chuyên chở…),giảm các vấn đề chôn lấp xử lý rác
Sử dụng máy nghiền rác để nghiền nhỏ giúp giảm công tác vận chuyển rác đến
nơi cần xử lý,và giảm diện tích chôn lấp rác khi xử lý.
Bể tiếp nhận:
Nước thải được đưa đến bằng bơm và đường ống áp lực đến ngăn tiếp
nhận.Ngăn tiếp nhận nước thải được đặt ở vị trí cao để nước thải từ đó chảy qua
từng công trình đơn vị của trạm xử lý.
Bể lắng cát:
Bể lắng cát được thiệt kế trong công nghệ xử lý nước thải nhằm loại bỏ các tạp

chất vô cơ có trọng lượng riêng lớn chủ yếu là cát có trong nước thải,các tạp chất
12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
này không có lợi đối với các thiết bị công nghệ trong quy trình do khả năng gây
tắc nghẽn hệ thống.Cát từ bể lắng cát đưa di phơi khô ở sân phơi cát sau đó có
thể tận dụng lại cho mục đích xây dựng.
Bể điều hòa:
Lưu lượng và chất lượng nước thải từ cống thu gom chạy về trạm xử lý nước
thải,đặc biệt đối với dòng thải công nghiệp và nước mưa thường xuyên dao động
theo thời gian trong ngày. Khi xây dựng bể điều hòa có thể đảm bảo cho các
công trình xử lý làm việc ổn định và đạt được giá trị kinh tế.
Bể lắng I:
Bể lắng I làm nhiệm vụ tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng
lượng riêng của nước và chất lơ lững nặng hơn sẽ lắng xuống đáy còn chất lơ
lững nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nước.Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển
các chất bẩn lắng và váng nổi lên công trình xử lý cặn.Hàm lượng chất lơ lững
sau bể lắng đợt I cần đạt là < 150(mg/l).
Bể vớt dầu mỡ:
Thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ,nhằm tách các tạp
chất nhẹ.Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc
vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất nổi.
Bể lọc cơ học:
Nhằm tách các tạp chất phân tán nhỏ ra khỏi nước mà bể lắng không lắng
được.Nước thải được cho đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc,công
trình này sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp.
Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải 60% tạp
chất không hòa tan và 20% BOD.
Về nguyên tắc xử lý cơ học là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi xử lý tiếp theo.
13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.2.2 Phương pháp xử lý hóa học:
Thực chất của phương pháp hóa học là đưa vào nước thải một chất phản ứng nào
đó để gây tác động với các tạp chất bẩn,biến đổi hóa học và tạo cặn lắng hoặc tạo
các dạng chất hòa tan nhưng không độc hại,không gây ô nhiễm môi trường.Theo
giai đoạn và mức độ xử lý, phương pháp hóa học có tác dụng tăng cường quá
trình xử lý cơ học hoặc sinh học.Những phản ứng diễn ra trong quá trình này có
thể là phản ứng oxy hóa khử,các phản ứng kết hợp tạo tủa,phản ứng trung
hòa,phản ứng phân hũy các chất độc hại
Phương pháp trung hòa:
Dùng để đưa môi trường nước thải có chứa acid vô cơ hoặc kiềm về dạng trung
tính có PH=6,5-7,5.Phương pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách:trộn lẫn
nước thải có tính acid với nước thải có tính bazo,bổ sung thêm các tác nhân hóa
học,lọc qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hòa,hấp phụ khí chứa acid bằng
nước thải chứa kiềm,…
Phương pháp keo tụ:
Dùng để làm trong và khử màu nước thải bằng các chất keo tụ và các chất trợ
keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và dạng keo có trong nước thải
thành những dạng bông cặn có kích thước lớn có thể lắng.
Phương pháp ozone hóa:
Là phương pháp xử lý nước thải có chứa các chất vô cơ dạng hòa tan và dạng
keo bằng ozone.Ozone dễ dàng nhường oxy nguyên tử cho các tạp chất hữu cơ.
Phương pháp điện hóa:
Có tác dụng phá hủy các tạp chất độc hại có trong nước thải bằng cách oxy hóa
điện hóa trên cực anode hoặc dùng để thu hồi các chất kim loại quý
(đồng,chì,sắt…)Thông thường hai nhiệm vụ trên được giải quyết đồng thời.
14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Phương pháp xử lý hóa học thường được áp dụng để xử lý nước thải công
nghiệp.Tùy thuộc vào từng điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho
phép,phương pháp náy có thể thực hiện ở giai đoạn sơ bộ ban đầu hay có thể

hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng của quy trình xử lý.
2.2.3 Phương pháp hóa lý:
Những phương pháp hóa lý đều dựa trên cơ sở ứng dụng các quá trình:hấp
phụ,hấp thụ,tuyển nổi,trao đổi ion,tách bằng các màng,chưng cất,trích ly,cô
đặc…
Hấp phụ:
Dùng để tách các chất hữu cơ và khí hòa tan ra khỏi nước thải bẳng cách tập
trung những chất đó trên bề mặt chất hấp phụ (hấp phụ hóa lý hoặc bằng các
tương tác hóa học giữa các chất bẩn hòa tan với các chất rắn (hấp phụ hóa học))
Trích ly:
Dùng để tách các chất bẩn hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách bổ sung một chất
dung môi không hòa tan vào nước,nhưng độ hòa tan của chất bẩn trong dung môi
cao hơn nước.
Chưng cất:
Là quá trình cấp nhiệt liên tục để hóa hơi nước thải,trong đó các chất hòa tan
cùng bay hơi len theo.Khi ngưng tụ ,hơi nước và chất bẩn đã bay hơi sẽ hình
thành các lớp riêng biệt và do đó dễ dàng tách các chất bẩn ra.
Tuyển nổi:
Là phương pháp dùng để loại bỏ các chất bằng cách tạo cho chúng khả năng dễ
nổi lên mặt nước khi bám theo cac bọt khí.Người ta cho vào nước chất tuyển nổi
hoặc các tác nhân tuyển nổi để thu hút và kéo các chất tuyển nổi lên mặt nước
sau đó loại hỗn hợp chất bẩn và chất tuyễn nổi ra khỏi nước.Khi tuyển nổi người
15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ta thường dúng các bọt khí nhỏ li ti phân tán và bảo hòa trong nước.Những hạt
chất bẩn chứa trong nước sẽ dính vào các bọt không khí và nổi lê mặt nước rồi
được loại bỏ khỏi nước.
Trao đổi ion:
Là phương pháp thu hồi các anion bằng các chất trao đổi ion.Các chất trao đổi
ion là các chất rắn trong thiên nhiên hoặc vật liệu nhựa nhân tạo.Chúng không

hòa tan trong nước và trong dung môi hữu cơ,có khả năng trao đổi ion.Phương
pháp trao đổi ion cho phép thu được những chất quý trong nước thải và cho hiệu
suất xử lý khá cao.
Tinh thể hóa:
Là phương pháp loại các chất bẩn khỏi nước ở trạng thái tinh thể.
Các quá trình màng:
Là phương pháp tách các chất tan khỏi các hạt keo bằng cách dùng các màng
thấm chọn lọc.Đó là các màng xốp cấu tạo đặc biệt có khả năng cho nước thải đi
qua trong khi đó các hạt keo sẽ bị giữ lại trên bề mặt lớp màng.Tùy yêu cầu và
khả năng kỹ thuật cho phép có các kích thước phù hợp của các loại màng : màng
vi lọc,màng siêu lọc,màng lọc nano,màng lọc thẩm thấu ngược,điện thẩm
tách.Thường sử dụng xử lý nước thải ở bậc cao
Ngoài các phương pháp phổ biến ở trên,để xử lý chất bẩn trong nước thải người
ta còn dùng các phương pháp như:khử hoạt tính phóng xạ,khử mùi,khử khí,khử
muối trong nước thải.
2.2.4 Phương pháp sinh học:
Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt đông của vi sinh
vật để oxy hóa các liên kết hữu cơ phân táng dạng keo và dạng hòa tan có trong
nước thải.Vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ có sẵn trong nước thải làm nguồn
16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
dinh dưỡng như:cacbon,nito,phosphor…vi sinh vật sử dụng vật chất này để kiến
tạo tế bào cũng như tích lũy năng lượng cho quá trình sinh trưởng và phát triển
chính vì vậy sinh khối của vi sinh vật không ngừng tăng lên.
Trên cơ sở đó có thể phân loại như sau:
Quá trình sinh học hiếu khí
Quá trình sinh học kỵ khí
Ngoài ra còn có 2 quá trình phụ
Quá trình thiếu khí
Quá trình tuỳ nghi

Các công trình xử lý sinh học phân thành 2 nhóm:
Nhóm các công trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên:hồ sinh vật,hệ
thống xử lý bằng thực vật nước,cánh đồng tưới,cánh đồng lọc,đất ngập nước,bãi
lọc ngầm…
Nhóm các biện pháp xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo :quá trình bùn hoạt
tính,quá trình dính bám,hồ sinh học kết hợp thổi khí,mương oxy hóa,đĩa quay
sinh học,màng lọc sinh học,ao hồ ổn định nước thải,bể UASB,bể tạo khí sinh
học…do các điều kiện nhân tạo của quá trình có thể điều khiển được nên quá
trình xử lý diễn ra nhanh hơn,cường độ mạnh hơn và có thể kiểm soát được
2.3:Các công đoạn xử lý nước thải:
Tùy theo yêu cầu xử lý và khả năng kỹ thuật,chúng ta lựa chọn phương pháp xử
lý và kết hợp các phương pháp lại thành một quy trình xử lý liên tục.Quy trình
xử lý thường gồm các giai đoạn sau:tiền xử lý hay xử lý sơ bộ,xử lý sơ cấp(bậc
1),xử lý thứ cấp (bậc 2),xử lý bậc cao,khử trùng,xử lý cặn.
17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nước thải
Xử lý
Bậc I
Xử lý
Xử lý Sơ bộ
Bậc II
18
Song chắn rác
Bể lắng cát
Bể điều hòa
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Xử lý
Bậc III

Nguồn tiếp nhận
Hình 2.1: Quy trình xử lý nước thải phổ biến
Công
đoạn
NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH ĐIỂN HÌNH
Tiền xử
lý hay
xử lý sơ
bộ
Bảo vệ máy bơm,loại bỏ cặn
nặng,vật nổi…có thể gây cản
trở,tắc nghẽn cho công trình xử lý
tiếp theo
Song chắn rác,máy nghiền cắt
vụn rác,bể lắng cát,bể vớt dầu
mỡ,bể làm thoáng sơ bộ,bể điều
hòa lưu lượng và nồng độ
Xử lý sơ
cấp (bậc
I)
Loại bỏ bớt một phần cặn lơ lửng
và các chất nổi như dầu mỡ.Có
thể đồng thời với việc phân hũy
Các loại bể lắng:lắng hai vỏ,lắng
ngang,lắng đứng,lắng radian…
19
Bể lắng đơt I
Xử lý sinh
học
Bể lắng đợt II

Xử lý bậc cao
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
kỵ khí cặn lắng ở phần dưới của
các công trình ổn định cặn
Xử lý
thứ cấp
(bậc II)
Phân hũy sinh học các chất hữu
cơ dạng phức,mạch vòng hay
dạng polyme thành các chất hữu
cơ monome,chất hữu cơ ổn
định,các đơn chất vô cơ.các chất
này sau phân hủy kết thành bông
cặn để loại bỏ ra khỏi nước thải
Bể Arrotank,bể lọc sinh học,bể
SBR ,mương oxy hóa,bể lắng
đợt II
Xử lý
bậc
cao(bậc
III)
Tiếp tục giảm bớt nồng độ
bẩn(theo chất lơ lửng,
BOD,COD,Nito,Phosphor và các
chất khác…)nâng cao chất lượng
nước thải đã được xử lý để có thể
xả vào nguồn tiếp nhận với yêu
cầu vệ sinh cao hoặc ứng dụng
cho mục đích sử dụng lại trong
các quá trình sản xuất.

Tuyển nổi dạng bọt, phương
pháp keo tụ và hấp phụ,nung
đốt,đốt cháy hay bơm sâu xuống
lòng đất qua các giếng
khoan,khử hoạt tính nước thải
chứa các chất phóng xạ
Khử
trùng
Đảm bảo loại bỏ vi trùng và virus
gây bệnh chứa trong nước
thải,khử màu,khử mùi trước khi
xả vào nguồn tiếp nhận
Có thể tiến hành khử trùng bằng
Clo,ozone,tia cực tím…nhưng
cần cân nhắc kỹ về mặt kinh tế.
phổ biến là dùng Clo và hợp chất
chứa Clo
Xử lý
cặn
Làm giảm thể tích và độ ẩm của
cặn,ổn định cặn,khử trùng và xử
dụng cặn
Chứa cặ vô cơ trong đầm hồ,khu
đất trống.Khi điều kiện về mặt
bằng hạn chế dùng các thiết bị
20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
làm khô cặn trên máy lọc chân
không,máy quay ly tâm,máy lọc
ép chân không.

Trong mọi trường hợp phải cân nhắc để lựa chọn phương pháp xử lý hay tái sử
dụng nước thải một cách hiệu quả nhất,kinh tế nhất về xây dựng và quản lý.
CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
CÔNG SUẤT 3000 M
3
/NGÀY DÊM
3.1 Nhiệm vụ thiết kế
Nghiên cứu,khảo sát và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập
trung cho 2 phường Trần Hưng Đạo và phường Nguyễn Nghiêm của TP Quảng
Ngãi đảm bảo các yêu cầu về bảo vệ môi trường theo quy định của nhà nước,với
dân số 2 phường Nguyễn Nghiêm và Trần Hưng Đạo là :24521 người.
3.2 Các thông số tính toán
3.2.1:Lưu lượng tính toán
21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bảng 3.1:Dự báo nước thải sinh hoạt của 2 phường Nguyễn Nghiêm và Trần
Hưng Đạo của thành phố Quảng Ngãi.
Công trình Thải lượng
Nhà dân 4699 hộ 2813.5 m
3
Trường học 1000 học sinh 10 m
3
Trạm y tế 150 giường 105-165 m
3
Chợ 100 hộ kinh doanh 11.5 m
3
Tổng 2940-3000 m
3
Lưu lượng trung bình ngày đêm của nước thải sinh hoạt.
Q

tb
ngđ
=3000( m
3
/ngđ)
Lưu lượng trung bình giờ.
Q
tb
h
=
24
tb
ngđ
Q
=
24
3000
=125(m
3
/h)
Lưu lượng trung bình giây.
Q
tb
s
=
3600
tb
h
Q
=

3600
125
=0,035(m
3
/s)=35(l/s)
Lưu lượng lớn nhất giờ:
Q
max
h
=Q
tb
h
x K
ch
=125 x1,95=243,75 (m
3
/h)
Trong đó:
22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
K
ch
: hệ số không điều hòa chung của nước thải lấy theo quy định ở điều 2.1.2-
TCXD 51-84
Bảng 3.2:Hệ số không điều hòa:
Lưu lượng nước
thải trung bình
(l/s)
5 15 30 50 100 200 500 600 800 1250
Hệ số không điều

hòa K
ch
3 2,5 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
Lưu lượng lớn nhất giây:
Q
max
s
=Q
tb
s
x K
ch
=35 x 1,95=68,25 (l/s)
Dân số tương ứng với lưu lượng thải trung bình 3000m
3
/ngày là:
N =Q
tb
ngày
.1000/q
tb
=3000.1000/120=25000(người)
Với q
tb
=120( l/người.ngđ) là tiêu chuẩn thoát nước
Lưu lượng lớn nhất ngày đêm:
Q
ngđ
max
=

1000
.
max
Nq
=
1000
25000.144
=3600(m
3
/ngđ)
Với q
max
=144( l/người.ngđ)
3.2.2: Thành phần đặc tính nước thải sinh hoạt:
Bảng 3.3: Tải lượng ô nhiễm nước thải sinh hoạt
Chất ô nhiễm
TẢI TRỌNG CHẤT BẨN (g/người/ngđ)
Các quốc gia phát triển Theo TCXD
51 – 1984
01 Chất rắn lơ lửng
(SS)
70 – 145 50 – 55
23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
02 Amoni (N-NH
4
) 3,6 - 7,2 7
03 Tổng nito (N) 6 – 12 -
04 Tổng Phospho 0,6 - 4,5 1,7
05 BOD

5
45 – 54 25 – 30
06 BOD
ht
30-35
07 COD (dicromate) 85 – 102 -
08 Dầu động thực vật 10 – 30 -
Nguồn : Rapid Environmental Assessment, WHO, 1995.
Bảng số liệu trên là cơ sở đánh giá đặc tính nước thải sinh hoạt của khu dân cư.
Xác định hàm lượng bẩn của nước thải
Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt.
C
sh
=
tb
ss
q
xn 1000
=
120
100055x
=458,3(mg/l)
Trong đó:
n
ss
: Tải lượng chất lơ lửng của nước thải sinh hoạt tính cho một người trong
ngày đêm theo TCXD 51-1984 :n
ss
=55(g/ng.ngđ)
q

tb
=120l/ng.ngđ ,tiêu chuẩn thoát nước
Hàm lượng BOD
5
trong nước thải sinh hoạt
L
sh
=
tb
BOD
q
xn 1000
=
120
100030x
=250 (mg/l)
Hàm lượng BOD
ht
trong nước thải
L
sh
=
tb
BOD
q
xn 1000
=
120
100035x
=292(mg/l)

Hàm lượng COD trong nước thải
BOD
5
/COD=0,86=>COD=250/0,86=291(mg/l)
Chọn đặc tính nước thải để tính toán hệ thống xử lý nước thải như sau:
Đặc tính COD
BOD
5
SS
24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Mg/l 291 250 458,3
3.2.3: Xác định mức độ cần thiết xử lý:
Dòng thải đầu ra được xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải QCVN 14-2008( Quy chuẩn
kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt )
Các yêu cầu cơ bản:
Hàm lượng chất lơ lửng: không vượt quá 80mg/l
BOD
5
: không vượt quá 30mg/l
COD :không vượt quá 50mg/l
Mức độ cần xử lý nước thải thường được xác định theo:
Hàm lượng chất lơ lửng (phục vụ cho tính toán công nghệ xử lý cơ học)
Hàm lượng BOD và COD (phục vụ cho tính toán công trình và công nghệ xử lý
sinh học)
Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất lơ lửng được tính theo công thức:
D=
sh
sh
C

mC −
x100%=
3,458
803,458 −
x100%=82,5%
Trong đó:
m :hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau xử lý cho phép xả vào nguồn
nước,m=80mg/l
C
sh
: hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải, C
sh
=458,3mg/l
Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD
5
:
D=
sh
sh
L
LL −
x100%=
250
30250 −
x100%=88%
Trong đó:
L :hàm lượng BOD
5
của nước thải sau xử lý cho phép xả vào nguồn nước.
25