Nghiên cứu tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải khu du lịch Hoàng Gia thành phố Phan Thiết tỉnh Bình Thuận công suất 60m3 ngày.đêm

Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
CHƯƠNG1
MỞ ĐẦU
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 4 –
MSSV: 107108066
1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
1.2 MỤC TIÊUCỦA ĐỀ TÀI
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.5 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Bình thuận với lợi thế là một tỉnh ven biển miền Trung Việt Nam, nằm
trong vùng nhiệt đới, có bờ biển dài, có nhiều bãi biển tự nhiên sạch, đẹp. Vùng
ven bờ biển Bình Thuận không chỉ giàu nguồn lợi về các loại hải sản mà còn là
khu vực có tiềm năng cho phát triền ngành du lòch sinh thái nghỉ dưỡng nhờ khí
hậu nắng ấm, không khí trong lành, có cảnh quan thiên nhiên hoang sơ, đa dạng
và độc đáo, có nhiều danh lam thắng cảnh sơn thủy hữu tình với những công trình
kiến trúc di tích văn hóa lòch sử nổi tiếng như: Lầu Ông Hoàng, Khu du tích Dục
Thanh, Tháp chăm Pôsanư, Chùa Hang, Dinh Thầy Thím,… có nhiều bãi tắm sạch
đẹp như Long Sơn, Hòn Rơm, Mũi Né, Hàm Tiến, Đồi Dương, Thương Chánh,
Tiến Thành…, do đó đã thu hút nhiều nhà đầu tư trong và ngoài nước đến đầu tư.
Nhiều khu du lòch mới với các loại hình nghỉ dưỡng, nghỉ mát, khu du lòch sinh
thái, du lòch dã ngoại đã được đầu tư xây dựng tại Bình Thuận.
Chính vì vậy, hàng ngày nơi đây đã đón một số lượng lớn khách du lòch
trong và ngoài nước, lượng nước thải theo đó cũng phát sinh với lưu lượng lớn,
chủ yếu là dầu mỡ động thực vật, nước thải có hàm lượng hữu cơ cao: BOD
5
=
350 (mg/l), SS=550(mg/l), vượt quá tiêu chuẩn cho phép nước thải sinh hoạt

(QCVN 14:2008 /BTNMT) cột A. Vì vậy, xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho
khu du lòch Hoàng Gia là điều rất thiết thực hiện nay.
Đề tài “Nghiên Cứu tính toán Thiết Kế trạm Xử Lý Nước Thải Khu Du
Lòch Hoàng Gia thành phố phan thiết tỉnh bình thuận Công Suất 60 m
3
/ngày
đêm” là hết sức cần thiết hiện nay nhằm giải quyết những mặt tồn tại trên và đáp
ứng với tiêu chí “cải tiến liên tục” của hệ thống Quản Lý Chất Lượng Môi
Trường ISO 14001 mà khu du lòch đã và đang áp dụng thực hiện.
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 5 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Mục tiêu chính của đề tài là thiết kế trạm xử lý nước thải cho khu du lòch
Hoàng Gia để nước thải đầu ra đạt (QCVN 14:2008 /BTNMT) cột A . Do đó để
bảo vệ môi trường, lượng nước thải sinh hoạt sẽ được xử lý tại hệ thống xử lý
nước thải để cải thiện chất lượng môi trường nước và vẻ mỹ quan của khu du lòch.
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Nội dung của đề tài gồm:
− Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan về khả năng gây ô nhiễm môi
trường và xử lý nước thải trong ngành du lòch.
− Đề xuất phương án xử lý nước thải phù hợp cho khu du lòch.
− Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải theo công nghệ đã đề xuất.
− Dự toán giá thành cho công trình.
1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nhằm đạt được mục tiêu và nội dung nêu trên thì đồ án tốt nghiệp sử dụng
các phương pháp nghiên cứu sau:
1.4.1 Phương pháp luận.
Ngày nay, thế giới đang đối mặt với các cuộc khủng hoảng về môi trường
như: lỗ thủng tầng ozon, hạn hán, gia tăng hiệu ứng nhà kính, các môi trường

thành phần như đất - nước và không khí ngày càng bò suy thoái và ô nhiễm, nhu
cầu về môi trường sống trong lành bò thu hẹp, trong đó đáng kể đến đó là nhu cầu
về nước sạch.
Với tình hình ô hiễm nước như hiện nay thì các tổ chức trên thế giới cũng như
Việt Nam ta đã lên tiếng cảnh báo với tất cả nhân loại về tác hại cũng những hậu
quả mà chúng ta sẽ gánh chòu nếu một khi môi trường nước ngày càng trở nên ô
nhiễm. Vì vấn đề ô nhiễm nước là một trong những thực trạng đáng ngại nhất của
sự hủy hoại môi trường tự nhiên do nền văn minh đương thời. Vì cơ chế và ảnh
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 6 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
hưởng của ô nhiễm nước, chủng loại các loại ô nhiễm, cách tác động sinh học của
chúng đã được nghiên cứu nhiều. Tuy nhiên, vấn đề là những chất rắn có thể hoà
tan hay lơ lững trong nước sẽ được mang đi xa nguồn thải. Do sự đồng nhất của
môi trường nước, các chất gây ô nhiễm gây tác động lên toàn bộ sinh vật ở dưới
dòng, đôi khi cả đến vùng ven bờ và vùng khơi của biển. Vấn đề đặc biệt nữa là
nước là dung môi của nhiều chất, nước chảy qua những đòa hình thấp và vùng
nghèo O
2
hoà tan. Nhiệt độ càng cao thì O
2
hòa tan càng ít. Điều đó cho thấy là
môi trường nước rất dễ bò ô nhiễm, các ô nhiễm từ đất, không khí đều có thể làm
ô nhiễm nước, ảnh hưởng lớn đến đời sống của người và các sinh vật khác.
Điều đáng nói ở đây là các nhà hàng, khách sạn , khu du lòch của nước ta đa
số là dạng vừa và nhỏ còn số ít là các nhà hàng, khách sạn , khu du lòch trung
bình và lớn nên công tác đầu tư công nghệ xử lý nước thải trong quá trình hoạt
động không được chú trọng, hoặc có đầu tư nhưng với trình độ và kiến thức chưa
cao nên quá trình vận hành luôn có sự cố cũng như hiệu quả xử lý chưa đạt ở một
số công trình.

Nhận thấy được tầm quan trọng cũng như tính tất yếu của việc xử lý nước
thải trước khi thải ra nguồn tiếp nhận, bên cạnh tìm hiểu một số công nghệ xử lý
nước thải của một số nhà là các nhà hàng, khách sạn , khu du lòch thì hầu hết quá
trình xử lý đều gặp một số vấn đề.
1.4.2 Phương pháp thực hiện.
• Phương pháp khảo sát.
Dùng để khảo sát thành phần, tính chất, đặt điểm lý, hoá, sinh của nước
thải của Khu Du lòch Hoàng Gia.
• Phương pháp tổng hợp số liệu.
Phương pháp này dùng để tổng hợp các tài liệu có liên quan đến khu du
lòch Hoàng Gia sau đó xử lý số liệu lại cho phù hợp với mục đích sử dụng.
• .Phương pháp so sánh:
So sánh ưu khuyết điểm của các công nghệ xử lý để đưa ra giải pháp xử lý
chất thải có hiệu quả hơn.
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 7 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
• Phương pháp trao đổi ý kiến :
Trong quá trình thực hiện đề tài đã tham khảo ý kiến của giáo viên hướng
dẫn về vấn đề có liên quan.
• Phương pháp phân tích tính khả thi:
Các thông số được phân tích: pH, BOD, COD, SS
Lựa chọn thiết kế công nghệ và thiết bò xử lý nước thải nhằm tiết kiệm
kinh phí phù hợp với điều kiện của công ty.
• Phương pháp đồ họa :
Dùng phần mềm Autocad để mô tả kiến trúc công nghệ xử lý nước thải.
1.5 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
− Đề tài được thực hiện ở khu du lòch Hoàng Gia Thành Phố Phan Thiết Tỉnh
Bình thuận .
+ Đồ án tập trung chủ yếu vào xử lý nước thải sinh hoạt nên các vấn đề

môi trường khác sẽ được nêu tổng quát mà không đi sâu.
+ Các chỉ tiêu về nước thải được phân tích: pH, MLSS, BOD, COD, Nitơ
tổng, Photpho tổng.
- Thời gian thực hiện: 12 tuần, từ 1/4 đến 1/7 năm 2011.
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 8 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUY
MÔ VỪA VÀ NHỎ
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 9 –
MSSV: 107108066
2.1 NGUỒN GỐC NƯỚC THẢI SINH HOẠT
2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH
HOẠT QUY MÔ VỪA VÀ NHỎ
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
2.1NGUỒN GỐC NƯỚC THẢI SINH HOẠT
NTSH phát sinh từ các hoạt động sống hằng ngày của con người như tắm,
rửa, bài tiết, chế biến thức ăn…Ở Việt Nam, lượng nước thải này trung bình 100
l/người/ngày. NTSH được thu gom từ các khu dân cư, cơ sở kinh doanh, cơ quan,
khu du lòch.
BOD và chất rắn lơ lửng là 2 thông số quan trọng nhất được sử dụng để xác đònh
đặc tính của NTSH. Quá trình xử lý bằng lắng đọng ban đầu có thể giảm được
khoảng 50% chất rắn lơ lửng và 35% BOD.
Bảng 2.1: Thành phần tương đối của nước thải sinh hoạt bình thường
Thành phần nước thải Trước khi
lắng đọng
Sau khi
lắng đọng

Sau xử lý
sinh học
Tổng lượng chất rắn
Chất rắn không ổn đònh
Chất rắn lơ lửng
Chất rắn lơ lửng không ổn
đònh
BOD
Amoniac
Tổng Nitơ
Tổng Phốt pho
Phốt pho hoà tan
800
440
240
180
200
15
35
10
7
680
340
120
100
130
15
30
9
7

530
220
30
20
30
24
26
8
7
(Nguồn: Metalf và Eddy, 1991)
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 10 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
Để tiện cho việc lựa chọn phương pháp, dây chuyền công nghệ và tính toán thiết
kế các công trình XLNT, nước thải sinh hoạt được phân loại theo các tiêu chụẩn
sau:
− Nước thải không chứa phân, nước tiểu và các loại thực phẩm từ các thiết bò vệ
sinh như bồn tắm, chậu giặt, chậu rửa mặt. Loại nước thải này chủ yếu chứa
chất lơ lửng, các chất tẩy giặt và thường gọi là “nước xám”. Nồng độ chất
hữu cơ trong nước thải này thấp và thường khó phân huỷ sinh học, trong
nước thải có nhiều hợp chất vô cơ.
− Nước thải chứa phân, nước tiểu từ các khu vệ sinh còn gọi là “nước đen”.
Trong nước thải tồn tại các vi khuẩn gây bệnh và dễ gây mùi hôi thối. Hàm
lượng các chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng như N, P cao, các loại nước
thải này thường gây nguy hại đến sức khoẻ và dễ làm nhiễm bẩn nguồn
nước mặt. Nước thải nhà bếp chứa dầu mỡ và phế thải thực phẩm nhà bếp.
Loại nước thải này có hàm lượng lớn các chất hữu cơ(COD, BOD) và các
chất dinh dưỡng khác(N, P). Các chất bẩn trong nước thải này dễ tạo ra khí
sinh học và dễ sử dụng làm phân bón.
2.2CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUY MÔ VỪA

VÀ NHỎ
2.2.1 Mức độ xử lý nước thải
Điều kiện cần khi xác đònh mức độ XLNT cần thiết là để nước thải khi xả
có tính đến khả năng tự làm sạch của nguồn, không được làm cho nồng độ chất
bẩn tại điểm kiểm tra sử dụng nước vượt nồng độ giới hạn cho phép. Điều kiện
đủ, khống chế đối với nước thải khi xả vào nguồn nước mặt được quy đònh theo
tiêu chuẩn thiết kế nước thải đô thò TC 51 – 84 hoặc tiêu chuẩn môi trường
TCVN 5945 – 1995, TCVN 6772 – 2000.
Nước thải sinh hoạt thường được xử lý theo 3 bước (mức độ) như sau:
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 11 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
− Bước thứ nhất (xử lý bậc 1 hay xử lý sơ bộ): Đây là mức độ bắt buộc đối với tất
cả các dây chuyền công nghệ XLNT. Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải
sau khi xử lý ở giai đoạn này phải nhỏ hơn 150mg/l nếu nước thải được xử
lý sinh học tiếp tục hoặc nhỏ hơn các quy đònh nêu trong bảng trên nếu xả
nước thải trực tiếp vào nguồn nước mặt.
− Bước thứ 2 (xử lý bậc hai hay xử lý sinh học): Giai đoạn xử lý này được xác
đònh dựa vào mục đích sử dụng và quá trình tự làm sạch của nguồn nước.
− Bước thứ 3 ( xử lý bậc ba hay xử lý triệt để): loại bỏ các hợp chất nitơ và
photpho khỏi nước thải. Giai đoạn này rất có ý nghóa đối với các nước khí
hậu nhiệt đới, nơi có quá trình phú dưỡng ảnh hưởng sâu sắc đến chất lượng
nước mặt.
Giai đoạn khử trùng sau quá trình làm sạch nước thải là yêu cầu bắt buộc đối
với một số loại nước thải hoặc một số dây chuyền công nghệ xử lý.
2.2.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học
Mục đích của công đoạn này là loại bỏ rác kích thước lớn, dầu mỡ ra khỏi
nước thải đi vào công trình xử lý, nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của các
bước xử lý tiếp theo.
2.2.2.1 Thiết bò chắn rác

Có 2 loại thiết bò chắn rác:
− Thiết bò chắn rác và vớt rác thủ công, dùng cho các trạm xử lý có công suất
nhỏ, lượng rác dưới 0.1 m
3
/ngày.
− Thiết bò chắn rác, vớt rác cơ giới bằng các băng cào dùng cho các trạm XLNT
có lượng rác lớn hơn 0.1 m
3
/ngày.
Thiết bò chắn rác được bố trí tại máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải và
trước các công trình xử lý.
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 12 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
2.2.2.2 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 tách mỡ gồm các bộ phận sau: giếng thu cặn và giếng thu mỡ.
Hình 2.1: Thiết bò tách dầu, mỡ loại nằm ngang
1. Thân thiết bò; 2. Bộ phận hút cặn bằng thủy lực; 3. Lớp dầu mỡ; 4. Ống gom

dầu mỡ; 5. Vách ngăn dầu mỡ; 6. Răng cào trên băng tải; 7. Hố chứa cặn
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 13 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
Hình 2.2: Thiết bò tách dầu, mỡ lớp mỏng
1. Cửa dẫn nước ra; 2. Ống gom dầu, mỡ; 3. Vách ngăn; 4. Tấm chất dẻo xốp nổi; 5. Lớp dầu;
6. Ống dẫn nước thải vào; 7. Bộ phận lắng làm từ các tấm gợn sóng, 8. Bùn cặn
2.2.2.3 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.
Để đảm bảo chức năng điều hòa lưu lượng và chất lượng nước thải, ta cần bố
trí trong bể hệ thống, thiết bò khuấy trộn để san bằng nồng độ các chất bẩn cho
toàn bộ thể tích nước thải có trong bể và để ngăn ngừa cặn lắng, pha loãng nồng
độ các chất độc hại nếu có nhằm loại trừ hiện tượng bò sốc về chất lượng khi đưa
nước vào công trình xử lý sinh học.
2.2.2.4 Bể lắng nước thải
Có hai loại: Bể lắng đợt một trước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt
hai sau công trình xử lý sinh học nước thải.
Có 3 loại bể lắng: bể lắng đứng, bể lắng ngang và bể lắng ly tâm. Ngoài
ra, còn có bể lắng trong có tầng cặn lơ lửng và bể lắng có lớp mỏng.
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 14 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
Hiện nay, các trạm xử lý công suất vừa và nhỏ (<10.000m
3
/ngày) thường sử dụng
bể lắng đứng. Hiệu suất lắng của bể thấp, khoảng 45 – 48%.

2.2.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kò khí
Sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện không có ôxy.
Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra
hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Phương trình phản ứng
sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản như sau :
Chất hữu cơ
vi sinh vật
CH
4
+ CO
2
+ H
2
+ NH
3
+ H
2
S + Tế bào mới
Một cách tổng quát, quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 04 giai đoạn :
− Giai đoạn 1 : Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử.
− Giai đoạn 2 : Acid hóa.
− Giai đoạn 3 : Acetate hóa.
− Giai đoạn 4 : Methane hóa.
Hình 2.3: Các phương pháp xử lý sinh học kỵ khí nước thải
2.2.3.1 Bể tự hoại
Bể tự hoại là công trình xử lý nước thải sơ bộ đồng thời thực hiện hai chứa
năng: lắng nước thải và lên men cặn lắng.
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 15 –
MSSV: 107108066
Sinh học kỵ khí

Sinh trưởng dính bámSinh trưởng lơ lửng
Tiếp xúc
kỵ khí
UASB Tầng lơ
lửng
Lọc kỵ
khí
Xáo trộn
hoàn toàn
Vách
ngăn
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
Bể tự hoại có cấu tạo đơn giản, dễ vận hành, thường để XLNT cho cụm dân cư,
khu tập thể dưới 500 người, hoặc lưu lượng nước thải dưới 30m
3
/ngày. Bể thường
xây dựng độc lập hoặc kết hợp với các công trình khác.
2.2.3.2 Bể lắng hai vỏ (bể lắng Imhoff)
Bể có hình tròn hoặc hình chữ nhật trên mặt bằng. Phần trên của bể là
máng lắng, phần dưới là ngăn lên men bùn cặn. Tuy nhiên, quá trình lên men bùn
cặn chỉ dừng lại ở mức lên men acid, các chất hữu cơ phân huỷ được khoảng 40%.
2.2.3.3 Bể lắng trong kết hợp ngăn lên men
Bể gồm 2 phần tách biệt nhau: phần lắng trong kết hợp làm thoáng tự nhiên
và phần lên men bùn cặn.
Ưu điểm của bể lắng trong kết hợp ngăn lên men so với bể lắng 2 vỏ:
− Ngăn lên men và ngăn lắng độc lập nhau về cấu tạo, do đó sản phẩm thối rửa
trong quá trình lên men không làm bẩn lại nước thải đã lắng.
− Cặn được xáo trộn đều ở ngăn tự hoại và tạo điều kiện tốt cho quá trình lên
men cặn, không bò nén như bể lắng 2 vỏ.
− Hiệu suất lắng trong ngăn lắng cao hơn rất nhiều so với máng lắng của bể lắng

2 vỏ.
2.2.3.4 Bể lọc kò khí
Bể lọc kỵ khí là một bể chứa vật liệu tiếp xúc để xử lý chất hữu cơ chứa
carbon trong nước thải. Nước thải được dẫn vào bể từ dưới lên hoặc từ trên
xuống, tiếp xúc với lớp vật liệu trên đó có vi sinh vật kỵ khí sinh trưởng và phát
triển.
2.2.3.5 Bể lọc ngược qua tầng bùn kỵ khí (UASB)
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 16 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
Hiện nay hệ thống xử lý kỵ khí bằng bể UASB (Upflow anaerobic Sludge
Blanket) phổ biến nhất trên thế giới trong vấn đề xử lý nước thải có nồng độ
nhiễm bẩn hữu cơ cao. Xử lý nước thải với bể kỵ khí UASB chiếm một tỷ lệ lớn
trong tổng số các công trình kỵ khí trên thế giới.
Những ưu điểm quá trình xử lý sinh học kỵ khí UASB vượt trội so với quá trình bùn
hoạt tính hiếu khí:
− Ít tiêu tốn năng lượng vận hành.
− Có khả năng xử lý với tải trọng cao hơn
− Ít bùn dư nên giảm chi phí xử lý bùn.
− Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm chi phí bổ sung dinh dưỡng.
− Có thể tận dụng nguồn năng lượng từ khí metan sinh ra.
 Tuy nhiên bể UASB cũng có những mặt hạn chế như:
− Thời gian thích nghi dài (1-3 tháng). Pha nghỉ cũng kéo dài.
− Vận hành phức tạp, các điều kiện nước thải đầu vào khắc khe hơn so với bể xử
lý bằng bùn hoạt tính.
− Chi phí đầu tư xây dựng ban đầu thường cao hơn nhiều so với bể xử lý bằng
bùn hoạt tính.
− Vận tốc nước thải đưa vào bể UASB được duy trì trong khoảng 0,6 – 0,9 m/h,
pH thích hợp cho quá trình phân hủy kỵ khí dao động trong khoảng 6-8.
2.2.4 Xử lý sinh học nước thải trong điều kiện tự nhiên

Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất
và nguồn nước. Việc xử lý nước thải được thực hiện trên các công trình :
2.2.4.1 Cánh đồng lọc, cánh đồng tưới
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 17 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
Dẫn nước thải theo hệ thống mương đất trên cánh đồng tưới, dùng bơm và
ống phân phối phun nước thải lên mặt đất. Một phần nước bốc hơi, phần còn lại
thấm vào đất để tạo độ ẩm và cung cấp một phần chất dinh dưỡng cho cây cỏ
sinh trưởng. Phương pháp này chỉ được dùng hạn chế ở những nơi có khối lượng
nước thải nhỏ, vùng đất khô cằn xa khu dân cư, độ bốc hơi cao và đất luôn thiếu
độ ẩm.
2.2.4.2 Xả nước thải vào ao, hồ, sông suối
Nước thải được xả vào những nơi vận chuyển và chứa nước có sẵn trong tự
nhiên để pha loãng chúng và tận dụng khả năng tự làm sạch của các nguồn. Khi
xả nước thải vào nguồn tiếp nhận, nước của nguồn tiếp nhận sẽ bò nhiễm bẩn.
Mức độ nhiễm bẩn phụ thộc vào: lưu lượng và chất lượng nước thải, khối lượng
và chất lượng nước có sẵn trong nguồn, mức độ khuấy trộn để pha loãng.
2.2.4.3 Hồ sinh vật
Xử lý nước thải trong các ao hồ sinh học là phương pháp xử lý cổ điển đơn
giản nhất. Phương pháp này không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chi phí
hoạt động rẻ, quản lý đơn giản và hiệu quả cũng khá cao. Tuy nhiên, cũng có các
nhược điểm: thời gian xử lý khá dài, đòi hỏi diện tích mặt bằng rộng. Quá trình
xử lý phụ thuộc vào thời tiết và nhiệt độ.
Hệ hồ có thể phân loại như sau : (1) hồ hiếu khí, (2) hồ tùy tiện, (3) hồ kỵ khí và
(4) hồ xử lý bổ sung.
 Hồ hiếu khí
Diện tích rộng, chiều sâu cạn. Chất hữu cơ trong nước thải được xử lý chủ
yếu nhờ sự cộng sinh giữa tảo và vi khuẩn sống ở dạng lơ lửng. Ôxy cung cấp cho
vi khuẩn nhờ sự khuếch tán từ không khí qua bề mặt và quá trình quang hợp của

tảo. Chất dinh dưỡng và CO
2
sinh ra trong quá trình phân huỷ chất hữu cơ được
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 18 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
tảo sử dụng.
Tảo
Vi khuẩn
Tảo mới
Chất hữu cơ
Năng lượng mặt trời
Vi khuẩn mới
O
2
CO ,NH
PO ,H O
4
3
2
3-
2
Hình 2.4 : Mối quan hệ cộng sinh giữa tảo và vi sinh vật trong hồ hiếu khí
 Hồ tùy tiện
Trong hồ tùy tiện tồn tại 03 khu vực : (1) khu vực bề mặt, nơi đó chủ yếu vi
khuẩn và tảo sống cộng sinh; (2) khu vực đáy, tích lũy cặn lắng và cặn này bò
phân hủy nhờ vi khuẩn kò khí; (3) khu vực trung gian, chất hữu cơ trong nước thải
chòu sự phân hủy của vi khuẩn tùy tiện.
 Hồ kỵ khí
Thường được áp dụng cho xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao và

cặn lơ lửng lớn, đồng thời có thể kết hợp phân hủy bùn lắng. Khả năng xử lý hữu
cơ của hồ thường phụ thuộc vào thời tiết, mùa hè: 65-80%, mùa đông: 45-65%.
Cấu tạo của hồ thường có hai ngăn, ngăn làm việc và ngăn dự trữ khi vét bùn
cặn.
 Hồ xử lý bổ sung
Có thể áp dụng sau quá trình xử lý sinh học (aeroten, bể lọc sinh học hoặc
sau hồ sinh học hiếu khí, tùy tiện, …) để đạt chất lượng nước ra cao hơn, đồng thời
thực hiện quá trình nitrate hóa. Do thiếu chất dinh dưỡng, vi sinh còn lại trong hồ
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 19 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
này sống ở giai đoạn hô hấp nội bào và ammonia chuyển hóa sinh học thành
nitrate.
2.2.5 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí
Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp ôxy
liên tục. Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp kỵ khí và hiếu khí có thể
xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các công trình xử lý nhân tạo,
người ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình ôxy sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc
độ và hiệu suất cao hơn xử lý sinh học tự nhiên.
Hình 2.5: Các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí
2.2.5.1 Xử lý bằng phương pháp sinh học dính bám
Khi dòng nước thải đi qua những lớp vật liệu rắn làm giá đỡ các vi
sinh vật sẽ bám dính lên bề mặt. Trong số các vi sinh vật này có loài sinh ra các
polysacarit có tính chất như là một polymer sinh học có khả năng kết dính tạo
thành màng. Màng này cứ dày thêm với sinh khối của vi sinh vật dính bám hay cố
đònh trên màng. Màng được tạo thành từ hàng triệu đến hàng tỷ tế bào vi khuẩn,
với mật độ vi sinh vật rất cao màng có khả năng oxy hoá các hợp chất hữu cơ,
hấp thụ các chất bẩn lơ lửng có trong nước khi chảy qua hoặc tiếp xúc với màng.
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 20 –
MSSV: 107108066

Công nghệ hiếu khí
Hồ sinh học hiếu khí
Lọc hiếu
khí
Lọc SH
nhỏ giọt
Sinh trưởng dính bámSinh trưởng lơ lửng
Hiếu khí
tiếp xúc
Xử lý sinh
học theo mẻ
Aerotank Đóa quay
sinh học
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
Quá trình lọc sinh học thích hợp cho việc xử lý nước thải công nghiệp hơn là xử lý
nước thải sinh họat.
 Bể lọc sinh học
Bể lọc sinh học chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống
bám. Nước thải được phân bố đều trên mặt lớp vật liệu bằng hệ thống quay hoặc
vòi phun. Quần thể vi sinh vật sống bám trên giá thể tạo nên màng nhầy sinh học
có khả năng hấp phụ và phân hủy chất hữu cơ chứa trong nước thải.
Hình 2.6: Hệ thống xửû lý nước thải theo quá trình bể lọc sinh học
 Tháp lọc sinh học:
Khác với bể lọc sinh học ngập nước, tháp lọc sinh học được xây dựng với
hệ thống quạt gió cưỡng bức từ dưới lên, nước thải được phân phối từ phía trên,
chảy qua lớp màng vi sinh bám trên các giá thể và xuống bể thu ở phía dưới.
Đối vớp tháp lọc sinh học, lượng không khí được cung cấp nhiều nên sinh khối
phát triển rất nhanh, thời gian nước thải chảy xuống thường ngắn nên vi sinh vật
khó oxy hoá hết lượng hữu cơ có trong nước thải đến mức tối đa, do đó thường
phải tuần hoàn lại nước đầu ra hoặc kết hợp với bể aeroten.

 Tháp lọc sinh học nhỏ giọt:
Tháp lọc sinh học nhỏ giọt có kết cấu giống như tháp lọc sinh học. Tuy
nhiên, vận tốc của nước thải đi qua giá thể nhỏ hơn nhiều, cấu trúc của giá thể
cũng được thay đổi sao cho có thể lưu nước được trên giá thể lâu hơn. Tháp lọc
này cho phép giảm hàm lượng chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nước thải xuống mức
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 21 –
MSSV: 107108066
Bể lọc sinh học
Bể lọc sinh học
Bể lắng
Bể lắng
Cấp
khí
Nước ra
Nước tuần hoàn
Nước vào
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
thấp nhất. Tuy nhiên, ít được sử dụng do chi phí đầu tư ban đầu lớn, chiếm diện
tích rộng.
 Đóa quay sinh học(RBC)
RBC bao gồm các đóa tròn polystyren hoặc polyvinyl chloride đặt gần sát
nhau. Đóa nhúng chìm một phần trong nước thải và quay ở tốc độ chậm. Tương tự
như bể lọc sinh học, màng vi sinh hình thành và bám trên bề mặt đóa. Khi đóa
quay, mang sinh khối trên đóa tiếp xúc với chất hữu cơ trong nước thải và sau đó
tiếp xúc với ôxy. Đóa quay tạo điều kiện chuyển hóa ôxy và luôn giữ sinh khối
trong điều kiện hiếu khí. Đồng thời, khi đóa quay tạo nên lực cắt loại bỏ các màng
vi sinh không còn khả năng bám dính và giữ chúng ở dạng lơ lửng để đưa sang bể
lắng đợt hai.
 Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước
Bể lọc sinh học chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống

bám. Nước thải được phân bố đều trên mặt lớp vật liệu bằng hệ thống quay hoặc
vòi phun, có thể từ dưới lên hoặc từ trên xuống. Quần thể vi sinh vật sống bám
trên giá thể tạo nên màng nhầy sinh học có khả năng hấp phụ và phân hủy chất
hữu cơ chứa trong nước thải.
2.2.5.2 Xử lý bằng phương pháp bùn hoạt tính
Xử lý nước thải theo quá trình bùn hoạt tính bao gồm rất nhiều hệ thống
khác nhau với cách thức xây dựng khác nhau. Mặc dù vậy, tất cả các công trình
có cùng chung một đặc điểm là: sử dụng bùn hoạt tính dạng lơ lửng để xử lý các
chất hữu cơ hoà tan hoặc các chất hữu cơ dạng lơ lửng.
BHT được cung cấp thường là bùn tự hoại hoặc BHT lấy từ các nhà máy xử lý
nước thải đang hoạt động.

SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 22 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
Hình 2.7: Hệ thống xủ lý nước thải theo quá trình tăng trưởng lơ lửng
Một số công trình hiếu khí phổ biến xây dựng trên cơ sở xử lý sinh học bằng bùn
hoạt tính:
 Bể aeroten thông thường
Đòi hỏi chế độ dòng chảy nút (plug – flow), khi đó chiều dài bể rất lớn so
với chiều rộng. Trong bể này nước thải vào có thể phân bố ở nhiều điểm theo
chiều dài, bùn hoạt tính tuần hoàn đưa vào đầu bể. Ở chế độ dòng chảy nút, bông
bùn có đặc tính tốt hơn, dễ lắng. Tốc độ sục khí giảm dần theo chiều dài bể. Tải
trọng thích hợp vào khoảng 0,3 – 0,6 kg BOD
5
/m
3
ngày với hàm lượng MLSS
1.500 – 3.000 mg/L, thời gian lưu nước từ 4 – 8 giờ, tỷ số F/M = 0,2 – 0,4, thời
gian lưu bùn từ 5 – 15 ngày.

 Bể aeroten xáo trộn hoàn toàn
Đòi hỏi chọn hình dạng bể, trang thiết bò sục khí thích hợp. Thiết bò sục khí
cơ khí (motour và cánh khuấy) hoặc thiết bò khuếch tán khí thường được sử dụng.
Bể này thường có dạng tròn hoặc vuông, hàm lượng bùn hoạt tính và nhu cầu ôxy
đồng nhất trong toàn bộ thể tích bể. Bể này có ưu điểm chòu được quá tải
rất tốt. BOD
5
/m
3
ngày với hàm lượng bùn 2.500 – 4.000 mg/L, tỷ số F/M = 0,2 –
0,6.
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 23 –
MSSV: 107108066
Bể sinh học
Bể sinh học
Bể lắng
Bể lắng
Cấp
khí
Bùn tuần hoàn
Bùn xả
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
Bùn
Bể lắng 1
Nước chưa
xử lý
Bùn tuần hoàn
Bùn thải
Bể lắng 2
Bể aerotank

Nước thải
sau xử lý
Hình 2.8: Bể aeroten thông thường
Bể lắng
Bể lắng
Bùn thải
Nước thải
trước xử lý
Nước thải
sau xử lý
Bùn tuần hoàn
Máy thổi khí

Hình 2.9: Bể aeroten khuấy trộn hoàn toàn
 Bể aeroten mở rộng
Hạn chế lượng bùn dư sinh ra, khi đó tốc độ sinh trưởng thấp, sản lượng
bùn thấp và chất lượng nước ra cao hơn. Thời gian lưu bùn cao hơn so với các bể
khác (20 – 30 ngày). Hàm lượng bùn thích hợp trong khoảng 3.000 – 6.000 mg/L.
 Aeroten hoạt động gián đoạn theo mẻ (hệ SBR)
Bể hoạt động gián đoạn là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính theo
kiểu làm đầy và xả căïn. Quá trình xảy ra trong bể SBR tương tự như trong bể bùn
hoạt tính hoạt động liên tục, chỉ có điều tất cả quá trình xảy ra trong cùng một bể
và được thực hiện lần lượt theo các bước : (1) làm đầy, (2) phản ứng, (3) lắng, (4)
xả cạn, (5) ngưng.
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 24 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
2.2.5.3 Khử các chất dinh dưỡng (N,P) và ổn đònh bùn bằng phương pháp
hiếu khí kết hợp.
 Cơ chế của quá trình

Trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí, nitơ
amonisẽ được chuyển thành nitrat nhờ các loại vi khuẩn Nitrosomonas và
Nitrobacter. Để thực hiện giai đoạn khử nitrat trong công trình xử lý nước thải
bằng bùn hoạt tính, cần tạo ra vùng thiếu khí(anoxic). Quá trình khử nitrat bằng
bùn hoạt tính được biểu diễn như sau:
Hình 2.10: Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của công trình khử N bằng pp BHT
Quy trình xử lý nước thải theo phương pháp bùn hoạt tính để khử BOD, N,
P trong hệ thống Bardenpho.
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 25 –
MSSV: 107108066
Nước thải sau xử lý
sinh học
Hỗn hợp bùn nước tuần hoàn
Bể sinh học hiếu khí
(Acrobic)
Bể sinh học thiếu khí
(Anoxic)
Bùn hoạt tính dư
Nước thải sau xử lý cơ học
bậc 1
Bùn hoạt tính tuần hoàn
Bể lắng đợt 2
Bể kỵ khí
Anaerobic
Bể thiếu
khí
(Anoxic)
Bể hiếu khí
(Aerobic)
Bể thiếu

khí
(Anoxic)
Bể lắng
đợt 2
Bùn dư
Bùn hoạt tính tuần
hoàn
Bể hiếu khí
(Aerobic)
Nước thải
vào
Tuần hoàn hỗn hợp
bùn nước
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
Hình 2.11: Sơ đồ hệ thống Badenpho
 Quá trình thổi khí kéo dài trong Aeroten
Các công trình thổi khí kéo dài được đặc trưng bởi tải trọng chất bẩn thấp
từ 0.05 – 0.15 g BOD/g bùn.ngày; thời gian lưu nước và lưu bùn dài. Thời gian lưu
bùn dài tạo điều kiện tốt cho quá trình nitrat hoá. Một phần các chất hữu cơ độc
hại cũng có thể được khử nhờ quá trình thổi khí kéo dài. Sơ đồ nguyên tắc quá
trình thổi khí kéo dài:
Hình 2.12: Sơ đồ xử lý nước thải theo nguyên tắc thổi khí kéo dài
Xử lý nước thải bằng phương pháp thổi khí kéo dài có hiệu quả làm sạch
cao, lượng bùn dư ít nhưng diện tích chiếm đất lớn. Vì vậy phương pháp này
thường được ứng dụng để xử lý nước thải quy mô vừa và nhỏ.
 Kênh ô xy hoá tuần hoàn
Kênh oxy hoá tuần hoàn hoạt động theo nguyên lý thổi khí bùn hoạt tính
kéo dài. Ưu điểm: lượng bùn dư thấp, được ổn đònh tương đối, hiệu quả xử lý
BOD cao, các chất nitơ, photpho được khử đáng kể, quản lý vận hành không phức
tạp, công trình có tính đệm cao. Tuy nhiên công trình xây dựng hở và diện tích

SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 26 –
MSSV: 107108066
Aeroten
trộn
Bể lắng
đợt 2
Sân phơi bùn
Bể lắng
đợt 2
Nước
thải
Nước thải
sau xử lý
Bùn tuần hoàn
Bùn đưa đi bón
cây
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
chiếm đất lớn nên hạn chế sử dụng cho quy mô lớn. Kênh oxy hoá tuần hoàn
thường được sử dụng cho các vùng dân cư số dân từ 200 – 15000 người.
2.2.6 Phương pháp xử lý bùn cặn
Đối với bùn sinh ra trong quá trình xử lý nước thải, ta có thể áp dụng các
quá trình xử lý sau:
 Tách nước : để loại một phần nước có trong bùn, ta có thể áp dụng các công
trình sau : bể nén bùn trọng lực (gravity thickening), nén bùn bằng phương pháp
tuyển nổi (flotation thickening), máy li tâm bùn (centrifugation), máy lọc ép dây
đai…
 Ổn đònh bùn : Có nhiều phương pháp ổn đònh bùn, phương pháp hóa học,
sinh học, nhiệt, trong đó phương pháp sinh học thường được sử dụng rộng rãi. Để
ổn đònh bùn bằng phương pháp sinh học, ta có thể áp dụng một trong hai quá
trình: ổn đònh bùn hiếu khí và ổn đònh bùn kỵ khí.

 Thải bỏ bùn: bùn sau quá trình xử lý có thể được mang đi làm phân bón,
được chôn lấp tại một vò trí thích hợp, đưa ra sân phơi bùn hoặc đốt ra tro.
2.2.7 Phương pháp khử trùng nước thải
Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn có thể chứa
khoảng 10
5
đến 10
6
vi khuẩn trong 1ml. Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước
thải không phải là vi trùng gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại một
vài loại vi khuẩn gây bệnh nào đó. Nếu xả nước thải ra nguồn cấp nước, hồ nuôi
cá thì khả năng lan truyền bệnh sẽ rất lớn. Do vậy, cần phải có biện pháp tiệt
trùng nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Các phương pháp khử trùng nước
thải phổ biến hiện nay là:
− Dùng clo hơi qua thiết bò đònh lượng Clo.
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 27 –
MSSV: 107108066
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Lâm Vónh Sơn
− Dùng Hypoclorit – canxi dạng bột – Ca(ClO)
2
– hoà tan trong thùng dung dòch
3 ÷ 5% rồi đònh lượng vào bể khử trùng.
− Dùng HypocloritNatri, nước javel (NaClO).
− Dùng Ozone được sản xuất từ không khí do máy tạo Ozone đặt trong nhà máy
xử lý nước thải. Ozone sản xuất ra được dẫn ngay vào bể khử trùng.
− Dùng tia cực tím (UV) do đèn thủy ngân áp lực thấp sản sinh ra. Đèn phát tia
cực tím đặt ngập trong bể khử trùng có nước thải chảy qua.
Từ trước đến nay, phương pháp khử trùng nước thải bằng Clo hơi hay các
hợp chất của Clo thường được sử dụng phổ biến vì Clo là hóa chất được các
ngành công nghiệp dùng nhiều, có sẵn trên thò trường với giá thành chấp nhận

được, hiệu quả tiệt trùng cao. Tuy nhiên, những năm gần đây, các nhà khoa học
đã đưa ra khuyến cáo nên hạn chế dùng Clo để tiệt trùng nước thải vì các lý do
sau:
− Lượng Clo dư (khoảng 0,5 mg/l) trong nước thải để đảm bảo sự an toàn và ổn
đònh cho quá trình tiệt trùng sẽ gây hại đến cá và các sinh vật nước có ích
khác.
− Clo kết hợp với hydrocacbon thành các hợp chất có hại cho môi trường sống.
SVTH: Nguyễn Văn Quyết Trang - 28 –
MSSV: 107108066