Giáo trình Công nghệ và công trình xử lý nước thải quy mô nhỏ potx

z












Giáo trình

Công nghệ và công
trình xử lý nước thải
quy mô nhỏ

PGS.TS Trn c H

1
Công nghệ v công trình Xử lý nớc thải quy mô nhỏ
TS.Trần Đức Hạ

.1. Đặc điểm hệ thống thoát nớc thải quy mô nhỏ.

.1.1.Hệ thống thoát nớc thải phân tán .
Đối với nớc thải đô thị , dạng thoát nớc có thể là tập trung hoặc phân tán.
Khi thoát nớc tập trung , nớc thải từ các tuyến cống cấp 2 ( tuyến cống lu vực )
đa về tuyến cống chính ( tuyến cống cấp 1 ), sau đó bơm về trạm xử lý nớc thải tập
trung . Nh vậy nớc thải sẽ đợc dẫn ra khỏi khu vực đô thị , xử lý đến mức độ
yêu cầu , sau đó xả ra nguồn nớc mặt có khả năng tự làm sạch lớn. Dạng thoát
nớc tập trung đảm bảo cho môi trờng có độ an toàn cao , ít bị ô nhiễm. Xử lý nớc
thải (XLNT) tập trung dễ kiểm soát và quản lý. Tuy nhiên việc đầu t thoát nớc
thải tập trung rất tốn kém do việc xây dựng tuyến cống chính lớn, dài và sâu, số
lợng trạm bơm chuyển bậc nhiều Mặt khác khi đô thị phát triển không đồng bộ
theo không gian và thời gian ,việc xây dựng trạm XLNT tập trung và tuyến cống
chính sẽ không phù hợp. Đầu t kinh phí lớn ngay từ ban đầu cho các công trình này
rất khó khăn.
Trong các đô thị lớn do khó khăn và không kinh tế trong việc xây dựng các
tuyến cống thoát nớc quá dài khi địa hình bằng phẳng và mực nớc ngầm cao,
ngời ta thờng quy hoạch thoát nớc thải thành hệ thống phân tán theo các lu vực
sông, hồ. Do đặc điểm địa hình và sự hình thành các kênh hồ trong các đô thị nớc
ta, hệ thống thoát nớc thờng phân ra các lu vực nhỏ và độc lập . Thoát nớc
phân tán sẽ là hình thức phù hợp đối với đa số đô thị nớc ta. Các trạm XLNT
phân tán thờng là loại quy mô nhỏ , công suất từ vài trăm đến vài nghìn m
3
/ngày
hoặc quy mô vừa công suất từ 2.000 đến 10.000 m
3
/ngày. Xây dựng các trạm XLNT
cho các đô thị nhỏ và cho các lu vực độc lập của các đô thị lớn, hoặc các trạm
XLNT bệnh viện, các công trình công cộng, dịch vụ quy mô công suất từ 50 đến
500 m

3
/ngày sẽ tận dụng đợc các điều kiện tự nhiên cũng nh khả năng tự làm sạch
của sông, kênh, hồ để chuyển hoá chất bẩn. Mặt khác việc xây dựng này cũng phù
hợp với khả năng đầu t và sự phát triển của đô thị. Sơ đồ nguyên tắc thoát nớc và
XLNT phân tán đợc nêu trên hình .1. Nớc thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho
phép đợc xả vào các cống thoát nớc chung hoặc các sông, mơng, hồ trong khu
vực.
Trong nhiều trờng hợp mức độ XLNT của hệ thống thoát nớc phân tán yêu
cầu không cao do tận dụng đợc khả năng tự làm sạch của các sông hồ . Tổng giá
thành đầu t cho hệ thống thoát nớc thải phân tán giảm xuống do không phải xây
dựng các tuyến cống thoát nớc thải tập trung. Các công trình của trạm XLNT phân
tán thờng đợc bố trí hợp khối, dễ vận hành và quản lý .
Nhợc điểm chính của hệ thống nớc thải phân tán là dễ làm mất cảnh quan
do việc xây dựng trạm xử lý nớc thải bên trong đô thị. Nếu thiết kế thi công và vận
hành trạm xử lý không đúng các yêu cầu kỹ thuật, nớc thải có thể gây mùi hôi thối ,
ảnh đến môi trờng khu dân c và đô thị xung quanh. Mặt khác nếu hàm lợng các
nguyên tố dinh dỡng nh N và P trong nớc thải sau xử lý còn cao, trong điều kiện
quang hợp tốt, các sông hồ đô thị tiếp nhận nớc thải có thể bị phú dỡng
(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

2
(eutrophication) và dẫn đến nhiễm bẩn thứ cấp. Một số kết quả nghiên cứu /8/ cho
thấy, trong các sông hồ tiếp nhận nớc thải đô thị hàm lợng chất hữu cơ (tính theo
BOD
5
) bổ sung do nhiễm bẩn thứ cấp thờng dao động từ 1,4 đến 4,5 mg/l. Các trạm
XLNT phân tán có quy mô , mức độ và công nghệ xử lý khác nhau . Việc kiểm
soát, quản lý vận hành chúng rất phức tạp. Tìm kiếm đất đai cho việc xây dựng trạm
XLNT trong nội thành thờng rất khó khăn . Tổ chức thoát nớc phân tán thờng

thích hợp cho các đô thị có hệ thống thoát nớc chung hoặc hệ thống thoát nớc nửa
riêng, nằm trong các vùng địa hình bằng phẳng nhiều kênh, hồ. Ví dụ hệ thống thoát
nớc thải Hà nội đợc chia thành 7 vùng theo phơng án quy hoạch của Tổ chức hợp
tác Quốc tế Nhật bản (JICA) năm 1994 hoặc thành phố Đà lạt thành 4 khu vực theo
Dự án thoát nớc và vệ sinh năm 1999 (hình 2) .


Nguồn nớc sạch bổ cập để pha loãng
nớc thải trong hệ thống kênh hồ






Lu vực 1



Giếng tách nớc

Nớc ma

Nớc thải





Trạm XLNT 1

Hồ 1




Lu vực 2



Giếng tách nớc

Nớc ma

Nớc thải





Trạm XLNT 2

Hồ 2




Lu vực i

Giếng tách nớc

Nớc ma

Nớc thải





Trạm XLNT i



Hồ i



Hồ đầu mối




Hình .1 Sơ đồ nguyên tắc tổ chức thoát nớc và XLNT phân tán .

(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

3
.1.2. Hệ thống thoát nớc thải cục bộ.
Trong trờng hợp các đối tợng thoát nớc ( cụm dân c, công trình công
cộng, dịch vụ, nhà ở ) nằm ở vị trí riêng rẽ, độc lập hoặc cách xa hệ thống thoát
nớc tập trung, ngời ta thờng tổ chức hệ thống thoát nớc thải cục bộ kết hợp xử
lý tại chỗ. Hệ thống thoát nớc thải cục bộ có thể có đờng cống hoặc không có
đờng cống. Nớc thải sau khi xử lý đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh môi trờng, đợc
cho thấm vào đất , thải trực tiếp vào sông hồ lân cận hoặc sử dụng để tới cây, nuôi
cá Trong một số trờng hợp ,trớc khi xả vào các đờng cống thoát nớc tập trung,
các loại nớc thải có chứa vi khuẩn gây bệnh dịch hoặc chất bẩn đặc biệt ( nớc thải
bệnh viện, nớc thải công nghiệp ) phải đợc khử trùng hoặc khử độc trong các
công trình xử lý cục bộ, đảm bảo điều kiện không ảnh hởng xấu đến hoạt động của
hệ thống thoát nớc đô thị và sức khỏe của con ngời khi tiếp xúc với nó.
Nh vậy, các trạm XLNT cục bộ thờng đợc xây dựng đối với các trờng
hợp sau:
1.Các thị trấn, thị tứ có quy mô dân số dới 50.000 ngời .
2.Các cụm dân c, khu nhà ở, ngôi nhà hoặc công trình công cộng, dịch vụ
nằm riêng rẽ, cách xa hệ thống thoát nớc tập trung .
3.Các công trình công cộng, dịch vụ có yêu cầu xử lý đặc biệt nh bệnh viện,
bể bơi
Các trạm XLNT cục bộ thờng có công suất từ vài chục đến vài dăm nghìn
m
3
trong một ngày. Trờng hợp thứ nhất thờng là các trạm xử lý nớc thải quy mô
vừa ( công suất từ 1000 đến 10.000 m
3
/ngày ); các trờng hợp thứ hai và thứ ba là
các trạm quy mô nhỏ (công suất dới 1.000 m
3

/ngày). Tổ chức thoát nớc khu vực
Linh đàm - Định công- Pháp vân phía Nam Hà Nội là một ví dụ về các hệ thống
thoát nớc thải cục bộ cho các trờng thứ hai. Một số đô thị ( ví dụ thành phố Đà
lạt, Hải dơng, Vĩnh yên ) có thể tổ chức thoát nớc theo hệ thống hỗn hợp phụ
thuộc vào địa hình, chế độ thuỷ văn sông hồ, đặc điểm sử dụng nớc
Xử lý nớc thải tại chỗ với công trình chủ yếu là bể tự hoại hoặc bể lắng hai
vỏ rất thích hợp vơí các ngôi nhà, cụm dân c hoặc công trình công cộng ở riêng rẽ,
cách xa mạng lới thoát nớc tập trung. Các công trình này vừa lắng nớc thải kết
hợp lên men cặn lắng nên hiệu quả xử lý cao, quản lý vận hành đơn giản. Nớc thải
và bùn cặn sau quá trình này có thể tiếp tục xử lý trong đất, ao hồ hoặc tái sử dụng
để tới ruộng và làm phân bón. Tuy nhiên do công trình bố trí gần nhà ở và khu dân
c nên điều kiện vệ sinh của nó còn hạn chế.












(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

4

Khu vực Thái phiên
Nớc thải
Bể tự hoại Bãi lọc ngầm
tới hoa
ra suối


Khu vực ấp Chi lăng


Nớc thải Bể tự hoại Bãi lọc ngầm
hồ Than thở







Khu vực hồ Xuân hơng Hồ Xuân hơng









Khu vực suối Cam ly

1 2



Khu vực trung tâm
suối Phan Đình Phùng


Thác Cam ly





Hình 2. Sơ đồ tổ chức thoát nớc thành phố Đà lạt đến năm 2010.
1.Trạm bơm thoát nớc tập trung; 2.Trạm XLNT Q=11.000m
3
/ngày
(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

5
.2 Số lợng, thnh phần v tính chất nớc thải của các đối tợng
thoát nớc quy mô nhỏ.

.2.1. Các loại nớc thải của các đối tợng thoát nớc quy mô nhỏ.
Các loại nớc thải sinh hoạt đợc hình thành trong quá trình sinh hoạt của con

ngời. Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng nh bệnh viện, trờng học, nhà
ăncũng tạo ra các loại nớc thải có thành phần và tính chất tơng tự nh nớc thải
sinh hoạt. Để tiện cho việc lựa chọn phơng pháp dây truyền công nghệ và tính toán
thiết kế các công trình xử lý nớc thải quy mô nhỏ, nớc thải sinh hoạt đợc phân
loại theo các dấu hiệu sau đây:
a.Theo nguồn gốc hình thành, trong các hộ gia đình có thể có các loại nớc
thải sau đây (hình .3) :


Nguồn nớc thải từ các ngôi nhà




Nớc thải phân Nớc tiểu Nớc tắm, giặt, rửa Nớc thải nh bếp Các loại nớc
thải khác

Hình .3. Sự hình thành các loại nớc thải trong các ngôi nhà hoặc công trình công
cộng.

Các loại nớc thải đợc hình thành theo sơ đồ hình .3 có số lợng và thành
phần và tính chất khác nhau.Tuy nhiên để thuận tiện cho xử lý và tái sử dụng, ngời
ta chia chúng thành ba loại:
-Nớc thải không chứa phân, nớc tiểu và các loại thực phẩm từ các thiết bị
vệ sinh nh bồn tắm, chậu giặt, chậu rửa mặt.Loại nớc thải này chủ yếu chứa chất
lơ lửng, các chất tẩy giặt và thờng gọi là

nớc xám

. Nồng độ các chất hữu cơ

trong loại nớc thải này thấp và thờng khó phân huỷ sinh học. Trong nớc thải
nhiều tạp chất vô cơ.
-Nớc thải chứa phân, nớc tiểu từ các khu vệ sinh (toilet) còn đợc gọi là

nớc đen

. Trong nớc thải tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh và dể gây mùi hôi
thối. Hàm lợng các chất hữu cơ (BOD) và các chất dinh dỡng nh nitơ, phốt pho
cao. Các loại nớc thải này thờng gây nguy hại đến sức khoẻ và dễ làm nhiễm bẩn
nguồn nớc mặt. Tuy nhiên chúng thích hợp với việc sử dụng làm phân bón hoặc tạo
khí sinh học.
- Nớc thải nhà bếp chứa dầu mở và phế thải thực phẩm từ nhà bếp, máy rửa
bát. Các loại có hàm lợng lớn các chất hữu cơ (BOD,COD) và các nguyên tố dinh
dỡng khác (ni tơ và phốt phát). Các chất bẩn trong nớc thải này dễ tạo khí sinh học
và dễ sử dụng làm phân bón.
Một số nơi ngời ta nhóm hai loại nớc thải thứ hai và thứ ba , gọi tên chung
là "nớc đen".
(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

6
b.Theo đối tợng thoát nớc, ngời ta phân ra 2 nhóm nớc thải:
-Nhóm nớc thải các hộ gia đình, khu dân c.
-Nhóm nớc thải các công trình công cộng, dịch vụ nh nớc thải bệnh viện,
nớc thải khách sạn, nớc thải trờng học, nớc thải nhà ăn.
Mỗi nhóm, mỗi loại nớc thải có lu lợng, chế độ xả nớc và thành phần
tính chất đặc trng riêng.
c. Theo đặc điểm hệ thống thoát nớc sẽ hình thành nên hai loại nớc thải:
-Nớc thải hệ thống thoát nớc riêng. Nớc thải từ các thiết bị vệ sinh đợc
thu gom và vận chuyển về trạm xử lý theo tuyến cống riêng.

-Nớc thải hệ thống thoát nớc chung. Các loại nớc thải sinh hoạt (nớc
xám và nớc đen) cùng với nớc ma đợt đầu trong khu vực thoát nớc đợc thu
gom và vận chuyển theo đờng cống chung về trạm xử lý. Số lợng thành phần và
tính chất nớc ma đợt đầu trong các khu dân c đô thị đợc nêu trong phụ lục.
Trong một số trờng hợp n
ớc đen đợc xử lý sơ bộ tại chỗ qua các công trình nh
bể tách dầu mỡ, bể tự hoại , sau đó cùng nớc xám xả vào tuyến cống thoát nớc
chung của thành phố.
Việc phân loại nớc thải theo hệ thống thoát nớc phụ thuộc vào đối tợng
thoát nớc, đặc điểm hệ thống thoát nớc của đô thị hoặc khu dân c và các điều
kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội khác của đô thị.
.2.2. Lu lợng nớc thải và chế độ thải nớc .
Lu lợng nớc thải trong một khu vực đô thị, cụm dân c, ngôi nhà hoặc
công trình công cộng đợc xác định trên cơ sở tiêu chuẩn dùng nớc. Đối với khu
vực dân c, tiêu chuẩn thải nớc từ 120 đến 180 l/ngời.ngày, xác định theo Quy
chuẩn xây dựng Việt nam năm 1996/1/. Tiêu chuẩn thải nớc bệnh viện thông
thờng đợc xác định theo
''
Tiêu chuẩn thiết kế bệnh viện đa khoa
''
(TCVN 4470-87 )
là 300 đến 400 l/ng.ngày. Tuy nhiên theo kết quả nhiều nghiên cứu / 7,8 / cho thấy ,
do số lợng cán bộ công nhân viên và ngời nhà đến chăm nom bệnh lớn, tiêu chuẩn
dùng nớc thực tế tăng lên rất nhiều và nó cũng phụ thuộc vào quy mô cũng nh
chức năng của bệnh viện , dao động từ 500 đến 1000 l/giờng.ngày.
Để dễ xác định
lu lợng và nồng độ chất bẩn trong nớc thải sinh hoạt của các công trình công
cộng hoặc dịch vụ ngời ta thờng tính toán, chuyển đổi công suất (quy mô) công
trình sang chỉ số dân tơng đơng. Đó là số đơn vị phục vụ của công trình công
cộng, dịch vụ có lợng chất bẩn hoặc nớc thải xả vào hệ thống thoát nớc tơng

đơng với của một ngời dân đô thị. Các đại lợng tơng đơng này của một số
công trình công cộng và dịch vụ có thể xác định theo bảng .1 sau đây.










(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

7
Bảng .1. Chỉ số dân tơng đơng và tiêu chuẩn nớc thải của các công trình
công cộng, dịch vụ.

Côn
g
trình Đơn vị tính Chỉ số dân
tơng đơng
Tiêu chuẩn thải nớc,
l/đơn vị tính.ngày
-Khách sạn, nhà nghỉ
-Nhà ăn
-Quán cà phê, giải khát
-Câu lạc bộ; nhà văn hoá
-Trờng học

-Nhà trẻ
-Bệnh viện
Giờng
Chỗ ngồi
Chỗ
Chỗ
Học sinh
Trẻ em
Giờng bệnh
1
3
15
5ữ10
10
2ữ3
0,4ữ0,5
200-300
50-80
10-15
8-25
15-25
50-100
300-600

Một yếu tố cơ bản khác liên quan đến việc tính toán thiết bị mạng lới thoát
nớc và các công trình xử lý nớc thải là chế độ thải nớc. Lu lợng nớc thải chảy
đến các công trình xử lý nớc thải quy mô nhỏ không ổn định trong một ngày đêm
(hình .4) cũng nh trong từng mùa. Ban đêm do ít thiết bị vệ sinh hoạt động, lợng
nớc thải rất nhỏ. Trong thời gian cao điểm, lu lợng nớc thải có thể lớn gấp 6-8
lần thời điểm trung bình. Trờng hợp nhiều thiết bị vệ sinh cùng hoạt động đồng thời

thì nớc thải chảy liên tục tới trạm xử lý. Chế độ thải nớc đặc trng bằng hệ số thải
nớc không điều hoà chung K
ch
. Đó là tỷ số giữa lu lợng nớc thải trong giờ dùng
nớc lớn nhất của ngày dùng nớc lớn nhất (q
h,max
) với lu lợng nớc thải trong giờ
dùng nớc trung bình của ngày dùng nớc trung bình (q
h,tb
). Nh vậy:

tbh
h
ch
q
q
K
,
max,
=
(.1).
0
2
4
6
8
10
12
14
16

04812162024
A B C

Hình . 4. Biểu đồ thải nớc khu dân c
A- Thị tứ; B- Khu nhà ở 200 ngời;
C- Khu đô thị 50.000 ngời

Giá trị K
ch
p
hụ thuộc vào
số ngời sử dụng hệ thống thoát
nớc, tiêu chuẩn dùng nớc,
điều kiện trang thiết bị vệ sinh
và điều kiện khí hậu. Lu lợng
nớc thải càng lớn hệ số K
ch

càng nhỏ. Dựa vào hệ số K
ch
có
thể xác định đợc lu lợng
nớc thải tính toán của hệ thống
thoát nớc và các công trình xử
lý nớc thải. Đối với hệ thống
nớc thải quy mô vừa và lớn, hệ
số K
ch
có thể xác định theo các
công thức sau.

tbch
QK 5,25,1 +=
( 2).
Trong đó: Q
tb
-Lu lợng trung bình, l/s
(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

8
Thông thờng các công trình xử lý nớc thải quy mô nhỏ, lu lợng nớc tính
toán Q
h,max
bằng khoảng 1/10 lu lợng ngày đêm Q
ng
.
Chế độ thải nớc của bệnh viện không ổn định theo thời gian trong ngày,
trong tuần và phụ thuộc vào cấp và quy mô bệnh viện. Thông thờng, lợng nớc sử
dụng lớn nhất vào đầu giờ buổi sáng khi bệnh nhân dậy và bắt đầu quá trình khám
bệnh. Hệ K
ch
của bệnh viện thờng lớn hơn của khu dân c với tiêu chuẩn cấp nớc
tơng đơng từ 2 đến 3 lần.Theo các tiêu chuẩn thiết kế cấp thoát nớc hiện hành, hệ
số K
ch
của bệnh viện là 2,5. Các yếu tố kể trên ảnh hởng rõ rệt đến việc tính toán,
xác định công suất các công trình thoát nớc và xử lý nớc thải cũng nh thiết lập
quy trình quản lý, vận hành chúng.

.2.3. Thành phần và tính chất nớc thải.
Các chỉ tiêu cơ bản đặc trng cho thành phần các chất bẩn trong nớc thải
sinh hoạt là hàm lợng cặn lơ lửng (SS) , nhu cầu ô xy hoá sinh học (BOD ), nồng độ
nitơ amôn, số coliform Lợng chất bẩn tính theo chỉ tiêu chất lơ lửng, BOD
5
do
một ngời trong một ngày xả vào hệ thống thoát nớc sinh hoạt của một số nớc
đợc nêu trong tiêu chuẩn xây dựng ( 20TCN 51-84 ) . Đối với các ngôi nhà hoặc
cụm đân c độc lập, hàm lợng các chất bẩn trong nớc thải sinh hoạt có thể xác
định theo bảng .2.

Bảng 2. Tải lợng và nồng độ chất bẩn trong nớc thải sinh hoạt từ các ngôi nhà
hoặc cụm dân c độc lập / 25,28 /.

Thôn
g
s
ố
Tải lợn
g
,
g/ngời.ngày
Nồn
g
độ* , m
g
/l
Tổn
g
chất rắn 115-117 680-1.000

Các chất rắn dễ ba
y
hơi 65-85 380-500
Cặn lơ lửn
g
35-50 200-290
Cặn lơ lửn
g
dễ ba
y
hơi 25-40 150-240
BOD
5
35-50 200-290
COD 115-125 680-730
Tổn
g
nit
ơ
6-17 35-100
Nitơ amôn 1-3 6-18
Tổn
g

p
hốt
p
ho 3-5 18-29
Phốt
p

hát (tính theo
p
hốt
p
ho ) 1-4 6-24
Tổn
g
coliform 10
11
-4x10
12
** 10
8
-10
10
***
Fecal coliform 10
7
-10
9
***
Ghi chú:* Nồng độ tính khi tiêu chuẩn thải nớc là 170 l/ngời.ngày
** Số coli
*** Số coliform/100 ml

Nớc thải bệnh viện có thành phần và tính chất gần giống nớc thải sinh hoạt
đô thị, tuy nhiên nồng độ chất bẩn có thấp hơn do tiêu chuẩn sử dụng nớc lớn.
Lợng chất bẩn tính theo đơn vị 1 giờng bệnh thải vào hệ thống thoát nớc trong
một ngày là:
-Chất bẩn lơ lửng : 130g

(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

9
-BOD
5
: 70g
-Nitơ amôn : 16g
-Clorua : 18g
Nồng độ các chất bẩn trong nớc thải các bệnh viện có thể xác định theo
bảng .3.


Bảng .3. Các chỉ tiêu ô nhiễm trong nớc thải các bệnh viện nớc ta / 8 /.

Chỉ tiêu Nồn
g
độ
Min Trun
g
bình Max
PH
Chất lơ lửng, mg/l
BOD
5
, mg/l
COD , mg/l
Tổng số coli form, MPN/100ml
6.2
100

110
140
10
6

7.4
160
150
200
10
7

8.1
220
250
300
10
9


Trong nớc thải bệnh viện còn chứa các chất thải tẩy rửa, d lợng dợc
phẩm và một số chất độc hại đặc trng từ quá trình chẩn đoán, xét nghiệm bệnh
nhân Đặc trng của nớc thải bệnh viện là sự xuất hiện của các loại vi khuẩn gây
bệnh nh Somonella, Leptospira,Vibrio Choleral, Mycobacterium Tuberculosis

.3. Các phơng pháp xử lý nớc thải .

.3.1. Mức độ xử lý nớc thải
Mức độ xử lý nớc thải đợc xác định dựa trên quy mô đối tợng thoát nớc
và các yêu cầu vệ sinh của nguồn tiếp nhận. Nớc mặt có thể tiếp nhận nớc thải

đợc chia thành hai loại: nguồn nớc mặt loại A với mục đích sử dụng cho cấp nớc
sinh hoạt và công nghiệp thực phẩm và nguồn nớc mặt loại B với việc sử dụng nớc
cho các mục đích khác. Nồng độ giới hạn cho phép của các chất ô nhiễm trong các
loại nguồn nớc này đợc quy định theo tiêu chuẩn môi trờng TCVN 5942-1995 .
Điều kiện cần khi xác định mức độ XLNT cần thiết là để nớc thải khi xả có tính
đến khả năng tự làm sạch của nguồn không đợc làm cho nồng độ chất bẩn tại điểm
kiểm tra sử dụng nớc vợt nồng độ giới hạn cho phép. Điều kiện đủ, khống chế đối
với nớc thải khi xả vào nguồn nớc mặt đợc quy định theo tiêu chuẩn thiết kế
nớc đô thị 20TCN 51-84 hoặc tiêu chuẩn môi trờng TCVN 5945-1995, TCVN
6772:2000 (phụ lục 1).Theo các quy định này, nớc thải một số chỉ tiêu trong sinh
hoạt khi xả vào nguồn nớc phải đáp ứng yêu cầu nêu trong bảng .4

Bảng .4. Nồng độ giới hạn cho phép của một số chất ô nhiểm trong nớc thải sinh
hoạtkhi xả vào nguồn nớc (Theo TCVN6772:2000)

TT Thông số Giá trị giới hạn
Mức I Mức II Mức III Mức IV Mức V
1 pH 5-9 5-9 5-9 5-9 5-9
2 BOD
5
, mg/l 30 30 40 50 200
3 Chất rắn lơ lửng, mg/l 50 50 60 100 100
(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

10
4 Chất rắn có thể lắng, mg/l 0,5 0,5 0,5 0,5 KQĐ
5 Tổng chất rắn hoà tan, mg/l 500 500 500 500 KQĐ
6 Sun phua(theo H
2

S), mg/l 1,0 1,0 3,0 4,0 KQĐ
7 Nitơrát (NO
3
-
), mg/l 30 30 40 50 KQĐ
8 Dầu mỡ (thực phẩm), mg/l 20 20 20 20 100
9 Phosphat (PO
4
3-
), mg/l 6 6 10 10 KQĐ
10 Coliform, MPN/100ml 1.000 1.000 5.000 5.000 10.000
Ghi chú:KQĐ- Không quy định giá trị;
Các mức I,II,III,IV và V: theo loại hình và quy mô công trình dịch vụ.

Nh vậy việc xác định mức độ xử lý nớc thải cấn thiết của đối tợng thải
nớc sinh hoạt quy mô nhỏ và vừa cũng phải dựa trên hai điều kiện cần và đủ nêu
trên. Việc kiểm soát ô nhiễm để xác định mức độ XLNT cần thiết cho khu dân c
hoặc đô thị đợc thực hiện theo sơ đồ nêu trên hình .5.


Nớc thải các
xí nghiệp công nghiệp



Nớc thải khu dân c Kiểm soát theo
20TCN51-84
Đối tợng
sử dụng nớc

Kiểm soát theo tiêu chuẩn
chất lợng nớc sử dụng
Trạm XLNT
Trạm cấp nớc
Kiểm soát theo
TCVN6772:2000 hoặc TCXD 188:196
Điểm xả Điểm lấy nớc

Điểm kiểm tra



Kiểm soát theo
TCVN 5942-1995


Hình . 5. Sơ kiểm soát ô nhiễm nớc ( cơ sở để xác định mức độ XLNT cần thiết).


Nớc thải sinh hoạt thờng đợc sử lý theo 3 bớc ( mức độ ) nêu trên hình .6
sau đây:
-Bớc thứ nhất ( xử lý bậc một hay xử lý sơ bộ ): Làm trong nớc thải
bằng phơng pháp cơ học để loại cặn và các chất rắn lớn. Đây là mức độ bắt
buộc đối với tất cả các dây chuyền công nghệ XLNT. Hàm lợng cặn lơ lửng
trong nớc thải sau khi xử lý ở giai đoạn này phải bé hơn 150 mg/l nếu nớc
(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

11
thải đợc xử lý sinh học tiếp tục hoặc bé hơn các quy định nêu trong bảng .6.
nếu xả nớc thải trực tiếp vào nguồn nớc mặt.



Nớc thải sinh hoạt


Nớc thải bệnh viện

Nớc thải sản
xuất

Hình .6. Các bớc xử lý nớc thải đô thị

Khử trùng diện vi khuẩn
gây bệnh dịch (các biện
pháp hoá học hoặc vật lý)

Tách rác, cát v cặn
lắng trong nớc thải
(các biện pháp
cơ học)
Khử các chất độc hại v đảm

bảo điều kiện lm việc bình
thờng của các công trình xử lý
sinh
học nớc thải (Các biện
pháp cơ học, hoá học
hoặc hoá lý)
Tách các chất hữu cơ trong
nớc thải (biện
pháp sinh
học)

Khử các chất dinh dỡng (N-P) v khử trùng
nớc thải (Các biện pháp sinh học, hoá học
hoặc hoặc
hoá lý)
Xả nớc thải ra nguồn v tăng
cờng quá trình tự lm sạch
củanguồn nớc
Tự lm sạch của
nguồn nớc


Xử lý triệt để
(Xử lý Bậc ba)

Xử lý bậc hai

Xử lý sơ bộ

(Xử lý bậc một)

(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

12
-Bớc thứ hai ( xử lý bậc hai hay xử lý sinh học): XLNT bằng phơng pháp
sinh học. Giai đoạn xử lý này đợc xác định trên cơ sở tình trạng sử dụng và quá
trình tự làm sạch của nguồn nớc.
-Bớc thứ ba (xử lý bậc ba hay xử lý triệt để): loại bỏ các hợp chất nitơ và
phốt pho khỏi nớc thải. Giai đoạn này rất có ý nghĩa đối với các nớc khía hậu nhiệt
đới, nơi mà quá trình phì dỡng ảnh hởng sâu sắc đến chất lợng nớc mặt.
Giai đoạn khử trùng sau quá trình làm sạch nớc thải là yêu cầu bắt buộc đối
với một số loại nớc thải hoặc một số dây chuyền công nghệ xử lý.
Mức độ xử lý nớc thải của các đối tợng thoát nớc công suất nhỏ có thể
xác định theo các nghiên cứu /7,31/, nêu trong bảng .5.

Bảng .5. Mức độ XLNT của các đối tợng thoát nớc công suất nhỏ

TT Đối tợng thoát nớc Nguồn tiếp nhận
nớc thải
Mức độ XLNT
Chất lơ lửng,
mg/l
BOD
5
, mg/l Coliform
MPN/100ml
1 Lu vực độc lập
Q=1000ữ5000
m
3

/ng
Sông hồ đô thị
<150

<40

2 Thị trấn, thị xã
Q=1000ữ5.000
m
3
/ng
Hồ hoặc sông
mơng ngoại
thành

<60

3 Bệnh viện
Q=50ữ500 m
3
/ng

Cống, mơng
thoát nớc
chung

<60

Khử trùng
4

Hồ hoặc sông
mơng ngoại
thành

<150

<60

Khử trùng
5 Các công trình dịch vụ
công cộng
Q=50ữ200m
3
/ng
Hồ đô thị
<150

<25


.3.2. Lựa chọn phơng pháp và công trình XLNT.
Các phơng pháp dây chuyền công nghệ và các công trình XLNT trong đó
phải đợc lựa chọn trên các cơ sở sau:
-Quy mô (công suất ) và đặc điểm đối tợng thoát nớc (lu vực phân tán của
đô thị, khu dân c, bệnh viện ) .
-Đặc điểm nguồn tiếp nhận nớc thải và khả năng tự làm sạch của nó.
-Mức độ và các giai đoạn XLNT cần thiết.
-Điều kiện tự nhiên khu vực: đặc điểm khí hậu, thời tiết, địa hình, địa chất
thuỷ văn

-Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu để xử lý nớc thải tại địa phơng.
-Khả năng sử dụng nớc thải cho các mục đích kinh tế tại địa phơng ( nuôi
cá, tới ruộng giữ mực nớc tạo cảnh quan đô thị.).
-Diện tích và vị trí đất đai sử dụng để xây dựng trạm XLNT.
-Nguồn tài chính và các điều kiện kinh tế khác.
(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

13
Các trạm xử lý nớc thaỉ công suất nhỏ và vừa phải đảm bảo một loạt các yêu
cầu nh xây dựng đơn giản, dễ hợp khối các công trình, diện tích chiếm đất nhỏ, dễ
quản lý và vận hành và kinh phí đầu t xây dựng không lớn. Yếu tố hợp khối công
trình là một trong những yếu tố cơ bản khi xây dựng các trạm xử lý công suất nhỏ và
vừa ở điều kiện nớc ta. Các công trình xử lý nớc thải đợc hợp khối sẽ hạn chế
đợc việc gây ô nhiễm môi trờng không khí, diện tích xây dựng nhỏ đảm bảo mỹ
quan đô thị Nớc thải sinh hoạt có thể xử lý tại chỗ trong các công trình làm sạch
sơ bộ ( tách dầu mỡ, tách và xử lý cặn trong

nớc đen

), trong công trình xử lý
cục bộ đối với hệ thống thoát nớc độc lập hoặc trong công trình xử lý tập trung tại
trạm xử lý khu vực. XLNT tại chỗ sẽ làm giảm chi phí đầu t xây dựng các tuyến
cống thoát nớc.
Theo cơ chế quá trình làm sạch, các phơng pháp XLNT sinh hoạt quy mô
nhỏ và vừa đợc phân ra nh sau:
1.XLNT bằng phơng pháp cơ học trong các công trình và thiết bị nh song
chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ. Đây là các thiết bị, công trình xử lý sơ bộ
tại chỗ tách các chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nớc hoặc các
công trình xử lý nớc thải phía sau hoạt động ổn định.

2.XLNT bằng phơng pháp sinh học kỵ khí. Quá trình xử lý đợc dựa trên cơ
sở phân huỷ các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ sự lên men kỵ khí. Đối với
các hệ thống thoát nớc quy mô nhỏ và vừa ngời ta thờng dùng các công trình kết
hợp giữa việc tách cặn lắng (làm trong nớc ) với phân huỷ hiếm khí các chất hữu cơ
trong pha rắn và pha lỏng. Các công trình đợc ứng dụng rộng rãi là các loại bể tự
hoại, giếng thấm, bể lắng hai võ (bể lắng Imhoff), bể lắng trong kết hợp với ngăn lên
men, bể lọc ngợc qua tầng cặn kỵ khí ( UASB).
3.Xử lý nớc thải bằng phơng pháp sinh học hiếu khí. Quá trình xử lý nớc
thải đợc dựa trên sự ôxy hoá các chất hữu cơ có trong nớc thải nhờ ôxy tự do hoà
tan. Nếu ôxy đợc cấp bằng thiết bị hoặc nhờ cấu tạo công trình, thì đó là quá trình
xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo. Ngợc lại, nếu ôxy đợc vận
chuyển và hoà tan trong nớc nhờ các yếu tố tự nhiên thì đố là quá trình xử lý sinh
học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên. Các công trình xử lý sinh học hiếu khí trong
điều kiện nhân tạo thờng đợc dựa trên nguyên tắc hoạt động của bùn hoạt tính ( bể
acroten trộn, kênh ôxy hoá tuần hoàn.) hoặc màng sinh vật (bể lọc sinh vật, đĩa sinh
vật ). Xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên thờng đợc tiến hành trong
hồ ( hồ sinh vật ôxy hoá, hồ sinh vật ổn định) hoặc trong đất ngập nớc ( các loại bãi
lọc, đầm lầy nhân tạo).
4.XLNT bằng phơng pháp hoá học. Đó là các quá trình khử trùng nớc thải
bằng hoá chất (các chất clo, ôzôn), khử nitơ phốt pho bằng các hợp chất hoá chất hoá
học hoặc keo tụ tiếp tục nớc thải trớc khi sử dụng lại. XLNT bằng phơng pháp
hoá học thờng là khâu cuối cùng trong dây chuyền công nghệ xử lý trớc khi xả
ra nguồn yêu cầu chất lợng cao hoặc khi cần thiết sử dụng lại nớc thải.
5.Xử lý bùn cặn nớc thải. Trong nớc thải có các chất không hoà tan nh
rác, cát, cặn lắng Các loại cát ( chủ yếu là thành phần vô cơ và tỷ trọng lớn) đợc
phơi khô và đổ san nền, rác đợc nghiền nhỏ hoặc vận chuyển về bãi chôn lấp rác.
Cặn lắng đợc giữ lại trong các bể lắng đợt một ( thờng đợc gọi là cặn sơ cấp ) có
hàm lợng hữu cơ lớn đợc kết hợp với bùn thứ cấp ( chủ yếu là sinh khối vi sinh vật
d ), hình thành trong quá trình xử lý sinh học nớc thải, xử lý theo các bớc tách
(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)

PGS.TS Trn c H

14
nớc sơ bộ, ổn định sinh học trong điều kiện yếm khí hoặc hiếu khí và làm khô. Bùn
cặn sau xử lý có thể sử dụng đợc để làm phân bón .
Để chọn đợc phơng pháp xử lý sinh học hợp lý cần phải biết hàm lợng
chất hữu cơ ( BOD,COD) trong nớc thải. Các phơng pháp lên men kỵ khí thờng
phù hợp khi nớc thải có hàm lợng chất hữu cơ cao. Đối với nớc thải hàm lợng
chất hữu cơ thấp và tồn tại chủ yếu dới dạng chất keo và hoà tan, thì xử lý cơ chế
cho chúng tiếp xúc với màng sinh vật là hợp lý. Sơ đồ chọn lựa các phơng pháp xử
lý sinh học nớc thải đợc nêu trong bảng .6.

Bảng .6. Phạm vi ứng dụng các phơng pháp xử lý sinh học nớc thải.

Hàm lợng BOD của
nớc thải
Chất hữu cơ không
hoà tan
Chất hữu cơ dạng
keo
Chất hữu cơ hoà
tan hoà tan
Cao
(BOD
5
>500 mg/l)
Xử lý sinh học kị kh
í

Trung bình

(BOD
5
=300-500 mg/l)
Xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính

Thấp
(BOD
5
< 300 mg/l)
Xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính



Xử lý sinh học bằng mng sinh vật



Các nguyên tố dinh dỡng nh N,P có trong nớc thải cũng có thể xử lý bằng
phơng pháp sinh học. Các muối nitrat, nitrit tạo thành trong quá trình phân hủy hiếu
khí sẽ đợc khử trong điều kiện thiếu khí (anoxic) trên cơ sở các phản ứng phản
nitrat. Trên cơ sở nghiên cứu sự hình thành hệ thống thoát nớc quy mô nhỏ nhỏ và
vừa, đặc điểm các nguồn nớc thải đô thị và điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội nớc ta
có thể thiết lập sơ đồ tổ chức XLNT cho các khu dân c, thị trấn thị xã, các công
trình công cộng và dịch vụ ( hình .7 ).
Theo sơ đồ hình .7, nớc thải các đối tợng thoát nớc đều phải xử lý qua
giai đoạn tách các chất rắn lớn nh rác, cát, cặn lắng. Các loại cặn lắng đợc xử lý
chủ yếu bằng cách lên men kỵ khí. Các giai đoạn xử lý tiếp theo không bắt buộc,
đợc thiết lập trên cơ sở công suất, thành phần tính chất nớc thải, yêu cầu mức độ
xử lý và nguồn tiếp nhận.

(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

15
Nớc thải ngôi nhà hoặc khu
dân c độc lập Q<50 m /ngày
(Xử lý tại chỗ)
3
Xử lý nớc thải trong đất
Bể tự hoại
thị trấn Q=500-10000 m /ngày
Nớc thải sinh hoạt thị xã,
3
Xlý sinh học
kỵ khí
Xlý cơ học
Xử lý sinh học
hiếu khí
nớc thải trong
Xử lý sinh học
đ.kiện tự nhiên
Khử trùng
Xử lý bớc 3Xử lý bớc 2
Xử lý bớc 1Xử lý bớc 1
hoặc sử dụng nớc thải
Nguồn tiếp nhận
Sông hồ
Sông hồ
Tới ruộng
nuôi cá

Sông hồ
hiếu khí
Xử lý sinh học
Khử trùng
Nớc thải bệnh viện
Q=50-500 m /ngày
3
kỵ khí
Xlý sinh học
Xlý cơ học
kỵ khí
Xlý sinh học
Xlý cơ học
Khử trùng
HTTN thành phố
Xử lý bớc 1
Xử lý bớc 2 Xử lý bớc 3
Nguồn tiếp nhận
hoặc sử dụng nớc thải
Xử lý sinh học
kỵ khí
Xlý cơ học
kỵ khí
Xlý sinh học
Xlý cơ học
Xlý sinh học
hiếu khí
Khử trùng Sông hồ
Xlý sinh học
kỵ khí

Xlý cơ học
Khử trùng Sông hồ
Nớc thải khách sạn
khu dân c độc lập
Q=100-500 m /ngày
3
Đối tợng thoát nớc
Xử lý sinh học
trong điều kiện
tự nhiên
Sông hồ
Xử lý sinh học
Xlý sinh học
kỵ khí
Xlý sinh học
kỵ khí
Xlý cơ học
Xlý cơ học
hiếu khí
Sông hồ
Sông hồ
Q=500-10000 m /ngày
của đô thị lớn
Các lu vực độc lập
3
Xử lý sinh học
hiếu khí
Khử trùng
có mức độ
mức độ

Khử trùng C
X.lý triệt để
khử N,P
0

Hình .7. Sơ đồ tổ chức xử lý nớc thải các đối tợng thoát nớc quy mô nhỏ
(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

16
.4.Một số công trình đặc trng xử lý nớc thải quy mô nhỏ.

.4.1.Bể tự hoại .
Bể tự hoại là công trình xử lý nớc thải bậc một ( xử lý sơ bộ ) đồng thời thực
hiện hai chức năng: lắng nớc thải và lên men cặn lắng. Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại nêu
trên hình .8 . Bể tự hoại có dạng hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng, xây
dựng bằng gạch, bê tông cốt thép, hoặc chế tạo bằng vật liệu Composite. Bể đợc
chia thành 2 hoặc 3 ngăn. Do phần lớn cặn lắng tập trung trong ngăn thứ nhất nên
dung tích ngăn này chiếm 50 đến 75% dung tích toàn bể. Các ngăn thứ hai hoặc thứ
ba của bể có dung tích bằng 25% đến 35% dung tích toàn bể. Bể thờng sâu 1,5 đến
3,0m, chiều sâu lớp nớc trong bể tự hoại không bé hơn 0,75m và không lớn hơn
1,8m, chiều rộng của bể tối thiểu là 0,9m và chiều dài tối thiểu là 1,5m. Thể tích bể
tự hoại không nhỏ hơn 2,8m
3
trong đó thể tích phần lắng không nhỏ hơn 2,0m
3
. Cấu
tạo một số loại bể tự hoại hai ngăn hoặc ba ngăn đợc nêu trên các hình .8.

Hình .8.Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại
a.Bể tự hoại hai ngăn; b.Bể tự hoại ba ngăn

Các ngăn bể tự hoại đợc chia làm hai phần : phần lắng nớc thải (phía trên )
và phần lên men cặn lắng ( phía dới ). Nớc thải vào với thời gian lu lại trong bể từ
1 đến 3 ngày. Do vận tốc trong bể bé nên phần lớn cặn lơ lửng đợc lắng lại. Hiệu
quả lắng cặn trong bể tự hoại từ 40 đến 60% phụ thuộc vào nhiệt độ và chế độ quản
lý, vạn hành bể. Qua thời gian 3 đến 6 tháng, cặn lắng len men yếm khí. Quá trình
lên men chủ yếu diễn ra trong giai đoạn đầu là lên men axit . Các chất khí tạo nên
trong quá trình phân giải (CH
4

,CO
2
,H
2
S ) nổi lên kéo theo các hạt cặn khác có thể
làm cho nớc thải nhiểm bẩn lại và tạo nên một lớp váng nổi trên mặt nớc. Chiều
dày lớp váng này có thể từ 0,3 đến 0,5m.
(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

17
Để dẫn nớc thải vào và ra khỏi bể ngời ta thờng dùng các phụ kiện tê (T)
với đờng kính tối thiểu là 100 mm với một đầu ống đặt dới lớp màng nổi, đầu khác
đợc nhô lên phía trên để tiện kiểm tra và tẩy rửa. Cặn trong bể tự hoại đợc lấy ra
theo định kỳ. Mỗi lần lấy phải để lại khoảng 20% lợng cặn đã lên men lại trong bể
để làm giống men cho bùn cặn tơi mới lắng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình
phân hủy cặn.
Do bể tự hoại có hai phần: phần lắng và phần chứa cặn nên kích thớc bể đợc
tính nh sau.
a. Thể tích phần lắng của bể tự hoại ( W
1
, m
3
).

1000

1
1
TNa

W =
, m
3
(.3).
b. Thể tích phần chứa và lên men cặn (W
2
, m
3
)

1000

2
2
TNb
W =
, m
3
(.4).
c. Tổng thể tích của bể tự hoại ( W, m
3
)
W=W
1
+W
2
(.5).
Trong đó: a- tiêu chuẩn thải nớc của một ngời trong một ngày, l/ng.ngày; b- tiêu
chuẩn cặn lắng lại trong bể tự hoại của một ngời trong một ngày; giá trị của b phụ
thuộc vào chu kỳ hút cặn khỏi bể; nếu thời gian giữa hai lần hút cặn dới 1 năm thì b

lấy bằng 0,1 l/ng.ngày, nếu trên 1 năm thì b lấy bằng 0,08 l/ng.ngày; T
1
- thời gian
nớc lu lại trong bể tự hoại; T
2
- thời gian giữa hai lần hút bùn cặn lên men thờng
lấy từ 1 đến 3 ngày; N - số ngời bể tự hoại phục vụ.
Thể tích của bể tự hoại cũng có thể đợc chọn theo quy định của Quy chuẩn
cấp thoát nớc cho nhà và công trình / 4 / nh sau ( Bảng .7).

Bảng .7. Thể tích bể tự hoại của nhà ở

N
g
ôi nhà
g
ia đình độc lậ
p
N
g
ôi nhà có nhiều
g
ia đ
ì
nh
và căn hộ
Thể tích tối thiểu của bể tự
hoại , m
3

1 hoặc 2
p
hòn
g
n
g
ủ
3 hoặc 2 phòng ngủ
4 hoặc 2 phòng ngủ
5 hoặc 6 phòng ngủ

2 căn hộ
3 căn hộ
4 căn hộ
5 căn hộ
6 căn hộ
7 căn hộ
8 căn hộ
9 căn hộ
10 căn hộ
2,8
3,8
4,5
5,7
7,6
8,5
9,5
10,5
11,4
12,3

13,3

. Kích thớc của một số loại bể tự hoại BTCT thờng đợc ứng dụng ở Việt
nam đợc nêu trong bảng .8.


(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

18
Bảng .8. Kích thớc cơ bản của bể tự hoại bê tông cốt thép.

Dung tích công Kích thớc bể ,m
tác của bể W,
m
3

Chiều dài ngăn
thứ nhất
Chiều dài
ngăn thứ hai
Chiều rộng Chiều sâu công
tác
2
3
4
5
10
2,4
2,6

2,2
2,4
3,0
-
1,0
1,1
1,2
1,5
0,9
1,0
1,1
1,2
1,5
1,0
1,0
1,1
1,2
1,5

Bể tự hoại có thể đa vào sử dụng ngay sau khi xây dựng. Nó không cần một
yêu cầu đặc biệt nào trớc khi đa vào vận hành. Tuy nhiên sự lên men bùn cặn phải
bắt đầu sau vài ngày. Bùn cặn lên men phải đợc hút sau 1 đến 3 năm bể hoạt động.
Tại thời điểm hút, phần bùn cặn cha lên men nằm phía trên vì thế ống hút của máy
bơm phải đặt sâu xuống đáy bể. Thông thờng ngời ta giữ lại khoãng 20% lợng
bùn cặn để
''
gây men
''
cho bùn cặn tơi đợt sau. Khi hút bùn cặn ra khỏi bể, hỗn hợp
bùn cặn nớc thờng có BOD

5
khoảng 6.000mg/l, tổng các chất rắn (TSS) khoảng
15.000 mg/l, tổng nitơ khoảng 700 mg/l ( trong đó N-NH
3
là 400 mg/l), tổng phốt
pho khoảng 250 mg/l và tổng dầu mỡ khoảng 8.000 mg/l. Bùn cặn đã lên men đợc
làm khô trên sân phơi bùn, trong hầm ủ làm phân compot hoặc xử lý tiếp tục trong
các bãi lọc ngập nớc trồng cây phía trên.
Khi ra khỏi bể COD của nớc thải giảm từ 25% đến 50%. Nồng độ các chất
bẩn trong dòng nớc thải ra khỏi bể tự hoại nằm ở trong giới hạn sau đây :
-BOD
5
: 120-140 mg/l
-Tổng các chất rắn: 50-100 mg/l
-Nitơ amôn (N-NH
3
):20-50 mg/l
-Nitơ nitơrat ( N-NO
3
) : <1 mg/l
-Tổng nitơ : 25-80 mg/l
-Tổng phốt pho : 10-20 mg/l
-Tổng coliform : 10
3
-10
6
MPN/100ml
-Virut : 10
5
-10

7
PFU/ml
Đối với các ngăn lọc kị khí của bể tự hoại có ngăn lọc kị khí, để chống tắc nớc
sau thời gian từ 18 đến 24 tháng cần phải dỡ lớp vật liệu ra rửa sạch và sau đó nạp
lại. Sau thời gian lên men các chất không hoà tan nổi lên từ lớp bùn cặn vào nớc.
Trong nhiều trờng hợp, hiệu quả xử lý hỗn hợp nớc thải và cặn lắng trong bể tự
hoại có ngăn lọc kị khí không ổn định. Lớp màng nổi trên bề mặt bể tự hoại thờng
làm giảm dung tích công tác và nhiểm bẩn nớc trở lại. Vì vậy cần phải định kỳ phá
màng nổi và hút bùn cặn từ bể tự hoại.

Bể tự hoại có cấu tạo đơn giản dễ vận hành quản lý và thờng dùng để XLNT
tại chỗ cho các ngôi nhà khu tập thể, cụm dân c dới 500 ngời hoặc lu lợng
nớc thải dới 30 m
3
/ngày. Bể tự hoại thờng đợc xây dựng độc lập hoặc kết hợp
với các công trình XLNT khác nh ngăn lọc sinh học kỵ khí, giếng thấm, hào lọc,
bãi lọc ngập nớc , phụ thuộc vào đặc điểm, công suất hệ thống thoát nớc, điều
kiện đất đai, khí hậu thời tiết khu vực Điều kiện hoạt động kết hợp giữa bể tự hoại
với các công trình XLNT khác đợc nêu trên hình .9.

(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

19
Công trình XLNT Hệ thống thoát nớc XLNT tiếp tục hoặc
tiếp nhận nớc thải

Vị trí xây
dựng công
trình và điều

kiện đất đai
thuận lợi



Bể tự hoại

Nớc thải tự chảy,
gián đoạn

Giếng, hào, bể
hoặc bãi thấm hoạt
động gián đoạn
theo chu kỳ


Vị trí xây
dựng và điều
kiện đất đai
khó khăn

Bể tự hoại tiếp
theo là hệ thống
xử lý sinh học hiếu
khí hoặc bể lọc cát
hoạt động gián
đoạn

Nớc thải đợc
bơm và phân phối,

định lợng theo
chu kỳ
Hào hấp phụ, hào
hoặc bãi bay hơi
nớc, bãi lọc ngập
nớc, khử trùng và
xả nớc thải ra
nguồn nớc mặt

Hình .9. Sơ đồ ứng dụng bể tự hoại để XLNT tại chỗ.

Thành phần đất, hệ số thấm và vận tốc thấm các loại đất, mực nớc ngầm, độ
dốc địa hình, diện tích đất sử dụng để XLNT là những yếu tố cần phải tính đến khi
lựa chọn các công trình XLNT tiếp sau bể tự hoại. Sơ đồ hoạt động của bể tự hoại
kết hợp với một số công trình XLNT khác trong điều kiện đất đai thuận lợi và đất đai
khó khăn đợc nêu trên các hình .10a và .10b.










a.

b.
Hình .10. Sơ đồ kết hợp hoạt động giữa bể tự hoại với các công trình XLNT khác.
a.Trong điều kiện đất đai thuận lợi; b.Trong điều kiện đất đai khó khăn.
(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

20

Hiện nay ngời ta thờng xây dựng bể tự hoại kết hợp với các ngăn lọc kỵ
khí.Ngăn lọc kỵ khí của bể tự hoại hoạt động theo nguyên lý lọc ngợc từ dới lên
với chiều dày lớp vật liệu 0,5m đến 0,6m phân bố từ trên xuống dới nh sau:
-Lớp sỏi hoặc đá dăm đờng kính 3ữ6mm dày 0,1ữ0,2m
-Lớp cuội , sỏi hoặc đá đờng kính trung bình 12ữ18mm dày 0,4m.
Số ngăn lọc kị khí có thể một hoặc nhiều ngăn. Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại có các
ngăn lọc kị khí đợc nêu trên hình .11.

Hình .11 Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại với các ngăn lọc kị khí.

.4 2. Giếng thấm và bãi lọc ngầm.
a.Giếng thấm. Giếng thấm là công trình trong đó nớc thải đợc xử lý bằng
phơng pháp lọc qua lớp cát , sỏi và ô xy hoá kị khí các chất hữu cơ đợc hấp phụ
trên lớp cát sỏi đó . Nớc thải sau khi xử lý đợc thấm vào đất . Do thời gian nớc
lu lại trong đất lâu , các loại vi khuẩn gây bệnh bị tiêu diệt hầu hết .
Để đảm bảo cho giếng hoạt động bình thờng , nớc thải phải đợc xử lý
bằng phơng pháp lắng trong bể tự hoại hoặc bể lắng hai vỏ . Giếng thấm cũng chỉ
đợc sử dụng khi mực nớc ngầm trong đất sâu hơn 1,5 m để đảm bảo đ
ợc hiệu
quả thấm lọc cũng nh không gây ô nhiễm nớc dới đất . Các loại đất phải dễ thấm
nớc , từ 34 l/m
2
.ngày đến 208 l/m
2
.ngày .
Giếng thấm, sơ đồ cấu tạo nêu trên hình .11 có hình tròn trên mặt bằng ,
đờng kính tối thiểu 1,2 m , đợc xây dựng bằng gạch hoặc bê tông cốt thép . Giếng
thấm cũng có thể đợc lắp đặt bằng các ống giếng . Thành giếng bê tông bề dày tối
thiểu 100 mm, có đổ bê tông móng vững chắc .

(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

21
d
lớp nớc
>=300
200
sỏi
xỉ
dăm
AA
A-A
0 = 150

Hình .11. Sơ đồ cấu tạo giếng thấm.

Diện tích giếng thấm đợc xác định giữa vào loại đất và loại đối tợng thoát
nớc . Diện tích thấm cần thiết tính cho một ngời đợc nêu trong bảng .9.

Bảng .9. Diện tích thấm lọc cần thiết tính cho một ngời mà hệ thống thoát nớc
phục vụ, m
2
/ngời .


Loại đất

Lợn
g
nớc hấ
p

thụ lớn nhất
trong 24h, l/m
2

Nhà ở,
q=200
l/ng.ngày
Hộ
g
ia đình
q=100
l/ng.ngày
Trờn
g
học
q=65
l/ng.ngày
Cát thô hoặc sỏi 205 0,93 0,23 0,14
Cát mịn 163 1,4 0,37 0,23
Cát
p
ha sét 102 2,3 0,6 0,37
Sét lẫn nhiều cát
hoặc sỏi
45 3,7 0,93 0,6

Sét lẫn ít cát hoặc
sỏi
33 7,1 1,85 1,25
Sét nặn
g
, đất đá
cứng hoặc các loại
đất không thấm
nớc khác
Không sử dụng .

Giếng thấm đợc lót sỏi , đá dăm cỡ nhỏ dần từ dới lên . Lớp trên cùng
đợc đổ bằng cát mịn và đợc chống xói nớc bằng tấm chắn . Để tăng khả năng
thấm nớc của giếng, bên ngoài giếng đổ thêm sỏi.Việc thông thoáng đợc thực hiện
qua ống thoát nớc hoặc dùng ống thông hơi riêng .
b.Bãi lọc ngầm. Nếu nớc ngầm ở gần mặt đất và không thể xây dựng giếng
thấm thì có thể xây dựng hệ thống bãi lọc ngầm . Nớc thải trớc khi qua bãi lọc
ngầm phải đợc lắng sơ bộ trong các công trình xử lý cơ học . Khi đi qua lớp đất bãi
lọc ngầm , các chất bẩn trong nớc thải sẽ đợc hấp phụ theo con đờng thấm lọc ,
(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

22
sau đó đợc ô xy hoá sinh hoá. Thông thờng trong lớp đất phía trên diễn ra quá
trình ô xy hoá hiếu khí và trong lớp đất phía dới diễn ra quá trình hô hấp kị khí các
chất hữu cơ . Do lớp đất không lớn ( từ 0,6 đến 0,9 m ) nên vào thời kỳ phát triển
của cây trồng , một khối lợng lớn nớc thải đợc rễ cây hấp thụ và chỉ một phần
nớc chảy vào nguồn . Sự hoạt động của cây trồng cũng góp phần cung cấp ô xy cho
đất .
Cấu tạo bãi lọc ngầm bao gồm phần : ngăn phân phối nớc thải , hệ thống

phân phối bãi lọc và hệ thống thu nớc. Trên bãi lọc ngầm có bố trí ống thông hơi .
Sơ đồ cấu tạo của bãi lọc ngầm đợc nêu trên hình .12. Trong bãi lọc ngầm, hệ
thống phân phối đặt cách mực nớc ngầm không nhỏ hơn 1 m và thờng bố trí trong
hào. Các thông số cấu tạo của bãi lọc ngầm đợc nêu trong bảng .10.
0.20~0.25%
A
A
6
0
0
-
9
0
0
500
>
=
5
0
0 100
A-A

Hình .12. Sơ đồ cấu tạo bãi lọc ngầm .

Bảng .10. Các thông số cấu tạo của bãi lọc ngầm

Thôn
g
số cấu tạo Giá trị
Tối thiểu Tối đa

Số đờn
g
ốn
g

p
hân
p
hối nớc 1
Chiều dài mỗi đờn
g
ốn
g
, m - 30
Chiều rộn
g
đá
y
hào , m 0,46 0,9
Khoản
g
cách
g
iữa các tu
y
ến ốn
g
, m 1,8 -
Độ dà
y

lớ
p
đất lấ
p
trên ốn
g
, mm 300 -
Độ dốc các tu
y
ến hào ,mm/m N
g
an
g
bằn
g
25
Độ dà
y
lớ
p
vật liệu lọc dới ốn
g

p
hân
p
hối nớc,
mm
300 -
Độ dà

y
lớ
p
vật liệu lọc trên ốn
g

p
hân
p
hối nớc,
mm
50 -

Quá trình XLNT trong bãi lọc ngầm phụ thuộc vào một loạt yếu tố nh tải
trọng thuỷ lực hệ thống phân phối , nhiệt độ nớc thải, chiều dày và loại đất lọc,
(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)
PGS.TS Trn c H

23
chiều dày lớp đất phủ, độ ẩm của đất Theo các nghiên cứu của Viện nghiên cứu
địa chất thuỷ văn và cấp thoát nớc Liên xô / 16 /, hiệu quả xử lý nớc thải có thể
xác định theo biểu thức thực nghiệm sau đây :

( .6)
Trong đó: L
a
và L
t
là BOD của nớc thải trớc và sau khi xử lý trong bãi lọc ngầm,
mg/l; T-nhiệt độ của nớc thải,

0
C; q-tải trọng thuỷ lực của hệ thống phân phối (tới)
nớc thải, l/m.ngày; H- chiều dày lớp vật liệu lọc ngầm tính từ mép máng tới đến
mép máng thu nớc hoặc đến mực nớc ngầm, m; h-chiều dày lớp đất phủ phía trên
vật liệu lọc, m; a-khoảng cách giữa các ống tới,m; a-đờng kính trung bình của hạt
vật liệu lọc,mm; W-độ ẩm của vật liệu lọc,%.
Diện tích hữu ích của bãi lọc ngầm phụ thuộc vào loại đất và đợc xác định
theo công thức ( .6) hoặc theo bảng .9 giống nh đối với giếng thấm .
.4.3. Đĩa lọc sinh học
Đĩa lọc sinh học đợc dùng để xử lý nớc thải bằng phơng pháp sinh học
theo nguyên lý dính bám. Đĩa lọc là các tấm nhựa, gỗ hình tròn đờng kính 2- 4 m,
dày dới 10mm ghép với nhau thành khối cách nhau 30-40mm. Đĩa lọc đợc bố trí
thành dãy nối tiếp quay đều trong bể chứa nớc thải. Sơ đồ bố trí hệ thống đĩa lọc
đợc nêu trên hình .13.
đợt một
Bể lắng
Nớc thải vào
Hệ thống đĩa lọc sinh học
đợt hai
Bể lắng
Nớc thải sau
khi xử lý
Hình 5.11. Sơ đồ hệ thống đĩa lọc sinh học

Hình .13. Sơ đồ hoạt động của hệ thống đĩa lọc sinh học.

Tốc độ quay của đĩa từ 1 đến 2 vòng/phút và đảm bảo dòng chảy rối, không cho bùn
cặn lắng lại trong bể nớc thải. Trong quá trình quay, phần dới của đĩa ngập trong
2,0
5,0825,0

62,07,0
t
1,1
a
)
hW
ad
(
q
HT450
L
L
=
(Copyright â Vietnam Water Forum - www.VinaWater.org)