Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp công suất 450m3 h

Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
MỤC LỤC
M C L CỤ Ụ 1
L I CAM ǸƠ ̉ Ơ 2
CH NG I: T NG QUAN V N C TH I CÔNG NGHI P VÀ ƯƠ Ổ Ề ƯỚ Ả Ệ
PH NG PHÁP X LÝ N C TH I CÔNG NGHI PƯƠ Ử ƯỚ Ả Ệ 3
I. c tính chung c a n c th i công nghi p:Đặ ủ ướ ả ệ 3
1. nh ngh a v n c th i công nghi p:Đị ĩ ề ướ ả ệ 3
2. C s nh n bi t n c th i công nghi p:ơ ở ậ ế ướ ả ệ 3
3. Phân lo i n c th i công nghi p:ạ ướ ả ệ 4
4. Các lo i n c th i công nghi p th ng g p:ạ ướ ả ệ ườ ặ 4
5. Hi n tr ng n c th i công nghi p t i Vi t Nam:ệ ạ ướ ả ệ ạ ệ 5
II. Các ph ng pháp x lý:ươ ử 5
1. X lý c h cử ơ ọ 5
CH NG II: L A CH N DÂY CHUY N CÔNG NGHƯƠ Ự Ọ Ề Ệ 7
I. C S L A CH N:Ơ Ở Ự Ọ 7
1.Vi c l a ch n s công ngh d a v o các y u t c b n sau:ệ ự ọ ơ đồ ệ ự à ế ố ơ ả
7
2. Các ch tiêu k thu t:ỉ ỹ ậ 7
II. XU T VÀ L A CH N PH NG ÁN:ĐỀ Ấ Ự Ọ ƯƠ 8
Ph ng án 1:ươ 8
Ph ng án 2:ươ 9
CH NG III: T NH TOÁN THI T K CÔNG TRÌNHƯƠ Í Ế Ế 12
I. Xác nh l u l ng n c th i l n nh t:đị ư ượ ướ ả ớ ấ 12
II. Tính toán công trình: 12
1. Song ch n rác:ắ 12
2. B l ng cát ngang:ể ắ 17
3. B i u ho :ể đ ề à 21
4. B ho tr nể à ộ : 24
25
5. B ph n ng :ể ả ứ 25

CH NG IV: K T LU NƯƠ Ế Ậ 39
TÀI LI U THAM KH OỆ Ả 40
1
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được đồ án môn học Công nghệ xử lý nước thải
này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong khoa
Môi trường đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức, kinh
nghiệm cho em trong suốt quá trình học tập. Nhờ có sự chỉ bảo của các
thầy cô giáo thuộc bộ môn Công nghệ môi trường và đặc biệt là sự giúp
đỡ tận tình của thầy giáo Lê Ngọc Thuấn, em đã hoàn thành được đồ án
môn học này.
Tuy nhiên với trình độ, với sự hiểu biết còn hạn chế, kinh nghiệm
thực tế còn chưa có, quá trình tính toán còn mắc nhiều sai số cho nên
trong quá trình làm bài vẫn còn có những sai sót nhất định.
Vì vậy, em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo thêm của các
thầy cô trong bộ môn.
Em xin chân thành cảm ơn!
2
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG
NGHIỆP
I. Đặc tính chung của nước thải công nghiệp:
1. Định nghĩa về nước thải công nghiệp:
Theo lĩnh vực công nghệ: “Nước thải công nghiệp là nước thải
được sinh ra trong quá trình sản xuất công nghiệp từ các công đoạn sản
xuất và các hoạt động phục vụ cho sản xuất như nước thải khi tiến hành
vệ sinh công nghệ hoặc hoạt động phục vụ cho sản xuất như nước thải
khi tiến hành vệ sinh công nghệ hoặc hoạt động sinh hoạt của công nhân

viên”. [11]
2. Cơ sở nhận biết nước thải công nghiệp:
Nước thải được sản sinh từ nước không được dùng trực tiếp trong các
công đoạn sản xuất, nhưng tham gia vào quá trình tiếp xúc với các khí,
chất lỏng hoặc chất rắn trong quá trính sản xuất. Loại này có thể phát
sinh liên tục hoặc không liên tục, nhưng nói chung nếu sản xuất ổn định
thì có thế dễ dàng xác định được các đặc trưng của chúng.
Nước thải được sản sinh trong bản thân quá trình sản xuất. Vì là một
thành phần của vật chất tham gia quá trình sản xuất, do đó chúng thường
là nước thải có chứa nguyên liệu, hoá chất hay phụ gia của quá trình vì
vậy những thành phần nguyên liệu hóa chất này thường có nồng độ cao
và trong nhiều trường hợp có thể thu hồi lại. Ví dụ nước thải này gồm có
nước thải từ mạ điện, nước thải từ việc rửa tay hay vệ sinh thiết bị phản
ứng, nước chứa amoniac hay phenol từ quá trình dập lửa của công nghệ
than cốc, nước ngưng từ quá trình sản xuất giấy. Do đặc trưng về nguồn
gốc phát sinh nên loại chất thải này nhìn chung có nồng độ chất gây ô
nhiễm lớn, có thể gây nguy hại ở các mức độ khác nhau tuỳ thuộc vào
bản thân công nghệ và quá trình thải bỏ. Nước thải loại này có thể có
nguồn gốc từ sự cố rò rỉ sản phẩm hoặc nguyên liệu trong quá trình sản
xuất, lưu chứa hay bảo quản sản phẩm nguyên liệu.
Thông thường các dòng nước thải sinh ra từ các công đoạn khác nhau
của toàn bộ quá trình sản xuất sau khi được xử lý ở mức độ nào đó hoặc
không xử lý, được gộp lại thành dòng thải cuối cùng để thải vào môi
trường ( hệ thống cống, lưu vực tự nhiên như ao, sông, hồ,…). Có một
điều cần nhấn mạnh thực tế các đơn vị sản xuất, do nhiều nguyên nhân
nên việc phân lập các dòng thải (chất thải lỏng, dòng thải có nồng độ
chất ô nhiễm cao với các dòng thải có tải lượng gây ô nhiễm thấp nhưng
lại phát sinh với lượng lớn như nước làm mát, nước thải sinh hoạt, nước
mưa chảy tràn…), cũng như việc sử dụng tuần hoàn sử dụng lại các dòng
3

Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
nước thải ở từng khâu của dây chuyền sản xuất, thường ít được thực
hiện. Về mặt kinh tế nếu thực hiện tốt cả hai khâu này sẽ giúp doanh
nghiệp giảm thiểu đáng kể chi phí sản xuất, chi phí xử lý nước thải.
Vậy nước thải công nghiệp phân loại như thế nào?, chúng ta có thể
xem ở dưới đây để hiểu rõ hơn về vấn đề này.
3. Phân loại nước thải công nghiệp:
Trong nước thải sản xuất công nghiệp được chia làm 2 loại:
- Nước thải sản xuất bẩn là nước thải sinh ra từ quá trình sản xuất sản
phẩm, xúc rửa máy móc, thiết bị, từ quá trình sinh hoạt của công nhân
viên, loại nước này chứa nhiều tạp chất, chất độc hại, vi khuẩn…
- Nước thải sản xuất không bẩn là loại nước sinh ra chủ yếu khi làm
nguội thiết bị, giải nhiệt trong các trạm làm lạnh, ngưng tụ hơi nước cho
nên loại nước thải này thường được quy ước là nước sạch.
4. Các loại nước thải công nghiệp thường gặp:
Ngành công nghiệp với đa dạng loại hình sản xuất kinh doanh, đồng
nghĩa với việc cũng có đa dạng các loại nước thải công nghiệp được thải
ra hàng ngày. Một số loại nước thải của các ngành công nghiệp thường
gặp và gây không ít đau đầu cho người dân cũng như các nhà chức trách
trong việc kiểm soát nó là:
- Nước thải sản xuất Bột ngọt
- Nước thải sản xuất Cafê
- Nước thải sản xuất Bia
- Nước thải sản xuất Đường
- Nước thải sản xuất Giấy
- Nước thải sản xuất Cao su
- Nước thải sản xuất Xi mạ
- Nước thải ngành Khoáng sản
- Nước thải Dệt Nhuộm
 Mỗi loại nước thải của mỗi ngành công nghiệp có một đặc tính riêng,

tuy nhiên các thành phần chính của nước thải khiến ta phải quan tâm hơn
trong việc xử lý nó bao gồm: Kim loại nặng, dầu mỡ (chủ yếu trong
nước thải ngành xi mạ), chất hữu cơ khó phân huỷ (có trong nước thải
sản xuất nông dược, dệt nhuộm…). Các thành phần này không những
khó xử lý mà còn độc hại với con người và hệ sinh thái. Quy mô sản xuất
càng lớn thì lượng nước càng nhiều kéo theo lượng xả thải cũng nhiều.
Bên cạnh đó các thành phần khác trong nước thải công nghiệp tuy không
4
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
phải là nguy hiểm nhưng nếu quá nhiều là xử lý không đúng cách cũng
là mối đe doạ lớn đối với nguồn nước và môi trường.
5. Hiện trạng nước thải công nghiệp tại Việt Nam:
Với một nước đang trên con đường công nghiệp hoá như Việt Nam thì
vấn đề nước thải công nghiệp đang là một vấn đề nóng mà dư luận đang
quan tâm. Có thể nói ô nhiễm do sản xuất công nghiệp là rất nặng. Ví dụ,
ngành công nghiệp may, ngành công nghiệp giấy và bột giấy, nước thải
thường có độ pH trung bình từ 9-11, chỉ số nhu cầu oxi sinh hoá (BOD),
nhu cầu oxi hoá học (COD) có thể lên đến 700mg/l và 2500 mg/, hàm
lượng chất rắn lơ lửng… cao gấp nhiều lần so với giới hạn cho phép.
Hàm lượng nước thải của các ngành này có chứa xyanua (CN) vượt đến
84 lần, H
2
S vượt đến 4,2 lần, hàm lượng NH
3
vượt 84 lần so với tiêu
chuẩn cho phép nên đã gây ô nhiễm nặng nề cho nguồn nước mặt. [12]
Tuy sự phát triển của công nghiệp, và điển hình là sự hình thành các
khu công nghiệp tuy giải quyết được vấn đề về kinh tế và việc làm
nhưng lại phát sinh rất nhiều vấn đề nan giải đặc biệt là vấn đề nước thải.
Theo báo cáo của Bộ tài nguyên và Môi trường, trong số 179 khu công

nghiệp đang hoạt động thì chỉ có 143 khu công nghiệp đang vận hành
hoặc đang xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung, đạt 58% lượng
nước thải . Như vây, trung bình mỗi ngày có tới 240000m
3
nước thải từ
các khu công nghiệp được xả thẳng ra môi trường chưa qua xử lý, gây ô
nhiễm môi trường trầm trọng. [12]
Trước tình trạng nan giải về nước thải công nghiệp đang diễn ra tại
Việt Nam, thì việc đưa ra các công nghệ xử lý, phù hợp cho từng nguồn
thải là rất quan trọng và cần được chú tâm. Vì vậy, việc làm đồ án này
với những sinh viên đang theo học ngành kĩ thuật môi trường này là rất
thiết thực.
II. Các phương pháp xử lý:
1. Xử lý cơ học
Tách các chất không hòa tan, những vật chất lơ lửng có kích thước
lớn (rác, nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước
thải.
- Loại bỏ cặn như sỏi, cát, mảnh kim loại, thủy tinh.
- Điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải.
- Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều kiện thuận lợi cho
các quá trình xử lý hóa lý về sinh học.
• Song chắn rác
5
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
Song chắn rác thường được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào
kênh dẫn. Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành
loại thô, trung bình và min. Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các
thanh từ 60 – 100mm và song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các
thanh từ 10 – 25mm. Rác có thể lấy bằng phương pháp thủ công hay
thiết bị cào rác cơ khí.

• Bể lắng
Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước
thải, cặn hình thành trong quá trình keo tụ tạo bông ( bể lắng đợt 1)
hoặc cặn sinh ra trong quá trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2) Theo
dòng chảy bể lắng được phân thành bể lắng ngang và lắng đứng.
• Quá trình lọc
Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất có kích thước nhỏ khi
không thể loại được bằng phương pháp lắng. Quá trình lọc ít khi sử
dụng trong nước thải, thường chỉ sử dụng trong trường hợp nước sau
xử lý đòi hỏi có chất lượng cao.
2. Các phương pháp hoá lý
Phương pháp hóa lý bao gồm: Keo tụ, tuyển nổi, trao đổi
ion…,các phương pháp hóa lý thường được ứng dụng để tách các chất ô
nhiễm ở dạng keo, hòa tan chất hoạt động, chất hoạt động bề mặt hay
kim loại nặng trong nước thải. Trong đó keo tụ là phương pháp đơn
giản, xử lý hiệu quả nước thải có hàm lượng cặn lơ lửng lớn.
Tác nhân keo tụ là polime hữu cơ, đây là chất khá phổ biến, rẻ
tiền, dễ sử dụng và đặc biệt không gây ô nhiễm thứ cấp do nó dễ phân
hủy trong thời gian ngắn . Nhờ tác dụng tương hỗ giữa các tác nhân
keo tụ và hạt rắn tạo thành tập hợp hạt có kích thước và tỷ trọng lớn
nên dễ dang tách loại nhờ quá trình lắng.
3. Các phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học là phương pháp đặc biệt hiệu quả để xử lý
nước thải có hàm lượng chất hữu cơ có.
Cơ sở phương pháp sinh học là sử dụng các vi sinh vật để phân
giải các chất ô nhiễm, chủ yếu là chất hữu cơ, làm sạch nước thải.
Phương pháp sinh học tương đối đơn giản, rẻ tiền, hiệu quả
chuyển hóa BOD cao, không gây ô nhiễm thứ cấp và có thể thu khí
gas làm nhiên liệu đốt.
Xử lý sinh học hiếu khí: Là phương pháp dung xử lý nước thải

khi trong nước có hàm lượng BOD khoảng 500mg/l, dưới tác dụng
của vi sinh vật hiếu khí. Ưu điểm của xử lý hiếu khí là tốc độ oxi hóa
6
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
nhanh, thời gian lưu nước thấp, không gây mùi như xử lý yếm khí.
Nhưng có nhược điểm là tốn năng lượng để sục khí và chỉ xử lý được
nước thải có hàm lượng hữu cơ thấp.
CHƯƠNG II: LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
I. CƠ SỞ LỰA CHỌN:
1.Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ dựa vào các yếu tố cơ bản sau:
- Công suất trạm xử lý
- Thành phần và đặc tính nước thải
- Tiêu chuẩn xả thải vào các nguồn tiếp nhận.
- Phương pháp xử dụng cặn.
- Khả năng tận dụng các công trình sẵn có.
- Điều kiện mặt bằng và đăc điểm địa chất thủy văn khu vực xây
dựng.
- Khả năng đáp ứng thiết bị cho hệ thống xử lý.
- Chi phí đầu tư, quản lý, vận hành và bảo trì.
- Các tiêu chuẩn xây dựng và thiết kế.
2. Các chỉ tiêu kỹ thuật:
- Nguồn nước thải : Nước thải công nghiệp.
- Công suất thải nước: 450m
3
/ ngày đêm
- Chỉ tiêu chất lượng nước thải: Loại B theo QCVN 40:2011
Chỉ tiêu Đơn vị đo Giá trị QCVN 40:2011
Nhiệt độ
0
C 20-35 40

pH - 3.5-6.5 5.5-9
BOD
5
Mg/l 150 50
COD Mg/l 400 100
TS Mg/l 170 -
SS Mg/l - -
N-NH
4
Mg/l 10 10
7
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
 Các thông số cần xử lý: BOD
5
, COD, TS
II. ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN:
Phương án 1:



Thuyết minh:
Nước thải từ hệ thống thu gom được đưa vào công trình xử lý qua
song chắn rác để loại bỏ những cặn lớn. Nước thải đã được tách ra khỏi
tiếp tục đưa đến bể lắng ngang, nước chảy thẳng để đảm bảo hiệu quả
lắng cát và cặn lớn. Sau một thời gian, cát từ bể lắng được đưa ra sân
phơi cát.
8
Song chắn rác
Bể lắng cát ngang
Bể điều hoà

Bể phản ứng
Bể lắng đứng I
Bể Aerotank
Bể lắng đứng II
Bể khử trùng
Nước thải sau xử lý
Bể chứa bùn
Máy ép bùn
Bùn thải
T
u
ầ
n

h
o
à
n

b
ù
n
Nước
quá
trình
nén ép
bùn
Thùng rác
Clo
phèn

Bể hoà trộn
Nguồn nước thải
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
Nước thải sau khi đi qua bể lắng cát được đưa đến bể điều hoà,
nước thải được ổn định lưu lượng và tính chất. Sau thời gian xử lý trong
bể điều hòa, nước thải sẽ được bơm vào bể phản ứng, đồng thời từ bể
hoà trộn phèn cũng bơm vào bể phản ứng tạo tạo bông cặn với nước thải.
Các bông cặn sẽ được lắng tại bể lắng I và được lấy ra ngoài nhờ van xả
đáy. Nước thải được đưa sang bể Aerotank. Tại bể Aerotank diễn ra quá
trình sinh học hiếu khí được duy trì nhờ không khí cấp từ các máy thổi
khí . Tại đây các vi sinh vật dạng hiếu khí sẽ phân huỷ các chất hữu cơ
còn lại trong nước thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn giản (như CO
2
,
H
2
O)
Từ bể Aerotank nước thải được dẫn sang bể lắng II, tại đây diễn ra
quá trình phân tách giữa nước và bùn hoạt tính, 1 phần bùn ở bể lắng II
được dẫn trở lại bể Aerotank để tiếp tục tham gia vào quá trình xử lý,
phần còn lại được dẫn đến bể chứa bùn rồi bể nén và ép bùn nhằm làm
giảm độ ẩm và thể tích sau đó đem chôn lấp hoặc dùng làm phân bón.
Phần nước thải sau khi qua bể khử trùng đạt tiêu chuẩn loại B ( QCVN
40:2011).
Ưu điểm:
- Có sự kết hợp của hai phương pháp hoá lý và sinh học nên hệu quả xử
lý cao.
- Đơn giản, chi phí thấp
Phương án 2:
9

Nước thải
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
Thuyết minh:
Nước thải theo cống thu gom, đi qua song chắn rác chảy vào bể
lắng cát để loại bỏ các cặn lớn, sau đó chảy qua bể điều hoà, tại đây nước
sẽ được ổn định về lưu lượng và chất lượng. Sau khi được tập trung ở bể
điều hoà, nước được bơm lên bể keo tụ tạo bông, các hạt keo bùn tạo ra
có tỉ trọng lớn lắng xuống đáy bể I và được lấy ra ngoài nhờ van xả đáy.
10
Song chắn rác
Bể lắng cát
Bể keo tụ
Bể lắng I
Bể Aerotank
Bể lắng II
Thiết bị lọc
chậm
Nguồn tiếp
nhận
Hoá chất
Thiết bị xử
lý bùn
Bùn
Bùn tuần hoàn
Bùn dư
Bể điều hoà
Nước ép bùn
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
Tiếp đó, nước được chảy tràn vào bể Aerotank để xử lý sinh học
và chất hữu cơ. Nước thải sau bể Aerotank được lắng ở bể lắng II, một

phần bùn hoạt tính được tuần hoàn lại ở bể Aerotank, phần còn lại được
đem đi xử lý. Nước thải tiếp tục đến các thiết bị lọc chậm để xử lý các
sinh vật còn lại trong nước. Sau bể lọc chậm nước được đưa vào nguồn
tiếp nhận.
Ưu điểm:
- Quy trình công nghệ đơn giản, dễ vận hành
- Chi phí đầu tư, vận hành, bảo dưỡng thấp
Nhược điểm:
- Xử lý nước thải cho công suất nhỏ
- Tốn thời gian khi xử lý bằng thiết bị lọc chậm
 Từ những ưu nhược điểm của 2 phương án, phương án được lựa chọn
đó là phương án 1.
11
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH
I. Xác định lưu lượng nước thải lớn nhất:
 Công suất thải nước trung bình:
ngd
TB
Q
= 450m
3
/ngày đêm
 Lưu lượng trung bình giờ:
h
TB
Q
=
24
ngd

TB
Q
=
450
18,75
24
=
3
( / )m h
 Lưu lượng trung bình giây:
s
TB
Q
=
3600
h
TB
Q
=
18,75
5,21
3600
=
3 3
*10 ( / ) 5,21( / )m s l s
−
=
 Chọn hệ số điều hoà chung:
K
0max

= 2,5 K
0min
= 0,38
[bảng 2 / 2]
 Công suất thải lớn nhất:
ax
ngd
m
Q
=
ngd
TB
Q
×
0 axm
K
= 450 2,5 = 1125 (m
3
/ngày đêm)
ax
h
m
Q
=
d
ax
24
ng
m

Q
=
1125
24
= 46,875 (m
3
/h)
ax
s
m
Q
=
ax
86400
ngd
m
Q
=
1125
86400
= 0,013 (m
3
/s)
 Công suất thải nhỏ nhất:
min 0min
ngd Ngd
Tb
Q Q k
= ×
3

min
450 0,38 171( / )
ngd
Q m ngd
⇒ = × =
3 3
min
min
171
1,98 10 ( / )
86400 86400
ngd
s
Q
Q m s
−
⇒ = = = ×
II. Tính toán công trình:
1. Song chắn rác:
a. Chức năng:
- Song chắn rác là công trình xử lý sơ bộ nhằm loại bỏ một lượng
rác bẩn thô chuẩn bị cho xử lý nước thải sau đó. Song chắn rác
bao gồm các thanh đan sắp xếp cạnh nhau.
12
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
- Bảo vệ bơm, van đường ống, cánh khuấy.
b. Tính toán thiết kế:
 Chọn song chắn rác cơ giới có khe hở với số lượng làm việc là 1
và dự phòng 1 chiếc
 Lưu lượng thải lớn nhất theo giây:

ax
s
m
Q
=
ax
86400
ngd
m
Q
=
1125
86400
= 0,013 (m
3
/s)
 Bề rộng khe hở của song chắn rác b = 16 - 20 (mm)  chọn b =
16 mm [Bảng 19 - 2]
 Vận tốc nước thải ứng với lưu lượng lớn nhất qua khe hở song
chắn rác cơ giới : v = 0,8 - 1 (m/s)  chọn v = 0,8 m/s
[mục7.2.10 - 2]
Tiết diện song chắn rác hình chữ nhật có kích thước s × l = 8 × 50
(mm). [T31 - 7]
 Ta có tiết diện mương:
2
ax
0,013
0,01625( )
0,8
s

m
Q
S m
v
= = =
 Chiều cao mực nước trong mương (h
1
):
1 1
0,01625
0,08( )
0,2
k
k
S
S h B h m
B
= × ⇒ = = =
 chọn h
1
= 0,1m
Trong đó: B
k
là chiều rộng mương dẫn, chọn B
k
= 0,2m
 Số lượng khe hở song chắn rác:

ax
0

1
0,013
* *1,05 10,66( )
* * 0,016*0,1*0,8
s
m
Q
n K khe
b h v
= = =
Chọn n = 11 khe  có 10 song chắn
Trong đó:
- n là số khe hở
- Q
max
s
là lưu lượng thải lớn nhất theo giây
- b là bề rộng khe song chắn, b = 16 mm = 0,016 m
- h
1
= h
max
là độ sâu của song chắn (m)
- v là vận tốc dòng chảy, chọn v = 0,8 m/s
13
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
- K
0
là hệ số tính đến sự thu hẹp của dòng chảy, K
0

= 1,05 [T31/7]
 Bề rộng buồng đặt song chắn :
( 1) 0,008 (11 1) 0,016*11 0,256( )
s
B S n bn m
= × − + = × − + =
 chọn B
s
= 0,3 m
Trong đó :
- S là bề dày thanh chắn, S = 8 - 10 (mm) chọn s = 8mm = 0,008
m [T31 - 7]
- n là số khe hở của song chắn rác
- b là bề rộng của khe song chắn rác
 Tổn thất áp lực qua song chắn rác:
2
ax
.
2.
m
s
V
h k
g
ξ
= ×
Trong đó:
- V
max
= 0,8 là vận tốc ở kênh trước song chắn ứng với lưu lượng

lớn nhất
- k là hệ số tính đến hệ số tổn thất áp lực do rác mắc vào song chắn
k = 2 - 3 [7]
 chọn k = 2
-
ξ
là hệ số tổn thất cục bộ song chắn rác:

4
3
* *sin
S
b
ξ β α
 
=
 ÷
 
- β: hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn, chọn
tiết diện hình chữ nhật d = 0,008mm  β= 2,42 [ bảng 3.4 - 5 ]
- α: góc nghiêng đặt song chắn rác so với mặt phẳng nằm ngang, α
= 60
0

[T31 - 7]
- S là chiều rộng thanh chắn
4
3
0,008
2,42* *sin 60 0,83

0,016
ξ
 
= °=
 ÷
 

2
0,8
0,83* *2 0,05( ) 5( )
2*9,81
s
h m cm
= = =
14
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
 Chiều dài phần mở rộng trước song chắn:
1
2tan
s k
B B
L
α
−
=
Trong đó:
- B
s
là bề rộng buồng đặt song chắn, B
s

= 0,3 m
- B
k
là bề rộng mương dẫn nước vào, chọn B
k
= 0,2 m [T32 - 7]
- α là góc nghiêng đoạn mở rộng α = 20º
[ T 32 – 6 ]

1
0,3 0,2
0,137( )
2 tan 2 tan 20
s k
B B
L m
α
−
−
⇒ = = =
°


Chọn L
1
= 0,2 m

Chiều dài thu hẹp sau song chắn rác:
L
2

= 0,5L
1
= 0,5 x 0,2 = 0,1 (m)

Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn:
L = L
1
+ L
2
+ L
s
Trong đó: L
s
là chiều dài mương đặt song chắn rác, lấy không nhỏ
hơn 1m


chọn L
s
= 1,5m [T33 - 6]
Vậy : L

= L
1
+ L
2
+ L
s
= 0,2 + 0,1 + 1,5 = 1,8 (m)


Chiều sâu xây dựng đặt song chắn:
15
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
H = h
max
+ h
s
+ H
bv
Trong đó:
- h
max
= h
1
là độ sâu của song chắn rác ứng với lưu lượng lớn nhất
- H
bv
là khoảng cách giữa cốt sàn nhà đặt song chắn rác và mực nước
cao nhất H
bv
= 0,5 m [mục 8.2.5 - 2]

H = h
max
+ h
s
+ H
bv
= 0,1 + 0,05 + 0,5 = 0,65 (m)
 Hiệu quả xử lý của song chắn rác:

Hàm lượng TS và BOD qua song chắn rác giảm 4%
- TS ban đầu là 170mg/l  Ts sau khi xử lý là :
170 (1 0,04) 163,2( / )TS mg l= × − =
- BOD
5
ban đầu là 150mg/l

BOD
5
sau khi xử lý là:
5
150 (1 0,04) 144( / )BOD mg l= × − =
Bảng tóm tắt thông số thiết kế mương và song chắn rác
STT Tên thông số Đơn vị Số lượng
1 Chiều dài mương (L) m 1,8
2 Chiều rộng mương (B
s)
m 0,2
3 Chiều sâu mương (H) m 0,65
4 Số thanh song chắn thanh 10
16
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
5 Số khe song chắn (n) khe 11
6 Kích thước khe (b) mm 16
7 Bề rộng thanh (s) mm 8
8 Chiều dài thanh (l) mm 50
2. Bể lắng cát ngang:
a. Chức năng:
Bể lắng cát ngang được thiết kế để loại bỏ các tạp chất vô cơ
không hòa tan như cát, sỏi, xỉ và các vật liệu rắn khác có vận tốc lắng

lớn hơn các chất hữu cơ có thể phân hủy trong nước thải.
Các hạt cát có kích thước d ≥ 0,2mm được giữ lại trong bể lắng cát
ngang.
b. Tính toán:
 Chiều dài của bể:
ax
0
1000
m
k H v
L
u
× × ×
=
[T35 - 7]
Trong đó:
- v
max
là vận tốc lớn nhất của nước thải trong bể lắng cát ngang khi đạt
Q
max
, v
max
= 0,3m/s
- k là hệ số phụ thuộc vào loại bể lắng cát và độ thô thuỷ lực của hạt
cát, k = 1,3 [Bảng 27- 2]
- H là độ sâu tính toán của bể lắng cát, H= 0,25 - 1m, chọn H = 0,3m
- U
0
là độ thô thuỷ lực của hạt cát, U

o
= 18,7 - 24,2mm/s ứng với
đường kính hạt cát d = 0,25mm, chọn U
0
= 24,2m/s [Bảng 26 - 2]
1000 1,3 0,3 0,3
4,83( )
24,2
L m
× × ×
⇒ = =
Chọn L = 5m
 Tiết diện ướt của bể lắng cát ngang:
17
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
2
ax
ax
0,013
0,04( )
0,3
s
m
m
Q
F m
v
= = =
[T33 - 7]
 Chiều rộng của bể lắng cát ngang:

ax
ax
0,04
0,13( )
0,3
s
m
m
Q
F
B m
v H H
= = = =
×
Chọn B = 0,2m [T33 - 7]
Trong đó:
- Q
max
là lưu lương giây lớn nhất, Q
max
=0,013 m
3
/s
- v
max
là tốc độ lớn nhất của nước thải trong bể lắng cát, v
max
=0,3 m/s
- H là độ sâu tính toán của bể lắng cát, H = 0,3 m
3

/s
- F là tiết diện ướt của bể lắng cát ngang
 Số ngăn trong bể:
0,04
0,07
0,2 0,3
F
n
B H
= = =
× ×
[T33 - 7]
 Vậy số ngăn trong bể là 1 ngăn
 Chiều rộng máng tràn:
3
2
2
3
ax
1
1
2
m
B v B v k
b
Q k
m g
 
× × −
 ÷

= ×
 ÷
−
 ÷
 
Trong đó:
- B là chiều rộng của bể lắng cát, B = 0,2m
- v
max
là vận tốc nước thải trong bể, v
max
= 0,3m/s
- m là hệ số lưu lượng của cửa tràn phụ thuộc vào điều kiện co hẹp
dòng chảy, m = 0,35 - 0,8  chọn m = 0,35 [Mục 8.3.7 - 2]
- k là hệ số phụ thuộc vào loại bể lắng cát và độ lớn thuỷ lực, k = 1,3
- g là gia tốc trọng trường, g = 9,81m/s
2
( )
3
2
2
3
1 1,3
0,2 0.3 0,2 0,3
0,042( )
0,013 1 1,3
0,35 2 9,81
b m
 
−

× ×
 ÷
⇒ = × × =
 ÷
−
×
 ÷
 
18
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
 độ chênh lệch máng tràn
2/3
ax
2/3
1
s
m
Q
k k
P
B v k
−
∆ = ×
× −
[T 36 - 7]
Trong đó
- Q
max
s
là lưu lượng lớn nhất theo giây

- B là chiều rộng của bể lắng ngang
- v là vận tốc lớn nhất trong bể
3
ax
min
1,98 10
0,15
0,013
s
m
s
Q
k m
Q
−
×
= = =
2/3
2/3
0,013 0,15 0,15
0,04( )
0,2 0,3 1 0,15
P m
−
⇒∆ = × =−
× −
 Thể tích phần chứa cặn của bể lắng ngang:
3
0
450 0,15

w 0,0657( / )
1000 1000
ngd
Tb
c
Q q
m ngd
×
×
= = =
[T 36 - 7]
Trong đó:
- Q
tb
ngd
là lưu lượng nước thải trong một ngày đêm
- q
0
là lượng cát trong 1000m
3
nước thải, q
o
= 0,15 m
3
cát/1000m
3
nước thải.
 Chiều cao lớp cặn cát trong bể:
w
0,0675 2

0,0135( )
5 0,2 1
c
c
T
h m
L B n
×
×
= = =
× × × ×
[T 33 - 7]
Trong đó:
- B: Chiều rộng của bể lắng cát ngang
- T: Thời gian giữa 2 lần xả cát khỏi bể: 2 – 4 ngày. Chọn T = 2 ngày
- n: Số ngăn làm việc
19
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
- L: Chiều dài của bể lắng cát ngang
 Chiều cao xây dựng của bể:
0,3 0,135 0,3 0,74
b c bv
H H h h m= + + = + + =
[T 34 - 7]
Trong đó:
- h
bv

là chiều cao từ mặt nước đến thành trên cùng của bể h
bv

= 0,2
-0,4m, chọn h
bv
= 0,3m
- H là độ sâu tính toán của bể lắng cát, H = 0,3m
- h
c
là chiều cao lớp cặn lắng
=> Phần lắng cát được bố trí ở phía trước bể lắng cát ngang, mặt bằng
dạng hình vuông, kích thước 1,1 x 1,1m
Độ sâu h = H

+ 0,64 = 0,3 + 0,64 = 0,94 m. Chọn h = 1 m
Trong đó : Phần lớp đệm rút nước có độ sâu 0.64m [T37 - 7]
 Kiểm tra vận tốc dòng chảy trong bể lắng ngang, (
0,15 0,3 /v m s
≤ ≤
) [Bảng 28 - 2]
3
ax
0,013
0,217 0,3
0,3 0,2
s
m
kt
Q
v m
H B
= = = <

× ×
 thoả mãn điều kiện bể lắng cát ngang [7]
 Hiệu quả xử lý của bể lắng cát:
Hàm lượng TS, BOD, COD sau khi qua bể lắng giảm 5%
- TS sau khi qua song chắn rác còn 170mg/l
163,2 (1 0,05) 155,04( / )TS mg l
⇒ = × − =
- BOD
5
sau khi qua song chắn rác còn 144 mg/l
5
144(1 0,05) 136,8( / )BOD mg l
⇒ = − =
- COD sau khi đi qua song chắn rác còn 400 mg/l
400 (1 0,05) 380( / )COD mg l
⇒ = × − =
 Tính toán diện tích sân phơi cát :
Cát sau khi ra khỏi bể lắng cát ngang có chứa một lượng nước đáng
kể, do đó cần làm ráo cát (tách nước ra khỏi cát) để dễ dàng vận chuyển
đi nơi khác.
- Chiều dài của sân phơi cát chọn bằng chiều dài bể lắng cát ngang
L = 5 m
20
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
- Chọn thời gian phơi cát bằng chu kỳ xả cát, T = 2 ngày đêm
- Thể tích cát trong bể trên 1 ngày đêm là W
c
= 0,0657 m
3
/ngđ

=> Thể tích cát có trên sân phơi sau 2 ngày đêm xả cát : W = 0,0657 x 2
= 0,1314 m
3
Tính chiều rộng sân phơi cát:
w 0,1314
0,1
2 5 0,135
c
B m
T L h
= = =
× × × ×
 diện tích sân phơi cát là: B x L = 0,1m x 5m
Chú ý: để đảm bảo chù hợp với thực tế thiết kế bể lắng ngang, theo tỉ lệ
ta giảm chiều dài bể từ 5m xuống 4m và tăng chiều rộng từ 0,2m lên 1m.

Các thông số thiết kế bể lắng cát ngang
STT Tên thông số Đơn vị Số lượng
1 Chiều dài bể (L) m 4
2 Chiều rộng bể (B) m 1
3 Chiều cao của bể (H
b
) m 0,74
4 Chiều rộng máng tràn (b) m 0,04
5 Độ chênh lệch đáy (∆P) m 0,04
6 Số ngăn ngăn 1
7 Diện tích sân phơi cát m
2
0,5
3. Bể điều hoà:

a. Chức năng
- Giảm bớt sự dao động của hàm lượng các chất bẩn trong nước
thải
- Tiết kiệm hoá chất khử trùng nước thải
- Ổn định lưu lượng
- Giảm và ngăn cản các chất độc hại vào công trình xử lý tiếp theo
b. Tính toán
 Thể tích của bể điều hoà:
21
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
3
ax
w 46,875 4 187,5( )
h
m
Q T m
= × = × =
Trong đó:
- Q
max
h
là công suất thải nước lớn nhất theo giờ
- T là thời gian lưu nước (4 - 5h), chọn T = 4h. [T66 - 7]
 Thể tích thực của bể điều hoà :
3
w w 187,5 1,2 225( )
tt
k m
= × = × =
Trong đó : k là hệ số an toàn, k = 1,1 – 1,2, chọn k = 1,2 [T64 - 7]

 Diện tích bể điều hoà :
2
w
225
90( )
2,5
tt
c
F m
h
= = =
Trong đó : h
c
là chiều cao hữu ích của bể lắng, chọn h
c
= 2,5m
 Chọn mức thấp nhất của bể điều hoà máy bơm hoạt động là 0,5m
 Thể tích nước lớn nhất của bể :
3
ax
w 0,5 w 0,5 90 225 270( )
m tt
F m
= × + = × + =
 Mức nước cao nhất của bể :
ax
ax
w
270
3

90
m
m
H m
F
= = =
 Chọn chiều cao bảo vệ h
bv
= 0,5m
 Chiều cao xây dựng của bể :
ax
3 0,5 3,5
m bv
H H h m
= + = + =
 Chọn kích thước bể điều hoà là L x B = 12m x 8m
(Lựa chọn 2 bể điều hoà mỗi bể gồm 2 ngăn, mỗi bể có kích thước L
x B x H = 6m x 4m x 3,5m).
 Thể tích xây dựng bể điều hoà :
3
w 12 8 3,5 336L B H m
= × × = × × =
 Đường kính ống dẫn nước vào bể :
ax
0
4
4 1125
0,17
24 3600 24 3600 3,14 0,6
ngd

m
Q
D m
v
π
×
= = =
× × × × × ×
Trong đó :
22
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
- Q
max
ngd
là công suất thải nước lớn nhất theo ngày
- V
0

là vận tốc nước chảy trong ống do chênh lệch cao độ, v
0
=
0,3-0,9 m/s, chọn v
0
= 0,6 m/s
 Chọn ống nhựa PVC dẫn nước vào bể điều hoà
∅
180mm
 Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hoà
 Lượng không khí cần cấp cho bể điều hoà :
3

w 60 0,01 225 60 135( / )
kk tt
Q q m h
= × × = × × =
Trong đó : q là lượng khí cần cung cấp cho 1m
3
dung tích bể trong
1phút, q = 0,015 - 1 khí/m
3
.bể.phút, chọn q = 0,01m
3
khí/m
3
bể.phút
[8]
 Thiết bị phân phối khí trong bể là các ống ngang đục lỗ bao gồm 7
đường ống với chiều dài mỗi đường ống là 11m, đặt dọc theo
chiều dài bể, đường ống đặt cách tường 1m, khoảng cách giữa các
ống là 1m
 Đường kính ống phân phối khí chính :
1
7
7 135
0,09 90
360 3600 3,14 10
kk
kk
Q
D m mm
v

π
×
×
= = = =
× × × ×
Trong đó : v
kk
là vận tốc dòng khí, v
kk
= 10 – 15, chọn v
kk
= 10m/s
[T66 – 7]
 chọn đường ống dẫn khí chính D
1
= 90mm vào bể điều hoà là ống thép
 Cường độ sục khí trên 1m chiều dài ống :
3 3
135
1,75( / . ) 8 / .
7 7 11
kk
Q
q m h mdai m h mdai
L
= = = <
× ×
 Chọn ống dẫn khí bằng nhánh bằng thép với đường kính ống
d
1

=50mm, lỗ khoan có đường kính lỗ d = 5mm, cách nhau từ 3-
6cm (chọn khoảng cách 5cm) nằm mặt dưới ống, ống được đặt
trên các giá đỡ để ở độ cao từ 6 - 10cm so với đáy [mục 8.4 - 2]
 Số lỗ trên 1 ống nhánh :
1
11
220
0,05
L
n
d
= = =
 Hiệu quả xử lý khi qua bể điều hoà
Khi qua bể điều hoà BOD
5
, COD, TS giảm 5% :
 BOD
5
= 136,8 x ( 1 – 0,05) = 129,96 mg/l
23
Lỗ
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
 COD = 380 x (1 – 0,05) = 361 mg/l
 TS = 155, 04 x (1 – 0,05) = 147,288 mg/l
Các thông số thiết kế bể điều hoà
STT Thông số Đơn vị Số liệu
1 Chiều dài bể (L) m 12
2 Chiều rộng bể (B) m 8
3 Chiều cao xây dựng bể (H) m 3,5
4 Lưu lượng khí sục vào bể (Q

kk)
m
3
/h 135
5 Đường kính ống sục khí nhánh (d
1
) mm 50
6 Đường kính ống sục khí chính (D
1
) mm 90
7 Đường kính lỗ sục khí (d) mm 5
8 Khoảng cách giữa các lỗ mm 50
9 Số lỗ sục khí Lỗ 220
10 Số bể Bể 2
4. Bể hoà trộn :
a. Chức năng :
Hoà tan phèn cục trước khí đưa vào bể phản ứng
b. Tính toán :
Vì công suất thải trung bình là 450m
3
/ ngày đêm < 500 m
3
/ ngày đêm
 ta sử dụng phương pháp trộn thủ công là dùng chum vại và khuấy
bằng tay [ T72 - 7]
 Dung tích tính toán của bể hoà trộn :
)(2,0
2,11510000
3524875,46
10000

3
max
m
yb
PnQ
W
h
p
h
h
=
××
××
=
××
××
=
Trong đó :
- n là thời gian giữa hai lần hoà tan phèn, công suất < 1200  n = 24h
[ T72 - 7]
24
Đồ án CNMT Đại học Tài nguyên và Môi trường HN
- P
p
là phèn dự định cho vào nước (g/m
3
), P
p
= 30 - 45 mg/l, chọn P
p

=
35 mg/l = 35 g/m
3
.
- b
h
nồng độ dung dịch phèn hoà trộn, b
h
= 10 – 17, chọn 15% [mục
6.20 - 3]
- y là khối lượng riêng = 1,1 - 1,2 g/m
3
( thực nghiệm)
 vì dung tích tính toán quá nhỏ, trong thực tế ta coi bể hoà trộn có thể
tích 1m
3
, chọn phương pháp trộn thủ công là chum vại, có chiều cao 1m,
đáy có diện tích 0,5 x 0,5 m.
 Tổng lượng phèn nhôm sử dụng trong 1 ngày :
ngàykgngàygQPm
ngd
Tbpphèn
/75,15)/(1575045035
==×=×=
5. Bể phản ứng :
a. Chức năng :
Sử dụng hoá chất để tạo bông cặn lắng lớn dễ lắng khi qua bể lắng 1,
sử dụng phèn nhôm.
b. Tính toán :
 Bể được xây dựng gồm 3 ngăn với kích thước bằng nhau

 Thời gian lưu nước một ngăn t = 15 phút (thực nghiệm).
 Thể tích một ngăn :
)(9,3
3
013,06015
3
3
max
m
Qt
V
s
=
××
=
×
=
Trong đó :
- Q
max
s
là lưu lượng thải lớn nhất theo giây, Q
max
s
= 0,013 m
3
/s
- t là thời gian lưu nước, t = 15 phút = 15 x 60(s)
 Kích thước một ngăn :
- Chọn chiều cao H = 2m

- Tiết diện của bể :
2
3,9
1,95( )
2
V
F m
H
= = =
- Chọn ngăn có tiết diện vuông :
1,95 1,4a F m
= = =
- Chiều rộng ngăn (B) = chiều dài ngăn (D) = a = 1,4m
- Chọn chiều cao bảo vệ, h
bv
= 0,3m
25