ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & MÔI TRƯỜNG
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT ĐÔ THỊ
GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC THANH
NHÓM T/H: 05
LỚP: 51CNMT
MỤC LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Đồ án XLNT – Nhóm 05
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt chưa xử lý.
Bảng 2: Yêu cầu đầu ra các thông số trên theo cột B - TCVN 5945:2005.
Bảng 3.1.1: Lượng rác giữ lại ở các song chắn rác.
Bảng 3.1.2: Tóm tắt thông số thiết kế mương và song chắn rác.
Bảng 3.2.1: Quan hệ giữa kích thước thủy lực U
0
và đường kính của hạt cát.
Bảng 3.2.2: Các thông số của bể lắng cát ngang.
Bảng 3.4: Các thông số thiết kế BL I.
Bảng 3.5: Các thông số thiết kế bể Aerotank.
Bảng 3.6.1: Các thông số tính toán bể lắng đứng bậc II
Bảng 3.6.2: Các thông số thiết kế bể lắng II.
Bảng 3.7: Các thông số thiết kế ao sinh học triệt để.
2
Đồ án XLNT – Nhóm 05

ĐẶT VẤN ĐỀ
Nghiên cứu lựa chọn các công nghệ xử lý nước thải đô thị thích hợp trước hết nhằm
bảo đảm yêu cầu vệ sinh, đảm bảo sự phát triển bền vững, đồng thời phù hợp với điều

kiện kinh tế - xã hội nước ta hiện nay. Thực hiện được nhiệm vụ này cũng chính là tạo
tiền đề để chúng ta hướng đến một trường phái Việt trong lĩnh vực xử lý nước thải đô
thị.
Cùng với sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá, quá trình đô thị hoá ở nước ta
đang diễn ra với tốc độ nhanh. Để đáp ứng yêu cầu phát triển và bảo vệ môi trường,
nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân, trong những năm gần đây việc đầu tư
cho thoát nước và vệ sinh đô thị quy mô tương đối lớn đã được quan tâm, trước hết là
ở các thành phố lớn và các đô thị du lịch. Trong vấn đề này, muốn đầu tư có hiệu quả
thì phải lựa chọn được giải pháp công nghệ xử lý nước thải thích hợp. Nhưng trả lời
được câu hỏi như thế nào là công nghệ thích hợp cũng không đơn giản, bởi thích hợp
là một khái niệm mở và có tính mềm dẻo, không cứng nhắc. Theo quan điểm của
chúng tôi, khi nói đến công nghệ thích hợp dành cho các nước nghèo, các nước đang
3
Đồ án XLNT – Nhóm 05
phát triển đã bao hàm trong đó là giải pháp công nghệ đơn giản, giá thành thấp, phù
hợp các điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội.
Mục tiêu của đồ án:
-Phân tích các vấn đề chung của nước thải đô thị.
-Lựa chọn dây chuyền công nghệ phù hợp xử lý nước thải đô thị.
-Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu đô thị 9000 dân.
Phần I. TỔNG QUAN
I. CÁC VẤN ĐỀ CHUNG CỦA NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ
1. Nguồn gốc phát sinh.
a) Nước thải sinh hoạt.
- NTSH là nước thải phát sinh từ những hoạt động thường ngày của các cộng đồng
người như các khu dân cư, khu đô thị, các khu du lịch vui chơi giải trí….
- NTSH phát sinh từ các hộ gia đình có thể có các loại nước thải sau đây:
Nguồn nước thải từ các ngôi nhà

NT phân Nước tiểu Nước tắm,giặt, rửa NT nhà bếp các loại NT khác

Tuy nhiên để thuận lợi cho xử lý và tái sử dụng, người ta chia chúng thành 3 loại:
4
Đồ án XLNT – Nhóm 05
- Nước thải không chứa phân, nước tiểu và các loại thực phẩm từ các thiết bị 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 các chất hữu cơ trong
loại nước thải này thấp và thường khó phân hủy sinh học.
- Nước thải chứa phân nước tiểu từ các khu nhà vệ sinh còn được gọi là “nước đen”.
Trong nước thải tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh và dễ gây mùi hôi thối. Hàm
lượng các chất hữu cơ (BOD) và các chất dinh dưỡng như nito, photpho cao. Các
loại nước thải này thường gây nguy hại đến sức khỏe và dễ làm nhiễm bẩn nguồn
nước mặt.
- Nước thải nhà bếp chứa dầu mỡ và phế thải thực phẩm từ nhà bếp, máy rửa bát.
Loại này chứa hàm lượng lớn các chất hữu cơ (BOD, COD) và các nguyên tố dinh
dưỡng khác (Nitơ và Photpho).
Một số nơi người ta nhóm hai loại nước thải thứ hai và ba, gọi tên chung là “nước
đen”.
b) Nước thải công nghiệp.
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 nghiệp hay hoạt động sinh hoạt củacông nhân viên.
Nước thải công nghiệp rất đa dạng, khác nhau về thành phầncũng như lượng phát
thải và phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại hình công nghiệp,loại hình công nghệ sử
dụng, tính hiện đại của công nghệ, tuổi thọ của thiết bị,trình độ quản lý của cơ sở và
ý thức cán bộ công nhân viên. Cơ sở để nhận biếtvà phân loại như sau:
- Nước thải được sản sinh từ nước không được dùng trực tiếp trong các công đoạn
sản xuất, nhưng tham gia các quá trình tiếp xúc với cáckhí. chất lỏng hoặc chất rắn
trong quá trình sản xuất. Loại này có thể phát sinh liên tục hoặc không liên tục,
nhưng nói chung nếu sản xuất ổnđịnh thì có thể dễ dàng xác định được các đặc
trưng của chúng.

- Nước thải được sản sinh ngay 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 và chính vì vậy những thành
phần nguyên liệu hoá chất này thường có nồng độ cao và trong nhiều trường hợp có
thể được thu hồi lại. Ví dụ như nước thải này gồm có nước thải từ quá trình mạ
điện,nước thải từ việc rửa hay vệ sinh các thiết bị phản ứng, nước chứa amonia hay
phenol từ quá trình dập lửa của công nghiệp than cốc, nước ngưng từ quá trình sản
xuất giấy. Do đặc trưng về nguồn gốc phát sinh loại nên loại nước thải này nhìn
chung có nồng độ chất gây ô nhiễmlớn, có thể mang tính nguy hại ở mức độ khác
nhau tuỳ thuộc vào bản thân quá trình công nghệ và phương thức thải bỏ. Nước thải
loại nàycũng có thể có nguồn gốc từ các sự cố rò rỉ sản phẩm hoặc nguyên liệu
trong quá trình sản xuất, lưu chứa hay bảo quản sản phẩm, nguyên liệu
5
Đồ án XLNT – Nhóm 05
Thông thường các dòng nước thải sinh ra từ các công đoạn khác nhau của toàn
bộ quá trình sản xuất sau khi được sử lý ở mức độ nào đó hoặc khôngđược xử lý,
được gộp lại thành dòng thải cuối cùng để thải vào môi trường (hệ thống cống, lưu
vực tự nhiên như sông, ao hồ ). Có một điều cần nhấn mạnh, thực tiễn phổ biến ở
các đơn vị sản xuất, do nhiều nguyên nhân, việc phân lập các dòng thải (chất thải
lỏng, dòng thải có nồng độ chất ô nhiễm cao với cácdòng 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 tuần hoàn sử dụng lại các dòng nước
thải ở từng khâu của dây chuyền sản xuất,thường ít được thực hiện. Về mặt kinh tế,
nếu thực hiện tốt 2 khâu này sẽ giúpdoanh nghiệp giảm đáng kể chi phí sản xuất,
chi phí xử lý nước thải.
2. Thành phần, tính chất nước thải.
Thành phần, tính chất nước thải đô thị ở nước ta khác xa so với nước thải ở các thành
phố hiện đại của các nước công nghiệp phát triển bởi 3 lý do chính:
-Mức sống trung bình của xã hội trong các đô thị còn thấp nên lượng chất thải hữu cơ
theo đầu người không cao;

-Hầu hết các nhà đều có bể tự hoại (cho dù hoàn thiện hay chưa hoàn thiện), do đó
trước khi xả vào cống, nước thải cũng đã được xử lý một phần bằng sinh học kỵ
khí.
-Mạng lưới thoát nước ở đô thị nước ta chưa hoàn thiện, về mùa khô nước thải đọng lại
trong cống rất lâu, do vậy, trên thực tế cho dù không mong muốn cũng đã xảy ra
một quá trình xử lý kỵ khí tương tự như trong bể tự hoại. Vì những lý do này dẫn
đến có một số đặc trưng:
• Nồng độ nhiễm bẩn thấp hơn nhiều so với nước thải ở các nước công nghiệp phát
triển. Ở những thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, BOD5 thường
là 150-200 mg/l trong khi ở các đô thị khác là 100-150 mg/l.
• Nồng độ NH
3
và H
2
S cao nên trong xử lý nước thải nếu lựa chọn giải pháp xử lý
bằng sinh học tự nhiên sẽ thuận lợi hơn so với sinh học nhân tạo.
Chất rắn.
Nồng độ các chất rắn lơ lửng (SS) thường dao động rất lớn: về mùa khô rất thấp
nhưng khi có mưa lại tăng đột ngột, thậm chí cao hơn hàng chục lần. Chất rắn trong
nước bao gồm các chất tồn tại ở dạng lơ lửng(SS) và dạng hòa tan. Chất rắn ảnh
hưởng xấu đến chất lượng nước, các nguồn nước có hàm lượng chất rắn cao thường
có vị và có thể tạo nên các phản ứng lý học không thuận lợi cho người sử dụng.
• Cặn hữu cơ trong nước thải: có nguồn gốc từ thức ăn của người, động vật đã tiêu
hóa và một phần nhỏ dư thừa thải ra và từ xác động vật chết, cây lá thối rữa tạo
nên.
• Cặn vô cơ là các chất trơ, không bị phân hủy, đôi khi có những hợp chất vô cơ phức
tạp (như sunphat) ở điều kiện nhất định có thể bị phân rã. Cặn vô cơ có nguồn gốc
khoáng chất như các muối khoáng , sắt, cặn, bùn, độ kiềm, độ cứng.
Các chất hữu cơ:
6

Đồ án XLNT – Nhóm 05
- Cacbonhidrat, protein, chất béo… thường có mặt trong nước thải đô thị , nước thải
công nghiệp chế biến thực phẩm là các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học. Trong
nước thaỉ sinh hoạt, có khoảng 60-80% lượng chất hữu cơ thuộc loại dễ bị phân huỷ
sinh học.Chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học thường ảnh hưởng có hại đến nguồn
lợi thuỷ sản, vì khi bị phân huỷ các chất này sẽ làm giảm oxy hoà tan trong nước,
dẫn đến chết tôm cá.
- Các chất hữu cơ có độc tính cao thường là các chất bền vững, khó bị vi sinh vật
phân huỷ trong môi trường. Một số chất hữu cơ có khả năng tồn lưu lâu dài trong
môi trường và tích luỹ sinh học trong cơ thể sinh vật. Do có khả năng tích luỹ sinh
học, nên chúng có thể thâm nhập vào chuỗi thức ăn và từ đó đi vào cơ thể con
người.
Các hợp chất Photpho trong nước thải:
Photpho cũng giống như Nitơ, là chất dinh dưỡng cho vi khuẩn sống và phát
triển trong các công trình xử lí nước thải. Photpho là chất dinh dưỡng đầu tiên cần
thiết cho sự phát triển của thảo mộc sống dưới nước, nếu nồng độ Photpho trong
nước thải xả ra sông, hồ quá mức cho phép sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng.
Photpho thường ở dạng Photpho vô cơ và bắt nguồn từ chất thải là phân, nước tiểu,
ure, phân bón dùng trong nông nghiệp và từ các chất tẩy rữa dùng trong sinh hoạt
hằng ngày.
Các hợp chất của Nitơ trong nước thải.
- Nước thải sinh hoạt luôn có một số hợp chất chứa Nitơ. Nitơ là chất dinh dưỡng
quan trọng trong quá trình phát triển của vi sinh trong các công trình xử lí sinh
học. Một nhóm hợp chất chứa Nitơ là protein và các sản phẩm phân hủy của nó
như amoni axit là nguồn thức ăn hữu cơ của vi khuẩn. Một nhóm khác của hợp
chất hữu cơ chứa Nitơ có trong nước thải bắt nguồn từ phân và nước tiểu( ure) của
người và động vật. Ure bị phân hủy ngay khi có tác dụng của vi khuẩn thành
amoni (NH
4
+

) và NH
3
là hợp chất vô cơ chứa Nitơ có trong nước thải. Hai dạng
hợp chất vô cơ chứa Nito có trong nước thải là Nitrat và Nitrit.Nitrat là sản phẩm
oxy hóa của amoni (NH
4
+
) khi tồn tại oxy, thường gọi quá trình này là quá trình
nitrat hóa. Còn Nitrit (NO
2
-
) là sản phẩm trung gian của quá trình nitrat hóa, nitrit
là hợp chất không bền vững dễ bị oxy hóa thành nitrat (NO
3
-
).
Các vi sinh vật trong nước thải.
- Nước thải sinh hoạt chứa một lượng vi sinh vật gây bệnh rất lớn. Một số loài vi
sinh vật có trong nước thải đô thị như vi khuẩn, vi trùng, virus gây ra các bệnh tả,
lỵ, thương hàn…
- Nếu nước thải chưa qua xử lý mà xả thẳng ra nguồn tiếp nhận thì khả năng lây lan
bệnh là rất lớn. Điều này đòi hỏi phải có những công nghệ xử lý triệt để các nguồn
gây bệnh.
Kim loại nặng: Các chất này bao gồm Cr, Cu, Pb, Hg…do các nhà máy thải ra. Do
các chất này không thể phân hủy nên chúng có khả năng tích tụ trong chuỗi thức
7
Đồ án XLNT – Nhóm 05
ăn của hệ sinh thái. Quá trình này bắt đầu với nồng độ thấp của các KLN tồn tại
trong nước hoặc cặn lắng, rồi sau đó được tích tụ nhanh trong các loài động thực
vật. Cuối cùng đến sinh vật bậc cao nhất trong chuỗi thức ăn, nồng độ KLN đủ lớn

để gây ra độc hại.
Dầu mỡ: là chất lỏng khó hòa tan trong nước, thường xuất hiện trong nước thải
sinh hoạt và nước thải trong một số nghiệp…gây tác động xấu đến chất lượng
nguồn nước và đời sống các loài động thực vật.
Bảng 1. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt chưa xử lý.
Các chỉ tiêu Nồng độ
Nhẹ Trung bình Nặng
Chất rắn tổng cộng,mg/l 350 720 1200
Tổng chất rắn hòa tan,mg/l:
• Cố định(Fixed),mg/l
• Bay hơi,mg/l
250
145
105
500
300
200
850
525
325
Chất rắn lơ lửng,mg/l:
• Cố định,mg/l
• Bay hơi,mg/l
100
20
80
220
55
165
350

75
275
Chất rắn lắng được,mg/l 5 10 20
NOS
5
(BOD
5
),mg/l 110 220 400
Tổng cacbon hữu cơ,mg/l 80 160 210
NOH(COD),mg/l 250 500 1000
Tổng nito(theo N),mg/l:
• Hữu cơ
• Amoni tự do
• Nitrit
• Nitrat
20
8
12
0
0
40
15
25
0
0
85
35
50
0
0

Tổng photpho(theoP),mg/l:
• Hữu cơ
• Vô cơ
4
1
3
8
3
5
15
5
10
Clorua,mg/l 30 50 100
Sunfat,mg/l 20 30 50
Độ kiềm(theo CaCO
3
),mg/l 50 100 200
Dầu mỡ,mg/l 50 100 150
Coliform No/100,mg/l 10
6
÷10
7
10
7
÷10
8
10
7
÷10
9

Chất hữu cơ bay hơi,µg/l <100 100÷400 >400
(Nguồn: Lâm Minh Triết, GT tính toán công trình XLNT, 2001)
3. Tác hại của các thành phần trong nước thải.
Tác hại đến môi trường của nước thải nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại
trong nước thải gây ra.
8
Đồ án XLNT – Nhóm 05
- COD, BOD: sự khoáng hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây
thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường
nước. Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành.
- Trong quá trình phân giải yếm khí sinh ra các sản phẩm như H
2
S, NH
3
, CH
4
…làm
cho nước có mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường.
- SS: lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí.
- Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đến đời sống
của thủy sinh vật nước.
- Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu chảy, ngộ
độc thức ăn, vàng da,…
- Ammonia, P: là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng. Nếu nồng độ trong nước
quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa ( sự phát triển bùng phát của các loại
tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạc thở và diệt
vong các vi sinh vật, trong khi đó khi vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá
trình hô hấp của tảo thải ra).
- Màu: mất mỹ quan.
- Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy lên bề mặt.

4. Bảo vệ nguồn nước mặt khỏi sự ô nhiễm do nước thải.
Nguồn nước mặt là sông hồ, kênh rạch, suối, biển… nơi tiếp nhận nguồn thải từ khu
dân cư, đô thị, khu công nghiệp hay xí nghiệp. Một số nguồn nước trong số đó là
nguồn nước ngọt quý giá, sống còn của đất nước nếu bị ô nghiễm nước thải thì chúng
ta phải trả giá rất đắt và hậu quả rất khó lường. Vì vậy nguồn nước phải bảo vệ khỏi sự
ô do nhiễm nước thải.
Ô nhiễm nguồn nước mặt chủ yếu là do tất cả các dạng nước thải chưa xử lý xả vào
nguồn nước làm thay đổi các tính chất hóa lý và sinh học của nguồn nước. Sự có mặt
của các chất độc hại xả vào nguồn nước sẽ làm phá vỡ cân bằng sinh học tự nhiên của
nguồn nước và kìm hãm quá trình tự làm sạch của nguồn nước. Khả năng tự làm sạch
của nguồn nước phụ thuộc vào các điều kiện xáo trộn và pha loãng của nước thải với
nguồn. Sự có mặt của các vi sinh vật, trong đó có các vi khuẩn gây bệnh, đe dọa tính
an toàn vệ sinh nguồn nước.
Biện pháp được coi là hiệu quả nhất để bảo vệ nguồn nước mặt đó là:
- Hạn chế nguồn nước thải xả vào nguồn nước.
- Giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong nước thải theo quy định bằng cách áp dụng công
nghệ phù hợp đủ tiêu chuẩn xả ra nguồn nước. Ngoài ra, việc nghiên cứu áp dụng
công nghệ sử dụng lại nước thải trong chu trinh kín có ý nghĩa đặc biệt quan trọng.
II.CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ.
1 Phương pháp cơ học.
a) Thiết bị chắn rác:
9
Đồ án XLNT – Nhóm 05
Thiết bị chắn rác có thể là song chắn rác hoặc lưới chắn rác,có chức năng chắn giữ
các chất bẩn thô (giấy,rau ,cỏ ,rác…), nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và
thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định. Song và lưới chắn rác được cấu tạo bởi các
thanh song song, các tấm lưới đan thép có đục lỗ…tùy theo kích cỡ các mắt lưới hay
khoảng cách giữa các thanh mà ta phân biệt loại chắn rác thô, trung bình hay rác tinh.
Theo cách thức làm sạch thiết bị chắn rác ta có thể chia làm 2 loại: loại làm sạch bằng
tay, loại làm sạch bằng cơ giới.

b) Bể điều hòa:
Là đơn vị dùng để khắc phục các vấn đề sinh ra do sự tác động về lưu lượng và tải
lượng dòng vào, đảm bảo hiệu quả các công trình xử lý sau, phí và kích thước của các
thiết bị này.
Có 2 loai bể điều hòa:
• Bể điều hòa lưu lượng.
• Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng.
Các phương án bố trí bể điều hòa co thể là bể điều hòa trên dòng thải hay ngoài
dòng thải xử lý. Phương án điều hòa trên dòng thải có thể làm giảm đáng kể dao động
thành phần nước thải đi vào các công đoạn phía sau, còn phương án điều hòa ngoài
dòng thải chỉ giảm được một phần nhỏ sự dao động đó. Vị trí tốt nhất để bố trí bể điều
hòa cần được xác định cụ thể cho từnge hệ thống xử lý, và phụ thuộc vào loại xử lý,
đặc tính của hệ thống thu gom cũng như đặc tính của nước thải.
c) Bể lắng cát:
Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô, nặng như: cát sỏi,mảnh thủy tinh,
mảnh kim loại, tro, than vụn…, nhằm bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn, giảm
cặn nặng ở các công đoạn xử lý sau.
Bể lắng cát gồm các gồm những loại sau:
• Bể lắng cát ngang: Có dòng nước chuyển động thẳng dọc theo chiều dài của bể. Bể
có tiết diện hình chữ nhật, thường có hố thu đặt ở đầu bể.
• Bể lắng cát đứng: Dòng nước chảy từ dưới lên trên theo than bể. Nước được dẫn
theo ống tiếp tuyến với phần dưới trụ vào bể. Chế độ dòng chảy khá phức tap, nước
vừa chuyển động vòng, vừa xoắn theo trục, vừa tịnh tiến đi lên, trong khi đó các hạt
cát dồn về trung tâm và rơi xuống đáy.
• Bể lắng cát tiếp tuyến: Là loại bể có thiết diện hình tròn, nước thải được dẫn vào bể
theo chiều từ tâm ra thành bể và được thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài.
• Bể lắng cát làm thoáng: Để tránh lượng chất hữu cơ lẫn trong cát và tăng hiểu quả
xử lý, người ta lắp vào bể lắng cát thông minh một giàn thiết bị phun khí. Dàn này
được đặt bên trong bể tạo thành một dòng xoắn ốc quét đáy bể với một vận tốc đủ
10

Đồ án XLNT – Nhóm 05
để tránh hiện tượng lắng các chất hữu cơ, chỉ có cát và các phân tử nặng có thể
lắng.
d) Bể lắng:
Lắng là phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hòa tan ra khỏi
nước thải. Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại:
• Bể lắng bậc 1: Được đặt trước công trình xử lý sinh học, để tách các chất rắn, chất
bẩn lơ lửng không hòa tan.
• Bể lắng bậc 2: Được đặt sau công trình xử lý sinh học dùng để lắng các cặn vi sinh,
bùn làm trong nước trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.Căn cứ vào chiều đòn chảy
của nước trong bể, bể lắng cũng được chia thành các loại giống như bể lắng cát ở
trên: Bể lắng ngang , bể lắng đứng, bể lăng tiếp tuyến (bể lắng radian).
e) Lọc
Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải,
mà các bể lắng không thể loại được chúng. Người ta tiến hành quá trình lọc nhờ các
vật liệu lọc, vách ngăn xốp,cho phép chất lỏng đi qua và giữ các tạp chất lại. Vật liệu
lọc được sử dụng thường là cát thạch anh, than cốc,hoặc sỏi,thẩm chí cả than nâu,than
bùn hoặc than gỗ. Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước thải và điều kiện
địa phương .
Có nhiều dạng lọc: lọc chân không, lọc áp lực, lọc chậm, lọc nhanh, lọc chảy ngược,
lọc chảy xuôi…
2 Phương pháp hóa lý.
Thực chất của phương pháp hóa lí là lợi dụng tính chất hóa lý của nước thải để có
những tác động vật lý và hóa học nhằm tăng cường các quá trình tách các chất bẩn ra
khỏi nước. Ví dụ khi người ta đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó, nó sẽ tác dụng
với các tạp chất bẩn tạo thành các tạp chất khác dưới dạng cặn hoặc hòa tan không còn
mang tính độc nữa,…
Các phương pháp hóa- lý thông dụng nhất là: trung hòa, keo tụ, trích ly, bay hơi, tuyển
nổi, hấp thụ, hấp phụ, trao đổi, xử lý bắng màng, chưng bay hơi, oxi hóa khử……….
Tùy thuộc vào điều kiện phương và yêu cầu vệ sinh, … mà phương pháp làm sạch hóa

học, hóa lý là giải pháp cuối cùng hay chỉ là giai đoạn làm sạch sơ bộ cho các giai
đoạn tiếp theo.
Một số phương pháp được dung trong xử lí nước thải đô thị: phương pháp tuyển nổi
và phương pháp hấp phụ.
a Phương pháp tuyển nổi:
- Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất rắn không tan
hoặc tan hoặc lỏng có tỉ trọng nhỏ hơn tỉ trọng của chất lỏng làm nền. Nếu sự khác
nhau về tỉ trọng đủ để tách , gọi là tuyển nổi tự nhiên.
- Trong xử lí chất thải tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và nén
bùn cặn, thường dùng để vớt dầu mỡ có trong nước thải sinh hoạt. trong nước thải
sinh hoạt lượng dầu mỡ xuất hiện rất nhiều từ các nhà hàng, nhà ăn…
11
Đồ án XLNT – Nhóm 05
- Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử hoàn toàn
các hạt nhỏ, nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn. khi các hạt đã nổi lên bề mặt,
chúng có thể được thu gom bằng bộ phận vớt bọt. hiệu suất phụ thuộc vào số lượng
và kích cỡ hạt cần lắng , khoảng 20- 30 µm.
- Các loại tuyển nổi thường hay dùng là:tuyển nổi phân tán không khí bằng thiết bị
cơ học; tuyển nổi phân tán không khí bằng máy bơm khí nén qua các vòi phun, qua
các tấm xốp; tuyển nổi sinh học và hóa học………
b Phương pháp hấp phụ:
- Hấp phụ là phương pháp xử lí dựa trên nguyên tắc: chất ô nhiễm tan trong nước có
thể được hấp phụ trên bề mặt một số chất rắn, gọi là chất hấp phụ.
- Phương pháp này được dùng để loại bỏ hết các chất bẩn hòa tan vào nước mà
phương pháp xử lí sinh học và các phương pháp khác không loại bỏ được với hàm
lượng rất nhỏ. Thông thường đây là các hợp chất hòa tan có độc tính cao hoặc các
chất có mùi vị và màu khó chịu.
- Các chất hấp phụ thường dùng: than hoạt tính, đất set hoặc silicagel, keo nhôm, một
chất tổng hợp hoặc chất thải trong sản xuất như xi mạ, sắt…. Trong số này, than
hoạt tính là phổ biến nhất. Lượng chất hấp phụ này phụ thuộc vào khả năng hấp phụ

của tính chất và hàm lượng chất bẩn trong nước thải.
- Quá trình hấp phụ để xử lí nước thải có thể xảy ra trong điều kiện khuấy trộn mạnh
hổn hợp chất hấp phụ và nước thải.Ngoài ra, cũng có thể lọc nước thải qua lớp chất
hấp phụ chứa cố định trong các chất hấp phụ. Sự dụng phương pháp hấp thụ có thể
hấp phụ đến 58% - 95% các chất hữu cơ và màu.
3 Phương pháp sinh học.
Xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học là dựa vào khả năng sống và hoạt động
của VSV có khả năng phân hóa những hợp chất hữu cơ, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng
hoại sinh có trong nước thải. Các chất hữu cơ bị nhiễm bẩn sau khi phân hóa trở thành
nước, các chất vô cơ hay các khí đơn giản.
Nước thải đô thị thường sử dụng một số hệ thống sinh học để xử lý như sau:
a) Aerotank
- Trong môi trường nước, điều kiện hiếu khí rất hạn chế, lượng oxi hòa tan có giới
hạn , diện tiếp xúc với không khí thường ở lớp nước trên. Sự có mặt của vi khuẩn dị
dưỡng, hoại sinh chiếm chủ yếu trong nước thải  vai trò làm sạch nước bẩn chủ
yếu là vi khuẩn. Việc kết hợp lượng vi khuẩn có sẵn trong nước thải, cung cấp thêm
bùn hoạt tính và quá trình sục khí đi kèm đã đem lại hiệu quả cao cho việc xử lý
nước thải nói chung, nước thải sinh hoạt nói riêng.
- Xử lý nước thải bằng aeroten ra đời cũng dựa trên nguyên lý này. Ở hệ thống này,
quá trình xử lý các chất hữu cơ được OXH thành CO
2
, NH
4
+
, H
2
O và sinh khối vi
sinh vật. Nguồn oxy cung cấp cho quá trình OXH nhờ quá trình khuếch tán thông
qua việc đảo trộn cơ học hoặc thổi khí.
- Tuy nhiên cần lưu ý một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến khả năng làm sạch nước

thải như: lượng oxy hòa tan trong nước (DO), nồng độ cho phép của chất bẩn hữu
12
Đồ án XLNT – Nhóm 05
cơ để đảm bảo cho aeroten hoạt động có hiệu quả, các chất có độc tính có trong
nước thải có thể ảnh hưởng đến đời sống của vi sinh vật, pH của nước thải ( pH
thích hợp cho xử lý nước thải ở aeroten là 6,5-8,5 ), nhiệt độ ( hầu hết các vi sinh
vật có trong nước thải là các thể ưa ấm ).
- Sau khi qua bể aeroten, nước thải có thể loại bỏ được 80 – 95% BOD.
b) Lọc sinh học
- Lọc sinh học được áp dụng đầu tiên ở Mỹ năm 1981, và sau đó là các nước khác
như Anh, Đức …
- Nguyên lý của lọc sinh học dựa trên quá trình hoạt động của vi sinh vật ở màng lọc
sinh học, OXH các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải. Các màng sinh học là quần
thể các vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn ) hiếu khí, kỵ khí và kỵ khí tùy tiện
- Lọc sinh học đang được dùng hiện nay có 2 loại:
• Lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc không ngập trong nước.
• Lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc đặt ngập trong nước.
- Vật liệu lọc có thể sử dụng như: đá dăm, đá cuội, than đá, than cốc, gỗ mạnh …
c) Mương oxy hóa
- Mương oxy hóa là một dạng cải tiến của Aerotan khuấy trộn hoàn chỉnh làm việc
trong điều kiện hiếu khí kéo dài với bùn hoạt tính.
- Thường sử dụng đối với nước thải có độ ô nhiễm bẩncao BOD
20
= 1000 ÷
5000mg/l. Do tính đơn giản của mương oxy hóa mà nó được sử dụng rộng rãi để
XLNT sinh hoạt và công nghiệp…
- Hiện nay có hai kiểu chính là kiểu Pasver sử dụng khi công suất nhỏ và kiểu
Carrousel sử dụng khi công suất lớn. Khi áp dụng mương ôxy, không cần bể lắng
đợt I và cũng không cần xử lý bùn riêng. Mương ôxy thực sự tối ưu khi nồng độ
nhiễm bẩn cao và yêu cầu mức độ xử lý cũng cao, còn trường hợp ngược lại thì

phải cân nhắc kỹ.
d) Ao hồ sinh học.
Các ao hồ sinh học được sử dụng với các mục đích xử lý sinh học bậc 2 hay xử lý
NT đã qua các hệ thống xử lý sinh học khác như bùn hoạt tính, lọc sinh học…Ao sinh
học cũng được dùng để xử lý bùn. Ao hồ sinh học vừa đóng vai trò oxy hóa sinh học,
vừa là hệ lắng.
Ưu điểm của ao hồ sinh học là chi phí đầu tư, vận hành và bảo trì thấp; dễ vận
hành; cho phép sử dụng các ao hồ, khu trũng có sẵn.
Các loại ao hồ thường được phân loại như sau:
• Ao hiếu khí.
• Ao kỵ khí.
• Ao tùy nghi.
13
Đồ án XLNT – Nhóm 05
PHẦN II. TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH
1 Cơ sở lựa chọn công nghệ.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu đô thị loại I với các thông số sau:
- Số dân: 9.000 dân
- pH = 6,5 – 7,5
- COD = 400 mg/l
- BOD
5
= 220 mg/l
- SS = 160 mg/l
- TN = 45mg/l trong đó N tồn tại dạng Amoni là 20 mg/l.
- TP = 8 mg/l
- T.Coliform = 10
5
MPN/100ml
Bảng 2: Yêu cầu đầu ra các thông số trên theo cột B - TCVN 5945:2005:

STT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn
(cột B)
1 pH - 5,5 – 9
2 COD mg/l 80
3 BOD
5
mg/l 50
4 SS mg/l 100
5 TN mg/l 30
6 TP mg/l 6
7 T.Coliform MPN/100ml 5000
2 Đề xuất công nghệ xử lý.
Nguyên tắc để lựa chọn công nghệ:
Để lựa chọn các giải pháp công nghệ thích hợp xử lý nước thải ở nước ta hiện nay,
cần dựa trên 4 nguyên tắc cơ bản:
1) Phù hợp với điều kiện tự nhiên của từng khu vực, từng đô thị;
2) Phù hợp với thành phần, tính chất của nước thải;
3) Phù hợp với điều kiện kinh tế - xã hội và từng đô thị;
4) Kết hợp trước mắt và lâu dài: Đầu tư xây dựng theo khả năng về tài chính,
nhưng luôn bám sát một dây chuyền công nghệ hoàn chỉnh nhằm từng bước hoàn
thiện công nghệ hiện đại trong tương lai.
Trên cơ sở dựa trên nguyên tắc lựa chọn công nghệ nhóm 5 xin đưa ra 2 phương án
xử lý:
Phương án 1:
14
Đồ án XLNT – Nhóm 05
Thuyết minh công nghệ:
• Nước thải sinh hoạt được thu gom bằng hệ thống thoát nước sinh hoạt của khu
dân cư dẫn về trạm xử lý qua song chắn rác đi vào bể lắng cát thổi khí. Tại bể
lắng cát thổi khí, các chất rắn vô cơ có trọng lượng lớn sẽ bị tách ra khỏi nước

và được xả ra sân phơi cát. Sau đó nước thải được dẫn đến bể lắng bậc I.
• Sau khi lắng, nước thải tự chảy đến bể aerotank. Tại đây nước thải được xử lý
sinh học lơ lửng hiếu khí. Quá trình hiếu khí được duy trì bằng hệ thống phân
phối khí được bố trí trong bể và máy thổi khí.
• Nước thải sau khi ra khỏi bể aerotank được dẫn đến bể lắng bậc II. Bể lắng bậc
II làm nhiệm vụ tách bùn hoạt tính và nước sau xử lý sinh học. Bùn hoạt tính
một phần được hồi lưu lại bể aerotank, một phần được thải bỏ ra sân phơi bùn.
• Nước từ bể lắng bậc II được cho qua ao xử lý sinh học triệt để để xử lý vi
khuẩn và một phần hợp chất N, P. Nước sau khi chảy qua ao sinh học là nước
sau xử lý, đạt tiêu chuẩn loại B – TCVN 5945 : 2005.
Phương án 2:
Thuyết minh công nghệ:
Phương án 2:
15
Đồ án XLNT – Nhóm 05
• Nước thải từ khu dân cư trước khi đi vào bể lắng cát thổi khí được cho qua
song chắn rác (SCR) và dồn về hầm bơm tiếp nhận. Khi qua SCR, các thành
phần như nhánh cây, gỗ, nhựa, lá cây, rễ cây, giẻ rách,…bị giữ lại và được thu
gom thủ công cho vào thùng chứa rác.
• Bể lắng cát có nhiệm vụ tạo thời gian lưu và thu giữ các hạt cát sỏi có kích
thước lớn hơn 0,2 mm. Hệ thống có 2 đơn nguyên hoạt động luân phiên nhau.
Từ đây, nước thải được đưa thẳng qua mương oxy hóa mà không cần qua bể
lắng I.
• Tại mương oxy hóa, dưới quá trình phân hủy của các vi sinh vật, phần lớn các
hợp chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học đều bị khoáng hóa trong vùng hiếu khí.
Tại vùng thiếu khí của mương oxy hóa, xảy ra quá trình khử các nguyên tố
nitơ, phốtpho, để đảm bảo hàm lượng không vượt quá mức tiêu chuẩn khi thải
ra môi trường bên ngoài. Mương oxy hóa hoạt động theo nguyên tắc của bùn
hoạt tính sinh trưởng lơ lửng kết hợp với bể lắng bậc II đặt ngay phía sau
mương.

• Bể lắng bậc II được xây dựng theo mô hình bể lắng ly tâm có thời gian lưu
nước từ 1,5 – 3h. Dưới tác dụng của trọng lực và lực ly tâm các hạt bông bùn
hoạt tính sa lắng xuống đáy. Một phần bùn hoạt tính được tuần hoàn trở lại
mương oxy hóa, phần bùn dư được đưa ra sân phơi bùn. Bùn được tách nước và
đưa đi làm phân bón cây.
• Nước thải sau khi qua hệ thống có các chỉ tiêu thỏa mãn với yêu cầu xả thải và
được xả vào nguồn nước mặt của địa phương.
Lựa chọn công nghệ:
Cả 2 phương án trên đều cho hiệu quả xử lý tốt. Nước thải sau khi xử lý đạt yêu
cầu. Tuy nhiên phương án 1 có ưu điểm hơn là: đòi hỏi diện tích ít hơn, COD
và BOD
5
của nước thải không quá cao nên không yêu cầu hệ thống phức tạp….
Do đó, nhóm tôi chọn phương án 1 là phương án chính.
3 Tính toán thiết kế.
- Ta có:
(m
3
/ngđ)
(m
3
/ngđ)
- Lưu lượng nước thải tính theo giờ:
16
Đồ án XLNT – Nhóm 05
(m
3
/h)
 (m
3

/h)
- Lưu lượng nước thải tính theo giây:
(m
3
/s)
 (m
3
/s)
3.1. Tính toán song chắn rác (SCR)
- Chọn loại song có kích thước khe hở b = 16 mm
- Tiết diện song chắn hình chữ nhật có kích thước: s x l = 8 x 50 mm
a) Số lượng khe hở:
(khe)
Chọn số khe là 27 khe => số song chắn là 26 thanh.
Trong đó :
• n : số khe hở
• Q
max
: lưu lượng lớn nhất của nước thải, m/s
• v
s
: tốc độ nước qua khe song chắn, chọn v
s
= 0,6 m/s.
• k
z
: hệ số tính đến hiện tượng thu hẹp dòng chảy, chọn k
z
= 1,05 (vớt rác cơ
giới).

b) Bề rộng thiết kế song chắn rác.
(m)
Trong đó :
17
Đồ án XLNT – Nhóm 05
• w : bề dày của thanh song chắn ứng, chọn w = 0,008.
c) Tổn thất áp lực qua song chắn rác:
Trong đó:
h
L
: tổn thất áp lực qua song chắn rác, m.
p: hệ số tính đến tang trở lực do bị bít bởi rác, thường lấy p ≈ 2 – 3.
β: hệ số phụ thuộc hình dạng thanh chắn, chọn β = 2,42 (thanh tiết diện hình chữ
nhật).
w: bề rộng song chắn rác, m.
b: khoảng hở giữa hai thanh chắn, m.
v: vận tốc dòng chảy trước song chắn, m/s.
g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s
2
θ: góc nghiêng song chắn so với phương ngang, chọn θ = 60
o
.
d) Chiều dài phần mở rộng trước SCR:
, Chọn = 20
o
, B
k
= 0,2 m
e) Chiều dài phần mở rộng sau mương:
L

2
= 0,5.L
1
= 0,5.0,6 = 0,35 (m)
 Tổng chiều dài xây dựng mương:
L = L
1
+ L
2
+ L
s
= 0,6 + 0,35 + 1,5 = 2,45 (m)
Trong đó: L
s
: chiều dài phần mương đặt SCR, L = 1,5 m
f) Lượng rác được giữ lại ở SCR.
(m
3
/ngđ)
Trong đó:
18
5
4
1 2 6
7
Đồ án XLNT – Nhóm 05
a: lượng rác tính cho 1 người/ năm, ta chọn a = 3,5, bảng
N: số người tính toán sử dụng hệ thống, người.
Bảng 3.1.1: Lượng rác giữ lại ở các song chắn rác.
Khe hở song chắn 16 20 25 30 40 50 70

Lượng rác giữ lại ở SCR cơ giới,
1/ng/năm
6 5 3,5 3 2,5 2 1.5
Lượng rác giữ lại ở SCR thủ công,
1/ng/năm
5 4 3 2,5 1,5
(m
3
/ngđ)
Bảng 3.1.2: Tóm tắt thông số thiết kế mương và song chắn rác.
ST
T
Tên thông số Đơn vị Số lượng
1 Chiều dài mương, (L) m 2,45
2 Chiều rộng mương (B
w
) m 0,7
3. Số thanh song chắn thanh 27
4 Số khe (n) khe 26
5 Kích thước khe (b) mm 16
6 Bề rộng thanh (w) mm 8
7 Chiều dài thanh (l) mm 50
3.2. Tính toán bể lắng ngang.
Ghi chú:
1. Mương trước bể lắng cát ngang.
2. Phần công tác bể lắng cát ngang.
3. Hố tập trung cát.
4. Thiết bị nâng thủy lực xả cát
5. Hệ thống gạt cát về hố tập
trung.

6. Đập tràn ổn định dòng chảy.
7. Mương sau bể lắng cát ngang
19
Thể tích bể lắng cát ngang gồm 2 phần: phần công tác và phần gom cát. Như vậy,
phần công tác có thể coi như hình khối chữ nhật với chiều dài L, chiều sâu H và bề
rộng B.
Chiều dài bể lắng cát ngang được tính theo công thức:

- L: chiều dài phần công tác bể (m)
- H: chiều sâu công tác bể lắng (m), H ≈ 0,25 ÷ 1 m, ta chọn H = 0,25 m
- V
m
: tốc độ chuyển động của nước thải ở bể lắng cát ngang ứng với lưu lượng
lớn nhất: v
m
= 0,3 m/s (điều 6.3.4- TCXD- 51-84)
- U
0
: độ lớn thủy lực của hạt cát muốn giữ lại trong bể (mm/s).
- K: hệ số thực nghiệm tính đến ảnh hưởng của đặc tính dòng chảy của nước đến
tốc độ lắng của hạt cát trong bể lắng cát: K= 1,3 ứng với U
0
= 24,2mm/s và K =
1,7 ứng với U
0
= 18,7mm/s (điều 6.3.3- TCXD-51-84).
Bảng 3.2.1: Quan hệ giữa kích thướt thủy lực U
0
và đường kính của hạt cát:
d (mm) 0,1 0,12 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,5

U
0
(mm/s) 5,12 7,37 11,5 18,7 24,2 28,3 34,5 40,7 51,6
Chiều rộng của bể lắng cát ngang được tính theo công thức:
(m)
Trong đó:
- Q
max
: lưu lượng lớn nhất tính theo giây, Q
max
= 0,024 m
3
/s
- v
m
= 0,3 m/s
- H = 0,25 m
- n: số ngăn bể lắng, n = 2
Vậy chiều rộng mỗi ngăn là: (m)
Tiết diện ướt của bể được tính theo công thức: (m
2
)
 (m
2
)
Thể tích phần chứa cặn của bể lắng cát ngang được tính theo công thức:

Trong đó:
- N
tt

: dân số tính toán N
tt
= 9000 người
- p: lượng cát giữ lại trong bể lắng cát cho một người trong ngày đêm (lấy theo điều
6.3.5- TCXD-51-84, p = 0,02 L/ng.ngđ)
- T: thời gian giữa 2 lần xả thải khỏi bể: 2-4 ngày, chọn T = 2 (ngày)
(m
3
)
Chiều sâu lớp cặn cát trong bể lắng cát ngang một ngày đêm:
(m)
Chiều cao xây dựng của bể lắng cát ngang:
(h
bv
: 0,2÷0,4 m, chiều cao bảo vệ từ nước đến tường)
Bảng 3.2.2: Các thông số của bể lắng cát ngang
ST
T
Thông số thiết kế Giá trị đặc trưng
1 Chiều dài (m) 6,81
2 Chiều rộng tổng (m) 0,32
3 Thể tích phần chứa cặn (m
3
) 0,36
4 Chiều sâu lớp cặn cát (m) 0,17
5 Chiều cao xây dựng (m) 0,92
3.3. Tính toán sân phơi cát:
Nhiệm vụ của sân phơi cát là làm ráo nước trong hổn hợp cát - nước để dễ dàng vận
chuyển cát đi nơi khác.
Diện tích của sân phơi cát được tính theo công thức: (m

2
)
h: chiều cao của lớp bùn cát trong năm, h = 4÷5 m/năm
 (m
2
)
Chọn sân phơi cát gồm 2 ô, diện tích mỗi ô bằng 16,43 : 2 = 8,2 m
2
Kích thướt mỗi ô: L × B = 4 × 2,05.
3.4. Tính toán bể lắng bậc I.
- Theo lý thuyết, nước thải sau khi đi qua BL đứng bậc I thì hàm lượng chất lơ
lửng giảm 30 – 40 %.
- Chọn hiệu suất loại SS là 40%.
Ta có:
- Thời gian lắng cần thiết:
Nước thải ra
Nước thải vào
- Độ lớn thủy lực của phần tử cặn nhỏ nhất:
- Đường kính bể lắng:
Trong đó:
t: thời gian lắng cần thiết.
E: hiệu suất lắng, %. Chọn E = 40%.
C
o
: hàm lượng SS trong nước thải trước khi lắng, mg/l.
U
o
: độ lớn động học của phần tử cặn nhỏ nhất, mm/s.
K: hệ số thể tích lắng (K = 0,3 ÷ 0,5), chọn K = 0,35.
H

1
: chiều cao công tác của bể lắng, m. Chọn H = 3 m
α: hệ số phụ thuộc độ nhớt động học của nước thải vào nhiệt độ. Chọn α = 0,9
(ở 25
o
C).
D: đường kính bể lắng, m (D= 4 ÷ 9 m).
Q: lưu lượng tính toán, m
3
/h.
- Thể tích phần chứa bùn:
Trong đó:
V
s
: thể tích phần chứa bùn, m
3
.
C
o
: nồng độ SS trước khi lắng, mg/l.
E: hiệu suất lắng, %.
Q: lưu lượng NT, m
3
/h.
t’: thời gian giữa 2 lần xả bùn. Chọn t’ = 48h với phương pháp xả thủ công.
p: độ ẩm của bùn lắng, % (p = 93,5 ÷ 95%). Chọn p = 95%.
: khối lượng riêng của bùn, thường lấy = 1 tấn/m
3
= 10
3

kg/m
3
.
- Tính đường kính của ống trung tâm:
• Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm:
f =
Với: là tốc độ chuyển động của nước trong ống trung tâm, lấy không lớn hơn
30 mm/s (0,03 m/s) (Theo điều 6.5.9 – TCXD 51- 84).
• Đường kính của ống trung tâm:
(m)
- Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đứng bậc 1:
Với:
là tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng,  chọn = 0,0008
m/s (Theo điều 6.5.4 – TCXD 51- 84).
t là thời gian lắng cần thiết, t = 846s.
- Chiều cao phần hình nón:
+
Trong đó:
: chiều cao lớp trung hòa (m)
: chiều cao giả định của lớp cặn lắng trong bể (m)
: đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, lấy
: góc nghiêng của đáy bể lắng so với phương ngang, lấy không nhỏ hơn
(Điều 6.5.9 – TCXD 51- 84)  chọn
- Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều cao tính toán của vùng lắng và
bằng 3,36m. Đường kính miệng loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của
phần ống loe và bằng 1,35 đường kính ống trung tâm.
(m)
- Đường kính tấm chắn lấy bằng 1,3 lần đường kính miệng loe:
(m)
- Vậy chiều cao tổng cộng của bể lắng đứng là:

(m)
Với : khoảng cách từ mặt nước đến thành bể.
Hàm lượng chất rắn lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng được tính theo công thức:

Kết quả tính toán cho thấy hàm lượng chất rắn lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể
lắng đứng bậc I đến công trình xử lí sinh học tiếp theo là 96 mg/l đạt tiêu chuẩn
B.
Bảng 3.4: Các thông số thiết kế BL I
Thông số Đơn vị Giá trị
Thời gian lắng (t) s 846
Đường kính (D) m 6,63
Thể tích phần chứa bùn m
3
3
(V
s
)
Độ lớn động học (U
o
) mm/s 1,14
Chiều cao tổng cộng (H) M 4,6
3.5. Tính toán bể AEROTANK ( quá trình bùn hoạt tính vi sinh vật lơ lửng).
Tính toán thiết kế aeroten căn cứ các yếu tố sau đây:
• Thành phần và tính chất nước thải
• Nhu cầu oxy cần cho quá trình oxy hóa sinh học
• Mức độ xử lí nước thải
• Hiệu quả sử dụng không khí
Thông thường, qua bể lắng bậc I lượng BOD giảm 30 - 40%:
BOD
5

đầu vào bể Aerotank là:
• Tính thể tích bể phản ứng:
Ta có phương trình:
và
, với Q
max
= 2043,36 m
3
/d
• Thời gian lưu thủy lực:
Trong đó :
V: thể tích bể phản ứng, m
3
X : nồng độ MLVSS trong bể phản ứng, mg/l
θ
c
: thời gian bùn, d
θ: thời gian lưu thủy lực, d
Y: hệ số hiệu suất cực đại, mgVSS/mgBOD
5
S
0
: nồng độ BOD
5
đầu vào, mg/l
S: nồng độ BOD
5
đầu ra, mg/l
k
d

: hệ số phân hủy nội sinh, chọn k
d
= 0,006 d
-1