MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY THUỶ HẢI SẢN THIÊN MÃ

CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY
Nhà Máy Chế Biến Thủy Hải Sản Thiên Mã.
Chủ đầu tư
Công ty Trách Nhiệm Hữu Hạn Xuất Nhập Khẩu Thủy Sản Thiên Mã.
Trụ sở chính: 75/35 trần phú, phường Cái Khế, quận Ninh Kiều, TP.
Cần Thơ
Địa điểm thực hiện
- Thuộc lô 16A-18, Khu CN Trà Nóc I, phường Trà Nóc, quận Bình Thủy,
TP. Cần Thơ.
Quy mô của nhà máy
Diện tích 10.023,20 m2 thời hạn 40 năm để xây dựng nhà xưởng sản xuất và dự
phòng phát triển thời gian tới.
Xây dựng hoàn chỉnh và đưa vào hoạt động vào tháng 02/2007, công suất thiết kế
4.284 tấn sản phẩm/năm sản xuất ổn định
Sản phẩm chủ yếu của nhà máy là Fillet cá Tra đông lạnh, kế hoạch sản xuất hàng
năm theo công suất thiết kế như sau:
Bảng: Công suất hoạt động nhà máy
Fillet cá tra Năm 1 Năm 2 Năm 3 Năm 4 Năm 5
Sản lượng
(tấn)
3.427 3.856 4.070 4.284 4.284
Nhà máy có 430 lao động, trong số đó lao động gián tiếp khoảng 30 người được
trả lương ổn định theo công việc được giao, còn lại là lao động trực tiếp sẽ nhận
lương theo mức khoán sản phẩm hoặc khối lượng công việc hoàn thành.
Điều kiện tự nhiên của khu vực
Nhiệt độ:
Nhiệt độ không khí là yếu tố ảnh hưởng rất mạnh mẽ đến quá trình lan
truyền và chuyển hoá chất ô nhiểm. Nhiệt độ càng tăng cao thì tốc độ lan truyền và
chuyển hoá chất ô nhiểm trong môi trường càng lớn.

Nhiệt độ không khí dao động trong khoảng ( 26,8-27.5
0
C ). Nhiệt độ trung
bình/năm là 26,4
0
C. Nhiệt độ này thích họp cho sự phát
Độ ẩm và chế độ mưa:


Mưa có tác dụng làm pha loãng các chất thải, lượng mưa càng lớn thì mức độ ô
nhiễm không khí và nước càng giảm.
• Lượng mưa trung bình hằng năm: 1.666 mm.
• Độ ẩm không khí: 75-90 %.
• Bão: Tần xuất bảo xuất hiện rất thấp.
• Bốc hơi: Lượng bốc hơi trung bình/năm từ 950-1200.
• Mùa mưa lượng bốc hơi ít hơn mùa khô(55-99 mm).
Chế độ gió:
Gió là yếu tố quan trọng trong việc lan truyền chất ô nhiễm không khí. Tốc
độ gió càng cao thì chất ô nhiễm được vận chuyển càng xa nồng độ chất ô nhiễm
càng được pha loãng bởi không khí sạch.Khi tốc độ gió nhỏ hoặc lặng gió thì chất
ô nhiễm chụp ngay xuống mặt đất gây nên tình trạng ô nhiễm cao tại khu vực chế
biến. Tốc độ gió trung bình trong năm 1,6 m/s. Trong năm có 63 ngày có dông, tốc
độ gió dông cao nhất trong năm ghi nhận được là 31 m/s. Số ngày có dông xảy ra
trong các tháng 5 đến tháng 10.Tốc độ gió và hướng gió thay đổi phụ thuộc vào
từng thời kỳ trong mùa.
Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, gió Tây Nam từ biển thổi vào.
Mùa khô, gió Đông Bắc và gió Đông Nam từ lục địa thổi qua gây khô.
Chất lượng không khí Tại Thành Phố Cần Thơ
Nhìn chung, môi trường không khí của khu vực thực hiện dự án bị ô nhiễm
chủ yếu do bụi và tiếng ồn mà chủ yếu từ hoạt động giao thông. Môi trường không

khí ở khu vực thực hiện dự án được thể hiện ở bảng sau.
Bảng: Chất lượng không khí
STT
Chất ô
nhiễm
Đơn vị đo Kết quả
TCVN
5937-2005

1
Bụi mg/m
3
0,31 0,3
2 SO
2
mg/m
3
0,09 0,35
3 NO
2
mg/m
3
0,06 0,2
4 CO mg/m
3
1,53 30
Qui trình sản xuất của nhà máy:
Nhà Máy Chế Biến Thủy Hải Sản Thiên Mã bao gồm hai phân xưởng:

• Phân xưởng chế biến Fillet cá Tra, cá Basa;
• Phân xưởng chế biến mực, bạch tuộc.
Mỗi phân xưởng bao gồm nhiều qui trình sản xuất và được căn cứ vào thành
phẩm của mổi phân xưởng.
Sau đây tơi xin giới thiệu qui trình sản xuất của nhà máy:
Quy trình chế biến Fillet cá Tra, cá Basa:
Quy trình chế biến mực, bạch tuộc

Nguyên liệu
Cấp đông
fillet
Rửa, lạng
Xếp khuôn
Đònh hình
Thành phẩm
Cân đònh lượng
Đóng gói
Xuất kho thành phẩm
Nhập kho trữ đông -20
0
C

Nước thải nhà máy: 2302 m
3
/ngày
Nước thải sản xuất:
Do đặc trưng của q trình chế biến thuỷ hải sản nên lượng nước của cơng ty tập
trung chủ yếu vào là nước sử dụng cho khâu rửa ngun liệu ban đầu.Lượng nước
thải theo tính tốn của cơng ty sau khi qua hệ thơng xử lý là rất lớn khoảng 2250
m

3
/ngày
Bảng : Kết quả phân tích mẫu nước thải sản xuất của nhà máy
TT Các chỉ tiêu Kết qủa Đơn vị
TCVN (5945 – 2005)
Loại A
1 SS
1.500-
2.000
mg/l 50
2 COD
2.000-
2.200
mg/l 50
3 BOD
5
1.400-
1.800
mg/l 30
4 Tổng Nitơ 150-250 mg/l 15
5 Tổng Photpho 25-30 mg/l 4
6
Dầu mỡ động
vật
150-250 mg/l 10
Nguồn: Dự án đầu tư xây dựng nhà máy chế biến thủy sản
Nước thải sinh hoạt: 52 m
3
/ngày

Nguyên liệu Xử lý nội tạng Phân màu
Cấp đông
Lên khuôn
Phân loại kích cỡ
Cân, đóng gói
Nhập kho ttrữ
đông -20
0
C
Xuất kho thành phẩm

Nước thải sinh hoạt trong Công ty được sinh ra từ các khâu: vệ sinh cá nhân, tắm,
giặt,…Do đặc trưng của của quá trình chế biến thuỷ hải sản các chất ô nhiễm được
thể hiện dưới bảng sau.
Bảng : Tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt
STT Thông số Tải lượng, g/người.ngày Nồng độ, mg/l
1 SS 30-50 206-294
2 BOD 35-50 206-294
3 COD 115-125 676-735
4 Tổng Nitơ 6-17 35-10
5
Tổng
Photpho
3-5 18-29
Nguồn: Trần Đức Hạ, Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô vừa và nhỏ
Chương II: GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ ĐỀ XUẤT QUI TRÌNH XỬ LÝ
II.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
II.1.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ LÝ HỌC
Bảng II.1 Ứng dụng của các công trình và thiết bị để xử lý lý học

Công trình hoặc
thiết bị
Ứng dụng
Lưu lượng kế Theo dõi, quản lý lưu lựơng nước thải
Song chắn rác Loại bỏ rác có kích thước lớn
Thiết bị nghiền rác
Nghiền các loại rác có kích thước lớn, tạo nên một hỗn
hợp nước thải tương đối đồng nhất
Bể điều lưu
Điều hòa lưu lượng nước thải cũng như khối lượng các
chất ô nhiễm
Thiết bị khuấy trộn
Khuấy trộn các hóa chất và các khí với nước thải, giữ các
chất rắn ở trạng thái lơ lững.
Bể tạo bông cặn
Tạo điều kiện cho các hạt nhỏ liên kết lại với nhau thành
các bông cặn để chúng có thể lắng.
Bể lắng Loại các cặn lắng và cô đặc bùn.


Bể tuyển nổi
Loại các chất rắn có kích thước nhỏ còn sót lại sau khi xử
lý nước thải, có tỉ trọng bằng tỉ trọng nước.
Siêu lọc
Như bể lọc cũng được ứng dụng để lọc tảo trong các hồ cố
định chất thải.
Trao đổi khí Đưa thêm vào hoặc khử đi các chất khí trong nước thải.
Bể lọc Loại bỏ các chất rắn có kích thước nhỏ còn sót lại.
Làm bay hơi và khử
các chất khí

Khử các chất hữu cơ bay hơi trong nước thải.
Khử trùng Loại bỏ các vi sinh vật bằng tia UV.
Nguồn: Wastewater Engiineering: treatment, reuse, disposal 1991.
Xử lý lý học là một giai đoạn trong hệ thống xử lý nước thải, bản chất của phương
pháp này là làm sạch sơ bộ nước thải trước khi xử lý sinh học. Tuy nhiên, trong
một số trường hợp, khi mức độ cần thiết làm sạch nước thải không cao lắm và điều
kiện vệ sinh cho phép thì phương pháp xử lý lý học giữ vai trò chính trong hệ
thống xử lý.
II.1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HÓA HỌC
Phương pháp xử lý hóa học là đưa vào nước thải một hóa chất nào đó. Hóa
chất này tác dụng với các chất ô nhiễm có trong nước thải để tạo thành cặn lắng
hay chất hòa tan không độc hại.
Bảng II.2. Ứng dụng quá trình xử lý hóa học.
Quá trình Ứng dụng
Trung hòa
Để trung hòa các loại nước thải có độ kiềm hoặc độ axit
cao
Keo tụ
Loại bỏ phospho và tăng hiệu quả lắng của các chất rắn
lơ lửng trong các công trình lắng sơ cấp.
Hấp phụ
Loại bỏ các chất hữu cơ không thể xử lý được bằng các
phương pháp xử lý hóa học hay sinh học thông dụng.
Cũng được dùng khử clo của nước thải sau xử lý.
Khử trùng
Để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh. Các phương pháp
thường sử dụng là: Chlorine, Chlorinedioxit…
Khử Clo Để loại bỏ các hợp chất của chlorine còn sót lại sau quá

trình khử trùng bằng clo
Các quá trình khác Nhiều loại hóa chất sử dụng để đạt một mục tiêu nào đó
Nguồn: Wastewater Engineering: treament, reuse, disposd 1991
II.1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC
Qúa trình xử lý sinh học thường đi theo sau quá trình xử lý cơ học để loại bỏ
các chất hữu cơ trong nước thải nhờ hoạt động của các vi khuẩn. Tùy theo nhóm
vi khuẩn sử dụng là hiếu khí hay hiếm khí mà người ta thiết kế các công trình khác
nhau và tùy vào nhóm vi khuẩn, vi sinh vật mà các quá trình xử lý hiếu khí hay
quá trình xử lý yếm khí.
II.1.3.1 SƠ LƯỢC VỀ QUÁ TRÌNH HIẾU KHÍ
 Quá trình oxi hóa ( hay dị hóa)
(COHNS) + O
2
+ vi khuẩn hiếu khí CO
2
+ NH
4
+ Sản phẩm khác +
năng lượng chất hữu cơ
 Quá trình tổng hợp (hay đồng hóa)
(COHNS) + O
2
+ vi khuẩn hiếu khí + năng lượng C
5
H
7
O
2
N
Khi hàm lượng chất hữu cơ thấp hơn nhu cầu của vi khuẩn, vi khuẩn sẽ trải

qua quá trình hô hấp nội bào hay là tự oxi hóa để sử dụng nguyên sinh chất của
bản thân chúng làm nguyên liệu.
C
5
H
7
O
2
N + 5O
2


5CO
2


+NH
4
+
+ 2 H
2
O + năng lượng

Nước thải đầu vào
BOD
Các chất nền
không phân hủy
Sinh khối
Nước thải đầu ra
CO

2
,H
2
O
(SO
4
2-
, NO
3
-
)…

Hình II.1 Sơ đồ quá trình phân hủy hiếu khí
II.1.3.2 SƠ LUỢC VỀ QUÁ TRÌNH YẾM KHÍ
Trong điều kiện yếm khí, vi khuẩn yếm khí sẽ phân hũy chất hữu cơ sau:
(COHNS) + vi khuẩn yếm khí CO
2
+ H
2
S + NH
4
+
+ CH
4
+ các chất khác
+ năng lượng
(COHNS) + vi khuẩn yếm khí + năng lượng C
5
H
7

O
2
N
Thành phần hỗn hợp khí sản sinh ra từ quá trình phân hũy yếm khí bao gồm:
Methane (CH
4
) 55 - 65%
Carbon Deoxide (CO
2
) 35 - 45%
Nitrogen (N
2
) 0 - 3%
Hydrogen (H
2
) 0 – 1%
Hydrogen Sulfide (H
2
S) 0 – 1%
Quá trình yếm khí là một quá trình phức tạp, liên hệ đến hàng trăm phản ứng
và chất trung gian, mỗi phản ứng sẽ được tiếp xúc bởi một loại enzyme hay chất
xúc tác. Nói chung quá trình yếm khí diến ra qua các giai đoạn sau:
- Thủy phân hay quá trình cắt ngắn mạch các chất hữu cơ cao phân tử.
- Tạo axit.
- Sinh khí methane.
Có 4 nhóm vi khuẩn chính tham gia vào quá trình lên men yếm khí:
- Các vi khuẩn thủy phân và lên men chất hữu cơ.
- Các vi khuẩn thuộc nhóm acetogenic (tạo ra acetate và H
2
).

- Nhóm vi khuẩn sử dụng acetate để tạo ra methane.
- Nhóm vi khuẩn sử dụng hydrogen để tạo ra methane.

Chất hữu cơ
cao phân tử
Axit
hữu cơ
Acid acêtic
H
2
Methane
4%
24%
20%
52%
76%
72%
28%

Hình II.2 Ba giai đoạn của quá trình lên men yếm khí
(Nguồn: Melnerny, MJ and Bryant, M.P. 1980)

Chất hữu cơ (carbohydrate, protein, lipids)
Thủy phân và lên men
Axit béo
Khử hydrogen của nhóm
Acetogenic
Hydrogen hóa của nhóm
Acetogenic
Acetate

H
2 +
CO
2
Khử nhóm cacboxyl
của Acetate
Tạo methane bởi
phản ứng khử
CH
4
+ CO
2
CH
4
+H
2
O

Hình II.3 Dòng vật chất (năng lượng) của quá trình lên men yếm khí theo %
(Nguồn: Melnerney, M.J Bryant, N.P. 1980)
II.2 ĐỀ XUẤT MỘT SỐ QUI TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO NHÀ
MÁY
II.2.1 QUI TRÌNH XỬ LÝ 1
Hình II.4 Sơ đồ xử lý nước thải theo qui trình 1
+Ưu điểm:
- Xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao
- Nước thải đầu ra không gây mùi hôi.
- Có thể tận dụng nguồn khí gas.
+ Nhược điểm:
-Chi phí xây dựng cao.

Bùn
cặn
Hoàn lưu bùn
Nước thải
đầu vào
Bể UASBBể điều lưu
Bể lắng sơ
cấp
Bể bùn
hoạt tính
Bể lắng thứ
cấp
Bể khử
trùng
Sân phơi bùn
Song chắn
rác
Bùn cặn
Hoàn lưu nước
Nước thải
đã xử lý

II.2.2 QUI TRÌNH XỬ LÝ 2
Hình II.5 Sơ đồ qui trình xử lý nước thải 2
+Ưu điểm:
- Xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao
- Nước thải đầu ra không gây mùi hôi.
+ Nhược điểm:
- Chi phí xây dựng cao.

- Hiệu xuất không đảm bảo lắm.

Bùn
cặn
Hoàn lưu bùn
Nước thải
đầu vào
Bể lắng cát
Bể lắng sơ
cấp
Bể bùn
hoạt tính
Bể lắng thứ
cấp
Bể khử
trùng
Sân phơi bùn
Song chắn
rác
Bùn cặn
Hoàn lưu nước
Nước thải
đã xử lý
Bể điều lưu

II.2.3 QUI TRÌNH XỬ LÝ 3


II.3 MÔ TẢ SƠ ĐỒ CỘNG NGHỆ CÁC HẠNG MỤC CỦA HỆ THỐNG
II.3.1 Song chắn rác:

Song chắn rác dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn trong
nước thải để đảm bảo cho bơm, van và các đường ống không bị nghẽn bởi rác.
Kích thước tối thiểu của rác bị giữ lại tùy thuộc vào khoảng cách các thanh kim
loại của song chắn rác. Để tránh ứ đọng rác và gây tổn thất áp lực của dòng chảy
người ta thường xuyên làm sạch song chắn rác bằng cách cò rác thủ công hoặc cơ
giới. Tùy theo yêu cầu và kích thước của rác chiều rộng khe hở của các song thay
đổi.
Bảng Các giá trị thông dụng để thiết kế song chắn rác
Chỉ tiêu Cào rác thủ
công
Cào rác cơ
giới
Kích thước của các thanh
Bề dày( cm)
Bề bản( cm)
0,51÷1,52
2,54 ÷3,81
0.51 ÷1,52
2,54 ÷3,81
Khoảng cách giữa các thanh( cm)
2,54 ÷5,08 1,52 ÷7,62
Độ nghiêng song chắn rác theo trục thẳng
đứng (độ)
30 ÷45 0 ÷ 30
Vận tốc dòng chảy(m/s)
0,31 ÷ 0,62 0,62 ÷0,99
Độ giản áp cho phép( cm) 15,24 15,24


Nguồn : Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991

II.2. Bể lắng cát:
Bể lắng cát nhằm loại bỏ cát, sạn , sỏi, đá dăm, các loại xỉ khỏi nước thải .
Trong nước thải, bản thân chúng không độc hại nhưng sẽ ảnh hưởng đến khả năng
hoạt động của các công trình thiết bị trong hệ thống như ma sát làm mòn các thiết
bị cơ khí, lắng cặn trong các kênh dẫn, làm giảm thể tích hữu dụng của các bể xử
lý và tăng tần số làm sạch các bể này. Vì vậy trong các trạm xử lý nhất thiết phải
có bể lắng cát.
Bể lắng cát thường đặt phía sau song chắn rác và trước bể lắng sơ cấp.
Đôi khi người ta đăt bể lắng cát trước song chắn rác, tuy nhiên việc đặt sau song
chắn rác có lợi hơn cho việc quản lý bể. Ở đây phải tính toán như thế nào cho các
hạt cát và các hạt vô cơ cần loại bỏ lắng xuống còn các chất hữu cơ lơ lững khác
trôi đi.
Bể lắng cát được áp dụng lâu đời nhất là bể lắng cát chuyển động dọc
theo dòng chảy, trong bể này ta khống chế vận tốc dòng chảy để tạo diều kiện cho
các hạt cát, sỏi lắng xuống còn các hạt hữu cơ khác sẽ theo dòng chảy trôi ra
ngoài. Vận tốc dòng chảy được khống chế ở mức 0,3 m/ s, nhằm tạo dủ thời gian
để các hạt cát lắng xuống đáy bể. với vận tốc này hầu hết các hạt chất hữu cơ dều
dược dưa ra khỏi bể và vẫn ở trạng thái lơ lửng. Thông thường thì các bể này
được thiét kế đẻ lắng các hạt có kích thươc lớn hơn 0,15 mm. Chiều dài bể phụ
thuộc vào chiều sâu cần thiết để lắng các hạt ở vận tốc thiết kế, diện tích mặt cắt
đứng của bể được điều chỉnh vận tốc dòng chảy và số bể . Cần phải hạn chế dòng
chảy rối xảy ra ở đầu vào và đầu ra của bể, người ta đề nghị tăng chiều dài lý
thuyết lên 50% để thoả mãn vấn đề này
Bảng 3.2: Các giá trị thiết kế bể lắng cát
Thông số Khoảng biến
thiên
Giá trị thông
dụng
Thời gian lưu tồn nước ( giây)
Vận tốc chuyển động ngang ft/ s

Tốc độ lắng của hạt ft/ min
 Giữ lại trên lưới có đường kính 0,21
mm
 Giữ lại trên lưới có đường kính 0,15
mm
Độ giảm áp % độ sâu diện tích ướt trong kênh
dẫn
Hạn chế dòng chảy rối ở đầu vào và đầu ra
45 - 90
0,8 - 1,3
3,2 - 4,2
2,0 - 3,0
30 - 40
2 D
m
- 0,5 L
60
1,0
3,8
2,5
36
Nguồn : Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991


Chú ý thời gian tồn lưu nước nếud quá nhỏ sẽ không đảm bảo hiệu suất
lắng, nếu lớn quá sẽ có các chất hữu cơ lắng. Các bể lắng hường được trang bị
thêm thanh gạt chất lắng ở dưới đáy, gàu múc các chất lắng chạy trên đường rây
đẻ cơ giới hoá việc xả cặn
II.3 Bể điều lưu:
Trong quá trình xử lý nước thải cần phải điều hoà lượng dòng chảy. Trong

quá trình này thực chất là thiết lập hệ thống điều hoà lưu lượng và nồng độ chất ô
nhiễm trong nước thải nhằm tạo điều kiện tốt nhất cho các công trình phía sau hoạt
động ổn định.
Nước thải công ty được thải ra với lưu lượng biến đổi theo thời vụ sản
xuất, giờ mùa. Trong khi đó các hệ thống sinh học phải được cung cấp nước thải
đều đặn về thể tích cũng như các chất cần xử lý 24/24 giờ. Do đó sự hiện diện của
bể điều lưu là hết sức cần thiết.
Bể điều lưu có chức năng điều hòa lưu lượng nước thải và các chất cần xử
lý để đảm bảo hiệu quả cho các quá trình xử lý sinh học phía sau, nó chứa nước
thải và các chất cần xử lý ở những giờ cao điểm rồi phân phối lại cho các giờ
không hoặc ít sử dụng để cung cấp ở một lưu lượng nhất định 24/24 giờ cho các hệ
thống xử lý sinh học phía sau.
Các lợi ích của bể điều lưu như sau:
Bể điều lưu làm tăng hiệu quả của hệ thống sinh học do đó nó hạn chế
hiện tượng “shock” của hệ thống do hoạt động quá tải hoặc dưới tải về lưu lượng
cũng như hàm lượng các chất hữu cơ, giảm được diện tích xây dựng các bể sinh
học. Hơn nữa các chất ức chế quá trình xử lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc
trung hòa ở mức độ thích hợp cho hoạt động của vi sinh vật .
Trong thực tế bể điều lưu được xây dựng lớn hơn thể tích thiết kế 10
÷20% để phòng ngừa các trường hợp không tiên đoán được sự cố biến động hàng
ngày của lưu lượng, trong một số hệ thống xử lý người ta có thể bơm, hoàn lưu
một số nước thải về bể điều lưu.
II.4 Bể tuyển nổi :
Bể tuyển nổi được sử dụng để loại bỏ các hạt rắn hoặc lỏng ra khỏi hỗn hợp
nước thải và cô đặc bùn sinh học. Trong xử lý nước thải, bể tuyển nổi được sử
dụng chủ yếu để laọi các chất lơ lửng và cô dặc bùn sinh học. Lợi điểm chủ yếu
của bể tuyển nổi là nó có thể loại các hạt chất rắn nhỏ, có vận tốc lắng chậm trong
một thời gian ngắn Bể tuyển nổi gồm có các loại
Bể tuyển nổi theo trọng lượng riêng
Bể tuyển nổi bằng phương pháp điện phân

Bể tuyển nổi bằng cách hoà tan không khí ở áp suất cao
Bể tuyển nổi bằng sục khí


Bể tuyển nổi theo kiểu tạo chân không
Trong phạm vi đề tài, ta chọn bể tuyển nổi bằng cách hoà tan không khí ở áp
suất cao
Bể tuyển nổi bằng cách hoà tan không khí ở áp suất cao
Theo cách này không khí được hoà tan vào nước thải ở áp suất cao vài
atm, sau đó nước thải được đưa trở lại áp suất thường của khí quyển. lúc này
không khí trong nước thải sẽ phóng thích trở lại vào áp suất khí quyển dưới dạn
các bọt khí nhỏ. Các bọt khí này sẽ bám vào các hạt chất rắn tạo lực nâng các hạt
chất rắn này nổi lên bề mặt của bể, sau đó các chất rắn này được loại bỏ bằng các
thanh gạt.
I.1.5. Bể lắng sơ cấp:
Bể lắng làm nhiệm vụ tách các chất lơ lửng còn lại trong nước thải (sau khi
qua bể lắng cát) có tỷ trọng lớn hơn hoặc nhỏ hơn tỷ trọng của nước dưới dạng
lắng xuống đáy bể hoặc nổi lên trên mặt nước. Thông thường bể lắng có ba loại
chủ yếu: bể lắng ngang (nước chuyển động theo phương ngang), bể lắng đứng
(nước chuyển động theo phương thẳng đứng), và bể lắng ly tâm (nước chuyển
động từ tâm ra xung quanh) thường có dạng hình tròn trên mặt bằng. Ngoài ra, còn
một số dạng bể lắng khác như bể lắng nghiêng, bể lắng được thiết kế nhằm tăng
cường hiệu quả lắng.
Trước khi đi vào giai đoạn xử lí sinh học, hàm lượng chất rắn lơ lững trong nước
thải SS
≤
150mg/l.
Chiều cao của bể : 3.084m
≤
h

≤
4.572m (Trịnh Xuân Lai, 2000
Bảng 3.4 Vài giá trị của hằng số thực nghiệm a,b ở t
≥
20
0
c.
Chỉ tiêu a(giờ) b(giờ)
Khử BOD
5
0.018 0.020
Khử cặn lơ lững 0.0075 0.014
( Nguồn: Tính toán thiết kế các công trình xử lí nước thải của Trịnh Xuân Lai)
Bảng 3.5 Hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm sau khi qua bể lắng sơ cấp


Thông số Hiệu suất xử lí (%)
TSS 40 - 70
BOD
5
25 – 40
COD 20 – 30
TP 5 – 10
Vi khuẩn 50 – 60
(Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991.)
Bảng 3.6 Một số giá trị tham khảo để thiết kế bể lắng sơ cấp hình trụ tròn và hình
chữ nhật.
Thông số Giá trị
Khoảng biến
thiên

Thông dụng
Hình chữ nhật
• Sâu (m)
3 – 4.6 3.7
• Dài (m)
15.2 – 91.4 24.4 – 39.6
• Rộng (m)
3.0 – 24.4 4.9 – 9.7
Vận tốc thiết bị gạt váng và cặn (m/phút) 0.6 – 1.2 0.9
Hình trụ tròn
Sâu (m) 3.0 – 4.6 3.7
Đường kính (m) 3.0 – 61 12.2 – 45.8
Độ dốc của đáy (m/m) 0.063 – 0.167 0.083
Vận tốc thiết bị gạt váng và cặn (vòng/phút) 0.02 – 0.05 0.03
(Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991.)
Bể bùn hoạt tính:

Loại bể xử lý

Xử lý nước thải bằng bể bùn hoạt tính bao gồm bể chứa khí và bể lắng, vi
sinh vật kết bông được tách ra ở bể lắng và hoàn lưu lại bể hiếu khí để duy trì nồng
độ cao của vi sinh vật có hoạt tính, lượng bùn thừa được tách ra đưa vào bể nén
bùn hay các công trình xử lý bùn khác để đảm bảo có oxy thường xuyên và trộn
đều nước thải với bùn hoạt tính, cần phải cung cấp khí cho bể hiếu khí bằng hệ
thống sục khí.
Bể bùn hoạt tính là một qui trình xử lý sinh học hiếu khí trong bể không có
giá bám cho vi khuẩn .
Việc loại bỏ BOD, keo tụ, các hạt keo không lắng và cố định các chất hữu cơ được
thực hiện bởi vi sinh vật, chủ yếu là các vi khuẩn. Các vi sinh vật được sử dụng để
chuyển hóa các hạt keo và các chất hữu cơ thành các chất khí và các tế bào vi

khuẩn mới. Do đó các tế bào vi khuẩn có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng riêng của nước
nó có thể tách khỏi nước thải bằng phương pháp lắng trọng lực.
Thời gian lưu của nước thải, chế độ nạp nước và các chất hữu cơ
trong bể phản ứng: Theo số liệu của Mỹ, thời gian cư trú trung bình của vi khuẩn
trong bể theo thể tích bể 5 ÷ 15 ngày, thời gian lưu tồn nước trong bể 4 ÷ 8 giờ.
Hiệu suất sục khí và tỷ lệ thức ăn trên vi sinh vật (F/M) nên giữ trị số DO = 1,5 ÷ 4
mg/l tại mọi khu vực trong bể, trên 4mg/l không tăng hiệu suất mà còn tốn điện.
Đối với F/M lớn hơn 0,3mg/l, lượng không khí cần thiết 30 ÷ 55m
3
/kgBOD
5
được
xử lý( hệ thống tạo bọt khí), 24 ÷ 36 m
3
/kgBOD
5
được xử lý (hệ thống sục khí tạo
bọt mịn). Nếu F/M nhỏ hơn 0,3mg/l lượng không khí cần thiết sẽ tăng lên. Thông
thường khi sử dụng hệ thống bơm nén khí với hệ thống khuếch tán khí người ta
cần 3,75÷15m
3
không khí trên một m
3
nước thải. Đối với các thiết bị cơ khí khấy
đảo để sục khí cần 1÷1,5kgO
2
/kgBOD
5
được xử lý, theo thực nghiệm ở bể bùn
hoạt tính khuấy hoàn chỉnh cho thấy giá trị F/M nằm trong khoảng 0,2 ÷ 1,0.

Bể lắng thứ cấp:
Bể lắng thứ cấp dùng để loại bỏ các tế bào vi khuẩn nằm ở dạng các bông
cặn. Bể lắng thứ cấp có hình dạng cấu tạo gần giống với bể lắng sơ cấp, tuy nhiên
thông số thiết kế về lưu lượng nạp nước thải trên một đơn vị diện tích bề mặt của
bể khác rất nhiều. Ta có thể tham khảo các thông số thiết kế theo bản sau.
Bảng 3.3 Các thông số tham khảo để thiết kế bể lắng thứ cấp
Lưu lượng nạp nước
m
3
/m
2
.d
Lưu lượng nạp
chất rắn kg/m
2
h
Chiều
sâu
của bể m
Trung bình Tải đỉnh Trung bình Tải đỉnh


Bùn hoạt tính thông khí
bằng không khí (ngoại trừ
loại thông khí kéo dài)
16,3 ÷ 32,6 40,7 ÷ 48,9 3,9 ÷5,9
9,8
3,66÷6,1
Bùn hoạt tính thông khí
bằngoxy tinh khiết

16,3 ÷ 32,6 40,7 ÷48,9 4,9 ÷6,8
9,8
3,66÷6,1
Bùn hoạt tính thông khí
kéo dài
8,2 ÷ 16,3 24,4 ÷32,6 1 ÷ 4,9
6,8
3,66÷6,1
Bể lọc sinh học nhỏ giọt
16,3 ÷ 24,4 40,7 ÷48,9 2,9 ÷ 4,9
7,8
3,05÷4,57
Đĩa quay sinh học
Nước thải thứ cấp
16,3 ÷ 32,6 40,7 ÷ 48,9 3,9 ÷5,9
9,8
3,05÷4,57
Nước thải nitrat hóa
16,3 ÷ 24,4 32,6 ÷ 40,7 2,9 ÷4,9
7,8
3,05÷4,57
Nguồn : Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991
II.7.Bể khử trùng:
Để hoàn thành công đoạn xử lý nước thải dùng chclorine. Nước thải và
dung dịch chclor( phân phối qua ống châm lổ hoặc suốt chiều ngang của bể trộn)
được cho vào bể trộn trang bị một máy khuấy vận tốc cao, thời gian lưu tồn của
nước thải và dung dịch chclorine trong bể không ngắn hơn 30 giây. Sau đó nước
thải đã trộn lẫn với dung dịch chclorine được cho chảy qua bể tiếp xúc được chia
thành những kênh dài và hẹp theo đường gấp khúc.
Thời gian tiếp xúc giữa chclorine và nước thải từ 15 ÷ 45 phút, ít nhất phải giữ

được 15 phút ở tải đỉnh. Bể tiếp xúc chclorine thường được thiết kế theo kiểu
plug_flow. Tỷ lệ dài : rộng từ 10:1 đến 40:1. Vận tốc tối thiểu của nước thải từ 2 ÷
4,5m/phút để tránh lắng bùn trong bể.

II.8. Sân phơi bùn:
Bùn thải ra từ bể tuyển nổi, bể lắng sơ cấp và bể lắng thứ cấp được đưa
ra sân phơi bùn. Sân phơi bùn được coi là một công đoạn làm khô bùn, làm giảm
ẩm độ bùn xuống còn khoảng 70 ÷ 80% , nghĩa là hàm lượng vật chất khô trong
bùn tăng lên đến 20 ÷ 30%. Vì diện tích đệm của nhà máy lớn nên thích hợp cho
thiết kế sân phơi bùn.
Đáy sân phơi bùn thường làm bằng bêtông cốt thép để đảm bảo cách ly
nước rỉ từ bùn vào nước ngầm và có mái che di động tránh nước mưa đổ vào.
Chỉ tiêu thiết kế làm giảm ẩm độ bùn xuống còn 75%
 Chiều dày lớp bùn là 8cm( thời gian phơi 3 tuần).
 Chiều dày lớp bùn là 10cm( thời gian phơi 4 tuần).
 Chiều dày lớp bùn là 12cm( thời gian phơi 6 tuần).


TÍNH TOÁN CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH
Lưu lượng nước thải tính toán:
Lưu lượng trung bình ngày đêm: Q = 2302 m
3
/ngày đêm
Lưu lượng trung bình : (mỗi ngày sản xuất 8h)
3
2302
287,75( / )
8 8
tb
Q

Q m h= = =
=0,0799m
3
/s=79,9 L/s
(Nguồn :TCXD 51-2008)
K
0
max
=1,6402
K
0
min
=0,5739
Q
tb
max
= Q
tb
x K
0
max
= 79,9*1,6402= 131,05 (L/s) =0,131(m
3
/s)
Q
tb
min
= Q
t b
x K

0
min
= 79,9*0,5739= 45,85 (L/s) = 0,0127 (m
3
/s)
Tính toán lại hàm lượng các chất trong nước thải: Lượng nước thải sản
xuất hàng ngày là 2250m
3
. Lượng nước thải sinh hoạt hàng ngày là 52 m
3

5
1800*2250 294*52
1765,98 /
2250 52
BOD mg L
+
= =
+


2200 2250 735 52
2166,9 /
2302
COD mg L
× + ×
= =
2000 2250 294 52
1961,46 /
2302

SS mg L
× + ×
= =
250 2250 35 52
245,14 /
2302
TKN mg L
× + ×
= =
30 2250 29 52
29,98 /
2302
P mg L
× + ×
= =
Dầu mỡ động vật 250 mg/L

1. Tính toán kênh dẫn nước
Chọn vận tốc dòng chảy trong kênh là v = 0,7m/s
- Diện tích mặt cắt ướt của kênh dẫn:
( )
2
0,131
0,187
0,7
MAX
KD
Q
A m
v

= = =
Chọn chiều sâu ngập nước h
1
= 0,62 m
- Chiều rộng kênh dẫn :
( )
1
0,187
0,3
0,62
KD
A
B m
h
= = =
Chọn chiều cao mặt thoáng là: h
2
= 0,3m
- Chiều cao thực tế kênh dẫn nước: H
K
=h
1
+ h
2
= 0,62 +0,3=0,92(m)
2. Tính toán song chắn rác:
Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý nước trước hết phải qua song chắn rác.
Tại đây các thành phần rác có kích thước lớn như: vải vụn, vỏ đồ hộp, lá cây …
được giữa lại. Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm
việc thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nước thải.

Bảng 4: Các giá thông dụng để thiết kế song chắn rác:
Chỉ tiêu Khoảng biến thiên Trị thiết kế
Vận tốc nước chảy qua
song chắn v (m/s)
0,3 ÷ 0,6 0,6


Chiều rộng khe (cm) 2,5 ÷ 5 2,5
Độ nghiêng so với trục
đứng β (mm)
30 ÷ 45 45
Bề dày của sắc (cm) 0,51 ÷ 1,52 1,2
Bề bản của sắt (cm) 2,54 ÷ 3,81 2,6
(Theo Ths.Lê Hoàng Việt, Giáo trình Phương Pháp Xử Lý Nước Thải,
2003 )
Các thông số lựa chọn để thuyết kế:
 Vận tốc qua song chắn V=0,6 m/s
 Khoảng hở các thanh B=0,025 cm
 Độ nghiêng với trục cào rác bằng thủ công R=45
0
 Bề dày của sắt C=0,012m
 Chọn góc mở rộng
α
=20
0
 Lưu lượng nước thải Q
max
=0,131m
3
/s

 Chiều rộng kênh dẫn nước thải đến song chắn rác W
t
=0.3(m)
 Chọn chiều sâu ngập nước của đoạn đặt song chắn rác h
1
=0,62 m
Diện tích phần khe hở ngập nước
( )
2
max
0,131
0,22
0,6
Q
A m
v
= = =
− Tổng bề rộng các khe:
Giả sử kích thước rác là 3 cm ,chọn chiều rộng khe là B=2,5
cm=0,025m
1
A 0 22
W= 0 35
h 0 62
,
,
,
= =
(m) Số khe:
W 0 35

14
0 025
N
B
,
,
= = =
(khe)
Số thanh: F=N-1= 14-1=13(thanh) chọn 13 thanh
− Tổng chiều rộng lọt lọng của kênh nơi đặt song chắn rác
k
W W+F.C=0,35+13*0,012=0,506=
(m)
Như vậy kênh dẫn sẽ được mở từ 0.3(m) 0.506(m).Để tránh hiện tượng chảy
rối chọn góc mở rộng 20
0
.
− Chiều dài đoạn mở rộng:
k t
1
W W
0 506 0 3
0 28
2.tg20 2 20
L
tg
, ,
,
.
−

−
= = =
m
− Chiều dài đoạn thu hẹp: L
2
=0,5.L
1
= 0,5*0.28 =0,14m


− Vận tốc ngay trước song v
t
=
0,131
0,595
0,22
=
m/s
− Độ giảm áp:
( ) ( )
2 2
2 2
3
1
0 6 0 595
1
0 44 10
0 7 2 2 9 8 0 7
t
v v

h
g
−
 
−
−
 
= = =
, ,
( )
. , .
, . .( , ).( , )
m
(Thỏa<0,1554m )
Từ nguồn xả đến hệ thống xử lý là 100 m.,độ dốc kênh dẫn là 0,0033
Chọn h
bv=
0,3m
− Chiều cao mương đặt song chắn H=0,62+0,3+0,33+0,44.10
-3
=1,25m
− Chiều dài song chắn:
1,25
1,77
os os45
s
H
B
c c
β

= = =
(m)
− Chiều cao tổng cộng của song chắn:
1,77 0,3 2,07
t s
B B h= + ∆ = + =
(m)
− Chiều dài nơi đặt song chắn rác 1,25m.
− Giả sử lượng rác trong nước thải là 3L/năm (TCVN), lượng rác mỗi
ngày của công ty với 430 người là 3,5 L/ngày =3,5.10
-3
m
3
/ngày.Một
ngày thu gom một lần,chiều cao trên sàn không quá 0,1 m. Nên chọn
sàn có kích thước d x r: 0,612 x 0,05(m)
− Tổng chiều dài kênh đặt song chắn rác là L=
0,28+0,14+1,25+0,05=1,72m.
Vậy song nghiêng 45
0
,gồm có 13 thanh, bề dày thanh 12mm, khoảng cách khe
hai thanh 2,5cm,chiều dài thanh 2,07 m, vận tốc qua khe 0,6 m/s, chiều cao
mương đặt 1,25m, Chiều dài mương 1,72m.
Bể Lắng Cát:
Giả sử trong nước thải có cát với cỡ hạt là d = 0,2 mm
Tra bảng tải trọng bề mặt của bể lắng cát ( theo Trịnh Xuân Lai ), ta có độ lớn thủy
lực của hạt 0,2mm là  U
0
= 18,7 mm/s = 0,0187 m/s.
Chọn K là 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).
- Vận tốc nước chảy qua bể: V = 0,3 m/s
- Chiều sâu của miệng dưới cống nơi nước thải được đưa vào bể lắng là : 0,5 m
- Diện tích bề mặt lắng:


A = ( K*Q
max
)/ U
0
= ( 1,7*0,131 )/0,0187 = 11,9 m
2
Tỉ lệ chiều dài và chiều sâu công tác:
U
V
K
H
L
0
*=
= 1,7 *
0,3
0,0187
= 27,3
Chọn chiều sâu công tác của bể là H = 0,5 m

Chiều dài bể lắng cát ngang:  L = 27,3* 0,5 = 13,65 m
Để hạn chế dòng chảy rối ở đầu vào và đầu ra ta chọn chiều dài bể lắng cát là 20,5
m
Chiều Rộng của bể: B =
L
A
=
11,9
13,65
= 0,87 m
Chiều sâu chết của bể H
1
= 0,5 + 0,2 = 0,7 m
( 0,2 m là khoảng cách từ mặt đất đến thành bể để tránh nước mưa chảy tràn 0,5
m là khoảng cách từ miệng cống xả đến mặt đất ).
Tính lượng cát:
Hệ thống xử lý chung của sản xuất và sinh hoạt (430 người ), lượng cát trong 7
ngày (giả sử hiệu suất lắng là 100%
G=(0,04*430*1600 *7)/1000 =192,64 kg
+ Thể tích cát tích lại trong bể:
V
cát
=
3
192,64
1600 /
kg
kg m
= 0,1204m
3

+ Chiều sâu lớp cát trong bể: H
3
=
A
cat
V
=
0,1204
11,9
= 0,01 m.
- Chiều sâu tổng cộng của bể là: H
tt
= H
1
+ H + H
3
= 0,7 + 0,5 + 0,01 = 1,21 m
- Thể tích hữu dụng của bể: V
hd
= H*A = 0.5 * 11,9 = 5,95 m
3
- Chia bể thành 06 ngăn  V
n
= V
hd
/6 = 5,95 /6 = 0, 992m
3
- Chiều dài mỗi ngăn: L
n
= L/6 = 20,5/6= 3,4m

- Thời gian tồn lưu trong bể


min
ax
hd
m
V
Q
θ
=
=
5,95
0,131
= 45,4 giây (thỏa 45-90 giây)
min
max
Q
V
hd
=
θ
=
5,95
0,046
= 129,3 giây
- Hố thu cát hình chữ nhật
+ Chọn chiều dài của hố thu cát đúng bằng chiều rộng của bể lắng cát L
h
= B =

0,87 m
+ Chiều rộng của hố thu cát là: b
h
= 2 m
+ Chiều cao của cát trong hố thu: H
h
= V
cat
/(2*0,87) =0,1204/(2*0,87) =0,07m
- Sân phơi cát:
+ Lượng cát được giữ lại trong 05 năm là:
G=(0,04*430*1600 *365*5)/1000 =50224 kg
 V =
3
50224
1600 /
kg
kg m
= 31,39 m
3
+ Chọn chiều cao cột cát trong sân là 1m
+ Chọn sân phơi cát hình vuông có cạnh là 5,6 m.

Bể lắng sơ cấp:
Chọn bể lắng đợt 1 dạng tròn, nước thải đi vào từ ống trung tâm, thu nước theo
chu vi bể.
Loại bỏ các tạp chất lơ lửng còn lại trong nước thải qua bể điều hòa. Ở đây
các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọn của nước sẽ lắng xuống đáy. Hàm
lượng chất lơ lửng sau khi qua bể lắng đợt 1 cần đạt ≤150 mg/l.
 Tính toán bể lắng sơ cấp::

Các thông số đầu vào:
Q = 2302 m
3
/ngày