BÀI GIẢNG HỌC PHẦN: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DÀNH CHO SINH VIÊN HỆ CAO ĐẲNG

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP TUY HÒA
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA
  
BÀI GIẢNG
HỌC PHẦN: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
DÀNH CHO SINH VIÊN HỆ CAO ĐẲNG
TUY HÒA – 2009
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
NỘI DUNG
CHƯƠNG 1 5
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƯỚC THẢI 5
CHƯƠNG 2 16
XỬ LÝ SƠ BỘ VÀ TIỀN ỔN ĐỊNH 16
2.1.Song chắn rác 16
2.2.Lưới lọc 19
2.2.1.Vai trò 19
2.2.2.Cấu tạo 19
2.3.Bể lắng cát 20
2.3.1.Vai trò và phân loại 20
2.3.1.1.Vai trò 20
2.3.1.2.Phân loại 20
2.3.2.Bể lắng cát ngang 21
2.3.3.Bể lắng cát ngang có thổi khí 22
2.3.4.Bể lắng đứng 23
2.4.Sân phơi cát 23
2.5.Tiền ổn định 24
2.5.1.Các loại bể tiền ổn định 24
2.5.2.Bể điều hòa 24
2.5.2.1.Ảnh hưởng của sự biến đổi lưu lượng và nồng độ 24
2.5.2.2.Phân loại và vị trí các bể điều hòa 25

2.5.2.3.Yêu cầu vị trí đặt bể điều hoà 25
2.5.2.4.Nguyên lý cấu tạo và làm việc của bể điều hoà 26
2.5.2.5.Điều hòa lưu lượng 26
Hình 2.8: Sơ đồ xác định thể tích cần thiết của bể điều hòa 28
CHƯƠNG 3 29
XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC 29
3.1.Lắng nước thải 29
3.1.1.Phân loại bể lắng 29
3.1.2.Cơ sở lý thuyết của quá trình lắng nước thải 29
3.1.3.Quá trình lắng trong bể lắng ngang 31
3.1.4.Lắng cặn keo tụ trong bể lắng đứng 32
3.2.Tuyển nổi 35
3.2.1.Khái niệm 35
3.2.2.Cơ sở hóa lý của quá trình tuyển nổi 35
3.2.3.Phân loại các phương pháp tuyển nổi 38
3.2.4.Cơ chế và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình tuyển nổi 39
3.2.5.Các quá trình trong tuyển nổi áp lực 41
3.2.6.Các phương pháp thực hiện tuyển nổi 41
3.2.6.1.Tuyển nổi sinh học và hóa học 41
3.2.6.2.Tuyển nổi chân không 42
3.2.6.3.Tuyển nổi từ sự tách không khí từ dung dịch 42
3.2.6.4.Tuyển nổi với sự phân tán không khí bằng cơ khí 42
3.2.6.5.Tuyển nổi nhờ các tấm xốp 42
3.2.6.6.Xử lý bằng phương pháp tách phân đoạn bọt (tách bọt) 43
3.2.6.7.Tuyển nổi sinh học 43
3.2.6.8.Tuyển nổi ion 43
3.2.6.9.Tuyển nổi điện 44
CHƯƠNG 4 45
XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG BIỆN PHÁP HÓA LÝ VÀ HÓA HỌC 45
Trang 2

Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
4.1.Phương pháp oxi hóa khử 45
4.1.1.Oxi hóa bằng Clo 45
4.1.2.Oxi hóa bằng H2O2 46
4.1.3.Oxi hóa bằng oxi của không khí 47
4.1.4.Oxi hóa bằng piroluzit MnO2 47
4.1.5.Ozôn hóa 47
4.1.6.Phương pháp khử kim loại 49
4.1.6.1.Xử lý hợp chất thuỷ ngân 49
4.1.6.2.Xử lý các hợp chất kẽm, đồng, niken, chì, cadimi, coban 50
4.1.6.3.Xử lý hợp chất asen 51
4.1.6.4.Xử lý muối sắt 52
4.1.6.5.Xử lý các hợp chất mangan 53
4.2.Đông tụ, keo tụ 53
4.2.1.Nguyên lý đông tụ, keo tụ 53
4.2.2.Cơ sỏ lý thuyết lắng keo tụ và vai trò 54
4.2.3.Phương pháp thực hiện keo tụ điện hóa 55
4.2.3.1.Trợ keo tụ - Flocculation 55
4.2.3.2.Keo tụ điện hóa 58
4.2.3.3.Bể phản ứng xoáy 58
4.2.3.4.Bể phản ứng kiểu vách ngăn 59
CHƯƠNG 5 60
XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP 60
SINH HỌC HIẾU KHÍ 60
5.1.Khái niệm 60
5.2.Nguyên lý chung của quá trình xử lý sinh học 60
5.3.Sự phát triển của vi sinh vật 62
5.4.Động học của quá trình xử lý sinh hóa 67
5.4.1.Tăng trưởng tế bào 67
5.4.2.Chất nền và sự giới hạn tăng trưởng 67

5.4.3.Sự tăng trưởng của tế bào và việc sử dụng chất nền 68
5.4.4.Ảnh hưởng của hô hấp nội bào 68
5.5.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học hiếu khí 69
5.6.Các công trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện tự nhiên 71
5.6.1.Ao hồ sinh học 71
5.6.2.Ao hồ hiếu khí 71
5.6.2.1.Ao hồ sinh học (Ao hồ ổn định nước thải) 71
5.6.2.2.Ao hồ hiếu khí 72
5.6.2.3.Ao hồ kị khí 73
5.6.2.4.Ao hồ hiếu khí – kị khí (Ao hồ tùy nghi) 74
5.6.2.5.Ao hồ ổn định xử lí bậc III 75
5.6.3.Cánh đồng tưới và bãi lọc 76
5.7.Các công trình hiếu khí nhân tạo xử lý nước thải 79
5.7.1.Bể phản ứng sinh học hiếu khí - Aeroten 79
5.7.1.1.Đặc điểm và nguyên lí làm việc của Aeroten 79
5.7.1.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng làm sạch nước thải của Aeroten 81
5.7.1.3.Phân loai Aeroten 84
5.7.1.4.Một số Aeroten thường dùng trong xử lí nước thải 84
a.Bể Aeroten truyền thống 84
b.Aeroten tải trọng cao 85
c.Bể Aeroten được cấp khí giảm dần theo dòng chảy 85
d.Bể Aeroten nhiều bậc 86
Trang 3
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
e.Bể Aeroten có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định (Aeroten ổn định- tiếp xúc) 87
f.Aeroten thông khí kéo dài 87
g.Aeroten thông khí cao có khuấy đảo hoàn chỉnh 88
5.7.1.5.Cung cấp oxi cho Aeroten 89
5.7.1.6.Mương oxi hóa 91
5.7.2.Lọc sinh học 91

5.7.2.1.Nguyên lý 91
5.7.2.2.Phân loại 92
5.7.2.3.Lọc sinh học có lớp vật liệu không ngập trong nước 92
a.Lọc phun hay nhỏ giọt (Trickling filter) 92
b.Thiết bị lọc đĩa quay 95
CHƯƠNG 6 98
XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP 98
SINH HỌC KỊ KHÍ 98
CHƯƠNG 7 110
XỬ LÝ NƯỚC THẢI MỘT SỐ NGÀNH CÔNG NGHIỆP 110
7.1.Các yếu tố lựa chọn công trình xử lý nước thải 110
7.2.Xử lý nước thải sinh hoạt 112
7.2.1.Giới thiệu 112
7.2.2.Công nghệ xử lý 114
7.3.Xử lý nước thải tinh bột mỳ 115
7.3.1.Giới thiệu 115
7.3.2.Tổng quan công nghệ xử lý nước thải tinh bột mỳ 116
7.4.Xử lý nước thải sản xuất giấy 119
7.4.1.Tổng quan công nghệ sản xuất bột giấy 119
7.4.2.Các vấn đề môi trường 122
7.5.Xử lý nước thải nhà máy bia 123
7.5.1.Giới thiệu 123
7.5.2.Thành phần nước thải 123
7.5.3.Tổng quan phương án xử lý 124
7.6.Xử lý nước thải lò giết mổ 126
7.6.1.Đặt vấn đề 126
7.6.2.Qui trình giết mổ 126
7.6.3.Thành phần nước thải 127
7.6.4.Một số phương án xử lý 128
Tài liệu tham khảo 130

Trang 4
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƯỚC THẢI
1.1. Phân loại nước thải và đặc tính của nước thải
Để hiểu và lựa chọn công nghệ xừ lý nước thải cần phải phân biệt các loại nước
thải khác nhau. Có nhiều cách hiểu về các loại nước thải, trong tài liệu này chúng tôi
đưa ra 3 loại nước thải dựa trên mục đích sử dụng và cách xả thải như sau.
1.1.1. Phân loại nước thải
a. Nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh họat là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh
hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rữa, vệ sinh cá nhân,…chúng thường được thải
ra từ các các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ, và các công trình công cộng
khác. Lượng nước thải sinh họat của khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn
cấp nước và đặc điểm của hệ thống thóat nước.
Thành phần của nước thải sinh họat gồm 2 lọai:
− Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh;
− Nước thải nhiễm bẫn do các chất thải sinh họat : cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa
trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà.
Nước thải sinh họat chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngòai ra còn
có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chất hữu cơ
chứa trong nước thải sinh họat bao gồm các hợp chất như protein (40 – 50%); hydrat
cacbon (40 - 50%) gồm tinh bột, đường và xenlulo; và các chất béo (5 -10%). Nồng độ
chất hữu cơ trong nước thải sinh họat dao động trong khoảng 150 – 450mg/l. Có
khoảng 20 – 40% chất hữu cơ khó phân hủy sinh học. Ở những khu dân cư đông đúc,
điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh họaat không được xử lý thích đáng là một
trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Lượng nước thải sinh hoạt dao động trong phạm vi rất lớn, tùy thuộc vào mức
sống và các thói quen của người dân, có thể ước tính bằng 80% lượng nước được cấp.
Nước thải sinh hoạt có thành phần với các giá trị điển hình như sau: COD=500

mg/l, BOD
5
=250 mg/l, SS=220 mg/l, photpho=8 mg/l, nitơ NH
3
và nitơ hữu cơ=40
mg/l, pH=6.8, TS= 720mg/l.
Như vậy, Nước thải sinh hoạt có hàm lượng các chất dinh dưỡng khá cao, đôi khi
vượt cả yêu cầu cho quá trình xử lý sinh học. Thông thường các quá trình xử lý sinh
học cần các chất dinh dưỡng theo tỷ lệ sau: BOD
5
:N:P = 100:5:1 và COD/BOD
5
< 2
 Nước thải sinh hoạt thường trộn chung với nước thải sản xuất và gọi chung là
nước thải đô thị.
Trang 5
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
Nếu tính gần đúng, nước thải đô thị gồm khoảng 50% là nước thải sinh hoạt, 14%
là các loại nước thấm, 36% là nước thải sản xuất.
Lưu lượng nước thải đô thị phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện khí hậu và các tính
chất đặc trưng của thành phố. Khoảng 65-85% lượng nước cấp cho 1 nguồn trở thành
nước thải. Lưu lượng và hàm lượng các chất thải của nước thải đô thị thường dao động
trong phạm vi rất lớn.
 Lưu lượng nước thải của các thành phố nhỏ biến động từ 20% Q
TB
- 250%Q
TB
 Lưu lượng nước thải của các thành phố lớn biến động từ 50% Q
TB
- 200%Q

TB
 Lưu lượng nước thải lớn nhất trong ngày vào lúc 10-12h trưa và thấp nhất vào
lúc khoảng 5h sáng.
 Lưu lượng và tính chất nước thải đô thị còn thay đổi theo mùa, giữa ngày làm
việc và ngày nghỉ trong tuần cũng cần được tính đến khi đánh giá sự biến động
lưu lượng và nồng độ chất gây ô nhiễm.
b. Nước thải công nghiệp
Là loại nước thải sau quá trình sản xuất, phục thuộc loại hình công nghiệp. Đặc
tính ô nhiễm và nồng độ của nước thải công nghiệp rất khác nhau phụ thuộc vào lọai
hình công nghiệp và chế độ công nghệ lựa chọn.
Trong công nghiệp, nước được sử dụng như là 1 loại nguyên liệu thô hay phương
tiện sản xuất (nước cho các quá trình) và phục vụ cho các mục đích truyền nhiệt. Nước
cấp cho sản xuất có thể lấy mạng cấp nước sinh hoạt chung hoặc lấy trực tiếp từ nguồn
nước ngầm hay nước mặt nếu xí nghiệp có hệ thống xử lý riêng. Nhu cầu về cấp nước
và lưu lượng nước thải trong sản xuất phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Lưu lượng nước
thải của các xí nghiệp công nghiệp được xác định chủ yếu bởi đặc tính sản phẩm được
sản xuất.
Bảng 1.1: Lưu lượng nước trung bình của một số ngành công nghiệp
STT Ngành công nghiệp Đơn vị sản phẩm Lưu lượng nước thải
1 Sản xuất bia 1L bia 5 – 6L
2 Tinh chế đường 1 tấn củ cải đường 10 – 20m
3
3 Sản xuất bơ sữa 1 tấn sữa 5 – 6m
3
4 Nhà máy đồ hộp rau quả 1 tấn sản phẩm 1,5 – 4,5m
3
5 Giết mổ gia súc 1 tấn sản phẩm 3 – 10m
3
6 Dệt sợi nhân tạo 1 tấn sản phẩm 100m
3

7 Xí nghiệp tẩy trắng 1 tấn sợi 1000 – 4000m
3
8 Luyện thép 1 tấn sản phẩm 4600m
3
Ngoài ra, trình độ công nghệ sản xuất và năng suất của xí nghiệp cũng có ý nghĩa
quan trọng. Lưu lượng tính cho 1 đơn vị sản phẩm có thể rất khác nhau. Lưu lượng
nước thải sản xuất lại dao động rất lớn. Bởi vậy số liệu trên thường không ổn định và ở
nhiều xí nghiệp lại có khả năng tiết kiệm lượng nước cấp do sử dụng hệ thống tuần
Trang 6
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
hoàn trong sản xuất. Thành phần nước thải sản xuất rất đa dạng, thậm chí ngay trong 1
ngành công nghiệp, số liệu cũng có thể thay đổi đáng kể do mức độ hoàn thiện của
công nghệ sản xuất hoặc điều kiện môi trường.
Có hai loại nước thải công nghiệp:
 Nước thải công nghiệp qui ước sạch : là lọai nước thải sau khi sử dụng để làm
nguội sản phẩm, làm mát thiết bị, làm vệ sinh sàn nhà.
 Lọai nước thải công nghiệp nhiễm bẫn đặc trưng của công nghiệp đó và cần xử
lý cục bộ trước khi xả vào mạng lưới thoátt nước chung hoặc vào nguồn nước
tùytheo mức độ xử lý.
c. Nước thải bệnh viện
Đây là nguồn nước thải được thải ra từ các hoạt động khám và chữa bệnh. Đây là
nguồn nước thải khó kiểm soát nhất về tính độc hại. trong nguồn thãi chứa nhau chất
độc từ các loại thuốc kháng sinh, các loại vi trùng, vi rút từ người bệnh có thể theo
nguồn nước lây lan ra môi trường. Nước thải bệnh viện có lưu lượng nhỏ nhưng xử lý
phức tạp, do có chứa nhiều chất gây ức chế hoạt động sống của vi sinh vật. Ngoài ra
trong dòng thải còn chứa các chất phóng xạ.
1.1.2. Các đặc trưng của nước thải
a. Các chất gây nhiễm bẩn nước
Có rất nhiều chất gây ô nhiễm trong nước, có thể phân chúng thành 9 loại
sau:

− Các chất hữu cơ bền vững khó phân hủy
− Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy
− Các kim loại nặng
− Các ion vô cơ
− Dầu mỡ, các chất hoạt động bề mặt
− Các chất có màu
hoặc mùi
− Các chất rắn
− Các chất phóng xạ
− Các vi sinh vật
 Các chất hữu cơ
Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy: Đó là các hợp chất protein, hidrocacbon,
chất béo có nguồn gốc động thực vật. đây là các chất gây ô nhiễm chính có
trong nước thải sinh hoạt, nước thải từ các xí nghiệp chế biến thực phẩm, lò
giết mổ gia súc,…Các hợp chất này làm suy giảm oxi trong nước dẫn đến suy
thoái tài nguyên thủy sản làm giảm chất lượng nước cấp sinh hoạt.
Các chất hưu cơ khó bị phân hủy: các chất này thuộc các chất hữu cơ có
vòng thơm, các chất đa vòng ngưng tụ, các hợp chất clo hữu cơ,…Hầu hết
chúng đều có độc tính với con người và môi trường. Chúng tồn lưu lâu dài
trong môi trường và cơ thể con người, sinh vật gây độc tích lũy.
Trang 7
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
Các chất hữu cơ có độc tính cao trong môi trường nước thải thường gặp:
Các chất hữu cơ có tính độc cao thường khó bị phân hủy bởi sinh vật. Các chất
hữu cơ gây độc thường là: polyclorophenol (PCP), polyclorobiphenyl (PCB),
các hidro cacbua đa vòng ngưng tụ, các chất bảo vệ thực vật, xà phòng và các
chất tẩy rửa, hợp chất dị vòng N và O, dioxin,…
 Các chất vô cơ
Các chất chứa nito: trong nước thải các chất chứa noto tồn tại ở 3 dạng:
hớp chất hữu cơ, muối amon, dạng nitrit và nitrat.

Protein NH
3
NO
2
-
NO
3
-
NO
3
-
NO
2
-
NO N
2
O N
2
Nếu nước chứa hầu hết nito hưu cơ, amoniac hoặc NH
+
thì chứng ot3 nước
mới bị ô nhiễm.
Nếu trong nước chứa hợp chất nito ở dạng nitrit (NO
2
-
) thì nước đã bị ô
nhiễm một thời gian dài hơn.
Nếu trong nước chứa hợp chất nitơ ở dạng nitrat (NO
3
-

) thì nước đã bị ô
nhiễm một thời gian khá dài và quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ đã kết thúc.
Các dạnh tồn tại của nito trong nước đều có tính độc và gây hại cho sinh
vật và con người. Khi nồng độ của hợp chất nito ở dạng nitrat quá cao
(>15mg/l) sẽ dẫn đến hiện tượng phú dưỡng. Khi nitrat trong nước uống nồng
độ >10mg/l có khả năng gây ra ung thư, ngoài ra nó còn gây ra bệnh thiếu máu,
làm trẻ xanh xao do chức năng của heamoglobin bị giảm.
Ô nhiễm sinh học của nước
Ô nhiễm nước sinh học do các nguồn thải đô thị hay công nghiệp bao gồm các
chất thải sinh hoạt, phân, nước rửa của các nhà máy đường, giấy…
Sự ô nhiễm về mặt sinh học chủ yếu là do sự thải các chất hữu cơ có thể lên men
được: chất thải sinh hoạt hoặc công nghiệp có chứa chất cặn bã sinh hoạt, phân tiêu,
nước rửa của các nhà máy đường, giấy, lò sát sinh…
+ Sự ô nhiễm sinh học thể hiện bằng sự nhiễm bẩn do vi khuẩn rất nặng. Các bệnh
cầu trùng, viêm gan do siêu vi khuẩn tăng lên liên tục ở nhiều quốc gia chưa kể đến
các trận dịch tả. Các nước thải từ lò sát sinh chứa một lượng lớn mầm bệnh.
+ Các nhà máy giấy thải ra nước có chứa nhiều glucid dễ lên men. Một nhà máy
trung bình làm nhiễm bẩn nước tương đương với một thành phố 500.000 dân.
+ Các nhà máy chế biến thực phẩm, sản xuất đồ hộp, thuộc da, lò mổ, đều có nước
thải chứa protein. Khi được thải ra dòng chảy, protein nhanh chóng bị phân hủy cho ra
acid amin, acid béo, acid thơm, H
2
S, nhiều chất chứa S và P., có tính độc và mùi khó
Trang 8
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
chịu. Mùi hôi của phân và nước cống chủ yếu là do indol và dẫn xuất chứa methyl của
nó là skatol.
b. Các thông số đánh giá ô nhiễm nước
pH của nước thải
pH của nước thải có một ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý. Các công trình

xử lý nước thải áp dụng các quá trình sinh học làm việc tốt khi pH nằm trong giới hạn
từ 7 - 7,6. Như chúng ta đã biết môi trường thuận lợi nhất để vi khuẩn phát triển là môi
trường có pH từ 7 - 8. Các nhóm vi khuẩn khác nhau có giới hạn pH hoạt động khác
nhau. Ngoài ra pH còn ảnh hưởng đến quá trình tạo bông cặn của các bể lắng bằng
cách tạo bông cặn bằng phèn nhôm.
Các xí nghiệp sản xuất có thể thải ra nước thải có tính acid hoặc kiềm rất cao
chẳng những làm cho nguồn nước không còn hữu dụng đối với các hoạt động của con
người mà còn làm ảnh hưởng đến hệ thủy sinh vật. Nồng độ acid sulfuric cao làm ảnh
hưởng đến mắt của những người bơi lội ở nguồn nước này, ăn mòn thân tàu thuyền, hư
hại lưới đánh cá nhanh hơn. Nguồn nước lân cận một số xí nghiệp có thể có pH thấp
đến 2 hoặc cao đến 11; trong khi cá chỉ có thể tồn tại trong môi trường có 4,5 < pH <
9,5. Hàm lượng NaOH cao thường phát hiện trong nước thải ở các xí nghiệp sản xuất
bột giặt, thuộc da, nhuộm vải sợi NaOH ở nồng độ 25 ppm đã có thể làm chết cá
Nhiệt
Các nước thải từ nhà máy nhiệt điện và lò hơi của một số ngành công nghiệp có
nhiệt độ rất cao. Khi thải ra môi trường, nó làm tăng nhiệt độ của các thủy vực ảnh
hưởng đến một số thủy sinh vật và làm suy giảm oxy hòa tan trong nguồn nước (do
khả năng bão hòa oxy trong nước nóng thấp hơn và vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ sẽ
hoạt động mạnh hơn).
Màu
Các nước thải từ nhà máy dệt, giấy, thuộc da, lò mổ có độ màu rất cao. Nó có thể
làm cản trở khả năng khuếch tán của ánh sáng vào nguồn nước gây ảnh hưởng đến khả
năng quang hợp của hệ thủy sinh thực vật. Nó còn làm mất vẽ mỹ quan của nguồn
nước.
DO (Dissolved oxigen)
Oxi hoàn tan trong nước rất cần cho sinh vật hiếu khí. Bình thường oxi hòa tan
trong nước khoảng 8 – 10 mg/l, chiếm 70 – 85% khi oxi bão hòa. Mức oxi hòa tan tron
nước tự nhiên và nước thải phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm chất hữu cơ, vào hoạt động
của thế giới thủy sinh, các hoạt động hóa sinh, hóa học và vật lý của nước. Trong môi
trường nước bị ô nhiễm nhaặng, oxi được dùng nhiều cho các quá trình hóa sinh và

xuất hiện hiện tượng thiếu oxi trầm trọng.
Trang 9
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
Phân tích chỉ số oxi hòa tan (DO) là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá
sự ô nhiễm của nước và giúp ta đề ra các biện pháp xử lý thích hợp.
Phân tích DO có 2 phương pháp thường dùng là: phương pháp Iod và phương
pháp đo oxi hòa tan trực tiếp bằng điện cực oxi với màng nhạy trên các máy đo.
BOD (Biochemical Oxygen Demand)
Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu
cơ trong một khoảng thời gian xác định và được ký hiệu bằng BOD được tính bằng
mg/L. Chỉ tiêu BOD phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải. BOD càng lớn
thì nước thải (hoặc nước nguồn) bị ô nhiễm càng cao và ngược lại.
Thời gian cần thiết để các vi sinh vật oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ có thể kéo
dài đến vài chục ngày tùy thuộc vào tính chất của nước thải, nhiệt độ và khả năng phân
hủy các chất hữu cơ của hệ vi sinh vật trong nước thải. Để chuẩn hóa các số liệu người
ta thường báo cáo kết quả dưới dạng BOD
5
(BOD trong 5 ngày ở 20
o
C). Mức độ oxy
hóa các chất hữu cơ không đều theo thời gian. Thời gian đầu, quá trình oxy hóa xảy ra
với cường độ mạnh hơn và sau đó giảm dần. Tính BOD cuối cùng khi biết BOD ở một
thời điểm nào đó người ta có thể dùng công thức:
BOD
t
= Lo(1 - e
-kt
)
Hay BOD
t

= Lo(1 - 10
-Kt
)
Trong đó:
BOD
t
: BOD tại thời điểm t (3 ngày, 5 ngày )
Lo: BOD cuối cùng
k: tốc độ phản ứng (d
-1
) tính theo hệ số e
K: tốc độ phản ứng (d
-1
) tính theo hệ số 10, k = 2,303(K)
Bảng 1.2: Giá trị K và k tiêu biểu cho một số loại nước thải
Loại nước thải K (20
oC
) (day
-1
) k (20
oC
) (day
-1
)
Nước thải thô 0,15 - 0,30 0,35 - 0,70
Nước thải đã được xử lý tốt 0,05 - 0,10 0,12 - 0,23
Nước sông bị ô nhiễm 0,05 - 0,10 0,12 - 0,23
COD

Chemical oxigen Demand

Chỉ số này được dùng rộng rã đẻ đặc trưng cho hàm lượng chất hữu cơ của nước
thải và ô nhiễm của nước tự nhiên.
COD là lượng oxi cần thiết cho quá trình oxi hoá toàn bộ các chất hữu cơ có trong
mẫu nước thành CO
2
và nước.
Để xác định COD người ta thường sử dụng một chất oxi hoá mạnh trong môi
trường axit. Chất oxi hoá hay được dùng là kali bicromat (K
2
Cr
2
O
7
)
Chất hữu cơ + K
2
Cr
2
O
7
+ H
+
CO
2
+ H
2
O + 2Cr
+3
+ 2K
+

Trang 10
t
0
Ag
2
SO
4
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
Lượng bicromat dư được chuẩn độ bằng dung dịch muối Mohr – Fe(NH
4
)
2
(SO
4
)
2
Với chất chỉ thị là dung dịch Ferroin:
Cr
2
O
7
-2
+ Fe
+2
+ H
+
Cr
+3
+ Fe
+3

+ H
2
O
Chỉ thị chuyển từ màu xanh lam sang màu đỏ nhạt.
TS,TSS,TDS
Các chất rắn có trong nước là:
- Các chất vô cơ là dạng các muối hòa tan hoặc không tan như đất đá ở dạng
huyền phù lơ lửng.
- Các chất hữu cơ như xác các vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh, động thực
vật phù du, các chất hữu cơ tổng hợp như phân bón, các chất thải công nghiệp.
- Chất rắn ở trong nước làm trở ngại cho việc sử dụng và lưu chuyển nước, làm
giảm chất lượng nước sinh hoạt và sản xuất, gây trở ngại cho việc nuôi trồng thủy sản.
- Chất rắn trong nước phân thành 2 loại (theo kích thước hạt):
Chất rắn qua lọc có đường kính hạt nhỏ hơn 1µm, trong đó có chất rắn dạng keo có
kích thước từ 10
-6
– 10
-9
m và chất rắn hòa tan (các ion và phân tử hòa tan).
Chất rắn không qua lọc có đường kính trên 10
-6
m (1µm): Các hạt là xác rong tảo,
vi sinh vật có kích thước 10
-5
- 10
-6
m ở dạng lơ lửng; cát sạn, cát nhỏ có kích thước
trên 10
-5
m có thể lắng cặn.

Tổng chất rắn (TS) được xác định bằng trọng lượng khô phần còn lại sau khi cho
bay hơi 11 mẫu nước trên bếp cách thủy rồi sấy khô ở 103
0
C cho đến khi trọng lượng
không thay đổi. Đơn vị tính bằng mg ( hoặc g/l).
Chất rắn ở dạng huyền phù (SS) hàm lượng trong các chất huyền phù (SS) là trọng
lượng khô của chất rắn còn lại trên giấy lọc rợi thủy, khi lọc 11 mẫu nước qua phễu
lọc Gooch sấy khô ở 103 -105
0
C tới khi trọng lượng không thay đổi đơn vị tính mg
hoặc g/l.
Chất rắn hòa tan (DS). Hàm lượng chất rắn hòa tan chính là hiệu số của tổng chất
rắn với huyền phù: DS = TS – SS.
Đơn vị tính bằng g hoặc mg/l.
Chất rắn bay hơi (VS). Hàm lượng chất rắn bay hơi là trọng lượng mất đị khi
nuong lượng chất rắn huyền phù SS ở 550
0
C trong khoảng thời gian xác định. Thời
gian phụ thuộc vào loại mẫu nước (nước cống, nước thải hoặc bùn).
Đơn vị tính là mg/l hoặc % của SS hay TS.
Hàm lượng chất rắn bay hơi trong nước thường biểu thị cho chất hữu cơ có trong
nước.
+ Chất rắn có thể lắng. Chất rắn có thể lắng là số ml phần chất rắn của 1lít mẫu
nước đã lắng xuống đáy phễu sau một thời gian (thường là 1 giờ)
Trang 11
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
Chỉ số E.Coli
Trong nước thải, đặc biệt là nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện, nước thải
vùng du lịch, dịch vụ, khu chăn nuôi…nhiễm nhiều vi sinh vật có sẵn ở trong phân
người và phân súc vật. Trong đó có thể có nhiều vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt là các

bệnh về đường tiêu hóa, như tả, lị thương hàn, các vi khuẩn gây ngộ độc thực phẩm.
Trong ruột người, động vật có vú khác không kể lứa tuổi có những nhóm vi sinh
vật cư trú, chủ yếu là vi khuẩn. Các vi khuẩn này thường có ở trong phân.
Vi khuẩn đường ruột gồm 3 nhóm:
- Nhóm Coliform đặc trưng là Escherichia coli (E.coli)
- Nhóm Streptococcus đặc trưng là Streptococcus faecalis
- Nhóm Clostridium đặc trưng là Clostridium perfringens
Ecoli được Escherich phân lập từ phân người năm 1985, lúc đầu có tên là
Bacterium coli commune. Thực ra Ecoli chỉ là một loài của trực khuẩn đường ruột.
Ngoài ra còn có các loài khác, như Bacterium paracoli, Aerobacter, Enterobacter,
Khelsilla. Ở đây có hai loài chính là E.coli và Aerobacter aerogenes. Các loài này rất
giống nhau về hình thái và các đặc điểm hóa sinh, nhưng cũng có điểm khác nhau.
Ecoli nuôi trên môi trường có pepton sinh Idol có mùi thối. Aerobacter trên môi
trường này không sinh Indol, sinh axetoin có mùi thơm và làm cho môi trường đặc
đều, tạo thành nhớt trên mặt môi trường. Khelsilla gần gống như vi khuẩn trên, chỉ lên
men được lactozơ, nhưng rất chậm.
Việc xác định tất cả các loài vi sinh vật có trong phân bị hòa tan vào nước, kể cả
các vi khuẩn gây bệnh rất khó khăn và phức tạp. Trong các nhóm vi sinh vật ở trong
phân người ta thường chọn Ecoli làm vi sinh vật chỉ thị cho chỉ tiêu vệ sinh với lí do:
- Ecoli đại diện cho nhóm vi khuẩn quan trọng nhất trong việc đánh giá mức độ
vệ sinh (có nhiễm phân hay không) và nó có đủ các tiêu chuẩn lí tưởng cho vi sinh vật
chỉ thị.
- Nó có thể xác định theo các phương pháp phân tích vi sinh vật học thông
thường ở các phòng thí nghiệm và có thể xác định sơ bộ trong điều kiện thực địa.
Việc xác định coliform dễ dàng hơn các nhóm vi sinh vật khác. Thí dụ: khi xác
định Streptococcus cần phải thời gian ổn định nhiệt lâu hơn. Xác định Clostridium tiến
hành ở 80
0
C và lên men hai lần, nên rất khó thực hiện.
Để xác định E.coli trước hết là dùng phương pháp lên men dựa trên khả năng đồng

hóa đường glucozơ và mannit sẽ tạo thành axit và sinh khí (sinh hơi) ở nhiệt độ 43 –
44
0
C. Phản ứng theo sơ đồ:
Glucơzơ Axit lactic + Axit sucxinic + Axit axetic +CO
2
+H
2
O
Trang 12
Ecoli
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
Xác định số lượng Ecoli có trong mẫu thử được biểu diễn bằng chỉ số coli (coli –
index) và chuẩn độ coli (coli – titre).
Chỉ số coli là số lượng tế bào coli có trong 1 đơn vị thể tích hoặc đơn vị khối
lượng.
Chuẩn độ coli là số đơn vị thể tích hoặc đơn vị khối lượng của mẫu thử có một tế
bào E.coli.
Giữa chỉ số coli và chuẩn độ coli có mối quan hệ: 1000/chuẩn độ Coli = chỉ số
Coli. Thí dụ: chuẩn độ coli của mẫu nước 250, có nghĩa là 250 ml nước có 1 tế bào
coli và như vậy chỉ số coli sẽ là: 1000/250 = 4, như vậy 1 lít mẫu nước có 4 trực khuẩn
đường ruột này.
Phương pháp lên men theo Vincent là phương pháp dùng phổ biến ở nước ta để
xác định chuẩn độ coli. Phương pháp dựa trên đặc điểm của E.coli phát triển tốt trên
môi trường dịch dạ dày có axit phenic, ở 42
0
C lên men đường lactozơ và sinh hơi, sinh
indol trên môi trường có pepton.
Cũng có thể xác định E.coli theo cách sau: lấy 0,1ml đã pha loãng 10
2

– 10
4
lần (có
khi còn phải pha loãng tiếp theo) cho vào môi trường agaz – eosin – metylen. Giữ ở
37
0
C ± 1
0
C trong 48 giờ. Sau đó soi trên kính hiển vi, đếm số E.coli trong 100ml mẫu
nước.
Tiêu chuẩn của WHO quy định nước đạt vệ sinh: không quá 10 tế bào coli trong
100ml nước, của Việt Nam ≤ 20/100ml nước.
1.2. Sự nhiễm bẩn nguồn nước
Do việc xả các loại chất thải (nước thải công nghiệp, sinh hoạt, bệnh viện, nước
tưới tiêu nông nghiệp: N, P) vào nguồn.
 Các loại nguồn tiếp nhận nước thải: Sông, Hồ, Vùng biển
 Dấu hiệu nguồn nước bị nhiễm bẩn
- Xuất hiện các chất nổi trên bề mặt và cặn lắng ở đáy,
- Thay đổi tính chất vật lý (độ nhìn thấy, màu sắc, mùi vị,…),
- Thay đổi thành phần hóa học (phản ứng, số lượng chất hữu cơ, chất
khoáng và chất độc hại),
- Lượng ôxy hòa tan giảm xuống,
- Thay đổi hình dạng và số lượng vi trùng gây và truyền bệnh.
1.2.1. Sự ô nhiễm nước sông
 Hệ số pha loãng
s
t s
Q
n
Q Q

=
+
Nồng độ của chất gây ô nhiễm sau khi trộn nước thải với nước sông
Trang 13
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
t s
t i s i
i
t s
Q C Q C
C
Q Q
+
=
+
Trong đó:
i
C
: nồng độ chất ô nhiễm trong dòng sông tại điểm thải;
s
Q
: lưu lượng dòng sông;
s
i
C
: nồng độ của chất gây ô nhiễm trong dòng
s
Q
;
t

Q
: lưu lượng của nước thải xả vào sông;
t
i
C
: nồng độ chất ô nhiễm trong dòng nước thải
t
Q
.
 Quá trình tự làm sạch: Khả năng của nguồn nước tự giải phóng khỏi những
chất nhiễm bẩn và biến đổi chúng theo quy luật ôxy hóa tự nhiên gọi là khả năng tự
làm sạch của nguồn, và diễn biến đó được gọi là quá trình tự làm sạch.
- Các yếu tố chi phối quá trình tự làm sạch của một dòng sông đối với các chất ô
nhiễm hữu cơ sẽ là:
+ Lưu lượng dòng chảy.
+ Thời gian chảy xuôi.
+ Nhiệt độ nước.
+ Quá trình tái sinh ôxy bằng hấp thụ.
- Một dòng sông bị nhiễm bẩn do các chất hữu cơ được chia thành bốn vùng theo
dòng chảy:
+ Vùng ngay sau điểm thải là vùng phân rã, ở đây nồng độ ôxy hòa tan giảm rất
nhanh do các vi khuẩn đã sử dụng để phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước thải.
+ Vùng phân hủy mạnh các chất hữu cơ, nồng độ ôxy hòa tan giảm tới mức
thấp nhất. Trong vùng này thường xảy ra quá trình phân hủy kỵ khí bùn ở đáy sông,
phát sinh mùi hôi thối. Đây là môi trường không thuận lợi cho các động vật bậc cao
như cá sinh sống. Ngược lại vi khuẩn và nấm phát triển mạnh nhờ sự phân hủy các
hợp chất hữu cơ làm giảm BOD và tăng hàm lượng amoniac.
+ Vùng tái sinh, tốc độ hấp thụ ôxy lớn hơn tốc độ sử dụng ôxy nên nồng độ
ôxy hòa tan tăng dần, amoniac được các vi sinh vật nitrat hóa. Các loài giáp xác và các
loài cá có khả năng chịu đựng,… tái xuất hiện và tảo phát triển mạnh do hàm lượng

các chất dinh dưỡng vô cơ từ quá trình phân hủy các chất hữu cơ tăng lên.
+ Vùng nước sạch nồng độ ôxy hòa tan được phục hồi trở lại bằng mức ban
đầu, còn chất hữu cơ hầu như đã bị phân hủy hết. Môi trường ở đây đảm bảo cho sự
sống bình thường của các loài thực vật và động vật.
Trang 14
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
Hình 1.1. Ảnh hưởng của ô nhiễm do các chất hữu cơ tới chất lượng dòng sông
1.2.2. Sự ô nhiễm nước hồ
Hình 1.2: Sơ đồ hệ sinh thái hồ
- Nguyên nhân: Nước thải đô thị, nước thải sản xuất và nước từ các vùng đất
canh tác dư thừa phân bón đã làm tăng thêm các chất dinh dưỡng (C, N, P), kích thích
sự phát triển của tảo, thực vật trôi nổi và làm giảm chất lượng của nước.
- Hậu quả:
+ Sự phát triển bùng nổ của tảo, thực vật trôi nổi làm cho nước trở nên đục.
+ Tảo dư thừa chết kết thành khối trôi nổi trên mặt nước, khi phân hủy phát
sinh mùi và làm giảm nồng độ ôxy hòa tan trong nước, ảnh hưởng trực tiếp đến các
loại động vật sống dưới nước,…
Trang 15
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
CHƯƠNG 2
XỬ LÝ SƠ BỘ VÀ TIỀN ỔN ĐỊNH
2.1. Song chắn rác
2.1.1. Vai trò
Song chắn rác dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn trong nước thải
để đảm bảo cho các thiết bị và công trình xử lý tiếp theo. Kích thước tối thiểu của rác
được giữ lại tùy thuộc vào khoảng cách giữa các thanh kim loại của song chắn rác. Để
tránh ứ đọng rác và gây tổn thất áp lực của dòng chảy người ta phải thường xuyên làm
sạch song chắn rác bằng cách cào rác thủ công hoặc cơ giới. Tốc độ nước chảy (v) qua
các khe hở nằm trong khoảng (0,65m/s ≤ v ≤ 1m/s). Tùy theo yêu cầu và kích thước
của rác chiều rộng khe hở của các song thay đổi.

2.1.2. Cấu tạo
Song chắn rác với cào rác thủ công chỉ dùng
ở những trạm xử lý nhỏ có lượng rác
<0,1m
3
/ng.đ. Khi rác tích lũy ở song chắn, mỗi
ngày vài lần người ta dùng cào kim loại để lấy
rác ra và cho vào máng có lổ thoát nước ở đáy
rồi đổ vào các thùng kín để đưa đi xử lý tiếp
tục. Song chắn rác với cào rác cơ giới hoạt động
liên tục, răng cào lọt vào khe hở giữa các thanh
kim loại; cào được gắn vào xích bản lề ở hai
bên song chắn rác có liên hệ với động cơ điện
qua bộ phận truyền động.
Cào rác cơ giới có thể chuyển động từ trên xuống dưới hoặc từ dưới lên theo dòng
nước.
Khi lượng rác được giữ lại lớn hơn 0,1 m
3
/ng.đ và khi dùng song chắn rác cơ giới thì
phải đặt máy nghiền rác. Rác nghiền đưọc cho vào hầm ủ Biogas hoặc cho về kênh
trước song chắn. Khi lượng rác trên 1T/ng.đ cần phải thêm máy nghiền rác dự phòng.
Việc vận chuyển rác từ song đến máy nghiền phải được cơ giới hóa.
Song chắn rác được đặt ở những kênh trước khi nước vào trạm xử lý. Hai bên
tường kênh phải chừa một khe hở đủ để dễ dàng lắp đặt và thay thế song chắn. Vì song
chắn làm co hẹp tiết diện ướt của dòng chảy nên tại vị trí đặt song chắn tiết diện kênh
phải được mở rộng. Để tránh tạo thành dòng chảy rối kênh phải mở rộng dần dần với
một góc θ = 20
o
.
Trang 16

Hình 2.
Hình 2.1: Song chắn rác
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
Song chắn rác phải đặt ở tất cả các trạm xử lý không phân biệt phương pháp dẫn
nước tới là tự chảy hay có áp. Nếu trong trạm bơm đó có song chắn rác thì có thể
không đặt song chắn rác ở trạm xử lý nữa.
Hiện nay ở một số nước trên thế giới người ta còn dùng máy nghiền rác
(communitor) để nghiền rác có kích thước lớn thành rác có kích thước nhỏ và đồng
nhất để dễ dàng cho việc xử lý ở các giai đoạn kế tiếp, máy nghiền rác đã được thiết kế
hoàn chỉnh và thương mại hóa nên trong giáo trình này không đưa ra các chi tiết của
nó. Tuy nhiên nếu lắp đặt máy nghiền rác trước bể lắng cát nên chú ý là cát sẽ làm
mòn các lưỡi dao và sỏi có thể gây kẹt máy. Mức giảm áp của dòng chảy biến thiên từ
vài inches đến 0,9 m.
- Các tiêu chí thiết kế:
+ Phải kiểm soát tốc độ dòng chảy trước song chắn.
+ Khả năng dung nạp của quy trình xử lý.
+ Công suất vận chuyển và lưu giữ của hệ thống xử lý nước thải.
Bảng 2.1. Tiêu chí thiết kế - thủy lực
Hệ số thiết kế
Làm sạch
thủ công
Làm sạch
bằng máy
- Vận tốc qua máng (m/s)
- Kích cỡ thanh:
+ Chiều rộng thanh (mm)
+ Chiều sâu (mm)
- Khoảng cách trống giữa các thanh (mm)
- Độ nghiêng so với phương ngang (độ)
- Tổn thất áp suất cho phép, mm

0,3
÷
0,6
4
÷
8
25
÷
50
25
÷
75
45
÷
60
150
0,6
÷
1,0
8
÷
10
50
÷
75
10
÷
50
75
÷

85
150
Hình 2.2: Cấu tạo và phương pháp lắp đặt song chắn
Tính toán thiết kế song chắn rác:
 Số lượng khe hở của song chắn:
Trang 17
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
Trong đó:
Q
max
: lưu lượng tối đa của nước thải, m
3
/s;
v : tốc độ nước chảy qua song chắn, m/s;
h
max
: chiều cao của nước qua song chắn, m;
l : khoảng cách giữa các khe, m.
K = 1,05: hệ số tính đến hiện tượng thu hẹp dòng chảy.
 Chiều rộng song chắn:
B
s
= s(n − 1) + l.n
Trong đó:
s: chiều dày của các thanh, mm (Chọn s = 8
÷
15 mm);
n – 1: số lượng thanh đan song chắn.
 Chiều dài đoạn kênh mở rộng:
Trong đó:

B
s
: chiều rộng của song chắn,
B
k
: chiều rộng mương dẫn nước tới và ra khỏi song chắn.
Thông thường
0
20 30
ϕ
= ÷
( )
1
1,73
s k
l B B
= −
khi
0
20
ϕ
=
 Xác định h
s
(tổn thất áp lực) qua song:
Trong đó:
v
max
: tốc độ nước chảy trong mương trước song chắn, m/s (ứng với lưu lượng
lớn nhất)

ξ : hệ số tổn thất cục bộ tại song chắn rác phụ thuộc vào tiết diện các
thanh.
α
: góc nghiêng song chắn so với mặt phẳng ngang,
β
: phụ thuộc vào tiết diện ngang và hình dáng thanh.
Trang 18
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
Hình 2.3 Giá trị
β
ứng với các kiểu tiết diện song chắn khác nhau
 Chiều cao xây dựng:
h
xd
= h
max
+ 0,5
2.2. Lưới lọc
2.2.1. Vai trò
Để loại bỏ cặn bẩn và vật thô có kích thước nhỏ hoặc thu hồi các sản phẩm có giá
trị. Thường áp dụng cho các trạm xử lý nước thải công nghiệp. (dệt, giấy, da).
2.2.2. Cấu tạo
Có 2 loại:
- Lưới có kích thước lỗ từ 0,5 – 1 mm.
- Tang trống quay với vận tốc 0,1 – 0,5 m/s.
- Cơ chế: Nước thải được lọc qua trống bằng hai cách: Qua bề mặt trong hay
qua bề mặt ngoài tùy thuộc vào sự bố trí đường dẫn nước thải vào.
Hình 2.4: Cấu tạo lưới lọc dạng tang trống quay
1. Cửa dẫn nước thải vào
2. Cửa dẫn nước thải ra

3. Cửa tháo vật rắn
4. Cửa tháo cạn
5. Thùng quay với lưới lọc
6. Vòi phun nước rửa
7. Máng thu gom nước rửa.
Trang 19
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
- Tổn thất áp lực qua lưới chắn:
+ Dựa vào catalog của nhà sản xuất.
+ Tính theo công thức thực nghiệm:
2
1
2 .
p
Q
h
g C A
 
=
 ÷
 
Trong đó:
C: hệ số thải (giá trị C điển hình cho lưới lọc sạch bằng 0,60);
Q: lưu lượng nước thải đi qua lưới lọc, m
3
/s;
A: diện tích ngập chìm hữu ích của lưới lọc, m
2
;
g: gia tốc trọng trường, g = 9,8 m/s

2
;
h
p
: tổn thất áp suất, m.
Các hệ số C, A có thể tra bảng catalog của nhà cung cấp và được xác định bằng
thực nghiệm và phụ thuộc vào các thông số thiết kế như kích thước gờ, đường kính lỗ
lưới, kết cấu, phần trăm diện tích bề mặt lưới làm việc hữu ích.
- Diện tích hữu ích của lưới lọc được tính theo công thức:
max
c
Q
F
u
=
Trong đó:
F
c
: tổng diện tích hữu ích;
Q
max
: lưu lượng lớn nhất của nước thải;
u: vận tốc của chất lỏng chảy qua khe lưới thường
≥
0,7 m/s.
2.3. Bể lắng cát
2.3.1. Vai trò và phân loại
2.3.1.1. Vai trò
Bể lắng cát nhằm loại bỏ cát, sỏi, đá dăm, các loại xỉ khỏi nước thải. Trong nước
thải, bản thân cát không độc hại nhưng sẽ ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của các

công trình và thiết bị trong hệ thống như ma sát làm mòn các thiết bị cơ khí, lắng cặn
trong các kênh hoặc ống 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.
2.3.1.2. Phân loại
Bể lắng cát thường được đặt phía sau song chắn rác và trước bể lắng sơ cấp. Đôi
khi người ta đặt bể lắng cát trước song chắn rác, tuy nhiên việc đặt sau song chắn có
lợi cho việc quản lý bể lắng cát hơn. Trong bể lắng cát các thành phần cần loại bỏ lắng
xuống nhờ trọng lượng bản thân của chúng. Ở đây phải tính toán thế nào để cho các
Trang 20
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
hạt cát và các hạt vô cơ cần giữ lại sẽ lắng xuống còn các chất lơ lửng hữu cơ khác trôi
đi.
Bể lắng cát 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 thân bể. Nước được
dẫn theo ống tiếp tuyến với phần dưới hình trụ vào bể. Chế độ dòng chảy khá phức
tạp, 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 và máng tập trung rồi dẫn ra ngoài.
 Bể lắng cát làm thoáng: Để tránh lượng chất hữu cơ lẫn trong cát và tăng hiệu
quả xử lý, người ta lắp vào bể lắng cát thông thường một dàn thiết bị phun khí. Dàn
này được đặt sát thành bên trong bể tạo thành một dòng xoắn ốc quét đáy bể với một
vận tốc đủ để tránh hiện tượng lắng các chất hữu cơ, chỉ có cát và các phân tử nặng có
thể lắng.
2.3.2. Bể lắng cát ngang
- Dòng nước thải chảy theo phương nằm ngang qua bể.
- Vận tốc dòng chảy trong bể v = 0,15 – 0,3 m/s.
- Số bể n

≥
2
- Việc cạo cặn có thể tiến hành bằng thủ công hoặc cơ giới tùy thuộc vào quy mô
của bể.
Bảng 2.2. Các thông số điển hình thiết kế bể lắng cát loại ngang
Các thông số Khoảng Điển hình
Thời gian lưu, s
Vận tốc dòng chảy, m/s
Vận tốc lắng để tách hạt, m/phút
- đường kính 0,21 mm
- đường kính 0,15 mm
Tổn thất áp suất
45 – 90
0,25 – 0,4
1,0 – 1,3
0,6 – 0,9
30 – 40
60
0,3
1,15
0,75
36
Trang 21
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
Hình 2.5: Cấu tạo bể lắng cát ngang và phân phối nước
2.3.3. Bể lắng cát ngang có thổi khí
Dọc theo một tường bể bố trí ống phân phối khí, đặt cách nhau một khoảng 0,2 –
0,8 m.
Bảng 2.3. Các thông số điển hình thiết kế bể lắng cát có sục khí
Các thông số Khoảng Điển hình

Kích thước:
- chiều sâu, m
- chiều dài, m
- chiều rộng, m
Tỷ số chiều rộng/chiều sâu
Thời gian lưu, phút
Cấp không khí, m
3
/m chiều dài phút
2 – 5
7,5 – 20
2,5 – 7
1:1 – 5:1
2 – 5
0,15 – 0,45
1,5 – 1
3
0,3
Trang 22
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
Hình 2.6: Cấu tạo bể lắng cát có sục khí
2.3.4. Bể lắng đứng
Bể lắng đứng là bể chứa hình trụ (hoặc tiết diện
vuông ) có đáy chóp. Nước thải được cho vào theo
ống trung tâm. Sau đó nước chảy từ dưới lên trên
vào các rãnh chảy tràn. Như vậy, quá trình lắng cặn
diễn ra trong dòng đi lên, vận tốc nước là 0,5-
0,6m/s. Chiều cao vùng lắng 4-5m.
2.4. Sân phơi cát
Cát sau khi lấy ra khỏi bể lắng thường chứa nhiều nước, nên cần phải phơi khô

chúng trước khi dùng vào các mục đích khác nhau. Để thực hiện điều này người ta
dùng sân phơi cát.
Sân phơi cát là khoảng đất trống được giới hạn bởi các bờ chắn, cao 1 – 2 m. Kích
thước sân phơi xác định từ điều kiện lớp cát chất cao 3 – 5 m/năm.
Diện tích hữu ích của sân phơi cát
,
.1000
365
h
Na
F
tt
=
m
2
Trong đó:
a: lượng cát tính theo đầu người, chọn a = 0,02l/người ng.đêm
N
tt
: dân số tính toán
Trang 23
Hình 2.7: Cấu tạo bể lắng đứng
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009
h: chiều cao lớp cát, m/năm.
2.5. Tiền ổn định
2.5.1. Các loại bể tiền ổn định
Chủ yếu áp dụng cho các quá trình sinh học:
- Ổn định hóa lưu lượng, pH, nhiệt độ. Áp dụng cho các quá trình xử lý sinh học
và hóa lý.
- Các nguồn sinh khối, cấp các chủng vi khuẩn. Áp dụng trong xử lý sinh học, ví

dụ: Ngành dệt.
- Các nguồn dinh dưỡng, cần phải thêm dinh dưỡng (Ví dụ: N,P) nếu cần đủ cho vi
sinh vật sinh sống. Áp dụng trong xử lý sinh học, ví dụ: Ngành giấy và bột giấy.
Thông thường, lưu lượng, nhiệt độ, hàm lượng các chất ô nhiễm v.v trong dòng
thải thay đổi theo thời gian. Sự tăng giảm của các đại lượng trên gây khó khăn cho sự
hoạt động của hệ thống xử lý và ảnh hưởng tới việc thải vào nguồn tiếp nhận. Yêu cầu
đặt ra trong thiết kế là phải thực hiện theo giá trị lớn nhất về lưu lượng của dòng thải.
Trong các quá trình xử lý, nếu lưu lượng dòng vào tăng đột ngột với biên độ lớn sẽ
làm cho quá trình xử lý bị quá tải như trường hợp láng,lọc, hay mất tác dụng như
trường hợp phải xử lý hoá học hay sinh học. Vai trò của bể điều hoà nhằm hạn chế các
dao động trên.Trong những trường hợp đơn giản, có thể kết hợp nhiệm vụ xử lý sơ bộ
và điều hòa dòng thải trong cùng một thiết bị.
2.5.2. Bể điều hòa
2.5.2.1. Ảnh hưởng của sự biến đổi lưu lượng và nồng độ
Lưu lượng, thành phần tính chất nước thải của các xí nghiệp công nghiệp tùy
thuộc vào dây chuyền sản xuất, loại nguyên liệu sử dụng và thành phẩm, thường
không đều theo các giờ trong ngày đêm. Sự dao động lưu lượng, nồng độ nước thải sẽ
dẫn đến những hậu quả tai hại về chế độ công tác của mạng lưới và các công trình xử
lý, đồng thời gây tốn kém nhiều về xây dựng và quản lý. Khi lưu lượng dao động thì rõ
ràng phải xây dựng mạng lưới bên ngoài với tiết diện ống hoặc kênh lớn hơn vì phải
ứng với lưu lượng giờ lớn nhất. Ngoài ra điều kiện công tác về mặt thủy lực sẽ kém đi.
Nếu lưu lượng nước thải chảy đến trạm bơm thay đổi thì dung tích bể chứa, công suất
trạm bơm, tiết diện ống đẩy cũng phải lớn hơn.
Khi lưu lượng, nồng độ nước thải thay đổi thì kích thước các công trình (các bể
lắng, bể trung hòa và các công trình xử lý sinh học) cũng phải lớn hơn, chế độ làm
việc của chúng mất ổn định. Chẳng hạn bể lắng tính với lưu lượng trung bình giờ thì sẽ
làm việc kém khi lưu lượng lớn hơn, ngược lại nếu tính theo lưu lượng giờ lớn nhất thì
giá thành công trình sẽ đắt hơn. Nếu nồng độ các chất bẩn trong nước thải chảy vào
Trang 24
Bài giảng HP: Công nghệ xử lý nước thải 2009

các công trình xử lý sinh học đột ngột tăng lên nhất là các chất độc hại đối với vi sinh
vật thì sẽ làm cho công trình hoàn toàn mất tác dụng.
Các công trình xử lý bằng phương pháp hóa học sẽ làm việc rất kém khi lưu
lượng, nồng độ thay đổi hoặc muốn làm việc tốt thì thường xuyên phải thay đổi nồng
độ hóa chất cho vào. Điều này đặc biệt khó khăn khi điều kiện tự động hóa chưa cho
phép. Kết quả sau khi ra khỏi công trình xử lý nước thải hoặc chưa được làm sạch
hoàn toàn hoặc là còn chứa một lượng hóa chất dư nào đó.
Vì vậy để mạng lưới thoát nước và các công trình xử lý nước thải làm việc bình
thường với hiệu suất cao và kinh tế phải xây dựng các bể điều hòa lưu lượng và nồng
độ nước thải.
2.5.2.2. Phân loại và vị trí các bể điều hòa
Theo chức năng người ta phân biệt: các bể điều hòa lưu lượng, các bể điều hòa
nồng độ hoặc đồng thời điều hòa lưu lượng, nồng độ nước thải. Bể điều hòa lưu lượng
nên đặt gần nơi tạo ra nước thải, bể điều hòa nồng độ (với lưu lượng ít hoặc không
thay đổi) có thể đặt trong phạm vi trạm xử lý. Khi đó trong dây chuyền sơ đồ dây
chuyền công nghệ trạm xử lý, bể điều hòa có thể đặt sau bể lắng nếu nước thải chứa
một lượng lớn các tạp chất không tan vô cơ, có độ lớn thủy lực từ 4 – 5 mm/s trở lên,
kích thước các hạt d
≥
0,2 mm hoặc đặt ở trước bể lắng nếu nước thải chứa chủ yếu là
các chất bẩn không tan hữu cơ. Nếu trong sơ đồ trạm xử lý có bể trộn (với hóa chất)
thì nên đặt bể điều hòa trước bể trộn.
Theo chế độ hoạt động người ta phân biệt: bể điều hòa hoạt động gián đoạn theo
chu kỳ, bể điều hòa hoạt động liên tục. Bể điều hòa hoạt động gián đoạn theo chu kỳ là
những bể chứa (phải có ít nhất hai bể) trong đó một bể tích lũy nước còn bể kia xả
nước đi và ngược lại.
Theo nguyên tắc chuyển động của nước, các bể điều hòa hoạt động liên tục lại
được chia ra: bể điều hòa làm việc theo nguyên tắc đẩy (chế độ chảy tầng) và bể điều
hòa hoạt động theo nguyên tắc xáo trộn (chế độ chảy rối).
Các bể làm việc theo nguyên tắc xáo trộn lại được chia ra: xáo trộn cưỡng bức

(bằng máy hướng trục, máy cánh quạt, bằng khí nén hoặc bằng bơm ly tâm) và bể xáo
trộn tự nhiên nhờ gió thổi hoặc nhờ khuếch tán do sự khác nhau về nhiệt độ, tỷ trọng,
nồng độ của các loại nước chảy tới.
2.5.2.3. Yêu cầu vị trí đặt bể điều hoà
Tuỳ thuộc vào hệ thống sản xuất của cơ sở sản xuất và phương án xử lý chất thải
mà lựa chọn vị trí đặt bể điều hoà thích hợp. Thông thường, các bể điều hoà lưu lượng
được bố trí ở tại các nguồn tạo ra nước thải, còn với bể điều hoà nồng độ (khi lưu
lượng ít hoặc không thay đổi) được bố trí ở trong khu vực trạm xử lý. Khi đó, trong sơ
Trang 25