CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ XỬ LÝ CẶN.

MỤC LỤC
4.Bể điều hòa:...................................................................................................14
Thông số thiết kế:..............................................................................................14
Lưu lượng nước vào: ......................................................................................14
Lưu lượng nước ra: ........................................................................................14
Thời gian điều hòa khoảng 8h...........................................................................14
Kích thước bể điều hòa:....................................................................................14
Chọn bể hình chữ nhật có chiều cao hữu ích , chiều dài 20m, hai hành lang
rộng 5m.............................................................................................................14
Thể tích bể: V = 5.20.5.2 = 1000 m3.................................................................14
Thời gian lưu tối đa có thể có của bể: ..............................................................15
Vậy chiều cao xây dựng của bể điều hòa là:....................................................15
...........................................................................................................................15
Hàm lượng BOD được xử lý sau bể lắng cát và bể điều hòa đạt 40%:...........15
...........................................................................................................................15
Hệ thống bơm:...................................................................................................15
Với hiệu suất bơm 80%, chiều cao cột nước 8m. Chọn mua 2 bơm (một hoạt
động, một dự phòng).........................................................................................15
Chọn bơm cánh hở, trục ngang, có công suất bơm 170m3/h, công suất động
cơ 15HP, đường kính ống 150mm....................................................................15
5.Bể Aeroten:.....................................................................................................15
Lưu lượng không khí đi qua 1m3 nước thải cần xử lý khi xử lý sinh học hiếu
khí ở aeroten được tính theo công thức:..........................................................15
.........................................................................................................................15
Trong đó: La: của nước thải dẫn vào aeroten, La = 120mg/l..........................15
K: Hệ số sử dụng không khí, K = 14-18 g/m4 khi sử dụng tấm plastic xốp.
chọn K = 15 g/m4..............................................................................................15
H: chiều sâu công tác của aeroten, H = 4m..................................................15
Thời gian cần thiết thổi không khí vào aeroten được tính theo công thức:......15
.........................................................................................................................15
Trong đó: I: cường độ thổi không khí, chọn I = 4,2m3/m2.h.............................15

Lượng không khí thổi vào aeroten trong 1 đơn vị thời gian:.............................15
V = D. = 4. 541,7 = 2166,8..............................................................................15
Xác định kích thước aeroten:............................................................................15
Diện tích aeroten:..............................................................................................15
..........................................................................................................................15
Thể tích aeroten:...............................................................................................15
..........................................................................................................................15
H: chiều cao của aeroten, H = 4m.....................................................................15
Chiều dài các hành lang aeroten :....................................................................15
..........................................................................................................................15
b: chiều ngang mỗi hành lang của aeroten, b = 2H = 8m.................................15
1
Chọn aeroten gồm 2 đơn nguyên, 4 hành lang cho một đơn nguyên. Chiều dài
mỗi hành lang sẽ là:..........................................................................................15
..........................................................................................................................16
Trong đó: n: số hành lang trong một đơn nguyên............................................16
N: số đơn nguyên............................................................................................16
Tính toán thiết bị khuếch tán không khí: ..........................................................16
Chọn loại thiết bị khuếch tán khí với tấm xốp có kích thước mỗi tấm . Như vậy
số lượng tấm xốp khuếch tán không khí cần thiết:...........................................16
tấm...................................................................................................................16
D’: lưu lượng riêng của không khí. Khi chọn tấm xốp: D’ = 80-120l/phút. .......16
Chọn D’= 110l/phút............................................................................................16
Số lượng tấm xốp trong một hành lang sẽ là:..................................................16
tấm....................................................................................................................16
Các tấm xốp được bố trí thành một hàng từ một phía của hành lang. các tấm
xốp được đặt trên rãnh dưới đáy của aeroten..................................................16
2
Chương I.
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

1. Nguồn gốc nước thải sinh hoạt
Nước thái sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt
của cộng đồng: tắm, giặt giũ,tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,… Chúng thường được thaỉ ra từ các
căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ, và các công trình công cộng khác. Lượng
nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và
đặc điểm của hệ thống thoát nước. Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ
thuộc vào khả năng cung cấp nước của các nhà máy nước hay các trạm cấp nước hiện có.
Các trung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành
và nông thôn, do đó lượng nước thải sinh hoạt tính trên một đầu người cũng có sự khác
biệt giữa thành thị và nông thôn. Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường thoát
bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn các vùng ngoại thành vànông thôn do
không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ
hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm.
2. Thành phần và đặc tính nước thải sinh hoạt
Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:
• Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh
• Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa
trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà.
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học, ngoài ra còn có cả
các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chất hữu cơ chứa
trong nước thải bao gồm các hợp chất như protein(40-50%);hydrat cacbon(40-50%). Nồng
độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150-450mg/l theo trọng
lượng khô. Có khoảng 20-40% chất hữu cơ khó bị phân huỷ sinh học. Ơ những khu dân cư
đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh hoạt không được xử lý thích đáng là
một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
3. Tác hại đến môi trường
Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong nước thải
gây ra.
• COD, BOD: sự khoáng hoá, 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 huỷ yếm khí sinh ra các sản phẩm như H
2
S, NH
3
, CH
4
,..làm cho nước có mùi
hôi thúi và làm giảm pH của môi trường.
• SS: lắng đọng ở nguồn tếp nhận, gây điều kiện yếm khí.
• Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đến đời sống
của thuỷ 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,…
3
• Ammonia, P: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng. Nếu nồng độ trong
nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hoá ( sự phát triển bùng phát của các
loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và diệt
vong các sinh vật, trong khi đó 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 trên 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 nước thải từ khu
dân cư, đô thị , khu công nghiệp hay các xí nghiệp công nghiệp. Một số nguồn nước trong
số đó là nguồn nước ngọt quí giá, sống còn của đất nước, nếu để bị ô nhiễm do nước thải
thì chúng ta phải trả giá rấ t đắt và hậu quả không lường hết. Vì vậy, nguồn nước phải
được bảo vệ khỏi sự ô nhiễm do nước thải.
O 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 hoá 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 doạ tính an toàn vệ sinh nguồn nướ.
Biện pháp được coi là hiệu quả nhất để bảo vệ nguồn nước là:
- Hạn chế số lượng nước thải xả vào nguồn nước.
- Giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong nước thải theo qui địng bằng cách áp dụng công
nghệ xử lý 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 trình kín có ý ngiã đặc biệt quan trọng.
4
Chương II.
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ XỬ LÝ CẶN.
1. Xử lý cơ học
Xử lý cơ học là nhằm loại bỏ các tạp chất không hoà tan chứa trong nước thải và
được thực hiện ở các công trình xử lý: song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng, bể lọc các loại.
Song chắn rác, lưới chắn rác làm nhiệm vụ giữ lại các chất bẩn kích thước lớn có nguồn
gốc hữu cơ.
Bể lắng cát được thiết kế trong công nghệ xử lý nước thải nhằm loại bỏ các tạp chất vô cơ,
chủ yếu là cát chứa trong nước thải.
Bể lắng làm nhiệm vụ giữ lại các tạp chất lắng và các tạp chất nổi chứa trong nước thải.
Khi cần xử lý ở mức độ cao(xử lý bổ sung) có thể sử dụng các bể lọc, lọc cát,..
Về nguyên tắc, xử lý cơ học là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi xử lý tiếp theo.
2. Xử lý sinh học
Cơ sở của phương pháp xử lý sinh học nước thải là dựa vào khả năng oxy hoá các
liên kết hữu cơ dạng hoà tan và không hoà tan của vi sinh vật – chúng sử dụng các liên kết
đó như là nguồn thức ăn của chúng.
Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên gồm có:
 Hồ sinh vật
 Hệ thống xử lý bằng thực vật nước(lục bình, lau, sậy, rong- tảo,..)

 Cánh đồng tưới
 Cánh đồng lọc
 Đất ngập nước
Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo gồm có:
 Bể lọc sinh học các loại
 Quá trình bùn hoạt tính
 Lọc sinh học tiếp xúc dạng trống quay(RBC)
 Hồ sinh học thổi khí
 Mương oxy hoá,….
3. Khử trùng nước thải
Khử trùng nước thải là giai đoạn cuối cùngcủa công nghệ xử lý nước thải mhằm loại
bỏ vi trùng và virus gây bệnh trước khi xả vào nguồn nước.
Để khử trùng nước thải có thể sử dụng clo và các hợp chất chứa clo, có thể tiến hành khử
trùng bằng ozôn, tia hồng ngoại, ion bạc, .. nhưng cần phải cân nhắc kỹ về mặt kinh tế.
4. Xử lý cặn nước thải
Nhiệm vụ của xử lý cặn ( cặn được tạo nên trong quá trình xử lý nước thải) là:
 Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn
 Ổn định cặn
 Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau
5
Rác( gồm các tạp chất không hoà tan kích thước lớn: cặn bã thực vật, giấy, giẻ lau,..)
được giữ lại ở song chắn rác có thể được chở đến bãi rác( nếu lượng rác không lớn) hay
nghiền rác và sau đó dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý.
Cát từ các bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử dụng vào mục
đích khác.
Cặn tươi từ bể lắng cát đợt một được dẫn đến bể mêtan để xử lý
Một phần bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng) từ bể lắng đợt 2 được dẫn trở lại aeroten để
tiếp tục tham gia quá trình xử lý (gọi là bùn hoạt tính tuần hoàn) , phần còn lại ( gọi là bùn
hoạt tính dư) được dẫn đến bể nén bùn để làm giảm độ ẩm và thể tích, sau đó được dẫn vào
bể mêtan để tiếp tục xử lý.

Đối với các trạm xử lý nước thải xử dụng bể biophin với sinh vật dính bám, thì bùn lắng
được gọi là màng vi sinh và được dẫn đến bể mêtan.
Cặn ra khỏi bể mêtan có độ ẩm 96-97%. Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước có
thể ứng dụng các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như: sân phơi bùn, hồ chứa bùn,
hoặc trong điều kiện nhân tạo: thết bị lọc chân không, thết bị lọc ép, thiết bị li tâmcặn,…
Độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55-75%.
Để tiếp tục xử lý cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng thiết bị khác
nhau: thiết bị sấy dạng ống, dạng khí nén, dạng băng tải,…Sau khi sấy độ ẩm còn 25-30%
và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển.
Đối với các trạm xử lý công suất nh, việc xử lý cặn có thể tiến hành đơn giản hơn: nén và
sau đó làm ráo nước ở sân phơi cặn trên nền cát.
Chương III.
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THUYẾT MINH
Các lưu lượng tính toán:
tb
d
Q
=
3
/1000
*
ml
Nq
tc
=
3
/1000
20000*./250
ml
ngdngl

= 5000m
3
/d
max
d
Q
=
tb
dd
QK *
max
= 1,3 * 5000m
3
/d = 6500m
3
/d
min
d
Q
=
tb
dd
QK *
min
= 0,8 * 5000m
3
/d = 4000m
3
/d
max

h
Q
=
=
dh
Q
K
d
h
/24
*
max
max
2 *
hm
dh
dm
/7,541
/24
/6500
3
3
=
6
min
h
Q
=
hm
dh

dm
dh
Q
K
d
h
/3,83
/24
/4000
*5,0
/24
*
3
3
min
min
==
max
s
Q
=
sl
hs
mlhm
hs
Q
h
/5,150
/3600
/1000*/7,541

/3600
33
max
==
min
s
Q
=
sl
hs
mlhm
hs
Q
h
/1,23
/3600
/1000*/3,83
/3600
33
min
==
Lưu lượng trung bình giờ:
Q
tbh
= 5000/24 = 208.33m
3
/h
Lưu lượng trung bình giây:
Q
tbs

= 208.33/3600 = 0.05787 m
3
/s
Các thông số nước thải đầu vào
•
5
BOD
= 200 mg/l
•
SS
= 120 mg/l
•
COD
= 300mg/l
• pH = 7
• Nhiệt độ 30
0
C
• Tổng ni tơ 70 mg/l
o Hữu cơ 25mg/l
o Amonia tự do 45mg/l
• Tổng photpho 12 mg/l
o Hữu cơ 4mg/l
o Vô cơ 8mg/l
• Coliform N
0
/100 10
7
MPN/100ml
Yêu cầu nước thải đầu ra

• BOD
5

≤
30mg/l
• SS
≤
50mg/l
• pH = 5- 9
• Nitrat(NO
3
-
)
lmg /30≤
• Phosphat(PO
4
-
)
lmg /6≤
• Tổng Coliforms
mlMNP 100/1000
≤
Xác định nồng độ chất bẩn của nước thải:
Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt:
1000
55 1000
220 /
250
ll
sh

tb
n
C mg l
q
×
×
= = =
Với:
ll
n
: tải lượng chất rắn lơ lửng của nước thải sinh hoạt tính cho 1 người trong một
ngày đêm. Lấy
ll
n
= 55g/ng.d
tb
q
: tiêu chuẩn thoát nước trng bình,
tb
q
= 250l/ng.d
Hàm lượng
20
BOD
trong nước thải sinh hoạt:
7
1000
40 1000
160 /
250

BOD
sh
tb
n
L mg l
q
×
×
= = =
Với:
BOD
n
: tải lượng chất bẩn theo
20
BOD
của nước thải sinh hoạt tính cho một người
trong một ngày đêm.
BOD
n
=40g/ng.d.
Lựa chọn sơ đồ công nghệ của trạm xử lý :
Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ xử lý dựa vào các yếu tố cơ bản sau:
• Công suất của trạm xử lý
• Thành phần và đặc tính của nước thải
• Mức độ cần thiết xử lý nước thải
• Tiêu chuẩn xả thải vào các nguồn tiếp nhận tương ứng
• Phương pháp xử lý cặn
• Điều kiện mặt bằng và đặc điểm địa chất thuỷ văn khu vực xây dựng trạm xử lý nước
thải
• Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác.

Sơ đồ công nghệ:
Phương án 1:
Quy trình xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m
3
/ng.đ
Thuyết minh:
o Nước thải từ khu dân cư trước khi đi vào bể lắng cát thổi khí được cho qua
song chắn rác. Khi qua song chắn rác, các thành phần như nhánh cây, gỗ,
nhựa, giấy, lá cây, rễ cây, giẻ rách,..bị giữ lại và được thu gom bằng thủ công
cho vào thùng chứa rác.
o Bể lắng cát có nhiệm vụ tạo thời gian lưu và thu giữ các hạt cát sỏi có kích
thước lớn hơn 0,2mm. Tại bể lắng cát, các chất vô cơ có trọng lượng lớn sẽ bị
tách ra khỏi nước, và được xả vào sân phơi cát. Sau đó nước thải được dẫn
đến bể điều hòa lưu lượng với hệ thống sục khí để chống khả năng lắng cặn
tại bể.
8
o Sau đó nước thải được bơm đến bể aeroten, tại bể aeroten nước thải được xử
lý bằng quá trình sinh học lơ lửng hiếu khí.
o Nước sau khi ra khỏi bể aeroten, được dẫn đến bể lắng đợt 2. Bể lắng đợt 2
được xây dựng theo mô hình bể lắng ly tâm có thời gian lưu nước từ 1,5-3
giờ. 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 bể aeroten,
phần bùn dư được đưa ra sân phơi bùn. Bùn được tách nước và đưa đi làm
phân bón cây. Sau đó nước thải được khử trùng bằng clo tại bể tiếp xúc.
o Nước thải sau khi qua hệ thống có các chỉ tiêu thoã mãn với yêu cầu xả thải
và được xả vào nguồn nước mặt của địa phương.
Phương án 2:
1. Hầm tiếp nhận với song chắn rác thô khe 25mm
2. Song chắn rác
3. Bể lắng cát thổi khí

4. Bể điều hoà
5. Bể lắng đợt 1
Aeroten: bể aeroten
6. Bể lắng đợt 2
7. Bể tiếp xúc
8. Bể nén bùn
9. Máy ép bùn.
Thuyết minh:
Nước thải sinh hoạt được thu gom bằng hệ thống thoát nước thải sinh hoạt của khu
dân cư dẫn về trạm xử lý. Vào bể tiếp nhận có song chắn rác thô cào rác bằng cơ giới và hệ
thống sục khí nhằm tránh khả năng lắng cặn của nước thải. Sau khi nước thải trong bể tiếp
nhận đạt đến một mức nhất định sẽ được bơm đặt tại bể tiếp nhận bơm lên song chắn rác
tinh có cào rác cơ giới trước khi đến bể lắng cát thổi khí.
9