Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 15000 m3 ngày đêm

Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA: HÓA HỌC
***********

HOÀNG THỊ THÙY DƯƠNG

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ
LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CÔNG
SUẤT 15000 M3/NGÀY ĐÊM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa Công nghệ môi trường

Người hướng dẫn khoa học
Thạc sỹ: LÊ CAO KHẢI

HÀ NỘI – 2011

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
-1-


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Cao Khải đã nhiệt tình giúp đỡ, chỉ
bảo em trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các Thầy Cô trong khoa Hóa học
- Trường Đại học sư phạm Hà Nội 2 đã tạo điều kiện cho sinh viên K33 nói
chung và bản thân em nói riêng hoàn thành tốt khóa luận của mình và hoàn
thành khóa học.
Qua đây tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã động viên,
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận.
Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2011
Sinh viên
Hoàng Thị Thùy Dương

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
-2-


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các kết quả nghiên cứu, số liệu được trình bày trong khóa luận này là
hoàn toàn trung thực và không trùng với kết quả của tác giả khác.

Tác giả: Hoàng Thị Thùy Dương

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
-3-


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH
1. Danh mục các bảng
- Bảng 1.1. Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo các phương
pháp của APHA
- Bảng 1.2. Các chất gây ô nhiễm chủ yếu và nguyên nhân
- Bảng 1.3. Số liệu nước thải sản xuất
- Bảng 2.1. Các yếu tố để lựa chọn sơ đồ dây chuyền
- Bảng 2.2. Đặc tính của nước thải sinh hoạt
- Bảng 3.1. Kích thước ngăn tiếp nhận.
- Bảng 3.2. Thông số thiết bị đo lưu lượng chọn.
- Bảng 3.3. Bảng tính toán thủy lực mương.
- Bảng 3.4. Thông số bể Metan chọn
- Bảng 3.5. Thông số kỹ thuật máy ép bùn ly tâm
2. Danh mục các hình
- Hình 1.1. Sơ đồ các quy trình xử lý
- Hình 1.2. Bản đồ địa lý tổng quan thành phố Hạ Long
- Hình 1.3. Thành phố Hạ Long
- Hình 1.4. Toàn cảnh nhà máy xử lý nước thải Bãi Cháy
- Hình 1.5. Nhà máy xử lý nước thải Bãi Cháy

- Hình 1.6. Kiểm tra chất lượng nước thải trước khi thải ra môi trường.
- Hình 2.1. Sơ đồ trạm xử lý nước thải sinh hoạt
- Hình 3.1. Sơ đồ ngăn tiếp nhận nước thải
- Hình 3.2. Sơ đồ máng đo lưu lượng
- Hình 3.3. Sơ đồ bố trí song chắn rác
- Hình 3.4. Sơ đồ bể lắng cát ngang
- Hình 3.5. Sơ đồ mặt bằng sân phơi cát

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
-4-


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

- Hình 3.6. Sơ đồ bể lắng ngang đợt 1
- Hình 3.7. Sơ đồ bể Aeroten
- Hình 3.8. Sơ đồ hệ thống phân phối khí trong bể Aeroten
- Hình 3.9. Sơ đồ bể lắng ngang đợt 2
- Hình 3.10. Sơ đồ khử trùng bằng Clo
- Hình 3.11. Sơ đồ bể tiếp xúc ly tâm
- Hình 3.12. Sơ đồ bể nén bùn đứng
- Hình 3.13. Sơ đồ máng trộn kiểu vách ngăn
- Hình 3.14. Sơ đồ bể Metan
- Hình 3.15. Sơ đồ dây chuyền làm khô bùn bằng thiết bị quay ly tâm
- Hình 3.16. Mặt bằng trạm xử lý nước thải

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
-5-


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
1. TS: Tổng hàm lượng cặn có trong nước thải.
2. SS: Cặn lơ lửng.
3. BOD: Nhu cầu oxi sinh hóa.
4. COD: Nhu cầu oxi hóa học.
5. DO: Oxi hòa tan.
6. XLNT: Xử lý nước thải.
7. TL: Tài liệu.
8. TCXDVN: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam.
9. TCN: Tiêu chuẩn Việt Nam.
10. ngđ: Ngày đêm.

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
-6-


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU....................................................................................................... 9
1. Lý do chọn đề tài........................................................................................ 9
2. Mục đích nghiên cứu.................................................................................. 9
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................... 10
4. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................. 10
5. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 10
CHƯƠNG 1 ................................................................................................ 11
TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT........................... 11
1.1. Nguồn gốc nước thải sinh hoạt .............................................................. 11
1.2. Thành phần của nước thải sinh hoạt....................................................... 11
1.3. Các chất ô nhiễm quan trọng cần chú ý đến trong quá trình xử lý nước
thải. .............................................................................................................. 13
1.4. Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải ......................................... 14
1.5. Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt ở Việt Nam.................................... 17
1.6. Giới thiệu tình hình xử lý nước thải sinh hoạt tại Hạ Long .................... 19
(Quảng Ninh) ............................................................................................... 19
1.6.1. Điều kiện địa lí, khí hậu và số liệu nước thải của thành phố…………13
1.6.2.

Tình hình kinh tế - xã hội................................................................ 20

1.6.3. Giới thiệu hiện trạng môi trường khu vực........................................... 23
1.6.4. Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt tại Hạ Long................................. 23
CHƯƠNG 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT LỰA CHỌN THIẾT KẾ HỆ THỐNG
XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT .......................................................... 27
2.1. Các yếu tố cần thiết để lựa chọn hệ thống xử lý nước thải ..................... 27
2.2. Các thông số tính toán cơ bản của của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt

..................................................................................................................... 27
2.2.1. Lưu lượng nước thải tính toán ............................................................ 27

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
-7-


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

2.2.2. Số liệu địa chất thủy văn của sông: Thuộc nguồn loại II..................... 28
2.2.3. Xác định nồng độ chất bẩn ................................................................. 29
2.2.4. Xác định dân số tính toán ................................................................... 30
2.3. Mức độ xử lý nước thải cần thiết ........................................................... 30
2.4. Chính sách lựa chọn công nghệ xử lý nước thải..................................... 34
2.5. Dây chuyền công nghệ và thuyết minh công nghệ ................................. 35
CHƯƠNG 3 ................................................................................................ 42
TÍNH TOÁN CÁC HẠNG MỤC TRONG HỆ THỐNG ......................... 42
3.1. Bể thu gom……………………………………………………………...36
3.2. Thiết bị đo lưu lượng…………………………………………………....37
3.3. Mương dẫn nước thải ............................................................................ 44
3.4. Song chắn rác ........................................................................................ 45
3.5. Bể lắng cát ngang .................................................................................. 49
3.6. Sân phơi cát........................................................................................... 53
3.7. Bể lắng cát ngang đợt 1 ......................................................................... 54
3.8. Bể Aeroten…………………………………………………………...….53
3.9. Bể lắng cát ngang đợt 2…………………………………………………59

3.10. Trạm khử trùng.................................................................................... 68
3.11. Bể tiếp xúc .......................................................................................... 72
3.12. Bể nén bùn đứng.................................................................................. 74
3.13. Máng trộn……………………………………………………………...71
3.14. Bể Metan ............................................................................................. 79
3.15. Thiết bị quay ly tâm trục ngang (làm khô bùn cặn).............................. 85
KẾT LUẬN................................................................................................. 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 91

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
-8-


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay, tình trạng ô nhiễm nước thải nghiêm trọng đang diễn ra ở khắp
cả nước. Đặc biệt, nước thải sinh hoạt là một vấn đề quan trọng cho những
thành phố lớn và đông dân cư ở nước ta.
Phần lớn, lượng nước thải sau khi qua mạng lưới cống rãnh được chảy
thẳng vào sông rạch và sau cùng đổ ra biển mà không qua giai đoạn xử lý. Vì
hệ thống cống rãnh thoát nước còn trong tình trạng thô sơ, không hợp lý cũng
như không theo kịp đà phát triển dân số nhanh như ở các thành phố Hồ Chí
Minh, Hà Nội, Hải Phòng, Nha Trang, Đà Nẵng, Cần Thơ v.v…, việc giải
quyết và XLNT này hầu như không thể thực hiện được. Thêm nữa, hầu hết

các cơ sở sản xuất thủ công mỹ nghệ cũng không có hệ thống XLNT, do đó
tình trạng ô nhiễm nguồn nước ngày càng trầm trọng hơn. Nếu tình trạng trên
không chấm dứt, nguồn nước mặt và dọc theo bờ biển Việt Nam sẽ không còn
sử dụng được nữa trong một tương lai không xa. Ở những vùng phát triển
công nghệ tập trung cao như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Vũng Tàu, có
nhiều chỉ dấu đã cho thấy các vùng nước nơi đây đã hoàn toàn bị nhiễm độc.
Vấn đề đặt ra là: Cần có sự đầu tư đồng bộ và thống nhất, xây dựng hệ
thống XLNT để có một cơ sở hạ tầng hoàn chỉnh, đảm bảo vệ sinh môi trường
và thực sự bền vững. Với mục tiêu đó, tôi đã chọn đề tài: “Thiết kế hệ thống
xử lý nước thải sinh hoạt công suất 15000 m3/ngày đêm” cho khóa luận của
mình.
2. Mục đích nghiên cứu
- Thiết kế được các hạng mục chính trong hệ thống XLNT sinh hoạt công
suất 15000 m3 /ngày đêm.

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
-9-


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Xác định thông số đầu vào của hệ thống XLNT sinh hoạt và yêu cầu đầu
ra.
+ Lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp với thông số chất lượng nước thải
đầu vào.

 Sơ đồ dây chuyền công nghệ.
 Thuyết minh công nghệ: Phân tích lựa chọn các hạng mục công trình.
+ Tính toán thiết kế các hạng mục công trình.
 Tính toán thiết kế các hạng mục chính.
 Trình bày mặt bằng bố trí các hạng mục.
4. Phạm vi nghiên cứu
- Địa điểm: 6 phường chưa có hệ thống XLNT tại thành phố Hạ Long
(Quảng Ninh): Cao Thắng; Hồng Hải; Hồng Hà; Hà Lầm; Hà Trung; Hà Tu.
5. Phương pháp nghiên cứu
Áp dụng các tiêu chuẩn và quy chuẩn mới nhất của Việt Nam về nước thải
sinh hoạt dựa trên các công thức tính toán thiết kế hệ thống XLNT sinh hoạt
của các tác giả trong nước và thế giới.
Các phương pháp:
+ Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu: Thu thập các tài liệu lý thuyết có
liên quan, làm cơ sở để đánh giá hiện trạng và tải lượng ô nhiễm do nước thải
sinh hoạt gây ra khi khu dân cư đi vào hoạt động.
+ Phương pháp so sánh: So sánh ưu khuyết điểm của các công nghệ xử lý
để đưa ra giải pháp XLNT có hiệu quả hơn…
+ Phương pháp tính toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các
công trình đơn vị của hệ thống XLNT.
+ Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong quá trình thực hiện đề tài đã tham
khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn về vấn đề có liên quan.
Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 10 -


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

1.1. Nguồn gốc nước thải sinh hoạt
Trên bán diện toàn cầu, nước là một tài nguyên vô cùng phong phú nhưng
nước chỉ hữu dụng với con người khi nó ở đúng nơi, đúng chỗ, đúng dạng và
đạt chất lượng theo yêu cầu. Hơn 99% trữ lượng nước trên thế giới nằm ở
dạng không hữu dụng đối với đa số các mục đích của con người do độ mặn
(nước biển), địa điểm, dạng (băng hà).
Nước thải sinh hoạt có nguồn gốc từ nước cấp, nước thiên nhiên sau khi
phục vụ đời sống con người như ăn, uống, tắm giặt, vệ sinh cá nhân...thải ra
các hệ thống thu gom và các nguồn tiếp nhận. Nước thải sinh hoạt thường
chiếm 80% tổng số nước thải ở các thành phố, là một nguyên nhân chính gây
nên tình trạng ô nhiễm nước và vấn đề này có xu hướng ngày càng xấu đi.
Những hoạt động sinh hoạt của con người đã thải ra môi trường lượng nước
thải lớn cần được xử lý. Mức độ xử lý phụ thuộc vào nồng độ bẩn của nước
thải; khả năng pha loãng giữa nước thải với nước nguồn và các yêu cầu về
mặt vệ sinh, khả năng "tự làm sạch của nguồn nước".
1.2. Thành phần của nước thải sinh hoạt
- Nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:
+ Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các nhà vệ sinh.
+ Nước thải nhiễm bẫn 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 hủy sinh học, ngoài
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 hoạt bao gồm: Các hợp chất như

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 11 -


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

protein (40 - 50%); hyđrat cacbon (40 - 50%) gồm tinh bột, đường và xenlulo;
các chất béo (5 - 10%). Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao
động trong khoảng 150 - 450% mg/l theo trọng lượng khô. Có khoảng 20 40% chất hữu cơ khó phân hủy sinh học.
Bảng 1.1. Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo các phương
pháp của APHA
Mức độ ô nhiễm
Các chất (mg/l)

Nặng

Tổng chất rắn

1000

500

200

Chất rắn hòa tan

700

350

120

Chất rắn không hòa tan

300

150

8

Tổng chất rắn lơ lửng

600

350

120

Chất rắn lắng

12

8

4

BOD5

300

200

100

DO

0

0

0

Tổng nitơ

85

50

25

Nitơ hữu cơ

35

20

10

Nitơ ammoniac

50

30

15

NO2

0,1

0,05

0

NO3

0,4

0,2

0,1

Clorua

175

100

15

Độ kiềm

200

100

50

Chất béo

40

20

0

-

8

-

Tổng photpho

Trung bình

Thấp

Nước thải sinh hoạt có thành phần với các giá trị điển hình như sau:
COD = 500 mg/l; BOD5 = 250 mg/l, SS = 220 mg/l; photpho = 8 mg/l;
nitơ NH3 và nitơ hữu cơ = 40 mg/l; pH = 6,8; TS = 720mg/l.
Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 12 -


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

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:
BOD5:N:P = 100:5:1
1.3. Các chất ô nhiễm quan trọng cần chú ý đến trong quá trình xử lý
nước thải.
Bảng 1.2. Các chất gây ô nhiễm chủ yếu và nguyên nhân
Chất gây ô

Nguyên nhân được xem là quan trọng

nhiễm
Tạo nên bùn lắng và môi trường yếm khí khi nước thải
Các chất rắn lơ
lửng

Các chất hữu cơ

chưa xử lý được thải vào môi trường. Biểu thị bằng
đơn vị mg/l.
Bao gồm chủ yếu là cacbonhiđrat, protein và chất béo.

có thể phân hủy

Thường được đo bằng chỉ tiêu BOD và COD. Nếu thải

bằng con đường

thẳng vào nguồn nước, quá trình phân hủy sinh học sẽ

sinh học

làm suy kiệt oxi hòa tan của nguồn nước.
Các bệnh truyền nhiễm có thể lây nhiễm từ các vi sinh

Các mầm bệnh

vật gây bệnh trong nước thải. Thông số quản lý là
MPN (Most Probable Number).
N và P cần thiết cho sự phát triển của các sinh vật. Khi
được thải vào nguồn nước nó có thể làm gia tăng sự

Các dưỡng chất

phát triển của các loài không mong đợi. Khi thải ra với
số lượng lớn trên mặt đất nó có thể gây ô nhiễm nước

ngầm.

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 13 -


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Các chất ô nhiễm Các hợp chất hữu cơ hay vô cơ có khả năng gây ung
nguy hại

thư, biến dị, thai dị dạng hoặc gây độc cấp tính.

Các chất hữu cơ

Không thể xử lý được bằng các biện pháp thông

khó phân hủy

thường. Ví dụ các nông dược, phenol...
Có trong nước thải thương mại và công nghiệp và cần

Kim loại nặng

loại bỏ khi tái sử dụng nước thải. Một số ion kim loại
ức chế các quá trình xử lý sinh học.

Chất vô cơ hòa
tan
Nhiệt năng

Hạn chế việc sử dụng nước cho các mục đích nông,
công nghiệp.
Làm giảm khả năng bão hòa oxi trong nước và thúc
đẩy sự phát triển của thủy sinh vật.

Ion hiđrogen

Có khả năng gây nguy hại cho thủy sinh vật.

(Nguồn: Wastewater Engineering: Treatment, Diposal, Reuse, 1989)
1.4. Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải
Theo bản chất của phương pháp XLNT có thể chia thành phương pháp lý
học, phương pháp hóa học, phương pháp sinh học. Một hệ thống xử lý hoàn
chỉnh thường kết hợp đủ các thành phần kể trên. Tuy nhiên tùy theo tính chất
của nước thải, mức độ tài chính và yêu cầu xử lý mà có thể cắt bớt một số các
công đoạn.
Theo mức độ xử lý có thể chia làm xử lý sơ cấp, xử lý thứ cấp, xử lý tiên
tiến hay xử lý cấp ba.

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 14 -

Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

SƠ ĐỒ CÁC QUI TRÌNH XỬ LÝ
Sử dụng bể tự hoại và bãi lọc ngầm để xử lý sơ bộ nước thải sinh hoạt.

Nước thải.
Bùn hoặc chất rắn.

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 15 -


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Hình 1.1. Sơ đồ các quy trình xử lý
Ghi chú: Trên đây chỉ là một số sơ đồ tiêu biểu, tùy theo điều kiện chúng
ta có thể lắp thêm hoặc thay đổi các thành phần của quy trình.
Các điểm cần chú ý khi thiết kế các quy trình xử lý
1. Tính khả thi của quy trình xử lý: Dựa trên kinh nghiệm, các số liệu, ấn
bản về các nghiên cứu trên mô hình và thực tế. Nếu đây là những quy trình
hoàn toàn mới hoặc có các yếu tố bất thường, các nghiên cứu trên mô hình là
rất cần thiết.
2. Nằm trong khoảng lưu lượng có thể áp dụng được. Ví dụ như các hồ ổn
định nước thải không thích hợp cho việc xử lý nước thải có lưu lượng lớn.

3. Có khả năng chịu được sự biến động của lưu lượng (nếu sự biến động
này quá lớn, phải sử dụng bể điều lưu).
4. Đặc tính của nước thải cần xử lý (để quyết định quy trình xử lý hóa học
hay sinh học).
5. Các chất có trong nước thải gây ức chế cho quá trình xử lý và không bị
phân hủy bởi quá trình xử lý.
6. Các giới hạn do điều kiện khí hậu: Nhất là nhiệt độ vì nó ảnh hưởng đến
tốc độ phản ứng của các quá trình hóa học và sinh học.
Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 16 -


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

7. Hiệu quả của hệ thống xử lý: Thường được chỉ thị bằng tính chất của
nước thải đầu ra.
8. Các chất tạo ra sau quá trình xử lý như bùn, chất rắn, nước và khí đều
phải được ước tính về số lượng. Thông thường thì người ta dùng các mô hình
để xác định phần này.
9. Xử lý bùn: Việc chọn quy trình xử lý bùn nên cùng lúc với việc lựa chọn
quy trình xử lý nước thải để tránh các khó khăn có thể xảy ra sau này đối với
việc xử lý bùn.
10. Các giới hạn về môi trường: Hướng gió thịnh trong năm, gần khu dân
cư, xếp loại nguồn nước... có thể là các yếu tố giới hạn cho việc lựa chọn hệ
thống xử lý.
11. Các hóa chất cần sử dụng: Nguồn và số lượng, các yếu tố làm ảnh

hưởng đến việc tăng lượng hóa chất sử dụng và giá xử lý.
12. Năng lượng sử dụng: Nguồn và ảnh hưởng của nó đến giá xử lý.
13. Nhân lực (kể cả công nhân và cán bộ kỹ thuật): Cần phải tập huấn đến
mức độ nào.
14. Vận hành và bảo trì: Cần phải cung cấp các điều kiện, phụ tùng đặc biệt
nào cho quá trình vận hành và bảo trì.
15. Độ tin cậy của hệ thống xử lý: Bao gồm cả trường hợp chạy quá tải hay
dưới tải.
16. Độ phức tạp của hệ thống xử lý.
17. Tính tương thích với các hệ thống và thiết bị có sẵn.
18. Diện tích đất cần sử dụng, kể cả khu vực đệm cho hệ thống xử lý.
1.5. Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt ở Việt Nam
Các đô thị của Việt Nam hiện nay, hệ thống thoát nước là hệ thống chung
chủ yếu được xây dựng từ thời Pháp thuộc. Ðường ống nước thải và đường

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 17 -


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

ống nước mưa còn chung nhau, dẫn đến việc khó khăn trong quá trình XLNT,
đặc biệt là nước thải sinh hoạt.
Do điều kiện kinh tế nước ta còn khó khăn nên không thể một sớm một
chiều mà phá hủy hệ thống cũ để làm lại. Vì vậy, chúng ta đã kết hợp việc xây
dựng hệ thống cống bao để dẫn nước thải vào khu vực xử lý chung không bị

vỡ đoạn. Riêng ở các khu đô thị mới xây dựng, nhất thiết phải có đường ống
nước mưa và đường ống nước thải riêng để việc xử lý được triệt để và có hệ
thống.
Khi chưa thể có được một hệ thống thu gom nước thải hoàn chỉnh. Nước
thải trong nội đô của chúng ta thường vẫn đổ ra các con sông trong khu vực.
Vấn đề XLNT trong thoát nước vẫn chưa có điều kiện chú trọng, cần có sự
đồng bộ và thống nhất. Theo tính toán, nếu đầu tư cho cấp nước là 1 phần thì
việc thoát nước cần tới 3 phần, tối thiểu phải là 2,5 thì mới có thể đảm bảo
vấn đề nước sạch và vệ sinh môi trường. Các đô thị của Việt Nam hiện nay
gần như chưa có nơi nào làm được triệt để vấn đề xử lý nước thải mà lác đác
mới chỉ điểm tên được vài nơi: Hà Nội mỗi ngày có tới khoảng 500000 m3
nước thải, trong đó 400000m3 là nước thải sinh hoạt. Dù Hà Nội đã lắp đặt 3
trạm XLNT, nhưng mới tham gia xử lý được 5 - 7% lượng nước thải.
Chúng ta cũng đã có những quy định cụ thể về việc bắt buộc phải có hệ
thống XLNT khi xây dựng các khu đô thị. Trong bản quy hoạch trình chính
phủ phê duyệt thì đây là yêu cầu không thể thiếu. Mặc dù vậy hiện nay các
khu đô thị mới vẫn không đáp ứng được đúng các yêu cầu này.
Một số nhà máy XLNT ở nước ta có công suất lớn đã và sắp được đưa vào
hoạt động: Nhà máy XLNT Bình Hưng - huyện Bình Chánh: Công suất
141000 m3/ngđ; Nhà máy XLNT Yên Sở - Hà Nội: Công suất 200000 m3/ngđ
(xây dựng từ quý IV- 2008); Nhà máy XLNT ở lưu vực kênh Tàu Hú - Bến
Nghé, quận 1, 3, 5 và 10: Công suất 500000 m3/ngđ; Nhà máy XLNT Bình

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 18 -


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Dương: Công suất 17650 m3/ngđ; Trạm XLNT hồ Tây - Hà Nội: Công suất
15000 m3/ngđ….
1.6. Giới thiệu tình hình xử lý nước thải sinh hoạt tại Hạ Long
(Quảng Ninh)
1.6.1. Điều kiện địa lí, khí hậu và số liệu nước thải của thành phố
a. Điều kiện địa lí, khí hậu của thành phố
- Toạ độ địa lý: Từ 20055’ đến 21005’ vĩ độ bắc, 106050’ đến 107030’ kinh
độ đông. Phía Bắc - Tây Bắc giáp huyện Hoành Bồ, phía Nam thông ra biển
qua vịnh Hạ Long với bờ biển dài trên 20 km và thành phố Hải Phòng, phía
Đông - Đông Bắc giáp thị xã Cẩm Phả, phía Tây - Tây Nam giáp huyện Yên
Hưng.

Hình 1.2. Bản đồ địa lý tổng quan thành phố Hạ Long
(Nguồn: Vietnamadvisorhotel)
- Khí hậu: Hạ Long thuộc khí hậu vùng ven biển, mỗi năm có 2 mùa rõ rệt,
mùa đông từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, mùa hè từ tháng 5 đến tháng 10.

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 19 -


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

+ Nhiệt độ trung bình năm: 210C, dao động không lớn, từ 16,70C đến
28,60C. Về mùa hè, nhiệt độ trung bình cao là 34,90C, nóng nhất đến 380C. Về
mùa đông, nhiệt độ trung bình thấp là 13,70C, rét nhất là 50C.
b. Số liệu nước thải của thành phố
Trong đô thị, nước thải sinh hoạt thường trộn chung với nước thải sản xuất.


Nước thải sinh hoạt:

- Dân số: Tính đến 1 tháng 4 năm 2010 dân số thành phố là 221580 người.
Ta chỉ thiết kế hệ thống xử lý cho các 6 phường với số dân là 65000 người.
- Tiêu chuẩn nước thải trung bình: 180 l/người/ngày đêm.


Nước thải sản xuất:
Bảng 1.3. Số liệu nước thải sản xuất
Tên nhà máy

Số liệu về nước thải
1

2

Lưu lượng, m3/ngđ

2100

1200

Hàm lượng chất lơ lửng, mg/l

150

125

BOD5, mg/l

200

150

COD, mg/l

250

200

pH

7,5

7

Nhiệt độ, 0C

24

22

1.6.2. Tình hình kinh tế - xã hội

Thành phố Hạ Long là trung tâm văn hoá, kinh tế, chính trị của tỉnh Quảng
Ninh, là một trong những cực phát triển quan trọng, là động lực kích thích
phát triển kinh tế đối với chuỗi đô thị Vùng duyên hải Bắc Bộ. Hạ Long còn
đóng vai trò là điểm kết nối, mở ra vùng biển Vịnh Bắc Bộ của trục hành lang
kinh tế quốc tế Côn Minh - Lào Cai - Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh; là
một cực quan trọng trong tam giác tăng trưởng Hà Nội - Hải Phòng - Quảng
Ninh, với lợi thế về phát triển cảng nước sâu, du lịch, kinh tế biển, khoáng
Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 20 -


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

sản, hệ thống giao thông thuận lợi. Hạ Long có nhiều ưu thế để có thể phát
triển trong tương lai.

Hình 1.3. Thành phố Hạ Long (Nguồn: Google)
Việc khai thác than đã hình thành từ lâu và trở thành một thế mạnh của
thành phố với nhiều mỏ lớn. Gắn liền với các mỏ là các nhà máy sàng tuyển,
cơ khí các xí nghiệp vận tải và bến cảng. Hạ Long phát triển mạnh công
nghiệp đóng tàu, sản xuất vật liệu xây dựng, chế biến thực phẩm hải sản. Nhà
máy đóng tàu Hạ Long là nhà máy đóng tàu hiện đang chuẩn bị mở rộng và
tăng thiết bị để có thể đóng tàu trọng tải tới 53000 tấn có thiết kế lớn nhất
nước ta.
Tại thành phố Hạ Long đang xây dựng nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh,
tổng công suất 1200 MW đặt ngay cạnh Cầu Bang.

Hạ Long có nhiều mỏ đất sét rất tốt, đang có 6 nhà máy sản xuất gạch ngói
chất lượng cao, cung cấp cho trong, ngoài tỉnh và xuất khẩu.
Thành phố Hạ Long là một trung tâm buôn bán lớn. Hàng xuất khẩu chủ
yếu là than và hải sản, hàng nhập khẩu là xăng dầu, máy móc, sắt thép,
phương tiện vận tải. Hạ Long là đầu mối buôn bán các mặt hàng công nghiệp,

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 21 -


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

lương thực, thực phẩm cho sản xuất và tiêu dùng của vùng công nghiệp mỏ và
vùng du lịch.
Thành phố còn có những bãi đỗ cho sân bay trực thăng và thuỷ phi cơ.
Hiện nay mới có máy bay trực thăng hàng tuần đưa khách đi du lịch từ Hà
Nội tới Bãi Cháy. Thành phố có ga đầu đường sắt Kép - Hạ Long nối đến
cảng Cái Lân (cửa ngõ thông thương chiến lược của Vùng).
Thành phố còn có tiềm năng lớn phát triển giao thông thủy: Cảng Cái Lân
có khả năng tiếp nhận 1 triệu tấn hàng hoá mỗi năm; cảng xăng dầu B12 có
thể tiếp nhận 30000 tấn, mỗi năm nhập rồi xuất trên dưới 1 triệu tấn xăng dầu;
cảng Hòn Gai có thể đón tàu 1 vạn tấn vào sát bờ, các tàu lớn hơn có thể
chuyển tải từ vùng cảng nổi trong vịnh. Thành phố còn có bến tàu khách thuỷ
đi nhiều nơi trong tỉnh và về thành phố Hải Phòng.
Hạ Long là thành phố du lịch; một trung tâm du lịch lớn nhất miền Bắc và
số lượng khách du lịch đứng thứ 2 sau Sài Gòn. Thành phố Hạ Long được

biết đến với di sản thiên nhiên thế giới Vịnh Hạ Long đã được UNESCO 2 lần
công nhận là Di sản thiên nhiên thế giới, là nơi hấp dẫn khách du lịch trong và
ngoài nước. Gắn liền với vịnh Hạ Long, phường Bãi Cháy và các phường
Tuần Châu, Hùng Thắng đang là vùng phát triển các khách sạn nhà hàng và
xây dựng các công trình du lịch. Hiện đã có khoảng 20 khách sạn lớn (nhiều
khách sạn 4 - 5 sao) với hơn 2000 phòng có thiết bị đầy đủ đón khách quốc tế
và hơn 300 khách sạn nhỏ.
Tình hình phát triển kinh tế, xã hội Thành phố Hạ Long đã và đang có
nhiều thay đổi, có nhiều yếu tố thuận lợi mới; cơ cấu kinh tế ngày càng thay
đổi theo xu hướng tăng tỷ trọng công nghiệp, dịch vụ gắn với việc phát triển
văn hóa, xã hội, bảo vệ tài nguyên môi trường và mức giảm hơn nữa đóng
góp từ khu vực nông lâm nghiệp; cơ sở hạ tầng kỹ thuật được nâng cấp đạt

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 22 -


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

tiêu chuẩn quốc tế, cơ sở hạ tầng xã hội được đầu tư xây dựng nhằm nâng cao
chất lượng sống của người dân, nâng cao trình độ dân trí.
1.6.3. Giới thiệu hiện trạng môi trường khu vực
Thực tế tại Chợ Hạ Long I - một trong những địa điểm được coi là có
lượng rác ứ đọng tại các cống thoát nước lớn của TP Hạ Long, qua quan sát
cho thấy, hầu hết trong các ống cống thoát nước đều chứa đựng rất nhiều rác
thải, trong đó nhiều loại rất khó phân huỷ như bao, túi nilon. Đặc biệt, tại một

số điểm kinh doanh của chợ như khu buôn bán hải sản lượng rác ứ đọng rất
nhiều. Nguyên nhân là do các tiểu thương đổ trực tiếp nước cùng phế thải
khác xuống cống. Trong khi đó, những nắp ống cống tại đây có khe hở quá
lớn khiến cho các loại rác thải này cùng với nhiều phế phẩm khác lọt xuống.
Những rác thải dưới cống thế này đã tồn tại ở đây lâu và ngày càng có nguy
cơ đầy lên. Trời nắng thì mùi hôi thối bốc lên nồng nặc còn trời mưa nước
không thoát kịp, cứ lênh láng trên mặt đường, rất mất vệ sinh. Hệ thống cống
thế này rõ ràng không thể đáp ứng được nhu cầu thực tế.
Không chỉ tại Chợ Hạ Long I, nhiều điểm cống thoát nước trên địa bàn
thành phố hiện đã có hiện tượng rác ứ đọng dẫn đến tình trạng nước thải khó
về đến các nhà máy xử lý.
1.6.4. Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt tại Hạ Long
Là một thành phố trọng điểm phát triển du lịch, Hạ Long rất chú trọng đến
công tác bảo vệ môi trường để góp phần tích cực quảng bá giá trị của Vịnh Hạ
Long.
Để giải quyết vấn đề XLNT, trong 5 năm trở lại đây, TP Hạ Long đã đầu tư
và cho đi vào hoạt động hai nhà máy XLNT là Bãi Cháy và Hà Khánh do
Công ty CP Môi trường Đô thị Hạ Long quản lý.
Hội đồng thẩm định đã đánh giá cao công nghệ XLNT tại 2 Nhà máy ở Bãi
Cháy và Hà Khánh là tiên tiến, hiện đại, có tầm nhìn xa với tổng dung tích lớn
Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 23 -


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

trên 10000m3, cho phép TP Hạ Long chủ động xử lý, bảo vệ môi trường nước
thải cho đô thị trung tâm và di sản thiên nhiên thế giới vịnh Hạ Long không
chỉ trong hiện tại mà còn đáp ứng khu du lịch trọng điểm trong nhiều năm
sau.
Nhà máy xử lý nước thải Bãi Cháy là nhà máy mới được hoàn thành và
đưa vào sử dụng từ đầu năm 2007, được sự tài trợ của Ngân hàng Thế giới
(WB) và vốn đối ứng của tỉnh Quảng Ninh.
Đây là nhà máy XLNT hiện đại được điều khiển hoàn toàn tự động trên hệ
thống máy vi tính và là một nhà máy XLNT sử dụng công nghệ bùn hoạt tính
với công suất 3500 m3/ngđ.

Hình 1.4. Toàn cảnh nhà máy xử lý nước thải Bãi Cháy
(Nguồn: Google Map Wikimapia)
Hầu hết nước thải ở khu vực Bãi Cháy được thu gom trên tuyến đường ống
dài gần 7 km quanh khu vực và được gom lại tại 8 trạm bơm tự động về nhà
máy xử lý. Tại đây, nước thải được đưa vào bể lắng bùn trước khi đưa vào bể
xử lý.

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 24 -


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Hình 1.5. Nhà máy xử lý nước thải Bãi Cháy (Nguồn: Google)
Tại bể xử lý (bể cân bằng), hệ thống cảm ứng trong bể sẽ phân tích mẫu

nước và đưa ra các thông số để máy tính xử lý. Từ những thông số đó, máy
tính sẽ điều chỉnh hệ thống XLNT đến khi đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường
thì sẽ tự động chảy ra hệ thống hồ xử lý triệt để gồm 6 hồ, trước khi đổ ra hồ
Ao Cá.

Hình 1.6. Kiểm tra chất lượng nước thải trước khi thải ra môi trường
(Nguồn: Google)
Nước thải sau xử lý đều đạt tiêu chuẩn hoá lý theo tiêu chuẩn loại nước loại
B với nồng độ pH 7; độ đục (FTU) 19; chỉ tiêu sinh học BOD5 (mgO2/l) 38…

Hoàng Thị Thùy Dương

K33A- Khoa Hóa Học
- 25 -