tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu thị xã 87000 dân

Đồ án tốt nghiệp 1 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi


MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển của nông nghiệp, công nghiệp hiện đại cũng như tốc
độ đô thị hoá nhanh hiện nay dẫn tới các vấn đề môi trường ngày càng trở nên gay
gắt hơn. Nhiều loại chất thải như: khí thải, nước thải và chất thải rắn, thải ra ngày
càng nhiều và là nguyên nhân gây nên ô nhiễm môi trường. Chính vì vậy mà vấn đề
bảo vệ môi trường sinh thái của con đã và đang được nhi
ều quốc gia quan tâm.
Ở nước ta, lượng nước sinh hoạt và công nghiệp thải ra nhiều mà không
được xử lý một cách thích hợp, đã làm ô nhiễm nguồn nước tự nhiên, ảnh hưởng
đến sức khỏe con người và hệ sinh thái.
Vì vậy, việc đưa ra biện pháp xử lý thích hợp đối với tính chất nước thải sinh
hoạt là thiết yếu. Trên cơ sở đó, tôi chọn đề tài: “ Tính toán thiết kế hệ thống x
ử
lý nước thải khu thị xã 87000 dân ” làm đề tài tốt nghiệp. Và chọn thị xã Bà Rịa
thuộc tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu để tham khảo dây chuyền sản xuất và thành phần tính
chất nước thải để đưa ra biện pháp xử lý một cách có hiệu quả nhất và đó cũng là
mục đích chính của đề tài này.

Đồ án tốt nghiệp 2 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi


CHƯƠNG 1. LẬP LUẬN KINH TẾ

1.1. Vị trí và nhiệm vụ
Thị xã Bà Rịa là một trong những vùng kinh tế trọng điểm của tỉnh Bà Rịa
_Vũng Tàu. Tổng thu nhập nội địa bình quân hằng năm của thị xã là 22,29%, chủ
yếu tập trung phát triển dịch vụ du lịch .
1.1.1. Vị trí và giới hạn của thị xã

Thị xã Bà Rịa cách Tp Hồ Chí Minh 90km về phía Đông Bắc, cách Vũng Tàu
20km về phía Tây Bắc . Diện tích tự nhiên 1975k
m
2
, gồm 7 phường 3 xã.
Ranh giới khu đất:
- Phía Bắc giáp huyện Châu Đức và một phần huyện Tân Thành..
- Phía Nam giáp thành phố Vũng Tàu
- Phía Đông giáp huyện Long Đất
- Phía Tây giáp huyện Tân Thành.
1.1.2. Ý nghĩa về kinh tế - xã hội
Cùng với xu hướng phát triển của thế giới, việc xây dựng thị xã tạo điều kiện
thuận lợi cho kinh tế của thị xã và toàn tỉnh.
- Làm cho đời sống nhân dân được cao h
ơn.
- Tạo điều kiện cho sự hình thành cơ sở hạ tầng

- Góp phần vào ngân sách địa phương & nhà nước.
1.2. Điều kiện tự nhiên của khu vực
1.2.1. Địa hình
- Đây là vùng thung lũng tương đối bằng phẳng
1.2.2. Đặc điểm khí hậu
1.2.2.1. Nhiệt độ không khí

Đồ án tốt nghiệp 3 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
+ Nhiệt độ trung bình năm: 27
0
C
+ Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng của đại dương, sự thay đổi
nhiệt độ giữa các tháng trong năm là không lớn. Số giờ nắng trong năm là 2370-
2850 giờ và phân phối đều các tháng trong năm.
+ Lượng mưa trung bình hằng năm thấp (khoảng 1600mm) , phân bố không đều
theo thời gian, tạo thành 2 mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5-11, chiếm 90% lượng
mưa cả năm, và 10% tổng lượng mưa tập trung vào mùa khô và các tháng còn lạ
i
trong năm.
+ Khí hậu nhìn chung mát mẻ rất thuận lợi với phát triển du lịch và các loại cây
phát triển dài ngày và phát triển một nền lâm nghiệp đa dạng.
1.2.3. Địa chất thuỷ văn
Địa chất thuỷ văn khu vực có mực nước ngầm phong phú . Các tính chất lí
hóa của nước ngầm không ảnh hưởng đến công trình xây dựng.
1.2.4. Địa chất công trình
Qua kết quả thăm dò địa chất cho thấy khu v
ực có nền đất xây dựng ổn định.

Đồ án tốt nghiệp 4 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN

2.1. Tài nguyên nước
2.1.1. Tài nguyên nước đối với cuộc sống con người
Nước tham gia vào thành phần cấu trúc của sinh quyển. Chu trình vận động
nước trong khí quyển giữ vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu, đất đai và
sự phát triển trên trái đất.
Nước được coi là một tài nguyên đặc biệt, vì tàng trữ một năng lượng lớn cùng
nhiều chất hòa tan có thể khai thác phục vụ cuộc sống con người. Tài nguyên nước
trên trái
đất khá dồi dào, ước tính khoảng 1386 triệu km
3
, nhưng lượng nước ngọt
thường được dùng 0,8%. Là nguồn tài nguyên có thể tái sinh nên nếu biết sử dụng

khôn khéo, tài nguyên nước sẽ mãi mãi tồn tại. Tuy nhiên hiện nay do phá rừng bừa
bãi làm mất nguồn nước ngầm và nước bị sử dụng lãng phí, nên nhiều nơi đã và
đang lâm vào tình trạng thiếu nước. Nước sinh hoạt trung bình trên đầu người vào
khoảng 250 lít/ngày. Ở các nước công nghiệp phát triển, lượng nước sủ dụng cao
gấ
p 6 lần mức trên.
2.1.2. Nguồn nước và phân bố trong tự nhiên
Nước trên trái đất được phát sinh từ 3 nguồn: từ bên trong, từ các thiên thạch
đưa lại và từ lớp trên của khí quyển trái đất. Trong quá trình phân hóa các lớp đá
của lớp vỏ giữa của trái đất, hơi nước được hình thành ở nhiệt độ cao. Lúc đầu
chúng thoát ra ngoài không khí, nhưng sau đó ngưng tụ lại thành nước tràn ngập
những miền trũng trên bề m
ặt đất, tạo nên các đại dương mênh mông và các ao, hồ,
sông suối. Theo tính toán thì khối lượng nước ở trạng thái tự do phủ trên mặt đất là
trên 1,4 tỉ km
3
, khối lượng này chẳng đáng là bao so với trữ lượng nước ước tính có
ở lớp vỏ giữa của trái đất là 200 tỉ km
3
.
2.1.3. Tài nguyên nước ở Việt Nam
So với nhiều nước, Việt Nam có nguồn tài nguyên nước khá dồi dào. Lượng
nước bình quân đầu người đạt tới 17.000 m
3
/năm. Nếu hệ số bảo đảm nước trung
bình trên thế giới là 20 (tức 700 lít/người/ngày) thì con số này ở Việt Nam là 68,
cao gấp trên 3 lần. Sở dĩ như vậy là do Việt Nam có lượng mưa trung bình hằng

Đồ án tốt nghiệp 5 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
năm cao, hệ thống sông ngòi, kênh rạch dày đặc (mật độ 0,5 ÷ 2km/km
2
) với chiều
dài.
2.2. Hiện trạng môi trường nước lục địa
Nước lục địa bao gồm nguồn nước mặt và nước dưới đất. Nước mặt phân bố chủ
yếu trong các hệ thống sông, suối, hồ, ao, kênh, rạch và các hệ thống tiêu thoát nước
trong nội thành, nội thị. Nước dưới đất hay còn gọi nước ngầm là tầng nước tự
nhiên chảy ngầm trong lòng đất qua nhiều t
ầng đất đá, có cấu tạo địa chất khác
nhau.
Hiện nay, vấn đề ô nhiễm nước mặt, nước dưới đất đang ngày càng trở nên
nghiêm trọng, đặc biệt tại các lưu vực sông và các sông nhỏ, kênh rạch trong nội
thành, nội thị. Nước dưới đất cũng đã có hiện tượng bị ô nhiễm và nhiễm mặn cục
bộ.
- Các nguồn gây ô nhiễm nước lục địa:
+ Khai thác và s
ử dụng quá mức tài nguyên nước mặt, nước ngầm.
+ Nước thải đô thị và công nghiệp.
+ Nước thải bệnh viện.
+ Nước thải từ hoạt động nông nghiệp và nước thải từ các nguồn khác tại
khu vực nông thôn, các làng nghề truyền thống…
- Diễn biến ô nhiễm các nguồn nước lục địa:
+ Nước mặt:
Theo các kết quả quan trắc cho thấy, chất lượng nước
ở thượng lưu của hầu
hết các con sông chính của Việt Nam còn khá tốt, trong khi mức độ ô nhiễm ở hạ
lưu của các sông này ngày càng tăng do ảnh hưởng của các đô thị và các cơ sở công
nghiệp. Với các chất ô nhiễm vượt mức cho phép trên các lưu vực sông chính như:

• Một số điểm đã có dấu hiệu bị ô nhiễm kim loại nặng, coliform, hóa chất
bảo vệ thực v
ật…
• Hàm lượng chất rắn lơ lửng: vượt quá ngưỡng tiêu chuẩn cho phép loại A
từ 1,5 ÷ 2,5 lần.
• Hàm lượng BOD
5
và NH
+
4
: vượt quá mức tiêu chuẩn cho phép 1,5 ÷ 3 lần.

Đồ án tốt nghiệp 6 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
• Trong khu vực nội thành của các thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh,
Hải Phòng, Huế, hệ thống các hồ, ao, kênh rạch và các sông nhỏ là nơi tiếp nhận và
vận chuyển nước thải của các khu công nghiệp, khu dân cư. Hiện nay hệ thống này
đều ở tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng vượt quá mức tiêu chuẩn cho phép 5 ÷ 10 lần
(theo TCVN 5945 – 2005).
+ Nước dưới đất:
• Hiện tượng xâm nhập mặn: hầu hết nướ
c dưới đất tại các vùng ven biển đều
bị nhiễm mặn.
• Việc khai thác nước quá mức và không có quy hoạch đã làm cho mực nước
dưới đất bị hạ thấp.
- Ảnh hưởng từ ô nhiễm nước:
+ Tác động trực tiếp đến sức khỏe, là nguyên nhân gây các bệnh như tiêu
chảy (do virut, vi khuẩn, vi sinh vật đơn bào), lỵ trực trùng, tả, thương hàn, viêm
gan A, giun, sán…

+ Làm mất cảnh quan, ảnh hưởng lâu dài đế
n kinh tế nhất là phát triển du
lịch.
+ Là nguyên nhân của tình trạng thiếu nước sạch, ảnh hưởng lâu dài đến thế
hệ tương lai…
2.3. Những cơ sở trong công nghệ xử lý nước thải
2.3.1. Thành phần nước thải
Các chất chứa trong nước thải chủ yếu là chất hữu cơ, chất vô cơ và các vi sinh vật
gây bệnh.
2.3.1.1. Các chất hữu cơ
Dựa vào đặc điểm dễ
bị phân huỷ do vi sinh vật có trong nước mà có thể phân chất
hữu cơ thành:
- Các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ:
Đó là các hợp chất protein, hyđratcacbon, chất béo nguồn gốc động vật và
thực vật. Đây là những chất gây ô nhiễm chính có nhiều trong nước thải sinh hoạt,
nước thải từ các xí nghiệp chế biến thực phẩm. Các hợp chất này chủ yếu làm suy

Đồ án tốt nghiệp 7 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
giảm oxy hoà tan trong nước dẫn đến suy thoái tài nguyên thủy sản và làm giảm
chất lượng nước cấp sinh hoạt.
- Các chất hữu cơ khó bị phân huỷ:
Đó là những chất có vòng thơm (hiđratcacbua của dầu khí), các chất đa vòng
ngưng tụ, các hợp chất clo hữu cơ, photpho hữu cơ… trong số các chất này có nhiều
hợp chất là các chất hữu cơ tổng hợp. Hầu hết chúng là các chất có độ
c tính đối với
sinh vật và con người, chúng tồn lưu lâu dài trong môi trường và cơ thể sinh vật,
gây độc tích lũy, ảnh hưởng nguy hại đến cuộc sống.

- Một số hợp chất có độc tính cao trong môi trường nước:
Các chất hữu cơ có độc tính cao thường khó bị phân huỷ bởi vi sinh vật.
Trong tự nhiên chúng khá bền vững, có khả năng tích luỹ và lưu giữ lâu dài trong
môi trường, gây ô nhiễm và làm ảnh hưởng xấ
u đến hệ sinh thái. Chúng có thể gây
ngộ độc hoặc là tác nhân gây những bệnh hiểm nghèo cho động vật cũng như con
người. Các chất này thường gặp là polyclorophenol (PCP), polyclorobiphenyl
(PCB), các thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…
2.3.1.2. Các chất vô cơ
Trong nước thải có một lượng khá lớn các chất vô cơ tuỳ thuộc vào nguồn nước
thải, đặc biệt trong nước thải công nghiệp còn có thể chứa các kim loại nặng có độc
tính cao như
Hg, Cr…
- Các chất chứa nitơ:
Trong nước, hợp chất chứa nitơ thường tồn tại ở 3 dạng: hợp chất hữu cơ,
amoniac và dạng oxy hoá (nitrat, nitrit).
- Các hợp chất chứa photpho:
Trong nước photpho thường ở các dạng muối photphat của axit photphorit
(H
2
PO
4
-
, HPO
4
-2
, PO
4
-3
), hợp chất photpho hữu cơ… bản thân photphat không phải

là chất gây độc, nhưng quá cao trong nước sẽ làm cho nước có hiện tượng “nở hoa”,
làm giảm chất lượng nước.
- Một số kim loại nặng:

Đồ án tốt nghiệp 8 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
Hầu hết các kim loại nặng đều có độc tính cao đối với người và động vật.
Trong nước thải công nghiệp thường có các kim loại nặng như Hg, Cr, Pb…
+ Chì (Pb): thường tồn tại ở 2 dạng Pb
+2
và Pb
+4
nhưng hay gặp nhất và
có độ bền cao nhất là muối của Pb
+2
.
Chì có độc tính với não, có khả năng tích luỹ lâu dài trong cơ thể, nhiễm độc
có thể gây chết người.
+ Crom (Cr): có tính độc cao đối với người và động vật, độc nhất là Cr
VI. Nồng độ cho phép của WHO đối với Cr là 0,05 mg/l trong nước uống, TCVN
quy định Cr VI trong nước sinh hoạt là 0,05 mg/l.
- Một số chất vô cơ khác cần quan tâm ở trong nước:
+ Ion sunphat (SO
4
-2
): khi ở nồng độ cao có thể gây ra bệnh đi tháo, mất
nước, nhiễm độc đối với cá, ảnh hưởng tới việc hình thành H
2
S trong nước…

+ Clorua (Cl
-
): làm nước có vị mặn, ở nồng độ cao có tác hại đối với cây
trồng…
+ Hyđrosunfua (H
2
S): được hình thành chủ yếu từ môi trường nước yếm
khí, có mùi trứng thối. Giới hạn phát hiện về mùi và vị của H
2
S trong nước là 0,05 ÷
0,1 mg/l và tiêu chuẩn chung cho nước sinh hoạt là dưới ngưỡng nồng độ cảm nhận
về mùi và vị.
2.3.1.3. Các vi sinh vật gây bệnh có trong nước thải
Các sinh vật gây bệnh cho người, động vật, thực vật gồm có vi khuẩn, virut,
giun, sán… nhưng chủ yếu là vi khuẩn và virut.
Các vi khuẩn samonella, shigella… thường sống rất lâu từ 40 ngày đến nhiều
tháng trong nước thải, chúng gây bệnh thương hàn, bệnh lị… cho người và động
vật. Ngoài ra, trong nướ
c thải có thể có nhiều loại virut (như virut đường ruột, virut
viêm gan A…) và các loại giun sán (như sán lá gan, sán dây…).
2.3.2 Các phương pháp xử lý nước thải
Nước thải chứa nhiều tạp chất khác nhau, mục đích của quá trình xử lý nước thải
là khử các tạp chất đó sao cho sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn chất lượng ở mức chấp
nhận được theo các chỉ tiêu đã đặt ra.

Đồ án tốt nghiệp 9 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
Hiện nay có nhiều biện pháp xử lý nước thải khác nhau. Thông thường quá trình
được bắt đầu bằng phương pháp cơ học, tuỳ thuộc vào đặc tính, lưu lượng nước thải

và mức độ làm sạch mà nguời ta chọn tiếp phương pháp hoá lí, hoá học, sinh học
hay tổng hợp các phương pháp này để xử lý.
2.3.2.1. Xử lý bằng phương pháp cơ học
Phương pháp này dùng để xử lý sơ bộ, giúp loại bỏ các tạ
p chất rắn kích cỡ khác
nhau có trong nước thải như: rơm cỏ, gỗ, bao bì chất dẻo, giấy, dầu mỡ nổi, cát sỏi,
các vụn gạch ngói… và các hạt lơ lửng huyền phù khó lắng. Các phương pháp xử lý
cơ học thường dùng:
1. Phương pháp lọc
- Lọc qua song chắn, lưới chắn:
Mục đích của quá trình này là loại bỏ những tạp chất, vật thô và các chất lơ

lửng có kích thước lớn trong nước thải để tránh gây ra sự cố trong quá trình vận
hành xử lý nước thải. Song chắn, lưới chắn hoặc lưới lọc có thể đặt cố định hay di
động, cũng có thể là tổ hợp cùng với máy nghiền nhỏ. Thông dụng hơn là các song
chắn cố định.
- Lọc qua vách ngăn xốp: Cách này được sử dụng để tách các tạp chất phân tán
có kích thước nhỏ khỏi nướ
c thải mà các bể lắng không thể loại được chúng.
Phương pháp cho phép chất lỏng đi qua và giữ pha phân tán lại, quá trình có thể xảy
ra dưới tác dụng của áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng, áp suất cao trước vách ngăn
hoặc áp suất chân không sau vách ngăn.
2. Phương pháp lắng
- Lắng dưới tác dụng của trọng lực:
Phương pháp này nhằm loại các tạp chất ở dạng huyền phù thô ra khỏ
i nước. Để
tiến hành quá trình người ta thường dùng các loại bể lắng khác nhau: bể lắng cát, bể
lắng cấp 1, bể lắng cấp 2. Ở bể lắng cát, dưới tác dụng của trọng lực thì cát nặng sẽ
lắng xuống đáy và kéo theo một phần chất đông tụ. Bể lắng cấp 1 có nhiệm vụ tách

Đồ án tốt nghiệp 10 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
các chất rắn hữu cơ (60%) và các chất rắn khác. Bể lắng cấp 2 có nhiệm vụ tách bùn
sinh học ra khỏi nước thải.
- Lắng dưới tác dụng của lực ly tâm và lực nén:
Những hạt lơ lửng còn được tách bằng quá trình lắng dưới tác dụng của lực
ly tâm trong các xyclon thuỷ lực hoặc máy ly tâm.
Ngoài ra, trong nước thải sản xuất có các tạp chất nổi (dầu mỡ bôi trơn, nhựa
nhẹ…) c
ũng được xử lý bằng phương pháp lắng.
2.3.2.2. Xử lý bằng phương pháp hoá lý và hoá học
1. Phương pháp trung hoà
Nước thải sản xuất của nhiều lĩnh vực có chứa axit hoặc kiềm. Để nước thải
được xử lý tốt ở giai đoạn xử lý sinh học cần phải tiến hành trung hòa và điểu chỉnh
pH về vùng 6,6 ÷ 7,6. Trung hòa còn có mục đích làm cho một số kim loại nặ
ng
lắng xuống và tách khỏi nước thải.
Dùng các dung dịch axit hoặc muối axit, các dung dịch kiềm hoặc oxit kiềm
để trung hoà nước thải.
Việc chọn loại hóa chất, liều lượng tối ưu của chúng, thứ tự cho vào nước, …
phải được thực hiện bằng thực nghiệm.
2. Phương pháp oxy hoá - khử
Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất oxy hóa như: clo ở
dạng khí và lỏng trong môi trường kiềm, vôi clorua (CaOCl
2
), hipoclorit, ozon,…
và các chất khử như: natri sunfua (Na
2
S), natri sunfit (Na

2
SO
3
), sắt sunfit
(FeSO
4
),… Trong phương pháp này các chất độc hại trong nước thải được chuyển
thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước bằng lắng hoặc lọc. Tuy nhiên quá
trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hóa học nên phương pháp này chỉ
được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải
có tính chất độc hại và không thể tách bằng những phương pháp khác.


Đồ án tốt nghiệp 11 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
3. Phương pháp hấp phụ
Dùng để loại bỏ các chất bẩn hoà tan vào nước mà phương pháp xử lý sinh
học cùng các phương pháp khác không loại bỏ được với hàm lượng rất nhỏ. Thông
thường đây là các hợp chất hoà tan có độc tính cao hoặc các chất có mùi, vị và màu
rất khó chịu.
Các chất hấp phụ thường dùng: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen,
keo nhôm… Trong đó than hoạt tính được dùng phổ biến nhất.
4. Phương pháp tuyển nổ
i
Phương pháp này dựa trên nguyên tắc: các phần tử phân tán trong nước có
khả năng tự lắng kém nhưng có khả năng kết dính vào các bọt khí nổi lên trên bề
mặt nước, sau đó người ta tách bọt khí cùng các phần tử dính ra khỏi nước. Thực
chất đây là quá trình tách bọt hay làm đặc bọt.
Khi tuyển nổi người ta thường thổi không khí thành bọt khí nhỏ li ti, phân

tán và bảo hòa trong nước.
5. Phương pháp trao đổi ion
Thực chất đ
ây là quá trình trong đó các ion trên bề mặt các chất rắn trao đổi
với các ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này
gọi là ionit, chúng hoàn toàn không tan trong nước
Phương pháp này loại ra khỏi nước nhiều ion kim loại như: Zn, Cu, Hg, Cr,
Ni… cũng như các hợp chất chứa asen, xianua, photpho và cả chất phóng xạ. Ngoài
ra còn dùng phương pháp này để làm mềm nước, loại ion Ca
+2
và Mg
+2
ra khỏi
nước cứng.
Các chất trao đổi ion có thể là các chất vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự
nhiên hoặc tổng hợp như: zeolit, silicagen, đất sét, nhựa anionit và cationit…
2.3.2.3. Xử lý bằng phương pháp sinh học
Cơ sở của phương pháp là dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là vi
khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải. Quá trình hoạt động của chúng cho kết

Đồ án tốt nghiệp 12 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hóa và trở thành những chất vô
cơ, những chất đơn giản hơn, các chất khí và nước. Mức độ và thời gian phân hủy
phụ thuộc vào cấu tạo của chất hữu cơ đó, độ hoà tan trong nước và hàng loạt các
yếu tố ảnh hưởng khác.
Vi sinh vật trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một s
ố chất khoáng
làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng. Quá trình dinh dưỡng làm cho chúng

sinh sản, phát triển tăng số lượng tế bào, đồng thời làm sạch các chất hữu cơ hòa tan
hoặc các hạt keo phân tán nhỏ. Do đó trong xử lý nước thải người ta phải loại bỏ
các tạp chất phân tán thô hoặc các chất có hại đến sự hoạt động của vi sinh vật ra
khỏi nước thải ở giai đoạn x
ử lý sơ bộ.
1. Những công trình xử lý sinh học : chia thành hai nhóm
- Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên: cánh đồng tưới, bãi
lọc, hồ sinh học,... Quá trình xử lý này diễn ra chậm, chủ yếu dựa vào nguồn oxy và
vi sinh vật có trong nước và đất.
- Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo: bể lọc sinh học
(Biophin), bể làm thoáng sinh học (aeroten)… Quá trình xử lý này diễn ra nhanh
hơn và cường độ mạnh hơn.
2. Các phươ
ng pháp sinh học
Căn cứ vào tính chất hoạt động của vi sinh vật có thể chia thành 3 nhóm chính
sau
- Các phương pháp hiếu khí:
Các quá trình hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc trong các điều
kiện nhân tạo. Quá trình xử lý bằng hiếu khí nhân tạo, người ta đã tạo ra các điều
kiện tối ưu cho quá trình oxy hoá nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn
rất nhiều.
Các phươ
ng pháp hiếu khí dựa trên nguyên tắc là các vi sinh vật hiếu khí
phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy hoà tan.
Chất hữu cơ + O
2

vi sinh vật
H
2

O + CO
2
+ NH
3
+ ...

Đồ án tốt nghiệp 13 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
Ở điều kiện hiếu khí, NH
4
+
cũng được sử dụng nhờ quá trình nitrat hoá của vi
sinh vật tự dưỡng để cung cấp năng lượng:
NH
4
+
+ 2O
2

vi sinh vật tự dưỡng
NO
3
-
+ 2H
+
+ H
2
O + năng lượng
- Các phương pháp thiếu khí:

Các phương pháp xử lý thiếu khí thường được áp dụng để loại các chất dinh
dưỡng như nitơ, photpho, các yếu tố gây hiện tượng bùng nổ tảo trên bề mặt nước
thải.
Nguyên lý của phương pháp là trong điều kiện thiếu oxy hoà tan việc khử
nitrat hóa sẽ xảy ra:
NO
3
-

vi sinh vật
NO
2
-

NO
2
-
+ chất hữu cơ
vi sinh vật
N
2
+ CO
2
+ H
2
O
- Các phương pháp kị khí (lên men):
Thường được sử dụng để chuyển hoá các chất hữu cơ trong phần cặn của
nước thải bằng vi sinh vật hô hấp tùy tiện hoặc vi sinh vật kị khí, trong đó ưu thế là
vi sinh vật kị khí.

Quá trình phân hủy kị khí các chất hữu cơ thường xảy ra theo hai hướng chính:
+ Lên men axit: Đây là quá trình thủy phân và chuyển hoá các sản phẩm thủy
phân (như axit béo, đường...) thành các axit có phân tử lượng thấ
p và rượu mạch
ngắn hơn và cuối cùng thành CO
2
.
+ Lên men mêtan: Phân hủy các chất hữu cơ thành CH
4
và CO
2

Một số ứng dụng của phương pháp kỵ khí: hầm biogas (xử lý phân, rác, nước
thải công nghiệp thực phẩm), hệ thống UASB ...
3. Các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
- Công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên:
+ Hồ sinh học:
Ưu điểm: diện tích nhỏ, có thể nuôi trồng thủy sản, và cung cấp nước cho
trồng trọt, chi phí thấp.
Quá trình chuyển hoá các chất hữ
u cơ trong hồ sinh học chủ yếu dựa vào các
loại vi khuẩn và rong tảo. Trong số các chất hữu cơ đưa vào hồ thì các chất không

Đồ án tốt nghiệp 14 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
tan sẽ bị lắng xuống đáy hồ còn các chất tan sẽ được hòa loãng trong nước. Ở đáy
hồ sẽ diễn ra quá trình phân giải yếm khí các hợp chất hữu cơ tạo thành các chất
đơn giản như: NH
3

, H
2
S, CH
4
… Trên vùng yếm khí, vùng yếm khí tùy tiện và hiếu
khí với khu hệ vi sinh rất phong phú gồm các giống Pseudomonas, Bacillus,
Flavobacterium,… vi sinh vật phân giải chất hữu cơ thành nhiều chất trung gian
khác nhau, sản phẩm tạo thành sau khi phân huỷ lại được rong tảo sử dụng.
Căn cứ vào đặc tính tồn tại, tuần hoàn của các vi sinh vật và cơ chế xử lý mà
ta phân biệt ba loại hồ sau: hồ hiếu khí, hồ tùy nghi, hồ kỵ khí.
• Hồ hiếu khí:
Chấ
t hữu cơ trong nước thải được xử lý chủ yếu nhờ sự cộng sinh giữa tảo và
vi khuẩn hiếu khí sống ở dạng lơ lửng. Oxy cung cấp cho vi khuẩn nhờ sự khuếch
tán qua bề mặt và quang hợp của tảo. Chất dinh dưỡng và CO
2
sinh ra trong quá
trình phân hủy chất hữu cơ được tảo sử dụng.
• Hồ tuỳ nghi:
Trong hồ phân ra làm 3 vùng khác nhau:
Vùng hiếu khí: oxy cung cấp bởi không khí, và từ quá trình quang hợp của vi
sinh vật.
Vùng kị khí (dưới đáy hồ) : các vi sinh vật kị khí phát triển khá mạnh và
phân hủy khá nhanh các hợp chất hữu cơ lắng xuống, sinh ra khí CH
4
.
Vùng trung gian: giao thoa giữa vùng hiếu khí và yếm khí. Sự phát triển của
các vi sinh vật trong vùng này không ổn định cả về số lượng, số loài và cả về chiều
hướng sinh học.
• Hồ kị khí:

Thường áp dụng cho nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao và cặn lơ lửng
lớn, đồng thời có thể kết hợp phân hủy bùn lắng. Ở đây các loài vi sinh vật kị khí và
tùy nghi dùng oxy từ các hợp chấ
t như nitrat, sunfat để oxy hóa chất hữu cơ tạo
thành CH
4
và CO
2
. Hồ kị khí thường tạo ra mùi rất khó chịu.
+ Bể phản ứng sinh học hiếu khí sinh học aeroten:
Quá trình hoạt động sống của quần thể vi sinh vật trong aeroten thực chất là

Đồ án tốt nghiệp 15 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
quá trình nuôi vi sinh vật trong các bình phản ứng hay bình lên men thu sinh khối.
Sinh khối vi sinh vật trong xử lý nước thải là quần thể vi sinh vật, chủ yếu là vi
khuẩn có sẵn trong nước thải.
Bể aeroten thường có dạng hình khối chữ nhật hoặc hình tròn. Thường hiện
nay nguời ta dùng aeroten hình khối chữ nhật. Nước thải chảy qua suốt chiều dài
của bể và được sục khí khuấy đảo nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan và tăng
c
ường quá trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ có trong nước.
Nước thải sau khi được xử lý sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở
dạng hòa tan cùng các chất lơ lửng đi vào aeroten. Các chất lơ lửng này là một số
chất rắn và có thể là các chất hữu cơ hòa tan. Các chất này là nơi vi khuẩn bám vào
để cư trú, sinh sản và phát triển, hình thành các hạt cặn bông. Các hạt này to dần và
lơ lững trong nướ
c. Các hạt bông này chính là bùn hoạt tính.
Trong nước thải có những hợp chất hữu cơ hòa tan, loại hợp chất dễ bị phân

hủy nhất. Còn loại hợp chất khó bị phân hủy, các hợp chất chưa hòa tan, khó hòa
tan ở dạng keo có cấu trúc phức tạp, cần được vi khuẩn tiết ra enzym ngoại bào
phân hủy thành những chất đơn giản, rồi sẽ thẩm thấu qua màng tế bào và bị oxy
hóa tiếp thành sản phẩ
m cung cấp vật liệu cho tế bào hoặc sản phẩm cuối cùng là
CO
2
và H
2
O.
Quá trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ xảy ra trong bể aeroten qua 3 giai đoạn:
• Giai đoạn 1: tốc độ oxy hóa bằng tốc độ tiêu thụ oxy. Giai đoạn này bùn
hoạt tính hình thành và phát triển. Hàm lượng oxy cần cho vi sinh vật sinh trưởng,
đặc biệt là ở thời gian đầu thức ăn dinh dưỡng trong nước thải rất phong phú, lượng
sinh khối trong thời gian này rất ít. Sau khi vi sinh vật thích nghi với môi trường
chúng sinh trưởng rất mạnh theo cấp số nhân. Vì vậ
y lượng oxy tiêu thụ tăng dần.
• Giai đoạn 2: vi sinh vật phát triển ổn định và tốc độ tiêu thụ oxy cũng ở
mức ít thay đổi. Ở giai đoạn này chất bẩn hữu cơ bị phân hủy nhiều nhất. Hoạt lực
enzyme của bùn cũng đạt đến mức cực đại và kéo dài một thời gian. Tốc độ tiêu thụ
oxy ở giai đoạn này thấp hơn giai đo
ạn đầu rất nhiều.
• Giai đoạn 3: sau một thời gian khá dài tốc độ oxy hóa hầu như không thay

Đồ án tốt nghiệp 16 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
đổi và có chiều hướng giảm, tốc độ tiêu thụ oxy lại tăng lên. Sau cùng nhu cầu oxy
lại giảm và cần kết thúc quá trình làm việc của bể aeroten. Cần phải tách bùn ra
khỏi nước sau khi oxy hóa được 80 ÷ 95% BOD trong nước. Nếu không nước sẽ bị

ô nhiễm do vi sinh vật tự phân.
Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng làm sạch nước của bể aeroten:
• Lượng oxy hòa tan trong nước.
• Thành phần dinh dưỡng đối với vi sinh vậ
t.
• Nồng độ cho phép của chất bẩn hữu cơ có trong nước thải để đảm bảo cho
bể aeroten làm việc có hiệu quả.
• Các chất có độc tính trong nước thải ức chế vi sinh vật.
• pH của nước thải.
• Nhiệt độ.
• Nồng độ các chất lơ lửng.
Các loại bể aeroten: bể aeroten truyền thống, bể aeroten nhiều bậc, bể
aeroten có khuấy đảo hoàn chỉnh, bể aeroten thông khí kéo dài…
+ Bể lọc sinh học:
Nguyên tắc: dựa vào hoạt động của vi sinh vật ở màng sinh học để oxy hóa
các chất bẩn hữu cơ trong nước thải.
Màng sinh học là tập thể các vi sinh vật hiếu khí, kị khí, tuỳ tiện. Các vi
khuẩn hiếu khí được tập trung ở phần lớp ngoài của màng sinh học. Ở đây chúng
phát triển và gắn với giá mang là các vật liệu lọc.
Chất hữu cơ nhiễm b
ẩn trong nước thải bị oxy hoá bởi quần thể vi sinh vật ở
màng sinh học. Khi các chất hữu cơ trong nước thải cạn kiệt, vi sinh vật ở màng
sinh học sẽ chuyển sang hô hấp nội bào và khả năng kết dính cũng giảm dần, cuối
cùng nó bị vỡ và cuốn theo nước lọc gọi là hiện tượng tróc màng. Sau đó lớp màng
mới lại xuất hiện.
Các loại bể lọc sinh h
ọc đang được dùng hiện nay: lọc sinh học có vật liệu
tiếp xúc không ngập nước, lọc sinh học có vật liệu tiếp xúc đặt ngập trong nước, lọc
sinh học có vật liệu tiếp xúc là các hạt cố định, đĩa quay sinh học RBC.

Đồ án tốt nghiệp 17 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
- Xử lý nước thải bằng phương pháp kị khí sinh học:
Là quá trình phân huỷ sinh học yếm khí các hợp chất hữu cơ chứa trong
nước thải để tạo thành khí CH
4
và các sản phẩm vô cơ kể cả CO
2
, NH
3
…
+ Ưu điểm của phương pháp này:
• Nhu cầu về năng lượng không nhiều.
• Ngoài vai trò xử lý nước thải và bảo vệ môi trường, quá trình còn tạo ra
nguồn năng lượng mới là khí sinh học, trong đó CH
4
chiếm tỷ lệ 70 ÷ 75%.
• Bùn hoạt tính dùng trong quy trình này có lượng dư thấp, có tính ổn định
khá cao, để duy trì hoạt động của bùn không đòi hỏi cung cấp nhiều chất dinh
dưỡng, bùn có thể tồn trữ trong thời gian dài.
+ Hạn chế:
• Quá trình nhạy cảm với các chất độc hại, với sự thay đổi bất thường về tải
trọng của công trình, vì vậy khi sử dụng cần có sự theo dõi sát sao các yếu tố c
ủa
môi trường.
• Xử lý nước thải chưa triệt để, nên bước cuối cùng là phải xử lý hiếu khí.
+ Các quá trình chuyển hóa chủ yếu trong xử lý kị khí:
• Quá trình thuỷ phân: để hấp thụ được các chất hữu cơ trong nước thải, các
vi sinh vật phải tiết ra các enzym thủy phân như proteinase, lipase, cellulase… để

phân hủy các chất hữu cơ có phân tử lượng cao thành các chất đơn giản như: amino
axit, đường, rượu, các axit béo mạ
ch dài…
• Quá trình axit hóa: các sản phẩm của quá trình thủy phân sẽ được tiếp tục
phân giải dưới tác dụng của vi sinh vật lên men axit để tạo thành axit béo dễ bay hơi
như axit axetic, axit formic, axit propionic. Ngoài ra còn có một số dạng khác như
rượu, methanol, ethanol, axeton, NH
3
, CO
2
.
• Quá trình axetat hóa: các axit là sản phẩm của quá tình trên lại được tiếp
tục thủy phân để tạo lượng axit axetic cao hơn. Sản phẩm của quá trình phụ thuộc

Đồ án tốt nghiệp 18 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
vào áp suất riêng phần của H
2
trong môi trường. Áp suất riêng phần của H
2
được
giữ < 10
3
atm để vi sinh vật có thể biến đổi H
2
thành CH
4
theo phản ứng:
4H

2
+ CO
2
CH
4
+ 2H
2
O
• Quá trình mêtan hóa: đó là giai đoạn cuối cùng của quá trình phân hủy các
sản phẩm hữu cơ đơn giản của các giai đoạn trước để tạo CH
4
, CO
2
nhờ các vi
khuẩn lên men mêtan.
+ Các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình phân huỷ kị khí:
• Nhiệt độ: t
0
opt
= 35 ÷ 55
0
C
• Nguyên liệu: là các loại nước thải có độ ô nhiễm cao (BOD từ 4000 ÷ 5000
mg/l), các loại cặn phân rác thải.
• pH môi trường: pH
opt
= 6,4 ÷ 7,5. Thực tế có những biện pháp kỹ thuật cho
lên men ở độ pH = 7,5 ÷ 7,8 vẫn hiệu quả.
• Các ion kim loại có ảnh hưởng rất lớn đến hệ vi sinh vật sinh mêtan.
+ Các dạng công trình xử lý kị khí:

• Bể tự hoại: Là công trình xử lý nước thải loại nhỏ. Công trình này thực
hiện 2 chức năng: lắng và chuyển hóa cặn lắng của nước thải bằng quá trình phân
giải kị khí.
• Bể mêtan cổ đ
iển: được ứng dụng để xử lý cặn lắng (từ bể lắng) và bùn
hoạt tính dư của trạm xử lý nước thải.
• Bể lọc kị khí AF: quá trình xử lý nước thải qua vật liệu lọc để vi sinh vật kị
khí bám vào và thực hiện quá trình chuyển hóa sinh hóa các hợp chất hữu cơ chứa
trong nước thải, đồng thời tránh được rữa trôi của màng vi sinh vật.
• Bể lọ
c UASB với dòng chảy ngược qua bông bùn hoạt tính: ở đây các vi
sinh vật kị khí liên kết và tập hợp lại thành đám lớn dạng hạt và có vai trò chủ yếu
để chuyển hóa các hợp chất hữu cơ. Chúng đủ nặng để tránh hiện tượng rữa trôi ra
khỏi công trình. Bể UASB có cấu tạo gồm hai ngăn: ngăn lắng và ngăn phân hủy.
Bằng biện pháp thiết kế khá đặc biệt của ngăn lắ
ng cùng với tính lắng cao của bùn
hoạt tính đã giải quyết được vấn đề lưu lại nồng độ sinh khối bùn cao trong bể và

Đồ án tốt nghiệp 19 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
giảm được thời gian lưu nước. Ngoài ra, người ta còn phối kết hợp giữa công trình
UASB với công trình AF và nhiều công trình khác.
2.3.3. Một vài thông số cơ bản đánh giá chất lượng nước
2.3.3.1. Độ pH
Độ pH là một trong những chỉ tiêu xác định đối với nước cấp và nước thải. Chỉ
số này cho thấy cần thiết phải trung hoà hay không và tính lượng hoá chất cần thiết
trong quá trình xử lý đông keo tụ, khử khuẩ
n…
Sự thay đổi pH làm thay đổi các quá trình hoà tan hoặc keo tụ, làm tăng hoặc

giảm vận tốc của các phản ứng hoá sinh xảy ra trong nước.
2.3.3.2. Chất rắn lơ lửng dạng huyền phù (SS)
SS là trọng lượng khô của chất rắn còn lại trên giấy lọc sợi thuỷ tinh khi lọc 1 lít
nước qua phểu lọc Gooch rồi sấy khô ở 103 ÷ 105
0
C tới khi trọng lượng không đổi.
Đơn vị tính thường dung là mg/l.
2.3.3.3. Chỉ số BOD:
BOD: là nhu cầu oxy sinh học tức là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất
hữu cơ có trong nước bằng vi sinh vật.
Xác định BOD được dùng rộng rải trong kỹ thuật môi trường để:
- Tính gần đúng lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất hữu cơ dễ phân hủy
có trong nước thải.
- Làm cơ sở tính toán kích thước các công trình xử
lý.
- Xác định hiệu suất xử lý của một số quá trình.
- Đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý được phép thải vào các nguồn nước.
BOD
5
: là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất hữu cơ bằng vi sinh vật
trong 5 ngày đầu ở nhiệt độ 20°C.
2.3.3.4. Chỉ số COD:
COD: là nhu cầu oxy hoá học tức là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hoá
toàn bộ các chất hữu cơ có trong nước thành CO
2
và H
2
O.
COD và BOD đều là các thông số định lượng chất hữu cơ có trong nước có khả
năng bị oxy hoá nhưng BOD chỉ thể hiện các chất hữu cơ có thể bị oxy hoá bằng vi

Đồ án tốt nghiệp 20 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
sinh vật có trong nước, còn COD cho thấy toàn bộ chất hữu cơ có trong nước bị oxy
hoá bằng tác nhân hoá học. Do đó tỉ số COD : BOD luôn lớn hơn 1, tỉ số này càng
cao thì mức độ ô nhiễm của nước càng nặng.
2.3.3.4. Chỉ số nitơ, photpho:
Trong xử lý nước thải, người ta cũng thường hay xác định chỉ số tổng nitơ và
tổng photpho để chọn phương án làm sạch các ion này hoặc cân đối dinh dưỡng
trong kỹ thu
ật bùn hoạt tính.
Từ những cơ sở trên ta chọn phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt bằng
phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo.













Đồ án tốt nghiệp 21 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi

CHƯƠNG 3. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1. Cơ sở lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải
Việc lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải dựa vào :
- Tính chất , thành phần , chế độ thải của nước thải .
- Đặc điểm nguồn tiếp nhận .
- Mức độ cần thiết làm sạch nước thải .
- Đặc điểm tự nhiên tại khu vực
đó như điều kiện địa chất công trình , điều
kiện khí tượng thuỷ văn ,...
- Các đặc tính, thông số kỷ thuật các thiết bị có trên thị trường và chi phí
đầu tư, bảo dưởng chúng .
3.2. Nồng độ chất bẩn của nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt của khu dân cư được xử lý sơ bộ trước khi xả ra vào
nguồn tiếp nhận. Chất l
ượng nước thải sau khi xử lý sơ bộ đạt tiêu chuẩn loại A
theo TCVN 6722-1995. Ta lấy các thông số tính toán cho các công trình xử lý ở giá
trị bất lợi nhất, như sau:
- pH = 5 - 9
- Nhu cầu oxy sinh hoá của nước thải: BOD
5
= 200 (mg/l).
- Hàm lượng chất lơ lửng: SS

= 100 (mg/l).
3.3. Chỉ tiêu nước thải sau khi xử lý :

Bảng 3.1. Chất lượng nước thải sinh hoạt khi tiến hành thải ra môi trường
(TCVN 6722-1995)

STT Thông số Đơn vị Giá trị
1 pH - 5
÷
9
2 SS mg/l 50
3 BOD
5
mg/l 30


Đồ án tốt nghiệp 22 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
3.4. Lựa chọn quy trình công nghệ
`




Nước thải
Song chắn rác
Ngăn tiếp nhận và
trạm bơm nước thải
Bể lắng cát
Bể lắng đúng đợt I
Bể aeroten
Bể lắng đứng đợt II
Bể tiếp xúc clo
Bùn
hoạt

tính
tuần
hoàn
Cấp khí
Bể nén bùn
Hoá chất
Bể mêtan
Sân phơi bùn
Nguồn tiếp nhận
Vận chuyển

Đồ án tốt nghiệp 23 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
3.5. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
Nước thải từ mạng thu gom nước được đưa về trạm xử lý trung tâm bằng
đường ống tự chảy, được đưa vào hệ thống xử lý. Tại đây nước thải được xử lý lần
lượt qua các công trình đơn vị như sau:
3.5.1. Ngăn tiếp nhận nước thải
Nước thải của khu dân cư được bơm từ ngăn thu nước th
ải trong trạm bơm
nước thải vào ngăn tiếp nhận nước thải trong trạm xử lý, theo đường ống có áp
trước khi đi vào các công trình xử lý tiếp theo.
Ngăn tiếp nhận nước thải sẽ được bố trí ở vị trí cao nhất để có thể từ đó
nước thải theo các mương dẫn tự chảy vào các công trình xử lý.
3.5.2. Song chắn rác
Song chắn rác được sử dụng để giữ l
ại các chất rắn thô có kích thước lớn có
trong nước thải mà chủ yếu là rác nhằm tránh hiện tượng tắt nghẽn đường ống,
mương dẫn hay hư hỏng bơm. Khi lượng rác giữ lại đã nhiều thì dùng cào để cào

rác lên rồi tập trung lại đưa đến bãi rác và hợp đồng với công nhân vệ sinh để
chuyển rác đến nơi xử lý.
Song chắn rác gồm các thanh đan sắp xếp cạnh nhau trên mương d
ẫn nước.
Thanh đan có thể tiết diện tròn hay hình chữ nhật, thường là hình chữ nhật. Song
chắn rác thường dễ dàng trượt lên xuống dọc theo 2 khe ở thành mương dẫn và đặt
nghiêng so với mặt phẳng ngang một góc 45
o
hay 60
o
để tăng hiệu quả, tiện lợi khi
làm vệ sinh
3.5.3. Bể lắng cát
Bể lắng cát dùng để loại bỏ các tạp chất vô cơ không hoà tan như: cát, sỏi,
sạn… và các vật liệu rắn khác có vận tốc lắng lớn hơn các chất hữu cơ có thể phân
huỷ trong nước thải. Việc tách các tạp chất này ra khỏi nước thải nhằm bảo vệ các
thiết bị máy móc khỏi b
ị mài mòn, giảm sự lắng đọng các vật liệu nặng trong ống,
bảo vệ bơm…

Đồ án tốt nghiệp 24 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
Bể có cấu tạo giống bể chứa hình chữ nhật, dọc một phía tường của bể đặt một hệ
thống ống sục khí nằm cao hơn đáy bể 20 ÷ 80 cm. Dưới dàn ống sục khí là máng
thu cát. Độ dốc ngang của đáy bể i = 0,2 ÷ 0,4, dốc nghiêng về phía máng thu để
cát trược theo đáy vào máng.
Tại bể lắng cát không khí được đưa vào đáy bể, kết hợp với dòng nước chảy
thẳng tạo thành quỹ đạo vòng của chất lỏng và tạo dòng ngang có tốc độ không đổi
ở đáy bể. Do tốc độ tổng hợp của các chuyển động đó mà các chất hữu cơ lơ lững

không lắng xuống nên trong thành phần cặn lắng chủ yếu là cát đến 90 ÷ 95% và ít
bị thối rữa. Nhưng cần phải kiểm soát tốc độ thổi khí để đảm bảo tốc
độ dòng chảy
đủ chậm để hạt cát lắng được, đồng thời dễ dàng tách cặn hữu cơ bám trên hạt và đủ
lớn không cho các cặn hữu cơ lắng. Cát sau khi tách sẻ được chuyển đến sân phơi
cát.
3.5.4. Bể lắng đứng đợt I
. Nước thải sau khi qua bể lắng cát được dẫn đến bể lắng đứng đợt I. Nhiệm
vụ của bể lắng đợ
t I là lắng các tạp chất phân tán nhỏ (chất lơ lững) dưới dạng cặn
lắng xuống đáy bể hoặc nổi lên trên mặt nước.
3.5.5. Bể Aeroten
Aeroten là công trình bê tông cốt thép có dạng hình chữ nhật hoặc hình tròn,
thông dụng nhất hiện nay là các aeroten hình bể khối chữ nhật. Tại bể aeroten nước
thải chảy qua suốt chiều dài của bể và được sục khí từ dưới đáy bể lên nhằm tăng
cường lượng oxy hoà tan, tăng khả năng khuấy trộn môi trường và tăng hiệu quả
quá trình oxy hoá chất bẩn hữu cơ có trong nước thải bởi vi sinh vật.
Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu nước trong bể aeroten
không đủ để giảm nhanh hàm lượng các chất bẩn hữu cơ, do đó phải hoàn lưu bùn
hoạt tính đã lắng ở bể lắng 2 vào đầu bể nhằm duy trì nồng độ đủ của vi sinh vật.
3.5.6. Bể lắng đứng đợt II
Bể lắng đứng đợt II có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động tương tự như bể lắng
đứng đợt I. Bể lắng đứng đợt II có nhiệm vụ chắn giữ các bông bùn hoạt tính đã qua
xử lý ở bể aeroten và các thành phần chất không hoà tan chưa được giữ lại ở bể lắng

Đồ án tốt nghiệp 25 GVHD: ThS. Trần Thế Truyền

SVTH: Lê Viết Nuôi
I. Bùn cặn sau khi ra khỏi bể lắng II thì một phần được tuần hoàn lại bể aeroten,
phần bùn dư sẽ đưa đến bể nén bùn, còn nước thải sẽ đưa đến bể tiếp xúc clo.

3.5.7. Bể tiếp xúc clo
Bể tiếp xúc clo dùng để khử trùng nước thải nhằm mục đích phá hủy, tiêu
diệt các loại vi khuẩn gây bệnh chưa được hoặc không thể khử bỏ ở các công đoạn
xử lý trước. Để thực hiện khử trùng nước thải, có thể sử dụng các biện pháp như:
clo hoá, ozon, khử trùng bằng tia hồng ngoại UV. Ở đây chỉ đề cập đến phương
pháp khử trùng bằng clo vì phương pháp này tương đối đơn giản, rẻ tiền và hiệu quả
chấp nhận được.
Nước thải vào bể sẽ chảy theo đường dích dắc qua các ngăn để tạo điều kiện
thuận lợi cho quá trình tiếp xúc giữa clo với nước thải, khi đó sẽ xảy ra phản ứng
thủy phân như sau:
Cl
2
+ H
2
O HCl + HOCl
Axit hypocloric HOCl rất yếu, không bền và dễ dàng phân hủy thành HCl và
oxy nguyên tử:
HOCl HCl + O
Hoặc có thể phân ly thành H
+
và OCl
-
:
HOCl H
+
+ OCl
-

OCl
-

và oxy nguyên tử là các chất oxy hoá mạnh có khả năng tiêu diệt vi
khuẩn
3.5.8. Bể nén bùn
Bể nén bùn có nhiệm vụ làm giảm độ ẩm của bùn hoạt tính dư ở bể lắng đợt
II và cặn tươi ở bể lắng I.
Dung dịch cặn loãng đi vào buồng phân phối đặt ở tâm bể, cặn lắng xuống và
được lấy ra ở đáy bể, nước được thu bằng máng vòng quanh chu vi bể đưa trở lại bể
aeroten để tiếp tục xử lý. Có cấu tạo giống bể lắng đứng.
3.5.9. Bể mêtan
Hiện nay, để xử lý cặn trong điều kiện kỵ khí sử dụng chủ yếu ba loại công
trình: bể tự hoại, bể lắng hai vỏ, bể mêtan tuỳ thuộc vào công suất và những điều