Đồ án thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản phát tiến

Đồ án xử lý nước thải

GIỚI THIỆU
Như chúng ta đã biết, nước ta có điều kiện rất thuận lợi để phát triển nuôi trồng thủy
sản,vì thế trong những năm gần đây nhu cầu nuôi trồng thủy hải phát triển rất mạnh, đặc biệt
là khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long. Cho nên điều cần thiết là phải có các nhà máy chế
biến thủy sản để thu gom và chế biến, đóng gói các nguyên liệu trước khi xuất khẩu.
Điều đó đã dẫn đến sự ra đời của Nhà Máy chế biến thủy sản Phát Tiến để đáp ứng
nhu cầu nói trên. Trong quá trình hoạt động của các nhà máy này không tránh khỏi sản sinh
ra các chất thải, phụ phẩm, nước thải trong quá trình chế biến. Do đó, vấn đề quản lí và xử lí
lượng chất thải ( đa số là nước thải) này phải thật sự nghiêm túc và chặt chẽ nếu không sẽ
ảnh hưởng đến môi trường xung quanh khu nhà máy.
Để thực hiện được yêu cầu đảm bảo chất lượng nước đầu ra không gây hại đến môi
trường Nhà Máy cần phải có hệ thống xử lý thích hợp và an toàn, đảm bảo yêu cầu về chất
lượng nước thải đầu ra của pháp luật quy định.
Chính vì thế trong Đồ Án Môn Học Xử Lý Nước Thải tôi xin đưa ra các hệ thống xử lý và
quy trình thiết kế để xử lý lượng nước thải này đạt yêu cầu về môi trường.
Trong quá trình thực hiện Đồ Án sẽ không tránh khỏi những sai sót trong quá trình
tính toán, thiết kế hệ thống xử lý ; chính vì thế rất mong sự đóng góp ý, sửa chữa của Thầy
Lê Hoàng Việt phụ trách giảng dạy môn Xử Lý Nước Thải.

Trang 1


Đồ án xử lý nước thải

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY SẢN
PHÁT TIẾN
I. GIỚI THIỆU NHÀ MÁY:
I.1 Tên nhà máy: Nhà máy chế biến Thủy Sản Phát Tiến
I.2 Chủ đầu tư:

Công ty TNHH thủy sản Phát Tiến
Giám đốc: Trần Văn Hài
Địa chỉ: 642, Phạm Hữu Lầu, Phường 6, TP. Cao Lãnh, Đồng Tháp
Điện Thoại: 067 3883555
Fax: 067 3883789
I.3 Vị trí địa lý Nhà Máy:
Nhà máy được xây dựng tại cụm Công Nhiệp Mỹ Hiệp, xã Mỹ Hiệp, huyện Cao
Lãnh, tỉnh Đồng Tháp và cách TP. Hồ Chí Minh khoảng 140km.
Diện tích đất xây dựng nhà máy là 54.741 m2:
- Phía Bắc giáp với đường nội bộ số 2
- Phía Nam giáp sông Cái Nhỏ
- Phía Tây giáp kênh thoát nước
- Phía Đông giáp với khu B2
I.4 Quy mô nhà máy:
Nhà máy chế biến thủy sản Phát Tiến chủ yếu là fillet cá tra với công suất 200 tấn
nguyên liệu/ngày
Các hạng mục công trình chính:
Bảng 1: Các hạng mục công trình chính
STT
A
1
2
3
4
B
1
2
3
4
5

HẠNG MỤC
KHỐI NHÀ MÁY
Phân xưởng sản xuất, công suất 200
tấn/ngày
Nhà làm việc
Nhà máy điện dự phòng
Nhà cơ khí
KHỐI PHỤC VỤ
Nhà để xe
Nhà y tế , phòng giặt
Nhà bảo vệ , hàng rào
Kho để vật tư , bao bì
Đường giao thông nội bộ

DIỆN TÍCH
8.055m2
950m2
200m2
500m2
800m2
150m2
1000m2
500m2
4.000m2

I.5 Quy trình công nghệ sản xuất:
Trang 2

Đồ án xử lý nước thải

Quy trình công nghệ sản xuất theo sơ đồ sau:
Nguyên liệu

Kiểm tra kháng
sinh & vi sinh

Đạt tiêu chuẩn

Không đạt tiêu
chuẩn

Nhập nguyên liệu

Loại bỏ
nguyên liệu

Rửa nguyên liệu (1)
Cắt tiết, loại bỏ nội
tạng và đầu cá

Rửa, ngâm
nước sạc(2)
(2)

Fillet cá

Kiểm sạch mỡ

Rửa fillet (4)

Cân fillet và
chuyển

Phân cỡ,loại

Rửa (5)

Xếp khuôn

Bao bì, vật tư

Máy hút chân không

Rửa Fillet (3)

Lạng da

Cấp đông

Rà kim loại

Bảo quản chờ
xuất bán

Mạ băng

Nhập kho lạnh
(-180C→ - 220 C)

Trong đó:
Các công đoạn được đánh số 1,2,3,4,5 là các công đoạn phát sinh nước thải
Nhà máy áp dụng quy trình sản xuất theo tiêu chuẩn HACCH và được tóm tắt như sau:
Cá được chở về nhà máy còn tươi sống, sau đó được phân loại, kiểm tra dịch bệnh, rồi đem
đi rửa sạch và cắt tiết.
Sau đó cá được fillet, lạng da, lóc mỡ và chỉnh thành miếng fillet. Các phụ phẩm sẽ được thu
và chở đến nhà máy bột cá để chế biến thành thức ăn cho chăn nuôi thủy sản, đảm bảo quy
trình khép kín và không gây hại cho môi trường.
Miếng fiilet sẽ được cân và kiểm tra, sau đó rửa sạch bằng nước, tiếp đó được xếp khuôn
loại 2-5kg hoặc IQF làm đông lạnh ở nhiệt độ -350C → -400C trong khoảng thời gian <4h.
Mạ băng sản phẩm, đóng gói PE hàn kín rồi xếp vào thùng carton loại 5-10 kg/thùng và đem
bảo quản ở kho lạnh ở nhiệt độ -180C → -250C. Thời gian bảo quản có thể được 3 năm.
Trang 3


Đồ án xử lý nước thải

II. NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY:
Nước thải của nhà máy phát sinh từ hai nguồn: nước thải sinh ra trong quá trình sản xuất và
nước thải sinh hoạt của công nhân

II.1 Nước thải sản xuất:
Lưu lượng nước thải sinh ra hằng ngày khoảng 1500m3/ngày, thành phần chủ yếu của nước
thải là mỡ cá, máu cá, thịt vụn và các phụ phẩm khác từ cá.
Vì thế đặc điểm của nước thải là hàm lượng COD, BOD5 rất cao. Nếu nước thải này không
được xử lý tốt thì các chất hữu cơ có trong nước thải sẽ bị phân huỷ tạo ra các sản phẩm
trung gian của sự phân huỷ các axit béo không bão hoà, gây ra mùi hôi rất khó chịu, ô nhiễm
môi trường và làm ảnh hưởng đến sức khoẻ của công nhân và người dân sôngs xung quanh
nhà máy.

Bảng 2: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sản xuất
STT
1
2
3
4
5
6
7

Các chỉ tiêu
BOD5
COD
SS
Tổng Nitơ
Photpho
Dầu mỡ
Coliforms

Đơn vị
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
MPN/100ml

Kết quả
1150

2000
950
89
15
1000
2.107

II.2 Nước thải sinh hoạt:
Nước thải sinh hoạt được sinh ra chủ yếu từ nhà ăn, khu vệ sinh, với lưu lượng khoảng 200
m3/ngày.
Bảng 3: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt
STT
1
2
3
4
5
6
7

Các chỉ tiêu
BOD5
COD
SS
Tổng Nitơ
Photpho
Dầu mỡ
Coliforms

Đơn vị

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
MPN/100ml

Nồng độ chất ô nhiễm
500
1000
1200
90
40
200
107

Trang 4


Đồ án xử lý nước thải

CHƯƠNG II: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN
I. ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ:
I.1 Phương án 1:
Nước đầu vào

Bể lắng cát

Bể điều lưu

Bể tuyển nổi

Trang 5


Đồ án xử lý nước thải

Song chắn rác

Oxy
Sân phơi cát

Bể bùn hoạt tính
Hoàn
lưu
bùn

Clo
Nước thải đầu ra

Bể lắng thứ cấp

Bể khử trùng
Bùn xả
Sân phơi bùn

Thuyết minh quy trình:
Nước thải từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau đó qua song chắn rác
để loại bỏ thành phần rác có kích thướt lớn: xương cá, da cá, bọc nilong...Song chắn

rác có nhiệm vụ loại bỏ thành phần rác ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị phía
sau. Nước thải sau khi qua song chắn rác được đưa qua bể lắng cát. Tại bể lắng cát,
thành phần cát, sỏi, đá sẽ bị giữ lại tránh gây hư hỏng máy bơm và các thiết bị cơ giới
phía sau.
Nước thải tiếp tục được cho qua bể điều lưu để điều chỉnh lưu lượng và các chất ô
nhiễm trong hệ thống được ổn định.
Sau khi qua bể điều lưu, nước thải tiếp tục được cho qua bể tuyển nổi áp lực để loại
bỏ thành phần chất hữu cơ, váng mỡ, chất lơ lửng trong nước thải. Các chất này sẽ bị
đẩy lên trên và bị thanh gạt loại ra ngoài đưa vào sân phơi bùn. Nước thải đầu ra ở bể
tuyển nổi một phần được bơm lên buồng tạo áp để hoàn lưu, phần còn lại chảy qua bể
bùn hoạt tính có sục khí.
Tại bể bùn hoạt tính các chất hữu cơ bị ô xy hóa và xử lý, bùn tạo ra từ sinh khối vi
sinh vật sẽ cho qua bể lắng thứ cấp. Tại bể lắng thứ cấp một phần sinh khối bùn sẽ bị
Nước
đầuravào
lắng xuống đáy
và đưa
ngoài sân Bể
phơi
bùn;
hoàn lưu trở lạiBểbểlắng sơ cấp
lắng
cát phần còn lại
Bểđược
điều lưu
bùn để đảm bảo mật độ vi sinh cần thiết cho bể bùn hoạt động ổn định. Nước thải đầu
ra bể lắng thứ cấp sau đó được cho qua bể khử trùng để loại bỏ thành phần vi sinh gây
Song chắn
hại. Cuối cùng
đượcrác

thải ra ngoài. Ngoài ra, còn có sân phơi cát để trữ và xử lý lượng
cát sinh ra từ bể lắng cát.
Sân phơi cát
I.2 Phương án 2:
Clo

Bùn
hoàn
lưu

Bể lọc sinh học

Nước thải đầu ra
Bể khử trùng

Bể lắng thứ cấp
Trang 6
Bùn xả

Sân phơi bùn


Đồ án xử lý nước thải

Thuyết minh quy trình:
Nước thải từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau đó qua song chắn rác để loại
bỏ thành phần rác có kích thướt lớn: xương cá, da cá, bọc nilong...Song chắn rác có nhiệm
vụ loại bỏ thành phần rác ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị phía sau. Nước thải sau
khi qua song chắn rác được đưa qua bể lắng cát. Tại bể lắng cát, thành phần cát, sỏi, đá sẽ bị
giữ lại tránh gây hư hỏng máy bơm và các thiết bị cơ giới phía sau.

Tiếp theo, nước thải được đưa đến bể điều lưu dể đảm bảo lưu lượng cung cấp ổn định cho
hệ thống xử lý phía sau. Sau đó, nước thải được bơm sang bể lắng sơ cấp để loại bỏ thành
phần chất rắn có khả năng lắng. Sau khi qua bể lắng, thành phần chất rắn lơ lửng phải nhỏ
hơn 150mg/l thì mới đủ tiêu chuẩn để cho qua bể xử lý sinh học. Bể sinh học phía sau ta sử
dụng là bể lọc sinh học nhỏ giọt. Nước được cung cấp bằng cách phun thành giọt đều từ trên
xuống đi qua lớp vật liệu làm giá thể để xử lý. Ở đáy bể ta thiết kế hệ thống cung cấp khí
cho hệ thống, đảm bảo oxy cần thiết cho vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ.
Nước thải sau khi qua bể lọc sinh học một phần được cho qua bể lắng thứ cấp, một phần
hoàn lưu trở lại bể lọc sinh học để đảm bảo mật độ vi sinh cho bể này hoạt động ổn định.
Cuối cùng nước thải từ bể lắng thứ cấp được cho qua bể khử trùng để loại thành phần vi sinh
vật gây bệnh và thải ra ngoài. Ngoài ra, còn có sân phơi cát để trữ và xử lý lượng cát sinh ra
từ bể lắng cát.

I.3 Phương án 3:
Nước đầu vào

Bể lắng cát

Bể điều lưu

Bể lắng sơ cấp

Trang 7


Đồ án xử lý nước thải
Song chắn rác
Sân phơi cát

Clo

Bể UASB

Oxy

Bùn
hoàn
lưu

Bể bùn hoạt tính

Nước thải đầu ra
Bể lắng thứ cấp

Bể khử trùng
Sân phơi bùn

Bùn xả

Thuyết minh quy trình:
Nước thải từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau đó qua song chắn rác để loại
bỏ thành phần rác có kích thướt lớn: xương cá, da cá, bọc nilong...Song chắn rác có nhiệm
vụ loại bỏ thành phần rác ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị phía sau. Nước thải sau
khi qua song chắn rác được đưa qua bể lắng cát. Tại bể lắng cát, thành phần cát, sỏi, đá sẽ bị
giữ lại tránh gây hư hỏng máy bơm và các thiết bị cơ giới phía sau.
Tiếp theo, nước thải được đưa đến bể điều lưu dể đảm bảo lưu lượng cung cấp ổn định cho
hệ thống xử lý phía sau. Sau đó, nước thải được bơm sang bể lắng sơ cấp để loại bỏ thành
phần chất rắn có khả năng lắng được.
Do nước thải thủy sản có hàm lượng chất hữu cơ cao nên ta cho qua bể xử lý sinh học kỵ khí
UASB để xử lý. Nước thải từ bể lắng sơ cấp được bơm qua bể UASB theo hướng từ dưới

lên, đi qua lớp thảm bùn. Do sự tích tụ dần các chất ô nhiễm (chủ yếu là chất rắn lơ lửng)
nên có tác dụng làm giá bám cho vi khuẩn phát triển và phân hủy chất hữu cơ.
Nước thải đầu ra của bể UASB được tiếp tục cho qua bể bùn hoạt tính, tại đây ta cung cấp
ôxy để bể sih học hiếu khí hoạt động. Tại bể bùn hoạt tính, lượng sinh khối bùn được tạo ra
từ xác bả vi sinh vật sẽ được tiếp tục cho qua bể lắng thứ cấp để xử lý.
Bùn sinh ra ở bể lắng thứ cấp một phần sẽ được lắng xuống đáy bể và thu hồi cho vào sân
phơi bùn; phần còn lại được hoàn lưu trở lại bể bùn để đảm bảo mật độ vi sinh vật luôn ổn
định, đảm bảo bể sinhn học hoạt động tốt và ổn định.
Cuối cùng nước thải được cho qua bể khử trùng để tiêu diệt vi sinh còn lại. Ngoài ra, còn có
sân phơi cát để trữ và xử lý lượng cát sinh ra từ bể lắng cát.
I.4 Phân tích các phương án và lựa chọn phương án xử lý:
Với ba phương án được nêu ra ở trên thì mỗi phương án xử lý đều có ưu và khuyết điểm
riêng, vì thế ta cần xem xét cẩn trọng để lựa chọn phương án phù hợp nhất.
Trang 8


Đồ án xử lý nước thải

Dưới đây là bảng phân tích ưu khuyết điểm của từng phương án, là căn cứ để lựa chọn ra
phương án tối ưu cho hệ thống xử lý.
Phương án
Phương án 1

Phương án 2

Phương án 3

Ưu điểm
- Ít bị ảnh hưởng bởi các sự cố
- Chịu được sự thay đổi đột

ngột của lưu lượng và chất hữu
cơ
- Xử lý hiệu quả nước thải có
dầu mỡ và chất hữu cơ cao
- Tiết kiệm được diện tích xây
dựng, do bể tuyển nổi tốn ít
diện tích
- Chịu được sự thay đổi về lưu
lượng và chất hữu cơ
- Chiếm diện tích đất vừa phải
- Khả năng xử lý khá tốt

Khuyết điểm
- Hệ thống vận hành phức tạp, đòi
hỏi người vận hành phải có
chuyên môn và kỹ thuật.
- Chi phí vận hành cao do phải
tốn nhiều năng lượng, hoá chất
- Sân phơi bùn chiếm diện tích
đáng kể

- Chịu được sự thay đổi về lưu
lượng và chất hữu cơ
- Hiệu suất xử lý cao do có cả
bể lắng sơ cấp và bể UASB
- Chi phí vận hành tương đối

- Tốn diện tích lớn do có bể lắng
sơ cấp và bể UASB
- Mùi hôi phát sinh từ bể UASB

- Nhạy cảm với các sự cố môi
trường
- Kỹ thuật vận hành cao
- Tốn diện tích sân phơi bùn

- Khó khăn trong vận hành và bảo
trì bể lọc sinh học. Cột lọc dễ bị
nghẹt, thời gian nghỉ lâu và lưu
lượng nạp thấp.
- Chi phí đầu tư cao cho bể lọc
sinh học (mua vật liệu lọc)
- Sân phơi bùn chiếm diện tích
đáng kể

Lựa chọn Phương án:
Từ bảng phân tích ở trên, ta thấy Phương án 1 là phương án có nhiều lợi điểm và hệ thống
xử lý phù hợp với thành phần, tính chất nước thải thuỷ sản của Công Ty. Bởi vì:
Thành phần nước thải chủ yếu của công ty là nước thải thuỷ sản, có hàm lượng dầu mỡ cao.
Do đó đòi hỏi hệ thống xử lý phải có hiệu suất loại chất rắn lơ lửng và dầu mỡ cao (từ 7090%) mới đủ điều kiện cho bể sinh học phía sau ( SS<= 150mg/l), Phương án 1 đã đáp ứng
được yêu cầu này.
Ngoài ra trong hệ thống xử lý của Phương án 1, bể tuyển nổi tốn rất ít diện tích xây dựng,
đây là lợi điểm mà rất nhiều công ty lựa chọn.
Bể tuyển nổi còn tiết kiệm được một lượng đáng kể chất tạo bông, keo tụ. Theo Sổ tay xử lý
nước, 1999 ta có thể tiết kiệm khoảng 30% so với liều lượng sử dụng trong bể lắng.
Vậy: theo lập luận trên ta chọn Phương án 1
II. CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH TRONG PHƯƠNG ÁN 1:
Trang 9


Đồ án xử lý nước thải

II.1 Song chắn rác:
Song chắn rác dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn ( xương cá, thịt
vụn, giấy, bọc nylon, rác thải sinh hoạt…) . Kích thước tối thiểu của rác bị giữ lại tùy thuộc
vào khoảng cách các thanh kim loại của song chắn rác.
Song chắn rác được đặt ở kênh trước khi nước thải vào trạm xử lý. Hai bên tường kênh phải
chừa một khe hở đủ để dễ dàng lắp đặt và thay thế song chắn rác. Khi mở rộng hay thu hẹp
kênh nơi đặt song chắn rác thì phải mở rông dần dần với góc α =200 để tránh tạo dòng chảy
rối trong kênh.
II.2 Bể lắng cát:

Bể lắng cát nhằm loại bỏ cát, sạn , sỏi, đá dăm, các loại xỉ khỏi nước thải Bểlắngcát
thường đặt phía sau song chắn rác .Đôi khi người ta đăt bể lắng cát trước song chắn rác, tuy
nhiên việc đặt sau song chắn rác có lợi hơn cho việc quản lý bể. Ở đây phải tính toán như thế
nào cho các hạt cát và các hạt vô cơ cần loại bỏ lắng xuống còn các chất hữu cơ lơ lững khác
trôi đi.
II.3 Bể điều lưu:
Nước thải công ty được thải ra với lưu lượng biến đổi theo thời vụ sản xuất, giờ
mùa. Trong khi đó các hệ thống sinh học phải được cung cấp nước thải đều đặn về thể tích
cũng như các chất cần xử lý 24/24 giờ. Do đó sự hiện diện của bể điều lưu là hết sức cần
thiết.
Bể điều lưu có chức năng điều hòa lưu lượng nước thải và các chất cần xử lý để đảm bảo
hiệu quả cho các quá trình xử lý sinh học phía sau, nó chứa nước thải và các chất cần xử lý ở
những giờ cao điểm rồi phân phối lại cho các giờ không hoặc ít sử dụng để cung cấp ở một
lưu lượng nhất định 24/24 giờ cho các hệ thống xử lý sinh học phía sau.
Trong bể điều lưu nên lắp dặt thêm các thiết bị để:
Rửa các chất rắn hay dầu mỡ bám vào thành bể
Hệ thống chảy tràn khi bơm bị hỏng.
Thiết bị lấy các chất rắn nổi hay bọt trong bể
Các vòi phun để tránh bọt bám vào thành bể

II.4 Bể tuyển nổi:
Bể tuyển nổi được sử dụng để loại bỏ các hạt rắn hoặc lỏng ra khỏi hỗn hợp nước
thải và cô đặc bùn sinh học. Lợi điểm chủ yếu của bể tuyển nổi là nó có thể loại các hạt chất
rắn nhỏ, có vận tốc lắng chậm trong một thời gian ngắn
Bể tuyển nổi gồm có các loại
Bể tuyển nổi theo trọng lượng riêng
Bể tuyển nổi bằng phương pháp điện phân
Bể tuyển nổi bằng cách hoà tan không khí ở áp suất cao
Bể tuyển nổi bằng sục khí
Bể tuyển nổi theo kiểu tạo chân không
Trong hệ thống ta tuyển nổi bằng cách hoà tan không khí ở áp suất cao.Theo cách này
không khí được hoà tan vào nước thải ở áp suất cao vài atm, sau đó nước thải được đưa trở
lại áp suất thường của khí quyển. lúc này không khí trong nước thải sẽ phóng thích trở lại
vào áp suất khí quyển dưới dạn các bọt khí nhỏ. Các bọt khí này sẽ bám vào các hạt chất rắn
tạo lực nâng các hạt chất rắn này nổi lên bề mặt của bể, sau đó các chất rắn này được loại bỏ
bằng các thanh gạt.
Trang 10


Đồ án xử lý nước thải

II.5 Bể bùn hoạt tính:
Bể bùn hoạt tính được nghiên cứu và triển khai ở Anh năm 1914 bởi Ardern và
Lockett, được gọi là bể bùn hoạt tính vì trong bể này tạo ra sinh khối có khả năng hoạt động
cố định các chất hữu cơ. Hiện nay có nhiều phiên bản khác nhau của loại bể này, tuy nhiên
các nguyên lý cơ bản vẫn giống nhau.
Tại bể bùn hoạt tính diễn ra quá trình phân hủy hiếu khí theo các phản ứng sau:
Quá trình oxy hóa:
(CHONS) + O2 + Vi khuẩn hiếu khí
CO2 + NH4+ + sản phẩm khác + năng lượng

Quá trình tổng hợp:
(CHONS) +O2 + vi khuẩn hiếu khí +năng lượng
C5H7O2N
Nước thải từ bể tuyển nổi và bùn hoàn lưu từ bể lắng thứ cấp được khuấy trộn bằng
máy nén khí hay sục khí cơ học. Lượng khí cung cấp cho bể phải đồng nhất ở tất cả mọi
điểm trên đường đi của nước thải. Trong suốt quá trình sục khí các phản ứng hấp phụ, oxy
hóa các chất hữu cơ và tạo bông cặn sẽ diễn ra. Sau đó nước thải được đưa sang bể lắng thứ
cấp và sinh khối sẽ được tách ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng.
II.6 Bể lắng thứ cấp:
Bể lắng thứ cấp có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật dùng để loại bỏ các tế bào vi
khuẩn nằm ở dạng các bông cặn. Bể lắng thứ cấp có hình dạng cấu tạo gần giống với bể lắng sơ
cấp, tuy nhiên thông số thiết kế về lưu lượng nạp nước thải trên một đơn vị diện tích bề mặt của bể
khác rất nhiều. Tại bể lắng thứ cấp một phần bùn được hoàn lưu về bể bùn hoạt tính và phần còn lại
được đưa ra sân phơi bùn.
II.7 Bể khử trùng:
Để hoàn thành công đoạn xử lý nước thải dùng chlorine, nước thải và dung dịch
chlorine được cho vào bể trộn, trang bị một máy khuấy vận tốc cao, thời gian lưu tồn của
nước thải và dung dịch chclorine trong bể không ngắn hơn 30 giây. Sau đó nước thải đã trộn
lẫn với dung dịch chclorine được cho chảy qua bể tiếp xúc được chia thành những kênh dài
và hẹp theo đường gấp khúc.Thời gian tiếp xúc giữa chclorine và nước thải từ 15 ÷ 45 phút,
ít nhất phải giữ được 15 phút ở tải đỉnh. Bể tiếp xúc chclorine thường được thiết kế theo kiểu
plug_flow. Tỷ lệ dài : rộng từ 10:1 đến 40:1. Vận tốc tối thiểu của nước thải từ 2 ÷
4,5m/phút để tránh lắng bùn trong bể.
II.8 Sân phơi bùn:
Bùn thải ra từ bể lắng thứ cấp và váng, bọt, các chất hữu cơ bị tuyển nổi từ bể
tuyển nổi được đưa ra sân phơi bùn. Sân phơi bùn được coi là một công đoạn làm khô bùn,
làm giảm ẩm độ bùn xuống còn khoảng 70 ÷ 80%

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
1.Thông số đầu vào:

Trang 11


Đồ án xử lý nước thải

Lưu lượng xử lý: Q = 1700 m3/ngày
Với thời gian làm việc 10h/ngày
Suy ra: lưu lượng trung bình xả thải QTBXT =

1700.1000
= 47,22 (l/s)
10.3600

Dựa vào QTBXT và bảng hệ số không điều hòa chung K0 ( TCXDVN 51: 2008 )
ta nội suy ra hệ số không điều hòa chung K0max và K0min :
Bảng 4: Hệ số không điều hoà chung (TCXDVN 51-2008)
Hệ số không điều
Lưu lượng nước thải trung bình qtb (l/s)
hoà chung K0
5
10
20
50
100
300

500

1000

K0 max
K0 min

1,5
0.66

1,47
0.69

2,5
0.38

2,1
0.45

1,9
0.5

1,7
0.55

1,6
0.59

1,55
0.62

≥
5000
1,44

0.71

K0max = 1,7185
K0min = 0,6936
Qmax = QTBXT . K0max = 47,22 . 1,7185 = 81,14 (l/s) = 0,08114 (m3/s)
Qmin = QTBXT . K0min = 47,22 . 0,6936 = 32,75 (l/s) = 0,03275 (m3/s)

2.Thiết kế kênh dẫn nước thải:
Ta có: Qmax = 0,08114 (m3/s)
Qmin = 0,03275 (m3/s)
 Chọn vận tốc dòng chảy trong kênh: V = 0,7 m/s (Theo TCXDVN
51:2008)
Diện tích mặt cắt ướt (A) của kênh dẫn nước thải là:
A=

Q max 0, 08114
=
= 0,1159 (m2)
0, 7
V

 Chọn chiều sâu ngập nước của kênh: Hngn = 0,3m
A

0,1159

Chiều rộng kênh: B = H
=
= 0,386 (m)
0,3

ngn
Độ dốc thủy lực (imin) của kênh dẫn chọn theo điều 3.39 – TCXDVN 51-2008
D = 300 mm , imin = 0,0033
D = 400 mm , imin = 0,0025
Với bề rộng kênh dẫn B = 0,386 (m) nội suy ra độ dốc của kênh imin = 0,002612 (TCXDVN
51:2008, trang 15)
Chọn chiều cao chết: Hchết = 0,2m
Chọn chiều cao bảo vệ để tránh nước mưa chảy tràn: Hbv = 0,1m
Chiều cao tổng của kênh dẫn:
HTONG = Hngn + Hchet + Hbv
= 0,3 + 0,2 + 0,1
= 0,6 m
Trang 12


Đồ án xử lý nước thải

 Cao trình mực nước ở đầu kênh dẫn:
Zmuc nuoc(dau kenh dan) = - Hchết = - 0,2 m
 Cao trình đáy kênh ở đầu kênh dẫn:
Chiều sâu ngập nước kênh dẫn: Hngn = 0,3 m
Zday kenh (dau kenh dan) = - (Hngn + Hchết ) = - (0,3 + 0,20) = - 0,5 m
Chọn chiều dài kênh dẫn nước thải là L =20 m
 Cao trình mực nước ở cuối kênh dẫn ( trước SCR) :
Z muc nuoc (cuoi kenh dan) = Zmuc nuoc(dau kenh dan) - L.imin
= -0,2 – 20. 0,002612
= - 0,25224 m
 Cao trình đáy kênh dẫn ở cuối kênh ( trước SCR) :
Zday kenh (cuoi kenh dan) = Z muc nuoc (cuoi kenh dan)– Hngn
= - 0,25224 -0,3

= - 0,55224 m
3.Thiết kế song chắn rác: ( thiết kế song chắn rác cào rác thủ công)
Bảng 5: Các thông số thiết kế song chắn rác
STT

Các thông số thiết kế

Đơn vị

1
2
3
4

Lưu lượng nước thải
Kích thước rác
Chiều rộng khe SCR
Vận tốc nước qua SCR
Độ nghiêng SCR theo trục
thẳng đứng
Bề dày thanh

m3/ngày
cm
cm
m/s

2÷6
2,54 ÷ 5,08
0,31 ÷ 0,62

Giá trị
thiết kế
1700
3
2,5
0,5

độ

30 ÷ 45

45

cm

0,51 ÷ 1,52

1

5
6

Khoảng cho
phép

(Nguồn: Phương pháp xử lý nước thải – Lê Hoàng Việt
Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai)
Ta có: Qmax = 0,08114 (m3/s)
Chọn vận tốc dòng chảy qua khe của song chắn rác Vs = 0,5 m/s

 Tổng diện tích qua khe phần ngập nước của song chắn rác là:
Trang 13


Đồ án xử lý nước thải

Akhe =

Q max 0, 08114
=
= 0,1622 (m2)
Vs
0,5

Chọn chiều sâu ngập nước của kênh dẫn nước thải nơi đặt song chắn rác:
Hk = 0,3 m
 Tổng chiều rộng của các khe là:
Bkhe =

A khe
0,1622
=
= 0,54 m
Hk
0,3

Vì kích thướt rác là 0,3 cm nên ta chọn chiều rộng mỗi khe: b = 2,5 cm
 Tổng số khe: N =

0,54

Bkhe
=
= 21,6 , ta làm tròn là 22
0, 025
b

 Vậy tổng số thanh sắt sử dụng là: n = N -1 = 22-1= 21 thanh
Chọn bề dầy thanh sắt là 1cm
Tổng bề dầy thanh sắt là : 21. 0,01 = 0,21 (m)
 Chiều rộng lọt lòng của kênh dẫn đặt song chắn rác:
Bkênh = 0,54 + 0,21 = 0,75 (m)
Để tránh chảy rối do song chắn rác gây ra, ta mở rộng kênh một góc 20 0
 Chiều dài đoạn kênh mở rộng là:
Lmở rộng =

Bkênh − B
0, 75 − 0,386
= 0,5 (m)
0 =
2. tg20
2. tg200

Ta chọn chiều dài đoạn thu hẹp Lthu hẹp = Lmở rộng = 0,5 (m)
 Tổng chiều cao của song chắn rác đặt tại kênh ( chiều cao tổng ) là:
Ht = Hngn + Hchết + 0,1 + 0,2 = 0,3 + 0,2 + 0,1 + 0,2 = 0,8 (m)
Trong đó: Hchết = 0,2 là chiều cao chết
0,1 là chiều cao cần xây them để tránh nước mưa
chảy tràn
0,2 là chiều cao cốt sàn đặt song chắn rác
Hngn là chiều cao ngập nước ( H = 0,3 m )

Chọn góc nghiêng của song chắn rác so với trục thẳng là α = 45 0
 Chiều dài song chắn rác là:
Ht
X=
+ 0,2 =
sin 45 0

0,8
2 + 0,2 = 1,33 (m)
2

Trong đó: 0,2 là phần uốn cong của thanh sắt
 Hình chiếu tại đỉnh của song chắn rác xuống đáy kênh:
Ht
L1 =
* cos450 =
0
sin 45

0,8
2
= 0,8 m
2 *
2
2

 Hình chiếu phần uốn cong của thanh sắt xuống đáy kênh:
L2 =

0,2 2 + 0,2 2

= 0,14m
4

 Hình chiếu chiều dài của song chắn rác xuống đáy kênh:
L = L1 + L2 = 0,8 + 0,14 = 0,94 m
Chọn chiều dài bảng hứng rác là Lb = 1,5 m
Trang 14


Đồ án xử lý nước thải

 Bề rộng bảng hứng rác là: B = Bkênh + 2. 0,1 = 0,75 + 0,2 = 0,95 (m)
( Trong đó 0,1 là bề rộng thành kênh )
Chọn khoảng cách từ đoạn mở rộng kênh đến song chắn rác là L1= 0,4 m
Chọn khoảng cách từ đoạn thu hẹp kênh đến song chắn rác là L2 = 0,4 m
 Chiều dài đoạn kênh đặt song chắn rác là
L = Y + Lmở rộng + Lthu hẹp + L1 + L2 + Lb – 0,14
= 0,94 + 0,5 + 0,5 + 0,4 + 0,4 + 1,5- 0,14 = 4,1 (m)
 Diện tích mặt cắt ướt ngay trước song chắn rác:
A = Hk . Bkênh = 0,3 . 0,75 = 0,225 (m2)
 Vận tốc dòng chảy ngay trước song chắn rác:
v=

0, 08114
Q max
=
= 0,36 (m/s)
0, 225
A

 Độ giảm áp của dòng chảy qua song chắn rác là:
1  Vs 2 − v 2 
1  0,52 − 0,362 
h=
= 0,876 (cm) <15,24 (TCXDVN 51:2008)

÷=
0, 7  2g 
0, 7  2.9,81 ÷


Vậy: sau song chắn rác ta phải hạ đáy kênh xuống một đoạn bằng:
hhạ = 0,00876 . 3 = 0,02628 m (để bù lại độ giảm áp khi nước chảy qua song
chắn rác)
( Trong đó: số “3” là hệ số cần phải nhân vào để dự trù song chắn rác có
rác, vì độ giảm áp tính ở trên chỉ áp dụng cho trường hợp song chắn rác
không có rác)
Cao trình mực nước ở cuối song chắn rác:
Zmuc nuoc ( cuoi SCR) = Z muc nuoc (cuoi kenh dan) – L. imin - hhạ
= - 0,25224 – 4,24. 0,002612 – 0,02628
= - 0,2895 m
Cao trình đáy kênh ở cuối song chắn rác:
Zday kenh (cuoi SCR) = Zmuc nuoc ( cuoi SCR) - Hngn
= - 0,2895 – 0,3
= - 0,5895 m
Trong đó L = 4,24 là chiều dài đoạn kênh đặt song chắn rác
• Điều lưu ý khi thiết kế song chắn rác:
- Chọn vật liệu làm song chắn rác là loại thép không rỉ
- Bảng hứng rác phải đục lỗ và các lỗ này phải nhỏ hơn kích
thước rác

- Không thiết kế các thanh sắt ngang trên song chắn rác để việc
cào rác được dễ dàng
- Khoảng cách giữa lưới chắn rác và song chắn rác phải lớn hơn
chiều dài của răng bàn cào

4. Bể lắng cát:
Bảng 6: Các thông số sử dụng để thiết kế bể lắng cát

Trang 15


Đồ án xử lý nước thải

STT

Các thông số

Đơn vị
m3/ngày
mm
s

Khoảng
cho phép

Giá trị
thiết kế

1
2

3

Lưu lượng tổng Q
Kích thước hạt cát
Thời gian tồn lưu nước

4

Vận tốc nước chảy qua bể

5
6
7
8
9

Thời gian giữa 2 lần lấy cát
ngày
7
3
Lưu lượng tải đỉnh Qmax
m /s
0,08114
3
Lưu lượng Qmin
m /s
0,03275
3
kg/m
1600

Trọng lượng riêng của cát ρc
Chiều sâu công tác của bể (H)
m
0,5 ÷ 1,2
0,5
(Nguồn: Phương pháp xử lý nước thải – Lê Hoàng Việt
Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai)

m/s

45 ÷ 90
0,24 ÷0.4
0,4
2÷4

1700
0,2
60
0,2

Bảng 7: Tải trọng bề mặt của bể lắng cát ở 150C
Đường kính hạt
(mm)
0,10
0,12
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35

0,40
0,50

Tải trọng bề mặt của bể lắng cát U0 ở 150C
(mm/s)
5,12
7,37
11,5
18,7
24,2
28,3
34,5
40,7
51,6
(Nguồn: Lê Hoàng Việt – Bài tập Phương pháp xử lý nước thải)

Với đường kính nhỏ nhất của hạt cát cần giữ lại là 0,2 mm
Suy ra: tải trọng bề mặt của bể lắng cát là U0 = 18,7 mm/s = 0,0187 m/s (theo bảng trên)
 K = 1,7 ( Theo TCXDVN 51:2008 )
Ta có: Qmax = 0,08114 (m3/s)
Qmin = 0,03275 (m3/s)
 Diện tích bề mặt của bể lắng cát:
A =

K * Qmax 1,7 * 0,08114
=
= 7,376 m2
U0
0,0187

Chọn vận tốc nước chảy qua bể là v = 0,2 m/s
Chọn vận tốc lớn nhất của nước chảy qua bể là vmax = 0,3 m/s (theo
TCXDVN 51:2008,Trang 40)
Trang 16


Đồ án xử lý nước thải

Chọn thời gian tồn lưu của nước (giá trị thường sử dụng) trong bể là θ =
60s (theo Lê Hoàng Việt, Bài giảng xử lí nước thải)
Chiều dài bể lắng cát thiết kế: L = vmax . θ = 0,3 . 60 = 18 m
 Chiều rộng bể là:
B=

A 7,376
=
= 0,4 m
L
18

Với chiều dài 18m thì bể lắng cát rất khó bố trí trong hệ thống xử lý, vì thế ta
thiết kế bể lắng cát theo hình chữ Chi chia thành 3 ngăn.
Chiều rộng mỗi ngăn: Bn = 0,4m
Chiều dài mỗi ngăn: Ln = 18/3 = 6m
 Chiều rộng thực của bể là: B = 0,4*3 + 2*0,1= 1,4m
(Trong đó: 0,1 là bề dày tường)
Chọn chiều sâu công tác của bể là Hngn = 0,5 m
 Thể tích hữu dụng của bể là:
Vhd = A . Hngn = 7,376 . 0,5 = 3,688 m3
 Tính thể tích cát:

Theo Trịnh Xuân Lai, lượng cát dao động từ 0,0037 – 0,22 m3 trong 1000 m3 nước thải
Chọn lượng cát của nhà máy là 0,04 m3 tương ứng với 1000 m3 nước thải
 Lượng cát có trong 1700 m3 nước thải của nhà máy là:
W=

Q.0,04 1700.0,04
=
= 0,068 m3
1000
1000

Chọn thời gian lấy cát ra khỏi bể là 7 ngày
 Khối lượng cát tích lại trong 7 ngày: (hiệu suất 100%)
Gcát = d.W.3 = 1600. 0,068 . 7 = 761.6 kg
(Trong đó: d = 1600 kg/m3 là trọng lượng riêng của cát)
 Thể tích cát trong 7 ngày là:
Vcát =

Gcát 761.6
=
= 0.476m3
d
1600

 Chiều cao lớp cát trong 7 ngày là:
Hcát =

Vcát 0.476
=
= 0.065 m

A
7,376

Vì thể tích cát là Vcát = 0.476 m3 nên ta chọn hố thu cát có thể tích Vhố thu = 0,6 m3
Bể lắng cát thiết kế nước chảy theo hình chữ chi và có 3 ngăn nên ta phải thiết
kế 3 hố thu cát.
 Kích thướt mỗi hố thu:
Hố thu được thiết kế theo hình chóp cụt.
Vho thu = 0.6/3 = 0.2m3
Chiều rộng hố thu (đáy lớn hình chóp cụt) bằng chiều rộng bể: B = B = 0.4m
Chiều dài hố thu ( đáy lớn hình chóp ): L = 1.2m
Diện tích đáy lớn: Aday lon = 1.2*0.4= 0.48m2
Chiều rộng hố thu (đáy bé hình chóp cụt) : B = B = 0.2m
Chiều dài hố thu ( đáy bé hình chóp ): L = 0.8m
Diện tích đáy lớn: Aday lon = 0.8 *0.2= 0.16 m2
Chiều cao hố thu cát:
Trang 17


Đồ án xử lý nước thải

(

)

(

) (

1

Adaylon + Adaybe + Adaylon * Adaybe h
3
3V
3*0.2
=
Suy ra: h = A
Adaylon * Adaybe
0.48 + 0.16 + 0.48*0.16
daylon + Adaybe +

Ta có: V =

)

= 0.65m
Chọn chiều cao bảo vệ của bể: Hbv = 0,3 m
 Từ cao trình mực nước ở cuối song chắn rác:
Zmuc nuoc ( cuoi SCR) = - 0,2895 m
Chiều dài từ cuối song chắn rác đến bể lắng cát: L = 3m
Cao trình mực nước đầu bể lắng cát:
Zmuc nuoc(dau be) = Zmuc nuoc ( cuoi SCR) – L*imin
= - 0,2895 m – 3* 0,002612
= 0,297 m ≈ 0,3m
Nên ta chọn chiều cao chết ở bể lắng cát: Hchet = 0,3m
 Chiều cao tổng của bể lắng cát là:
Htổng = Hngn + Hchet + Hbv + Hcát
= 0,5+ 0,3 + 0,1 + 0,0276
= 0,90276 m
Trong đó: Hngn = 0,5m là chiều sâu công tác của bể
Hbv = 0,1 là chiều cao bảo vệ của bể

Hcát = 0,0276 m là chiều cao lớp cát
 Kích thướt vách ngăn ở đầu bể :
Bề dày vách : d = 0,1m
Chiều dài vách bằng chiều rộng mỗi ngăn nhỏ của bể : L = 0,4 m
Vách được đặt cao hơn mực nước 0,1m
Vách đặt cách miệng cống dẫn nước thải đầu vào 0,4 m
 Kích thướt máng thu nước :
Chiều dài máng thu bằng chiều rộng mỗi ngăn : L = B = 0,4m
Chiều rộng : 0,2m
Chiều sâu : 0,2 m
Đỉnh máng thu được đặt thấp hơn mực nước khoảng 0,03m
 Kiểm tra thời gian tồn lưu của bể:
Tại thời điểm Qmax = 0,08114 m3/s:
θ min =

Vhd
3,688
=
= 45 s ( thoả TCXDVN 51:2008, thời gian lắng cát không nhỏ hơn 30
Qmax 0,08114

giây đối với lưu lượng lớn nhất)
Theo số liệu thu thập từ nhà máy thì lượng dầu mỡ trong nước thải sinh hoạt là 100 – 300
mg/l và nước thải sản xuất là 1000 mg/l ; lưu lượng nước thải sinh hoạt là 200 m 3 và lưu
lượng nước thải sản xuất là 1500m3
Suy ra: hàm lượng dầu mỡ tổng cộng của nước thải:
Q=

100.200 +1000.1500
300.200 +1000.1500

→
= 894
200 +1500
200 +1500

→ 917 mg/l

Trang 18


Đồ án xử lý nước thải

Ta chọn: Q = 900 mg/l
Đầu ra của bể ta đặt vách chắn bọt cách thành của bể 0,1m, cách đáy của bể 0,2m.
Chiều rộng vách bằng chiều rộng bể = 0,4m, chiều dài vách = 1,0m.
Theo Giáo trình Lê Hoàng Việt, Giáo trình Phương pháp xử lý nước thải, 2003 thì lượng
váng, mỡ nổi có trong nước thải sau khi qua bể lắng cát có hệ thống gạt bọt phía trên sẽ loại
được 50% váng mỡ này. Ta chọn hiệu suất gạt bọt ở đây là 40%.
 Lượng dầu mỡ còn lại là: 900*(1-0,4) = 540 mg/l

 Tính toán cao trình:
Cao trình đầu bể:
 Cao trình mực nước đầu bể lắng cát là:
Zmuc nuoc(dau be) = Zmuc nuoc ( cuoi SCR) – L*imin
= - 0,2895 m – 3* 0,002612
= 0,297 m ≈ 0,3m
 Cao trình đáy bể lắng cát ở đầu bể:
Zday be (đầu bể) = Zmuc nuoc (đầu bể) - Hngn
= - 0,3 – 0,5
= - 0,8 m

Cao trình cuối bể:
 Cao trình mực nước cuối bể lắng cát là:
Zmuc nuoc (cuoi be) = Zmuc nuoc(dau be lang cat) – L * imin
= - 0,3 – 18*0,002612
= - 0,347 m
Trong đó: L = 18 m là chiều dài bể lắng cát
 Cao trình đáy bể lắng cát (cuối bể):
Zday be (cuoi bể) = Zmuc nuoc (cuoi be) - Hngn
= - 0,347 – 0,5
= - 0,847 m

5.Bể điều lưu:
Do lượng nước thải từ nhà máy thải ra không đồng đều tại các thời điểm khác
nhau nhưng hệ thống xử lý sinh học phía sau thì hoạt động 24/24 và cần cung cấp một lượng
nước thải ổn định để tránh hiện tượng ‘shock’ do lưu lượng không ổn định. Vì vậy ta cần
thiết kế bể điều lưu để điều hoà lưu lượng một cách ổn định các dưỡng chất cần thiết cho hệ
thống sinh học phía sau.
Bảng 8: Các thông số sử dụng thiết kế bể điều lưu
STT
1
2
3
4

Các thông số
Lưu lượng nước thải
Lượng khí cung cấp (Mk)
Hiệu suất cung cấp khí (Hk)
Chiều cao tránh mưa chảy tràn

Đơn vị
m3/day
m3/m3*s
kgO2/hp*h
m

Khoảng cho
phép

0,544 ÷ 1,089

Trang 19

Giá trị
thiết kế
1700
0.015
1
0,3


Đồ án xử lý nước thải

(H1)
5
Chiều sâu hoạt động của bể (H)
m
4
(Nguồn: Phương pháp xử lý nước thải – Lê Hoàng Việt
Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai)

Do nhà máy chưa đi vào hoạt động nên ta tính thể tích tính toán bể điều lưu dựa vào công
thức:
 Chọn thời gian hoạt động nhà máy là 10 h
Vtt = Q −

Q *t
1700 * 10
= 1700 −
= 992m 3 (theo Phương pháp xử lý nước thải – Lê Hoàng
24
24

Việt, 2003) (chọn thời gian hoạt động nhà máy là 10 h)
Thể tích hữu dụng thực tế của bể điều lưu là bằng thể tích tính toán cộng thêm 20% phòng
ngừa để tránh các biến động và sự cố do thời vụ.
Vhd = Vtt + 20%Vtt = 992 + 0,2 * 992 = 1190m 3

Chọn chiều sâu hoạt động của bể là Hngn = 4 m
Chọn chiều cao bảo vệ của bể: Hbv = 0,3 m
Ta có cao trình mực nước ở cuối bể lắng cát:
Zmuc nuoc (cuoi be lang cat) = - 0,347 m
 Cao trình mực nước ở đầu bể điều lưu:
Zmuc nuoc (dau be dieu luu) = Zmuc nuoc (cuoi be lang cat) – L*imin
= - 0,347 – 3 * 0,002612
= - 0,35m
Trong đó: L = 3m là chiều dài từ bể lắng cát đến bể điều lưu
→ Chọn chiều cao chết ở bể điều lưu là: Hchet = 0,35 m
 Chiều cao tổng của bể là:
Htong = Hngn + Hchet + Hbv
= 4 + 0,35 + 0,3

= 4,65 m
 Diện tích bể điều lưu bằng:
Ab =

Vhd
1190
=
= 298m 2
H ngn
4

 Thể tích xây dựng bể:
V xd = Ab * H tong = 298 * 4,65 ≈ 1386m 3

Ta chọn chiều dài bể bằng 2 lần chiều rộng bể: Lb = 2 * Bb
Ta có:
Ab = Lb * Bb ⇒ Bb =

Vậy:

Ab
=
2

298
= 12,2m 4
2

Lb = Bb * 2 = 12,2 * 2 = 24,4m

Khi thiết kế bể điều lưu ta cần cung cấp một lượng oxy để duy trì chất rắn ở trạng thái lơ
lửng và tránh các quá trình yếm khí xảy ra ở bể gây mùi khó chịu. Để cung cấp lượng oxy
này ta gắn thêm các máy khuấy bề mặt.
 Lượng không khí cần thiết để cung cấp cho bể là:
Trang 20


Đồ án xử lý nước thải
Vkk = Vhd * 0,015 = 1190 * 0,015 = 17,85m 3 / phút = 1071m 3 / h

Trong đó: 0,015m3/m3.phút là lượng không khí cần cung cấp cho nước thải để nó duy trì ở
trạng thái hiếu khí ( theo Lê Hoàng Việt, giáo trình Phương Pháp Xử Lý Nước Thải, 2003)
 Khối lượng oxy cần cung cấp:
M oxy = Vkk * 1,2 * 0,23 = 1071 *1,2 * 0,23 = 295kgO2 / h (do ở điều kiện chuẩn 1m 3 không
khí nặng 1,2 kg và oxy chiếm 23,2% khối lượng)
Chọn máy khuấy bề mặt có hiệu suất cung cấp khí là Hk = 1kgO2/hp*h.
 Công suất máy khuấy là:
P=

M oxy
Hk

=

295
= 295hp
1

Ta chọn 6 máy khuấy, mỗi máy có công suất là 50 hp phân bố đều theo bề mặt bể
Ở bể điều lưu ta đặt 2 bơm chìm (1 bơm hoạt động và 1 bơm dự phòng)

Với lưu lượng bơm là 70,8m3/h (do bể xử lý sinh học hoạt động 24/24 giờ nên:
Qtb24 =

Q 1700
=
= 70,8m 3 / h )
24
24

 Công suất máy bơm: N =

=

ρ* g * H *Q
1.000 * η
1.000 * 9,81 * 7 * 70,8
* 24
1.000 * 0,8 * 86400

= 1,6kW
Trong đó :
Q: lưu lượng nước trung bình trong ngày , m3/ngày.
H: cột áp của bơm, mH2O (H = Hhút + Hđẩy + ζ = 0,5 + 5,0 + 1,5 = 7m.
Với ζ : tổn thất các van, khóa, uốn của đường ống, chọn = 1,5m)
ρ: khối lượng riêng của chất lỏng
Nước: ρ = 1000kg/m3
Bùn: ρ = 1006 kg/m3
g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2
η: hiệu suất của bơm, η = 0,73 ÷ 0,93 ⇒ chọn η = 0,8
 Công suất thực tế của bơm :

Ntt = 1.5 * N = 1.5 * 1,6 = 2,4 kW = 3,21 Hp ( vì 1kW = 1,34 hp)
Chọn bơm 3,5 Hp
Đặt 2 bơm 3,5 Hp ,1 bơm làm việc,1 bơm dự phòng. Ta còn gắn thêm van điều áp ở
máy bơm để tránh hiện tượng máy chạy hết công suất gây thiếu hụt nước trong bể điều lưu.
Các máy khuấy được đặt trên các phao nổi, khoảng cách giữa cánh khuấy và đáy bể phải có
một khoảng cách an toàn tránh sự va đập giữa cánh khuấy và đáy bể làm hư hỏng cánh
khuấy.
Ngoài ra nên lắp thêm các thiết bị khác: hệ thống để nước chảy tràn khi bơm bị
hỏng; thiết bị lấy các chất rắn nổi, các chất dầu mỡ bám hay bọt bám vào các thành bể; các

Trang 21


Đồ án xử lý nước thải

vòi phun nước rửa các bọt, dầu mỡ bám vào các thành bể; đáy bể nên lắp hệ thống thoát
nước để có thể tháo cạn nước khi cần thiết…

 Tính toán cao trình:
Cao trình đầu bể:
Cao trình mực nước ở đầu bể điều lưu:
Zmuc nuoc (dau be dieu luu) = Zmuc nuoc (cuoi be lang cat) – L*imin
= - 0,347 – 3 * 0,002612
= - 0,35m
Trong đó: L = 3m là chiều dài từ bể lắng cát đến bể điều lưu
Cao trình đáy bể điều lưu (đầu bể):
Zday be (dau be dieu luu) = Zmuc nuoc (dau be dieu luu) – Hngn
= - 0,35 – 4
= - 4,35 m
Cao trình cuối bể:

Cao trình mực nước ở cuối bể điều lưu
Zmuc nuoc (cuoi be dieu luu) = Zmuc nuoc (dau be dieu luu) – L*imin
= - 0,35 – 24,4 * 0,002612
= - 0,413 m
Trong đó: L = 24,4m là chiều dài bể điều lưu
Cao trình đáy bể điều lưu (cuối bể):
Zday be (dau be dieu luu) = Zmuc nuoc (cuoi be dieu luu) – Hngn
= - 0,413 – 4
= - 4,413 m

6. Bể tuyển nổi: ( thiết kế bể tuyển nổi hòa tan khí ở áp suất cao)
Thông số đầu vào: Qsx = 1500 m3/ngày
Qsh = 200 m3/ngày
Áp dụng công thức:
Qsx ∗ Csx + Qsh ∗ Csh
Chh =
Qsx + Qsh

Bảng 9: thông số đầu vào nông độ nước thải hỗn hợp:
STT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Nước thải sản
Nước thải sinh
Tổng
xuất
hoạt

1
BOD
1150
500
1073
mg/l
2
COD
2000
1000
1882
mg/l
3
SS
950
1200
980
mg/l
4
Ntổng
89
90
89
mg/l
5
Ptổng
15
40
18
mg/l

Đối với chỉ tiêu dầu mỡ có giá trị là 540 mg/l, do ta đã cho nước thải qua bể lắng cát nên đã xử lý
một phần, kết quả này lấy ở đầu ra bể lắng cát.

Bảng 10: Các thông số thiết kế bể tuyển nổi

Trang 22


Đồ án xử lý nước thải

Thông số cần thiết
Lưu lượng nạp nước (Qn)
Lưu lượng nạp chất rắn (Ls)
Lượng không khí bão hòa trong

Đơn vị

Tiêu

Giá trị chọn

L / m2*phút
kg / m2*ngày
ml /L

chuẩn
61÷163
< 235.2
18.7

thiết kế
80

ml KK/mg chất

0,005 ÷ 0,06

0.02

18.7

nước ở 200C, áp suất 1 atm ( sa )
Tỉ lệ A S

rắn
(Nguồn: Lê Hoàng Việt, Phương pháp xử lý nước thải _ 2003)

• Tính toán lực nén trong bồn tạo áp:
Ta có:
A 1.3 ∗ sa * Qr  f * P 
=
− 1÷

S
Sa * Q  Pa


(1)

Trong đó :



A/S tỉ lệ (ml) khí / (mg) chất rắn ở áp suất khí quyển.
Ta chọn A/S = 0.02 ml / mg
• Pa: áp suất khí quyển (Pa = 1 atm )
• Q: lưu lượng nước thải ( Q = 1700 m3 / ngày )
• Qr lưu lượng hoàn lưu
Ta chọn hoàn lưu 100 % (Qr = 1700 m3 / ngày)
• f : hệ số tỉ lệ độ hòa tan của không khí vào nước ở áp lực P
 Ta lấy f = 0.5
• P: áp suất tuyệt đối (lực nén trong bình tạo áp )
• Sa : nồng độ chất rắn (Sa= 980 mg/ l )
• 1.3 : trọng của 1ml không khí (mg)
• sa là lượng không khí bão hòa trong nước ở 200C, áp suất 1 atm
Thế tất cả giá trị vào (1) ta được:
0.02 =

1.3 ∗18.7 ∗1700  0.5 ∗ P 
− 1÷

980 ∗1700  1


⇒ P = 3.6 atm
Ta chọn thiết kế bồn tạo áp có áp suất 4 (atm)
Trang 23


Đồ án xử lý nước thải

• Tính kích thước bồn tạo áp:
 Chọn thời gian lưu nước trong bồn tạo áp là: t = 3 (phút)
Thể tích nước của bồn tạo áp là:
Vn = Q ∗ t =

1700*3
= 3,5 (m3)
24*60

Trên thực tế, thể tích nước (Vn) chỉ chiếm 2/3 thể tích bồn tạo áp (Vb):
Vn = 2/3 Vb
 Vb = 3/2 Vn = 3/2 * 3.5 = 5.25 (m3)


Thiết kế buồng tạo áp hình trụ

Chọn chiều cao buồng là: h = 2,5 m
Đường kính bồn tạo áp là:
Ta có: D =

4 * Vb

π *h

=

4*5.25
= 1.6 (m)
π * 2.5

• Tính kích thước bể tuyển nổi:
• Thời gian tồn lưu nước trong bể là: θ = 30( phút )

• Chiều cao bảo vệ là: hbv= 0,5 (m)
Thể tích bể tuyển nổi:
V = ( Q+Qr )* θ =

(1700 + 1700)*30
= 70.8 (m3)
24*60

Diện tích bề mặt phần tuyển nổi:
An =

Q+R
(1700 + 1700)
2
=
-3 = 29.5 (m )
Qn
80*24*60*10

Chiều sâu ngập nước bể tuyển nổi:
Hngn =

V
70.8
=
= 2.4 m
An 29.5

B

Tỉ số chiều rộng/ chiều sâu h : từ 1: 1 đến 2.25 : 1 (Theo Lê Hoàng Việt,
ngn
Phương pháp xử lý nước thải)
B

1.11

Chọn h =
1
ngn

Suy ra: B = 1.11* hngn = 1.11* 2.4 = 2.664 m
Trang 24


Đồ án xử lý nước thải

Chiều dài bể: L =

An
29.5
=
= 11 m
B 2.664

Chọn chiều dài vùng phân phối vào: Lv = 1m
Chọn chiều dài vùng thu nước: Lt = 1 m
Vách tường ngăn vùng thu nước được đặt cách thành bể đầu ra 1m, cách đáy bể

0,3m và cao hơn mực nước trong bể khoảng 0,2m
Chiều dài tổng cộng của bể tuyển nổi:
LTổng= L + Lv + Lt = 11 + 1 +1 = 13 m
Kiểm tra tỉ số dài/rộng:

LT nng
B

=

13
= 4.87 > 3:1 (thỏa)
2.664

Chiều cao tổng của bể tuyển nổi:
HTONG= hngn + hbv = 2,4 + 0,6 = 3 m
Hbv = 0,6 m là chiều cao bảo vệ
Kích thước máng thu váng nổi:
Chiều dài máng thu bằng với chiều rộng bể: L = B = 2,664 m
Chiều rộng: B = 0,4m
Chiều sâu: h = 0,4 m
Kích thướt máng thu nước đầu ra:
Chiều dài máng thu bằng với chiều rộng bể: L = B = 2,644 m
Chiều rộng: B = 0,3 m
Chiều sâu: h = 0,3 m
Kiểm tra lưu lượng nạp chất rắn:
Q × SS 1700m3 / d × 980 g / m3
LS =
=
= 56.5 (kg/m2.d)

An
29.5m 2 × 1000 g / kg

Từ kết quả trên, ta có LS < 235.2 kg/m2.d (thỏa )
Lượng không khí phóng thích khi đưa nước ở áp suất cao về áp suất khí
quyển:
S=

sa × P
18.7 × 4
− sa =
− 18.7 = 56.1 (ml/l)
Pa
1

Với Pa là áp suất khí quyển (atm)
Trang 25