Đồ án thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3 ngày đêm

Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

MỤC LỤC

GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

1


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Các thông số ô nhiễm chính thường thấy của nước thải thuộc da
Bảng 2: Số liệu chất lượng nước nguồn
Bảng 3: Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải nhà máy thuộc da khi
vào nguồn tiếp nhận
Bảng 4: Thông số thiết kế song chắn rác nước thải công đoạn thuộc Crom
Bảng 5: Thông số thiết kế bể gom nước thải công đoạn thuộc Crom
Bảng 6: Thông số thiết kế bể trộn nước thải công đoạn thuộc Crom
Bảng 7: Thông số thiết kế bể lắng kết tủa Cr(OHO)3 nước thải công đoạn thuộc Crom
Bảng 8: Thông số thiết kế song chắn rác nước thải các công đoạn
Bảng 9: Thông số thiết kế bể gom nước thải các công đoạn
Bảng 10: Thông số thiết kế bể điều hòa
Bảng 11: Thông số tính toán thiết kế bể tuyển nổi khí hòa tan
Bảng 12: Thông số thiết kế bể tuyển nổi khí hòa tan
Bảng 13: Thông số thiết kế bể trộn cơ khí

Bảng 14: Tính lượng phèn dựa trên độ đục
Bảng 15: Thông số thiết kế bể keo tụ - tạo bông
Bảng 16: Thông số thiết kế bể lắng đứng I
Bảng 17: Giá trị ằng số thực nghiệm a, b ở t0 ≥ 200C
Bảng 18: Thông số thiết kế bể trung gian
Bảng 19: Thông số thiết kế bể SBR

GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

2


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THUỘC DA
1.1 Khái quát

Thuộc da là ngành sản xuất lâu đời trên thế giới và luôn gắn bó với ngành chăn nuôi gia súc
và chế biến thịt. Nguyên liệu chính sử dụng cho công nghiệp thuộc là da động vật như da bò,
cừu, da lợn, v.v… Với khái niệm thuộc da, có ngỉa làm thay đổi da động vật sao cho bền nhiệt,
không cứng giòn khi lạnh, không bị nhăn và thối rữa khi ẩm và nóng. Tùy theo mục đích sử
dụng mà da thuộc ở các điều kiện môi trường, công nghệ và hóa chất, chất thuộc khác nhau.
Công nghiệp thuộc da ở Việt Nam đƣợc bắt đầu từ năm 1912, khi ngƣời Pháp xây dựng
nhà máy da Thụy Khuê để sản xuất da thuộc, phục vụ cho nhà máy Dệt Nam Định. Đây là nhà
máy da đầu tiên ở Việt Nam và Đông Dƣơng. Trong gần 20 năm trở lại đây, công nghiệp thuộc

da Việt Nam đã có sự phát triển khá nhanh: trước năm 1990 cả nƣớc có chƣa đến 10 doanh
nghiệp, cơ sở thuộc da; trong giai đoạn 1990-1999 cả nƣớc có khoảng 20 doanh nghiệp và cơ
sở và từ năm 2000 đến nay cả nƣớc có trên 50 doanh nghiệp và cơ sở sản xuất. Phần lớn các cơ
sở thuộc da tập trung ở các tỉnh phía nam.
Phần lớn công nghệ thuộc da ở Việt Nam còn ở mức trung bình khá so với các công nghệ
tiên tiến trên thế giới. Có một khoảng cách về trình độ công nghệ giữa các doanh nghiệp trong
cả nước. Mức tiêu thụ tài nguyên cho một tấn da nguyên liệu của các doanh nghiệp thuộc da
trong nước vẫn cao hơn so với các nước khác cùng áp dụng công nghệ thuộc truyền thống. Nếu
như lượng nước sử dụng tại Việt Nam là 35-40 m 3/tấn da nguyên liệu thì mức tiêu hao này ở
các nước trong khu vực Đông Nam Á chỉ là 30 m3/tấn.
Chất lượng và số lƣợng sản phẩm toàn ngành tăng dần theo thời gian: năm 2004 cả nƣớc
sản xuất được 39 triệu USD, năm 2005 là 47 triệu USD và năm 2008 đạt đƣợc 130 triệu USD.
Theo dự báo của các chuyên gia, nhu cầu da thuộc trên thế giới và trong nước trong thời gian
tới là rất lớn.
Công nghiệp thuộc da Việt nam còn nhiều điểm hạn chế. Hoá chất phục vụ quá trình thuộc
da là một trong các yếu tố quyết định chất lƣợng da thuộc mà hiện nay, ngành công nghiệp hoá
chất trong nước chưa có khả năng cung ứng. Các doanh nghiệp thuộc da phải nhập phần lớn
hoá chất của nước ngoài, Bên cạnh đó, khả năng cập nhật, lựa chọn hoá chất mới phù hợp cho
từng công đoạn còn hạn chế. Công nghệ và thiết bị chuyên dùng một phần còn ở mức độ trung
bình, lạc hậu và không đồng bộ, đặc biệt là các cơ sở phía Bắc. Mặc dù các cơ sở thuộc da đã
được các hãng bán hoá chất hướng dẫn một số công nghệ mới trong quá trình sử dụng hoá chất
của họ, nhưng kiến thức công nghệ còn rời rạc, thiếu cơ bản và tổng thể. Nguồn lao động trong
ngành đa số còn chưa được đào tạo bài bản, chuyên ngành sâu, do đó sản phẩm da thuộc trong
nước còn đơn điệu, chưa phong phú.
Thuộc da là ngành công nghiệp có phát thải gây ô nhiễm môi trường dưới cả 3dạng rắn,
lỏng và khí. Chất hữu cơ không mong muốn như lông, mỡ, thịt…trong nguyên liệu ban đầu (da
tươi, da muối) được loại bỏ cùng hóa chất dư thừa trong sử dụng (vô cơ và hữu cơ, đặc biệt là
crôm III). Sự phân hủy các chất hữu cơ có trong nguyên liệu ban đầu tạo mùi hôi thối đặc trưng
GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

3


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

cho khu vực sản xuất và khu vực xung quanh. Dung môi bay hơi và khí thải của nồi hơi cũng
góp phần vào đặc trưng hiện trạng môi trường của ngành. Với nhu cầu của thị trường như vậy,
xu thế phát triển ngành thuộc da trong tƣơng lai là tất yếu.
Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều vấn đề còn tồn tại trong quá trình thuộc da, trong đó bao gồm
cả các vấn đề tiêu tốn tài nguyên, sử dụng nguyên, nhiên liệu chưa đạt hiệu quả cao và các vấn
đề ô nhiễm môi trường.
1.2 Công nghệ sản xuất ngành thuộc da
-

Công nghệ thuộc da gồm các bước sau:
Bảo quản bằng cách ướp muối hay sấy khô, thông thường dùng phương pháp ướp.
Hồi tươi để lấy lại lượng nước đã mất trong quá trình bảo quản, thường sau hồi tươi lượng
nước trong da chiếm từ 70 đến 80%.
Tẩy lông dùng vôi và natrisunfit Na 2S với mục đích phân hủy các protein xung quanh chân
lông làm cho chân lông lỏng ra, mềm đi và dễ tách ra khỏi da.
Xén diềm, nạo thịt bằng phương pháp cơ học để tách phần lông còn lại, diềm và thịt bạc nhạc,
sau đó xẻ da và xén tỉa.
Làm xốp là tạo môi trường pH thích hợp để các chất thuộc dễ khuếch tán vào da và liên kết với
các phân tử collagen.
Thuộc da dùng hóa chất thuộc như tannin và hợp chất crom vào da, cố định trong cấu trúc của
collagen làm cho da không bị thối rữa và có những tính chất cần thiết phù hợp với mục tiêu sử

dụng.
Thuộc crom đòi hỏi quá trình ngâm lâu hơn và quá trình làm mềm da ngắn hơn là thuộc
tannin.Hóa chất thuộc là các muối crom III như Cr 2(SO4)3 Cr(OH)SO4, Cr(OH)Cl2. Nồng độ
muối crom trong dung dịch thuộc thường là 8%, tương ứng 25 ÷ 26% Cr2O3.
Môi trường thuộc có pH từ 2,5 ÷ 3; thời gian thuộc từ 4 đến 24h. Thuộc crom thường để sản
xuất da mềm. Thuộc tannin thường để sản xuất da cứng. Thời gian thuộc tannin thường kéo dài
vài tuần ( 3 đến 6 tuần, có khi đến vài tháng) tùy theo yêu cầu chất lượng da.
Da sau khi thuộc được ủ để cố định chất thuộc vào da và ép để tách nước. Sau đó được làm
mềm bằng dầu động vật, ty để làm mất nếp nhăn, nén cho da phẳng và sấy cho da khô, tiếp
theo da được đánh bóng và nhuộm bằng thuốc nhuộm để tạo màu theo yêu cầu sử dụng da.

GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

4


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

Hình 1: Sơ đồ công nghệ sản xuất ngành thuộc da
1.3 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải của công nghệ thuộc da

Hầu hết các công đoạn trong công nghệ thuộc da là quá trình ướt, có nghĩa là có sử dụng
nước. Định mức tiêu thụ nước khoảng 30 đến 70 m 3 cho 1 tấn da nguyên liệu. Lượng nước thải
thường xấp xỉ lượng nước tiêu thụ. Tải lượng, thành phần của các chất gây ô nhiễm nước phụ
thuộc vào lượng hóa chất sử dụng và lượng chất được tách ra từ da.
Trong giai đoạn bảo quản, NaCl được sử dụng để ướp da sống, lượng muối sử dụng từ 100

đến 300 kg cho 1 tấn da sống. Khi thời tiết nóng ẩm có thể dùng muối Na 2SiF6 để sát trùng.
GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

5


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

Nước thải của giai đoạn này là nước rửa da trước khi ướp muối, nước loại này chứa tạp chất
bẩn, máu mỡ, phân động vật.
Trước khi đưa vào các công đoạn tiền xử lý, da muối được rửa để loại bỏ muối, các tạp chất
bám vào da, sau đó ngâm trong nước từ 8 đến 12 h để hồi tươi da. Trong quá trình hồi tươi có
thể bổ sung các chất tậy NaOCl, Na 2CO3 để tẩy mỡ và duy trì pH = 7,5 ÷ 8,0 cho môi trường
ngâm da. Nước thải của công đoạn hồi tươi có màu vàng lục chứa các protein tan như albumin,
các chất bẩn bám vào da và có hàm lượng muối NaCl cao. Do đó chứa lượng lớn các chất hữu
cơ ở dạng tan và lơ lửng, độ pH thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn nên nước thải của
công đoạn này rất nhanh bị thối rữa.
Nước thải của công đoạn ngâm vôi và khử lông mang tính kiềm cao do môi trường ngâm da
trong vôi để khử lông có độ pH thích hợp từ 11 đến 12,5. Nếu pH < 11 lớp keratin trong biểu bì
và collagen bị thủy phân, còn nếu pH > 13 da bị rộp, lông giòn sẽ khó tách chân lông. Nước
thải của công đoạn này chứa muối NaCl, vôi, chất rắn lơ lửng do lông vụn và vôi, chất hữu cơ,
sunfua S2-.
Công đoạn khử vôi và làm mềm da có sử dụng lượng nước lớn kết hợp với muối (NH 4)2SO4
hay NH4Cl để tách lượng vôi còn bám trong da và làm mềm da bằng men tổng hợp hay mên vi
sinh. Các men này tác động đền cấu trúc da, tạo độ mềm mại của da. Nước thải của công đoạn
này mang tính kiềm, có chứa hàm lượng các chất hửu cơ cao do protein của da tan vào nước và

hàm lượng nitơ ở dạng amon hay amoniac.
Trong công đoạn làm xốp, các hóa chất sử dụng là axit như axit axetic, axit sunfuric và
axitformic. Các axit này có tác dụng chấm dứt hoạt động của enzyme, tạo môi trường pH = 2,8
÷ 3,5 thích hợp cho quá trình khuếch toán chất thuộc vào da. Quá trình làm xốp thường gắn liền
với công đoạn thuộc crom, Nước thải của công đoạn này mang tính axit cao.
Công đoạn thuộc có nước thải mang tính axit và có hàm lượng Cr 3+ cao ( khoảng 100 đến
200 mg/l) nếu thuộc crom và BOD5 rất cao nếu như thuộc tannin (khoảng 2000 đến 6000 mg/l).
Nước thải thuộc crom có màu xanh, còn nước thải thuộc tannin có màu tối, mùi khó chịu.
Nước thải của các công đoạn ép nước, nhuộm, trung hòa, ăn dầu, hoàn thiện thường là nhỏ
và gián đoạn. Nước thải chứa các chất thuộc, thuốc nhuộm và lượng dầu mỡ dư.
Nước thải của cơ sở thuộc da nói chung có độ màu, chứa hàm lượng rắn TS, chất rắn lơ
lửng SS, hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ BOD cao. Các dòng thải mang tính kiềm là nước
thải của công đoạn hồi tươi, ngâm vôi, khử lông. Nước thải của các công đoạn làm xốp, thuộc
mang tính axit. Ngoài ra nước thải thuộc da còn chứa sunfua, crom và dầu mỡ.
Đặc trưng nước thải của nhà máy thuộc da là có mùi hôi thối, hàm lượng COD, BOD5, SS,
Crôm, Cl- rất cao.

GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

6


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

Bảng 1: Các thông số ô nhiễm chính thường thấy của nước thải thuộc da
STT

Thông số

1
2
3
4
5

pH
BOD5
COD
SS
Clorua
Tổng
Coliform

6

Đơn vị

Giá trị

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

7,5 – 8,5
1200 - 2500

3000 – 6000
3000 – 4500
4000 – 6500

mg/l

80 - 250

QCVN 40:2011/BTNMT
A
B
6–9
5,5 – 9
30
50
75
150
50
100
500
1000
0,2

1

1.4 Tác động của nước thải thuộc da tới môi trường

Nước thải thuộc da nếu không được xử lý sẽ gây tác động lớn tới nguồn tiếp nhận. Nước
chứa hàm lượng chất hữu cơ cao làm giảm hàm lượng oxy hòa tan trong nước, gián tiếp ảnh
hưởng tới đời sống của các loài thủy sinh. Nước thải chứa hàm lượng chất rắn lơ lửng dạng vô

cơ và hữu cơ cao gồm các thành phần vôi, lông, thịt làm dòng tiếp nhận bị vẩn đục và sa lắng
ảnh hưởng đến các loài động vật sống như cá, các loài phù du đang tồn tại ở dòng sông. Các
muối vô cơ tan làm tăng độ mặn của nước, tăng áp suất thẩm thấu và độ cứng của nước,
Màu tối của nước thải làm cho nguồn tiếp nhận có màu, làm giãm quá trình quang hợp của các
loài rong, tảo. Nước thải chứa crom dư ở dạng Cr 3+ thường ít độc hơn Cr6+. Tuy nhiên Cr3+ có
thể gây dị ứng ngoài da, làm sơ cứng động mạch. Sự có mặt của crom trong nước thải sẽ làm
giảm hoạt động phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật. Nước chứa sunfua gây mùi, vị khó chịu
và ngộ độc cho cá.
Nếu nước thải thuộc da ngấm vào đất sẽ làm đất trở nên cằn cỗi, kém màu mỡ do trong
nước có chứa hảm lượng muối NaCl cao, mặt khác có ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước
ngầm.

GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

7


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

CHƯƠNG 2
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH THUỘC DA
2.1 Phương pháp xử lý cơ học
Phương pháp xử lý cơ học sử dụng các công trình hoạt động chủ yếu dựa trên lực cơ học và
vật lý để loại bỏ rác, phần lớn cặn nặng (cát, sỏi vụn,…), vật nổi ( dầu, mỡ, bọt,…) , các chất
không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải.
Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải 60% tạp chất không

hòa tan và 20% BOD.
2.1.1 Song chắn rác, Lưới lọc rác
Nước thải đưa tới cộng trình làm sạch trước hết phải qua song chắn rác. Tại song chắn rác,
các tạp vật thô như rác, vỏ đồ hộp, các mẩu đá, gỗ và các vật thải khác được giữ lại.
Mục đích của quá trình là khử tất cả các tạp vật có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành
hệ thống xử lý nước thải như làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn. Đây là bước quan trọng
bảo đảm an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống.
a) Song chắn rác

Nhiệm vu
-

Khử cặn rắn thô (rác) như cây, gỗ, nhựa, giấy, lá cây, rễ cây, giẻ vụn…;
Bảo vệ bơm, van, đường cống, cánh khuấy.
Phân loại
Song chắn rác thường được phân loại dựa trên:

-

-

Kích thước: Thô, trung bình, mịn;
Hình dạng: Song chắn, lưới chắn;
Phương pháp làm sạch: Thủ công, cơ khí, phun nước áp lực;
Bề mặt lưới chắn: cố định, di động.
Một số thiết bị chắn rác thông dung
Song chắn rác thô: gồm nhiều thanh thép không gỉ xếp song song nhau và cố định trên khung
thép;
Song chắn rác làm sạch bằng cơ khí: thu rác bằng cơ giới;
Song chắn rác làm sạch bằng thủ công: vớt rác bằng thủ công;

Chắn rác di động: các thiết bị thường gặp là chắn rác dây đai, chắn rác đĩa, trống chắn rác quay,
lưới chắn rác mịn…;
Thiết bị nghiền rác: cắt rác thành các mảnh có kích thướng đồng nhất và ngăn không cho rác
bám chặt với nhau.
GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

8


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

b) Lước lọc rác

Công dung
Đối với nước thải công nghiệp, có thể sử dụng loại lưới lọc là tấm thép mỏng đục lỗ hoặc
lõi đây thép đan với kích thước mắt lưới không lớn hơn 5mm để chắn giữ rác.
Thông thường lưới lọc được sử dụng để xử lý sơ bộ, thu hồi các sản phẩm quý ở dạng chất
không tan trong nước thải. Các chất bị giữ lại là sợi gỗ, len, lông động vật.
Phân loại
Lưới lọc phân biệt thành loại phẳng và loại trụ, theo phương pháp làm sạch thì phân thành
loại khô và ướt. Loại khô làm sạch bằng bàn chải sắt, loại ướt làm sạch bằng thủy lực.
2.1.2 Bể lắng cát
Công dung
-

Loại bỏ các hạt cặn lớn vô cơ như cát, sỏi. Kích thước hạ > 200 µm (0,2 mm)’

Bảo vệ các trang thiết bị cơ khí động (bơm) tránh bị mài mòn;
Giảm cặn lắng trong ống, mương dẫn và bể phân hủy;
Giảm tần suất làm sạch bể phân hủy.
Nguyên tắc lắng
Dưới tác dụng của lực trọng trường, các phân tử rắn có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước
sẽ được lắng xuống đáy, Bể lắng cát phải được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (o,3 m/s)
để các phân tử hữu cơ nhỏ không lắng lại và đủ nhỏ (0,15 m/s) để cát và các tạp chất rắn vô cơ
không bị cuốn theo dòng chảy ra khỏi bể.
Các loại bể lắng cát
Theo nguyên tắc chuyển động của dòng nước trong bể lắng cát, người ta phân ra thành
bể lắng cát ngang, bề lắng cát ngang nước chuyển động vòng, bể lắng cát đứng dòng chảy từ
dưới lên, bể lắng cát nước chảy theo phương tiếp tuyến, bề lắng cát sục khí, … Trong thực tế,
bể lắng cát ngang được sử dụng phổ biến nhất.
2.1.3 Bể điều hòa
Công dung
Bể điều hòa có các công dụng sau:

-

Giảm bớt sự dao động của hàm lượng các chất bẩn trong nước thải;
Tiết kiệm hóa chất để trong hòa nước chảy;
Ổn định lưu lượng;
Giảm và ngăn cản nồng độ các chất độc hại đi vào công trình xử lý sinh học tiếp theo.
Để đảm bảo hòa trộn đều nđộ các chất bẩn trong nước thải và ngăn ngừa sự lắng, trong bể
điều hòa cần đặt các thiết bị khuấy trộn.

GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

9


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

Phân loại
-

-

Điều hòa lưu lượng: Lưu lượng nước thải đi vào bể thay đổi theo từng giờ trong một chu kỳ sản
xuất. Giờ cố định thường là 1 ngày có 24 giờ hoặc 16 giờ còn lưu lượng ra khỏi bể đi vào các
công trình xử lý tiếp theo không thay đổi suốt thời gian làm việc của trạm xử lý trong ngày.
Điều hòa chất lượng: Nồng độ các chất bẩn có trong nước thải đi vào bể thay đổi theo giờ trong
một chu kỳ sản xuất, còn chất lượng nước ra tương đối ổn định.
Điều hòa lưu lượng và chất lượng: lưu lượng cà chất lượng nước thải đi vào bể thay đổi theo
giờ của một chu kỳ sản xuất, còn lưu lượng nước ra khỏi bề tương đối n63 định trong suốt thời
gian làm việc của trạm xử lý.
2.1.4 Bể lắng đợt 1
Lắng là phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hòa tan ra khỏi nước
thải. Bể lắng có cấu tạo mặt bằng là hình chữ nhật hay hình tròn, được thiết kế để loại bỏ bằng
trọng lực các hạt cặn. Bể lắng được chia làm 4 vùng: vùng phân phối nước vào, vùng lắng các
hạt cặn, vùng chứa và cô đặc cặn, vùng nước ra.
Bể lắng ngang
Bể lắng ngang có mặt bằng hình chữ nhật, tỷ lệ giữa chiều rộng và chiều dài không nhỏ hơn
¼ chiều sâu đến 4 m.
Nguyên tắc hoạt động:

-

-

-

Nước thải theo máng phân phối ngang vào bể qua đập tràn thành mỏng hoặc tường đục lỗ xây
dựng ở đầu bể lọc suốt chiều rộng. Tấm chắn ở đầu bể cách thành tràn 0,5 ÷ 1 m và không nông
hơn 0,2 m để phân phối đều nước trên toàn bộ chiều rộng bể;
Ở cuối bể xây dựng một mương tương tự để thu nước và đặt tấm chắn nữa chìm nửa nổi cao
hơn mực nước 0,15 ÷ 0,2 m và không sâu quá 0,25 ÷ 0,5 m. Để thu và xả chất nổi, người ta đặt
một máng đặc biệt ngay sát kề tấm chắn;
Đáy bể làm dốc I = 0,01. Độ dốc của cố thu cặn ≥ 45o. Cặn xả ra khỏi bể bằng áp lực thủy tĩnh.
Bể lắng đứng
Bể lắng đứng có mặt thường là hình tròn hoặc hình vuông, đáy dạng nón hay chóp cụt. Có
cấu tạo đơn giản, đường kính không vượt quá 3 lần chiều sâu công tác và có thể đến 10 m.

-

Nguyên tắc hoạt động:
Nước thải theo máng chảy cào ống trung tâm. Sau khi ra khỏi ống trung tâm, nước thải va vào
tấm chắn và thay đổi hướng đứng sang hướng ngang rồi dâng lên theo than bể. Nước đã lắng
trong tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể và đi ra ngoài.

Bể lắng ly tâm
GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

10


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

Bể lắng ly tâm có mặt bằng hình tròn, đường kính từ 16 ÷ 40 m (có thể lên đến 60 m), chiều
cao 1/16 ÷ 1/10 đường kính bể.
Nguyên tắc hoạt động:
-

-

-

-

Nước thải chảy theo ống trung tâm từ dưới lên trên rồi qua múi phân phối vào bể. Chất nổi nhờ
tấm chắn treo lơ lửng ở dưới dàn quay dồn góp lại và chảy luồn qua ống xiphông xả vào giếng
cặn.
Dàn quay quay với tốc độ 2 ÷ 3 vòng/giờ. Khi dàn quay quay cặn lắng được dồn vào hố thu
nhờ hệ thống cào gom cặn gắn ở dưới giàn quay hợp với trục một góc 45 o, đáy bể thường làm
dốc i = 0,02. Cặn xả ra khỏi bể bằng áp lực thũy tĩnh không nhỏ hơn 1,5 m hoặc bằng máy
bơm.
Bể lắng trong
Bể lắng trong là một bể chứa đứng có buồng keo tụ bên trong. Nước thải theo máng chảy
vào ống trung tâm. Do độ chênh mức nước ở máng dẫn và ở bể mà khi nước thải xối vào bể thì
không khí cũng cuốn theo và nước thải được làm thoáng tự nhiên.
Quá trình keo tụ và quá trình oxi hóa xảy ra ở buồng keo tụ. Từ buồng keo tụ nước thải
chuyển qua vùng lắng.

Nguyên tắc hoạt động:
Nước thải theo máng chảy vào ống trung tâm. Sauk hi ra khỏi ống trung tâm nước thải và vào
tấm chắn và thay đổi hướng đứng sang hướng ngang rồi dâng lên theo than bề. Nước đã lắng
trong tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể và đi ra ngoài.
Phần lưu cặn lắng tính với dung tích lưu cặn không quá 2 ngày. Cặn xả ra khỏi bể bằng áp suất
thũy tĩnh 1,5 ÷ 2 m.
Độ dốc của hố thu cặn ≥ 45o. Hiệu suất của bể lắng đứng nước dâng từ dưới lên chỉ đạt 40%.
Khi đi qua lớp cặn lơ lửng được tạo nên trong quá trình lắng, các cặn tán sắc khó rơi lắng sẽ
được giữ lại. Nước lắng trong tràn vào máng thu ở chu vi bể và dẫn ra ngoài. Đối với loại bể
này hiệu suất xử lý là 75%.
Bể lắng tầng mỏng
Là bể chứa kín hoặc hở bao gồm bộ phận phân phối và thu nước, phần lắng và chứa cặn.
Cấu tạo phần lắng gồm niều tấm mỏng sắp xếp canh nhau với chiều cao ~ 0,15 m.
2.2 Phương pháp xử lý sinh học
2.2.1 Phương pháp hiếu khí
Phương pháp hiếu khí là phương pháp xử lý các nhóm vi sinh vật hiếu khí để oxi hóa các
chất hữu cơ và một số chất khoáng có trong nước thải trong điều kiện có không khí. Sản phẩm
của quá trình phân hủy này là CO2, H2O, N2,…
Mục đích: Khử các chất hửu cơ (COD, BOD).
Bể lọc sinh học (bể Biophin)
Biophin là công trình xử lý nước thải sinh học trong điều kiện nhân tạo nhờ các vi sinh hiếu
khí.

GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

11

Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

Quá trình xử lý diễn ra khi cho nước thải tưới lên bề mặt bể và thấm qua lớp vật liệu lọc. Ở
bề mặt của hạt vật liệu lọc và ở các khe hở giữa chúng, các cặn bẩn được giữ lại và tạo thành
màng gọi là màng vi sinh.
Lượng oxy cần thiết để oxi hóa các chất hữu cơ thâm nhập vào bể cùng nước thải khi ta
tưới, hoặc qua khe hở thành bể, hoặc qua hệ thống tiêu nước từ đáy đi lên. Vi sinh hấp thu chất
hữu cơ và nhờ có oxi mà quá trình oxi hóa được thực hiện.
Những màng vi sinh đã chết sẽ cùng với nước thải ra khỏi bể và giữ lại ở bể lắng đợt II.
Biophin nhỏ giọt

-

Dùng để xử lý sinh hóa nước thải với hàm lượng BOD sau xử lý đạt 15 mg/l, thường được
sử dụng trong trường hợp lưu lượng nhỏ từ 20 ÷ 1000 m 3/ng.đ với hiệu suất xử lý có thể đạt
90% theo BOD hay cao hơn nữa
Biophin nhỏ giọt có dạng hình tròn hay chữ nhật có tường đặc và đáy kép. Đáy trên là tấm
đan đỡ lớp vật liệu lọc, đáy dưới liền khối khọng thấm nước. Chiều cao giữa 2 lớp đáy 0,4 ÷
0,6 m, độ dốc i ≥ 0,01. Độ dốc theo chiều dọc máng thu lấy theo kết cấu nhưng không nhỏ hơn
0,005. Tường bể cao hơn lớp vật liệu lọc 0,5 m.
Biophin cao tải
Bể Biophin cao tải có chiều cao công tác và tải trọng tưới nước cao, thêm vào đó bề có làm
thoáng gió nhân tạo nên việc thoáng gió trong than bể cũng với cường độ cao hơn. Do đó, quá
trình oxi hóa các chất hữu cơ xảy ra với tốc độ cao.
Vật liệu lọc có kích thước 40 ÷ 60 mm, vì vậy giữa các hạt có khe hở lớn. Để các màng vi
sinh tích đọng lại không làm tắc kín các khe hở giữa các hat vật liệu lọc thì phải thường xuyên
rửa bể.
Điều kiện làm việc của Biophin cao tải:

Nước phải được xử lý sơ bộ trước khi đưa lên bề Biophin;
Nồng độ nhiễm bẩn của nước không vượt quá 150 ÷ 200 mg/l BOD;
Lưu lượng ≤ 50.000 m3+/ng.đ;
Chiều cao cấp phối vật liệu ở trong bể Biophin cao tải lấy bằng 2 ÷ 4 m.
Bể Aeroten
Bể Aeroten là công trình làm bằng bê tông cốt thép với mặt bằng thường là hình chữ nhật.
Hỗn hợp bùn và nước thải cho chảy qua suốt chiều dài bể.
Bùn hoạt tính là loại bùn xốp chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxi hóa và khoáng hóa các
chất hữu cơ có trong nước thải.
Để đảm bảo bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng và đảm bảo lượng oxi dùng trong quá trình
sinh hóa các chất hữu cơ thì phải luôn đảm bảo việc cung cấp oxi. Lượng bùn tuần hoàn và
không khí cần cung cấp phụ thuộc vào độ ẩm và mức độ yêu cầu xử lý nước thải.
Thời gian lưu nước không quá 12 h (thường là 4 ÷ 8 h).
Nước thải với bùn hoạt tính sau khi qua bề cho qua bể lắng đợt II. Ở đây bùn lắng một phần
được đưa trở lại bề Aeroten, phần bùn dư đưa về bể nén bùn.
GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

12


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

Mương oxi hóa
Mương oxi hóa là dạng cải tiến của bể Aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh, làm thoáng kéo dài
với bùn hoạt tính lơ lửng chuyển động tuần hoàn trong mương.
Có dạng hình chữ nhật hoặc hình chữ nhật kết hợp hình tròn.

Chiều sâu mương phụ thuộc vào công suất bơm của thiết bị làm thoáng để đảm bảo trộn đều
bọt khí và tạo vận tốc tuần hoàn chảy trong mương v ≥ 0,25 ÷ 0,3 m/s, H = 1 ÷ 4 m. Chiều rộng
trung bình của mương 2 ÷ 6 m.
Bể Oxiten
Oxiten là công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học tăng cường với việc sử
dụng oxi kỹ thuật và bùn hoạt tính đậm đặc.
Bể Oxiten có mặt bằng hình tròn, bên trong có tường hình trụ phân chia bể thành vùng lắng
và vùng làm thoáng, vùng làm thoáng có nắp đậy kín, ở phía trên đặt động cơ điện của thiết bị
làm thoáng kiểu tuốc bin và ống dẫn cấp oxi kỹ thuật. Ở khoảng giữa tường hình trụ làm cữa sổ
để tạo sự tuần hoàn của bùn từ vùng lắng sang cùng làm thoáng.
Trong vùng lắng lắp đặt thiết bị khuấy trộn kiểu song chắn đứng với kích thước d = 30 ÷
50mm, khoảng cách giữa các song chắn khoảng 300 mm. Phía dưới song chắn treo cái não hình
cầu. Phần lắng làm việc với lớp bùn lơ lửng có ống tháo để điều chỉnh mức độ bùn.
Nước thải dẫn vào ống trung tâm vào vùng làm thoáng. Dưới tác dụng cúa áp lực thủy động
do tuốc bin tạo ra, hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính đã bão hòa oxi trào ra cửa sổ ở lung
chừng bức tường ngăn chủa bề vào bề lắng. Do có các song chắn hướng dòng mà hỗn hợp nước
bùn chuyển dịch theo chu vi vùng lắng, ở đây bùn tách khỏi nước và được giữ lại ở trạng thái
lơ lửng. Nước trong dâng lên qua lớp bùn lơ lửng tràn vào máng thu đặt xung quanh bể và xả
theo ống dẫn đi ra ngoài. Khi lượng cặn lơ lửng tích lũy nhiều, chúng sẽ mịn lại và lắng xuống
đáy của vùng lắng chui qua cửa sổ thâm nhập vào vùng làm thoáng nhờ dòng chảy của nước
thải đi vào bể tạo nên vòng tuần hoàn của bùn hoạt tính.
Bể lắng đợt II
Bể lắng đợt II là một công trình đơn vị trong dây chuyền xử lý nước thải bằng phương pháp
sinh học.
Bể lắng đợt II có nhiệm vụ chắn giữ các bông bùn hoạt tính đã qua xử lý ở bể Aeroten hay
màng vi sinh ở bề Biophin và các thành phần chất hòa tan chưa được giữ lại ở bể lắng đợt I.
Có 2 kiểu bề lắng đợt II là bề lắng ngang đợt II và bề lắng ly tâm đợt II.
2.2.2 Phương pháp kỵ khí
Phương pháp hiếu khí là phương pháp xử lý các nhóm vi sinh vật kỵ khí để oxi hóa các chất
hữu cơ và một số chất khoáng có trong nước thải trong điều kiện không có không khí. Sản

phẩm của quá trình phân hủy này là CO2, H2O, N2,…
Mục đích: Khử các chất hửu cơ (COD, BOD).
Bể xử lý yếm khí có lớp cặn lơ lừng UASB (Upflow Anaerobis Sludge Blanket)
GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

13


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

Nước thải sau khi điều chỉnh pH theo ống dẫn vào hệ thống phân phối bảo đảm phân phối
đều nước trên diện tích đáy bể. Nước thải đi từ dưới lên với vận tốc v = 0,6 ÷ 0,9 m/h. hỗn hợp
bùn yếm khí hấp thụ chất hữu cơ hòa tan trong nước thải, phân hủy và chuyển hóa chúng thành
khí (khoàng 70 ÷ 80% là metan và 20 ÷ 30% là cacbonic). Bọt khí sinh ra bám vào hạt bùn cặn
nổi lên làm xáo trôn va phải tấm chắn hạt cặn bị vỡ, khí thoát lên trên, cặn rơi xuống dưới. Hỗn
hợp bùn nước đã tách hết khí qua cửa vào ngăn lắng. Nước thải trong ngăn lắng tách bùn lắng
xuống dưới đáy qua cửa tuần hoàn lại sang vùng phản ứng yếm khí. Nước trong dâng lên trên
và được thu vào máng theo ống dẫn sang bể làm sạch hiếm khí. Khí biogas được dàn ống thu
về bình chứa rồi theo ống dẫn khí đốt ra ngoài.
Bể xử lý lọc yếm khí
Bể lọc yếm khí sử dụng cột lọc dùng vật liệu lọc nổi polyspirene, đường kính hạt 3 ÷ 5 mm,
chiều dày 2 m.
Nước thải đi vào bể được phân phối đều trên diện tích đáy bề. Dòng nước đi từ dưới lên tiếp
xúc với khối bùn lơ lửng ở dưới lớp lọc rồi tiếp xúc bị hấp thụ và phân hủy, bùn cặn giữ lại
trong khe rỗng của lớp lọc, sau 2 ÷ 3 tháng sẽ xả bùn dư 1 lần.
Nước sau khi đi qua lớp lọc được tách khí rồi chảy vào máng thu theo ống dẫn đưa sang xử

lý hiếu khí.
2.3 Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý
2.3.1 Phương pháp hóa học
Trung hòa
Quá trình trung hòa các loại nước thải có chứa axit hoặc kiềm.
Khuấy trộn nước thải có chứa axit với nước thải có chứa kiềm. Kết quả đo bằng máy pH.
Nếu kết quả vẫn lệch ra ngoài giá trị mong muốn thì có thể thêm axit hoặc kiềm.
Trung hòa nước thải chứa axit bằng cách lọc qua lớp đá vôi. Nồng độ axit H 2SO4 trong nước
thải phải nhỏ hơn 0,6% để đảm bảo không tạo ra lớp vảy CaSO 4 làm tắc, trít lớp lọc và giải
phóng quá nhiều CO2 làm ngăn cản quá trình trung hòa.
Các hóa chất dùng để trung hòa:
-

Đối với nước thải có tính axit: dùng vôi sữa 5 ÷ 8%, NaOH, Na 2CO3, NH4OH hoặc Mg(OH)2.
Đối với nước thải có tính kiềm: dùng axit mạnh, thường dùng H 2SO4 và HCl vì giá thành rẻ.
Ngoài ra, có thể dùng khói lò có chứa CO2 > 14%
Các khó khăn trong quá trình trung hòa:

-

Quan hệ giữa pH và nồng độ hoặc khối lượng là không tuyến tính, chỉ cần một lượng nhỏ hóa
chất cũng có thể làm pH tăng lên rất cao. Vì vậy nên thiết kế bể trung hòa thành 2 hoặc 3 bậc.
pH trong nước thải đầu vào có thể thay đổi lớn 1 đơn vị pH trong một phút nếu không có bể
điều hòa.
GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

14

Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

-

Lưu lượng nước thải dao động lớn.
Phải pha trộn một khối lượng nhỏ hóa chất vào một khối lượng lớn, việc trộn đều là khó khăn.
Để khắc phục các khó khan trên thường tiến hành trung hòa từ 2 bậc trở lên, bậc 1 đưa pH từ 3
– 4, bậc 2 đưa lên từ 3 – 6 hoặc 3 – 7. Hoặc có thể dùng 2 bậc với 2 loại hóa chất khac 1nhau.
Bậc 1 đưa pH lên đến 3 – 6 bằng kiềm mạnh như vôi, xút bậc 2 đưa pH từ 6 – 7 bằng kiềm yếu
như Na2CO3 hay NaHCO3.
Keo tu
Quá trình keo tụ tạo bông cặn dùng để khử các chất lơ lửng, chất phân tán dạng keo trong
nước thải.
 Các phương pháp keo tụ:
- Keo tụ dùng các chất điện ly đơn giản:
Bản chất của quá trình keo tụ này là đưa vào nước có các chất điện ly đơn giản, mang
điện tích ngược dấu với hệ keo trong nứơc.Khi nồng độ ion ngược dấu tăng lên thì số ion từ
lớp khuyếch tán được chuyển vào lớp điện tích kép cũng tăng lên, làm giảm lực đẩy tĩnh
điện giữa các hạt. Đồng thời chuyển động Brown sẽ giúp cho các hạt này có cơ hội để va
chạm và kết dính lại với nhau,tạo nên các bông cặn lớn hơn. Khi kích thước của bông cặn
tăng đến mức độ nhất định thì chuyển động Brown sẽ hết tác dụng và chúng sẽ lắng dần
xuống đáy. Để tiết kiệm thời gian, có thể tăng cừơng sự khuấy trộn để các hạt cặn có nhiều
cơ hội tiếp xúc với nhau hơn.
Kết quả thực nghiệm cho thấy, khi sử dụng chất điện ly với các ion hóa trị cao sẽ có hiệu
quả keo tụ lớn hơn, vì vậy nồng độ chất keo tụ có thể giảm xuống. Trong thực tế việc sử
dụng các chất điện ly đơn giản ít có ý nghĩa do nồng độ các chất điện ly cần thiết phải đưa
vào để phá vỡ trạng thái cân bằng của hệ keo thường đòi hỏi rất cao, do vậy biện pháp này

hầu như không được áp dụng trong thực tế.
-

Keo tụ bằng hệ keo ngược dấu:

Hóa chất được sử dụng trong trường hợp này thường là muối nhôm hoặc muối
sắt(thường gọi là phèn) được đưa vào nước dưới dạng dung dịch hòa tan.Sau khi thủy
phân,chúng trở thành phần tử mang điện dương có khả năng trung hòa các loại keo mang
điện tích âm có trong nứơc.
Trong dung dịch, các muối nhôm ( hoặc sắt ) được phân ly, trạng thái tồn tại của các
hợp chất của chúng phụ thuộc vào giá trị pH. Khi pH >= 6 ( với nhôm ) hoặc pH >= 5( với sắt
),chúng tồn tại trong các hidroxit (M(OH) 3 )kết tủa lắng xuống, khi 3 < pH < 6 ( với nhôm )
hoặc 3 < pH < 5 ( với sắt ), các sản phẩm hidroxit tan mang nhiều nguyên tử kim loại được
hình thành.
Quá trình keo tụ có thể hình thành nên các loại bông keo khác nhau.
Một số loại phèn nhôm hoặc phèn sắt được sử dụng trong quá trình này là:
Al2 (SO4)3.14H2O, AlCl3.6H2O, NaAlO2, Fe(SO4) 23.8H2O….
Keo tụ (hoặc tăng cường quá trình keo tụ) bằng các hợp chất cao phân tử.
GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

15


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

Một số hợp chất cao phân tử gốc vô cơ hoặc hữu cơ có thể được dùng để tăng cường cho

quá trình keo tụ.
Cơ chế: Do kích thước lớn và dài nên chúng liên kết với các hạt cặn trong nước dưới
dạng liên kết chuỗi, trọng lượng của chúng vì vậy sẽ tăng lên và quá trình hình thành và
lắng các bông cặn, tuy nhiên nó ít được áp dụng trong kĩ thuật xử lý nước ở nước ta hiện
nay, do các sản phẩm này khó bảo quản quá 24h sau sản xuất.
Các giai đoạn của quá trình keo tụ:
Giai đoạn hòa trộn hóa chất vào trong nước.
Giai đoạn thủy phân chất keo tụ đồng thời phá vỡ trạng thái ổn định của hệ keo.
Giai đoạn hình thành bông cặn ( có thể tách ra thành 2 giai đoạn nhỏ: giai đoạn
hình thành bông keo nhỏ nhờ chuyển động nhiệt và giai đoạn hình thành các
bông keo có kích thứơc lớn để tách ra khỏi nước ).


-

Ba giai đoạn này xảy ra gần như đồng thời và liên tục. Để tăng hiệu quả của quá trình
cần tạo điều kiện cho các bông cặn tiếp tục chuyển động va chạm nhau.
Trộn chất keo tụ và phá vỡ trạng thái ổn định của hệ keo.
Hóa chất keo tụ được đưa vào nước với lưu lượng nhỏ và tốc độ khuấy trộn cao.hai quá
trình đươcj thực hiện đồng thời với nhau.
Lượng hóa chất cần đưa vào chiếm một tỷ lệ rất nhỏ về thể tích so với lượng nước cần
xử lý cho nên việc trộn đều hóa chất vào trong nước là việc làm có ý nghĩa hết sức quan
trọng.
Với cường độ khuấy ( 500÷1000 s-1 ), thời gian khuấy khỏang 30÷120s là có thể đạt được
hiệu quả.


Quá trình tăng kích thước bông keo:

Giai đoạn này nhất thiết phải giảm građien vận tốc xuống còn 30 ÷70 s -1 để tránh việc

các bông cặn lớn vừa hình thành lại bị phá vỡ. thời gian cho quá trình này cần khỏang 30 ÷
45 phút.
Quá trình này được thực hiện trong các thiết bị phản ứng như bể phản ứng tạo bông
dùng năng lượng cơ khí, năng lượng thủy lực, bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng…


Các thiết bị định lượng, khuấy trộn và bể phản ứng…

Chuẩn bị dung dịch và định lượng hóa chất: thùng bể hòa trộn hóa chất, thùng tiêu thụ,
thiết bị định liều lượng chất phản ứng….
Hòa trộn hóa chất với nước: ống trộn, bể trộn….
Quá trình tạo bông keo kích thước lớn: ngăn phản ứng, bể phản ứng…
Thiết bị chuẩn bị hóa chất (phèn) : có nhiệm vụ hòa tan phèn cục và lắng các cặn
bẩn.nồng độ dung dịch trong bể hòa trộn thường cao nhưng không vượt mức bãi hòa. Quá
trình hòa tan phèn thường kéo dài trong khỏang 2 ÷ 3 giờ, có thể dùng biện pháp nén khí,
máy khuấy hoặc bơm tuần hòan. Sau đó để dung dịch phèn tự lắng trong khỏang 2 ÷ 3 giờ
GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

16


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

rồi đưa sang bể tiêu thụ.
Thiết bị định lương hóa chất:là thiết bị có thể điều chỉnh lượng hóa chất đưa vào nước
theo yêu cầu.theo chức năng sử dụng, có thể chia làm 2 loại: định liều lượng thay đổi và

theo chế độ chảy của dung dịch
Thiết bị hòa trộn chất phản ứng: nhằm trộn hóa chất và nước đạt đến độ đồng đều
trong thời gian ngắn nhất.có thể dựa vào động lực của dòng chảy, năng lượng cung cấp từ
bên ngoài hoặc các vật cản trở chuyển động của dòng nước để tạo nên sự xáo trộn cần thiết.
Chất trợ keo tụ
Để tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông, người ta thường sử dụng các chất trợ keo tụ
(flucculant). Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép giảm liều lượng chất keo tụ, giảm thời gian
quá trình keo tụ và tăng tốc độ lắng của các bông keo. Các chất trợ keo tụ nguồn gốc thiên
nhiên thường dùng là tinh bột, dextrin (C6H10O5)n, các ete, cellulose, dioxit silic hoạt tính
(xSiO2.yH2O). Các chất trợ keo tụ tổng hợp thường dùng là polyacrylamit (CH2CHCONH2)n.


2.3.2 Phương pháp hóa lý
• Tuyển nổi
Tuyển nổi là phương pháp loại bỏ các tạp caht61 ra khỏi nước bằng cách tạo cho chúng khả
năng nổi lên mặt nước khi bán theo các bọt khí.
Tuyển nổi dùng đề khử chất lơ lửng, dầu, mỡ có trong nước thải, để tách và cô đặc bùn.
Trong các phương pháp tuyển nổi: chân không, cơ học, áp lực thì tuyển nổi áp lực được ứng
dụng rộng rãi nhất vì có khả năng tạo bọt khí rất nhỏ (40 – 70 µm) và dễ dàng phân phối đều
trong toàn bộ khối lượng nước cần xử lý.
•

Hấp phu
Hấp phụ dùng để tách các chất hữu cơ và khí hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách tập trung
những chất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặc bằng cách tương taac1 giữa các chất
bẩn hòa tan với các chất rắn (hấp phụ hóa học). Chất hấp phụ thường dùng là than hoạt tính,
các chất tổng hợp hoặc một số chất thải của sản xuất như xỉ tro, xỉ, mạt, sắt,…
Than hoạt tính có khả năng hấp thụ các chất gây mùi, vị, màu, phenol và các chất hữu cơ
hòa tan trong nước.

•

Chưng bay hơi
Chưng bay hơi là chưng nước thải để các chất hòa tan trong đó cùng bay hơi lên theo nước.
Khi ngưng tụ, hơi nước và các chất bẩn hữu cơ dễ bay hơi sẽ hình thành các lớp riêng biệt nên
dễ dàng tách các chất bẩn ra. Tuy nhiên phải xét đến nhiệt độ sôi của hỗn hợp và tỷ lệ giữa
lượng chất bẩn hữu cơ và lượng nước cùng chuyển qua dạng hơi khi chưng cất.
2.4 Khử trùng và xả nước thải đã xử lý ra nguồn tiếp nhận
Các biện pháp khử trùng hiện nay: Dùng các hợp chất clo, dùng ozon, dùng tia cực tím

•

Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo:
GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

17


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

Clo là một chất oxy hóa mạnh ở bất cứ dạng nào. Khi Clo tác dụng với nước tạo thành axit
hypoclorit (HOCl) có tác dụng diệt trùng mạnh. Khi cho Clo vào nước, chất diệt trùng sẽ
khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây phản ứng với men bên trong của tế bào, làm
phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt.
Khi cho Clo vào nước, phản ứng diễn ra như sau:
Cl2 + H2O = HOCl + HCl

Hoặc có thể ở dạng phương trình phân ly:
Cl2 + H2O = H+ + OCl- + ClKhi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diễn ra như sau:
Ca(OCl)2 + H2O = CaO + 2HOCl +2HOCl 2H+ + 2OCl•

Dùng ozone để khử trùng:
Ozone là một chất khí có màu ánh tím ít hòa tan trong nước và rất độc hại đối với con
người. Ở trong nước, ozone phân hủy rất nhanh thành oxy phân tử và nguyên tử. Ozone có tính
hoạt hóa mạnh hơn Clo, nên khả năng diệt trùng mạnh hơn Clo rất nhiều lần. Thời gian tiếp xúc
rất ngắn do đó diện tích bề mặt thiết bị giảm, không gây mùi vị khó chịu trong nước kể cả khi
trong nước có chứa phênol.

GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

18


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

2.5 Một số công nghệ xử lý nước thải thuộc da

GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

19

Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

20


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

CHƯƠNG 3
LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
•

3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý
Lưu lượng nước tính toán
Lưu lượng trung bình ngày đêm: Qtb = 400m3/ngày đêm.
Lưu lượng trung bình giờ:
Lưu lượng trung bình giây:
Qtb-s = 4,6 l/s < 5 Kch = 2,5 ( Theo TCXDVN 51-2008)
Trong đó:
Lưu lượng nước thải lớn nhất theo giờ:
Lưu lượng nước thải lớn nhất theo giây:
Bảng 2: Số liệu chất lượng nước nguồn

STT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Giá trị

QCVN 40:2011/BTNMT
(Loại B)

1

pH

-

3,9

5,5 - 9

2

SS

mg/l

2089

100

3

BOD5

mg/l

1156

50

4

COD

mg/l

2339,9

150

5

Cr3+

mg/l

4998

1

Nguồn xả thải: Thải ra sông cần xử lý để đạt được QCVN 40:2011/BTNMT loại B. Ta có
giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải nhà máy thuộc da khi vào
nguồn tiếp nhận không vượt quá Cmax = C x Kq x Kf. Trong QCVN 40:2008/BTNTM ta có:
• Kq: Hệ số nguồn tiếp nhận nước thải ghi tại mục 2.3.3 khi nguồn tiếp nhận nước thải không có
số liệu về lưu lượng dòng chảy của sống, suối, khe, rạch, kênh, mương thì áp dụng K q =0,9.
• Kf: Hệ số lưu lượng nguồn thải được lấy trong bảng 4 của quy chuẩn. Do F = 400 m 3/ ngày đêm
nên chọn Kf = 1,1.

Bảng 3: Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải nhà máy
thuộc da khi vào nguồn tiếp nhận
GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

21


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

Cmax

STT

Thông số

Đơn vị

Giá trị

1

pH

-

5,5 – 9

-

2

SS

mg/l

100

99

3

BOD5

mg/l

50

49,5

4

COD

mg/l

150

148,5

5

Cr3+

mg/l

1

0.99

Kq = 0,9; Kf = 1,1

Lựa chọn sơ đồ công nghệ
Dựa vào QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp,
tất cả các chỉ số trên đều vượt quá giới hạn cho phép ( không phù hợp)
Theo chất lượng nước thải như trên, công nghệ xử lý được đề xuất:

•

Phương án 1:
Nước thải chứa Cr3+
GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

Nước thải của các công đoạn

MSSV: 0510020309

Bể gom

22


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

Bể gom

NaOH

Bể

Bể điều

Bể lắng kết
tủa Cr(OH)3

Bê tuyển nổi

Sân
phơi
bùn
Bể keo tụ - tạo bông

Bể lắng đứng

Khí, chất dinh dưỡng

Bể

Bể lắng

Nguồn tiếp nhận

•

Phương án 2
Nước thải chứa Cr3+
GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

Nước thải của các công đoạn

Bể
MSSV: 0510020309

gom

23

Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

Bể gom

NaOH

Bể

Bể lắng kết
tủa Cr(OH)3

Phèn Nhôm

Bể điều

Bể tuyển nổi

Hóa chất chỉnh pH,
khí
Sân
phơi
bùn

Bể keo tụ - tạo bông

Bể lắng đứng

Bể trung gian

Khí, chất dinh dưỡng

Bể SBR

Nguồn tiếp nhận

3.1.1 Thuyết minh sơ đồ công nghệ
• Phương án 1:
Nước thải được tách thành 2 dòng là dòng thải của các công đoạn và dòng thải công đoạn
thuộc crom.
GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

24


Đồ án môn học xử lý nước thải
“Thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy thuộc da công suất 400 m3/ngày.đêm”

Đối với dòng thải của các công đoạn sẽ đưa qua song chắn rác thô để loại bỏ thịt, mỡ rồi
vào bể gom.
Đối với dòng thải chứa Cr3+ của công đoạn thuộc , sẽ qua song chắn rác thô để giữ lại rác,
đưa thẳng tới bể gom, trộn với dung dịch NaOH để tạo kết tủa Cr(OH) 3 và NaOH để tăng pH vì
nước thải công đoạn thuộc mang tính axit. Từ đây, nước thải chứa crom được đưa vào bể lắng
cặn Cr(OH)3 . Cặn Cr(OH)3 được xử lý để sử dụng lại trong quá trình sản xuất.
Sau đó, 2 dòng thải này được hòa trộn tại bể điều hòa, sục khí nhằm oxy hóa, điều hòa chất

lượng nước thải. Nước thải được bơm qua bể tuyển nổi để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và mỡ
( váng nổi) Nước thải được tiếp tục đưa vào bể trộn. Tại bể trộn, phèn nhôm được cho vào
nước thải và được trộn đều để chúng liên kết với các hạt keo trong nước thải làm cho chúng
tăng kích thước lên. Nước thải chứa các hạt keo có kích thước lớn sẽ được lắng và tách khỏi
nước thải sau khi qua bể lắng đứng I. Kế đến, nước thải tiếp tục vào bể Aerotank, tại đây các vi
sinh vật hiếu khí sẽ oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải. Nước sau bể Aerotank được
đưa qua bể lắng II để tách những cặn còn lại và bùn sinh học từ bể Aerotank. Nước sau bể lắng
II đưa vào nguồn tiếp nhận đạt QCVN 40:2011/BTNMT cột B.
Bùn từ các bể lắng được đưa đến sân bơi bùn. Một phần bùn của bể lắng II được tuần hoàn,
sử dụng lại cho bề Aerotank.
•

Phương án 2:
Củng giống như phương án I nhưng thay vì sử dụng bể Aerotank thì phương án này sử dụng
bể SBR hoạt động theo mẻ. Trong bể SBR có 5 công đoạn: làm đầy, phản ứng, lắng, rút nước,
chờ. Do quá trình lắng đã kết hợp trong bể này nên không cần bể lắng II phía sau bể.
3.1.2 So sánh và lựa chọn phương án
Ưu điểm
Rất dễ sử dụng và vận hành.
Hiếu biết về quy trình xử lý
đầy đủ hơn, hiệu quả xử lý
cao và triệt đề.
Không gây ô nhiễm thứ cấp.

Khuyết điểm
Thể tích công trình lớn và
chiếm nhiều diện tích xây
dựng.
Chi phí xây dựng và đầu tư
thiết bị lớn.

Chi phí vận hành và chi phí
năng lượng cho sục khí liên
tục cao.
Không chịu được sự thay đổi
đột ngột về tải trọng hữu cơ.

Không cần xây dựng bể lắng
II nên giảm số lượng công
trình, giảm chi phí đầu tư.
Chế độ hoạt động theo nước
đầu vào nên dễ linh hoạt.

Kiểm soát công trình khó, cần
đội ngũ nhân viên có trình độ.
Do có nhiều thiết bị điều
khiển hiện đại nên bảo trì, bảo
dưỡng khó khăn.
Có khả năng nước đầu ra ở
giai đoạn xả cuốn theo các

Phương án 1

Phương án 2

GVHD: Lê Thị Ngọc Diễm
SVTH: Trần Đình Thi

MSSV: 0510020309

25