Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho kí túc xá Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

LỜI CAM KẾT
Tôi xin cam kết rằng mọi quá trình làm đều theo hướng dẫn của TS. Nguyễn
Viết Hoàng
Mọi kết quả trong đồ án đều trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn
Việt Nam. Các kết thực hiện được chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu
nào khác.
Mọi sao chép trích dẫn đều có căn cứ tài liệu đầy đủ, không sao chép gian lận
vi phạm quy chế đào tạo, nếu vi phạm thì chúng tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm
trước hội đồng và nhà trường.


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư …………………………... 9
Bảng 3.1. Dụng cụ thí nghiệm25

DANH MỤC HÌNH


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Hiện nay vấn đề ô nhiễm môi trường nước là vấn đề bất cập không chỉ riêng
quốc gia nào mà là vấn đề toàn cầu. Trong những năm gần đây ô nhiễm nước đang
thu hút sự quan tâm của nhân loại. Nguyên nhân chủ yếu làm ô nhiễm nước là đó là
do nước thải. Nước thải phát sinh từ mọi hoạt động sống, hoạt động sản xuất của
con người. Kinh tế phát triển, nhu cầu sử dụng nước ngày một cao và nước thải là
một hệ quả tất yếu. Nếu không có biện pháp quản lý và xử lý kịp thời thì ô nhiễm
môi trường nước do nước thải chỉ là vấn đề thời gian.
Tùy đặc điểm, tính chất của từng loại nước thải mà ta lựa chọn các phương
pháp xử lý khác nhau hoặc kết hợp chúng một cách linh hoạt. Với sự gia tăng dân
số cũng như quá trình đô thị hóa nhanh chóng khiến cho nước thải sinh hoạt trở
thành vấn đề nóng bỏng hơn bao giờ hết.
Việc tập trung của một lượng lớn sinh viên tại các khu ký túc xá của các
trường đại học đã dẫn đến ô nhiễm nước do nước thải sinh hoạt đang là một vấn đề
được quan tâm. Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội cũng là một trong
những trường nằm trong khu vực thành phố với số lượng sinh viên bao gồm cả hệ
Đại học, Cao đẳng, Trung cấp và hệ liên thông nên lượng sinh viên lại càng lớn,
càng cần tìm ra phương pháp xử lý thích hợp nhất.
Vậy nên chúng tôi quyết định chọn đề tài:” Thiết kế hệ thống xử lý nước

thải cho kí túc xá Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội” làm đề tài tốt
nghiệp.
Tính cấp thiết của đề tài
Hiện tại chưa có hệ thống riêng để xử lý nước thải kí túc xá trường Đại học
Tài Nguyên và Môi trường Hà Nội. Trong tương lai, lượng sinh viên vào trường có
xu hướng tăng, nhu cầu sử dụng nước trong toàn trường cũng như khu vực Kí túc xá
cũng tăng lên đáng kể. Do vậy cần thiết phải xây dựng hệ thống xử lý nước thảicho
3


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

khu vực Kí túc xá trước khi thải ra ngoài hệ thống thu gom nước thải chung của
toàn thành phố.
Với các dây truyền công nghệ truyền thống thì yêu cầu mặt bằng cần thiết để
xây dựng hệ thống xử lý nước thảilà khá lớn và tốn nhiều chi phí. Vì vậy, chúng tôi
đã lên ý tưởng nghiên cứu sâu sắc hơnvề bể USBF. Bể USBF là công trình đa năng,
có hiệu quả cao, đồng thời đáp ứng được yêu cầu về chiếm ít diện tích mặt bằng
cũng như giảm chi phí xây dựng.
Nơi thực hiện đề tài:
Mô hình bể USBF có quy mô phòng thí nghiệm với thể tích 120 lít, được đặt
tại phòng thí nghiệm Trường Đại học Tài nguyên Môi trường.

Phương pháp nghiên cứu:
- Phân tích trong phòng thí nghiệm.

- Mô hình thực tế
- Phân tích, thống kê, xử lý số liệu và tổng hợp kết quả.

4


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

LỜI CẢM ƠN
Trong bốn năm học tập và khoảng thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, chúng tôi
luôn nhận được sự quan tâm, động viên và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, người
thân và bạn bè. Với những kiến thức thầy cô truyền đạt, sự động viên của bạn bè và
gia đình đã giúp đỡ chúng tôirất nhiều để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.
Chính vì vậy, xin chân thành cảm ơn đến tất cả các thầy cô giảng viên Khoa
Môi trường của trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội.
Xin đặc biệt cảm ơn TS. Lê Ngọc Thuấn. Cảm ơn thầy đã dành nhiều thời gian
hướng dẫn, tận tình giúp đỡ và truyền đạt nhiều kinh nghiệm thực tế cho nhóm
chúng tôi trong quá trình học tập cũng như thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Chân thành cảm ơn tất cả những người thân bên cạnh và các bạn sinh viên lớp
ĐH1CM đã ủng hộ, động viên và giúp đỡ để hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Cuối cùng, xin được gửi lời biết ơn sâu sắc đến ba mẹ, anh chị, tất cả mọi
người trong gia đình luôn là nguồn động viên, là điểm tựa vững chắc, đã hỗ trợ và
giúp bản thân chúng tôi có đủ nghị lực để vượt qua khó khăn và hoàn thành tốt
nhiệm vụ của mình.
Dù đã rất cố gắng nhưng không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót, rất mong nhận

được sự góp ý và sửa chữa của thầy cô và các bạn về đồ án tốt nghiệp này.
Xin chân thành cảm ơn!

5


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG
1.1 . Sơ lược về Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội

Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội thành lập theo Quyết định
số 1583/QĐ-TTg ngày 23 tháng 08 năm 2010 của Thủ tướng Chính phủ trên cơ sở
nâng cấp Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường Hà Nội.
Nhà trường có truyền thống đào tạo hơn 60 năm. Trường Đại học Tài nguyên
và Môi trường Hà Nội là cơ sở giáo dục đại học công lập thuộc hệ thống giáo dục
quốc dân, trực thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường, chịu sự quản lý quản lý Nhà
nước về giáo dục và đào tạo của Bộ Giáo dục và đào tạo, có tư cách pháp nhân, có
con dấu và tài khoản riêng.
Đến nay, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã trở thành cơ
sở đào tạo đa ngành thuộc lĩnh vực tài nguyên và môi trường: Môi trường, Khí
tượng và Thủy văn, Đo đạc và Bản đồ, Quản lý đất đai, Tài nguyên nước, Địa chất
khoáng sản, Khoa học Biển, Biến đổi khí hậu, Kinh tế tài nguyên và môi trường,…
Nhà trường có nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực phục vụ công tác quản lý, thực
hiện nhiệm vụ chuyên môn thuộc lĩnh vực tài nguyên và môi trường có trình độ Cao

đẳng, Đại học và Sau đại học; bồi dưỡng thường xuyên và chuẩn hóa cán bộ làm
công tác quản lý tài nguyên và môi trường; nghiên cứu ứng dụng, chuyển giao công
nghệ trên các lĩnh vực tài nguyên và môi trường.
Mục tiêu thành lập Trường nhằm trở thành trung tâm đào tạo nguồn nhân lực
chất lượng cao phục vụ cho quản lý Nhà nước về lĩnh vực tài nguyên và môi trường
từ Trung ương, địa phương, các doanh nghiệp đến cộng đồng.
1.2 .Sơ lược về ký túc xá Đại học Tài nguyên và Môi trường

Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội có địa chỉ tại số41A,
Đường Phú Diễn, Phường Phú Diễn, Thị Trấn Cầu Diễn, Quận Bắc Từ Liêm,
Thành phố Hà Nội.Kí túc xá nằm trong khuôn viên của trường.

6


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

Ký túc xá của trường có 2 dãy nhà gồm: dãy nhà A1 có 4 tầng, dãy nhà A2 có
3 tầng, mỗi tầng có 8 phòng và mỗi phòng có 8 người. Mỗi phòng đều có nhà vệ
sinh riêng. Số sinh viên dự tính khoảng 450 sinh viên.
Ngoài ra trong khuôn viên ký túc xá còn có 1 căng tin và 1 nhà ăn tập thể dành
cho sinh viên.
Vì thế lượng nước thải ra là tương đối lớn, nên việc xử lý nước thải kí túclà rất
cần thiết.
1.3 .Tổng quan về nước thải sinh hoạt ký túc xá

Nước thải kí túc xá chủ yếu là nước sau khi đã được sử dụng cho mục đích ăn
uống, tắm rửa, giặt giũ, vệ sinh nơi ở... của các sinh viên. Như vậy nước thải kí túc
xá được hình thành trong quá trình sinh hoạt của sinh viên. Ngoài ra, nước thải từ
các nhà vệ sinh, nước thải từ căng tin và nước thải từ nhà ăn hòa cùng nước mưa
theo đường cống bố trí xung quanh được đổ chung vào hệ thống nước thải của
phường Phú Diễn.
Lượng nước thải phụ thuộc vào số sinh viên, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc
điểm hệ thống thoát nước. Mức độ xử lý nước thải phụ thuộc vào nồng độ bẩn của
chất thải, khả năng pha loãng giữa nước thải với nước nguồn và các yêu cầu về mặt
vệ sinh và khả năng tự làm sạch của nguồn nước.
1.3.1 . Phân loại nước thải kí túc xá[2]

Nước thải kí túc bao gồm 2 loại:
Nước đen: là nước thải nhiễm bẩn do chất bẩn do chất bài tiết của sinh viên từ
các nhà vệ sinh, chứa phần lớn các chất gây ô nhiễm. Trong nước thải này chứa
nhiều vi khuẩn gây bệnh và dễ gây mùi hôi thối. Hàm lượng các chất hữu cơ (BOD)
và các chất dinh dưỡng N, P cao. Loại nước thải thường gây nguy hại đến sức khỏe
và dễ làm nhiễm bẩn nguồn nước mặt.
Nước xám: là nguồn nước thải nhiễm bẩn phát sinh từ quá trình: tắm rửa, giặt
giũ của sinh viên với thành phần chất ô nhiễm không đáng kể. Loại nước thải này
chứa chủ yếu các chất lơ lửng và các chất tẩy rửa nhưng nồng độ các chất hữu cơ lại
7


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

thấp và khó bị phân hủy sinh học. Ngoài ra còn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật
vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Thành phần ô nhiễm chính đặc trưng cho nước
thải loại này là: BOD5, COD, nitơ, phốt pho.
1.3.2 . Thành phần chính nước thải kí túc xá[2]
 Thành phần vật lý

Các chất không hòa tan ở dạng lơ lửng, kích thước lớn hơn 10 -4mm, có thể ở
dạng huyền phù, nhũ tương hoặc dạng sợi, giấy, vải.
Các tạp chất bẩn dạng keo với kích thước hạt trong khoảng 10-4-10-6mm.
Các chất bẩn dạng hòa tan có kích thước nhỏ hơn 10 -6mm, có thể ở dạng phân
tử hoặc phân li thành ion.
 Thành phần hóa học

Các chất hữu cơ trong nước thải chiếm khoảng 50 - 60% tổng các chất. Các
chất hữu cơ này bao gồm chất hữu cơ thực vật: cặn bã thực vật, rau, hoa quả, giấy
và các chất hữu cơ động vật: chất thải bài tiết của người. Các chất hữu cơ trong
nước thải theo đặc tính hóa học gồm chủ yếu là protein (chiếm 40 – 60%),
hydratcacbon (25 – 50%), các chất béo, dầu mỡ (10%). Urê cũng là chất hữu cơ
quan trọng trong nước thải. Nồng độ các chất hữu cơ thường được xác định thông
qua chỉ tiêu BOD, COD. Bên cạnh các chất trên nước thải còn chứa các liên kết hữu
cơ tổng hợp: các chất hoạt động bề mặt mà điển hình là chất tẩy tổng hợp (Alkyl
bezen sunfonat- ABS) rất khó xử lí bằng phương pháp sinh học và gây nên hiện
tượng sủi bọt trong các trạm xử lý nước thải và trên mặt nước nguồn – nơi tiếp nhận
nước thải.
Các chất vô cơ trong nước thải chiếm 40 - 42% gồm chủ yếu: cát, đất sét, các
axit, bazơ vô cơ,… Nước thải chứa các hợp chất hóa học dạng vô cơ như sắt, magie,
canxi, silic, nhiều chất hữu cơ sinh hoạt như phân, nước tiểu và các chất thải khác
như: cát, sét, dầu mỡ. Nước thải vừa xả ra thường có tính kiềm, nhưng dần dần trở

nên có tính axit vì thối rữa.
 Thành phần vi sinh, vi sinh vật

Trong nước thải còn có mặt nhiều dạng vi sinh vật: vi khuẩn, vi rút, nấm, rong
tảo, trứng giun sán. Trong số các dạng vi sinh vật đó, có thể có cả các vi trùng gây
8


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

bệnh, ví dụ: lỵ, thương hàn, có khả năng gây thành dịch bệnh. Về thành phần hóa
học thì các loại vi sinh vật thuộc nhóm các chất hữu cơ.
Khi xét đến các quá trình xử lý nước thải, bên cạnh các thành phần vô cơ, hữu
cơ, vi sinh vật như đã nói trên thì quá trình xử lý còn phụ thuộc rất nhiều trạng thái
hóa lý của các chất đó và trạng thái này được xác định bằng độ phân tán của các hạt.
Theo đó, các chất chứa trong nước thải được chia thành 4 nhóm phụ thuộc vào kích
thước hạt của chúng.
Nhóm 1: Gồm các tạp chất phân tán thô, không tan ở dạng lơ lửng, nhũ tương,
bọt. Kích thước hạt của nhóm 1 nằm trong khoảng 10 -1-10-4mm. Chúng cũng có thể
là chất vô cơ, hữu cơ, vi sinh vật và hợp cùng với nước thải thành hệ dị thể không
bền và trong điều kiện xác định, chúng có thể lắng xuống dưới dạng cặn lắng hoặc
nổi lên trên mặt nước hoặc tồn tại ở trạng thái lơ lửng trong khoảng thời gian nào
đó. Do đó, các chất chứa trong nhóm này có thể dễ dàng tách ra khỏi nước thải bằng
phương pháp trọng lực.
Nhóm 2: Gồm các chất phân tán dạng keo với kích thước hạt của nhóm này

nằm trong khoảng 10-4-10-6mm. Gồm 2 loại keo: keo ưa nước và keo kị nước.
Keo ưa nước: được đặc trưng bằng khả năng liên kết giữa các hạt phân tán với
nước. Chúng thường là những chất hữu cơ có trọng lượng phân tử lớn:
hydratcacbon (xenlulo, tinh bột), protit (anbumin, hemoglobin).
Keo kị nước (đất sét, hydroxyt sắt, nhôm, silic): không có khả năng liên kết
như keo ưa nước.
Thành phần các chất keo có trong nước thải chiếm 35-40% lượng các chất lơ
lửng. Do kích thước nhỏ bé nên khả năng tự lắng của các hạt keo là khó khăn. Vì
vậy, để các hạt keo có thể lắng được, cần phá vỡ độ bền của chúng bằng phương
pháp keo tụ hóa học hoặc sinh học.
Nhóm 3: Gồm các chất hòa tan có kích thước hạt phân tử nhỏ hơn 10 -7mm.
Chúng tạo thành hệ một pha còn gọi là dung dịch thật. Các chất trong nhóm 3 rất
khác nhau về thành phần. Một số chỉ tiêu đặc trưng cho tính chất nước thải: độ màu,
mùi, BOD, COD,… được xác định thông qua sự có mặt các chất thuộc nhóm này và
để xử lí chúng thường sử dụng biện pháp hóa lý và sinh học.

9


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

Nhóm 4: Gồm các chất trong nước thải có kích thước các hạt nhỏ hơn hoặc
bằng 10-8mm (phân tán ion). Các chất này chủ yếu là axit, bazơ và các muối của
chúng. Một trong số đó như các muối amonia, phosphat được hình thành trong quá
trình xử lý sinh học.

1.3.3 . Tính chất của nước thải sinh hoạt

Tính chất nước thải giữ vai trò quan trọng trong thiết kế, vận hành hệ thống xử
lý và quản lý chất lượng môi trường, sự dao động về lưu lượng và tính chất nước
thải quyết định tải trọng thiết kế cho các công trình đơn vị.
Thành phần và tính chất nhiễm bẩn của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tập
quán sinh hoạt, mức sống của sinh viên, mức độ hoàn thiện của thiết bị, trạng thái
làm việc của thiết bị thu gom nước thải. Lưu lượng nước thải thay đổi tuỳ theo điều
kiện tiện nghi cuộc sống.Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô
nhiễm tồn tại trong nước thải gây ra.
- COD, BOD: sự khoáng hoá, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây
thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi
trường nước. Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành. Trong
quá trình phân huỷ yếm khí sinh ra các sản phẩm như H 2S, NH3, CH4,..làm cho
nước có mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường.
- SS: lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí.
- Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đến đời sống
của thuỷ sinh vật nước.
- Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu chảy,
ngộ độc thức ăn, vàng da…
- Ammonia, phospho: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng. Nếu nồng độ
trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hoá (sự phát triển bùng phát
của các loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt
thở và diệt vong các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do
quá trình hô hấp của tảo thải ra).
- Màu: mất mỹ quan.
- Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt.
10

Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

Bảng 1.1.Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư[11]
STT

Chỉ tiêu

Khoảng giá trị

Trung bình

350 – 1.200

720

Chất rắn hòa tan (TDS), mg/l

250 – 850

500

Chất rắn lơ lửng (SS), mg/l

250 – 850

220

BOD5 , mg/l

110 – 400

220

Tổng N, mg/l

20 – 85

40

Nito hữu cơ, mg/l

8 – 35

15

Nito amoni, mg/

12 – 50

25

Nito nitrit, mg/l

0 – 0,1

0,05

Nito nitrat, mg/l

0,1 – 0,4

0,2

Tổng chất rắn (TS), mg/l
1
2

3

4

Clorua, mg/l

30 - 100

50

5

Độ kiềm, mgCaCO3/l

50 - 100

50

6

Tổng chất béo, mg/l

50 - 150

100

7

Tổng Photpho

8

1.4 . Các phương pháp xử lý nước thải[3]
1.4.1. Phương pháp xử lý cơ học
 Song chắn rác hoặc lưới chắn rác

Loại bỏ tất cả các tạp chất có thể gây sự cố trong quá trình vận hành hệ thống
xử lý nước thải như tắc cống bơm, đường ống hoặc ống dẫn. Có 2 loại song chắn
rác: song chắn rác vớt rác thủ công và song chắn rác vớt rác cơ giới.
 Bể điều hòa:
Dùng để duy trì sự ổn định của dòng thải, khắc phục những vấn đề vận hành
do sự dao động của lưu lượng dòng nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các
quá trình ở cuối dây chuyền xử lý.

11


Đồ án tốt nghiệp

Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

 Bể lắng:

Theo chức năng, các bể lắng được phân tích thàn: bể lắng cát, bể lắng sơ cấp,
bể lắng thứ cấp. Yêu cầu: có hiệu suất lắng cao và xả bùn dễ dàng.
 Lọc:
Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất có kích thước nhỏ khỏi nước thải mà
các bể lắng không thể loại chúng được, là quá trình tách các hạt rắn ra khỏi pha lỏng
hoặc pha khí bằng cách cho dòng khí hoặc lỏng có chứa hạt chất rắn chảy qua lớp
ngăn xốp, các hạt rắn sẽ bị giữ lại. Lọc có thể xảy ra dưới tác dụng của áp suất thủy
tĩnh của cột chất lỏng hoặc áp suất cao trước vách ngăn hay áp suất thấp sau vách
ngăn.
 Đông tụ và keo tụ:
Quá trình lắng chỉ tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thể tách
được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có
kích thước quá nhỏ. Để tách các hạt rắn đó một cách hiệu quả bằng phương pháp
lắng cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hỗ giữa các hạt phân tán
liên kết thành tập hợp các hạt nhằm tăng vận tốc lắng.
1.4.2. XLNT bằng phương pháp sinh học trong các công trình nhân tạo
Phương pháp dựa trên cơ sở: hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất
hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và
một số chất khoáng làm chất dinh dưỡng và tạo năng lượng. Chúng nhận các chất
dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng, sinh sản nên sinh khối của chúng tăng
lên. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa
sinh hóa. Nước thải được xử lýbằng phương pháp sinh học sẽ được đặc trưng bằng

các chỉ tiêu COD và BOD.
Tự làm sạch: do trong môi trường có các vi khuẩn giúp cho quá trình chuyển
hóa, phân hủy chất hữu cơnên khi xử lý nước thải cần xem xét nước thải các vi sinh
vật hay không để lợi dụng sự có mặt của nó và nếu có thì tạo điều kiện tốt nhất cho
các vi sinh vật phát triển.
Các phương pháp yếm khí
Trong điều kiện không có oxy, các chất hữu cơ có thể bị phân hủy nhờ vi sinh
vật và sản phẩm cuối cùng là CH4, CO2.
Các loại công trình xử lý nước thải kết hợp lên men bùn cặn lắng: trong các
công trình này diễn ra quá trình lắng cặn nước thải (xử lý sơ bộ hoặc xử lý bậc một)
và lên men bùn cặn lắng, đó là các công trình: bể tự hoại, bể lắng 2 vỏ, bể lắng
trong kết hợp với ngăn lên men đang được ứng dụng để xử lý nước thải sinh hoạt và
các loại nước thải khác có thành phần tương tự.
12


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

Bể phản ứng yếm khí tiếp xúc:nước thải chưa được xử lý được trộn đều với
bùn yếm khí tuần hoàn.
Bể lọc yếm khí: Bể này có lắp đặt các giá thể vi sinh vật kỵ khí dính bám là
các loại vật liệu hình dạng, kích thước khác nhau, đóng vai trò nhưvật liệu lọc.
Dòng nước thải có thể đi từ dưới lên hoặc trên xuống. Các chất hữu cơ được vi
khuẩn hấp thụ và chuyển hóa để tạo thành CH 4 và các chất khí khác. Các khí sinh
học được thu gom tại phần trên bể.

Bể phản ứng yếm khí: có dòng nước thải đi qua tầng cặn lơ lửng.
Các phương pháp hiếu khí:
Cơ chế phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí: các quá trình hiếu khí
có thể xảy ra trong điều kiện tự nhiên hay trong các điều kiện xử lý nhân tạo. Trong
điều kiện xử lý nhân tạo người ta tạo ra các điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa
sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc độ cao và hiệu suất cao hơn.
Lọc sinh học:
Cơ chế xử lý nước thải theo nguyên tắc lọc – dính bám: sau một thời gian,
màng sinh vật được hình thành chia làm 2 lớp: lớp ngoài cùng là lớp hiếu khí được
oxy khuếch tán xâm nhập, lớp trong là lớp thiếu oxy (anoxic). Bề dày màng sinh vật
từ 600 - 1000µm trong đó phần lớn là vùng hiếu khí. Do đó quá trình lọc sinh học
thường được xem như là quá trình hiếu khí nhưng thực chất là hệ thống vi sinh vật
hiếu khí – yếm khí.
Thành phần: vi khuẩn (chủyếu), động vật nguyên sinh, nấm, xạ khuẩn,… Sau
một thời gian hoạt động, màng sinh vật dày lên và sau đó màng bị bóc khỏi vật
liệu lọc. Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước tăng lên. Sự hình thành các lớp màng
sinh vật mới lại tiếp diễn.
Các công trình xử lý nước thải theo nguyên tắc này chia làm 2 loại: loại có
vật liệu lọc tiếp xúc không ngập trong nước với chế độ tưới theo chu kỳ và loại có
vật liệu lọc tiếp xúc ngập trong nước giàu oxy.
- Bể lọc sinh học nhỏ giọt
- Bể lọc sinh học cao tải
- Đĩa lọc sinh học
- Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước (bểbioten).
 Xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính
Các vi sinh vật thường tồn tại ở trạng thái huyền phù. Bể được sục khí để
đảm bảo yêu cầu oxy và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. Huyền phù lỏng
13

Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

của các vi sinh vật trong bể thong khí được gọi chung là chất lỏng hỗn hợp và sinh
khối (MLSS)
Khi nước thải đi vào bể thổi khí (bểaeroten), các bong bùn hoạt tính được
hình thành mà hạt nhân của nó là các phần tử cặn lơ lửng.
Các loại vi khuẩn hiếu khí đến cư trú, phát triển dần cùng với các động vật
nguyên sinh, nấm, xạ khuẩn,… tạo nên các bong bùn màu nâu sẫm, có khả năng
hấp thụ các chất hữu cơ hòa tan, keo và không hòa tan phân tán nhỏ.
Vi khuẩn và vi sinh vật sống dùng chất hữu cơ và chất ding dưỡng (N,P) lam
thức ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa tan và thành tế bào
mới.
Dẫn đến trong bể aeroten lượng bùn hoạt tính tăng dần lên, sau đó được tách
ra tại bể lắng đợt 2, một phần được quay trở lại đầu bể aeroten để tham gia xử lý
nước thải theo chu trình mới. Quá trình cứ tiếp diễn đến khi chất thải cuối cùng
không thể là thức ăn của các vi sinh vật được nữa.
Nếu trong nước thải đậm đặc chất hữu cơ khó phân hủy, cần có thời gian để
chuyển hóa thì phần bùn hoạt tính tuần hoàn phải được tách riêng và sục khí oxy
cho chúng tiêu hóa thức ăn đã hấp thụ.Đó là quá trình tái sinh bùn hoạt tính.
 Giới thiệu về bể USBF [1]
Công nghệ lọc dòng ngược bùn sinh học USBF (Upflow Sludge Blanket
Filter) được thiết kế dựa trên trên mô hình động học xử lý BOD, nitrate hoá
(nitrification) và khử nitrate hóa (denitrification) của Lawrence và McCarty, Inc.
lần đầu tiên được giới thiệu ở Mỹ những năm 1900 sau đó được áp dụng ở châu Âu
từ 1998 trở lại đây. Tuy nhiên, đối với Việt Nam, hiện nay USBF lại là công nghệ

mới, được nghiên cứu và ứng dụng trong những năm gần đây.

14


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bể USBF
Bể USBF gồm 3 module chính: ngăn thiếu khí (anoxic), ngăn hiếu khí
(aerobic) và ngăn lọc bùn sinh học dòng ngược (USBF). Mương chảy tràn thu nước
đầu vào nhằm hạn chế tác động của dòng vào đối với ngăn thiếu khí và tăng hiệu
quả xáo trộn giữa dòng nước thải đầu vào và bùn tuần hoàn. Mương chảy tràn và
thu nước đầu ra, ống thu bùn, bộ phận sục khí…
 Nguyên tắc hoạt động bể

Nước thải được loại bỏ rắn, sau đó, được bơm vào mương chảy tràn thu nước
đầu vào cùng trộn lẫn với dòng tuần hoàn bùn. Hồn hợp nước thải và bùn hoạt tính
chảy vào ngăn thiếu khí. Ngăn này có vai trò như là ngăn chọn lọc thiếu khí
(Anoxic Selector) thực hiện hai cơ chế chọn lọc động học (Kinetic Selection) và
chọn lọc trao đổi chất (Metabolism Selection) để làm tăng cường hoạt động của vi
sinh vật tạo bông nhằm tăng cường hoạt tính của bông bùn và kìm hãm sự phát triển
của các vi sinh vật hình sợi gây vón bùn và nổi bọt. Quá trình loại bỏ cacbon, khử
nitrat và loại bỏ photpho diễn ra trong ngăn này. Sau đó, nước thải chảy qua ngăn
hiếu khí nhờ khe hở dưới đáy ngăn USBF. Ở đây, ôxy được cung cấp nhờ các ống
cung cấp khí qua một máy bơm. Nước thải sau ngăn hiếu khí chảy vào ngăn USBF

và di chuyển từ dưới lên, ngược chiều với dòng bùn lắng xuống theo phương thẳng
đứng. Đây chính là công đoạn thể hiện ưu điểm của hệ thống do kết hợp cả lọc và
xử lý sinh học của chính khối bùn hoạt tính. Phần nước trong đã được xử lý phía

15


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

trên chảy tràn vào mương thu nước đầu ra. Một phần hỗn hợp nước thải và bùn
trong ngăn này được tuần hoàn trở laị ngăn thiếu khí.
 Các đặc tính nổi bật [10]
- Nồng độ bùn trong công trình
- Hầu hết các công trình truyền thống đều hoạt động ở nồng độ bùn thấp hoặc

-

trung bình, thường 1.500 - 2.500 mg/l. Nhưng đối với bể USBF lại hoạt động ở
nồng độ bùn cao, điển hình là 2.000 - 4.000 mg/l dẫn đến tuổi bùn lâu hơn và
tăng hiệu quả sinh học.
Tất cả quá trình tích hợp vào một công trình
Ngược lại, công nghệ USBF kết hợp các quá trình nitrat hóa, khử nitơ, lọc và ổn
định bùn bên trong một công trình nhỏ gọn, làm giảm kích thước thiết.
Cấp bằng sáng chế và đã được chứng minh
Các công nghệ USBF ™ đã được thực nghiệm chứng minh xử lý nước thải với

đầu ra đạt kết quả cao trong một loạt các thực nghiệm.
 Lợi ích[10]

- Xử lý các chất dinh dưỡng trong nước đạt hiệu quả cao: Ngăn thiếu khí bên

trong có đầy đủ các điều kiện cần thiết để giảm hàm lượng nitrat (khử nitơ) và
phospho khác nhau bởi "khả năng hấp thu vượt trội".
- Khôi phục lại tính kiềm và kiểm soát các vi khuẩn dạng sợi: Toàn bộ quá trình

khử nitrat tạo điều kiện phục hồi một phần kiềm bị mất trong quá trình nitrat hóa,
và ngăn thiếu khí tạo điều kiện như là một "vùng chọn lọc" mà phụ thuộc vào
hỗn hợp nước thải để tăng khả năng lắng và kiểm soát tăng trưởng vi sinh vật.
- Tính linh hoạt thủy lực: Ngăn lắng có dạng hình nón tạo áp lực cao và có khả

năng tự điều tiết sự thay đổi dòng chảy.
- Không mùi: Điều kiện hiếu khí trong ngăn xử lý sinh học và tuổi bùn cao đã loại

bỏ hoặc giảm đáng kể khả năng gây phản ứng sinh học tạo mùi.
- Giảm chi phí vận hành và bảo trì: Thiết kế nhỏ gọn thủy lực tự điều tiết dẫn đến

không yêu cầu giám sát cao , và giảm chi phí vận hành và bảo trì.
- Thiết kế công trình linh hoạt: Việc thiết kế linh hoạt cho phép chủ sở hữu thực

hiện theo từng giai đoạn phát triển của nhà máy và giảm chi phí đầu tư ban đầu.
Bản chất của hệ thống cũng đảm bảo rằng nhà máy có thể nhanh chóng mở rộng
khi có nhu cầu tăng công suất xử lý.
16


Đồ án tốt nghiệp

Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

- Giảm diện tích xây dựng: Việc kết hợp các quá trình nitrat hóa, khử nitơ, lọc và

ổn định bùn trong một công trình sinh học nhỏ gọn làm giảm kích thước thiết bị,
vẫn đảm bảo hiệu quả xử lý nước tuy nhiên chỉ cần một diện tích xây dựng nhà
máy nhỏ.
- Không cần lọc sơ cấp: Công nghệ USBF không yêu lọc trước khi xử lý sinh học.

Cơ sở đầy đủ cho sự sàng lọc và cho các nhà máy lớn hơn, hệ thống loại bỏ các
hạt cát phải được thực hiện trước khi đươc vào xử lý sinh học
-

Cải thiện đặc tính của bùn: Tải trong của vi sinh vật thấp (tuổi bùn kéo dài 25-30
ngày) sản sinh ít dư thừa, bùn hiếu khí ổn định và cải thiện cấu trúc và đặc tính cơ
học của bùn.

1.4.3. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

a) Các công trình xử lý nước thải trong đất
 Các phương pháp xử lý nước thải trong đất: dựa vào mức độ xử lý và tải trọng
tưới nước thải, các phương pháp xử lý nước thải được phân thành ba loại sau:
quá trình lọc tưới chậm, quá trình lọc nhanh, quá trình lọc ngập nước trên mặt.
 Các loại công trình xử lý nước thải trong đất: dựa vào đặc điểm xây dựng và khả
năng khảo sát quá trình xử lý người ta chia ra 2 loại công trình là: cánh đồng
ngập nước tự nhiên, cánh đồng ngập nước nhân tạo (gồm cánh đồng ngập nước

bề mặt và cánh đồng ngập nước phía dưới).
b) Hồ sinh học
Hồ sinh học làm thoáng hiếu khí: hồ được xáo trộn gần như hoàn toàn,
không có hiện tượng lắng cặn, hoạt động gần giống bể aeroten.
Hồ sinh học làm thoáng tuỳ tiện: còn có những vùng lắng cặn và phân hủy
chất bẩn trong điều kiện yếm khí, mức độ xáo trộn nước thải trong hồ hạn chế.
1.4.4. Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học và hóa lý

 Phương pháp đông tụ
Mục đích: để tăng nhanh quá trình lắng các chất lơ lửng phân tán nhỏ,
keo,... Người ta dùng phương pháp đông tụ, khi đó nồng độ chất màu, mùi, lơ
lửng sẽ giảm xuống. Các chất đông tụ thường dùng là nhôm sunfat, sắt sunfat, sắt
clorua,...
17


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

 Phương pháp trung hòa
Trung hòa còn với mục đích làm cho một số muối kim loại nặng lắng
xuống và tách ra khỏi nước.
-

Trung hòa bằng cách trộn nước thải chứa axit và nước thải chứa kiềm.
Trung hòa nước thải bằng cách cho thêm hóa chất: Nếu nước thải chứa quá nhiều

axit hay kiềm tới mức không thể trung hòa bằng cách trộn lẫn chúng với nhau
được thì phải cho thêm hóa chất.
Phương pháp này thường để trung hòa axit.

 Phương pháp oxy hóa khử
Các chất bẩn trong nước thải công nghiệp có thể phân ra hai loại: vô cơ và
hữu cơ.
Các chất hữu cơ thường là đạm, mỡ, đường, các hợp chất chứa phenol, chứa
nitơ,... nên có thể bị phân hủy bởi vi sinh vật, do đó có thể dùng phương pháp sinh
học để xử lý. Các chất vô cơ thường là những chất không xử lý bằng phương
pháp sinh học được.
Các ion kim loại nặng không thể xử lý bằng vi sinh vật cũng như không loại
được dưới dạng cặn, chỉ 1 phần bị hấp phụ bằng bùn hoạt tính. Thủy ngân,
asen,... còn là những chất rất độc khó xử lý mà còn tiêu diệt các vi sinh vật có lợi
trong nước thải.
1.4.5. Khử trùng và xả nước thải ra nguồn

 Khử trùng nước thải
Cùng với các giai đoạn xử lý bậc một, bậc hai,... sẽ làm giảm nồng độ các
chất ô nhiễm (cặn lơ lửng, BOD,..) đáp ứng yêu cầu quy định thì số lượng vi
khuẩn gây bệnh cũng giảm đặc trưng bằng chỉ tiêu coliform (đạt 90-95%). Tuy
nhiên một số loại vi khuẩn gây bệnh vẫn còn, khi vào nguồn nước mặt, gặp điều
kiện thuận lợi sẽ phát triển nhanh chóng. Sau khi xử lý cơ học, sinh học trong
điều kiện nhân tạo, vi khuẩn gây bệnh không bị tiêu diệt hoàn toàn.
Vì vậy, để đảm bảo điều kiện vệ sinh, nước thải đô thị hoặc nước thải sinh
hoạt sau xử lý cơ học hoặc xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo cần phải khử
trùng tiếp tục.
18

Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

 Trộn, bể tiếp xúc và cống xả nước thải ra nguồn
Hóa chất khử trùng được đưa vào máng trộn để trộn đều cùng nước thải, sau
đó hỗn hợp này chuyển qua bể tiếp xúc để thực hiện các quá trình và phản ứng
diệt khuẩn.
CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ
2.1. Đề xuất sơ đồ công nghệ

Dựa trên tính chất và lưu lượng nước thải của nguồn thải, chúng tôi đề xuất
dây truyền công nghệ xử lý nước thải như sau:

Nước thải đầu
vào
Lắng sơ bộ

USBF

Khử trùng

Nước ra
Hình 2.1. Sơ đồ dây truyền công nghệ
2.2. Thuyết minh công nghệ

Với sơ đồ công nghệ trên, mô hình thiết kế sẽ được hoạt động như sau:

Nước thải đầu vào sẽ được thu gom vào bể lắng sơ bộ từ bể lắng sơ bộ. Bể
lắng sơ bộ được thiết kế dạng hình trụ với dung tích chứa nước 15 lít , nước thải sau
khi được thu gom vào bể lắng sơ bộ, tại đây sẽ xảy các quá trình xử lý cơ học, quá
trình lắng cát, quá trình lắng cơ học của các hạt cặn, với những hạt cát và hạt cặn có
19


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

tải trọng thủy lực lớn sẽ được lắng một tại đây. Nước thải trước khi đi ra khỏi bể
lắng sơ bộ này sẽ được điều chỉnh lưu lượng sao cho còn 5 l/h để phù hợp thiết kế
của công trình xử lý phía sau . Quá trình điều chỉnh lưu lượng được tiến hành bằng
van. Phương pháp xác định lưu lượng phù hợp là sử dụng phương pháp thử là sử
dụng sử dụng các bình (cốc) có thể tích xác định và đồng hồ bấm giờ, vặn van nước
ở một mức nhất định từ đó bấm giờ và xem thể tích ở cốc để tính ra được lưu lương,
làm đi làm lại nhiều lần sẽ xác định mức độ khóa van để đạt được đúng lưu lượng
tính toán ban đầu.
Bể USBF là một công trình xử lý kết hợp nhiều quá trình xử lý với cấu tạo
phức tạp gồm có 3 ngăn là ngăn thiếu khí , ngăn hiếu khí và ngăn lắng . Nước thải
sau khi ra khỏi bể lắng sơ bộ sẽ đi vào bể USBF với một lưu lượng phù hợp và ổn
định đã được xác định. Đầu tiên nước thải sẽ đi vào ngăn thiếu khí của bể, ngăn này
có cấu tạo bao gồm 1 cánh khuấy có tốc độ quay từ 20 – 30 vòng / phút. Cánh
khuấy sẽ được hoạt động liên tục với mục đích là để xáo trộn nước thải với bùn hoạt
tính được hoàn lưu từ ngăn lắng của bể để tránh quá trình lắng cặn và lắng bùn ở
đây. Các vi sinh vật ở ngăn thiếu khí này sẽ không được thổi khí để cung cấp không

khí một cách đầy đủ cho nên vi sinh vật sẽ sử dụng lượng oxi từ quá trình nitrat hóa
trước đó. Vi sinh vật sẽ sử dụng một phần chất hữu cơ của nước thải để làm chất
dinh dưỡng, một phần nhỏ COD và BOD đã được xử lý, ngăn thiếu khí chủ yếu
dùng sử lý được phần lớn tổng nito, đặc biệt dạng nitrat. Nước thải sau khi ra khỏi
ngăn thiếu khí sang ngăn hiếu khí ở đây các vi sinh vật sẽ sử dụng oxi và các chất
hữu có trong nước thải để phát triển sinh khối và tạo ra bùn.Nước thảichảy sang
ngăn lắng quá trình lắng xảy ra. Bùn cặn sẽ được lắng xuống đáy của ngăn lắng và
được xả định kỳ. Nước sau xử lý sẽ được chảy chàn vào máng thu và chảy ra ngoài
bể khử trùng và đi ra ngoài nguồn tiếp nhận. Nước thải sau khi xử lý sẽ đạt loại B
theo QCVN14/2008-BTNMT Quy chuẩn kĩ thuật Quốc gia về Chất lượng nước thải
sinh hoạt.
Quy trình thực hiện đồ án:
-

Chọn đề tài
Tính toán, thiết kế
Chọn nguyên liệu, thực hiện làm mô hình
Hoàn thiện mô hình, chạy thử và ổn định lưu lượng

20


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

- Tiến hành phân tích mẫu nước đầu vào và đầu ra tương ứng đánh giá hiệu quả xử

lý của mô hình trong từng ngày, từng giai đoạn từ đó xác định mức độ xử lý và
thời gian xử lý tối ưu nhất
- Xử lý số liệu, nhận xét, đánh giá và hoàn thiện đồ án.

21


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỂ USBF
3.1. Tính toán bể USBF
3.1.1. Tính toán kích thước bể USBF
Thiết kế mô hình với Q = 120 (l/ng.đ):
- Công suất thiết kế của mô hình là Q = 120( l/ng.đ ) = 5 (l/h).
- Chọn thời gian lưu[3]:
+ Chọn tổng thời gian lưu nước thiết kế của mô hình là t = 10h.
+ Trong đó thời gian lưu nước thiết kế ở ngăn hiếu khí là : t = 6h.
+ Thời gian lưunước ở ngăn thiếu khí là : t = 2,2h.
+ Thời gian lưu nước ở ngăn lắng( USBF ) là: t = 1,8h
- Tỷ lệ đáy của ngăn hiếu khí :đáy của ngăn thiếu khí = 7 : 3
 Thể tích toàn phần của bể:
Vbẻ = Q x t = 5 x 10 = 50(l)= 0,05 ( m3)
 Diệntíchtoànbể: S = m2

Trongđó: Hct – Chiều cao công tác, Hct = 0,35m.
Khi đó, ta có:

- Chiều dài của toàn bể: L =0,7m
- Chiều rộng của toàn bể: B = 0,2m
- Chiều cao toàn bể: H = Hct + h = 0,35 + 0,05 = 0,4m.
Trong đó: h – Chiều cao bảo vệ, h = 0,05m.
 Thể tích công tác của ngăn hiếu khí
Vhk = Q x t = 5 x 6 = 30 (l) = 0,03 m3
Với tỷ lệ đáy của ngăn hiếu khí: đáy của ngăn thiếu khí = 7 : 3, ta có
- Đáy của ngăn hiếu khí là: 0,49m
- Đáy của ngăn thiếu khí là: 0,21m
 Kích thước ngăn hiếu khí
- Đáy dưới : 0,49x 0,2m
- Đáy trên : 0,35x 0,2m
- Chiều cao: H = 0,35m
 Thể tích công tác của ngăn thiếu khí
Vtk = Q x t =5x 2,2 = 11 (l) = 0,011m3
 Kích thước ngăn thiếu khí:
- Đáy dưới : 0,21 x 0,2m
22

2015


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

- Đáy trên : 0,1 x 0,2m
- Chiều cao: H = 0,35m
 Thể tích công tác của ngăn USBF:

VUSBF = Q x t = 5 x 1,8 = 9 (l)= 0,009m3
 Kích thước công tác của ngăn lắng ( USBF )
- Kích thước diện tích tam giác ở 1 bên là: 0,25 x 0,35 x 0,35 (m)
- Chiều rộng: B = 0,2m
 Kích thước chi tiết của toàn bể như sau :
- Chiều dài: L = 0.7 m = 70 (cm)
- Chiều rộng: B = 0,2 m = 20 (cm)
- Chiêu cao bể: H = 0,4 m = 40 cm
 Mô hình thiết kế
Mô hình được thiết kế như Hình 3 [1].

Hình 3.1. Sơ đồ cấu tạo của mô hình

23

2015


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

Chú thích:
(A): Mương thu nước đầu vào.
(B): Ngăn thiếu khí.
(C): Ngăn hiếu khí.
(D): Ngăn USBF.

(E): Các thanh sục khí.
(G): Ống thu bùn.
I, II, III: Các điểm lấy mẫu ngăn thiếu khí, hiếu khí và sau quá trình xử lý.
IV: Vị trí tuần hoàn bùn.
3.1.2. Lượng khí cần cấp[7]
 Lưu lượng không khí đơn vị, D

D = = = 29 m3 oxy/ m3 nước thải.
Trong đó:
z – Lưu lượng oxy đơn vị, tính bằng mg để xử lý 1mg BOD xác định, khi xử lý sinh
học hoàn toàn z = 1,1 mg oxy/mg BOD5.
K1 – Hệ số kể đến thiết bị nạp khí và diện tích aeroten (f/F), với f/F = 0,3 thì K 1 =
1,89.
K2 – Hệ số phụ thuộc vào độ sâu đặt thiết bị phân phối khí h (m), với h = 0,5m thì K 2
= 0,4; Jmin = 43 (m3/m2h)
n1 – Hệ số xét tới ảnh hưởng của nhiệt độ nước thải:
n1 = 1 + 0,02 (Ttb -20) = 1,3
Với:
Ttb – Nhiệt độ trung bình của nước thải trong các tháng mùa hè, Ttb = 35oC.
n2 – Hệ số xét tới quan hệ giữa tốc độ hòa tan của oxy vào hỗn hợp nước và bùn
với tốc độ hòa tan của oxy trong nước sạch, trong nước thải sinh hoạt lấy có chất
hoạt động bề mặt, f/F = 0,75 thì n2 = 0,88.

24


Đồ án tốt nghiệp
Hoàng

GVHD: TS. Nguyễn Viết

2015

Cp – Độ hòa tan của oxy không khí trong nước, mg/l
h
0, 35
CT × (10,3 + )
8 × (10,3 +
)
2 = 8,14
2
Cρ =
10,3
10,3
=
Với :

Ct – Độ hòa tan của oxy không khí vào nước, phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất, ở
nhiệt độ 29oC thì lấy bằng 8,0.
C – Nồng độ oxy trong aeroten , lấy bằng 2mg/l.
 Cường độ sục khí
J=

D×H
t
(m3/m2h).

J= (29 x 0,35) : 6 = 1,7(m3/m2h)
Nhận thấy J < Jmin, ta lấy: J = Jmin = 43, khi đó lưu lượng không khí đơn vị là:
D=

J .t 43 × 6
=
= 737,14
H
0,35
(m3oxi/m3nước thải)

 Lượng oxy cần thiết của máy nén khí
VO2 = D.Q = 737,14 × 0, 005 = 3,7

(m3/h)

Trongđó:
D – Lưu lượng không khí đơn vị, m3 oxy/ m3 nước thải.
Q – Lưu lượng nước thải, m3/h, Q = 5(l)
 Khối lượng không khí cần thiết

V=

VO2

3, 7
= 13,52
1,18.0, 232 1,18.0, 232
(m3không khí/m3nước thải)
=

Với:
1,18 – Khối lượng riêng của không khí.

0,232 – Tỷ lệ phần trăm của oxy trong không khí.

25