LUẬN VĂN XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIỆN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

TÓM TẮT KHÓA LUẬN
Đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Thiền viện Trúc Lâm Chánh
Giác tỉnh Tiền Giang – công suất 200m3/ ngày đêm” được thực hiện trong khoảng thời
gian từ 15/09/2013 đến 10/12/2013.
Đề tài bao gồm các nội dung sau:
 Tổng quan lý thuyết, bao gồm:
-

Tổng quan về thiền viện Trúc Lâm Chánh Giác.

-

Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt.

 Một số sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đang được áp dụng ở ở một số
khu chung cư.
 Đề xuất 2 phương án thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, tiêu chuẩn áp
dụng QCVN 14:2008 BTNMT, cột A.
-

Phương án 1: Nước thải đi qua song chắn rác vào bể lắng cát kết hợp tách dầu
sau đó đổ vào hầm bơm. Từ hầm bơm nước được bơm lên bể điều hòa

rồi

bơm qua bể USBF sau đó tự chảy vào bể trung gian. Nước thải từ bể trung gian
được bơm qua bồn lọc áp lực sau đó đi qua bể khử trùng và thải vào nguồn tiếp
nhận.

-

Phương án 2: Tương tự phương án 1 nhưng thay bể USBF thành bể SBR, lọc áp
lực sau đó khử trùng thải vào nguồn tiếp nhận.

 Tính toán chi tiết các công trình đơn vị cho 2 phương án thiết kế.
 Tính toán chi phí xây dựng hệ thống xử lý nước thải và giá thành xử lý quy về 1 m3
nước thải cho 2 phương án thiết kế theo đó:
-

Chi phí xử lý theo phương án 1 là: 6.934 VNĐ/m3 nước thải

-

Chi phí xử lý theo phương án 1 là: 5.427 VNĐ/m3 nước thải.

-

Qua đó chọn phương án 2 để lập bản vẽ và đề xuất áp dụng.

 Lập bản vẽ thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của Thiền viện Trúc Lâm
Chánh Giác theo phương án 2 (gồm 9 bản).

SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang i

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................................... 1
1.2. MỤC TIÊU ............................................................................................................................ 2
1.3. NỘI DUNG ........................................................................................................................... 2
1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................... 2
1.5. Ý NGHĨA ĐỀ TÀI. ............................................................................................................. 2
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ THIỀN VIỆN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC .............. 3
2.1. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ .................................................................................................................... 3
2.2. QUY MÔ. .............................................................................................................................. 3
2.3. KHẢ NĂNG PHÁT SINH NƯỚC THẢI SINH HOẠT. ......................................... 4
2.3.1. Lưu lượng ........................................................................................................................... 4
2.3.2. Tính chất. ............................................................................................................................ 4
2.3.3. Yêu cầu về chất lượng nước sau xử lý. ...................................................................... 7
CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH
HOẠT .............................................................................................................................. 8
3.1. TỔNG QUAN CÁC GIAI ĐOẠN TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI. ................... 8
3.1.1. Tiền xử lý. .......................................................................................................................... 8
3.1.2. Xử lý sơ cấp (cấp 1). ....................................................................................................... 9
3.1.3. Xử lý cấp 2. ........................................................................................................................ 9
3.1.4. Xử lý cấp 3. ........................................................................................................................ 9
3.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT. ................................ 9
3.2.1. Phương pháp cơ học. ....................................................................................................... 9
3.2.2. Phương pháp sinh học. .................................................................................................. 12
3.2.3. Xử lý hoàn thiện. ............................................................................................................ 19
3.2.4. Xử lý bùn. ......................................................................................................................... 19
3.2.5. Cơ cở lựa chọn công nghệ. .......................................................................................... 20

3.3. MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT ĐÃ
ĐƯỢC ÁP DỤNG. ..................................................................................................................... 20
3.3.1. Tại chung cư cao cấp Botanic Tower (312 - Nguyễn Thượng Hiền - quận Phú
Nhuận - Tp.HCM). ...................................................................................................................... 20
SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang ii


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

3.3.2. Tại khách sạn Park Hyatt (số 2 - Công trường Lam Sơn - Q1 - Tp.HCM) .....21
3.3.3. Tại khu nghỉ dưỡng Suối nước – Mũi Né Reort ( Tp.Phan Thiết) ....................22
CHƯƠNG 4 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ - TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ............................ 24
4.1. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ ................................................................................................24
4.1.1. Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý. ................................................................................24
4.1.2. Phương án 1......................................................................................................................25
4.1.3. Phương án 2......................................................................................................................30
4.2. TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ........................................33
4.2.1. Phương án 1 ......................................................................................................................33
4.2.2. Phương án 2......................................................................................................................45
4.3. TÍNH TOÁN KINH TẾ ....................................................................................................53
4.3.1. Phương án 1......................................................................................................................53
4.3.2. Phương án 2......................................................................................................................54
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................. 56
5.1. KẾT LUẬN ..........................................................................................................................56
4.3. KIẾN NGHỊ .........................................................................................................................56

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 58
PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 59

SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang iii


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Khối lượng chất nhiễm bẩn có trong 1m3 nước thải sinh hoạt ...................... 5
Bảng 2.2: Khối lượng chất bẩn có trong nước thải sinh hoạt cho một người ................ 5
Bảng 2.3: Thành phần đặc trưng của các loại nước thải sinh hoạt................................. 7
Bảng 2.4: Thông số nước thải đầu vào ........................................................................... 7
Bảng 3.1: Kết quả phân tích nước thải trước và sau xử lý của chung cư cao cấp
Botanic ................................................................................................................... 21
Bảng3.2: Kết quả phân tích nước thải trước và sau xử lý của khách sạn Part Hyatt .. 22
Bảng 3.3: Kết quả phân tích nước thải sau xử lý của khu nghỉ dưởng Suối Nước - Mũi
Né........................................................................................................................... 23
Bảng 4.1: Thành phần và tính chất nước thải đầu vào ................................................. 24
Bảng 4.2: Hiệu suất xử lý phương án 1 ........................................................................ 26
Bảng 4.3: Hiệu suất xử lý phương án 2 ........................................................................ 31
Bảng 4.4: Phân bố nước thải theo giờ .......................................................................... 33
Bảng 4.5: Thông số thiết kế và kích thước song chắn rác: .......................................... 34
Bảng 4.6: Thông số thiết kế và kích thước bể lắng cát kết hợp tách dầu:.................... 35
Bảng 4.7: Thông số thiết kế và kích thước hầm bơm: ................................................. 36

Bảng 4.8: Thông số thiết kế và kích thước bể điều hòa: .............................................. 37
Bảng 4.9: Thông số thiết kế và kích thước bể USBF: .................................................. 40
Bảng 4.10: Thông số thiết kế bể và kích thước bể trung gian: .................................... 42
Bảng 4.11: Thông số thiết kế và kích thước bồn lọc áp lực: ........................................ 42
Bảng 4.12: Thông số thiết kế và kích thước bể khử trùng: .......................................... 44
Bảng 4.13: Thông số thiết kế và kích thước sân phơi bùn: .......................................... 45
Bảng 4.14: Thông số thiết kế và kích thước bể điều hòa – phương án 2 ..................... 46
Bảng 4.15: Biểu đồ làm việc của bể SBR .................................................................... 48
Bảng 4.16: Thông số thiết kế và kích thướcb bể SBR ................................................. 49
Bảng 4.17: Phân phối lưu lượng vào bể trung gian - phương án 2 .............................. 50
Bảng 4.18: Thông số thiết kế và kích thước bể trung gian - phương án 2 ................... 50
Bảng 4.19: Thông số thiết kế và kích thước bồn lọc áp lực – phương án 2 ................. 51
Bảng 4.20: Thông số thiết kế và kích thước bể khử trùng – phương án 2 ................... 52
Bảng 4.21: Thông số tính toán và thiết kế sân phơi bùn – phương án 2 ...................... 53
SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang iv


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ
Hình 2.1: Phân loại chất rắn trong nước thải loại vừa .................................................... 6
Hình 3.1: Sơ đồ các giai đoạn trong xử lý nước thải. ..................................................... 8
Hình 3.2: Sơ đồ hệ thống XLNT tại chung cư Botanic Tower. ................................... 21
Hình 3.3: Sơ đồ hệ thống XLNT tại khách sạn Park Hyatt Saigon. ............................. 22
Hình 3.4: Sơ đồ hệ thống XLNT khu Resort Suối Nước – Mũi Né. ............................ 23

Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ xử lý phương án 1. ............................................................ 25
Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ phương án 2. ..................................................................... 30
Hình 4.3: Sơ đồ cấu tạo của mô hình bể USBF............................................................ 38

SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang v


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BOD

Nhu cầu oxi sinh hoá (Biochemical Oxygen Demand)

COD

Nhu cầu oxi hoá học (Chemical Oxygen Demand)

SS

Chất lơ lửng (Suspendid Solid)

TDS

Tổng rắn hòa tan (Total Dissolved Solid)

TSS

Tổng rắn lửng (Total Suspendid Solid)

F/M

Tỷ số thức ăn/ vi sinh vật (Food and microorganism ratio)

MLSS

Chất rắn lơ lửng trong hỗn dịch (Mixed Liquor Suspended
Solids)

XLNT

Xử lý nước thải

TP.HCM

Thành phố Hồ Chí Minh

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXD

Tiêu chuẩn xây dựng

NG.Đ

Ngày đêm

NXB

Nhà xuất bản

BTNMT

Bộ Tài Nguyên Môi Trường

SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang vi


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Từ thời xa xưa, các nền văn minh cổ đại thường gắn liền với các con sông, nhiều
con sông lớn trên thế giới được biết đến là cái nôi của các nền văn minh. Ngày nay,

khi nhắc đến một thành phố nổi tiếng người ta thường nghĩ ngay đến con sông chảy
qua thành phố đó. Con sông chính là nguồn cung cấp “sự sống” cho thành phố, và
cũng chính con sông đó lại là nơi phải chứa đựng những chất thải do thành phố tạo ra.
Chúng ta có thể bắt gặp những dòng kênh đen ngòm, những dòng sông chứa đầy rác
thải. Khi sự phát triển chưa đạt tới độ hài hòa, bền vững thì môi trường vẫn là bãi rác
bất đắc dĩ của loài người.
Trong một quy mô hẹp hơn, sự tập trung đông người với mật độ cao, tại một
khoảng không gian hẹp sẽ gây sức ép đối với hệ thống môi trường ở đó. Về khía cạnh
môi trường thì mặt trái của đám đông là chất thải. Tại các khu chợ, trường học, bệnh
viện, trung tâm vui chơi giải trí,... có sự tập trung của con người thì vấn đề phát sinh
chất thải là điều thấy rõ. Chính từ những nguồn phát sinh cục bộ này đã dẩn đến sự ô
nhiễm trên diện rộng. Và biện pháp giải quyết được ưu tiên lựa chọn hiện nay là xử lý
triệt để ngay tại nguồn phát sinh chất thải. Chính vì vậy các khu chợ, bệnh viện, trung
tâm vui chơi giải trí,... đều đòi hỏi phải có hệ thống thu gom hoặc xử lý chất thải.
Thiền viện Trúc Lâm Chánh Giác được đầu tư xây dựng tại Ấp 01, xã Thanh
Tân, huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang. Với quy mô 30 ha (lớn nhất Đông nam Á),
thiền viện sẽ là nơi sinh hoạt, tụ tập của các tăng ni, phật tử trong vùng và là nơi tham
quan cho du khách thập phương. Vào các dịp đại lễ, lượng người có mặt ở Thiền viện
có thể đạt đến 1 ngàn người/ngày. Vì vậy, 1 hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt đảm
bảo thu gom và xử lý triệt để nước thải phát sinh từ thiền viện là một yêu cầu cấp thiết,
đòi hỏi phải được đầu tư đồng bộ ngay từ khi đầu tư xây dưng Thiền Viện.
Vì lẽ đó nên tôi chọn đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Thiền
viện Trúc Lâm Chánh Giác – tỉnh Tiền Giang công suất 200m3/ngày đêm” để làm đề
tài luận văn tốt nghiệp ngành Kỹ thuật môi trường của mình.

SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 1

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

1.2. MỤC TIÊU
-

Tìm hiểu các công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt, lựa chọn công nghệ xử lý

phù hợp với điều kiện hiện có của Thiền Viện.
-

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải ứng với công nghệ đã chọn đạt QCVN 14:

2008/BTNMT, cột A.
-

Tính toán chi phí xây dựng hệ thống xử lý nước thải

-

Lập bản vẽ xây dựng hệ thống xử lý theo phương án chọn.

1.3. NỘI DUNG
-

Đưa ra một số dây chuyền công nghệ xử lý tương tự đã được áp dụng thực tế, từ

đó lựa chọn một phương pháp phù hợp nhất.

-

Thiết kế 2 phương án xử lý, tính toán chi tết các thông số kỹ thuật cho mỗi

phương án cụ thể.
-

Tính toán chi phí xử lý quy về 1 m3 nước thải cho từng phương án, làm cơ sở để

lựa chọn và đề xuất áp dụng.
-

Thiết lập bản vẽ chi tiết các bể, chi tiết các thiết bị, các bản vẽ thi công.

1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
-

Phương pháp nghiên cứu, tổng hợp tài liệu.

-

Phương pháp tính toán, thống kê số liệu bằng phần mềm Exel.

-

Phương pháp vẽ, thể hiện bản vẽ bằng phần mềm đồ họa Autocad.

1.5. Ý NGHĨA ĐỀ TÀI.
-

Đáp ứng nhu cầu cấp thiết cho công trình là phải xây dựng một hệ thống xử lý

nước thải sinh hoạt đạt quy chuẩn hiện hành .
-

Bổ sung hoàn thiện hồ sơ để được cấp giấy phép xây dựng.

-

Góp phần bảo vệ môi trường và truyền thông bảo vệ môi trường thông qua việc

đề xuất áp dụng.

SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 2


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ THIỀN VIỆN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
2.1. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ
Thiền viện tọa lạc tại Ấp 01, xã Thanh Tân, huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang,
cách Quốc lộ 1A khoảng 20 km, cách đường Tràm Mù (nối với tỉnh lộ 867) hơn 500
mét. Toàn bộ diện tích xây dựng Thiền Viện có cao độ thấp hơn mặt đường giao thông
từ 2.5 - 3 mét, vì vậy đơn vị thi công phải đắp đê bao xung quanh với chiều cao 3.7m

để bơm cát vào đạt đến cao trình xây dựng +3m.
2.2. QUY MÔ.
Theo Đại đức Thích Trúc Thông Kim, Phó ban thường trực phụ trách xây dựng,
Thiền viện Trúc Lâm Chánh Giác có tổng diện tích 30 ha, được xây dựng theo mô
hình truyền thống của các thiền viện thuộc hệ phái Trúc Lâm Yên Tử với 2 khu vực
biệt lập là nội viện và ngoại viện.
Theo quy hoạch tổng mặt bằng, Thiền viện có 25 hạng mục, trong đó khu ngoại
viện bao gồm các hạng mục: Chánh điện, Tổ đường, Thiền đường, Giảng đường, Nhà
Tăng ngoại viện, Trai đường, Thư viện, Nhà Trưng bày, Lầu chuông, Lầu trống, Nhà
khách cư sĩ nam, Nhà khách cư sĩ nữ… với tổng diện tích hơn 47.000m2. Khu nội viện
có tổng diện tích gần 16.000m2, bao gồm: 4 Tăng đường, 1 Thiền đường và 10 Thất
chuyên tu.
Thiền viện Trúc Lâm Chánh Giác được thiết kế gần giống với thiền viện Trúc
Lâm ở Đà Lạt nhưng có quy mô lớn hơn. Đặc biệt, hệ thống đê bao xung quanh Thiền
viện Trúc Lâm Chánh Giác có khả năng ngăn được nước lũ dâng trong vài chục năm
tới. Theo định hướng quy hoạch, một khu vực rộng 3.600 m2 sẽ được bố trí để xây
dựng Tứ động tâm, bao gồm: Lâm Tì Ni, nơi Phật Thích Ca đản sinh; Bồ Đề Đạo
Tràng, nơi Phật thành đạo; Lộc Uyển, nơi Phật chuyển pháp luân và Câu Thi Na, nơi
Phật nhập Niết bàn.
Thiền viện có Tổng kinh phí xây dựng 25 hạng mục dự kiến trên 300 tỷ đồng, do
Phật tử gần xa hiến cúng. Sau khi hoàn thành 5 hạng mục đầu tiên (đến tháng 102013), Thiền viện sẽ tiếp tục triển khai thực hiện các hạng mục còn lại và dự kiến sẽ
hoàn thành vào năm 2020.

SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 3

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

2.3. KHẢ NĂNG PHÁT SINH NƯỚC THẢI SINH HOẠT.
2.3.1. Lưu lượng
Nước thải sinh hoạt thường không cố định lượng xả ra theo thời gian trong ngày
và theo tháng hoặc mùa. Lượng nước thải sinh hoạt thường được tính gần đúng dựa
vào kinh nghiệm đánh giá qua quy mô khu vực sinh sống (thành thị, ngoại ô, nông
thôn), chất lượng cuộc sống (cao, trung bình, thấp), ... Việc đo lưu lượng lượng nước
thải cũng rất cần thiết nếu có điều kiện. Trong ngày, việc đo lưu lượng có thể thực hiện
vào các thời điểm từ 6:00 - 8:00, 11:00 - 13:00 và 17:00 - 19:00. Trong năm, nên chọn
việc đo nước thải vào mùa hè (tháng 3, 4, 5).
Sơ bộ trong 1 ngày đêm, có thể lấy lượng nước thải khoảng 200 - 250 l/người cho
khu vực có dân số P < 10.000 người. Khu vực có P > 10.000 người có thể lấy vào
khoảng 300 - 380 l/người. Trong hoàn cảnh hiện tại ở khu vực Đồng bằng sông Cửu
Long có thể lấy lượng nước thải khoảng 150 - 200 l/người.
Đối với Thiền viện Trúc Lâm Chánh Giác, nước thải sinh hoạt có thể phát sinh từ
các nguồn sau:
- Nước thải vệ sinh từ họat động vệ sinh của Phật tử, khách thập phương đến
tham quan, học tập, tu tập,..
- Nước thải sinh hoạt từ các tăng ni, Phật tử thường trú trong nội trú của thiền
viện.
- Nước thải từ các hoạt động nhà bếp, căn- tin,..
Cũng theo Đại đức Thích Trúc Thông Kim, vào các dịp đại lễ, lượng tăng ni, phật
tử, du khách thập phương đến Thiền viện có thể đạt con số 1000 người/ngày. Như vậy
tính chung cho tất cả, trung bình mỗi người phát sinh ra khoảng 200 lít nước thải trong
1 ngày, nên lưu lượng cực đại trong ngày là 200 m3/ngày, đây là lưu lượng lựa chọn để
thiết kế.
2.3.2. Tính chất.
Thông thường, nước thải sinh hoạt của hộ gia đình được chia làm hai loại chính:

nước đen và nước xám. Nước đen là nước thải từ nhà vệ sinh, chứa phần lớn các chất ô
nhiễm, chủ yếu là: chất hữu cơ, các vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lửng. Nước xám là
nước phát sinh từ quá trình rửa, tắm, giặt, với thành phần các chất ô nhiễm không đáng

SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 4


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

kể. Các thành phần ô nhiễm chính đặc trưng thường thấy ở nước thải sinh hoạt là
BOD5, COD, Nitơ và Phốt pho,...
Lưu lượng nước thải sinh hoạt và tính chất tập trung ô nhiễm thường biến động
cao, nếu lưu lượng nước cấp giảm, thì độ tập trung ô nhiễm gia tăng. Lưu lượng nhỏ
nhất trong một ngày chảy vào hệ thống xử lý nước thải có thể lấy vào khoảng 25% lưu
lượng trung bình một ngày đêm.
Đối với nước thải sinh hoạt, tính chất ô nhiễm có thể lấy theo các bảng sau:
Bảng 2.1: Khối lượng chất nhiễm bẩn có trong 1m3 nước thải sinh hoạt
Chất

Chất bẩn (g/m3)
Khoáng

Hữu cơ

Tổng cộng

BOD5

Lắng

50

150

200

100

Không lắng

25

50

75

50

Hòa tan

375

250

625

150

Cộng toàn bộ

450

450

900

300

(Nguồn: Imhoffk, 1972)
Bảng 2.2: Khối lượng chất bẩn có trong nước thải sinh hoạt cho một người
Chất

Chất bẩn (g/người/ngày-đêm)
Khoáng

Hữu cơ

Tổng cộng

BOD5

Lắng

10

30

40

20

Không lắng

5

10

15

10

Hòa tan

75

50

125

30

Cộng toàn bộ

90

90

180

60

(Nguồn: Imhoffk, 1972)
So với nước thải công nghiệp chứa nhiều chất độc hại, nước thải sinh hoạt
thường được xem là đơn giản hơn. Trong thiết kế các trạm xử lý nước thải, các
thông số về lượng chất rắn lơ lửng (suspended solids, SS) và BOD 5 , ... thường
được sử dụng giới hạn. Tổng chất rắn (total solids, TS) có thể lấy xấp xỉ 800 mg/l.
Lượng chất rắn lơ lửng có thể lấy chừng 40% tổng lượng rắn, hoặc chừng 350
mg/l. Trong số này, khoảng 200 mg/l là lượng rắn lơ lửng có thể lắng đọng chừng
60% sau khoảng 1 giờ để yên nước, được lấy ra khỏi nước và xử lý vật lý như một
biện pháp lắng sơ cấp (primary settling). Phần còn lại, chừng 100 mg/l là những
SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 5


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

chất không thể lắng đọng và có thể dùng các biện pháp xử lý hóa học hoặc sinh
học để loại thải. Hầu hết biện pháp xử lý thứ cấp (secondary treatment process) là
sinh học. Phần còn lại cuối cùng phần lớn là vi chất vô cơ của chất rắn không lắng
đọng được, muốn loại bỏ hoàn toàn phải dùng những biện pháp xử lý triệt để.

(Nguồn: Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering, 1991)
Hình 2.1: Phân loại chất rắn trong nước thải loại vừa

SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 6


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

Bảng 2.3: Thành phần đặc trưng của các loại nước thải sinh hoạt
Chất ô nhiễm

Nồng độ (mg/l)
Loại mạnh
Loại yếu
Trung bình
Tổng chất rắn (TS)
≥1 200
≤ 350
700
Chất rắn lơ lửng (SS)
≥ 350
≤ 100
250
Nitơ tổng số
≥ 85

≤ 20
40
Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5)
≥ 300
≤ 100
200
Nhu cầu oxy hóa học (COD)
≥ 1 500
≤ 250
500
Phốt phát tổng số
≥ 20
≤6
10
Dầu, mỡ
≥ 150
≤ 50
100
Nitơrít NO2
0
0
0
Nitơrát NO3
0
0
0
(Nguồn: Ng.Thị Kim Thái, Lê Hiền Thảo, 1999, Sinh thái học và bảo vệ môi trường.
NXB Xây dựng, Hà Nội)
Tuy nhiên, đối với Thiền viện Trúc Lâm Chánh Giác, nguồn thực phẩm
100% là thực phẩm chay, ít xảy ra quá trình phân hũy, hòa tan vào nước thải. Mặt

khác nước thải được thu gom và xử lý luôn trong khuôn viên thiền viện nên độ ô
nhiễm không cao. Vì vậy dựa theo bảng 2.3 thì nước thải sinh hoạt từ thiền viện
thuộc loại ô nhiễm dưới mức trung bình, do đó tôi chọn các thông số đầu vào để
thiết kế như sau:
Bảng 2.4: Thông số nước thải đầu vào
STT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Giá trị thiết kế

01

BOD5

mg/l

160

02

SS

mg/l

160

03

Tổng N

mg/l

20

04

Tổng P

mg/l

6

05

Dầu mỡ

Mg/l

35

06

Coliforms

MPN/100ml

24.104

2.3.3. Yêu cầu về chất lượng nước sau xử lý.
Toàn bộ khuôn viên Thiền viện có 3 hồ nhân tạo lớn, các hồ này được xây dựng
với múc đích tạo cảnh quan và tính thẩm mỹ cho thiền viện. Nước thải sau xử lý, sẽ
được xả trực tiếp ra hồ, các hồ này không có khả năng chống thấm đáy nên nước thải
khi xả ra hồ phải xử lý đạt QCVN 14: 2008/BTNMT, cột A.
SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 7


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

CHƯƠNG 3
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
3.1. TỔNG QUAN CÁC GIAI ĐOẠN TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI.

(Nguồn: Bài giảng Vi Sinh Vật môi trường, TS .Lê Quốc Tuấn)
Hình 3.1: Sơ đồ các giai đoạn trong xử lý nước thải.
3.1.1. Tiền xử lý.
Sử dụng các thiết bị cơ học như song chắn rác, rổ thu rác, lưới lọc,... để lọai bỏ
hoàn toàn các tạp chất có kích thước lớn. Cơ chế của quá trình này là, khi dòng nước
thải di chuyển qua song chắn rác (hoặc các thiết bị tương tự) thì các tạp chất có kích
thước lớn hơn khe hở giữa các thanh của song chắn rác sẻ bị giữ lại. Độ rộng giữa các
khe hở quyết định kích thước của các tạp chất mà chúng giữ lại. Các tạp chất bị giữ lại
ở song chắn rác, có thể được thu lại bằng phương pháp thủ công hoặc bằng các thiết bị

cơ giới, sau đó được chuyển qua các giai đoạn xử lý tiếp theo. Nước thải sau khi qua
song chắn rác sẽ được dẫn vào bể lắng cát để loại bỏ phần lớn cát và các chất có tỉ
trọng lớn trước khi đi vào các công trình xử lý chính.

SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 8


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

3.1.2. Xử lý sơ cấp (cấp 1).
Ở gai đoạn xử lý này thường sử dụng bể lắng sơ cấp, với thời gian lưu nước
khoảng từ 1,5 – 2,5h cho phép loại bỏ phần lớn SS và làm giảm sơ bộ hàm lượng
BOD5, COD trong nước. Tùy thuộc vào thành phần và tính chất ô nhiểm cũng như các
công trình đơn vị tiếp theo mà khi thiết kế có sữ dụng giai đoạn xử lý này hay không.
3.1.3. Xử lý cấp 2.
Giai đoạn này chủ yếu sử dụng các quá trình sinh học để loại bỏ các thành phần ô
nhiễm hữu cơ trong nước. Quá trình sinh học hiếu khí thường được sử dụng nhiều hơn,
do có nhiều ưu điểm như tốn ít thời gian, không phát sinh mùi hôi,... ở giai đoạn này
đóng vai trò quan trọng quyết định đến hiệu suất xử lý của toàn bộ hệ thống.
3.1.4. Xử lý cấp 3.
Nước thải sau xử lý sinh học còn chứa nhiều vi sinh, trong đó có nhiều loại vi
sinh vật có hại, có thể gây hại cho hệ sinh thái tiếp nhận. Ngoài ra, trong nước thải còn
chứa một lượng Nitrat, Phosphat dư tương đối khó kiểm soát, có thể gây phú dưỡng
nguồn nước. Vì vậy, ở giai đoạn này thường sử dụng các phương pháp khử trùng nước
thải, sử dụng các ao hồ hoàn thiện, kết tủa hóa học, lọc,... để loại bỏ các thành phần

trên.
3.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT.
Thông thường, trong nước thải sinh hoạt còn chứa lượng cặn khá lớn, các mảnh
vụn nguyên liệu có đặc tính cơ học tương đối bền vì thế trước khi đưa vào hệ thống xử
lý sinh học, nước thải cần được xử lý bằng các công trình xử lý cơ học để loại bỏ cặn
này.
Lưu lượng và chất lượng nước thải sinh hoạt thay đổi rất lớn theo thời gian, do đó
trong công nghệ thường phải sử dụng bể điều hòa có dung tích đủ lớn để ổ định dòng
nước thải vào công trình xử lý sinh học tiếp theo. Nước thải sau khi xử lý sinh học vẫn
còn một số vi sinh vật gây bệnh nên phải qua giai đoạn khử trùng trước khi xả ra ngoài
môi trường.
3.2.1. Phương pháp cơ học.
Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất
không tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải;
điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải.
SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 9


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

 Song chắn rác.
Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoặc có thể đặt tại các
miệng xả trong phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích thước lớn như:
nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilông, vải vụn và các loại rác khác.
Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành hai loại:

 Song chắn thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 ÷100mm.
 Song chắn mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 ÷25mm.
 Lưới lọc.
Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành phần
quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ. Kích thước mắt lưới từ
0,5÷1,0mm.
Lưới lọc thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn (hay
còn gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dĩa.
 Bể lắng cát.
Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa, trước bể lắng
đợt I. Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô nặng như cát, sởi, mảnh vỡ thủy
tinh, mảnh kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… đế bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị
mài mòn, giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý tiếp theo. Bể lắng cát gồm 3 loại:
 Bể lắng cát ngang
 Bể lắng cát thổi khí
 Bể lắng cát ly tâm.
 Bể điều hòa.
Do đặc điểm công nghệ sản xuất của một số ngành công nghiệp, lưu lượng và
nồng độ nước thải thường không đều theo giờ trong ngày, đêm. Sự dao động lớn về
lưu lượng và nồng độ dẫn đến những hậu quả xấu về chế độ công tác của mạng lưới và
các công trình xử lý. Do đó bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào
công trình xử lý ổ định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ
và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh
học. Bể điều hòa có thể được phân loại như sau:
 Bể điều hòa lưu lượng
 Bể điều hòa nồng độ
SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 10


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

 Bể điều hòa cả lưu lượng và nồng độ.
 Bể lắng.
Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên tắc
dựa vào sự khác nhau giữa trọng lượng các hạt cặn có trong nước thải. Các bể lắng có
thể bố trí nối tiếp nhau. Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90 ÷ 95% lượng cặn có
trong nước thải. Vì vậy, đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước thải, thường bố
trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học. Để có thể tăng cường quá trình lắng ta có
thể thêm vào chất đông tụ sinh học.
Thông thường trong bể lắng, người ta thường phân ra làm 4 vùng:
 Vùng phân phối nước vào
 Vùng lắng các hạt cặn
 Vùng chứa và cô đặc cặn
 Vùng thu nước ra.
Bể lắng được chia làm 3 loại:
 Bể lắng ngang (có hoặc không có vách nghiêng): mặt bằng có dạng hình chữ
nhật.
 Bể lắng đứng: mặt bằng là hình tròn hoặc hình vuông (nhưng trên thực tế
thường sử dụng bể lắng đứng hình tròn), trong bể lắng hình tròn nước chuyển
động theo phương bán kính (radian).
 Bể lắng li tâm: mặt bằng là hình tròn. Nước thải được dẫn vào bể theo chiều từ
tâm ra thành bể được thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài.
 Bể vớt dầu mỡ.
Các loại công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp,
nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước, chúng gây ảnh hưởng

xấu tới các công trình thoát nước (mạng lưới và các công trình xử lý). Vì vậy, ta phải
thu hồi các chất này trước khi đi vào các công trình phía sau. Các chất này sẽ bịt kín lỗ
hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học…và chúng cũng phá hủy cấu trúc
bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn.
 Bể lọc.
Công trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nước thải với
kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu lọc
SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 11


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thường làm
việc với hai chế độ lọc và rửa lọc. Đối với nước thải ngành chế biến thủy sản thì bể lọc
ít được sử dụng vì nó làm tăng giá thành xử lý. Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các công
nghệ xử lý nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm có trong
nước thải. Các loại bể lọc được phân loại như sau:
 Lọc qua vách lọc
 Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt
 Thiết bị lọc chậm
 Thiết bị lọc nhanh.
 Tách các hạt rắn lơ lửng dưới tác dụng của lực ly tâm và lực nén.
Người ta còn tách các hạt lơ lửng bằng cách tiến hành lắng chúng dưới tác dụng
của lực li tâm trong các xyclon thủy lực hoặc máy li tâm.
3.2.2. Phương pháp sinh học.

Phương pháp này dựa trên cơ sở hoạt động phân hủy các chất hữu cơ có trong
nước thải của các vi sinh vật. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất
khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình phát triển, chúng
nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối
của chúng được tăng lên.
Phương pháp này được sử dụng để xử lý hoàn toàn các chất hữu cơ có khả năng
phân hủy sinh học trong nước thải. Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi
nước thải đã được xử lý sơ bộ qua các quá trình xử lý cơ học, hóa học, hóa lý.
Các phương pháp sinh học có thể được phân chia dựa trên các cơ sở khác nhau,
song nhìn chung có thể chia thành hai loại chính như sau:
 Nguyên lý sinh học hiếu khí là biện pháp xử lý sử dụng các nhóm vi sinh vật
hiếu khí. Đảm bảo hoạt động sống của chúng cần cung cấp ôxy liên tục và duy
trì nhiệt độ trong khoảng từ 20 ÷ 40oC.
 Xử lý sinh học yếm khí là biện pháp sử dụng các vi sinh vật yếm khí để loại bỏ
các chất hữu cơ có trong nước thải.

SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 12


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên:
 Phương pháp xử lý qua đất.
Thực chất của quá trình xử lý là: khi lọc nước thải qua đất các chất rắn lơ lửng và
keo sẽ bị giữ lại ở lớp trên cùng. Những chất này tạo ra một màng gồm rất nhiều vi

sinh vật bao bọc trên bề mặt các hạt đất, màng này sẽ hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan
trong nước thải. Những vi sinh vật sẽ sử dụng ôxy của không khí qua các khe đất và
chuyển hóa các chất hữu cơ thành các hợp chất khoáng. Các công trình sử dụng
phương pháp xử lý qua đất là:
 Cánh đồng tưới
 Cánh đồng lọc
 Cánh đồng tưới công cộng và cánh đồng lọc.
Cánh đồng tưới công cộng hoặc cánh đồng lọc là những mảnh ruộng được san
bằng hoặc dốc không đáng kể và được ngăn bằng những bờ đất. Nước thải được phân
phối vào những mảnh ruộng đó nhờ mạng lưới tưới và sau khi lọc qua đất lại được qua
một mạng lưới khác để tiêu đi.
 Cánh đồng tưới nông nghiệp.
Nước thải của thành phố, thị trấn xí nghiệp công nghiệp nếu không chứa các chất
độc hại hoặc chứa với nồng độ nhỏ hơn giới hạn cho phép, là một nguồn lợi có thể sử
dụng để tưới cho cây trồng và cặn sử dụng bón. Vì vậy, cánh đồng tưới nông nghiệp
vừa để phục vụ cho nông nghiệp vừa để xử lý nước thải.
Theo chế độ người ta phân biệt hai loại: cánh đồng quanh năm thu nhận nước thải
và cánh đồng tưới chỉ thu nhận nước thải theo mùa.
 Hồ sinh vật.
Là hồ xử lý sinh học, có nhiều tên gọi khác như: hồ oxy hóa, hồ ổn định nước
thải. Các quá trình diễn ra trong hồ sinh vật cũng tương tự như quá trình tự làm sạch
diễn ra ở các sông hồ chứa nước tự nhiên: đầu tiên các chất hữu cơ bị phân hủy bởi vi
sinh vật. Các sản phẩm tạo thành sau khi phân hủy lại được rong, tảo sử dụng. Do kết
quả hoạt động sống của vi sinh vật oxy tự do lại được tạo thành và hòa tan trong nước
rồi lại được vi sinh vật sử dụng để trao đổi chất. Sự hoạt động của rong tảo không phải
là quá trình chính mà chỉ tạo điều kiện thuận lợi cung cấp cho quá trình mà thôi. Vai
trò xử lý chủ yếu ở đây vẫn là vi sinh vật .
SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 13


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

Hồ sinh vật có thể chia ra làm hai loại chính như sau:
 Loại 1: Nước thải sau khi lắng sơ bộ qua các bể lắng được pha loãng với nước
sông theo tỉ lệ 1:3 đến 1:5 và cho chảy vào hồ. Ôxy hoà tan được cung cấp qua mặt
thoáng. Trong hồ cũng diễn ra quá trình đông tụ sinh học, ôxy hóa các chất hữu cơ và
do đó BOD của nước thải giảm xuống.
 Loại 2: Hồ không pha loãng, với thời gian nước lưu lại trong hồ từ 1÷6 tuần.
The cơ chế của quá trình xử lý nước thải người ta phân biệt ba loại hồ sinh vật:
-

Hồ yếm khí

-

Hồ tùy tiện

-

Hồ hiếu khí: có hai loại:
+ Hồ làm thoáng tự nhiên
+ Hồ làm thoáng nhân tạo

Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo:
Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo chủ yếu là sinh học hiếu khí vì hàm

lượng ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt không cao.
Năm 1914, hai nhà bác học người Anh là Ardern và Lockett đã thành công trong
việc tạo bùn hoạt tính và sử dụng bùn hoạt tính để xử lý nước thải. Công nghệ xử lý
nước thải bằng bùn hoạt tính bắt nguồn từ đó và cho đến nay, đã có rất nhiều trạm xử
lý nước thải trên khắp thế giới ứng dụng công nghệ này. Công nghệ bùn hoạt tính
mang lại hiệu quả loại bỏ COD, BOD tương đối cao, trung bình có thể đạt từ 78 ÷ 82%
hoặc có thể cao hơn tùy vào nhiều điều kiện cụ thể.
Quá trình bùn hoạt tính được chia làm 2 loại với cơ chế họt động khác nhau:
 Sinh trưởng hiếu khí lơ lững: Gồm một số công trinh như: bể Aerotank, bể
SBR, Bể Unitank hay bể hiếu khí kết hợp dòng lọc ngược USBF,...
 Sinh trưởng hiếu khí dính bám: Gồm các công trình như: bể lọc sinh học nhỏ
giọt Biofin, bể lọc sinh học dòng chảy ngươc, bể tiếp xúc sinh học giá thể quay
RBC,....


Quá trình sinh trưởng lơ lửng.

Quy trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính được thực hiện ở nước Anh từ năm
1914, và đã được duy trì và phát triển đến ngày nay với phạm vi áp dụng rộng rãi để
xử lý nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.
SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 14


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

Cơ chế của quá trình này dựa vào hoạt động sống của vi sinh vật hiếu khí, trong
bể Aerotank, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân đế cho vi khuẩn cư trú, sinh
sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính là các
bông cặn có màu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước thải và là nơi cư trú để
phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật sống khác. Các vi sinh vật đồng hoá các
chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất dinh dưỡng cung cấp cho sự sống. Trong
quá trình phát triển vi sinh vật sử dụng các chất để sinh sản và giải phóng năng lượng,
nên sinh khối của chúng tăng lên nhanh. Như vậy các chất hữu cơ có trong nước thải
được chuyển hoá thành các chất vô cơ như H2O, CO2 không độc hại cho môi trường.
Quá trình hiếu khí lơ lững có thể mô tả tóm tắt như sau :
Chất hữu cơ + vi sinh vật + ôxy  NH3 + H2O + năng lượng + tế bào mới
Hay có thể viết :
Chất thải + bùn hoạt tính + không khí  Sản phẩm cuối + bùn hoạt tính dư
 Bể sinh học theo mẻ SBR
Thực chất của bể sinh học hoạt động theo mẻ (SBR - Sequence Batch Reactor) là
một dạng cải tiến của bể Aerotank, điểm đặc biệt là trong bể SBR tích hợp cả quá trình
xử lý và quá trình lắng do đó không cần bể lắng 2. Khi thiết kế bể SBR, tùy theo từng
điều kiện cụ thể có thể có hoặc không có bể điều hòa, khi đó nước thải chỉ cần đi qua
song chắn, bể lắng cát và tách dầu mỡ nếu cần, rồi nạp thẳng vào bể.
Mặt khác bể Aerotank làm việc theo mẻ, có ưu điểm là có thể xử lý được các hợp
chất chứa nitơ với hiệu suất cao hơn so với bể Aerotank thông thường, do quá trình
vận hành xen kẽ các gai đoạn hiếu khí và thiếu khí. Bể SBR được đánh giá là có tính
linh động cao, dễ dàng điều chỉnh biểu đồ hoạt động nhằm đạt được hiệu suất cao nhất.
Bể sinh học làm việc theo từng mẻ kế tiếp được thực hiện theo 5 giai đoạn, trong
đó có xen kẽ 2 pha thiếu khí ở gian đoạn làm đầy và giai đoạn lắng, qua đó Nitrat được
khử tạo thành khí Nitrogen tự do bay ra.
 Giai đoạn 1: Làm đầy, bơm nước thải vào bể, hòa trộn với một lượng bùn hoạt
tính có sẳn trong bể lưu lại từ mẽ trước.
 Giai đoạn 2: Tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính bằng sục
khí hay làm thoáng bề mặt để cấp ôxy vào nước và khuấy trộn đều hỗn hợp. Thời gian

làm thoáng phụ thuộc vào chất lượng nước thải, yêu cầu về mức độ xử lý.
SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 15


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

 Giai đoạn 3: Lắng trong nước. Quá trình diễn ra trong môi trường tĩnh, thời
gian lắng trong và cô đặc bùn thường kết thúc sớm hơn 2 giờ.
 Giai đoạn 4: Tháo nước đã được lắng trong ở phần trên của bể ra nguồn tiếp
nhận.
 Giai đoạn 5: Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào thời gian
vận hành 4 quy trình trên và số lượng bể, thứ tự nạp nước nguồn vào bể. Ở những
công ty có dòng chảy đều có thể bố trí lịch hoạt động để rút thời gian xuống còn bằng
0.
 Bể USBF
Quy trình USBF (Upflow Sludge Blanket Filtration) được cải tiến từ quy trình
bùn hoạt tính cổ điển kết hợp với quá trình Anoxic và vùng lắng bùn lơ lững trong một
công trình xử lý sinh học. Là một hệ thống kết hợp nên chiếm ít không gian và các
thiết bị đi kèm. Quy trình USBF được thiết kế để khử BOD, nitrate hóa/ khử nitrate và
khử phốt pho.
Để khử carbonate, vùng anoxic được xem như vùng lựa chọn mà ở đó sự pha trộn
dòng thải sẽ làm tăng khả năng lắng và khống chế quá trình tăng trưởng vi sinh vật.
Để nitrate hóa, khử nitrate và khử phospho, vùng anoxic có thể đảm đương được
vai trò này. Trong quy trình này, NH3-N bị oxy hóa thành nitrite và sau đó thành
nitrate bởi vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter trong từng vùng sục khí riêng biệt.

Nitrate được tuần hoàn trở lại vùng anoxic và được khử liên tục tối đa. Trong phản
ứng này BOD đầu vào được xem như nguồn carbon hay nguồn năng lượng để khử
nitrate thành những phân tử nitơ.
Sự khử phospho cơ học trong quy trình này tương tự trong chu trình phospho và
cải tiến từ quy trình Bardenpho. Trong quy trình USBF, sự lên men của BOD hòa tan
xảy ra trong điều kiện kỵ khí của vùng thiếu khí Anoxic. Sản phẩm của quá trình lên
men cấu thành thành phần đặc biệt của vi sinh vật có khả năng lưu giữ phospho và
được loại bỏ ra khỏi nước thông qua bùn dư. Tuy nhiên, khả năng lên men nước thải
trong vùng Anoxic bị hạn chế. Trong giai đoạn xử lý hiếu khí, phospho hòa tan được
hấp thu bởi phospho lưu trữ trong vi khuẩn (Acinetabacter) mà chúng đã sinh trưởng
trong vùng Anoxic. Phospho sau đồng hóa sẽ được loại bỏ khỏi hệ thống như xác vi

SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 16


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

sinh hay bùn dư. Khối lượng và hàm lượng phospho loại bỏ phụ thuộc chủ yếu vào tỉ
lệ BOD/P trong nước thải đầu vào.
Quy trình USBF được thiết lập trên nguyên lý bể lắng dòng chảy lên có lớp bùn
lơ lửng (upflow sludge blanket clarifier) ngăn này có dạng hình thang, nước thải sau
khi được xáo trộn đi từ dưới đáy bể lắng qua hệ thống vách ngăn thiết kế đặc biệt mà ở
đó xảy ra quá trình tạo bông thủy lực. Bể lắng hình thang tạo ra tốc độ dâng dòng chảy
ổn định trên toàn bề mặt từ đáy đến mặt trên bể lắng, điều này cho phép sự giảm
gradient vận tốc dần dần trong suốt bể lắng.

Ưu điểm của USBF:
- Giảm chi phí đầu tư: USBF kết hợp tất cả các công đọan xử lý vào một bể làm
giảm kích thước các bể và giảm chi phí đầu tư công trình. Chi phí vận hành và bảo trì
thấp: Với thiết kế gọn, tối thiểu hóa các động cơ, các thiết bị cơ động, vận hành theo
chế độ tự chảy sẽ hạn chế việc giám sát quá trình và hạn chế đến mức tối đa chi phí
vận hành và bảo trì.
- Hiệu suất xử lý cao, thiết kế gọn. Là công nghệ thiết kế nhằm khử chất hữu cơ
dạng carbon (BOD, COD) và chất dinh dưỡng (N,P) nên chất lượng nước thải sau khi
xử lý luôn đảm bảo tiêu chuẩn thải theo yêu cầu nhất là hàm lượng chất dinh dưỡng
mà các công trình xử lý sinh học thông thường khác khó đạt được. Nồng độ BOD5 và
TSS sau xử lý nhỏ hơn 10 mg/l và N-NH3 nhỏ hơn 0.5 mg/l, bể USBF xử lý chất hữu
cơ dạng carbon và cả nitơ và photpho.
- Dể dàng điều chỉnh, cải tạo hệ thống về sau nếu khi thết kế tính đến khả năng
này,....
 Quá trình sinh trưởng dính bám
Phần lớn vi khuẩn có khả năng sinh sống và phát triển trên bề mặt vật rắn, khi có
đủ độ ẩm và thức ăn là các hợp chất hữu cơ, muối khoáng và ôxy. Chúng dính bám
vào bề mặt vật rắn bằng chất Gelatin do chính vi khuẩn tiết ra và chúng có thể dễ dàng
di chuyển trong lớp Gelatin dính bám này. Đầu tiên vi khuẩn cư trú hình thành tập
trung ở một khu vực, sau đó màng vi sinh không ngừng phát triển, phủ kín toàn bộ bề
mặt vật rắn bằng một lớp tế bào. Chất dinh dưỡng (hợp chất hữu cơ, muối khoáng) và
ôxy có trong nước thải cần xử lý khuếch tán qua màng biofilm vào tận lớp xenlulô.

SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 17

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

Sau một thời gian, sự phân lớp hoàn thành: lớp ngoài cùng là lớp hiếu khí, được
ôxy khuếch tán xâm nhập, lớp giữa là lớp tùy nghi, lớp trong là lớp yếm khí không có
ôxy. Bề dày của các lớp này phụ thuộc vào loại vật liệu đỡ (vật liệu lọc). Bề dày lớp
hoạt tính hiếu khí thường khoảng 300 ÷ 400 m.
 Bể lọc sinh học
Là công trình được thiết kế nhằm mục đích phân hủy các vật chất hữu cơ có trong
nước thải nhờ quá trình ôxy hóa diễn ra trên bề mặt vật liệu tiếp xúc. Trong bể thường
chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám vào.
Bể lọc sinh học thường được phân chia thành hai dạng: bể lọc sinh học nhỏ giọt
và bể lọc sinh học cao tải. Tháp lọc sinh học cũng có thể được xem như là một bể lọc
sinh học nhưng có chiều cao khá lớn.
 Bể lọc sinh học nhỏ giọt thường dùng để xử lý sinh học hoàn toàn nước thải,
giá trị BOD của nước thải sau khi làm sạch đạt tới 10 ÷ 15mg/l với lưu lượng nước
thải không quá 5000 m3/ngđ.
 Bể lọc sinh học cao tải có những đặc điểm: tải trọng nước tới 10 ÷ 30
m3/m2.ngđ tức là gấp 10 ÷ 30 lần ở bể lọc nhỏ giọt.
 Tháp lọc sinh học: Những tháp lọc sinh học có thể sử dụng ở các trạm xử lý với
lưu lượng dưới 50000m3/ngđ, với điều kiện địa hình thuận lợi và nồng độ nước thải
sau khi làm sạch BOD là 20÷25mg/l.
 Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC)
Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC – Rotating Biological Contactors) được áp
dụng đầu tiên ở CHLB Đức năm 1960 và hiện nay đã được sử dụng rộng rãi để xử lý
BOD và Nitrat hóa. RBC bao gồm các đĩa tròn polystyren hoặc polyvinyl chloride đặt
gần sát nhau. Đĩa nhúng chìm khoảng 40% trong nước thải và quay ở tốc độ chậm.
Khi đĩa quay, màng sinh khối trên đĩa tiếp xúc với chất hữu cơ có trong nước thải và
sau đó tiếp xúc với ôxy. Đĩa quay tạo điều kiện chuyển hóa ôxy và luôn giữ sinh khối
trong điều kiện hiếu khí. Đồng thời đĩa quay còn tạo nên lực cắt loại bỏ các màng vi

sinh không còn khả năng bám dính và giữ chúng ở dạng lơ lửng để đưa qua bể lắng
đợt II.
Khác với quần thể vi sinh vật ở bùn hoạt tính, thành phần loài và và số lượng các
loài là tương đối ổn định. Vi sinh vật trong màng bám trên đĩa quay gồm các vi khuẩn
SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 18


THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THIỀN VIÊN TRÚC LÂM CHÁNH GIÁC
TỈNH TIỀN GIANG – CÔNG SUẤT 200m3/ NGÀY ĐÊM

kị khí tùy tiện như: Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, … các vi sinh vật hiếu
khí như: Bacillus (thường thì có ở lớp ngoài của màng). Khi lượng không khí cung cấp
không đủ thì vi sinh vật tạo thành màng mỏng gồm các chủng vi sinh vật yếm khí như:
Desulfovibrio và một số vi khuẩn sunfua, trong điều kiện yếm khí vi sinh vật thường
tạo mùi khó chịu. Nấm và vi sinh vật hiếu khí phát triển ở màng trên, và cùng tham gia
vào việc phân hủy các chất hữu cơ. Sự đóng góp nấm chỉ quan trọng trong trường hợp
pH nước thải thấp, hoặc các loại nước thải công nghiệp đặc biệt, vì nấm không thể
cạnh tranh với các loại vi khuẩn về thức ăn trong điều kiện bình thường.
3.2.3. Xử lý hoàn thiện.
Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn chứa khoảng 105÷106 cá
thể vi khuẩn trong 1ml nước. Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thải không phải
là vi trùng gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại một vài loài vi khuẩn gây
bệnh nào đó. Nếu xả nước thải ra nguồn cấp nước, hồ bơi, hồ nuôi cá thì khả năng lan
truyền bệnh sẽ rất lớn, do đó phải có biện pháp tiệt trùng nước thải trước khi xả ra
nguồn tiếp nhận.
Sau khi xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên thì hiệu suất khử trùng có thể đạt

hiệu suất 99%, còn trong điều kiện nhân tạo có thể đạt được 91 – 98%. Đặc biệt trong
quá trình xử lý kỵ khí đã tiêu diệt được nhiều vi sinh vật gây bệnh.
Các biện pháp tiệt trùng xử lý nước thải phổ biến hiện nay là:
 Dùng Clo hơi qua thiết bị định lượng Clo.
 Dùng Hypoclorit – Canxi dạng bột – Ca(ClO)2.
 Dùng Hypoclorit – Natri, nước Javel NaClO.
 Dùng Ozon.
 Dùng tia cực tím (UV) do đèn thủy ngân áp lực thấp sản ra.
3.2.4. Xử lý bùn.
Bùn cặn dư sinh ra từ quá trình xử lý sẽ được bơm chuyển về bể nén bùn. Đối với
hệ thống có công suất lớn, bùn dư có thể được xử lý làm giảm thể tích và độ ẩm bằng
các quá trình lên men, phơi khô hoặc dùng máy ép trước khi vận chuyển đi thải bỏ.
Còn đối với hệ thống có công suất nhỏ thì lượng bùn dư sẽ được tập trung ở bể nén
bùn và được xe hút bùn hút mang đi xử lý theo định kỳ, riêng đối với nước tách bùn sẽ
được tuần hoàn về lại bể điều hòa hoặc hầm bơm để tiếp tục xử lý.
SVTH: Trần Văn Thuận

MSSV: 10127148

Trang 19