Đề Tài Mô Hình Hóa Nhà Máy Xử Lý Nước Thải

Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nc thi

Lời nói đầu
Nc l ngun ti nguyờn thiờn nhiờn vô cùng quý giá, là yếu tố quan
trọng tối cần thiết cho sự tồn tại và sức khỏe của con người. Hiện nay cùng với
q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và bùng nổ dân số thì các khu
công nghiệp mới được mở ra các khu đô thị, dân cư mới được dựng nên kéo
theo đó là hiện trạng ô nhiễm môi trường nhất là môi trường nước làm cho môi
trường nước ở nước ta từ dồi dào sẽ có nguy cơ cạn kiệt và ơ nhiễm nghiêm
trọng. Ảnh hương đến sức khỏe đời đời sống nhân dân, ảnh hưởng đến môi
trường sinh thái cảnh quan đô thị, môi sinh trong khu vực gần đây nhất là hiện
tượng dịch tiêu chảy cấp ở Hà Nội, là công ty VEDAN ở TP.Hồ Chí Minh, tại
Bình Định là hiện tượng ơ nhiễm do chế biến tinh bột mì tươi rất nghiệm trọng
“nước ngầm của 17 giếng khảo sát ở xã Hồi Hảo-Hồi Nhơn có độ sâu từ 1020m, thì có 14 giếng bị ơ nhiễm hữu cơ, 80% nguồn nước ngầm bị ô nhiễm từ
nước thải của chế biến tinh bột mì. Nước giếng có mùi hơi khơng thể sử dụng
cho ăn uống sinh hoạt. Chỉ tiêu NO3 vượt nhiều lần so với TCVN 5944-1995.
Các chỉ tiêu: BOD5, COD, SS vượt gấp nhiều lần tiêu chuẩn cho phép (TCVN
5945-1995- loại B). Đáng chú ý là CN (xi-a-nua) vượt chuẩn hàng trăm lần.
Qua phân tích mẫu cho thấy, nước Ơ nhiễm này bắt nguồn từ nước thải chế
biến tinh bộ mì thẩm thấu nhiều năm gây nên”…,là mầm mống gây những căn
bệnh nan y như tả, lỵ, thương hàn…Qua đây ta thấy ngun nhân chính gây ra
tình trạng này là do nước thải chưa được làm sạch trước khi đưa lại mơi
trường. Vì thế xử lý nước thải đã trở thành vấn đề cấp bách và bức xúc hiện
nay. Nó đặt ra nhiệm vụ cho cả cộng đồng đặc biệt là những người làm việc
trong lĩnh vực quản lý, hoạt động mơi trường và kỹ thuật phải có chương trình
hành động và biện pháp thiết thực, kịp thời khắc phục, giải quyết.
Đứng trước vấn đề cấp bách này, Nhà nước ta đã có những chính sách
cụ thể nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường nước nhằm mục tiêu phát
triển kinh tế bền vững và cải thiện chất lượng đời sống người dân. Nằm trong

định hướng phát triển đó, nhiều nhà máy và cơng trình xử lý nước thải với quy
mô khác nhau đã được cải tạo, xây dựng và đưa vào vận hành.
Do đặc thù của nhà máy xử lý nước thải là hoạt động 24/24, với nhu cầu
xử lý thay đổi thường xuyên theo mùa trong năm và theo giờ trong ngày, trong
khi công suất thiết kế của nhà máy là cố định nên nhà máy cần sự có điều tiết
SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

-1-


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

lưu lượng thường xuyên để đảm bảo cả về số lượng cũng như chất lượng nước
được xử lý. Do đó hệ thống cung cấp điện cũng như các thiết bị trong nhà máy
phải hoạt động an toàn, tin cậy và tự động hoá ở mức độ cao. Bên cạnh đó, nhà
máy sử dụng một lượng lớn tải bơm nước và quạt gió và các thiết bị điện hoạt
động suốt ngày đêm và tiêu tốn rất nhiều điện năng. Do đó để đáp ứng kêu gọi
của Nhà nước về tiết kiệm điện và cũng vì mục tiêu bảo vệ mơi trường, vấn đề
tiết kiệm năng lượng trong nhà máy xử lý nước thải cũng rất đáng được quan
tâm và triển khai trong thực tế.
Đề tài MƠ HÌNH HĨA NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI cũng xuất phát
từ quan điểm trên. Đề tài gồm 7 chương với nội dung sau:
Chương 1: Giới thiệu chung về công nghệ xử lý nước thải.
Chương 2: Mơ hình và giải pháp điều khiển hệ thống xử lý nước thải.
Chương 3: Một số loại cảm biến xử dụng trong nhà máy xử lý nước thải.
Chương 4: Máy bơm trong nhà máy xử lý nước thải.
Chương 5: Biến tần giải pháp triệt để tiết kiệm năng lượng trong nhà máy xử lý nước thải.
Chương 6: Nâng cao hệ số công suất trong hệ thống cung cấp điện nhà máy.

Chương 7: Mơ hình hệ thống cơng nghiệp SYSTELEC – bể trung gian MARVILLE.

SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

-2-


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

1.1 Những vấn đề chung về xử lý nước thải...................................................1
1.2 Sơ đồ các quy trình xử lý..........................................................................5
1.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp lý học...............................................6
1.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học..........................................12
1.5 Xử lý nước thải bằng phương pháp hố học..........................................14
CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH VÀ GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC
THẢI

2.1 Điều khiển q trình................................................................................16
2.2 Phân loại q trình...................................................................................18
2.3 Mơ hình quá trình là gì?......................................................................... 18
2.4 Các biến quá trình trong một số giai đoạn xử lý nước thải.....................18
2.5 Giải pháp điều khiển nhà máy xử lý nước thải........................................22
CHƯƠNG 3: MỘT SỐ LOẠI CẢM BIẾN SỬ DỤNG TRONG NHÀ MÁY XỬ LÝ
NƯỚC THẢI

3.1 Cảm biến lưu lượng dạng tua bin...........................................................29
3.2 Thiết bị đo mức nước dạng phao.............................................................29
3.3 Cảm biến siêu âm đo mức nước..............................................................30
3.3 Cảm biến nồng độ Oxy............................................................................31
CHƯƠNG 4: MÁY BƠM TRONG NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI

4.1 Định nghĩa máy bơm...............................................................................33
4.2 Phân loại máy bơm..................................................................................34
4.3 Cấu tạo và phân loại bơm cánh quạt.......................................................34
4.4 Máy bơm ly tâm......................................................................................35
4.5 Các thông số và năng lượng chính của máy bơm .................................. 37
4.6 Động cơ điện kéo máy bơm và chọn động cơ điện.................................41
4.7 Điểm làm việc và hiệu chỉnh điểm làm việc của máy bơm.....................42
SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

-3-


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

CHƯƠNG 5: BIẾN TẦN PHẢI PHÁP TRIỆT ĐỂ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
TRONG NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI

5.1 Bộ biến tần làm việc như thế nào?......................................................... 49
5.2 Nguyên lý tiết kiệm năng lượng..............................................................49
5.3 Tính tốn hiệu quả tiết kiệm điện năng...................................................52
5.4 Kết luận...................................................................................................59
CHƯƠNG 6: NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP

ĐIỆN NHÀ MÁY

6.1 Bản chất của công suất phản kháng.........................................................60
6.2 Các thiết bị điện cần cơng suất phản kháng…........................................61
6.3 Hệ số cơng suất........................................................................................61
6.4 Vì sao cần nâng cao hệ số công suất?.....................................................62
6.5 Các phương pháp bù công suất phản kháng...........................................63
6.6 Thi bị bù công suất phản kháng...............................................................64
6.7 Vị trí lắp đặt tủ tụ bù...............................................................................67
6.8 Mức độ bù tối ưu.....................................................................................70
6.9 Kết luận về bù công suất phản kháng......................................................70
CHƯƠNG 7: MƠ HÌNH HỆ THỐNG CƠNG NGHIỆP SYSTELEC - BỂ TRUNG
GIAN MARVILLE

7.1 Giới thiệu mơ hình Systelec....................................................................71
7.2 Bể Composite..........................................................................................75
7.3 Tủ điện.....................................................................................................77
7.4 Các mạch khởi động động cơ trong cơng nghiệp....................................81
7.5 Đưa mơ hình nhà máy xử lý nước thải vào hoạt động............................84

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu do thầy giáo PGS.TS. Lê Văn Doanh và các thầy giáo tại Trung Tâm
Đào Tạo Bảo Dưỡng Công Nghiệp cung cấp.

SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

-4-


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ
XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1.1 Những vấn đề chung về xử lý nước thải
1.1.1 Một số khái niệm cơ bản trong công nghệ xử lý nước thải
a. Định nghĩa nước thải
Nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người
và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng.
b. Phân loại
Nước thải thường được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng. Đó
cũng là cơ sở cho việc lựa chọn các biện pháp hoặc công nghệ xử lý. Theo cách
phân loại này ta có các loại nước sau đây:
Nước thải sinh hoạt: là nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt động
thương mại, công sở, trường học và các cơ sở tương tự.
Nước thải sản xuất: là nước thải từ các hoạt động sản xuất, có thể là hoạt
động cơng nghiệp hoặc nơng nghiệp.v.v... Ở đó nước được sử dụng như một
loại nguyên liệu thô hoặc phương tiện để sản xuất.
Nước thải tự nhiên: là nước (thường là nước mưa) thấm vào hệ thống
cống bằng nhiều cách khác nhau.
Nước thải đô thị: là thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống
thoát của một thành phố, là hỗn hợp của các loại nước thải kể trên.
c. Thành phần tính chất của nước thải:
Thành phần nước thải được phân tích theo những đặc điểm vật lý, hóa
học, sinh vật và vi sinh vật.
- Theo đặc điểm vật lý: các chất bẩn trong nước thải được chia thành:
+ Các tạp chất không tan ở dạng lơ lửng, kích thước lớn, với kích
thước hạt lớn hơn 10-4 mm. Chúng có thể ở dạng huyền phù, nhũ tương
hoặc kích thước lớn như giẻ, vải, giấy, que củi v.v…

+ Các tạp chất bẩn dạng keo với kích thước hạt trong khoảng 10-4
đến 10-6 mm.
SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

-5-


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

+ Các chất bẩn dạng tan có kích thước nhỏ hơn 10 -6 mm. Chúng có
thể ở dạng phân tử hoặc phân ly thành ion.
Nước thải sinh hoạt có mùi hơi thối khó chịu. Khi vận chuyển trong
đường cống sau khoảng 2-6 giờ thấy xuất hiện mùi hyđrô sunfua, nước có mầu
sẫm. Hàm lượng các chất bẩn càng cao, nước thải càng có mầu và càng thấy
đục.
- Theo đặc điểm hóa học: nước thải chứa các hợp chất hóa học dạng vô
cơ từ nước cấp như sắt, manhê, canxi, silic v.v… và rất nhiều chất hữu cơ trong
sinh hoạt. Nước thải vừa xả ra thường có tính kiềm, nhưng dần trở nên có tính
axit vì thối rữa. Các chất hữu cơ trong nước thải có thể xuất xứ từ thực vật,
động vật. Chất hữu cơ có thể chia thành các chất chứa nitơ (urê, prôtêin, amin,
axit amin …) hoặc khơng chứa nitơ (mỡ, xà phịng, hyđrocacbon, xenlulơ).
Trong nước thải, các chất bẩn dạng vơ cơ chiếm khoảng 42% có phân bố chủ
yếu ở dạng tan, các chất bẩn dạng hữu cơ chiếm 58%, có phân bố nhiều ở dạng
keo và không tan.
- Theo đặc điểm sinh vật và vi sinh vật: trong nước thải có chứa nhiều
loại vi sinh vật như nấm men, nấm mốc, tảo, vi khuẩn,… trong đó có lồi vi
khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thương hàn … Những loài vi sinh vật này chủ yếu đặc
trưng cho nước thải sinh hoạt và một số nước thải sản xuất (lị mổ, nhà máy da,

len...).
d. Các thơng số quan trọng của nước thải:
- Hàm lượng chất rắn lơ lửng (Total Suspended Solid - TSS): là chỉ tiêu
cho phép đo gần đúng lượng bùn sẽ được khử trong lắng sơ cấp. Hàm lượng
chất rắn có trong nước thải được xác định là tổng chất rắn còn lại sau khi bay
hơi mẫu nước trên bếp cách thủy, rồi cho sấy khơ ở 103oC.
- Hàm lượng oxy hịa tan (Dissolved oxygen - DO): là chỉ tiêu quan trọng
nhất, khi thải các chất thải sử dụng oxy vào nguồn nước, các quá trình oxy hóa
chúng sẽ làm giảm nồng độ oxy hịa tan trong các nguồn nước, đe dọa sự sống
các loài sinh vật sống trong nước.
- Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand - BOD): là chỉ tiêu
thông dụng nhất để xác định mức độ ô nhiễm của nước thải, BOD là lượng oxy
vi sinh vật đã sử dụng trong q trình oxy hóa các chất hữu cơ, phương trình
tổng qt của q trình đó là:
SVTH: Ngũn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

-6-


Đồ án tốt nghiệp

Chất hữu cơ + O2

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm cố định

- Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD): là chỉ số biểu
thị hóa hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải và mức độ ô nhiễm của nước tự
nhiên. COD là lượng oxy cần thiết cho q trình oxy hóa hóa học các chất hữu

cơ trong mẫu nước thành CO2 và nước.
- Các hợp chất hữu cơ: ngày càng tăng do q trình cơng nghiệp hóa và
phát triển cơng nghệ, có tác động khơng tốt đến sinh vật, trong đó phải kể đến
chất đioxin. Các hợp chất hữu cơ cịn có các tác nhân khác như kim loại nặng,
các hóa chất bảo vệ thực vật…
Ngồi ra, cịn phải chú ý tới các thông số khác như chỉ thị chất lượng về
vệ sinh của nước, hàm lượng các chất dinh dưỡng (hàm lượng nitơ, photpho,
sunfat …). Những thông số về chất dinh dưỡng ảnh hưởng đến các vi sinh vật
sống trong nước, chúng là các tác nhân quan trọng trong quá trình xử lý nước
thải.
1.1.2 Quy trình chung xử lý nước thải
a. Các phương pháp xử lý nước thải:
- Phương pháp xử lý vật lý: Phương pháp này dùng để loại các chất
không tan và một phần các chất dạng keo trong nước thải. Các cơng trình xử lý
vật lý bao gồm: song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng, bể vớt dầu mỡ, bể lọc…
Các chất thô như que, củi, giấy, giẻ… được giữ lại ở song chắn rác, các tạp chất
không tan dạng vô cơ như cát sỏi, gạch vỡ, thủy tinh… được tách khỏi nước
bằng bể lắng cát. Phần lớn các chất không tan hữu cơ được giữ lại ở bể lắng các
loại. Trong đó những chất có trọng lượng riêng lớn hơn trong trọng lượng riêng
của nước sẽ được lắng xuống đáy bể, các chất nhẹ hơn nước như dầu, mỡ lại nổi
lên mặt nước. Sau đó, cặn lắng ở đáy và chất nổi trên mặt nước lại được gạt tập
trung lại và tách riêng. Đối với các chất nổi đặc trưng, tùy thuộc bản chất của
chúng có thể dùng các bể đặc biệt như bể vớt dầu, mỡ. Những loại bể này chủ
yếu được sử dụng với nước thải sản xuất.
Phương pháp xử lý vật lý thường chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi
cho q trình xử lý sinh học. Các cơng trình xử lý vật lý thường được gọi là
cơng trình xử lý sơ cấp.
- Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý: Phương pháp này chủ yếu được
SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

-7-


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

dùng để xử lý nước thải sản xuất hoặc xử lý cặn bùn.
+ Phương pháp hóa học: là phương pháp sử dụng các hóa chất cho
vào nước thải, tạo phản ứng hóa học giữa hóa chất cho vào với các chất
bẩn trong nước thải. Kết quả tạo thành các chất kết tủa hoặc chất tan
nhưng khơng độc. Điển hình của phương pháp hóa học là phương pháp
trung hịa nước thải chứa kiềm hoặc axit, phương pháp keo tụ và phương
pháp oxy hóa- khử.
+ Phương pháp hóa lý: các phương pháp thường dùng là keo tụ,
hấp thu, hấp phụ, tuyển nổi, bay hơi, cơ đặc, đốt cháy, ozon hóa…
- Phương pháp sinh học: Phương pháp này sử dụng khả năng sống, hoạt
động của những vi sinh vật để phân hủy hoặc oxy hóa các chất bẩn hữu cơ trong
nước thải. Đây là phương pháp phổ biến và kinh tế nhất hiện nay. Phương pháp
này có thể được tiến hành trong điều kiện tự nhiên hoặc trong điều kiện nhân
tạo. Các cơng trình xử lý sinh học (trong điều kiện nhân tạo) bao gồm: bể lọc
sinh học (biophin), bể sục khí (aeroten), bể lắng thứ cấp (trong các cơng trình
xử lý nước thải bể lắng trong giai đoạn xử lý vật lý là bể lắng sơ cấp, bể lắng
trong giai đoạn xử lý sinh học gọi là bể lắng thứ cấp), hầm ủ yếm khí…
Để q trình xử lý nước thải được triệt để, hồn thiện và tối ưu, người ta
cịn phải sử dụng đến quá trình xử lý khác như khử trùng, xử lý cặn, bùn.
Các cơng trình xử lý sinh học được gọi là cơng trình xử lý thứ cấp. Sau
các cơng trình xử lý thứ cấp, nước thải qua khử trùng và xả ra nguồn. Ngày nay
ở những nước phát triển, để xử lý triệt để tức là khử nốt các chất như nitrat,
phơtphat, sunfat có trong nước thải người ta cịn dùng cơng trình xử lý cấp 3.

b. Qui trình cơng nghệ xử lý nước thải:
- Ngun tắc và yêu cầu xử lý nước thải: Dây chuyền cơng nghệ xử lý là
tổ hợp cơng trình, trong đó nước thải được xử lý từng bước theo thứ tự tách các
cặn lớn đến các cặn nhỏ, những chất không hòa tan đến những chất keo và hòa
tan, khâu cuối cùng là khử trùng.
Việc xử lý thường được tiến hành qua các cơng đoạn sau:
- Điều lưu và trung hịa.
- Keo tụ, tạo bông cặn và kết tủa.
SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

-8-


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

- Tuyển nổi.
- Xử lý sinh học hiếu khí và yếm khí.
- Lắng.
- Xử lý cấp 3 (lọc, hấp phụ, trao đổi ion,…)
Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ là một bài toán kinh tế kỹ thuật phức
tạp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thành phần, tính chất nước thải, mức độ cần
thiết làm sạch và các yếu tố khác như: điều kiện địa phương, năng lượng, tính
chất đất đai, diện tích khu xây dựng trạm xử lý, lưu lượng nước thải, công suất
của nguồn …
1.2 Sơ đồ các quy trình xử lý
Các qui trình để xử lý nước cống rãnh hoặc nước thải các nhà máy cơng
nghiệp.

Hình1. 1: Hệ thống nước thải công nghiệp và đô thị

SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

-9-


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

Hình 1. 2: Sơ đồ cơng nghệ một hệ thống xử lý nước thải

Tùy theo điều kiện chúng ta có thể lắp thêm hoặc thay đổi các thành phần
của quy trình
Mộtxử
sốlý.
hình ảnh vể nhà máy xử lý nước thải:

Hình 1.3 Cửa chắn rác

Hình 1.4 Máng lắng

Hình 1.5 Bể xử lý sinh học

1.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp lý học
1.3.1 Bể điều lưu:
Ở khu vực dân cư (nước thải sinh hoạt) và khu vực sản xuất (nước thải
công nghiệp), nước thải được thải ra với lưu lượng biến đổi theo giờ, thời vụ sản
xuất, mùa (mưa, nắng). Trong khi đó các hệ thống sinh học phải được cung cấp

nước thải đều đặn về thể tích cũng như về các chất cần xử lý 24/24 giờ. Do đó
sự hiện diện của một bể điều lưu là hết sức cần thiết. Bể điều lưu có chức năng
điều hịa lưu lượng nước thải và các chất cần xử lý để bảo đảm hiệu quả cho các
SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

- 10 -


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

qui trình xử lý sinh học về sau, nó chứa nước thải và các chất cần xử lý ở các
giờ cao điểm, phân phối lại trong các giờ không hoặc ít sử dụng để cung cấp ở
một lưu lượng nhất định 24/24 giờ cho các hệ thống xử lý sinh học phía sau.
Các lợi ích của bể điều lưu:
- Bể điều lưu làm tăng hiệu quả của hệ thống sinh học do nó hạn chế hiện
tượng "sốc" của hệ thống do hoạt động quá tải hoặc dưới tải về lưu lượng cũng
như hàm lượng các chất hữu cơ, giảm được diện tích xây dựng các bể sinh học
(do tính tốn chính xác). Hơn nữa, các chất ức chế q trình xử lý sinh học sẽ
được pha lỗng hoặc trung hịa ở mức độ thích hợp cho các hoạt động của vi
sinh vật.
- Chất lượng của nước thải sau xử lý và việc cô đặc bùn ở đáy bể lắng thứ
cấp được cải thiện do lưu lượng nạp các chất rắn ổn định.
- Diện tích bề mặt cần cho hệ thống lọc nước thải giảm xuống và hiệu suất
lọc được cải thiện, chu kỳ làm sạch bề mặt các thiết bị lọc cũng ổn định hơn.

Hình 1.6 Bể điều lưu

Hình 1.7 Công dụng của bể điều lưu

SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

- 11 -


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

1.3.2 Song chắn rác:
Song chắn rác dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn trong
nước thải để đảm bảo cho các thiết bị và công trình xử lý tiếp theo. Kích thước
tối thiểu của rác được giữ lại tùy thuộc vào khoảng cách giữa các thanh kim loại
của song chắn rác.

1.3.3 Bể lắng cát:
Bể lắng cát nhằm loại bỏ cát, sỏi, đá dăm, các loại xỉ,… khỏi nước thải.
Trong nước thải, bản thân cát không độc hại nhưng sẽ ảnh hưởng đến khả năng
hoạt động của các cơng trình và thiết bị trong hệ thống như ma sát làm mịn các
thiết bị cơ khí, lắng cặn trong các kênh hoặc ống dẫn, làm giảm thể tích hữu
dụng của các bể xử lý và tăng tần số làm sạch các bể này. Vì vậy trong các trạm
xử lý nhất thiết phải có bể lắng cát. Bể lắng cát thường được đặt phía sau song
chắn rác và trước bể lắng sơ cấp.

SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

- 12 -


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

Hình 1.9 Sơ đồ bể lắng cát ngang (hình vuông) với hệ thống
1.3.4 Khuấy trộn

Khuấy trộn là một hoạt động quan trọng trong nhiều giai đoạn khác nhau
của quá trình xử lý nước thải nhằm: trộn lẫn hồn tồn chất này với chất khác;
khuấy trộn duy trì các chất rắn lơ lửng ở trạng thái lơ lửng; khuấy trộn các giọt
chất lỏng ở trạng thái lơ lửng; trộn lẫn các chất lỏng; tạo bông cặn và trao đổi
nhiệt. Thường q trình khuấy trộn cịn tạo ra được hiệu quả phụ đó là việc
cung cấp thêm oxy hồ tan cho q trình phân hủy sinh học hiếu khí.
Trong xử lý nước thải, người ta thường sử dụng hai kiểu khuấy trộn:
− Khuấy trộn nhanh, liên tục: thời gian khuấy từ 30 giây trở xuống nhằm
trộn các hóa chất vào nước. Q trình khuấy trộn này có thể diễn ra bởi việc
thay đổi áp suất đột ngột ở các rãnh; các ống hay máng khuếch tán; trong đường
ống; bởi các bơm; thiết bị khuấy tĩnh hoặc các thiết bị khuấy cơ học (động cơ
gắn cánh khuấy).
− Khuấy liên tục: để giữ các hạt chất rắn, lỏng trong bể ở trạng thái lơ lửng.
Q trình khuấy trộn này có thể diễn ra bởi: các thiết bị khuấy cơ học; khuấy
khí động học; khuấy tĩnh hoặc bơm.

Hình 1.10 Hai loại thiết bị khuấy

SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

Hình 1.11 Thiết bị khuấy trộn Clo bể khử trùng

- 13 -

Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

1.3.5 Bể lắng sơ cấp
Bể lắng sơ cấp dùng để loại bỏ các chất rắn có khả năng lắng (tỉ trọng lớn
hơn tỉ trọng của nước) và các chất nổi (tỉ trọng nhẹ hơn tỉ trọng của nước). bể
lắng sơ cấp có thể loại được 50 ÷ 70% chất rắn lơ lửng, 25 ÷ 40% BOD của
nước thải.
Nếu bể lắng sơ cấp được thiết kế như là giai đoạn sửa soạn cho quá trình
xử lý sinh học thì các thơng số tính tốn có thể thay đổi như là thời gian lưu tồn
ngắn hơn, lưu lượng nạp cho một đơn vị diện tích lớn hơn so với trường hợp bể
lắng sơ cấp là phương pháp xử lý duy nhất.
Trước khi vào bể lọc sinh học (bể sục khí), hàm lượng chất lơ lửng trong
nước không được quá 150 mg/l. Thời gian lắng khi đó chọn khơng dưới 1,5 giờ.
Nếu hàm lượng chất lơ lửng cho phép lại trong nước đã lắng trên 150 mg/l,
thời gian lắng có thể giảm xuống 0,5 ÷ 1 giờ.
Bể lắng sơ cấp có thể có hình chữ nhật hoặc hình trụ trịn, được trang bị
thêm thiết bị gạt váng trên bề mặt và gạt bùn dưới đáy bể.
Phân loại các hiện tượng lắng trong việc xử lý nước thải

Loại

Mô tả

SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

Ứng dụng

- 14 -


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

Lắng
từng hạt
riêng lẻ

Xảy ra đối với nước thải có hàm lượng chất rắn
lơ lửng thấp. Các hạt được lắng xuống riêng lẻ,
không xảy ra phản ứng đáng kể nào đối với các hạt
lân cận.

Loại bỏ đá, cát trong nước thải.

Tạo
bơng
cặn

Trong q trình lắng các hạt liên kết lại với
nhau hoặc tạo thành bơng cặn do đó tăng trọng
lượng và lắng nhanh hơn.

Loại bỏ một phần SS ở
nước thải chưa xử lý và nước
thải sau quá trình xử lý sinh
học.

Lắng
theo
vùng

Lực tương tác giữa các hạt đủ lớn để ngăn cản
các hạt bên cạnh. Mặt phân cách giữa chất lỏng và
chất rắn xuất hiện ở phía trên khối lắng

Xảy ra ở bể lắng thứ cấp
đặt sau bể xử lý sinh học.

Nén

Diễn ra khi hàm lượng chất các hạt đủ để tạo
nên một cấu trúc nào đó và các hạt này phải được
đưa lên tục vào cấu trúc đó.

Diễn ra ở đáy của các bể
lắng thứ cấp và trong các thiết
bị cô bùn.

1.3.6 Bể keo tụ và tạo bông cặn:
Phương pháp này là phương pháp kết hợp giửa phương pháp hoá học và lý
học. Mục đích của phương pháp này nhằm loại bỏ các hạt chất rắn khó lắng hay
cải thiện hiệu suất lắng của bể lắng. Cấu tạo của bể này là loại bể lắng cơ học
thông thường, nhưng trong quá trình vận hành, chúng ta thêm vào một số chất
keo tụ như phèn nhôm, polymer để tạo điều kiện cho q trình keo tụ và tạo
bơng cặn để cải thiện hiệu suất lắng.

SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

- 15 -


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

Hình 1.12 Q trình tạo bơng cặn

Hình 1.13 Sơ đồ bể kết tủa bông cặn

Các chất thường dùng cho q trình keo tụ là muối sắt và muối nhơm. Các
chất thường dùng để tạo bông cặn là polyacrilamids.
1.3.7 Bể lọc nước thải bằng các hạt lọc
Quá trình lọc nhằm loại bỏ các chất rắn lơ lửng hoặc các bông cặn (từ q
trình keo tụ hoặc tạo bơng cặn), bể lọc cịn nhằm mục đích khử bớt nước của
bùn lấy ra từ các bể lắng. Quá trình lọc dựa trên nguyên tắc chủ yếu là khi nước
SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

- 16 -


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

thải đi qua một lớp vật liệu có lổ rỗng, các chất rắn có kích thước lớn hơn các lổ
rỗng sẽ bị giữ lại. Có nhiều loại bể lọc khác nhau nhưng ít có loại nào sử dụng

tốt cho quá trình xử lý nước thải. Hai loại thường sử dụng trong quá trình xử lý
nước thải là bề lọc cát và trống quay. Các hạt lọc thường dùng là cát, sỏi,
than...

Hình 1.14 Sơ đồ một số bể lọc

1.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
Quá trình xử lý sinh học thường theo sau quá trình xử lý cơ học để loại bỏ
các chất hữu cơ trong nước thải nhờ hoạt động của các vi khuẩn. Tùy theo nhóm
vi khuẩn sử dụng là hiếu khí hay yếm khí mà người ta thiết kế các cơng trình
khác nhau. Tùy theo khả năng về tài chính, diện tích đất mà người ta có thể
dùng ao hồ có sẵn hoặc xây dựng các bể nhân tạo để xử lý.
Trong các bể xử lý sinh học các vi khuẩn đóng vai trị quan trọng hàng đầu
vì nó chịu trách nhiệm phân hủy các thành phần hữu cơ trong nước thải. Trong
các bể bùn hoạt tính một phần chất thải hữu cơ sẽ được các vi khuẩn hiếu khí
hay yếm khí sử dụng để lấy năng lượng để tổng hợp các chất hữu cơ cịn lại
thành tế bào vi khuẩn mới. Ngồi các vi khuẩn các vi sinh vật khác cũng đóng
vai trị quan trọng trong các bể bùn hoạt tính. Ví dụ như các nguyên sinh động
vật ăn vi khuẩn làm cho nước thải đầu ra sạch hơn về mặt vi sinh. Trong các bể
này chúng ta phải duy trì một mật độ vi khuẩn cao tương thích với lưu lượng
SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

- 17 -


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

các chất ô nhiễm đưa vào bể. Điều này có thể thực hiện thơng qua q trình

thiết kế và vận hành. Trong quá trình thiết kế chúng ta phải tính tốn chính xác
thời gian tồn lưu của vi khuẩn trong bể xử lý và thời gian này phải đủ lớn để các
vi khuẩn có thể sinh sản được. Trong quá trình vận hành, các điều kiện cần thiết
cho quá trình tăng trưởng của vi khuẩn (PH, chất dinh dưỡng, nhiệt độ, khuấy
trộn...) phải được điều chỉnh ở mức thuận lợi nhất cho vi khuẩn.
1.4.1 Q trình hiếu khí
Trong q trình xử lý sinh học hiếu khí các vi sinh vật sẽ sử dụng oxy để
phân hủy chất hữu cơ và quá trình sinh trưởng của chúng tăng nhanh.
Nguyên lý của xử lý sinh học hiếu khí là: Vi khuẩn phân hủy các chất hữu
cơ trong bể lọc sinh học, sau đó bùn vi sinh vật từ bể lọc được đưa qua bể sục
khí để tạo bơng cặn và khử các chất hữu cơ hịa tan và cuối cùng bơng cặn được
lắng dễ dàng trong bể lắng thứ cấp. Bùn từ bể lắng thứ cấp được bơm hoàn lưu
vào bể lọc sinh học hoạt tính để tăng mật độ vi sinh vật trong bể này. Ưu điểm
của bể lọc sinh học hoạt tính là hiệu suất khử BOD cao (cỡ 60-65%).
1.4.2 Q trình yếm khí
Các hệ thống yếm khí (hầm ủ) ứng dụng khả năng phân hủy chất hữu cơ
của vi sinh vật trong điều kiện khơng có oxy. Q trình phân hủy yếm khí chất
hữu cơ rất phức tạp liên hệ đến hàng trăm phản ứng và sản phẩm trung gian.
Tuy nhiên người ta thường đơn giản hóa chúng bằng phương trình sau đây:
lên men

Chất hữu cơ --------> CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S
yếm khí

Hỗn hợp khí sinh ra thường được gọi là khí sinh học hay biogas. Thành
phần của biogas chủ yếu là: Methane (CH4), ngồi ra cịn có một tỉ lệ Carbon
dioxide (CO2), Nitrogen (N2), Hydrogen (H2), Hydrogen Sulphide (H2S)…
Quá trình phân hủy yếm khí được chia thành 3 giai đoạn chính như sau:

SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

- 18 -


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

Hình 1.15 Ba giai đoạn của quá trình lên men yếm khí

1.4.3 Khuấy trộn
Khuấy trộn tạo điều kiện cho vi khuẩn tiếp xúc với chất thải làm tăng
nhanh quá trình sinh khí. Nó cịn làm giảm thiểu sự lắng đọng của các chất rắn
xuống đáy hầm và sự tạo bọt và váng trên mặt hầm ủ.
1.5 Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học
1.5.1 Phương pháp kết tủa:
Cơ chế của quá trình này là việc thêm vào nước thải các hóa chất để làm
kết tủa các chất hịa tan trong nước thải hoặc chất rắn lơ lửng sau đó loại bỏ
chúng thơng qua q trình lắng cặn.
Trước đây người ta thường dùng quá trình này để khử bớt chất rắn lơ lửng,
sau đó là BOD của nước thải khi có sự biến động lớn về SS, BOD của nước thải
cần xử lý theo mùa vụ sản xuất; khi nước thải cần phải đạt đến một giá trị BOD,
SS nào đó trước khi cho vào q trình xử lý sinh học và trợ giúp cho các quá
trình lắng trong các bể lắng sơ cấp và thứ cấp. Hiệu suất lắng phụ thuộc vào
lượng hóa chất sử dụng và yêu cầu quản lý. Thơng thường nếu tính tốn tốt q
trình này có thể loại được 80 ÷ 90% TSS, 40 ÷ 70% BOD, 30 ÷ 60% COD và 80
÷ 90% vi khuẩn trong khi các quá trình lắng cơ học thơng thường chỉ loại được
50 ÷ 70% TSS, 30 ÷ 40% chất hữu cơ.

SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

- 19 -


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

a. Sử dụng hóa chất để loại chất rắn lơ lửng
Các hoá chất được dùng để loại chtất rắn lơ lửng trong nước thải bao
gồm:
- Phèn nhôm: Khi được thêm vào nước thải có chứa calcium hay
magnesium bicarbonate phản ứng xảy ra như sau:
Al2(SO4)3.18H2O + 3Ca(HCO3)2 ⇔ 3CaSO4 + 2Al(OH)3 + 6CO2 + 18H2O
Aluminum hydroxide không tan lắng xuống với một vận tốc chậm kéo
theo nó là các chất rắn lơ lửng. Trong phản ứng trên cần thiết phải có 4,5 mg/L
alkalinity (tính theo CaCO3) để phản ứng hồn tồn với 10 mg/L phèn nhơm. Do
đó nếu cần thiết phải sử dụng thêm vơi để alkalinity thích hợp.
- Vơi: Khi cho vôi vào nước thải các phản ứng sau có thể xảy ra
Ca(OH)2 + H2CO3 ⇔ CaCO3 + 2H2O
Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 ⇔ 2CaCO3 + 2H2O
Quá trình lắng của CaCO3 sẽ kéo theo các chất rắn lơ lửng.
Ngoài ra người ta cũng có thể sử dụng phương pháp khác như sử dụng
Sulfate sắt FeSO4 hoặc Ferric chloride (FeCl3) kết hợp với vôi để tạo kết tủa
lắng loại bỏ TSS trong cơng đoạn này.
b. Sử dụng hóa chất để loại bỏ Phospho trong nước thải
- Vơi: như đã trình bày ở các phương trình trên, khi cho vơi vào nước thải,
nó sẽ phản ứng với bicarbonate alkalinity tạo thành kết tủa CaCO3. Trong môi
trường pH > 10 các ion Ca+2 sẽ phản ứng với các ion PO4-3 tạo nên kết tủa. Để
khỏi ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học người ta thường dùng vơi ở liều

lượng thấp 75 ÷ 250 mg/L Ca(OH)2 và pH từ 8,5 ÷ 9,5.
Tùy theo bản chất của nước thải, qui trình xử lý mà giai đoạn khử phospho
của nước thải có thể diễn ra ở bể lắng sơ cấp, bể lắng thứ cấp, hay bể lắng riêng
đặt sau bể lắng thứ cấp.
SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

- 20 -


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

Chương 2 MƠ HÌNH VÀ GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
2.1 Điều khiển quá trình
Hệ thống điều khiển cho nhà máy xử lý nước thải là một hệ thống điều
khiển quá trình. Khái niệm điều khiển quá trình được hiểu là ứng dụng kỹ thuật
điều khiển tự động trong điều khiển, vận hành và giám sát các q trình cơng
nghệ, nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm, hiệu quả sản xuất và an toàn cho con
người, máy móc và mơi trường.
Q trình được định nghĩa là là một trình tự các diễn biến vật lý, hóa học
hoặc sinh học trong đó vật chất, thơng tin được biến đổi, vận chuyển hoặc lưu
trữ. Quá trinh công nghệ là những quá trình liên quan tới biến đổi, vận chuyển
hoặc lưu trữ vật chất và năng lượng, nằm trong một dây chuyền công nghệ, hoặc
một nhà máy. Một quá trình cơng nghệ có thể chỉ đơn giản như q trình cấp
liệu, trao đổi nhiệt, pha chế hỗn hợp, cũng có thể phức tạp hơn như tổ hợp lị
phản ứng, tháp chưng luyện hoặc tổ hợp lò hơi tua-bin. Theo định nghĩa trên, xử
lý nước thải cũng là một quá trình.
Trạng thái hoạt động và diễn biến của một quá trình được thực hiện qua các

biến quá trình. Khái niệm quá trình cùng cùng sự phân loại các biến quá trình
được minh họa trên hình vẽ. Một biến vào là một đại lượng hoặc một điều kiện
phản ánh tác động từ bên ngồi vào q trình, ví dụ lưu lượng dòng nguyên liệu,
nhiệt độ hơi nước cấp nhiệt,… Một biến ra là một đại lượng hoặc một điều kiện
phản ánh tác động từ q trình ra bên ngồi, ví dụ nồng độ hoặc lưu lượng sản
phẩm ra … Nhìn từ quan điểm của lý thuyết hệ thống, các biến vào thể hiện
nguyên nhân trong khi các biến ra thể hiện kết quả. Bên cạnh các biến vào ra, ta
SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

- 21 -


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

cũng quan tâm tới các biến trạng thái. Các biến trạng thái mang thông tin về
trạng thái bên trong q trình, ví dụ nhệt độ lị, áp suất hơi hoặc mức chất lỏng,
… hoặc cũng có thể là dẫn xuất từ các đại lượng đặc trưng khác, ví dụ như tốc
độ biến thiên nhiệt độ, áp suất hoặc mức... Trong nhiều trường hợp một biến
trạng thái cũng có thể coi là một biến ra, ví dụ: mức nước trong bình chứa. Một
cách tổng quát nhiệm vụ của của hệ thống điều khiển quá trình là can thiệp các
biến vào của quá trình một cách hợp lý để các biến ra của nó thỏa mãn các chỉ
tiêu cho trước, đồng thời giảm thiểu ảnh hưởng xấu của quá trình kỹ thuật đối
với con người và môi trường xung quanh. Hơn nữa các diễn biến của quá trình
cũng như các tham số, trạng thái hoạt động của các thành phần trong hệ thống
cần được theo dõi, giám sát chặt chẽ. Tuy nhiên trong một q trình cơng nghệ
thì khơng phải biến vào nào cũng có thể can thiệp dược và khơng phải biến ra
nào cũng cần phải điều khiển.
Biến cần điều khiển (controlled variables-CV) là một biến ra hoặc một biến

trạng thái của quá trình được điều khiển, điều chỉnh sao cho gần với một giá trị
mong muốn hoặc giá trị đặt (set point, SP) hoặc bám theo một biến chủ đạo/ tín
hiệu mẫu (command variable/ reference signal). Các biến cần điều khiển liên
quan hệ trọng tới sự vận hành ổn định, an toàn của hệ thống hoặc chất lượng sản
phẩm. Nhiệt độ, mức, lưu lượng, áp suất và nồng độ là những biến cần điều
khiển tiêu biểu nhất trong các hệ thống điều khiển quá trình.
Biến điều khiển (malnipulated variable, MV) là một biến vào của q trình
có thể can thiệp trực tiếp từ bên ngồi, qua đó tác động tới các biến ra theo ý
muốn. Trong điều khiển quá trình thì lưu lượng là biến điều khiển tiêu biểu nhất.
Những biến vào cịn lại khơng can thiệp được một cách trực tiếp hay gián
tiếp trong phạm vi quá trình đang quan tâm được coi là nhiễu. Nhiễu quá trình là
những biến vào tác động lên quá trình kỹ thuật một cách cố hữu nhưng khơng
can thiệp được, ví dụ trọng lượng hành cần nâng, lưu lượng chất lỏng ra, thành
phần nhiên liệu,…

SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

- 22 -


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

Hình 2.1 Quá trình và phân loại các biến q trình

Trong nhiều bài tốn, việc nhận biết các biến quá trình cũng như lựa chọn
các biến được điều khiển và các biến điều khiển không phải bao giờ cũng dễ
dàng.
2.2 Phân loại q trình

Các q trình cơng nghệ được phân loại theo nhiều quan điểm khác nhau.
Cách phân loại phổ biến là dựa trên số lượng biến vào và biến ra. Một q trình
chỉ có một biến ra được gọi là q trình đơn biến, cịn nếu có nhiều biến ra thì
gọi là quá trình đa biến. Một quá trình một vào một ra được gọi tắt là SISO
(single-input single-output), quá trình nhiều vào nhiều ra được gọi là MIMO
(multi-inpur multi-output). Có thể nói hầu hết q trình cơng nghệ đều là đa
biến. Quá trình xử lý nước thải cũng là một q trình đa biến.
2.3 Mơ hình q trình là gì?
Mơ hình là một hình thức mơ tả khoa học và cơ đọng các khía cạnh thiết
yếu của một hệ thống thực, có thể có sẵn hoặc cần phải xây dựng. Một mơ hình
phản ánh hệ thống thực từ một góc nhìn nào đó phục vụ hữu ích cho mục đích
sử dụng, nó khơng chỉ giúp ta hiểu rõ hơn về thế giới thực mà còn cho phép thực
hiện một số nhiệm vụ phát triển mà không cần sự có mặt của q trình và hệ
thống thiết bị thực, cũng như phân tích kiểm chứng tính đúng đắn của một giải
pháp điều khiển một cách thuận tiện và ít tốn kém.
2.4 Các biến quá trình trong một số giai đoạn xử lý nước thải
2.4.1 Lắng sơ cấp
a. Sơ đồ công nghệ
SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

- 23 -


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

Hóa
chất

Bể lọc sơ cấp

Nước vào sơ cấp
Q1, SS1, BOD1, T-N1

Nước ra sơ cấp
Q2, SS2, BOD1, T-N1

L

Máy khuấy
trộn

Bơm 3

Bùn sơ cấp
Q3, SS3, BOD1, T-N1

Tay gạt bùn

Hình 2.2 Sơ đồ cơng nghệ bể lắng sơ cấp
* Chú thích:
- Q: Lưu lượng (m3/ngày)
- SS: hàm lượng chất rắn lơ lửng (mg/L)
- BOD: Chỉ tiêu đánh giá nồng độ chất thải hữu cơ.
- T-N: Chỉ tiêu đánh giá nồng độ Nitơ.
- L: mức bùn trong bể (m).

b. Các biến và nhiễu
Nhiễu:

Q1 BOD1 SS1

SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

- 24 -


Đồ án tốt nghiệp

Mơ hình hóa nhà máy xử lý nước thải

Các biến điều khiển:
Nồng độ hóa chất
Các biến cần điều khiển:
Tốc độ máy khuấy trộn

SS2

Tốc độ tay gạt bùn

Mức bùn L

Cơng suất bơm hút bùn P3

Hình 2.3 Q trình trong bể lắng sơ cấp

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có phương trình quan hệ:
Tổng khối lượng bùn
trong nước vào sơ cấp

=

Tổng khối lượng bùn
trong nước ra sơ cấp

+

Tổng khối lượng
bùn sơ cấp

Tổng khối lượng
+ bùn lưu trong bể

Suy ra:
Q1.SS1 = Q2.SS2 + Q3.SS3 + Khối lượng bùn lưu trong bể.
2.4.2 Xử lý thứ cấp
a. Sơ đồ công nghệ

SVTH: Nguyễn Văn Quang Lớp Điện-KT K27

- 25 -